JP4444249B2 - ケーブル接続方法、電気装置製造方法、および電気装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば電気装置にケーブルを接続するようなケーブル接続方法、電気装置製造方法、および電気装置に関する。

従来、電気信号は自動車など様々な装置で利用されており、この装置に電気信号を供給するために種々のケーブルが備えられている。このようなケーブルは、信号処理する種類の増加に伴い、必要な本数が増加してきている。

ケーブル数が増加すると、接続部分でのケーブル同士の間隔が狭くなり、ブリッジ現象による不良品の発生に繋がるという問題点がある。このブリッジ現象を防止するため、複数のラインを１ケーブルにまとめて先端にコネクタを設け、このコネクタによって接続した昇降設置装置が提供されている（特許文献１参照）。
この昇降設置装置は、コネクタを用いることによって半田付けをなくし、製造の容易化および不良品の削減ができるとされている。

一方、自動車などの電機装置では、自動車の走行駆動に必要な電気機器だけでなく、カーナビやカーテレビなどの種々の電気機器が搭載されている。また、これらの各種電気機器は、必ず搭載されるものだけでなく、オプションで搭載可能な電気機器も含まれている。

しかし、このように多種多様な電気装置で用いるケーブルに必ずコネクタを付けるとすると、コネクタの数が増加してコスト増となる問題点があった。また、オプションで搭載可能な電気機器のために、ケーブルの接続対象である基板等にオプションを付けなければ不要なケーブル用のコネクタも付けておく必要が生じ、全体としてのコスト増に繋がるという問題点があった。

実開平５−８９０７６号公報

この発明は、上述の問題に鑑み、低コストでケーブルを接続できるケーブル接続方法、電気装置製造方法、および電気装置を提供することを目的とする。

この発明は、複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続するケーブル接続方法であって、複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、前記溶着接続部を前記接続対象に溶着する溶着処理を行うケーブル接続方法であることを特徴とする。

前記溶着接続部は、半田付けによる溶着、あるいは超音波溶着など、適宜の溶着により接続する接続部とすることができる。
前記非溶着接続部は、各種のコネクタによる接続、あるいはネジ止めによる接続等、溶着しない接続部とすることができる。

この発明により、コネクタなどによる非溶着接続だけでなく、半田付けなどによる溶着を併用でき、コストを削減することができる。また、溶着後の溶着接続部に応力がかかることを防止できる。

この発明の態様として、前記溶着接続部が複数存在する場合に、全ての溶着接続部を各接続対象に同時に溶着することができる。
これにより、全ての溶着接続部について、溶着後に応力がかかることを防止できる。

またこの発明は、束ねられた複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続した電気装置を製造する電気装置製造方法であって、複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、前記溶着接続部を前記接続対象に溶着する溶着処理を行う電気装置製造方法とすることができる。

これにより、故障の少ない電気装置を低コストで製造することができる。詳述すると、溶着接続部に対して溶着後に応力をかけないことで、溶着接続部が断線することや接続抜けとなることをより確実に防止でき、断線や接続抜けといった電気装置の故障を少なくできる。

またこの発明は、束ねられた複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続した電気装置であって、複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、前記溶着接続部を前記接続対象に溶着した電気装置とすることができる。
これにより、故障の少ない電気装置を低コストで提供できる。

この発明により、低コストでケーブルを接続できるケーブル接続方法、電気装置製造方法、および電気装置を提供することができる。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、電気装置１の一部の概略構成を示す斜視図である。この電気装置１は、第１基板２と図示省略する第２基板とがハーネス３により電気的に接続されている。なお、この実施形態では、電気装置１として自動車を用いており、第１基板２および第２基板は、自動車に設けられている制御基板などの種々の基板である。

ハーネス３は、物理的に分離されている別個の第１ケーブル３１と第２ケーブル３６とが、事前の結束処理にて結束バンド３０で結束されて構成されたケーブル群である。第１ケーブル３１はＧＰＳアンテナなどに用いられる同軸ケーブル（例えばピッグテール型の同軸ケーブルなど）であり、一端に剥き出し接続端３２が設けられている。第２ケーブル３６は、シリアルケーブルなどの第１ケーブル３１と種類の異なるケーブルであり、一端にコネクタ３７が設けられている。

第１ケーブル３１と第２ケーブル３６は適度の柔軟性を有して湾曲など変形させることが可能である。従って、結束バンド３０から各剥き出し接続端３２、コネクタ３７までの間を自由に変形させて、離間している第１基板２の接続接点部２２とコネクタ２６に各剥き出し接続端３２とコネクタ３７をそれぞれ個別に接続することができる。なお、第１基板２のコネクタ２６と、これらに接続されるハーネス３のコネクタ３７とは、一方が雄型であり他方が雌型である。

第１基板２は、半田付けにより第１ケーブル３１の剥き出し接続端３２が接続される接続接点部２２と、第２ケーブル３６のコネクタ３７が接続されるコネクタ２６とが設けられている。
このように構成される電気装置１は、次に説明するケーブル接続方法が用いられる電気装置製造方法により製造される。

図２は、電気装置１のケーブル接続の各工程を全体図により説明する説明図であり、図３は、電気装置１のケーブル接続の一部の工程を拡大図により説明する説明図である。

まず、製造者は、図２（Ａ）の斜視図に示すように、第１基板２およびハーネス３を準備する。ここで、ハーネス３はハーネスアセンブリの専門メーカーに製造させたものが好ましいが、第１ケーブル３１と第２ケーブル３６を結束バンド３０で束ねる結束処理（ハーネスアセンブリ工程）を行い、作成してもよい。また、ハーネス３のうち図示省略する他端側は、図示省略する第２基板に適宜接続すると良い。

次に、図２（Ｂ）の斜視図に示すように、ハーネス３のコネクタ３７を第１基板２のコネクタ２６に正しく接続する第１接続工程を行う。

次に、図２（Ｃ）の斜視図に示すように、ハーネス３の第１ケーブル３１の剥き出し接続端３２を第１基板２の接続接点部２２に接続する。この接続は、図３に示すように２段階に実行する。

まず、図３（Ａ）の拡大斜視図に示した接続前の状態から、図３（Ｂ）の拡大斜視図に示すように、剥き出し接続端３２の外部導体３２ｂを第１基板２の固定ツマミ２２ｂに固定する第２接続工程を行う。
この第２接続工程と前記第１接続工程により、第１基板２と第２基板をハーネス３で接続する工程の半田付け以外の工程が全て完了した状態となる。

その上で、図３（Ｃ）の拡大斜視図に示すように、第１ケーブル３１の内部導体３２ａを第１基板２の接点２２ａに半田８により半田付け（半田溶着）して接続固定する第３接続工程を行う。

以上の方法により、半田付けが必要な接続部（剥き出し接続端３２）とコネクタによる接続部（コネクタ３７）が混在しているハーネス３の第１基板２への接続が完了し、電気装置１が完成する。

このように製造することで、半田付けを製造工程の最後の工程にすることができ、製造工程内で半田付け後に半田付け部分に応力がかかることを防止できる。つまり、例えば剥き出し接続端３２の内部導体３２ａの半田付けを先に実行し、そのあとにコネクタ３７を接続しようとした場合や、バラ状態の第１ケーブル３１と第２ケーブル３６について半田付けとコネクタ接続を完了させた後に結束バンド３０で結束しようとした場合、コネクタ３７を接続しようとする作業や結束作業によって第１ケーブル３１が引っ張られあるいは押し付けられて、剥き出し接続端３２の内部導体３２ａと接点２２ａとが半田８により溶着されている部分に応力がかかる。このため、半田８による溶着部分にひずみが発生する。そうすると、見た目上は内部導体３２ａと接点２２ａとが接続されていても、完成後の電気装置１が振動や衝撃を受けると、この影響によって内部で内部導体３２ａと接点２２ａの断線が生じる問題や、内部導体３２ａと接点２２ａの抜けが生じる問題が発生し得る。また、第１基板２と第２基板が可動部分を挟んで設けられた場合に、可動によるハーネス３の変形等によって半田８に生じていたひずみが拡大され、内部導体３２ａと接点２２ａの断線や抜けが生じるという問題が発生し得る。しかし、本実施形態により、半田付けを最後としたことで、このような問題が生じることがなく、内部導体３２ａと接点２２ａを強固に半田付けすることができる。

また、第１ケーブル３１と第２ケーブル３６を第１基板２にバラバラに接続してから結束するのではなく、結束バンド３０で結束した後に接続できる。つまり、半田付けとコネクタ接続をバラバラに行った後に結束してハーネス３をその都度個別に製造するという個別作業を省略できる。このため、ハーネス３をハーネスアセンブリ専門のメーカーなどで多量に製造させてまとまった部品として利用することができ、ハーネス３を安価に調達してコストを削減することができる。

また、ハーネス３のアセンブリ工程とハーネス３を第１基板２に接続する接続工程とを分離することにより、工程設計の自由度が上がる。これにより、ハーネスアセンブリ工程のタクトが長短（例えば１分以内や５分以上等）存在して他の工程との組み合わせが困難であった従来の問題点を解消できる。

なお、上記実施形態では、ハーネス３を第１ケーブル３１と第２ケーブル３６の２本で構成したが、これに限らず多数本のケーブルでハーネス３を構成してもよい。また、ハーネス３は、第１ケーブル３１の両端を剥き出し接続端３２とする、あるいは複数本のケーブルに剥き出し接続端３２を設ける構成としてもよい。剥き出し接続端３２を複数備えた場合は、全ての剥き出し接続端３２を同数の半田ごてにより同時に半田付けするとよい。これにより、全ての半田付け部について製造工程内で半田付け後に応力がかかることを防止できる。

また、半田付けする第１ケーブル３１は、同軸ケーブルに限らず、末端加工がされている（シースが剥いてある）接続部を有する他のケーブルにより構成してもよい。この場合でも、上述した工程順で接続することにより、製造工程内で半田付け部に応力がかかることを防止できる。

また、結束バンド３０の代わりに、図４の斜視図に示すように、第１ケーブル３１と第２ケーブル３６を束ねた状態で胴体部に所定長のテープ３９を巻きつけて、ハーネス３を形成してもよい。この場合、第１ケーブル３１と第２ケーブル３６は、先端から所定長が互いに枝分かれして自由に接続でき、テープ３９が巻きつけられている胴体部は１本のケーブルとして取り扱うことができる。従って、第１基板と図示省略する第２基板の距離が離れている場合でも、第１ケーブル３１と第２ケーブル３６が絡まることなくハーネス３を容易に取り扱うことができる。またこのようにテープ３９を用いた場合、テープ３９が巻きつけられた胴体部はある程度の剛性を有することになるが、上述したように半田付けを最後にすることで半田付け部分に後から応力がかかることを防止できる。

また、結束バンド３０やテープ３９を用いて予めハーネス３を製造することで、半田付けが必要となる剥き出し接続端３２を所定の形状に加工しておくことができる。これにより、ハーネス３の第１基板２への接続を簡易化することができる。

また、剥き出し接続端３２の外部導体３２ｂは、第１基板２に半田付け等により溶着してもよい。この場合、外部導体３２ｂを溶着した後に内部導体３２ａを溶着することが好ましい。これにより、剥き出し接続端３２の外部導体３２ｂを第１基板２の固定ツマミ２２ｂに固定する場合と同様の効果を得ることができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の束ねられた複数のケーブルは、実施形態のハーネス３に対応し、
以下同様に、
接続対象は、接続接点部２２およびコネクタ２６に対応し、
ケーブルは、第１ケーブル３１および第２ケーブル３６に対応し、
接続部は、剥き出し接続端３２およびコネクタ３７に対応し、
溶着接続部は、剥き出し接続端３２に対応し、
非溶着接続部は、コネクタ３７に対応し、
接続処理は、第１接続工程に対応し、
溶着処理は、第３接続工程に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

電気装置の一部の概略構成を示す斜視図。 電気装置のケーブル接続の各工程を全体図により説明する説明図。 電気装置のケーブル接続の一部の工程を拡大図により説明する説明図。 他の実施形態の電気装置の一部の概略構成を示す斜視図。

符号の説明

１…電気装置、３…ハーネス、２２…接続接点部、２６，３７…コネクタ、３１…第１ケーブル、３２…剥き出し接続端、３６…第２ケーブル

Claims (4)

1. 複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続するケーブル接続方法であって、
   複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、
   前記溶着接続部を前記接続対象に溶着する溶着処理を行う
   ケーブル接続方法。
2. 前記溶着接続部が複数存在する場合に、全ての溶着接続部を各接続対象に同時に溶着する
   請求項１記載のケーブル接続方法。
3. 複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続した電気装置を製造する電気装置製造方法であって、
   複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、
   前記溶着接続部を前記接続対象に溶着する溶着処理を行う
   電気装置製造方法。
4. 複数のケーブルの各接続部を各接続対象にそれぞれ接続した電気装置であって、
   複数の前記ケーブルを束ねる結束処理と、前記各接続部のうち溶着により接続する溶着接続部以外の非溶着接続部を前記接続対象に接続する接続処理とが完了した後に、
   前記溶着接続部を前記接続対象に溶着した
   電気装置。
   

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