JP2021103638A - ワイヤハーネス - Google Patents

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直之 魚見
Naoyuki Uomi
直之 魚見
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Abstract

【課題】電線と外装部材の端部との摩擦から電線を保護できるワイヤハーネスを提供する。【解決手段】ワイヤハーネスは、芯線22と、芯線22の外周を被覆する絶縁被覆23とを有する電線21と、電線21の長さ方向の一部の外周を覆う筒状の外装部材25と、電線21が貫通する貫通部43を有するハウジング41と、電線21と貫通部43との間をシールするシール部材51と、貫通部43に係止され、シール部材51の抜け止めを行うリテーナ61と、を備える。リテーナ61は、電線21の径方向から電線21を挟む第1リテーナ部材62A及び第2リテーナ部材62Bを有し、第1リテーナ部材62A及び第2リテーナ部材62Bは、貫通部43に係止され、シール部材51を抜け止めする本体部63と、本体部63から突出する突出部66とを有し、突出部は、電線21の径方向において、電線21と外装部材25との間に配置される。【選択図】図5

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関する。
特許文献1には、複数の電線が個別に挿通される複数の挿通孔を有するハウジングと、各電線と各挿通孔との間をシールするシール部材と、ハウジングに対して係止されるとともに、シール部材の抜け止めを行うリテーナとを備えるコネクタが記載されている。
特開2015−122267号公報
ところで、自動車等に搭載される電機機器間を上記の電線に接続する場合、電線を保護するために電線の外周を覆う外装部材が用いられる。ワイヤハーネスの耐久性をより向上させる観点からは、電線と外装部材の端部との摩擦から電線を保護する点に改善の余地がある。
そこで、電線と外装部材の端部との摩擦から電線を保護できるワイヤハーネスを提供することを目的とする。
本開示のワイヤハーネスは、芯線と、前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する電線と、前記電線の長さ方向の一部の外周を覆う筒状の外装部材と、前記電線が貫通する貫通部を有するハウジングと、前記電線と前記貫通部との間をシールするシール部材と、前記貫通部に係止され、前記シール部材の抜け止めを行うリテーナと、を備え、前記リテーナは、前記電線の径方向から前記電線を挟む第1リテーナ部材及び第2リテーナ部材を有し、前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材は、前記貫通部に係止され、前記シール部材を抜け止めする本体部と、前記本体部から突出する突出部と、を有し、前記突出部は、前記電線の径方向において、前記電線と前記外装部材との間に配置される。
本開示によれば、電線と外装部材の端部との摩擦から電線を保護できるワイヤハーネスを提供することができる。
図1は、一実施形態におけるワイヤハーネスが車両に配策された状態を示す模式図である。 図2は、コネクタの平面図である。 図3は、コネクタの側面図である。 図4は、コネクタの断面図である。 図5は、ハウジング及びリテーナを示す斜視図である。 図6は、ハウジングとリテーナとの組付けを示す斜視図である。 図7は、変更例のコネクタの断面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[1]本開示のワイヤハーネスは、芯線と、前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する電線と、前記電線の長さ方向の一部の外周を覆う筒状の外装部材と、前記電線が貫通する貫通部を有するハウジングと、前記電線と前記貫通部との間をシールするシール部材と、前記貫通部に係止され、前記シール部材の抜け止めを行うリテーナと、を備えたワイヤハーネスであって前記リテーナは、前記電線の径方向から前記電線を挟む第1リテーナ部材及び第2リテーナ部材を有し、前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材は、前記貫通部に係止され、前記シール部材を抜け止めする本体部と、前記本体部から突出する突出部と、を有し、前記突出部は、前記電線の径方向において、前記電線と前記外装部材との間に配置される。
この構成によれば、リテーナの突出部が外装部材と電線との間に配置されるため、外装部材の端部に電線の絶縁被覆が接触することが抑制される。このため、電線と外装部材の端部との摩擦から電線を保護できる。
[2]前記ワイヤハーネスは、複数の前記電線と、前記複数の電線を個別に覆う複数の前記外装部材とを備え、前記ハウジングは、前記複数の電線が個別に挿通される複数の前記貫通部を有し、隣り合う2つの前記貫通部に係止される2つの前記第1リテーナ部材は第1連結部材によって互いに連結され、隣り合う2つの前記貫通部に係止される2つの前記第2リテーナ部材は第2連結部材によって互いに連結されていることが好ましい。
この構成によれば、複数の電線を個別に被覆する複数の外装部材を、共通の第1リテーナ部材及び第2リテーナ部材によって固定できる。このため、複数の外装部材を一括して固定でき、組み立て工数を低減できる。
[3]前記外装部材の端部は、前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材の前記本体部に接していることが好ましい。
[4]前記外装部材の端部は、前記本体部から前記突出部の先端までの間に位置することが好ましい。
ここで、本明細書における「環」は、外縁形状が円形の円環、外縁形状が楕円形や長円形の環、外縁形状が多角形の多角環、外縁形状が角丸多角形の環を含み、外縁形状が直線又は曲線で結ばれる任意の閉じた形状からなるものを言う。「環」は、平面視において貫通孔を有する形状であり、外縁形状と貫通孔の内周形状とが同じ形状であるものや、外縁形状と貫通孔の内周形状とが異なる形状であるものを含む。「環」は、貫通孔の貫通方向に沿って延びる所定の長さを有するものを含み、その長さの大小は問わない。また、本明細書における「環状」は、全体として環と見做せればよく、C字状のように一部に切り欠き等を有するものを含む。
なお、以下の説明では、単に「長さ方向」と記載した場合には、電線21、外装部材25の中心軸線L1が延びる方向を意味するものとし、単に「周方向」と記載した場合には、電線21、外装部材25の中心軸線L1を中心とする円の周方向を意味するものとする。また、「径方向」と記載した場合には、電線21、外装部材25の中心軸線L1を通り、中心軸線L1と直交する方向を意味するものとする。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(ワイヤハーネス10の全体構成)
図1に示すワイヤハーネス10は、2個の電気機器(機器)を電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両Vに搭載されるものである。ワイヤハーネス10は、機器M1と機器M2とを電気的に接続する導電路20を有している。導電路20は、例えば、その長さ方向の一部が車両Vの床下を通る態様で機器M1から機器M2にかけて配索されている。機器M1及び機器M2の一例としては、機器M1が車両Vの前方寄りに設置されたインバータであり、機器M2が機器M1よりも車両Vの後方に設置された高圧バッテリである。インバータとしての機器M1は、例えば、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータ(図示略)と接続される。インバータは、高圧バッテリの直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリとしての機器M2は、例えば、百ボルト以上の電圧を供給可能なバッテリである。すなわち、本実施形態の導電路20は、高圧バッテリとインバータ間の高電圧のやりとりを可能とする高圧回路を構成している。
(導電路20の構成)
図1に示すように、導電路20は、複数本(ここでは、3本)の電線21と、複数本の電線21の第1端部に取り付けられたコネクタ31と、複数本の電線21の第2端部に取付けられたコネクタ32と、各電線21をそれぞれ包囲する複数の外装部材25とを有している。各電線21の一端部は1つのコネクタ31を介して機器M1と接続され、各電線21の他端部はコネクタ32を介して機器M2と接続されている。各電線21は、例えば、車両Vの前後方向に延びるように長尺状に形成されている。各電線21は、例えば、導電路20の配策経路に応じて、二次元状又は三次元状に曲げられるように形成されている。本実施形態の各電線21は、高電圧・大電流に対応可能な高圧電線である。各電線21は、自身に電磁シールド構造を有するシールド電線であってもよいし、自身に電磁シールド構造を有しないノンシールド電線であってもよい。
(電線21の構成)
図2から図5に示すように、各電線21は、導体よりなる芯線22と、芯線22の外周を被覆する絶縁被覆23とを有する被覆電線である。
(芯線22の構成)
芯線22としては、例えば、複数の金属素線を撚り合わせてなる撚り線、内部が中実構造をなす柱状の1本の金属棒からなる柱状導体や内部が中空構造をなす筒状導体などを用いることができる。芯線22としては、例えば、撚り線、柱状導体や筒状導体を組み合わせて用いてもよい。柱状導体としては、例えば、単芯線やバスバなどを挙げることができる。本実施形態の芯線22は、撚り線である。芯線22の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。
芯線22の長さ方向と直交する平面によって芯線22を切断した断面形状(つまり、横断面形状)は、任意の形状にすることができる。芯線22の横断面形状は、例えば、円形状、半円状、多角形状、正方形状や扁平形状に形成されている。本実施形態の芯線22の横断面形状は、円形状に形成されている。
(絶縁被覆23の構成)
絶縁被覆23は、例えば、芯線22の外周面を周方向全周にわたって被覆している。絶縁被覆23は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料によって構成されている。絶縁被覆23の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を主成分とする合成樹脂、等を用いることができる。絶縁被覆23の材料としては、1種の材料を単独で、又は2種以上の材料を適宜組み合わせて用いることができる。絶縁被覆23は、例えば、芯線22に対する押出成形(押出被覆)によって形成することができる。
(外装部材25の構成)
外装部材25は、例えば、電線21の長さ方向の一部の外周を被覆するように設けられている。外装部材25は、例えば、電線21の長さ方向の両端が開口する筒状をなしている。外装部材25は、例えば、複数の電線21の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。本実施形態の外装部材25は、円筒状に形成されている。
図2、図5に示すように、外装部材25は、例えば、外装部材25の中心軸線L1が延びる軸線方向(長さ方向)に沿って環状凸部25aと環状凹部25bとが交互に連設された蛇腹構造を有している。外装部材25の材料としては、例えば、導電性を有する樹脂材料や導電性を有さない樹脂材料を用いることができる。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。本実施形態の外装部材25は、合成樹脂製のコルゲートチューブである。
(コネクタ31の構成)
図2から図7に示すように、コネクタ31は、ハウジング41と複数のシール部材51と、リテーナ61とを有している。
図2、図4、図5に示すように、ハウジング41は、フランジ部42と、複数(図2では3個)の貫通部43とを有している。フランジ部42は、例えば平板状である。フランジ部42は、電線貫通孔42aを有している。電線貫通孔42aは、各貫通部43に対応して設けられている。つまり、本実施形態のフランジ部42は、3個の電線貫通孔42aを有している。また、図3に示すように、フランジ部42は、複数(本実施形態では3個)のボルト貫通孔42bを有している。電線貫通孔42a及びボルト貫通孔42bは、フランジ部42の厚さ方向にフランジ部42を貫通している。ボルト貫通孔42bには、図示しない固定ボルトが貫通し、コネクタ31のハウジング41は、固定ボルトによって機器M1に固定される。
複数の貫通部43は、フランジ部42の外側面に設けられている。図3に示すように、複数の貫通部43は、一列に配列されている。複数の貫通部43は、例えば円筒状である。図5に示すように、貫通部43の内部は、フランジ部42の電線貫通孔42aと連通している。各貫通部43には、電線21が個別に挿通される。電線21は、フランジ部42の電線貫通孔42aによって、貫通部43が設けられた側と反対側に突出している。
各電線21の端部には、端子金具28が個別に取着されている。各端子金具28は、例えば、導電性を有する金属から構成される。各端子金具28は、機器M1の内部において、ボルト等によって固定される。端子金具28は、例えば金属平板を母材に打ち抜き加工や曲げ加工を施して形成される。端子金具28は、電線21の芯線22に例えば圧着によって取着されている。
各貫通部43には、シール部材51がそれぞれ収容される。シール部材51は、円環状に形成されている。シール部材51は樹脂材料により形成されている。シール部材51には、電線21が挿通される。シール部材51は、絶縁被覆23の外周面と貫通部43の内周面との間に圧縮状態で介在される。このシール部材51は、フランジ部42の電線貫通孔42aへの水などの侵入を抑制する。シール部材51の材料としては、絶縁被覆23の外周面と貫通部43の内周面との間をシール可能なゴム材等を用いることができる。
貫通部43の外側面には、抜止突起43A,43Bが設けられている。
リテーナ61は、貫通部43に係止され、貫通部43内に配設されたシール部材51を抜け止めする。
リテーナ61は、貫通部43の配列方向に沿って分割された第1分割リテーナ61A及び第2分割リテーナ61Bにより構成される。
第1分割リテーナ61Aは、各貫通部43のシール部材51を抜け止めする3個の第1リテーナ部材62Aと、隣り合う第1リテーナ部材62Aを互いに連結する第1連結部材68Aとを有している。
第1リテーナ部材62Aは、シール部材51を抜け止めする本体部63と、本体部63と一体に形成され、電線21の長さ方向に延びる突出部66とを有している。
本体部63は、貫通部43の内部に挿入される抜止部64と、抜止部64の外側に配置される接続部65とを有している。抜止部64は、貫通部43の内周面に沿った半円環状に形成されている。接続部65は、貫通部43の外周面に沿った半円筒状に形成されている。接続部65には、貫通部43の外側面に設けられた抜止突起43Aが嵌り込む抜止孔65aが形成されている。
本体部63は、抜止部64と接続部65とにより貫通部43を内側と外側とから挟み込む。そして、接続部65の抜止孔65aと、貫通部43の抜止突起43Aとが互いに係合することにより、第1リテーナ部材62A及び第2リテーナ部材62Bの本体部63がハウジング41の貫通部43に固定される。この本体部63は、貫通部43内のシール部材51を抜け止めする。
突出部66は、外装部材25の内周面に沿った半円筒状に形成されている。突出部66は、電線21の径方向において、電線21と外装部材25との間に配置される。本実施形態の突出部66は、電線21の径方向において、突出部66の少なくとも一部が電線21と外装部材25との間に配置される。詳述すると、突出部66の長さは、導電路20の長さと、導電路20の形状に応じて、突出部66の全体が外装部材25の端部25cが露出しないように設定される。例えば、図1に示すように、導電路20は、車両に応じて屈曲して配策され、配策の状態によっては外装部材25の端部25cがコネクタ31,32の本体部63から離れる場合がある。また、車両に搭載された導電路20は、周囲の温度による収縮によって電線21と外装部材25の長さに差が生じる場合がある。突出部66の長さは、これらの状態に係わらず、突出部66の先端が外装部材25内に挿入され、その挿入部分が外装部材25と電線21との間に位置するように設定されている。
第2分割リテーナ61Bは、各貫通部43のシール部材51を抜け止めする3個の第2リテーナ部材62Bと、隣り合う第2リテーナ部材62Bを互いに連結する第2連結部材68Bとを有している。第2リテーナ部材62Bは、第1リテーナ部材62Aと同じ構成であるため、第2リテーナ部材62Bの構成部材について第1リテーナ部材62Aの構成部材と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
本実施形態において、第1分割リテーナ61Aと第2分割リテーナ61Bは、互いに同じ形状である。つまり、2つの分割リテーナの一方を第1分割リテーナ61Aとし、2つの分割リテーナの他方を第2分割リテーナ61Bとする。つまり、1種類の分割リテーナによりリテーナ61を構成する。これにより、部品の種類の増加を抑制し、部品コストの増加を抑制する。このリテーナ61は、筒状の抜止部と、筒状の固定部とを有する。
図1に示すコネクタ32は、コネクタ31と同様に構成される。したがって、コネクタ32の側においても、電線21と外装部材25の端部25cとの摩擦から電線21を保護できる。なお、コネクタ32は、コネクタ31と異なる構成であってもよい。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)ワイヤハーネス10は、芯線22と、芯線22の外周を被覆する絶縁被覆23とを有する電線21と、電線21の長さ方向の一部の外周を覆う筒状の外装部材25と、電線21が挿通される貫通部43を有するハウジング41と、電線21と貫通部43との間をシールするシール部材51と、貫通部43に係止され、シール部材51の抜け止めを行うリテーナと、を備える。リテーナは、電線21の径方向から電線21を挟む第1リテーナ部材62A及び第2リテーナ部材62Bを有し、第1リテーナ部材62A及び第2リテーナ部材62Bは、貫通部43に係止され、シール部材51を抜け止めする本体部63と、本体部63から突出する突出部66と、を備える。突出部66は、電線21の径方向において、電線21と外装部材25との間に配置される。
したがって、リテーナ61の突出部66が外装部材25と電線21との間に配置されるため、外装部材25の端部25cが電線21の絶縁被覆23に接触することが抑制される。このため、電線21と外装部材25の端部25cとの摩擦から電線21を保護できる。
第1リテーナ部材62Aの突出部66と第2リテーナ部材62Bの突出部66は、半円筒形状であり、第1リテーナ部材62Aと第2リテーナ部材62Bとにより円筒状の突出部を構成する。この円筒状の突出部は、外装部材25の端部25cから外装部材25の中に挿入される。このため、外装部材25の端部25cから突出する電線21は、円筒状の突出部により覆われるため、電線21が露出することが抑制され、電線21を保護できる。
また、外装部材25から突出部66の一部が露出する場合、その突出部と外装部材25とにテープ巻きを施すことにより、外装部材25をリテーナ61に固定することができるとともに、外装部材25の端部25cをテープにより覆うことでから外装部材25の内部に飛翔物等が入り込むことを抑制できる。
(2)ワイヤハーネス10は、複数の電線21と、複数の電線21を個別に覆う複数の外装部材25とを備え、ハウジング41は、複数の電線21が個別に挿通される複数の貫通部43を有し、隣り合う2つの貫通部43に係止される2つの第1リテーナ部材62Aは第1連結部材によって互いに連結され、隣り合う2つの貫通部43に係止される2つの第2リテーナ部材62Bは第2連結部材によって互いに連結されている。
図6、図7に示すように、第1分割リテーナ61Aと第2分割リテーナ61Bは、ハウジング41の貫通部43に固定する。なお、図6は、第2分割リテーナ61Bを固定した状態を示す。なお、図6では、電線21及びシール部材51が省略されている。そして、第1分割リテーナ61Aにより、各貫通部43に第1リテーナ部材62Aと第2リテーナ部材62Bとが係止される。このため、各貫通部43に第1リテーナ部材と第2リテーナ部材とをそれぞれ係止するものと比べ、工程数が少なくなる。
また、各外装部材25を固定する複数の第1リテーナ部材62Aを第1連結部材68Aにより連結するとともに、各外装部材25を固定する複数の第2リテーナ部材62Bを第1連結部材68Aにより連結することにより、各外装部材25の間隔、つまり各電線21の間隔を小さくできる。これにより、コネクタ31を小型化できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・突出部66の形状を適宜変更してもよい。例えば、本体部63から延びる棒状とする。棒状である複数の突出部66を外装部材25の内部に挿入することで、突出部66が外装部材25と電線21との間に配置され、電線21と外装部材25の端部25cとの摩擦から電線21を保護できる。なお、突出部66を棒状とした場合、外装部材25の周方向に間隔を開けて2つ以上の突出部66が電線21と外装部材25との間に配置されるようにすることが好ましい。
・第1分割リテーナ61Aと第2分割リテーナ61Bは、例えばヒンジによって互いに接続されていてもよい。
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(イ)芯線と、前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する電線が挿通されるコネクタであって、
前記電線は、前記電線の長さ方向の一部の外周が筒状の外装部材によって覆われ、
前記コネクタは、
前記電線が挿通される貫通部を有するハウジングと、
前記電線と前記貫通部との間をシールするシール部材と、
前記貫通部に係止され、前記シール部材の抜け止めを行うリテーナと、
を備え、
前記リテーナは、前記電線の径方向から前記電線を挟む第1リテーナ部材及び第2リテーナ部材を有し、
前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材は、
前記貫通部に係止され、前記シール部材を抜け止めする本体部と、
前記本体部から突出する突出部と、を備え、
前記突出部は、前記電線の径方向において、前記電線と前記外装部材との間に配置される、
コネクタ。
10 ワイヤハーネス
20 導電路
21 電線
22 芯線
23 絶縁被覆
25 外装部材
25a 環状凸部
25b 環状凹部
25c 端部
28 端子金具
31,32 コネクタ
41 ハウジング
42 フランジ部
42a 電線貫通孔
42b ボルト貫通孔
43 貫通部
43A 抜止突起
43B 抜止突起
51 シール部材
61 リテーナ
61A 第1分割リテーナ
61B 第2分割リテーナ
62A 第1リテーナ部材
62B 第2リテーナ部材
63 本体部
64 抜止部
65 接続部
65a 抜止孔
66 突出部
68A 第1連結部材
68B 第2連結部材
L1 中心軸線
M1,M2 機器
V 車両

Claims (4)

  1. 芯線と、前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する電線と、
    前記電線の長さ方向の一部の外周を覆う筒状の外装部材と、
    前記電線が貫通する貫通部を有するハウジングと、
    前記電線と前記貫通部との間をシールするシール部材と、
    前記貫通部に係止され、前記シール部材の抜け止めを行うリテーナと、
    を備え、
    前記リテーナは、前記電線の径方向から前記電線を挟む第1リテーナ部材及び第2リテーナ部材を有し、
    前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材は、
    前記貫通部に係止され、前記シール部材を抜け止めする本体部と、
    前記本体部から突出する突出部と、を有し、
    前記突出部は、前記電線の径方向において、前記電線と前記外装部材との間に配置される、
    ワイヤハーネス。
  2. 複数の前記電線と、前記複数の電線を個別に覆う複数の前記外装部材と、をさらに備え、
    前記ハウジングは、前記複数の電線が個別に貫通する複数の前記貫通部を有し、
    隣り合う2つの前記貫通部に係止される2つの前記第1リテーナ部材は第1連結部材によって互いに連結され、
    隣り合う2つの前記貫通部に係止される2つの前記第2リテーナ部材は第2連結部材によって互いに連結されている、
    請求項1に記載のワイヤハーネス。
  3. 前記外装部材の端部は、前記第1リテーナ部材及び前記第2リテーナ部材の前記本体部に接している、
    請求項1又は請求項2に記載のワイヤハーネス。
  4. 前記外装部材の端部は、前記本体部から前記突出部の先端までの間に位置する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
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