JP6563275B2 - 車両用配線構造 - Google Patents

Description

本発明は、配策経路に沿って導電性部材を配置する車両用配線構造に関する。

車両には種々の電装機器が搭載され、電装機器の間等が電気的に接続される。このような車両用配線は、例えばワイヤーハーネスで構成するのが一般的であったが、ワイヤーハーネスは、電線束であり、大きな配索スペースを取る。そこで、特許文献１に示すように、車体に直接に導電性インク等によって印刷配線部を形成する技術が提案されている。

特許第４４３２５０１号公報

ところで、車両に搭載される電装機器はさまざまなシステムで構成されるため、システム毎に電流値が異なり、異なる電流値（小電流、大電流）に対応する印刷配線部とする必要がある。従って、車両用配線構造を印刷配線部によって形成する場合には、例えば図１６及び図１７に示すように、被配索部材１３０に小電流用の配線部１００と大電流用の配線部１１０を形成する必要がある。

小電流用の配線部１００は、導体断面が狭くて済む。しかし、大電流用の配線部１１０は、回路抵抗を下げるために、導体断面を広くする必要がある。配線部１１０の導体断面を広く取ると、幅方向に広い形態となり、配策経路（配線部１００，１１０を形成する領域）の幅方向ｄ２が非常に広くなる。そのため、ワイヤーハーネスで配索したのと同様に、大きな配索スペースが必要であるという問題がある。

また、ワイヤーハーネスの場合には、被配索部材１３０にリブ１３１が配置されていても直線的（最短経路）に配索可能であるが、各配線部１００．１１０の場合には、図１７（ｂ）に示すように、リブ１３１の面伝いに形成するため、配策経路が長くなり、材料コストが高くなるという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、配策スペースの削減を図ると共に材料コストを極力削減できる車両用配線構造を提供することを目的とする。

本発明は、被配策部材の配索経路に沿って複数の導電性部材を配置する車両用配線構造であって、複数の前記導電性部材を、通電される電流値の大きさによって異なる種類のものを配置し、通電される電流値が小さい前記導電性部材は、前記被配索部材に配置された印刷配線部より形成され、通電される電流値が大きい前記導電性部材は、電線やバスバーより形成され、前記印刷配線部は、プロテクタが配置された配索経路では、前記プロテクタの面に形成され、前記プロテクタは、ヒンジ部を境として２つの平面壁を有し、２つの前記平面壁の面に亘って前記印刷配線部が形成されたことを特徴とする車両用配線構造である。

本発明によれば、通電される電流値に応じて導電性部材の種類を異ならせるため、小電流用の導電性部材として小配策スペースで配策可能で、且つ、低コストな材料を選択し、大電流用の導電性部材として導体断面の幅が狭くても大電流通電が可能な材料を選択することにより、全体として配策スペースの削減を図ると共に材料コストを極力削減できる。

本発明の第１実施形態を示し、車両用配線構造が適用されたパネルの裏面図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、車両用配線構造が適用されたパネルの裏面図である。 本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第３実施形態を示し、プロテクタの正面図である。 本発明の第３実施形態を示し、（ａ）はプロテクタ本体の斜視図、（ｂ）は側壁部を底面壁に面一に展開したプロテクタ本体の斜視図である。 本発明の第３実施形態の各変形例を示し、（ａ）は第１変形例であり、側壁部を底面壁に面一に展開したプロテクタ本体の斜視図、（ｂ）は第２変形例であり、側壁部を底面壁に面一に展開したプロテクタ本体の斜視図、（ｃ）は第３変形例のプロテクタ本体の斜視図である。 本発明の第４実施形態を示し、プロテクタの正面図である。 本発明の第４実施形態を示し、（ａ）はプロテクタ本体の斜視図、（ｂ）は蓋体の斜視図である。 本発明の第５実施形態を示し、プロテクタの正面図である。 比較例を示し、（ａ）はプロテクタの斜視図、（ｂ）は電線のジョイント箇所の斜視図である。 印刷配線部の作製方法を説明する概念図である。 （ａ）は第１マスク部材とパネルの斜視図、（ｂ）は第１マスク部材によって印刷配線部を形成したパネルの斜視図である。 （ａ）は第２マスク部材とパネルの斜視図、（ｂ）は第２マスク部材によって印刷配線部を形成したパネルの斜視図である。 （ａ）は第３マスク部材とパネルの斜視図、（ｂ）は第３マスク部材によって印刷配線部を形成したパネルの斜視図である。 従来例の車両用配線構造が適用されたパネルの裏面図である。 （ａ）は図１６のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は図１６のＦ−Ｆ線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１及び図２は本発明の第１実施形態を示す。図１及び図２に示すように、車両用配線構造では、被配策部材であるパネル１の配策経路によって複数種類の導電性部材である印刷配線部１０と電線２０が配置されている。印刷配線部１０と電線２０は、補強用のリブ２が複数箇所に立設されたパネル１の裏面側に配置されている。

複数種類の導電性部材は、通電される電流値の大きさによって異なる種類とされている。この実施形態では、複数種類の導電性部材は、小電流（数ミリアンペア〜１アンペアの範囲）用と大電流（１アンペアを超えるもの）用の２種類より形成されている。

小電流用の導電性部材は、小さな配策幅で配策可能で、且つ、低コストな材料より選択されている。この実施形態では、小電流用の導電性部材は、パネル１の面に配置され、導電性インクや導電性ペーストより形成された印刷配線部１０である。印刷配線部１０は、パネル１の面に直接に導電性インクを吹き付けたり、導電性インクや導電性ペーストを設けたフィルムをパネル１に貼り付ける等して配置される。

印刷配線部１０は、リブ２の位置ではリブ２の各面を伝ってリブ２を乗り越える経路で配策されている。

大電流用の導電性部材は、導体断面の幅が狭くても大電流通電が可能な材料が選択される。この実施形態では、大電流用の導電性部材は、パネル１の面に沿って配策される電線２０である。電線２０は、この実施形態では単芯丸型であり、芯線とこの芯線の外周を覆う被覆部材より形成されている。電線２０は、パネル１の裏面に沿って配置され、複数のリブ２の箇所では複数のリブ２を跨ぐ経路とされている、電線２０は、このようにして最短経路で配策されている。

この第１実施形態によれば、通電される電流値に応じて導電性部材の種類を異ならせるため、小電流用の導電性部材として小配策スペースで配策可能で、且つ、低コストな材料（この実施形態では印刷配線部１０）を選択し、大電流用の導電性部材として導体断面の幅が狭くても大電流通電が可能な材料（この実施形態では電線２０）を選択することにより、全体として配策スペースの削減を図ると共に材料コストを極力削減できる。電線２０は、複数のリブ２を跨ぐようにして最短経路で配策しているため、この点でも材料コストの削減になる。

（第２実施形態）
図３及び図４は本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、前記第１実施形態と比較して大電流用の導電性部材の構成のみが相違する。つまり、第２実施形態の大電流用の導電性部材は、バスバー２１である。バスバー２１も、電線２０と同様に、導体断面の幅が狭くても大電流通電が可能である。バスバー２１は、パネル１にインサート成形によって形成されている。バスバー２１の表面は、パネル１の裏面に面一である。バスバー２１は、複数のリブ２の下面を貫通する経路とされ、これにより最短経路での配策とされている。

第１実施形態と同一構成箇所については、図面に同一符号を付して説明を省略する。

又、この明細書では、バスバー２１は、板材のみのらず銅箔を含む。

この第２実施形態にあっても、第１実施形態と同様の理由により、全体として配策スペースの削減を図ると共に材料コストを極力削減できる。又、バスバー２１は、複数のリブ２の下を貫通するようにして最短経路で配策しているため、この点でも材料コストの削減になる。

（第３実施形態）
図５及び図６は本発明の第３実施形態を示す。複数の導電性部材の配策経路には、電線２０の保護を行うプロテクタ３０が配置されている。図５及び図６に示すように、大電流用の導電性部材としての電線２０は、プロテクタ３０内に収容される。小電流用の導電性部材としての印刷配線部１０は、プロテクタ３０の面に形成される。以下、説明する。

プロテクタ３０は、プロテクタ本体３１とプロテクタ本体３１の開放面を塞ぐように組み付けされる蓋体３２とを有する。プロテクタ本体３１は、底面壁（平面壁）３１ａと底面壁３１ａの両側から立設された２つの側面壁（平面壁）３１ｂから形成されている。底面壁３１ａと一方の側面壁３１ｂを連結する角部は、ヒンジ部３１ｃに形成されている。底面壁３１ａと一方の側面壁３１ｂは、ヒンジ部３１ｃの可撓性によって互いに同一平面となる展開形態（図６（ｂ）の状態）と、組立形態（図６（ａ）の状態）に変形可能に形成されている。プロテクタ本体３１を展開形態としてプロテクタ本体３１の底面壁３１ａと側面壁３１ｂの内面に、導電性インクの吹き付け等によって印刷配線部１０を形成する。同一平面であるため、印刷配線部１０の形成（導電性インクの吹き付け等）が容易にできる。

この第３実施形態では、大電流用の導電性部材としての電線２０を保護するプロテクタ３０の面を、小電流用の導電性部材としての印刷配線部１０の形成面としているため、プロテクタ３０内に収容する電線２０の数等を削減でき、プロテクタ３０をコンパクトにできる。

詳細には、図１１の比較例のように、導電性部材を電線２０のみで形成した場合には、電線２０自体が印刷配線部１０に比較して大スペースが必要であるため、プロテクタ３０が大型化するが、第３実施形態では、プロテクタ３０をコンパクトにできる。プロテクタ３０が配策スペースの狭い箇所に配置する必要がある場合に、特に有効である。

図７（ａ）は、第３実施形態の第１変形例を示す。この第１変形例では、複数の印刷配線部１０を連結するジョイント配線部１０ａを形成することによってジョイント処理ができるため、小スペースでジョイント回路が形成できる。

詳細には、図１１の比較例のように、導電性部材が電線２０であり、複数の電線２０をジョイント接続する場合には、スプライス端子（図示せず）及びテープ４を使用するため、ジョイント処理箇所に大きなスペースが必要であり、プロテクタ３０の収納効率が悪く、プロテクタ３０が大型化する。これに対し、第３実施形態の第１変形例では、小スペースでジョイント処理が可能で、プロテクタ３０をコンパクト化できる。

図７（ｂ）は、第３実施形態の第２変形例を示す。この第２変形例では、印刷配線部１０の上に電子部品５が搭載されている。導電性部材が電線２０の場合に較べて、電子部品５の搭載が容易である。プロテクタ本体３１には隔壁３１ｄが立設されている。この隔壁３１ｄは、電線収容空間に収容された電線２０と電子部品５の干渉を防止している。

図７（ｃ）は、第３実施形態の第３変形例を示す。この第３変形例では、プロテクタ本体３１の端部にコネクタ６が装着されている。コネクタ６は、プロテクタ３０に形成された印刷配線部（図示せず）と、コネクタ６に一端が接続された電線Ｗとの間を接続している。この第３変形例では、プロテクタ３０内の印刷配線部（図示せず）と電線Ｗとを容易に電気的に接続可能である。

（第４実施形態）
図８及び図９は、本発明の第４実施形態を示す。この第４実施形態も第３実施形態と同様に、小電流用の導電性部材は、プロテクタ３０に成形された印刷配線部１０であるが、第３実施形態のものと異なり、印刷配線部１０は、プロテクタ本体３１と蓋体３２の両方に形成されている。蓋体３２の係止枠４０とプロテクタ本体３１の係止爪４１に係止し、蓋体３２をプロテクタ本体３１に組み付けると、プロテクタ本体３１の印刷配線部１０と蓋体３２の印刷配線部１０の所定配線部間が導通し、双方の印刷配線部１０によって所望の回路体が形成される。

第４実施形態では、プロテクタ本体３１と蓋体３２の双方の面を印刷配線部１０の形成面としているため、小電流用の導電性部材である印刷配線部１０の配策スペースを広く取れ、複雑な回路等に対応できる。

（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態を示す。この第５実施形態は、第４実施形態と比較して、プロテクタ本体３１側の印刷配線部１０がプロテクタ本体３１の外面に形成されている点が相違する。この第５実施形態では、プロテクタ本体３１と蓋体３２のロック検査及び印刷配線部１０間の導通検査が容易にできる。

（印刷配線部の印刷装置・印刷方法）
次に、印刷配線部１０の印刷装置及びこれを用いた印刷方法の一例を説明する。図１２に示すように、印刷装置５０は、被配策部材であるパネル１の上に選択的に配置される第１〜第３マスク部材５１，５２，５３と、第１〜第３マスク部材５１，５２，５３の上方より導電性インクを吹き付けるノズル５４とを備えている。

第１〜第３マスク部材５１，５２，５３は、インクを透過しないインク不透過部５１ａ，５２ａ，５３ａと、インクを透過するメッシュ状のインク透過部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂとから形成されている。各マスク部材５１，５２，５３によってインク不透過部５１ａ，５２ａ，５３ａの位置及び大きさが異なっている。ノズル５４は、図１２に示すように、所定の軌跡上（図１２の破線軌跡）を移動し、導電性インクを吹き付ける。

図１３（ａ）に示すように、第１マスク部材５１を使用した場合には、図１３（ｂ）に示すようなパターンの印刷配線部１０が形成される。図１４（ａ）に示すように、第２マスク部材５２を使用した場合には、図１４（ｂ）に示すようなパターンの印刷配線部１０が形成される。図１５（ａ）に示すように、第３マスク部材５３を使用した場合には、図１５（ｂ）に示すようなパターンの印刷配線部１０が形成される。

この印刷装置及び印刷方法によれば、一定の軌跡を移動するノズル５４を使用して、単にマスク部材５１，５２，５３を変更するだけで、所望のパターンの印刷配線部１０を形成できる。

（変形例）
各実施形態では、複数の導電性部材は、小電流用と大電流用の２種類に区分けしたが、３種類以上に区分けしても良い。

１ パネル（被配策部材）
１０ 印刷配線部（小電流用の導電性部材）
２０ 電線（大電流用の導電性部材）
２１ バスバー（大電流用の導電性部材）
３０ プロテクタ
３１ プロテクタ本体
３１ａ 底面壁（平面壁）
３１ｂ 側面壁（平面壁）
３１ｃ ヒンジ部
３２ 蓋体

Claims (3)

1. 被配策部材の配索経路に沿って複数の導電性部材を配置する車両用配線構造であって、
   複数の前記導電性部材を、通電される電流値の大きさによって異なる種類のものを配置し、
   通電される電流値が小さい前記導電性部材は、前記被配索部材に配置された印刷配線部より形成され、
   通電される電流値が大きい前記導電性部材は、電線やバスバーより形成され、
   前記印刷配線部は、プロテクタが配置された配索経路では、前記プロテクタの面に形成され、
   前記プロテクタは、ヒンジ部を境として２つの平面壁を有し、２つの前記平面壁の面に亘って前記印刷配線部が形成されたことを特徴とする車両用配線構造。
2. 請求項１記載の車両用配線構造であって、
   前記プロテクタは、プロテクタ本体と前記プロテクタ本体の開放面を塞ぐように組み付けされる蓋体とを有し、
   前記印刷配線部は、前記プロテクタ本体と前記蓋体の少なくともいずれか一方に形成されたことを特徴とする車両用配線構造。
3. 請求項２記載の車両用配線構造であって、
   前記印刷配線部は、前記プロテクタ本体と前記蓋体の双方に形成され、前記プロテクタ本体に前記蓋体が組み付けされた状態で、前記プロテクタ本体と前記蓋体の双方の前記印刷配線部が電気的に接続されたことを特徴とする車両用配線構造。
   

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