CN102082361B - 线束及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及线束及其制造方法，提供一种可在连接器的外壳体与电缆之间充分地保持气密的线束。在通过将由树脂构成的熔敷部件(21)超声波熔敷在由树脂构成的外壳体(5)上而保持外壳体与电缆(2)之间的气密的线束中，熔敷部件以隔开规定宽度的间隙部并包围电缆的周围的方式形成，在外壳体的电缆***孔(5a)的***侧形成用于嵌合熔敷部件的凹部(5b)，在超声波熔敷时，通过使熔敷部件嵌合在凹部，一边使熔敷部件振动一边将其向凹部的底壁(5c)侧按压，使与凹部的底壁接触的熔敷部件的前端部熔化，并使该熔化了的熔敷部件即熔化树脂流入上述间隙部(24)，从而以熔化树脂覆盖上述电缆的周围。

Description

线束及其制造方法
技术领域
本发明涉及可充分保持连接器的外壳体与电缆之间的气密的线束(wireharness)及其制造方法。
背景技术
一般地，在车辆等所使用的线束中，为了防止水等浸入连接器的内部而产生不良状况，连接器部分做成防水结构，在连接器的外壳体与电缆之间具备用于保持它们之间的密闭的气密保持结构。
图4(a)、(b)所示的现有的线束41在气密保持结构上使用电缆密封件44。
在线束41中，将橡胶制的防水用电缆密封件44***连接器46的外壳体43与电缆42之间，通过将该电缆密封件44在外壳体43与电缆42之间压瘪，使其与外壳体43和电缆42这两者密合而保持外壳体43与电缆42之间的气密。
在外壳体43上形成有***电缆42的端部的电缆***孔47，电缆密封件44容纳于在外壳体43的电缆***孔47的***侧形成的电缆密封件容纳用凹部48内。为了防止电缆密封件44脱落，电缆密封件容纳用凹部48的开口部由尾板45封闭。
但是，在外壳体43与电缆42之间的气密保持结构上使用电缆密封件44的情况下，因为需要在各电缆42上设置电缆密封件44且将各自的电缆密封件44容纳于电缆密封件容纳用凹部48内，因此电缆42的间隔变宽，因而填塞电缆42的间跨变得困难。尤其是在车辆用的线束中由于要求小型化，因此期望可进一步填塞电缆42的间距的气密保持结构。
因此，如图5(a)所示，提出下述线束51：利用由树脂构成的外壳体53和由树脂构成的熔敷部件54夹住电缆52，使用轴式凹模(horn)55而将熔敷部件54超声波熔敷在外壳体53上，从而保持外壳体53与电缆52之间的气密(例如，参照专利文献1)。
在线束51中，如图5(b)所示，分别在外壳体53上形成槽53a，在熔敷部件54上形成槽54a，将电缆52配置在外壳体53的槽53a上，并且使熔敷部件54从其上方以槽54a向着电缆52的位置的方式重叠，在此状态下，使轴式凹模55与熔敷部件54的上表面接触，一边使熔敷部件54振动一边从上方向下方按压，从而将熔敷部件54超声波熔敷在外壳体53上。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-48901号公报
专利文献2：日本特开平11-66807号公报
但是，在上述线束51中存在以下的问题点。
在与专利文献1公开的超声波熔敷相关的技术中，也使作为电缆52的表面部分的外皮52a熔化，于是，在设计或选定电缆的外皮时，需要假设通过超声波熔敷而使外皮熔化，而研究外皮的厚度及材质，因而成为设计线束时的制约事项。尤其是关于外皮的厚度，需要假想由超声波熔敷引起的熔化，而比通常设计得更厚。
因此，本发明者认为，在使熔敷部件54与外壳体53重合时，以在电缆的周围形成间隙的方式构成，并且通过超声波熔敷而使熔敷部件54与外壳体53接触的部分(以图5(b)的虚线包围的部分)熔化，使该熔化了的树脂(熔化树脂)均匀地流入电缆52的周围。
但是，该方法若进行超声波熔敷，则电缆52周围的间隙也变化，因此使熔化树脂均匀地流入电缆的周围意想不到地困难，即，在电缆的周围，形成熔化树脂层厚的部分与薄的部分的可能性变高，在该薄的部分，有气密不充分的可能性。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种可在连接器的壳体与电缆之间充分地保持气密的线束及其制造方法。
本发明是为了达到上述目的而突出的技术方案，是一种线束，具备电缆和连接器，该连接器具有形成有该电缆的端部***的电缆***孔的、由树脂构成的外壳体，通过将由树脂构成的熔敷部件超声波熔敷在上述外壳体上，来保持上述外壳体与上述电缆之间的气密，上述熔敷部件形成为与上述电缆之间间隔有规定宽度的间隙部并包围在上述电缆周围，在上述外壳体的上述电缆***孔的***侧，形成用于嵌合上述熔敷部件的凹部，在超声波熔敷时，使上述熔敷部件嵌合在上述外壳体的上述凹部，通过一边使上述熔敷部件振动一边将其向上述凹部的底壁侧按压，从而使与上述凹部的底壁接触的上述熔敷部件的前端部熔化，并使该熔化了的上述熔敷部件即熔化树脂流入上述间隙部，从而以熔化树脂覆盖上述电缆的周围。
优选上述熔敷部件包括：嵌合在上述外壳体的上述凹部的凸部；以及与该凸部的后端侧形成一体且在超声波熔敷时抵接上述凹部的周缘的凸缘部，上述凸部形成为比上述外壳体的凹部的深度还长。
优选上述熔敷部件的上述凸部形成为前端尖细形状，以使在超声波熔敷时与上述外壳体的上述凹部的底壁接触的面积小。
优选将上述凸缘部以与上述电缆密合的方式形成，以免上述熔化树脂从该凸缘部与上述电缆之间漏出，并且，将上述凸部以与上述电缆之间间隔有规定宽度的上述间隙部并包围在上述电缆周围的方式形成，上述凸部形成为下述长度：在超声波熔敷时熔化的上述熔化树脂的量将上述间隙部完全填充，而且流入上述间隙部的上述熔化树脂为通过超声波熔敷时的按压而挤压上述电缆的量。
优选具备多根上述电缆，将上述凸部形成为具有比上述电缆的外径还大的内径的圆筒状，并且对每根上述电缆设置上述凸部，相邻的上述凸部重合地形成，互相共用各自一部分。
优选上述外壳体与上述熔敷部件由相同的树脂材料构成。
另外，本发明是一种线束的制造方法，该线束具备电缆和连接器，该连接器具有形成有该电缆的端部***的电缆***孔的、由树脂构成的外壳体，通过将由树脂构成的熔敷部件超声波熔敷在上述外壳体上，来保持上述外壳体与上述电缆之间的气密，该方法的特征在于，以与上述电缆隔开规定宽度的间隙部并包围在上述电缆的周围的方式形成上述熔敷部件，在上述外壳体的上述电缆***孔的***侧，形成用于嵌合上述熔敷部件的凹部，在超声波熔敷时，使上述熔敷部件嵌合在上述壳体的上述凹部，通过一边使上述熔敷部件振动一边将其向上述凹部的底壁侧按压，从而使与上述凹部的底壁接触的上述熔敷部件的前端部熔化，并使该熔化了的上述熔敷部件即熔化树脂流入上述间隙部，从而以熔化树脂覆盖上述电缆的周围。
本发明的效果如下。
根据本发明，能够提供可在连接器的外壳体与电缆之间充分地保持气密的线束及其制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的线束的图，(a)是纵剖视图，(b)是其1B-1B线剖视图。
图2是表示用于图1的线束的熔敷部件的图，(a)是主视图，(b)是其2B-2B线剖视图，(c)是2C-2C线剖视图。
图3(a)、(b)是说明图1的线束的制造方法的图。
图4是表示现有的线束的图，(a)是纵剖视图，(b)是其4B-4B线剖视图。
图5是表示现有的线束的图，(a)是纵剖视图，(b)是表示其气密保持结构的分解横剖视图。
图中：
1-线束，2-电缆，3-连接器，4-阴端子，5-阴外壳体(壳体)，5a-电缆***孔，5b-凹部，5c-底壁，6-阴连接器，7-阳端子，8-阳外壳体，9-阳连接器，21-熔敷部件，22-凸部，23-凸缘部，24-间隙部。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的适当的实施方式。
图1(a)是本实施方式的线束的剖视图，图1(b)是其1B-1B线剖视图。
如图1(a)、(b)所示，线束(ワイヤハ一ネス)1具备电缆2和设于电缆2的端部的连接器3。
线束1用于例如驱动混合动力车(Hybrid Electric Vehicle；以下，称为HEV)的电动机与变换器之间的连接。
电缆2在由铜或铝构成的中心导体2a的外周依次形成绝缘体、密封导体、外皮2b。另外，在图1(a)，(b)中，为了图的简略化而省略绝缘体与密封导体。
电缆2的外皮2b例如由交联聚乙烯等构成，考虑到配置性而柔软地形成。在线束1中，与三相交流对应而使用三根电缆2，在各电缆2的端部分别设有阴端子4。
连接器3包括阴连接器6和阳连接器9，该阴连接器6具备容纳设于电缆2的端部的阴端子4的阴外壳体5，该阳连接器9具备容纳与阴端子4电连接的阳端子7的阳外壳体8。
阴连接器6具备设于各电缆2的端部的三个(三极)阴端子4、容纳阴端子4的阴外壳体5以及将阴端子4保持在阴外壳体5内的阴内壳体10。阴外壳体5与阴内壳体10均由绝缘性的树脂构成。
在阴外壳体5上形成有用于***电缆2的端部的电缆***孔5a，在其电缆***孔5a的***侧(在图1(a)中左侧)形成有用于嵌合后述的熔敷部件21的凹部5b。
阴端子4在横剖视中形成为大致方筒状，在延长其底面的延长部上形成有用于连接电缆2的电缆连接部4a。在阴端子4的内部设有在***阳端子7时，将阳端子7按压在阴端子4的底面侧而夹持的夹持机构4b。
阴端子4容纳于在阴内壳体10上设置的箱状的阴端子箱11内。在阴端子箱11的前面(在图1(a)中右侧的面)形成有面向阴端子4的前端部的阴端子开口部12。
另外，阴连接器6具备在使阴外壳体5与阳外壳体8嵌合时，密封阴内壳体10与阳外壳体8之间的密封部件13。
阳连接器9具备三个(三极)阳端子7、容纳阳端子7的阳外壳体8以及将阳端子7保持在阳外壳体8内的阳内壳体14。阳外壳体8与阳内壳体14均由绝缘性的树脂构成。
阳端子7使其前端面向阳外壳体8内，另一方面，其后端部与同变换器等机器连接的板状的机器侧阳端子7a连接(实际上，阳端子7与机器侧阳端子7a由相同部件形成并一体形成)。
另外，虽然没有图示，但在阳外壳体8的两侧面形成有由突起构成的滑动轴，在阴外壳体5上形成有引导滑动轴的滑动槽。另外，在阴外壳体5上旋转自如地设有转动杆15，通过以使两外壳体5、8嵌合的状态使转动杆15转动，而所定***到滑动槽的滑动轴，从而能够使两连接器6、9为嵌合状态。
接着，对作为本发明的特征部分的阴外壳体5与电缆2的气密保持结构进行说明。
在线束1中，通过将由树脂构成的熔敷部件21超声波熔敷于阴外壳体5上，从而保持阴外壳体5与电缆2之间的气密。
熔敷部件21包括：与阴外壳体5的凹部5b嵌合的凸部22；以及与凸部22的后端侧(在图1(a)中左侧)一体形成且在超声波熔敷时与凹部5b的周缘抵接的凸缘部23构成。
熔敷部件21使其凸部22与阴外壳体5的凹部5b抵接，通过一边使熔敷部件21振动一边将其向凹部5b的底壁5c侧按压，从而使与凹部5b的底壁5c接触的凸部22的前端部熔化而超声波熔敷在阴外壳体5上。
如图2(a)～(c)所示，熔敷部件21以隔开规定宽度的间隙部24并包围电缆2的周围的方式形成。该间隔部24是在超声波熔敷时、使凸部22的前端部熔化时，用于使作为其熔化了的熔敷部件21的熔化树脂流入的空间，间隙部24形成为能够使熔化树脂主动地流入的程度的宽度。
在本实施方式中，以隔开规定宽度的间隙部24并包围电缆2的周围的方式形成凸部22，以与电缆2密合的方式形成凸缘部23，以免熔化树脂在超声波熔敷时从凸缘部23与电缆2之间漏出。另外，凸部22其外周与凹部5b的内壁密合，以免在超声波熔敷时熔化树脂从凸部22与阴外壳体5之间漏出。
作为熔敷部件21，为了通过超声波熔敷而与阴外壳体5一体化并获得充足的强度，期望使用由与阴外壳体5相同的树脂材料构成的构件。作为熔敷部件21、阴外壳体5所使用的树脂材料，可以使用例如PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)、PA(聚酰胺)等。
在此，对熔敷部件21的形状更详细地进行说明。
熔敷部件21的凸缘部23形成为板状，与三根电缆2对应，在凸缘部23上并列地形成有与电缆2的外径大致相同直径的三个贯通孔23a。因为凸缘部23的后端面23b(在图2(b)中左侧的面)为使轴式凹模31接触的面(参照图3(a))，因此平坦地形成。为了防止在超声波熔敷时，在轴式凹模31与凸缘部23之间产生热量而熔化凸缘部23，凸缘部23的后端面23b形成为能够充分确保与轴式凹模31的接触面积的大小(面积)，
凸部22以从凸缘部23的一面(在图2(b)中右侧的面)垂直地突出的方式形成。凸部22形成为与贯通孔23a同心的圆筒状，其内径d形成为比贯通孔23a的直径(即电缆2的外径)D还大。由此，凸部22以隔开作为宽为(d-D)的圆筒状的空间的间隙部24并包围电缆2的方式形成。
另外，凸部22形成为其前端逐渐尖细的形状(前端尖细形状)，以使超声波熔敷时，与阴外壳体5的凹部5b的底部5c接触的面积变小。由此，在超声波熔敷时，振动集中于凸部22的前端部而易于在凸部22的前端部与凹部5b的底壁5c之间产生热量，凸部22的前端部容易熔化。在本实施方式中，通过使凸部22的前端部在剖视中形成为山型(三角形状)，从而减小与凹部5b的底壁5c接触的面积，在超声波熔敷时使凸部22的前端部容易熔化。
与三根电缆2对应，凸部22形成有三个贯通孔23a。相邻的凸部22以共用其一部分的方式重合而形成。这是为了减小电缆2的间隔、填塞电缆2的间隔的设计。在位于相邻的贯通孔23a之间的凸部22中，形成为山型的前端部重合而成为一个山型的前端部。
另外，因为凸部22在超声波熔敷时前端部熔化而变得比原长度更短，因此形成为比阴外壳体5的凹部5b的深度还长。凸部22的长度期望设定为：在超声波熔敷时熔化了的熔化树脂的量为完全填充间隙部24，而且流入间隙部24的熔化树脂通过超声波熔敷时的加压而挤压电缆2的程度的量。
接着，对线束1的制造方法进行说明。
在制造线束1时，首先，使电缆2的端部依次通过熔敷部件21的贯通孔23a、阴外壳体5的电缆***孔5a，在电缆2的末端设置阴端子4。之后，将阴端子4容纳在阴内壳体10的阴端子箱11内，将阴内壳体10固定在阴外壳体5上。
之后，将熔敷部件21超声波熔敷在阴外壳体5上，形成保持电缆2与阴外壳体5之间的气密性的气密保持结构。
在将熔敷部件21超声波熔敷在阴外壳体5上时，如图3(a)所示，使熔敷部件21的凸部22与阴外壳体5的凹部5b嵌合，使轴式凹模31与熔敷部件21的凸缘部23的后端面23b接触，通过轴式凹模31一边使熔敷部件21振动一边将熔敷部件21向凹部5b的底壁5c侧按压。在本实施方式中，在轴式凹模31上形成使电缆2通过的孔32，以使电缆2通过该孔32的状态沿着电缆2的轴方向按压熔敷部件21。另外，期望轴式凹模31形成为在孔32的上下可以分开。
若熔敷部件21的凸部22的前端部与凹部5b的底壁5c接触，则在凸部22的前端部与凹部5b的底壁5c之间产生热量，凸部22的前端部熔化。因为凸部22的外周侧与阴外壳体5密合，因此凸部22的前端部熔化而成的熔化树脂被引导到电缆2侧并流入间隙部24。若进一步使熔敷部件21振动并推压，则凸部22的前端部依次被熔化并流入间隙部24，间隙部24完全被熔化树脂填充。
在该状态下，若通过轴式凹模31进一步使熔敷部件21振动并按压，则填充在间隙部24内的熔化树脂的内压变高，填充在间隙部24内的熔化树脂挤压电缆2的外皮2b。另外，此时，凸缘部23与凹部5b的周缘抵接，凸缘部23也熔敷在阴外壳体5上。
在该状态下，若停止由轴式凹模31引起的振动，则如图3(b)所示，覆盖电缆2的周围的熔化树脂凝固，熔敷部件21与电缆2无间隙地密合。另外，若熔化树脂凝固，则熔敷部件21与阴外壳体5被一体化。
根据以上，能够形成阴外壳体5与电缆2之间的气密保持结构，获得图1的线束1。另外，因为阳连接器9的组装顺序属于现有技术，因此在此省略说明。
如以上所说明的那样，在本实施方式的线束1中，以隔开规定宽度的间隙部24并包围电缆2的周围的方式形成熔敷部件21，在超声波熔敷时，通过使熔敷部件21与阴外壳体5的凹部5b嵌合，一边使熔敷部件21振动一边向凹部5b的底壁5c侧按压，从而使与凹部5b的底壁5c接触的熔敷部件21的前端部熔化，使作为该熔化了的熔敷部件21的熔化树脂流入间隙部24，利用熔化树脂覆盖电缆2的周围。
即，在线束1中，通过将熔敷部件21的凸部22的前端部熔化了的熔化树脂引导到电缆2侧，并流入电缆2的周围的间隙部24，从而利用熔化树脂覆盖电缆2的周围。
由此，可使熔化树脂大致均匀地流入电缆2的周围，即，可以以大致均匀的厚度形成电缆2周围的熔化树脂层，利用熔化树脂无间隙地覆盖电缆2的周围，并且，使阴外壳体5与熔敷部件21无间隙地一体化，能够充分地保持阴外壳体5与电缆2之间的气密。
另外，在线束1中，因为使熔敷部件21的凸部22形成为前端尖细形状，因此在超声波熔敷时，能够减小与阴外壳体5的凹部5b的底壁5c接触的面积，并使振动集中于凸部22的前端部，能够使凸部22的前端部易于熔化。因为凸部22的外周与阴外壳体5密合，因此凸部22的前端部熔化了的熔化树脂被引导到电缆2侧。即，通过使凸部22的前端部易于熔化，从而使熔化树脂易于流入间隙部24。
另外，在线束1中，使熔敷部件21的凸部22形成为下述长度：在超声波熔敷时熔化了的熔化树脂的量为完全填充间隙部24，而且流入间隙部24的熔化树脂为通过超声波熔敷时的按压而挤压电缆2的量。由此，在超声波熔敷时，利用流入间隙部24的熔化树脂挤压电缆2的外皮2b，能够进一步提高气密性。
另外，在线束1中，因为以共用其一部分的方式使相邻的凸部22重合而形成，因此能够减小电缆2的间隔，可进一步填塞电缆2的间隔。
另外，在线束1中，因为以相同的树脂材料形成阴外壳体5与熔敷部件21，因此能够通过超声波熔敷使阴外壳体5与熔敷部件21牢固地一体化。
在上述实施方式中，说明了利用熔化树脂完全填充间隙部24的情况，但本发明并不限定于此，即使没有完全填充间隙部24而存在一些间隙的情况，也包含在本发明的技术思想的范围内。
另外，在上述实施方式中，对阴连接器6的阴外壳体5与电缆2之间的气密保持结构进行了说明，但在电缆与阳连接器9连接的情况下，阳连接器9的阳外壳体8与电缆间的气密保持结构也可以应用本发明。
这样，本发明并不限定于上述实施方式，不言而喻，在不脱离本发明的宗旨的范围内可加以各种变更。

Claims (7)

1.一种线束，具备电缆和连接器，该连接器具有形成有该电缆的端部***的电缆***孔的、由树脂构成的外壳体，通过将由树脂构成的熔敷部件超声波熔敷在上述外壳体上，来保持上述外壳体与上述电缆之间的气密，其特征在于，
上述熔敷部件形成为与上述电缆之间间隔有规定宽度的间隙部并包围在上述电缆周围，在上述外壳体的上述电缆***孔的***侧，形成用于嵌合上述熔敷部件的凹部，
在超声波熔敷时，使上述熔敷部件嵌合在上述外壳体的上述凹部，通过一边使上述熔敷部件振动一边将其向上述凹部的底壁侧按压，从而使与上述凹部的底壁接触的上述熔敷部件的前端部熔化，并使该熔化了的上述熔敷部件即熔化树脂流入上述间隙部，从而以熔化树脂覆盖上述电缆的周围。
2.根据权利要求1所述的线束，其特征在于，
上述熔敷部件包括：嵌合在上述外壳体的上述凹部的凸部；以及与该凸部的后端侧形成一体且在超声波熔敷时抵接上述凹部的周缘的凸缘部，
上述凸部形成为比上述外壳体的凹部的深度还长。
3.根据权利要求2所述的线束，其特征在于，
上述熔敷部件的上述凸部形成为前端尖细形状，以使在超声波熔敷时与上述外壳体的上述凹部的底壁接触的面积小。
4.根据权利要求2或3所述的线束，其特征在于，
将上述凸缘部以与上述电缆密合的方式形成，以免上述熔化树脂从该凸缘部与上述电缆之间漏出，并且，将上述凸部以与上述电缆之间间隔有规定宽度的上述间隙部并包围在上述电缆周围的方式形成，
上述凸部形成为下述长度：在超声波熔敷时熔化的上述熔化树脂的量将上述间隙部完全填充，而且流入上述间隙部的上述熔化树脂为通过超声波熔敷时的按压而挤压上述电缆的量。
5.根据权利要求2或3所述的线束，其特征在于，
具备多根上述电缆，
将上述凸部形成为具有比上述电缆的外径还大的内径的圆筒状，并且对每根上述电缆设置上述凸部，
相邻的上述凸部重合地形成，互相共用各自一部分。
6.根据权利要求1～3任一项所述的线束，其特征在于，
上述外壳体与上述熔敷部件由相同的树脂材料构成。
7.一种线束的制造方法，该线束具备电缆和连接器，该连接器具有形成有该电缆的端部***的电缆***孔的、由树脂构成的外壳体，通过将由树脂构成的熔敷部件超声波熔敷在上述外壳体上，来保持上述外壳体与上述电缆之间的气密，该方法的特征在于，
以与上述电缆之间间隔有规定宽度的间隙部并包围在上述电缆的周围的方式形成上述熔敷部件，在上述外壳体的上述电缆***孔的***侧，形成用于嵌合上述熔敷部件的凹部，
在超声波熔敷时，使上述熔敷部件嵌合在上述壳体的上述凹部，通过一边使上述熔敷部件振动一边将其向上述凹部的底壁侧按压，从而使与上述凹部的底壁接触的上述熔敷部件的前端部熔化，并使该熔化了的上述熔敷部件即熔化树脂流入上述间隙部，从而以熔化树脂覆盖上述电缆的周围。
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