JP2015115254A - ワイヤハーネス組立体、及び、ワイヤハーネスの組立方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ツイストペア電線は2本で一対をなす1芯電線を撚り合わせたもので、ツイストによって形成された隣り合うループで発生する磁界の向きが逆になる。したがって、ツイストペア電線は、お互いに発生磁界を打ち消すことにより、電磁誘導の影響を少なくすることができるので、電磁誘導ノイズを外部に輻射し難いとともに電磁誘導ノイズを外部から受け難い特性を有している。
電気信号の高速伝送路においては、信号の反射を抑え、送信側回路と受信側回路とのインピーダンス整合を取るために、一般的には送信側回路と受信側回路と伝送用の電線の特性インピーダンスを等しくする。ツイストペア電線は、ツイストのねじり具合によって特性インピーダンスはばらつくが、電線全体としては許容範囲内にインピーダンスのずれが収まる。ただし、撚り戻し部分は、2本の電線同士の間の電気的結合性(静電容量)が小さいために、結果としてインピーダンスが高くなるので、伝送線路のインピーダンスと整合されなくなる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ハウジングの内側に配置される端子の付近まで撚ってある状態にすることのできる、ツイストペア電線を備えるワイヤハーネスを提供することを目的とする。
本発明のハウジングは、一対の電線が引き出される、一対の電線引出し孔が形成された第1ハウジングと、一対の端子金具が各々挿入される、一対の電線の先端側又は端子金具が各々挿入される、挿入孔が形成された第2ハウジングと、を備え、第1ハウジングと第2ハウジングは相互に嵌合される。
そして本発明のワイヤハーネス組立体は、一対の電線が、ハウジングに収容される部分が撚られている。
本発明は、撚り戻しの規制が行なえるのであれば、一対の電線引出し孔が空隙によって繋がっていてもよいが、空隙部分は誘電率の低い空気が占めることになり、インピーダンスの整合の観点から、電線引出し孔を独立させて、その間に第2ハウジングを構成する素材である樹脂を存在させるのが好ましい。
2本の電線11,11は、各々、芯線12,12と、芯線12,12の周囲を覆う内側被覆材13,13とを備えている。電線11,11は、端子金具15,15が接続される一端側の内側被覆材13,13が剥ぎ取られて芯線12,12が露出しており、この一端側で芯線12,12に端子金具15,15が圧着により接続されている。端子金具15,15は、導電性及び弾性に優れた例えば銅合金で作製される。
ツイストペア電線10は、ハウジング20と組み付けられてワイヤハーネス1を作製する際には、予め端子金具15,15を芯線12,12に接続しておくとともに、外側被覆材14から露出する先端側の部分は、図5(a)に示すように、撚り戻しされ、電線11,11は互いに独立している。この撚り戻しされている部分は、後にハウジング20に挿入された後に、図5(b)に示すように撚られる。そうすることで、本実施形態のワイヤハーネス1は、ハウジング20に挿入される部分の電線11,11における電気的結合が大きくなるので、この部分の高かった特性インピーダンスを外側被覆材14で覆われている部分と整合させることができる。
フロントハウジング30は、説明を省略する相手側の電気コネクタと嵌合される側に配置される。なお、リアハウジング40も含め、ハウジング20について、相手側の電気コネクタと嵌合される側を前、ツイストペア電線10が引き出される側を後と定義する。
フロントハウジング30は、図4(b)に示すように、図中の上方を除く三方を取り囲む側壁31と、側壁31に取り囲まれるキャビティ36を前後方向に三つに区画する前壁33と、中間壁34と、後壁35と、を備えている。前壁33と中間壁34には、端子金具15,15が挿入される端子挿入孔33a,33a,34a,34aが、各々の表裏を貫通して形成されている。また、後壁35には、ツイストペア電線10の電線11,11が挿入される電線挿入孔35a,35aが表裏を貫通して形成されている。ここで示す例は、端子挿入孔33a,34a、電線挿入孔35a,35aがいずれも矩形の開口形状をなしているが、円形など他の開口形状としても差し支えない。
フロントハウジング30は、樹脂を射出成形することにより、一体的に形成されている。リアハウジング40も同様である。
リアハウジング40は、図4(a)に示すように、四方を取り囲む側壁41と、側壁41の後端を塞ぐ後壁42と、側壁41と後壁42で取り囲まれるキャビティ43とを備え、後壁42と対向する側の受容開口44から、フロントハウジング30が挿入される。
リアハウジング40の後壁42には、ツイストペア電線10の電線11,11が各々個別に挿入される電線引出孔42a,42aが形成されている。詳しくは後述するが、撚り戻しされた電線11,11は電線引出し孔42a,42aに挿入された後に、キャビティ43の中で再度撚られる。
はじめに、図6(a),(b)に示すように、撚り戻しされているツイストペア電線10の電線11,11を、端子金具15,15の側から一本ずつ後壁42の電線引出し孔42a,42aに挿入し、さらに外側被覆材14で覆われている部分の手前が後壁42に突き当るまでツイストペア電線10は押し込まれる。
このようにツイストペア電線10が所定の位置まで押し込まれたなら、次に、図6(c)に示すように、端子金具15,15を掴んで所定の向きに捩じって電線11,11を撚る。電線11,11を撚る作業は、人手で行ってもよいし、自動機によって行ってもよい。
必要な程度に電線11,11を撚ったならば、図6(d)に示すように、撚った状態を維持したままで、フロントハウジング30をリアハウジング40のキャビティ43の内部に挿入する。このとき、電線11,11は、撚られたままで、端子金具15,15が電線挿入孔35a,35a、端子挿入孔33a,33a、及び、端子挿入孔34a,34aを通過する。フロントハウジング30をキャビティ43の奥まで挿入すると、電線11,11は前壁33の電線挿入孔35a,35aを貫通し、端子金具15,15は、中間壁34の端子挿入孔33a,33a、及び、後壁35の端子挿入孔34a,34aを貫通して定位置に配置される。フロントハウジング30の係止突起37,37が、リアハウジング40の係止溝45,45に挿入されることで、フロントハウジング30とリアハウジング40は相互に抜け止めされる。
以上のワイヤハーネス1は、電線11,11が、ハウジング20の内部に収容される部分も撚られているので、電線11,11間の電気的結合が大きくなり、この部分の高かった特性インピーダンスが下がり伝送線路のインピーダンスとの整合を図ることができる。
以上の通りであり、ワイヤハーネス1は、ハウジング20がフロントハウジング30とリアハウジング40からなり、しかも、リアハウジング40の電線引出し孔42a,42aが独立して形成されるとともに、フロントハウジング30の電線挿入孔35a、端子挿入孔33a等が独立して形成されることで、ハウジング20の内部で電線11,11の撚り戻しが生じない。
例えば、電線引出し孔42a,42aは、独立して形成されている例を示したが、各々挿入された電線11,11に撚り戻しされる向きに力が加わったとしても、その力に対向して電線11,11の動きを規制すればよい。したがって、一対の電線引出し孔42aと電線引出し孔42aの間が空隙で繋がっていても、その空隙が電線11,11の径よりも幅が狭ければ、電線11,11の動きを規制できることになり、本願発明はこの形態を包含する。なお、空隙を占める空気の誘電率は1であるのに対して、樹脂は2〜4程度であるから、他の撚られている電線11,11の部分とのインピーダンスの整合という本発明の目的からすると、電線引出し孔42aと電線引出し孔42aの間が樹脂で埋められているのが好ましい。
また、以上の実施形態では、フロントハウジング30に中空のキャビティ36を設け、これを区画する前壁33、中間壁34及び後壁35に端子挿入孔33a,34a、電線挿入孔35aを形成したが、本発明はこれに限らない。キャビティ36の部分を中実にする一方、電線11,11及び端子金具15,15を収容し、前後方向に一気通貫するキャビティを形成することもできる。
10 ツイストペア電線
11 電線
12 芯線
13 内側被覆材
14 外側被覆材
15 端子金具
20 ハウジング
30 フロントハウジング(第2ハウジング)
31 側壁
33 前壁
33a,34a 端子挿入孔
34 中間壁
35 後壁
35a 電線挿入孔
36 キャビティ
37 係止突起
40 リアハウジング(第1ハウジング)
41 側壁
42 後壁
42a 電線引出孔
43 キャビティ
44 受容開口
45 係止溝
Claims (3)
- 一対の電線が撚られており、各々の先端に端子金具が接続されるツイストペア電線と、
一対の前記電線の先端側及び前記端子金具を収容するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、
一対の前記電線が引き出される、一対の前記電線引出し孔が形成された第1ハウジングと、
前記第1ハウジングと相互に嵌合され、かつ、一対の前記電線の先端側が各々挿入される、一対の電線挿入孔が形成された第2ハウジングと、を備え、
一対の前記電線は、
前記ハウジングに収容される部分が、前記第1ハウジングの前記電線引出し孔と前記第2ハウジングの前記電線挿入孔の間で撚られている、
ことを特徴とするワイヤハーネス組立体。 - 前記一対の前記電線引出し孔は、独立して形成されている、
請求項1又は2に記載のワイヤハーネス組立体。 - 請求項1又は2に記載のワイヤハーネスの組立方法であって、
前記端子金具が接続される一対の前記電線の先端側を撚り戻しした状態で、前記第1ハウジングの一対の前記電線引出し孔に各々挿入するステップ(a)と、
前記第1ハウジングに挿入された一対の前記電線を撚るステップ(b)と、
撚られた一対の前記電線に接続された一対の前記端子金具を、前記第2ハウジングの前記端子挿入孔に挿入するとともに、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングを嵌合するステップ(c)と、
を備える、
ことを特徴とするワイヤハーネスの組立方法。
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