JP2018093655A - 嵌合部分防砂構造及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】外装部材内での導電路の損傷を起こり難くすることが可能な嵌合部分防砂構造と、この構造を採用してなるワイヤハーネスとを提供する。【解決手段】ワイヤハーネスは、導電路２３と、この導電路２３を収容保護する管体形状の外装部材２４と、外装部材２４の端部３１に外嵌するプロテクタ２５とを含んで構成される。プロテクタ２５は、外装部材２４の端部３１を挟み込んで上記外嵌の状態になるプロテクタアッパー３２とプロテクタロアー３３とを備えて構成される。このようなプロテクタ２５に係り、外装部材２４の端部３１を挟み込む部分を嵌合端部３４とすると、プロテクタアッパー３２の嵌合端部３４内面とプロテクタロアー３３の嵌合端部３４内面とには、外装部材２４の端部３１とこの端部３１から引き出された導電路２３とに接し且つ潰され且つ隙間を埋める発泡体３６がそれぞれ設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、一又は複数本の導電路と外装部材の端部とプロテクタとの嵌合部分における、例えば砂の侵入を防止するための構造に関する。また、この構造を有するワイヤハーネスに関する。

自動車に搭載される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。ワイヤハーネスは、複数の管体形状の外装部材と、この外装部材に収容される一又は複数本の導電路と、外装部材同士を繋ぐプロテクタとを備えて構成される。例えば下記特許文献１に開示されるワイヤハーネスにあっては、自動車の車両床下を通るように配索される。ワイヤハーネスは、車両床下に対応する部分が長尺でストレートに配索される。

特開２０１０−５１０４２号公報

上記従来技術にあっては、特に車両床下に対応する部分に関し、外装部材内の導電路が走行中の振動により大きく振れてしまうと、導電路の被覆が（シールド機能を有する場合、導電路外側の編組や金属箔が）外装部材の管内面（内周面）に当たり、その際に外装部材内に仮に砂等が混入していた場合には、導電路の被覆や編組等が損傷し易くなってしまうという問題点を有する。

そこで、外装部材の端部にテープ巻きを施して端部と導電路の間から砂等の混入を防止する構造が一般的に採用される。しかしながら、この構造は次のような問題点を有する。すなわち、テープ巻きが例えば十分に施されてない場合には、テープ同士の隙間や導電路同士の隙間から砂が侵入してしまい、その結果、上記損傷につなが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、外装部材内での導電路の損傷を起こり難くすることが可能な嵌合部分防砂構造を提供することを課題とする。また、この構造を採用してなるワイヤハーネスを提供することも課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の嵌合部分防砂構造は、一又は複数本の導電路と、該導電路を収容保護する管体形状の外装部材と、該外装部材の端部に外嵌し且つ該端部から引き出された前記導電路を覆うプロテクタとを備え、該プロテクタは、前記端部を挟み込んで前記外嵌の状態になるプロテクタアッパーとプロテクタロアーとを備え、前記プロテクタアッパーの嵌合端部内面と前記プロテクタロアーの嵌合端部内面には、前記端部と該端部から引き出された前記導電路とに接し且つ潰され且つ隙間を埋める発泡体をそれぞれ設けることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の嵌合部分防砂構造において、前記発泡体は、前記端部と前記導電路とに接する側に一又は複数の切り込みを有することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の嵌合部分防砂構造において、前記発泡体は、この発泡が連続気泡構造のものであることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４に記載の本発明のワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、該導電路を収容保護する外装部材と、該外装部材の端部に外嵌し且つ該端部から引き出された前記導電路を覆うプロテクタとを備えるとともに、請求項１、２又は３に記載の嵌合部分防砂構造を有することを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、外装部材の端部とプロテクタとの間に生じる隙間を発泡体にて塞ぐ構造であることから、また、外装部材の端部と導電路との間に生じる隙間も発泡体にて塞ぐ構造であることから、例えば砂等が外部から外装部材内部に侵入しようとしても発泡体にて阻止することができる。従って、本発明の嵌合部分防砂構造を採用すれば、例えばテープ巻きを施すのみの場合と比べ、外装部材内への砂等の混入をし難くすることができるという効果を奏する。そして、以上から分かるように本発明によれば、例えば走行中の振動により導電路が振れたとしても外装部材内に砂等がないことから、導電路の損傷を起こり難くすることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、切り込みを有する発泡体を採用することから、プロテクタの端部と導電路とに対する発泡体の、接触から潰れにかけての追従性を高めることができる。従って、本発明によれば、外装部材内への砂等の混入を一層し難くすることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、発泡体のより良い形態として発泡が連続気泡構造のものを提供することができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、請求項１、２又は３に記載の嵌合部分防砂構造を有するワイヤハーネスであることから、例えば砂等が外部から外装部材内部に侵入しようとしてもこれを阻止することができ、結果、外装部材内での導電路の損傷を防止することができるという効果を奏する。

本発明の嵌合部分防砂構造を有するワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別の低電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 本発明の嵌合部分防砂構造を示す断面図である。 図２の発泡体の斜視図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 プロテクタアッパーとプロテクタロアーとを嵌合させる直前の状態を示す断面図である。 導電路が一本の場合の状態を示す断面図であり、（ａ）は図２のＡ−Ａ線に対応する位置での断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線に対応する位置での断面図である。

ワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、この導電路を収容保護する管体形状の外装部材と、外装部材の端部に外嵌しこの端部から引き出された導電路を覆うプロテクタとを含んで構成される。プロテクタは、外装部材の端部を挟み込んで上記外嵌の状態になるプロテクタアッパーとプロテクタロアーとを備えて構成される。このようなプロテクタに係り、外装部材の端部を挟み込む部分を嵌合端部とすると、プロテクタアッパーの嵌合端部内面とプロテクタロアーの嵌合端部内面とには、外装部材の端部とこの端部から引き出された導電路とに接し且つ潰され且つ隙間を埋める発泡体がそれぞれ設けられる。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明の嵌合部分防砂構造を有するワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別の低電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２は本発明の嵌合部分防砂構造を示す断面図、図３は図２の発泡体の斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線断面図、図６はプロテクタアッパーとプロテクタロアーとを嵌合させる直前の状態を示す断面図、図７は導電路が一本の場合の状態を示す断面図である。

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。

図１（ｂ）において、引用符号１５はワイヤハーネスを示す。ワイヤハーネス１５は、低圧の（低電圧用の）ものであって、ハイブリッド自動車１における自動車後部７の低圧バッテリー１６と、自動車前部１７に搭載される補器１８（機器）とを電気的に接続するために備えられる。ワイヤハーネス１５は、図１（ａ）のワイヤハーネス９と同様に、車両床下１１を通って配索される（一例であり、車室側を通って配索されてもよいものとする）。ワイヤハーネス１５における引用符号１９はハーネス本体を示す。また、引用符号２０はコネクタを示す。また、引用符号２１はプロテクタを示す。

図１（ａ）及び（ｂ）に示す如く、ハイブリッド自動車１には、高圧のワイヤハーネス８、９及び低圧のワイヤハーネス１５が配索される。本発明は、いずれのワイヤハーネスであっても適用可能であるが、代表例として高圧のワイヤハーネス９を挙げて以下に説明をする。先ず、ワイヤハーネス９の構成及び構造について説明をする。

＜ワイヤハーネス９の構成について＞
図１（ａ）及び図２において、車両床下１１を通って配索される長尺なワイヤハーネス９は、ハーネス本体２２と、このハーネス本体２２の両端末（ハーネス端末１３）にそれぞれ配設されるシールドコネクタ１４（外部接続手段）とを備えて構成される。また、ワイヤハーネス９は、これ自身を所定位置に配索するための図示しないクランプと、車両床下１１の貫通孔に合わせて配設される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。

＜ハーネス本体２２の構成について＞
図１（ａ）及び図２において、ハーネス本体２２は、二本の長尺な導電路２３と、この二本の導電路２３を収容・保護する複数の外装部材２４と、この複数の外装部材２４を繋ぐように設けられる複数のプロテクタ２５とを備えて構成される。

＜導電路２３について＞
図２、図４、及び図５において、導電路２３は、導電性の導体２６と、この導体２６を被覆する絶縁性の絶縁体２７と、シールド機能を発揮させるための編組２８（シールド部材）とを備えて構成される。すなわち、導電路２２は、シースの存在しないものが採用される（一例であるものとする）。導電路２３は、これにシースが存在しないことから、その分、軽量になるのは勿論である（導電路２３は長尺であることから、従来例に比べ大幅に軽量化を図ることができるのは勿論である）。

＜導体２６について＞
図２、図４、及び図５において、導体２６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２６に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面円形（丸形）になる棒状の導体構造（例えば丸単心となる導体構造であり、この場合、導電路自体も棒状となる）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２６は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体２７が押出成形される。

＜絶縁体２７について＞
図２、図４、及び図５において、絶縁体２７は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体２６の外周面に押出成形される。絶縁体２７は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体２７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。

＜編組２８について＞
図２、図４、及び図５において、編組２８は、導電路２３の最外層として設けられる。このような編組２８は、導電性を有する極細の素線を編んで筒状に形成される。また、編組２８は、絶縁体２７の一端から他端にかけて外周面全体を覆うような形状及びサイズに形成される。尚、編組２８に限らず金属箔等をシールド部材として用いてもよいものとする。

＜外装部材２４について＞
図２において、外装部材２４は、絶縁性を有する樹脂の成形にて一本の真っ直ぐな管体形状のものに形成される（使用前は真っ直ぐである）。また、外装部材２４は、腹割きなしの形状に形成される（別な言い方をすれば、スリットのない形状に形成される（割チューブでない形状に形成される））。さらに、外装部材２４は、二本の導電路２３を収容することができるように断面円形状に形成される（導電路２３が二本の場合、例えば断面長円形状であってもよいものとする）。

このような外装部材２４は、可撓性を有する可撓管部２９と、導電路２３をストレートに配索する部分としてのストレート管部３０とを有する（この構成は一例であり、例えば全て可撓管部２９であってもよいものとする）。可撓管部２９とストレート管部３０は、管軸方向に複数形成される。また、これら可撓管部２９とストレート管部３０は、交互に配置形成される。

＜可撓管部２９について＞
図２において、可撓管部２９は、車両取付形状（ワイヤハーネス９の配索先の形状）に合わせて配置される。また、可撓管部２９は、車両取付形状に合わせた長さにも形成される。可撓管部２９の長さは一定でなく、車両取付形状に合わせて必要な長さにそれぞれ形成される。このような可撓管部２９は、ワイヤハーネス９の梱包状態や輸送時、さらには車両への経路配索時に、それぞれ所望の角度で撓ませることができるように形成される。すなわち、可撓管部２９は、撓ませて曲げ形状にすることができるとともに、真っ直ぐな元の状態（樹脂成形時の状態）に戻すことも当然にできるように形成される。本実施例の可撓管部２９は、蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する蛇腹管形状に形成される（一例であるものとする）。また、本実施例の可撓管部２９は、この端部３１がプロテクタ２５の外嵌部分として形成される。

＜ストレート管部３０について＞
図２において、ストレート管部３０は、可撓管部２９のような可撓性を持たない部分として形成される。また、ストレート管部３０は、梱包状態や輸送時、さらには経路配索時において曲がらない部分としても形成される（曲がらない部分とは、可撓性を積極的に持たせない部分という意味である）。ストレート管部３０は、長い直管形状に形成される。このようなストレート管部３０の外周面は、凹凸のない形状に形成される（一例であるものとする）。

ストレート管部３０は、可撓管部２９と比べ、リジッドな部分に形成される。このようなストレート管部３０は、車両取付形状に合わせた位置や長さに形成される。尚、複数あるうちの一番長いストレート管部３０は、本実施例において、車両床下１１に配置される部分として形成される。

＜プロテクタ２５について＞
図１（ａ）、図２、図４、及び図５において、プロテクタ２５は、樹脂製の筐体であって、プロテクタアッパー３２と、プロテクタロアー３３とを備えて構成される。尚、本実施例のプロテクタ２５は模式図であるが、詳細な形状に関しては、本明細書の「技術分野」の欄で挙げた「特許文献１の特開２０１０−５１０４２号公報」が参考になるものとする。

プロテクタアッパー３２と、プロテクタロアー３３は、外装部材２４の端部３１を挟み込む部分として嵌合端部３４をそれぞれ有する。嵌合端部３４は、外装部材２４との連結部分として形成される。このような嵌合端部３４の内面側には、可撓管部２９の蛇腹凹部に係合する二つの係合凸部３５が形成される。また、嵌合端部３４の内面側には、本発明の特徴部分になる発泡体３６も設けられる。係合凸部３５は、半円弧状の鍔部分に形成される。係合凸部３５は、係合のための部分の他に、例えば砂よりも大きな異物の侵入を阻止する部分としても形成される。

＜発泡体３６について＞
図３ないし図６において、発泡体３６は、略スポンジ状の部材であって、二つの係合凸部３５よりも内方の図示位置に配設される。本実施例の発泡体３６は、例えば発泡ゴム（ＥＰＤＭゴムを発泡させたものなど）にて図３に示す形状に形成されたものが採用される。また、発泡体３６は、若干の粘着性を有するものが採用される。さらに、発泡体３６は、外装部材２４の端部３１とこの端部３１から引き出された二本の導電路２３とに接し且つ潰され且つ隙間を埋めることができるようなものが採用される。尚、発泡体３６の発泡は、独立気泡構造のもの、連続気泡構造のもののいずれであってもよいが、例えば外装部材２４内に仮に水分が溜まり、これを抜くことができるようにするのであれば、後者の方の構造がよいものとする（この場合、プロテクタ２５に例えば水抜き孔を形成し、ここから外部へと排水すればよい）。

図３において、発泡体３６には、前後、左右方向にのびる切り込み３７が複数形成される。別な言い方をすれば、碁盤の目状の切り込み３７が形成される。この切り込み３７は、外装部材２４の端部３１と二本の導電路２３とに接し且つ潰され且つ隙間を埋め易くするために形成される。切り込み３７があることにより、発泡体３６には複数の四角柱状の部分３８が形成される。この四角柱状の部分３８は、基端がベース部分３９に連続した状態になっており、上下方向に潰れたり元の状態に戻ったりするのは勿論のこと、前後左右の方向に傾いたり、捩れたりすることができるように形成される（つまり、本実施例の発泡体３６は、単なる直方体形状（矩形のブロック形状）の略スポンジではないように形成される）。

図４及び図５において、発泡体３６は、プロテクタアッパー３２の内面全体（一対の側面４０及び天井面４１）に接するように形成される。また、プロテクタロアー３３もこの内面全体（一対の側面４２及び底面４３）に接するように形成される。この他、発泡体３６は、複数の切り込み３７がある面がプロテクタアッパー３２及びプロテクタロアー３３の側壁端部４４から若干突出する（図６参照）ような高さに形成される。

＜ハーネス本体２２の製造及び嵌合部分防砂構造４５について＞
図６において、二本の導電路２３を複数の外装部材２４に順次挿通し、この後に隣り合う外装部材２４同士を繋ぐようにプロテクタ２５を嵌合させると、ハーネス本体２２の製造が完了する。プロテクタ２５の嵌合は、外装部材２４の端部３１をプロテクタアッパー３２とプロテクタロアー３３とで挟み込むようにして行われる。プロテクタ２５の嵌合が完了すると、図２、図４、及び図５に示す如く、発泡体３６は外装部材２４の端部３１との隙間を埋める。また、発泡体３６は、外装部材２４の端部３１から引き出された二本の導電路２３の外面との隙間を埋めるとともに、二本の導電路２３同士の間に生じた隙間も埋める。これにより、本発明の嵌合部分防砂構造４５が形成されて隙間が塞がれた状態になる。従って、例えば砂等が外部から上記の嵌合部分を介して外装部材２４の内部に侵入しようとしてもこれを阻止することができる。

＜本発明の効果について＞
以上、図１ないし図６を参照しながら説明をしてきたように、本発明の嵌合部分防砂構造４５を採用すれば、例えばテープ巻きを施すのみの場合と比べ、外装部材２４内への砂等の混入をし難くすることができるという効果を奏する。そして、以上から分かるように本発明の嵌合部分防砂構造４５によれば、例えば走行中の振動により二本の導電路２３が振れたとしても外装部材２４内に砂等がないことから、導電路２３の損傷を起こり難くすることができるという効果を奏する。

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。

以上の説明では、導電路２３が二本並んだ状態の例であったが、これに限らず三本横並びの状態や、図７に示す如く一本の状態であってもよいものとする。図７から分かるように、導電路２３が一本であっても本発明の嵌合部分防砂構造４５が形成されて隙間が塞がれた状態になることから、例えば砂等が外部から嵌合部分を介して外装部材２４の内部に侵入しようとしてもこれを阻止することができる。

１…ハイブリッド自動車、 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…ワイヤハーネス、 １６…低圧バッテリー、 １７…自動車前部、 １８…補器、 １９…ハーネス本体、 ２０…コネクタ、 ２１…プロテクタ、 ２２…ハーネス本体、 ２３…導電路、 ２４…外装部材、 ２５…プロテクタ、 ２６…導体、 ２７…絶縁体、 ２８…編組、 ２９…可撓管部、 ３０…ストレート管部、 ３１…端部、 ３２…プロテクタアッパー、 ３３…プロテクタロアー、 ３４…嵌合端部、 ３５…係合凸部、 ３６…発泡体、 ３７…切り込み、 ３８…四角柱状の部分、 ３９…ベース部分、 ４０…側面、 ４１…天井面、 ４２…側面、 ４３…底面、 ４４…側壁端部、 ４５…嵌合部分防砂構造

Claims (4)

1. 一又は複数本の導電路と、該導電路を収容保護する管体形状の外装部材と、該外装部材の端部に外嵌し且つ該端部から引き出された前記導電路を覆うプロテクタとを備え、
   該プロテクタは、前記端部を挟み込んで前記外嵌の状態になるプロテクタアッパーとプロテクタロアーとを備え、
   前記プロテクタアッパーの嵌合端部内面と前記プロテクタロアーの嵌合端部内面には、前記端部と該端部から引き出された前記導電路とに接し且つ潰され且つ隙間を埋める発泡体をそれぞれ設ける
   ことを特徴とする嵌合部分防砂構造。
2. 請求項１に記載の嵌合部分防砂構造において、
   前記発泡体は、前記端部と前記導電路とに接する側に一又は複数の切り込みを有する
   ことを特徴とする嵌合部分防砂構造。
3. 請求項１に記載の嵌合部分防砂構造において、
   前記発泡体は、この発泡が連続気泡構造のものである
   ことを特徴とする嵌合部分防砂構造。
4. 一又は複数本の導電路と、該導電路を収容保護する外装部材と、該外装部材の端部に外嵌し且つ該端部から引き出された前記導電路を覆うプロテクタとを備えるとともに、請求項１、２又は３に記載の嵌合部分防砂構造を有する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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