JP2022037300A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えた任意形状の配策と電線の保護とを両立させることが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１が、屈曲可能な可撓管部分１１１、及び当該可撓管部分１１１に比べて可撓性が低い低可撓管部分１１２、が長手方向Ｄ１１に連結された外装管１１と、金属棒状の単芯線１２２ａを有する被覆電線であって、低可撓管部分１１２の内部に位置するように外装管１１に挿通された第１電線部分１２２と、第１電線部分１２２の単芯線１２２ａに比べて屈曲に対する剛性が低い金属棒状の単芯線１２１ａを有し、第１電線部分１２２と単芯線１２１ａの端部どうしが接合された被覆電線であって、可撓管部分１１１の内部に位置して当該可撓管部分１１１ごと屈曲可能となるように外装管１１に挿通された第２電線部分１２２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、被覆電線が外装管の内部に挿通されたワイヤハーネスに関するものである。

従来、例えば車両の床下配線等のように外界に曝されるワイヤハーネスにおいて、保護と任意形状での配策とを両立させるために、屈曲可能な可撓管部分を有する外装管を用いたワイヤハーネスが知られている（例えば特許文献１参照。）。このような外装管によれば、外装管で内部電線を保護しつつ、可撓管部分での屈曲により任意形状での配策が可能となっている。

特開２００９－２３８８３１号公報

しかしながら、可撓管部分を有する外装管を用いたワイヤハーネスは、可撓管部分での良好な可撓性故にそのままでは曲げた形状の維持が困難であり、配策の際に形状保持のためのクリップやプロテクタ等の別部品が必要となる。そして、このような形状保持のための別部品は、任意形状の曲げ形状に合わせて一点一様の部品となることが多く、コストが膨らみがちとなる。

従って、本発明は、上記のような問題に着目し、コストを抑えた任意形状の配策と電線の保護とを両立させることができるワイヤハーネスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、ワイヤハーネスは、屈曲可能な可撓管部分、及び当該可撓管部分に比べて可撓性が低い低可撓管部分、が長手方向に連結された外装管と、金属棒状の単芯線を有する被覆電線であって、前記低可撓管部分の内部に位置するように前記外装管に挿通された第１電線部分と、前記第１電線部分の単芯線に比べて屈曲に対する剛性が低い金属棒状の単芯線を有し、前記第１電線部分と単芯線の端部どうしが接合された被覆電線であって、前記可撓管部分の内部に位置して当該可撓管部分ごと屈曲可能となるように前記外装管に挿通された第２電線部分と、を備えたことを特徴とする。

上記のワイヤハーネスによれば、第１電線部分の単芯線よりも剛性の低い単芯線を有する第２電線部分が、内部電線を保護する外装管における可撓管部分ごと屈曲可能となっていることで任意形状の配策と保護とが両立される。そして、第２電線部分は、金属棒状の単芯線を有することから撚り線を芯線とした電線等に比べると剛性が高く、その剛性を以て自身の曲げ形状を維持することができる。従って、配策の際に形状保持のための別部品が不要であり、その分、コストを抑えることができる。このように、上記のワイヤハーネスによれば、コストを抑えた任意形状の配策と電線の保護とを両立させることができる。

一実施形態のワイヤハーネスを、その長手方向に沿った断面で示す模式図である。 図１に示されているワイヤハーネスのＶ１１－Ｖ１１線に沿った断面を示す模式図である。 図１及び図２に示されているワイヤハーネスが曲げられる様子を、図１と同様の断面で示す模式図である。 図１～図３に示されているワイヤハーネスに対する変形例を、図１と同様の断面で示す模式図である。

以下、ワイヤハーネスの一実施形態について説明する。

図１は、一実施形態のワイヤハーネスを、その長手方向に沿った断面で示す模式図であり、図２は、図１に示されているワイヤハーネスのＶ１１－Ｖ１１線に沿った断面を示す模式図である。

この図１及び図２に示されるワイヤハーネス１は、車両の床下等といった外界に曝される箇所に配策されて、バッテリから電気機器へと高圧の直流電力を供給するものである。このワイヤハーネス１は、外装管１１、正負２本の接合被覆電線１２、及び編組チューブ１３、を備えている。

外装管１１は、樹脂で形成され、可撓管部分１１１及び低可撓管部分１１２が長手方向Ｄ１１に連結されて内部電線を保護する保護チューブである。可撓管部分１１１は蛇腹状に形成された屈曲可能な管部分であり、低可撓管部分１１２は、直管状に形成されて可撓管部分１１１に比べて可撓性が低い管部分である。

接合被覆電線１２は、金属棒状の単芯線を有する被覆電線であって、第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２を備えている。第１電線部分１２１は、例えばステンレス等の剛性の高い導電性金属で丸棒状に形成された単芯線１２１ａを有する電線部分であって、低可撓管部分１１２の内部に位置するように外装管１１に挿通される。第２電線部分１２２は、例えば銅やアルミニウム等のように、第１電線部分１２１の単芯線１２１ａに比べて屈曲に対する剛性が低い導電性金属で丸棒状に形成された単芯線１２２ａを有する電線部分である。この第２電線部分１２２は、可撓管部分１１１の内部に位置し、後述するように可撓管部分１１１ごと屈曲可能となるように外装管１１に挿通される。

本実施形態では、第１電線部分１２１の単芯線１２１ａと第２電線部分１２２の単芯線１２２ａとが、例えば熱溶接、超音波接合、及び冷間溶接等の接合方法によって接合されている。そして、これらの単芯線１２１ａ，１２２ａの接合体が、共通の樹脂被覆１２３で被覆されて接合被覆電線１２が構成されている。また、第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２を有する接合被覆電線１２は、各単芯線１２１ａ，１２２ａの端部どうしの接合部分１２ａが低可撓管部分１１２の内側に位置するように外装管１１に挿通されている。

編組チューブ１３は、導電性金属の編組でチューブ状に形成された電磁シールドを目的とした部材である。この編組チューブ１３は、正負２本の接合被覆電線１２が内部に通され状態で外装管１１と接合被覆電線１２との間に介装される。

ワイヤハーネス１は、所望の配策形状に応じて以下に説明するように曲げられて車両の床下等といった設置箇所に固定される。尚、図１では、接合被覆電線１２について、剛性の高い単芯線１２１ａを有する第１電線部分１２１が２箇所、剛性の低い単芯線１２２ａを有する第２電線部分１２２が、第１電線部分１２１の相互間に１箇所、図示されている。そして、このような接合被覆電線１２に応じて、外装管１１について、直管状の低可撓管部分１１２が２箇所、蛇腹状の可撓管部分１１１が、低可撓管部分１１２の相互間に１箇所、図示されている。しかしながら、図１の図示は、飽くまでも模式的なものであり、ワイヤハーネス１における第１電線部分１２１、第２電線部分１２２、可撓管部分１１１、及び低可撓管部分１１２、の設置数や配置は実際の配策形状に応じたものとなる。

図３は、図１及び図２に示されているワイヤハーネスが曲げられる様子を、図１と同様の断面で示す模式図である。

この図３に示されているように、ワイヤハーネス１は、内部に剛性の低い第２電線部分１２２が配置された可撓管部分１１１で曲げられる。図３には、１箇所だけ図示された第２電線部分１２２及び可撓管部分１１１が９０°に曲げられる様子が一例として示されている。実際には、所望の配策形状に応じて適宜の設置数や配置で設けられた第２電線部分１２２及び可撓管部分１１１が、その配策形状に応じた角度で曲げられることとなる。そして、このように曲げられたワイヤハーネス１が、第２電線部分１２２の剛性によって曲げ形状が維持されたまま、不図示の固定手段を介して車両の床下等との箇所に固定される。

以上に説明した実施形態のワイヤハーネス１によれば、第１電線部分１２１の単芯線１２１ａよりも剛性の低い単芯線１２２ａを有する第２電線部分１２２が、内部電線を保護する外装管１１における可撓管部分１１１ごと屈曲可能となっている。これらの第２電線部分１２２及び可撓管部分１１１を設けたことでワイヤハーネス１における任意形状の配策と保護とが両立される。そして、第２電線部分１２２は、金属棒状の単芯線１２２ａを有することから撚り線を芯線とした電線等に比べると剛性が高く、その剛性を以て自身の曲げ形状を維持することができる。従って、配策の際に形状保持のための別部品が不要であり、その分、コストを抑えることができる。このように、本実施形態のワイヤハーネス１によれば、コストを抑えた任意形状の配策と電線の保護とを両立させることができる。

ここで、本実施形態では、第２電線部分１２２が、第１電線部分１２１の単芯線を形成する金属材料よりも剛性の低い金属材料で形成された単芯線１２２ａを有している。この構成によれば、第１電線部分１２１と第２電線部分１２２とが、単芯線１２１ａ，１２２ａの太さが一定で取扱い性が良好な１本の接合被覆電線１２を構成することができるので好適である。

また、本実施形態では、第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２は、各々の単芯線１２１ａ，１２２ａの端部どうしの接合部分１２ａが低可撓管部分１１２の内側に位置するように外装管１１に挿通されている。この構成によれば、可撓管部分１１１の全長を、ワイヤハーネス１における屈曲可能部位として利用することができるので、一層良好な作業性の下で配策を行うことができる。

また、本実施形態では、外装管１１が、樹脂で形成された管部材であり、電磁シールド用の編組チューブ１３が、正負２本の接合被覆電線１２が内部に通され状態で外装管１１と接合被覆電線１２との間に介装されている。この構成によれば、電磁シールド用の編組チューブ１３によって、接合被覆電線１２に対する外乱としての電磁ノイズや、接合被覆電線１２が発する電磁ノイズの他の電線等への伝搬等を抑えることができる。

次に、図１～図３に示されているワイヤハーネス１に対する変形例について説明する。

図４は、図１～図３に示されているワイヤハーネスに対する変形例を、図１と同様の断面で示す模式図である。尚、この図４では、図１に示されている構成要素と同等な構成要素には図１と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を割愛する。

この図４に示されている変形例のワイヤハーネス２は、図１～図３に示されているワイヤハーネス１に設けられている電磁シールド用の編組チューブ１３が設けられていない。その代わり、本変形例では、可撓管部分２１１及び低可撓管部分２１２を有する外装管２１が、内部の接合被覆電線１２の第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２に対する電磁シールドの役割も兼ねるように金属で形成された管部材となっている。第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２は、各々の単芯線１２１ａ，１２２ａが共通の樹脂被覆１２３によって外装管２１に対して電気的に絶縁された状態で外装管２１に挿通されている。

以上に説明した変形例のワイヤハーネス２によっても、上述した実施形態のワイヤハーネス１と同様に、コストを抑えた任意形状の配策と電線の保護とを両立させることができることは言うまでもない。

また、本変形例では、電磁シールド用の編組チューブ１３を設けることに替えて、外装管２１が電磁シールドの役割も兼ねるように金属で形成されている。この構成によれば、外装管２１が電磁シールドの役割を兼ねていることから、電磁シールドに関する部品コストを抑えることができるので好適である。

尚、以上に説明した実施形態及び変形例はワイヤハーネスの代表的な形態を示したに過ぎず、ワイヤハーネスは、これに限定されるものではなく種々変形して実施することができる。

例えば、上述の実施形態及び変形例では、ワイヤハーネスの一例として、車両の床下等といった外界に曝される箇所に配策されて、バッテリから電気機器へと高圧の直流電力を供給するワイヤハーネス１，２が例示されている。しかしながら、ワイヤハーネスはこれに限るものではなく、その具体的な設置個所や使用態様については、これを問うものではない。即ち、ワイヤハーネスは、例えば車室内に設置されるものであってもよく、また交流やデジタルの電気信号を伝えるもの等であってもよい。

また、上述の実施形態及び変形例では、ワイヤハーネスの一例として、単芯線１２１ａの剛性が高い第１電線部分１２１と単芯線１２２ａの剛性が低い第２電線部分１２２とから成る接合被覆電線１２が正負２本設けられたワイヤハーネス１，２が例示されている。また、この接合被覆電線１２では、単芯線１２１ａ，１２２ａの端部どうしの接合は接溶接や超音波接合等といった直接合によって行われ、更に、第１電線部分１２１と第２電線部分１２２とで共通の樹脂被覆１２３が用いられている。しかしながら、ワイヤハーネスはこれに限るものではない。例えば、第１電線部分と第２電線部分との接合物は、単芯線の接合体が共通の樹脂被覆で被覆された接合被覆電線でなくてもよく、各々が単芯線と樹脂被覆を有する２本の被覆電線の単芯線の端部どうしが接合金具等を介して接合されたもの等であってもよい。また、第１電線部分と第２電線部分との接合物の数も、正負２本に限るものではなく、１本であってもよく、或いは３本以上の複数本であってもよい。

また、上述の実施形態及び変形例では、外装管の一例として、蛇腹状に形成された可撓管部分１１１，２１１と直管状に形成された低可撓管部分１１２，２１２とを有する外装管１１，２１が例示されている。しかしながら、外装管は、これに限るものではなく、屈曲可能な可撓管部分、及び当該可撓管部分に比べて可撓性が低い低可撓管部分、が長手方向に連結されたものであれば各部位の具体的な形状等は任意に設定し得るものである。

また、上述の実施形態及び変形例では、第２電線部分の一例として、第１電線部分１２１の単芯線１２１ａを形成する金属材料よりも剛性の低い金属材料で形成された単芯線１２２ａを有した第２電線部分１２２が例示されている。しかしながら、第２電線部分は、これに限るものではなく、第１電線部分の単芯線に比べて屈曲に対する剛性が低い金属棒状の単芯線を有する被覆電線であればよい。即ち、第２電線部分は、例えば第１電線部分の単芯線に対して、太さ違いや焼きなまし等によって剛性を低くした単芯線を有する被覆電線等であってもよい。ただし、第２電線部分１２２を、第１電線部分１２１の単芯線１２１ａとの材料違いによって剛性を低くした単芯線１２２ａを有する被覆電線とすることで、第１電線部分１２１及び第２電線部分１２２の取扱い性を向上させることができる点は上述した通りである。

また、上述の実施形態及び変形例では、ワイヤハーネスの一例として、単芯線１２１ａ，１２２ａの接合部分１２ａが低可撓管部分１１２の内側に位置するワイヤハーネス１，２が例示されている。しかしながら、ワイヤハーネスはこれに限るものではなく、単芯線の接合部分が可撓管部分の内側に位置するものであってもよい。ただし、単芯線１２１ａ，１２２ａの接合部分１２ａを低可撓管部分１１２の内側に位置させることで、一層良好な作業性の下で配策を行うことができる点は上述した通りである。

また、上述の実施形態では、ワイヤハーネスの一例として、樹脂製の外装管１１と編組チューブ１３を備えたワイヤハーネス１が例示され、その変形例では、編組チューブ１３は設けずに金属製の外装管２１を備えたワイヤハーネス２が例示されている。しかしながら、ワイヤハーネスはこれらに限るものではなく、電磁シールドの役割を果たす構造を特には設けないこととしてもよい。即ち、ワイヤハーネスは、編組チューブを設けずに樹脂勢の外装管を備えるものとしてもよい。ただし、編組チューブ１３や金属製の外装管２１といった電磁シールドの役割を果たす構造を設けることで、内部電線に対する外乱としての電磁ノイズや外部への電磁ノイズの伝搬等を抑えることができる点は上述した通りである。

１，２ ワイヤハーネス
１１，２１ 外装管
１２ 接合被覆電線
１２ａ 接合部分
１３ 編組チューブ
１１１，２１１ 可撓管部分
１１２，２１２ 低可撓管部分
１２１ 第１電線部分
１２１ａ，１２２ａ 単芯線
１２２ 第２電線部分
１２３ 樹脂被覆
Ｄ１１ 長手方向

Claims (5)

1. 屈曲可能な可撓管部分、及び当該可撓管部分に比べて可撓性が低い低可撓管部分、が長手方向に連結された外装管と、
   金属棒状の単芯線を有する被覆電線であって、前記低可撓管部分の内部に位置するように前記外装管に挿通された第１電線部分と、
   前記第１電線部分の単芯線に比べて屈曲に対する剛性が低い金属棒状の単芯線を有し、前記第１電線部分と単芯線の端部どうしが接合された被覆電線であって、前記可撓管部分の内部に位置して当該可撓管部分ごと屈曲可能となるように前記外装管に挿通された第２電線部分と、
   を備えたことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記第２電線部分が、前記第１電線部分の単芯線を形成する金属材料よりも剛性の低い金属材料で形成された単芯線を有していることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記第１電線部分及び前記第２電線部分は、各々の単芯線の端部どうしの接合部分が前記低可撓管部分の内側に位置するように前記外装管に挿通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記外装管が、樹脂で形成された管部材であり、
   導電性金属の編組でチューブ状に形成され、前記第１電線部分及び前記第２電線部分が内部に通され状態で前記外装管と前記第１電線部分及び前記第２電線部分との間に介装される電磁シールド用の編組チューブを更に備えたことを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載のワイヤハーネス。
5. 前記外装管が、前記第１電線部分及び前記第２電線部分に対する電磁シールドの役割も兼ねるように金属で形成された管部材であり、
   前記第１電線部分及び前記第２電線部分は、各々の単芯線が樹脂被覆によって前記外装管に対して電気的に絶縁された状態で前記外装管に挿通されていることを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載のワイヤハーネス。

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