JP2016018600A - ワイヤーハーネス及びワイヤーハーネス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤーハーネス製造過程において、電線、端子またはコネクタが他の電線に絡むことを低減する技術を提供する。
【解決手段】ワイヤーハーネスＷＨは、電線Ｗ１〜Ｗ４を有する。電線Ｗ１，Ｗ２は、その共通経路において、互いに撚り合わされることによってツイスト部４１を形成しており、分岐部Ｄ１１からコネクタＣ１２，Ｃ２２の部分は、撚り合わされていない非ツイスト部４３を形成している。電線Ｗ３，Ｗ４は、共通のコネクタＣ３１，Ｃ３２に接続されており、共通の経路を通る。電線Ｗ３，Ｗ４のうち、コネクタＣ３１，Ｃ３２への接続部から所定の長さ部分は非ツイスト部４３Ａとされ、残りの部分はツイスト部４１Ａを形成している。
【選択図】図１

Description

この発明は、ワイヤーハーネスにおける電線の絡みを防止する技術に関する。

近年、車両の電子化に伴い、ワイヤーハーネスに使用される電線本数は増加し、また、布線形態も複雑化している。このように大規模化したワイヤーハーネスを製造するにあたっては、端部にコネクタや端子等を取付けた複数の電線により仮結が製造される。そして、この仮結をワイヤーハーネス組立図板上で複数集合させて束ねることで、最終的なワイヤーハーネスが製造される。

従来では、上記各仮結は各電線をゴム等束ねられた状態、又は、輪状の状態で搬送及びワイヤーハーネス組立図板に持込まれる。そして、各仮結はワイヤーハーネス組立図板でばらされて、ワイヤーハーネス組立図板上で組立てられる（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−２７７９０４号公報

しかしながら、上記仮結の電線端部は束ねられた状態であるため、電線、端子及びコネクタがもつれた状態となり易く、これをばらすために作業時間を多く費やしてしまうという問題がある。また、電線と端子、コネクタとが複雑に絡み合うことで、電線の表面に傷がついてしまうという問題もある。このように、従来技術には改善の余地があった。

そこで、本発明は、ワイヤーハーネス製造過程において、電線、端子またはコネクタが他の電線に絡むことを低減する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、複数の電線を含むワイヤーハーネスであって、前記複数の電線の一部である１本以上の電線が、他の電線における共通の経路を通る部分と撚り合わされてツイスト部を構成する部分と、前記他の電線とは撚り合わされていない非ツイスト部を有する。

また、第２の態様は、第１の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記非ツイスト部は、前記１本以上の電線の端部におけるコネクタへの接続部から、当該コネクタの後方に延びる部分を含む。

また、第３の態様は、第１または第２の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記非ツイスト部は、前記１本以上の電線における、前記他の電線から分岐する部分を含む。

また、第４の態様は、ワイヤーハーネス製造方法であって、（ａ）複数の端子付電線を準備する工程と、（ｂ）前記複数の端子付電線のうち、１本以上の電線の一部を、他の電線と共通の経路を通る部分と撚り合わしてツイスト部を形成し、前記１本以上の電線における他の部分を、前記他の電線と撚り合わされていない非ツイスト部とする工程とを含む。

また、第５の態様は、複数の電線を含むワイヤーハーネスであって、互いに独立した用途で用いられる２本以上の電線のうち、共通の経路を通る部分が、互いに撚り合わせられて、ツイスト部を形成している。

第１の態様に係るワイヤーハーネスによると、ツイスト部を形成することによって、共通経路の部分で１つにまとめられる。これによって、ワイヤーハーネス製造時において、電線、端子またはコネクタ等の各種電気部品がツイスト部に引っ掛かることを抑制できる。これによって、電線の絡みが低減されるため、ワイヤーハーネスの製造効率を向上できる。

また、第２の態様に係るワイヤーハーネスによると、電線の接続部付近を非ツイスト部とすることによって、電線の端部をコネクタに接続する接続作業を効率よく行うことができる。

また、第３の態様に係るワイヤーハーネスによると、１本以上の電線及び他の電線における、分岐部分までの共通経路においてツイスト部を形成し、この部分で１つにまとめられる。

組立作業台に配設されたワイヤーハーネスの一例を示す図である。 ワイヤーハーネスの製造方法を説明するための図である。 切圧工程を説明するための概念図である。 ツイスト工程を説明するための概念図である。 仮結工程を説明するための概念図である。 ワイヤーハーネスの組立工程を説明するための概念図である。 変形例に係るツイスト部を示す概念図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

図１は、組立作業台１８に配設されたワイヤーハーネスＷＨの一例を示す図である。ワイヤーハーネスＷＨは、自動車などに用いられる信号線、電源線等の種々の配線材を、組み付け大正となる配線路等に応じて適宜分岐させた形態で結束したものである。ワイヤーハーネスＷＨは、複数の電線、電線の端部に取り付けられるコネクタ等の種々の電気部品を備えている。

このワイヤーハーネスＷＨは、組立作業台１８上で、複数の電線等を実際の配設位置に対応した形態に布線し、これを結束することによって組み立てられる。これらの複数の電線は、一般的に、その端部に端子が取り付けられており、端子付電線としてコネクタ等の各種電気部品に接続される。

より具体的には、この端子付電線を構成する電線は、素線が絶縁被覆で覆われた被覆導線であり、必要に応じた径、色のものが採用される。端子は、電線の接続対象となる電気部品（主にコネクタ）に接続可能な形状に形成されている。以下、端子付電線の端子を接続する電気部品がコネクタである例について説明する。端子付電線は、電線をそれぞれ布線箇所に応じた長さに切断され、その電線の端子を圧着して製造される。

図１に示すワイヤーハーネスＷＨは、電線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４（以下、「電線Ｗ１〜Ｗ４」と表記する。）を備えている。

電線Ｗ１の両端には、端子Ｔ１１，Ｔ１２がそれぞれ取り付けられている。端子Ｔ１１はコネクタＣ１１に接続されており、端子Ｔ１２はコネクタＣ１２に接続されている。電線Ｗ２の両端には、端子Ｔ２１，Ｔ２２がそれぞれ取り付けられている。端子Ｔ２１はコネクタＣ１１に接続されており、端子Ｔ２２はコネクタＣ２２に接続されている。このように、電線Ｗ１，Ｗ２は、一方の端部が、共通のコネクタＣ１１に接続されている。

電線Ｗ３の両端には、端子Ｔ３１，Ｔ３２がそれぞれ取り付けられている。端子Ｔ３１はコネクタＣ３１に接続されており、端子Ｔ３２はコネクタＣ３２に接続されている。電線Ｗ４の両端には、端子Ｔ４１，Ｔ４２がそれぞれ取り付けられている。端子Ｔ４１はコネクタＣ３１に接続されており、端子Ｔ４２はコネクタＣ３２に接続されている。電線Ｗ３，Ｗ４は、両端が、共通のコネクタＣ３１，Ｃ３２にそれぞれ接続されている。

電線Ｗ１，Ｗ２は、コネクタＣ１１から、分岐部Ｄ１１まで経路が一部共通しており、当該分岐部Ｄ１１で分岐してコネクタＣ１２，Ｃ２２にそれぞれが延びている。このワイヤーハーネスＷＨにおいて共通する経路(共通経路)において、電線Ｗ１，Ｗ２は、ツイスト部４１を形成している。ツイスト部４１は、電線Ｗ１，Ｗ２を撚り合わせることによって形成される部分であって、２本以上の電線が、略平行した螺旋状になっている構造をいう。

ツイスト部４１の螺旋ピッチは、例えば、５０ｍｍ以上もしくは１００ｍｍ以上とされる。一般的に、電線のノイズ除去のために、２本の電線を撚り合わせたツイスト電線（ツイストペアケーブル）が形成される場合があるが、この場合において、十分なノイズ除去効果を得るためには、螺旋ピッチは５０ｍｍ未満（具体的には、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度）とされている。本願のツイスト部４１は、共有経路における複数電線のばらけを目的となされる。このため、ノイズ除去を目的とする螺旋ピッチに比べて、ツイスト部４１の螺旋ピッチは充分に大きくしてよい。すなわち、電線Ｗ１，Ｗ２のツイスト部４１におけるばらけが抑制できる限りにおいて、ツイスト部４１の螺旋ピッチを大きく設定できる。なお、螺旋ピッチが小さくなればなるほど、電線Ｗ１，Ｗ２が無用に長くなり、ワイヤーハーネスＷＨの生産性低下してコストアップしたり、或いは、電線Ｗ１，Ｗ２における線心の撚り込み率が増大して導体抵抗が増加したりする。このため、ツイスト部４１の螺旋ピッチは、可能な限り大きくすることが好ましい。

なお、螺旋ピッチは、ツイスト部４１の全長にわたって、必ずしも一定でなくてよい。例えば、ツイスト部４１に、螺旋ピッチが５０ｍｍの部分、１００ｍｍの部分、及び、５０ｍｍ以下の部分等が混在していてもよい。

電線Ｗ１における分岐部Ｄ１１からコネクタＣ１２までの部分、或いは、電線Ｗ２における分岐部Ｄ１１からコネクタＣ２２までの部分は、撚り合わせされていない非ツイスト部４３，４３となっている。つまり、電線Ｗ１，Ｗ２のうち、経路が共通しない部分については、それぞれ非ツイスト部４３とされる。なお、非ツイスト部４３は、電線Ｗ１，Ｗ２が、略平行した螺旋状の構造を有さない部分をいうものとする。例えば、電線Ｗ１のうち、分岐部Ｄ１１からコネクタＣ１２に延びる部分については、電線Ｗ２以外の他の電線と撚り合わされてツイスト部を形成していてもよい。

電線Ｗ１，Ｗ２におけるツイスト部４１は、コネクタＣ１１への接続部まで形成されていてもよい。しかしながら、電線Ｗ１，Ｗ２のうち、コネクタＣ１１の接続部から所定の長さの部分は、互いに撚り合わせされない非ツイスト部としてもよい。これらコネクタＣ１１への接続部付近の非ツイスト部は、非螺旋構造であって、例えば略直線状に延びる部分とすることが考えられる。このように、電線Ｗ１，Ｗ２におけるコネクタＣ１１への接続部付近を非ツイスト部とすることによって、各電線Ｗ１，Ｗ２の端子Ｔ１１，Ｔ２１をコネクタＣ１１へ接続する作業が容易となる。

電線Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ互いに独立した用途で用いられる電線であるものとする。つまり、ツイスト部４１が形成される電線Ｗ１，Ｗ２は、ノイズ除去を目的として撚り合わされる、往きと復りの２本の信号線（ツイストペアケーブル）とは区別される。

電線Ｗ３，Ｗ４は、コネクタＣ３１からコネクタＣ３２までの経路が共通している。このため、電線Ｗ３，Ｗ４は、この共通経路において、ツイスト部４１と同様に、互いに撚り合わされてツイスト部４１Ａを形成している。また、電線Ｗ３，Ｗ４の双方における、コネクタＣ３１への接続部分からコネクタＣ３１の後方へ延びる所定の長さ部分、及び、コネクタＣ３２への接続部分からコネクタＣ３２の後方へ延びる所定の長さ部分は、非ツイスト部４３と同様の非ツイスト部４３Ａとなっている。

図２は、ワイヤーハーネスＷＨの製造方法を説明するための図である。本実施形態に係るワイヤーハーネスＷＨの製造方法は、切圧工程Ｓ１、ツイスト工程Ｓ２、仮結工程Ｓ３、及び、ワイヤーハーネスＷＨの組立工程Ｓ４を備えている。

図３は、切圧工程Ｓ１を説明するための概念図である。切圧工程Ｓ１は、電線に対して切断処理及び端子Ｔを圧着する端子圧着処理を施して、端子付電線１２を製造する工程である。

切断処理では、電線Ｗを巻回収納したリール等から電線長を側長しつつ電線Ｗを引き出し、引き出した電線Ｗを所望の長さで切断する。当該電線Ｗは、ワイヤーハーネスＷＨに組込まれる複数種類用意されているとよく、適宜必要な種類の電線Ｗを選択して引き出し、切断すればよい。

端子圧着処理では、切断された電線Ｗの各端部の被覆部を皮剥ぎし、当該電線Ｗの布線箇所に対応した端子Ｔを、皮剥ぎした各端部に圧着する。これにより、端子付電線１２が得られる。当該端子Ｔは対象となるコネクタの端子挿入孔の形状に応じて複数種類用意されていてもよい。この端子付電線１２の種類は、電線Ｗの種類及び長さ、端子Ｔの種類等に応じて決められる。このようにして、複数の端子付電線１２が準備される。

そして、製造された端子付電線１２は、仮結ハーネス１６に組込まれる仮結セット単位で後述する仮結工程Ｓ３に供給される。ここでは、端子付電線１２は、その両端部が一つの電線保持バー３０に保持される。また、複数の端子付電線１２は、その各端部が次の仮結工程Ｓ３における作業順に応じた順番に並ぶように電線保持部４０に保持され、電線保持バー３０に保持される。なお、一部の電線Ｗについては、ツイスト工程Ｓ２が実行される。

図４は、ツイスト工程Ｓ２を説明するための概念図である。ツイスト工程Ｓ２では、ワイヤーハーネスＷＨにおいて共通経路を通る複数の電線Ｗの部分同士を撚り合わせ処理によって、ツイスト部４１が形成される。具体的には、電線保持バー３０に保持されたいくつかの電線Ｗが取り上げられ、ケーブルツイスト機によって、もしくは、作業者の手作業によって、撚り合わせ処理が行われる。

図４に示すように、電線Ｗ１，Ｗ２については、その一部が撚り合わされることによって、ツイスト部４１が形成される。ツイスト部４１の長さは、ワイヤーハーネスＷＨにおける電線Ｗ１，Ｗ２の共通経路の長さに応じたものとされる（図１参照）。

また、図１に示すように、電線Ｗ３，Ｗ４は、同一のコネクタＣ３１，Ｃ３２間に接続される。このため、電線Ｗ３，Ｗ４のうち、コネクタＣ３１，Ｃ３２への接続部から所定長さの部分を除くそれぞれの中腹部分が撚り合わされることによって、ツイスト部４１Ａが形成される。またコネクタＣ３１またはコネクタＣ３２への接続部（つまり、端子Ｔ３１，Ｔ４１又は端子Ｔ３２，Ｔ４２）から所定長さの部分（端子Ｔ３１，Ｔ４１，Ｔ３２，Ｔ４２の近傍部分）は、非ツイスト部４３Ａとされている。非ツイスト部４３Ａの長さは、特に限定されるものではないが、例えば、コネクタＣ３１又はコネクタＣ３２の後端から８０ｍｍよりも大きくなるように設定されることが望ましい。

このように、撚り合わされた電線Ｗ１〜Ｗ４は、電線保持バー３０に保持される。なお、切圧工程の際に、切圧処理及び端子圧着処理した電線Ｗについて、電線保持バー３０に保持する前に、撚り合わせ処理を実行してから、電線保持バー３０に保持させてもよい。

図５は、仮結工程Ｓ３を説明するための概念図である。仮結工程Ｓ３は、複数の端子付電線１２を仮結して仮結ハーネス１６を製造する工程である。すなわち、端子付電線１２は、ワイヤーハーネスＷＨの完成形態よりも小さい形態である仮結ハーネス１６に組込まれ、その仮結ハーネス１６の形態でワイヤーハーネスＷＨの組立工程Ｓ４に供給される。ここでは、仮結工程Ｓ３は、切圧工程で電線保持バー３０に保持された複数の端子付電線１２の各端部を順次掴んでコネクタ（コネクタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２を含む）に挿入して仮結ハーネス１６を製造する。

仮結工程Ｓ３では、電線保持バー３０に作業順に並列状に保持された複数の端子付電線１２の各端部の端子を、仮結ハーネス１６を構成するための一または複数のコネクタの端子挿入孔に挿入作業順に挿入していく。端子付電線１２の端部が全てコネクタに挿入されると、仮結ハーネス１６が得られる。なお、この仮結工程Ｓ３は、その工程の全部または一部を、既存の端子挿入装置等の専用機器によって自動で行ってもよいし、或いは、作業者の手作業で行ってもよい。

上述したように、電線Ｗ３，Ｗ４における、端子Ｔ３１，Ｔ４２の近傍部分及び端子Ｔ３２，Ｔ４２の近傍部分は、電線Ｗ３，Ｗ４が撚り合わせされていない非ツイスト部４３Ａとなっている。このため、端子Ｔ３１，Ｔ４１のコネクタＣ３１への接続作業、または、端子Ｔ３２，Ｔ４２のコネクタＣ３２への接続作業は、容易に行うことができる。

製造された仮結ハーネス１６は、巻回或いは曲げてバンド等によりまとめた状態で搬送される。ここで、仮結ハーネス１６の搬送は、作業者が手持ちで搬送してもよいし、台車等に載せて搬送してもよい。このようにして、端子付電線１２は、仮結ハーネス１６の形態でワイヤーハーネスＷＨの組立工程に供給される。

図６は、ワイヤーハーネスＷＨの組立工程Ｓ４を説明するための概念図である。組立工程Ｓ４では、仮結ハーネス１６の形態で組立作業台１８上に布線される。より具体的には、仮結ハーネス１６のコネクタが組立作業台１８上の所定箇所に配設されると共に、電線Ｗ部分が布線経路に沿って布線される。そして、全ての仮結ハーネス１６が組立作業台１８上に配設され、布線作業が終了する。

本実施形態では、ツイスト部４１，４１Ａが形成されていることによって、仮結工程Ｓ３や組立工程Ｓ４等のワイヤーハーネス製造過程において、ツイスト部４１，４１Ａに電線、端子、コネクタ等の電気部品が引っ掛かることを抑制できる。このため、電線同士の絡まりが低減されるため、ワイヤーハーネスの製造効率を向上できる。

図７は、変形例に係るツイスト部４１Ｂを示す概念図である。ツイスト部４１Ｂは、複数の電線の束からなる２つの電線束ＷＢ１，ＷＢ２を、互いに撚り合わせることによって、互いに平行な螺旋状の構造を有している。このように、ツイスト部４１Ｂを形成することによって、電線束ＷＢ１，ＷＢ２を一体化できるため、これらの電線束ＷＢ１，ＷＢ２に、他の電線、端子またはコネクタが引っ掛かることを低減できる。

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１２ 端子付電線
１６ 仮結ハーネス
１８ 組立作業台
３０ 電線保持バー
４０ 電線保持部
４１，４１Ａ，４１Ｂ ツイスト部
４３，４３Ａ 非ツイスト部
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２２ コネクタ
Ｃ３１，Ｃ３２ コネクタ
Ｄ１１ 分岐部
Ｓ１ 切圧工程
Ｓ２ ツイスト工程
Ｓ３ 仮結工程
Ｓ４ 組立工程
Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２ 端子
Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ４１，Ｔ４２ 端子
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 電線
ＷＢ１，ＷＢ２ 電線束
ＷＨ ワイヤーハーネス

Claims (5)

1. 複数の電線を含むワイヤーハーネスであって、
   前記複数の電線の一部である１本以上の電線が、
   他の電線における共通の経路を通る部分と撚り合わされてツイスト部を構成する部分と、前記他の電線とは撚り合わされていない非ツイスト部を有する、ワイヤーハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記非ツイスト部は、前記１本以上の電線の端部におけるコネクタへの接続部から、当該コネクタの後方に延びる部分を含む、ワイヤーハーネス。
3. 請求項１または２に記載のワイヤーハーネスであって、
   前記非ツイスト部は、前記１本以上の電線における、前記他の電線から分岐する部分を含む、ワイヤーハーネス。
4. ワイヤーハーネスを製造する製造方法であって、
   （ａ）複数の端子付電線を準備する工程と、
   （ｂ）前記複数の端子付電線のうち、１本以上の電線の一部を、他の電線と共通の経路を通る部分と撚り合わしてツイスト部を形成し、前記１本以上の電線における他の部分を、前記他の電線と撚り合わされていない非ツイスト部とする工程と、
   を含む、ワイヤーハーネス製造方法。
5. 複数の電線を含むワイヤーハーネスであって、
   互いに独立した用途で用いられる２本以上の電線のうち、共通の経路を通る部分が、互いに撚り合わせられて、ツイスト部を形成している、ワイヤーハーネス。

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