JP5372384B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された機器同士を電気接続するためのワイヤハーネスに係り、特に、現行の銅電線用の機器側コネクタとの互換性を確保しながら、銅電線からアルミニウム電線への切り替えに伴う電線サイズのアップに対応できるようにしたワイヤハーネスに関するものである。

自動車等の車両の内部に配索されるワイヤハーネスには、銅電線を使用するのが一般的であり、導電性や強度等の特性（物性）に劣るアルミニウム電線は、使用が困難であるため、従来ではあまり使われたことがなかった。しかしながら、近年、車両の軽量化およびそれによる低燃費化と、リサイクル性に鑑みて、アルミニウム電線の使用に関する要望が高まっている。

車載ワイヤハーネスを構成する電線を、銅電線からアルミニウム電線に切り替える場合、電流許容量の関係から、通常は電線サイズがアップする。従来では、一般的に銅電線の使用を前提として機器側のコネクタのサイズが決められていたので、アルミニウム電線の使用に切り替えると、電線とコネクタのサイズが合わなくなる場合が出てくる。もちろん、アルミニウム電線に合わせて、機器側のコネクタのサイズを変更すればよいが、そうすると設計変更が大きくなり、コスト高になってしまう。

そこで、電線サイズの変更を吸収できる箇所をワイヤハーネスに設けることが考えられる。その例として、図４に示すように、太物電線ＷＡと細物電線ＷＢを変換コネクタ１１０で接続することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この変換コネクタ１１０は、本体１１１と蓋体１１２からなり、本体１１１の一端側に、一列に並べた複数の太物電線ＷＡをそれぞれ接続する複数の端子１２１を所定ピッチで列設し、本体１１１の他端側に、一列に並べた複数の細物電線ＷＢをそれぞれ接続する複数の端子１２６を所定ピッチで列設し、対応する両側の端子１２１、１２６同士を中央のヒューズ部１２８を介して接続したものである。

特開２００３−１９７２８７号公報

ところで、複数本の太物電線ＷＡと細物電線ＷＢをそれぞれ相互接続する場合に、上記した図４に示すような変換コネクタ１１０を使用することは得策であるが、車載ワイヤハーネスを構成する電線を銅電線からアルミニウム電線に切り替える場合であっても、機器側に接続する全部の電線のサイズがアップ（太物化）するとは限らず、従って、そのような場合に前述の変換コネクタ１１０を使用すると、スペース的にもコスト的にも過剰装備となってしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、現行の状況をできるだけ活かしながら、必要最低限の部品の付加により、コストをかけず、しかも余分なスペースをとらずに、銅電線からアルミニウム電線への移行をスムーズに促すことのできるワイヤハーネスを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 機器側コネクタに嵌合する端末部コネクタを端部に備えたワイヤハーネスであって、前記端末部コネクタが複数の端子収容室を備え、
前記複数の端子収容室の電線挿入部のサイズはすべてメイン電線の径よりも小さく、且つ、サブ電線の径よりも大きくなっており、
前記すべての電線挿入部にサブ電線が接続されており、
前記サブ電線の少なくとも1本の他端にサブ端子を収容するサブ端子収容コネクタが接続され、
一方、メイン電線の端末にメイン端子を収容するメイン端子収容コネクタが接続され、
前記サブ端子収容コネクタと前記メイン端子収容コネクタとが互いに嵌合することにより前記サブ端子と前記メイン端子同士が電気接続されること。
（２） 上記（１）の構成のワイヤハーネスにおいて、
前記メイン電線の導体が前記サブ電線の導体よりも導電率および比重の低い素材からなること。
（３） 上記（２）の構成のワイヤハーネスにおいて、
前記メイン電線がその前記導体としてアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線であり、そして前記サブ電線がその前記導体として銅製の導体を有する銅電線であること。

上記（１）の構成のワイヤハーネスによれば、１本のメイン電線（太物電線）の端末に、電線径変換部を介してサブ電線（細物電線）を接続し、サブ電線の端末にコネクタ端子を接続して、そのコネクタ端子を、端末部コネクタのコネクタハウジングの端子収容室に挿入しているので、端末部コネクタとして、現行のサブ電線の径に相応するものを用いながら、機器側コネクタに、太物電線をメイン電線としたワイヤハーネスを接続することができる。従って、例えば、ワイヤハーネスを構成する電線を銅電線からアルミニウム電線に切り替える場合でも、アルミニウム電線化により太物電線化して現行コネクタに接続できない必要最低限の電線についてだけに電線径変換部を追加すればよく、機器側コネクタと端末部コネクタに現行サイズの銅電線用のものを使用しながら、余計なスペースやコストを増やさずに、銅電線からアルミニウム電線への移行をスムーズに進めることができる。 また、万一不具合が生じることがあっても、機器側コネクタと端末部コネクタに現行サイズのものを使用しているので、アルミニウム電線から銅電線への戻しも容易に行なうことができる。
また、端末部コネクタの端子収容室の電線挿入部のサイズがメイン電線に合わない場合にも、メイン電線を機器側に電気接続することができる。
さらに、メイン電線に接続されたコネクタとサブ電線に接続されたコネクタを嵌合するだけで、径の違うメイン電線とサブ電線を着脱可能に電気接続することができる。
上記（２）の構成のワイヤハーネスによれば、メイン電線の導体がサブ電線の導体よりも導電率が低いので、同じ許容電流値を実現する場合には、メイン電線の導体径の方がサブ電線の導体径よりも大きくなるが、メイン電線の導体の方がサブ電線の導体よりも比重が軽いので、導体径の増大による重量の増加を相殺または低減することができる。
上記（３）の構成のワイヤハーネスによれば、メイン電線がアルミニウム電線であり、サブ電線が銅電線であるので、メイン電線を使用する範囲を多くとることによって、ワイヤハーネスの軽量化を図ることができる。

本発明によれば、現行の銅電線用の機器側コネクタとの互換性を確保しながら、必要最低限の部品の付加によって、コストをかけず、しかも余分なスペースをとらずに、銅電線からアルミニウム電線への移行をスムーズに促すことができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）および（ｂ）は本発明の第１実施形態のワイヤハーネスの構成を示す図であって、図１（ａ）は全体の概要を模式的に示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ部の詳細図である。

この実施形態のワイヤハーネス１０Ａは、例えば、２つの機器１間を電気的に接続するものであり、アルミニウム電線よりなるメイン電線１１と、銅電線よりなるサブ電線１２とを備えている。メイン電線１１とサブ電線１２はいずれも、導体の外周を絶縁被覆で覆った被覆電線であるが、アルミニウムと銅の導電率の違いにより、アルミニウム電線よりなるメイン電線１１の導体の径は、銅電線よりなるサブ電線１２の導体の径よりも大きく、従って、被覆の外径についても、メイン電線１１の被覆の外径（第１の径）の方が、サブ電線１２の被覆の外径（第２の径）よりも大きい。ここで、アルミニウム電線（メイン電線１１）のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体は、銅電線（サブ電線１２）の銅製の導体よりも導電率および比重が低い。尚、アルミニウム合金の具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。

アルミニウム電線よりなるメイン電線１１は、軽量化のためにワイヤハーネス１０Ａの主要部分を構成しており、それよりも比重の大きい銅製の導体を持つ銅電線よりなるサブ電線１２は、必要最小限の使用量とするため、メイン電線１１の端末部分にのみに設けられている。そして、ワイヤハーネス１０Ａの端末には、機器１側のコネクタ２に対応したサイズの端末部コネクタ１４が設けられており、これらの端末部コネクタ１４を機器側のコネクタ２に接続することにより、複数の機器１間を電気的に接続するようになっている。

機器側コネクタ２と端末部コネクタ１４には、現行の銅電線用のサイズのコネクタが使用されているので、そのまま太物化したメイン電線１１を端末部コネクタ１４に接続することはできない場合が多い。そこで、１本のメイン電線の端末に、１本の異径電線同士を接続することのできる電線径変換部１３を介して、１本のサブ電線１２の一端を接続し、サブ電線１２の他端に接続したコネクタ端子１５を、端末部コネクタ１４のコネクタハウジング１４Ａの１つの端子収容室１６に挿入している。

尚、このコネクタハウジング１４Ａの端子収容室１６の電線挿入部のサイズは、メイン電線１１の径よりも小さく、且つ、サブ電線１２の径よりも大きくなっている。従って、サブ電線１２は端末部コネクタ１４にそのまま接続できるが、メイン電線１１は端末部コネクタ１４には接続できない。また、端末部コネクタ１４に接続できる電線２５については、アルミニウム電線か銅電線であるかを問わずに直接、端末部コネクタ１４のコネクタハウジング１４Ａの他の端子収容室に挿入している。

この場合、電線径変換部１３は、メイン電線１１の端末に接続されたメイン端子（図示略）を収容した第１コネクタ２１と、サブ電線１２の一端に接続されたサブ端子（図示略）を収容すると共に第１コネクタ２１に嵌合接続される第２コネクタ２２と、から構成されている。第１コネクタ２１は、端子収容室２１Ｈの電線挿入部のサイズがメイン電線１１の外径に対応したサイズに形成されたものである。また、第２コネクタ２２は、端子収容室２２Ｈの電線挿入部のサイズがサブ電線１２の外径に対応したサイズに形成されたものである。図１（ｂ）において、それぞれ符号Ｋで示す部分は、コネクタハウジング２１Ａ、２２Ａ、１４Ａの嵌合により着脱自在に端子同士を電気接続する部分である。

このような構成のワイヤハーネス１０Ａによれば、１本のメイン電線（太物電線）１１の端末に、電線径変換部１３を介してサブ電線（細物電線）１２を接続し、サブ電線１２の端末にコネクタ端子１５を接続して、そのコネクタ端子１５を、端末部コネクタ１４のコネクタハウジング１４Ａの端子収容室１６に挿入しているので、端末部コネクタ１４として、現行のサブ電線１２の径に相応するものを用いながら、機器側コネクタ２に、太物電線をメイン電線としたワイヤハーネス１０Ａを接続することができる。従って、ワイヤハーネス１０Ａを構成する電線を銅電線からアルミニウム電線に切り替える場合でも、アルミニウム電線化により太物電線化して現行コネクタに接続できない必要最低限の電線についてだけに電線径変換部１３を追加すればよく、機器側コネクタ２と端末部コネクタ１４に現行サイズの銅電線用のものを使用しながら、余計なスペースやコストを増やさずに、銅電線からアルミニウム電線への移行をスムーズに進めることができる。その結果、メイン電線１１を使用する範囲を多くとることによって、ワイヤハーネス１０Ａの軽量化を図ることができる。

また、万一不具合が生じることがあっても、機器側コネクタ２と端末部コネクタ１４に現行サイズのものを使用しているので、アルミニウム電線から銅電線への戻しも容易に行なうことができる。

また、本実施形態のワイヤハーネス１０Ａによれば、メイン電線１１に接続された第１コネクタ２１とサブ電線１２に接続された第２コネクタ２２を嵌合するだけで、径の違うメイン電線１１とサブ電線１２を着脱可能に電気接続することができる。

図２（ａ）および（ｂ）は本発明の第２実施形態のワイヤハーネスの構成を示す図であって、図２（ａ）は全体の概要を模式的に示す図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ部の詳細図である。

この第２実施形態のワイヤハーネス１０Ｂの前記第１実施形態のワイヤハーネス１０Ａとの違いは、電線径変換部３３をジョイント端子３４で構成した点である。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一符号を付す等して同じ部分の説明は省略する。

電線径変換部３３を構成するジョイント端子３４は、一端に径の大きなメイン電線１１の端末を接続するメイン電線接続部３５を有すると共に、他端に径の小さなサブ電線１２の一端を接続するサブ電線接続部３６を有するもので、それぞれの電線接続部３５、３６に、電線の先端部に露出させた導体を加締める導体加締片３５ａ、３６ａと、電線の被覆の付いた部分を加締める被覆加締片３５ｂ、３６ｂとが設けられている。

このようなジョイント端子３４を用いてメイン電線１１とサブ電線１２を接続することによって、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、本実施形態の場合は、ジョイント端子３４という簡単な構成の部品を用いるので、電線径変換部３３のコストダウンを図ることができる。

尚、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、等が可能である。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、配置箇所、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、電線径変換部を構成するジョイント端子として、図３に示すようなパイプ状のジョイント端子４４を用いることもできる。このジョイント端子４４は、一端に径の大きなメイン電線１１の端末を接続する筒状のメイン電線接続部４５を有すると共に、他端に径の小さなサブ電線１２の一端を接続する筒状のサブ電線接続部３６を有するものである。

本発明の第１実施形態のワイヤハーネスの構成を示す図であって、（ａ）は全体の概要を模式的に示す図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ部の詳細図である。 本発明の第２実施形態のワイヤハーネスの構成を示す図であって、（ａ）は全体の概要を模式的に示す図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ部の詳細図である。 本発明の他の実施形態に使用するジョイント端子を示す図である。 従来の変換コネクタを示す斜視図である。

符号の説明

１：機器
２：機器側コネクタ
１０Ａ，１０Ｂ：ワイヤハーネス
１１：メイン電線
１２：サブ電線
１３，３３：電線径変換部
１４：端末部コネクタ
１４Ａ：コネクタハウジング
１５：コネクタ端子
１６：端子収容室
２１：第１コネクタ
２２：第２コネクタ
３４，４４：ジョイント端子
３５，４５：メイン電線接続部
３６，４６：サブ電線接続部

Claims (3)

1. 機器側コネクタに嵌合する端末部コネクタを端部に備えたワイヤハーネスであって、前記端末部コネクタが複数の端子収容室を備え、
   前記複数の端子収容室の電線挿入部のサイズはすべてメイン電線の径よりも小さく、且つ、サブ電線の径よりも大きくなっており、
   前記サブ電線が前記電線挿入部に接続されており、
   前記サブ電線の少なくとも１本の他端にサブ端子を収容するサブ端子収容コネクタが接続され、
   一方、メイン電線の端末にメイン端子を収容するメイン端子収容コネクタが接続され、
   前記サブ端子収容コネクタと前記メイン端子収容コネクタとが互いに嵌合することにより前記サブ端子と前記メイン端子同士が電気接続されることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記メイン電線の導体が前記サブ電線の導体よりも導電率および比重の低い素材からなることを特徴とする請求項１に記載したワイヤハーネス。
3. 前記メイン電線がその前記導体としてアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線であり、そして前記サブ電線がその前記導体として銅製の導体を有する銅電線であることを特徴とする請求項２に記載したワイヤハーネス。

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