(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電線からなる第１の電線群と、
複数の電線からなる第２の電線群と、
前記第１の電線群の端部において露出させた芯線と前記第２の電線群の端部において露出させた芯線とを撚り合わせた部分を挿入させるとともに外方から圧縮されて前記撚り合わせた部分の上に圧着される導電性材料からなる筒状の圧着用部材と、
前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を取り付け可能な取り付け部が前面に設けられた電気絶縁性材料からなる矩形板状の位置決め部材とを備え、
前記位置決め部材の左右端部に、左右外方に突出する左右一対の延設部が形成されており、
前記撚り合わせた部分に前記圧着用部材を圧着した部分を前記取り付け部に取り付けた状態で、前記延設部をモールド金型内において外方に突出させて前記位置決め部材を前記モールド金型内に取り付けるとともに前記第１および第２の電線群の各電線を前記モールド金型の外部に延ばした状態のまま、前記モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作られていることを特徴とするケーブルハーネス。
【請求項２】
前記モールド金型内に、樹脂封入部を取り付け対象に固定するために用いる固定用金具が取り付けられた状態で絶縁性を有する樹脂が封入されて構成されることを特徴とする請求項１に記載のケーブルハーネス。
【請求項３】
複数の電線からなる第１の電線群と複数の電線からなる第２の電線群とを、それぞれの端部において露出させた芯線同士を撚り合わせ、
前記心線同士を撚り合わせた部分を導電性材料からなる筒状の圧着用部材内に挿入させるとともに外方から圧縮して前記撚り合わせた部分の上に前記圧着用部材を圧着させ、
前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を、電気絶縁性材料からなる矩形板状の位置決め部材の前面に形成された取り付け部に取り付け、
前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を前記取り付け部に取り付けた状態で、前記位置決め部材の左右端部に左右外方に突出して形成された左右一対の延設部をモールド金型内において外方に突出させて前記位置決め部材を前記モールド金型内に取り付け、
前記第１および第２の電線群の各電線を前記モールド金型の外部に延ばした状態のまま、前記モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作ることを特徴とするケーブルハーネスの製造方法。
【請求項４】
前記モールド金型内に、樹脂封入部を取り付け対象に固定するために用いる固定用金具を取り付けられた状態で前記絶縁性を有する樹脂が封入されることを特徴とする請求項３に記載のケーブルハーネスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の電線群と第２の電線群とが結線された構成を有するケーブルハーネス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力機械等の制御回路を構成するための電線（電気ケーブル）は複数本束ねられてケーブルハーネスとして扱われることが多い。このようなケーブルハーネスは回路構成に応じて幹線から支線へと分岐する部分を有するが、このような電線群の分岐は、信号の流れの上流となる電線群と信号の流れの下流となる電線群との双方に設けられたコネクタを接続させて行うことが多い。
【０００３】
また、動力機械が車両用エンジン等である場合には、車両の走行中に跳ね飛ばした水がコネクタにかかることがあり、ショート（短絡）など種々の弊害が発生する虞がある。このため従来、使用中に水や油等の飛沫を受け得る機械に使用するケーブルハーネスにおいては、コネクタの接続部にゴム栓等をはめ込んで防水加工をした防水コネクタが使用されるのが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４２９８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなコネクタには取り付け可能な（すなわち結線可能な）電線の本数が比較的少ないうえ、電線配列のピッチ等の関係から取り付けることができる電線の太さにも制限があったため、結線しようとする電線の本数が多く、しかも太さの異なる電線が多く混在する大型エンジン用のケーブルハーネス等には適しにくいものであった。よって、従来は大型エンジンの種類ごとに異なるコネクタを製造する必要があり、しかも防水加工を施す必要があることから製造コストが非常に高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、安価な構成で高い防水効果が得られるとともに、多数かつ太さの異なる電線でも容易に結線することが可能なケーブルハーネス及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るケーブルハーネスは、複数の電線からなる第１の電線群と、複数の電線からなる第２の電線群と、前記第１の電線群の端部において露出させた芯線と前記第２の電線群の端部において露出させた芯線とを撚り合わせた部分を挿入させるとともに外方から圧縮されて前記撚り合わせた部分の上に圧着される導電性材料からなる筒状の圧着用部材と、前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を取り付け可能な取り付け部が前面に設けられた電気絶縁性材料からなる矩形板状の位置決め部材とを備えて構成される。そして、前記位置決め部材の左右端部に、左右外方に突出する左右一対の延設部が形成されており、前記撚り合わせた部分に前記圧着用部材を圧着した部分を前記取り付け部に取り付けた状態で、前記延設部をモールド金型内において外方に突出させて前記位置決め部材を前記モールド金型内に取り付けるとともに前記第１および第２の電線群の各電線を前記モールド金型の外部に延ばした状態のまま、前記モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作られる。
なお、前記モールド金型内に、樹脂封入部を取り付け対象に固定するために用いる固定用金具が取り付けられた状態で絶縁性を有する樹脂が封入されて構成されても良い。
【０００８】
また、本発明に係るケーブルハーネスの製造方法は、複数の電線からなる第１の電線群と複数の電線からなる第２の電線群とを、それぞれの端部において露出させた芯線同士を撚り合わせ、前記心線同士を撚り合わせた部分を導電性材料からなる筒状の圧着用部材内に挿入させるとともに外方から圧縮して前記撚り合わせた部分の上に前記圧着用部材を圧着させ、前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を、電気絶縁性材料からなる矩形板状の位置決め部材の前面に形成された取り付け部に取り付け、前記撚り合わせた部分の上に圧着された前記圧着用部材を前記取り付け部に取り付けた状態で、前記位置決め部材の左右端部に左右外方に突出して形成された左右一対の延設部をモールド金型内において外方に突出させて前記位置決め部材を前記モールド金型内に取り付け、前記第１および第２の電線群の各電線を前記モールド金型の外部に延ばした状態のまま、前記モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作られる。
なお、前記モールド金型内に、樹脂封入部を取り付け対象に固定するために用いる固定用金具を取り付けられた状態で前記絶縁性を有する樹脂が封入されても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図２は本発明に係るケーブルハーネスが用いられた制御システムの構成例をブロック図で示したものであり、複数のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，Ｓｍと、コントロールユニットＣＵと、複数の制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎとを有し、コントロールユニットＣＵと制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎとの間がケーブルハーネスＨにより繋がれた構成を有している。この制御システムが例えば自動車用エンジンの電気コントロールシステムである場合には、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，Ｓｍは車速センサ、スロットル開度センサ、水温センサ等に該当し、制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎは燃料供給装置、電子燃料噴射装置、排ガス制御装置等に該当する。コントロールユニットＣＵは各センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・，Ｓｍより入力される検出情報に基づいて所要の演算を行い、ケーブルハーネスＨを介して指令信号を出力して制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎを作動させる。
【００１０】
ケーブルハーネスＨは複数の電線（電気ケーブル）が束ねられた構成を有しており、コントロールユニットＣＵから出力された指令信号を制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎに選り分けて伝送する。このためケーブルハーネスＨはコントロールユニットＣＵに繋がる幹線側（指令信号の流れの上流側）の電線群Ｍと制御対象Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎに繋がる支線側（指令信号の流れの下流側）の電線群Ｂとを有しており、これら両電線群Ｍ，Ｂが接続具Ｊにより結線（接続）された構成となっている。
【００１１】
図３は両電線群Ｍ，Ｂを結線する接続具Ｊの構成の一例を示している。この接続具Ｊは、幹線側の電線群Ｍを構成する９本の電線ｍ１〜ｍ９と、支線側の電線群Ｂを構成する２５本の電線ｂ１〜ｂ２５とを結線している。これら幹線側の電線ｍ１〜ｍ９と支線側の電線ｂ１〜ｂ２５と電線間の結線は、具体的には、図１に示すように、結線される芯線同士がスプライス接合（短絡状態に撚り合わせる接合）されたうえで、この芯線のスプライス接合により得られた複数の芯線接合部が電気絶縁性を有した樹脂（樹脂部１０）により封止されることによりなされている。なお、図１は、図３よりこの樹脂部１０の図示を省略して示した（破線で示した）図である。
【００１２】
ケーブルハーネスＨにおける幹線側の電線群Ｍと支線側の電線群Ｂとの結線の手順を説明すると、先ず、図４に示すように、結線しようとする３本の電線２２，２４，２６（これら電線２２，２４，２６は両電線群Ｍ，Ｂを構成する電線に該当し、実際には上述の電線ｍ１〜ｍ９、ｂ１〜ｂ２５が対応する）の芯線２２ａ，２４ａ，２６ａを剥き出し状態にして撚り合わせる（図４（Ａ）参照）。ここでは結線しようとする電線が３本の場合を示しているが、その他の本数の場合でも同様である。次に、撚り合わせた芯線２２ａ，２４ａ，２６ａに導電性材料からなる筒状の圧着用部材１６を貫通させて取り付けた後（図４（Ｂ）参照）、この圧着用部材１６を図示しない圧着工具を用いて潰し、撚り合わせた芯線２２ａ，２４ａ，２６ａに圧着させる（図４（Ｃ）参照）。これにより３本の電線２２，２４，２６の芯線２２ａ，２４ａ，２６ａは短絡状態に接合される。なお、ここに示す実施形態では、幹線側の電線群Ｍを構成する電線ｍ１〜ｍ９の芯線と、支線側の電線群Ｂを構成する電線ｂ１〜ｂ２５の芯線とが、（ｍ１とｂ１，ｂ２，ｂ３）、（ｍ２とｂ４，ｂ５，ｂ６）、（ｍ３とｂ７，ｂ８）、（ｍ４とｂ９，ｂ１０）、（ｍ５とｂ１１，ｂ１２）、（ｍ６とｂ１３，ｂ１４，ｂ１５）、（ｍ７とｂ１６，ｂ１７，ｂ１８，ｂ１９）、（ｍ８とｂ２０，ｂ２１，ｂ２２）、（ｍ９とｂ２３，ｂ２４，ｂ２５）の組み合わせでスプライス接合される。
【００１３】
次に、このようにスプライス接合され、かつ圧着用部材１６により圧着された芯線の接合部（芯線接合部）は、図１及び図５に示す矩形の板状に形成されたポジショナー（位置決め部材）１２により相互の位置決めがなされる。このポジショナー１２には上下二列に横方向に並ぶとともに厚さ方向に貫通して設けられた複数の芯線取り付け孔１４，１４，・・・が形成されており、上記圧着された芯線は圧着用部材１６ごと、これら芯線取り付け孔１４内に挿入取り付けされる。図５では、スプライス接合された芯線のうち（ｍ１とｂ１，ｂ２，ｂ３）、（ｍ５とｂ１１，ｂ１２）及び（ｍ７とｂ１６，ｂ１７，ｂ１８，ｂ１９）の組み合わせのもののみを示しているが、これは単なる例示であり、他の組み合わせのものも同様にポジショナー１２に取り付けられる。なお、このポジショナー１２は圧着用部材１６により圧着接続された芯線同士の間のみの電気導通を確保するため（一の芯線取り付け孔１４に挿入された芯線と他の芯線取り付け孔１４に挿入された芯線との間で電気導通がなされないようにするため）、電気絶縁性を有した樹脂などの電気絶縁性材料から構成される必要がある。
【００１４】
このようにして圧着された芯線がポジショナー１２の芯線取り付け孔１４，１４，・・・内に挿入されて相互の位置決めがなされたら、この芯線が取り付けられた状態のポジショナー１２を図示しないモールド金型内に入れ込み、モールド金型内でのポジショナー１２の位置決めを行う。モールド金型内でのポジショナー１２の位置決めができたらモールド金型内に溶融した樹脂を注入し、硬化させて固める。すなわち、芯線接合部をインサートモールドにより樹脂封止する。なお、この際ポジショナー１２は芯線接合部と一緒に樹脂封止されるが、図１、図３及び図５に示すように、ポジショナー１２の左右両側には側方に突出して延びて形成された延設部１２ａ，１２ａが設けられており、モールド金型が閉じられた状態でこれら延設部１２ａ，１２ａの端部がモールド金型の外部に突出するようにすることにより、モールド金型内でのポジショナー１２の位置決めを確実に行ったうえで樹脂封止することが可能である。
【００１５】
このように、本ケーブルハーネスＨでは、電線の芯線接合部は樹脂（樹脂部１０）により封止された状態となり、芯線の接合部に水分などが入り込む余地がなくなるため高い防水効果が得られ、結線部分に水や油等の浸入してショート（短絡）等の種々の弊害が発生するのが防止される。また、樹脂部１０のモールド成形は安価に行うことができるので、本ケーブルハーネスＨの製造コストは従来のように２つの電線（ここでは幹線側の電線群Ｍと支線側の電線群Ｂに相当する）がコネクタを介して接合される構成に比べて格段に安価にすることができる。また、上述の説明から分かるように、本ケーブルハーネスＨでは、結線しようとする電線が多数である場合であっても、また太さの異なる電線が混在している場合であっても、これらの条件に制限されずに容易に結線することができるので、電線の太さが雑多でその本数も多い大型エンジンの制御システムに本ケーブルハーネスＨを適用する場合には、特に大きな効果が得られる。
【００１６】
また、本ケーブルハーネスＨでは、樹脂部１０に付属の部品を備え付けることも可能である。図１及び図３では樹脂部１０を車体上の所定箇所に固定するための円筒状の固定用金具１８を取り付けた例を示している。この固定用金具１８は、上述のように電線の芯線接合部をインサートモールドする際に予めモールド金型内に入れておくことにより、樹脂部１０の成形と同時に樹脂部１０に取り付けられるようにしてもよいし、モールド成形時にこの固定用金具１８を取り付ける孔が形成されるようにして、モールド成形後にねじ込み等により取り付けるようにしてもよい。
【００１７】
図６は、本発明に係るケーブルハーネスＨの接続具Ｊのもう一つの実施形態を示すものである（図６では接続具Ｊ′として示す）。この実施形態に係る接続具Ｊ′はポジショナー（符号を１２′とする）の構成が異なっている。すなわち、このポジショナー１２′には、上述のポジショナー１２に設けられた複数の孔（芯線取り付け孔１４）の代わりに、上下二列に横方向に延びるとともに厚さ方向に貫通して設けられた芯線取り付け溝１４′が形成された構成となっている。この場合には、スプライス接合された電線の芯線は、圧着用部材１６により圧着された状態のまま、これら芯線取り付け溝１４′内に挿入される。このように芯線接合部を芯線取り付け溝１４′内に挿入して位置決めをする構成では、芯線接合部を芯線取り付け孔１４内に挿入するようにしていた上述のポジショナー１２の場合よりも位置決めできる自由度を高くすることができる。
【００１８】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、本発明に係るケーブルハーネスが適用される例として自動車用エンジンの電気コントロールシステムを示したが、本発明はこのような自動車用エンジンの電気コントロールシステムに限られず、電気回路を構成するあらゆるケーブルハーネスについて適用することが可能である。また、樹脂部１０の形状や樹脂部１０に対する電線の配置（芯線の取り付け方）等は全く自由であり、上述の例に限定されない。
【００１９】
また、上述の実施形態では、結線しようとする双方の電線群（上述の例では幹線側の電線群Ｍと支線側の電線群Ｂに相当）が接続具Ｊ（或いは接続具Ｊ′）に対して同方向に延びる構成であったが、これは一例であり、双方の電線群が接続具に対して異なる方向に延びる構成を有していても構わない。また、樹脂部１０に取り付けられる固定用金具１８は、上述の例のように円筒状のものに限定されず、他の形状であってもよい。また、このような、樹脂部１０を所定位置に固定するための固定用金具に代えて、或いは固定用金具とともに、他の構成部品を支持するための金具など、他の用途に用いられる金具を樹脂部１０に取り付けることも可能である。また、本発明に係るケーブルハーネス及びその製造方法は、上述の実施形態に示したような、幹線側の電線群から支線側の電線群を分岐させるための結線だけでなく、分岐しない電線間の結線、すなわち電線群の延長にも適用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るケーブルハーネスは、第１および第２の電線群の端部において露出させた芯線同士を撚り合わせた部分の上に圧着用部材を圧着し、この圧着部分を位置決め部材の取り付け部に取り付けた状態で、位置決め部材の左右の延設部をモールド金型内において外方に突出させて取り付けるとともに第１および第２の電線群の各電線をモールド金型の外部に延ばした状態のまま、モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作られているので、安価な構成で高い防水効果が得られ、しかも多数かつ太さの異なる電線でも容易に結線することが可能である。このため、電線の太さが雑多でその本数も多い大型エンジンの制御システム用のケーブルハーネスとして好適である。
【００２１】
また、本発明に係るケーブルハーネスの製造方法は、第１および第２の電線群の端部において露出させた芯線同士を撚り合わせ、この撚り合わせた部分の上に圧着用部材を圧着させ、このように圧着された圧着用部材を位置決め部材の前面に形成された取り付け部に取り付け、このように圧着用部材を取り付け部に取り付けた状態で、位置決め部材の左右端部に左右外方に突出して形成された左右一対の延設部をモールド金型内において外方に突出させて位置決め部材をモールド金型内に取り付け、第１および第２の電線群の各電線をモールド金型の外部に延ばした状態のまま、モールド金型内に絶縁性を有する樹脂を封入して作られるように構成されている。このようなケーブルハーネスの製造方法によれば、多数かつ太さの異なる電線でも容易に結線することが可能である。また、この製造方法により得られたケーブルハーネスは安価な構成でありながら高い防水効果を有したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るケーブルハーネスにおいて、幹線側の電線群と支線側の電線群とを結線する接続具の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るケーブルハーネスが適用された制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】上記接続具の外観を示す斜視図である。
【図４】幹線側の電線群を構成する電線の芯線と支線側の電線群を構成する電線の芯線とのスプライス接合の手順を（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の順で示す図である。
【図５】上記接続具を構成するポジショナーを示す斜視図である。
【図６】接続具の構成のもう一つの実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｈ      ケーブルハーネス
Ｍ      幹線側の電線群（第１の電線群）
Ｂ      支線側の電線群（第２の電線群）
Ｊ      接続具
１０    樹脂部
１２    ポジショナー（位置決め部材）
１４    芯線取り付け孔
１６    圧着用部材
１８    固定用金具
【図１】
0003989850.tif 000002
【図２】
0003989850.tif 000003
【図３】
0003989850.tif 000004
【図４】
0003989850.tif 000005
【図５】
0003989850.tif 000006
【図６】
0003989850.tif 000007