JP6472906B2 - ワイヤーハーネス製造装置およびワイヤーハーネス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤーハーネス製造装置およびワイヤーハーネス製造方法に関する。

ワイヤーハーネスの組立ては、一般的には、べニア板のような平面板に釘状のピンを打ち込んで疑似配線ルートを形成し、電線を疑似配線ルートに沿って布線して行われている。

しかし、ピンを平面板に一旦打ち込むと、ピン位置の変更が困難となるという問題がある。また、ワイヤーハーネスを組み込む装置が変わる場合には、ワイヤーハーネス自体の形状、大きさが異なるために平面板を取り替え、次回の製造まで平面板を保管するために広い保管スペースが必要になるという問題がある。

上記の事情に鑑みて、従来、複数の棒状部品をワイヤーハーネスの形状に対応した形状に結合するワイヤーハーネス組立治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたワイヤーハーネス組立治具は、金属板を折曲して形成された複数の中空角棒状部品と、複数のピン及びワイヤー保持部品とを備え、中空角棒状部品は、その上面に長手方向に並設された多数の小孔と、両側面に略全長にわたってそれぞれ形成されたスリットによる多数の第１接続部と、両端面にそれぞれ形成された突起による第２接続部及び第３接続部とを有し、ピンとワイヤー保持部品は、中空角棒状部品の小孔に選択的にかつ挿抜自在に差込み立設され、複数の中空角棒状部品は、第１接続部と第２接続部又は第３接続部同士が分離可能に接続されることにより、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に対応した形状に結合される。

特開平８−８３５２３号公報

しかし、従来のワイヤーハーネス組立治具によると、複数の中空角棒状部品は、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に対応した形状に結合されるため、電線を布線する場合は、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に沿って行われる。ワイヤーハーネスが、例えば鉄道車両用のワイヤーハーネスのように全長が長い場合、作業者が移動しながら布線作業、コネクタ接続作業、束ね作業を含む外装処理を行うことになるため、ワイヤーハーネスの組立作業に時間がかかり、負担も大きい。

また、他にも次のような不都合もある。中空角棒状部品を製作するためには、金属板に多数の小孔やスリットをパンチ加工によって形成しなければならないため、中空角棒状部品が長尺になるとその分パンチ加工の回数が増え、パンチ工程の時間が長くなる。また、ワイヤーハーネスが、例えば鉄道車両用のワイヤーハーネスのように全長が長い場合、多数の中空角棒状部品を長手方向に結合しなければならず、作業者にとって治具の組立作業が負担になる。

そこで、本発明の目的は、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に沿って布線する場合と比較してワイヤーハーネスの組立作業の時間短縮と負担軽減を図ることができるワイヤーハーネス製造装置およびワイヤーハーネス製造方法を提供することにある。

［１］ワイヤーハーネスを製造するワイヤーハーネス製造装置であって、前記ワイヤーハーネスを構成する幹線を支持する第１支持部材と、前記幹線から分岐する分岐線を支持する第２支持部材と、を備え、前記第１支持部材は、メインフレームに固定され、前記第２支持部材は、サブフレームに固定され、前記サブフレームは、前記メインフレームに対して移動可能に設けられている、ワイヤーハーネス製造装置。
［２］上記［１］に記載のワイヤーハーネス製造装置を用いて前記ワイヤーハーネスを製造する方法であって、前記メインフレームに沿って、前記ワイヤーハーネスを構成する幹線を畳んだ状態で布線する工程と、前記メインフレームに対して移動可能な複数の前記サブフレームに沿って前記幹線から分岐する複数の分岐線を布線する工程と、前記複数のサブフレームを移動させて互いに離間させることにより前記幹線を延ばす工程と、を含むワイヤーハーネス製造方法。

本発明によれば、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に沿って布線する場合と比較してワイヤーハーネスの組立作業の時間短縮と負担軽減を図ることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス組立治具の要部を示す斜視図である。 図２は、支持部材をメインフレーム又はサブフレームに固定する構造の要部を示す図である。 図３は、ワイヤーハーネス製造方法の一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ部拡大図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図５は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図７は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図８は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図９は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造方法を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス組立治具の要部を示す斜視図である。

このワイヤーハーネス組立治具１は、長手方向に第１の長さを有し、直線状に延びたメインフレーム２と、長手方向に第１の長さよりも短い第２の長さを有し、直線状に延びた複数のサブフレーム３と、複数のサブフレーム３をメインフレーム２に固定する固定部材４と、ワイヤーハーネス１０又はワイヤーハーネス１０を構成する電線を支持する複数の支持部材５とを備える。メインフレーム２、サブフレーム３、固定部材４及び支持部材５は、それぞれ治具構成部品の一例である。

ここで、「ワイヤーハーネス」とは、複数の電線を束にし、各電線の両端部にプリント基板や機器に接続するためのコネクタ又は端子を有するものをいう。また、「ワイヤーハーネス」は、複数の電線からなる幹線と、幹線から分岐された複数の分岐線とを有する。

メインフレーム２の長手方向の第１の長さは、ワイヤーハーネス１０を構成する幹線１１の全長に対応する長さ、具体的には、幹線１１の全長にほぼ等しい長さである。メインフレーム２は、支持部材５が移動可能に係合する第１のＴ溝２０ａを上面２１ａに有し、サブフレーム３の長手方向の一方の端部３ａが移動可能に係合する第２のＴ溝２０ｂを両側面２１ｂに有し、図示しない脚部の端部が移動可能に係合する第３のＴ溝２０ｃを下面２１ｃに有する。また、メインフレーム２は、上下左右で対照な形状を有し、第１乃至第３のＴ溝２０ａ〜２０ｃは、互いに同一の断面形状を有する。このように構成されたメインフレーム２は、例えばアルミニウム合金等の金属から形成され、例えば押出加工によって形成される。

サブフレーム３の長手方向の第２の長さは、ワイヤーハーネス１０を構成する幹線１１から分岐した複数の分岐線１２のうち最大の全長に対応する長さ、具体的には、分岐線１２の最大の全長にほぼ等しい長さである。サブフレーム３は、メインフレーム２とは断面形状及び断面のサイズは同一であり、長手方向の長さのみが異なる。すなわち、サブフレーム３は、支持部材５が移動可能に係合する第１のＴ溝３０ａを上面３１ａに有し、メインフレーム２の第２のＴ溝２０ｂと同様の第２のＴ溝３０ｂを両側面３１ｂに有し、図示しない脚部の端部が移動可能に係合する第３のＴ溝３０ｃを下面３１ｃに有する。また、サブフレーム３は、上下左右で対照な形状を有し、第１乃至第３のＴ溝３０ａ〜３０ｃは、互いに同一の断面形状を有する。このように構成されたサブフレーム３は、例えばアルミニウム合金等の金属から形成され、例えば押出加工によって形成される。

メインフレーム２及びサブフレーム３のそれぞれの第３のＴ溝２０ｃ、３０ｃに８０ｃｍ程度の長さが等しい複数の脚部の端部を係合し、固定することにより、メインフレーム２及びサブフレーム３の上面２１ａ、３１ａの床面からの高さが揃うため、ワイヤーハーネス１０の組立作業がやりやすくなる。

固定部材４は、全体として断面Ｌ字状を構成する第１の辺部４ａ及び第２の辺部４ｂを備える。第１の辺部４ａは、サブフレーム３の第２のＴ溝３０ｂを移動可能な後述するＴナット５２と同様のＴナット４０にボルト４１で締め付けることによってサブフレーム３に固定される。第２の辺部４ｂは、メインフレーム２の第２のＴ溝２０ｂを移動可能なＴナット４０にボルト４１で締め付けることによってメインフレーム２に固定される。このように構成された固定部材４によってサブフレーム３の一方の端部３ａがメインフレーム２に固定される。

支持部材５は、脚部５０と、脚部５０の上端に接続され、ワイヤーハーネス１０又はワイヤーハーネス１０を構成する電線が配置されるＵ字状支持部５１と、メインフレーム２の第１のＴ溝２０ａ、及びサブフレーム３の第１のＴ溝３０ａを移動可能なＴナット５２と、脚部５０及びＴナット５２をメインフレーム２又はサブフレーム３に固定する締付けナット５３とを備える。なお、支持部材５をメインフレーム２又はサブフレーム３に固定する構造については、図２を参照して説明する。

図２は、支持部材５をメインフレーム２又はサブフレーム３に固定する構造の要部を示す図である。支持部材５の脚部５０の下側に雄ネジ５０ａが形成されている。Ｔナット５２には、上面から下面に向かって途中まで雌ネジが形成されている。締付けナット５３は、脚部５０の雄ネジ５０ａに螺合する雌ネジが形成されている。このように構成された支持部材５は、次のように組み立てられる。まずＴナット５２をメインフレーム２の第１のＴ溝２０ａにメインフレーム２の端部から挿入し、Ｔナット５２を所望の位置まで移動させる。次に、Ｕ字状支持部５１が接続された脚部５０の雄ネジ５０ａに締付けナット５３の雌ネジを螺合させておく。次に、脚部５０の雄ネジ５０ａをＴナット５２の雌ネジに螺合させる。次に、締付けナット５３を締め付ける。以上のようにして支持部材５がメインフレーム２に固定される。なお、サブフレーム３に対しても同様に支持部材５を固定することができる。

（ワイヤーハーネスの組立）
図３は、ワイヤーハーネス製造方法の一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ部拡大図である。図４〜図１０は、ワイヤーハーネスの製造方法の一例を示す図である。

（１）メインフレーム２及びサブフレーム３の組立
メインフレーム２の上面２１ａには、サブフレーム３が係合し固定される位置に組み立てるワイヤーハーネス１０の識別情報の一例としての色ラベル６ａ〜６ｃが貼り付けられている。なお、図３（ａ）は、色ラベル６ａ〜６ｄを模式的に示しており、実際には、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、色ラベル６ａ〜６ｄは、例えば、矩形状を有し、メインフレーム２のサブフレーム３の上面２１ａ、３１ａの一方の側に貼り付けられる。なお、色ラベル６ａ〜６ｄの形状は、矩形状に限られず、円形等の他の形状でもよい。また、ワイヤーハーネス１０の識別情報は、文字列や、バーコード等の一次元コード、ＱＲコード（登録商標）等の二次元コードでもよい。

図３は、メインフレーム２の色ラべル６ａが貼り付けられた位置にサブフレーム３が固定されている場合を示している。この場合のメインフレーム２及びサブフレーム３の製造方法を次に説明する。

まず、固定部材４０の第１の辺部４ａをサブフレーム３の一方の端部３ａにＴナット４０及びボルト４１で取り付ける。第２の辺部４ｂには、Ｔナット４０をボルト４１で軽く仮止めして準備しておく。

図３（ｂ）に示すように、色ラベル６ａがメインフレーム２の上面２１ａの一方の側面２１ｂの側（図３の上方）に貼り付けられている場合には、準備しておいたサブフレーム３の固定部材４０の第２の辺部４ｂ側のＴナット４０をメインフレーム２の一方の側面２１ｂ側（図３の上方）の第２のＴ溝２０ｂに端の方から差し込む。また、図３（ｃ）に示すように、色ラベル６ａがメインフレーム２の上面２１ａの他方の側面２１ｃの側（図３の下方）に貼り付けられている場合には、準備しておいたサブフレーム３の固定部材４０の第２の辺部４ｂ側のＴナット４０をメインフレーム２の他方の側面２１ｂ側（図３の下方）の第２のＴ溝２０ｂに端の方から差し込む。このようにしてサブフレーム３の一方の端部３ａをメインフレーム２の第２のＴ溝２０ｂに係合させる。

（２）支持部材５の取付け
メインフレーム２上の色ラベル６が貼り付けられた位置の近傍に、図１、図２に示すように、一対の支持部材５を固定する。また、サブフレーム３の色ラベル６ａ、及び各種ワイヤーハーネス１０に共通の色ラベル６ｄが貼り付けられている位置に支持部材５を固定する。

次に、図４に示すように、メインフレーム２に係合させた複数のサブフレーム３をほぼ中央に移動させて互いに接近させる。

次に、図５に示すように、幹線１１を畳んだ状態で分岐線１２をサブフレーム３に沿って支持部材５のＵ字状支持部５１を通るように布線する。次に、分岐線１２の端部にコネクタ１３を接続する。なお、予めコネクタ１３が接続された分岐線１２を布線してもよい。

次に、図６に示すように、分岐線１２をバンド、テープ、チューブ等により束ねて外装１４を施す。

次に、図７に示すように、サブフレーム３をメインフレーム２に沿って正規の分岐位置に移動させる。図８は、サブフレーム３が正規の分岐位置に移動した状態を示す。固定部材４の第２の辺部４ｂ側のボルト４１を締め付けてサブフレーム３を正規の分岐位置に固定する。このとき、幹線１１及び分岐線１２を正規の分岐位置の近傍に固定された支持部材５のＵ字状支持部５１を通るように布線する。

次に、図９に示すように、幹線１１を延ばす。このときメインフレーム２の両端部側に固定された支持部材５のＵ字状支持部５１を通るように幹線１１を布線する。次に、幹線１１の両端にコネクタ１３を接続する。

次に、図１０に示すように、幹線１１をバンド、テープ、チューブ等により束ねて外装１４を施す。以上によりワイヤーハーネス１０が組み立てられる。

（本実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（ａ）分岐線１２の布線作業、コネクタ１３の接続作業、外装１４の処理作業をほとんど移動せずに行うことができる。このため、組み立てるべきワイヤーハーネスの形状に沿って布線する場合と比較してワイヤーハーネスの組立作業の時間短縮と負担軽減を図ることができる。
（ｂ）メインフレーム２及びサブフレーム３は、押出加工によって容易に製作することができる。
（ｃ）メインフレーム２は、鉄道車両用のワイヤーハーネスのように全長が長いものでもそのメインのワイヤーハーネスに対応した長さを有するものを１本用意すれば済むため、フレームを長手方向に連結する必要がなくなり、治具の組立作業の負担を軽減することができる。

［他の変形例］
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な実施の形態が可能である。例えば、サブフレーム３の一方の端部３ａがメインフレーム２の第２のＴ溝２０ｂに係合した状態で、サブフレーム３がメインフレーム２に対する向きを変えずにメインフレーム２に沿って移動可能な機構と、サブフレーム３をメインフレーム２に沿って移動させるモータ等の駆動部と、サブフレーム３を所望の位置に移動及び停止させる制御部とを備えてもよい。

また、サブフレーム３は、メインフレーム２と同じ断面形状を有していなくてもよい。例えば、サブフレームの側面にＴ溝を設けていなくてもよい。

また、本発明の実施の形態の構成要素の一部を本発明の要旨を逸脱しない範囲内において省いてもよい。

また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の組立工程において、工程の追加、削除、変更、入替え等が可能である。例えば、幹線１１に外装１４を施す工程を省いてもよい。

本発明は、鉄道車両用ハーネス、自動車用ハーネス、航空機用ハーネス、医療用ハーネス、機器内ハーネス等に適用可能である。

１…ワイヤーハーネス製造装置、２、２Ａ、２Ｂ…メインフレーム、３、３Ａ、３Ｂ…サブフレーム、３ａ…一方の端部、３ｂ…他方の端部、４…固定部材、４ａ…第１の辺部、４ｂ…第２の辺部、５…支持部材、６ａ−６ｄ…色ラベル、７…支柱、８…プレート、１０…ワイヤーハーネス、１１…幹線、１２…分岐線、１３…コネクタ、１４…外装、２０ａ−２０ｃ…Ｔ溝、３０ａ−３０ｃ…Ｔ溝、２１ａ…上面、２１ｂ…側面、２１ｃ…下面、３１ａ…上面、３１ｂ…側面、３１ｃ…下面、４０…Ｔナット、４１…ボルト、５０…脚部、５０ａ…雄ネジ、５１…Ｕ字状支持部、５２…ナット、５３…締付けナット

Claims (4)

1. ワイヤーハーネスを製造するワイヤーハーネス製造装置であって、
   前記ワイヤーハーネスを構成する幹線を支持する第１支持部材と、
   前記幹線から分岐する分岐線を支持する第２支持部材と、を備え、
   前記第１支持部材は、メインフレームに固定され、
   前記第２支持部材は、サブフレームに固定され、
   前記サブフレームは、前記メインフレームに対して移動可能に設けられている、
   ワイヤーハーネス製造装置。
2. 前記サブフレームを前記メインフレームに対して移動させるための駆動部を有する、
   請求項１に記載のワイヤーハーネス製造装置。
3. 請求項１に記載のワイヤーハーネス製造装置を用いてワイヤーハーネスを製造する方法であって、
   前記メインフレームに沿って、ワイヤーハーネスを構成する幹線を畳んだ状態で布線する工程と、
   前記メインフレームに対して移動可能な複数の前記サブフレームに沿って前記幹線から分岐する複数の分岐線を布線する工程と、
   前記複数のサブフレームを移動させて互いに離間させることにより前記幹線を延ばす工程と、
   を含むワイヤーハーネス製造方法。
4. 前記サブフレームは、駆動部によって前記メインフレームに対して移動可能である、
   請求項３に記載のワイヤーハーネス製造方法。

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