JP6595860B2 - 電線束 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電線を束ねた電線束に関する。

従来から、複数の電線から伸びる複数の芯線を超音波溶接するにあたり、超音波溶接された溶接部を外力から保護する手法が知られている。例えば、従来の電線束の一つ（以下「従来電線束」という。）は、複数の電線から延びる芯線同士を超音波溶接によって接合した溶接部よりも基端側に電線同士が撚り合わされた箇所を設け、電線同士を引き離そうとする外力を撚り合わされた箇所において吸収することにより、溶接部の剥離を防止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２３５６７１号公報

従来電線束では、電線同士が撚り合わされた箇所において外力を吸収するようになっている。しかし、この箇所において吸収可能な外力はそれほど大きくないため、電線に作用する外力が大きい場合にはこの箇所にて外力を十分に吸収できず、溶接部に大きな外力が及ぶ場合がある。この場合、溶接部において芯線が剥離するなどの破損が生じる可能性がある。溶接部の破損は、電線束が使用される際の耐久性などに関わるため、出来る限り防がれることが望ましい。そこで、芯線を超音波溶接した電線束において、溶接部の破損を防ぐ新たな手法が望まれていた。

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、複数の電線の芯線が超音波溶接された電線束について、電線束に外力が及ぼされた場合であっても出来る限り溶接部の破損を防ぐことが可能な電線束を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線束は、下記（１）〜（６）を特徴としている。
（１）
複数の電線と、前記複数の電線から延びる複数の芯線が超音波溶接によって一体化された溶接部と、を備えた電線束であって、
前記複数の電線は、
前記溶接部からの電線長さが第１長さである第１箇所と前記溶接部からの電線長さが前記第１長さよりも長い第２長さである第２箇所との間の距離が小さくなるようにも前記距離が大きくなるようにも前記第１箇所及び前記第２箇所が相対移動可能に、前記第１箇所と前記第２箇所との間において該複数の電線が湾曲した、湾曲部を有する、
電線束であること。
（２）
上記（１）に記載の電線束において、
前記複数の電線が、
前記湾曲部として、前記第１箇所と前記第２箇所との間において、少なくとも１つの環を形成する、
電線束であること。
（３）
上記（２）に記載の電線束において、
前記少なくとも１つの環が、
螺旋状の形状、又は、結び目状の形状を有する、
電線束であること。
（４）
上記（２）又は上記（３）に記載の電線束であって、
前記湾曲部を格納可能なケースを更に備え、
前記湾曲部が、前記ケース内に格納された、
電線束であること。
（５）
上記（１）に記載の電線束であって、
前記複数の電線を支持可能な一つ又は複数の支持部を有するサポータを更に備え、
前記サポータが、
前記第１箇所及び前記第２箇所の少なくとも一方を前記支持部によって支持すると共に、
前記複数の電線が、
前記支持部に支持された箇所から前記溶接部に向かう該複数の電線の向きと、前記支持部に支持された箇所から前記溶接部とは逆側へ向かう該複数の電線の向きとが同一直線上に位置しないように、前記サポータに配索された、
電線束であること。
（６）
上記（５）に記載の電線束において、
前記サポータが、
前記支持部の一つである第１支持部によって前記第１箇所を支持し、前記支持部の他の一つである第２支持部によって前記第２箇所を支持した、
電線束であること。

上記（１）の構成の電線束によれば、湾曲部が、電線束への外力（例えば、一の電線と他の電線とを異なる方向に引く力）を吸収できる。更に、湾曲部の大きさ（換言すると、第１箇所と第２箇所との間の電線長さ）を長くすれば、湾曲部にて吸収可能な外力の許容量を大きくできる。よって、従来電線束のように単に電線同士を撚り合わせた場合に比べ、外力を吸収する機能であるバッファ機能の拡張性に優れる。よって、想定される外力の大きさに合わせて湾曲部の大きさを調整すれば、出来る限り溶接部の破損を防止できる。したがって、本構成の電線束は、電線束に外力が及ぼされた場合であっても出来る限り溶接部の破損を防止できる。

上記（２）の構成の電線束によれば、湾曲部の少なくとも１つの環の径が小さくなる（引き締まる）ことにより、電線に作用する外力を吸収できる。更に、環の径の大きさ及び環の数などを調整することにより、湾曲部にて吸収可能な外力の許容量を容易に調整できる。

上記（３）の構成の電線束によれば、湾曲部の螺旋状または結び目状の環の径が小さくなる（引き締まる）ことにより、電線に作用する外力を吸収できる。しかも、環の径の大きさ及び環の数（例えば、螺旋巻きの場合の旋回数）等を調整することにより、湾曲部にて吸収可能な外力の許容量を容易に調整できる。

上記（４）の構成の電線束によれば、ケースにより、湾曲部の環を外部から隔離できる。そのため、例えば、自動車の車体などの対象物に電線束を取り付ける際、湾曲部の環が意図せず周辺の物に引っ掛かることを防止できる。よって、電線束を対象物に取り付ける際の作業性を向上できる。更に、ケース内に湾曲部を収めることにより、湾曲部をコンパクトに纏めることができ、電線束を設置するスペースの確保も容易となる。

上記（５）の構成の電線束によれば、湾曲部によって吸収可能な外力の許容量よりも大きい外力が電線束に及んだ場合であっても、支持部が溶接部よりも先に外力を受け、溶接部に外力が直接及ぶことを防止できる。換言すると、支持部は、湾曲部によるバッファ機能を使い尽くした後（湾曲部によって吸収可能な外力の許容量よりも大きい外力が電線束に及んだ場合）であっても溶接部に外力が直接及ぶことを防ぐ働き、を有する。よって、サポータがない場合に比べ、出来る限り溶接部の破損を防止できる。

上記（６）の構成の電線束によれば、湾曲部によって吸収可能な外力の許容量よりも大きい外力が電線束に及んだ場合であっても、電線が第１支持部及び第２支持部に絡み付くことにより、第１支持部及び第２支持部が溶接部よりも先に外力を受け、溶接部に外力が直接及ぶことを防止できる。

本発明によれば、複数の電線の芯線が超音波溶接された電線束について、電線束に外力が及ぼされた場合であっても出来る限り溶接部の破損を防ぐことが可能な電線束を提供できる。

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形態（以下、「実施形態」という。）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。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電線束を説明する模式図である。 図２は、の電線束の湾曲部が格納されるケースの断面図である。 図３は、ケースの支持棒に装着される環状スペーサの断面図である。 図４は、ケースへの湾曲部の格納手順を説明する説明図である。 図５は、カバーが装着されたケースの平面図である。 図６は、本発明の第１実施形態の変形例に係る電線束を説明する模式図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る電線束を説明する模式図である。 図８は、サポータへの湾曲部の支持手順を説明する説明図である。 図９は、電線に外力が作用した状態を説明する湾曲部の側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る電線束（以下「電線束１」という。）を説明する。

図１に示すように、電線束１は、複数の電線２１を備えている。電線２１は、芯線２２の外周を絶縁被覆２３で覆った絶縁電線である。芯線２２は、例えば、銅を主成分とする金属材料及びアルミニウム等から形成された導体である。絶縁被覆２３は、絶縁性を有する樹脂材料である。芯線２２は、先端部が露出するように絶縁被覆２３によって覆われている。

複数の電線２１は、先端部から延びる複数の芯線２２が超音波溶接によって一体化された溶接部２５を備えている。

電線束１は、溶接部２５の近傍箇所に、湾曲部３１を備えている。湾曲部３１では、複数の電線２１が湾曲されて螺旋状に１回周回し、１つの環を形成した状態とされている。この環が、余長部３２を形成している。電線２１は、溶接部２５からの電線長さが第１長さである箇所を第１箇所Ｐ１と、溶接部２５からの電線長さが第１長さよりも長い第２長さである箇所を第２箇所Ｐ２と、が近づくように湾曲し、湾曲部３１を形成している。

図２に示すように、電線束１の湾曲部３１が格納されるケース４１は、底板部４２と、底板部４２の周縁から立設された周壁部４３とを有しており、内部が収容空間Ｓとされた箱型に形成されている。周壁部４３には、互いに対向する位置に、切欠き部４４が形成されている。ケース４１には、その底板部４２に、支持棒４５が立設されている。ケース４１には、湾曲部３１が収容され、電線２１における湾曲部３１よりも溶接部２５側及び湾曲部３１よりも溶接部２５と反対側の部分が切欠き部４４に通されている。ケース４１に収容された湾曲部３１は、支持棒４５に対して、隙間をあけて周囲を囲うように配置されている。

ケース４１は、固定片４７を有している。固定片４７には、挿通孔４８が形成されている。ケース４１は、固定片４７の挿通孔４８にボルト（図示省略）を挿通し、そのボルトを自動車等の車両のボディに設けられたねじ孔にねじ込むことにより、車両のボディの所定位置に締結固定される。但し、ケース４１は、必ずしも固定片４７及び挿通孔４８を有する必要はない。

ケース４１に電線２１の湾曲部３１を収容させる際には、図３に示すように、支持棒４５よりも大径の孔部３３を有する環状スペーサ３４を用いる。具体的には、環状スペーサ３４を用いて湾曲部３１をケース４１に収容させるには、まず、環状スペーサ３４を、孔部３３に支持棒４５が挿通されるように、ケース４１に装着する。次いで、図４に示すように、電線２１を環状に湾曲させ、環状スペーサ３４の外周側に巻回させながらケース４１の収容空間Ｓ内に収容させ、電線２１の湾曲部３１から延びる電線２１の両端（溶接部２５に向かう電線、及び、溶接部２５とは逆側に向かう電線）を切欠き部４４に通す。その後、ケース４１から環状スペーサ３４を取り外す。このようにすると、電線２１は、支持棒４５に対して周方向に隙間をあけた状態でケース４１の収容空間Ｓ内に収容される。

図５に示すように、ケース４１には、カバー４９が装着される。カバー４９は、ケース４１の底板部４２と反対側に装着される。これにより、ケース４１の収容空間Ｓがカバー４９によって封鎖され、電線２１の湾曲部３１のケース４１への収容状態が維持される。

上述したように構成された電線束１において、電線２１の各々が異なる方向に引かれたとき（電線２１同士を引き離そうとする外力が電線束１に及んだとき）、溶接部２５から離れる方向に電線２１が移動し、ケース４１内の湾曲部３１の余長部３２である環が縮径する。したがって、電線束１に外力が及んだとき、外力が余長部３２にて吸収されることとなる。

更に、電線２１に作用する外力が余長部３２にて吸収可能な許容量よりも大きい場合、ケース４１の支持棒４５に対し、縮径した電線２１の湾曲部３１が巻き付く。これにより、電線２１に大きな外力が作用しても、溶接部２５へ外力が直接作用することが出来る限り防がれる。

このように、第１実施形態に係る電線束１によれば、湾曲部３１の環（余長部３２）が、電線束１への外力を吸収する。これにより、外力が電線束１の溶接部２５に直接及ぶことを防止できる。更に、湾曲部３１の大きさ（第１箇所Ｐ１と第２箇所Ｐ２との間の電線長さ）を長くすれば、湾曲部３１にて吸収可能な外力の許容量を大きくできる。即ち、単に電線同士をねじった従来電線束と比べ、外力を吸収する機能であるバッファ機能の拡張性に優れる。よって、想定される外力の大きさに合わせて湾曲部３１の大きさを調整すれば、電線束１に外力が及ぼされた場合であっても出来る限り溶接部２５の破損を防止できる。

なお、湾曲部３１を構成する環の数は、１つに限らず、２つ以上でも良い。更に、湾曲部３１の環の径の大きさ、及び、環の数等を調整することにより、湾曲部３１にて吸収可能な外力の許容量を容易に調整できる。

更に、第１実施形態では、湾曲部３１をケース４１内に格納している。そのため、自動車の車体などの対象物に電線束１を取り付ける際、湾曲部３１の環が意図せず周辺の物に引っ掛かることを防止できる。よって、電線束１を対象物に取り付ける際の作業性を向上できる。更に、ケース４１内に湾曲部３１を収めることにより、湾曲部３１をコンパクトに纏めることができ、湾曲部３１の設置スペースの確保が容易となる。

なお、電線２１の環を形成する湾曲部３１は、螺旋状に巻いたものに限らない。例えば、図６に示すように、電線２１の環を形成する湾曲部３１として、結び目状に環を形成しても良い。この湾曲部３１では、図１に示すように電線２１を湾曲させて環状に巻いた後、溶接部２５を有する一端側の電線２１部分を互いの交差箇所で他端側の電線２１部分に巻き付け、電線２１の環状部分に通している。これにより、電線２１に結び目状の環からなる湾曲部３１が形成されている。

この結び目状の湾曲部３１を有する電線束１の場合も、上記同様、電線束１に外力が及んだとき、結び目状の湾曲部３１の余長部３２である環が縮径して締まり、その外力が吸収されることとなる。なお、この結び目状の環からなる湾曲部３１は、上記同様、ケース４１内に格納されても良い。

更に、上記同様、環の径の大きさ等を調整することにより、湾曲部３１にて吸収可能な外力の許容量を容易に調整できる。

（第２実施形態）
次いで、本発明の第２実施形態に係る電線束（以下「電線束１Ａ」という。）を説明する。なお、電線束１Ａにおいて電線束１と同一の構造を有する部位には、電線束１のそのような部位に付された符号と同一の符号が付されている。これら部位についての詳細な説明は、適宜省略される。

図７に示すように、第２実施形態に係る電線束１Ａでは、サポータ５１が用いられる。サポータ５１は、固定板５２と支持部５３とを備えている。支持部５３は、棒状に形成されたもので、固定板５２に立設されている。支持部５３は、固定板５２に、２つ設けられており、それぞれ第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂとされている。第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂは、それぞれ電線２１の配策方向に対して直交する方向へ間隔をあけて配置されている。

電線２１は、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂにそれぞれ係止されて支持されており、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂで支持された箇所が、それぞれ第１箇所Ｐ１及び第２箇所Ｐ２とされている。これにより、複数の電線２１は、第１支持部５３Ａに支持された箇所から溶接部２５に向かう部分の向きと、第２支持部５３Ｂに支持された箇所から溶接部２５とは逆側へ向かう部分の向きと、が同一直線上に位置しないようにサポータ５１に配索されている。

電線２１は、第１支持部５３Ａと第２支持部５３Ｂとで支持されて湾曲された部分が、溶接部２５からの電線長さが第１長さである第１箇所Ｐ１に、溶接部２５からの電線長さが第１長さよりも長い第２長さである第２箇所Ｐ２が近付くように、複数の電線２１が湾曲した湾曲部３１Ａとされている。また、電線２１は、湾曲部３１Ａに、交互に反対方向へ屈曲して蛇腹形状とされて弛んだ余長部５５を有している。

サポータ５１に電線２１を支持させるには、図８に示すように、千鳥状に配置された複数のボス６１を有する治具６２を用いる。

具体的には、サポータ５１の第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂに電線２１を係止させて支持させる。次に、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂの間における電線２１を弛ませ、治具６２のボス６１に交互に係止させる。このようにすると、電線２１は、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂの間で、交互に反対方向へ屈曲される。その後、治具６２をサポータ５１から離間させ、ボス６１を電線２１から外す。これにより、電線２１は、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂの間で、交互に反対方向へ屈曲されて弛み、余長部５５が形成される。

電線束１Ａにおいて、電線束１Ａに外力が及ぶと、図９に示すように、サポータ５１における湾曲部３１Ａの余長部５５が延びる。その結果、外力が吸収されることとなる。

電線２１に作用する外力が余長部５５にて吸収可能な許容量よりも大きい場合、サポータ５１の第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂに電線２１が絡み付く。これにより、電線２１に大きな外力が作用しても、溶接部２５へ外力が直接作用することが出来る限り防がれる。

このように、第２実施形態に係る電線束１Ａによれば、湾曲部３１Ａの余長部５５が、電線束１への外力を吸収する。これにより、一の電線２１と他の電線２１とを異なる方向に引く力（外力）を吸収し、外力が電線束１の溶接部２５に直接及ぶことを防止できる。更に、湾曲部３１Ａの大きさ（第１箇所Ｐ１と第２箇所Ｐ２との間の電線長さ）を長くすれば、湾曲部３１Ａにて吸収可能な外力の許容量を大きくできる。即ち、単に電線同士をねじった従来電線束と比べ、外力を吸収する機能であるバッファ機能の拡張性に優れる。よって、想定される外力の大きさに合わせて湾曲部３１Ａの大きさを調整すれば、電線束１Ａに外力が及ぼされた場合であっても出来る限り溶接部２５の破損を防止できる。

特に、第２実施形態によれば、湾曲部３１Ａによって吸収可能な外力の上限よりも大きい外力が電線束１Ａに及び、電線２１が引っ張られて湾曲部３１Ａの弛みからなる余長部５５の余長がなくなっても、電線２１が第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂに絡み付くことにより、溶接部２５に外力が直接及ぶことを防止できる。

なお、上記第２実施形態では、第１支持部５３Ａ及び第２支持部５３Ｂの二つの支持部５３を設けたが、支持部５３は、一つであっても良く、三つ以上であっても良い。更に、支持部５３は、棒状に形成されたものに限らず、リング状及びクランク状などであっても良い。

（他の態様）
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。

ここで、上述した本発明に係る電線束の特徴をそれぞれ以下（１）〜（６）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
複数の電線（２１）と、前記複数の電線から延びる複数の芯線（２２）が超音波溶接によって一体化された溶接部（２５）と、を備えた電線束であって、
前記複数の電線（２１）は、
前記溶接部（２５）からの電線長さが第１長さである第１箇所（Ｐ１）に、前記溶接部からの電線長さが前記第１長さよりも長い第２長さである第２箇所（Ｐ２）が近付くように、該複数の電線が湾曲した、湾曲部（３１）を有する、
電線束。
（２）
上記（１）に記載の電線束において、
前記複数の電線（２１）が、
前記湾曲部（３１）として、前記第１箇所と前記第２箇所との間において、少なくとも１つの環を形成する、
電線束。
（３）
上記（２）に記載の電線束において、
前記少なくとも１つの環が、
螺旋状の形状、又は、結び目状の形状を有する、
電線束。
（４）
上記（２）又は上記（３）に記載の電線束であって、
前記湾曲部（３１）を格納可能なケース（４１）を更に備え、
前記湾曲部（３１）が、前記ケース（４１）内に格納された、
電線束。
（５）
上記（１）に記載の電線束であって、
前記複数の電線（２１）を支持可能な一又は複数の支持部（５３）を有するサポータ（５１）を更に備え、
前記サポータ（５１）が、
前記第１箇所（Ｐ１）及び前記第２箇所（Ｐ２）の少なくとも一方を前記支持部（５３）によって支持すると共に、
前記複数の電線（２１）が、
前記支持部に支持された箇所から前記溶接部（２５）に向かう該複数の電線の向きと、前記支持部に支持された箇所から前記溶接部とは逆側へ向かう該複数の電線の向きと、が同一直線上に位置しないように、前記サポータに配索された、
電線束。
（６）
上記（５）に記載の電線束において、
前記サポータ（５１）が、
前記支持部の一つである第１支持部（５３Ａ）によって前記第１箇所（Ｐ１）を支持し、前記支持部の他の一つである第２支持部（５３Ｂ）によって前記第２箇所（Ｐ２）を支持した、
電線束。

１ 電線束
２１ 電線
２２ 芯線
２５ 溶接部
３１ 湾曲部
Ｐ１ 第１箇所
Ｐ２ 第２箇所
４１ ケース
５１ サポータ
５３ 支持部
５３Ａ 第１支持部
５３Ｂ 第２支持部

Claims (6)

1. 複数の電線と、前記複数の電線から延びる複数の芯線が超音波溶接によって一体化された溶接部と、を備えた電線束であって、
   前記複数の電線は、
   前記溶接部からの電線長さが第１長さである第１箇所と前記溶接部からの電線長さが前記第１長さよりも長い第２長さである第２箇所との間の距離が小さくなるようにも前記距離が大きくなるようにも前記第１箇所及び前記第２箇所が相対移動可能に、前記第１箇所と前記第２箇所との間において該複数の電線が湾曲した、湾曲部を有する、
   電線束。
2. 請求項１に記載の電線束において、
   前記複数の電線が、
   前記湾曲部として、前記第１箇所と前記第２箇所との間において、少なくとも１つの環を形成する、
   電線束。
3. 請求項２に記載の電線束において、
   前記少なくとも１つの環が、
   螺旋状の形状、又は、結び目状の形状を有する、
   電線束。
4. 請求項２又は請求項３に記載の電線束であって、
   前記湾曲部を格納可能なケースを更に備え、
   前記湾曲部が、前記ケース内に格納された、
   電線束。
5. 請求項１に記載の電線束であって、
   前記複数の電線を支持可能な一又は複数の支持部を有するサポータを更に備え、
   前記サポータが、
   前記第１箇所及び前記第２箇所の少なくとも一方を前記支持部によって支持すると共に、
   前記複数の電線が、
   前記支持部に支持された箇所から前記溶接部に向かう該複数の電線の向きと、前記支持部に支持された箇所から前記溶接部とは逆側へ向かう該複数の電線の向きと、が同一直線上に位置しないように、前記サポータに配索された、
   電線束。
6. 請求項５に記載の電線束において、
   前記サポータが、
   前記支持部の一つである第１支持部によって前記第１箇所を支持し、前記支持部の他の一つである第２支持部によって前記第２箇所を支持した、
   電線束。

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