JP2018078060A - 電線の接合構造及びワイヤハーネス - Google Patents

電線の接合構造及びワイヤハーネス Download PDF

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Abstract

【課題】接合部の固着力を高めることが可能な電線の接合構造及びワイヤハーネスを提供する。【解決手段】１本の金属棒からなる単芯導体１１と、複数の金属素線からなり前記単芯導体１１よりも高い屈曲性を有する柔軟導体１４とが接合された電線１３，１６の接合構造であって、前記単芯導体１１の端部に形成された挟持部２０が、前記柔軟導体１４を前記電線１３，１６の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されている。このような構成によれば、柔軟導体１４が振れても、柔軟導体１４と単芯導体１１とが剥離しないから、接合部１７の固着力を高めることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、電線の接合構造及びワイヤハーネスに関する。
従来、ハイブリッド車あるいは電気自動車等の車両に搭載されるワイヤハーネスにおいて、１本の金属棒からなる単芯導体を絶縁被覆で包囲してなる単芯電線に、例えば複数の金属素線を撚り合せてなる撚線導体を絶縁被覆で包囲してなる撚線電線を接合したものが知られている。例えば下記特許文献１には、車両に搭載するにあたって柔軟性を要しない部位には単芯電線を使用し、機器等との接続のために柔軟性を要する部位には撚線電線を使用するべく、単芯電線と撚線電線とが接合されたワイヤハーネスが記載されている。単芯電線と撚線電線とは、単芯電線の端末部において絶縁被覆から露出した単芯導体と、撚線電線の端末部において絶縁被覆から露出した撚線導体とが、両電線の延び方向と交差方向に重ね合わされて超音波溶着により接合されている。
特開２０１６−５８１３７号公報
しかしながら、上記のような構成の電線の接合部は、電線の延び方向の力に対しては強いけれども、電線の延び方向と交差する方向の力（剥がし方向の力）に対しては弱いという特性がある。そして、上記の撚線電線のように高い屈曲性を有する電線は振れやすく、この電線が振れることによって、接合部に剥がし方向の力が作用する場合がある。接合部に剥がし方向の力が作用すると、接合部の剥離を招く虞が生じるため対策が望まれていた。
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、接合部の固着力を高めることが可能な電線の接合構造及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。
本発明の電線の接合構造は、１本の金属棒からなる単芯導体と、複数の金属素線からなり前記単芯導体よりも高い屈曲性を有する柔軟導体とが接合された電線の接合構造であって、前記単芯導体の端部に形成された挟持部が、前記柔軟導体を前記電線の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されているものである。
本発明のワイヤハーネスは、１本の金属棒からなる単芯導体を有する単芯電線と、複数の金属素線からなり前記単芯導体よりも高い屈曲性を有する柔軟導体を有する柔軟電線と、前記電線の接合構造と、を備えているものである。
本発明によれば、柔軟導体が振れても、柔軟導体と単芯導体とが剥離しないから、接合部の固着力を高めることができる。
実施例１におけるワイヤハーネスであって、電線の接合部の近傍を拡大して示す断面図 電線の接合部を拡大して示す断面図 単芯電線と撚線電線とを接合する前の状態を示す斜視図 単芯電線と撚線電線とを接合した状態を示す斜視図 単心導体の挟持部に撚線導体を挿入した状態を示す側面図 単心導体の挟持部に撚線導体を挿入した状態を示す断面図であって、図５のＡ−Ａ位置における断面に相当する断面図 単心導体の挟持部に撚線導体を挿入した状態で型にセットした状態を示す側面図 単心導体の挟持部に撚線導体を挿入した状態で型にセットした状態を示す断面図であって、図７のＢ−Ｂ位置における断面に相当する断面図 型を閉じて単芯導体と撚線導体とを圧着した状態を示す側面図 型を閉じて単芯導体と撚線導体とを圧着した状態を示す断面図であって、図９のＣ−Ｃ位置における断面に相当する断面図 単芯導体と撚線導体とが圧着された状態を示す側面図 実施例２における電線の接合部であって、単心導体の挟持部に撚線導体を挿入した状態を示す斜視図 単芯導体と撚線導体とが圧着された状態を示す斜視図
本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明の電線の接合構造は、前記挟持部が、前記単芯導体の端面から軸方向に分割面を入れて前記単芯導体の端部を複数に分割することで形成されているものとしてもよい。
また、本発明の電線の接合構造は、前記挟持部が、前記単芯導体の端面に穴を開口することで形成されているものとしてもよい。
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について、図１〜図１１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は、ハイブリッド車等の車両に搭載され、車両の後部に搭載された機器と、車両の後部に搭載された機器との間に接続されるものである。本実施例のワイヤハーネスは、複数（本実施例では３本）の導電線１０を有している。
複数の導電線１０は、車両の床下に取り付けられるシールドパイプ３０内に一括して挿通されている。シールドパイプ３０の大部分は、車両の床下に沿って前後方向に延び、シールドパイプ３０の前後両端部は、車室内に配されている。シールドパイプ３０は、金属製（例えばアルミニウムあるいはアルミニウム合金製）の長尺なパイプによって構成されている。シールドパイプ３０は、断面円形状をなすものであり、所定の配管経路に沿うように曲げ加工されている。
シールドパイプ３０の前後両端部には、編組部材３１が接続され、導電線１０の全長は、シールドパイプ３０または編組部材３１に包囲されることでノイズ遮蔽されている。編組部材３１は、導電金属素線を筒状に編み込んで形成したものであり、良好な屈曲性を有している。編組部材３１は、カシメリング３２によってシールドパイプ３０の端部にかしめ付けられている。
編組部材３１は、良好な可撓性を有する外装部材３３に包囲されて保護されている。外装部材３３は、例えば合成樹脂製のコルゲートチューブ等とされている。
外装部材３３とシールドパイプ３０との間にはグロメット３４が取り付けられている。グロメット３４はゴム材によって筒状に形成されたものであり、一端側はシールドパイプ３０に密着し、他端側は外装部材３３に密着している。グロメット３４は、結束バンド等の固定部材３５によってシールドパイプ３０及び外装部材３３に締め付けられて固定されている。
導電線１０は、１本の金属棒からなる単芯導体１１を絶縁被覆１２で包囲してなる単芯電線１３と、複数の金属素線を撚り合せてなる撚線導体（柔軟導体）１４を絶縁被覆１５で包囲してなる撚線電線（柔軟電線）１６と、を長さ方向に接続した構成となっている。単芯導体１１は、銅あるいは銅合金、またアルミニウムあるいはアルミニウム合金によって断面円形状に形成されている。撚線導体１４は、銅あるいは銅合金、またアルミニウムあるいはアルミニウム合金によって形成され、単芯導体１１よりも高い屈曲性を有している。撚線電線１６の外径寸法は、単芯電線１３の外径寸法よりも大きいものとなっている。
導電線１０は、単芯電線１３の端末部において絶縁被覆１２から露出した単芯導体１１と、撚線電線１６の端末部において絶縁被覆１５から露出した撚線導体１４とを接合した接合部１７を有している。接合部１７は、熱収縮チューブ等の保護チューブ１８によって覆われている。
単芯導体１１と撚線導体１４とは、図２に示すように、単芯導体１１の端部に形成された挟持部２０が、撚線導体１４を電線の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されている。
挟持部２０は、単芯導体１１の端面から軸方向に分割面を入れて単芯導体１１の端部を複数（本実施例では２つ）に分割することで形成されている。分割面は、単芯導体１１の径方向の中心に入れられ、単芯導体１１の端部は、径方向に２分割されている。挟持部２０は、単芯導体１１の中心線を基準に対称な形状をなしている。
挟持部２０は、撚線導体１４を挟み込む一対の挟持片２１を有している（図３参照）。挟持片２１は、接合前の状態では、単芯導体１１を半分に割った略半円形断面を有している。一対の挟持片２１は、互いに略平行をなして対向する対向部２２と、対向部２２から単芯導体１１の中心側に傾いている傾斜部２３とを備えている。一対の挟持片２１のうち対向部２２の対向面は、撚線導体１４との接合面２４とされている。接合面２４は、平坦な面であり、一対の挟持片２１において略平行をなしている。接合面２４の幅寸法は、接合前の状態では、単芯導体１１の径寸法と同等とされている。
一対の挟持片２１の間には、撚線導体１４が挿入される挿入空間２５が形成されている。挿入空間２５は、単芯導体１１の先端側及び左右両側に開口している。挿入空間２５は、撚線導体１４の径寸法（太さ）に合わせた大きさを有している。
次に、単芯電線１３と撚線電線１６とを接合する作業の一例を説明する。
まず、単芯導体１１の端部に挟持部２０を形成する。単芯電線１３の端末部において絶縁被覆１２を除去し、露出した単芯導体１１の端部を２分割して挟持部２０を形成する。また、撚線電線１６の端末部において絶縁被覆１５を除去し、撚線導体１４を露出させる。
次いで、図５及び図６に示すように、一対の挟持片２１の間の挿入空間２５に撚線導体１４の端部を挿入する。撚線導体１４の端部を挿入空間２５の奥方まで挿入し、一対の対向部２２の間に配置する。
次に、単芯導体１１と撚線導体１４とを圧着させる。挿入空間２５に撚線導体１４が挿入された状態の挟持部２０を、図７及び図８に示すように、圧着機の上型Ｕと下型Ｌとの間に配置する。上型Ｕと下型Ｌとの間で、一対の挟持片２１が上下に対向する向きにする。
図９及び図１０に示すように、上型Ｕと下型Ｌとの間を狭めて挟持部２０を挟み込むと、一対の挟持片２１が、上下両面が上型Ｕ及び下型Ｌに沿って平たくなり、全体として平板状になるとともに、撚線導体１４が潰されて平たくなる。潰れて偏平になった撚線導体１４は、挟持部２０の幅方向の両側にはみ出している。挟持部２０の接合面２４は、幅方向の両側に広がり、接合面２４の全体が撚線導体１４に圧着される。こうして、単芯導体１１と撚線導体１４とが圧着接続される。
以上により、単芯電線１３と撚線電線１６とを接合する作業が完了する。接合部１７の上下方向の寸法（一対の挟持片２１と撚線導体１４との重なり方向の寸法）は、図１１に示すように、単芯導体１１の径寸法と同等となっている。
次に、上記のように構成された本実施例の作用および効果について説明する。
本実施例の電線の接合構造は、単芯導体１１の端部に形成された挟持部２０が、撚線導体１４を電線１３，１６の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されている。この構成によれば、撚線導体１４が振れても、撚線導体１４が一対の挟持片２１の間に挟持されているから、撚線導体１４と単芯導体１１とが剥離することを防ぐことができる。
＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２に係るワイヤハーネスを図１２及び図１３によって説明する。
本実施例の電線の接合構造は、挟持部４０が、単芯導体１１の端面に穴４１を開口することで形成されている点で、実施例１とは相違する。なお、実施例１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。
本実施例に係るワイヤハーネスは、実施例１と同様に、１本の金属棒からなる単芯導体１１を有する単芯電線１３と、複数の金属素線からなる撚線導体１４を有する撚線電線１６とが接合された導電線１０を有し、単芯導体１１の端部に形成された挟持部４０が、撚線導体１４を電線１３，１６の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されている。
挟持部４０は、単芯導体１１の端面に穴４１を開口することで形成されている。穴４１は、単芯導体１１の径方向における中心部に形成され、単芯導体１１と同心の円形状をなしている。穴４１の径寸法は、撚線導体１４の外径寸法と同等とされている。穴４１は、所定深さまで形成され、開口端から奥端まで直線状をなしている。穴４１の内周面は、ほぼ全周にわたり撚線導体１４との接合面とされている。
挟持部４０は、単心導体１１の中心部に穴４１が形成されたことにより、全体として筒状をなす挟持筒４２を有している。挟持筒４２は、単芯導体１１の他の部分に比して一回り大きくなっている。
単芯導体１１と撚線導体１４とを接合するためには、まず、単芯導体１１の端部に挟持部４０を形成する。挟持部４０は、単芯導体１１の端部に丸穴加工を行い、穴径を大きくする（広げて伸ばす）ことにより形成する。そして、撚線導体１４の端部を穴４１の奥端まで挿入し、挟持部４０を型内にセットして押し潰す。挟持筒４２は、型に沿って平たくなり、穴４１に挿入されている撚線導体１４も潰れて偏平になり、接合部１７は全体として平板状になる。こうして、単芯導体１１と撚線導体１４とが圧着接続される。
以上のように本実施例においては、実施例１と同様、単芯導体１１の端部に形成された挟持部４０が、撚線導体１４を電線１３，１６の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されているから、撚線導体１４が振れても、撚線導体１４と単芯導体１１とが剥離す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、単芯導体１１と撚線導体１４とが圧着により接合されているが、これに限らず、例えば超音波溶着により接合しても良い。
（２）上記実施例では、柔軟導体が撚線導体１４とされているが、これに限らず、柔軟導体は例えば多数の金属素線を編み込むことによって形成された編組線等であってもよい。
（３）上記実施例１では、単芯導体１１が２分割されて挟持部２０が形成されているが、これに限らず、例えば単芯導体の中心線から放射状をなすような分割目を入れて単芯導体の端部を３以上に分割し、挟持部を形成してもよい。
（４）上記実施例１では、単芯導体１１の径方向の中心に分割面が入れられているが、これに限らず、分割面を、単芯導体の径方向における一方の側に寄った位置に入れてもよい。
１１…単芯導体
１３…単芯電線
１４…撚線導体（柔軟導体）
１６…撚線電線（柔軟電線）
２０，４０…挟持部
４１…穴

Claims (4)

  1. １本の金属棒からなる単芯導体と、複数の金属素線からなり前記単芯導体よりも高い屈曲性を有する柔軟導体とが接合された電線の接合構造であって、
    前記単芯導体の端部に形成された挟持部が、前記柔軟導体を前記電線の延び方向と交差方向の両側から挟んだ状態で接合されている電線の接合構造。
  2. 前記挟持部が、前記単芯導体の端面から軸方向に分割面を入れて前記単芯導体の端部を複数に分割することで形成されている請求項１に記載の電線の接合構造。
  3. 前記挟持部が、前記単芯導体の端面に穴を開口することで形成されている請求項１に記載の電線の接合構造。
  4. １本の金属棒からなる単芯導体を有する単芯電線と、
    複数の金属素線からなり前記単芯導体よりも高い屈曲性を有する柔軟導体を有する柔軟電線と、
    請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電線の接合構造と、
    を備えているワイヤハーネス。
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