JP2014022327A

JP2014022327A - ワイヤハーネス

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Publication number: JP2014022327A
Application number: JP2012162959A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakakibara; 宏榊原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】全体の体格を小さく抑え、信号や電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができるワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】車両の配線に用いられるワイヤハーネス１０Ａ（ワイヤハーネス）において、複数本の電線１２，１３と、両端の接続部１１，１４で複数本の電線１２，１３の端部をまとめて固定する固定部位１１ｂ，１４ｂとを有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、１つの固定部位（固定部位１１ｂや固定部位１４ｂ）で複数本の電線１２，１３の端部をまとめて固定するので、全体の体格が小さく抑えられる。よって、電線１２，１３の抜けを防止し、信号や電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の配線に用いられ、接続部を両端に有するワイヤハーネスに関する。

従来では、太さの異なるワイヤハーネス（本発明の電線に相当する）でも確実に圧着できるとともに、２本のワイヤハーネスを圧着でき、あるいは２ヶ所以上の電気的接続点がある場合でも接続可能にすることを目的とする圧着端子に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この圧着端子は、電気接触部に連成された本体部の両側から外方に延びた後に内側へ折り曲げられた一対の折曲片を形成するとともに、これら折曲片をさらに折り曲げて導体を圧着するときに折曲片の先端が挿入されるスリットを形成する。

特開２００８−０５３０４８号公報

しかし、一対の折曲片で２本のワイヤハーネスを圧着することができても、高電圧・大電流に対応するために各ワイヤハーネスの断面積を大きくすると、一対の折曲片もそれぞれ大きく成形せざるを得ない。一対の折曲片が大きくなれば圧着端子の体格も大きくなるので、当該圧着端子を収容するスペースを確保する必要がある。

また、太さの異なるワイヤハーネスを折曲片で圧着することができても、ワイヤハーネスが太い（断面積が大きい）場合には反動でスリットより折曲片が戻される可能性がある。この場合には、圧着力が低下してワイヤハーネスが抜ける等の不具合が生じ得る。

２本のワイヤハーネスは個別に折曲片で圧着されるので、圧着端子全体としての接触抵抗は大きくならざるを得ない。特許文献１の圧着端子を複数用いる場合には電圧低下等が大きくなるので、機器間の電力伝達に影響が少なからず生じる。

一対の折曲片は金属薄板の両端を曲げて成形されるので、当該折曲片の相互間方向に幅広くなる。太さの異なるワイヤハーネスを折曲片で圧着すると重心が偏位するので、振動が継続する環境下では金属疲労が発生し易くなる。

特許文献１の圧着端子は折曲片を曲げる際に通すためのスリットを成形する必要があり、さらに導体圧着部と被覆圧着部とで圧着を行う際に工具も特殊となる。圧着端子の成形コストだけでなく、工具の作製コストもかかるので、全体としてコスト高になる。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、第１の目的は、全体の体格を小さく抑え、信号や電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができるワイヤハーネスを提供することである。第２の目的は、電線の抜けを防止することができるワイヤハーネスを提供することである。

上記課題を解決するためになされた発明は、車両の配線に用いられ、電気的な接続を行う接続部を両端に有するワイヤハーネスにおいて、複数本の電線と、両端の接続部で複数本の電線の端部をまとめて固定する固定部位とを有することを特徴とする。この構成によれば、１つの固定部位で複数本の電線の端部（つまり導線やワイヤ等の導電部材）をまとめて固定する。よって、１つの固定部位で済むので全体の体格を小さく抑えられる。固定部位が１つで済むので、電線の抜けを防止し、信号や電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができる。

なお「車両」は、主に自動車が該当する。「接続部」は、電線を固定する固定部位や、端子やコネクタ等のように電気的な接続を行うターミナル部位を含む。「電線」は、裸電線、絶縁電線、ケーブル、コードなどを含む。「固定部位」の形状は複数本の電線の端部を挿入（収容の意味を含む。以下同じである。）して固定できれば任意であり、筒状・環状・Ｕ字状等が該当する。「複数本の電線の端部」は、電気的な接続が行える導電部材（芯線，導線，ワイヤ等）が該当する。

ワイヤハーネスの第１構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すII方向からみた外観図である。ワイヤハーネスの第２構成例を模式的に示す斜視図である。図３に示すIV方向からみた外観図である。ワイヤハーネスの第３構成例を模式的に示す斜視図である。図５に示すVI方向からみた外観図である。ワイヤハーネスの第４構成例を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１と図２を参照しながら説明する。図１と図２には、ワイヤハーネス１０の一形態であるワイヤハーネス１０Ａの構成例（第１構成例）を示す。ワイヤハーネス１０Ａは、接続部１１，１４や、複数本（本形態では２本）の電線１２，１３などを有する。本形態の接続部１１，１４は同一構成であるので、接続部１１を代表して説明する。接続部１１は、ターミナル部位１１ａや固定部位１１ｂなどを有する。

ターミナル部位１１ａは、電線１２，１３が延びる方向と同一方向に延びて成形される導電部材である。本形態ではリングターミナル、すなわち所定形状の穴（図１では丸穴）を有する平板で成形される。固定部位１１ｂは、電線１２，１３を挿入して固定する導電部材である。本形態では電線１２，１３を水平方向に並べられて挿入可能な筒状に形成され、工具を用いてかしめることで電線１２，１３を一括して固定する。かしめた後の状態を図２に示す。実際には、かしめの圧力や工具等の形状に応じて端面の形状が異なってくる。かしめる固定に加えて（あるいは代えて）、ハンダ付けや溶接等などによって接合する固定を行ってもよい。

なお接続部１１と接続部１４との関係は、ターミナル部位１４ａがターミナル部位１１ａに相当し、固定部位１４ｂが固定部位１１ｂに相当する。図１では、ターミナル部位１１ａとターミナル部位１４ａとでは１８０度回転させる配置で構成している。ただし、回転角度は１８０度以外の任意の角度を設定することも可能である。

電線１２は、芯線１２ａや絶縁被覆１２ｂなどを有する。電線１３も電線１２と同様の構成であり、芯線１３ａや絶縁被覆１３ｂなどを有する。これらの電線１２，１３は、ターミナル部位１１ａ，１４ａに対して水平方向に並べられて固定される。芯線１２ａ，１３ａは、いずれも総断面積が１０[mm²]以上５０[mm²]以下を有する。総断面積に代えて、１[本]以上１０００[本]以下の本数を適用してもよい。総断面積や本数は、目的とする電流を電線１２，１３に流す際に導線の絶縁被覆が溶融しない範囲の温度に収まるように適切に設定する。具体的な温度は電流の大きさや絶縁被覆の材質等に応じて異なる。総断面積が５０[mm²]以上や本数が１０００[本]以上を有する電線１２の場合には、固定部位１１ｂ，１４ｂでの固定（特にかしめ）が行い難くなる。絶縁被覆１２ｂ，１３ｂは、上記許容温度まで溶融しない樹脂材料を用いて、芯線１２ａ，１３ａの全体（ただし固定用の端部を除く）を被覆する。

「総断面積」は、１本の電線１２に含まれる芯線１２ａの断面積を含めた全体の断面積を意味する。電線１３についても同様である。総断面積と本数との関係は、１本の芯線１２ａにかかる断面積にもよる。一例として、総断面積が１０[mm²]であれば１５０〜２００本に相当し、総断面積が３０[mm²]であれば３００〜４００本に相当し、総断面積が５０[mm²]であれば８００〜１０００本に相当する。芯線１２ａと芯線１３ａとは、同一の総断面積や同一の本数を設定してもよく、異なる同一総断面積や異なる本数を設定してもよい。

上述のように構成されたワイヤハーネス１０Ａは、機器相互間との接続や、ワイヤハーネス１０Ａ同士の接続、機器とワイヤハーネス１０Ａとの接続などに用いることができる。機器は、５[Ａ]以上３５０[Ａ]未満の電流が入出力する機器であれば任意である。例えば、電力源の電池（二次電池や燃料電池であり、電池セルを含む）や、回転電機（電動機，発電機，電動発電機等）、電力変換機器（インバータ，コンバータ等）などが該当する。電線１２，１３はターミナル部位１１ａ，１４ａに対して水平方向に並べられて固定されているので、垂直方向（図１に示す矢印Ｄ１方向）には曲げ易いが、水平方向（図１に示す矢印Ｄ２方向）には曲げ難い。本形態では、両端の接続部１１，１４のうちで一方または双方の接続部を車両に備える電池（図示せず）と接続する。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。

（１）車両の配線に用いられるワイヤハーネス１０Ａにおいて、複数本の電線１２，１３と、両端の接続部１１，１４でそれぞれ複数本の電線１２，１３の端部をまとめて固定する固定部位１１ｂ，１４ｂとを有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、１つの固定部位（固定部位１１ｂや固定部位１４ｂ）で複数本の電線１２，１３の端部をまとめて固定するので、全体の体格が小さく抑えられる。よって、電線１２，１３の抜けを防止し、信号や電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができる。

（２）車両に備える機器が入出力する電流に対応して、１本の電線１２，１３が有する芯線１２ａ，１３ａの総断面積を１０[mm²]以上５０[mm²]以下、または、１本の電線１２，１３が有する芯線１２ａ，１３ａの本数を１[本]以上１０００[本]以下に設定する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、機器が入出力する電流を流せるとともに、通電時に絶縁被覆１２ｂ，１３ｂが溶融するのを抑止することができる。

（３）両端の接続部１１，１４のうちで一方または双方の接続部は、車両に備える電池と接続を行う構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、電池との接続において、電力の伝達にかかる影響を抑え、金属疲労の発生を抑え、全体のコストを安く抑えることができる。

（４ａ）複数本の電線１２，１３は、接続部１１，１４のターミナル部位１１ａ，１４ａに対して水平方向に並べられて固定される構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、水平方向（図１に示す矢印Ｄ２方向）には曲げ難いものの、垂直方向（図１に示す矢印Ｄ１方向）には曲げ易いので接続が容易に行える。

（５ａ）接続部１１，１４のターミナル部位１１ａ，１４ａは、電線１２，１３が延びる方向と同一方向に延びて成形される構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、電線１２，１３を含めて直線的な接続を容易に行うことができる。

（７）固定部位１１ｂ，１４ｂでは、筒状に形成されて複数本の電線１２，１３の端部を挿入してかしめる固定と、複数本の電線１２，１３の端部を接合する固定との一方または双方を行う構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、かしめは既存の工具で容易かつ迅速に行うことができる。接合は、接触抵抗を大幅に低減することができ、電線１２，１３の抜けを防止することができる。

（８）接続部１１，１４のターミナル部位１１ａ，１４ａは、リングターミナルで成形される構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、ネジやボルト等を通して容易に接続を行うことができる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は図３と図４を参照しながら説明する。図示および説明を簡単にするため、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図３と図４には、ワイヤハーネス１０の一形態であるワイヤハーネス１０Ｂの構成例（第２構成例）を示す。ワイヤハーネス１０Ｂは、ワイヤハーネス１０Ａと同様に、接続部１１，１４や、複数本（本形態では２本）の電線１２，１３などを有する。

ワイヤハーネス１０Ｂがワイヤハーネス１０Ａと相違するのは、電線１２，１３を並べる方向である。すなわちワイヤハーネス１０Ａが電線１２，１３を水平方向に並べるのに対して（図２を参照）、ワイヤハーネス１０Ｂは垂直方向に並べる（図４を参照）。

上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、電線１２，１３の並べ方以外の構成については実施の形態１と同様であるので、（３ａ）を除いて実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（３ｂ）複数本の電線１２，１３は、接続部１１，１４のターミナル部位１１ａ，１４ａに対して垂直方向に並べられて固定される構成とした（図３，図４を参照）。この構成によれば、垂直方向（図３に示す矢印Ｄ３方向）には曲げ難いものの、水平方向（図３に示す矢印Ｄ４方向）には曲げ易いので接続が容易に行える。

〔実施の形態３〕
実施の形態３は図５と図６を参照しながら説明する。図示および説明を簡単にするため、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図５と図６には、ワイヤハーネス１０の一形態であるワイヤハーネス１０Ｃの構成例（第３構成例）を示す。ワイヤハーネス１０Ｃは、接続部１１，１５や、複数本（本形態では２本）の電線１２，１３などを有する。接続部１５は、ターミナル部位１５ａや固定部位１５ｂなどを有する。ターミナル部位１５ａはターミナル部位１１ａに相当し、固定部位１５ｂは固定部位１１ｂに相当する。

ワイヤハーネス１０Ｃがワイヤハーネス１０Ａと相違するのは、接続部の構成要素であるターミナル部位の形態である。すなわちワイヤハーネス１０Ａのターミナル部位１１ａが電線１２，１３が延びる方向と同一方向に延びて成形されるのに対して（図１を参照）、ワイヤハーネス１０Ｃのターミナル部位１５ａは電線１２，１３が延びる方向と異なる方向に延びて成形される（図５を参照）。また図６に示すように、ターミナル部位１１ａの平面から角度θ１だけ傾斜させて成形される。角度θ１は任意の角度に設定することができ、図６の例では３０度に傾斜させている。言い換えれば、ターミナル部位１１ａとターミナル部位１５ａとは所定の二面角を有して成形される。

なお図示しないが、実施の形態２と同様に電線１２，１３を垂直方向に並べて固定部位１１ｂ，１５ｂでそれぞれ固定する構成としてもよい（図４を参照）。

上述した実施の形態３によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、接続部１１と接続部１５との相違以外の構成については実施の形態１と同様であるので、（５ａ）を除いて実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（５ｂ）接続部１５のターミナル部位１５ａは、電線１２，１３が延びる方向とは異なる方向（すなわち交差する方向）に延びて成形される構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、電線１２，１３を含めて直線的な接続を容易に行うことができる。

（６ａ）両端の接続部１１，１５は、それぞれ平面状のターミナル部位１１ａ，１５ａを有し、一端側のターミナル部位１１ａと他端側のターミナル部位１５ａとが角度θ１（所定の二面角）を有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、電線１２，１３を含めて直線的な接続を容易に行うことができる。

〔実施の形態４〕
実施の形態４は図７を参照しながら説明する。図示および説明を簡単にするため、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図７には、ワイヤハーネス１０の一形態であるワイヤハーネス１０Ｄの構成例（第４構成例）を示す。ワイヤハーネス１０Ｄは、接続部１６，１７や、複数本（本形態では２本）の電線１２，１３などを有する。接続部１６はターミナル部位１６ａや固定部位１６ｂなどを有する。接続部１７はターミナル部位１７ａや固定部位１７ｂなどを有する。ターミナル部位１６ａ，１７ａはそれぞれターミナル部位１１ａに相当し、固定部位１６ｂ，１７ｂはそれぞれ固定部位１１ｂに相当する。

ワイヤハーネス１０Ｄがワイヤハーネス１０Ａと相違するのは、接続部の構成要素であるターミナル部位の形態である。すなわちワイヤハーネス１０Ａのターミナル部位１１ａ，１４ａが双方とも電線１２，１３が延びる方向と同一方向に延びて成形されるのに対して（図１を参照）、ワイヤハーネス１０Ｄのターミナル部位１６ａ，１７ａは双方とも電線１２，１３が延びる方向と異なる方向に延びて成形される（図７を参照）。

本形態のターミナル部位１６ａとターミナル部位１７ａとは、所定の二面角を有して成形される。すなわちターミナル部位１６ａは、電線１２，１３の軸線方向に対して角度θ２だけ傾斜させて成形される。角度θ２は任意の角度に設定することができ、図７の例では４５度に傾斜させている。またターミナル部位１７ａは、電線１２，１３の平面方向に対して角度θ３だけ傾斜させて成形される。角度θ３は任意の角度に設定することができ、図７の例では９０度に曲げている。なお図示しないが、ターミナル部位１６ａとターミナル部位１７ａとを同一面または平行面で成形されてもよい。

上述した実施の形態４によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、電線１２，１３については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（６ｂ）両端の接続部１１，１４は、それぞれ平面状のターミナル部位１１ａ，１４ａを有し、一端側のターミナル部位１１ａ，１４ａと、他端側のターミナル部位１１ａ，１４ａとが所定の二面角を有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、電線１２，１３を含めて直線的な接続を容易に行うことができる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜４に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態１〜４では、電線１２，１３を水平方向または垂直方向に並べて固定部位（１１ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ）で固定する構成とした（図１〜図７を参照）。この形態に代えて、電線１２，１３の端部を密集させて固定する構成としてもよい。すなわち上記固定部位の断面が所定形状になるように密集させて固定する。密集形態は任意であり、例えば電線１２，１３の端部を捩る形態などが該当する。この構成によれば、芯線１２ａ，１３ａが密集するので接触抵抗を低減することができる。

上述した実施の形態１〜４では、ワイヤハーネス１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は２本の電線１２，１３を備える構成とした（図１〜図７を参照）。この形態に代えて、３本以上の電線を備える構成としてもよい。単に電線の本数が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態１〜４では、電線１２，１３に芯線１２ａ，１３ａを絶縁被覆１２ｂ，１３ｂで被覆する絶縁電線を用いる構成とした（図１，図３，図５，図７を参照）。この形態に代えて、裸電線、ケーブル、コードなどの他の電線を用いてもよい。他の電線を用いても、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態１〜４では、ターミナル部位１１ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａに所定形状の穴（図１では丸穴）を有する平板で成形されるリングターミナルを用いる構成とした（図１，図３，図５，図７を参照）。この形態に代えて、Ｙ字ターミナルやフック状ターミナルなどの他のターミナルを用いてもよい。他のターミナルを用いても、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態１〜４では、複数本の電線１２，１３の端部を挿入する固定部位１１ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは筒状に成形する構成とした（図２，図４，図６を参照）。この形態に代えて、環状・Ｕ字状等のように、筒状以外の形状で成形する構成としてもよい。固定するための形状が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）ワイヤハーネス
１１，１４，１５，１６，１７接続部
１１ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａターミナル部位
１１ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ固定部位
１２，１３電線
１２ａ，１３ａ芯線
１２ｂ，１３ｂ絶縁被覆

Claims

車両の配線に用いられ、電気的な接続を行う接続部を両端に有するワイヤハーネスにおいて、
複数本の電線と、
両端の前記接続部で前記複数本の電線の端部をまとめて固定する固定部位と、
を有することを特徴とするワイヤハーネス。
前記車両に備える機器が入出力する電流に対応して、１本の前記電線が有する芯線の総断面積を１０ｍｍ^２以上５０ｍｍ^２以下、または、１本の前記電線が有する芯線の本数を１本以上１０００本以下に設定することを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
両端の前記接続部のうちで一方または双方の前記接続部は、前記車両に備える電池と電気的な接続を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤハーネス。
前記複数本の電線は、前記接続部のターミナル部位に対して水平方向または垂直方向に並べられて固定されるか、または、前記固定部位の断面が所定形状になるように密集させて固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
前記接続部のターミナル部位は、前記電線が延びる方向と同一方向、または、前記電線が延びる方向とは異なる方向に延びて成形されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
両端の前記接続部は、それぞれ平面状のターミナル部位を有し、
一端側のターミナル部位と、他端側のターミナル部位とが所定の二面角を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
前記固定部位では、筒状に形成されて前記複数本の電線の端部を挿入してかしめる固定と、前記複数本の電線の端部を接合する固定との一方または双方を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
前記接続部のターミナル部位は、リングターミナル、Ｙ字ターミナル、フック状ターミナルのいずれかで成形されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。