JP2010051042A - プロテクタ及びワイヤハーネス - Google Patents

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Abstract

【課題】水分を外部へ排水することが可能なプロテクタ、及びこのプロテクタを構成に含むワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】水抜き穴46は、電線収容部45に集まってくる水分を外部へと逃がすための部分として形成されている。水抜き穴46は、電線収容部45を貫通するように、また、車両の後方に向けて貫通するように形成されている。さらに、水抜き穴46は、電線収容部45から次第に地面側に傾斜するように形成されている。水抜き穴46は、車両内部用保護部材27の端部近傍位置に貫通形成されている。水抜き穴46は、ワイヤハーネスにおいて最も地面に近い位置に配置形成されている。
【選択図】図5

Description

本発明は、隣り合うコルゲートチューブに跨って設けられるプロテクタと、このプロテクタを構成に含むワイヤハーネスとに関する。
下記特許文献1に開示されたワイヤハーネスは、三本の高圧電線と、この三本の高圧電線を一本ずつ収容して保護するための三本の金属保護パイプとを備えて構成されている。高圧電線は、車両の前側に搭載されるモータと、車両の中間又は後側に搭載されるインバータとを接続するものとして備えられている。
ワイヤハーネスは、車体フレームの外側となる車体床下を通って配索されるようになっている。このため、金属保護パイプは石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護することができるように形成されている。金属保護パイプは、石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護し且つ高圧電線の撓みを防止する剛性を有するとともに、金属製であることから電磁シールド機能も有している。
ワイヤハーネスは、真っ直ぐな状態の金属保護パイプに高圧電線を挿通し、これを三本分行った後に、車体床下におけるワイヤハーネスの配索経路に沿って金属保護パイプに曲げを施すことにより製造されている。ワイヤハーネスは、ハーネスメーカーの工場で上記の如く製造された後に、自動車メーカーの組み立て工場へと搬送されて車両の所定位置に組み付けられ、これにより配索が完了するようになっている。
特開2004−224156号公報
車両は様々な環境条件下におかれることから、上記従来技術は次のような問題点を有している。すなわち、金属保護パイプ内で結露が発生した場合、この水分が下へ下へと移動して一箇所に集まると水たまりが生じることから、この水たまりに高圧電線が浸るようなことになれば支障を来してしまう可能性がある。つまり、上記従来技術は、水分に係る問題点を有している。
この他、上記従来技術にあっては、ワイヤハーネスの搬送の際に、金属保護パイプ同士が接触して変形等してしまわないようにするために、ワイヤハーネス毎に十分なスペースを確保する必要があり、これが問題点となっている。また、金属保護パイプを三次元的に曲げ加工していることから、立体的なスペースを確保する必要があり、これが問題点となっている。つまり、上記従来技術はスペース確保に係る問題点も有している。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、水分を外部へ排水することが可能なプロテクタ、及びこのプロテクタを構成に含むワイヤハーネスを提供することを課題とする。また、水分を排水することが可能であるとともに搬送スペースを小さくすることが可能なワイヤハーネスを提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の本発明のプロテクタは、電線又は電線束を収容するための隣り合うコルゲートチューブ同士の端部間となる箇所で、該端部をそれぞれ保持するように設けられるプロテクタにおいて、スリットのない形状のコルゲートチューブを保持対象とするとともに、車両の車体床下をプロテクタ固定対象位置とし、且つ、前記コルゲートチューブの前記端部をそれぞれ保持する一対のチューブ保持部と、該一対のチューブ保持部の間に位置し前記端部から露出する前記電線又は前記電線束を収容する電線収容部とを有し、さらに、該電線収容部に外部へ水分を逃がすための水抜き穴を貫通形成し、該水抜き穴の貫通方向を前記車両の後方へ向く方向に設定することを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、曲がり易くワイヤハーネスの搬送スペースを小さくすることが可能なコルゲートチューブを保持する構造を有するとともに、コルゲートチューブ内において仮に結露が生じたとしても、この水分を外部へと排水することが可能な構造を有するプロテクタになる。水抜き穴は、車両の後方へと向く方向に貫通形成されることから、走行中における水分の浸入を防ぐことが可能になる。
請求項2記載の本発明のプロテクタは、請求項1に記載のプロテクタにおいて、前記水抜き穴を、前記電線収容部から次第に地面側に傾斜する形状に形成することを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、水分をより自然に外部へと排水することが可能になる。
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項1又は請求項2に記載の水抜き穴を有するプロテクタと、該プロテクタに保持されるスリットのない形状のコルゲートチューブと、該コルゲートチューブに収容される電線又は電線束とを備え、配索対象位置に車両の車体床下を含むことを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、内部で発生した水分を外部へと排水することが可能になるとともに、走行中における水分の浸入防止も可能なプロテクタを構成に含むワイヤハーネスになる。また、本発明によれば、曲がり易く搬送スペースを小さくすることが可能なコルゲートチューブを構成に含むワイヤハーネスになる。
請求項4記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項3に記載のワイヤハーネスにおいて、前記コルゲートチューブを、断面非円形状の絶縁性を有する合成樹脂製の平型コルゲートチューブとすることを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、コルゲートチューブが平型であることから、丸型よりも低背のワイヤハーネスにすることが可能になる。また、コルゲートチューブは合成樹脂製であることから、金属製と比べて軽量化を図ることが可能になる。軽量化を図ることによって、ワイヤハーネス自体の取り回しを容易にすることも可能になる。この他、本発明によれば、コルゲートチューブは絶縁性を有することから、これに例えば大電流が流れることはなく、結果、安全性の向上を図ることも可能になる。
請求項5記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項3又は請求項4に記載のワイヤハーネスにおいて、前記車体床下に配索した時に前記水抜き穴が地面に最も近い位置となるように前記プロテクタを配置することを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、内部に生じた水分をより自然に外部へと排水することが可能になる。
請求項6記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項3ないし請求項5いずれか記載のワイヤハーネスにおいて、前記電線又は前記電線束の配索方向が変わる位置に前記プロテクタを配置することを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、水分が集まり易い位置にプロテクタの水抜き穴が存在するようなワイヤハーネスになる。また、本発明によれば、コルゲートチューブに対して負荷が掛かり難い構造のワイヤハーネスになる。
請求項1に記載された本発明によれば、コルゲートチューブ内等で生じた水分を外部へと排水することが可能なプロテクタを提供することができるという効果を奏する。
請求項2に記載された本発明によれば、水分をより自然に外部へ排水することができるという効果を奏する。
請求項3に記載された本発明によれば、水分を排水することが可能であるとともに搬送スペースを小さくすることが可能なワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。
請求項4に記載された本発明によれば、低背のワイヤハーネス等にすることができるという効果を奏する。
請求項5に記載された本発明によれば、水分をより自然に外部へと排水することができるという効果を奏する。
請求項6に記載された本発明によれば、排水し易くコルゲートチューブに負荷の掛かり難いワイヤハーネスにすることができるという効果を奏する。
以下、図面を参照しながら説明する。図1は本発明のプロテクタ及びワイヤハーネスの一実施の形態を示す模式的な構成図である。また、図2は車体床下用保護部材及びリーンホースを示す図であり、図2(a)は地面から車体床下を見た時の要部拡大図(一部断面を含む)、図2(b)は(a)のA−A線断面図である。
また、図3は本発明のプロテクタの斜視図、図4は本発明のプロテクタにおけるプロテクタ本体の斜視図、図5はプロテクタ本体の内側から見た水抜き穴の斜視図、図6はプロテクタ本体の外側から見た水抜き穴の斜視図である。
また、図7はワイヤハーネス製造から車両組み付けまでの流れを示す模式的な図であり、図7(a)は製造直後のワイヤハーネスの図、図7(b)は汎用通い箱に収容して搬送する状態のワイヤハーネスの図、図7(c)は車両組み付け直前のワイヤハーネスの図、図7(d)は車両組み付け後のワイヤハーネスの図である。
本形態のワイヤハーネスは、ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索されるものを対象にしている。以下では、ハイブリッド自動車での例を挙げて説明するものとする(電気自動車の場合でも本発明のワイヤハーネスの構成、構造、及び効果は基本的に同じである)。
図1において、引用符号1はハイブリッド自動車を示している。ハイブリッド自動車1は、エンジン2及びモータ3の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータ3にはインバータ4を介してバッテリー5からの電力が供給されるようになっている。エンジン2、モータ3、及びインバータ4は、本形態において、前輪等がある車両内部前側6に搭載されている。また、バッテリー5は、後輪等がある車両内部後側7に搭載されている。
引用符号8は車体フレームを示している。図中において、車体フレーム8の上側は、車体床上9を示している。また、車体フレーム8の下側は、車体床下10を示している。車体床下10には、車両強度を高めるための断面略凸形状のリーンホース11が設けられている。リーンホース11は、車両前後にのびるように形成されている。車両内部前側6における引用符号12は、例えば公知のリレーボックス等の電気接続箱を示している。また、車両内部後側7における引用符号13は、公知の低圧バッテリーを示している(低圧バッテリー13の配置は一例であるものとする)。
本形態において、モータ3は、モータ及びジェネレータを構成に含んでいるものとする。また、インバータ4は、インバータ及びコンバータを構成に含んでいるものとする。インバータ4は、インバータアッセンブリであって、上記インバータには、例えばエアコン・インバータやジェネレータ用インバータ、モータ用インバータが含まれるものとする。バッテリー5は、Ni−MH系やLi−ion系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。
インバータ4及びバッテリー5間は、本発明のワイヤハーネス21によって接続されている。
本発明のワイヤハーネス21は、インバータ4及びバッテリー5間を電気的に接続する複数の高圧電線22と、この複数の高圧電線22を保護する保護部材23と、本発明の特徴部分であり車両固定用の固定部材としての機能も有するプロテクタ24と、プロテクタ24から本発明の特徴部分の後述する水抜き穴を除いたプロテクタ24′とを備えて構成されている。
また、ワイヤハーネス21は、特に限定するものでないが、本形態において、公知の複数の低圧電線25も備えて構成されている(本形態では低圧バッテリー13を車両内部後側7に配置するため、低圧電線25を備えている。本形態ではモジュール化を図っている)。
ワイヤハーネス21は、車両内部前側6から車体床下10を通って車両内部後側7までのびるように形成されている。ワイヤハーネス21は、車体フレーム8を貫通するようなものになっている。以下、ワイヤハーネス21の上記各構成について説明する。
上記高圧電線22は、公知の電力ケーブルであって、所定の直径となる断面円形状のものがここでは用いられている。高圧電線22は、上記低圧電線25よりも太物であって、中心に位置する導体は、銅や銅合金やアルミニウムによって製造されている。高圧電線22は、本形態において二本備えられており、これらの各端末には、機器接続用の端子金具を有するコネクタ(図示省略)が設けられている。尚、高圧電線22は、編組等を含んでシールド機能を有する構成にしてもよいものとする(シールド機能に関し、複数の高圧電線22を一括して覆うような編組を設けてもよいものとする)。
上記低圧電線25は、高圧電線22と共に保護部材23によって保護されるようになっている。低圧電線25は、この一端が上記電気接続箱12に接続されるとともに他端が低圧バッテリー13に接続されている。
複数の高圧電線22及び低圧電線25を保護するための保護部材23は、複数種の別体部品で構成されている。具体的に説明すると、保護部材23は、車両内部用保護部材26、27と、車体床下用保護部材28とを含んで構成されている。尚、保護部材23の機能は、本形態において上記プロテクタ24、24′も有している。
上記車両内部用保護部材26、27(特許請求の範囲に記載したコルゲートチューブに相当)は、車体床上9側となる車両内部に位置する保護部材であって、絶縁性を有する合成樹脂製で、特に限定するものでないが、以下で説明する車体床下用保護部材28と同じものがここでは用いられている(車両内部用保護部材26、27は、車両内部において高圧電線22等を保護することができるコルゲートチューブであれば形態は特に限定されないものとする)。車両内部用保護部材26は、車両内部前側6に配置されている。また、車両内部用保護部材27は、車両内部後側7に配置されている。
図1及び図2において、上記車体床下用保護部材28(特許請求の範囲に記載したコルゲートチューブに相当)は、断面非円形状(ここでは長円形状)の絶縁性を有する合成樹脂製の平型コルゲートチューブであって、部材の軸方向(図2の矢印P方向参照)に沿って、独立した部材周方向の山部29と谷部30とが交互に連続するような蛇腹状の形状に形成されている。このような形状の車体床下用保護部材28は、図2の紙面に垂直なQ方向の曲げが容易であり、矢印R方向(部材幅方向)にはあまり曲がらないような、曲げ方向が規制されるものとなっている。
もう少し詳しく形状について説明すると、車体床下用保護部材28は、一対の対向する平面と、この平面を繋ぐ一対の曲面とを有するように形成されている(断面形状が長円形状となる。尚、この長円形となる断面形状は一例であるものとする)。具体的には、床下載置面31と地面対向面32とを有するとともに一対の曲面33を有する、断面形状が長円形となる形状に形成されている。山部29には、床下載置面31、地面対向面32、及び曲面33となり得る頂面34が形成されている。
このような形状に形成する理由としては、リーンホース11の高さH1(車体床下10からリーンホース11の突出先端面までの高さH1)よりも車体床下用保護部材28の高さH2を低くするためである。すなわち、車体床下用保護部材28をリーンホース11よりも低背とするためである。また、上記理由として、高圧電線22及び低圧電線25を横一列に並べた状態に合うように内部空間35を形成するためである。内部空間35は、高圧電線22及び低圧電線25を横一列に並べて収容した状態において、高圧電線22と部材内面36との間に生じる隙間が極力小さくなるように形成されている。(但し、製造に支障のない範囲で隙間が調整されるものとする)。車体床下用保護部材28は、リーンホース11の横に設置されると、リーンホース11により生じるデッドスペース37に隠れるような形状に形成されている。
車体床下用保護部材28は、部材の軸方向(図2の矢印P方向参照)に沿ってスリットのないシームレス形状に形成されている。車体床下用保護部材28には、この一方の開口から他方の開口に向けて高圧電線22及び低圧電線25がそれぞれ差し込まれるようになっている。
本形態において、一般的に知られるスリット入りのコルゲートチューブを用いないのは、スリットを介しての水分の浸入が走行中の水跳ねによって頻繁に起こり得る可能性があるからである。この他、スリット入りのコルゲートチューブは、これを曲げるとスリットが開いてしまう恐れがあり、走行中の水跳ね以外に石跳ねによる影響やワイヤハーネスの配索状態への影響も懸念されるからである。
図1において、上記プロテクタ24は、ワイヤハーネス21を車両に固定するための複数種の固定部材のうちの一種として、また、本発明の特徴部分として備えられている。プロテクタ24は、絶縁性を有する合成樹脂製のものであって、車両内部用保護部材27と、車体床下用保護部材28とを繋ぐことができるように形成されている。言い換えれば、車両内部用保護部材27の端部と、車体床下用保護部材28の端部とに跨ることができるように形成されている。尚、上記プロテクタ24′の方は、車両内部用保護部材26と、車体床下用保護部材28とを繋ぐことができるように形成されている。
図3ないし図6を参照しながらプロテクタ24の具体的な構造について説明する。
図3において、プロテクタ24は、プロテクタ本体41と、このプロテクタ本体41を覆うように嵌合するプロテクタカバー42とを備えて構成されている。プロテクタ24は、ワイヤハーネス21における配索方向が変わる位置に配置されている(図1参照)。プロテクタ24は、車体床下10(図1参照)に沿う部分と、折れ曲がって斜め上方に向く部分とを有している。プロテクタ本体41は地面側、プロテクタカバー42は車体床下10側に配置されている。
図3及び図4において、プロテクタ本体41は、車体床下用保護部材28の端部を保持するチューブ保持部43と、車両内部用保護部材27の端部を保持するチューブ保持部44と、これらチューブ保持部43、44の間に位置し上記の各端部から露出する複数の高圧電線22及び低圧電線25を収容する電線収容部45と、この電線収容部45に形成される水抜き穴46と、車体フレーム8(図1参照)に対しネジ止めする部分としてのネジ止め固定部47と、車体フレーム8に係止される係止部48と、プロテクタカバー42に対し複数形成される本体側嵌合部49とを有している(尚、プロテクタ24′の方は、水抜き穴46が存在しない構成になっている)。
チューブ保持部43には、車体床下用保護部材28の谷部30(図2参照)を引っ掛けて抜け止めをする凸部(図示省略)が一又は複数形成されている。凸部はチューブ保持部44にも形成されている。
図5及び図6において、水抜き穴46は、電線収容部45に集まってくる水分を外部へと逃がすための部分として形成されている。水抜き穴46は、電線収容部45を貫通するように、また、車両の後方に向けて貫通するように形成されている。さらに、水抜き穴46は、電線収容部45から次第に地面側に傾斜するように形成されている。水抜き穴46は、外力によって破損し難い形状に形成されている。
水抜き穴46は、本形態において、車両内部用保護部材27の端部近傍位置に貫通形成されている(特に限定するものでないが、車両内部用保護部材27の内部で生じた結露を優先的に排水することができるようになっている)。水抜き穴46は、ワイヤハーネス21において最も地面に近い位置(最下位置)に配置形成されている。
水抜き穴46は、例えば結露によって溜まる程度の水分を排水することができる大きさに貫通形成されている(比較的小さな貫通孔となるように形成されている)。水抜き穴46は、上記の貫通する向きによって車両走行中における水分の浸入防止することができるようにもなっている。
図3において、プロテクタカバー42は、プロテクタ本体41に収容される車体床下用保護部材28の端部及び車両内部用保護部材27の端部をガタ付きなく押さえつつプロテクタ本体41に嵌合する板状の部材であって、プロテクタ本体41の複数の本体側嵌合部49に対しそれぞれ嵌合するカバー側嵌合部50を有している。
次に、図7を参照しながら、ワイヤハーネス21の製造から車両組み付けまでを説明する。
図7(a)において、車両内部用保護部材26、27及び車体床下用保護部材28を含む、保護部材23に複数の高圧電線22及び低圧電線25を挿通するとともに、保護部材23の所定位置にプロテクタ24及び24′を設け、さらに、車両内部用保護部材26、27から露出した高圧電線22及び低圧電線25の各端末を処理(コネクタや端子金具を設ける)すると、本発明のワイヤハーネス21の製造が完了する。
製造後のワイヤハーネス21は、車体床下用保護部材28の位置や車両内部用保護部材26、27の位置で曲げを施して図7(b)に示す如く丸められ、そして通い箱38に収容される。通い箱38に収容された状態のワイヤハーネス21は、搬送車両によって自動車メーカーの組み立て工場まで搬送される。組み立て工場においては、車両組み付け前に通い箱38からワイヤハーネス21が取り出され(図7(c)参照)、この後に車両の所定位置に組み付けられると、配索が完了する。
以上、図1ないし図7を参照しながら説明してきたように、本発明のプロテクタ24によれば、車両内部用保護部材27等のコルゲートチューブ内で生じた水分を水抜き穴46を介して外部へと排水することができるという効果を奏する。また、本発明のワイヤハーネス21によれば、水分を排水することができるとともに、搬送スペースを小さくすることができるという効果を奏する。
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
上記説明において、プロテクタ24′は本発明の特徴部分の水抜き穴46を除いた構造となっているが、この限りでないものとする。すなわち、車両内部用保護部材26の内部で生じた結露を外部へ排水するための水抜き穴を同様に形成しても良いものとする(上記水抜き穴46と同じ機能のもの)。
本発明のプロテクタ及びワイヤハーネスの一実施の形態を示す模式的な構成図である。 車体床下用保護部材及びリーンホースを示す図であり、(a)は地面から車体床下を見た時の要部拡大図(一部断面を含む)、(b)は(a)のA−A線断面図である。 本発明のプロテクタの斜視図である。 本発明のプロテクタにおけるプロテクタ本体の斜視図である。 プロテクタ本体の内側から見た水抜き穴の斜視図である。 プロテクタ本体の外側から見た水抜き穴の斜視図である。 ワイヤハーネス製造から車両組み付けまでの流れを示す模式的な図であり、(a)は製造直後のワイヤハーネスの図、(b)は汎用通い箱に収容して搬送する状態のワイヤハーネスの図、(c)は車両組み付け直前のワイヤハーネスの図、(d)は車両組み付け後のワイヤハーネスの図である。
符号の説明
1 ハイブリッド自動車
2 エンジン
3 モータ
4 インバータ
5 バッテリー
6 車両内部前側
7 車両内部後側
8 車体フレーム
9 車体床上
10 車体床下
11 リーンホース
12 電気接続箱
13 低圧バッテリー
21 ワイヤハーネス
22 高圧電線(電線)
23 保護部材
24、24′ プロテクタ
25 低圧電線(電線)
26、27 車両内部用保護部材(コルゲートチューブ)
28 車体床下用保護部材(コルゲートチューブ)
29 山部
30 谷部
31 床下載置面
32 地面対向面
33 曲面
34 頂面
35 内部空間
36 部材内面
37 デッドスペース
38 通い箱
41 プロテクタ本体
42 プロテクタカバー
43、44 チューブ保持部
45 電線収容部
46 水抜き穴
47 ネジ止め固定部
48 係止部
49 本体側嵌合部
50 カバー側嵌合部

Claims (6)

  1. 電線又は電線束を収容するための隣り合うコルゲートチューブ同士の端部間となる箇所で、該端部をそれぞれ保持するように設けられるプロテクタにおいて、
    スリットのない形状のコルゲートチューブを保持対象とするとともに、車両の車体床下をプロテクタ固定対象位置とし、且つ、
    前記コルゲートチューブの前記端部をそれぞれ保持する一対のチューブ保持部と、該一対のチューブ保持部の間に位置し前記端部から露出する前記電線又は前記電線束を収容する電線収容部とを有し、さらに、
    該電線収容部に外部へ水分を逃がすための水抜き穴を貫通形成し、該水抜き穴の貫通方向を前記車両の後方へ向く方向に設定する
    ことを特徴とするプロテクタ。
  2. 請求項1に記載のプロテクタにおいて、
    前記水抜き穴を、前記電線収容部から次第に地面側に傾斜する形状に形成する
    ことを特徴とするプロテクタ。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の水抜き穴を有するプロテクタと、該プロテクタに保持されるスリットのない形状のコルゲートチューブと、該コルゲートチューブに収容される電線又は電線束とを備え、配索対象位置に車両の車体床下を含む
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
  4. 請求項3に記載のワイヤハーネスにおいて、
    前記コルゲートチューブを、断面非円形状の絶縁性を有する合成樹脂製の平型コルゲートチューブとする
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
  5. 請求項3又は請求項4に記載のワイヤハーネスにおいて、
    前記車体床下に配索した時に前記水抜き穴が地面に最も近い位置となるように前記プロテクタを配置する
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
  6. 請求項3ないし請求項5いずれか記載のワイヤハーネスにおいて、
    前記電線又は前記電線束の配索方向が変わる位置に前記プロテクタを配置する
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
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