JP5303859B2

JP5303859B2 - 電線の支持構造

Info

Publication number: JP5303859B2
Application number: JP2007124462A
Authority: JP
Inventors: 繁晴石原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2027-05-09
Also published as: JP2008281383A

Description

本発明は、ワイヤハーネスの電線を、樹脂成形のモールド部により支持する構造に関する。

例えば、自動車のパワーステアリング装置には操舵トルクを検出するためのトルク検出装置が設けられている。このトルク検出装置は、磁石ロータと、その回転変位による磁気変化を捉える集磁リングとを備えている（例えば特許文献１参照。）。集磁リングの出力端子となる導体には、ハーネスの電線が、例えば「熱カシメ」により接続され、この接続箇所に樹脂成形が施される。

特開２００６−６４５８７号公報（図１）

しかしながら、ワイヤハーネスに引っ張り力が加わった場合、その力が、ワイヤハーネスを構成する各電線から接続箇所に伝わり、接続箇所に破損や変形を生じて、電線の接続が不良となることがあった。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、ワイヤハーネスに引っ張り力が付与されても電線の接続不良を生じにくい電線の支持構造を提供することを目的とする。

本発明は、ワイヤハーネスの電線終端と他の導体との接続箇所に樹脂成形を施して形成されたモールド部により、当該接続箇所から外部へ導出されるまでの電線を支持する電線の支持構造であって、前記電線は被覆電線であって、その被覆部分は前記接続箇所から外部へ導出される途中で少なくとも１箇所曲折部を有することを特徴とするものである。
上記のような電線の支持構造では、被覆電線の被覆部分は接続箇所から外部へ導出される途中で電線が少なくとも１箇所曲折部を有することによって、樹脂との摩擦力を確保するとともに、電線に対する引っ張り力を、種々の方向への樹脂の内部応力により受け止めることができる。

また、上記電線の支持構造において、電線は、接続箇所からモールド部内を通過し、一旦前記モールド部外へ出てから再びモールド部内に入り、これを通過して最終的に外部へ導出されるように配置している。
この場合、一旦モールド部外へ出た部位の存在により、電線への引っ張り力を実質的に遮断することができる。従って、ワイヤハーネスに引っ張り力が付与されても電線の接続不良を生じにくい。

また、上記電線の支持構造において、モールド部から外部へ導出される直前の電線とモールド部の外面との間に残る肉厚は、外部へ導出された電線を外方へ引っ張る力が所定値を超えると破損するように他の部分より薄く形成されていることが好ましい。
この場合、所定値を超える引っ張り力が原因となって破損が生じ、外観が変化する。従って、電線の接続不良を生じる可能性のある事実を、目視によって容易に確認することができる。

また、上記電線の支持構造において、電線は、一旦前記モールド部外へ出てから再び前記モールド部内に入るまでのモールド部外で、湾曲して遊びのある長さを形成していることが好ましい。
この場合、遊びのある長さにより、電線の引っ張り力を確実に遮断することができる。

本発明の電線の支持構造によれば、接続箇所から外部へ導出される途中で電線が少なくとも１箇所曲折部を有することによって、樹脂との摩擦力を確保するとともに、電線に対する引っ張り力を、種々の方向への樹脂の内部応力により受け止めることができる。従って、ワイヤハーネスに引っ張り力が付与されても電線の接続不良を生じにくい電線の支持構造を提供することができる。

図１は、電動パワーステアリング装置に使用されるトルク検出装置１００の概略構成を示す分解斜視図である。図において、入力軸１と出力軸２とは、細径のトーションバー３を介して互いに接続されている。なお、図示の都合上、トーションバー３は、途中の図示を省略しているが、入力軸１から出力軸２までつながった１本のバーである。入力軸１には周方向に２４極（Ｎ，Ｓ極×１２）の着磁が施された円筒形状の永久磁石４が取り付けられる。

一方、出力軸２には軟磁性体からなる円筒形状のヨーク５が取り付けられる。永久磁石４はヨーク５の内側に挿入され、ヨーク５の内周面との間に径方向への僅かな隙間を空けて互いに対向する。また、ヨーク５は集磁リング装置６の内側に挿入され、両者は、径方向に僅かな隙間を空けて互いに対向する。集磁リング装置６は２個の集磁リング６１を備え、その出力はハーネス７の電線（被覆電線）８により取り出される。なお、上記各部材は、相互に同軸的に配置されている。各部材を組み立てた状態のトルク検出装置１００は、集磁リング装置６に形成されている孔６ｈを利用して取り付けることができる。

上記のように構成されたトルク検出装置１００において、入力軸１にトルク（操舵トルク）が加えられると、トルクに応じてトーションバー３が捩れ、入力軸１と出力軸２との間に相対的な回転変位が生じる。これにより、永久磁石４とヨーク５とは相対的に回転変位を生じ、その量に応じた出力が、集磁リング装置６によって得られる構成となっている。

図２は、集磁リング装置６のみの正面図である。集磁リング装置６は、上記の集磁リング６１を備えたリング保持部６ａと、このリング保持部６ａを支持し、集磁リング６１から電線８までの電気回路や電気的接続箇所を含む支持基部６ｂと、４本の電線８を含み、所定の長さと形状に形成されたワイヤハーネス７とを備えている。リング保持部６ａ及び支持基部６ｂは、一体的に樹脂（エポキシ樹脂）成形されている。

図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図（但し、簡略化している。）であり、本発明の電線の接続構造の第１実施形態を示している。図において、ワイヤハーネス７の電線８（４本）の各終端において、その心線は、熱カシメによりＬ字状の導体６２の垂直部分に固定されている。導体６２の水平部分にはホールＩＣ６３への入出力線６４が接続されている。ホールＩＣ６３は一対の集磁リング６１に挟まれて配置され、磁束が、一方の集磁リング６１からホールＩＣ６３を通り抜けて、他方の集磁リング６１へ抜けるように構成されている。また、導体６２上には、ホールＩＣ６３に対する外付け用のコンデンサ６５が載せられている。紙面に垂直な方向に見て、電線８及び導体６２は４組、ホールＩＣ６３は２個、コンデンサ６５は４個存在する。

支持基部６ｂ及びリング保持部６ａは、段階的に樹脂成形が施される。例えば、まず、導体６２上に入出力線６４やコンデンサ６５が集結する１次モールド部６ｃが形成される。次に、導体６２に電線８を熱カシメにより取り付けた状態で、２次モールド部６ｄが形成される。そして最後に、支持基部６ｂ及びリング保持部６ａの全体を成す３次モールド部６ｅが形成される。こうして、集磁リング６１から電線８までを含む全体が、一体的に樹脂成形された状態となる。

また、上記電線８は、導体６２との接続箇所Ｐからまっすぐに最短路で導出されず、途中で略「コ」の字状に曲がりくねっている（少なくとも１箇所曲折部を有する状態の一例）。すなわち、電線８は、電路としての導出方向（図３の場合は図の上下方向）への最短路から外れて、その方向とは異なる方向へ展開されていることにより、最短路より長くなっている。これにより、２次モールド部６ｄに埋設された電線８と樹脂との接触面積が増大し、摩擦力が増大する。また、曲がりくねっていることにより、電線８に対してこれを引っ張る力が付与された場合に、その力を、種々の方向への樹脂の内部応力により受け止めることができる。従って、電線８に対してこれを引っ張る力が付与された場合に、その力は、電線８と導体６２との接続箇所Ｐにまでほとんど届かない。これにより、ワイヤハーネス７に引っ張り力が付与されても電線８の接続不良を生じにくい電線の支持構造を提供することができる。

一方、２次モールド部６ｄから外部へ導出される直前の電線８と２次モールド部６ｄの外面６ｄ１との間に残る肉厚Δｔは、外部へ導出された電線８を外方へ引っ張る力が所定値を超えると破損するように、他の部分より薄く形成されている。従って、この所定値を超える引っ張り力が電線８に付与されると、図４に示すように、肉厚の薄い部分に破損が生じ、破片Ｃとなって脱落する。この結果、電線８は図４の上方向に持ち上げられ、かつ、２次モールド部６ｄから外へ出る位置も図３とはずれる。

従って、所定値を超える引っ張り力が原因となって破損が生じ、電線８の引き出し位置がずれた、という事実を、目視によって容易に確認することができる。図４の状態では電線８と樹脂との接触面積が図３の状態より減少し、引っ張り力が接続箇所Ｐに及びやすくなる。従って、破損した瞬間に引っ張り力が接続箇所Ｐに及び、電線８の接続不良が生じている可能性があるが、この事態を、図３から図４の状態となったことによって、容易に確認することができる。なお、肉厚Δｔを選択することにより、破損を生じる直前の所定値（破損を生じない限度値）を設定することができる。

次に、本発明の電線の接続構造の第２実施形態について、図５，図６を参照して説明する。図５は、図２におけるＡ−Ａ線断面図（但し、簡略化している。）であり、本発明の電線の接続構造の第２実施形態を示している。図５において、電線８の形態以外は第１実施形態（図３）と同様である。電線８は、導体６２との接続箇所Ｐからまっすぐに最短路で導出されず、途中で略「ｖ」の字状（横向き）に曲がりくねっている。しかも、電線８は、接続箇所Ｐから２次モールド部６ｄ内を通過し、一旦２次モールド部６ｄ外（側面）へ出てから再び２次モールド部６ｄ内に入り、これを通過して最終的に外部（上面）へ導出されるように配置されている。かかる配置によって、電線８は、接続箇所Ｐから一旦２次モールド部６ｄ外（側面）へ出るまでの第１部位８ａと、途中で外部に露出している第２部位８ｂと、再び２次モールド部６ｄ内に入って外部（上面）へ導出されるまでの第３部位８ｃとを有している。

上記第１部位８ａ及び第３部位８ｃは、その曲がりによって、樹脂との接触面積すなわち摩擦力を確保するとともに、電線８に対してこれを引っ張る力が付与された場合に、その力を、種々の方向への樹脂の内部応力により受け止めることができる。また、第２部位８ｂは、外部でＵ字状に湾曲し、かつ、湾曲の内面と２次モールド部６ｄの側面との間に隙間Ｇを残して、若干遊びのある長さを形成している。

このような電線８の形態によれば、電線８に対してこれを引っ張る力が付与された場合に、その力は、第３部位８ｃと樹脂との摩擦力及び樹脂の内部応力によって受け止められ、第３部位８ｃがずれ動かない限り、第２部位８ｂには実質的に力が及ばない。従って、第１部位８ａにも力が及ばず、結果的に、第２部位８ｂの存在で力の伝達が遮断されることになる。仮に第３部位８ｃがずれ動いても、隙間Ｇが無くなるまでは第１部位８ａに力は及ばない。すなわち、当該電線の支持構造によれば、電線８への引っ張り力を実質的に遮断することができるので、ワイヤハーネス７に引っ張り力が付与されても電線８の接続不良を生じにくい。

一方、２次モールド部６ｄから外部へ導出される直前の電線８すなわち第３部位８ｃと、２次モールド部６ｄの外面６ｄ１との間に残る肉厚Δｔは、外部へ導出された電線８を外方へ引っ張る力が所定値を超えると破損するように、他の部分より薄く形成されている。従って、この所定値を超える引っ張り力が電線８に付与されると、図６に示すように、肉厚の薄い部分に破損が生じ、破片Ｃとなって脱落する。この結果、電線８は図６の上方向に持ち上げられ、かつ、２次モールド部６ｄから外へ出る位置も図６とは大きくずれて、側面から出る状態となる。

従って、所定値を超える引っ張り力が原因となって破損が生じ、電線８の引き出し位置がずれた、という事実を、目視によって容易かつ明瞭に確認することができる。図６の状態では電線８と樹脂との接触は第１部位８ａのみとなり、引っ張り力が接続箇所Ｐに及びやすくなる。従って、破損した瞬間に引っ張り力が接続箇所Ｐに及び、電線８の接続不良が生じている可能性があるが、この事態を、図５から図６の状態となったことによって、極めて容易に確認することができる。なお、肉厚Δｔを選択することにより、破損を生じる直前の所定値（破損を生じない限度値）を設定することができる。

なお、上記第１実施形態（図３，図４）では電線８を「コ」の字状に樹脂内に埋設したが、埋設形状は種々の変形が可能であり、Ｖ字状やＳ字状であってもよい。また、図７の（ａ）に示すようにコイル状であってもよい。いずれの場合も、所定値を超える引っ張り力が電線８に付与されたことを破損によって認知するには、外部へ導出される直前の２次モールド部６ｄの肉厚を意図的に薄くすることが必要である。

なお、上記第２実施形態（図５，図６）では接続箇所Ｐから２次モールド部６ｄ外に導出する途中の電線８を一旦２次モールド部６ｄの側面に出す構成としたが、途中で樹脂外に出る構成は種々の変形が可能である。例えば、図７の（ｂ）に示すように、２次モールド部６ｄ内に空洞部６ｄ２を形成すれば、この空洞部６ｄ２で電線８を曲がりくねらせて遊びのある長さを形成することにより、第２実施形態と同様に、引っ張り力を遮断する構造とすることができる。また、所定値を超える引っ張り力が電線８に付与されたことを破損によって認知するには、最終的に２次モールド部６ｄの外面６ｄ１に導出する直前の肉厚を薄くすればよい。

電動パワーステアリング装置に使用されるトルク検出装置の概略構成を示す分解斜視図である。図１のトルク検出装置における集磁リング装置のみの正面図である。図２におけるＡ−Ａ線断面図（但し、簡略化している。）であり、本発明の電線の接続構造の第１実施形態を示している。図３の状態から電線が上に引っ張られたことにより肉厚の薄い部分に破損が生じ、破片Ｃとなって脱落する状態を示す図である。図２におけるＡ−Ａ線断面図（但し、簡略化している。）であり、本発明の電線の接続構造の第２実施形態を示している。図５の状態から電線が上に引っ張られたことにより肉厚の薄い部分に破損が生じ、破片Ｃとなって脱落する状態を示す図である。電線の埋設形状の他の例を示す断面図である。

符号の説明

６ｄモールド部
７ワイヤハーネス
８電線
６２導体
Ｐ接続箇所
Δｔ肉厚

Claims

ワイヤハーネスの電線終端と他の導体との接続箇所に樹脂成形を施して形成されたモールド部により、当該接続箇所から外部へ導出されるまでの電線を支持する電線の支持構造であって、
前記電線は、被覆電線であって、その被覆部分は、前記接続箇所から前記モールド部内を通過し、一旦前記モールドの一側面から部外へ出てから再び前記一側面から前記モールド部内に入り、これを通過して最終的に外部へ導出されるように配置されていることを特徴とする電線の支持構造。
前記モールド部から外部へ導出される直前の電線の曲折部と、電線が最終的に外部に導出される前記モールド部の外面との間に残る肉厚は、外部へ導出された電線を外方へ引っ張る力が所定値を超えると破損するように他の部分より薄く形成されている請求項１に記載の電線の支持構造。
前記電線は、一旦前記モールド部外へ出てから再び前記モールド部内に入るまでの前記モールド部外で、前記モールドの部外面と間に隙間を生じさせるように湾曲して遊びのある長さを形成している請求項１記載の電線の支持構造。