JP2012132329A - ハーネスの配索構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンがローリングしてもハーネスの移動量を小さくすることができる配索構造を提供する。
【解決手段】車体１０のエンジンルーム２０に横置き形のエンジン３０とトランスミッション３１が収容されている。エンジン３０に設けられた電動アクチュエータ４５は、ハーネス４６を介してコントローラ４７に接続されている。クランクシャフト４１は車体１０の幅方向に延びている。エンジン３０とトランスミッション３１を含むエンジンユニット３２は、マウント５０，５１，５２，５３によって車体１０に支持されている。これらマウントのうち、クランクシャフト４１の回転軸４１ａに最も近い位置にあるエンジンマウント５０に沿って、ハーネス４６の長さ方向中間部４６ａが車体側ハーネス支持部７０とエンジン側ハーネス支持部７１との間に配索されている。ハーネス４６の長さ方向中間部４６ａは、上方から見てエンジンマウント５０の少なくとも一部と重なっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のエンジンに設けられた電動アクチュエータのためのハーネスの配索構造に関する。

車両に搭載されるエンジンには各種電装品のためのハーネス（電線の束）が配索されている。例えば、可変リフトバルブ機構を駆動するための電動モータ等の電動アクチュエータがエンジンに設けられた車両において、電動アクチュエータに電力を供給するために大電流ハーネスが必要となる。このハーネスの一端側は電動アクチュエータに接続され、ハーネスの他端側は車体に搭載された電装品の一例であるコントローラ等に接続される。

エンジンやトランスミッションを含むエンジンユニットは、複数のマウントによって車体の骨格部材に支持されている。これらのマウントは、エンジン等の振動を減衰させることができるようにエンジンユニットを弾性的に支持している。エンジンの運転中は、クランクシャフトの回転軸まわりにエンジンが揺動するとともに、車両の発進時あるいは制動時にはクランクシャフトの回転軸付近を中心としてロール挙動（ローリング）等が発生する。このようにエンジンユニットは、車体に対してマウントの可動範囲内で移動する。

このためエンジンに設けられた電動アクチュエータのためのハーネスは、車体側のコントローラとエンジン側の電動アクチュエータとの間に、ある程度の長さの余裕（撓み）をもたせた状態で、車体側ハーネス支持部とエンジン側ハーネス支持部とによって支持されている。下記の特許文献１に開示されている強電ハーネスの配索構造は電動アクチュエータ用のハーネスではないが、発電機とインバータとの間に強電ハーネスを円弧状に大きく撓ませ、かつ、ねじりを与えた状態で配索されている。

特開２００７−１４０９０号公報

エンジンがマウントの可動範囲内で車体に対して移動すると、車体側ハーネス支持部とエンジン側ハーネス支持部との間に配索されたハーネスも移動する。ハーネスの最も外側にはアウタチューブが設けられており、このアウタチューブ内に、複数の電気コードが通っている。これら電気コードとアウタチューブとは互いに長さ方向にある程度移動できる状態となっている。このため車体に対してエンジンが頻繁に移動すると、ハーネスの撓み形状が頻繁に変化することにより、アウタチューブ内の電気コードが摩耗したり、摩擦によって絶縁被覆が損傷したりして、絶縁不良の原因になることが考えられる。

ハーネスの摩耗を防止するには、ハーネスの長さを最短距離（直線距離）よりも十分大きくとって弛みをもたせることにより、車体に対してエンジンが移動してもハーネスに無理な力がかからないようにすることが有効である。しかし電動アクチュエータ用のハーネスのように大電流が流れる強電ハーネスは、長さが大きくなると電磁波の発生など雑音の発生源になるだけでなく電気的なロスも大きくなるため、ハーネスの長さを極力短くすることが望まれている。前記特許文献１に記載されたハーネスの配索構造では、発電機とオルタネータとの間でハーネスを大きく撓ませているため、発電機からオルタネータまでの最短距離と比較して、ハーネスの長さがかなり大きくなってしまう。

従って本発明の目的は、エンジンに設けられた電動アクチュエータのハーネスが移動することによる損傷等を防止できるハーネスの配索構造を提供することにある。

本発明に係るハーネスの配索構造は、車体のエンジンルームに収容されたエンジンおよびトランスミッションを含みかつ電動アクチュエータを有するエンジンユニットと、前記エンジンユニットを前記車体に支持する複数のマウントと、前記電動アクチュエータと車体側に配置された電装品（例えばコントローラ）とを電気的につなぐハーネスとを有し、前記ハーネスの長さ方向中間部が前記複数のマウントのうち前記エンジンのクランクシャフトの回転軸に最も近いエンジンマウントに沿いかつ上方から見て該エンジンマウントの少なくとも一部と重なるよう車体側ハーネス支持部とエンジン側ハーネス支持部との間に配索されている。

前記エンジンの一例は、前記クランクシャフトが前記車体の幅方向に延びる横置き形のエンジンであり、エンジン本体の側部に設けられたマウント取付部が前記エンジンマウントを介して車体の幅方向の一方側に支持され、前記トランスミッションがトランスミッションマウントによって前記車体の他方側に支持され、前記エンジンマウントに沿って前記ハーネスの長さ方向中間部が配索されている。

前記エンジンマウントは、例えば上方から見て前記車体の前後方向に沿う筒形のハウジングと、該ハウジングの内側を通る軸部材と、前記ハウジングと前記軸部材との間に設けられた弾性体とを有し、前記ハウジングが車体に固定され、前記軸部材がブラケット部材を介して前記エンジン本体の前記マウント取付部に固定され、前記ハーネスの前記長さ方向中間部が前記ハウジングの上方を該ハウジングの径方向に横切るよう配索されている。

本発明の実施形態では、前記ハーネスは、アウタチューブと、該アウタチューブの内側を通る複数の電気コードとを含み、該電気コードが前記アウタチューブに対して移動可能であるとともに、前記電気コードどうしが互いに移動可能であり、前記アウタチューブが前記車体側ハーネス支持部と前記エンジン側ハーネス支持部とに固定されている。また前記電動アクチュエータが前記エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックに取付けられ、前記エンジン側ハーネス支持部が前記電動アクチュエータのブラケット部材に設けられていてもよい。

本発明によれば、マウントによって車体に支持されたエンジンユニットが、車両の発進時や制動時あるいはエンジンの運転中に生じる振動等によって車体に対し移動しても、車体側ハーネス支持部とエンジン側ハーネス支持部との間でハーネスのねじれや引張りが生じることを抑制できるとともに、摩耗等によるハーネスの損傷を防止することができ、ハーネスの長さも短かくすることができる。

本発明の１つの実施形態に係るハーネスの配索構造を有する車両の前部の平面図。 図１に示された車両に搭載されたエンジンの一部の側面図。 図１に示された車両のエンジンの一部を前方から見た斜視図。 図１に示された車両の電動アクチュエータとエンジンマウントを一部断面で示し上方から見た平面図。 図４に示された電動アクチュエータとエンジンマウントの正面図。

以下に本発明の１つの実施形態に係るハーネスの配索構造について、図１から図５を参照して説明する。
図１は車両（自動車）の車体１０の前部を示す平面図である。図１中の矢印Ａが車両前方、矢印Ｂが車両後方、矢印Ｃが車体の幅方向を示している。車体１０の前部は、車体骨格部材の一例である左右一対のサイドメンバ１１，１２と、フロントクロスメンバ１３と、カウルトップ部材１４と、ラジエータサポート１５と、フェンダエプロン部を含むストラットハウス部材１６などによって構成されている。車体１０の前部の内側にエンジンルーム２０が形成されている。

エンジンルーム２０に、エンジン３０とトランスミッション３１とを含むエンジンユニット３２が収容されている。図２はエンジン３０の一部を示す側面図である。エンジン３０は、シリンダブロック３５およびシリンダヘッド３６を含むエンジン本体３７と、エンジン本体３７の車両前側に配置された吸気マニホールド３８と、エンジン本体３７の車両後側に配置された排気マニホールド３９と、インジェクタおよび燃料分配管を含む燃料系４０などを備えている。吸気マニホールド３８は吸気系の一部をなしている。排気マニホールド３９は排気系の一部をなしている。

図１に示すようにエンジン本体３７は、車体１０の幅方向の中央を境に一方側に片寄った位置に配置されている。トランスミッション３１は、車体１０の幅方向の他方側に片寄った位置に配置されている。トランスミッション３１とエンジン本体３７とは互いに結合されている。エンジン本体３７のシリンダブロック３５の下部にクランクシャフト４１が配置されている。

この車両のエンジン３０は横置き形であるため、クランクシャフト４１は車体１０の幅方向に延びている。エンジン３０が運転されると、エンジンユニット３２は、クランクシャフト４１の回転軸４１ａ付近に生じるロール中心Ｒまわりに前後方向等に揺動し、ロール挙動（ローリング）が発生する。

エンジン本体３７のシリンダヘッド３６に、電動アクチュエータ４５が取付けられている。なお、電動アクチュエータ４５がシリンダブロック３５に取付けられていてもよい。電動アクチュエータ４５の一例は、可変リフトバルブ機構を駆動するための電動モータである。この電動アクチュエータ４５には、コントロール線として機能するハーネス４６が電気的に接続されている。ハーネス４６の他端側は、車体１０に配置された電装品の一例であるコントローラ４７（図１に模式的に示す）に接続されている。電動アクチュエータ４５の使用電力が大きい場合、ハーネス４６に大電流が流れる。

エンジンユニット３２は、支持手段として機能する複数（例えば４つ）のマウント５０，５１，５２，５３によって、車体１０に支持されている。さらに詳しくは、エンジン３０の一方の側部が、エンジンマウント５０によって、車体１０の幅方向の一方側に支持されている。エンジンユニット３２の前部は、フロント側のマウント（フロントロールストッパ）５１によって、車体１０に支持されている。エンジンユニット３２の後部は、リヤ側のマウント（リヤロールストッパ）５２によって、車体１０に支持されている。さらにトランスミッション３１の端部がトランスミッションマウント５３によって、車体１０の幅方向の他方側に支持されている。

図２と図３に示すように、エンジン本体３７のシリンダブロック３５の側部に、エンジンマウント５０を取付けるためのマウント取付部５５が形成されている。図４は、エンジンマウント５０の一例を示している。エンジンマウント５０は、円筒形のハウジング６０と、ハウジング６０の内側に収容されたゴム等の弾性体６１を有するインシュレータ６２と、ハウジング６０に固定されたベース部材６３，６４と、インシュレータ６２を軸線方向に貫通する軸部材６５と、軸部材６５の両端を支持するブラケット部材６６などによって構成されている。

ハウジング６０の内側を通る軸部材６５は、上方から見て車体１０の前後方向に沿って配置されている。すなわちこのエンジンマウント５０は、ハウジング６０の軸線に沿う軸部材６５が、クランクシャフト４１の回転軸４１ａに対してほぼ直角をなす向きで配置されている。弾性体６１は、ハウジング６０と軸部材６５との間に設けられている。弾性体６１を含むインシュレータ６２は、エンジン３０の運転中に生じる振動等が車体１０に伝わることを抑制する機能を有している。

ハウジング６０に設けられたベース部材６３，６４は、ボルト６７（図２と図５に示す）によって、車体１０を構成する骨格部材の一部１０ａ，１０ｂに固定されている。軸部材６５の両端を支持するブラケット部材６６は、ボルト６８によって、エンジン本体３７のマウント取付部５５に固定されている。

エンジンユニット３２は前記マウント５０，５１，５２，５３によって、車体１０に対し複数個所で支持されている。これらマウント５０，５１，５２，５３のうち、クランクシャフト４１の回転軸４１ａに最も近い位置にあるエンジンマウント５０の近傍に、電動アクチュエータ４５のハーネス４６の長さ方向中間部４６ａが配索されている。このハーネス４６は、電動アクチュエータ４５とコントローラ４７とを電気的につないでおり、その長さ方向中間部４６ａの両端がそれぞれ車体側ハーネス支持部７０とエンジン側ハーネス支持部７１とによって支持されている。

車体側ハーネス支持部７０の基部７０ａは、車体１０を構成する骨格部材の一部１０ｃ（図５に２点鎖線で示す）に固定されている。エンジン側ハーネス支持部７１は、エンジン３０側の部材、例えば電動アクチュエータ４５に設けられたブラケット部材７５（図４に示す）に固定されている。ハーネス４６の長さ方向中間部４６ａは、車体側ハーネス支持部７０とエンジン側ハーネス支持部７１との間に多少の撓みをもたせた状態で配索されることにより、ロール中心Ｒまわりに生じるエンジン３０のローリングを吸収できるようにしている。

前記ハーネス４６の長さ方向中間部４６ａは、図４と図５に示すように、エンジンマウント５０のハウジング６０の上方を、ハウジング６０の少なくとも一部をハウジング６０の径方向に横切るよう配索されている。すなわちハーネス４６の長さ方向中間部４６ａは、ロール中心Ｒに沿って車体の幅方向に延びている。

図５に示すようにハーネス４６の一例は、コルゲート管等を用いた電気絶縁性のアウタチューブ８０と、アウタチューブ８０の内側に形成された電気絶縁性の被覆材８１と、被覆材８１の内側を通る複数の電気コード８２，８３などを含んでいる。アウタチューブ８０に対して電気コード８２，８３は完全に拘束されている訳ではなく、アウタチューブ８０と電気コード８２，８３とが互いにある程度移動可能となっている。しかも電気コード８２，８３どうしも互いに長さ方向にある程度移動できる。アウタチューブ８０は、車体側ハーネス支持部７０とエンジン側ハーネス支持部７１とに固定されている。

マウント５０，５１，５２，５３によって、車体１０に弾性的に支持されたエンジンユニット３２は、エンジン３０の運転中に、クランクシャフト４１の回転軸４１ａ（図１に示す）まわりに前後方向に揺動する。しかも車両の発進時あるいは制動時等には、その加速度変化によってエンジンユニット３２はロール中心Ｒまわりに揺動する。ロール中心Ｒとクランクシャフト４１の回転軸４１ａとは多少ずれているが、エンジンユニット３２はおおむねクランクシャフト４１の回転軸４１ａまわりにローリングを生じることになる。

エンジンユニット３２を支持しているマウント５０，５１，５２，５３のうち、クランクシャフト４１の回転軸４１ａに最も近いエンジンマウント５０は、ロール中心Ｒまわりの移動量が小さい。すなわちエンジンマウント５０の近傍は、車体１０とエンジン３０との相対変位量が他の部位よりも小さい。しかもエンジン３０がロール中心Ｒまわりにローリングする際のエンジンマウント５０の可動範囲は、計算等によって比較的容易に求めることができる。さらに、インシュレータ６２等のエンジンマウント部にストッパを設けることにより、エンジンマウント５０の可動範囲を規制することもできる。

前記エンジンマウント５０に沿って、ハーネス４６の長さ方向中間部４６ａすなわち車体１０とエンジン３０との渡り部分が配索されているため、このハーネス４６は、車体側ハーネス支持部７０とエンジン側ハーネス支持部７１との間で、予測されるローリング範囲内でローリングを吸収することができる。しかもアウタチューブ８０の内側で電気コード８２，８３が長さ方向にある程度移動できるため、エンジンマウント５０の予測される可動範囲内ではハーネス４６に過剰なねじれや引っ張りの荷重が作用することを抑制でき、ハーネス４６の移動による摩耗等の損傷も防止することができる。

このようにクランクシャフト４１の回転軸４１ａに最も近いエンジンマウント５０は、ロール中心Ｒまわりの移動量が小さいため、エンジン３０のローリングを吸収するのに必要なハーネス４６の撓み量（撓みしろ）を極力小さくすることができる。すなわちハーネス４６の撓み量が小さくてもエンジン３０のローリングを吸収することができるため、ハーネス４６の長さを極力短くすることができる。よって、例えば電磁波の発生や電気的な損失が問題となるような大電流ハーネス（強電ハーネス）において、ハーネスの長さを極力短くする上で特に有効である。

なお本発明を実施するに当たり、車体やエンジンをはじめとして、エンジンマウントや電動アクチュエータ、ハーネスおよびこのハーネスに接続される車体側の電装品など、配索構造を構成する各要素の具体的な形状や構造、配置等の態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。

１０…車体
２０…エンジンルーム
３０…エンジン
３１…トランスミッション
３２…エンジンユニット
３７…エンジン本体
４１…クランクシャフト
４５…電動アクチュエータ
４６…ハーネス
４７…コントローラ（電装品）
５０…エンジンマウント
７０…車体側ハーネス支持部
７１…エンジン側ハーネス支持部

Claims (5)

1. 車体のエンジンルームに収容されたエンジンを含みかつ電動アクチュエータを有するエンジンユニットと、
   前記エンジンユニットを前記車体に支持する複数のマウントと、
   前記電動アクチュエータと前記車体側に配置された電装品とを電気的につなぐハーネスと、
   前記車体側と前記エンジン側とで前記ハーネスをそれぞれ支持する車体側ハーネス支持部およびエンジン側ハーネス支持部とを有し、
   前記ハーネスの長さ方向中間部が、前記複数のマウントのうち前記エンジンのクランクシャフトの回転軸に最も近いエンジンマウントに沿いかつ上方から見て該エンジンマウントの少なくとも一部と重なるよう前記車体側ハーネス支持部と前記エンジン側ハーネス支持部との間に配索された
   ことを特徴とするハーネスの配索構造。
2. 前記エンジンは、前記クランクシャフトが前記車体の幅方向に延びる横置き形のエンジンであり、該エンジンのエンジン本体の側部に設けられたマウント取付部が前記エンジンマウントを介して前記車体の一方側に支持され、
   前記エンジンに連結されたトランスミッションがトランスミッションマウントによって前記車体の他方側に支持され、
   前記エンジンマウントに沿って前記ハーネスの長さ方向中間部が配索されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のハーネスの配索構造。
3. 前記エンジンマウントは、
   上方から見て前記車体の前後方向に沿う筒形のハウジングと、
   該ハウジングの内側を通る軸部材と、
   前記ハウジングと前記軸部材との間に設けられた弾性体とを有し、
   前記ハウジングが前記車体に固定され、
   前記軸部材が前記エンジン本体の前記マウント取付部に固定され、
   前記ハーネスの前記長さ方向中間部が前記ハウジングの上方を該ハウジングの径方向に横切るよう配索された
   ことを特徴とする請求項２に記載のハーネスの配索構造。
4. 前記ハーネスは、
   アウタチューブと、
   該アウタチューブの内側を通る複数の電気コードとを含み、
   該電気コードが前記アウタチューブに対して移動可能であるとともに、前記電気コードどうしが互いに移動可能であり、
   前記アウタチューブが前記車体側ハーネス支持部と前記エンジン側ハーネス支持部とに固定された
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のハーネスの配索構造。
5. 前記電動アクチュエータが前記エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックに取付けられ、
   前記エンジン側ハーネス支持部が前記電動アクチュエータのブラケット部材に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のハーネスの配索構造。

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