JP2008189226A - 給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロテクタ内の空間を有効に活用し、ハーネス余長吸収（ハーネス収容）効率を高めて、給電構造のコンパクト化を図る。
【解決手段】ワイヤハーネス１５を収容しつつ長形の開口１２から揺動自在に導出させるプロテクタ２と、プロテクタ内に軸部８を支点に回動自在に設けられた連結部材７と、軸部の両側で連結部材に設けられた一対のハーネスガイド部材５，６と、連結部材をハーネス引き込み方向に付勢する弾性部材１８とを備え、ワイヤハーネスを一対のハーネスガイド部材の間を通して、ハーネスガイド部材に沿って配索した給電装置１を採用する。各ハーネスガイド部材５，６は円形のハーネスガイドローラである。各ハーネスガイド部材５，６を連結部材７に回転自在に軸支する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のスライドドア等に常時給電を行うために、プロテクタ内のハーネスガイドローラに沿ってワイヤハーネスを屈曲配索した給電装置に関するものである。

図６〜図７は、従来の給電装置の一形態を示すものである（例えば特許文献１参照）。

この給電装置５０は、自動車のスライドドア４１に配設され、ワイヤハーネス４３を屈曲自在に収容する合成樹脂製のプロテクタ４２と、プロテクタ内でワイヤハーネス４３を上向きに付勢する金属製の板ばね４４とを備えたものである。

プロテクタ４２はプロテクタベース（符号４２で代用）とプロテクタカバー（図示せず）とで構成され、プロテクタベースとプロテクタカバーはそれぞれ対向する垂直な基板部５１と外周の周壁５２とを有し、プロテクタカバーは係止手段でプロテクタベースに係止され、プロテクタベースがボルト５６や係止クリップでスライドドア４１のパネルに固定されている。基板部５１の内面には、ワイヤハーネス４３や板ばね４４の屈曲半径を規制する環状のハーネス巻き付け部５４が一体に設けられている。

板ばね４４の下端部がワイヤハーネス４３と共にプロテクタ４２の前端下部側のハーネス固定部５５に固定され、板ばね４４の先端側の合成樹脂製のキャップ側がワイヤハーネス４３を安定に支持している。

ワイヤハーネス４３は複数本の絶縁被覆電線４３ａを合成樹脂製のコルゲートチューブ４３ｂで覆って構成され、コルゲートチューブ４３ｂの前端下部がプロテクタ４２の固定部５５にテープ巻き等で固定されている。コルゲートチューブ４３ｂは周方向の凹溝と凸条とをチューブ長手方向に交互に有して良好な屈曲性を発揮する。

ワイヤハーネス４３の一方の電線部分４３ａがプロテクタ４２の前部から導出されてスライドドア側の補機に接続される。ワイヤハーネス４３の他方のコルゲートチューブ部分４３ｂはプロテクタ４２の長形の下部開口４５から渡り空間４６（図７）を経て車両ボディ４７のステップ４８側のハーネス固定具（ハーネス固定部）５３にかけて揺動自在に配索され、ハーネス固定具５３を経て車両ボディ側のワイヤハーネス（図示せず）にコネクタ接続されている。プロテクタ４２は合成樹脂製のドアトリム（図示せず）で覆われて隠され、ドアトリムの下端の開口からワイヤハーネス４３が車両ボディ側に導出される。

図６はスライドドア４１の全閉状態、図７は同じく全開間近の状態をそれぞれ示している。スライドドア４１の全閉状態でワイヤハーネス４３はハーネス固定具５３を支点に後方へ引っ張られる。スライドドア４１の全開状態でワイヤハーネス４３は前方へ引っ張られつつ、ハーネス巻き付け部５４の外周面に沿って屈曲し、ワイヤハーネス４３や板ばね４４の最小屈曲半径が規制され、特に板ばね４４の必要以上の屈曲変形（塑性変形）が防止される。

スライドドア４１の半開状態でワイヤハーネス４３は下向きに弛もうとするが、板ばね４４で上向きに付勢されて弛み（余長）が吸収され、垂れ下がりによる挟み込み等が防止される。スライドドア４１は開き直後にガイドレール（図示せず）に沿って車両ボディ４７から外側に離間する。

なお、上記給電装置５０をスライドドア４１ではなく車両ボディ４７に水平に配置することも可能である（特許文献１参照）。
特開２００１−３５４０８５号公報（図４，図７，図１３）

しかしながら、上記従来の給電装置５０にあっては、板ばね４４を用いてワイヤハーネス４３をプロテクタ４２内で上向きに付勢する構造であるために、スライドドア４１のスライド量が大きく設定されるにつれて、ハーネス余長吸収のためにプロテクタ４２が高さ方向に肥大化する傾向にあった。また、プロテクタ４２のほぼ中央に環状のハーネス巻き付け部５４があり、ハーネス巻き付け部内の空間がデッドスペースとなるために、プロテクタ４２が全体的に肥大化する傾向にあった。

本発明は、上記した点に鑑み、プロテクタ内の空間を有効に活用すると共に、ハーネス余長吸収（ハーネス収容）効率を高めて、コンパクト化を可能とした給電装置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に係る給電装置は、ワイヤハーネスを収容しつつ長形の開口から揺動自在に導出させるプロテクタと、該プロテクタ内に軸部を支点に回動自在に設けられた連結部材と、該軸部の両側で該連結部材に設けられた一対のハーネスガイド部材と、該連結部材をハーネス引き込み方向に付勢する弾性部材とを備え、該ワイヤハーネスが該一対のハーネスガイド部材の間を通り、且つ該ハーネスガイド部材に沿って配索されたことを特徴とする。

上記構成により、ワイヤハーネスがプロテクタ内で一対のハーネスガイド部材に沿って略Ｓ字状に屈曲配索されつつ、長形の開口からプロテクタ外に導出され、例えば固定構造体に向けて配索される。その場合、プロテクタはスライド構造体に搭載され、スライド構造体への常時給電が行われる。スライド構造体の閉じ時に、ワイヤハーネスは一方のハーネスガイド部材に沿って屈曲しつつ開口の一端側から固定構造体側に引き出される。スライド構造体の開き時に、ワイヤハーネスは他方のハーネスガイド部材に沿って屈曲しつつ開口の他端側から固定構造体側に引き出される。スライド構造体の半開時に、ワイヤハーネスが弛もうとするが、弾性部材の付勢力で連結部材が軸部を中心に一対のハーネスガイド部材と一体的に回動し、ワイヤハーネスの弛み部分をプロテクタ内に引き込んで余長吸収する。

請求項２に係る給電装置は、請求項１記載の給電装置において、前記一対のハーネスガイド部材が円形のハーネスガイドローラであることを特徴とする。

上記構成により、一対のハーネスガイド部材が連結部材と一体に回動した際に、連結部材の回動角度に関係なく、円形の各ハーネスガイド部材がその環状の外周面で常にワイヤハーネスにスムーズに摺接して、ワイヤハーネスの引き出しや引き込み（余長吸収）をスムーズに行わせる。

請求項３に係る給電装置は、請求項１又は２記載の給電装置において、前記一対のハーネスガイド部材が前記連結部材に回転自在に軸支されたことを特徴とする。

上記構成により、ワイヤハーネスと各ハーネスガイド部材との摺動摩擦抵抗が低減され、ワイヤハーネスの引き出し及び引き込み（余長吸収）が小さな力でスムーズ且つ確実に行われる。

請求項１記載の発明によれば、一対のハーネスガイド部材が連結部材を介してプロテクタ内を一体に回動することで、プロテクタ内のスペースがワイヤハーネスの屈曲配索スペースとして有効に活用されて、プロテクタのコンパクト化が可能になり、また、二つのハーネスガイド部材にワイヤハーネスを逆向きに巻き付けてプロテクタ内に連結部材の回動動作で収容することで、ワイヤハーネスの収容効率（余長吸収効率）が増すので、これによってもプロテクタを小型化することができ、プロテクタ等の原材料の削減や低重量化で車両の低燃費化につながると共に、スライド構造体の開閉ストローク量の増大に伴うハーネス余長吸収量の増大に対処可能となる。

請求項２記載の発明によれば、連結部材の回動に従って各ハーネスガイド部材が円形の外周面で常にワイヤハーネスにスムーズに摺接するから、ワイヤハーネスの引き出しや引き込み（余長吸収）がスムーズ且つ確実に行われて、常時給電の信頼性が高まる。

請求項３記載の発明によれば、ワイヤハーネスとハーネスガイド部材との摩擦抵抗が低減されて、小さな力でハーネス余長を吸収することができるから、弾性部材の小型化が可能となり、給電装置の軽量化・低コスト化が図られる。

図１〜図５は、本発明に係る給電装置の一実施形態を示すものである。

図１の如く、この給電装置１は、自動車のスライドドア（図示しないスライド構造体）に縦置き（垂直）に搭載される合成樹脂製のプロテクタ（ケース）２と、プロテクタ内に中央の軸部８を支点に回動自在に設けられた台板（連結部材）７と、台板７の両端側に設けられた一対のハーネスガイドローラ（ハーネスガイド部材）５，６と、台板７をハーネス余長吸収方向に付勢する弾性部材（図２）１８とを備えたものである。

プロテクタ２は、低背なプロテクタベース３とプロテクタカバー４とで構成され、プロテクタベース３とプロテクタカバー４とは係止手段（図示せず）で相互に固定されている。プロテクタ２の周壁は、水平な上側の壁部９と、上壁９から湾曲状に続く前側の壁部１０と、上壁から傾斜状に続く後側の壁部１１とで構成され、前側と後側の各壁部１０，１１は下側の横長のハーネス導出用の開口１２に続いている。

各壁部９〜１１すなわち周壁は垂直な基板部１３に直交して続き、周壁と対向する両基板部１３との間にハーネス収容空間が構成されている。プロテクタベース３の基板部１３はプロテクタカバー４の基板部１３よりも下側に長く延長されている。プロテクタカバー４の開口縁は断面湾曲状のガイド面として外側に拡がっていることが好ましい。後側の壁部１１の下端（長形の開口１２の後端）１２ｂは前側の壁部１０の下端（開口１２の前端）１２ａよりも上方に位置し、プロテクタベース４の後部開口縁１２ｃは湾曲状に形成されている。

後側の壁部１１の上部にハーネス導出用の狭い開口１４が設けられ、ワイヤハーネス１５（図３）の上側部分１５ａが上壁９に沿って開口１４から外部に導出され、且つ開口１４の近傍で図示しないバンド締めやテープ巻き等の固定手段（固定部）でプロテクタ２に固定されて、スライドドア側の補機等（図示せず）に接続される。開口１４の位置は後壁１１に限らず上壁９又はプロテクタベース３の基板部（背壁）１３であってもよい。プロテクタ２の形状は図１の形態に限られるものではない。本実施形態で「前後上下」の方向性は車両の前後上下と一致させている。

プロテクタ２のほぼ中央（図１の例では前寄り）において、プロテクタベース３の基板部１３の内面に略長方形状の台板７が軸部８で回転自在に支持され、台板７の長手方向両端部側にハーネスガイドローラ５，６が設けられている。

本例の両ハーネスガイドローラ５，６は台板７に固定されているが、各ハーネスガイドローラ５，６を中心軸（図示せず）で台板７に回転自在に設けることも可能である。本例で台板７の中央の軸部８から各ハーネスガイドローラ５，６の中心までの距離は同一である。台板７と両ハーネスガイドローラ５，６とでガイドローラ組立体２０が構成されている。台板７と各ハーネスガイドローラ５，６とは合成樹脂で一体成形されることが好ましい（一体であってもガイドローラ組立体と呼称する）。各ハーネスガイドローラの外周面に断面円弧状のハーネスガイド溝を形成することも可能である。

図２はガイドローラ組立体２０の取付構造の一例を示すものであり、台板７の中心に円形の孔部２１が設けられ、プロテクタベース３の基板部１３に軸部８が一体に突設され、軸部８に孔部２１が係合され（孔部２１に軸部８が挿入され）、軸部８の中央の雌ねじ８ａに頭部２２の雄ねじ２２ａが螺合されて、大径の頭部２２で軸部８からの台板７の抜け出しが阻止される。台板７の両端側７ａは円弧状に形成されている。

基板部１３と台板７との間で軸部８に捩り巻きばね（弾性部材）１８が装着される。捩り巻きばね１８のコイル部１８ｃが軸部８に外挿され、捩り巻きばね１８の一方の突出片１８ａが基板部１３のピン２３に弾接係止され、他方の突出片１８ｂが台板７のピン２４に弾接係止される。ガイドローラ組立体２０は捩り巻きばね１８の力で図１，図２で時計回りに付勢される。捩り巻きばね１８の一対の突出片１８ａ，１８ｂの自由状態の開き角度は図２に示すよりも大きく設定される。台板７は基板部１３に沿って摺動自在である。

なお、図２の捩り巻きばね１８はコイル部１８ｃの短いものであるが、コイル部１８ｃを長く形成してガイドローラ組立体２０の付勢回動角度を増すことも可能である。この場合、プロテクタベース３の基板部１３の外側に凹部（図示せず）を膨出形成し、凹部内にコイル部１８ｃを収容する。また、捩り巻きばね１８に代えて引張コイルばね等（図示せず）をプロテクタ２内にワイヤハーネス１５の邪魔にならないように配置することも可能である。

図３〜図５の如く、一対のハーネスガイドローラ５，６の間にワイヤハーネス１５が挿通され、プロテクタ２がスライドドア側に縦置き（垂直）に搭載され、ワイヤハーネス１５の一方（上側）の部分１５ａがプロテクタ２の上側の開口１４からスライドドア側に導出され、ワイヤハーネス１５の他方（下側）の部分１５ｂがプロテクタ２の下側の開口１２から渡り空間を経て車両ボディ側のハーネス固定部１９に配索され、ハーネス固定部１９を経て車両ボディ側（電源側）のワイヤハーネス（図示せず）にコネクタ接続される。

ハーネス固定部１９は回転クランプとも呼称され、ワイヤハーネス１５を周方向回動自在に且つ長手方向不動に支持する。図３〜図５においてはプロテクタカバー４を鎖線で示し、プロテクタ内を見せている。

図３はスライドドア（図示しないスライド構造体）をプロテクタ２と共に車両前方に移動させた全閉状態であり、ガイドローラ組立体２０は垂直に位置し、一方のハーネスガイドローラ５は真上に、他方のハーネスガイドローラ６は真下にそれぞれ対向して位置している。

ワイヤハーネス１５は上側の開口（固定部）１４から上側のハーネスガイドローラ５に沿って略Ｕ字状に屈曲しつつ両ガイドローラ５，６の間を通って下側の開口１２の後端１２ｂ側からハーネス固定部１９にかけて弛みなくほぼ真直に導出されている。この状態でワイヤハーネス１５の長さが設定されている。ワイヤハーネス１５は、複数本の絶縁被覆電線（図示せず）の外側を屈曲性の良好なコルゲートチューブや網状チューブ等で覆って構成することが好ましい。

図３のスライドドアの全閉状態からスライドドアをプロテクタ２と一体に後方に移動させて開くに伴って、ワイヤハーネス１５が下側の開口１２に沿って前方へ揺動しつつ、ハーネス固定部１９との間（渡り空間）で垂れ下がろうとするが、図４の如くガイドローラ組立体２０が弾性部材１８（図２）の付勢力で時計回りに回動して、下側のハーネスガイドローラ６でワイヤハーネス１５を持ち上げてプロテクタ内に引き込んで余長吸収する。図４はスライドドアの半開状態を示している。

図４でガイドローラ組立体２０は軸部８を支点に前方に傾斜し、上側のガイドローラ５は前方に、下側のハーネスガイドローラ６は後方に位置している。ワイヤハーネス１５は上側のハーネスガイドローラ５の前半側の周面に沿って略Ｕ字状に屈曲し、Ｕ字状の屈曲部は、上側のハーネス部分１５ａと半円状の屈曲部１５ｃと中間側のハーネス部分１５ｄとで成り、中間側のハーネス部分１５ｄは上下のハーネスガイドローラ５，６の間を通って、下側のハーネスガイドローラ６の上側の周面に沿って下向きに屈曲して（屈曲部を符号１５ｅで示す）下側のハーネス部分１５ｂに続いている。

図４のスライドドアの半開状態からさらにスライドドアを後方に開くことで、ワイヤハーネス１５がハーネス固定具１９を支点に前方に引っ張られつつ、ガイドローラ組立体２０が軸部８を支点に反時計回りに回動して、図５のスライドドアの全開状態となる。

図５において、ガイドローラ組立体２０は軸部８を支点に後方に傾斜し、上側のハーネスガイドローラ５が後方に、下側のハーネスガイドローラ６が前方にそれぞれ位置している。ガイドローラ組立体２０は弾性部材１８（図２）で時計回りに付勢されており、ワイヤハーネス１５は下側のハーネスガイドローラ６で後方に付勢され、下側のガイドローラ６の後側の周面に沿って略くの字状に屈曲しつつ弛みなく位置している（屈曲部を符号１５ｆで示す）。

くの字状の屈曲部１５ｆは両ハーネスガイドローラ５，６の間を経て上側のハーネス部分１５ａに続いている。上側のハーネス部分１５ａは上側の開口１４から上側のハーネスガイドローラ５にかけて傾斜状ないし湾曲状に位置している。

図５のスライドドア全開状態からスライドドアをプロテクタと共に前方に移動して閉じる際には、上記とは逆の動作で図５〜図３の状態となる。

なお、上記実施形態においては、各ハーネスガイドローラ５，６を台板７に固定したが、各ハーネスガイドローラ５，６を台板７に回動自在に設けた場合は、図３〜図５におけるワイヤハーネス１５と各ハーネスガイドローラ５，６との摺動摩擦抵抗が低減されて、ガイドローラ組立体２０の回動が小さな力で一層スムーズに行われ、弾性部材１８のばね力が小さく設定され、且つハーネス余長吸収が一層スムーズ且つ確実に行われる。

また、図４のスライドドアの半開時にガイドローラ組立体２０を水平になる位に、あるいはそれ以上に、図４とは前後対称になる位に（ハーネスガイドローラ６が上側に、ハーネスガイドローラ５が下側に位置する程度に）弾性部材１８で付勢すれば、ハーネス余長吸収長さを一層大きく設定することができる。

また、上記実施形態においては、図３のドア全閉時にワイヤハーネス長さを設定し、図５のドア全開時にハーネス余長を少し生じさせて、下側のハーネスガイドローラ６で付勢して余長吸収したが、図５のドア全開時にワイヤハーネス１５をくの字に屈曲させずに真直にピンと張った状態としてワイヤハーネス長さを設定し、図３のドア全閉時にワイヤハーネス１５が上側のハーネスガイドローラ５をばね付勢に抗して後方に回動させつつ（ガイドローラ組立体２０は斜め後方に傾斜する）弛みなく張った状態とするようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、プロテクタ２を車両左側のスライドドアに配置し、プロテクタカバー４を車室寄りに配置した例で説明したが、例えば図１でプロテクタ２を表裏反転して配置し、プロテクタベース３を車室寄りに配置した場合には、図３のスライドドアの全閉が全開となり、図５のスライドドアの全開が全閉となる。ガイドローラ組立体２０は図４のドア半開時に反時計回りにばね付勢されることになる。

また、上記実施形態においては、両ハーネスガイドローラ５，６に沿ってワイヤハーネス１５を略Ｓ字状に屈曲させたが、ワイヤハーネス１５を略逆Ｓ字状に屈曲させ、ガイドローラ組立体２０を反時計回りに弾性付勢させ、プロテクタ２の前壁１０側にハーネス導出用の狭い開口１４を設け、図５のドア全閉時にガイドローラ組立体２０を斜め前方に傾斜させた状態で、ワイヤハーネス１５を上側のハーネスガイドローラ５の後半の周面から下側のハーネスガイドローラ６の前半の周面を経て後方へ導出させることも可能である。

また、上記実施形態においては、各ハーネスガイドローラ５，６の片側に一枚の台板７を配置したが、各ガイドローラ５，６の両側に一対の台板７を対向して配置し、各台板７の中央の孔部２１をプロテクタベース３とプロテクタカバー４との各軸部８で安定に支持することも可能である。

また、上記実施形態において、台板７に孔部２１ではなく軸部８を一体に設け、プロテクタベース３又はプロテクタカバー４に軸部８ではなく孔部２１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、台板７の長手方向中央に孔部２１を設けたが、台板７の長手方向中央から何れかのガイドローラ５，６に向けて偏心した位置に孔部２１ないし軸部８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、平板状の台板（連結板）７を用いて両ハーネスガイドローラ５，６を連結したが、平板状の台板７に代えて細帯状や棒状の連結帯（図示せず）を用いることも可能である。この連結帯には孔部２１ではなく軸部８を設けることが強度上好ましい。

また、上記実施形態においては、一対のガイドローラ５，６を円形に形成したが、例えば両ガイドローラ５，６ないしは何れか一方のガイドローラを円形ではなく長円形に形成することも可能である。但し、ガイドローラが回転しないものである場合に限る。

また、ガイドローラ５，６が回転しないものである場合は、台板７ではなく何れか一方のガイドローラ５，６を捩り巻きばね１８や引張コイルばね等（図示せず）で直接付勢することも可能である。

また、上記実施形態においては、プロテクタ２をスライドドアに縦置きに配置した例で説明したが、例えば、プロテクタ２を車両ボディ（固定構造体）に縦置きに配置したり、あるいはスライドドアや車両ボディに横置き（水平）に配置することも可能である。横置きに配置する場合、図４のドア半開時にワイヤハーネス１５はプロテクタ内に上方向ではなく車両左又は右方向に引き込まれることになる。プロテクタ２を垂直や水平ではなく傾斜して配置することも可能である。

また、上記実施形態においては、自動車のスライドドアに適用した例を説明したが、自動車以外の車両のスライドドアや車両以外の製造装置や検査装置等のスライドドア等にも適用可能である。また、上記実施形態の構成は、給電装置としてのみならずワイヤハーネスの配索構造としても有効である。

上記実施形態によれば、二つのハーネスガイドローラ５，６を台板７で連結して軸部８を支点に一体的に同方向にばね付勢で回動させるようにしたことで、図４のスライドドアの半開時にプロテクタ内にワイヤハーネス１５を略Ｕ字状ないし蛇行状に大きく引き込むことができる。ガイドローラ組立体２０はプロテクタ内のスペースを有効に使って回動しつつワイヤハーネス１５を屈曲した状態に引き込むから、従来のプロテクタのハーネス巻き付け部５４（図６）に起因するデッドスペースが削減され、プロテクタ２の小型化すなわち給電装置１の小型化が可能となる。

また、従来の板ばね４４（図６）の上向きの付勢ではなく、プロテクタ２の周方向にガイドローラ組立体２０を回動させることによってハーネス余長を吸収するから、プロテクタ２が低背化される。

本発明に係る給電装置の一実施形態を示す一部を切欠した正面図である。 プロテクタ内のガイドローラ組立体とその取付構造の一形態を示す斜視図である。 スライドドアの全閉時における給電装置の内部構造を示す正面図である。 スライドドアの半開時における給電装置の内部構造を示す正面図である。 スライドドアの全開時における給電装置の内部構造を示す正面図である。 従来の給電装置の一形態を示すスライドドア全閉時の斜視図である。 同じくスライドドア全開間近の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 給電装置
２ プロテクタ
５，６ ハーネスガイドローラ（ハーネスガイド部材）
７ 台板（連結部材）
８ 軸部
１２ 開口
１５ ワイヤハーネス
１８ 捩り巻きばね（弾性部材）

Claims (3)

1. ワイヤハーネスを収容しつつ長形の開口から揺動自在に導出させるプロテクタと、該プロテクタ内に軸部を支点に回動自在に設けられた連結部材と、該軸部の両側で該連結部材に設けられた一対のハーネスガイド部材と、該連結部材をハーネス引き込み方向に付勢する弾性部材とを備え、該ワイヤハーネスが該一対のハーネスガイド部材の間を通り、且つ該ハーネスガイド部材に沿って配索されたことを特徴とする給電装置。
2. 前記一対のハーネスガイド部材が円形のハーネスガイドローラであることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
3. 前記一対のハーネスガイド部材が前記連結部材に回転自在に軸支されたことを特徴とする請求項１又は２記載の給電装置。

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