JP6866832B2

JP6866832B2 - 積層平型電線の分岐構造

Info

Publication number: JP6866832B2
Application number: JP2017226856A
Authority: JP
Inventors: 貴司佐世
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-11-27
Also published as: US10741936B2; CN109835277B; US20190296455A1; CN109835277A; US10381751B2; JP2019096547A; US20190165494A1

Description

本発明は、車両等に搭載される積層平型電線の分岐構造に関する。

車両においては、バッテリーやオルタネーターから各種電装品への電力供給用や、電装品どうしの信号伝達用の各種電線が多数搭載されている。車両における電線の搭載構造を簡素化するための幹線構造および分岐構造が各種提案されている（特許文献１）。

また、車両等に用いる電線として、帯状の複数の平型電線を互いに絶縁した状態で積層した積層平型電線が提案されている。

特開２０１７−１３６９２６号公報

積層平型電線を分岐させる場合、各平型電線に対応したバスバーと各平型電線とをボルト止めする分岐構造を設けることが考えられる。このような分岐構造の一例を図５に示す。図５の（ａ）に積層平型電線９０１の斜視図を示し、図５の（ｂ）に分岐ボックス９５１の分解斜視図を示し、図５の（ｃ）に積層平型電線９０１を分岐ボックス９５１に取り付けた状態を表す平面図を示す。

積層平型電線９０１は一例として、４枚の平型電線９０２−１〜９０２−４を含む。各平型電線は絶縁層を有し、互いに絶縁された状態で積層されている。各平型電線９０２−１〜９０２−４は、延伸方向の端縁に、積層方向に沿う方向からみて、重ならないように延出するタブ９０３（９０３−１〜９０３−４）を含む。各タブ９０３は、一例として、穴を有し、絶縁層が形成されていない。

分岐ボックス９５１は、基板９５４と蓋９５５との間に、各平型電線９０２−１〜９０２−４に対応する４枚のバスバー９５２（９５２−１〜９５２−４）を有する。バスバー９５２−１〜９５２−４は絶縁層を有し、互いに絶縁された状態で積層されている。バスバー９５２−１〜９５２−４はそれぞれ矩形状を構成する４辺のそれぞれからタブ９５３（９５３−１〜９５３−４）が延出する形状を有している。各タブ９５３は、一例として、穴を有し、絶縁層が形成されていない。

複数の積層平型電線９０１を用意し、それぞれのタブ９０３−１〜９０３−４とこれに対応したバスバー９５２−１〜９５２−４のタブ９５３−１〜９５３−４をそれぞれの穴を通過するネジ９５６あるいはボルト等で固定することにより、積層平型電線９０１どうしを電気的に接続し、延伸方向または直交方向に配線を分岐することができる。しかし、４本の積層平型電線９０１を分岐ボックス９５１に接続するのにネジ止め箇所が１６箇所（積層平型電線が含む平型電線の数×分岐数）と多く、取り付けの工数が多くかかる。また、バスバーやボルトの数が多く必要となり、構造が複雑となり、部品の体積、重量が大きくなり、車両搭載の支障となりうる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡素化された積層平型電線の分岐構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、２以上の板状の平型電線を積層した積層平型電線と分岐ボックスとを含む、積層平型電線の分岐構造である。積層平型電線は、延伸方向の少なくとも一端において、平型電線の各々から１つずつ延出し、穴が設けられたタブを有し、タブの各々は、積層平型電線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、相重ならないように設けられ、タブの各々の穴は積層平型電線の延伸方向に直交する方向において互いに異なる位置に配置され、分岐ボックスは、タブの各々の穴の位置に対応する位置に配置された、タブと同数の棒状の部材を有し、２以上の積層平型電線を、分岐ボックスから互いに反対方向または直交方向に延伸する状態で、タブの各々の穴に、棒状の部材の各々を通して固定することで、同一の棒状の部材が通されたタブどうしを電気的に接続することが可能である。

これにより、積層平型電線が含む平型電線の数と同数の棒状の部材により、２以上の積層平型電線を互いに接続することができ、部品の数を減らして構造を簡素化でき、分岐ボックスの体積、重量を小さくできる。また、取り付けの工数を少なくできる。

また、積層平型電線のタブの各々は、相異なる長さを有し、積層平型電線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、積層平型電線の幅方向に、長さの順に並べて設けられ、穴はタブの先端部近傍に設けられ、分岐ボックスから互いに反対方向に延伸する状態で取り付けられる積層平型電線の組において、棒状の部材の配置の一端から他端に向かって、一方の積層平型電線においては、タブの長さが長くなる順に棒状の部材の各々が通され、他方の積層型平型電線においては、タブの長さが短くなる順に棒状の部材の各々が通され、同一の棒状の部材が通るそれぞれの積層平型電線のタブは、同一の積層位置の平型電線から延出してもよい。

これにより、分岐ボックスから互いに反対方向に延伸する状態で取り付けられる積層平型電線の組において、少ない変形量で、厚さを抑制した状態でタブどうしを重ねることができる。

また、タブの各々の穴は、積層平型配線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、積層平型配線の延伸方向に対して４５°の傾斜を有する一直線上に所定間隔で配置され、分岐ボックスには４つ以下の積層平型電線が固定されてもよい。

これにより、分岐ボックスからみて最大４方向に積層平型配線を固定することができる。

本発明によれば、体積、重量、取り付け工数を低減できる、簡素化された積層平型電線の分岐構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る積層平型電線および分岐ボックスによる分岐構造の模式平面図本発明の一実施形態に係る積層平型電線における平型電線の積層パターンの例を示す図本発明の一実施形態に係る２つの積層平型電線を組み合わせる例を示す図本発明の一実施形態に係る積層平型電線の組を分岐ボックスに取り付ける様子を示す従来の分岐構造の一例を示す図

（概要）
本発明に係る積層平型電線の分岐構造においては、積層平型電線に含まれる各平型電線がタブを１つずつ有する。分岐ボックスは積層平型電線に含まれる平型電線と等しい個数のボルトを有する。２本以上の積層平型電線が分岐ボックスからみて互いに反対方向または直交方向に延伸する状態でタブどうしを重ね、重ねたタブに分岐ボックスのボルトを通して固定することで、重ねたタブどうしを接続することができる。これにより、バスバーを用いる従来の分岐ボックスを用いるより、部品数、取り付け工数を低減できる。

（実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜構成＞
図１に、本実施形態における積層平型電線１および分岐ボックス５１による分岐構造を説明するための模式平面図を示す。分岐ボックス５１の筐体や蓋等の詳細構造は、特に限定されず図示を省略する。分岐ボックス５１の基板５３には、棒状の部材として、例えばボルト５２（５２−１〜５２−４）が、一例として一直線上に等間隔に４本設けられている。ボルト５２は一例としてスタッドボルトであり、一端が基板５３に設けられたネジ穴に取り付けられ、基板５３に対して垂直に設けられる。また、積層平型電線１は、延伸方向の一端において、一例として４本設けられた平型電線の各々から１つずつ延出するタブ３（３−１〜３−４）を有する。タブ３−１、３−２、３−３、３−４は、一例としてこの順に長くなり、先端部近傍にそれぞれ穴が設けられている。タブ３−１〜３−４は、積層平型電線１の、積層方向に沿う方向からみた平面視において、積層平型電線１の幅方向に沿って長さの順に、相重ならないように設けられている。

タブ３−１〜３−４の穴は積層平型電線１の延伸方向に直交する方向に対して、平面視において互いに異なる位置に配置される。例えば、タブ３−１〜３−４の穴は、積層平型電線１の平面視において、積層平型電線１の延伸方向に対して４５°の傾斜を有する一直線上に分岐ボックス５１のボルト５２−１〜５２−４と同じ間隔で配置される。分岐ボックス５１のボルト５２−１〜５２−４を、タブ３−１〜３−４の各々の穴に通すことにより、積層平型電線１が分岐ボックス５１に取り付けられる。２つ以上の積層平型電線１を、分岐ボックス５１から互いに反対方向または直交方向に延伸する状態で取り付けて固定することで、ボルト５２−１〜５２−４のうち同一のボルトが通されたタブ３−１〜３−４を電気的に接続して積層平型電線１どうしを接続することができる。

図２に、積層平型電線１における平型電線２の積層パターンの例を示す。図２の（ａ）〜（ｄ）に示す積層平型電線１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、いずれも、平型電線２−１〜２−４を積層することで構成される。平型電線２−１〜２−４は、タブ３−１〜３−４を有する。平型電線２−１〜２−４は、絶縁層を有しており、互いに絶縁されている。各タブ３の表面は、後述するように他の積層平型電線１の各タブ３に接触したときに電気的に導通するよう、穴の周辺部分に絶縁層が形成されていないことが好ましい。また、導通性を向上するために穴とその周辺部分にめっき処理を行ってもよい。しかし、各タブ３の穴の内周面が絶縁されておらず、ボルト５２が導電性を有しボルト５２の内周面との接触によってタブ３どうしが十分に導通できれば、タブ３の表面に絶縁層が設けられていてもよい。なお、積層平型電線１は、さらに樹脂等で被覆されてもよいし、他の付属物が設けられてもよい。

図２の（ａ）、（ｄ）に示す積層平型電線１Ａ、１Ｄは、いずれも、上（積層方向の一方）から順に平型電線２−１、２−２、２−３、２−４が積層されたものである。積層平型電線１Ａは、上からみて幅方向の一方から他方（紙面奥から手前）に向かって順にタブ３−１、３−２、３−３、３−４が並ぶ。これに対して積層平型電線１Ｄは、上からみて幅方向の他方から一方（紙面手前から奥）に向かって順にタブ３−１、３−２、３−３、３−４が並ぶ。

図２の（ｂ）、（ｃ）に示す積層平型電線１Ｂ、１Ｃは、いずれも、上（積層方向の一方）から順に平型電線２−４、２−３、２−２、２−１が積層されたものである。積層平型電線１Ｂは、上からみて幅方向の一方から他方（紙面奥から手前）に向かって順にタブ３−１、３−２、３−３、３−４が並ぶ。これに対して積層平型電線１Ｃは、上からみて幅方向の他方から一方（紙面手前から奥）に向かって順にタブ３−１、３−２、３−３、３−４が並ぶ。

平型電線２の積層パターンとしては、積層平型電線１Ａを裏返したものが積層平型電線１Ｃと同一であり、また、積層平型電線１Ｂを裏返したものが積層平型電線１Ｄと同一である。そのため、積層平型電線１Ａを裏返して積層平型電線１Ｃとして用いてもよいし、積層平型電線１Ｂを裏返して積層平型電線１Ｄとして用いてもよい。

分岐ボックス５１からみて、２つの積層平型電線を互いに反対方向に延伸させる場合は、例えば、積層平型電線１Ａおよび１Ａの組または１Ａおよび１Ｂの組を用いることができる。

また、分岐ボックス５１からみて、２つの積層平型電線を互いに直交方向に延伸させる場合は、例えば、２つの直交方向のうち、一方向用に積層平型電線１Ａおよび１Ｃ（１Ａの裏返し）の組を用い、他方向用に積層平型電線１Ａおよび１Ｄ（１Ｂの裏返し）の組を用いることができる。

すなわち、積層平型電線１として、例えば積層平型電線１Ａ、１Ｂの２種類を準備することにより、積層平型電線１を、その延長方向、２つの直交方向の３方向に対して、分岐させることができる。

分岐ボックス５１からみて、２つの積層平型電線１を互いに反対方向に延伸させるように取り付ける場合は、分岐ボックス５１に取り付ける前に、２つの積層平型電線１を組み合わせることが好ましい。図３に、２つの積層平型電線１Ａ、１Ｂを組み合わせる例を示す。図３の（ａ）に示すように、積層平型電線１Ａは、上から平型電線２−１、２−２、２−３、２−４がこの順に積層されている。積層平型電線１Ｂは、上から平型電線２−４、２−３、２−２、２−１がこの順に積層されている。そのため、積層平型電線１Ａのタブ３−１、３−２、３−３、３−４は、それぞれ、積層平型電線１Ｂのタブ３−４、３−３、３−２、３−１と対向する。ここで、積層平型電線１Ｂのタブ３−４、３−３、３−２、３−１のそれぞれの先端を、積層平型電線１Ａのタブ３−１、３−２、３−３、３−４のそれぞれ下、上、下、上に差し込むように変形させて重ね合わせる。重ね合わされたタブ３どうしに同一のボルト５２が通される。組み合わされた状態の積層平型電線１Ａ、１Ｂを図３の（ｂ）に示す。各タブ３は例えば１．５ｍｍ程度の厚さであり、先端部分を、このようにタブ１つの厚さ程度変形させることは人の指の力のような比較的小さい力でも可能である。図３の（ｃ）に積層平型電線１Ａ、１Ｂの延伸方向に沿う方向から見た、図３の（ｂ）に囲んで示す各タブ３の重なり合う部分の透視断面図を示す。図３の（ｃ）に示すように、各タブ３は、積層平型電線１Ａ、１Ｂの高さの範囲Ｈを超えない範囲内で、少ない変形量で、対向するタブ３どうしが重なり合うことができる。

図１に示すように、分岐ボックス５１から互いに反対方向に延伸する状態で取り付けられる積層平型電線１の組においては、一端に配置されたボルト５２−１から他端に配置されたボルト５２−４に向かって、一方の積層平型電線１においては、タブ３の長さが長くなる順にボルト５２の各々が通され、他方の積層型平型電線１においては、タブ３の長さが短くなる順にボルト５２の各々が通される。そのような組み合わせの中でも、とくに、上述の積層平型電線１Ａおよび１Ｂの組のように、さらに同一のボルト５２が通るそれぞれのタブ３が、積層平型電線１Ａおよび１Ｂのそれぞれの積層方向に沿って同一の位置（同一の積層順位、高さ）の平型電線２から延出する組を選択することで、分岐ボックス５１への取り付けの前に、厚さを抑制した組み合わせを、少ない変形量で作製することができる。

図４に、このように組み合わせた積層平型電線１の組を分岐ボックス５１に取り付ける様子を示す。ここでは、一例として、積層平型電線１の組として、例えば、積層平型電線１Ａおよび１Ｂを２つずつ用意して上述のように積層平型電線１Ａおよび１Ｂを組み合わせて、図４の（ａ）に示すように、組み合わせを２組作成し、そのうちの１組を裏返す。図４の（ｂ）に示すように、それぞれの組の各タブ３の穴に分岐ボックスの基板５３のボルト５２を通すように位置合わせして、図４の（ｃ）に示すように、ナット５４で固定して分岐ボックス５１に取り付ける。ナット５４で固定する工程で、同一のボルト５２が通された各タブ３は、互いに接触して電気的に接続される。この工程で各組のタブ３の一部は、互いに接触する方向にさらに変形するが、予め厚さを抑制しており、接触するまでの各タブ３の変形量の差が小さくなってひずみが少ない状態で固定することができる。このように、積層平型電線の種類を積層平型電線１Ａおよび１Ｂの２種類用意すれば、分岐ボックス５１への好適な取り付けが可能となる。

以上説明した積層平型電線１における平型電線２の積層順序やタブ３の配置順序は、一例であって、適宜変形して実施してもよい。また、積層平型電線１の分岐ボックス５１の取り付け方法も上述したものに限定されず、例えば、予め２つの積層平型電線１の組み合わせを行わず、個別に分岐ボックス５１に取り付けてもよい。また、分岐ボックス５１に取り付けて分岐させる積層平型電線１の本数、方向も限定されず、延伸方向、２つの直交方向のいずれの１方〜３方に分岐させてもよい。上述した例においては、分岐ボックス５１に４以下の積層平型電線１を好適に固定することができる。また、タブ３の固定方法もナット５４の締結に限定されず他の方法を用いてもよい。積層平型電線１に含まれる平型電線２の個数および分岐ボックス５１のボルト５２の個数も上述した４個に限定されず、２個以上であれば同様の分岐構造を実施できる。また、各タブ３に設けられた穴の位置が上述したものと同様であれば、各タブ３の長さの関係は限定されず、例えば同一であってもよい。また、分岐ボックス５１を介して固定される積層平型電線１の数が２つであれば、タブ３の穴の位置が一直線上でなくてもよい。このように、ボルト５２の配置およびタブ３の穴の配置は、各ボルト５２からみて相異なる方向に２以上の積層平型電線１を配置した状態で、各ボルト５２の位置と各積層平型電線１の各タブ３の各穴との位置が対応し、各積層平型電線１の各タブ３を各ボルト５２に接続することができれば、適宜変形することが可能である。

＜効果＞
本発明によれば、積層平型電線が含む平型電線の数と同数のボルトおよびナット等によって、４方向に延伸する積層平型電線を互いに接続することができる分岐配線構造を実現できる。これにより、バスバーを用いるような従来の分岐ボックスと比べて、部品の数を少なくして構造を簡素化でき、分岐ボックスの体積、重量を小さくできる。また、取り付けの工数を少なくできる。そのため積層平型電線を車両等に好適に搭載、配置することが可能となる。

また、積層平型電線では、電力線あるいは信号線をこれらの上層および下層に設けたグランド線で挟むことにより、電力線あるいは信号線におけるノイズを低減することができる。このように構成された積層平型電線に本発明を適用すれば、車両等に好適に搭載することができ、電力供給や各種通信の品質向上を図ることができる。

本発明は、車両等における電気配線に有用である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ積層平型電線
２、２−１、２−２、２−３、２−４平型電線
３、３−１、３−２、３−３、３−４タブ
５１分岐ボックス
５２、５２−１、５２−２、５２−３、５２−４ボルト
５３基板
５４ナット
９０１積層平型電線
９０２−１、９０２−２、９０２−３、９０２−４平型電線
９０３、９０３−１、９０３−２、９０３−３、９０３−４タブ
９５１分岐ボックス
９５２、９５２−１、９５２−２、９５２−３、９５２−４バスバー
９５３、９５３−１、９５２−２、９５２−３、９５３−４タブ
９５４基板
９５５蓋
９５６ネジ

Claims

２以上の板状の平型電線を積層した積層平型電線と分岐ボックスとを含む、積層平型電線の分岐構造であって、
前記積層平型電線は、延伸方向の少なくとも一端において、前記平型電線の各々から１つずつ延出し、穴が設けられたタブを有し、
前記タブの各々は、前記積層平型電線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、相重ならないように設けられ、前記タブの各々の前記穴は前記積層平型電線の延伸方向に直交する方向において互いに異なる位置に配置され、
前記分岐ボックスは、前記タブの各々の前記穴の位置に対応する位置に配置された、前記タブと同数の棒状の部材を有し、２以上の前記積層平型電線を、前記分岐ボックスから互いに反対方向または直交方向に延伸する状態で、前記タブの各々の穴に、前記棒状の部材の各々を通して固定することで、同一の前記棒状の部材が通された前記タブどうしを電気的に接続することが可能な、積層平型電線の分岐構造。
前記積層平型電線の前記タブの各々は、相異なる長さを有し、前記積層平型電線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、前記積層平型電線の幅方向に、長さの順に並べて設けられ、前記穴は前記タブの先端部近傍に設けられ、
前記分岐ボックスから互いに反対方向に延伸する状態で取り付けられる前記積層平型電線の組において、前記棒状の部材の配置の一端から他端に向かって、一方の前記積層平型電線においては、前記タブの長さが長くなる順に前記棒状の部材の各々が通され、他方の前記積層型平型電線においては、前記タブの長さが短くなる順に前記棒状の部材の各々が通され、
同一の前記棒状の部材が通るそれぞれの前記積層平型電線の前記タブは、同一の積層位置の前記平型電線から延出する、請求項１に記載の積層平型電線の分岐構造。
前記タブの各々の前記穴は、前記積層平型配線の積層方向に沿う方向からみた平面視において、前記積層平型配線の延伸方向に対して４５°の傾斜を有する一直線上に所定間隔で配置され、
前記分岐ボックスには４つ以下の前記積層平型電線が固定されている、請求項１または２に記載の積層平型電線の分岐構造。