特許 7399773 ボンダーキャップ及びワイヤハーネス

(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】

(24)【登録日】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】ボンダーキャップ及びワイヤハーネス

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/04 20060101AFI20231211BHJP

   H01R 4/22 20060101ALI20231211BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

H02G15/04 030

H01R4/22

H02G1/14

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020060329

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021158899

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】ムシッカチャイ マルット

【審査官】遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１０４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２５８１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－００６５８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０３２５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２６０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３０４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８２１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ １５／０４

Ｈ０１Ｒ ４／２２

Ｈ０２Ｇ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が閉塞され、他端が開口された有底筒状のキャップ本体と、
前記キャップ本体の開口端縁から前記キャップ本体の延在方向に沿って突出して延在するテープ巻き用突出部と、を備え、
前記キャップ本体は、
開口を介して外部と連通し、かつ絶縁被覆付き電線の端末における絶縁被覆部分を除去して露出させた導体部分を束ねて接合してなる導体接続部を収容する収容空間部と、
閉塞端側に設けられ、かつ前記導体接続部が前記収容空間部に収容された収容状態で前記導体接続部を保持する保持部と、を有し、
前記保持部は、
前記収容状態で前記導体接続部が挿入される孔部を有し、
前記孔部は、
前記延在方向から見た形状が、前記導体接続部を前記絶縁被覆付き電線の長手方向から見た形状と同一に形成され、
前記孔部の形状は、
外周部分に少なくとも１つの角部を有する、
ことを特徴とするボンダーキャップ。

【請求項2】

前記保持部は、
前記孔部に圧入された前記導体接続部を保持する、
請求項１に記載のボンダーキャップ。

【請求項3】

ボンダーキャップと、
複数の絶縁被覆付き電線と、
少なくとも前記ボンダーキャップの一部と共に、複数の前記絶縁被覆付き電線の束に捲回される結束用粘着テープと、を備え、
前記ボンダーキャップは、
一端が閉塞され、他端が開口された有底筒状のキャップ本体と、
前記キャップ本体の開口端縁から前記キャップ本体の延在方向に沿って突出して延在するテープ巻き用突出部と、を備え、
前記キャップ本体は、
開口を介して外部と連通し、かつ絶縁被覆付き電線の端末における絶縁被覆部分を除去して露出させた導体部分を束ねて接合してなる導体接続部を収容する収容空間部と、
閉塞端側に設けられ、かつ前記導体接続部が前記収容空間部に収容された収容状態で前記導体接続部を保持する保持部と、を有し、
前記保持部は、
前記収容状態で前記導体接続部が挿入される孔部を有し、
前記孔部は、
前記延在方向から見た形状が、前記導体接続部を前記絶縁被覆付き電線の長手方向から見た形状と同一に形成されている、
ことを特徴とするワイヤハーネス。

【請求項4】

前記孔部の形状は、
外周部分に少なくとも１つの角部を有する、
請求項３に記載のワイヤハーネス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボンダーキャップ及びワイヤハーネスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワイヤハーネスは、例えば、電線の端末を露出させた芯線部分を束ねて接合したボンダーを有し、当該ボンダーを介して複数の電線間の電気的な接続がなされている。ボンダーには、ワイヤハーネスを車両に搭載した際の他の導体との短絡や他部品との接触による損傷等を防止するために、絶縁性及び軟質性を有する合成樹脂で形成されたボンダーキャップが被せられている（例えば、特許文献１，２参照）。

【0003】

ボンダーキャップは、ボンダーに被せられ電線束に沿って配索され、粘着テープで捲回され固定されているが、粘着テープが全体を覆うように巻かれているわけではなく、キャップ本体から長手方向に突出した突出部だけで固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２５８１４２号公報

【文献】特開２００９－９９３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ボンダーキャップは、その一部がテープ巻きで電線束に固定されてはいるが、例えばワイヤハーネスを屈曲して配索した場合、当該ボンダーキャップがめくれてボンダーが露出したり、ボンダーから外れるおそれがあることから改善の余地がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ボンダーから容易に外れにくくするボンダーキャップ及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係るボンダーキャップは、一端が閉塞され、他端が開口された有底筒状のキャップ本体と、前記キャップ本体の開口端縁から前記キャップ本体の延在方向に沿って突出して延在するテープ巻き用突出部と、を備え、前記キャップ本体は、開口を介して外部と連通し、かつ絶縁被覆付き電線の端末における絶縁被覆部分を除去して露出させた導体部分を束ねて接合してなる導体接続部を収容する収容空間部と、閉塞端側に設けられ、かつ前記導体接続部が前記収容空間部に収容された収容状態で前記導体接続部を保持する保持部と、を有し、前記保持部は、前記収容状態で前記導体接続部が挿入される孔部を有し、前記孔部は、前記延在方向から見た形状が、前記導体接続部を前記絶縁被覆付き電線の長手方向から見た形状と同一に形成され、前記孔部の形状は、外周部分に少なくとも１つの角部を有する、ことを特徴とする。

【0008】

また、上記ボンダーキャップにおいて、前記保持部は、前記孔部に圧入された前記導体接続部を保持する、ものである。

【0010】

上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、ボンダーキャップと、複数の絶縁被覆付き電線と、少なくとも前記ボンダーキャップの一部と共に、複数の前記絶縁被覆付き電線の束に捲回される結束用粘着テープと、を備え、前記ボンダーキャップは、一端が閉塞され、他端が開口された有底筒状のキャップ本体と、前記キャップ本体の開口端縁から前記キャップ本体の延在方向に沿って突出して延在するテープ巻き用突出部と、を備え、前記キャップ本体は、開口を介して外部と連通し、かつ絶縁被覆付き電線の端末における絶縁被覆部分を除去して露出させた導体部分を束ねて接合してなる導体接続部を収容する収容空間部と、閉塞端側に設けられ、かつ前記導体接続部が前記収容空間部に収容された収容状態で前記導体接続部を保持する保持部と、を有し、前記保持部は、前記収容状態で前記導体接続部が挿入される孔部を有し、前記孔部は、前記延在方向から見た形状が、前記導体接続部を前記絶縁被覆付き電線の長手方向から見た形状と同一に形成されている、ことを特徴とする。
また、上記ワイヤハーネスにおいて、前記孔部の形状は、外周部分に少なくとも１つの角部を有する、ものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るボンダーキャップ及びワイヤハーネスは、ボンダーからボンダーキャップを容易に外れにくくする、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係るボンダーキャップが適用されるワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。

【図2】図２は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す平面図である。

【図3】図３は、電線束の一部を収容したボンダーキャップの概略構成を示す径方向部分断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す径方向断面図である。

【図5】図５は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す延在方向断面図である。

【図6】図６は、実施形態に係るボンダーキャップに圧入される電線束の概略構成を示す斜視図である。

【図7】図７は、実施形態に係る電線束の導体接続部を形成する治具セットの一例を示す模式図である。

【図8】図８は、実施形態に係る電線束の導体接続部を形成する工程の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明に係るボンダーキャップ及びワイヤハーネスの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0014】

［実施形態］
図１は、実施形態に係るボンダーキャップが適用されるワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。図２は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す平面図である。図３は、電線束の一部を収容したボンダーキャップの概略構成を示す径方向部分断面図である。図４は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す径方向断面図である。図５は、実施形態に係るボンダーキャップの概略構成を示す延在方向断面図である。図６は、実施形態に係るボンダーキャップに圧入される電線束の概略構成を示す斜視図である。図７は、実施形態に係る電線束の導体接続部を形成する治具セットの一例を示す模式図である。図８は、実施形態に係る電線束の導体接続部を形成する工程の一例を示す模式図である。なお、図１は、ボンダーキャップがワイヤハーネスに組み付けられた状態を示す。図３において、ボンダーキャップと電線束のうち、ボンダーキャップのみの切断面を示す。図５は、図２に示すＡ－Ａ断面図に相当する。

【0015】

図示のＬ方向は、本実施形態におけるボンダーキャップの延在方向である。図示のＨ方向は、本実施形態におけるボンダーキャップの第１径方向であり、延在方向と直交する方向である。図示のＷ方向は、本実施形態におけるボンダーキャップの第２径方向であり、延在方向及び第１径方向と直交する方向である。

【0016】

本実施形態におけるボンダーキャップ１は、自動車等の車両（不図示）に搭載されるワイヤハーネスＷＨに組み込まれるものである。ワイヤハーネスＷＨは、例えば、車両に搭載された各装置間の接続のために、電源供給や通信に用いられる複数の電線Ｗを束にして集合部品とし、コネクタ（不図示）等で複数の電線Ｗを各装置に接続するようにしたものである。本実施形態におけるワイヤハーネスＷＨは、ボンダーキャップ１と、複数の電線Ｗと、導体接続部ＷＵと、ボンダーキャップ１と共に複数の電線Ｗの束に捲回される結束用粘着テープＴとを備える。ワイヤハーネスＷＨは、この他、さらに、不図示のグロメット、プロテクタ、固定具、電気接続箱等を含んで構成されてもよい。電線Ｗは、複数の導電性の金属素線からなる導体部（芯線）Ｗｓの外側を絶縁性の被覆部によって覆った絶縁被覆付き電線等によって構成される。

【0017】

導体接続部ＷＵは、いわゆるボンダーであり、複数の電線Ｗが束ねられた電線束Ｗｔの端末に形成され、複数の電線Ｗ同士を物理的かつ電気的に接続させる部分である。本実施形態における導体接続部ＷＵは、複数の電線Ｗの各端末における絶縁被覆部分を除去して露出させた導体部分を束ねて接合してなる部分である。導体接続部ＷＵは、例えば、熱圧着により複数の導体部分を束ねて接合され一体化されている。ここで熱圧着とは、例えば、熱圧着装置等を用いて、露出させた導体部分の束を融点以下まで加熱し加圧することにより組成変形を起こさせ、導体同士を接合させるものである。本実施形態の導体接続部ＷＵは、図６に示すように、電線Ｗの長手方向（図示のＬ方向）から見た形状が十字形状を有する。導体接続部ＷＵは、電線Ｗの第１径方向（図示のＨ方向）に突出する部分と第２径方向（図示のＷ方向）に突出する部分とで構成される。導体接続部ＷＵは、図７に示すように、治具電極等を用いて、長手方向の断面形状が十字形になるように形成される。

【0018】

本実施形態のボンダーキャップ１は、可撓性及び絶縁性を有する合成樹脂材料、例えば軟質ＰＶＣ等で構成される。ボンダーキャップ１は、透明または半透明の材料で構成されることが好ましい。ボンダーキャップ１は、図１～図４に示すように、キャップ本体１０と、テープ巻き用突出部２０とを備える。

【0019】

キャップ本体１０は、ボンダーキャップ１の延在方向において、一端が閉塞され、他端が開口された有底筒状に形成されている。キャップ本体１０は、３つの筒状部（第１筒状部３１、第２筒状部３２、第３筒状部３３）と、収容空間部３４と、保持部３５とで構成される。

【0020】

第１筒状部３１は、キャップ本体１０の開口端側に形成されており、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で内側に電線束Ｗｔにおける絶縁被覆部分が位置する。第１筒状部３１は、キャップ本体１０の延在方向から見たときの断面形状が円形状を有する。第１筒状部３１の内径は、電線束Ｗｔが収容可能な大きさを有する。

【0021】

第２筒状部３２は、第１筒状部３１と第３筒状部３３との間に配置され、第１筒状部３１及び第３筒状部３３を連結する部分である。第２筒状部３２は、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で、内側に電線束Ｗｔにおける導体部分が位置する。第２筒状部３２は、キャップ本体１０の延在方向から見たときの断面形状が円形状を有する。第２筒状部３２の内径は、開口端側から閉塞端側に向けて徐々に小さくなっている。第２筒状部３２は、開口１０ａを介して挿入された導体接続部ＷＵの長手方向の先端を閉塞端側の保持部３５に導くように内周面が傾斜して形成される。

【0022】

第３筒状部３３は、キャップ本体１０の閉塞端側に形成されており、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で内側に電線束Ｗｔにおける導体部分または導体接続部ＷＵの一部が位置する。第３筒状部３３は、キャップ本体１０の延在方向から見たときの断面形状が円形状を有する。第３筒状部３３の内径は、第１筒状部３１の内径よりも小さくなって折り、導体接続部ＷＵが挿通可能な大きさを有する。

【0023】

収容空間部３４は、開口１０ａを介して外部と連通し、導体接続部ＷＵを収容する部分である。開口１０ａは、キャップ本体１０の開口端側に形成されており、閉塞端と反対側に位置する。本実施形態における開口１０ａは、円形状に形成されている。収容空間部３４は、第１筒状部３１、第２筒状部３２、及び第３筒状部３３で形成される。

【0024】

保持部３５は、キャップ本体１０の閉塞端側に設けられ、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で導体接続部ＷＵを保持する部分である。保持部３５は、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で導体接続部ＷＵが挿入される孔部３５ａを有する。孔部３５ａは、図５に示すように、キャップ本体１０の延在方向から見た形状が、導体接続部ＷＵを電線Ｗの長手方向から見た形状と同一に形成されている。本実施形態における孔部３５ａは、導体接続部ＷＵの長手方向から見た形状が十字形状を有することから、開口が十字形状に形成されている。本実施形態における保持部３５は、孔部３５ａに圧入された導体接続部ＷＵを保持するものである。つまり、導体接続部ＷＵは、保持部３５の孔部３５ａに圧入される。

【0025】

テープ巻き用突出部２０は、キャップ本体１０の開口端縁からキャップ本体１０の延在方向に沿って突出して延在する部分である。テープ巻き用突出部２０は、キャップ本体１０が導体接続部ＷＵから脱落するのは防止するために、結束用粘着テープＴにより電線束Ｗｔに固定されている。

【0026】

次に、本発明の実施形態に係る導体接続部ＷＵの接合方法について説明する。本実施形態では、導体接続部ＷＵの接合方法として、一対の治具電極を備える熱圧着装置（不図示）が用いられる。熱圧着装置は、例えば、交流サイリスタ方式（電源開閉器としてサイリスタを用い、溶接電流をサイリスタなどの点弧位相を変えて連続的に電流調整を行う方式）によって、電線束Ｗｓの端末における導体同士を接合し、熱圧着する装置になっている。熱圧着装置は、図７に示すような、治具セット１００を有する。

【0027】

治具セット１００は、第１治具電極１０１と、第２治具電極１０２とで構成される。第１治具電極１０１及び第２治具電極１０２は、複数の電線Ｗにおける導体部Ｗｓを束ねた状態にして上下方向（図７，図８）に加圧すると共に、当該導体接続部ＷＵに対して溶接電流を通電することにより導体部Ｗｓ同士を溶接する上下一対の電極である。

【0028】

治具セット１００において、上側に位置する第１治具電極１０１と、下側の位置する第２治具電極１０２とは、互いに対向する位置に配置される。第１治具電極１０１及び第２治具電極１０２の上下方向の対向面には、成形面として凹部１０１ａ，１０２ａが形成されている。各凹部１０１ａ，１０２ａは、上下方向の深さ（高さ）が異なる複数の凹部で構成されている。各凹部１０１ａ，１０２ａは、複数の段差を有する。治具セット１００は、第１治具電極１０１及び第２治具電極１０２が上下方向に重ねた状態において、上下方向と直交する方向から見た形状が十字形状となっている。第１治具電極１０１及び第２治具電極１０２は、それらの組み合わせ時に、導体接続部ＷＵを任意の断面形状に形成可能な成形面を有する。

【0029】

次に、本発明の実施形態に係るボンダーキャップ１の導体接続部ＷＵへの取り付け作業について説明する。

【0030】

まず、作業者は、導体接続部ＷＵが形成された電線束Ｗｔを、当該電線束Ｗｔの長手方向がボンダーキャップ１の延在方向に沿った状態に配置する。次に、電線束Ｗｔを、ボンダーキャップ１の延在方向に移動させ、導体接続部ＷＵの開口１０ａへの挿通を開始する。電線束Ｗｔの移動に伴って、導体接続部ＷＵが、第１筒状部３１、第２筒状部３２、第３筒状部３３の順に通過し、保持部３５に到達する。作業者は、電線束Ｗｔを長手方向にさらに移動させると、導体接続部ＷＵの孔部３５ａへ圧入を開始する。次に、作業者は、電線束Ｗｔが移動できなくなるまで導体接続部ＷＵを孔部３５ａに圧入した後、テープ巻き用突出部２０を覆うように結束用粘着テープＴを捲回して電線束Ｗｔをまとめる。以上により、ボンダーキャップ１の導体接続部ＷＵへの取り付け作業が完了する。

【0031】

以上のように、本実施形態におけるボンダーキャップ１は、キャップ本体１０が、閉塞端側に設けられ、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で当該導体接続部ＷＵを保持する保持部３５を有する。保持部３５は、導体接続部ＷＵが収容空間部３４に収容された収容状態で導体接続部ＷＵが挿入される孔部３５ａを有する。孔部３５ａは、キャップ本体１０の延在方向から見た形状が、導体接続部ＷＵを電線Ｗの長手方向から見た形状と同一に形成されている。

【0032】

上記構成により、ボンダーキャップ１と導体接続部ＷＵとの接触面積が増加することで摩擦力が増加し、例えばワイヤハーネスＷＨが屈曲して配索されることでボンダーキャップ１がめくれるような場合でも、導体接続部ＷＵが孔部３５ａから抜けにくくなり、ボンダーキャップ１がめくれることで生じる導体接続部ＷＵの露出を低減し、ボンダーキャップ１を導体接続部ＷＵから容易に外れにくくすることができる。

【0033】

また、本実施形態におけるボンダーキャップ１は、保持部３５が、孔部３５ａに圧入された導体接続部ＷＵを保持する。これにより、導体接続部ＷＵが孔部３５ａに圧入された状態で保持されることで、ボンダーキャップ１を導体接続部ＷＵから容易に抜けにくくすることができる。

【0034】

なお、上記実施形態では、キャップ本体１０は、延在方向の断面形状が円形に形成されているが、これに限定されるものではなく、円形以外のものであってもよい。例えば、キャップ本体１０の断面形状は、多角形であってもよい。

【0035】

また、上実施形態では、孔部３５ａの形状及び導体接続部ＷＵの断面形状が十字形状に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、孔部３５ａの形状及び導体接続部ＷＵの断面形状が、三角形、四角形、五角形、星形等を含む多角形であってもよい。孔部３５ａの形状及び導体接続部ＷＵの断面形状は、外周部分に少なくとも１つの角部を有することが好ましい。これにより、孔部３５ａの形状が円形であるよりも、ボンダーキャップ１を、延在方向を中心に回転しにくくすることができ、ボンダーキャップ１を導体接続部ＷＵから容易に外れにくくする。なお、角部は、孔部３５ａの内周面から内側に突出して形成されたものであってもよいし、当該内周面から外側に突出して形成されたものであってもよい。同様に、角部は、導体接続部ＷＵの外周面から外側に突出して形成されたものであってもよいし、当該外周面から内側に突出して形成されたものであってもよい。

【0036】

また、上実施形態では、導体接続部ＷＵは、熱圧着されているが、これに限定されるものではなく、例えば、熱抵抗溶接、超音波溶接等を利用して接合され一体化されていてもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ ボンダーキャップ
１０ キャップ本体
１０ａ 開口
２０ テープ巻き用突出部
３１ 第１筒状部
３２ 第２筒状部
３３ 第３筒状部
３４ 収容空間部
３５ 保持部
３５ａ 孔部
Ｔ 結束用粘着テープ
Ｗ 電線
Ｗｓ 導体部
Ｗｔ 電線束
ＷＵ 導体接続部
ＷＨ ワイヤハーネス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】