(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線が絶縁内皮で覆われた複数のシールド芯線とこの複数のシールド芯線の外周を覆う導電体のシールド被覆部材とこのシールド被覆部材のさらに外周を被う絶縁外皮とを有する多芯シールド電線と、互いの接合面同士を突き合わせた状態で前記多芯シールド電線の外形断面形状にほぼ対応する孔が形成される凹部をそれぞれ有する一対の樹脂部材と、接地線とを備え、
前記一対の樹脂部材間に前記多芯シールド電線を挟み、前記各凹部内に前記多芯シールド電線を配置し、且つ、前記多芯シールド電線と前記樹脂部材との間に前記接地線の一端側を介在させ、この状態で一対の樹脂部材間を超音波加振し、少なくとも前記絶縁外皮を溶融飛散されて前記接地線の導電線と前記シールド被覆部材とを電気的に接触させる多芯シールド電線のシールド処理方法であって、
前記多芯シールド電線には、外側からの圧縮力により複数の前記シールド芯線が横一列に配置されるように外形断面形状が略楕円形状にされて、一対の前記樹脂部材間の挟持力によって前記複数のシールド芯線がほとんど位置移動せず、且つ、前記シールド被覆部材がほとんど変形しない外形形状とする形状フォーミング処理を施し、この形状フォーミング処理を施した前記多芯シールド電線に対して一対の前記樹脂部材を用いた前記接地線との接続を行うことを特徴とする多芯シールド電線のシールド処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多芯シールド電線のシールド被覆部材と接地線とを接続する多芯シールド電線のシールド処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、多芯シールド電線のシールド処理構造及び方法として、多芯シールド電線のシールド被覆部材を一対の樹脂部材を利用して接地線の導電線に超音波ホーンを用いて電気的に接続するものを提案した。以下、このシールド処理構造及び方法を説明する。
【０００３】
図８に示すように、多芯シールド電線１００は、芯線１００ａが絶縁内皮１００ｂで覆われた複数のシールド芯線１００ｃと、ドレーン線１００ｄと、このドレーン線１００ｄ及び複数のシールド芯線１００ｃの外周を覆う導電体のシールド被覆部材１００ｅと、このシールド被覆部材１００ｅのさらに外周を被う絶縁外皮１００ｆとから構成されている。一対の樹脂部材１０１，１０２は、互いの接合面１０１ａ，１０２ａ同士を突き合わせた状態で多芯シールド電線１００の外形断面形状に対応する孔が形成される凹部１０１ｂ，１０２ｂをそれぞれ有する。又、超音波ホーン１０５は、下側支持台１０５ａと、この真上に配置された超音波ホーン本体１０５ｂとから構成されている。
【０００４】
次に、シールド処理手順を説明する。下方の樹脂部材１０２を超音波ホーン１０５の下側支持台１０５ａに設置し、その上から多芯シールド電線１００を載置し、その上に接地線１０３の一端側を載置し、更にその上から上方の樹脂部材１０１を被せる。このようにして一対の樹脂部材１０１，１０２の各凹部１０１ｂ，１０２ｂ内に多芯シールド電線１００を配置し、且つ、この多芯シールド電線１００と上方の樹脂部材１０１との間に接地線１０３の一端側を介在させる。
【０００５】
この状態で一対の樹脂部材１０１，１０２間に圧縮力を作用させつつ超音波ホーン１０５で加振する。すると、多芯シールド電線１００の絶縁外皮１００ｆと接地線１０３の絶縁外皮１０３ｂが振動エネルギーによる発熱によって溶融飛散され、接地線１０３の導電線（図示せず）と多芯シールド電線１００のシールド被覆部材１００ｅとが電気的に接触される。又、一対の樹脂部材１０１，１０２の接合面１０１ａ，１０２ａの各接触部分や、一対の樹脂部材１０１，１０２の凹部１０１ｂ，１０２ｂの内周面と多芯シールド電線１００の絶縁外皮１００ｆとの接触部分や、接地線１０３の絶縁樹脂１０３ｂと一対の樹脂部材１０１，１０２との接触部分が振動エネルギーによる発熱によって溶融し、この溶融された部分が超音波加振終了後に固化されることによって一対の樹脂部材１０１，１０２、多芯シールド電線１００及び接地線１０３がそれぞれ互いに固定される。
【０００６】
このシールド処理構造及び方法によれば、多芯シールド電線１００や接地線１０３の絶縁外皮１００ｆ，１０３ｂの皮剥きを行う必要がなく、下方の樹脂部材１０２、多芯シールド電線１００、接地線１０３、上方の樹脂部材１０１の順に組み付けて超音波加振を行えば良いので、工程数が少なく、且つ、複雑な手作業もなく、そのため自動化も可能なものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記多芯シールド電線１００は、シールド被覆部材１００ｅの内部スペース１１０に複数のシールド芯線１００ｃが隙間なく収容されているわけではなくある程度余裕を持って収容されており、絶縁外皮１００ｆ及びシールド被覆部材１００ｅはある程度自由に変形可能である。従って、一対の樹脂部材１０１，１０２間に挟まれた際の押圧力によってある程度自由に変形するため、接地線とシールド被覆部材１００ｅとの配置が一定の位置関係にならず、超音波溶融による接地線の導電線（図示せず）とシールド被覆部材１００ｅとの間に安定した接触状態が得られ難いという問題がある。
【０００８】
又、上記した理由により、複数のシールド芯線１００ｃの位置も特定されないため、超音波溶着される際の一対の樹脂部材１０１，１０２間の加圧と超音波振動によって複数のシールド芯線１００ｃの位置関係が不確定でバラツキがあり、シールド芯線１００ｃが大きな振動エネルギーの伝達を受けるような位置関係になった場合にはシールド芯線１００ｃの絶縁内皮１００ｂが破れたり、切れたりする場合がある。すると、接地線１０３やシールド被覆部材１００ｅと芯線１００ａとのショートや、芯線１００ａ同士のショートが発生するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、超音波溶着によって接地線とシールド被覆部材との電気的接触を確実に得ることにより電気性能の向上を図ることができ、且つ、接地線と芯線との間や芯線同士の間のショートを確実に防止して絶縁性能の向上を図ることができる多芯シールド電線のシールド処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、芯線が絶縁内皮で覆われた複数のシールド芯線とこの複数のシールド芯線の外周を覆う導電体のシールド被覆部材とこのシールド被覆部材のさらに外周を被う絶縁外皮とを有する多芯シールド電線と、互いの接合面同士を突き合わせた状態で前記多芯シールド電線の外形断面形状にほぼ対応する孔が形成される凹部をそれぞれ有する一対の樹脂部材と、接地線とを備え、
前記一対の樹脂部材間に前記多芯シールド電線を挟み、前記各凹部内に前記多芯シールド電線を配置し、且つ、前記多芯シールド電線と前記樹脂部材との間に前記接地線の一端側を介在させ、この状態で一対の樹脂部材間を超音波加振し、少なくとも前記絶縁外皮を溶融飛散されて前記接地線の導電線と前記シールド被覆部材とを電気的に接触させる多芯シールド電線のシールド処理方法であって、
前記多芯シールド電線には、外側からの圧縮力により複数の前記シールド芯線が横一列に配置されるように外形断面形状が略楕円形状にされて、一対の前記樹脂部材間の挟持力によって前記複数のシールド芯線がほとんど位置移動せず、且つ、前記シールド被覆部材がほとんど変形しない外形形状とする形状フォーミング処理を施し、この形状フォーミング処理を施した前記多芯シールド電線に対して一対の前記樹脂部材を用いた前記接地線との接続を行うことを特徴とする。
【００１１】
この多芯シールド電線のシールド処理方法では、多芯シールド電線が一対の樹脂部材間に挟まれた際の押圧力によってもシールド被覆部材がほとんど変形せず、超音波溶着前の接地線とシールド被覆部材が一定の位置に配置され、又、複数のシールド芯線はほとんど移動不可能であることから超音波溶着される際の一対の樹脂部材間の加圧と超音波振動によっても位置バラツキが発生せず超音波振動による発熱でシールド芯線の絶縁内皮が破れたり、切れたりすることがない。
【００１２】
この多芯シールド電線のシールド処理方法では、請求項３の発明の作用に加え、多芯シールド電線の形状フォーミング処理は例えば上下方向からの圧縮力を加えれば良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図７は本発明の一実施形態を示し、図１は多芯シールド電線１の断面図、図２は多芯シールド電線１への形状フォーミング処理を示す図、図３は形状フォーミング処理が施された多芯シールド電線１の断面図、図４は一対の樹脂部材１０，１１の斜視図、図５は超音波加振する直前の各部材のセット状態を示す図、図６は超音波加振により得られたシールド処理構造を示す図、図７はシールド処理構造が付加された多芯シールド電線１の斜視図である。
【００１５】
シールド処理構造は、形状フォーミング処理された多芯シールド電線１のアルミ箔被覆部材６を一対の樹脂部材１０，１１を利用して接地線１３の導電線１３ａに超音波ホーン１５を用いて電気的に接続するものであり、以下詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、多芯シールド電線１は、芯線２が絶縁内皮３で覆われた２本のシールド芯線４と、ドレーン線５と、２本のシールド芯線４及びドレーン線５の外周を覆う導電体のシールド被覆部材であるアルミ箔被覆部材６と、このアルミ箔被覆部材６のさらに外周を被う絶縁外皮７とから構成されており、外形断面形状が略円形状を有する。絶縁内皮３及び絶縁外皮７は合成樹脂製の絶縁体にて形成され、芯線２，ドレーン線５は、アルミ箔部材６と同様に導電体にて形成されている。
【００１７】
図２に示すように、外形断面形状が円形である多芯シールド電線１は、互いに対向する側に浅い凹部８ａ，９ａを有する樹脂製の上下一対の電線形状変形治具８，９によって形状変形を施される。つまり、上下一対の電線形状変形治具８，９の間に多芯シールド電線１を配置し、この多芯シールド電線１を一対の電線形状変形治具８，９で上下方向に圧縮する。すると、多芯シールド電線１が互いの凹部８ａ，９ａに規制されながら変形され、多芯シールド電線１が、図３に示すように、２本のシールド芯線４及びドレーン線５が横一列に配置されて略楕円形状の外形断面形状に変形される。尚、図３では、２本のシールド芯線４及びドレーン線５の配列順序は左からシールド芯線４、シールド芯線４、ドレーン線５の順に並んでいるが、どのような順序で配列されても良く、２本のシールド芯線４及びドレーン線５が横一列に配置されれば良い。
【００１８】
図４に示すように、一対の樹脂部材１０，１１は、それぞれ同一形状の合成樹脂製のブロックであり、互いの接合面同士１０ａ，１１ａを突き合わせた状態で多芯シールド電線１の外形断面形状にほぼ対応する孔が形成される凹部１０ｂ、１１ｂがそれぞれ形成されている。凹部１０ｂ，１１ｂは、詳細には多芯シールド電線１の楕円形状を２分割した略半楕円形状の溝である。そして、互いの接合面１０ａ，１１ａを突き合わせて形成される略楕円形状の孔は、図６に示すように、短軸方向の長さａは、シールド芯線４の外径寸法と、アルミ箔被覆部材６及び絶縁外皮７の肉厚の２倍の寸法とを合計した寸法に設定されている。長軸方向の長さｂは、シールド芯線４の外径の２倍の寸法と、ドレーン線５の外径寸法と、アルミ箔被覆部材６及び絶縁外皮７の肉厚の２倍の寸法とを合計した寸法に設定されている。
【００１９】
又、樹脂部材１０，１１の物性としては、絶縁外皮７等より溶融しにくく、アクリル系樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）系樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）系樹脂、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）系樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）系樹脂等であり、一般に絶縁外皮７等で使用される塩化ビニル等に較べて硬質である。導電性及び導電安全性の点からは、上記に掲げた全ての樹脂に実用性が求められ、外観性及び絶縁性を含めて判断した場合には、特にＰＥＩ（ポリエーテルイミド）系樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）系樹脂が適する。
【００２０】
接地線１３は、図５に示すように、導電線１３ａとこの外周を覆う絶縁外皮１３ｂとから構成されている。
【００２１】
超音波ホーン１５は、図５に示すように、下方に配置される樹脂部材１１を位置決めできる下側支持台１５ａと、この下側支持台１５ａの真上に配置され、下方に押圧力を作用させながら超音波振動を印加できる超音波ホーン本体１５ｂとから構成されている。
【００２２】
次に、シールド処理手順を説明する。先ず、外形断面形状が円形である多芯シールド電線１の端部付近を上下一対の電線形状変形治具８，９を用いて外形断面形状が略楕円形状とする形状フォーミング処理を施す。この形状フォーミング処理によって多芯シールド電線１は、図３に示すように、内部の２本のシールド芯線４及びドレーン線５が横一列に配置されて略楕円形状の外形断面形状に変形される。
【００２３】
次に、図５に示すように、下方の樹脂部材１１を超音波ホーン１５の下側支持台１５ａに設置し、その上から形状フォーミング処理された多芯シールド電線１の端部付近を載置し、その上に接地線１３の一端側を載置し、更にその上から上方の樹脂部材１０を被せる。このようにして一対の樹脂部材１０，１１の各凹部１０ｂ，１１ｂ内に多芯シールド電線１を配置し、且つ、この多芯シールド電線１と上方の樹脂部材１１との間に接地線１３の一端側を介在させる。
【００２４】
次に、超音波ホーン本体１５ｂを降下させて一対の樹脂部材１０，１１間に圧縮力を作用させつつ超音波ホーン１５で加振する。すると、多芯シールド電線１の絶縁外皮７と接地線１３の絶縁外皮１３ｂが振動エネルギーの内部発熱によって溶融飛散され、接地線１３の導電線１３ａと多芯シールド電線１のアルミ箔被覆部材６とが電気的に接触される（図６参照）。又、一対の樹脂部材１０，１１の接合面１０ａ，１１ａの各接触部分や、一対の樹脂部材１０，１１の凹部１０ｂ，１１ｂの内周面と多芯シールド電線１の絶縁外皮７との接触部分や、接地線１３の絶縁樹脂１３ｂと一対の樹脂部材１０，１１との接触部分が振動エネルギーの内部発熱によって溶融し、この溶融された部分が超音波加振終了後に固化されることによって一対の樹脂部材１０，１１、多芯シールド電線１及び接地線１３がそれぞれ互いに固定される（図６及び図７参照）。
【００２５】
このシールド処理構造によれば、多芯シールド電線１や接地線１３の絶縁外皮７，１３ｂの皮剥きを行う必要がなく、下方の樹脂部材１１、多芯シールド電線１、接地線１３、上方の樹脂部材１０の順に組み付けて超音波加振を行えば良いので、工程数が少なく、且つ、複雑な手作業もなく、自動化も可能である。
【００２６】
又、上記動作過程にあって、多芯シールド電線１は、一対の樹脂部材１０，１１間の挟持力によって複数のシールド芯線４がほとんど位置移動せず、且つ、アルミ箔被覆部材６がほとんど変形しない外形形状に変形されているので、多芯シールド電線１が一対の樹脂部材１０，１１間に挟まれた際の押圧力によってもアルミ箔被覆部材６がほとんど変形（位置移動）せず、超音波溶着前の接地線１３とアルミ箔被覆部材６との配置が一定の位置に配置されるため、超音波溶着によって接地線１３とアルミ箔被覆部材６との電気的接触を確実に得ることができ電気性能の向上を図ることができる。又、２本のシールド芯線４はほとんど移動不可能であることから超音波溶着される際の一対の樹脂部材１０，１１間の加圧と超音波振動によっても位置バラツキが発生せず超音波振動による発熱でシールド芯線４の絶縁内皮３が破れたり、切れたりすることがなるため、接地線１３と芯線２との間や芯線２同士の間のショートを確実に防止でき絶縁性能の向上を図ることができる。
【００２７】
又、前記実施形態では、多芯シールド電線１の形状フォーミング処理は、外側からの圧縮力により２本のシールド芯線４が横一列に配置されるように外形断面形状が略楕円形状とされるものであるので、多芯シールド電線１に例えば上下方向からの圧縮力を加えれば良いため、多芯シールド電線１の形状フォーミング処理が容易である。
【００２８】
又、前記実施形態にあって、接地線１３の導電線１３ａとして錫メッキ電線等の低融点金属メッキ線を用いれば、振動エネルギーによって低融点金属メッキ線が一部溶融してアルミ箔被覆部材６と接触するため、多芯シールド電線１のアルミ箔被覆部材６と接地線１３の導電線１３ａとの接触箇所の信頼性が向上する。
【００２９】
尚、前記実施形態では、一対の樹脂部材１０，１１の各凹部１０ｂ，１１ｂによって形成される孔の寸法ａ，ｂが、多芯シールド電線１を隙間なく収容する寸法に設定されているので、超音波溶着時や溶着後において多芯シールド電線１の部材がほとんど移動できないため、非常に強固なシールド処理構造となる。但し、一対の樹脂部材１０，１１で形成される孔の寸法ａ，ｂは、多芯シールド電線１の外形寸法に対して若干余裕を持たせて設定しても略同様の効果が得られる。
【００３０】
尚、前記実施形態によれば、接地線１３を樹脂部材１０と多芯シールド電線１との間に配置する際に、絶縁外皮１３ｂを剥ぎ取らない状態で配置したが、絶縁外皮１３ｂを剥ぎ取ったものを配置するようにしても良い。
【００３１】
尚、前記実施形態によれば、シールド被覆部材はアルミ箔被覆部材６にて構成されているが、アルミニウム以外の導電性金属箔にて構成しても良く、又、導電体の編組線にて構成しても良い。
【００３２】
尚、前記実施形態によれば、多芯シールド電線１にはドレーン線５が設けられているが、ドレーン線５が設けられていないものでも良い。但し、前記実施形態のようにドレーン線５を有するものであれば、このドレーン線５をアース接続することによってもシールドできるため、シールド対策のバリエーションがその分増えるという利点がある。
【００３３】
尚、前記実施形態によれば、多芯シールド電線１は、２本のシールド芯線４を有するものについて説明したが、３本以上のシールド芯線４を有するものでも同様に本発明が適用できることはもちろんである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、多芯シールド電線が一対の樹脂部材間に挟まれた際の押圧力によってもシールド被覆部材がほとんど変形せず、超音波溶着前の接地線とシールド被覆部材が一定の位置に配置され、又、複数のシールド芯線はほとんど移動不可能であることから超音波溶着される際の一対の樹脂部材間の加圧と超音波振動によっても位置バラツキが発生せず超音波振動による発熱でシールド芯線の絶縁内皮が破れたり、切れたりすることがなくなる。従って、超音波溶着によって接地線とシールド被覆部材との電気的接触を確実に得ることができ電気性能の向上を図ることができ、且つ、接地線と芯線との間や芯線同士の間のショートを確実に防止でき絶縁性能の向上を図ることができる。
【００３５】
また、多芯シールド電線の形状フォーミング処理は例えば上下方法からの圧縮力を加えれば良いため、多芯シールド電線の形状フォーミング処理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示し、多芯シールド電線の断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態を示し、多芯シールド電線への形状フォーミング処理を示す図である。
【図３】  本発明の一実施形態を示し、形状フォーミング処理が施された多芯シールド電線の断面図である。
【図４】  本発明の一実施形態を示し、一対の樹脂部材の斜視図である。
【図５】  本発明の一実施形態を示し、超音波加振する直前の各部材のセット状態を示す図である。
【図６】  本発明の一実施形態を示し、超音波加振により得られたシールド処理構造を示す図である。
【図７】  本発明の一実施形態を示し、シールド処理構造が付加された多芯シールド電線の斜視図である。
【図８】  従来例のシールド処理構造の断面図である。
【符号の説明】
１  多芯シールド電線
２  芯線
３  絶縁内皮
４  シールド芯線
５  ドレーン線
６  アルミ箔被覆部材（シールド被覆部材）
７  絶縁外皮
８，９  電線形状変形治具
１０，１１  樹脂部材
１０ａ，１１ａ  接合面
１０ｂ，１１ｂ  凹部
１３  接地線
１３ａ  導電線
１３ｂ  絶縁外皮
１５  超音波ホーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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