特許第6873945号(P6873945)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6873945コネクタステージング装置を有するワイヤハーネス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6873945
(24)【登録日】2021年4月23日
(45)【発行日】2021年5月19日
(54)【発明の名称】コネクタステージング装置を有するワイヤハーネス
(51)【国際特許分類】
   H01B 7/00 20060101AFI20210510BHJP
【FI】
   H01B7/00 306
   H01B7/00 301
【請求項の数】15
【外国語出願】
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2018-112484(P2018-112484)
(22)【出願日】2018年6月13日
(65)【公開番号】特開2019-61947(P2019-61947A)
(43)【公開日】2019年4月18日
【審査請求日】2018年10月23日
(31)【優先権主張番号】15/634,268
(32)【優先日】2017年6月27日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518405522
【氏名又は名称】アプティブ・テクノロジーズ・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100120112
【弁理士】
【氏名又は名称】中西 基晴
(74)【代理人】
【識別番号】100167243
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 充
(72)【発明者】
【氏名】デヴィッド・アール・ピーターソン
(72)【発明者】
【氏名】ジョゼフ・スディク,ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】フランク・ウォルター・スズバ,ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】マーク・インティハー
(72)【発明者】
【氏名】ベンジャミン・デッカー
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュー・ネッパーズ
【審査官】 神田 太郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−018471(JP,A)
【文献】 特開平07−130449(JP,A)
【文献】 特開2000−311760(JP,A)
【文献】 特開2010−218930(JP,A)
【文献】 実開平04−061873(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01B 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤハーネス(10)であって、
電気コネクタ(12)を有するワイヤケーブル(11)と、
前記電気コネクタ(12)に圧縮接触する可撓性部材(18)を画定するキャビティ(16)を有するステージング装置(14)と
を備え、
前記可撓性部材(18)は、前記電気コネクタ(12)を前記キャビティ(16)内に取り外し可能に保持するように構成され、
前記キャビティ(16)は、前記電気コネクタ(12)を前記ステージング装置(14)内の所定位置(32)に位置付け、その結果、前記電気コネクタ(12)は、前記所定位置(32)において組立装置に渡され、
前記可撓性部材(18)は、四半円リブ付きスペーサ(22)である
ワイヤハーネス。
【請求項2】
請求項1に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記可撓性部材(18)は、前記ステージング装置(14)を形成する材料とは異なる追従性材料から形成された
ワイヤハーネス。
【請求項3】
請求項に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記可撓性部材(18)は、前記キャビティ(16)の角部(24)内に配置された
ワイヤハーネス。
【請求項4】
請求項に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記可撓性部材(18)は、該可撓性部材(18)によって形成されるt字形状のレール(26)によって前記ステージング装置(14)に固定され、
前記t字形状のレール(26)は、前記ステージング装置(14)によって形成される対応するt字形状のキャビティ(28)内に配置される
ワイヤハーネス。
【請求項5】
請求項1に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記電気コネクタ(12)の表面積の少なくとも30%は、前記キャビティ(16)内に配置される
ワイヤハーネス。
【請求項6】
請求項1に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記電気コネクタ(12)は、前記所定位置(32)に対して2.0mm未満の正規位
置で配置される
ワイヤハーネス。
【請求項7】
請求項に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記電気コネクタ(12)は、前記所定位置(32)に対して0.5mm未満の前記正規位置で配置される
ワイヤハーネス。
【請求項8】
請求項1に記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記キャビティ(16)の各々は、少なくとも4つの基準面(34)を備え、
前記4つの基準面(34)は、少なくとも4つの対応する基準点(36)において、前記キャビティ(16)内に配置された前記電気コネクタ(12)に接触するように構成された
ワイヤハーネス。
【請求項9】
請求項記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記電気コネクタ(12)上の前記少なくとも4つの対応する基準点(36)には、第1の側面(36A)と、第2の側面(36B)と、第3の側面(36C)と、合わせ側面(36D)と、が含まれる
ワイヤハーネス。
【請求項10】
請求項記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記電気コネクタ(12)上の前記少なくとも4つの対応する基準点(36)には、第1の側面(36A)と、第2の側面(36B)と、合わせ側面(36D)と、角部(24)と、が含まれる
ワイヤハーネス。
【請求項11】
請求項1記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記可撓性部材(18)は、約40ニュートンから約60ニュートンの範囲で前記キャビティ(16)内の前記電気コネクタ(12)に保持力を加える
ワイヤハーネス。
【請求項12】
請求項1記載のワイヤハーネス(10)であって、
前記組立装置はロボットである
ワイヤハーネス。
【請求項13】
ワイヤハーネス(10)のワイヤケーブル(11)が有する電気コネクタ(12)を保持するように構成されたステージング装置(14)であって、
キャビティ(116)を形成するステージング装置本体(15)と、
前記キャビティ(116)内に挿入されたときに電気コネクタ(12)に圧縮接触するように構成された可撓性部材(118)と
を備え、
前記可撓性部材(118)は、前記キャビティ(116)内に前記電気コネクタ(12)を取り外し可能に保持するように構成され、
前記キャビティ(116)は、前記電気コネクタ(12)が前記ステージング装置(14)内の所定位置(32)において組立装置に渡されるように、前記電気コネクタ(12)を前記所定位置(32)に位置付け、
前記可撓性部材(118)は、四半円リブ付きスペーサ(22)である
ステージング装置。
【請求項14】
請求項13に記載のステージング装置(14)であって、
前記電気コネクタ(12)の表面積の少なくとも30%は、前記キャビティ(116)内に配置される
ステージング装置。
【請求項15】
請求項13に記載のステージング装置(14)であって、
前記電気コネクタ(12)は、前記所定位置(32)に対して2.0mm未満の正規位置で配置される
ステージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本開示は、概して、ワイヤハーネスに関し、より詳細には、電気コネクタステージング装置を有するワイヤハーネスに関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]典型的な車両ワイヤハーネスは、長さが数メールになることがあり、また、電気部品を電力コントローラおよび/またはコンピュータコントローラに相互接続する複数の分岐を含むことがある。複数のワイヤハーネス分岐は、典型的には、包装から出して取り扱う際に電気コネクタを保護するために接着テープまたは他の一時的な取付手法を使用してワイヤハーネスに一時的に取り付けられ得る電気コネクタを使用して終端する。車両組立工場において接着テープを取り除くことが、ワイヤハーネスが車両内に設置される前に必要であり、また、典型的には、設置工程中に人によって行われ得る。
【0003】
[0003]組立車両工程は益々自動化されているので、ワイヤハーネスを車両内に設置するためのロボット式設置装置を使用することが求められることがある。しかしながら、これを行うためには、ロボット式組立装置は、複数のコネクタをハーネス上に矛盾無く配置し、接着テープを取り除くことができなければならない。これらは、両方とも、ロボットにとって非常に複雑な動作である。
【0004】
[0004]したがって、ロボット式設置装置によってより容易に取り扱われるように構成された車両ワイヤハーネスが依然として望まれる。
【0005】
[0005]背景技術の欄に記載された主題は、背景技術の欄において記載されていることのみから先行技術であると推定されるべきではない。同様に、背景技術の欄で述べられる問題、または、背景技術の欄の主題に関連する問題は、先行技術において従前から認識されていたものとして推定されるべきではない。背景技術の欄の主題は、様々なアプローチを表しているに過ぎず、それら自体も発明になり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
[0006]一実施形態によれば、ワイヤハーネスが提供される。このワイヤハーネスは、電気コネクタを有するワイヤケーブルと、ステージング(staging)装置と、を備えている。ステージング装置は、電気コネクタに圧縮接触する可撓性部材を画定するキャビティを有している。可撓性部材は、電気コネクタをキャビティ内に取り外し可能に保持するように構成される。キャビティは、電気コネクタをステージング装置内の所定位置に位置付け、その結果、電気コネクタは、所定位置において組立装置(例えば、ロボット)に渡される。
【0007】
[0007]可撓性部材は、ステージング装置と一体的に形成された弓形の可撓性ビームであってもよい。
【0008】
[0008]可撓性部材は、ステージング装置を形成する材料とは異なる追従性材料から形成された四半円リブ付きスペーサであってもよく、また、キャビティの角部に配置される。可撓性部材は、T字形状のレールによってステージング装置に固定されてもよい。このレールは、ステージング装置によって形成される対応するT字状のキャビティ内に配置される可撓性部材によって形成される
【0009】
[0009]電気コネクタの表面積の少なくとも30%がキャビティ内に配置されてもよい。
【0010】
[0010]電気コネクタは、所定位置に対して2.0ミリメートル未満の正規位置で配置されてもよく、好ましくは、所定位置に対して0.5ミリメートル未満の正規位置で配置されてもよい。
【0011】
[0011]各キャビティは、少なくとも4つの基準面を備えていてもよい。4つの基準面は、キャビティ内において少なくとも4つの対応する基準点上で電気コネクタに接触するように構成される。電気コネクタ上の少なくとも4つの対応する基準点には、第1の側面と、第2の側面と、第3の側面と、合わせ側面と、が含まれてもよい。代替的には、電気コネクタ上の少なくとも4つの対応する基準点には、第1の側面と、第2の側面と、合わせ側面と、角部と、が含まれてもよい。
【0012】
[0012]可撓性部材は、約40ニュートンから約60ニュートンの範囲でキャビティ内の電気コネクタに保持力を加えてもよい。
【0013】
[0013]他の実施形態では、ワイヤハーネスの電気コネクタを保持するように構成されたステージング装置が提供される。ステージング装置は、ステージング装置本体と可撓性部材とを備えている。ステージング装置本体は、キャビティを形成する。可撓性部材は、キャビティ内に挿入されたときに電気コネクタに圧縮接触するように構成される。可撓性部材は、電気コネクタをキャビティ内に取り外し可能に保持するように構成される。キャビティは、所定位置において電気コネクタが組立装置に渡されるように、電気コネクタをステージング装置内の所定位置に配置する。
【0014】
[0014]可撓性部材は、ステージング装置と一体的に形成された弓形の可撓性ビームであってもよい。
【0015】
[0015]可撓性部材は、四半円リブ付きスペーサであってもよい。
【0016】
[0016]電気コネクタの表面積の少なくとも30%がキャビティ内に配置されてもよい。
【0017】
[0017]電気コネクタは、所定位置に対して2.0ミリメートル未満の正規位置で配置されてもよい。
【0018】
[0018]単に非限定的な例として与えられる好ましい実施形態の次の詳細な説明を、添付図面を参照して読めば、さらなる特徴および利点がいっそう明らかになるであろう。
【0019】
[0019]本発明が、例示目的で、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】[0020]本発明の一実施形態によるステージング装置を有するワイヤハーネスの図である。
図2A】[0021]本発明の一実施形態による図1のステージング装置の平面図である。
図2B】[0022]本発明の一実施形態による図1のステージング装置の正面図である。
図3A】[0023]本発明の一実施形態によるキャビティ、可撓性部材および電気コネクタの分解図である。
図3B】[0024]本発明の一実施形態による図3Aのキャビティ、可撓性部材および電気コネクタの斜視図である。
図4A】[0025]本発明の一実施形態による図3Aのキャビティの図である。
図4B】[0026]本発明の一実施形態による図3A,3Bの可撓性部材の図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
[0027]図示される様々な実施形態における同様の要素の符号は、下2桁が共通している。
【0022】
[0028]図1は、車両(図示せず)において使用するのに適したワイヤハーネス10の非限定的な例を示している。以下でより詳細に説明するように、ワイヤハーネス10は、従前のワイヤハーネスを越える改善品である。なぜなら、ワイヤハーネス10は、繰り返し可能および再現可能な態様で組立装置(例えば、ロボットまたは他の自動組立プロセス)にワイヤハーネス10を渡すことができるように構成される。ワイヤハーネス10は、車両上の電気部品に取り付けられ得る対応する電気コネクタ(図示せず)と嵌合する電気コネクタ12を有するワイヤケーブル11を備えている。ワイヤハーネス10は、当業者には明らかであるように、複数の電気コネクタ12を有する複数のワイヤケーブル11を備えていてもよい。複数の電気コネクタ12は、同一の構成を備えていてもよく、あるいは、異なる寸法を有する異なる構成を備えていてもよい。
【0023】
[0029]ワイヤハーネス10は、キャビティ16を形成するステージング装置本体15を有するステージング装置14を備えている。キャビティ16は、電気コネクタ12と圧縮接触する可撓性部材18を画定する(図2A,2B参照)。ステージング装置14は、単一のキャビティ16を備えていてもよく、あるいは、図1に示されるように複数の電気コネクタ12を保持するために複数のキャビティ16を備えていてもよい。ステージング装置14は、ワイヤハーネス10に取り付けられてもよく、あるいは、ワイヤハーネス10が配置され得る電線管(図示せず)に取り付けられてもよく、あるいは、独立設置型装置であってもよい。可撓性部材18は、ワイヤハーネス10が出荷容器から取り出され、車両に設置するためにステージングされる間、キャビティ16内に電気コネクタ12を取り外し可能に保持するように構成される。
【0024】
[0030]図2A,2Bは、それぞれ、ステージング装置14の平面図および正面図である。ワイヤハーネス10は、明確化の目的で、図2A,2Bから取り除かれている。可撓性部材18は、ステージング装置14と一体的に形成された弓形の可撓性ビーム20であってもよい。弓形の可撓性ビーム20は、隙間によって分離され得る上部と下部とを有していてもよい。弓形の可撓性ビーム20は、ステージング装置14と一体的に形成されていてもよく、あるいは、取り外し可能かつ交換可能であってもよい。
【0025】
[0031]図3A,3Bは、キャビティ116および可撓性部材118の他の実施形態を示している。可撓性部材118は、四半円リブ付きスペーサ22である。「リブ付きスペーサ」は、一般的には、「モミの木」、「松の木」および/または「クリスマスツリー」型の固定具と称されており、それらの全ては、可撓性部材118として含まれ得る。四半円リブ付きスペーサ22の個々のリブは、電気コネクタ12のための挿入の引き込みを提供するために、シャンク(胴部)に対して垂直であってもよく、あるいは、シャンクに対して角度付けられていてもよい。可撓性部材118(すなわち、四半円リブ付きスペーサ22)は、ステージング装置14を形成している材料とは異なる追従性材料から形成されていてもよい。四半円リブ付きスペーサ22は、キャビティ116の角部24内に配置されてもよい。図4A,4Bに示されるように、四半円リブ付きスペーサ22は、可撓性部材118によって形成されるT字形状のレール26によってステージング装置14に固定されてもよい。T字形状のレール26は、ステージング装置14によって形成される対応するT字形状のキャビティ28内に配置される。可撓性部材118の半径は、様々な寸法を有する電気コネクタ12を収容するために、キャビティ116の寸法を変えることなく変えられてもよい。図3A〜4Bに示される可撓性部材118は、「四半円」形状を有するものとして記載されているものの、電気コネクタ12の外形を収容することができる他の形状(図示されていない)も考えられる。この特徴は有益である。なぜなら、キャビティ116が標準的な寸法を有していてもよく、一方、可撓性部材118は、様々な寸法の電気コネクタ12を保持するために、異なる形状および寸法に製造され得るからである。
【0026】
[0032]次いで、図2A,2Bに戻ると、キャビティ16は、ステージング装置14内の所定位置32に電気コネクタ12を位置付け(30)、その結果、電気コネクタ12は、所定位置32にある組立装置に渡される。ステージング装置14のX軸、Y軸およびZ軸に対する電気コネクタ12の位置30は、組立プロセスより前に組立装置に渡され(すなわち、コンピュータのメモリ(図示せず)にダウンロードされる)てもよく、あるいは、無線周波数送信機、もしくは、バーコード、または、組立装置に備えられた視覚システム(図示せず)によって読み取られるべき他の印(図示せず)の形態で、ステージング装置14上でエンコードされてもよい。
【0027】
[0033]好ましくは、電気コネクタ12の位置整合を維持するために、電気コネクタ12の表面積の少なくとも30パーセント(30%)がキャビティ16内に配置される。電気コネクタ12は、好ましくは、所定位置32に対して2.0ミリメートル(2.0mm)未満の正規位置で配置され(30)、より好ましくは、0.5mm未満の正規位置で配置される(30)。本明細書で使用される場合、正規位置は、所定位置32を取り囲む許容可能公差ウィンドウであり、その中に電気コネクタ12の位置30が存在してもよい。
【0028】
[0034]ステージング装置14の各キャビティ16は、基準面34A〜34Dとして、図2A,2Bに示される少なくとも4つの基準面34を備えていてもよい。基準面34A〜34Dは、対応する基準点36A〜36Dとしての図2A,2Bに示される少なくとも4つの対応する基準点36上で、キャビティ16内に配置される電気コネクタ12に接触するように構成される。電気コネクタ12上の4つの対応する基準点36には、第1の側面36Aと、第1の側面36Aに隣接する第2の側面36Bと、第1の側面36Aと反対側の第3の側面36Cと、合わせ側面36D、すなわち、ステージング装置14のZ軸に直交する平面にある電気コネクタ12の端子端と、が含まれる。対応する基準点36は、基準面34上のどこかで基準面34に接触してもよく、また、部分から部分への寸法変化に起因して変化してもよいことを当業者は認識するであろう。換言すれば、対応する基準点36と、基準面34と、の正確な接触点は、変わり得る。
【0029】
[0035]図3A,3Bに示される四半円リブ付きスペーサ22を有するキャビティ116の具体的な例について、キャビティ116は、さらに、基準面134A,134Bおよび134D,134Eとして図示される少なくとも4つの基準面134と、基準点136A,136Bおよび136D,136Eとして図示される、電気コネクタ12上の少なくとも4つの対応する基準点136と、を備えている。少なくとも4つの対応する基準点136には、第1の側面136Aと、第1の側面136Aに隣接する第2の側面136Bと、合わせ側面136D、すなわち、ステージング装置14のZ軸に直交する平面にある端子端と、第1の側面136Aと第2の側面136Bとの交差部分と反対側の縁部136Eと、が含まれる。
【0030】
[0036]図2A,2Bに再度戻ると、可撓性部材18は、キャビティ16内の電気コネクタ12に約40ニュートン(40N)から約60Nまでの範囲の保持力(図示せず)を加える。この保持力は、出荷中および取り扱い中においてキャビティ16内に電気コネクタ12を保持するのに十分であり、組立装置が電気コネクタ12をステージング装置14から取り外すまで、電気コネクタ12が所定位置32に配置される(30)ことが保証される。
【0031】
[0037]本明細書で提示される例は、電気ケーブルを対象としている。ただし、光ケーブル、または、電気ケーブルと光ケーブルとの両方を備えるハイブリッドケーブルとともに使用するように構成されたステージング装置14の他の実施形態も考えられる。空気配管または液圧配管を設置するように構成されたステージング装置14のさらに別の実施形態も考えられる。
【0032】
[0038]このように、ワイヤハーネス10と、ワイヤハーネス10用のステージング装置14と、が提供される。ワイヤハーネス10は有益である。なぜなら、ワイヤハーネス10は、電気コネクタ12を所定位置32において組立装置(例えば、ロボット、または、他の自動化された組立プロセス)に渡すように構成されるからである。これによって、コネクタを固定するために接着テープの取り外しがもはや必要なくなるので、ワイヤハーネス10を車両に設置するのに必要な設置時間が低減され、設置プロセスのより容易な自動化が可能になる。
【0033】
[0039]本発明が、その好ましい実施形態について説明されたが、それは、そのように限定されることを目的としておらず、次の特許請求の範囲に記載される範囲によってのみ限定されることを意図している。さらに、第1、第2、上部、下部などの用語の使用は、重要性の順序、位置または向きを示すものではなく、第1,第2などの用語は、1つの要素を他の要素と区別するために使用される。さらに、a、anなどの用語の使用は、量の限定を示すものではなく、言及される物の少なくとも1つの存在を示している。
図1
図2A
図2B
図3A
図3B
図4A
図4B