JP7107641B2 - 配索材及び配索材の製造方法、並びに配索材の接続構造 - Google Patents
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Description
しかしながら、太物電線をボディパネル形状に合わせて曲げることは難しい。また、ボディパネルに沿わせて曲げ加工したバスバー等の硬い導体に対しては、絶縁被覆の押出成形が困難となる。そこで、ボディパネルに沿わせて配索が可能な、薄厚で、曲げ加工した導体に対して絶縁被覆を成形した配索材の要請がある。
(1) 板厚方向に積層された複数の平型導体と、隣接する前記平型導体間に介装されて各平型導体間を電気的に絶縁する絶縁シート材と、記絶縁シート材を挟んで積層された前記複数の平型導体の周囲に形成された絶縁層と、前記絶縁層で覆われた前記複数の平型導体の周囲を覆うシールド層と、前記シールド層の外側に設けられた他の絶縁層と、を備え、前記複数の平型導体の各々は、前記平型導体の長手方向の両端部に位置する一対の接続部のみが露出し、前記複数の平型導体の前記長手方向の一端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記平型導体の幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の一側から他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の一側から他側に移動するように、配置され、前記複数の平型導体の前記長手方向の他端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の前記一側から前記他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の前記他側から前記一側に移動するように、配置されていることを特徴とする配索材。
更に、上記(2)の構成の配索材の製造方法によれば、絶縁シート材を挟んで積層された複数の平型導体の周囲に絶縁層を形成した後、絶縁層の周囲を導電性の編組線や箔材等で覆って、シールド層を形成する。更にその外側に絶縁層を設けることにより、同一の設備を用いてシールド機能を有する配索材を容易に製造することができる。
本発明に係る配索材の製造方法によれば、従来の押出し成形した被覆電線と比較して薄厚で、ボディパネル等に沿わせて曲げ加工した配索材に対して絶縁層を形成することが可能となる。
本発明に係る配索材の接続構造によれば、両部材間の設置高さの違いによる隙間を吸収して接触面積を確保することができ、接続信頼性を確保することができる。
図1は本発明の第1実施形態に係る車両用配索材100の全体斜視図、図2は図1に示した車両用配索材100のII-II断面矢視図である。
本第1実施形態に係る車両用配索材100は、複数の平型導体11A~11D(図2参照)と、絶縁シート材13と、絶縁層15と、を有する配索材である。
本第1実施形態に係る車両用配索材100が、例えば電源ケーブルとして利用される場合、図2に示すように、図示例の4回路は、例えば下層より48Vのマイナス、48Vのプラス、12Vのプラス、12Vのマイナスの順で平型導体11A~11Dを積層して車両用配索材100を構成することができる。この場合、隣接する層は、同極同士とすることが好ましい。図示例の車両用配索材100では、「48Vのプラス」と「12Vのプラス」とが2層目と3層目とで隣接する。多回路を積層した車両用配索材100は、同極を隣接配置することにより耐ノイズ性能を向上させることができる。
図3に示すように、車両用配索材100は、平型導体11A~11Dにおけるそれぞれの接続部17の幅(w)が16.0mmとされている。また、隣接する接続部同士の間隔(d)が2.0mmとされている。この接続部17の幅(w)は、接続部17に穿設したボルト固定穴19に挿通したボルトにナットを締結する際に使用される工具の外径と、締結済みのナットとの干渉を回避するために必要な最低寸法となっている。
t≧S/(n×w+d(n-1))・・・(A)
即ち、上記式(A)によれば、従来の電線の電線sq(各配索材の必要な断面積(S)に相当)に応じて、必要とされる各平型導体11A~11Dの板厚(t)を算出することができ、車両用配索材100は従来の電線からの置き換えが容易となる。
図5に示すように、車両用配索材200は、絶縁層15で覆われた複数の平型導体11A~11Dの周囲に、シールド層16を備えている。シールド層16としては、例えば編組線や箔材を用いることができる。シールド層16の外周は、絶縁層15で更に覆われている。シールド層16を設けた車両用配索材200によれば、ノイズの放出を抑制し且つ外来するノイズの影響を防ぐことができる。
本第3実施形態に係る車両用配索材300は、例えば車両のフロアパネル(ボディパネル)21(図8参照)に沿わせる形状に曲げ加工されている。車両用配索材300は、後述するように、絶縁層15を形成する前に、可撓性を有する絶縁シート材13を介装して積層された複数の平型導体11A~11Dが所定形状に折り曲げられる。そして、この折り曲げられた複数の平型導体11A~11Dの周囲に絶縁層15を形成することで、車両用配索材300は構成されている。
車両用配索材400は、上記車両用配索材300と同様に、絶縁層15を形成する前に、可撓性を有する絶縁シート材13を介装して積層された複数の長尺の平型導体が所定形状に折り曲げられる。そして、この折り曲げられた複数の長尺の平型導体の周囲に絶縁層15を形成することで、車両用配索材400は構成されている。
一対の車両用配索材400は、例えば電源ケーブルとして用いる場合、車両のフロント(Fr)側のフロントクロスメンバ23とリア(Rr)側のリアクロスメンバ25とを跨いでフロアパネル21に沿って車両前後方向に配索される。また、車両用配索材300は、車両のトンネル部24を跨いでフロアパネル21に沿って車両左右方向に配索され、分岐ボックス27を介して一対の車両用配索材400に電気的に接続される。更に、車両用配索材100は、分岐ボックス27を介して車両用配索材400に電気的に接続される。
図9は図5に示した車両用配索材300の製造方法の手順を表した工程図である。
本実施形態に係る車両用配索材300の製造方法は、複数の平型導体11A~11Dを板厚方向に積層する積層工程と、隣接する平型導体間に絶縁シート材13を介装して電気的に絶縁する絶縁工程と、積層された複数の平型導体11A~11Dの周囲に絶縁層15を形成する絶縁層形成工程と、を有する。
この際、本実施形態に係る車両用配索材300の製造方法は、塗装工程の前に、マスキング工程を設けることができる。マスキング工程では、積層平型導体43の例えば両端における接続部17となる部分の表面が、マスキングテープ45等を用いることによりマスキングされる(図9の(c)参照)。マスキングされた積層平型導体43の両端には、予め穴あけ加工によりボルト固定穴19が穿設されている。このマスキングされた積層平型導体43の両端には、絶縁層15が形成されない。従って、この積層平型導体43の両端における露出部は、接続端子として利用することができる。接続端子は、上記のボルト固定穴19を利用したボルト締結により相手ハーネスやバッテリー電極、或いはオルタネータ端子等と直接導通接続することができる。
「静電塗装法」は、スプレーガン48で塗料に帯電させ、アースの取れた被塗物に静電気を使って塗布する方法である。
図10に示した「静電塗装法」では、先ず、積層平型導体43を、前処理槽47で洗浄処理し、水切乾燥炉49で乾燥させる。
「流動浸漬法」では、先ず、積層平型導体43を、前処理槽47で洗浄処理し、予備加熱炉65で積層平型導体43を予備加熱する。
上記実施形態に係る車両用配索材100,200,300,400では、配索材に平型導体11A~11Dを使用し、これら複数の平型導体間に絶縁シート材13を介装して、平型導体11A~11Dを板厚方向に積層することにより、従来の太物電線に比べ高さを抑制しながら複数回路の車両用配索材を構成できる。この場合、複数の平型導体11A~11Dを、従来の太物電線のように、板厚方向と直交する方向に並べなくてもよいので、配索材の幅方向における配索スペースが拡大するのを抑制できる。
例えば、図12に示すように、リアのバッテリー38に接続されたヒューズボックス39にフロントのオルタネータ41等を接続するため、フロアパネル21に太物電線73を沿わして配索した場合、フロントクロスメンバ23及びリアクロスメンバ25等の凸部の上に太物電線73が配置されることになる。このため、フロアパネル21と、その上に設けられる例えば内装材との間隔は、最低限、太物電線73の収容高さ分必要となる。また、太物電線73は、フロントクロスメンバ23やリアクロスメンバ25の凸部に倣って曲げることが困難となるため、凹部においても、太物電線73の位置に制約され、内装材の高さを低くすることができない。
また、上記各実施形態に係る車両用配索材100,200,300,400の製造方法によれば、従来の押出し成形した被覆電線と比較して薄厚で、フロアパネル21に沿わせて曲げ加工した配索材に対して絶縁層15を形成することが可能となる。
上記車両用配索材400は、上述のように設置箇所に合わせた構造で作られる。すなわち、車両用配索材400は、積層された4層(4枚)の平型導体11A~11Dによって剛性の高い構造体となる。このため、例えば車両用配索材400のように車両前後方向の半分以上の長尺となる場合、製造性、搬送性を考慮して、図13の(a)に示す第1配索材410と、図3の(b)に示す第2配索材430とに分割して製造されることが好ましい。この場合、第1配索材410と第2配索材430とを接続部分450で電気的に接続する必要がある。なお、第1配索材410及び第2配索材430における上記車両用配索材400と同様の構成部分については、同符号を付して詳細な説明は省略する。
図16に示すように、第1配索材410Aと第2配索材430の接続部分450Aでは、クランプ123により束ねられた第1配索材410Aの平型導体11A~11Dにおける各接続部17に、第2配索材430の平型導体11A~11Dの設置箇所との設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部18が形成されている。
第1配索材410Aの各接続部17は、折り曲げ部18が形成されることで、第2配索材430の各接続部17に対する隙間を吸収して接触面積を確保することができる。また、ボルト締結により接続固定した際に接続部17同士の接続箇所に厚さ方向の曲げ負荷が掛かりにくくなり、変形や破損を防止することができる。
なお、折り曲げ部18は、第1配索材410Aの各接続部17に限らず、第2配索材430の各接続部17に折り曲げ形成されてもよく、第1配索材410A及び第2配索材430の各接続部17の両方に折り曲げ形成されてもよい。また、第1配索材410Aの各接続部17は、溶接やハンダにより第2配索材430の各接続部17とそれぞれ接続されてもよい。
また、これら第1配索材410,410A及び第2配索材430は、図5に示した車両用配索材200のように、絶縁層15で覆われた複数の平型導体11A~11Dの周囲に、シールド層16を備えてもよい。
分岐ボックス511は、本実施形態に係る車両用配索材100,300,400を電気的に接続する分岐接続部材513を収容する絶縁性の収容ケースである。分岐ボックス511は、収容ボックス515と蓋ケース517とを有し、これら収容ボックス515と蓋ケース517とにより分岐接続部材513を覆う。分岐ボックス511は、偏平な略6面体で形成される。分岐ボックス511のそれぞれの側辺部には、合計4つの接続開口部519が各側辺部から突出して形成される。それぞれの接続開口部519は、複数(図示例では4つ)の接続口521を有する。各接続口521には、後述の第1~第4の接続片535,537,539,541が配置される。各接続口521に配置されるそれぞれの接続片には、後述する車両用配索材400のそれぞれの平型導体(導体)11A~11Dが接続される。
図21に示すように、クランプ123により束ねられた車両用配索材400Aの平型導体11A~11Dにおける各接続部17Aには、第1~第4の接続片535,537,539,541の設置箇所との設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部18が形成されている。
なお、折り曲げ部18は、接続部17Aに限らず、第1~第4の接続片535,537,539,541に折り曲げ形成されてもよく、接続部17A及び第1~第4の接続片535,537,539,541の両方に折り曲げ形成されてもよい。また、平型導体11A~11Dの接続部17Aは、溶接やハンダにより第1~第4の接続片535,537,539,541とそれぞれ接続されてもよい。
[1] 板厚方向に積層された複数の平型導体(11A~11D)と、
隣接する前記平型導体間に介装されて各平型導体間を電気的に絶縁する絶縁シート材(13)と、
前記絶縁シート材を挟んで積層された前記複数の平型導体の周囲に形成された絶縁層(15)と、を備えることを特徴とする配索材(車両用配索材100,200,300,400)。
[2] 前記複数の平型導体(11A~11D)の周囲を覆うシールド層(16)を備えることを特徴とする上記[1]に記載の配索材(車両用配索材200)。
[3] 複数の平型導体(11A~11D)を板厚方向に積層する積層工程と、
隣接する前記平型導体間に絶縁シート材(13)を介装して電気的に絶縁する絶縁工程と、
積層された前記複数の平型導体(11A~11D)の周囲に絶縁層(15)を形成する絶縁層形成工程と、
を含むことを特徴とする配索材(車両用配索材100,200,300,400)の製造方法。
[4] 前記絶縁層(15)を形成する前に、積層された前記複数の平型導体(11A~11D)を所定形状に折り曲げる曲げ工程を含むことを特徴とする上記[3]に記載の配索材(車両用配索材300,400)の製造方法。
[5] 前記複数の平型導体(11A~11D)の周囲にシールド層(16)を形成するシールド層形成工程を含むことを特徴とする上記[3]又は[4]に記載の配索材(200)の製造方法。
[6] 上記[1]又は[2]に記載の複数の前記配索材(第1配索材410と第2配索材430)における前記複数の平型導体(11A~11D)の各接続部(17)が互いに電気的に接続される接続部分(450)には、両接続部間の設置高さの違いによる隙間を吸収するためのスペーサ(420)が介装されることを特徴とする配索材の接続構造。
[7] 上記[1]又は[2]に記載の複数の前記配索材(第1配索材410Aと第2配索材430)における前記複数の平型導体(11A~11D)の各接続部(17)が互いに電気的に接続される接続部分(450A)には、両接続部間の設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部(18)が少なくとも一方の前記平型導体の接続部に形成されることを特徴とする配索材の接続構造。
[8] 上記[1]又は[2]に記載の前記配索材(車両用配索材400)における前記複数の平型導体(11A~11D)の接続部(17)と、前記接続部に電気的に接続される分岐接続部材(513)の接続片(第1~第4の接続片535,537,539,541)との間には、両部材間の設置高さの違いによる隙間を吸収するためのスペーサ(420)が介装されることを特徴とする配索材の接続構造。
[9] 上記[1]又は[2]に記載の前記配索材(車両用配索材400A)における前記複数の平型導体(11A~11D)の接続部(17A)と、前記接続部に電気的に接続される分岐接続部材(513)の接続片(第1~第4の接続片535,537,539,541)との少なくとも一方には、両部材間の設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部(18)が形成されることを特徴とする配索材の接続構造。
[10] 上記[8]又は[9]に記載の前記分岐接続部材(513)が、絶縁性の分岐ボックス(511)内に収容されていることを特徴とする配索材の接続構造。
13…絶縁シート材
15…絶縁層
16…シールド層
100、200、300、400…車両用配索材(配索材)
Claims (8)
- 板厚方向に積層された複数の平型導体と、
隣接する前記平型導体間に介装されて各平型導体間を電気的に絶縁する絶縁シート材と、
前記絶縁シート材を挟んで積層された前記複数の平型導体の周囲に形成された絶縁層と、
前記絶縁層で覆われた前記複数の平型導体の周囲を覆うシールド層と、
前記シールド層の外側に設けられた他の絶縁層と、
を備え、
前記複数の平型導体の各々は、前記平型導体の長手方向の両端部に位置する一対の接続部のみが露出し、
前記複数の平型導体の前記長手方向の一端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記平型導体の幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の一側から他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の一側から他側に移動するように、配置され、
前記複数の平型導体の前記長手方向の他端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の前記一側から前記他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の前記他側から前記一側に移動するように、配置されていることを特徴とする配索材。 - 複数の平型導体が電気的に互いに絶縁されるように、前記複数の平型導体のうち隣接する前記平型導体間に絶縁シート材を介装する絶縁工程と、
前記複数の平型導体を前記絶縁シート材と共に板厚方向に積層する積層工程と、
積層された前記複数の平型導体の周囲に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層で覆われた前記複数の平型導体の周囲をシールド層で覆うシールド層形成工程と、
前記シールド層の外側に他の絶縁層を設ける他の絶縁層形成工程と、
を含み、
前記複数の平型導体の各々は、前記平型導体の長手方向の両端部に位置する一対の接続部のみが露出し、
前記複数の平型導体の前記長手方向の一端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記平型導体の幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の一側から他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の一側から他側に移動するように、配置され、
前記複数の平型導体の前記長手方向の他端部に位置する前記複数の接続部は、前記板厚方向からみたときに互いに重ならないように前記幅方向にオフセットし、かつ、前記各接続部の前記板厚方向の位置が前記板厚方向の前記一側から前記他側に移動するにつれて前記各接続部の前記幅方向の位置が前記幅方向の前記他側から前記一側に移動するように、配置されていることを特徴とする配索材の製造方法。 - 前記絶縁層を形成する前に、積層された前記複数の平型導体を所定形状に折り曲げる曲げ工程を含むことを特徴とする請求項2に記載の配索材の製造方法。
- 請求項1に記載の複数の前記配索材における前記複数の平型導体の前記各接続部が互いに電気的に接続される接続部分には、前記両接続部間の設置高さの違いによる隙間を吸収するためのスペーサが介装されることを特徴とする配索材の接続構造。
- 請求項1に記載の複数の前記配索材における前記複数の平型導体の前記各接続部が互いに電気的に接続される接続部分には、前記両接続部間の設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部が少なくとも一方の前記平型導体の前記各接続部に形成されることを特徴とする配索材の接続構造。
- 請求項1に記載の前記配索材における前記複数の平型導体の前記各接続部と、前記各接続部に電気的に接続される分岐接続部材の各接続片との間には、両部材間の設置高さの違いによる隙間を吸収するためのスペーサが介装されることを特徴とする配索材の接続構造。
- 請求項1に記載の前記配索材における前記複数の平型導体の前記各接続部と、前記各接続部に電気的に接続される分岐接続部材の各接続片との少なくとも一方には、両部材間の設置高さの違いによる隙間を吸収するための折り曲げ部が形成されることを特徴とする配索材の接続構造。
- 請求項6又は7に記載の前記分岐接続部材が、絶縁性の分岐ボックス内に収容されていることを特徴とする配索材の接続構造。
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