JP6787292B2

JP6787292B2 - ワイヤハーネス

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Publication number: JP6787292B2
Application number: JP2017199260A
Authority: JP
Inventors: 諒藤岡; 洋和中井
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: WO2019073787A1; CN111164712B; JP2019075866A; CN111164712A; US10937565B2; US20200243216A1

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関する。

特許文献１には、ハイブリッド車に適用されるワイヤハーネスが開示されている。ワイヤハーネスは、車両の床下に配置されるシールドパイプ内に一括して挿通される３本の導電線を有している。各導電線は、単芯線電線と撚線電線とを長さ方向に接続して構成される。単芯線電線は、先端部に導体を露出させた導体露出部を有し、導体露出部は、平板状に圧潰された圧潰部を有している。撚線電線は、先端部に素線を露出させた素線露出部を有し、素線露出部は、素線同士の溶着によってブロック状をなす接合ブロック部を有している。

単芯線電線と撚線電線との接続部分（圧潰部と接合ブロック部とが重なって接合される部分）は被着部材としての熱収縮チューブによって覆われている。熱収縮チューブが３本の導電線に個別に挿通されることにより、各導電線間が電気的に絶縁されるようになっている。

特開２０１６−５８１３７号公報

ところで、熱収縮チューブはシール性を確保するべく接続部分の外周面に実質的に密着した状態になる。しかし、例えば、圧潰部の角部のエッジに熱収縮チューブが密着して損傷すると、その損傷部位をきっかけとして熱収縮チューブに裂け目が形成されるおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、被着部材に裂け等の不具合が生じるのを防止することが可能なワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明のワイヤハーネスは、第１接続部を有する第１導電部材と、前記第１接続部に接続される第２接続部を有する第２導電部材と、前記第１接続部と前記第２接続部との接続部分の外周に配置される被着部材と、前記接続部分と前記被着部材との間に介在し、外周面に前記被着部材が被着する介在部材とを備えるところに特徴を有する。

被着部材と接続部分との間に介在部材が介在することで、被着部材が接続部分と直接接触するのを防止することができる。その結果、被着部材が接続部分の角部のエッジ等との干渉に起因して裂けたりするのを防止することができる。

本発明の実施例１において、ハイブリッド車両のワイヤハーネスの配索状況を示す概略図である。単芯線電線と撚線電線との接続部分を示す斜視図である。単芯線電線と撚線電線との接続部分を示す側面図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。接続部分を覆うように介在部材が配置された状態を示す斜視図である。介在部材が縮径され、接続部分が湾曲した状態を示す断面図である。接続部分と被着部材との間に介在部材が介在し、介在部材の外周面に被着部材が被着した状態を示す断面図である。他の実施例における一態様の図６相当図である。他の実施例における他の態様の図６相当図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記第１導電部材が単芯線電線であり、前記単芯線電線の板状導体部が前記接続部分を構成するとよい。単芯線電線の板状導体部の角部にはエッジが形成され易いので、本発明を適用して、板状導体部に被着部材が接触しないようにすることのメリットが大きい。

前記介在部材が前記接続部分を全周にわたって包囲する断面円形の形態とされているとよい。これによれば、介在部材の外周面にエッジが形成されず、介在部材の外周面に被着した被着部材が損傷するのをより確実に防止することができる。なお、断面円形は、断面真円形に限らず、断面楕円形、断面長円形、断面扁平円形等の真円形以外の異形断面を含む概念である。

前記介在部材が前記接続部分の外面に当接可能な縮径形状になっているとよい。被着部材と接続部分との間に介在部材が介在すると、径方向に大型になる懸念があるものの、上記構成によれば、縮径形状の介在部材によって径方向の大型化を抑えることができる。

前記接続部分が前記介在部材の前記縮径形状に応じて湾曲しているとよい。これによれば、ワイヤハーネスの径方向の大型化をより良好に抑えることができる。

前記介在部材の開口端縁の外周角部が曲面形状になっているとよい。これによれば、被着部材が介在部材の開口端縁の外周角部の接触しても損傷しにくく、被着部材に裂け等の不具合が生じるのをより確実に防止することができる。

前記接続部分は、被覆部分の先端から露出し、前記被覆部分よりも幅広とされ、前記介在部材は、前記接続部分側から前記被覆部分側にかけて徐々に縮径する形態になっているとよい。これによれば、接続部分と被覆部分との間に形成され得る段差に被着部材が接触しないようにすることができる。また、介在部材が被覆部分へ向けて徐々に縮径することで、被着部材が介在部材によって径方向外側に過度に引っ張られることもない。その結果、被着部材が損傷するのをより確実に防止することができる。

＜実施例１＞
以下、実施例１を図面に基づいて説明する。本実施例１のワイヤハーネスは、例えば、ハイブリッド車に適用され、図１に示すように、車両後部に設置されたバッテリ８０と、車両前部のエンジンルーム内に設置されたインバータ９０との間に配索される。このワイヤハーネスは、複数本の導電路からなるが、図２〜図７は、各導電路のうちの１本の導電路１０のみを示す。

図２及び図３に示すように、導電路１０は、第１導電部材としての単芯線電線２０と第２導電部材としての撚線電線３０とを備えている。単芯線電線２０と撚線電線３０とは、ワイヤハーネスの長さ方向（配索方向）に交互に配置され、後述する接続部分４０を介して接続される。単芯線電線２０は、主として車両の床下に設置されるシールドパイプ７０（図１を参照）内に挿通され、撚線電線３０は、シールドパイプ７０の端部に接続されて車両前部及び車両後部に引き込まれる網状の編組部材７５（同じく図１を参照）内に挿通される。接続部分４０は、編組部材７５内に設けられる。

図７に示すように、単芯線電線２０は、１本の導体２１を絶縁性の樹脂からなる被覆２２で包囲した形態になっている。導体２１は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製であって、断面円形の棒材として構成される。単芯線電線２０の先端部は、被覆２２の除去によって導体２１が露出しており、この露出する導体部分によって導体露出部２３を構成している。導体露出部２３には、第１接続部としての板状導体部２４が圧潰形成されている。

図３及び図７に示すように、板状導体部２４は、下面が被覆２２の下面よりも下方に配置され、圧潰加工によって先方及び幅方向（板幅方向）に延伸して広がる形態になっている。その結果、図２に示すように、板状導体部２４の幅寸法は、被覆２２の幅寸法よりも大きくなっている。

図７に示すように、撚線電線３０は、芯線を構成する複数本の素線３１（図７では各素線３１を一体に図示）と、各素線３１を包囲する絶縁性の樹脂からなる被覆３２とで構成される。撚線電線３０は、全体として単芯線電線２０よりも大径に形成されている。各素線３１は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製であって、好ましくは単芯線電線２０の導体２１と同じ材料で構成される。撚線電線３０の先端部は、被覆３２の除去によって各素線３１が露出しており、この露出する各素線３１によって素線露出部３３を構成している。素線露出部３３には、各素線３１が溶着されることで略扁平角ブロック状をなす第２接続部としてのブロック導体部３４が形成されている。

ブロック導体部３４は、撚線電線３０の軸中心よりも下方で、且つ、撚線電線３０と単芯線電線２０との接続時に、板状導体部２４に板厚方向に重なった状態で載置される。ブロック導体部３４は、溶着加工によって先方及び幅方向にやや広がる形態になっている。その結果、図２に示すように、ブロック導体部３４の幅寸法は、板状導体部２４の幅寸法より僅かに小さいが、被覆３２の幅寸法よりも大きくされている。

ブロック導体部３４と板状導体部２４とは、互いに対面しつつ超音波溶着等の接合手段を介して接続されて、接続部分４０を構成する。図７に示すように、接続部分４０の外周には、被着部材としての熱収縮チューブ５０が配置される。そして、接続部分４０と熱収縮チューブ５０との間には、介在部材６０が介在している。本実施例１の場合、熱収縮チューブ５０は、介在部材６０が介在することで接続部分４０とは非接触状態に保たれる。

介在部材６０は、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金（ステンレスを含む）等の金属製であって、断面円形の筒状（リング状、管状を含む）をなし、接続部分４０から単芯線電線２０及び撚線電線３０のそれぞれの被覆端部２５、３５にわたる領域を全周にわたって包囲する形態になっている。図７に示すように、介在部材６０は、縮径形状を呈することで接続部分４０の板状導体部２４及び各被覆端部２５、３５の外周面に当接し得る形態になっている。

より具体的には、介在部材６０は、図５及び図７に示すように、長さ方向中央側に位置して拡幅した断面形状（図６を参照）をなす本体部６１と、長さ方向一側（単芯線電線２０の被覆２２側）に位置して断面略真円形をなす第１端部６２と、本体部６１から第１端部６２にかけて徐々に縮径するテーパ形状の第１移行部６３と、長さ方向他側（撚線電線３０の被覆３２側）に位置して断面略真円形をなす第２端部６４と、本体部６１から第２端部６４にかけて徐々に縮径するテーパ形状の第２移行部６５とからなり、第１端部６２、第１移行部６３、本体部６１、第２移行部６５及び第２端部６４が長さ方向に順次連続する形態になっている。

図６に示すように、本体部６１の略下半部は、湾曲形状の板状導体部２４に沿って断面略Ｕ字状に湾曲し、板状導体部２４の湾曲外面に密着している。一方、本体部６１の略上半部は、略下半部の周方向両端間に架け渡され、ブロック導体部３４等の接続部分４０とは非接触状態に保たれている。

第１端部６２は、単芯線電線２０の被覆２２を全周にわたって覆うとともに、被覆２２に沿って当接可能に配置される。図７に示すように、第１端部６２の先端（開口端）の外周角部は、曲面状に丸められた曲面部６６とされている。曲面部６６は、第１端部６２の先端に全周にわたってアール状に面取りされた形態で設けられている。

図７に示すように、第１移行部６３は、本体部６１から第１端部６２に向かう途中までは比較的緩い傾斜角で傾斜し、途中から第１端部６２にかけては比較的急な傾斜角で傾斜する形態になっている。この第１移行部６３は、導体露出部２３のうちの板状導体部２４を除く部分を覆い、同部分とは実質的に非接触状態に保たれる。第１移行部６３が第１端部６２につながる部位は、単芯線電線２０の被覆２２の先端とほぼ同じ位置である。

同様に、第２端部６４は、撚線電線３０の被覆３２を全周にわたって覆うとともに、被覆３２に沿って当接可能に配置される。第２端部６４の先端（開口端）の外周角部は、曲面状に丸められた曲面部６６とされている。曲面部６６は、第２端部６４の先端に全周にわたってアール状に面取りされた形態で設けられている。

第２移行部６５は、本体部６１から第２端部６４に向かう途中までは比較的緩い傾斜角で傾斜し、途中から第２端部６４にかけては比較的急な傾斜角で傾斜する形態になっている。この第２移行部６５は、素線露出部３３のうちのブロック導体部３４を除く部分を覆い、同部分とは実質的に非接触状態に保たれる。第２移行部６５が第２端部６４につながる部位は、撚線電線３０の被覆３２の先端とほぼ同じ位置である。

第１端部６２と第２端部６４とはほぼ同じ長さ寸法を有している。一方、径寸法については、撚線電線３０の被覆３２が単芯線電線２０の被覆２２よりも大径であることから、第２端部６４は第１端部６２よりも大径に形成されている。

熱収縮チューブ５０は、例えば、合成樹脂製の筒状フィルムからなり、加熱によって介在部材６０の外周面全体に収縮密着する。図７に示すように、熱収縮チューブ５０は、単芯線電線２０の被覆端部２５と撚線電線３０の被覆端部３５との間に架け渡されるようにして導電路１０を挿通しており、各導電路１０間の電気的な絶縁を確保している。また、熱収縮チューブ５０は、単芯線電線２０の被覆端部２５と介在部材６０の第１端部６２とにまたがってそれぞれの外周面に密着するとともに、撚線電線３０の被覆端部３５と介在部材６０の第２端部６４とにまたがってそれぞれの外周面に密着しており、接続部分４０のシール性を確保している。

次に、本実施例１の作用効果を説明する。
図２〜図４に示すように、単芯線電線２０と撚線電線３０とを同軸状に向かい合わせた状態で、板状導体部２４の上面にブロック導体部３４を載せて重ね合わせる。続いて、板状導体部２４とブロック導体部３４とを超音波接合機によって接合し、その超音波溶着に基づく金属間接合によって電気的に接続された接続部分４０を得る。なお、図２及び図３に示すとおり、介在部材６０が縮径変形される前の状態では、板状導体部２４とブロック導体部３４はいずれも前後方向及び幅方向に沿って平坦な形態になっている。

次いで、予め導電路１０に挿通しておいた縮径前の介在部材６０を、接続部分４０の外周を覆う位置まで移動させる。図示しないが、縮径前の介在部材６０は、第１端部６２、第１移行部６３、本体部６１、第２移行部６５及び第２端部６４の区別なく長さ方向に延出する寸胴（全長にわたってほぼ同一径）の形態になっている。

続いで、上記介在部材６０を、圧縮装置（スエージング装置、プレス装置等）で径方向内側に圧縮変形させる。すると、介在部材６０が長さ方向に延伸するとともに、第１端部６２、第１移行部６３、本体部６１、第２移行部６５及び第２端部６４がそれぞれ既述した形状に成形される。同時に、第１端部６２と第２端部６４のそれぞれの先端に曲面部６６が成形される。もっとも、曲面部６６は圧縮装置によらず別途プレス等して成形されてもよい。

上記により介在部材６０が縮径変形するのに伴い、本体部６１の内側に存する接続部分４０が本体部６１から内向きの力を受けて湾曲変形させられる。その結果、図６に示すように、板状導体部２４が本体部６１の略下半部の湾曲内面に沿って断面略Ｕ字状に湾曲した形態になるとともに、ブロック導体部３４が板状導体部２４の湾曲内面に沿って断面略Ｕ字状に湾曲した形態になる。これにより、圧縮で狭くなった本体部６１の内側空間に接続部分４０がスペース効率良く配置される。

次いで、予め導電路１０に挿通しておいた加熱処理前の大径の熱収縮チューブ５０を、介在部材６０の外周を覆う位置まで移動させる。その状態で、熱収縮チューブ５０を加熱し、図７に示すように、介在部材６０から各被覆端部２５、３５にわたる領域の外周面に熱収縮チューブ５０を密着させる。

上記において、介在部材６０の外周面が全面的に曲面状をなすため、熱収縮チューブ５０が介在部材６０の外周面に密着した状態で、熱収縮チューブ５０の一部が過度に引っ張られたりすることがなく、良好な密着性を得ることができる。特に、介在部材６０の開口端の外周角部も曲面部６６になっているため、熱収縮チューブ５０が密着する介在部材６０の領域全体から段差形状（角張り形状及び引っ掛かり形状を含む）が無くなり、熱収縮チューブ５０の密着性がより良好となる。

以上説明したように本実施例１によれば、熱収縮チューブ５０と接続部分４０との間に介在部材６０が介在し、熱収縮チューブ５０が接続部分４０に直接接触しないようになっているため、例えば、接続部分４０を構成する板状導体部２４やブロック導体部３４の各角部に熱収縮チューブ５０が干渉することもなく、熱収縮チューブ５０が損傷して裂けるのを防止することができる。その結果、接続部分４０が熱収縮チューブ５０によって適正に保護される。

上記において、介在部材６０が接続部分４０を全周にわたって包囲する断面円形状をなすため、熱収縮チューブ５０が損傷するのをより確実に防止することができる。

また、介在部材６０が接続部分４０の板状導体部２４の外面に当接可能な縮径形状になっているため、導電路１０が径方向に大きくなるのを抑えることができる。その結果、編組部材７５の大径化も抑えられる。

さらに、接続部分４０を構成する板状導体部２４及びブロック導体部３４も介在部材６０の縮径形状に応じて湾曲するため、導電路１０の径寸法をより小さく抑えることができる。

さらに、接続部分４０を構成する板状導体部２４及びブロック導体部３４がそれぞれ被覆２２、３２よりも幅広とされ、介在部材６０が接続部分４０側から被覆２２、３２側にかけて徐々に縮径する第１移行部６３及び第２移行部６５を有するため、接続部分４０と被覆２２、３２との間の段差に熱収縮チューブ５０が干渉することがない。また、熱収縮チューブ５０が被覆２２、３２側へ向けて徐々に縮径する第１移行部６３及び第２移行部６５に密着することで径方向外側に過度に引っ張られることもない。その結果、熱収縮チューブ５０が介在部材６０との密着に起因して損傷するのをより確実に防止することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）第１導電部材及び第２導電部材はいずれも単芯線電線であってもよい。逆に、第１導電部材及び第２導電部材はいずれも撚線電線であってもよい。また、実施例１とは逆に、第１導電部材が撚線電線で、第２導電部材が単芯線電線であってもよい。さらに、第１導電部材及び第２導電部材の少なくとも一方がバスバー等の被覆電線以外の導体で構成されてもよい。
（２）本発明は、シールドパイプや編組部材に挿通されず、シールド機能を有しないワイヤハーネスにも適用可能である。
（３）介在部材の外周面には、熱収縮チューブに代えて粘着テープが巻き付けられるものであってもよい。また、介在部材の外周面には、熱収縮チューブに代えてゴムチューブが嵌め付けられるものであってもよい。被着部材としては、介在部材の外周面に被覆装着されるものであればよく、必ずしも介在部材の外周面に密着しなくてもよい。
（４）被着部材は、接続部分の角部等の損傷懸念部位を除く領域に一部接触するものであってもよい。
（５）実施例１において、介在部材の本体部の略上半部が、湾曲形状のブロック導体部に接触する構成であってもよい。
（６）実施例１において、ブロック導体部が湾曲せず平坦な形状を維持するものであってもよい。また、板状導体部及びブロック導体部はいずれも湾曲せず平坦な形状を維持するものであってもよい。
（７）実施例１において、介在部材のうち、第１端部、第１移行部、第２移行部及び第２端部のいずれかを省略してもよい。例えば、第２移行部を省略し、本体部から第２端部にかけて長さ方向にほぼ同一径で連なるようにしてもよい。また、介在部材は、接続部分のみを覆うように本体部のみで構成されるものであってもよい。
（８）介在部材は、接続部分の角部等の損傷懸念部位のみを覆う形態であってもよく、その場合、全周を閉じた筒状形態でなくてもよい。
（９）介在部材は、一定の形状を保持する剛性を有していればよく、例えば、合成樹脂製であってもよい。
（１０）実施例１の場合、図６に示すように、縮径後の介在部材６０の本体部６１が拡幅した断面形状を呈していたが、本発明の場合、図８に示すように、縮径後の介在部材６０の本体部６１は、実質的に真円形の断面形状を呈していてもよく、あるいは、図９に示すように、縮径後の介在部材６０の本体部６２は、実質的に楕円形の断面形状を呈していてもよい。

２０…単芯線電線（第１導電部材）
２２…被覆（第１導電部材の被覆部分）
２４…板状導体部（第１接続部、接続部分）
３０…撚線電線（第２導電部材）
３２…被覆（第２導電部材の被覆部分）
３４…ブロック導体部（第２接続部、接続部分）
４０…接続部分
５０…熱収縮チューブ（被着部材）
６０…介在部材
６１…本体部
６３…第１移行部
６５…第２移行部
６６…曲面部

Claims

第１接続部を有する第１導電部材と、
前記第１接続部に接続される第２接続部を有する第２導電部材と、
前記第１接続部と前記第２接続部との接続部分の外周に配置される被着部材と、
前記接続部分と前記被着部材との間に介在し、外周面に前記被着部材が被着する介在部材とを備え、
前記介在部材が前記接続部分を全周にわたって包囲する断面円形の形態とされており、
前記介在部材が前記接続部分の外面に当接可能な縮径形状になっており、
前記接続部分が前記介在部材の前記縮径形状に応じて湾曲しているワイヤハーネス。
第１接続部を有する第１導電部材と、
前記第１接続部に接続される第２接続部を有する第２導電部材と、
前記第１接続部と前記第２接続部との接続部分の外周に配置される被着部材と、
前記接続部分と前記被着部材との間に介在し、外周面に前記被着部材が被着する介在部材とを備え、
前記介在部材が前記接続部分を全周にわたって包囲する断面円形の形態とされており、
前記接続部分は、被覆部分の先端から露出し、前記被覆部分よりも幅広とされ、前記介在部材は、前記接続部分側から前記被覆部分側にかけて徐々に縮径する形態になっているワイヤハーネス。
前記第１導電部材が単芯線電線であり、前記単芯線電線の板状導体部が前記接続部分を構成する請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネス。
前記介在部材が前記接続部分の外面に当接可能な縮径形状になっている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
前記介在部材の開口端縁の外周角部が曲面形状になっている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。