JP2009231004A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】電線の被覆部の材料によることなく、多種の電線（束）に絶縁部材を確実に取り付けることができるワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】ワイヤハーネス１は、電線束２と絶縁部材３とを備えている。電線束２は、一端部４ａに露出した芯線４１同士が接合された複数の電線４からなる。絶縁部材３は、電線束２の接合された芯線４１である接合部４３に取り付けられる。絶縁部材３は、筒状の本体部３１と閉塞部３２と連結部３３とを備えている。閉塞部３２は、本体部３１の一端部３４を完全に塞ぐ。連結部３３は、本体部３１の他端部３５の内面同士を一部連結して、電線４の他端部４ｂを通す孔部３６を複数形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、露出した芯線が接合された複数の電線からなる電線束と、電線束の接合された芯線に取り付けられた絶縁部材とを備えたワイヤハーネスに関する。

自動車には多くの電子機器が搭載されており、電子機器はワイヤハーネスを介して自動車や他の電子機器と接続されている。ワイヤハーネスは、複数の電線からなる電線束を備えている。電線は、導電性材料からなる芯線と、該芯線を被覆する絶縁性材料からなる被覆部とを備えている。

これら電線の端末には、端子金具と該端子金具を収容するコネクタハウジングとを備えたコネクタが取り付けられる。また、例えば、これら電線の一端部の芯線を露出させて該芯線同士を超音波溶接や抵抗溶接等によって接合することで、これら電線を電気的に接続することがある。このような電線束の端末に形成される芯線の接合部分（以下、接合部という）を絶縁するために、絶縁性材料からなるキャップ形状の絶縁部材が取り付けられる（例えば、特許文献１ないし４参照）。

特許文献１及び２においては、電線束の端末を接着剤中に浸漬して電線間に接着剤を浸入させた後に、電線束の端末即ち接合部を絶縁部材内に通す。そして、超音波等によって加熱して電線の被覆部の外表面と絶縁部材の内面とを溶着することで、電線束に絶縁部材を取り付けている。

特許文献３においては、電線束の端末即ち接合部を絶縁部材内に通した後に、該絶縁部材内に防水剤を充填する。そして、超音波等によって加熱して電線の被覆部の外表面と絶縁部材の内面とを溶着することで、電線束に絶縁部材を取り付けている。

特許文献４においては、電線束の端末を接着剤中に浸漬して電線間に接着剤を浸入させた後に、電線束の端末即ち接合部を絶縁部材内に通す。そして、電線の被覆部の外表面と絶縁部材の外表面とに亘って粘着テープを巻き付けることで、電線束に絶縁部材を取り付けている。
特開平１１−８７００７号公報 特開平１１−２３３１７５号公報 特開平７−９９０８０号公報 特開平１１−５５８２０号公報

前述した特許文献１ないし３においては、電線の被覆部と絶縁部材とを溶着していた。しかしながら、電線の被覆部の材料には多くの種類があり、一種類の絶縁部材とすべての種類の電線とを強固に溶着させることは難しいので、絶縁部材の汎用性が低く、多くの種類の電線に対応するには複数種の絶縁部材が必要になるといった問題があった。

例えば、特許文献２においては、絶縁部材の内面にポリアミド系樹脂からなるホットメルト層が形成され該ホットメルト層と電線の被覆部とが溶着するので、被覆部がポリ塩化ビニル樹脂からなる電線の場合には高い接着性が得られる。しかし、近年、環境問題を考慮して、被覆部がポリプロピレン系樹脂等のハロゲンフリー樹脂からなる電線も多用されている。そして、被覆部がこのようなポリプロピレン系樹脂からなる電線の場合には、前述したポリアミド系樹脂からなるホットメルト層と十分な接着性を得ることができなかった。

また、特許文献４においては、電線の被覆部と絶縁部材とを粘着テープを巻き付けて固定していた。しかしながら、前述のように電線の被覆部の材料には多くの種類があり、一種類の粘着テープ（の接着剤）で絶縁部材とすべての種類の電線とを強固に固定することは難しいので、絶縁部材や粘着テープの汎用性が低く、多くの種類の電線に対応するには複数種の絶縁部材や粘着テープが必要になるといった問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、電線の被覆部の材料によることなく、多種の電線（束）に絶縁部材を確実に取り付けることができるワイヤハーネスを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、一端部に露出した芯線同士が接合された複数の電線からなる電線束と、前記電線束の接合された前記芯線に取り付けられた絶縁部材と、を備えたワイヤハーネスにおいて、前記絶縁部材が、接合された前記芯線を内側に位置付ける筒状の本体部と、前記本体部の一端部を完全に塞ぐ閉塞部と、前記本体部の他端部の内面同士を一部連結して前記電線の他端部を通す孔部を複数形成する連結部と、を備えたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項２に記載された発明は、中央部に露出した芯線同士が接合された複数の電線からなる電線束と、前記電線束の接合された前記芯線に取り付けられた絶縁部材と、を備えたワイヤハーネスにおいて、前記絶縁部材が、接合された前記芯線を内側に位置付ける筒状の本体部と、前記本体部の一端部の内面同士を一部連結して前記電線の一端部を通す孔部を複数形成するとともに、前記本体部の他端部の内面同士を一部連結して前記電線の他端部を通す孔部を複数形成する一対の連結部と、を備えたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載されたワイヤハーネスにおいて、前記連結部が、超音波溶着によって形成されたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項４に記載された発明は、請求項１に記載されたワイヤハーネスにおいて、前記閉塞部が、前記本体部の一端部の内面同士を超音波溶着して形成されたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項１に記載された発明によれば、絶縁部材が、本体部の一端部を塞ぐ閉塞部と、本体部の他端部の内面同士を一部連結した連結部とを備えているので、絶縁部材側で同材料同士を連結（溶着、接着等）することで絶縁部材を電線束に取り付けることができ、絶縁部材と電線の被覆部とを溶着したり絶縁部材と電線とに粘着テープを巻き付けたりする必要がない。したがって、電線の被覆部の材料によることなく、多種の電線（束）に絶縁部材を確実に取り付けることができる。

請求項２に記載された発明によれば、絶縁部材が、筒状の本体部の一端部の内面同士と他端部の内面同士とをそれぞれ一部連結した一対の連結部を備えているので、絶縁部材側で同材料同士を連結（溶着、接着等）することで絶縁部材を電線束に取り付けることができ、絶縁部材と電線の被覆部とを溶着したり絶縁部材と電線とに粘着テープを巻き付けたりする必要がない。したがって、電線の被覆部の材料によることなく、多種の電線（束）に絶縁部材を確実に取り付けることができる。

請求項３に記載された発明によれば、連結部が超音波溶着によって形成されるので、連結部を簡単かつ確実に形成できるとともに、接着剤等の消耗材を必要としないのでコストを抑制できる。

請求項４に記載された発明によれば、閉塞部が本体部の一端部の内面同士を連結して形成されるので、絶縁部材は単純な筒状に成形すればよく、絶縁部材成形時のコストを抑えることができる。また、閉塞部が超音波溶着によって形成されるので、閉塞部を簡単かつ確実に形成できるとともに、接着剤等の消耗材が必要なくコストを抑制できる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかるワイヤハーネス１を図１ないし図５を参照して説明する。本発明の第１の実施形態にかかるワイヤハーネス１は、例えば、移動体としての自動車に配索される。ワイヤハーネス１は、図１に示すように、電線束２と、電線束２に取り付けられる絶縁部材３とを備えている。

電線束２は、複数の電線４からなる。電線４は、図１に示すように、導電性材料からなる芯線４１と、絶縁性材料からなる被覆部４２とを備えている。芯線４１は、複数の素線４１ａが撚られて形成されている。素線４１ａは、導電性材料からなる。電線４の一端部４ａには、芯線４１が露出している。なお、図示例において電線４は二本であるが、電線４の数は三本以上でもよい。また、芯線４１は、一本の素線４１ａから構成されていてもよい。

被覆部４２は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂や、ポリプロピレン系樹脂等のハロゲンフリー樹脂等の樹脂材料からなる。被覆部４２は、芯線４１を被覆している。そして、電線束２は、同一の樹脂材料からなる被覆部４２を備えた複数の電線４から構成されていてもよく、異なる樹脂材料からなる被覆部４２を備えた複数の電線４が混在していてもよい。

前述した電線束２において、複数の電線４の一端部４ａから露出した芯線４１同士は、互いに接合されている。この芯線４１同士の接合部分と接合部４３という。接合部４３は、露出した芯線４１同士を超音波溶接や抵抗溶接することで形成される。接合部４３は、それぞれの芯線４１同士を電気的に接続して、電線４同士を電気的に接続する。

絶縁部材３は、熱可塑性樹脂等の超音波溶着が可能な合成樹脂からなる。絶縁部材３は、図３に示すように、電線束２の接合部４３に取り付けられる。絶縁部材３は、本体部３１と、閉塞部３２と、連結部３３とを備えている。本体部３１は、円筒状に形成されている。本体部３１の内径は、電線束２の外径よりも大きい。本体部３１は、接合部４３を内側に位置付ける。

閉塞部３２は、本体部３１の電線４の一端部（先端部）４ａ寄りの一端部３４、かつ本体部３１の幅方向（図３中、左右方向）全長に亘って設けられている。閉塞部３２は、本体部３１の一端部３４における図５中の上側の内面３４ａと、この内面３４ａと相対する下側の内面３４ｂとを連結している（図５においては、便宜上、これら内面３４ａ、３４ｂを一点鎖線で示している）。閉塞部３２は、本体部３１の一端部３４を完全に塞いでいる。

前述した閉塞部３２は、本体部３１の前述した内面３４ａ、３４ｂ同士を超音波溶着機によって超音波溶着させて形成される。閉塞部３２は、本体部３１内に接合部４３が通された後で形成される。なお、閉塞部３２は、本体部３１内に接合部４３が通される前に予め形成されていてもよい。

連結部３３は、図３に示すように、本体部３１の電線４の他端部（基端部）４ｂ寄りの他端部３５、かつ本体部３１の幅方向中央に設けられている。連結部３３は、本体部３１の他端部３５における図４中の上側の内面のうちの小円形状の一部の内面３５ａと、この内面３５ａと相対する小円形状の内面３５ｂとを連結している（図４においては、便宜上、これら内面３５ａ、３５ｂを一点鎖線で示している）。このように、連結部３３は、内面３５ａ、３５ｂ同士を連結することで、本体部３１の他端部３５の内面同士を一部連結する。

前述した連結部３３は、本体部３１の前述した内面３５ａ、３５ｂ同士を超音波溶着機によって超音波溶着させて形成される。連結部３３は、本体部３１内に接合部４３が通された後で形成される。連結部３３によって、孔部３６が形成される。

孔部３６は、図３及び図４に示すように、本体部３１の他端部３５側の内部に形成されている。孔部３６は、本体部３１の幅方向に沿って並んで二つ形成されている。孔部３６は、図示例では断面形状が楕円状に形成されている。孔部３６の内径は、電線４の外径よりも大きい。二つの孔部３６内には、それぞれ、電線４の他端部４ｂが通される。

超音波溶着機は、周知の構造のものを用いることができる。超音波溶着機は、電気信号を増幅する発信器と、発信器からの電気信号によって超音波振動する振動子と、振動子に連結され該振動子の超音波振動を被溶着物に伝達するホーン５と、振動子とホーン５とを被溶着物に接離させる接離手段とを少なくとも備えている。

ホーン５は、第１のホーン５１（図５）と、第２のホーン５２（図４）とを備えている。第１のホーン５１は、平板状に形成されている。第１のホーン５１は、絶縁部材３の本体部３１の一端部３４に押し当てることができるように設けられている。第１のホーン５１は、閉塞部３２を形成する。第２のホーン５２は、長尺な円筒状に形成されている。第２のホーン５２は、絶縁部材３の本体部３１の他端部３５かつ幅方向の中央に押し当てることができるように設けられている。第２のホーン５２は、連結部３３を形成する。

前述した超音波溶着機は、超音波振動する第１及び第２のホーン５１、５２を接離手段によって受け治具５３上の絶縁部材３に近づけて、それぞれ本体部３１の一端部３４及び他端部３５に押し当てていく。そして、第１のホーン５１によって本体部３１の前述した内面３４ａ、３４ｂ同士を互いに接触させ、この接触した内面３４ａ、３４ｂ同士にホーン５１の超音波振動を伝達して、摩擦熱によって加熱して溶着して閉塞部３２を形成する。また、第２のホーン５２によって本体部３１の前述した内面３５ａ、３５ｂ同士を互いに接触させ、この接触した内面３５ａ、３５ｂ同士にホーン５２の超音波振動を伝達して、摩擦熱によって加熱して溶着して連結部３３を形成する。

前述した構成の絶縁部材３を電線束２に取り付ける際には、まず、図１に示すように接合部４３が形成された電線束２の電線４の他端部４ｂ側を二つの束に分けて、例えば図示しない治具等によって、電線束２をＹ字状に保持する。その後、接合部４３と絶縁部材３の本体部３１の他端部３５とを相対させ、接合部４３に本体部３１の他端部３５側から矢印Ａ方向に沿って接合部４３と絶縁部材３とを互いに近づけていく。そして、図２に示すように、接合部４３を本体部３１内に位置付ける。

そして、受け治具５３上で前述した超音波溶着機の第１のホーン５１を本体部３１の一端部３４に押し当てて該本体部３１の内面３４ａ、３４ｂ同士を溶着して閉塞部３２を形成し、本体部３１の一端部３４を塞ぐ。

また、第２のホーン５２を本体部３１の他端部３５に押し当てて該本体部３１の内面３５ａ、３５ｂ同士を溶着して連結部３３を形成し、二つの孔部３６を形成する。このとき、電線４の二つの束の間に連結部３３を形成することで、二つの孔部３６内にそれぞれ電線４が通される。こうして、図３に示すように、絶縁部材３が電線束２に取り付けられる。

このように絶縁部材３が電線束２に取り付けられると、電線束２を矢印Ａ１方向（図３）に引っ張っても（絶縁部材３を矢印Ａ２方向（図３）に引っ張っても）、連結部３３に接合部４３が引っ掛かって絶縁部材３が電線束２から外れてしまうことがない。また、電線束２を矢印Ａ２方向に押し込んでも（絶縁部材３を矢印Ａ１方向に押し込んでも）、閉塞部３２に接合部４３が押し当たって電線束２が絶縁部材３外へと突き抜けてしまうことがない。絶縁部材３と電線束２とを互いに離れる方向に移動させようとすると、連結部３３に接合部４３が引っ掛かって絶縁部材３が電線束２から外れてしまうことがない。以上のように、絶縁部材３は確実に接合部４３に取り付けられ、絶縁部材３によって接合部４３は確実に絶縁される。

本実施形態によれば、絶縁部材３が、本体部３１の一端部３４を塞ぐ閉塞部３２と、本体部３１の他端部３５の内面３５ａ、３５ｂ同士を連結した連結部３３とを備えているので、絶縁部材３側で同材料同士を溶着して連結することで絶縁部材３を電線束２に取り付けることができ、絶縁部材３と電線４の被覆部４２とを溶着したり絶縁部材３と電線４とに粘着テープを巻き付けたりする必要がない。したがって、電線４の被覆部４２の材料によることなく、多種の電線４（電線束２）に絶縁部材３を確実に取り付けることができる。

連結部３３が超音波溶着によって形成されるので、連結部３３を簡単かつ確実に形成できるとともに、接着剤等の消耗材を必要としないのでコストを抑えることができる。

閉塞部３２が本体部３１の一端部３４の内面３４ａ、３４ｂ同士を連結して形成されるので、絶縁部材３は単純な筒状に成形すればよく、絶縁部材３成形時のコストを抑えることができる。また、閉塞部３２が超音波溶着によって形成されるので、閉塞部３２を簡単かつ確実に形成できるとともに、接着剤等の消耗材が必要なくコストを抑制できる。

本実施形態においては、連結部３３が一つ設けられていた。しかしながら本発明では、連結部３３が複数設けられていてもよい。例えば、連結部３３が本体部３１の他端部３５に本体部３１の幅方向に沿って並んで二つ設けられてもよい。この場合、電線４が通される孔部３６は三つ形成される。また、本実施形態においては、連結部３３が連結する本体部３１の内面３５ａ、３５ｂの形状は小円形状とされていたが、矩形状等であってもよい。即ち、連結部３３が複数の孔部３６を形成するのであれば、連結部３３の個数や前記内面３５ａ、３５ｂの形状は何ら限定されることはない。

また、本実施形態においては、閉塞部３２と連結部３３とは超音波溶着によって形成されていた。しかしながら本発明では、例えば閉塞部３２と連結部３３とが接着剤等による接着によって形成されてもよい。この場合、同一の材料からなる本体部３１の内面３４ａ、３４ｂ同士、内面３５ａ、３５ｂ同士を接着すればよいので、多種の電線４に確実に取り付けることができる。さらに、閉塞部３２と連結部３３とが、熱源からの熱による熱溶着や、レーザー光によるレーザー溶着等によって形成されてもよい。即ち、閉塞部３２と連結部３３とが形成できるのであれば、その方法はどんなものであってもよい。

また、本実施形態においては、絶縁部材３が筒状に形成されていた。しかしながら本発明では、絶縁部材３がキャップ状に形成されてもよい。即ち、絶縁部材３が、予め閉塞部３２の形成された形状（キャップ状）として射出成形等によって成形されてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態にかかるワイヤハーネス１Ａを、図６を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本発明の第２の実施形態にかかるワイヤハーネス１Ａは、電線束２Ａと、絶縁部材３Ａとを備えている。電線束２Ａは、中央部４ｃに露出した芯線４１同士が接合された複数の電線４からなる。即ち、接合部４３Ａは、複数の電線４の中央部４ｃに設けられている。

絶縁部材３Ａは、接合部４３Ａに取り付けられて、該接合部４３Ａを絶縁する。絶縁部材３は、本体部３１と、一対の連結部３３、３３Ａとを備えている。一対の連結部３３、３３Ａのうちの一方の連結部３３は、前述した第１の実施形態の連結部３３と同位置に設けられかつ同等の構造であるので、詳しい説明は省略する。

他方の連結部３３Ａ（以下、単に連結部３３Ａという）は、形成された位置のみが一方の連結部３３と異なる。連結部３３Ａは、本体部３１の一端部３４かつ本体部３１の幅方向中央に設けられている。

前述した連結部３３Ａは、本体部３１の一端部３４の内面同士を一部連結している。連結部３３Ａは、超音波溶着機によって超音波溶着させて形成される。連結部３３Ａは、本体部３１内に接合部４３Ａが通された後で形成される。連結部３３Ａによって、孔部３６Ａが形成される。

孔部３６Ａは、本体部３１の一端部３４側の内部に設けられている。孔部３６Ａは、本体部３１の幅方向に沿って並んで二つ形成されている。孔部３６Ａは、断面形状が楕円状に形成されている。孔部３６Ａの内径は、電線４の外径よりも大きい。二つの孔部３６Ａ内には、それぞれ、電線４の一端部４ａが通される。

前述した構成の絶縁部材３Ａを電線束２Ａに取り付ける際には、まず、電線束２Ａを絶縁部材３Ａの本体部３１内に通し、電線４の中央部４ｃに形成された接合部４３Ａを本体部３１内に位置付ける。そして、電線束２Ａの電線４の一端部４ａ側と他端部４ｂ側とをそれぞれ二つの束に分けて、例えば図示しない治具等によって、電線束２ＡをＸ字状に保持する。

その後、第１の実施形態と同様に、超音波溶着機によって連結部３３、３３Ａを形成して、二つの孔部３６、３６Ａを形成する。このとき、電線４の一端部４ａ側の二つの束の間に連結部３３Ａを形成することで、二つの孔部３６Ａ内にそれぞれ電線４の一端部４ａが通される。また、電線４の他端部４ｂ側の二つの束の間に連結部３３を形成することで、二つの孔部３６内にそれぞれ電線４の他端部４ｂが通される。こうして、絶縁部材３Ａが電線束２Ａに取り付けられる。

このように絶縁部材３Ａが電線束２Ａに取り付けられると、電線束２Ａを矢印Ｂ１方向（図６）に引っ張っても（絶縁部材３Ａを矢印Ｂ２方向（図６）に引っ張っても）、接合部４３Ａが連結部３３に引っ掛かって接合部４３Ａが絶縁部材３Ａ外に出てしまうことがない。また、電線束２Ａを矢印Ｂ２方向に引っ張っても（絶縁部材３Ａを矢印Ｂ１方向に引っ張っても）、接合部４３Ａが連結部３３Ａに引っ掛かって接合部４３Ａが絶縁部材３Ａ外に出てしまうことがない。以上のように、絶縁部材３Ａは確実に接合部４３Ａに取り付けられ、絶縁部材３Ａによって接合部４３Ａは確実に絶縁される。

本実施形態によれば、絶縁部材３Ａが、筒状の本体部３１の一端部３４の内面同士と他端部３５の内面同士とをそれぞれ一部連結した一対の連結部３３、３３Ａを備えているので、絶縁部材３Ａ側で同材料同士を溶着して連結することで絶縁部材３Ａを電線束２Ａに取り付けることができ、絶縁部材３Ａと電線４の被覆部４２とを溶着したり絶縁部材３Ａと電線４とに粘着テープを巻き付けたりする必要がない。したがって、電線４の被覆部４２の材料によることなく、多種の電線４（電線束２Ａ）に絶縁部材３Ａを確実に取り付けることができる。

連結部３３、３３Ａが超音波溶着によって形成されるので、連結部３３、３３Ａを簡単かつ確実に形成できるとともに、接着剤等の消耗材を必要としないのでコストを抑制できる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるワイヤハーネスを示す上面図である。 図１に示された絶縁部材が電線束に取り付けられる途中の状態を示す上面図である。 図２に示された絶縁部材が電線束に取り付けられた状態を示す上面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図３中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるワイヤハーネスを示す上面図である。

符号の説明

１、１Ａ ワイヤハーネス
２、２Ａ 電線束
３、３Ａ 絶縁部材
４ 電線
４ａ 一端部（電線）
４ｂ 他端部（電線）
４ｃ 中央部（電線）
３１ 本体部
３２ 閉塞部
３３、３３Ａ 連結部
３４ 一端部（本体部）
３５ 他端部（本体部）
３６、３６Ａ 孔部
４１ 芯線

Claims (4)

1. 一端部に露出した芯線同士が接合された複数の電線からなる電線束と、前記電線束の接合された前記芯線に取り付けられた絶縁部材と、を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記絶縁部材が、
   接合された前記芯線を内側に位置付ける筒状の本体部と、
   前記本体部の一端部を完全に塞ぐ閉塞部と、
   前記本体部の他端部の内面同士を一部連結して前記電線の他端部を通す孔部を複数形成する連結部と、を備えたことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 中央部に露出した芯線同士が接合された複数の電線からなる電線束と、前記電線束の接合された前記芯線に取り付けられた絶縁部材と、を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記絶縁部材が、
   接合された前記芯線を内側に位置付ける筒状の本体部と、
   前記本体部の一端部の内面同士を一部連結して前記電線の一端部を通す孔部を複数形成するとともに、前記本体部の他端部の内面同士を一部連結して前記電線の他端部を通す孔部を複数形成する一対の連結部と、を備えたことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 前記連結部が、超音波溶着によって形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記閉塞部が、前記本体部の一端部の内面同士を超音波溶着して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。

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