(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
また、上記のようなワイヤハーネスにおいては、直線上に配索可能である場合には略円柱状の単芯線を用いている。
ところで、車種等によってインバータ、高圧バッテリ及びモータ等の配置箇所が異なったり、車種そのものの大きさの違いによってインバータと高圧バッテリとの間の距離や、インバータとモータとの間の距離が異なることがある。このため、単芯線を用いる場合には、単芯線の長さの調整が難しく、車種毎に長さの異なる専用の単芯線を用いる必要がある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、長さの調整が容易なワイヤハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するワイヤハーネスは、車両に配索されるワイヤハーネスであって、可撓性を有する第1可撓導体と一端部側が電気的に接続される柱状導体と、前記柱状導体の他端部を一端部側の開口部から内嵌し
、前記柱状導体の挿通量を調整した状態で前記柱状導体とレーザ溶着又は超音波溶着又は圧着されることで電気的に接続される、又は前記柱状導体の他端部を一端部側の開口部から内嵌し
、前記柱状導体の挿通量を調整した状態で縮径されるように塑性変形されることで前記柱状導体と電気的に接続される筒状導体と、を備え
、前記筒状導体の他端部側の開口部には、前記柱状導体とは異なる他の柱状導体の一端部が内嵌し、前記他の柱状導体の挿通量を調整した状態でレーザ溶着又は超音波溶着又は圧着されることで電気的に接続されている、又は前記柱状導体とは異なる他の柱状導体の一端部が内嵌し、前記他の柱状導体の挿通量を調整した状態で前記筒状導体が縮径されるように塑性変形されることで電気的に接続されており、前記柱状導体の一端部に前記第1可撓導体が接続され、前記柱状導体とは異なる他の柱状導体の他端部に前記第1可撓導体とは異なる可撓性を有する第2可撓導体が接続されており、前記柱状導体の一端部には、前記第1可撓導体が接合される平らな接合面を有する接続部が形成されており、前記柱状導体とは異なる他の柱状導体の他端部には、前記第2可撓導体が接合される平らな接合面を有する接続部が形成されている。
【0007】
この構成によれば、筒状導体内に柱状導体を嵌め込んだ構成であるため、筒状導体に対する柱状導体の挿通量の違いによって長さの調整が可能となり、長さの調整が容易となる。
【0010】
上記構成によれば、筒状導体の他端部に第2可撓導体が接合される平らな接合面を有することで、撚り線との接続性を向上できる
。
【0011】
上記構成によれば、筒状導体の両端にそれぞれ柱状導体が配置されるため、筒状導体の両端で長さを調整できるため、設計自由度の向上を図ることができる
。
【0012】
上記構成によれば、第1可撓導体と第2可撓導体との間を、2つの柱状導体の間に筒状導体が配置された構成とすることができる。
上記課題を解決するワイヤハーネスは、車両に配索されるワイヤハーネスであって、可撓性を有する第1可撓導体と一端部側が電気的に接続される柱状導体と、前記柱状導体の他端部を一端部側の開口部から内嵌し、前記柱状導体の挿通量を調整した状態で前記柱状導体とレーザ溶着又は超音波溶着又は圧着されることで電気的に接続される、又は前記柱状導体の他端部を一端部側の開口部から内嵌し、前記柱状導体の挿通量を調整した状態で縮径されるように塑性変形されることで前記柱状導体と電気的に接続される筒状導体と、を備え、前記柱状導体と前記第1可撓導体との間に前記筒状導体とは異なる他の筒状導体が介在され、該他の筒状導体の一端部側に前記第1可撓導体が接続されるとともに、該他の筒状導体の他端部側の開口部に前記柱状導体の一端部側が内嵌し、前記柱状導体の挿通量を調整した状態で前記柱状導体と前記第1可撓導体とが電気的に接続されており、前記他の筒状導体の一端部に前記第1可撓導体が接続され、前記筒状導体の他端部に前記第1可撓導体とは異なる可撓性を有する第2可撓導体が接続され、前記他の筒状導体の一端部には、前記第1可撓導体が接合される平らな接合面を有する接続部が形成されており、前記筒状導体の他端部には、前記第2可撓導体が接合される平らな接合面を有する接続部が形成されている。
この構成によれば、2つの筒状導体の間に柱状導体が配置される構成とすることができ、柱状導体の両端で長さを調整できるため、設計自由度の向上を図ることができる。
上記ワイヤハーネスにおいて、柱状導体は、内部が中実構造であることが好ましい。
【0013】
この構成によれば、柱状導体は、内部が中実構造であるため、柱状導体を簡素な構造とすることができる。
上記ワイヤハーネスにおいて、前記柱状導体は、内部が中空構造であることが好ましい。
【0014】
この構成によれば、柱状導体は、内部が中空構造であるため、表面積を大きくすることができ、放熱性向上に寄与できる
。
【発明の効果】
【0016】
本発明のワイヤハーネスによれば、長さの調整が容易となる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、ワイヤハーネスの一実施形態について、
図1〜
図3に従って説明する。なお、各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
【0019】
図1に示すように、ワイヤハーネス10は、第1可撓導線としての第1の撚り線11と接続される柱状導体としての1つの単芯線21と、第1の撚り線11とは異なる第2可撓導線としての第2の撚り線12と接続される筒状導体としての1つの導電パイプ22とを有する。なお、本実施形態の単芯線21と導電パイプ22とは、ハイブリッド車や電気自動車等において、例えば車両後部に設置された図示しない高圧バッテリと車両前部に設置された図示しないインバータとを接続するために、車両の床下等を通るように配索される。このため、高圧バッテリとインバータとの間のプラス側電極を繋ぐ経路と、マイナス側電極を繋ぐ経路があることとなり、高圧バッテリとインバータとの間には第1の撚り線11、第2の撚り線12、単芯線21及び導電パイプ22とがそれぞれ2つずつ有する構成となる。なお、本例における高圧バッテリとは、ハイブリッド車電気自動車等に用いられる駆動モータに対して数百ボルトの電圧を供給可能なものである。また、インバータは、高圧バッテリの直流電力から交流電力を生成し、該交流電力を前記駆動モータに供給するものである。
【0020】
図1〜
図3に示すように、第1の撚り線11は、複数の素線からなる芯線13と、芯線13を覆う絶縁材料よりなる被覆14とを有する。第1の撚り線11の芯線13は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された素線から構成されている。第1の撚り線11の一端部は例えば図示しない高圧バッテリと電気的に接続される。第1の撚り線11の他端部は、芯線13が被覆14から露出するように構成され、芯線13の各素線同士が溶着されて略直方体状に一体化された接合ブロック部13aとなっている。
【0021】
図1〜
図3に示すように、第2の撚り線12は、第1の撚り線11と略同様の構成であり、複数の素線からなる芯線15と、芯線15を覆う絶縁材料よりなる被覆16とを有する。第2の撚り線12の芯線15は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された素線から構成されている。第2の撚り線12の一端部は、芯線15が被覆16から露出するように構成され、各芯線15の素線同士が溶着されて略直方体状に一体化された接合ブロック部15aとなっている。第2の撚り線12の他端部は例えば図示しないインバータと電気的に接続される。
【0022】
図1〜
図3に示すように、単芯線21は、略円柱状の一本の導体で構成される。単芯線21は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって構成される。単芯線21の一端部は、平板状に圧潰されて圧潰部21aとなっている。この圧潰部21aは、単芯線21の圧潰部21a以外の部分とは径方向へ段差が生じるように屈曲して形成されている。また、圧潰部21aは、第1の撚り線11が接合される平らな接合面21bを有している。圧潰部21aの形成方法としては、例えば次のような方法が考えられる。すなわち、単芯線21の一端部を載置可能な受け治具に単芯線21の一端部を載置する。受け治具上には単芯線21の一端部を幅方向から挟むような一対の拘束壁が形成されている。そして、単芯線21の一端部を上方(受け治具とは反対側)から潰し治具を近接させ、単芯線21の一端部側を前記幅方向への延伸を規制した状態で受け治具と潰し治具との間で押し潰すようにして圧潰部21aを形成する。
【0023】
単芯線21の一端部側である圧潰部21aは、接合面21b上において第1の撚り線11の接合ブロック部13aと電気的に接続される。なお、接続方法は特に問わないが超音波溶着や、レーザ溶着などが挙げられる。また、溶接箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。単芯線21の他端部側は、導電パイプ22と電気的に接続される。
【0024】
図1及び
図2に示すように、導電パイプ22は、例えば、一端部側が開口した開口部22aを有する略有底円筒状をなすように構成される。導電パイプ22内径は単芯線21の外径よりも長い構成となっている。これによって、単芯線21を導電パイプ22内部に挿通可能となっている。
【0025】
また、導電パイプ22は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって構成される。導電パイプ22側の底部である他端部側には他端部から連続して第2の撚り線12と接続するための接続部22bが一体形成される。接続部22bは、前記圧潰部21aと略同様の構成であり、導電パイプ22の他端部側の筒状部分を平板状に圧潰して形成されている。この接続部22bは、導電パイプ22の接続部22b以外の部分とは径方向へ段差が生じるように屈曲して形成されている。接続部22bは、第2の撚り線12が接合される平らな接合面22cを有している。この接続部22bにおいて導電パイプ22の開口が略閉塞されている。接続部22bは、接合面22c上において第2の撚り線12の接合ブロック部15aと電気的に接続される。なお、接続方法は特に問わないが超音波溶着や、レーザ溶着などが挙げられる。また、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0026】
単芯線21と導電パイプ22とは、単芯線21が導電パイプ22内に嵌入された(挿通された)状態でレーザ溶着されることで電気的に接続される。なお、導電パイプ22内への単芯線21の挿通量は、車種等の仕様に応じて適宜変更されて単芯線21と導電パイプ22との組み付け状態における全長が調整されるようになっている。また、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0027】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のワイヤハーネス10では、柱状導体としての単芯線21と筒状導体としての導電パイプ22とを第1の撚り線11と第2の撚り線12との間に設けることで前記高圧バッテリと前記インバータとが電気的に接続された状態となっている。また、第1の撚り線11と第2の撚り線12との間は、例えば車種等の仕様に応じて異なるため、導電パイプ22内に挿通される単芯線21の挿通量を調整することで長さの調整が可能となっている。
【0028】
次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)導電パイプ22内に単芯線21を嵌め込んだ構成であるため、導電パイプ22に対する単芯線21の挿通量の違いによって長さの調整が可能となり、長さの調整が容易となる。
【0029】
(2)第1の撚り線11と第2の撚り線12との間の単芯線21及び導電パイプ22がそれぞれ1つずつであるため、部品点数の増加を抑えることができる。
(3)導電パイプ22の他端部である接続部22bに第2の撚り線12が接合される平らな接合面22cを有することで、撚り線12との接続性を向上できる。
【0030】
(4)単芯線21は、内部が中実構造であるため、簡素な構造とすることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、単芯線21を1本の導体で構成したが、例えば第1の撚り線11との接続箇所並びに導電パイプ22との接続箇所を除いて外周を絶縁被覆した構成を採用してもよい。
【0031】
また、導電パイプ22を第2の撚り線12との接続箇所並びに単芯線21との接続箇所を除いて外周を絶縁被覆した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、柱状導体としての単芯線21の内部を中実構造としたが、これに限らない。
【0032】
図4に示すように、例えば柱状導体として内部が空洞構造(中空構造)、すなわち筒状の導電パイプ31を用いる構成を採用してもよい。導電パイプ31は、他の導電パイプ22の開口部22aの直径(内径)よりも外径の小さな有底筒状をなすように構成される。導電パイプ31の一端部である底部には、導電パイプ22の接続部22bと同様に一端部から連続して第1の撚り線11と接続するための接続部31aが一体形成される。接続部31aは、導電パイプ31の底部側の筒状部分を平板状に圧潰して形成されている。接続部31aは、導電パイプ31の接続部31a以外の部分とは径方向へ段差が生じるように屈曲して形成されている。接続部31aは、第1の撚り線11が接合される平らな接合面31bを有している。この接続部31aにおいて導電パイプ31の底部側の開口が略閉塞されている。接続部31aは、接合面31b上において第1の撚り線11の接合ブロック部13aと電気的に接続される。なお、接続方法は特に問わないが超音波溶着や、レーザ溶着などが挙げられる。また、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0033】
導電パイプ31の他端部側の開口部31cは、導電パイプ22の開口部22a内に位置するように導電パイプ31が導電パイプ22内に嵌入された(挿通された)状態で例えばレーザ溶着されることで電気的に接続される。なお、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0034】
上述したように、柱状導体として中空の導電パイプ31を採用することで、表面積を大きくでき、放熱性向上に寄与できる。また例えば、同径の単芯線21を採用した場合と比較して軽量化を図ることができる。また、単芯線21と同等の断面積を有した場合には、導電パイプ31の剛性を高めることが可能となる。
【0035】
・上記実施形態のワイヤハーネス10では、第1の撚り線11と第2の撚り線12との間に、1つの単芯線21と1つの導電パイプ22とを設ける構成としたが、これに限らない。
【0036】
例えば、第1の撚り線11と第2の撚り線12との間に複数の単芯線と1つの導電パイプ22とを有する構成を採用してもよい。このような一例として
図4に示す構成が考えられる。
【0037】
図5に示すように、第1の撚り線11側から順に、単芯線21、導電パイプ22、単芯線23、第2の撚り線12となるように接続されている。本例の第1の撚り線11、単芯線21及び第2の撚り線12は、上記実施形態と同様の構成を有している。本例の導電パイプ22は、両端部が開口された円筒状をなすように構成される。本例の単芯線23は、単芯線21と略同様の構成を有し、略円柱状の一本の導体で構成される。単芯線23は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって構成される。単芯線23の一端部は、導電パイプ22の他端部側の開口部から内挿されており、レーザ溶着されることで単芯線23と導電パイプ22とが電気的に接続される。単芯線23の他端部は、平板状に圧潰されて圧潰部23aとなっている。この圧潰部23aは、単芯線23の圧潰部23a以外の部分とは径方向へ段差が生じるように屈曲して形成されている。また、圧潰部23aは、第2の撚り線12が接合される平らな接合面23bを有している。単芯線23の他端部側である圧潰部23aは、接合面23b上において第2の撚り線12の接合ブロック部15aと電気的に接続される。なお、接続方法は特に問わないが超音波溶着や、レーザ溶着などが挙げられる。また、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0038】
上述したように、筒状導体としての導電パイプ22の両端にそれぞれ柱状導体としての単芯線21,23が配置されるため、導電パイプ22の両端で長さを調整できるため、設計自由度の向上を図ることができる。
【0039】
また、別案として、第1の撚り線11と第2の撚り線12との間に複数の単芯線21と複数の導電パイプ22とを有する構成を採用してもよい。
また、別案として、第1の撚り線11と第2の撚り線12との間に1つの単芯線21と複数の導電パイプ22とを有する構成を採用してもよい。このような一例として
図6に示す構成が考えられる。
【0040】
図6に示すように、第1の撚り線11側から順に、導電パイプ32、単芯線21、導電パイプ22となるように接続されている。本例の第1の撚り線11,導電パイプ22及び第2の撚り線12は、上記実施形態と同様の構成を有している。本例の場合、導電パイプ22と異なる導電パイプ32は、第1の撚り線11と単芯線21との間に設けられる。
【0041】
導電パイプ32は、導電パイプ22と略同様の構成をなして有底筒状をなすように構成される。すなわち、導電パイプ32の一端部である底部には、導電パイプ22の接続部22bと同様に一端部から連続して第1の撚り線11と接続するための接続部32aが一体形成される。接続部32aは、導電パイプ32の底部側の筒状部分を平板状に圧潰して形成されている。接続部32aは、導電パイプ32の接続部32a以外の部分とは径方向へ段差が生じるように屈曲して形成されている。接続部32aは、第1の撚り線11が接合される平らな接合面32bを有している。この接続部32aにおいて導電パイプ32の底部側の開口が略閉塞されている。接続部32aは、接合面32b上において第1の撚り線11の接合ブロック部13aと電気的に接続される。なお、接続方法は特に問わないが超音波溶着や、レーザ溶着などが挙げられる。また、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0042】
また、本例の単芯線21は、上記実施形態の単芯線と異なり、圧潰部21aを省略した構成となっている。つまり、本例の単芯線21は、単純な円柱形状をなすように構成され、一方の端部が導電パイプ32の開口部32cに挿通され、他方の端部が導電パイプ22の開口部22aに挿通される構成となっている。そして、単芯線21の一方の端部と導電パイプ32とが例えばレーザ溶着されることで電気的に接続され、単芯線21の他方の端部と導電パイプ22とが例えばレーザ溶着されることで電気的に接続される。なお、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。
【0043】
上記の例では、柱状導体として中実構造の単芯線21を採用しているが、これに限らない。
図7に示すように、柱状導体として中空構造の導電パイプ33を用いる構成を採用してもよい。導電パイプ33は、両端部に開口部33a,33bを有する略円筒状をなすように構成される。導電パイプ33は、一方の開口部33aが導電パイプ32の開口部32c内に位置するように導電パイプ32に嵌入された(挿通された)状態で例えばレーザ溶着されることで電気的に接続される。導電パイプ33は、他方の開口部33bが導電パイプ22の開口部22a内に位置するように導電パイプ22に嵌入された(挿通された)状態で例えばレーザ溶着されることで電気的に接続される。なお、溶着箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。また、レーザ溶着に限らず、超音波溶着や圧着などのその他の接続方法によって電気的に接続するようにしてもよい。
【0044】
なお、
図7に示した構成では、導電パイプ33が他の導電パイプ32及び導電パイプ22内に嵌入された(挿通された)構成としたが、これに限らない。例えば、導電パイプ33によって他の導電パイプ32及び導電パイプ22を外嵌する構成を採用してもよい。
【0045】
・上記実施形態では、第1の撚り線11と単芯線21の一端部側とが機械的に直接接続されることで電気的に接続される構成としたが、これに限らない。
例えば、第1の撚り線11と単芯線21との間に他の導電部材が介在されることで第1の撚り線11と単芯線21とが電気的に接続される構成としてもよい。
【0046】
・上記実施形態では、第2の撚り線12と導電パイプ22の他端部側とが機械的に直接接続されることで電気的に接続される構成としたが、これに限らない。
例えば、第2の撚り線12と導電パイプ22との間に他の導電部材が介在されることで第2の撚り線11と導電パイプ22とが電気的に接続される構成としてもよい。
【0047】
・上記実施形態において、導電パイプ22の内部に第2の撚り線12を挿通(内嵌)して導電パイプ22と第2の撚り線12とを接続してもよい。このとき、導電パイプ22と第2の撚り線12との接続方法は種々の方法が挙げられる。その一例としてレーザ溶着、超音波溶着や圧着などが挙げられる。
【0048】
・上記実施形態では、導電パイプ22を円筒形状としたが、楕円筒形状や多角筒形状に変更してもよい。
・上記実施形態では、第1の撚り線11の芯線13の各素線と、第2の撚り線12の芯線15の各素線と、単芯線21と、導電パイプ22とをアルミニウム又はアルミニウム合金で構成したが、これらは適宜変更してもよい。例えば、第1の撚り線11の芯線13の各素線と、第2の撚り線12の芯線15の各素線とを、銅又は銅合金で構成してもよい。
【0049】
・上記実施形態では、高圧バッテリとインバータとを繋ぐワイヤハーネス10に適用したが、これ以外に例えば、インバータと駆動モータとを繋ぐワイヤハーネスに適用してもよい。インバータと駆動モータとを繋ぐワイヤハーネスの場合、例えば3相交流電源であるため3つの導電路の内の全て又は一部に適用してもよい。
【0050】
また、高圧バッテリ等の高圧(高電圧)のものに限らない。すなわち、電気的に接続される少なくとも2つの電気機器間を接続するワイヤハーネスに広く適用することができる。
【0051】
・上記実施形態では特に言及していないが、第1の撚り線11と単芯線21との接続部分、又は第2の撚り線12と導電パイプ22との接続部分を被覆する保護部材を設ける構成を採用してもよい。保護部材の一例として、熱収縮チューブによって被覆する構成や、テープを接続部分に巻回して被覆する構成が挙げられるが、これ以外の方法であってもよい。
【0052】
・上記実施形態では特に言及していないが、第1の撚り線11、第2の撚り線12、単芯線21及び導電パイプ22等を保護する外装材を設ける構成を採用してもよい。外装材の一例として、金属製又は樹脂製のパイプ、非金属のパイプ本体に導電性のシールド層を積層又は埋設した複合形態のパイプ等が挙げられる。
【0053】
・上記実施形態並びに各変形例では、第1可撓導体として第1の撚り線11を採用し、第2可撓導体として第2の撚り線12を採用する構成としたが、可撓導体として撚り線に限らない。例えば可撓導体として筒状の編組部材や平板状の編組部材などを採用してもよい。
【0054】
・上記実施形態では、レーザ溶着によって単芯線21と導電パイプ22とを電気的に接続する構成としたが、これに限らず、その接続方法は適宜変更してもよい。例えば、超音波溶着や圧着等で単芯線21と導電パイプ22とが電気的に接続される構成としてもよい。また、その他の例として、治具と加工対象とを相対的に回転させながら加工対象を塑性変形させる接続する方法を採用してもよい。より詳しくは、加工対象である外側の導電パイプ22と治具とを相対回転させながら治具を導電パイプ22の外側から当接させて導電パイプ22を縮径させるように塑性変形させることで導電パイプ22の縮径させた部分の内面において単芯線21と電気的に接続させる。なお、
図4〜
図7に示すような構成においても適用することが可能である。このような接続に際して用いる事が可能な塑性変形させる加工方法としてスピンニング加工やスウェージング加工などがある。
【0055】
・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。