JP2016152713A - 外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】曲げに関し大型設備を必要としない外装部材と、この外装部材を構成に含んでなるワイヤハーネスとを提供する。
【解決手段】外装部材１６は、一又は複数本の導電路１５を挿通してこの導電路１５を保護するための金属製の管体である。このような外装部材１６は、曲げ可能な可撓性の可撓管部１７と、可撓管部１７に連続するストレート管部１８とを有する。可撓管部１７は、断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材２０を螺旋状に巻いて形成される。一方、ストレート管部１８は、導電路１５をストレートに配索するための部分であって、曲げ規制部２５を有するストレート管部用帯状材２４を可撓管部用帯状材２０と同様に螺旋状に巻いて形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電路を挿通・保護するための外装部材と、この外装部材を構成に含むワイヤハーネスとに関する。

例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続するためにワイヤハーネスが用いられる。

下記特許文献１に開示されるワイヤハーネスは、導電路と、この導電路を保護するための金属製の保護パイプとを備えて構成される。ワイヤハーネスは、これを三次元的な複雑なスペースに配索するために、先ず、金属製の保護パイプをストレートな状態で用い、次にこの保護パイプに導電路を挿通し、そして、この後に保護パイプを専用の曲げ設備にて曲げることにより所望の配索経路のものに形成される。

特開２００４−２２４１５６号公報

特許文献１のワイヤハーネスの外装部材にあっては、金属製の保護パイプであることから、これを曲げるための大型の専用設備が必要になってしまうという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、曲げに関し大型設備を必要としない外装部材と、この外装部材を構成に含んでなるワイヤハーネスと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に記載の本発明は、一又は複数本の導電路を挿通・保護するために管体形状に形成される金属製の外装部材において、当該外装部材は、曲げ可能な可撓性の可撓管部と、該可撓管部に連続して前記導電路をストレートに配索するためのストレート管部とを有し、前記可撓管部は、一方の側部に第一係合部を有し且つ他方の側部に前記第一係合部と向きの異なる第二係合部を有する断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材を用いて形成されるとともに、該可撓管部用帯状材を螺旋状に巻きながら重ね合わせの部分で前記第一係合部と前記第二係合部とを係合させるようにして形成され、前記ストレート管部は、前記可撓管部用帯状材の前記第一係合部又は前記第二係合部に対し曲げ規制部を付加してなるストレート管部用帯状材を用いて形成されるとともに、該ストレート管部用帯状材を前記可撓管部用帯状材と同じく螺旋状に巻いて形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の外装部材によれば、曲げて配索しようとする箇所に可撓管部が配置され、また、ストレートに配索しようとする箇所には、ストレート管部が配置される。可撓管部は、断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材を螺旋状に巻いて形成される。可撓管部用帯状材を螺旋状に巻くと、この時、可撓管部用帯状材の両側部が相互に係合するような状態になる。そして、可撓管部を曲げるため例えば作業者の手で外力を加えると、第一係合部と第二係合部との係合部分が摺動するような状態になって、結果、可撓管部が容易に屈曲変形する。一方、ストレート管部は、曲げ規制部を有するストレート管部用帯状材を可撓管部用帯状材と同じく螺旋状に巻いて形成されるが、ストレート管部用帯状材は曲げ規制部を有することから、外力が加わった時に曲げ規制部が機能してストレート管部の曲げが規制される。尚、本発明の外装部材は金属製のものであることから、電磁波に対して所要の電磁遮蔽性能が得られるのは勿論である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の外装部材において、当該外装部材は、前記可撓管部及び／又は前記ストレート管部の外側に設けられる管体被覆部を更に有することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の外装部材によれば、可撓管部及び／又はストレート管部の外側に管体被覆部が設けられ、螺旋状に巻いた際の係合部分の外れが確実に防止される。管体被覆部は、テープやチューブ、樹脂材料の押出成形等が好適である。

また、上記課題を解決するためになされた請求項３に記載は、自動車の所定位置に配索されるワイヤハーネスにおいて、請求項１又は２に記載の外装部材と、該外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを含んで構成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明のワイヤハーネスによれば、曲げ可能な可撓性の可撓管部と、この可撓管部に連続するストレート管部とを有する外装部材に一又は複数本の導電路が挿通・保護される。曲げて配索しようとする箇所には可撓管部が配置され、この可撓管部は容易に屈曲変形する。

請求項１に記載された本発明の外装部材、及び、請求項３に記載された本発明のワイヤハーネスによれば、大型設備を用いずに曲げることができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明の外装部材によれば、請求項１の効果に加え次のような効果を更に奏する。すなわち、螺旋状に巻いた際の係合部分の外れを確実に防止し、以て信頼性を高めることができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は本発明の外装部材における可撓管部を示す模式図、（ｃ）は外装部材におけるストレート管部を示す模式図である。 図１（ｂ）の可撓管部の拡大図である。 図１（ｃ）のストレート管部の拡大図である。 帯状材に係る図であり、（ａ）は図２の可撓管部用帯状材の断面図、（ｂ）は図３のストレート管部用帯状材の断面図である。

外装部材は、一又は複数本の導電路を挿通してこの導電路を保護するための金属製の管体である。このような外装部材は、曲げ可能な可撓性の可撓管部と、可撓管部に連続するストレート管部とを有する。可撓管部は、断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材を螺旋状に巻いて形成される。一方、ストレート管部は、導電路をストレートに配索するための部分であって、曲げ規制部を有するストレート管部用帯状材を可撓管部用帯状材と同様に螺旋状に巻いて形成される。外装部材は金属製のものであることから、電磁波に対して所要の電磁遮蔽性能を有する。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は本発明の外装部材における可撓管部を示す模式図、（ｃ）は外装部材におけるストレート管部を示す模式図である。また、図２は図１（ｂ）の可撓管部の拡大図、図３は図１（ｃ）のストレート管部の拡大図、図４は帯状材に係る図であり、（ａ）は図２の可撓管部用帯状材の断面図、（ｂ）は図３のストレート管部用帯状材の断面図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車やエンジンで走行する一般的な自動車等であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用する。

＜ハイブリッド自動車１の構成について＞
図１（ａ）において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８（高電圧用のモーターケーブル）により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車両における（車体における）車両床下１１に配索される。また、中間部１０は、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下１１は、公知のボディ（車体）であるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が水密に挿通される。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段が電気的に接続される。また、ワイヤハーネス９とインバータユニット４は、前端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段を介して電気的に接続される。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを含んで構成される。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含んで構成される。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成される。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成される。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化することによりなる。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。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないのは勿論である。

＜ワイヤハーネス９の構成について＞
図１（ａ）〜（ｃ）において、ワイヤハーネス９は、前述の如く、車両床下１１を通って配索される長尺なものである。ワイヤハーネス９は、二本の導電路１５と、この二本の導電路１５を挿通により一括して収容保護する金属製の外装部材１６と、ハーネス端末１３に配設されるシールドコネクタ１４と、ワイヤハーネス９を所定位置に配索するための固定部材（例えばクランプ等）と、図示しない止水部材（例えばグロメット等）とを備えて構成される。

＜導電路１５の構成及び構造について＞
図１ないし図３において、導電路１５は、導電性の導体と、この導体を被覆する絶縁性の絶縁体とを備えて構成される。導体は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により断面円形に形成される。導体に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は円形（丸形）になる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。以上のような導体は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体が押出成形される。

絶縁体は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体の外周面に押出成形される。絶縁体は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体は、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。

尚、導電路１５の構成に関し、本発明の外装部材１６にシールド機能を持たせない場合は、例えば公知のシールド電線のような構成になるものとする。また、導電路１５の本数に関しては、二本に限らず一本や三本等であってもよいものとする。

＜本発明の外装部材１６の構成及び構造について＞
外装部材１６は、曲げ可能な可撓性を有する可撓管部１７と、導電路１５をストレートに配索する部分としてのストレート管部１８と、可撓管部１７及びストレート管部１８の外側に設けられる管体被覆部１９とを有する。

外装部材１６は、本実施例において可撓管部１７及びストレート管部１８がそれぞれ複数形成される。また、これら可撓管部１７及びストレート管部１８は、交互に配置形成される。さらに、可撓管部１７及びストレート管部１８は、連続するように形成される。外装部材１６は、曲げが必要な箇所に可撓管部１７が適宜長さで配置形成される。他の箇所には、ストレート管部１８が適宜長さで配置形成される。

外装部材１６は、前述の如く金属製であって、導電路１５の保護の他に電磁波を遮蔽するためのシールド部材としても用いられる。外装部材１６を得るための材料について説明をすると、電界に対しては例えば銅やアルミニウムなどの導電性の高い材料が好適になり、また、磁界に対しては初透磁率の高いニッケルや鉄などが好適になる。尚、材料は適宜選定されるものとする。

＜可撓管部１７について＞
図１（ｂ）及び図２において、可撓管部１７は、可撓管部用帯状材２０を用いて断面円形の管体形状に形成される。また、可撓管部１７は、可撓管部用帯状材２０を螺旋状に巻いて形成される。可撓管部用帯状材２０は、例えば金属材料の押出成形にて断面略Ｓ字状に且つ帯状に形成される。

図２及び図４（ａ）において、可撓管部用帯状材２０は、この一方の側部に略コ字状の第一係合部２１が形成される。また、他方の側部には、第一係合部２１と向きの異なる略コ字状の第二係合部２２が形成される。可撓管部用帯状材２０は、連結部２３にて第一係合部２１及び第二係合部２２が連続するように形成される。可撓管部用帯状材２０は、幅が１０〜１００ｍｍ、厚みが０．１〜５ｍｍで形成される（寸法は、後述するストレート管部用帯状材２４の寸法に配慮して適宜設定されるものとする）。

可撓管部１７は、可撓管部用帯状材２０を螺旋状に巻きながら重ね合わせの部分で第一係合部２１と第二係合部２２とを係合させるようにして形成される。可撓管部１７は、これに外力が加わると（作業者の手で曲げようとすると）、第一係合部２１と第二係合部２２との係合部分が摺動するような状態になって屈曲変形する。可撓管部１７は、この構成及び構造から分かるように、容易に屈曲変形する。また、屈曲変形に伴ってシールド性能が損なわれることもない。

＜ストレート管部１８について＞
図１（ｃ）及び図３において、ストレート管部１８は、ストレート管部用帯状材２４を用いて断面円形の管体形状に形成される。また、ストレート管部１８は、ストレート管部用帯状材２４を螺旋状に巻いて形成される。ストレート管部用帯状材２４は、例えば金属材料の押出成形にて帯状に形成される。ストレート管部用帯状材２４の断面形状は、可撓管部用帯状材２０の第一係合部２１に対し曲げ規制部２５を付加したような、例えば図４（ｂ）に示す形状に形成される。ストレート管部１８は、可撓管部１７と比べて積極的に曲がらない部分に形成される。

図３及び図４（ｂ）において、ストレート管部用帯状材２４は、この一方の側部に第一係合部２１が形成される。また、他方の側部には、第一係合部２１と向きの異なる第二係合部２２が形成される。ストレート管部用帯状材２４は、連結部２３にて第一係合部２１及び第二係合部２２が連続するように形成される。また、ストレート管部用帯状材２４は、第一係合部２１に曲げ規制部２５が連続するように形成される（第二係合部２２の側に曲げ規制部２５が連続してもよい）。ストレート管部用帯状材２４は、幅が１０〜１００ｍｍ、厚みが０．１〜５ｍｍで形成される（寸法は、可撓管部用帯状材２０の寸法に配慮して設定されるものとする）。

ストレート管部１８は、ストレート管部用帯状材２４を螺旋状に巻きながら重ね合わせの部分で第一係合部２１と第二係合部２２とを係合させるようにして形成される。ストレート管部１８は、これに外力が加わると（曲げようとすると）、曲げ規制部２５が隣の第二係合部２２に当接して曲げが規制される。曲げ規制部２５は、曲げを規制する機能部分として付加形成される。

＜管体被覆部１９について＞
図２及び図３において、管体被覆部１９は、螺旋状に巻いた際の第一係合部２１及び第二係合部２２の係合が外れないようにするための部材であって、本実施例においては外装部材１６の外面全体に設けられる（一例であるものとする。可撓管部１７のみ、ストレート管部１８のみ、或いは可撓管部１７及びストレート管部１８の連続部分のみに設けてもよいものとする）。管体被覆部１９は、テープを巻き付けたりチューブ（熱収縮チューブなど）を被せたりすることや、樹脂材料の押出成形にて被覆すること等が一例として挙げられる。

尚、可撓管部１７を曲げた後に管体被覆部１９を設けて形状を保持すれば、例えばプロテクタを新設する必要がないのは勿論である。

＜外装部材１６及びワイヤハーネス９の効果について＞
以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、本発明の外装部材１６によれば、曲げて配索しようとする箇所に可撓管部１７が配置され、また、ストレートに配索しようとする箇所には、ストレート管部１８が配置される。可撓管部１７は、断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材２０を螺旋状に巻いて形成されることから、可撓管部用帯状材２０の両側部が相互に係合するような状態になる。そして、可撓管部１７を曲げるために例えば作業者の手で外力を加えると、第一係合部２１と第二係合部２２との係合部分が摺動するような状態になって、結果、可撓管部１７を容易に屈曲変形させることができる。

一方、ストレート管部１８は、曲げ規制部２５を有するストレート管部用帯状材２４を螺旋状に巻いて形成されるが、ストレート管部用帯状材２４は外力が加わった時に曲げ規制部２５が機能するようになることから、結果、ストレート管部１８の曲げを規制することができる。すなわち、ストレートな配索状態を維持することができる。

この他、外装部材１６によれば、管体被覆部１９を設けることで第一係合部２１と第二係合部２２との係合部分の外れを確実に防止することができる。すなわち、信頼性を高めることができる。

また、本発明のワイヤハーネス９によれば、この構成に外装部材１６を含むことから、曲げて配索しようとする箇所に可撓管部１７を配置することで容易に屈曲変形させることができる（大型設備を用いずに曲げることができる）。

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。

１…ハイブリッド自動車（自動車）、 ２…エンジン、 ３…モータユニット、 ４…インバータユニット、 ５…バッテリー、 ６…エンジンルーム、 ７…自動車後部、 ８、９…ワイヤハーネス、 １０…中間部、 １１…車両床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…ハーネス端末、 １４…シールドコネクタ、 １５…導電路、 １６…外装部材、 １７…可撓管部、 １８…ストレート管部、 １９…管体被覆部、 ２０…可撓管部用帯状材、 ２１…第一係合部、 ２２…第二係合部、 ２３…連結部、 ２４…ストレート管部用帯状材、 ２５…曲げ規制部

Claims (3)

1. 一又は複数本の導電路を挿通・保護するために管体形状に形成される金属製の外装部材において、
   当該外装部材は、曲げ可能な可撓性の可撓管部と、該可撓管部に連続して前記導電路をストレートに配索するためのストレート管部とを有し、
   前記可撓管部は、一方の側部に第一係合部を有し且つ他方の側部に前記第一係合部と向きの異なる第二係合部を有する断面略Ｓ字状の可撓管部用帯状材を用いて形成されるとともに、該可撓管部用帯状材を螺旋状に巻きながら重ね合わせの部分で前記第一係合部と前記第二係合部とを係合させるようにして形成され、
   前記ストレート管部は、前記可撓管部用帯状材の前記第一係合部又は前記第二係合部に対し曲げ規制部を付加してなるストレート管部用帯状材を用いて形成されるとともに、該ストレート管部用帯状材を前記可撓管部用帯状材と同じく螺旋状に巻いて形成される
   ことを特徴とする外装部材。
2. 請求項１に記載の外装部材において、
   当該外装部材は、前記可撓管部及び／又は前記ストレート管部の外側に設けられる管体被覆部を更に有する
   ことを特徴とする外装部材。
3. 自動車の所定位置に配索されるワイヤハーネスにおいて、
   請求項１又は２に記載の外装部材と、該外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを含んで構成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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