JP2015053771A - ケーブルハーネスおよびその止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁シールド用の外部導体を含むケーブルハーネスが車体パネルを貫通する部分の止水構造を提供する。
【解決手段】ケーブルハーネス１０は、複数のケーブル１８と、複数のケーブル１８の周囲を囲む導電性の外部導体２０とを有する。外部導体２０の一部が、滑らかな外周面を有する導体管２２からなる。導体管２２の滑らかな外周面と車体パネル１２の孔１４の縁との間には、車体パネルの孔１４を止水するグロメット１６が配置される。また、導体管２２の複数のケーブル１８が通る貫通孔３６を有し、導体管２２の端をふさぐ止水キャップ３４が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両にて使用されるケーブルハーネスおよびその止水構造に関する。

車両に備わるセンサやアクチュエータと制御装置を電気的に接続するための電線や、電力を供給するための電線を束ねたハーネスが知られている。車両の室内外を連絡するハーネスは、車体を構成し、かつ車室内外を仕切る車体パネルの孔を通される。孔とハーネスの隙間は、柔軟材料、例えばゴム製のグロメットによりふさがれ、この隙間からの車室内への水の浸入が阻止されている。

グロメットは、ハーネスの通る孔を有する。複数の電線を束ねた場合、その束の外周には１本１本の電線の外形に倣った凹凸が形成され、グロメットが柔軟であっても、グロメットの孔の内周面と電線束とが十分に密着しない場合がある。下記特許文献１には、電線（１１）が埋まった止水部（１２）をハーネスに設け、グロメット（４０）の孔の内周面と止水部（１２）の外周面を密着させて止水する技術が開示されている。止水部は樹脂製であり、電線間の隙間および電線とグロメットの隙間が樹脂で埋められている。止水部の外周面には、電線に起因する凹凸がなく、グロメットとの止水性が確保される（段落００３１，００３５等参照）。下記特許文献２には、電線の隙間に溶融した止水剤（６）を浸透させ、その後硬化させて電線間の隙間を埋める技術が示されている（段落００１９等参照）。下記特許文献３には、グロメット（２０）の筒部（２２）内に配置された電線（Ｗ）間に発泡原液を注入して現場発泡させ、電線同士および電線と筒部の間を止水体（３０）で埋める技術が示されている（段落００３８，００３９等参照）。

なお、（ ）で囲まれた符号は、該当する先行技術文献において用いられている符号であり、本願実施形態で用いられる符号とは関連しない。

特開２０１２−８５３８７号公報 特開２０１２−２３１５７２号公報 特開２０１２−１６５４８５号公報

電線に高い周波数の電流が流れる場合、電線から電磁波が放射されることを防止するために、電線の周囲を編組線で囲み、電磁シールドを行うことがある。編組線は、細い素線を編んで形成されており、素線間に細かい隙間が存在する。この隙間の全てに樹脂を浸透させることは難しく、残った隙間により水等が車室内に浸入する可能性がある。

本発明は、電磁シールドが必要な電線を含むハーネスの、車体パネルを貫通する部分の止水を確実に行うことを目的とする。

本発明に係るケーブルハーネスは、複数のケーブルと、複数のケーブルの周囲を囲む導電性の外部導体を有し、車体パネルの孔を貫通している。外部導体の一部が、滑らかな外周面を有する導体管からなり、この導体管の滑らかな外周面と車体パネルの孔の縁との間に外側止水部材が配置され、車体パネルの孔が止水される。さらに、内側止水部材により導体管の管内が止水される。導体管の滑らかな外周面と外側止水部材が密着し、水の浸入を止めることができる。

内側止水部材は、導体管の端に被さる止水キャップとすることができ、ケーブルを通すための孔が設けられている。

外部導体は、さらに導体管の、外側止水部材が配置された位置より端部側に接続されて導体管から離れる方向に延びる編組線を含むものとすることができる。

外部導体の一部に、滑らかな外周面を有する導体管を用いることにより、導体管と外側止水部材を密着させることができ、ケーブルハーネスが通る車体パネルの孔の止水を実現できる。

本発明の実施形態のケーブルハーネスおよびその周囲の構成を示す断面図である。 止水キャップの構成を示す図である。 止水キャップの構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、ケーブルハーネス１０の車体パネル１２を貫通する部分、およびその周囲の構成を概略的に示す断面図である。車体パネル１２は、車体を構成する鋼板等の金属板で構成された部材であり、特に車室を形成する部材である。図１において、車体パネル１２より上方が車室内、下方が車室外である。車室は、乗員が搭乗する空間や荷物を搭載する空間を含み、外部からの水などの浸入を阻止すべき空間である。一方で、車体パネルには、車室の内外に設置された機器を電気的に接続するため、ハーネスを通すための孔を設ける場合がある。例えば、車両駆動用の電動機に電力を供給する電力制御装置を車室内に配置した場合には、車体パネル１２に電力制御装置と電動機を接続する電力ケーブルのハーネスを通す孔１４を設ける必要がある。車体パネル１２は、例えばフロアパネルである。この孔１４からの車室内への水の浸入を防ぐ必要、つまり止水の必要がある。以下においては、電力ケーブルのハーネスを例に挙げて説明する。

電力ケーブルであるケーブルハーネス１０は、車体パネル１２に設けられた孔１４に通されている。この孔１４をふさぐために、グロメット１６が配置されている。グロメット１６は、ケーブルハーネス１０の外周と孔１４の縁の間をふさぎ、ここから室内への水の浸入を止めている。グロメット１６は、少なくとも一部がゴムなどの柔軟な材料で構成され、この柔軟性により車体パネルの孔１４やケーブルハーネス１０との密着性が高められて止水を確実なものとしている。また、ケーブルハーネス１０は、その内部を通じた水の浸入を止める止水構造を有しているが、これについては後に詳述する。

ケーブルハーネス１０は、３本のケーブル１８と、これらのケーブル１８の周囲を囲むように設けられた外部導体２０を含む。３本のケーブル１８は、例えば三相交流電力を電動機に供給する電力ケーブルである。ケーブル１８を介して送る電力が直流や単相交流である場合には、ケーブル１８は２本とすることができる。また、複数の機器に送電するために、より多くのケーブル１８を備えるようにしてもよい。ケーブル１８を流れる電力の周波数および電力の高調波の周波数が高い場合、周囲に電磁波が放射され、他の機器の動作に影響する電磁ノイズとなる可能性がある。このため、前述の外部導体２０が設けられている。外部導体２０は電磁波をシールドする機能を有する。

外部導体２０は、導体管２２と編組線２４から構成される。導体管２２は、導電性材料、好ましくは金属、より好ましくはアルミニウムで構成され、略円筒形状を有する。この円筒の内部の空間内に、３本のケーブル１８が位置している。導体管２２の外周面は、凹凸がない滑らかな面となっている。ここで、「滑らかな面」とは、互いに接する二つの面が止水が達成される程度に凹凸がない状態の面をいう。

編組線２４は、導電性材料、好ましくは金属、より好ましくは銅の細い素線を編んで筒状に形成されている。編組線２４は、３本の電力ケーブル１８を囲んでいる。また、編組線２４は、導体管２２の、グロメット１６が装着されている位置より端部側の位置において、導体管２２に電気的に導通した状態で接続されている。具体的には、編組線２４の端部が、締結バンド２６により導体管２２に締め付けられて、固定されている。編組線２４は、導体管２２に固定された位置から、ケーブル１８の延びる方向に沿って、導体管２２から離れる向きに延びている。図１においては、グロメット１６の装着された位置の上側に固定された編組線２４は上に向けて延びており、下側に固定された編組線２４は下に向けて延びている。

編組線２４と導体管２２は、一体の導体を構成し、電磁シールド部材として機能する。編組線２４は、細い素線を編んで構成されているので、ケーブルハーネス１０の曲げが許容される。一方で、素線の間に隙間が形成されるため、この隙間を通しての水漏れの可能性がある。素線の隙間を樹脂等で埋めようとしても、粘度が高い、または表面張力が大きい樹脂では、隙間に十分に浸透せず、十分な止水が行えない場合がある。そこで、このケーブルハーネス１０においては、止水を行う部分の外部導体２０を、編組線に替えて導体管２２としている。導体管２２自体には隙間はなく、水漏れは生じない。また、前述のように導体管２２の外周面は滑らかであり、グロメット１６と隙間なく密着するので水漏れが防止される。

グロメット１６は、導体管２２に接続する筒状の導体管側接続部２８と、車体パネル１２に接続される環状の車体パネル側接続部３０と、これらの接続部２８，３０の間を埋める膜状部３２を有する。導体管側接続部２８は、導体管２２の外周面にならう形状であり、導体管側接続部２８が接触する部分の導体管２２の形状が円筒であれば、導体管側接続部２８の内周面も円筒形状である。導体管側接続部２８は、全周にわたって導体管２２と密着し、グロメット１６と導体管２２の間が止水されている。車体パネル側接続部３０は、車体パネルの孔１４の縁に沿った形状であり、孔１４が円形の場合には円環形状である。車体パネル側接続部２８の外周には、溝が設けられ、この溝に車体パネル１２が入り込んでいる。膜状部３２は、孔１４を、より詳細には孔１４の縁と導体管２２の外周面の間の隙間をふさぐ機能を有する。

以上のように、ケーブルハーネス１０の外側についてはグロメット１６により止水される。つまり、グロメット１６は外側止水部材として機能する。ケーブルハーネス１０の内部についても止水の必要がある。ケーブル１８同士、およびケーブル１８と導体管２２の間には隙間が形成されており、ここから水が浸入する可能性がある。このため、ケーブルハーネス１０においては、導体管２２の端部をふさいで止水する止水キャップ３４が設けられている。止水キャップ３４は、導体管２２の管内を止水する内側止水部材として機能する。止水キャップ３４は、ゴム等の弾性材料から構成される。止水キャップ３４には、３本のケーブル１８をそれぞれ通すための３個の貫通孔３６が設けられている。ケーブル１８は、貫通孔３６の内周面に密着しており、止水されている。止水キャップ３４は、導体管２２の外周面に締結バンド３８により締め付けられて固定されている。

図２および図３は、止水キャップ３４の詳細な構成を示す図である。図２は、止水キャップ３４の外側の端面を示す図であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ線による断面図である。止水キャップ３４は、導体管２２内に進入して導体管２２の内周面全周にわたって密着する栓部４０と、導体管２２の端部を外側から囲む覆い部４２を有する。栓部４０には、ケーブル１８を通すための貫通孔３６が設けられている。貫通孔３６の内周面には、周方向に全周にわたって延びる凸条４４が設けられている。図示する例では、２本の凸条４４が設けられているが、１本としてもよく、またより多くを設けるようにしてもよい。貫通孔３６の凸条４４の先端がケーブル１８に当接してつぶれることにより、ケーブル１８との密着性が高くなり、止水がより確実となる。

覆い部４２の外周面には、周方向に全周にわたって延びる溝４６が形成されている。この溝４６内に締結バンド３８が配置され、外側から覆い部４２を導体管２２に対して締め付け、止水キャップ３４を導体管２２に固定する。覆い部４２の内周面には、凸条４８が周方向に全周にわたって延びて設けられている。覆い部４２の凸条４８の先端がつぶれることにより、導体管２２との密着性が高まり、止水がより確実となる。

ケーブルハーネス１０の最外周には、蛇腹状の筒形状のコルゲートチューブ５０が、内部、例えば編組線２４を保護する目的で設けられている（図１参照）。コルゲートチューブ５０は、グロメット１６を境に分断されている。蛇腹状であることにより、コルゲートチューブ５０は曲げが許容される。コルゲートチューブ５０は、周方向において１箇所に、チューブの長さ方向に沿って切り込みが入れられており、コルゲートチューブ５０を装着する際には、この切り込みを開いてケーブル１８、編組線２４等を内部に取り込み、これらにコルゲートチューブ５０を被せる。さらに、コルゲートチューブ５０の外側に、必要に応じて螺旋状にテープを巻きつけることもできる。

グロメット１６と導体管２２の間の止水は、これらが接触する部分によって達成されており、この部分の導体管２２の表面が滑らかであれば、他の部分については滑らかでなくてもよい。また、導体管２２の外周面とグロメットの導体管側接続部２８の内周面の一方または両方に周方向に全周にわたって延びる凸条を設け、密着性を高めるようにすることもできる。

止水キャップの覆い部４２に対向する導体管２２の外周面も滑らかな面とすることが好ましい。さらに、止水キャップの栓部４０に対向する導体管２２の内周面も滑らかな面とすることが好ましい。

導体管２２の内側の止水は、止水キャップ３４に替えて、軟化した樹脂を充填し、充填後硬化させて、ケーブル１８同士、およびケーブル１８と導体管２２の間の隙間を埋める止水部材により実現してもよい。

１０ ケーブルハーネス、１２ 車体パネル、１４ （車体パネルの）孔、１６ グロメット（外側止水部材）、１８ ケーブル、２０ 外部導体、２２ 導体管、２４ 編組線、３４ 止水キャップ（内側止水部材）。

Claims (6)

1. 車体パネルの孔を貫通するケーブルハーネスの止水構造であって、
   ケーブルハーネスは、複数のケーブルと、複数のケーブルの周囲を囲む導電性の外部導体と、を有し、
   外部導体の一部が、滑らかな外周面を有する導体管からなり、
   さらに、導体管の滑らかな外周面と車体パネルの孔の縁との間に配置され、車体パネルの孔を止水する外側止水部材と、
   導体管の管内を止水する内側止水部材と、
   を有するケーブルハーネスの止水構造。
2. 請求項１に記載のケーブルハーネスの止水構造であって、内側止水部材は、導体管の端に被さり、ケーブルを通す孔が設けられた止水キャップである、ケーブルハーネスの止水構造。
3. 請求項１または２に記載のケーブルハーネスの止水構造であって、外部導体は、導体管の、外側止水部材が配置された位置より端部側に接続され、かつ導体管から離れる方向に延びる編組線を含む、ケーブルハーネスの止水構造。
4. 複数のケーブルと、
   一部が、滑らかな外周面を有する導体管からなり、複数のケーブルの周囲を囲む導電性の外部導体と、
   導体管の内側を止水する内側止水部材と、
   を有し、
   導体管の滑らかな外周面は、当該ケーブルハーネスとケーブルハーネスが貫通する車体パネルの孔の縁との間を止水する外側止水部材を受ける、
   ケーブルハーネス。
5. 請求項４に記載のケーブルハーネスであって、内側止水部材は、導体管の端に被さり、ケーブルを通す孔が設けられた止水キャップである、ケーブルハーネス。
6. 請求項４または５に記載のケーブルハーネスであって、外部導体は、導体管の、外側止水部材が配置された位置より端部側に接続され、かつ導体管から離れる方向に延びる編組線を含む、ケーブルハーネス。

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