JP2019146347A - 湾曲規制部材及び給電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】連結部の破損を低減することができる湾曲規制部材及び当該湾曲規制部材を備えた給電装置を提供する。【解決手段】湾曲規制部材130は、ワイヤハーネス110に沿うように配列された複数の部材片131と、隣り合う部材片131同士を連結する可撓性の連結部132と、を備え、隣り合う部材片131同士が接触することによりXY平面上でのワイヤハーネス110の湾曲を規制する。部材片131には各々、隣り合う部材片131の一方側から離れる方向に窪む凹部1311Cが設けられると共に、隣り合う部材131同士が接触する際に、隣り合う部材片131の他方側に設けられた凹部1311C内に挿入される第2突出部1311Bが設けられる。凹部1311Cは、幅方向D13の両端から離れるに従って隣り合う部材片131の一方から離れる斜面が設けられる。第2突出部1311Bは、幅方向D13の両端から離れるに従って隣り合う部材片131の他方に近づく斜面が設けられている。【選択図】図7

Description

本発明は、ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材及びそのような湾曲規制部材が適用された給電装置に関する。
上述した従来の湾曲規制部材として、例えば特許文献1に示すものが提案されている。図9は、特許文献1に示す湾曲規制部材10である。同図に示すように、湾曲規制部材10は、ワイヤハーネス20に沿って配置され、ワイヤハーネス20が基準半径以下の曲率半径で湾曲しないように規制する部材である。湾曲規制部材10は、基準半径で湾曲する複数の湾曲部11と、湾曲部11を連結する連結ヒンジ12(連結部)と、を備えている。複数の湾曲部11は、ワイヤハーネス20に沿って並べられ、断面略U字状に形成されている。連結ヒンジ12は、湾曲部11の湾曲形状外側を連結するように設けられている。
上述した従来の湾曲規制部材10によれば、図9に示すように、湾曲規制部材10が湾曲する際に、隣接する湾曲部11同士が当接し、幅方向に荷重がかかると、湾曲部11同士が幅方向にズレてしまい、連結ヒンジ12が破損する恐れがあった。
特開2016−136809号公報
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、連結部の破損を低減することができる湾曲規制部材及び当該湾曲規制部材を備えた給電装置を提供することを目的としている。
本発明の一態様である湾曲規制部材は、ワイヤハーネスに沿うように配列された複数の部材片と、隣り合う前記部材片同士を連結する可撓性の連結部と、を備え、前記隣り合う部材片同士が接触することにより所定の平面上での前記ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材であって、前記部材片には各々、前記ワイヤハーネスの長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる方向に窪む凹部と、前記長手方向の他方側に隣接する部材片に設けられた前記凹部内に挿入される凸部と、が設けられ、前記凹部は、前記長手方向、及び、前記平面に対し垂直な高さ方向、の双方向に垂直な幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる斜面が設けられ、前記凸部は、前記幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の他方側に隣接する部材片に近づく斜面が設けられていることを特徴とする。
また、前記連結部及び前記凹部の頂点間の前記幅方向の距離と、前記連結部及び前記凸部の頂点間の幅方向の距離と、が同じであってもよい。
また、本発明の一態様である給電装置は、車体とスライド部材を有する車両において、前記車体と前記スライド部材とを電気的に接続する給電装置であって、前記車体と前記スライド部材との間に配索されるワイヤハーネスと、前記ワイヤハーネスに沿うように配列された上記湾曲規制部材と、を備えたことを特徴とする。
以上説明したように上記態様によれば、隣り合う部材片にはそれぞれ凹部と凸部とが設けられている。これにより、隣り合う部材同士が幅方向にずれると、凹部と凸部とが当接して、隣り合う部材片同士が幅方向にズレることを抑制できる。また、このとき凹部と凸部の幅方向に対して傾いた斜面同士が当接するため、多少のズレが許容される。このため、連結部が曲がって引っ張り応力が低減されるため、連結部の破損を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材が適用された給電装置を示す図である。 図1に示す湾曲規制部材の斜視図である。 図1に示す湾曲規制部材の平面図である。 図1に示す湾曲規制部材を構成する複数の部材片のうち1つを代表として示す斜視図である。 図3のI−I線断面図である。 図1に示す湾曲規制部材において、幅方向の連結部側を内側とした湾曲は可能となっている様子を示す図である。 図1に示す湾曲規制部材において、幅方向の連結部側を外側とした湾曲は制限されている様子を示す図である。 比較例における湾曲規制部材の部分拡大図である。 従来の湾曲規制部材の問題を説明するための説明図である。
以下、本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材及び給電装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材が適用された給電装置を示す図である。本実施形態の給電装置1は、車両5に搭載される。給電装置1は、車体60側に配置された不図示の電源からスライドドア50(スライド部材)に配置された不図示の電子機器へとワイヤハーネス110を介して電力を供給する装置である。尚、この図1では、図中右側が車両5の前側に相当し、図中左側が車両5の後側に相当し、図中上側が車両5の外側に相当し、図中下側が車両5の内側に相当する。即ち、図中X方向が車両5の左右方向であり、Y方向が車両5の前後方向であり、Z方向が車両5の上下方向である。
給電装置1は、ワイヤハーネス110、コルゲートチューブ120、湾曲規制部材130、ドア側保持部140及び車体側保持部150を備えている。ワイヤハーネス110は、複数本の電線111が束ねられてなる。ワイヤハーネス110は、樹脂製の可撓性チューブであるコルゲートチューブ120に、ワイヤハーネス110における車体60とスライドドア50との間の部分が通されている。
電線111としては、電力を供給するための電源線だけでなく、車体60に設けられた不図示の制御手段とスライドドア50に設けられた不図示の電子機器との間で電気信号を授受するための信号線を含めてもよい。湾曲規制部材130は、コルゲートチューブ120の内面と、ワイヤハーネス110との間に、ワイヤハーネス110を周方向に囲んでワイヤハーネス110に沿うように配置される。湾曲規制部材130については、後で詳細に説明する。
コルゲートチューブ120のスライドドア50側の一端は、Z方向に沿ったドア側揺動軸141を中心としてXY平面上で揺動自在にドア側保持部140に保持されている。ドア側保持部140は、スライドドア50に固定されている。ドア側保持部140に設けられたドア側揺動軸141は、スライドドア50と平行でかつスライドドア50の開閉方向D11(車両5の前後方向であるY方向)と直交する軸となっている。
ドア側保持部140によるコルゲートチューブ120の保持により、ワイヤハーネス110は、そのスライドドア50側の一部がドア側揺動軸141回りにXY平面上で揺動自在に保持されている。ワイヤハーネス110におけるスライドドア50側は、コルゲートチューブ120のスライドドア50側の一端から出ている。さらに、ワイヤハーネス110は、ドア側保持部140の内部の不図示の通路を通ってこのドア側保持部140からも出た後に、スライドドア50の電気機器へと延びている。
他方、コルゲートチューブ120の車体60側の一端は、Z方向に沿った車体側揺動軸151を中心としてXY平面上で揺動自在に車体側保持部150に保持されている。車体側保持部150は、車体60に固定されている。車体側保持部150に設けられた車体側揺動軸151は、スライドドア50と平行かつスライドドア50の開閉方向D11と直交する軸となっている。
車体側保持部150によるコルゲートチューブ120の保持により、ワイヤハーネス110は、その車体60側の一部が車体側揺動軸151回りにXY平面上で揺動自在に保持されている。ワイヤハーネス110における車体60側は、コルゲートチューブ120の車体60側の一端から出て、さらに、車体側保持部150の内部の不図示の通路を通ってこの車体側保持部150からも出た後に、車体60における不図示の電源や制御手段へと延びている。
スライドドア50の全閉時には、図1に示されているように、車体側保持部150に対してドア側保持部140が車両5の前方側に位置している。そして、コルゲートチューブ120、即ち、その内部のワイヤハーネス110は、車体側保持部150とドア側保持部140との間で略直線状態に延びている。
スライドドア50が車両5の後方へと向かう開方向D111に開かれるときには、その当初の段階で、コルゲートチューブ120のスライドドア50側の一端が次のように揺動する。即ち、スライドドア50が全閉時には、コルゲートチューブ120のスライドドア50側の一端は、ドア側揺動軸141よりも車体側保持部150側(後側)に配置されている。スライドドア50を開くと、上記一端は、XY平面上でドア側揺動軸141を中心として前側に揺動し、スライドドア50の半開時には、ドア側揺動軸141よりも車体側保持部150から離れた側(前側)に配置される。ドア側保持部140には、このような揺動を促すべくコイルバネが設けられている。このコイルバネは、コルゲートチューブ120のスライドドア50側の一端を付勢方向D12に付勢する。
スライドドア50開放の初期段階における上記のような揺動により、その後のスライドドア50の開方向D111への移動中、即ち、スライドドア50の半開時には、コルゲートチューブ120の内部のワイヤハーネス110は次のように湾曲する。即ち、ワイヤハーネス110は、図1に示されているように、車体側保持部150からドア側保持部140へと、車両5の前側に凸にXY平面上でU字形状を描いて車体60の外側へと向かうように曲げられて湾曲する。
尚、以下では特に断らずに、コルゲートチューブ120の内部のワイヤハーネス110を単にワイヤハーネス110と呼ぶことがある。
スライドドア50の開方向D111への移動中は、ワイヤハーネス110のU字形状におけるスライドドア50側の腕が、ドア側保持部140での付勢方向D12の付勢により車両5の前側へと直線状に延ばされる。これら各部の振る舞いと、後述する湾曲規制部材130の働きとにより、スライドドア50の移動中におけるワイヤハーネス110のXY平面上でのU字形状が整えられる。
スライドドア50が開方向D111に移動するにつれて、ワイヤハーネス110の、U字形状におけるスライドドア50側の腕が伸長し車体60側の腕が短縮する。そして、車体60側の腕がある程度短くなった段階で、ワイヤハーネス110の車体60側の一端が、車両5の後側へと搖動方向D15に揺動する。その後は、この状態のまま、スライドドア50が開方向D111に移動して全開状態へと達する。
スライドドア50がこの全開状態から閉方向D112に閉じられる際には、ワイヤハーネス110は、上述したスライドドア50が開かれるときとは逆の動作を辿る。まず、その初期段階で、ワイヤハーネス110の車体60側の一端が上記の搖動方向D15とは逆方向に揺動することで、ワイヤハーネス110がXY平面上でU字形状となる。その後、スライドドア50が閉方向D112に移動を続けてU字形状におけるスライドドア50側の腕がある程度短くなった段階で、ワイヤハーネス110のスライドドア50側の一端が次のように揺動する。即ち、この段階で、ワイヤハーネス110のスライドドア50側の一端が、ドア側保持部140での付勢に抗して、その付勢方向D12とは逆側に、車両5の後方側へと揺動する。その後は、この状態のまま、スライドドア50が閉方向D112に移動して、ワイヤハーネス110が直線状態に延ばされつつ全閉状態へと達する。
ここで、車体60のフロアにおけるスライドドア50側の端部は、一段低くなって、搭乗者が搭乗時に足を掛けるステップ61となっている。スライドドア50の開閉時には、上記のようにU字形状となったワイヤハーネス110の車体60側の腕がXY平面上でステップ61の近傍を通る。
このとき、一般に、車両のスライドドアに取り付けられる給電装置の分野では、スライドドアの開閉時にワイヤハーネスが湾曲するときの車体側への膨らみについては抑えたいとの要望がある。そこで、本実施形態では、ワイヤハーネス110を車体60側へとこのように膨らませるような湾曲を規制するために、ワイヤハーネス110に沿うように配置される湾曲規制部材130が設けられている。この湾曲規制部材130は、ワイヤハーネス110について、XY平面上での湾曲を制限する。そして、湾曲規制部材130は、幅方向D13の一方側(本実施形態では、車体5の後方側)が内側となるような湾曲を許容する。他方、幅方向D13の他方側(本実施形態では、車体5の前方側)が内側となるような湾曲については、所定の限界状態以上の湾曲を規制する。なお、幅方向D13は、ワイヤハーネス110の長手方向D14及びXY平面と垂直な高さ方向であるZ方向の双方に直交する方向である。
図2及び図3は、図1に示す湾曲規制部材の斜視図及び平面図である。図4は、図1に示す湾曲規制部材130を構成する複数の部材片131のうち1つを代表例として示す斜視図である。図5は、図2のI−I線断面図である。
この湾曲規制部材130は、図5に示されているように、コルゲートチューブ120の内面と、ワイヤハーネス110との間に、ワイヤハーネス110を周方向に囲んでワイヤハーネス110に沿わされて、その湾曲を誘導するように配置される。湾曲規制部材130は、コルゲートチューブ120と略同じ長さを有している。
湾曲規制部材130は、ワイヤハーネス110に沿うように配列された複数の部材片131と、隣り合う部材片131同士を連結する可撓性の連結部132と、を備えている。本実施形態では、複数の部材片131及び連結部132が、樹脂によって互いに一体に成型されている。複数の部材片131は、ワイヤハーネス110の長手方向D14に沿って並べて設けられている。複数の連結部132は、複数の部材片131の湾曲形状の内側に位置するように、ワイヤハーネス110に沿って配置される可撓性部材である。隣り合う部材片131は、連結部132のみによって連結されている。これにより、隣り合う部材片131の一方に対して他方が連結部132を中心として揺動自在となる。
複数の部材片131それぞれは、この図2〜図5に代表例が示されているように、ワイヤハーネス110を相互間に挟むように互いに対向する一対の対向壁1311と、それら一対の対向壁1311同士を繋ぐ結合壁1312と、を備えている。各部材片131は、これら3つの壁により、ワイヤハーネス110の長手方向D14と交差する断面の形状が、図5に示されているように略C字状に形成されている。
一対の対向壁1311はZ方向に対向して設けられている。一対の対向壁1311それぞれは、図3及び図4に示されているように平面視で略T字状を有している。ワイヤハーネス110の長手方向D14に延びたT字の横棒に対応する部分が幅広に形成され、幅方向D13に伸びたT字の縦棒に対応する部分が幅狭にかつ短めに形成されている。T字状の各対向壁1311における幅狭の部分の根本が結合壁1312に繋がっている。結合壁1312は、この幅狭の部分同士を繋いで、Z方向に沿って立設されている。
一対の対向壁1311には、長手方向D14の一方側に隣接する部材片131に向かって突出する第1突出部1311Aと、長手方向D14の他方側に隣接する部材片131に向かって突出する第2突出部1311B(凸部)と、が設けられている。第1突出部1311Aには、一方側に隣接する部材片131から離れる方向に窪む凹部1311Cが設けられている。凹部1311Cは、長手方向D14、及び、XY平面に対して垂直な高さ方向であるZ方向、の双方に垂直な幅方向D13の両端から離れるに従って長手方向D14の一方に隣接する部材片131から離れる平面状の斜面が設けられている。
第2突出部1311Bの先端は、幅方向D13から離れるに従って長手方向D14の他方に隣接する部材片131に近づく平面状の斜面が設けられている。
図6は、湾曲規制部材130が、幅方向D13の連結部132側を内側とした湾曲は可能となっている様子を示す図である。図7は、湾曲規制部材130が、幅方向D13の連結部132側を外側とした湾曲が制限されている様子を示す図である。
幅方向D13の連結部132側を内側とした湾曲については、図6に示されているように、複数の部材片131のうち湾曲箇所において隣接するもの同士が離隔しつつ連結部132が曲がることで、湾曲規制部材130が湾曲可能となっている。これにより、ワイヤハーネス110は、幅方向D13の連結部132側を内側とした湾曲が許容される。
他方、幅方向D13の連結部132側を外側とした湾曲については、図7に示されているように、複数の部材片131のうち湾曲箇所において隣接するもの同士が近づいて互いに当接することで、限界状態以上には湾曲規制部材130が湾曲不能となっている。この湾曲箇所において隣接するもの同士が互いに長手方向D14に当接した状態が、幅方向D13の連結部132側を外側とした湾曲における限界状態である。湾曲規制部材130は、この限界状態以上に幅方向D13の連結部132側を外側として湾曲することができない。これにより、ワイヤハーネス110は、幅方向D13の連結部132側を外側とした湾曲については、湾曲規制部材130における限界状態以上に曲がるような湾曲が規制されることとなる。
なお、このとき、隣り合う部材片131の第2突出部1311Bが凹部1311C内に挿入され、第1突出部1311Aに形成された凹部1311Cの斜面と第2突出部1311Bの斜面と、が当接する。凹部1311C及び第2突出部1311Bの斜面は、長手方向D14、幅方向D13の双方に対して傾いている。
これにより、図7に示すように、湾曲規制部材130に対して幅方向D13に荷重がかかっても、隣り合う部材片131の第1突出部1311Aの凹部1311Cと第2突出部1311Bとが幅方向D13に接触して、部材片131同士が幅方向D13にズレることを抑制することができる。このため、湾曲規制部材130の剛性を高めることができる。
また、凹部1311Cと第2突出部1311Bの斜面同士が当接するため、多少のズレが許容される。このため、連結部132が曲がって引っ張り応力が低減されるため、連結部132の破損を抑制することができる。
上述した効果について、図8に示す比較例と比較して詳細に説明する。なお、図8において、図1〜図7に示す本実施形態と同等の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。比較例の部材片131の対向壁1311には、第3突出部1311Dと、第4突出部1311Eと、が設けられている。第3突出部1311Dは、部材片131の湾曲形状の内側から長手方向D14の一方側に隣接する部材片131に向かって突出している。第4突出部1311Eは、部材片131の湾曲形状の外側から長手方向D14の他方側に隣接する部材片131に向かって突出している。
上述した比較例も、本実施形態と同様に、湾曲規制部材130に対して幅方向D13に荷重がかかっても、隣り合う部材片131の第3突出部1311Dと第4突出部1311Eとが幅方向D13に接触して、部材片131同士が幅方向D13にズレることを抑制することができる。しかしながら、比較例では、第3突出部1311D及び第4突出部1311Eの接触面が幅方向D13と垂直である。このため、第3突出部1311D及び第4突出部1311Eが接触した位置から部材片131同士が幅方向D13に全くずれないため、連結部132に応力がかかってしまう。
これに対して、本実施形態では、凹部1311Cと第2突出部1311Bの接触面が斜面であり、幅方向D13に対して傾いているため、凹部1311Cと第2突出部1311Bが接触しても幅方向D13のズレが多少許容される。このため、連結部132が曲がってつっぱり応力が低減されるため、連結部132の破損を抑制することができる。
また、上述した湾曲規制部材130は、図6及び図7に示すように、連結部132及び凹部1311Cの頂点間の幅方向D13の距離L1と、連結部132及び第2突出部1311Bの頂点間の幅方向D13の距離L2と、が同じに設けられている。これにより、湾曲が所定の限界状態以上になり、凹部1311C内に第2突出部1311Bが挿入して互いに接触する際に、連結部132に余計な応力が加わりにくくなり、連結部132の破損を抑制することができる。
なお、上述した実施形態によれば、湾曲規制部材130は、図6及び図7に示すように、距離L1、L2を同じにしていたが、これに限ったものではない。距離L1、L2は異なっていてもよい。
また、上述した実施形態によれば、連結部132は、隣り合う部材片131の幅方向D13の一方側の端部同士を連結するように設けられていたが、これに限ったものではない。隣り合う部材片131の幅方向D13中央部同士を連結するように設けてもよい。
また、上述した実施形態によれば、スライド部材としては、スライドドア50を例に挙げて説明していたが、これに限ったものではない。スライド部材としては、スライドシートであってもよい。
また、上述した実施形態によれば、凹部1311Cは、1つの部材片131に対して1つ設けられていたが、これに限ったものではない。凹部1311Cは、1つの部材片131に対して2以上設けてもよい。この場合、第2突出部1311Bの先端に、これら2以上の凹部1311Cにそれぞれ挿入される凸部を複数設ければよい。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 給電装置
5 車両
50 スライド部材
60 車体
110 ワイヤハーネス
130 湾曲規制部材
131 部材片
132 連結部
1311B 第2突出部(凸部)
1311C 凹部
D13 幅方向
D14 長手方向
L1 距離(連結部及び凹部の頂点間の幅方向の距離)
L2 距離(連結部及び凸部の頂点間の幅方向の距離)
Z 上下方向(高さ方向)

Claims (3)

  1. ワイヤハーネスに沿うように配列された複数の部材片と、
    隣り合う前記部材片同士を連結する可撓性の連結部と、を備え、
    前記隣り合う部材片同士が接触することにより所定の平面上での前記ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材であって、
    前記部材片には各々、前記ワイヤハーネスの長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる方向に窪む凹部と、前記長手方向の他方側に隣接する部材片に設けられた前記凹部内に挿入される凸部と、が設けられ、
    前記凹部は、前記長手方向、及び、前記平面に対し垂直な高さ方向、の双方向に垂直な幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる斜面が設けられ、
    前記凸部は、前記幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の他方側に隣接する部材片に近づく斜面が設けられていることを特徴とする湾曲規制部材。
  2. 前記連結部及び前記凹部の頂点間の前記幅方向の距離と、前記連結部及び前記凸部の頂点間の幅方向の距離と、が同じであることを特徴とする請求項1に記載の湾曲規制部材。
  3. 車体とスライド部材を有する車両において、前記車体と前記スライド部材とを電気的に接続する給電装置であって、
    前記車体と前記スライド部材との間に配索されるワイヤハーネスと、
    前記ワイヤハーネスに沿うように配列された請求項1又は2に記載の湾曲規制部材と、を備えたことを特徴とする給電装置。
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