JP5838821B2

JP5838821B2 - コネクタセットの固定方法

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Publication number: JP5838821B2
Application number: JP2012005914A
Authority: JP
Inventors: 清一飯尾
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: WO2013108430A1; CN104054220B; CN104054220A; US9407081B2; US20150000973A1; KR20140100564A; JP2013145701A; EP2806507A1; EP2806507A4

Description

本発明は、ワイヤーハーネスに関する。

従来からワイヤーハーネスに関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１及び２には、ワイヤーハーネスの支線に取り付けられたコネクタを、当該ワイヤーハーネスの幹線に固定する方法が開示されている。

特開２０００−４５２５号公報特開２０００−３３１７５１号公報

ワイヤーハーネスにおいては、電線の端部に、コネクタに挿入される端子が取り付けられることがある。この場合、電線の素線とそれに接触する端子とが互いに異なる金属で構成されていると、それらの接触部分に電食（腐食）が発生することがある。具体的には、互いに異なった金属から成る素線と端子との接触部分に電解質水溶液が付着すると、素線及び端子のうち、標準電極電位の小さい金属で構成されている方に電食が発生する。素線と端子との接触部分に対して大気中の埃あるいは塵が付着し、さらに結露等によって当該接触部分に対して水分が付着すると、埃あるいは塵に含まれるイオン性物質を含む水分が生成され、当該接触部分に電解質水溶液が付着するようになる。

そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、ワイヤーハーネスにおいて、互いに異なった金属から成る電線の素線と端子の接触部分に電食が発生することを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

第１の態様に係るコネクタセットの固定方法は、ワイヤーハーネスの支線の端部に取り付けられたコネクタセットを当該ワイヤーハーネスの幹線に固定する方法であって、前記支線を構成する複数の電線の端部には、それらの素線に接触するように複数の端子がそれぞれ取り付けられ、前記コネクタセットは、前記複数の端子が挿入された第１コネクタと、当該第１コネクタと嵌合する第２コネクタを有し、前記複数の電線の素線と、前記複数の端子とは、互いに異なった金属から構成され、前記第２コネクタには、当該第２コネクタに対して前記第１コネクタが嵌合した際に、当該第１コネクタに挿入された前記複数の端子と嵌合することによって、当該複数の端子間を短絡させるバスバーが設けられており、（ａ）前記コネクタセットを袋状あるいはシート状の透明の被覆材で覆う工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、粘着テープを、前記被覆材の上から前記支線における前記コネクタセットの首下部分に巻き付けて、当該被覆材の口を縛る工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）の後に、粘着テープを、前記被覆材の上から前記支線の分岐根本部分と前記幹線とに対して一緒に巻き付ける工程と、（ｄ）前記工程（ｃ）の後に、粘着テープを、前記分岐根本部分から前記コネクタセットに向かって、前記被覆材の上から、前記支線及び前記コネクタセットと前記幹線とに対して一緒に荒巻で巻き付ける工程とを備え、前記工程（ｂ）〜（ｄ）の一連の工程では、一本の粘着テープが使用される。

第２の態様に係るコネクタセットの固定方法は、第１の態様に係るコネクタセットの固定方法であって、前記被覆材はシート状である。

第３の態様に係るコネクタセットの固定方法は、第１の態様に係るコネクタセットの固定方法であって、前記被覆材はビニール袋である。

第１乃至第３の態様によれば、電線の端部に対してその素線と接触するように取り付けられた端子が挿入されたコネクタセットが被覆材で覆われているため、電線の素線と端子との接触部分に埃及び塵が付着することを抑制することができる。よって、電線の素線と端子との接触部分に電食が発生することを抑制することができる。

さらに、コネクタセットを覆う被覆材の口を縛る工程から、コネクタセットを幹線に固定するまでの工程が一本の粘着テープが使用されて行われることから、これらの一連の作業を簡単かつ迅速に行うことができる。

特に第３の態様によれば、コネクタセットを覆う被覆材としてビニール袋が使用されているため、安価な構成で電線の素線と端子との接触部分に電食が発生することを抑制することができる。

ワイヤーハーネスの構造を示す斜視図である。幹線から分岐した支線の端部にコネクタセットが取り付けられている様子を示す図である。電線の端部に端子が取り付けられている様子を示す図である。コネクタセットのメス型コネクタ及びオス型コネクタの構造を示す斜視図である。オス型コネクタ内のバスバーの構造を示す斜視図である。コネクタセットにビニール袋を被せた様子を示す図である。コネクタセットを覆うビニール袋の口を粘着テープで縛る様子を示す図である。粘着テープで支線の分岐根本部分を幹線に固定する様子を示す図である。粘着テープを荒巻で支線及び幹線に巻き付けていく様子を示す図である。

図１は本実施の形態に係るワイヤーハーネス１００の構造を示す斜視図である。ワイヤーハーネス１００は、複数の電線１から成る電線束を有しており、当該複数の電線１の一部の複数の電線１が支線１１として幹線１０から分岐している。支線１１の端部にはコネクタセット１２が取り付けられている。コネクタセット１２及び支線１１は、被覆材である透明のビニール袋１３で覆われている。コネクタセット１２及び支線１１は、ビニール袋１３に覆われた状態で粘着テープ１４によって幹線１０に固定されている。幹線１０の電線束には粘着テープが巻き付けられていても良いし、コルゲートチューブ等の保護部材が取り付けられていてもよい。また、本実施の形態では、支線１１の電線束に対して、剥き出しの状態でビニール袋１３が被せられているが、粘着テープが巻かれた状態でビニール袋１３が被せられても良い。

図２は、ワイヤーハーネス１００において、コネクタセット１２にビニール袋１３が被せられておらず、当該コネクタセット１２が幹線１０に固定される前の様子を示す図である。コネクタセット１２は、ジョイントコネクタと呼ばれており、支線１１を構成する複数の電線１の端部のそれぞれに取り付けられた後述の端子２０が挿入されるメス型コネクタ１２０と、当該メス型コネクタ１２０に嵌合するオス型コネクタ１２５とで構成されている。オス型コネクタ１２５には後述するバスバー１２７が設けられている。オス型コネクタ１２５とメス型コネクタ１２０とが嵌合すると、オス型コネクタ１２５に設けられたバスバー１２７が、メス型コネクタ１２０に挿入された複数の端子２０と嵌合するようになっている。これにより、支線１１の端部に取り付けられた複数の端子２０間が短絡する。バスバー１２７の形状により、複数の端子２０において、どの端子２０とどの端子２０とが短絡するかが決定される。

図３は、支線１１の電線１の端部に端子２０が取り付けられている様子を示す図である。図３に示されるように、電線１は、複数の素線１ａと当該複数の素線１ａを覆う電線被覆材１ｂとで構成されている。端子２０が取り付けられる、電線１の端部では、電線被覆材１ｂが当該電線１の先から剥ぎ取られており、複数の素線１ａが露出している。端子２０は、電線１の端部における、露出している複数の素線１ａと接触するように当該端部に取り付けられている。

端子２０は、電線１の端部の電線被覆材１ｂに圧着されるインシュレーションバレル２００と、電線１の端部の露出した複数の素線１ａに圧着されるワイヤーバレル２０１と、オス型コネクタ１２５のバスバー１２７と嵌合する嵌合部２０２とを備えている。嵌合部２０２は、その先端に嵌合口２０２ａを有しており、この嵌合口２０２ａにバスバー１２７が挿入される。

本実施の形態では、端子２０と、それに接触する電線１の素線１ａとは、互いに異なった金属で構成されている。端子２０は、例えば、銅もしくは黄銅などの銅合金、またはこれらに錫メッキが施されたもので構成されている。電線１の素線１ａは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されている。

このように、端子２０と素線１ａとが互いに異なった金属で構成されていることから、それらの接触部分に電解質水溶液が付着すると、腐食の一種である電食が発生する可能性がある。本例では、素線１ａの方が端子２０よりも標準電極電位が小さいことから、素線１ａに電食が発生する可能性がある。その結果、端子２０と素線１ａとの接触不良が発生する可能性がある。

そこで、本実施の形態では、端子２０が挿入されているコネクタセット１２を被覆材（本例ではビニール袋１３）で覆うことによって、端子２０と素線１ａとの接触部分に対して埃及び塵が付着しにくいようにしている。端子２０と素線１ａとの接触部分に埃及び塵が付着すると、それに含まれるイオン性物質が、結露等によって当該接触部分に付着した水分に含まれるようになることから、当該接触部分に電解質水溶液が付着して電食が発生する可能性がある。したがって、端子２０と素線１ａとの接触部分に対して埃及び塵が付着しにくいようにすることによって、当該接触部分に電食が発生することを抑制することができる。なお、ビニール袋１３によって、端子２０と素線１ａとの接触部分に水分がある程度付着しにくくなることから、この点からも、端子２０と素線１ａとの接触部分に電食が発生することを抑制することができる。

図４はコネクタセット１２のメス型コネクタ１２０及びオス型コネクタ１２５の構造を示す斜視図である。図４では、メス型コネクタ１２０とオス型コネクタ１２５とを引き離して示している。図５は、オス型コネクタ１２５内に設けられているバスバー１２７の構造を示す斜視図である。図５では、オス型コネクタ１２５の外形を波線で示している。

メス型コネクタ１２０には、支線１１を構成する複数の電線１の端部にそれぞれ取り付けられた複数の端子２０がそれぞれ挿入される複数の挿入孔１２１が設けられている。本例では、複数の挿入孔１２１は、上下２列に並べられており、各列には１０個の挿入孔１２１が存在する。メス型コネクタ１２０では、挿入孔１２１に端子２０が挿入されると、当該端子２０は、当該挿入孔１２１内においてメス型コネクタ１２０と係止するようになっており、その結果、当該挿入孔１２１から抜けないようになっている。端子２０が挿入孔１２１内においてメス型コネクタ１２０と係止している状態では、当該端子２０の全領域が当該挿入孔１２１の外側には露出しないようになっている。そして、挿入孔１２１の一方端から端子２０が挿入されると、当該挿入孔１２１の他方端から当該端子２０における嵌合部２０２の嵌合口２０２ａが視認されるようになっている。

また、メス型コネクタ１２０の上面には複数の係止突起１２２が設けられている。本例では２個の係止突起１２２が設けられている。複数の係止突起１２２は、オス型コネクタ１２５の上面に設けられた複数の係止穴１２８とそれぞれ係止するようになっている。

オス型コネクタ１２５の側面には嵌合口１２６が設けられており、この嵌合口１２６にメス型コネクタ１２０が挿入される。オス型コネクタ１２５の内部には、バスバー１２７が設けられている。バスバー１２７は、例えば、銅または黄銅等の銅合金で構成されており、メス型コネクタ１２０に挿入された複数の端子２０間を短絡させるものである。言い換えれば、バスバー１２７は、メス型コネクタ１２０に挿入された複数の端子２０がそれぞれ取り付けられた複数の電線１間を短絡させるものである。

バスバー１２７は、メス型コネクタ１２０の複数の挿入孔１２１に対して、端子２０が挿入される側の反対側からそれぞれ挿入される複数の棒状導体１２７ａを備えている。本例では、複数の棒状導体１２７ａは、挿入孔１２１と同様に、上下２列に並べられており、各列には１０個の棒状導体１２７ａが存在する。棒状導体１２７ａは、挿入孔１２１内の端子２０における嵌合部２０２の嵌合口２０２ａに挿入されるようにして、当該挿入孔１２１に挿入される。棒状導体１２７ａは、端子２０における嵌合部２０２の嵌合口２０２ａに挿入されると、当該嵌合部２０２と嵌合するようになっている。

本実施の形態に係るバスバー１２７においては、連結導体１２７ｂ〜１２７ｄのそれぞれによって複数の棒状導体１２７ａが互いに連結されている。具体的には、図５に示されるように、連結導体１２７ｂによって、上段における紙面右側の２個の棒状導体１２７ａと下段における紙面右側の２個の棒状導体１２７ａとの計４個の棒状導体１２７ａが互いに連結されている。そして、上段における複数の棒状導体１２７ａのうちの残りの８個の棒状導体１２７ａが連結導体１２７ｃによって互いに連結され、下段における複数の棒状導体１２７ａのうちの残りの８個の棒状導体１２７ａが連結導体１２７ｄによって互いに連結されている。

またオス型コネクタ１２５の上面には、メス型コネクタ１２０の複数の係止突起１２２とそれぞれ係止する複数の係止穴１２８が設けられている。本例では２個の係止穴１２８が設けられている。

以上のような構造を有するメス型コネクタ１２０とオス型コネクタ１２５とを嵌め合わせる場合には、オス型コネクタ１２５の嵌合口１２６に対してメス型コネクタ１２０を挿入する。そうすると、メス型コネクタ１２０の複数の係止突起１２２がオス型コネクタ１２５の複数の係止穴１２８とそれぞれ係止するようになり（図２参照）、メス型コネクタ１２０とオス型コネクタ１２５とが嵌合する。このとき、オス型コネクタ１２５のバスバー１２７の複数の棒状導体１２７ａは、メス型コネクタ１２０の複数の挿入孔１２１内に配置された複数の端子２０の嵌合部２０２の嵌合口２０２ａにそれぞれ挿入され、当該複数の端子２０の嵌合部２０２とそれぞれ嵌合するようになる。これにより、連結導体１２７ｂで連結された４個の棒状導体１２７ａと嵌合する４個の端子２０は互いに短絡し、その結果、当該４個の端子２０が取り付けられた４個の電線１が互いに短絡する。また、連結導体１２７ｃで連結された８個の棒状導体１２７ａと嵌合する８個の端子２０は互いに短絡し、その結果、当該８個の端子２０がそれぞれ取り付けられた８個の電線１が互いに短絡する。そして、連結導体１２７ｄで連結された８個の棒状導体１２７ａと嵌合する８個の端子２０は互いに短絡し、その結果、当該８個の端子２０がそれぞれ取り付けられた８個の電線１が互いに短絡する。

このように、メス型コネクタ１２０とオス型コネクタ１２５とが嵌合すると、メス型コネクタ１２０に挿入された複数の端子２０間が短絡するようになり、その結果、当該複数の端子２０がそれぞれ取り付けられた複数の電線１間が短絡するようになる。なお、バスバー１２７において、連結導体の形状を変化させれば、複数の端子２０においてどの端子２０とどの端子２０とが短絡するかが変化するようになる。

次に、支線１１の端部に接続されたコネクタセット１２を幹線１０に固定する方法について詳細に説明する。本実施の形態では、一本の粘着テープ１４だけを使用して、コネクタセット１２を幹線１０に固定する。つまり、粘着テープ１４を切らずに当該粘着テープ１４によってコネクタセット１２を幹線１０に固定する。

まず図６に示されるように、支線１１の端部に取り付けられたコネクタセット１２に例えば長方形のビニール袋１３を被せて、コネクタセット１２をビニール袋１３で完全に覆う。このとき、支線１１にもビニール袋１３が被せられて支線１１がビニール袋１３で覆われる。

次に図７に示されるように、粘着テープ１４によってビニール袋１３の口を縛る。具体的には、粘着テープ１４を、ビニール袋１３の上から支線１１におけるコネクタセット１２の首下部分に巻き付けることによって、ビニール袋１３の口を縛る。言い換えれば、粘着テープ１４を、ビニール袋１３の上から支線１１におけるコネクタセット１２の近傍部分に巻き付けることによって、ビニール袋１３の口を縛る。

次に、ビニール袋１３の口を縛った粘着テープ１４を切らずに、図８に示されるように、当該粘着テープ１４によって支線１１の分岐根本部分を幹線１０に固定する。具体的には、ビニール袋１３の口を縛った粘着テープ１４を切らずに、当該粘着テープ１４を、ビニール袋１３の上から支線１１の分岐根本部分と幹線１０とに対して一緒に巻き付けることによって、支線１１の分岐根本部分を幹線１０に固定する。

次に、粘着テープ１４を切らずに、図９に示されるように、支線１１の分岐根本部分からコネクタセット１２に向かって、当該粘着テープ１４を、例えば荒巻で、ビニール袋１３の上から支線１１と幹線１０とに対して一緒に巻き付けていく。そして、当該粘着テープ１４を、ビニール袋１３の上からコネクタセット１２と幹線１０とに対して一緒に巻き付けると、コネクタセット１２が幹線１０に対して固定され、上述の図１に示されるワイヤーハーネス１００が完成する。

なお、ビニール袋１３の大きさは、コネクタセット１２の大きさと、粘着テープ１４の幅と、支線１１及び幹線１０への粘着テープ１４の巻き付け方法に基づいて決定される。コネクタセット１２が複数種類存在する場合には、最大のコネクタセット１２の大きさと、粘着テープ１４の幅と、支線１１及び幹線１０への粘着テープ１４の巻き付け方法に基づいて決定される。最大のコネクタセット１２の縦寸法及び横寸法をそれぞれａ（ｍｍ）及びｂ（ｍｍ）とし、粘着テープ１４の幅をｃ（ｍｍ）とすると、ビニール袋１３の縦寸法は、例えばａ＋１０（ｍｍ）に設定される、また、ビニール袋１３の横寸法は、例えばｂ＋２×ｃ（ｍｍ）に設定される。ここで、横寸法とは、上述の図６に示されるようにビニール袋１３をコネクタセット１２に被せた場合において、支線１１の分岐根本からコネクタセット１２に向かう方向、言い換えれば支線１１の延在方向での寸法を意味している。そして、縦寸法は、上述の図６に示されるようにビニール袋１３をコネクタセット１２に被せた場合において、支線１１の延在方向と、コネクタセット１２あるいはビニール袋１３の厚み方向とに垂直な方向での寸法を意味している。

上記の例では、支線１１の分岐根本部分からコネクタセット１２の方に向かって粘着テープ１４を巻き付けていく際に、隙間を空けながら粘着テープ１４を巻いていく荒巻を採用していたが、粘着テープ１４を部分的に重ねながら巻いていくハーフラップを採用しても良い。

また、上記の例では、一本の粘着テープ１４によって、ビニール袋１３の口を縛る工程からコネクタセット１２を幹線１０に固定する工程までを行ったが、複数本の粘着テープ１４を用いて、ビニール袋１３の口を縛る工程からコネクタセット１２を幹線１０に固定する工程までを行っても良い。例えば、粘着テープ１４でビニール袋１３の口を縛った後、当該粘着テープ１４を切断する。そして、新たな粘着テープ１４を用いて支線１１の分岐根本部分を幹線１０に固定した後に、当該粘着テープ１４を切断する。その後、新たな粘着テープ１４を用いて、コネクタセット１２を幹線１０に固定した後に、当該粘着テープ１４を切断する。また、予め３本の粘着テープ１４を用意しておいて、ビニール袋１３の口を縛る工程で一本の粘着テープ１４を使い、支線１１の分岐根本部分を幹線１０に固定する工程で一本の粘着テープ１４を使い、コネクタセット１２を幹線１０に固定する工程で一本の粘着テープ１４を使っても良い。

また、コネクタセット１２を覆う被覆材については、端子２０と素線１ａとの接触部分に対して埃及び塵が付着しにくくなるものであれば何でも良い。例えば、ビニール袋１３の替わりに、ポリ袋、ナイロン袋あるいはセロファン袋を採用しても良い。

また、上記の例では、コネクタセット１２を覆う被覆材を袋状としたが、コネクタセット１２を覆うことができればその形状は何でも良い。例えば、シート状の被覆材を採用し、当該被覆材によってコネクタセット１２を包み込むようにして当該コネクタセット１２を覆っても良い。この場合には、袋状の被覆材を採用した場合と同様に、シート状の被覆材でコネクタセット１２を包み込んだ後、当該被覆材の口（包み口）を縛ることになる。

以上のように、本実施の形態では、電線１の端部に対してその素線１ａに接触するように取り付けられた端子２０が挿入されているコネクタセット１２が被覆材で覆われていることから、端子２０と電線１の素線１ａとの接触部分に対して埃及び塵が付着しにくくなる。上述のように、端子２０と素線１ａとの接触部分に埃あるいは塵が付着すると、それに含まれるイオン性物質が、結露等によって当該接触部分に付着した水分に含まれるようになることから、当該接触部分に電解質水溶液が付着して電食が発生する可能性がある。本実施の形態では、端子２０と素線１ａとの接触部分に対して埃及び塵が付着しにくくなることによって、当該接触部分に電食が発生することを抑制することができる。

なお、ジャンクションコネクタであるコネクタセット１２には、他のコネクタが嵌合したり、支線１１以外の電線が取り付けられたりすることはないことから、コネクタセット１２を被覆材で覆ったとしても問題が発生することは無い。

また、本実施の形態のように、コネクタセット１２を覆う被覆材としてビニール袋１３を採用した場合には、端子２０と素線１ａとの接触部分に水分がある程度付着しにくくなることから、端子２０と素線１ａとの接触部分に電食が発生することをさらに抑制することができる。さらに、コネクタセット１２を覆う被覆材としてビニール袋１３を採用することによって、安価な構成で端子２０と素線１ａとの接触部分に電食が発生することを抑制することができる。

また、本実施の形態のように、ビニール袋１３の口を縛る工程からコネクタセット１２を幹線１０に固定する工程までを一本の粘着テープ１４を使用して行うことによって、ビニール袋１３の口を縛る工程からコネクタセット１２を幹線１０に固定する工程までの一連の作業を簡単かつ迅速に行うことができる。

１電線
１ａ素線
１０幹線
１１支線
１２コネクタセット
１３ビニール袋
１４粘着テープ
２０端子
１００ワイヤーハーネス
１２０メス型コネクタ
１２５オス型コネクタ
１２７バスバー

Claims

ワイヤーハーネスの支線の端部に取り付けられたコネクタセットを当該ワイヤーハーネスの幹線に固定する方法であって、
前記支線を構成する複数の電線の端部には、それらの素線に接触するように複数の端子がそれぞれ取り付けられ、
前記コネクタセットは、前記複数の端子が挿入された第１コネクタと、当該第１コネクタと嵌合する第２コネクタを有し、
前記複数の電線の素線と、前記複数の端子とは、互いに異なった金属から構成され、
前記第２コネクタには、当該第２コネクタに対して前記第１コネクタが嵌合した際に、当該第１コネクタに挿入された前記複数の端子と嵌合することによって、当該複数の端子間を短絡させるバスバーが設けられており、
（ａ）前記コネクタセットを袋状あるいはシート状の透明の被覆材で覆う工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）の後に、粘着テープを、前記被覆材の上から前記支線における前記コネクタセットの首下部分に巻き付けて、当該被覆材の口を縛る工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後に、粘着テープを、前記被覆材の上から前記支線の分岐根本部分と前記幹線とに対して一緒に巻き付ける工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後に、粘着テープを、前記分岐根本部分から前記コネクタセットに向かって、前記被覆材の上から、前記支線及び前記コネクタセットと前記幹線とに対して一緒に荒巻で巻き付ける工程と
を備え、
前記工程（ｂ）〜（ｄ）の一連の工程では、一本の粘着テープが使用される、コネクタセットの固定方法。
請求項１に記載のコネクタセットの固定方法であって、
前記被覆材はシート状である、コネクタセットの固定方法。
請求項１に記載のコネクタセットの固定方法であって、
前記被覆材はビニール袋である、コネクタセットの固定方法。