JP2017034820A - ワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】電線を保護しつつ、インダクタとして利用することができるワイヤーハーネスを提供する。
【解決手段】車両１に搭載されるワイヤーハーネス１０であって、電線１１と、電線１１を保護する保護管１２とを備える。電線１１は、車両１を構成する車体３の下部に設けられ、保護管１２は、電線１１の周囲を覆い、強磁性体を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤーハーネスに関する。

従来、車両内には、各種ワイヤーハーネスが配索されている。例えば、インバータと、モータージェネレーターとは、ワイヤーハーネスを介して接続されている。このようなワイヤーハーネスは、フロアの下においては金属製の保護パイプに挿通され、エンジンルーム内においては鉄製の可撓性チューブに挿通されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２２４１５６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、鉄製の可撓性チューブを用いる構成であるため、車両走行時に生じる振動等により、鉄製の可撓性チューブと、電線との距離は変化する。これにより、電線周囲には想定外の容量成分及び誘導成分が生じる恐れがあるため、特許文献１に記載の技術は、電線を保護しつつ、インダクタとして利用することができるものではない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電線を保護しつつ、インダクタとして利用することができるワイヤーハーネスを提供することである。

本発明に係るワイヤーハーネスは、車両に搭載されるワイヤーハーネスであって、電線と、前記電線を保護する保護管とを備え、前記電線は、前記車両を構成する車体の下部に設けられ、前記保護管は、前記電線の周囲を覆い、強磁性体を含むものであることを特徴とする。

本発明に係るワイヤーハーネスによれば、電線を保護しつつ、インダクタとして利用することができる。

また、本発明に係るワイヤーハーネスにおいて、前記車両は、電池及びインバータが設けられるものであり、前記電線は、前記電池と、前記インバータとを接続する導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁体とを備え、前記保護管は、前記電線に沿った形状からなる内側部材と、前記内側部材を覆う外側部材とを備えたことが好ましい。

このワイヤーハーネスによれば、保護管と、電線との間に生じるインダクタンスを顕著に高めることができる。

また、本発明に係るワイヤーハーネスにおいて、前記車両は、電池及びインバータが設けられるものであり、前記電線は、前記電池と、前記インバータとを接続する導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁体とを備え、前記保護管は、多角形管から構成されたことが好ましい。

このワイヤーハーネスによれば、軽量であるため、取り扱いが容易となる。

本発明によれば、保護管が電線の周囲を覆い、強磁性体を含むものであるため、電線を保護しつつ、インダクタとして利用することができるワイヤーハーネスを提供することができる。

第１の実施形態に係るワイヤーハーネス１０が車両１に配索されている一例を示す図である。 第１の実施形態に係るワイヤーハーネス１０の構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る図２のＡ−Ａ’線に沿うワイヤーハーネス１０の断面形状を示す図である。 第１の実施形態に係る保護管１２の材質の一例を説明する図である。 第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄを示す図である。 第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄと、インダクタンスとの相関関係を、保護管１２の材質ごとに示す図である。 第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄがゼロの場合の電線１１及び保護管１２の寸法例を示す図である。 第１の実施形態に係る保護管１２の長さとインダクタンスとの相関関係を、保護管１２の材質ごとに示す図である。 第１の実施形態に係る保護管１２のインダクタが降圧チョッパ回路に利用された一例を示す図である。 第２の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。 第４の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。 第５の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。 第６の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。 第７の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るワイヤーハーネス１０が車両１に配索されている一例を示す図である。図１に示す車両１は、車両１を構成する車体３の内部にインバータ５及び電池７等を含むものであり、インバータ５と、電池７とがワイヤーハーネス１０を介して接続されている。電池７は、安定した直流電源を供給するものであり、例えば、リチウムイオン電池からなる二次電池である。

ワイヤーハーネス１０は、電線１１と、保護管１２とを備えるものである。電線１１は、電池７と、インバータ５との間を電気的に接続し、電力又は信号の伝搬を行う媒体として機能するものであり、車体３の下部に設けられる。

保護管１２は、電線１１を保護するものであり、電線１１の周囲を覆い、強磁性体を含むものである。このような保護管１２は、飛び石又は接触による電線１１の破損を防ぐために設けられている。保護管１２は、電線１１を覆っているが、インバータ５及び電池７とは電気的には接続していない。なお、保護管１２と、インバータ５及び電池７を含む回路とは電気的に接続する必要はない。

次に、ワイヤーハーネス１０の詳細について説明する。図２は、第１の実施形態に係るワイヤーハーネス１０の構成例を示す図である。図２に示すように、図３は、第１の実施形態に係る図２のＡ−Ａ’線に沿うワイヤーハーネス１０の断面形状を示す図である。

図２，３に示すように、電線１１は、導体１１ａと、絶縁体１１ｂとからなる。導体１１ａは、電池７と、インバータ５とを接続するものである。絶縁体１１ｂは、導体１１ａの周囲を覆うものである。導体１１ａは、電池７及びインバータ５のように、各種機器同士をつなぎ、電力又は信号を伝搬するものであるため、外因により電線１１が損傷し、電力又は信号が伝搬されなくなれば、車両１の走行に悪影響を与える恐れがある。

そこで、図１〜３に示すように、保護管１２が電線１１の周囲を覆い、電線１１を保護することにより、電線１１は保護管１２により保護され、外因による電線１１の損傷が回避されている。

具体的には、図３に示すように、保護管１２は、内側部材１２ａと、外側部材１２ｂとを備えている。内側部材１２ａは、電線１１に沿った形状からなるものであり、絶縁体１１ｂを密接して覆うものである。一方、外側部材１２ｂは、内側部材１２ａを覆うものであり、内側部材１２ａと一体的に形成されたものである。

次に、保護管１２の材質及び保護管１２と電線１１との距離ｄの関係について説明する。図４は、第１の実施形態に係る保護管１２の材質の一例を説明する図である。図４に示すように、保護管１２の厚さが２（ｍｍ）であり、保護管１２の長さが２０００（ｍｍ）であり、電線１１の絶縁体１１ｂの厚さが１（ｍｍ）である場合を想定する。この場合、保護管１２の材質が鉄の場合、比透磁率は５０００となり、保護管１２の材質がフェライトの場合、比透磁率は２３００となる。

図５は、第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄを示す図である。図５の距離ｄを変えていったときのインダクタンスの変化について図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄと、インダクタンスとの相関関係を、保護管１２の材質ごとに示す図である。

図６に示すように、保護管１２と、電線１１との距離ｄが遠くなるにつれ、インダクタンスは小さくなる。また、保護管１２と、電線１１との距離ｄが近づくにつれ、すなわち、保護管１２が電線１１に密着した形状になるにつれ、インダクタンスは大きくなる。よって、同じ電線１１の径であれば、保護管１２の断面形状は丸型が最も電線１１に近づくことができる。よって、インダクタンスを高くするには、保護管１２の形状は、丸型が望ましい。保護管１２の形状は、四角又は三角等の形状であってもよいが、丸型に比べ、部分的に電線１１と保護管１２との間の距離ｄが長くなる。よって、同じ保護管１２の長さの場合、インダクタンスは低くなる。なお、図６に示すように、フェライトの含有量が増すにつれ、インダクタンスは増えるものである。つまり、磁性体の含有量が増すにつれ、インダクタンスが増えるものである。

次に、保護管１２と電線１１とを密着させた場合における保護管１２の材質及び保護管１２と電線１１との距離ｄの関係について説明する。図７は、第１の実施形態に係る保護管１２と電線１１との間の距離ｄがゼロの場合の電線１１及び保護管１２の寸法例を示す図である。図８は、第１の実施形態に係る保護管１２の長さとインダクタンスとの相関関係を、保護管１２の材質ごとに示す図である。

図８に示すように、保護管１２が長くなるにつれ、インダクタンスは増していく。以上のことから、必要となるインダクタンスに応じて、保護管１２の材料、磁性体の含有量、電線１１と保護管１２との間の距離ｄを設定する。

次に、保護管１２を回路素子の誘導成分として機能させた一例について説明する。図９は、第１の実施形態に係る保護管１２のインダクタが降圧チョッパ回路に利用された一例を示す図である。

図９の降圧チョッパ回路は、電源、スイッチ、ダイオード、インダクタ、キャパシタ、負荷からなる。ここで、インダクタは、保護管１２の誘導成分である。降圧チョッパ回路は、当業者であれば容易に理解し得るものであるため、その詳細な説明については省略するが、スイッチのオンオフが繰り返し切り替えられる際、インダクタの特性により平滑化処理が行われ、キャパシタから負荷に電圧が印加されるものである。なお、降圧チョッパ動作であるため、キャパシタから印加される電圧は、電源から印加される電圧と比べ、小さくなる。

以上の説明から、第１の実施形態に係るワイヤーハーネス１０は、電線１１の周囲を覆う強磁性体を含む保護管１２により、電線１１を保護しつつ、インダクタとして利用することができる。

また、保護管１２の内側部材１２ａは電線１１に沿った形状のため、電線１１との距離ｄをゼロにすることができる。これにより、保護管１２と、電線１１との間に生じるインダクタンスを顕著に高めることができる。

＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１０に示すように、保護管１２は、電線１１と密着した状態となり、内側部材１２ａと、外側部材１２ｂとで形状が異なり、一体型に形成されたものである。具体的には、保護管１２は、内側部材１２ａが電線１１に沿った形状からなるものであり、外側部材１２ｂが内側部材１２ａを覆うものである。より具体的には、内側部材１２ａは、丸型形状であり、外側部材１２ｂは、多角形状であり、内側部材１２ａと外側部材１２ｂとは一体的に形成されたものである。

以上の説明から、第２の実施形態に係る保護管１２は、インダクタンス値を高めやすく、電線１１の熱が伝わりやすいものとなる。よって、電線１１からの発熱を保護管１２へ放熱しやすいため、電線１１の熱を車体３へ放熱しやすい。また、外側部材１２ｂは多角形状であるため、保護管１２を並列に配置させた場合、隙間なく配置させることができるため、配置スペースを有効活用することができるだけでなく、車両１の走行中の空気を乱さないようにすることができる。

＜第３の実施形態＞
図１１は、第３の実施形態に係る保護管１２＿１，１２＿２の一例を示す図である。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１１に示すように、保護管１２＿１，１２＿２は、電線１１と一部が密着した状態となり、保護管１２＿１と、保護管１２＿２とに分割できるものである。具体的には、保護管１２＿１は、内側部材１２ａ＿１と、外側部材１２ｂ＿１とで形状が異なり、一体的に形成されたものである。内側部材１２ａ＿１は、電線１１に沿った形状からなるものであり、外側部材１２ｂ＿１が内側部材１２ａ＿１を覆うものである。より具体的には、内側部材１２ａ＿１は、曲面形状であり、外側部材１２ｂ＿１は、多角形状であり、内側部材１２ａと外側部材１２ｂとは一体的に形成されたものである。保護管１２＿２は、保護管１２＿１と同様の構造であるため、その説明については省略する。

以上の説明から、第３の実施形態に係る保護管１２＿１，１２＿２は、インダクタンス値を高めやすく、電線１１の熱が伝わりやすいものとなる。よって、電線１１からの発熱を保護管１２へ放熱しやすいため、電線１１の熱を車体３へ放熱しやすい。また、外側部材１２ｂは多角形状であるため、保護管１２を並列に配置させた場合、隙間なく配置させることができるため、配置スペースを有効活用することができるだけでなく、車両１の走行中の空気を乱さないようにすることができる。さらに、保護管１２＿１と、保護管１２＿２とは分割されるものであるため、取り外しができ、修理可能なものである。

＜第４の実施形態＞
図１２は、第４の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１２に示すように、保護管１２は、多角形管から構成されたものであり、具体的には、保護管１２は、三角形の形状の部材からなるものであり、電線１１とは一定の隙間が形成されるものである。

よって、第４の実施形態に係る保護管１２は、軽量であるため、取り扱いが容易となる。例えば、保護管１２は、強磁性体を含んだ樹脂からなるものであれば、軽量であるだけでなく、強度も強いものとなる。

＜第５の実施形態＞
図１３は、第５の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。なお、第５の実施形態において、第１の実施形態〜第４の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１３に示すように、保護管１２は、多角形管から構成されたものであり、具体的には、保護管１２は、四角形の形状の部材からなるものであり、電線１１とは一定の隙間が形成されるものである。

よって、第５の実施形態に係る保護管１２は、軽量であるため、取り扱いが容易となる。例えば、保護管１２は、強磁性体を含んだ樹脂からなるものであれば、軽量であるだけでなく、強度も強いものとなる。

＜第６の実施形態＞
図１４は、第６の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。第６の実施形態において、第１の実施形態〜第５の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１４に示すように、保護管１２は、多角形管から構成されたものであり、具体的には、保護管１２は、長方形の形状の部材からなるものであり、電線１１とは一定の隙間が形成されるものである。なお、図１４の電線１１は、四角形状となっている。

よって、第６の実施形態に係る保護管１２は、軽量であるため、取り扱いが容易となる。例えば、保護管１２は、強磁性体を含んだ樹脂からなるものであれば、軽量であるだけでなく、強度も強いものとなる。

＜第７の実施形態＞
図１５は、第７の実施形態に係る保護管１２の一例を示す図である。第７の実施形態において、第１の実施形態〜第６の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明については省略する。

図１５に示すように、保護管１２は、多角形管から構成されたものであり、具体的には、保護管１２は、八角形の形状の部材からなるものであり、電線１１とは一定の隙間が形成されるものである。

よって、第７の実施形態に係る保護管１２は、軽量であるため、取り扱いが容易となる。例えば、保護管１２は、強磁性体を含んだ樹脂からなるものであれば、軽量であるだけでなく、強度も強いものとなる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、第１の実施形態〜第７の実施形態において１本の電線１１が保護管１２に挿入された一例について説明したが、これに限らず、複数本の電線１１が保護管１２に挿入されるようにしてもよい。

加えて、第１の実施形態では保護管１２を誘導成分として利用する一例として降圧チョッパ回路を説明したが、これに限らず、昇圧チョッパ回路であってもよい。つまり、第１の実施形態に係る保護管１２は、回路素子の誘導成分として利用できるものである。

１ ：車両
３ ：車体
５ ：インバータ
７ ：電池
１０ ：ワイヤーハーネス
１１ ：電線
１１ａ ：導体
１１ｂ ：絶縁体
１２、１２＿１、１２＿２ ：保護管
１２ａ、１２ａ＿１、１２ａ＿２ ：内側部材
１２ｂ、１２ｂ＿１、１２ｂ＿２ ：外側部材

Claims (3)

1. 車両に搭載されるワイヤーハーネスであって、
   電線と、
   前記電線を保護する保護管と
   を備え、
   前記電線は、前記車両を構成する車体の下部に設けられ、
   前記保護管は、前記電線の周囲を覆い、強磁性体を含むものである
   ことを特徴とするワイヤーハーネス。
2. 前記車両は、
   電池及びインバータが設けられるものであり、
   前記電線は、
   前記電池と、前記インバータとを接続する導体と、
   前記導体の周囲を覆う絶縁体と
   を備え、
   前記保護管は、
   前記電線に沿った形状からなる内側部材と、
   前記内側部材を覆う外側部材と
   を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーハーネス。
3. 前記車両は、
   電池及びインバータが設けられるものであり、
   前記電線は、
   前記電池と、前記インバータとを接続する導体と、
   前記導体の周囲を覆う絶縁体と
   を備え、
   前記保護管は、多角形管から構成された
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーハーネス。

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