JP2018011408A - ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る自由度を高めることのできるワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタを提供する。
【解決手段】樹脂プロテクタ１０は、樹脂製であって、ワイヤハーネス２の外周に設けられ、ワイヤハーネス２を保護する。樹脂プロテクタ１０は、第２の端部１４と第１の端部１３とを有し、かつ、第１の端部１３から第２の端部１４に向けて先細り形状を有した筒体であって、第２の端部１４の外形が、他の樹脂プロテクタ１０の第１の端部１３から筒体内に挿入可能な大きさであり、筒体の第２の端部１４における内面は、筒体内に挿通されるワイヤハーネス２の周囲に当接する大きさであるとともに、当接する部分の少なくとも一部にワイヤハーネス２に固定させる固定部１７が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のワイヤハーネスを保護するワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタに関する。

従来、ワイヤハーネスを保護するプロテクタの一形態として、ワイヤハーネスを内部に挿通させて保護するパイプ状のプロテクタが知られている。パイプ状のプロテクタは、ハイブリッド自動車や電気自動車ではバッテリとインバータとの間やインバータとモータとの間を接続する複数本の動力用の電線からなるワイヤハーネスを挿通させる。よって、パイプ状のプロテクタは、車体床下の外部等を配索されるワイヤハーネスを配索経路中の角部や突起等への接触から保護する。例えば、こうしたプロテクタの一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載のプロテクタ（シールド）は、アルミニウム製の金属パイプからなり、この金属パイプに保護対象のワイヤハーネス（電線）を挿通させた状態で自動車の車体の床下に沿うように取り付けられている。

特開２００６−３１２４０９号公報

上記特許文献１に記載のプロテクタによれば、高い強度を有する金属パイプに挿通されたワイヤハーネスが配索経路中の角部や突起等に対する接触から保護されるようになる。
しかし、プロテクタとして、金属材料の中では軽量であるアルミニウム製の金属パイプを用いるにしても、車両軽量化の要求に対してその重量が無視できない。また、ワイヤハーネスが金属パイプに挿通されてから車体に配索されることから、ワイヤハーネスの配索が予め整形された金属パイプの形状に制約されるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る自由度を高めることのできるワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタを提供することにある。

上記課題を解決するワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタは、車両のワイヤハーネスの外周に設けられ、前記ワイヤハーネスを保護する樹脂製のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタであって、前記樹脂プロテクタは、一方側の端部と他方側の端部とを有し、かつ、前記他方側の端部から一方側の端部に向けて先細り形状を有した筒体であって、前記一方側の端部の外形が、他の前記樹脂プロテクタの前記他方側の端部から筒体内に挿入可能な大きさであり、前記筒体の一方側の端部における内面は、前記筒体内に挿通されるワイヤハーネスの周囲に当接する大きさであるとともに、前記当接する部分の少なくとも一部にワイヤハーネスに固定させる固定部が設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタを樹脂とすることからその軽量化が図られる。また、ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタは先細り形状の筒体であって、一方側の端部が他の樹脂プロテクタの他方側の端部に挿入可能であることから、複数の樹脂プロテクタの一部を重ね合わせつつ並べることで保護範囲の広い樹脂プロテクタを構成することもできる。さらに、隣接する樹脂プロテクタの間の重なり具合を調整することで樹脂プロテクタを湾曲するように連続配置させるせることも容易であるから、複雑に湾曲するワイヤハーネスへ適切な取り付けが可能であり、そうして湾曲するワイヤハーネスの保護も図られるようになる。また、樹脂プロテクタがワイヤハーネスに固定されるため、ワイヤハーネスの配索に関し、樹脂プロテクタによる制約が軽減され、ワイヤハーネスの配索の都合に、ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタの配置を合わせることが可能になる。

好ましい構成として、前記筒体は、外形が先細りの円筒形状である。
上記構成によれば、筒体が先細りの円筒形状であるので、隣接する樹脂プロテクタとの組み合せに係る制約が少ない。よって、樹脂プロテクタについて、利便性の向上、設置の容易性の向上、曲げ方向における制約の軽減が図られるようになる。

好ましい構成として、前記樹脂にはセルロースナノファイバが添加されている。
上記構成によれば、ワイヤハーネスを保護する樹脂プロテクタについて、樹脂やグラスファイバ、カーボンファイバよりも質量の小さいセルロースナノファイバが添加されることにより、ワイヤハーネス保護用の樹脂プロテクタの軽量化が図られる。また、樹脂や鉄鋼よりも高強度のセルロースナノファイバが添加されることにより、激しい振動が避けられない自動車のワイヤハーネスの保護に要する強度が備えられる。

好ましい構成として、前記筒体は、前記筒体内を外部に連通させる連通部が前記筒体の延びる方向に延設されている。
上記構成によれば、樹脂プロテクタの連通部が筒体の延びる方向に延設されていることから、ワイヤハーネスを、樹脂プロテクタの外部から連通部を通して樹脂プロテクタに挿通させることができる。これにより、ワイヤハーネスの周りに樹脂プロテクタを設置することが容易になる。特に、自動車の場合、車体に配索されたワイヤハーネスについても、その配索後に樹脂プロテクタを取り付けて、当該ワイヤハーネスの保護を図ることができる。

好ましい構成として、前記筒体の一方側の端部は、侵入した他のプロテクタの内周から押圧されることで縮小する。
上記構成によれば、挿通されたワイヤハーネスへの樹脂プロテクタの固定が好適になされるようになる。

好ましい構成として、前記筒体の一方側の端部は、ワイヤハーネスの挿通に要する開口面積を有する。
上記構成によれば、ワイヤハーネスへの固定が好適になされるようになる。

好ましい構成として、前記固定部は、前記筒体に挿通されるワイヤハーネスに該筒体の内周を接着固定する。
上記構成によれば、樹脂プロテクタをワイヤハーネスに固定することが容易になる。

好ましい構成として、前記樹脂は発泡樹脂である。
上記構成によれば、樹脂が発泡樹脂からなるので防音効果が高められる。特に、発泡樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等からなる独立気泡を有する樹脂であるとよい。

このワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタによれば、プロテクタとしての軽量化を図るとともに、ワイヤハーネスの配索に係る自由度を高めることができる。

ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタを有して構成されるプロテクタを具体化した一実施形態について正面構造を示す正面図。 同実施形態において、樹脂プロテクタの斜視構造を示す斜視図。 同実施形態において、樹脂プロテクタを構成するセルロースナノファイバの添加された発泡樹脂の拡大模式構造を示す模式図。 同実施形態において、複数の樹脂プロテクタが並んだ場合の断面構造を示す断面図。 ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタを有して構成されるプロテクタを具体化したその他の実施形態について正面構造を示す正面図。 同実施形態において、プロテクタの下面構造を示す下面図。

以下、図１〜図４を参照して、ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタとしての樹脂プロテクタ１０を有して構成されるプロテクタ１を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、自動二輪車に配索されている複数の配線３をテープ４で束ねてなるワイヤハーネス２には、その配線３を角部や突起等への接触から保護するプロテクタ１が取り付けられる。プロテクタ１は、複数の樹脂プロテクタ１０がそれらの間に外部から角部や突起等が侵入できる隙間のない配置で連なっている。プロテクタ１は、円形の管状に構成されており、ワイヤハーネス２の延設方向の長さが「所定長さＬａ」であり、延設方向の一方側の端部の大きさが「直径Ｄ２」であり、延設方向の他方側の端部の大きさが「直径Ｄ１」である。

図２に示すように、各樹脂プロテクタ１０は、個別の部品として製造されており、複数が連なってプロテクタ１を構成する。樹脂プロテクタ１０は、外形が先細り形状の円筒からなる筒体を有しているとともに、円筒の長さ方向の長さが「長さＬ１」である。この「長さＬ１」は、「所定長さＬａ」よりも短い長さである。樹脂プロテクタ１０は、外周面１１と筒内の内周面１２とを備えており、円筒の延びる方向のうちの一方側の端部には第２の端部１４を有し、該円筒の延びる方向のうちの他方側の端部には第１の端部１３を有している。第１の端部１３は、円筒の端面として輪状の面を有し、第１の端部１３側の外径１３ａの直径が「直径Ｄ１」であり、同内径１３ｂの直径が「直径Ｄ１ｂ」である。第２の端部１４は、円筒の端面として輪状の面を有し、第２の端部１４側の外径１４ａの直径が「直径Ｄ２」であり、同内径１４ｂの直径が「直径Ｄ２ｂ」である。また、第１の端部１３側の内径１３ｂの直径である「直径Ｄ１ｂ」は、第２の端部１４側の外径１４ａの直径である「直径Ｄ２」よりも大きい。つまり、樹脂プロテクタ１０は、第１の端部１３の内径１３ｂに他の樹脂プロテクタ１０の第２の端部１４の外径１４ａを挿入させて組み合わせることができる。また、樹脂プロテクタ１０は、第２の端部１４にさらに他の樹脂プロテクタ１０の第１の端部１３を挿入させて組み合わせることができる。樹脂プロテクタ１０は、先細りの円筒形状であるので、隣接する樹脂プロテクタ１０との組み合せにおいて周方向の角度による制約がない。また、第２の端部１４側の内径１４ｂの直径である「直径Ｄ２ｂ」は、ワイヤハーネス２の挿通に要する開口面積を確保できる必要最小の大きさを有している。

図３に示すように、樹脂プロテクタ１０は、多数の独立気泡を内包する発泡樹脂３１より構成されている。発泡樹脂３１は、樹脂３２と、樹脂３２の間の多数の気泡３３と、樹脂３２の間の多数のセルロースナノファイバ３４とから構成されている。樹脂３２としては、多数の独立気泡を有しているものが好ましく、例えば、樹脂材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）であってよい。例えば、発泡樹脂は、多数の独立気泡によって高い防音効果を発揮する。発泡樹脂３１は、セルロースナノファイバ３４の添加された発泡樹脂材料に基づいて発泡樹脂を製造することで得られる。セルロースナノファイバ３４は、樹脂３２に比較して質量が小さく、強度が強いことから、樹脂３２を基材としつつセルロースナノファイバ３４が添加された発泡樹脂３１は、樹脂３２からなる発泡樹脂に比較して軽量化及び機械的な強度の強化が図られる。すなわち、発泡樹脂３１は、自動二輪車の振動、環境、又は熱等に対して信頼性や耐久性の向上が図られる。なお、図３は説明のための便宜的なものであり、樹脂３２と気泡３３との関係は発泡倍率により変化する。

セルロースナノファイバ３４は、樹木や草等の植物細胞壁の骨格を構成する有機物質であって、植物繊維を化学的、機械的にナノメートルの大きさまで細かくほぐすことで得られる繊維である。例えば、セルロースナノファイバ３４は、繊維の幅が１ナノメートル以上かつ１０００ナノメートル以下であり、繊維の長さが同繊維の幅の１００倍以上である。つまり、繊維の幅が１ナノメートルであれば繊維の長さは１００ナノメートル以上であり、繊維の幅が１０００ナノメートルであれば繊維の長さは１００マイクロメートル以上である。セルロースナノファイバ３４は、密度が鉄鋼の約１／５であり、強度は同鉄鋼の約５倍であって、いわゆる軽くて強い。また、セルロースナノファイバ３４は、大きな比表面積を有する。また、セルロースナノファイバ３４は、熱膨張がガラスの約１／５０であり、熱による変形が小さい。また、セルロースナノファイバ３４は、植物由来であるから、資源の持続性があるとともに、環境負荷が小さい。

発泡樹脂３１は、発泡樹脂３１の全質量の中に１０〜１５質量％のセルロースナノファイバ３４が添加されている。これにより、発泡樹脂３１は、樹脂３２の特性に加えて、添加されたセルロースナノファイバ３４の特性を有する樹脂として得られる。例えば、発泡樹脂３１は、ＰＥのみからなる発泡樹脂に比べて、軽く（例えば質量を１２〜２４％削減）、強く（例えば２〜４倍の強度）、熱膨張（例えば２０％程度）が小さい。

図４に示すように、複数の樹脂プロテクタ１０が重なりを有するように所定数だけ組み合わされることで、「所定長さＬａ」のプロテクタ１が構成される。ところで、本実施形態では、樹脂プロテクタ１０は、隣接する樹脂プロテクタ１０に固定連結されるのではなく、第２の端部１４に設けられた固定部１７を介して、樹脂プロテクタ１０の筒体内を挿通されるワイヤハーネス２の外周に固定される。固定部１７は筒体内に挿通されるワイヤハーネス２の周囲に当接する大きさである部分を含むとともに、筒体内で当接するワイヤハーネスに固定される。固定部１７は、例えば、接着剤や締め付け部からなり、当該部分でワイヤハーネス２に接着固定されたり、締め付け固定されたりする。固定部１７は、ワイヤハーネス２の挿通に要する開口面積と同じか、それよりも小さい開口部分を有するものであれば、接着固定の場合でも、締め付け固定の場合でもなお都合がよい。樹脂プロテクタ１０が、それに挿通されたワイヤハーネス２に固定されることにより、隣接する樹脂プロテクタ１０は、それらが相互に連結されていないとしても、それら相互の位置関係が好適に維持される。これにより、複数の樹脂プロテクタ１０が組み合わされて構成されるプロテクタ１であれ、その形状の自由度を極めて高くすることができるため、ワイヤハーネス２の配索に係る自由度が高くなる。

こうした樹脂プロテクタ１０の並べ方としては、一方の樹脂プロテクタ１０の外周面１１に他方の樹脂プロテクタ１０の内周面１２を接触させるまで挿入させる並べ方と、一方の樹脂プロテクタ１０の外周面１１と他方の樹脂プロテクタ１０の内周面１２とが接触しない位置までの挿入で並べる並べ方とを選択することができる。接触させるまで挿入する並べ方の場合、隣接する樹脂プロテクタ１０との間での重なりを大きくできる一方、隣接する樹脂プロテクタ１０との間で並びの向きを変えることのできる余裕が小さい。他方、接触しない位置までの挿入で並べる並べ方の場合、隣接する樹脂プロテクタ１０との間で重なりが小さくなる一方、隣接する樹脂プロテクタ１０との間で並びの向きを変えることができる余裕が大きい。つまり、この樹脂プロテクタ１０は、ワイヤハーネス２の曲がりに合わせて配置させることも可能であることから、ワイヤハーネス２に対するプロテクタ１の取り付け自由度が高くなる。例えば、隣接する樹脂プロテクタ１０の間の重なり具合を調整して樹脂プロテクタ１０を湾曲させるように連続配置させるせることも容易にできる。こうして、複雑に湾曲するワイヤハーネス２に対しても適切に取り付けることが可能であり、このように湾曲するワイヤハーネス２の保護も図られるようになる。換言すると、ワイヤハーネス２の配索の都合に、樹脂プロテクタ１０の配置を合わせることが可能になる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）樹脂プロテクタ１０を樹脂とすることからその軽量化が図られる。また、樹脂プロテクタ１０は先細り形状の円筒からなる筒体であって、第２の端部１４が第１の端部１３に挿入可能であることから、複数の樹脂プロテクタ１０の一部を重ね合わせつつ並べることで保護範囲の広いプロテクタ１を構成することもできる。さらに、隣接する樹脂プロテクタ１０の間の重なり具合を調整することで樹脂プロテクタ１０を湾曲するように連続配置させるせることも容易であるから、複雑に湾曲するワイヤハーネス２へ適切な取り付けが可能であり、そうして湾曲するワイヤハーネス２の保護も図られるようになる。また、樹脂プロテクタ１０がワイヤハーネス２に固定されるため、ワイヤハーネス２の配索に関し、樹脂プロテクタ１０による制約が軽減され、ワイヤハーネス２の配索の都合に、樹脂プロテクタ１０の配置を合わせることが可能になる。

（２）筒体が先細りの円筒形状であるので、隣接する樹脂プロテクタ１０との組み合せに係る制約が少ない。よって、樹脂プロテクタ１０について、利便性の向上、設置の容易性の向上、曲げ方向における制約の軽減が図られるようになる。

（３）ワイヤハーネス２を保護する樹脂プロテクタ１０について、樹脂３２やグラスファイバ、カーボンファイバよりも質量の小さいセルロースナノファイバ３４が添加されることにより、樹脂プロテクタ１０の軽量化が図られる。また、樹脂や鉄鋼よりも高強度のセルロースナノファイバ３４が添加されることにより、激しい振動が避けられない自動二輪車のワイヤハーネス２の保護に要する強度が備えられる。

（４）第２の端部の内径１４ｂがワイヤハーネス２の挿通に要する開口面積を確保できる必要最小の大きさであるので、挿通されたワイヤハーネス２への樹脂プロテクタ１０の固定が好適になされるようになる。

（５）固定部１７により、樹脂プロテクタ１０をワイヤハーネス２に固定することが容易になる。
（６）樹脂３２が発泡樹脂からなるので防音効果が高められる。特に、発泡樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等からなる独立気泡を有する樹脂であるとよい。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、樹脂３２に対して１０〜１５質量％の添加量でセルロースナノファイバ３４が添加されている場合について例示した。しかしこれに限らず、セルロースナノファイバの添加量は、特性上の必要に応じて、１０質量％未満にしてもよいし、１５質量％よりも多くしてもよい。

・上記実施形態では、樹脂プロテクタ１０は、発泡樹脂３１からなる場合について例示した。しかしこれに限らず、樹脂プロテクタとして軽量化が図られ、かつ、配索の自由度が高められるのであれば、樹脂は発泡していなくてもよい。

・上記実施形態では、樹脂プロテクタ１０は、固定部１７が筒体内に挿通されるワイヤハーネス２の周囲に当接する大きさである場合について例示した。しかしこれに限らず、樹脂プロテクタは、固定部が侵入した他のプロテクタの内周から押圧されることで縮小してもよい。固定部が縮小すれば、固定部が当接する、同固定部に挿通されたワイヤハーネスへ締め付け固定がなされて、樹脂プロテクタの固定が好適になされるようになる。

・上記実施形態では、樹脂プロテクタ１０は外周面１１が周方向に連続している円筒である場合について例示した。しかしこれに限らず、樹脂プロテクタは、外周面に内周面と連絡する連通部を備えている円筒、換言すると、外周面が周方向に円弧形状である略円筒であってもよい。

図５及び図６に示すように、樹脂プロテクタ１０は、筒体内を外周面１１に連通する連通部１６が筒体の延びる方向に延設されている。よって、樹脂プロテクタ１０は、ワイヤハーネス２を、樹脂プロテクタの外部から連通部を通して樹脂プロテクタに挿通させることができる。詳述すると、連通部１６は、樹脂の有する弾性によって、ワイヤハーネス２を通すことのできる大きさに開かれてワイヤハーネス２が挿通された後、ワイヤハーネス２が抜け出ることのできない小さい隙間を有する元の形状に戻る。これにより、ワイヤハーネスの周りに樹脂プロテクタを設置することが容易になる。特に、自動二輪車の場合、車体に配索されたワイヤハーネスについても、その配索後に樹脂プロテクタを取り付けて、当該ワイヤハーネスの保護を図ることができる。

・上記実施形態では、樹脂３２にはセルロースナノファイバ３４が添加されている場合について例示したが、これに限らず、樹脂にセルロースナノファイバが添加されていなくてもよい。樹脂プロテクタに要する強度が発泡樹脂で確保できる場合、セルロースナノファイバが含まれていなくとも、この樹脂プロテクタによってワイヤハーネスの配索にかかる自由度を高くすることができる。

・上記実施形態では、樹脂プロテクタ１０が先細り形状の円筒である場合について例示した。しかし、これに限らず、筒体の一方側の端部の外形が、筒体の他方側の端部から筒体内に挿入可能な大きさであって、かつ、ワイヤハーネスを枠内に配置させることができる形状であれば、樹脂プロテクタの先細り形状の筒体の形状は、楕円筒状、多角形筒状であってもよい。

・上記実施形態では、セルロースナノファイバ３４と標記したが、セルロースナノフィブリルやフィブリレーティドセルロース等と標記してもよい。
・上記実施形態では、ワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタが自動二輪車に用いられる場合について例示したが、これに限らず、四輪の乗用車等を含む自動車に用いてもよい。

１…プロテクタ、２…ワイヤハーネス、３…配線、４…テープ、１０…樹脂プロテクタ、１１…外周面、１２…内周面、１３…第１の端部、１３ａ…外径、１３ｂ…内径、１４…第２の端部、１４ａ…外径、１４ｂ…内径、１６…連通部、１７…固定部、３１…発泡樹脂、３２…樹脂、３３…気泡、３４…セルロースナノファイバ。

Claims (8)

1. 車両のワイヤハーネスの外周に設けられ、前記ワイヤハーネスを保護する樹脂製のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタであって、
   前記樹脂プロテクタは、一方側の端部と他方側の端部とを有し、かつ、前記他方側の端部から一方側の端部に向けて先細り形状を有した筒体であって、前記一方側の端部の外形が、他の前記樹脂プロテクタの前記他方側の端部から筒体内に挿入可能な大きさであり、
   前記筒体の一方側の端部における内面は、前記筒体内に挿通されるワイヤハーネスの周囲に当接する大きさであるとともに、前記当接する部分の少なくとも一部にワイヤハーネスに固定させる固定部が設けられている
   ことを特徴とするワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
2. 前記筒体は、外形が先細りの円筒形状である
   請求項１に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
3. 前記樹脂にはセルロースナノファイバが添加されている
   請求項１又は２に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
4. 前記筒体は、前記筒体内を外部に連通させる連通部が前記筒体の延びる方向に延設されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
5. 前記筒体の一方側の端部は、侵入した他のプロテクタの内周から押圧されることで縮小する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
6. 前記筒体の一方側の端部は、ワイヤハーネスの挿通に要する開口面積を有する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
7. 前記固定部は、前記筒体に挿通されるワイヤハーネスに該筒体の内周を接着固定する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。
8. 前記樹脂は発泡樹脂である
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のワイヤハーネス保護用樹脂プロテクタ。