JP5182939B2

JP5182939B2 - シールド電線の処理方法

Info

Publication number: JP5182939B2
Application number: JP2008283905A
Authority: JP
Inventors: 幸弘米谷; 直樹伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: JP2010113868A

Description

本発明は、シールド電線の編組線を電子回路のアース線に接続するためのシールド電線の処理方法に関する。

従来から、下記特許文献１に開示されているシールド電線のシールド処理構造が知られている。

以下、図８〜図１１を参照してシールド電線のシールド処理構造を説明すると、一対の樹脂部材４１，４１は同一部材であり、その各接合面４１ａ，４１ａには電線延在方向に延びるシールド電線用円弧溝４１ｂ，４１ｂが形成されている。また、シールド電線用円弧溝４１ｂ，４１ｂに直交して、アース線用円弧溝４１ｃ，４１ｃが形成されている。そして、一対の樹脂部材４１，４１は、互いの接合面４１ａ，４１ａを突き合わせると、双方の樹脂部材４１，４１に形成した各突起４２，４２が、相手側の各穴４３，４３にそれぞれ挿入される。この挿入により、一対の樹脂部材４１，４１が一体に組み付けられる。

なお、シールド電線４４は、図８に示すように芯線４４ａを被覆材４４ｂ，編組線４４ｃ，被覆材４４ｄで覆った構造になっている。また、アース線４５は、芯線４５ａを被覆材４５ｂにより覆った構造になっている。

シールド電線４４の編組線４４ｃをアース線４５に接続する場合は、シールド電線４４を円弧溝４１ｂに挿入するとともに、アース線４５を円弧溝４１ｃに挿入する。そして一対の樹脂部材４１，４１の接合面４１ａ，４１ａを接合させた後、不図示の超音波ホーンにより超音波加振させ、発生した熱によってシールド電線４４の被覆材４４ｄ、アース線４５の被覆材４５ｂを溶融させて編組線４４ｃとアース線４５の芯線４５ａとを接触させる。

前記構造における作用を図９について更に説明すると、下側の樹脂部材４１上にシールド電線４４を位置決めし、その上部にシールド電線４４と直交するように直線状のアース線４５を位置決めする。そして、上側の樹脂部材４１を矢印Ａに示すように下降させ、アース線４５をシールド電線４４に押し付けて湾曲させた後、超音波加振し、超音波加振により発生した熱によって被覆材４４ｄ，４５ｂを溶融して、図１０に示すように編組線４４ｃと芯線４５ａとを接触させる。

以上のように、編組線４４ｃと芯線４５ａとが正規に接続された場合は、芯線４５ａを接地接続することにより、発振等の不所望な現象を未然に防止できる。また、一対の樹脂部材４１，４１自体も一部が溶融するので、一対の樹脂部材４１，４１、シールド電線４４、アース線４５が一体に固化され、シールド電線４４やアース線４５の抜け等も防止できる。

特開２００５−３２６６５号公報

しかし、前記シールド電線の処理にあっては、下記のような問題が生じていた。
即ち、アース線の製造ロットによっては、被覆材４５ｂが硬く湾曲しにくかったり、夏冬の温度差により被覆材４５ｂの硬度が変わったりする。つまり、被覆材４５ｂの硬度は夏には柔らかく、冬には硬くなる傾向がある。

特に、アース線４５の被覆材４５ｂの硬度が硬い場合は、シールド電線４４の外周に沿って湾曲することができず、溶融が進むに従い図１１に示すように編組線４４ｃやアース線４５の芯線４５ａがシールド電線４４の芯線４４ａに接触してしまうことがあった。この場合、短絡状態になって芯線４４ａが接地されてしまい、正常な回路動作が行われない。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールド電線の編組線とアース線との接続を行う際に、シールド電線の芯線とアース線の芯線との短絡を防止し得るシールド電線の処理方法を提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記構成により達成される。
（１）複数の樹脂部材間に、芯線の外周を編組線及び被覆材で覆ったシールド電線と、芯線を被覆材で覆ったアース線とを重ねて位置決めし、前記複数の樹脂部材間に圧縮力を作用させつつ超音波加振して樹脂部分を溶融させることにより、前記シールド電線の前記編組線と前記アース線の前記芯線とを接触させるシールド電線の処理方法であって、
前記アース線が前記シールド電線の外周面に沿う曲線形状に予め変形され、前記位置決めの際に前記シールド電線と、予め変形させた前記アース線の変形部分とを重ねることを特徴とするシールド電線の処理方法。

（２）前記アース線の変形部分は、前記シールド電線の線径又は本数の少なくとも一方に対応して設定されることを特徴とする上記（１）に記載のシールド電線の処理方法。

上記（１）の構成によれば、アース線がシールド電線の外周囲の形状に沿うように予め曲線形状に変形されているので、溶融時にアース線の芯線がシールド線の芯線に接することがない。したがって、従来の問題であった、アース線の被覆材が硬いことで超音波加振による溶融時に、シールド電線の芯線とアース線の芯線とが短絡することを未然に防止できる。

上記（２）の構成によれば、シールド電線の線径や本数に合わせてアース線を予め変形させるので、線種、配索位置、配索本数等に関して設計に関しての自由度が向上する。

本発明によれば、複数の樹脂部材間にシールド電線とアース線とを重ねて挟み込み、超音波加振により被覆材を溶融してシールド電線の編組線とアース線の芯線とを接続する際、前記アース線の形状を予め前記シールド電線の外周囲の曲線形状に合わせておく。

したがって、アース線の被覆材が硬くても、アース線の芯線を確実にシールド電線の編組線に接続することができ、シールド電線の芯線とアース線の芯線との短絡を防止できる。

また、アース線の形状は、アース線成形治具によりシールド電線の線径や本数に対応して自在に変形できるので、線種、配索位置、配索本数等に関して設計の自由度が向上する。

以下、本発明に係るシールド電線の処理方法の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係るシールド電線の処理方法の実施形態に用いられるアース線成形治具を示す断面図、図２はアース線の変形工程を示す断面図、図３はアース線の変形部の形状を示す側面図、図４はシールド電線の処理装置の要部を示す分解斜視図、図５はシールド電線の編組線とアース線との接続状態を示す断面図である。

なお、本実施形態の説明にあたっては、先ずアース線の成形に関して説明を行い、次いで成形されたアース線を適用したシールド電線の処理について説明する。

本実施形態に用いられるアース線成形治具１は、雄型２と、雌型３とを備えている。雄型２に形成した雄型部２ａの形状は、図４に示したシールド電線４の線径とアース線５の線径を考慮して設定される。

即ち、雄型部２ａは平板部２ｂから突出した形状に形成されているが、頂部の断面半円部分はシールド電線４の外周面の略半分と同じ形状に形成されている。そして、雄型部２ａ全体の高さは、平板部２ｂからアース線５の略直径に相当する寸法分をシールド電線４の直径に加えて設定される。なお、雄型部２ａの一端には、アース線５の成形位置を揃えるための位置合わせ部２ｃが直立状に形成されている。

一方、雌型３には平板部３ａに対し凹状の雌型部３ｂが形成されている。雌型部３ｂの半径は、雄型部２ａの外形にアース線５の略直径に相当する寸法を加算した寸法になっている。

次に、前記アース線成形治具１によるアース線５の成形作用を説明する。
図１に示すように、雄型部２ａと雌型部２ｂとの間にアース線５を差込み、その先端を位置合わせ部２ｃの壁面に当接させる。これにより、アース線５の成形位置が決定される。なお、アース線５は、芯線５ａを合成樹脂製の被覆材５ｂにより覆ったものである。

前記工程に続いて、矢印Ｂで示すように雌型３を下降させ、図２に示すようにアース線５を加圧すると、アース線５は雄型部２ａと雌型部３ｂとの間に形成される隙間Ｇ内において湾曲状に成形される。そして、雄型部２ａと雌型部３ｂとを離すと、図３に示すような変形部分５ｃを有するアース線５が得られる。

次に、図４以下の各図を参照して、前記変形部分５ｃを有するアース線５を適用したシールド電線の処理方法及び装置について説明する。

先ず、図４を参照して処理装置１１の構成を説明する。
一対の樹脂部材１３，１３は同一部材であり、各接合面１３ａ，１３ａには電線延在方向に延びるシールド電線用円弧溝１３ｂ，１３ｂが形成されている。また、シールド電線用円弧溝１３ｂ，１３ｂに直交して、アース線用円弧溝１３ｃ，１３ｃが形成されている。そして、一対の樹脂部材１３，１３は、互いの接合面１３ａ，１３ａを突き合わせると、双方の樹脂部材１３，１３に形成した各突起１４，１４が、相手側の各穴１５，１５にそれぞれ挿入されることによって組み付けられるようになっている。

なお、シールド電線４は、図４に示すように芯線４ａを被覆材４ｂ、編組線４ｃ、被覆材４ｄで覆った構造になっている。

また、超音波ホーン１６は、図４の下端に示した下側支持台１７と、図４の上端に示した超音波ホーン本体１８とにより構成されている。下側支持台１７及び超音波ホーン本体１８は、ともに別個に上下方向に移動自在に設けられている。下側支持台１７の上面に樹脂部材１３がセットされ、このセットされた樹脂部材１３はその接合面１３ａを上方として保持されるようになっている。

超音波ホーン本体１８の下面には樹脂部材３がセットされ、このセットされた樹脂部材３はその接合面１３ａを下方にして保持されるようになっている。

シールド処理用治具２１は、上下方向に貫通された樹脂設置用開口部２２を有し、この樹脂設置用開口部２２より外側の左右位置に一対の電線挿入溝２３，２３が設けられ、その幅はシールド電線４を挿入し得るように設定されている。

また、一対の電線挿入溝２３，２３の入り口は、電線挿入方向に向かって徐々に幅を狭めるテーパ面２３ａ，２３ａに形成されている。

更に、シールド処理用治具２１には、樹脂設置用開口部２２より外側位置で、且つ一対の電線挿入溝２３，２３を結ぶ線に対して直交方向にアース線挿入溝２４と基準凹部２５とがそれぞれ設けられている。アース線挿入溝２４から挿入されたアース線５は、一対の電線挿入溝２３，２３の略中心位置にセットされるようになっている。

次に、シールド電線の処理方法、即ちシールド電線４の編組線４ｃをアース線５に接続する処理方法を説明する。

まず、超音波ホーン本体１８の下面及び下側支持台１７の上面に、上下一対の樹脂部材１３，１３をそれぞれセットする。また、シールド処理用治具２１に形成した一対の電線挿入溝２３，２３にシールド電線４を挿入する。

次に、シールド処理用治具２１のアース線挿入溝２４にアース線５を挿入し、アース線２の先端が基準凹部２５に当接する位置まで挿入する。これにより、アース線５に予め曲線状に形成した変形部分５ｃがシールド電線４を跨ぐように位置決めされる。また、シールド電線４と、アース線５とは、電極挿入孔２３とアース線挿入溝２４の作用により、相互に直交するように位置決めされる。

次に、下側支持台１７を上方に、超音波ホーン本体１８を下方にそれぞれ移動させ、上下一対の樹脂部材１３，１３の互いの接合面１３ａ，１３ａを突き合わせる。

この結果、上下一対の樹脂部材１３，１３間に、シールド電線４及びアース線５が挟み込まれる。そして、シールド電線４がシールド電線円弧溝１３ｂ，１３ｂに、アース線５がアース線用円弧溝１３ｃ，１３ｃにそれぞれ嵌まり込むようになる。

また、前記接合面１３ａ，１３ａの突き合わせにより、突起１４，１４が穴１５，１５に挿入され、一対の樹脂部材１３，１３が相互に位置決めされる。

前記のように、処理装置１１を組み付けた後、超音波ホーン本体１８と下側支持体１７とに圧縮力を作用させながら超音波振動を加えると、シールド電線４の被覆材４ｄとアース線５の被覆材５ｂとが振動エネルギーによる発熱によって溶融飛散し、アース線５の芯線５ａとシールド線４の編組線４ｃとが接触状態になる。

これと同時に、一対の樹脂部材１３，１３の接合面１３ａ，１３ａの接触部分や、各円弧溝１３ｂ，１３ｃの内周面とシールド電線４の被覆材４ｄとの接触部分、アース線５の被覆材５ｂとの接触部分が振動エネルギーによる発熱によって溶融する。そして、前記各溶融部分は超音波加振終了後に固化され、一対の樹脂部材１３，１３、シールド線４及びアース線５が一体に固化される。

以上のようにして、シールド電線４のシールド処理が行われるのであるが、編組線４ｃとアース線５とは図５に示すように接続される。

即ち、編組線４ｃの略半周に亘ってアース線４の芯線４ａが密着し、編組線４ｃとアース線４とが確実に接続される。したがって、アース線４の他端を接地接続することにより、シールド電線４の編組線４ｃが確実に接地され、発振等の不所望な現象を未然に防止することができる。

次に、図６及び図７を参照して前記アース線成形治具の変形例を説明する。
図６はアース線成形治具の変形例を示す断面図、図７はシールド電線の編組線とアース線との接続状態の変形例を示す断面図である。

前記実施形態では、シールド電線として芯線が一本の例を示した。しかし、現状では以下に説明するように、芯線が複数本、例えば２本のシールド電線も多用されている。

このような場合、図６に示すように、アース線成形治具１１の雄型部２ａと雌型部３ｂの形状をシールド電線の形状に合わせて変更すればよい。本変形例は、同一の編組線内に２本の芯線を設けたシールド電線５への対応例であるが、雄型部２ａと雌型部３ｂの形状は、図７に断面形状を示したシールド電線４の外周囲の形状に対応している。

この変形例では、アース線５は図６に想像線で示すように変形され、このアース線５を適用して前記同様にシールド電線４についてシールド処理を行う。なお、一対の樹脂部材については、シールド電線４やアース線５を挿入するための円弧溝等の幅が適宜変更される。

この結果、図７に示すようにシールド電線４の編組線４ｃは、アース線５の芯線５ａに確実に接続され、芯線４ａの短絡は発生しない。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、線径の異なる複数本のシールド電線についてシールド処理を行う場合、線径や本数に応じて雄型部及び雌型部の形状を変更することにより対応できる。

また、アース線に複数の曲線形状の変形部を形成し、変形部の位置を離すことも可能であり、この場合は所望距離を介して配索される複数のシールド電線を１本のアース線に接地接続することができる。

本発明の実施形態に用いられるアース線成形治具の構成を示す断面図である。アース線の変形工程を示す断面図である。変形されたアース線の形状を示す側面図である。シールド電線の処理装置の構成を示す分解斜視図である。シールド電線とアース線との接続状態を示す断面図である。アース線成形治具の変形例の断面図である。変形例におけるシールド電線とアース線との接続状態を示す断面図である。従来のシールド電線の処理装置の構成を示す分解斜視図である。従来のシールド電線のシールド処理工程を示す断面図である。従来のシールド電線とアース線との接続状態を示す断面図である。シールド電線とアース線との短絡状態を示す断面図である。

符号の説明

１アース線成形治具
２雄型
２ａ雄型部
３雌型
３ａ雌型部
４シールド電線
４ａ，５ａ芯線
４ｂ，４ｄ，５ｂ被覆材
４ｃ編組線
５アース線
１１処理装置
１３一対の樹脂部材
１４突起
１５穴
１６超音波ホーン
１７下側支持台
１８超音波ホーン本体
２１シールド処理用治具
２２樹脂装置
２３一対の電線挿入溝
２４アース線挿入溝
２５基準凹部

Claims

複数の樹脂部材間に、芯線の外周を編組線及び被覆材で覆ったシールド電線と、芯線を被覆材で覆ったアース線とを重ねて位置決めし、前記複数の樹脂部材間に圧縮力を作用させつつ超音波加振して樹脂部分を溶融させることにより、前記シールド電線の前記編組線と前記アース線の前記芯線とを接触させるシールド電線の処理方法であって、
前記アース線が前記シールド電線の外周面に沿う曲線形状に予め変形され、前記位置決めの際に前記シールド電線と、予め変形させた前記アース線の変形部分とを重ねることを特徴とするシールド電線の処理方法。
前記アース線の変形部分は、前記シールド電線の線径又は本数の少なくとも一方に対応して設定されることを特徴とする請求項１に記載のシールド電線の処理方法。