JP2017188348A - 導体の接続構造およびワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】接続信頼性を高めることが可能な導体の接続構造およびワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とが径方向に重ね合され、前記第１導体１１と前記第２導体１２との重ね合わせ部１５を筒状部材１６が包囲してかしめ付けている。このような構成によれば、第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とを引き剥がす方向の力に対して、接合部に十分な強度を持たせることができるから、第１導体１１と第２導体１２との接続信頼性を高めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、導体の接続構造およびワイヤハーネスに関する。

従来、例えば車両等に搭載されるワイヤハーネスにおいて、種類の異なる導体を接続することが行われている。例えば下記特許文献１には、ワイヤハーネスの電線を細径化するべく、柔軟性が必要でない部位に径寸法の小さい単芯線を用い、柔軟性が必要な部位に撚線を用いるために、単芯線と撚線とを接続することが記載されている。単芯線の端部には平板状の圧潰部が設けられ、この圧潰部と撚線の導体とが、超音波溶着により接続されている。

国際公開第２０１５／００２１８０号

しかしながら、上記のような構成では、単芯線の圧潰部と撚線の導体とを引き剥がす方向の力に対して、接合部に十分な強度を持たせることが難しい。このため、異種の導体を接続する場合に接続信頼性をより高めることが可能な導体の接続構造が望まれていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接続信頼性を高めることが可能な導体の接続構造およびワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明の導体の接続構造は、第１導体の端部と第２導体の端部とが径方向に重ね合され、前記第１導体と前記第２導体との重ね合わせ部を筒状部材が包囲してかしめ付けているものである。
本発明のワイヤハーネスは、前記導体の接続構造を有するものである。

本発明によれば、第１導体の端部と第２導体の端部とを引き剥がす方向の力に対して、接合部に十分な強度を持たせることができるから、第１導体と第２導体との接続信頼性を高めることができる。

本実施例におけるワイヤハーネスであって、車両に取り付けられた状態を示す概略図 ワイヤハーネスを示す断面図 第１導体と第２導体との接続作業を示す図であって、（Ａ）はバレル部を成形する前のパイプの端部を示す正面図であり、（Ｂ）はバレル部に第２導体をセットする様子を示す断面図であり、（Ｃ）は筒状部材を重ね合わせ部にセットした状態を示す断面図であり、（Ｄ）は筒状部材をかしめ付けた状態を示す断面図である。 第１導体と第２導体との接続作業を示す断面図であって、（Ａ）はバレル部に第２導体をセットする様子を示す断面図であり、（Ｂ）は筒状部材を重ね合わせ部にセットした状態を示す断面図であり、（Ｃ）は筒状部材をかしめ付けた状態を示す断面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明の導体の接続構造は、前記第１導体および前記第２導体のうち一方の導体の端部が他方の導体の端部を包囲するようなバレル形状に形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、第１導体と第２導体との接触面積が増大するから、接続信頼性をより高めることができる。

また、本発明の導体の接続構造は、前記筒状部材が円形状に収縮しているものとしてもよい。このような構成によれば、第１導体と第２導体との接合部にエッジを生じにくいため、第１導体と第２導体との接合部が、外装材等の他の部品に引っ掛かることを防ぐことができる。

＜実施例＞
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例におけるワイヤハーネスＷは、シールド無しの低圧ハーネスである。ワイヤハーネスＷは、車体Ｂの前部に搭載された補助バッテリ（１２Ｖバッテリ）等の機器Ｍ１と、車体Ｂの後部に搭載されたＰＤＵ（パワードライブユニット）またはＩＰＵ（インテリジェントパワーユニット）等の機器Ｍ２との間を接続する導電線１０を有し、車体Ｂの床下を前後方向に延びて配索される。導電線１０の大部分は車両の床下に沿って略水平に延び、前後両端部は車室内に向かって上方に屈曲されている。導電線１０は、長尺の筒状をなす外装材Ｃに挿通されて絶縁または保護されている。外装材Ｃは、導電線１０のほぼ全長にわたって備えられている。外装材Ｃは、例えばコルゲートチューブや樹脂製のパイプ等、任意の外装材とされている。

導電線１０は、種類の異なる第１導体１１と第２導体１２とを長さ方向に電気的に接続してなるものである。導電線１０の両端部は、機器Ｍ１，Ｍ２との接続作業を容易に行うべく、屈曲性に優れていることが望ましく、導電線１０の両端部を除く大部分は、垂れ下がり等を防ぐべく所定の形状で維持されることが望ましい。このため、本実施例では、導電線１０の両端部に比較的柔軟な第２導体１２、両端部を除く部分に比較的剛性の高い第１導体１１が用いられている。

第１導体１１は、所定の形状に曲げ加工されると、その形状が保持されるものであり、所定の配索経路に沿って３次元方向に曲げ加工されている。第２導体１２は、柔軟性に優れ、任意の形状に容易に屈曲可能なものである。

第１導体１１は、断面円形状をなす長尺なパイプ部材とされている。パイプ部材は、例えばアルミニウムあるいはアルミニウム合金製とされている。第２導体１２は、複数の金属素線１３を撚り合わせてなる撚線導体とされている。撚線導体は、例えば銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製とされている。撚線導体は、ほぼ全長にわたって絶縁被覆１４に包囲されており、撚線導体の両端部は、所定の長さ範囲にわたって絶縁被覆１４が剥がされて外部に露出している。撚線導体の端部（導電線１０の長手方向の両端部）には、図示しない端子金具が接続されている。端子金具は各機器Ｍ１，Ｍ２に接続されるものである。

第１導体１１の長手方向における両端部と第２導体１２の端部とは電気的に接続されている。第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とは、図４に示すように、径方向で重ね合わせられ、第１導体１１と第２導体１２とが重ね合わされている部分（以後、重ね合わせ部１５と称する）には、筒状部材１６がかしめ付けられている。

第１導体１１の端部は、図３に示すように、第２導体１２の端部を包囲するようなバレル形状に形成されている。以後、第１導体１１のうちバレル形状をなす部分をバレル部１７と称する。

第１導体１１のうちバレル部１７と他の部分（以後、導体本体部１８と称する）との間は、大部分が軸方向に切り離されており、バレル部１７と導体本体部１８とは周方向の一部において繋がっている。以後、バレル部１７のうち導体本体部１８と繋がっている部分を基部１９と称する。

バレル部１７は、第１導体１１の端部のうち導体本体部１８と切り離されている部分が基部１９側に押し潰されて内周面が密着した一枚板状に形成されている。バレル部１７は、基部１９の幅方向における両側から、一対のカシメ片部２１が一方向に立ち上がった形態をなしている。

バレル部１７の内側には、第２導体１２の外周面に沿うような湾曲面２２が形成されている。また、バレル部１７の外周面は筒状部材１６の内周面に沿うような円形状に湾曲している。バレル部１７の軸方向の寸法は、図４に示すように、第２導体１２のうち絶縁被覆１４から外部に露出している部分の軸方向の寸法と同等とされている。

筒状部材１６は、金属製（例えばステンレス製）であり、内部に第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とを一括して挿通可能な内径寸法を有している。筒状部材１６は、全周が切れ目なく連続して閉じた断面円形状をなしている。筒状部材１６の軸方向の寸法は、第１導体１１と第２導体１２との電気的な接続に十分な寸法とされ、重ね合わせ部１５の長さ寸法（重ね合わせ長）と同等の寸法とされている。

筒状部材１６は、図３（Ｄ）に示すように、全周にわたってほぼ均等にかしめ付けられて、円形状に収縮している。筒状部材１６の外径寸法は、第１導体１１の導体本体部１８の外径寸法よりも小さくなっている。筒状部材１６の内部においては、バレル部１７が第２導体１２の外周面の一方の面側を半分以上にわたって包囲し、第２導体１２の素線１３同士が密着し、また第２導体１２の外周面とバレル部１７の内周面とが密着している。筒状部材１６の内部においては、バレル部１７および第２導体１２が一体となって略円形断面の棒状をなし、筒状部材１６の内周面が、バレル部１７および第２導体１２の外周面に密着している。

次に、本実施例における第１導体１１と第２導体１２との接続作業の一例を説明する。
まず、第１導体１１の端部にバレル部１７を成形する。プレス加工等により、第１導体１１の端部の大部分を導体本体部１８から切り離し、切り離した第１導体１１の端部を基部１９に向かって押し潰して板状にするとともに、基部１９の両側が導体本体部１８側に立ち上がるように湾曲させる（図３（Ｂ）参照）。これにより、第１導体１１の端部にバレル部１７が成形される。

次に、バレル部１７の湾曲面２２に第２導体１２の端部を載置する。第２導体１２は、バレル部１７の内側に配され、第２導体１２の外周面とバレル部１７の湾曲面２２とが面接触した状態になる。

次いで、筒状部材１６をセットする。第１導体１１または第２導体１２の接続側とは反対側の端から通した筒状部材１６を、第１導体１１と第２導体１２との重ね合わせ部１５の外側に位置させる。

次に、筒状部材１６をかしめ付ける。筒状部材１６の全方位から内向きに圧力を加える。筒状部材１６は、軸方向に延びつつ縮径する。筒状部材１６は円形状に収縮して第１導体１１と第２導体１２との重ね合わせ部１５にかしめ付けられる。
以上により、第１導体１１と第２導体１２との接続作業が完了する。

次に、上記のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
本実施例の導体の接続構造は、第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とが径方向に重ね合わされ、第１導体１１と第２導体１２との重ね合わせ部１５を筒状部材１６が包囲してかしめ付けている。この構成によれば、第１導体１１の端部と第２導体１２の端部とを引き剥がす方向の力に対して、接合部に十分な強度を持たせることができるから、第１導体１１と第２導体１２との接続信頼性を高めることができる。また、第１導体１１と第２導体１２とが径方向に重ね合わされているから、例えば第１導体の端面と第２導体の端面とを突き当てて接続する場合に比して、第１導体と第２導体との接触面積を増大することができる。

また、第１導体１１の端部が第２導体１２の端部を包囲するようなバレル形状に形成されている。この構成によれば、第１導体１１と第２導体１２との接触面積が増大するから、接続信頼性をより高めることができる。また、本実施例にように第１導体１１が熱変形しやすいアルミニウムあるいはアルミニウム合金製である場合には、バレル部１７が車体Ｂ周辺の熱の影響で開いてしまう虞があるところ、本実施例のバレル部１７は、筒状部材１６に包囲されてかしめ付けれているから、そのような開き変形を防ぐことができるので特に有利である。

また、筒状部材１６が円形状に収縮している。ここで、従来のように一方の導体の平板状の部分に他方の導体を超音波溶着する場合には、平板状の部分が元の導体よりも外側に広がるためエッジが生じやすく、導体の接合部が外装材等の他の部品に引っ掛かりやすいという問題がある。しかしながら、本実施例の構成によれば、第１導体１１と第２導体１２との接合部にエッジを生じにくいため、第１導体１１と第２導体１２との接合部が、外装材Ｃ等に引っ掛かることを防ぐことができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、第１導体１１がパイプ部材である場合について例示したが、これに限らず、第１導体は、例えば１本の導体を絶縁被覆で包囲した構成を有する単芯線であってもよい。
（２）上記実施例では、第２導体１２が撚線導体である場合について例示したが、これに限らず、第２導体は、例えば金属素線を編み込んでなる編組線であってもよい。
（３）上記実施例では、第１導体１１の端部をバレル形状にしたが、これに限らず、第２導体１２の端部をバレル形状にしてもよく、その際に、第１導体がパイプのような中空部材である場合には、パイプの端部を潰して中実の棒状に形成してもよい。
（４）上記実施例では、バレル部１７が第２導体１２の一面側を包囲しているが、これに限らず、例えばバレル部が第２導体の全周を包囲するものとしてもよい。
（５）上記実施例では、第１導体１１の端部をバレル形状に形成しているが、これに限らず、第１導体１１の端部にバレル形状を形成することなく、両導体の端部をそのままの形状で重ね合わせて筒状部材でかしめ付けるようにしてもよい。
（６）上記実施例では、バレル部１７に第２導体１２のみをセットして筒状部材１６で圧着しているが、これに限らず、バレル部に第２導体を包囲する絶縁被覆の端部をも含んでセットし圧着するようにしてもよい。
（７）上記実施例では、筒状部材１６が第１導体１１と第２導体１２との重ね合わせ部１５のみをかしめ付けているが、これに限らず、筒状部材は第２導体の絶縁被覆の端部をも含んでかしめ付けてもよい。
（８）上記実施例では、ワイヤハーネスＷが２本の導電線１０を備えているが、これに限らず、ワイヤハーネスは、１本の導電線のみまたは３本以上の導電線を有していても良い。
（９）上記実施例では、ワイヤハーネスＷが２本の導電線１０を備えているが、これに加えて、異種の導体を接続したものではない一般的な電線を備えていてもよい。
（１０）上記実施例では、導電線１０のうち第１導体１１と第２導体１２とを用いる部位についての具体例を示したが、これに限らず、導電線において第１導体または第２導体を用いる部位は適宜変更することができる。
（１１）上記実施例では、第１導体が比較的剛性の高い導体であり、第２導体が比較的柔軟な導体である場合を例示したが、これに限らず、異種の導体の組み合わせは任意に変更することができ、例えば異種の導体がともに比較的剛性の高い導体、または比較的柔軟な導体であってもよい。
（１２）上記実施例では、ワイヤハーネスＷが低圧ハーネスである場合について説明したが、これに限らず、本発明は高圧ハーネスにも適用することができる。

Ｗ…ワイヤハーネス
１１…第１導体
１２…第２導体
１５…重ね合わせ部
１６…筒状部材

Claims (4)

1. 第１導体の端部と第２導体の端部とが径方向に重ね合され、
   前記第１導体と前記第２導体との重ね合わせ部を筒状部材が包囲してかしめ付けている導体の接続構造。
2. 前記第１導体および前記第２導体のうち一方の導体の端部が他方の導体の端部を包囲するようなバレル形状に形成されている請求項１に記載の導体の接続構造。
3. 前記筒状部材が円形状に収縮している請求項１または請求項２に記載の導体の接続構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の導体の接続構造を有するワイヤハーネス。

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