JP2007189761A - ハーネス外装部材とそれを用いたハーネス配索構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で低コストで、捩れ力が作用しても破損等を起こすことがなく、三次元方向に屈曲自在なハーネス外装部材を得る。
【解決手段】第一の連結部材２と第二の連結部材３とを交互に連結して構成されるハーネス外装部材１で、第一の連結部材と第二の連結部材とが、周方向に回動自在に係合する第一の連結部分１６と、屈曲方向に回動自在に係合する第二の連結部分１７とを有して構成される。第一の連結部分１６が、内周面と外周面とで周方向に回動自在に係合する各壁部４，１０と、一方の壁部４に設けられた第一の軸部５と、他方の壁部１０の周方向に設けられ、軸部に係合する長孔１１とを備える。第二の連結部分１７が、各一対の壁部７，１３と、一方の壁部７に設けられた第二の軸部８と、他方の壁部１３に設けられ、第二の軸部に係合する孔部１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の電線を内側に挿通して外部との干渉から保護しつつ屈曲自在なハーネス外装部材とそれを用いたハーネス配索構造に関するものである。

図７は、従来のハーネス外装部材の一形態を示すものである（例えば特許文献１参照）。

このハーネス外装部材６０は、合成樹脂製の複数の駒部材（連結部材）６１を相互に連結させて一方向に屈曲自在な略チェーンないしキャタピラ状に構成されるものであり、各駒部材６１は、両側の垂直な側板６２と、両側板を連結する水平な連結板６３と、側板６２の一方に形成された孔部６４と他方に形成された軸部６５とを備えている。

一方の駒部材６１の軸部６５を他方の駒部材６１の孔部６４にリング６６を介して回動自在に係合させることで、複数の駒部材６１が電線長手方向に連結されて長尺状の屈曲自在なハーネス外装部材６０が構成される。

ハーネス外装部材６０の使用形態としては（例えば特許文献２参照）、電線６６を各駒部材６１の内側に挿通させ、例えば工作機械や組立装置等の移動ユニット（図示せず）にハーネス外装部材６０の一端を固定し、固定ユニット（図示せず）にハーネス外装部材６０の他端を固定して、移動ユニットの移動に追従してハーネス外装部材６０を電線６６と一体に屈曲させる。電線６６はハーネス外装部材６０内で外部との干渉等から安全に保護される。

図８は、従来のハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造の一形態を示すものである（特許文献３参照）。

ハーネス外装部材としては、上記図７と類似の形態のものが使用されている。ハーネス配索構造は自動車の車両ボディからスライドドア７２に常時給電を行うためのものであり、給電装置７１は、自動車の左側のスライドドア７２に設けられた横長のケース７３と、ケース内のガイドレール（図示せず）にスライド自在に係合したスライダ７４と、スライダ７４に垂直な軸部で水平方向に揺動自在に支持された首振り部材７５と、ケース７３の内側に略Ｕ字状に屈曲して配索され、首振り部材７５から車両ボディ（図示せず）にかけて屈曲自在に配索されたチェーンないしキャタピラ状のハーネス外装部材７６とを備えている。

スライドドア７２と車両ボディとの間（渡り部）においてハーネス外装部材７６はチューブ７７で覆われている。外装部材７６とスライダ７４の内側に複数本の電線（ワイヤハーネス）７８が挿通されている。

図８の状態からスライドドア７２を矢印Ａ方向（車両後方）に開くことで、スライダ７４がケース７３に沿って前方に相対移動しつつ、ワイヤハーネス７８が外装部材７６と共にケース７３内で略Ｊ字状に伸長する。スライドドア７２の開閉に伴ってワイヤハーネス７８が外装部材７６と共に伸縮することで、ハーネス余長が吸収される。

上記以外のハーネス外装部材としては、例えば特許文献４に記載されたものが挙げられる。このハーネス外装部材（図示せず）は四種類の駒部品（連結部材）で構成され、少なくともＸＹ二方向に屈曲自在なものである。

第一の駒部材はＸ方向の一対の軸部を有し、第二の駒部材は第一の駒部材の軸部を係合させる一対の孔部と、Ｙ方向の軸部とを有し、第三の駒部材は第二の駒部材のＹ方向の軸部を係合させる孔部と、Ｙ方向の軸部とを有し、第四の駒部材は第三の駒部材のＹ方向の軸部を係合させる孔部と、Ｘ方向の一対の軸部とを有している。

第一の駒部材は複数相互に連結されてＹ方向に屈曲し、第一の駒部材に第二の駒部材を介して第三の駒部材が複数連結されてＸ方向に屈曲し、第三の駒部材に第四の駒部材を介して第一の駒部材が複数連結されている。
特開平９−３２６５７１号公報（図１） 特開２０００−１１８６１９号公報（図１） 特開２００３−２５８５０号公報（図２） 特表２００２−５４２７５３号公報（図５）

引用文献１に記載されたハーネス外装部材６０は一方向（Ｘ方向）のみにしか屈曲できないのに対して、引用文献４に記載されたハーネス外装部材は少なくとも二方向（ＸＹ方向）に屈曲自在であるので、例えば固定部と移動部との間でワイヤハーネスが複雑な動きをしてもその動きに対応してワイヤハーネスを安全に外部との干渉から保護することができる。

しかしながら、引用文献４に記載されたハーネス外装部材にあっては、四種類の駒部材を必要とするために構造が複雑でコスト高になり、組立にも多くの工数を要するという問題があった。また、ハーネス外装部材に捩れ力が作用した際に、軸部と孔部との係合が解除されて破損し兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、構造が簡単で低コストであり、また、組立も容易で、しかも、捩れ力が作用しても破損等を起こすことがなく、三次元方向に屈曲自在なハーネス外装部材とそれを用いたハーネス配索構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るハーネス外装部材は、第一の連結部材と第二の連結部材とを交互に連結して構成されるハーネス外装部材であって、該第一の連結部材と該第二の連結部材とが、周方向に回動自在に係合する第一の連結部分と、屈曲方向に回動自在に係合する第二の連結部分とを有することを特徴とする。

上記構成により、複数の第一の連結部材と複数の第二の連結部材とで屈曲自在なハーネス外装部材が構成され、第一の連結部分が周方向に回動することで、ハーネス外装部材が周方向にスムーズに捩られ、第二の連結部分が外装部材の軸線とは交差する方向に回動することで、ハーネス外装部材が屈曲し、これら周方向の回動と軸線交差方向の屈曲とを同時に行うことで、ハーネス外装部材が三次元方向にスムーズに屈曲する。

請求項２に係るハーネス外装部材は、請求項１記載のハーネス外装部材において、前記第一の連結部分が、内周面と外周面とで周方向に回動自在に係合する各壁部と、一方の該壁部に設けられた第一の軸部と、他方の該壁部の周方向に設けられ、該軸部に係合する長孔とを備えることを特徴とする。

上記構成により、長孔に第一の軸部が長孔長手方向に移動自在に係合し、長孔の長さの範囲で第一の軸部が壁部の周方向に進退することで、各連結部材が周方向に回動する。第一の軸部を長孔に係合させる際に、長孔又は軸部を有する壁部を壁部径方向に撓ませることが、組立性を高める上で好ましい。また、長孔の長さを変えることで、連結部材の回動角度を所望の角度に変更することができる。長孔の幅方向の寸法は第一の軸部の外径よりも若干大きい程度が好ましい。

請求項３に係るハーネス外装部材は、請求項１又は２記載のハーネス外装部材において、前記第二の連結部分が、各一対の壁部と、一方の該壁部に設けられた第二の軸部と、他方の該壁部に設けられ、該第二の軸部に係合する孔部とを備えることを特徴とする。

上記構成により、第二の軸部が孔部に軸部周方向回動自在に係合することで、両連結部材が一方向（例えばＸ方向）に屈曲自在となる。第二の軸部を有する壁部又は孔部を有する壁部が可撓性を有することが組立性を高める上で好ましい。第二の軸部と孔部とはスムーズに回動させる上で断面円形であることが好ましい。

請求項４に係るハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造は、請求項１〜３の何れかに記載のハーネス外装部材を用いて、固定構造体からスライド構造体に揺動自在にワイヤハーネスを配索したことを特徴とする。

上記構成により、例えば自動車の車両ボディからスライドドアに給電用のワイヤハーネスがハーネス外装部材で保護されつつ配索され、スライドドアの開閉に伴ってハーネス外装部材が車両前後方向に揺動する。さらに、スライドドアが車両ボディから離間する方向に移動し、さらにスライドドアが全開時に全閉時よりも高く位置するのに伴って、ハーネス外装部材が三次元的にスムーズに屈曲してスライドドアの三次元的な移動に対応する。

請求項１記載の発明によれば、二つの連結部材で三次元方向の屈曲が可能であるから、構造が簡素化・低コスト化・軽量化される。また、捩れ力が作用しても、各連結部材の第一の連結部分が周方向に回動して捩れ力を吸収することで、各連結部材の外れ（連結の解除）や破損が防止される。

請求項２記載の発明によれば、第一の軸部を長孔に係合させることで、各連結部材相互の連結を簡単に行うことができる。また、長孔の長さを適宜設定することで、周方向の回動角度を必要に応じて変化させることができる。

請求項３記載の発明によれば、第二の軸部を孔部を係合させることで、各連結部材相互の連結を簡単に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、例えば自動車のスライドドアといった三次元的な移動をするものにおいてワイヤハーネスを三次元的に屈曲させつつ外部との干渉等から安全に保護することができ、常時給電の信頼性が向上する。

図１〜図３は、本発明に係るハーネス外装部材の一実施形態を示すものである。

図１の如く、このハーネス外装部材１は、合成樹脂製の二種類の連結部材（駒部材）２，３で構成され、第一の連結部材２と第二の連結部材３とが交互に配列されて三次元方向に屈曲自在なものである。

図２の如く、第一の連結部材２は、円筒状（環状）の壁部４と、円筒状の壁部４の外周面４ａに設けられた短円柱状の一対の第一の軸部５と、円筒状の壁部４の一端に設けられた孔あき円板状の壁部６と、孔あき円板状の壁部６に立設された一対の対向する壁部７と、一対の壁部７の外面に設けられた短円柱状の一対の第二の軸部８とを備えて構成されている。

第一の軸部５と第二の軸部８とは直交する方向に配置されている（第一の軸部５がＸ方向に位置するとすれば、第二の軸部８はＹ方向に位置する）。孔あき略円板状の壁部６の中央にはワイヤハーネス（図示しない複数本の電線）を挿通させるための矩形状の孔部９（図１）が形成されている。

また、第二の連結部材３は、円筒状の壁部４よりも大径な一対の対向する円弧状の壁部１０と、一対の円弧状の壁部１０に設けられた周方向の一対の長孔（長方形状の第一の孔部）１１と、一対の壁部１０を連結する孔あき円板状の壁部１２と、孔あき円板状の壁部１２に立設され、第一の連結部材２の一対の壁部７よりも内幅の広い一対の対向する壁部１３と、一対の壁部１３に設けられた一対の円形の第二の孔部１４とを備えて構成されている。

長孔１１と円形の孔部１４とは直交する方向に配置されている（長孔１１がＸ方向に位置するとすれば、円形の孔部１４はＹ方向に位置する）。孔あき円板状の壁部１２の中央にはワイヤハーネス（図示せず）を挿通させるための矩形状の孔部１５（図１）が形成されている。

一対の第一の軸部５を有する円筒状の壁部４と、長孔１１を有する円弧状の一対の壁部１０とで第一の連結部分１６（図３）が構成され、第二の軸部８を有する一対の壁部７と、孔部１４を有する一対の壁部１３とで第二の連結部分１７（図３）が構成されている。

第一の連結部材２の円筒状の壁部４が第二の連結部材３の一対の円弧状の壁部１０の内側に進入しつつ、第一の軸部５が長孔１１に係合し、長孔１１の長手方向に移動自在となる。また、図２で第二の連結部材３の一対の壁部１３側に配置された第一の連結部材２（図１，図３参照）の一対の壁部７が第二の連結部材３の一対の壁部１３の間に進入しつつ、第二の軸部８が円形の孔部１４に軸部周方向回動自在に係合する。

第二の軸部８は第一の軸部５よりも大径に形成され、円形の孔部１４は第二の軸部８をガタ付きなく係合させる内径に形成され、長孔１１の内幅は第一の軸部５をガタ付きなく係合させる寸法に形成され、長孔１１の長さは第一の軸部５の外径よりも大きく、且つ円弧状の壁部１０の幅よりも小さい範囲で適宜必要な周方向の回動角度を得られる寸法に設定される。長孔１１の長手方向は円弧状の壁部１０の周方向に一致している。

一対の円弧状の壁部１０の間には矩形状の切欠部１８が形成され、それによって一対の円弧状の壁部１０が板厚方向の可撓性を有しており、組立時に円弧状の壁部１０を外側に撓ませつつ第一の軸部５を長孔１１に容易に進入係合可能となっている。各軸部５，８の前後端（各孔部１１，１４に対する進入離脱方向）にはテーパ状の摺接ガイド面５ａ，８ａが形成されて、各孔部１１，１４への係合がスムーズ化されている。第一の連結部材２の孔あき円板状の壁部６は円筒状の壁部４よりも大径に形成されて鍔部６ａを有し、鍔部６ａに第二の連結部材３の円弧状の壁部１０の先端が近接ないし当接可能となっている。

第一の連結部材２の一対の壁部７は一側方で短い補強壁１９で連結されてある程度の剛性を有し、第二の連結部材３の一対の壁部１３は板厚方向の可撓性を有している。第一の連結部材２の一対の壁部７の付け根側（基端側）に円弧状の段差部２０が形成され、段差部２０が第二の連結部材３の一対の壁部１３の先端を近接ないし摺接させる受け面を有している。

図２の例では、第一の連結部材２の一対の壁部７の他側方が直線的に切欠され（切欠面を符号７ａで示す）、第二の連結部材３の一対の壁部１３の内面の他側方に段部２１が形成され、段部２１の内面に壁部７の切欠面７ａが当接することで、第一の連結部材２が第二の連結部材３に対して段部２１の方向に回動しないように回動角度規制されている。切欠面７ａと段部２１を廃除すれば、回動角度規制のない連結部材２，３を得ることができる。

図３の如く、第一の連結部材２と第二の連結部材３とが交互に軸方向に連結されて、図１のハーネス外装部材１が構成される。すなわち、図３で第一の連結部材２の円筒状の壁部４が前方の第二の連結部材３の一対の円弧状の壁部１０の内面に沿って軸方向に挿入されつつ第一の軸部５が長孔１１に係合する。また、第一の連結部材２の後方の第二の連結部材３の一対の壁部７の内面に沿って進入しつつ第二の軸部８が円形の孔部１４の係合する。このようにしてハーネス外装部材１が所要の長さに連結形成される。

図１の如く、ハーネス連結部材１は三次元方向に屈曲自在である。すなわち、第二の軸部８が円形の孔部１４に係合したことで、両連結部材２，３がＸ方向（中心軸と交差する一方向）に回動自在となり、第一の軸部５が長孔１１に係合したことで、両連結部材２，３が周方向に回動自在となり、両連結部材２，３が周方向に回動しつつ、第二の軸部８を支点に中心軸と交差する方向に回動することで、三次元方向の屈曲が可能となる。このように、二つの連結部材２，３を用いた簡単な構造で三次元方向のスムーズで良好な屈曲性を得ることができる。

ワイヤハーネスはハーネス外装部材１を組み立てた後、ハーネス外装部材１の内側に挿通される。ハーネス外装部材１を組み立てる前にワイヤハーネスを挿通させておくことも可能である。何れの場合も、ワイヤハーネスは第一の連結部材２の一対の壁部７の内側空間から孔あき円板状の壁部６の中央の孔部９を経て円筒状の壁部４の内側空間に挿通され、さらに第二の連結部材３の孔あき円板状の壁部１２の中央の孔部１５を経て一対の壁部１３の内側空間に挿通される。この逆（第二の連結部材３から第一の連結部材２にワイヤハーネスを挿通させる）ことも無論可能である。

図４〜図６は、上記ハーネス外装部材１を自動車用のスライドドア（図示せず）のハーネス配索に適用した例を示すものである。図４〜図６でスライドドアの全開時のハーネス外装部材１を実線で示し、同じく全閉時のハーネス外装部材１を鎖線で示している。図４は平面図（上面図）、図５は側面図、図６は正面図である。

ハーネス外装部材１の一端（先端）にはスライドドア側に固定されるブラケット３１が軸部８と孔部３２との係合によって連結され、他端（基端）には車両ボディ側のハーネス固定具３３が同様に連結されている。

ハーネス外装部材１の内側にはワイヤハーネス（複数本の電線）が露出した状態で挿通され、ワイヤハーネスの一方がブラケット３１の孔部３４を通ってスライドドア側に配索され、ワイヤハーネスの他方がハーネス固定具３３の孔部３５を通って車両ボディ側に配索される。ブラケット３１をコネクタに代えて、スライドドア側のワイヤハーネスとハーネス外装部材１内のワイヤハーネスとをコネクタ接続させることも可能である。

図では車両左側のスライドドアを前方に閉じ、後方に開く状態を示しており、スライドドアは、車両ボディ側のガイドレール（図示せず）に沿って全閉から開いた直後に車両ボディから外側に離間し、且つ開き時に閉じ時よりも高く位置し、且つドア上端よりもドア下端が車両ボディから離間することでスライドドアが傾斜するようになっている。

このようなスライドドアの三次元的な動きに従順に対応してハーネス外装部材１が三次元的に屈曲しつつワイヤハーネスを車両ボディとスライドドアとの間で外部との干渉等なく安全に保護する。

図４の鎖線の如くスライドドアの全閉時に、ハーネス外装部材１はブラケット３１の近傍で内向きに小径に屈曲すると共に、ハーネス固定具３３の近傍で外向きに小径に屈曲し、他の中間部位は図５〜図６の鎖線の如く水平にほぼ直線的に伸長する。

また、図４の実線の如くスライドドアの全開時に、ハーネス外装部材１は長手方向中間部で周方向に捩られつつ、全長に渡って略Ｓ字状に大きな半径で湾曲し、ブラケット３１の近傍で内向きに小径に湾曲する。それと同時に図５〜図６の実線の如くブラケット３１側が高く、ハーネス支持部３３側が低くなるようにハーネス外装部材１が傾斜して位置する（傾斜角をθで示す）。スライドドアの開閉に伴ってハーネス外装部材１はワイヤハーネスと共に車両ボディ側のハーネス固定具３３とスライドドア側のブラケット３１との間で車両前後方向に揺動する。

スライドドア側のブラケット３１はスライドドアのドアインナパネルに直接固定してもよいが、例えばスライダ（図示せず）に設け、スライダを車両前後方向（水平方向）のガイドレール（図示せず）にスライド自在に係合させてもよい。これらスライダやガイドレール等を用いた給電装置の構成は必要に応じて適宜設定される。

なお、上記実施形態においては、第一の連結部材２の円筒状の壁部４の外面に第一の軸部５を設け、第二の連結部材３の円弧状の壁部１０に長孔１１を設けたが、これとは逆に、円筒状の壁部４に長孔１１を設け、円弧状の壁部１０の内面に第一の軸部５を設けることも可能である。長孔１１に代えて貫通しない凹溝を設けることも可能である。

また、第一の連結部材２の円筒状の壁部４に代えて中間に矩形状等の切欠部１８を有して対向する一対の円弧状の壁部１０を設け、この可撓性の円弧状の壁部１０に第一の軸部５又は長孔１１を設けることも可能である。また、円筒状の壁部４の内径を一対の円弧状の壁部１０の外径よりも大きくし、円筒状の壁部４の外面ではなく内面に第一の軸部５を設けることも可能である。また、切欠部１８をスリット状の細いものとし、一対のスリットの間に形成された比較的細幅のアーム状の可撓性の壁部に軸部５又は長孔１１を設けることも可能である。

また、上記実施形態においては、第一の軸部５と第二の軸部８とを直交方向に配置したが、第一の軸部５の位置は特に限定されるものではなく、例えば第二の軸部８と並列に配置し、それに応じて一対の円弧状の壁部１０を一対の壁部１３と同方向に形成することも可能である。要は両連結部材２，３が周方向に回動自在に係合すればよく、第一の軸部５の形状も断面円形ではなく断面矩形等とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、第一の連結部材２の一対の壁部７の外面に第二の軸部８を設け、第二の連結部材３の一対の壁部（軸受壁）１３に円形の孔部１４を設けたが、これとは逆に、第一の連結部材２の一対の壁部（軸受壁となる）７に円形の孔部１４を設け、第二の連結部材３の一対の壁部１３の内面に第二の軸部８を設けることも可能である。これら一対の壁部７，１３の一方に孔部１４を設け、他方に軸部８を設けることも可能である。これらのように、各軸部５，８と各孔部１１，１４の係合構造は必要に応じて適時形成可能である。

また、第一の連結部材２の円筒状の壁部４は外周面が断面円形であればよく、内周面は断面円形でも断面矩形状でもワイヤハーネスを安全に挿通させることができる形状であればよい。同様に、第二の連結部材３の一対の円弧状の壁部１０も内周面が断面円弧状であればよく、外周面は断面円弧状でも矩形状でも周方向に干渉なく回動することができる形状であればよい。

また、上記図４〜図６のハーネス外装部材１を用いたハーネス配索構造は自動車用スライドドアの給電構造に適用したものであるが、自動車以外の車両のスライドドアや各種機械や装置のスライドドア等のスライド構造体に上記ハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造を適用することも可能である。スライドドアをスライド構造体と総称した場合、車両ボディや機器本体や装置本体等は固定構造体と総称される。

また、スライド構造体以外に、三次元的に移動する移動構造体や、例えば図１のようにハーネス外装部材１を螺旋状に屈曲移動させる装置や機器等にも上記ハーネス外装部材１を用いたハーネス配索構造を適用可能である。

本発明に係るハーネス外装部材の一実施形態を示す斜視図である。 同じくハーネス外装部材を構成する二つの連結部材を示す分解斜視図である。 同じく各連結部材を組立方向に配列した状態を示す平面図である。 ハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造の一形態を示す平面図である。 同じくハーネス配索構造を示す側面図である。 同じくハーネス配索構造を示す正面図である。 従来のハーネス外装部材の一形態を示す分解斜視図である。 従来のハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造の一形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ハーネス外装部材
２ 第一の連結部材
３ 第二の連結部材
４，１０ 壁部
５ 第一の軸部
７，１３ 壁部
８ 第二の軸部
１１ 長孔
１４ 孔部
１６ 第一の連結部分
１７ 第二の連結部分

Claims (4)

1. 第一の連結部材と第二の連結部材とを交互に連結して構成されるハーネス外装部材であって、該第一の連結部材と該第二の連結部材とが、周方向に回動自在に係合する第一の連結部分と、屈曲方向に回動自在に係合する第二の連結部分とを有することを特徴とするハーネス外装部材。
2. 前記第一の連結部分が、内周面と外周面とで周方向に回動自在に係合する各壁部と、一方の該壁部に設けられた第一の軸部と、他方の該壁部の周方向に設けられ、該軸部に係合する長孔とを備えることを特徴とする請求項１記載のハーネス外装部材。
3. 前記第二の連結部分が、各一対の壁部と、一方の該壁部に設けられた第二の軸部と、他方の該壁部に設けられ、該第二の軸部に係合する孔部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のハーネス外装部材。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のハーネス外装部材を用いて、固定構造体からスライド構造体に揺動自在にワイヤハーネスを配索したことを特徴とするハーネス外装部材を用いたハーネス配索構造。

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