JP2018078761A

JP2018078761A - 電線接合部の保護構造及びワイヤハーネス

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Publication number: JP2018078761A
Application number: JP2016220258A
Authority: JP
Inventors: 祐介荒木; Yusuke Araki
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2036-11-11
Also published as: CN108075250A; US10407000B2; CN108075250B; US20180134237A1; JP6686846B2

Abstract

【課題】耐久性を向上することが可能な電線接合部の保護構造及びワイヤハーネスを提供する。【解決手段】第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した導体１３と、前記第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した導体１５とを接合した接合部１７と、前記接合部１７の外周に二重に被せ付けられた収縮チューブ２３と、を備えている。このような構成によれば、仮に一つの収縮チューブ２３が裂けても、もう一つの収縮チューブ２３が接合部１７を保護するから、耐久性を向上することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、電線接合部の保護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、例えば単芯線電線と撚線電線等、屈曲性が異なる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線電線を使用し、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、単芯線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。単芯線電線と撚線電線とは、単芯線電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、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。接合部には収縮チューブが被せ付けられ、電気的絶縁が保持されている。

特開２０１６−５８１３７号公報

しかしながら、上記のような構成では、例えば柔軟な電線が繰り返し振れることによって収縮チューブが端から裂けたり、接合部のエッジによって収縮チューブが裂けたりする虞があり、耐久性の向上が望まれた。

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、耐久性を向上することが可能な電線接合部の保護構造及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明の電線接合部の保護構造は、第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを接合した接合部と、前記接合部の外周に二重に被せ付けられた収縮チューブと、を備えているものである。

本発明のワイヤハーネスは、第１電線と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線と、前記第１電線の導体と前記第２電線の導体とを接合した接合部と、前記電線接合部の保護構造と、を備えているものである。

本発明によれば、仮に一つの収縮チューブが裂けても、もう一つの収縮チューブが接合部を保護するから、耐久性を向上することができる。

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示す斜視図電線の接合部を示す側断面図電線の接合部を示す平断面図実施例２における電線の接合部を示す斜視図電線の接合部を示す側断面図

本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明の電線接合部の保護構造は、前記収縮チューブにおいて、内側に被せ付けられている内側収縮チューブと、外側に被せ付けられている外側収縮チューブとは、長さ寸法及び耐熱性が異なるものとされている。よって、例えば相対的に耐熱性が高い収縮チューブの長さ寸法が、相対的に耐熱性が低い収縮チューブの長さ寸法よりも小さくされている場合には、コスト的に効率良く耐熱性を高めることができる。すなわち、一般に、収縮チューブは、耐熱性が高いほど高価であるため、相対的に耐熱性が高い収縮チューブ、すなわち高価な収縮チューブを、相対的に耐熱性が低い収縮チューブ、すなわち安価な収縮チューブよりも短くすることにより、コスト的に効率良く耐熱性を高めることができる。

また、本発明の電線接合部の保護構造は、前記収縮チューブにおいて、内側に被せ付けられている内側収縮チューブの軸方向の端部が、外側に被せ付けられている外側収縮チューブの軸方向の端部に覆われないで外部に露出しているものとしてもよい。このような構成によれば、収縮チューブが二重に被せ付けられていることを目視により確認することができるから、内側収縮チューブの入れ忘れを防ぐことができる。

＜実施例１＞
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は、ハイブリッド車等の車両に搭載され、車両の前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、シールドパイプ３０の端部にかしめリング３２によって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、第１電線１１と、第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２と、を長さ方向に接続した構成となっている。
第１電線１１は、１本の金属棒からなる導体（以後、第１導体１３と称する）を絶縁被覆１４で包囲した構成の単芯線電線とされている。第１導体１３は、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。

第２電線１２は、複数の金属素線を撚り合せてなる撚線導体（以後、第２導体１５と称する）を絶縁被覆１６で包囲した構成の撚線電線とされている。第２導体１５は、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ている。第２電線１２の外径寸法は、第１電線１１の外径寸法よりも大きいものとなっている。

導電線１０は、図３に示すように、第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した第１導体１３と、第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した第２導体１５とを接合した接合部１７を有している。第１導体１３と第２導体１５とは、第１電線１１及び第２電線１２の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合されている。接合部１７は、導電線１０がシールドパイプ３０に挿通された状態では、図１に示すように、シールドパイプ３０の端面から所定距離だけ外方、言い換えると、編組部材３１の内方に位置している。

露出した第１導体１３の端末部には、図３に示すように、平板状に圧潰された圧潰部１８が設けられている。圧潰部１８は、第１導体１３の径方向における一方の側に寄せられ、全体が、第１導体１３の中心線よりも一方の側に位置している。圧潰部１８は、第１導体１３の軸線に略平行をなしている。

圧潰部１８の幅寸法は、図４に示すように、第１導体１３の他の部分の幅寸法に比して大きくなっている。すなわち、圧潰部１８は、圧潰に伴って第１導体１３の先端側及び幅方向の両側に拡がっている。

第１導体１３の端末部には、図３に示すように、圧潰部１８が形成されることで段差部１９ができている。段差部１９は、第１導体１３の径寸法の略半分よりも大きい段差を有している。圧潰部１８のうち段差部１９側の面は、第２導体１５との接合面２１とされている。接合面２１は平坦な面とされている。

一方、露出した第２導体１５の端末部には、素線同士が溶着されてブロック化されたブロック部２２が設けられている。ブロック部２２は、扁平な略直方体形状に形成されている。ブロック部２２の高さ寸法（図３の上下方向の寸法）は、第２導体１５の他の部分の径寸法に比して小さくされている。また、ブロック部２２の幅寸法（図４の上下方向の寸法）は、第２導体１５の他の部分に比して若干大きくされている。ブロック部２２の前後方向の寸法は、圧潰部１８の前後方向の寸法と同等であり、ブロック部２２の幅方向の寸法は、圧潰部１８の幅方向の寸法と同等とされている。ブロック部２２は、第２導体１５の径方向の中心に位置し、高さ方向の両側には段差が形成されている。

第２導体１５のブロック部２２は、第１導体１３の接合面２１に重ね合わされ、例えば超音波接合機によって接合される。この超音波溶着により、第１導体１３と第２導体１５との接触部位が金属間接合し、電気的接続が得られる。圧潰部１８とブロック部２２とが接合された状態では、第１電線１１の中心軸と第２電線１２の中心軸とが概ね同軸上に位置している。

接合部１７の外周には、収縮チューブ２３が二重に被せ付けられている。収縮チューブ２３は、いずれも熱収縮チューブとされている。収縮チューブ２３において、内側に被せ付けられている内側収縮チューブ２３Ｕと外側に被せ付けられている外側収縮チューブ２３Ｓとは、長さ寸法及び耐熱性が異なるものとされている。

内側収縮チューブ２３Ｕは、外側収縮チューブ２３Ｓよりも長さ寸法が小さくされている。内側収縮チューブ２３Ｕは、少なくとも第１導体１３の圧潰部１８及び第２導体１５のブロック部２２の重なり部分の全体を包囲可能な長さ寸法を有しつつ、第１導体１３及び第２導体１５の露出部分の全長よりも短い寸法とされている。接合部１７に被せ付けられた状態の内側収縮チューブ２３Ｕの両端部は、第１電線１１の絶縁被覆１４及び第２電線１２の絶縁被覆１６に至らないものとされている。

内側収縮チューブ２３Ｕは、外側収縮チューブ２３Ｓよりも耐熱温度が高いものとされている。本実施例では、内側収縮チューブ２３Ｕの耐熱温度は１５０℃程度、外側収縮チューブ２３Ｓの耐熱温度は１２０℃程度とされている。すなわち、本実施例では、相対的に耐熱性が高い内側収縮チューブ２３Ｕの長さ寸法が、相対的に耐熱性が低い外側収縮チューブ２３Ｓの長さ寸法よりも小さくされている。

外側収縮チューブ２３Ｓは、内側収縮チューブ２３Ｕの全長を覆うことが可能な長さ寸法を有している。接合部１７に被せ付けられた状態の外側収縮チューブ２３Ｓの両端部は、第１電線１１の絶縁被覆１４の端部及び第２電線１２の絶縁被覆１６の端部に被さっている。外側収縮チューブ２３Ｓの軸方向における中心部に、内側収縮チューブ２３Ｕが配され、外側収縮チューブ２３Ｓのうち内側収縮チューブ２３Ｕと重ならない部分（収縮チューブ２３が一重になる部分）の長さ寸法は、第１電線１１側と第２電線１２側とで同等の寸法とされている。

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。
本実施例のワイヤハーネスは、第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した第１導体１３と、第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した第２導体１５とを接合した接合部１７と、接合部１７の外周に二重に被せ付けられた収縮チューブ２３と、を備えている。この構成によれば、接合部１７に形成された第１導体１３のエッジまたは第２導体１５のエッジにより、仮に内側収縮チューブ２３Ｕが裂けても、外側収縮チューブ２３Ｓが接合部１７を保護するから、耐久性を向上することができる。すなわち、収縮チューブ２３が一重のみの場合に比べて接合部１７を保護する強度が増すから、絶縁性能を保持することができる。

また、収縮チューブ２３において、内側に被せ付けられている内側収縮チューブ２３Ｕと、外側に被せ付けられている外側収縮チューブ２３Ｓとは、長さ寸法及び耐熱性が異なるものとされ、相対的に耐熱性が高い内側収縮チューブ２３Ｕの長さ寸法が、相対的に耐熱性が低い外側収縮チューブ２３Ｓの長さ寸法よりも小さくされている。一般に、収縮チューブは、耐熱性が高いほど高価であるため、相対的に耐熱性が高い内側収縮チューブ２３Ｕ、すなわち高価な収縮チューブを、相対的に耐熱性が低い外側収縮チューブ２３Ｓ、すなわち安価な収縮チューブよりも短くすることにより、コスト的に効率良く耐熱性を高めることができる。

また、接合部１７は、第１導体１３と第２導体１５とが、第１電線１１及び第２電線１２の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合されているから、電線１１，１２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、屈曲性が高い第２電線１２は振れやすいので、第２電線１２が振れることによって接合部１７に剥がし方向の力が作用し、接合部１７の剥離を招く虞が生じる。このような接合部１７の剥離を防ぐ手段として、曲がりにくい硬質チューブに接合部１７を収容することが考えられるけれども、硬質チューブを取り付けるにはテープ巻きが必要である。本実施例では、収縮チューブ２３を二重に被せ付けることにより強度が増しているから先のような接合部１７の剥離を防止することができ、かつテープ巻き作業にかかる手間を省くことができる。加えて、収縮チューブ２３は、硬質チューブ等の樹脂外装部材に比して耐熱性能が高いため、耐久性能を向上することができる。

＜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５及び図６によって説明する。
本実施例のワイヤハーネスは、内側収縮チューブ２３Ｕの軸方向の端部が、外側収縮チューブ２３Ｓの軸方向の端部に覆われないで外部に露出している点で、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、第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した第１導体１３と、第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した第２導体１５とを接合した接合部１７と、接合部１７の外周に二重に被せ付けられた収縮チューブ２３と、を備えている。収縮チューブ２３は、実施例１と同様、いずれも熱収縮チューブであり、内側収縮チューブ２３Ｕと外側収縮チューブ２３Ｓとは、長さ寸法及び耐熱性が異なるものとされている。

本実施例では、内側収縮チューブ２３Ｕの長さ寸法が、外側収縮チューブ２３Ｓの長さ寸法よりも大きくされている。内側収縮チューブ２３Ｕは、第１導体１３及び第２導体１５の露出部分の全長を覆うことが可能な長さ寸法を有し、接合部１７に被せ付けられた状態の内側収縮チューブ２３Ｕの両端部は、第１電線１１の絶縁被覆１４の端部及び第２電線１２の絶縁被覆１６の端部に被さっている。

外側収縮チューブ２３Ｓは、少なくとも第１導体１３の圧潰部１８及び第２導体１５のブロック部２２の重なり部分の全体を包囲可能な長さ寸法を有しつつ、第１導体１３及び第２導体１５の露出部分の全長よりも短い寸法とされている。接合部１７に被せ付けられた状態の外側収縮チューブ２３Ｓの両端部は、第１電線１１の絶縁被覆１４及び第２電線１２の絶縁被覆１６に至らないものとされている。

外側収縮チューブ２３Ｓは、内側収縮チューブ２３Ｕの軸方向における中心部に配され、内側収縮チューブ２３Ｕの軸方向の両端部が、外側収縮チューブ２３Ｓの軸方向の端部に覆われないで外部に露出している。内側収縮チューブ２３Ｕの両端部（外側収縮チューブ２３Ｓに覆われていない部分、言い換えると収縮チューブ２３が一重になる部分）の長さ寸法は、第１電線１１側と第２電線１２側とで同等の寸法とされている。

外側収縮チューブ２３Ｓは、内側収縮チューブ２３Ｕよりも耐熱温度が高いものとされている。本実施例では、外側収縮チューブ２３Ｓの耐熱温度は１５０℃程度、内側収縮チューブ２３Ｕの耐熱温度は１２０℃程度とされている。すなわち、本実施例では、相対的に耐熱性が高い外側収縮チューブ２３Ｓの長さ寸法が、相対的に耐熱性が低い内側収縮チューブ２３Ｕの長さ寸法よりも小さくされている。

以上のように本実施例においては、実施例１と同様、第１導体１３と第２導体１５との接合部１７の外周に、収縮チューブ２３が二重に被せ付けられているから、接合部１７の耐久性を向上することができる。さらに、内側収縮チューブ２３Ｕの軸方向の端部が、外側収縮チューブ２３Ｓの軸方向の端部に覆われないで外部に露出しているから、収縮チューブ２３が二重に被せ付けられていることを目視により確認することができ、もって内側収縮チューブ２３Ｕの入れ忘れ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１３と第２導体１５とが、第１電線１１及び第２電線１２の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合されているが、これに限らず、第１導体と第２導体との接合構造は任意に変更することができ、例えば、第１導体と第２導体とを、軸方向の端面同士を突き当てて接合したものであってもよい。
（２）上記実施例では、２の収縮チューブ２３が被せつけられているが、これに限らず、３以上の収縮チューブを被せ付けて３重以上にしても良い。
（３）上記実施例では、第１導体１３に圧潰部１８が形成され、第２導体１５にブロック部２２が形成されているが、これに限らず、圧潰部またはブロック部を形成することなく第１導体と第２導体とを接合してもよい。
（４）上記実施例では、収縮チューブ２３が熱収縮チューブとされているが、これに限らず、例えば収縮チューブは常温収縮チューブ等であってもよい。
（５）上記実施例では、第１導体１３が１本の金属棒からなり、第２導体１５が複数の金属素線を撚り合せてなるものとされているが、これに限らず、例えば第１導体は金属パイプ等であってもよく、また第２導体は多数の金属素線を編み込むことにより形成された編組線等であってもよい。
（６）上記実施例では、内側収縮チューブ２３Ｕ及び外側収縮チューブ２３Ｓの耐熱温度を例示したが、これに限らず、収縮チューブは、任意の耐熱温度のものを用いることができる。
（７）上記実施例１では、内側収縮チューブ２３Ｕの耐熱温度が外側収縮チューブ２３Ｓの耐熱温度よりも高いものとされているが、これとは逆に、例えば周囲の熱害対策として、外側収縮チューブの耐熱温度を内側収縮チューブの耐熱温度よりも高いものとしてもよい。
（８）上記実施例２では、内側収縮チューブ２３Ｕの長さ寸法が外側収縮チューブ２３Ｓの長さ寸法より大きくされて内側収縮チューブ２３Ｕの端部が外部に露出しているが、これに限らず、例えば内側収縮チューブと外側収縮チューブとの長さ寸法を同等とし、両チューブを軸方向にずらして被せ付けることで、内側収縮チューブの端部を露出させてもよい。

１１…第１電線
１２…第２電線
１３…第１導体（導体）
１４…絶縁被覆
１５…第２導体（導体）
１６…絶縁被覆
１７…接合部
２３…収縮チューブ
２３Ｕ…内側収縮チューブ
２３Ｓ…外側収縮チューブ

Claims

第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを接合した接合部と、
前記接合部の外周に二重に被せ付けられた収縮チューブと、
を備えている電線接合部の保護構造。
前記収縮チューブにおいて、内側に被せ付けられている内側収縮チューブと、外側に被せ付けられている外側収縮チューブとは、長さ寸法及び耐熱性が異なるものとされている請求項１に記載の電線接合部の保護構造。
前記収縮チューブにおいて、内側に被せ付けられている内側収縮チューブの軸方向の端部が、外側に被せ付けられている外側収縮チューブの軸方向の端部に覆われないで外部に露出している請求項１または請求項２に記載の電線接合部の保護構造。
第１電線と、
前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線と、
前記第１電線の導体と前記第２電線の導体とを接合した接合部と、
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電線接合部の保護構造と、
を備えているワイヤハーネス。