JP6270089B2

JP6270089B2 - 導電部材

Info

Publication number: JP6270089B2
Application number: JP2017517865A
Authority: JP
Inventors: 洋和中井
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2036-04-26
Also published as: WO2016181818A1; CN107533887B; JP2018092935A; CN107533887A; JPWO2016181818A1; US20180072247A1; US10118573B2

Description

本明細書によって開示される技術は、導電部材に関する。

従来、車両に配索されるワイヤハーネスとして、例えば、下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１のワイヤハーネスは、外装部材としてパイプを備えている。パイプに導体を挿通することで、導体の形状を配索経路に沿う形状に保持することができる。

特開２０１４−８２９０９号公報

上記構成においては、三次元に配索する際に導体の形状を保持するために、パイプが必要となる。このため、部品点数が増加すると共に、パイプに導体を挿入するための作業が必要となり、製造コストが増加してしまう。

本明細書によって開示される技術は、車両に配索される導電部材であって、形状を保持可能な筒状をなす少なくとも１本の筒状導体と、前記筒状導体の端部に接続され、柔軟性を有する柔軟導体と、前記柔軟導体における前記筒状導体と反対側の端部に接続される端子と、前記筒状導体及び前記柔軟導体を覆い、柔軟性を有する外装部材と、を備えることに特徴を有する。

本明細書によって開示される技術によれば、形状を保持可能な筒状導体を備えている。導体を筒状とすれば、中実状をなすものと比べて、軽量化しつつ剛性を確保することができ、形状を保持し易い。そして、端子と筒状導体とは、柔軟性を有する柔軟導体を介して連結されている。このため、柔軟導体を曲げることで端子を自由に動かすことができ、他部材への端子の取り付け作業を容易に行うことができる。柔軟性を有する外装部材を備えることで筒状導体及び柔軟導体を保護することができる。以上のことから、パイプを用いることなく、三次元の配索で導体の形状保持及び保護を行うことができる。

また、前記筒状導体は、複数の筒状部を備え、柔軟性及び導電性を有すると共に、前記複数の筒状部を連結する連結部材を備えるものとすることができる。このような構成とすれば、柔軟性を有する連結部材を起点として、筒状導体を折り畳むことができ、容易に持ち運ぶことが可能となる。

また、前記柔軟導体における前記筒状導体側の端部は、前記筒状導体の内部に挿入されているものとすることができる。柔軟導体の端部を筒状導体の内部に配することで、柔軟導体の端部が他部材に接触する事態をより確実に防止することができる。

また、複数本の前記筒状導体と、前記複数本の前記筒状導体を少なくとも覆い、柔軟性を有するシールド部材と、前記複数本の前記筒状導体と前記シールド部材の間に介在される絶縁層と、を備えるものとすることができる。シールド部材を備えることで筒状導体を電磁的にシールドすることができる。

本明細書によって開示される導電部材によれば、パイプを用いることなく、形状を保持することができる。

実施形態１の導電部材を示す図パイプ部材及び被覆電線を示す図パイプ部材に接続される前の被覆電線の端部を示す断面図芯線の端部を圧縮した状態を示す断面図パイプ部材に接続された状態の被覆電線を示す断面図実施形態２の導電部材を構成する被覆電線及びパイプ部材を示す図実施形態３にかかる導電部材の拡大断面図であって、圧着接続部の拡大断面図実施形態４にかかる導電部材の拡大断面図であって、圧着接続部の拡大断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図５の図面を参照しながら説明する。本実施形態では導電部材１０として、例えば、車両の床下に配索されるものを例示する。導電部材１０は、車両の後部に配されるバッテリ（図示せず）と、車両の前部に設けられたエンジンルームに搭載される機器（図示せず）と、を電気的に接続するものとされる。

導電部材１０は、図１及び図２に示すように、パイプ部材２０（筒状導体）と、パイプ部材２０の長手方向における両端部にそれぞれ接続される一対の被覆電線３０と、各被覆電線３０におけるパイプ部材２０とは反対側の端部にそれぞれ接続されるコネクタ４０と、パイプ部材２０及び被覆電線３０を覆う編組線４５と、編組線４５を覆うコルゲートチューブ５０と、コルゲートチューブ５０の各端部にそれぞれ設けられるゴム部材６０と、を備えている。本実施形態では、図２に示すように、複数本（本実施形態では２本）のパイプ部材２０を備え、各パイプ部材２０の各端部に被覆電線３０がそれぞれ接続されている。また、編組線４５及びコルゲートチューブ５０は、複数本のパイプ部材２０及び複数本の被覆電線３０を一括して覆う形で設けられている。

パイプ部材２０は、導電性に優れた金属からなり、図５に示すように、円筒状をなしている。なお、円筒状をなすパイプ部材２０は、例えば、金属板を丸めることで形成することができる。また、パイプ部材２０として、例えば、金属管を用いてもよい。ここで、パイプ部材２０としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。また、パイプ部材２０は、形状を保持可能な剛性を有しており、車両の床下における導電部材１０の配索経路に沿う形状をなしている。なお、図１においては、パイプ部材２０が直線状に延びているものを例示しているが、配索経路が屈曲形状をなす場合には、その形状に沿う屈曲形状をなしていてもよい。このようなパイプ部材２０は、中空状をなすため、中実状の部材に比べて断面二次モーメントが優れ、形状維持に優れる。

被覆電線３０は、図５に示すように、複数の素線からなる芯線３１と、芯線３１を覆う絶縁被覆３３と、を備えている。芯線３１（線状の柔軟導体）は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができ、柔軟性（可撓性）を有している。被覆電線３０の端末においては、絶縁被覆３３が剥離されており、芯線３１が露出されている。芯線３１におけるパイプ部材２０側の端部３１Ａは、図５に示すように、パイプ部材２０の内部に挿入されており、パイプ部材２０の内周面２０Ａに対して当接されている。一方、芯線３１におけるコネクタ４０側の端部は、図２に示すように、コネクタ４０におけるコネクタ端子４２（端子、図２の破線）に接続されている。

編組線４５（シールド部材）は、導電性に優れた細い複数の金属素線を網目状に編み込んで形成されており、柔軟性を有する筒状をなしている。編組線４５は、図２に示すように、パイプ部材２０及び被覆電線３０（芯線３１）の双方を覆う構成とされる。ここで使用される金属素線としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを用いることができ、本実施形態においては、例えば、銅合金が用いられている。金属素線の表面には、例えば、錫めっきが施されることで図示しない錫めっき層が形成されており、錫めっき層によって金属素線の酸化や錆の発生が抑制されている。なお、このようなめっき層が形成されていなくてもよい。

また、編組線４５とパイプ部材２０の間には、熱収縮チューブ２５（絶縁層）が介在されている。熱収縮チューブ２５は、パイプ部材２０の外周面、及び芯線３１の露出部分を包囲するものとされる。なお、編組線４５の端末がコネクタ４０を構成するハウジング４１の内部に収容されていてもよい。

コルゲートチューブ５０（外装部材）は、合成樹脂製であって、山部と谷部が交互に配された蛇腹状をなし、柔軟性を有している。コルゲートチューブ５０は、パイプ部材２０の全長、及び両被覆電線３０の一部を包囲するものとされる。コルゲートチューブ５０の端部は、コネクタ４０との間に隙間を空けて配されており、その隙間を防水用のゴム部材６０（グロメット）で塞ぐ構成となっている。ゴム部材６０は、筒状をなしており、その一端部においてコルゲートチューブ５０の端部を覆う構成となっている。また、ゴム部材６０の他端部（図示せず）は、例えば、コネクタ４０を構成するハウジング４１の内部に収容されている。なお、ゴム部材６０の他端部がハウジング４１の端部を外側から覆う構成としてもよい。

次に、導電部材１０の組み立て方法の一例を説明する。まず、コネクタ４０が取り付けられた状態の被覆電線３０の各々をパイプ部材２０の各端部にそれぞれ接続する。具体的には、被覆電線３０において、露出した芯線３１の端部３１Ａ（図３参照）を径方向に圧縮し、端部３１Ａの外径Ｄ１をパイプ部材２０の内径Ｄ２よりもわずかに小さくする（図４参照）。次に、図５に示すように、端部３１Ａをパイプ部材２０の内部に挿入した後、パイプ部材２０の端部２０Ｂを、例えば、六角かしめ等によって全周に亘ってかしめることで、端部３１Ａに圧着させる。これにより、被覆電線３０がパイプ部材２０に接続される。

続いて、予めパイプ部材２０に装着しておいた熱収縮チューブ２５を加熱することで、これを熱収縮させ、パイプ部材２０に対して密着させる。次に、被覆電線３０及びパイプ部材２０を編組線４５で覆う。その後、編組線４５をコルゲートチューブ５０で覆い、ゴム部材６０をコルゲートチューブ５０に装着する。これにより、導電部材１０の組み立てが完了する。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、形状を保持可能なパイプ部材２０を備えている。筒状のパイプ部材２０は、中実状をなすものと比べて、軽量化しつつ剛性を確保することができ、形状を保持し易い。そして、コネクタ４０とパイプ部材２０とは、柔軟性を有する被覆電線３０（芯線３１）によって連結されている。このため、被覆電線３０を曲げることでコネクタ４０を自由に動かすことができ、他部材へのコネクタ４０の取り付け作業を容易に行うことができる。

また、編組線４５を備えることでパイプ部材２０及び芯線３１を電磁的にシールドすることができ、コルゲートチューブ５０を備えることでパイプ部材２０、芯線３１、編組線４５を保護することができる。以上のことから、本実施形態では、外装部材としてのパイプを用いることなく、導体の形状の保持、シールド、及び保護を行うことができる。なお、編組線４５及びコルゲートチューブ５０は、柔軟性を有するため、被覆電線３０の屈曲を妨げることがない。

また、芯線３１の端部３１Ａは、パイプ部材２０の内部に挿入されている。このような構成とすれば、芯線３１の端部３１Ａが他部材に接触する事態をより確実に防止することができる。また、芯線３１の端部３１Ａをパイプ部材２０の内部に挿入し、パイプ部材２０の端部２０Ｂを外側から押し潰すようにして圧着することで、芯線３１とパイプ部材２０とを接続することができる。これにより、芯線３１とパイプ部材２０とを接続するための部材を備える必要がなく、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、芯線３１の端部３１Ａを径方向に圧縮した後、パイプ部材２０の内部に挿入している。このようにすれば、パイプ部材２０の内径をより小さく設定することができる。これにより、パイプ部材２０のサイズを小さくすることができ、軽量化を図ることができる。

また、パイプ部材２０の板厚は、パイプ部材２０の形状を保持するためにある程度の大きさを確保することが好ましい。板厚が同じ場合、パイプ部材２０の内径が大きくなると、パイプ部材２０の断面積が大きくなる。パイプ部材２０の内径をより小さくすることで、パイプ部材２０の断面積が大きくなる事態を抑制することができる。これにより、芯線３１の断面積とパイプ部材２０の断面積とをより近い値にすることが可能となるから、芯線３１とパイプ部材２０の電気抵抗をより近づけることができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図６の図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、パイプ部材の構成が上記実施形態と相違する。なお、上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の導電部材１１０においては、図６に示すように、パイプ部材１２０が、複数（図６では２本）の筒状部１２１，１２１から構成されている。なお、図６においては、コネクタ４０、パイプ部材１２０、被覆電線３０，１３０以外の部材は図示を省略してある。

複数の筒状部１２１，１２１は、隣り合う端部同士が、柔軟性を有する被覆電線１３０（連結部材）によって連結されている。被覆電線１３０は、導電性を有する芯線１３１と、芯線１３１を覆う絶縁被覆１３３と、を備えている。芯線１３１の端部は、筒状部１２１の内部に挿入されている。芯線１３１の端部を筒状部１２１の内部に挿入した後、筒状部１２１の端部を押し潰すことで、筒状部１２１が芯線１３１に対して圧着されている。複数の筒状部１２１，１２１を被覆電線１３０で連結する構成とすれば、柔軟性を有する被覆電線１３０を起点として、パイプ部材１２０を折り畳むことができ、容易に持ち運ぶことが可能となる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３について図７を参照して説明する。
実施形態３の導電部材３１０は、実施形態１におけるパイプ部材２０の両端部の形状を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

実施形態３のパイプ部材３２０の両端部には、図７に示すように、編組線４５が溶接により接続される圧潰部３２１が設けられている。圧潰部３２１は、パイプ部材３２０の上端内周面３２０Ａを下端内周面３２０Ｂに接触させるようにしてパイプ部材３２０を押し潰して形成されている。したがって、圧潰部３２１は、パイプ部材３２０の途中部分（略円筒状をなす部分）よりもやや幅広な状態でパイプ部材３２０の開口を閉じた形態とされている。
そして、圧潰部３２１には、圧潰部３２１上に編組線４５が載置された状態で超音波溶接を行うことにより、圧潰部３２１と編組線４５とが電気的に接続されている。

＜実施形態４＞
次に、実施形態４について図８を参照して説明する。
実施形態４の導電部材４２０は、実施形態１におけるパイプ部材２０の両端部の形状を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

実施形態４のパイプ部材４２０の両端部には、図８に示すように、編組線４５がかしめ固定される圧着接続部４２１が設けられている。
圧着接続部４２１には、筒状の編組線４５が被せられた状態で編組線４５の外側に外嵌された金属製のかしめリング（環状部材）Ｒがかしめ固定されるようになっており、かしめリングＲがかしめ固定されることで、圧着接続部４２１と編組線４５とが互いに固定されると共に電気的に接続されている。

また、圧着接続部４２１は、かしめリングＲがかしめ固定される際に、内側に向かって押圧されることで、外周面が全周に亘って内側に凹んだ溝部４２２が設けられ、内周面は内側に張り出すことで、内径が縮径された状態となっている。
つまり、本実施形態によると、かしめリングＲが圧着接続部４２１の外周面の溝部４２２に嵌まり込むことで、かしめリングＲが前後方向にずれることが抑制され、圧着接続部４２１と編組線４５との接続安定性が確保されるようになっている。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も含まれる。
（１）パイプ部材及び被覆電線の本数は、上記実施形態で例示したものに限定されず、適宜変更可能である。
（２）上記実施形態では、端子としてハウジング内に収容されたコネクタ端子を例示したが、これに限定されない。例えば、端子として丸端子などを用いてもよい。
（３）芯線とパイプ部材の接続方法は、上記実施形態で例示したものに限定されない。例えば、超音波溶着などを用いて芯線とパイプ部材とを接続してもよい。
（４）上記実施形態では、パイプ部材を覆う絶縁層として熱収縮チューブを例示したが、これに限定されない。例えば、パイプ部材に対して、アルマイト加工を施すことや絶縁樹脂を塗装することにより絶縁層を形成してもよい。
（５）上記実施形態では、柔軟性を有する外装部材としてコルゲートチューブを例示したが、これに限定されない。外装部材として、柔軟性を有するゴムチューブなどを用いてもよい。
（６）上記実施形態では、柔軟性を有するシールド部材として編組線を例示したが、これに限定されない。シールド部材として、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属箔を用いてもよい。
（７）上記実施形態では、柔軟導体として、被覆電線の芯線を例示したが、これに限定されない。例えば、柔軟導体として、編組線を例示してもよく、この場合には、柔軟導体を覆う絶縁層として、例えば、熱収縮チューブを用いてもよい。
（８）上記実施形態２において、パイプ部材が３つ以上の筒状部から構成されていてもよい。
（９）パイプ部材の形状は、円筒状に限定されない。例えば、パイプ部材は角筒状をなしていてもよい。
（１０）上記実施形態では、導電部材として、車両の床下に配索されるものを例示したが、これに限定されない。本明細書によって開示される導電部材は、電気的に接続される少なくとも２つの電気機器間において、形状の保持が必要な配索部位に広く適用することができる。
（１１）上記実施形態では、パイプ部材として、導電性に優れた金属からなる中空の円筒状をなすものを例示したが、これに限定されない。パイプ部材は、導電性に優れるものであればよく、例えば、導電性樹脂からなる中空の円筒部材としてもよい。また、パイプ部材を、例えば、樹脂層と金属層による多層構造の円筒部材としてもよい。
（１２）上記実施形態では省略したが、コルゲートチューブ内に配される２本のパイプ部材の間にスペーサを介在させ、スペーサによって２本のパイプ部材の位置関係を規制する構成としてもよい。
（１３）上記実施形態では、絶縁層と外装材を別々の部材で構成しているものを例示したが、コルゲートチューブを絶縁層兼、外装材としてもよい。

１０，１１０，３１０，４１０…導電部材
２０，１２０，３２０，４２０…パイプ部材（筒状導体）
２５…熱収縮チューブ（絶縁層）
３１…芯線（柔軟導体）
３１Ａ…芯線の端部（柔軟導体の端部）
４２…コネクタ端子（端子）
４５…編組線（シールド部材）
５０…コルゲートチューブ（外装部材）
１２１…筒状部
１３０…被覆電線（連結部材）

Claims

車両に配索される導電部材であって、
形状を保持可能な筒状をなす少なくとも１本の筒状導体と、
前記筒状導体の端部に接続され、柔軟性を有する柔軟導体と、
前記柔軟導体における前記筒状導体と反対側の端部に接続される端子と、
前記筒状導体及び前記柔軟導体を覆い、柔軟性を有する外装部材と、を備える導電部材。
前記筒状導体は、複数の筒状部を備え、
柔軟性及び導電性を有すると共に、前記複数の筒状部を連結する連結部材を備える請求項１に記載の導電部材。
前記柔軟導体における前記筒状導体側の端部は、前記筒状導体の内部に挿入されている請求項１又は請求項２に記載の導電部材。
複数本の前記筒状導体と、
前記複数本の前記筒状導体を少なくとも覆い、柔軟性を有するシールド部材と、
前記複数本の前記筒状導体と前記シールド部材の間に介在される絶縁層と、を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の導電部材。