JP2021136277A - ワイヤハーネス - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示のワイヤハーネスは、電線部材と、前記電線部材が貫通する貫通孔を有する環状の電磁波吸収部材と、前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定する固定部材と、を有し、前記貫通孔の内周面は、前記電線部材の外周面と対向しており、前記貫通孔の内周面は、第1部分と、前記第1部分と前記貫通孔の中心軸に対して点対称な位置に配置された第2部分とを有し、前記固定部材は、前記電線部材が前記第1部分と接触するとともに前記第2部分と離隔するように、前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定している。
この構成によれば、被覆部材により被覆された状態で電線が電磁波吸収部材の貫通孔に貫通される。このため、貫通孔の内周面が電線の外周面に直接接触することを抑制できる。これにより、貫通孔の内周面との接触に起因して電線が損傷することを好適に抑制できる。
この構成によれば、電磁波吸収部材と、その電磁波吸収部材の外周を包囲する電磁シールド部材とによって、電線部材から放射される電磁波を低減することができる。
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。
図1に示すワイヤハーネス10は、2個又は3個以上の電気機器(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の前部に設置されたインバータ11と、そのインバータ11よりも車両Vの後方に設置された高圧バッテリ12とを電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、車両Vの床下等を通るように配索される。例えば、ワイヤハーネス10の長さ方向の中間部が車両Vの床下等の車室外を通るように配策される。インバータ11は、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11は、高圧バッテリ12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12は、例えば、数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。
各電線20の一端部はコネクタC1を介してインバータ11と接続され、各電線20の他端部はコネクタC1を介して高圧バッテリ12と接続されている。各電線20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20は、例えば、ワイヤハーネス10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。各電線20は、例えば、高電圧・大電流に対応可能な高圧電線である。各電線20は、例えば、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。本実施形態の各電線20は、ノンシールド電線である。
芯線21の長さ方向と直交する平面によって芯線21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21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21の横断面形状は、円形状に形成されている。
絶縁被覆22は、例えば、芯線21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22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22の材料としては、例えば、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を用いることができる。絶縁被覆22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22は、例えば、芯線21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。
図1に示した外装部材30は、全体として長尺の筒状をなしている。外装部材30の内部空間には、複数の電線20が収容されている。外装部材30は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように形成されている。外装部材30は、例えば、飛翔物や水滴から電線20を保護する。外装部材30としては、例えば、金属製又は樹脂製のパイプや、樹脂製のプロテクタ、樹脂等からなり可撓性を有するコルゲートチューブやゴム製の防水カバー又はこれらを組み合わせて用いることができる。金属製のパイプの材料としては、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。樹脂製のプロテクタやコルゲートチューブの材料としては、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。
コルゲートチューブ40は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。コルゲートチューブ40は、例えば、複数の電線20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。コルゲートチューブ40は、例えば、電線20の長さ方向(軸方向)の一部を包囲するように設けられている。コルゲートチューブ40は、その長さ方向に沿って環状凸部41と環状凹部42とが交互に連設された蛇腹構造を有している。コルゲートチューブ40は、芯線21よりも可撓性に優れている。本実施形態のコルゲートチューブ40は、円筒状に形成されている。
コルゲートチューブ50は、例えば、各電線20の長さ方向において、コルゲートチューブ40と離れて設けられている。コルゲートチューブ50は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。コルゲートチューブ50は、例えば、複数の電線20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。コルゲートチューブ50は、例えば、電線20の長さ方向の一部を包囲するように設けられている。コルゲートチューブ50は、その長さ方向に沿って環状凸部51と環状凹部52とが交互に連設された蛇腹構造を有している。コルゲートチューブ50は、芯線21よりも可撓性に優れている。本実施形態のコルゲートチューブ50は、円筒状に形成されている。
保護部材60は、例えば、コルゲートチューブ40の外周とコルゲートチューブ50の外周との間に架け渡されるように設けられている。保護部材60は、例えば、電線20の長さ方向の両端が開口する筒状をなしている。保護部材60の材料としては、例えば、比較的硬度の高い弾性材料を用いることができる。弾性材料としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム等のゴムやエラストマを用いることができる。
ワイヤハーネス10は、例えば、電線部材25を有している。電線部材25は、例えば、電線20と、電線20を被覆する被覆部材70とを有している。ワイヤハーネス10は、例えば、電線部材25の長さ方向の一部に設けられた電磁波吸収部材80と、電磁波吸収部材80を電線部材25に固定する固定部材90とを有している。ワイヤハーネス10は、例えば、電線部材25を包囲する編組部材100と、編組部材100の外周を被覆し、編組部材100の広がりを規制する規制部材110とを有している。
被覆部材70は、例えば、電磁波吸収部材80を貫通する部分の電線20を被覆するように形成されている。被覆部材70は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ50との間に位置する電線20の外周を包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、コルゲートチューブ40,50の双方から露出された電線20を包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。被覆部材70は、例えば、複数の電線20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。被覆部材70は、例えば、コルゲートチューブ40,50の双方から露出されている。なお、被覆部材70は、例えば、長さ方向の一端部がコルゲートチューブ40の内部空間に収容され、長さ方向の他端部がコルゲートチューブ50の内部空間に収容されるようにしてもよい。被覆部材70の外周寸法は、例えば、コルゲートチューブ40,50の内周寸法よりも小さく設定されている。
図2に示すように、電磁波吸収部材80は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ50との間に位置する電線20の外周に設けられている。例えば、電線20の長さ方向において、電磁波吸収部材80の一方側にはコルゲートチューブ40が設けられ、電磁波吸収部材80の他方側にはコルゲートチューブ50が設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ40と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ50と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、コルゲートチューブ40,50から露出されている。電磁波吸収部材80は、例えば、複数の電線20の外周を一括して包囲するように設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、被覆部材70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。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20から放射される電磁波(電磁ノイズ)の一部を吸収する。
固定部材90は、例えば、電磁波吸収部材80を電線部材25に固定するように設けられている。固定部材90は、例えば、電磁波吸収部材80を被覆部材70に固定するように設けられている。固定部材90は、例えば、電線部材25の長さ方向において電線部材25に対する電磁波吸収部材80の相対移動を規制する機能を有している。固定部材90は、例えば、電線20の長さ方向と交差する方向、つまり電線20の径方向において、電磁波吸収部材80と編組部材100との間に設けられている。
編組部材100は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。編組部材100は、例えば、電線20の長さ方向の略全長にわたって電線20の外周を包囲するように設けられている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ40,50の内部空間のそれぞれにおいて、複数の電線20の外周を一括して包囲するように形成されている。換言すると、コルゲートチューブ40,50はそれぞれ、電線20及び編組部材100の外周を包囲するように設けられている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ50との間において、電磁波吸収部材80の外周を包囲するように形成されている。編組部材100は、例えば、電磁波吸収部材80を被覆する部分の外形が他の部分の外形に比べて大きくなるように形成されている。編組部材100は、例えば、保護部材60の内部空間において、電線部材25、電磁波吸収部材80及び固定部材90の外周を包囲するように設けられている。
規制部材110は、例えば、編組部材100の外周面を被覆するように形成されている。規制部材110は、例えば、コルゲートチューブ40,50から露出された編組部材100の外周面を被覆するように形成されている。規制部材110は、例えば、編組部材100が径方向及び周方向に広がることを抑制する機能を有している。規制部材110は、例えば、電線20の長さ方向と交差する方向、つまり電線20の径方向において、編組部材100と保護部材60との間に設けられている。
保護部材60は、例えば、電磁波吸収部材80の外周を包囲するように設けられている。保護部材60は、例えば、保護部材60の内部に配置された各種部材を防水する防水カバーとして機能する。
接続筒部61は、例えば、コルゲートチューブ40の外周に嵌合可能な大きさの筒状に形成されている。本実施形態の接続筒部61は、円筒状に形成されている。接続筒部61の端部の内周面には、例えば、コルゲートチューブ40に係止する1つ又は複数(ここでは、4つ)のリップ61Aが形成されている。各リップ61Aは、例えば、接続筒部61の内周面の全周にわたって連続して形成されており、無端状の構造に形成されている。各リップ61Aは、例えば、接続筒部61がコルゲートチューブ40の外周に嵌合したときに、そのコルゲートチューブ40の環状凹部42に入り込むように形成されている。
次に、ワイヤハーネス10の製造方法について説明する。
図5に示す工程では、シート状の被覆部材70を電線20の周方向に巻くことによって、複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状の被覆部材70を形成する。これにより、電線20と被覆部材70とを有する電線部材25が形成される。続いて、複数の電線20の外周を包囲する被覆部材70を、磁性体コア82の貫通孔81に貫通させる。このとき、図3に示した被覆部材70の端部72と端部73とは接着されていないため、被覆部材70がシート状態に戻ろうとする。但し、被覆部材70が筒状をなす状態で貫通孔81に貫通されているため、被覆部材70がシート状態に戻ろうとするときに、その被覆部材70が貫通孔81の内周面に接触する。これにより、被覆部材70がシート状態に戻ることを抑制でき、被覆部材70を筒状態に維持することができる。また、本工程における電線部材25は、例えば、貫通孔81の内部において一方側に片寄って配置されていない。
(1)ワイヤハーネス10は、電線部材25と、電線部材25が貫通する貫通孔81を有する環状の電磁波吸収部材80と、電磁波吸収部材80を電線部材25に固定する固定部材90とを有している。貫通孔81の内周面は、第1部分81Aと、第1部分81Aと貫通孔81の中心軸に対して点対称な位置に配置された第2部分81Bとを有している。固定部材90は、電線部材25が第1部分81Aと接触するとともに第2部分81Bと離隔するように、電磁波吸収部材80を電線部材25に固定している。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。
テープ部材65Aは、例えば、保護部材60の長さ方向の端部をコルゲートチューブ40の外周面に固定するように形成されている。テープ部材66Aは、例えば、保護部材60の長さ方向の端部をコルゲートチューブ50の外周面に固定するように形成されている。
例えば図8に示すように、被覆部材70を、電線20の長さ方向に沿って延びるスリットを有さない筒状をなす構造に具体化してもよい。本変更例の被覆部材70は、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように形成されている。例えば、本変更例の被覆部材70は、内部に電線20が配置される前の状態からすでに筒体として形成されているものである。
・上記実施形態では、固定部材90を、電磁波吸収部材80の外周面82A全面を被覆するようにテープ部材91を巻いて形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、テープ部材91を、電磁波吸収部材80の外周面の一部のみを被覆するように巻いて固定部材90を形成してもよい。
図12に示す工程では、シート状の被覆部材70を電線20の周方向に巻くことによって、複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状の被覆部材70を形成する。続いて、複数の電線20を包囲する被覆部材70を、磁性体コア82の貫通孔81に貫通させる。
例えば図18に示すように、電磁波吸収部材80を、磁性体コア82と、その磁性体コア82を収容するケース120とを含む構成としてもよい。なお、ケース120の材料としては、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。ケース120の材料としては、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。
ケース120は、環状をなすように形成されている。ケース120は、複数の電線20が一括して貫通する貫通孔121を有している。ケース120は、貫通孔121を有することにより環状をなしている。貫通孔121は、磁性体コア82の貫通孔82Xと連通されている。電磁波吸収部材80では、貫通孔121と貫通孔82Xとによって電磁波吸収部材80の貫通孔81が構成されている。
・上記実施形態の電磁波吸収部材80におけるテーパ部83A,84Aの形成を省略してもよい。
・上記実施形態における編組部材100を省略してもよい。
・上記実施形態の電線20を低圧電線に変更してもよい。
・上記実施形態では、外装部材30の内部に収容される電線20が2本であったが、特に限定されるものではなく、車両Vの仕様に応じて電線20の本数は変更することができる。例えば、外装部材30の内部に収容される電線20は、1本であってもよいし、3本以上であってもよい。例えば、外装部材30に収容される電線として、低圧バッテリと各種低電圧機器(例えば、ランプ、カーオーディオ等)とを接続する低圧電線を追加した構成としてもよい。
例えば図20に示すように、高圧バッテリ12が車両Vの床の略全体に配置され、その高圧バッテリ12とインバータ11とを電気的に接続するワイヤハーネス10に具体化してもよい。
V 車両
10 ワイヤハーネス
11 インバータ
12 高圧バッテリ
20 電線
21 芯線
22 絶縁被覆
25 電線部材
30 外装部材
40 コルゲートチューブ(第1外装部材)
41 環状凸部
42 環状凹部
50 コルゲートチューブ(第2外装部材)
51 環状凸部
52 環状凹部
60 保護部材
61,62 接続筒部
61A,62A リップ
63 本体筒部
65,66 連結部材
65A,66A テープ部材
67 スリット
68,69 端部
70 被覆部材
71 スリット
72 端部(第1端部)
73 端部(第2端部)
80 電磁波吸収部材
81 貫通孔
81A 第1部分
81B 第2部分
82 磁性体コア
82A 外周面
82B 側面
82C 側面
82X 貫通孔
83 端部
83A テーパ部
84 端部
84A テーパ部
85 中央部
86 領域
90 固定部材
91 テープ部材
A1−A8 領域
100 編組部材
110 規制部材
111 テープ部材
120 ケース
121 貫通孔
122 周壁
123A,123B 側壁
124 収容部
125 端部
126 端部
127 中央部
Claims (9)
- 電線部材と、
前記電線部材が貫通する貫通孔を有する環状の電磁波吸収部材と、
前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定する固定部材と、を有し、
前記貫通孔の内周面は、前記電線部材の外周面と対向しており、
前記貫通孔の内周面は、第1部分と、前記第1部分と前記貫通孔の中心軸に対して点対称な位置に配置された第2部分とを有し、
前記固定部材は、前記電線部材が前記第1部分と接触するとともに前記第2部分と離隔するように、前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定しているワイヤハーネス。 - 前記電線部材は、電線と、前記電線の外周を被覆する被覆部材とを有し、
前記被覆部材は、前記電線の外周を被覆した状態で前記貫通孔に貫通している請求項1に記載のワイヤハーネス。 - 前記被覆部材は、前記電線の長さ方向に沿って延びるスリットを有するシート状に形成されており、
前記被覆部材は、前記電線の長さ方向と交差する第1方向における第1端部と、前記第1端部と前記第1方向において反対側に設けられた第2端部とを有しており、
前記被覆部材は、前記第1端部に前記第2端部を重ね合わせることにより、前記電線の外周を周方向全周にわたって包囲する筒状をなすように形成されており、
前記固定部材は、前記被覆部材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請求項2に記載のワイヤハーネス。 - 前記固定部材は、1本のテープ部材が巻き回されて構成されており、
前記固定部材は、
前記貫通孔から一方側に導出された前記電線部材の外周に前記テープ部材が巻き回された第1領域と、
前記第1領域から外方に引き出された前記テープ部材が、前記電磁波吸収部材の外周面に接着されるとともに、前記貫通孔から他方側に導出された前記電線部材まで延びるように形成された第2領域と、
前記貫通孔から前記他方側に導出された前記電線部材の外周に前記テープ部材が巻き回された第3領域と、
前記第3領域から外方に引き出された前記テープ部材が、前記電磁波吸収部材の外周面に接着されるとともに、前記第1領域まで延びるように形成された第4領域と、を有し、
前記第4領域における前記テープ部材は、前記第2領域における前記テープ部材と交差して延びるように形成されており、
前記テープ部材は、前記電磁波吸収部材の外周面のうち周方向の一部のみを覆うように形成されており、
前記第1部分は、前記中心軸方向と交差する方向において、前記第2部分よりも、前記テープ部材によって覆われた前記電磁波吸収部材の外周面に近い位置に配置された部分である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。 - 前記電線部材及び前記電磁波吸収部材の外周を覆う筒状の電磁シールド部材を更に有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。
- 前記固定部材は、テープ部材であり、
前記固定部材は、前記貫通孔の中心軸が延びる中心軸方向と交差する方向において、前記電磁波吸収部材と前記電磁シールド部材との間に設けられており、
前記固定部材は、前記電磁波吸収部材の外周面を被覆するとともに前記電線部材の外周面を被覆している請求項5に記載のワイヤハーネス。 - 前記電線部材を収容する第1外装部材と、
前記電線部材を収容し、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と離れて設けられた第2外装部材と、
前記電磁波吸収部材の外周を覆い、前記第1外装部材の外周と前記第2外装部材の外周との間に架け渡すように固定された保護部材と、を更に有し、
前記電磁波吸収部材は、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と前記第2外装部材との間に設けられている請求項6に記載のワイヤハーネス。 - 前記保護部材の内周面は、前記電磁シールド部材の外周面と接触しており、
前記電磁シールド部材の内周面は、前記電磁波吸収部材の外周面を被覆する前記テープ部材と接触している請求項7に記載のワイヤハーネス。 - 前記第1外装部材及び前記第2外装部材から露出された前記電磁シールド部材の外周面を被覆し、前記電磁シールド部材の径方向への広がりを規制する規制部材を更に有する請求項7又は請求項8に記載のワイヤハーネス。
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