JP6169208B2 - ワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents

ワイヤハーネスおよびワイヤハーネスの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ワイヤハーネスおよび端子に関する。
従来、被覆導線に接続される端子として、圧着部と端子本体とからなる端子が用いられている。圧着部の圧着面には、導線の一部を係止するものとして、セレーションとよばれる係止部が長手方向に所定間隔を隔てて形成され、被覆導線は、圧着部によって端子に圧着される(例えば、特許文献1参照)。セレーションは、被覆導線の被覆から露出した導線に圧着時に食い込むことにより、圧着部からの導線の抜けを防ぐ。
しかし、被覆導線と端子とを接続する場合、導線と圧着部との間に隙間が生じやすく、導線が外気や水に曝されて腐食が発生することがある。また、近年、ワイヤハーネスを軽量化するためにアルミ製の導線が用いられているが、アルミ製の導線と銅製の端子とを接続する場合、異種金属である導線と端子との接触部に水が侵入し、電食が発生することがある(例えば、特許文献2参照)。
特開2012−009178号公報 特開2012−190635号公報
このような水分等の侵入を防ぐ目的で、断面中空形状で一端側が封止された圧着部を有する端子が検討されている。断面中空形状の圧着部を有する端子では、被覆導線を配置した圧着部をU字型形状等に変形させて、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を圧縮流動させることにより、端子と被覆導線とを圧着させる。また、被覆部が圧着部で圧着されることで、中空部に水が浸入することが防止される。ここで、導線がアルミ製である場合、圧着部にセレーションを設けることで、導線の抜けが防止されるだけでなく、アルミの酸化被膜を破壊する効果も得ることができる。
しかしながら、断面中空形状の圧着部を有する端子を用いる場合、圧縮流動の初期において、圧着部の断面の中央部付近での導線と圧着部との摩擦が大きいと、導線が外側に流れ難くなり、導線と圧着部との接触面において、良好な接触圧力分布を得ることが困難となる。また、圧着後の端子は、圧着高さ測定部分である上面側および下面側が平滑となるため、端子の寸法測定が困難となる。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、断面中空形状の圧着部を有し、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができるワイヤハーネスおよび端子を提供することである。
前述した目的を達するために、第1の発明は、 被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスであって、前記端子は、被覆線が圧着される被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線が圧着される導線圧着部とからなる圧着部と、端子本体とを有し、前記圧着部は、前記被覆線圧着部と前記導線圧着部が長手方向に連なるように一体で形成されており、前記端子本体側の前記導線圧着部の端部に、開口が塞がれるように封止部が形成されており、前記導線圧着部で前記被覆線から露出する前記導線の全長が覆われて圧着され、前記被覆線圧着部で前記被覆線の端部が覆われて圧着されており、前記導線圧着部の下面側には、内周面方向に突き出すように長手方向に沿って形成された凸条を有し前記導線圧着部の端子外周面の長手方向には前記凸条に対応して形成された凹条を有し、前記凸条の形状は前記凹条の形状よりもなだらかな形状を有していることを特徴とするワイヤハーネスである。
断面において、前記導線圧着部の下方に設けられた前記凸条に対向する、前記導線圧着部の上方の部位が、外方に膨らんだ凸形状であってもよい。前記凸条は、前記導線圧着部に対応する領域に形成されてもよい。前記凸条の側面がテーパ形状であってもよい。前記凸条は、前記導線圧着部の圧着時における高圧着部近傍に形成されてもよい。前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、前記凸条と離間した位置に、内面凹状の係止部が設けられてもよい。前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、前記凸条と離間した位置に、内面凹状の係止部が設けられ、前記圧着部の長手方向における前記凸条が形成される長さは、前記係止部が形成される範囲の長さ以下であってもよい。前記係止部は、前記圧着部の周方向に線状に設けられてもよい。前記係止部は、前記圧着部の周方向に複数の凹部を所定の間隔で線状に連続配置して設けられてもよい。前記導線圧着部の外周面に、前記凸条に対応する凹条が形成され、前記凹条は、圧着高さ測定のための前記導線圧着部の下面側における基準位置であってもよい。前記導線がアルミニウム製であってもよい。
第1の発明では、前記凸条付近が、前記導線圧着部の圧着時に高圧着部となる。
また、前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、周方向に線状の係止部が設けられる。
第1の発明によれば、断面中空の導線圧着部を例えば下面側が凸となるような形状に変形させて導線を圧着させる際に、導線圧着部の下面側に内周面方向に突き出すように長手方向の凸条が形成されていることにより、導線圧着部の断面の中心から外側への導線の流動性が向上し、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布が得られる。また、端子の内周面方向に凸条が形成されると同時に外周面に凹条が形成されていれば、圧着後に端子の圧着高さを測定する際に、端子の下面側における基準位置が明確になり、寸法測定が容易となる。
第2の発明は、被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスの製造方法であって、前記端子は、被覆線が圧着する被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線が圧着する導線圧着部とからなる圧着部と、端子本体とを有し、前記圧着部は、前記被覆線圧着部と前記導線圧着部が長手方向に連なるように一体で形成されており、上側圧着刃型と下側圧着刃型とで、前記導線圧着部で前記被覆線から露出する前記導線の全長を覆うように圧着するとともに、前記被覆線圧着部で前記被覆線の端部を覆うように圧着し、圧着時に、前記下側圧着刃型と一体に形成された凸部により、前記導線圧着部の下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向に沿って凸条を形成することを特徴とするワイヤハーネスの製造方法である。
このようにして得られるワイヤハーネスは、下面側に、内周面方向に突き出す長手方向の凸条を有するので、断面中空の導線圧着部を例えば下面側が凸となるようなU字型形状に変形させて導線を圧着させる際に、導線圧着部の断面の中心から外側への導線の流動性が向上する。また、端子が、内周面方向に凸条を有すると同時に外周面に凹条を有するものであれば、圧着後に端子の圧着高さを測定する際に、端子の下面側における基準位置が明確になり、寸法測定が容易となる。
本発明によれば、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができるワイヤハーネスおよび端子を提供できる。
端子1の一部を展開した状態を示す図 端子1および被覆導線23を示す図 ワイヤハーネス61を形成する工程を示す図 他の圧着部5aの展開図 他のワイヤハーネスを形成する工程を示す図 端子1bの一部を展開した状態を示す図 圧着部5cの周方向断面図
以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施の形態について詳細に説明する。図1は、端子1の一部を展開した状態を示す図である。図2は、端子1および被覆導線23を示す図である。
図1、図2に示すように、端子1は、端子本体3と圧着部5とからなる。端子1は、銅製である。端子本体3は、所定の形状の板材を、図1に示すように、断面が矩形の筒体に形成したものである。端子本体3は、圧着部5と反対側の端部に、板材を矩形の筒体内に折り込んで形成される端子接触部11を有する。
圧着部5は、図1に示す形状の板材を、図2に示すように、断面が円形の筒体となるように丸め、側縁部19(図1)同士をレーザ溶接等による溶接部21により一体化することにより形成される。圧着部5は、被覆線圧着部9、導線圧着部7からなる。被覆線圧着部9は、図2に示す被覆導線23の被覆線27を圧着する。導線圧着部7は、被覆線27の被覆29を剥がして露出させた導線25を圧着する。
図1に示すように、導線圧着部7には、長手方向に所定の間隔をおいて、線状の係止部であるセレーション13が設けられる。セレーション13は、内面凹状に連続した溝である。展開した状態の導線圧着部7において、中央部にはセレーションが配置されず、中央部の両外側部にはセレーション13が配置される。
図3は、ワイヤハーネス61を形成する工程を示す図である。図3(a)は、筒状の圧着部5に被覆導線23を挿入した状態を示す図である。図3(a)では、圧着部5の一部を長手方向に切断して図示している。ワイヤハーネス61を形成するには、まず、図3(a)に示すように、筒状の圧着部5に被覆導線23を挿入し、被覆導線23の導線25を導線圧着部7内に配置する。また、被覆線27を被覆線圧着部9内に配置する。
図3(b)は、圧着刃型に圧着部5を設置した状態を示す図である。図3(b)は、導線圧着部7の位置での断面を図示している。図3(b)に示す工程では、下側圧着刃型31に圧着部5を設置する。下側圧着刃型31の底部15の中央付近には、導線圧着部7の長手方向に沿って凸部17が設けられている。圧着部5は、溶接部21が上側圧着刃型33と対向するように設置される。
なお、上述したセレーション13は、図3に示す状態では、筒状の圧着部5の周方向に配置されることとなる。図3(b)に示す導線圧着部7では、図1に示すセレーション13の配置領域に相当する側面側55および上面側59の内周面57に、セレーション13が配置される。
図3(c)は、導線圧着部7を変形させた状態を示す図である。図3(c)に示す工程では、上側圧着刃型33と下側圧着刃型31とで圧着部5を挟み込み、導線圧着部7を下面側が凸となるようなU字型形状に変形させて導線25を圧着させる。上述したように、下側圧着刃型31の底部15の中央付近には凸部17が設けられている。そのため、圧着部5と導線25とを圧着させる際に、導線圧着部7の下面側39の中央付近には、内周面57方向に突き出すように長手方向の凸条41が形成される。凸条41付近は、導線圧着部7において、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線25は、凸条41に押し出されるようにして流動するため、導線圧着部7の断面の中央部35では、導線25の側部37への流動性が向上する。これにより、導線圧着部7において、高圧着部である中央部35から側部37に向かって導線25を確実に流動させ、導線圧着部7内に導線25を適切に配置することができる。
図3(d)は、ワイヤハーネス61を示す図である。図3(d)では、圧着部5の一部を長手方向に切断して図示している。図3(d)に示す工程では、圧着刃型から圧着部5を取り外し、ワイヤハーネス61を完成する。ワイヤハーネス61では、導線圧着部7内に導線25が適切に配置されているので、導線25と圧着部5との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができる。
このように、第1の実施の形態では、下側圧着刃型31の底部15の中央付近に凸部17を有する圧着金型を用いる。これにより、導線圧着部7を下面側が凸となるようなU字型形状に変形させて導線25を圧着させる際に、導線圧着部7の下面側39の中央付近に内周面57方向に突き出す長手方向の凸条41を形成することができる。導線圧着部7を圧着する際には、凸条41付近が高圧着部となり、導線25の流動性が確保されるので、導線圧着部7の圧着部5の断面の中央部35から側部37に向かって導線25を確実に流動させることができる。特に、このような効果は、導線25がアルミニウム製であることで発揮される。
また、導線圧着部7の下面側39の中央付近には、内周面57方向に突き出すように長手方向の凸条41が形成されると同時に、外周面43に長手方向の凹条が形成される。そのため、端子1と被覆導線23とを圧着して得られるワイヤハーネス61は、圧着高さ測定の際に、導線圧着部7の外周面43の凹条を下面側における基準位置として用いることができ、基準位置が明確になって容易に寸法を測定できる。
なお、図2、図3(a)、図3(d)では、圧着部5の端子本体3側の端部63の断面を導線圧着部7の断面と同じ形状で図示したが、端部63の形状はこれに限らない。端部63は、水分等の侵入による導線25の腐食を防ぐために、開口が塞がるように潰して封止することが望ましい。
また、凸条41の断面形状は、図3(c)に示すものに限らない。例えば、側面がテーパになっていれば、凸条41の部分の強度を上げることができるとともに、導線25の流動性をより確実に確保することができる。
次に、第2の実施の形態について説明する。図4は、他の圧着部5aの展開図である。第2の実施の形態では、図1に示す圧着部5を有する端子1のかわりに、図4に示す圧着部5aを有する端子を用いる。図4に示すように、圧着部5aは、被覆線圧着部9、導線圧着部7aからなる。
図4に示すように、導線圧着部7aには、線状の係止部であるセレーション13と凸条41aとが設けられる。セレーション13は、内面凹状に連続した溝である。展開した状態の導線圧着部7aにおいて、中央部には長手方向の凸条41aが配置され、中央部の両外側部には長手方向に所定の間隔をおいてセレーション13が配置される。
図5は、図4に示す圧着部5aを有する端子を用いてワイヤハーネスを形成する工程を示す図である。図5(a)は、圧着刃型に圧着部5aを設置した状態を示す図である。図5(a)は、導線圧着部7aにおける断面を図示している。ワイヤハーネスを形成するには、まず、筒状の圧着部5aに被覆導線23を挿入し、被覆導線23の導線25を導線圧着部7a内に配置する。また、被覆線27を被覆線圧着部9内に配置する。また、被覆線を被覆線圧着部9内に配置する。そして、図5(a)に示すように、下側圧着刃型31に圧着部5aを設置する。下側圧着刃型31の底部15の中央付近には、導線圧着部7aの長手方向に沿って凸部17が設けられている。
なお、上述した凸条41aは、図5(a)に示す状態では、筒状の導線圧着部7aの下面側51に配置されることとなる。圧着部5aは、溶接部21が上側圧着刃型33と対向し、凸条41aが下側圧着刃型31の底部15に設けられた凸部17と対向するように設置される。
また、上述したセレーション13は、図5に示す状態では、筒状の圧着部5aの周方向に配置されることとなる。図5(a)に示す導線圧着部7aでは、図1に示すセレーション13の配置領域に相当する側面側55および上面側59の内周面57に、セレーション13が配置される。
図5(b)は、導線圧着部7aを変形させた状態を示す図である。図5(b)に示す工程では、上側圧着刃型33と下側圧着刃型31とで圧着部5aを挟み込み、導線圧着部7aを下面側が凸となるようなU字型形状に変形させて導線25を圧着させる。導線圧着部7aと導線25とを圧着させる際には、導線圧着部7aの下面側51の凸条41aに、下側圧着刃型31の凸部17が嵌まり込む。凸条41a付近は、導線圧着部7aにおいて、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線25は、凸条41aに押し出されるようにして流動するため、導線圧着部7aの断面の中央部47では導線25の側部49への流動性が向上する。これにより、導線圧着部7aにおいて、高圧着部である中央部47から側部49に向かって導線25を確実に流動させ、導線圧着部7a内に導線25を適切に配置することができる。
図5(b)に示す工程の後、圧着刃型から圧着部5aを取り外し、ワイヤハーネスを完成する。ワイヤハーネスでは、導線圧着部7a内に導線25が適切に配置されているので、導線25と圧着部5aとの接触面において良好な接触圧力分布を得ることができる。
このように、第2の実施の形態では、導線圧着部7aの下面側51の中央付近に内周面57方向に突き出す長手方向の凸条41aが形成された端子を用いる。これにより、導線圧着部7aを下面側が凸であるU字型形状に変形させて導線25を圧着させる際に、凸条41付近が高圧着部となり、導線25の流動性が確保されるので、導線圧着部7aの断面の中央部47から側部49に向かって導線25を確実に流動させることができる。
また、導線圧着部7aの下面側51の中央付近には、内周面57方向に突き出すように長手方向の凸条41aが形成されると同時に、外周面43に長手方向の凹条が形成されている。そのため、端子と被覆導線23とを圧着して得られるワイヤハーネスは、圧着高さ測定の際に、導線圧着部7aの外周面43の凹条を下面側における基準位置として用いることができ、基準位置が明確になって容易に寸法を測定できる。
なお、圧着部5aの端子本体側の端部は、第1の実施の形態における端子1の圧着部5の端部63と同様に、水分等の侵入による導線25の腐食を防ぐために、開口が塞がるように潰してレーザ溶接等で封止することが望ましい。
また、下側圧着刃型31の凸部17は、必須ではない。さらに、凸条41aの断面形状は、図5に示すものに限らない。例えば、側面がテーパになっていれば、凸条41aの部分の強度を上げることができるとともに、導線25の流動性をより確実に確保することができる。
第1および第2の実施の形態では、圧着部の一方の端部63を溶接で封止することが望ましい旨を記載したが、本発明では、一方の端部63が封止されていても、被覆導線23が挿入される範囲の圧着部の側縁部19同士の間に隙間が形成されていない場合は、「筒状」の圧着部と称する。
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本発明における線状の係止部は、連続した溝であるセレーションに限らない。図6は、端子1bの一部を展開した状態を示す図である。図6に示す端子1bは、図1に示す端子1の圧着部5の代わりに、圧着部5bを有する。図6に示すように、圧着部5bは、被覆線圧着部9、導線圧着部7bからなり、導線圧着部7bには、図1に示す導線圧着部7のセレーション13の代わりに、係止部65が設けられる。係止部65は、複数の凹部67を所定の間隔で線状に連続配置したものである。なお、図6では、凹部67の平面形状を円形としたが、矩形や平行四辺形等の他の形状でもよい。
また、本発明では、圧着部を、図3(c)に示す形状ではなく、他の形状に圧着してもよい。図7は、圧着部5cの周方向断面図を示す。図7に示す圧着部5cの導線圧着部7cは、圧着刃型によって矢印Aおよび矢印Bに示す4か所から圧着され、下面側が凸となるような形状に変形される。導線圧着部7cでは、下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向の凸条41cが形成されている。凸条41c付近は、導線圧着部7cにおいて、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、圧着によって、導線25が高圧着部である中央部77から側部79に向かって流動する。
図7に示す導線圧着部7cは、上側が矢印Aに示す2ヶ所から、下側が矢印Bに示す2ヶ所から押圧されるので、圧着時に端子の回転を防ぐことができる。また、導線圧着部7cは、下面が平坦となるので、圧着高さの測定が容易となる。
1、1b………端子
3………端子本体
5、5a、5b、5c………圧着部
7、7a、7b、7c………導線圧着部
9………被覆線圧着部
13………セレーション
15………底部
17………凸部
19………側縁部
21………溶接部
23………被覆導線
25………導線
27………被覆線
29………被覆
31………下側圧着刃型
33………上側圧着刃型
35、47、77………中央部
37、49、79………側部
39、51………下面側
41、41a………凸条
43………外周面
55………側面側
57………内周面
59………上面側
61………ワイヤハーネス
63………端部
65………係止部
67………凹部

Claims (12)

  1. 被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスであって、
    前記端子は、被覆線が圧着される被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線が圧着される導線圧着部とからなる圧着部と、端子本体とを有し、
    前記圧着部は、前記被覆線圧着部と前記導線圧着部が長手方向に連なるように一体で形成されており、
    前記端子本体側の前記導線圧着部の端部に、開口が塞がれるように封止部が形成されており、
    前記導線圧着部で前記被覆線から露出する前記導線の全長が覆われて圧着され、前記被覆線圧着部で前記被覆線の端部が覆われて圧着されており、
    前記導線圧着部の下面側には、内周面方向に突き出すように長手方向に沿って形成された凸条を有し前記導線圧着部の端子外周面の長手方向には前記凸条に対応して形成された凹条を有し、前記凸条の形状は前記凹条の形状よりもなだらかな形状を有していることを特徴とするワイヤハーネス。
  2. 断面において、前記導線圧着部の下方に設けられた前記凸条に対向する、前記導線圧着部の上方の部位が、外方に膨らんだ凸形状であることを特徴とする請求項1記載のワイヤハーネス。
  3. 前記凸条は、前記導線圧着部に対応する領域のみに形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のワイヤハーネス。
  4. 前記凸条の側面がテーパ形状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  5. 前記凸条は、前記導線圧着部の圧着時における高圧着部近傍に形成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  6. 前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、前記凸条と離間した位置に、内面凹状の係止部が設けられることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  7. 前記導線圧着部の内周面に、内面凹状の係止部が設けられ、前記圧着部の長手方向における前記凸条が形成される長さは、前記係止部が形成される範囲の長さ以下であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  8. 前記係止部は、前記圧着部の周方向に線状に設けられることを特徴とする請求項6または請求項7記載のワイヤハーネス。
  9. 前記係止部は、前記圧着部の周方向に複数の凹部を所定の間隔で線状に連続配置して設けられることを特徴とする請求項6または請求項7記載のワイヤハーネス。
  10. 前記導線圧着部の外周面の前記凹条は、略矩形形状に形成され、前記凸条は、前記凹条の角部に対応する部位の形状がなだらかな形状であり、
    前記凹条は、圧着高さ測定のための前記導線圧着部の下面側における基準位置であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  11. 前記導線がアルミニウム製であることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載のワイヤハーネス。
  12. 被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスの製造方法であって、
    前記端子は、被覆線が圧着する被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線が圧着する導線圧着部とからなる圧着部と、端子本体とを有し、
    前記圧着部は、前記被覆線圧着部と前記導線圧着部が長手方向に連なるように一体で形成されており、
    上側圧着刃型と下側圧着刃型とで、前記導線圧着部で前記被覆線から露出する前記導線の全長を覆うように圧着するとともに、前記被覆線圧着部で前記被覆線の端部を覆うように圧着し、
    圧着時に、前記下側圧着刃型と一体に形成された凸部により、前記導線圧着部の下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向に沿って凸条を形成することを特徴とするワイヤハーネスの製造方法
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