JP6318300B1 - Conductive electrical component structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】高強度、耐摩耗性、耐衝撃性、高屈曲性能および高耐振動性を確保しつつ、省スペース化による軽量化および低コスト化を実現できる電導性電装部品構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁塗料層4は、圧縮コイルスプリング2の外表面に塗布されている。第2電極帯5は、絶縁塗料層4の外表面に密着状態に配置されている。保護層6は、絶縁塗料層4の外表面で第2電極帯5を覆うように密着状態に配置されている。第2電極帯5は、絶縁塗料層4の外表面で圧縮コイルスプリング2のコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置されている。圧縮コイルスプリング2の作動に伴う伸縮変位時に、蛇行帯37(第2電極帯5)に発生する変位を腹部37a(5a)と節部37b(5b)とで吸収する。【選択図】図2The present invention provides a conductive electrical component structure and a manufacturing method thereof capable of realizing light weight and low cost by saving space while ensuring high strength, wear resistance, impact resistance, high bending performance and high vibration resistance. provide. An insulating paint layer is applied to an outer surface of a compression coil spring. The second electrode strip 5 is disposed in close contact with the outer surface of the insulating paint layer 4. The protective layer 6 is disposed in close contact so as to cover the second electrode strip 5 with the outer surface of the insulating paint layer 4. The second electrode strip 5 is arranged in a meandering shape along the coil wire axis of the compression coil spring 2 on the outer surface of the insulating paint layer 4. At the time of expansion / contraction displacement accompanying the operation of the compression coil spring 2, the displacement generated in the meandering band 37 (second electrode band 5) is absorbed by the abdominal part 37a (5a) and the node part 37b (5b). [Selection] Figure 2
Description
本発明は電気系統に適用されるコイルスプリングといった電導性電装部品構造の改良に係り、とりわけ、振動や屈曲力が繰り返し加わる個所に取り付けるのに好都合な電導性電装部品構造およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an improvement in the structure of a conductive electrical component such as a coil spring applied to an electrical system, and more particularly to a conductive electrical component structure that is convenient to be attached to a place where vibration and bending force are repeatedly applied, and a manufacturing method thereof.
例えば、自動車の製造業界では、電装品への電力供給のため、種々の電線が接続用のワイヤーハーネスとして使用されている。この種の適用例としては、ABS(アンチロック・ブレーキング・システム)、EPB(エレクトリック・パーキングブレーキ)、AVS(アダプティブ・バリアブル・サスペンションシステム)やWSS(ホイール・スキッドシステム)等に対するセンサーへの接続がある。将来的な適用としては、EMB(エレクトリック・モータブレーキ)に対するセンサーへの接続がある。また、他の適用例としては、コンピュータを内蔵した電子制御ユニット(ECU)と各種の車載センサーとの接続に用いられている。 For example, in the automobile manufacturing industry, various electric wires are used as wire harnesses for connection in order to supply electric power to electrical components. Examples of this type of application include connection to sensors for ABS (anti-lock braking system), EPB (electric parking brake), AVS (adaptive variable suspension system), WSS (wheel skid system), etc. There is. Future applications include connection to sensors for EMB (electric motor brakes). As another application example, it is used for connection between an electronic control unit (ECU) incorporating a computer and various in-vehicle sensors.
ABS(アンチロック・ブレーキング・システム)では、特許文献1−3に記載された車両のサスペンション(ショックアブゾーバ)が設けられた個所に設けられている。
この一例として図15に示す車両のサスペンション構造がある。このサスペンション構造では、ダンパー50の周りに圧縮コイルスプリング51が囲繞する状態に設けられている。
In the ABS (anti-lock braking system), the vehicle suspension (shock absorber) described in Patent Documents 1-3 is provided at a location where the suspension is provided.
An example of this is the vehicle suspension structure shown in FIG. In this suspension structure, the
圧縮コイルスプリング51の基端部には、回転センサー52のディスク53が配置され、ノギス状のキャリパー54がディスク53の外周部を遊嵌状態に挟んでいる。
キャリパー54は、ABSワイヤ55aを有するマイクロコンピュータ55に接続されている。マイクロコンピュータ55からは電源線55a、55bがHSチューブ56、中継コネクター57、樹脂製プロテクターチューブ58および防水グロメット59などの保持部材に支えられながらECU(図示せず)に配索接続されている。
A
The
また、特許文献4に記載されたコード巻取り装置では、内蔵型のゼンマイバネを周囲に対して電気絶縁状態に設け、ゼンマイバネを信号伝達手段として利用してスリップリングの取付けを不要にしている。これにより、スリップリングの交換をなしく、経年変化による接点の導通不良を防止している。
Further, in the cord winding device described in
しかしながら、近時の自動車業界では車両の軽量化に重点をおいていることから、電線に対する軽量化も要請されており、配索電線を用いたものでは、高屈曲性能の確保を目指すものの、軽量化という観点からは不十分である。
また、電線の配索は、車両の床下で外部に露出しているため、車両の走行時に路上の飛び石などが衝突しても損傷を受けないように高強度および耐衝撃性を有することが要請されている。
とりわけ、車両のサスペンション構造における圧縮コイルスプリング周りの配索電線は、作動時に伸縮変位を受ける圧縮コイルスプリングにつられて揺れ易いので、配線の慎重な配索が必要となる。
However, since the recent automobile industry has focused on reducing the weight of vehicles, there is a demand for reducing the weight of the wires. It is insufficient from the viewpoint of conversion.
Also, since the wiring of the wires is exposed to the outside under the floor of the vehicle, it is required to have high strength and impact resistance so that it will not be damaged even if a stepping stone on the road collides when the vehicle is running. Has been.
In particular, the wiring wire around the compression coil spring in the suspension structure of the vehicle is easily shaken by the compression coil spring that is subjected to expansion and contraction displacement during operation, so that careful wiring of the wiring is required.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高強度、耐摩耗性、耐衝撃性、高屈曲性能および高耐振動性を確保しつつ、省スペース化による軽量化および低コスト化ならびに、作動時にコイルスプリングが伸縮変位を受ける状況下でも配線の慎重な配索が不要となる電導性電装部品構造およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to achieve high strength, wear resistance, impact resistance, high bending performance, and high vibration resistance, while at the same time reducing the weight and reducing the cost. It is another object of the present invention to provide a conductive electrical component structure that eliminates the need for cautious wiring even under a situation in which a coil spring is subject to expansion and contraction during operation, and a method for manufacturing the same.
(請求項1および請求項8について)
作動時に動荷重により伸縮変位を繰り返して受けるコイルスプリングを第1電極として有する電導性電装部品構造において、絶縁塗料層は、コイルスプリングの外表面に塗布されている。第2電極帯は、絶縁塗料層の外表面に密着状態に配置されている。保護層は、絶縁塗料層の外表面で第2電極帯を覆うように密着状態に配置されている。
第2電極帯は、絶縁塗料層の外表面でコイルスプリングのコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置されて多数の腹部と多数の節部とを交互に連続形成した蛇行帯として曲成状態にされている。コイルスプリングの作動に伴う伸縮変位時に、第2電極帯に発生する変位を腹部と節部とで吸収可能に構成している。
(About
In a conductive electrical component structure having a coil spring that repeatedly receives expansion and contraction due to a dynamic load during operation as a first electrode, an insulating paint layer is applied to the outer surface of the coil spring. The second electrode strip is disposed in close contact with the outer surface of the insulating paint layer. The protective layer is disposed in close contact so as to cover the second electrode strip on the outer surface of the insulating coating layer.
The second electrode band is arranged in a meandering shape along the coil wire axis of the coil spring on the outer surface of the insulating paint layer, and is bent as a meandering band in which a large number of abdomen and a large number of nodes are alternately and continuously formed. Has been. At the time of expansion / contraction displacement accompanying the operation of the coil spring, the displacement generated in the second electrode band can be absorbed by the abdomen and the node.
請求項1および請求項8では、コイルスプリングを第1電極とし、第2電極帯を絶縁塗料層の外表面でコイルスプリングのコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置した蛇行帯として曲成している。
このため、コイルスプリング自体が導電体となり、複数の電線を束ねたワイヤハーネスを用いることなく、各種のセンサーと電気制御ユニット(ECU)との間の信号伝達を行うことができ、省スペース化による軽量化および低コスト化が可能となる。しかも、コイルスプリングの作動に伴う伸縮変位時に、第2電極帯に発生する変位を蛇行帯の腹部と節部とで吸収するため、配線の慎重な配索が不要となる。
In
For this reason, the coil spring itself becomes a conductor, and signals can be transmitted between various sensors and the electric control unit (ECU) without using a wire harness in which a plurality of electric wires are bundled. Weight reduction and cost reduction are possible. In addition, since the displacement generated in the second electrode band is absorbed by the abdomen and the node of the meandering band at the time of expansion / contraction displacement due to the operation of the coil spring, careful wiring of the wiring becomes unnecessary.
(請求項2について)
コイルスプリングは、車両の車体を支持するサスペンション機構に組み込まれており、第1電極および第2電極帯は協働して、車体に設けられたセンサーからの信号を電気制御コンピュータに伝達可能に構成されている。
(About claim 2)
The coil spring is incorporated in a suspension mechanism that supports the vehicle body of the vehicle, and the first electrode and the second electrode belt cooperate to transmit a signal from a sensor provided on the vehicle body to the electric control computer. Has been.
請求項2では、車両の車体を支持するサスペンション機構に組み込まれたコイルスプリングであっても、コイルスプリング自体が導電体となり、省スペース化による軽量化および低コスト化が達成可能となる。
絶縁塗料層および保護層の双方を高強度、耐摩耗性、耐衝撃性、高屈曲性能および高耐振動性の各特性を併有する樹脂とすることにより、これら各種の特性を確保することが可能となる。
According to the second aspect, even if the coil spring is incorporated in a suspension mechanism that supports the vehicle body of the vehicle, the coil spring itself becomes a conductor, and it is possible to achieve weight reduction and cost reduction by space saving.
It is possible to secure these various characteristics by making both the insulating paint layer and the protective layer a resin that has high strength, wear resistance, impact resistance, high bending performance and high vibration resistance. It becomes.
(請求項3について)
第2電極帯は電導性合成樹脂から成るため、絶縁塗料層および保護層の双方に対して馴染み易くなり、絶縁塗料層および保護層の双方に対する結合性が良好となる。
(Claim 3)
Since the second electrode strip is made of a conductive synthetic resin, it becomes easy to become familiar with both the insulating paint layer and the protective layer, and the bonding property to both the insulating paint layer and the protective layer is improved.
(請求項4について)
コイルスプリングの一端部である直線部には、樹脂製キャップが嵌着固定されている。樹脂製キャップの嵌着固定に伴って、第2電極帯に電気接続する第2導電線が樹脂製キャップから導出されている。樹脂製キャップの中央部には、第1電極に電気接続された第1導電線が導出されている。
この配線構成により、第2電極帯および第1電極の双方を電極として電源と電装部品とを電気接続できる便宜が得られる。
(About claim 4)
A resin cap is fitted and fixed to the linear portion which is one end portion of the coil spring. Along with the fitting and fixing of the resin cap, the second conductive wire that is electrically connected to the second electrode band is led out from the resin cap. A first conductive line electrically connected to the first electrode is led out at the center of the resin cap.
This wiring configuration provides the convenience of being able to electrically connect the power supply and the electrical component using both the second electrode strip and the first electrode as electrodes.
(請求項5について)
外側絶縁層に第3電極帯を密着配置して成る複合層を設けている。この複合層を第2電極帯と保護層との間に配置し、外側絶縁層を第2電極帯の外側に密着させ、第3電極帯を保護層の内側に密着状態にしている。
(Claim 5)
A composite layer formed by closely arranging the third electrode strip on the outer insulating layer is provided. The composite layer is disposed between the second electrode band and the protective layer, the outer insulating layer is in close contact with the second electrode band, and the third electrode band is in close contact with the inner side of the protective layer.
請求項5では、外側絶縁層に第3電極帯を密着配置して成る複合層を第2電極帯と保護層との間に密着配置している。これにより、電導性電装部品構造が高機能化を果たし、第1電極、第2電極帯および第3電極帯が複数の電極を構成する同軸ケーブルとしても使用することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, a composite layer formed by closely arranging the third electrode strip on the outer insulating layer is disposed in close contact between the second electrode strip and the protective layer. Thereby, the conductive electrical component structure achieves high functionality, and the first electrode, the second electrode strip, and the third electrode strip can be used as a coaxial cable constituting a plurality of electrodes.
(請求項6について)
第2電極帯は、波形状、ジグザグ状、凹凸状、余弦および正弦カーブから成る蛇行形状群のうちから選択した一つの形状を有する。このため、第2電極帯が多用途性となり、使用状況や適用対象などに応じて第2電極帯を最適な形状にすることができる。
(About claim 6)
The second electrode band has one shape selected from a meandering shape group consisting of a wave shape, a zigzag shape, an uneven shape, a cosine shape, and a sine curve. For this reason, the second electrode band becomes versatile, and the second electrode band can be formed in an optimal shape according to the use situation, application object, and the like.
(請求項7について)
第2電極帯に代わって、薄型で長尺の可撓性印刷回路帯を機能部材として設けても、請求項1と同様な効果が得られる。
(About claim 7)
Even if a thin and long flexible printed circuit band is provided as a functional member in place of the second electrode band, the same effect as in the first aspect can be obtained.
本発明は、コイルスプリングといった電導性電装部品構造に係り、第1電極とする圧縮コイルスプリングの外表面に塗布された絶縁塗料層が設けられ、第2電極帯は、絶縁塗料層の外表面でコイルスプリングのコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置されて多数の腹部と多数の節部から成る蛇行帯として曲成されている。 The present invention relates to a conductive electrical component structure such as a coil spring, wherein an insulating paint layer applied to the outer surface of a compression coil spring serving as a first electrode is provided, and the second electrode strip is formed on the outer surface of the insulating paint layer. The coil spring is arranged in a meandering shape along the coil axis of the coil spring, and is bent as a meandering band composed of a large number of abdomen and a large number of nodes.
図1ないし図8に基づいて本発明の実施例1を説明する。
本発明に係る電導性電装部品構造では、例えば、自動車に装備されたABS(アンチロック・ブレーキングシステム)やEPB(エレクトリック・パーキングブレーキ)などの電装品の駆動用のセンサー(図示せず)から制御コンピュータとしての電気制御ユニット(ECU)への信号伝送に有用である。
電源としては、例えば、薄型矩形状の電池を単体の二次電池として左右方向に沿って複数個並列させて重ね合せた電池集合体(セル一列積層体)を用いている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the conductive electrical component structure according to the present invention, for example, from a sensor (not shown) for driving electrical components such as ABS (anti-lock braking system) and EPB (electric parking brake) equipped in a vehicle. It is useful for signal transmission to an electric control unit (ECU) as a control computer.
As the power source, for example, a battery assembly (cell single-layer stack) in which a plurality of thin rectangular batteries are stacked in parallel in the left-right direction as a single secondary battery is used.
図1(a)における電導性電装部品構造は、例えば、車両(自動車)の車体(図示せず)を支持するサスペンション機構1に、電導金属製の圧縮コイルスプリング2として適用されている。
この圧縮コイルスプリング2は、コイルスプリングの範疇に含まれるもので、第1電極(例えば正極)の母材として構成されている。車両の運転時に圧縮コイルスプリング2は、作動時して伸縮変位を繰り返して受ける構造となっており、ダンパーから成るショックアブゾーバ3を囲繞するように配置されている。
The conductive electrical component structure in FIG. 1A is applied to a
The
圧縮コイルスプリング2の外表面は、図2(a)、(b)に示すように、後述する塗布手段により密着状態に塗布された熱可塑性樹脂製の絶縁塗料層4を電気絶縁体として備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the outer surface of the
絶縁塗料層4の外表面には、第2電極帯5(例えば負極)が固着手段により密着状態に覆うように設けられている。これら絶縁塗料層4および第2電極帯5は、圧縮コイルスプリング2の直線部2a、2bを含むコイル素線軸に沿って全長にわたって連続的に配されて被覆されている(図1(b)および図3参照)。
A second electrode strip 5 (for example, a negative electrode) is provided on the outer surface of the insulating
第2電極帯5は、図3(a)に示すように、絶縁塗料層4の外表面で圧縮コイルスプリング2のコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置されている。斯かる第2電極帯5は、多数の腹部5aと多数の節部5b途を交互に連続形成した長尺な蛇行帯37として曲成状態にされている。圧縮コイルスプリング2の作動に伴う伸縮変位時に、第2電極帯5に生じる変位を蛇行帯37として第2電極帯5自体で吸収可能となるように構成している。
なお、蛇行帯37は、第2電極帯5の具体的態様を示し、第2電極5と同一部材であるものの、便宜上の理由から後述するように個別に使用する。
As shown in FIG. 3A, the
The meandering
なお、第2電極帯5の固着手段には、メッキや蒸着などが含まれ、絶縁塗料層4の塗布手段には、デッピングや焼付処理方法が含まれるものであるが、本発明での固着手段および塗布手段の双方は、後述する図4ないし図8に一例として示す製造方法による。
The fixing means for the
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール等のビニール系ポリマーやポリエステル、ポリアミドなどの縮合系ポリマーを用いることができる。絶縁塗料層4の外表面には、ポリウレタンや塩素化ポリオレフィンなどの特性を有する電気絶縁性の保護層6が第2電極帯5の外表面を密着状態に覆うように設けられている。
As the thermoplastic resin, vinyl polymers such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, and polyvinyl chloride, and condensation polymers such as polyester and polyamide can be used. On the outer surface of the insulating
圧縮コイルスプリング2の図示上端の直線部2aは、振動盤7を貫通して上方に露出している。振動盤7は、振動盤7と連動可能な可動板7aに固定されている。
圧縮コイルスプリング2の図示上端の直線部2bは、固定盤9を貫通して下方に露出している。固定盤9は支持板9aに固定されている。
A
A
上端の直線部2aおよび下端の直線部2bでは、図3(a)、(b)に示すように、保護層6の上端部が一部剥離して第2電極帯5の上端部を露出している。露出した第2電極帯5には、第2導電層10を介して樹脂製キャップ11が嵌着固定されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the upper end portion of the
樹脂製キャップ11には、下端部が第2導電層10に電気接続された第2導電線12が導出されている。この場合、第2導電線12は、例えば、コイル状などに形成した余剰部分を有しており、この余剰部分が圧縮コイルスプリング2の弾性変位方向Fに沿って伸び縮みできるようになっている。
樹脂製キャップ11の中央部には、第1導電層13を介して直線部2aの上端面2cに電気接続されて伸び縮み可能なコイル状の第1導電線14が導出されている。
A second
A coil-shaped first
第1導電線14および第2導電線12は、途中で支持板15を貫通して、例えばエンジンの電気制御コンピュータとしての電気制御ユニット(図示せず)に接続されている。
圧縮コイルスプリング2における直線部2bの接続構造は、直線部2aと同様であり、樹脂製キャップ11からは、第2導電線12に相当する第4導電線16および第1導電線14に相当する第3導電線17が導出されている。
The first
The connection structure of the
第4導電線16および第3導電線17は、ABSワイヤ18aを介してABSセンサー(図示せず)に接続されたマイクロコンピュータ18に接続されている。マイクロコンピュータ18には、回転センサー19を構成する回転ディスク20が隣接状態に配置されている。
回転ディスク20には、その外周縁部を遊嵌するように断面U字状のキャリパー21が設けられている。これにより、圧縮コイルスプリング2としての第1電極および第2電極帯5は協働して、車体に設けられた回転センサー19やABSセンサーからの信号を電気制御コンピュータ(ECU)に伝達可能に構成されている。
この配線構成により、第2電極帯5および第1電極の双方を電極として電源と電装部品とを電気接続できる便宜が得られる。
The fourth
The
With this wiring configuration, the convenience of being able to electrically connect the power source and the electrical component using both the
図4ないし図8は、本発明に係る電導性電装部品構造の製造方法を示し、絶縁塗料層4の塗布手段および第2電極帯5の固着手段を構成するものである。
電導性電装部品構造の製造方法の実施にあたっては、図4に示すように、圧縮コイルスプリング2に所定間隔Kだけ離れて設置された第1押出成型機25および第2押出成型機26を用いる。
4 to 8 show a method for manufacturing a conductive electrical component structure according to the present invention, which constitutes a coating means for the insulating
In carrying out the manufacturing method of the electrically conductive electrical component structure, as shown in FIG. 4, a first
第1押出成型機25は、図5に示すように、圧縮コイルスプリング2のコイル素線を通過させた成型ノズル25a、クロスヘッド25bおよびポイント25cを有している。
成型ノズル25aとクロスヘッド25bとの間に形成された環状空間25dを流通路25eとしている。流通路25eには、スクリューシリンダ25fからの溶融樹脂S1が流入して圧縮コイルスプリング2のコイル素線の外表面を被覆するようになっている。
すなわち、圧縮コイルスプリング2がその中心軸Yの周りで矢印D方向に回転駆動されると、溶融樹脂S1がコイル素線を介して圧縮コイルスプリング2の外表面に所定の厚みで塗布されて絶縁塗料層4を形成する(塗布工程)。
As shown in FIG. 5, the first
An
That is, when the
第2押出成型機26は、図6に示すように、圧縮コイルスプリング2のコイル素線を通過させた成型ノズル26a、クロスヘッド26bおよびポイント26cを有している。
成型ノズル26aとクロスヘッド26bとの間に形成された環状空間26dを流通路26eとしている。流通路26eには、スクリューシリンダ26fからの溶融樹脂S2が流入して絶縁塗料層4の外周に保護層6を形成し、後述するように、第2電極帯5および絶縁塗料層4の双方を密着状態に被覆するようになっている。
すなわち、圧縮コイルスプリング2がその中心軸Yの周りで矢印D方向に回転駆動されると、後述するするように、溶融樹脂S2が絶縁塗料層4の外表面に流入し、その外表面および第2電極帯5を密着状態に覆いながら所定の厚みで保護層6を形成する(第2配置工程)。
As shown in FIG. 6, the second
An
That is, when the
第2押出成型機26におけるクロスヘッド26bの内周面には、図7(a)に示すように、例えば4個所の案内管部28がその軸方向に沿って延出形成されている。案内管部28は、案内管部28の周方向に等角度間隔(例えば、45度の角度間隔)で配置され、軸方向ではポイント26cの位置に到るまで延出している。
On the inner peripheral surface of the
変形工程では、巻回ドラム29から繰り出した四本の電導線30を断面矩形の偏平状態に押圧変形する。このため、上二本30Mの電導線30のうち一本は、図8に示すように、押圧変形装置31における中心壁部34と第1ブロック32と間に配置し、他の一本は、中心壁部34と第2ブロック33との間に配置する。
第1ブロック32および第2ブロック33は、中心壁部34に対してそれぞれ離接移動可能となっており、第1ブロック32および第2ブロック33が中心壁部34に近接移動した時に、繰り出された電導線30を押圧変形により押し潰し、偏平電線30aとして断面矩形の偏平状態にする。
四本の電導線30のうち他の下二本30Nも上記と同様な装置31に通されて、押圧変形により連続的に押し潰し、偏平電線30aとして断面矩形の偏平状態にされる。
In the deformation step, the four
The
Of the four
偏平状態に押圧変形された電導線30のうち上二本30Mは、蛇行成型機35Aの上型ブロック35と下型ブロック36との間に配置されている。上型ブロック35の下面には、波状に起伏する第1起伏部35aが形成され、下型ブロック36の上面には、第1起伏部35aに対応して波状に起伏する第2起伏部36aが形成されている。
The upper two
このため、上型ブロック35と下型ブロック36に対して押圧移動した時、偏平電線30aは、両ブロック35、36の間に挟まれて押圧加工され、多数の腹部37aと多数の節部37bとを交互に連続形成した蛇行帯37として曲成される(曲成工程)。
この場合、蛇行帯37は第2電極5と同一であり、腹部37aと多数の節部37bは、それぞれ第2電極5の腹部5aと節部5bと同一である。以後も、蛇行帯37と第2電極5とは、統一せずに同一部材の意味で個別に使用する。
Therefore, when the
In this case, the meandering
四本の電導線30のうち他の下二本30Nも上記と同様なブロック体35、36により、両ブロックの間に挟まれて押圧加工され、多数の腹部37aと多数の節部37bとを交互に連続形成した蛇行帯37として曲成される。
偏平状態に押圧変形された電導線30は、蛇行帯37として絶縁塗料層4の外表面で圧縮コイルスプリング2のコイル素線軸に沿って蛇行形状に連続配置することが可能となっている。
Of the four
The
四本の電導線30は蛇行帯37として、それぞれが対応する案内管部28に挿通されており、圧縮コイルスプリング2の中心軸Y周りの回転駆動に伴って案内管部28から繰り出され、絶縁塗料層4の外表面で圧縮コイルスプリング2のコイル素線軸に沿って蛇行形状に連続的に配置される(第1配置工程)。
The four
すなわち、第1配置工程では、電導線30を絶縁塗料層4の外表面に密着させた蛇行帯37を第2電極帯5として連続配置する(図7(a)、(b)参照)。
この時、溶融樹脂S2が絶縁塗料層4の外表面を流入して所定の厚みで被覆した保護層6を形成する(第2配置工程)。すなわち、第2配置工程は、第1配置工程と略同時に行われ、絶縁塗料層4の外表面で、保護層6を絶縁塗料層4と第2電極帯5との双方に密着させた状態に連続的に配置する
That is, in the first arrangement step, the meandering
At this time, the molten resin S2 flows into the outer surface of the insulating
上記構成により、圧縮コイルスプリング2の作動に伴う伸縮変位時に、蛇行帯37(第2電極帯5)に発生する変位を腹部37aと節部37bとで効果的に吸収することが可能となる。
すなわち、車両の運転時で、サスペンション機構1が働いて作動する圧縮コイルスプリング2の伸縮変位時、そのコイル素線には、図1に示すように、曲げモーメントMと捩りモーメントT(トルク)が生じる。曲げモーメントMに基づく曲げ変位は、蛇行帯37(第2電極帯5)の腹部37aに吸収され、捩りモーメントTに基づく捩り変位は節部37bで吸収される。
With the configuration described above, it is possible to effectively absorb the displacement generated in the meandering band 37 (second electrode band 5) by the
That is, when the
〔実施例1の効果〕
実施例1では、第1電極とする圧縮コイルスプリング2の外表面に塗布された絶縁塗料層4を設け、絶縁塗料層4の外表面には、第2電極帯5を密着状態に設け、第2電極帯5の外表面には、保護層6が密着状態に覆うようにしている。
このため、圧縮コイルスプリング2自体がで電導体となり、複数の電線を束ねたワイヤハーネスを用いることなく、各種のセンサーと電気制御ユニット(ECU)との間の信号伝達を行うことができ、省スペース化による軽量化および低コスト化が可能となる。
[Effect of Example 1]
In Example 1, the insulating
For this reason, the
しかも、圧縮コイルスプリング2の作動に伴う伸縮変位時に、第2電極帯5に生じる変位を蛇行帯37(第2電極帯5)の腹部37aと節部37bとで吸収する。
これにより、圧縮コイルスプリング2が伸縮変位を繰り返し受けても、第2電極帯5に疲労などにより亀裂などが生じることがなくなり、初期の良好な第2電極帯5を長期にわたって維持することができて長寿命化に寄与することが可能となる。
Moreover, the displacement generated in the
Thereby, even if the
なお、第2電極層5としては、銅、銅合金、ニッケル合金あるいは貴金属などの導電性金属に限らず、導電性合成樹脂(図示せず)により構成してもよい。
第2電極層5に電性合成樹脂を使用した場合、電導性合成樹脂が絶縁塗料層4および保護層6の双方に対して馴染み易くなり、絶縁塗料層4および保護層6に対する結合性が良好となる。電導性合成樹脂としては、ポリアセチレンやポリチオフェンなどを用いてもよい。
The
When an electrically conductive resin is used for the
図9は本発明の実施例2を示す。この実施例2が実施例1と異なるところは、保護層6が、第2電極層5を埋設した電気絶縁性の熱収縮性絶縁チューブ22として適用されていることである(図9(a)〜(c)参照)。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. The difference between Example 2 and Example 1 is that the
熱収縮性絶縁チューブ22は、コイル素線に沿って弾性変形しながら圧縮コイルスプリング2の絶縁塗料層4に挿入されている。この状態で、熱収縮性絶縁チューブ22が熱処理されることで収縮変形して絶縁塗料層4の外表面を密着状態に被覆する。
この熱収縮性絶縁チューブ22は、接着剤付きのものでもよく、弾力性に富み、耐熱性、難燃性、耐寒性、耐水性、耐候性および電気絶縁性が良好で、過酷な使用条件下での信頼性が高く、密着被覆性の優れたシリコーンゴムチューブであってもよい。
The heat-
This heat-
絶縁塗料層4に対する熱収縮性絶縁チューブ22の熱処理後、第2電極層5は、絶縁塗料層4の外表面で圧縮コイルスプリング2のコイル素線方向に沿いながら蛇行状に連続的に配置される。
保護層6が第2電極層5を埋設した熱収縮性絶縁チューブ22であるため、熱収縮性絶縁チューブ22を圧縮コイルスプリング2を介して絶縁塗料層4に被せて熱処理することでよく、第2電極層5および絶縁塗料層4の密着配置作業が短時間で済み作業性が向上する。
After heat treatment of the heat-
Since the
図10は本発明の実施例3を示す。この実施例3では、第2電極帯5は、波形状、ジグザグ状、凹凸状、余弦カーブおよび正弦カーブから成る蛇行形状群のうちから選択した一つの形状を有する。
実施例3では、第2電極帯5の類型の一つとしてジグザグ状の蛇行形状を示している。これにより、第2電極帯5が多用途となり、使用状況や適用対象などに応じて第2電極帯5を最適な形状にすることができる。
FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
In the third embodiment, a zigzag meandering shape is shown as one type of the
図11は本発明の実施例4を示す。この実施例4では、図11(a)〜(c)に示すように、電導性電装部品構造としての圧縮コイルスプリング2に代わって、車両に設けられたトーションビーム30やスタビライザー31に適用した例を示す。このように構成しても、実施例1と同様の効果が得られる。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 11A to 11C, an example applied to a
図12は本発明の実施例5を示す。実施例5が実施例1と異なるところは、外側絶縁層40に第3電極帯41を密着配置して成る複合層42を設けたことである。
この場合の複合層42は、図12(a)、(b)に示すように、第2電極帯5と保護層6との間に配置し、外側絶縁層40を第2電極帯5の外側に密着させ、第3電極帯41を保護層6の内側に密着させている。
実施例5では、電導性電装部品構造が高機能化するため、第1電極、第2電極帯5および第3電極帯41が複数の電極を構成する同軸ケーブルとしての使用が可能となる。
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that a
In this case, as shown in FIGS. 12A and 12B, the
In Example 5, since the conductive electrical component structure has a high function, the first electrode, the
なお、第2電極帯5と保護層6との間には、複数の複合層42を同芯的に密着配置して構成した複合層(例えば、二層、三層、四層あるいは五層など)を設けてもよい。
A composite layer (for example, two layers, three layers, four layers, five layers, etc.) formed by concentrically arranging a plurality of
図13は本発明の実施例6を示す。
実施例6が実施例1と異なるところは、第2電極帯5に代わって、図13(b)に示すように、薄型で長尺の可撓性印刷回路帯43を設けたことである。この可撓性印刷回路帯43は、腹部43aと節部43bとを交互に連続形成した蛇行帯(機能部材)として設けられている。
曲成加工前の可撓性印刷回路帯43は、図13(a)に示すように、絶縁性の薄く柔らかいベースフィルム(例えば、ポリイミド製)と銅箔などの導電性金属とを貼り合わせた基材に電気回路を設けた基板であり、細長い帯状に形成している。
図13(a)の可撓性印刷回路帯43を曲成加工し、図13(b)の蛇行帯とすることにより、実施例6でも実施例1と同様な効果が得られる。
FIG. 13 shows a sixth embodiment of the present invention.
Example 6 differs from Example 1 in that instead of the
As shown in FIG. 13A, the flexible printed
By bending the flexible printed
図14は本発明の実施例7を示す。実施例7が実施例1と異なるところは、第2押出成型機26に直続する後工程装置として、成型ノズル26Eを有する第3押出成型機26Aを設けことである。
第3押出成型機26Aは第1押出成型機25と同様な機能を有し、スクリューシリンダ26Fから融解樹脂(図示せず)を流出させて形成した外被層6Aで第2電極帯5の外側の保護層5を被覆する。
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the present invention. Example 7 is different from Example 1 in that a third
The third
〔変形例〕
(a)本発明に係る電導性電装部品構造としては、圧縮コイルスプリング2、トーションビーム30およびスタビライザー31に限らず、コンピュータを内蔵した電子制御ユニット(ECU)と各種の車載センサーとの接続は勿論、ドライブモニター、車載ナビィゲーション装置、データ処理部、セキュリティ機器などの電子回路への接続、あるいは車体周りの構成部品およびワイヤハーネスで接続可能な電装部品一般に適用してもよい。
(b)圧縮コイルスプリング2に代わって、引張コイルスプリングや捩りコイルスプリングなど作動時に繰り返し変形する部材に適用してもよい。
[Modification]
(A) The conductive electrical component structure according to the present invention is not limited to the
(B) Instead of the
(c)また、保護層6としては、ポリウレタン樹脂や塩素化ポリオレフィンに代わって、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・メチレンゴム)でもよく、あるいはポリアミド(PA)、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)あるいはシンジオタクチックポリスチレン(SPS)などのエンジニアリングプラスチック材料を用いてもよい。また、絶縁塗料層4としても、上記プラスチック材料から所望のものを選択してもよい。
(C) The
本発明に係る電導性電装部品構造およびその製造方法では、コイルスプリング自体が導電体となり、複数の電線を束ねたワイヤハーネスを用いることなく、各種のセンサーと電気制御ユニット(ECU)との間の信号伝達を行うことができ、省スペース化による軽量化および低コスト化が可能となる。これらの有用性に着目した関連事業からの需要が喚起され、関連部品の流通を介して機械産業に貢献することができる。 In the conductive electrical component structure and the manufacturing method thereof according to the present invention, the coil spring itself becomes a conductor, and without using a wire harness in which a plurality of electric wires are bundled, between various sensors and an electric control unit (ECU). Signal transmission can be performed, and it is possible to reduce weight and cost by saving space. Demand from related businesses focusing on these usefulness is aroused and can contribute to the machine industry through the distribution of related parts.
1 サスペンション機構
2 圧縮コイルスプリング(コイルスプリング、第1電極)
4 絶縁塗料層
5 第2電極帯
5a 腹部
5b 節部
6 保護層
11 樹脂製キャップ
12 第2導電線
14 第1導電線
27 案内管部
29 巻回ドラム
30 電線
30a 偏平電線
37 蛇行帯
37a 腹部
37b 節部
40 外側絶縁層
41 第3電極帯
42 複合層
1
4 Insulating
Claims (8)
前記コイルスプリングの外表面に塗布された絶縁塗料層と、
前記絶縁塗料層の外表面に密着状態に配置された第2電極帯と、
前記絶縁塗料層の外表面で前記第2電極帯を覆うように密着状態に配置された保護層とを具備し、
前記第2電極帯は、前記絶縁塗料層の外表面で前記コイルスプリングのコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置されて多数の腹部と多数の節部とを交互に連続形成した蛇行帯として曲成状態にされており、
前記コイルスプリングの作動に伴う伸縮変位時に、前記第2電極帯に生じる変位を前記腹部と前記節部とで吸収可能に構成したことを特徴とする電導性電装部品構造。 In a conductive electrical component structure having a coil spring as a first electrode that repeatedly receives expansion and contraction displacement due to dynamic load during operation,
An insulating paint layer applied to the outer surface of the coil spring;
A second electrode strip disposed in close contact with the outer surface of the insulating paint layer;
A protective layer disposed in close contact so as to cover the second electrode strip on the outer surface of the insulating paint layer,
The second electrode band is arranged in a meandering shape along the coil wire axis of the coil spring on the outer surface of the insulating paint layer, and is bent as a meandering band in which a large number of abdomen and a large number of nodes are alternately and continuously formed. Has been completed,
A conductive electrical component structure characterized in that a displacement generated in the second electrode band can be absorbed by the abdomen and the node when the expansion and contraction is caused by the operation of the coil spring.
前記コイルスプリングの外表面に絶縁塗料層を塗布する塗布工程と、
巻回ドラムから繰り出した電導線を断面矩形の偏平状態に押圧変形して偏平電線とする変形工程と、
前記偏平電線を前記絶縁塗料層の外表面でコイルスプリングのコイル素線軸に沿って蛇行形状に配置可能とし、多数の腹部と多数の節部とを交互に連続形成した蛇行帯として曲成する曲成工程と、
前記絶縁塗料層の外表面に密着状態に前記蛇行帯を第2電極帯として配置する第1配置工程と、
保護層が前記絶縁塗料層の外表面で前記第2電極帯を覆うように前記保護層を前記外表面および前記第2電極帯に密着状態に配置する第2配置工程とを具備し、
前記コイルスプリングの作動に伴う伸縮変位時に、前記第2電極帯に生じる変位を前記腹部と前記節部とで吸収可能にすることを特徴とする電導性電装部品構造の製造方法。 In the method for manufacturing a conductive electrical component structure having a coil spring that repeatedly receives expansion and contraction displacement due to dynamic load during operation as a first electrode,
An application step of applying an insulating paint layer to the outer surface of the coil spring;
A deformation process in which a conductive wire drawn out from a winding drum is pressed and deformed into a flat state having a rectangular cross section to form a flat electric wire;
A curve that allows the flat electric wire to be arranged in a meandering shape along the coil wire axis of the coil spring on the outer surface of the insulating coating layer, and bends as a meandering band in which a large number of abdomen and a large number of nodes are alternately formed. And the process
A first arrangement step of arranging the meandering band as a second electrode band in close contact with the outer surface of the insulating paint layer;
A second disposing step of disposing the protective layer in close contact with the outer surface and the second electrode strip so that the protective layer covers the second electrode strip with the outer surface of the insulating coating layer;
A method of manufacturing a conductive electrical component structure, wherein a displacement generated in the second electrode band can be absorbed by the abdomen and the node when an expansion / contraction displacement occurs due to the operation of the coil spring.
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