JP2013095167A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】放射ノイズを少なくすることができるワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】ワイヤハーネス１が、ワイパモータ４０と電気接続箱２０とを接続し、ワイパモータ４０の接地線を構成する電線１２、１３を備え、電線１２と電線７、８、９が束ねられ、電線１３と電線３、４、５の分岐点５０よりワイパモータ４０側が束ねられ、電線１３と電線２の分岐点５０より電気接続箱２０側が束ねられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両内の電子機器とその電子機器を制御する制御装置および電気接続箱とを互いに接続するワイヤハーネスに関する。

乗用車、貨物車等の車両には、ワイパを動作させるモータなどの多種多様な電子機器が搭載されている。そして、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、電線の端末に接続される端子金具を収容するコネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。

そして、このワイヤハーネスは各電子機器間を接続するように車体内に配索される（例えば特許文献１を参照）。

ここで、ワイヤハーネスと各電子機器間の従来の接続例としてワイパを動作させるためのワイヤハーネスの接続図を図３に示す。図３に示したワイヤハーネス１０１は、一端が電気接続箱（Ｊ／Ｂ）１２０に接続され、他端がワイパスイッチ１３０に接続されている。電線１０２と、一端がワイパスイッチ１３０に接続され、他端にコネクタ１０６が設けられている電線１０３、１０４、１０５と、一端がワイパモータ１４０に接続され、他端にコネクタ１１０が設けられている電線１０７、１０８、１０９と、一端が電気接続箱１２０に接続され、他端がワイパモータ１４０に接続されている電線１１１と、を備えている。

電線１０２は、電気接続箱１２０からワイパスイッチ１３０へ電力を供給する。電線１０３は、ワイパスイッチ１３０が高速にワイパを動作させるＨｉに切り替えられた際にワイパスイッチ１３０からワイパモータ１４０に電力を供給する。電線１０４は、ワイパスイッチ１３０が低速にワイパを動作させるＬｏに切り替えられた際にワイパスイッチ１３０からワイパモータ１４０に電力を供給する。電線１０５は、ワイパが停止位置にあるか変位途中にあるかを示す信号をワイパスイッチ１３０に伝達する。

電線１０７は、ワイパスイッチ１３０が高速にワイパを動作させるＨｉに切り替えられた際にワイパスイッチ１３０からワイパモータ１４０に電力を供給する。電線１０８は、ワイパスイッチ１３０が低速にワイパを動作させるＬｏに切り替えられた際にワイパスイッチ１３０からワイパモータ１４０に電力を供給する。電線１０９は、ワイパが停止位置にあるか変位途中にあるかを示す信号をワイパスイッチ１３０に伝達する。電線１１１は、電線１０９のための電力を供給する。

電線１０３と電線１０７、電線１０４と電線１０８、電線１０５と電線１０９は、コネクタ１０６とコネクタ１１０を接続することで、それぞれ電気的に接続されて、各電線の機能を果たすようになる。

電気接続箱１２０は、車両の車室内に設けられ、電源としてエンジンルームなどに設けられたバッテリ（ＢＡＴＴ）が接続され、多種多様な電子機器に電力供給及び信号伝達を行う。電気接続箱１２０は、例えば、複数のヒューズを備えている。つまり、電気接続箱１２０には、ワイヤハーネス１０１以外にも図示しないワイヤハーネス（電線）が接続されている。

ワイパスイッチ１３０は、車両のステアリングホイールの周辺に設けられたワイパレバーや、ワイパレバーの操作に基づいてワイパをＨｉ、Ｌｏおよび間欠動作などを行うように制御する制御装置等を備えている。

ワイパモータ１４０は、車両のワイパを動作させるモータであり、エンジンルームに設けられて、ワイパスイッチ１３０によってＨｉ、Ｌｏおよび間欠動作などの動作モードに応じて動作する。また、ワイパモータ１４０は、ワイパモータ１４０近傍の車体パネルに接地されている。

特開昭５８−１０１８５０号公報

上述した構成のワイヤハーネス１０１においては、例えば、ワイパスイッチ１３０やワイパモータ１４０などに接続されている電線に電流が流れると、ワイヤハーネス１０１からノイズが放射される。そして、この種の放射されたノイズ（放射ノイズ）は、ワイヤハーネス１０１が配索されている近傍の電子機器の動作に悪影響を及ぼす。

特に、図３に示した従来例の場合、電気接続箱１２０には近傍に他の電子機器が設置されていることが多く、電気接続箱１２０付近のワイヤハーネス１０１から放射ノイズが発生することは好ましくない。

そこで、本発明は、放射ノイズを少なくすることができる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に記載の発明は、制御装置と前記制御装置により動作制御される機器とを接続し、前記機器へ電流が流れる第１の電線と、電源と接続されている電気接続箱と前記制御装置とを接続し、前記電気接続箱から前記制御装置へ電流が流れる第２の電線と、を備えたワイヤハーネスにおいて、前記機器と前記電気接続箱とを接続し、前記機器から前記電気接続箱へ電流が流れる前記第３の電線を備えたことを特徴とするワイヤハーネスである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の電線の前記機器側と前記第３の電線の前記機器側が束ねられているとともに、前記第２の電線の前記電気接続箱側と前記第３の電線の前記電気接続箱側が束ねられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第３の電線が、前記機器の接地線を構成していることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記機器が、車両のワイパを動作させるモータであり、前記制御装置が、前記モータの動作を制御して前記ワイパの動作を切り替えるワイパ制御装置であることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、制御装置により動作制御される機器と電気接続箱とを接続し、その機器から電気接続箱へ電流が流れる第３の電線を備えたので、第３の電線と、第１、第２の電線の電流の流れる方向が逆方向となるために、各電線から放射されるノイズが互いに打ち消しあってワイヤハーネスから放射されるトータルのノイズを減少させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１の電線の機器側と第３の電線の機器側が束ねられているとともに、第２の電線の電気接続箱側と第３の電線の電気接続箱側が束ねられているので、電流の流れが互いに逆方向になる電線が接近するために、よりノイズを打ち消しあう効果が大きくなる。

請求項３に記載の発明によれば、第３の電線が、機器の接地線を構成しているので、制御装置により制御される機器の接地が電気接続箱などを介して行うことができる。したがって、グランド（接地）方向に流れる電流が機器を制御する電流と逆方向に流れるために、各電線から放射されるノイズが互いに打ち消しあってワイヤハーネスから放射されるトータルのノイズを減少させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、ワイパ動作用に使用されるワイヤハーネスにおいて、放射ノイズを低減させることができる。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネスの接続図である。 図１に示された接続図に電流の流れる方向を加えた説明図である。 従来のワイヤハーネスの接続図である。

次に、本発明の一実施形態を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネス１の接続図である。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネス１は、電線２と、電線３、４、５と、電線７、８、９と、電線１１と、電線１２と、電線１３と、を備えている。

第２の電線としての電線２は、一端が電気接続箱（Ｊ／Ｂ）２０に接続され、他端がワイパスイッチ３０に接続されている。電線２は、電気接続箱２０からワイパスイッチ３０へ電力を供給する。

電線３、４、５は、一端がワイパスイッチ３０に接続され、他端にコネクタ６が設けられている。電線３は、ワイパスイッチ３０が高速にワイパを動作させるＨｉに切り替えられた際にワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に電力を供給する。電線４は、ワイパスイッチ３０が低速にワイパを動作させるＬｏに切り替えられた際にワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に電力を供給する。電線５は、ワイパが停止位置にあるか変位途中にあるかを示す信号をワイパスイッチ３０に伝達する。

電線７、８、９は、一端がワイパモータ４０に接続され、他端にコネクタ１０が設けられている。電線７は、ワイパスイッチ３０が高速にワイパを動作させるＨｉに切り替えられた際にワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に電力を供給する。電線８は、ワイパスイッチ３０が低速にワイパを動作させるＬｏに切り替えられた際にワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に電力を供給する。電線９は、ワイパが停止位置にあるか変位途中にあるかを示す信号をワイパスイッチ３０に伝達する。

電線３と電線７、電線４と電線８、電線５と電線９は、コネクタ６とコネクタ１０とを接続することで、それぞれ電気的に接続されて、各電線の機能を果たすようになる。そして、電線３と電線７、電線４と電線８は、ワイパスイッチ２０とワイパモータ３０を接続して後述するようにワイパスイッチ２０からワイパモータ３０へ電流が流れるために、特許請求の範囲の第１の電線をなしている。

電線１１は、一端が電気接続箱２０に接続され、他端がワイパモータ４０に接続されている。電線１１は、電線９のための電力を供給する。

第３の電線としての電線１２は、一端がワイパモータ４０に接続され、他端にコネクタ１０が設けられている。

第３の電線としての電線１３は、一端が電気接続箱２０に接続され、他端にコネクタ６が設けられている。電線１２と電線１３は、コネクタ６とコネクタ１０とを接続することで、電気的に接続されて、ワイパモータ４０の接地線となる。

なお、ワイヤハーネス１を構成する各電線は、電気接続箱１０、ワイパスイッチ２０、ワイパモータ３０とコネクタを介して接続されているが図示は省略する。

電気接続箱２０は、車両の車室内に設けられ、電源としてエンジンルームなどに設けられたバッテリ（ＢＡＴＴ）が接続され、多種多様な電子機器に電力供給及び信号伝達を行う。また、電気接続箱２０は、例えば、複数のヒューズを備えている。つまり、電気接続箱２０には、ワイヤハーネス１以外にも図示しないワイヤハーネス（電線）が接続されている。また、電気接続箱２０には、電気接続箱２０の近傍の車体パネルに接地される電線１４が設けられ、この接地される電線１４に電線１３が電気的に接続されるように電気接続箱２０内部の回路が構成されている。

ワイパ制御装置としてのワイパスイッチ３０は、車両のステアリングホイールの周辺に設けられた図示しないワイパレバーや、ワイパレバーの操作に基づいてワイパをＨｉ、Ｌｏおよび間欠動作（ＩＮＴ）などを行うように制御する制御装置と、ワイパ駆動リレー３１等を備えている。ワイパスイッチ３０は、ワイパレバーをＨｉに操作すると、電線２と電線３とを電気的に接続するように制御して、後述するモータＭのＨｉ端子に電力が供給されるようにする。また、ワイパレバーをＬｏに操作すると、電線２と電線４とを電気的に接続するように制御して、後述するモータＭのＬｏ端子に電力が供給されるようにする。

また、ワイパレバーをＩＮＴに選択すると、電線２と電線４とがワイパ駆動リレー３１を介して接続される。ワイパ駆動リレー３１は、図示しないコンデンサと抵抗から構成される時定数回路のコンデンサが充電状態から放電状態になるまでの間ＯＮして電線２と電線４とを電気的に接続し、放電状態から再度充電状態になるまで電気的に遮断する。このコンデンサの充電時間がＩＮＴ時の間欠時間となる。また、ワイパ駆動リレー３１は、電線５が電源電位の場合は、電線４に電力を供給する。これは、後述するが、電線５は、電源電位のときはワイパが変位途中であり、接地電位のときは停止位置にワイパが位置していることを検出するワイパ位置検出信号が伝送されており、この信号によってＩＮＴ時にワイパが確実に停止位置で停止するように制御できる。

制御装置により動作制御される機器としてのワイパモータ４０は、車両のワイパを動作させるモータＭと、自動停止スイッチ４１と、を備えている、モータＭは、Ｈｉ動作用の高速回転をするＨｉ端子と、Ｌｏ動作用の低速回転をするＬｏ端子と、接地用のＧ端子と、を備え、Ｈｉ端子に電力が供給された場合は高速回転してワイパがＨｉ動作をし、Ｌｏ端子に電力が供給された場合は低速回転してワイパがＬｏ動作をする。そして、Ｈｉ端子には電線７が接続され、Ｌｏ端子には電線８が接続され、Ｇ端子には電線１２が接続されている。

自動停止スイッチ４１は、例えば車両のウインドウガラス下部に設定される停止位置（収納位置）にワイパを停止制御するための回路である。自動停止スイッチ４１は、双投形のいわゆるＣ接点で構成され、電源が供給される電線１１と接続される電源側固定接点ｂ、接地側（電線１２）に接続される接地側固定接点ｇ、及び電線９に接続された可動接点ｃを備えている。電源側固定接点ｂ、接地側固定接点ｇは絶縁性を有する図示しないプレートに設けられている。可動接点ｃは、モータＭの回転に伴い前記プレート上を摺動可能に設けられている。この可動接点ｃは、ワイパが停止位置から変位して１往復する間に前記プレート上を１回転する。ワイパが前記停止位置にある場合には、可動接点ｃは接地側固定接点ｇに接続された状態に保持される。したがって電線９は接地電位となる。また、ワイパが変位途中にある場合には、可動接点ｃは電源側固定接点ｂに接続される。したがって電線９は電源電位となる。即ち、電線９はワイパ位置検出信号を伝送している。

自動停止スイッチ４１は、ワイパが１往復する間に可動接点ｃが接地側固定接点ｇ、電源側固定接点ｂ、接地側固定接点ｇと接続位置が変化し、この変化に応じて電線９のワイパ位置検出信号が接地電位、電源電位、接地電位と変化する。したがって、このワイパ位置検出信号をワイパスイッチ３０が利用することでＩＮＴ時に確実にワイパを停止位置で停止させることができる。

ワイヤハーネス１は、図１に示したように、電気接続箱２０とワイパスイッチ３０の間に分岐点５０が形成されている。分岐点５０は、ワイヤハーネス１を構成する電線が電気接続箱２０と、ワイパスイッチ３０と、ワイパモータ４０に分岐する位置であり、この分岐点５０から電気接続箱２０側は、電線２と電線１３とが束ねられており、分岐点５０からワイパモータ４０側は、電線３、４、５と電線１３とが束ねられ、電線７、８、９と電線１２とが束ねられており、分岐点５０からワイパモータ２０側は、電線２と電線３、４、５とが束ねられている。

電線２は、ワイパスイッチ３０へ電力を供給するため、図２に示したように、電気接続箱２０からワイパスイッチ３０に向かって電流が流れる（矢印Ａ１）。電線１３は、ワイパモータ４０の接地線であり、図２に示したように、ワイパモータ４０から電気接続箱２０に向かって電流が流れる（矢印Ａ２）。したがって、分岐点５０から電気接続箱２０側では電流の流れが互いに逆方向になる電線が、電線２と電線１３とで対になるために放射ノイズを互いに打ち消し合う。

電線３、４は、ワイパモータ４０のモータＭへ電力を供給するため、図２に示したように、ワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に向かって電流が流れる（矢印Ａ３、Ａ４）。電線１３は、上述したようにワイパモータ４０から電気接続箱２０に向かって電流が流れる（矢印Ａ２）。電線３、４は、上述したようにワイパの動作モード（ＨｉまたはＬｏ）によっていずれか一方のみに電流が流れる。したがって、分岐点５０からワイパモータ４０側では電流の流れが互いに逆方向になる電線が、電線１３と電線３のペア、または電線１３と電線４のペアという対になるために放射ノイズを互いに打ち消し合う。なお、電線５は、ワイパモータ４０からワイパスイッチ３０への信号線であり、ワイパモータ４０からワイパスイッチ３０に向かって電流が流れる（矢印Ａ５）ものの、モータＭを駆動する電流が流れる電線３、４やモータＭの接地線である電線１３と比較して小さい電流しか流れないため、ノイズを打ち消す動作にはあまり寄与しない。

電線２は、上述したように電気接続箱２０からワイパスイッチ３０に向かって電流が流れる（矢印Ａ１）。電線３、４は、上述したようにワイパの動作モードに応じていずれか一方の電線にワイパスイッチ３０からワイパモータ４０に向かって電流が流れる（矢印Ａ３、Ａ４）。したがって、分岐点５０からワイパスイッチ３０側では電流の流れが互いに逆方向になる電線が、電線２と電線３のペア、または電線２と電線４のペアという対になるために放射ノイズを互いに打ち消し合う。

電線７、８と電線１２も上述した電線３、４と電線１３と同様に電流の流れが互いに逆方向になる電線が対になるために放射ノイズを互いに打ち消し合う。

本実施形態によれば、ワイヤハーネス１が、ワイパモータ４０と電気接続箱２０とを接続し、ワイパモータ４０の接地線を構成する電線１２、１３を備え、電線１２と電線７、８、９が束ねられ、電線１３と電線３、４、５の分岐点５０よりワイパモータ４０側が束ねられ、電線１３と電線２の分岐点５０より電気接続箱２０側が束ねられているので、ワイパモータ４０の接地を電気接続箱２０を介して行うとともに、電流の流れが互いに逆方向になる電線が接近した状態で対になるために放射ノイズを互いに打ち消しあってワイヤハーネス１から放射されるトータルのノイズを減少させることができる。

また、ワイヤハーネス１の放射ノイズが減少することで、電気接続箱２０の近傍に設置されている他の電子機器に対する悪影響を少なくすることができる。

なお、上述した実施形態では、電流の流れる方向が逆になる電線の本数が互いに一致していたが、一致していなくともよい。例えば一方から他方へ電力供給のため電流が流れる電線が複数あるのみの部分に他方から一方へ流れる接地線を１本設けることでも、本数が一致している場合よりも効果は薄くなるがワイヤハーネスから放射されるノイズを低減させることができる。また、上述した実施形態では接地線を追加してノイズを打ち消していたが、電流の流れる方向が逆向きであれば接地線に限らない。

また、上述した実施形態では、コネクタ６と１０を介して車室内とエンジンルームの配線を分割していたが、分割せずに１つの電線で構成してもよい。

なお、上述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ ワイヤハーネス
２ 電線（第２の電線）
３ 電線（第１の電線）
４ 電線（第１の電線）
７ 電線（第１の電線）
８ 電線（第１の電線）
１２ 電線（第３の電線、接地線）
１３ 電線（第３の電線、接地線）
２０ 電気接続箱
３０ ワイパスイッチ（制御装置、ワイパ制御装置）
４０ ワイパモータ（制御装置により動作制御される機器）

Claims (4)

1. 制御装置と前記制御装置により動作制御される機器とを接続し、前記機器へ電流が流れる第１の電線と、電源と接続されている電気接続箱と前記制御装置とを接続し、前記電気接続箱から前記制御装置へ電流が流れる第２の電線と、を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記機器と前記電気接続箱とを接続し、前記機器から前記電気接続箱へ電流が流れる前記第３の電線を備えたことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記第１の電線の前記機器側と前記第３の電線の前記機器側が束ねられているとともに、前記第２の電線の前記電気接続箱側と前記第３の電線の前記電気接続箱側が束ねられていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記第３の電線が、前記機器の接地線を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記機器が、車両のワイパを動作させるモータであり、前記制御装置が、前記モータの動作を制御して前記ワイパの動作を切り替えるワイパ制御装置であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のワイヤハーネス。

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