JP6989441B2 - ワイヤハーネスの端末保護方法 - Google Patents

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Description

この発明は、ワイヤハーネスの端末を保護する技術に関し、より詳しくは、コネクタが接続された電線束の端末に電線束の曲げ部を有したワイヤハーネスのコネクタ根元部分の保護に関する。
コネクタの電線引き出し部近傍で電線束が曲げられている構造、いわゆる横出しコネクタでは、防塵等の目的で電線を保護するとともに、電線束の曲げ形状や電線束の向きを規制するために電線束の曲げ部にカバーを被せることが行われている。
このようなカバーとして、これまで下記特許文献1に開示されているようなものがある。特許文献1のカバーは、コネクタに嵌合される部分と、曲げ部を収納する部分と、電線を引き出す部分を有する構造であり、一対の本体カバーと蓋カバーからなる合成樹脂成型品である。
このため、コネクタの大きさ・形状や曲げ部の角度、電線束の太さごとに専用のカバーが必要になり、種類の増大や製造金型の数の増大が問題となる。
また、横出しコネクタではなく、電線束がコネクタに対して真っ直ぐに接続されるものであるが、下記特許文献2に開示されているように電線束のコネクタ側の端末をシート材(PVCシート)で覆う構造もある。シート材は、平面視台形に形成されており、斜めの辺に粘着剤が塗布されている。シート材の固定は、粘着剤を利用してシート材の両端部をそれぞれ、コネクタの端部と電線を保護する保護チューブの端部に被せた状態に巻装するというものである。シート材の固定に際してはシート材で覆う部分の電線長さを緊張状態にならないように管理する。このためシート材の固定によって、電線が緊張状態になることなく保護される。
しかし、この構造は、いわゆる横出しコネクタに適用しようとすると、電線の曲げ部を覆うことと、シート材をコネクタの端部に被せることの両立が困難であった。
特開2012−234659号公報 特開平11−213786号公報
この発明は、電線束の曲げ部の保護が、単純な形状の保護材を用いて汎用性高く行えるワイヤハーネスの端末保護方法を提供することを主な目的とする。
そのための手段は、コネクタが接続された電線束の前記コネクタ側の端末で、前記電線束の曲げ部を有したワイヤハーネスの前記端末を保護するワイヤハーネスの端末保護方法であって、折り曲げ可能な材料で構成されたシート材を、前記コネクタにおける電線引き出し面に垂直な仮想線で曲げて、前記曲げ部における前記電線束の長手方向の先端を覆う先端保護部と、前記シート材の外周縁の一部であって前記コネクタにおける電線引き出し面側で、且つ前記曲げ部の2つの側面側に位置する対向辺と、前記対向辺を備えて前記曲げ部の2つの側面を覆う側面覆い部を同時に形成する第1被覆工程と、前記側面覆い部における前記曲げ部よりも前記電線引き出し面と反対側に出る部分を前記電線引き出し面側に曲げて、前記曲げ部における前記電線引き出し面と反対側を覆う背側保護部を形成するとともに、前記側面覆い部を前記曲げ部の側面を覆う側面保護部とする第2被覆工程と、前記電線引き出し面に対する前記対向辺の対向状態を保ちつつ前記電線束側に固定する固定工程を有するワイヤハーネスの端末保護方法である。
前記の「電線引き出し面に垂直な仮想線で曲げて、」および「前記電線引き出し面側に曲げて、」の「曲げ」とは、折り曲げや湾曲を含む意味である。
前記の「対向状態」とは、対向辺と電線引き出し面が互い向き合う状態になることをいい、両者の接触の有無は問わず、対向辺が電線引き出し面に対して近接する場合や当接する場合を含む意味である。
前記の「電線束側」とは、コネクタ側ではないという意味であり、電線束が外装体を備えている場合には外装体を指す。なお、以下では「電線側」ともいう。
この構成では、シート材を電線束の曲げ部に被せて曲げることを主とする第1被覆工程と第2被覆工程を経て、ワイヤハーネスの端末を保護する端末保護部を形成し、この端末保護部を固定工程において粘着テープ巻きなどの適宜の固定手段で電線束に固定するだけの簡単な作業でワイヤハーネスの端末保護が可能である。
この発明の態様として、前記第1被覆工程、前記第2被覆工程、又は前記固定工程で、前記対向辺を前記電線引き出し面に接触させることもできる。対向辺は電線引き出し面に対して接触しているので、作業性は変わらずとも、より積極的に相対変位を規制する。
この発明によれば、電線の曲げ部の保護が単純な形状の保護材を用いて汎用性高く行える。
本発明が適用されるワイヤハーネスの端末保護構造の一例の側面図。 シート材の裏面側を示す斜視図。 シート材の表面図。 他の例に係るシート材の裏面側を示す斜視図。 ワイヤハーネスの端末保護方法の手順の説明図。 本発明が適用されるワイヤハーネスの端末保護構造の一部断面斜視図。 本発明が適用されるワイヤハーネスの端末保護構造の一部断面斜視図。 本発明が適用されるワイヤハーネスの端末保護構造の他の例を示す側面図。 本発明が適用されるワイヤハーネスの端末保護構造の他の例を示す側面図。
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図1に、本実施形態のワイヤハーネスの端末保護方法が適用されるワイヤハーネス11の端末部分の一例の側面図を示す。ワイヤハーネス11は、複数本の電線12を束ねた電線束13と、電線12の端末に接続された端子(図示せず)を挿入保持したコネクタ14を備えている。そして電線束13におけるコネクタ14側の端末に、コネクタ14の電線引き出し面14aの近傍において電線束13を曲げた曲げ部13aが形成されている。
曲げ部13aは、ワイヤハーネス11の配索に対応させて電線束13の引き出し方向を横にしたり、コネクタ14の電線引き出し面14aから真っ直ぐに、つまり電線引き出し面14aに対して垂直な方向に電線12を引き出すと他との干渉を引き起こしたりする場合に形成される。このため、曲げ部13aの曲げ角度は、図1に示したような直角に近い角度のほか、鈍角の場合もある。
ワイヤハーネス11の端末には、コネクタ根元部分、つまり電線12における前述の曲げ部13aを、防塵等の目的で保護したり、曲げ部13aの曲げ形状や電線束13の向きを規制したりするため、曲げ部13aを覆う端末保護部15が形成されている。
端末保護部15は、図2に示したように、折り曲げ可能な材料で構成されたシート材15aからなる。シート材15aに用いる材料は、コネクタ14よりも軟質な材料であって、具体的にはたとえば、合成樹脂シートや合成ゴムシート、天然ゴムシートなどがあげられる。また、織物や不織布などの繊維布に合成樹脂やゴムなどを積層した防水布などのような複合材料を用いることもできる。
シート材15aで形成される端末保護部15は、シート材15aの外周縁の一部であってコネクタ14における電線引き出し面14a側で、且つ曲げ部13aの2つの側面側に位置する対向辺31と、対向辺31を備えて曲げ部13aの2つの側面を覆う側面保護部32と、2つの側面保護部32と連続し、曲げ部13aにおける電線束13の長手方向の先端を覆う電線引き出し面14aに垂直な折り曲げからなる先端保護部33と、側面保護部32と連続し、曲げ部13aにおける電線引き出し面14aと反対側を覆う背側保護部34を有している。さらに、背側保護部34と連続して、背側保護部34で電線引き出し面14a側に向けて折り返される長さに延長された延長部35が存在し、この延長部35は、延長方向の先端に位置する部位35a、つまり図示例の場合にはシート材15aの端であるが、シート材15aの端を折り返した場合には折り返し部位が、電線引き出し面14aに接するか、それよりも短く設定されている。
そして、このような構成の端末保護部15は、対向辺31を電線引き出し面14aに対向させた状態で電線束13側に固定されている。
端末保護部15を構成するシート材15aの形状について説明すると、シート材15aは、図2に示したように長方形である。つまり、コネクタ14の電線引き出し面14aに垂直な方向の仮想線での二つ折りと、水平な方向の仮想線での折り返しを行ったと仮定したとき、換言すれば互いに直交又は略直交する縦横両方向に折り曲げて折りたたんだ際に、側面保護部32となる部分が曲げ部13aの側面視形状を包含する形状であり、最も単純な形状として方形、具体的には長方形に形成されている。なお、「垂直」や「水平」は、厳格な意味での垂直や水平ではなく、それに近い態様を含む意味である。
曲げ部13aの側面視形状は、コネクタ14の電線引き出し面14aに対応する部分を一端として、この一端から円弧を描くように延びたのち直線状部分13b(図1参照)に接続する形状であるので、おおよそ扇形の中央部を切り欠いたような形状となる。なお、前述の直線状部分13bは、電線12が揃えられて集合している部分である。このため、曲げ部13aの側面視形状を包含する形状として、最も簡素で単純な形状である前述の方形を採用している。
長方形をなす図2のシート材15aにおいて、2本の長辺のうちの一方が、端末保護部15を構成したときに前述の対向辺31となる直線状の対向辺形成部41である。シート材15aにおける長辺の中間位置を挟んで左右に並ぶ部分のうち、対向辺31に近い側の部位が、端末保護部15を構成したときに前述の側面保護部32となる対向辺形成部41である。
2つの対向辺形成部41の間で、長辺と直交する方向に延びる部位は、端末保護部15を構成したときに前述の先端保護部33となる先端保護部形成部43である。この先端保護部形成部43は、端末保護部15を構成したときに、曲げの中心となる部位となり、前述の仮想線と一致する。曲げは、鋭角に折られてもよく、湾曲していてもよいが、端末保護部15をコンパクトにする観点からは、曲げ部13aに密着するように折り曲げられていることが好ましい。
なお、図2において、先端保護部形成部43は、シート材15aの長手方向の中間位置にあるが、側面保護部32の両方が曲げ部13aを覆っていればよく、電線束13の直線状部分13bを覆うのは、側面保護部32の一方だけでもよく、この場合には、先端保護部形成部43の位置が長辺の長手方向の中間位置から長手方向のいずれか一方にずれることになる。
シート材15aの短辺方向の中間部であって、側面保護部形成部42の対向辺形成部41とは反対側の部位であって長辺と平行に延びる部位は、端末保護部15を構成したときに前述の背側保護部34となる背側保護部形成部44である。前述のように、図1の例では延長部35の先端であるシート材15aの長辺が電線引き出し面14aに接する態様であるので、図2において背側保護部形成部44は、短辺の長さ方向の中間位置に設定されることになるが、延長部35の態様が図1の図示例とは異なる場合には、背側保護部形成部44は短辺の長さ方向に中間位置からずれることになる。
なお、背側保護部34も前述の先端保護部33の場合と同様に、鋭角に折られてもよく、湾曲していてもよいので、図示例においては背側保護部形成部44を直線状の仮想線を描いて表したが、背側保護部形成部44は線で表現されるように必ずしも一定の位置に規定されるものではない。また、背側保護部34は、背側保護部34の形状維持の観点から、曲げ部13aの背側に接しているのが好ましい。
シート材15aにおける背側保護部形成部44よりも対向辺形成部41とは反対側の部位は、端末保護部15を構成したときに前述の延長部35となる延長部形成部45である。
図2に例示したシート材15aの形状・大きさを、図3を用いて具体的に説明する。図3はシート材15aの表面図であり、シート材15aの長手方向の長さaは、曲げ部13aの側面視形状の長さよりも長く設定される。具体的には長さaは、少なくとも曲げ部13aの側面視形状の長さに曲げ部13aの厚さと直線状部分13bの端部の適宜長さを加えた長さとする。「直線状部分13bの端部の適宜長さ」は、電線束13に対して安定した固定を可能にする長さであって、例えば、固定手段の幅よりも長く設定する。固定手段が粘着テープ51(図1参照)の場合には、粘着テープ51の幅の2倍程度に設定する。
シート材15aの長手方向の長さaは、2本の対向辺31の長さの和と同じであり、コネクタ14の電線引き出し面14aとの関係で言えば、長さaは、電線引き出し面14aにおける対向辺31の長さ方向と対応する方向の長さ(電線引き出し面14aの長さ)の2倍程度の長さか、電線引き出し面14aの長さの2倍よりも長く設定される。
シート材15aの短手方向の長さbは、電線束13の太さと曲げ部13aの曲げ角度(電線引き出し面14aからの仰角)や曲げ部13aの大きさに関わるものであり、電線束13の太さとの関係でいえば、少なくとも電線束13の直線状部分13bの外周長さよりも長く設定される。また、曲げ部13aとの関係でいえば、複数の態様の曲げ部13aを許容できるように設定される。曲げ部13aの曲げ角度が大きいほど長さbは長くする必要がある。特に、前述したような延長部形成部45を形成する場合には、長さbは、曲げ部13aの高さ(電線引き出し面14aと垂直な方向の最大寸法)よりも長く、具体的には例えば曲げ部13aの高さの1.5倍〜2倍程度に設定するとよい。
シート材15aの厚さは、材料によっても異なるが、例えば黒色を呈する軟質の塩ビなどの合成樹脂シートの場合、例えば0.3mm〜0.5mm程度とするとよい。その他の一般的な材料でもシート材15aの厚さは、0.2mm〜1.0mm程度にするのが好ましい。
このような形状のシート材15aにおける側面保護部32、つまり側面保護部形成部42の裏面、つまり電線束13に対向する面には、曲げ部13aに粘着する粘着剤36が図2に示したように粘着剤36が備えられる。粘着剤36は、あらかじめ塗布されて離型紙(図示せず)を貼り付けたものであっても、固定に際して塗布されるものであってもよい。粘着剤36は、図2に図示したように側面保護部形成部42の全体に形成されるも、部分的に形成されるも、いずれでもよい。
また、シート材15aの先端保護部形成部43上には、図4に示したように予め折り目37を形成してもよい。図4はシート材15aの裏面を示す斜視図であり、裏面を重ね合わせる方向に折り曲げ可能な折り目37が形成されている。折り目37は、例えばシート状の材料を打ち抜くなどしてシート材15aを形成した後に、熱を加えながら加圧するなどの予備成形で形成される。折り目37は、図4に示したように一筋形成するほか、複数本を併設したものであってもよい。折り目37の存在で、折り曲げ作業が容易になり、曲げ部13aを被覆した装着時に、被覆形態を維持しやすくなる。
以上のように構成されたシート材15aは、次の工程を経てワイヤハーネス11の曲げ部13aに装着されてワイヤハーネス11の端末保護を行う。
すなわち、シート材15aを、コネクタ14における電線引き出し面14aに垂直な線、つまり先端保護部形成部43で二つ折りして、曲げ部13aにおける電線束13の長手方向の先端を覆う先端保護部33と、シート材15aの外周縁の一部であってコネクタ14における電線引き出し面14a側で、且つ曲げ部13aの2つの側面側に位置する対向辺31と、対向辺31を備えて曲げ部13aの2つの側面を覆う側面覆い部を形成する第1被覆工程と、側面保護部32における曲げ部13aよりも電線引き出し面14aと反対側に出る部分、つまり延長部形成部45を電線引き出し面14a側に折り返して、曲げ部13aにおける電線引き出し面14aと反対側を覆う背側保護部34を形成するとともに、第1被覆工程で形成された側面覆い部を曲げ部の側面を覆う側面保護部とする第2被覆工程と、電線引き出し面14aに対する対向辺31の対向状態を保ちつつ端末保護部15を電線束13側に固定する固定工程である。
図5に、ワイヤハーネス11の端末保護方法の手順を示す。まず、シート材15aを用意し(図5(a))、先端保護部形成部43に沿って二つ折りを行う(図5(b))。
この二つ折りと同期して、シート材15aを曲げ部13aに対して側面側から被せる(図5(b))。このとき、シート材15aの先端保護部形成部43は、コネクタ14の側面のうち電線束13の長手方向の先端、つまり電線束13の直線状部13bが延びる方向と反対側の側面14bからはみ出させずに電線引き出し面14a上に位置させる。そして、シート材15aの対向辺形成部41をコネクタ14の電線引き出し面14aに対向させる(図5(c))。
シート材15aを二つ折りして曲げ部13aに被せるときに、側面保護部形成部42を、側面保護部形成部42に備えられた粘着剤36で電線12に対して粘着固定する。これによって、シート材15aは曲げ部13aに対して位置が安定するので、適切で簡単な被覆作業が行える。
対向辺形成部41は、電線引き出し面14aに対して当接するも、近接させるもいずれでもよいが、好ましくは、対向辺形成部41を電線引き出し面14aに接触させる。
ここまでが第1被覆工程であり、前述のように先端保護部33と、対向辺31と、のちに側面保護部32となる側面覆い部が形成される。
つづいて、シート材15aの曲げ部13aに対応する部分より上側の延長部形成部45を背側保護部形成部44の位置において図面における下側、つまり電線引き出し面14aに向けて曲げ部13a側に折り返す(図5(d))。この折り返しでは、上側の部分のみではなく、その他の折り返しできるすべての部分を折り返して、シート材15aの側面視形状が曲げ部13aの側面視形状に近づくように、曲げ部13aの側面視形状よりもはみ出している部分または延長部形成部45を曲げ部13a側にまとめる。
なお、背側保護部形成部44位置での折り返しも前述の先端保護部形成部43の場合と同様に、鋭角に折られてもよく、湾曲していてもよい。
これが第2被覆工程であり、前述のように背側保護部34と、側面保護部32と、延長部35が形成される。この結果、ワイヤハーネス11の端末を保護する端末保護部15が形成されることになる。
そしてこの状態で、電線引き出し面14aに対する対向辺形成部41の位置関係を保ちつつ端末保護部15を電線束13側に固定する固定工程を行う(図5(e))。固定工程では、シート材15aにおける長手方向の両端部、つまり先端保護部形成部43から離れた両端部を対向辺形成部41も含めて電線束13側に巻きつけるとともに、巻き付けた部分を固定手段で電線束13側に固定する。固定対象である前述の「電線束側」としては、ここでは電線束13である例を示している。
固定手段としては、最も簡単で確実な手段として粘着テープ51を採用できる。粘着テープ51は、電線束13に巻き付けた部分の上から電線束13に押しつけるようにして巻きつけるとともに、粘着テープ51をシート材15aからはみ出させて電線束13に対して直接粘着させる。粘着テープ51が巻き付けられる部分は、電線束13のうち曲げ部13aに隣接した直線状部分13bである。このように、粘着テープ51をシート材15aのみに対してではなく、電線束13に対しても粘着させて固定するのが好ましい。すなわち、シート材15aの端部と電線束13の境界を跨いで粘着テープ51を巻き付けて固定するのが望ましい。
このようにシート材15aは、電線束13側に対してのみ固定され、コネクタ14側に対しては固定されない。
このようなワイヤハーネス11の端末保護方法で得られたワイヤハーネス11の端末保護構造では、図6に示したように電線束13における電線12が集合した直線状部分13bに固定された端末保護部15が、対向辺31をコネクタ14の電線引き出し面14aに押し付けるように、または近接するようにして曲げ部13aを覆っている。
このため、端末保護部15が曲げ部13aの外部から浸入しようとする塵などから電線12を守る。同時に、端末保護部15の対向辺31は電線束13とコネクタ14との相対変位に際して電線引き出し面14aに当たって、側面保護部32自体と、側面保護部32と連続している先端保護部33、側面保護部32及び背側保護部34との協働で、電線束13とコネクタ14との相対変位を阻止または抑制し、曲げ部13aの曲げ形状や電線束13の向きを規制する。相対変位の阻止や抑制の程度は、シート材15aの固定時に設定された対向辺31と電線引き出し面14aとの位置関係によって異なるものの、前述のように相対変位が制限されることにより電線12が保護されるとともに、曲げ部13aの形状が維持される。対向辺31を電線引き出し面14aに接触させた場合には、より積極的に相対変位を規制できる。
また、前述のように、シート材15aにおける曲げ部13aの側面を覆う部位(側面保護部形成部42)は、曲げ部13aの側面視形状を包含する方形状であって、曲げ部13aの側面視形状からはみ出すはみ出し部分や、あえて延長された延長部形成部45を有する。このため、曲げ部13aに被せてからはみ出し部分や延長部形成部45を折り返すことによって、曲げ部13aを被覆している各部の補強が行える。この結果、前述した相対変位の規制がより強固に確実に行える。
しかも、はみ出した部分や延長部形成部45の折り返しは、後段の固定工程と同期して行うことができ、折り返し作業が必要であっても、作業負担は少なく、作業は円滑に行える。
そのうえシート材15aの固定は、電線束13側に対してのみ行われ、コネクタ14側に対しては不要であるので、作業性は良い。
さらに端末保護部15は、電線束13側のみに固定されコネクタ14側には固定されないので、シート材15aをコネクタ14に合わせた形状にする必要はない。つまり、適応させるべきはコネクタ14の電線引き出し面14aにおける電線12が引き出される部分の形状および曲げ部13aの形状であり、例えば図7に示したように、図6に示したコネクタ14と比べてコネクタ14の大きさや形状が相違しても、引き出される電線12の本数と配置が同一または近似するものであれば、曲げ部13aの形状は同一または類似の形状とすることができ、同一のシート材15aを使用して電線12の保護ができる。
従来のように、ワイヤハーネスの端末保護に成型品を用いると多種類のものを用意する必要があったが、この端末保護構造を用いれば、端末保護部15を構成するシート材15aとして多種類の成型品を用意する必要性がないばかりか、低コスト化や軽量化も実現できる。特に軽量化は、自動車に搭載するワイヤハーネス11として有益な効果である。
端末保護構造に用いられる端末保護部15の対向辺31は直線状であるため、電線引き出し面14aの大きさに関わらず広く均等に対向可能であり、この点からも汎用性を高められる。対向辺31が直線状であることからは、端末保護部15の形状が単純になり、製造が容易であって歩留まりが良いという効果も得られる。
特に、この端末保護構造によれば、端末保護部15を構成するシート材15aを平面視長方形などの単純な形状とすることができるので、前述のように製造の簡単さや歩留まりはこの上ないものとなる。
図8、図9に、端末保護部15についての他の例を示す。
図8の端末保護部15は、コネクタ14の電線引き出し面14aに対して、図1に示した例よりも曲げ部13aの曲げ角度が小さい例を示している。シート材15aの側面保護部形成部42は、曲げ部13aの側面視形状を包含する方形状であるので許容性があり、このような場合でも同一のシート材15aを用いて固定ができる。図示例において、シート材15aの延長部35におけるコネクタ14の電線引き出し面14aに当たる部分は、内側に折り返して形を整えて、電線引き出し面14aに当接する延長方向の先端に位置する部位35aを形成している。
図9は、シート材15aの固定対象が電線束13に挿嵌したコルゲートチューブなどの外装体16である例を示している。このように外装体16に固定した場合でもシート材15aは前述と同様に電線束13の端末を保護する。
11…ワイヤハーネス
12…電線
13…電線束
13a…曲げ部
14…コネクタ
14a…電線引き出し面
15…端末保護部
15a…シート材
31…対向辺
32…側面保護部
33…先端保護部
34…背側保護部
36…粘着剤

Claims (2)

  1. コネクタが接続された電線束の前記コネクタ側の端末で、前記電線束の曲げ部を有したワイヤハーネスの前記端末を保護するワイヤハーネスの端末保護方法であって、
    折り曲げ可能な材料で構成されたシート材を、前記コネクタにおける電線引き出し面に垂直な仮想線で曲げて、前記曲げ部における前記電線束の長手方向の先端を覆う先端保護部と、前記シート材の外周縁の一部であって前記コネクタにおける電線引き出し面側で、且つ前記曲げ部の2つの側面側に位置する対向辺と、前記対向辺を備えて前記曲げ部の2つの側面を覆う側面覆い部を同時に形成する第1被覆工程と、
    前記側面覆い部における前記曲げ部よりも前記電線引き出し面と反対側に出る部分を前記電線引き出し面側に曲げて、前記曲げ部における前記電線引き出し面と反対側を覆う背側保護部を形成するとともに、前記側面覆い部を前記曲げ部の側面を覆う側面保護部とする第2被覆工程と、
    前記電線引き出し面に対する前記対向辺の対向状態を保ちつつ前記電線束側に固定する固定工程を有する
    ワイヤハーネスの端末保護方法。
  2. 前記第1被覆工程、前記第2被覆工程、又は前記固定工程で、前記対向辺を前記電線引き出し面に接触させる
    請求項1記載のワイヤハーネスの端末保護方法。
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