JP2023061688A - ワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネス - Google Patents

ワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネス Download PDF

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Ryohei Matsushita
祐一 高木
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Abstract

【課題】シールド部材が複数の電線を一括して外装するシールド構造において、コストが低減されるとともに止水性に優れるワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネスを提供すること。【解決手段】ワイヤハーネス1の配索構造100は、車両の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外R2に配置される外部機器と車室内に配置される内部機器とを接続し、ワイヤハーネス1は、複数の電線10と、外部機器との接続部から車室内外を隔てるパネルPまでのワイヤハーネス1の軸方向の一部の領域Sにおいて、複数の電線10を一括して覆うシールド部材30と、領域Sの一端に設けられて、シールド部材30の一端と電気的に接続される固定部材40と、複数の電線10の各々の外周面に密着するように電線10が挿通される挿通部を有するグロメット60と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、ワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネスに関する。
従来から、複数の電線と、電線に外装される筒状の複数のシールド部材と、を備えたワイヤハーネスが提案されている。この種のワイヤハーネスは、電線から周辺に放出される電磁波をシールド部材によって捕集(或いは遮蔽)することによって、周辺の電子機器等にノイズが生じることを抑制するべく、複数の電線に対応して複数のシールド部材が、それぞれ、対応するように外装されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2018-7404号公報
ところで、自動車用のワイヤハーネスでは、自動車の車体の内外を連通する開口などに電線を通す際、その開口を通じて水や異物などが車体の内側に侵入することを防ぐべく、弾性材料から構成されたグロメットで開口と電線との間を塞ぐようになっている。グロメットは、一般に、取付先の開口の形状に対応した本体部と、電線を挿通する筒状の挿通部と、を有する。ここで、従来のワイヤハーネスにおいては、複数の電線が個別にシールド部材に外装されて、電線及び電線に外装されたシールド部材が、グロメットの挿通部における複数の挿通孔に対応するように挿通されるため、各挿通部の内周面が各シールド部材の外周面に密着しやすい。これにより、ワイヤハーネスは止水性が確保されている。しかしながら、複数の電線の各々にシールド部材をそれぞれ外装するため、製造等のコストが嵩んでいた。
一方、一のシールド部材によって複数の電線を一括して外装するシールド構造もある。このシールド構造は、コスト削減の観点では好ましいものであるものの、挿通部の内周面がシールド部材の外周面に密着し難く、止水性の観点から改善の余地が十分にあった。
本発明は、上述した状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、シールド部材が複数の電線を一括して外装するシールド構造において、コストが低減されるとともに止水性に優れるワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネスを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスの配索構造は、下記を特徴としている。
車両の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外に配置される外部機器と車室内に配置される内部機器とを接続するワイヤハーネスの配索構造であって、
前記ワイヤハーネスは、
複数の電線と、
前記外部機器との接続部から前記車室内外を隔てるパネルまでの当該ワイヤハーネスの軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材と、
前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材と、
前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメットと、を備え、
前記グロメットは、
前記領域とは異なる位置に配置され、
前記パネルに設けられた開口部を塞ぐように前記パネルに取り付けられる、
ワイヤハーネスの配索構造であること。
更に、前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、下記を特徴としている。
車両の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外に配置される外部機器と車室内に配置される内部機器とを接続することになるワイヤハーネスであって、
複数の電線と、
前記外部機器との接続部から前記車室内外を隔てるパネルまでの軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材と、
前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材と、
前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメットと、を備え、
前記グロメットは、
前記領域とは異なる位置に配置され、
前記パネルに設けられた開口部を塞ぐように前記パネルに取り付けられる、
ワイヤハーネスであること。
本発明に係るワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネスについて以下に述べる。ワイヤハーネスは、車室外に配置される外部機器との接続部から車室内外を隔てるパネルまでの軸方向の一部の領域において、複数の電線がシールド部材によって一括して覆われている。これにより、本構成のワイヤハーネスは、上記領域(以下、「シールド区間」ともいう。)にてシールド性能が確保される。加えて、ワイヤハーネスは、上記領域とは異なる位置にてパネルに取り付けられるグロメットに挿通された電線が、車室内に配置される。一般に、車室内は車室外から水密的に隔離された止水空間であるため、本構成のワイヤハーネスは、上述したようにシールド区間と止水区間とが区分けされていることになる。本構成のワイヤハーネスのように複数の電線をシールド部材が一括して覆っている場合、シールド区間と止水区間とが区分けされていないと、複数の電線を一括して覆うシールド部材をグロメットの挿通部に挿通させることになる。このような場合、挿通部の内周面がシールド部材の外周面と密着し難く、シールド部材の外周面と挿通部の内周面との間を通じて、車室外から車室内に向けて水などが侵入しやすくなる。しかしながら、本構成のワイヤハーネスは、シールド区間と止水区間とが区分けされていることによって、車室内への水などの侵入を抑制できる。
加えて、シールド区間と止水区間とが区分けされているため、止水空間にシールド区間のようなシールド構造を設けなくてもよい。これにより、ワイヤハーネスの製造等のコストを低減できる。
この結果、本構成のワイヤハーネスの配策構造及びワイヤハーネスは、ワイヤハーネスの製造等のコストを低減できるとともに止水性に優れる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係るワイヤハーネスの配索構造の簡略図である。 図2は、図1の要部を拡大した簡略図である。 図3は、本発明の実施形態に係るワイヤハーネスの正面図である。 図4は、図3に示すワイヤハーネスからコルゲートチューブを取り外した図である。 図5は、図3のA-A断面図である。 図6は、図3のB-B断面図である。
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス1について説明する。ワイヤハーネス1は、典型的には、図1~図2に示すように、自動車Vの車室内R1の内外を仕切るパネルPに形成された開口(図示省略)に電線10を挿通させて、グロメット60によりパネルPの開口と電線10との間を塞いだ状態で使用される。具体的には、ワイヤハーネス1の配索構造100において、ワイヤハーネス1は、車室外R2のインバータIVと、車室内R1のバッテリBTと、を接続するように使用される。
以下、説明の便宜上、図3~図4における紙面上側を「一端側(単に、「一端」ともいう。)」といい、紙面下側を「他端側(単に、「他端」ともいう。)」という。より具体的には、電線10の端末に端子70が設けられている方が一端であり、電線10の端末にコネクタ20が設けられている方が他端である。
ワイヤハーネス1は、図3~図4に示すように、複数(本例では、一対)の電線10と、車室外R2のインバータIVからパネルPまでのワイヤハーネス1の軸方向(紙面の上下方向)の一部の領域Sにおいて複数の電線10を一括して覆う編組導体30と、領域Sにおいて電線10及び編組導体30を覆う外装部材50と、領域Sの一端に設けられた固定部材40と、領域Sの他端(ワイヤハーネス1の一端でもある。)に設けられたコネクタ20と、領域Sとは異なる位置であり固定部材40から所定間隔離れた位置にてパネルPに取り付けられるグロメット60と、を備える。なお、編組導体30は、本発明の「シールド部材」に対応している。以下、ワイヤハーネス1を構成する部品の構成について順に説明する。
先ず、電線10について説明する。複数の電線10は、それぞれ、丸棒状の導体11と、導体を覆う円筒状の絶縁被覆12と、から構成されている(図5~図6参照)。電線10は、車室外R2にて固定部材40とグロメット60との間の所定間隔の分だけ車室外に露出している(図3~図4参照)。電線10の露出量は、周囲の機器へ影響が出ない程度に調整されている。
なお、固定部材40とグロメット60との間が所定間隔離れていないと、後述するワイヤハーネス1の配索時に、固定部材40及びグロメット60が互いに干渉してしまう。このため、固定部材40とグロメット60との間が所定間隔離れており、更には、電線10は固定部材40とグロメット60との間の所定間隔の分だけ車室外に露出している。しかしながら、ワイヤハーネス1の配索時に、固定部材40及びグロメット60が互いに干渉しないのであれば、電線10が露出しないように、固定部材40とグロメット60との間があいていないことが好ましい。換言すると、領域Sは、コネクタ20からパネルP(具体的には、パネルPに取り付けられたグロメット60)までの車室外の全領域であることが好ましい。
次いで、編組導体30は、ワイヤハーネス1の軸方向の一部の領域Sにおいて複数の電線10の被覆を一括して取り囲むように被覆の外周に円筒状に配置されている(図4参照)。電線10の導体11及び編組導体30は、典型的には、銅又は銅合金で構成される。
次いで、外装部材50について説明する。外装部材50は、例えば、管状に形成された合成樹脂から構成されて、管の周方向に延びる凹溝と凸条を長手方向(図3では、紙面の上下方向)に交互に配列した蛇腹部を有している。図3に示すように、外装部材50は、領域Sにおいて電線10及び編組導体30を覆うように外装される。外装部材50として、本例では、コルゲートチューブが使用されている。しかし、外装部材50の内側の電線10及び編組導体30を外部との干渉等から保護する機能を発揮する部材である限りにおいて、外装部材50として、コルゲートチューブ以外の部材が使用されてもよい。
次いで、固定部材40について説明する。固定部材40は、図5に示すように、電線10が挿通されるとともに電線10を保持するハウジング41と、ハウジング41の外周面を覆うように組み付けられるシールドシェル42と、シールドシェル42に設けられた取付部43と、から構成されている。固定部材40は、例えばシールドブラケットであり、典型的には金属材料から構成される。ハウジング41は、例えば、第1部材41a及び第2部材41bの2つの部材から構成され、第1部材41a及び第2部材41bによって電線10を挟み込むように保持している。第1部材41a及び第2部材41bは、互いに有する係止部が係止することによって係止状態が維持されている(図示省略)。シールドシェル42は、他端側端部の外周面に編組導体30の一端が装着されるとともに、加締めリング(図示省略)等によって、編組導体30の一端が加締められる。これにより、ワイヤハーネス1が自動車Vに配索される際、取付部43は車体に取り付けられて、固定部材40が車体とアース接続される(この点については後述する。)。
次いで、コネクタ20について説明する。図3~図4に示すように、コネクタ20は、領域S及びワイヤハーネス1の他端に設けられている。コネクタ20は、図3~図4及び図6に示すように、電線10の他端にて導体11と電気的に接続される端子23と、端子23を収容するとともに電線10を保持するハウジング21と、ハウジング21の外周面を覆うように組み付けられるシールドシェル22と、を備えて構成される。ハウジング21は、例えば、第1部材21a及び第2部材21bの2つの部材から構成され、第1部材21a及び第2部材21bによって電線10を挟み込むように保持している。第1部材21a及び第2部材21bは、互いに有する係止部が係止することによって係止状態が維持されている(図示省略)。シールドシェル22は、一端側端部の外周面に編組導体30の他端が装着されるとともに、加締めリング(図示省略)等によって、編組導体30の他端が加締められる。これにより、コネクタ20は、端子23によってインバータIV電気的に接続されるとともに、コネクタ20が有するシールドシェル(図示省略)等によって例えばインバータIVの筐体(図示省略)とアース接続される。
このように、電線10、編組導体30、外装部材50、固定部材40、及びコネクタ20によって構成される領域Sは、いわゆるシールド区間である。本例では、領域Sは、車室外R2に配置され(図2参照)、車室外R2において電線10から周辺に放出される電磁波による周辺の電子機器等へのノイズを抑制している。
次いで、グロメット60について説明する。グロメット60は、図2~図4に示すように、固定部材40から所定間隔をあけて領域S外に配置されている。グロメット60は、パネルPの開口を塞ぐ(具体的には、開口を他端側から覆う)ために当該開口の形状の対応した形状を備えた本体部61と、複数の電線10を挿通するための挿通部62と、を一体に備える。グロメット60は、典型的には、ゴム等の弾性材料から構成される。挿通部62は、複数の電線10に対応して複数(本例では一対)の挿通孔(図示省略)を有し、複数の挿通孔にそれぞれ挿通された複数の電線10の外周面に、それぞれ、密着するように構成されている。以上、ワイヤハーネス1を構成する各部品の構成について説明した。
次いで、図1~図2に示すように、ワイヤハーネス1をパネルPに取り付けるワイヤハーネスの配索作業について説明する。まず、電線10、編組導体30、外装部材50、固定部材40、コネクタ20、グロメット60、及び端子70を準備する。次いで、ワイヤハーネス1の軸方向の一部の領域Sにおいて複数の電線10を一括して覆うように編組導体30を外装し、領域Sにおいて電線10及び編組導体30を覆うように外装部材50を編組導体30に外装する。
また、複数の電線10の各々の一端に端子70を接続し、複数の電線10の他端にコネクタ20が配置されるように、電線10の他端に端子23を接続するとともに、電線10をハウジング21に保持させ且つハウジング21にシールドシェル22を組み付ける。また、領域Sの一端に固定部材40が配置されるように、電線10をハウジング41に保持させ且つハウジング41に取付部43が一体に形成されたシールドシェル42を組み付ける。なお、電線10への編組導体30の外装、電線10及び編組導体30への外装部材50の外装、電線の端末への端子70及びコネクタ20の接続、及び電線10への固定部材40の装着が行われる前後は問わない。
次いで、コネクタ20、編組導体30、及び固定部材40が所定位置に配置されると、編組導体30の一端を固定部材40(具体的には、シールドシェル42)の他端側端部の外周面に装着して、加締めリング(図示省略)等によって、編組導体30の一端を固定部材40(シールドシェル42)の他端側端部に加締める。同様に、編組導体30の他端をコネクタ20(具体的には、シールドシェル22)の一端側端部の外周面に装着して、加締めリング(図示省略)等によって、編組導体30の他端をコネクタ20(シールドシェル22)の一端側端部に加締める。これにより、コネクタ20、編組導体30、及び固定部材40は、互いに電気的に接続される。
次いで、グロメット60の本体部61を領域Sよりも鉛直方向上側に位置するパネルPの開口を塞ぐ(具体的には、他端側から開口を覆う)ように、グロメット60をパネルPに取り付ける。グロメット60が領域Sよりも鉛直方向上側に位置するパネルPに取り付けられることで、車室内R1への水などの侵入が抑制される。なお、グロメット60のパネルPへの取り付け方法は限定されない。
次いで、コネクタ20の端子23とインバータIVの端子(図示省略)とを電気的に接続するとともに、コネクタ20のシールドシェル22とインバータIVの筐体(図示省略)とをアース接続する。これにより、電線10に生じた電磁波等のノイズは編組導体30を介して、シールドシェル22に伝達し、シールドシェル22からインバータIVの筐体に伝達される。つまり、コネクタ20(シールドシェル22)、編組導体30、固定部材40は、インバータIVの筐体にアース接続される。この結果、車室外R2において電線10から周辺に放出される電磁波による周辺の電子機器等へのノイズが抑制されている。
次いで、領域Sよりも一端側に位置する電線10をグロメット60の挿通部62における挿通孔(図示省略)にそれぞれ挿通させる。具体的には、先ず、所定の開閉器(図示省略)を用いて挿通部62を弾性変形させて拡径した状態で、電線10を挿通部62に挿通させる。このとき、車室内R1には電線10及び電線10の一端に設けられた端子70が位置するとともに、固定部材40とグロメット60との間に所定間隔があいており、この箇所に位置する電線10が鉛直方向上側に向けて屈曲されている。
上述したように、複数の電線10が、対応する挿通部62の複数の挿通孔にそれぞれ挿通されることによって、各電線10の外周面と対応する挿通孔の内周面とが密着する。これにより、車室外R2から車室内R1への水などの侵入経路となり得る、電線10の外周面と挿通孔の内周面との間の止水性が向上される。
次いで、取付部43を用いて固定部材40(具体的には、ワイヤハーネス1)を車体に取り付ける。このとき、固定部材40は、パネルPとは異なる面に取り付けられる(図2参照)。これにより、電線10に生じた電磁波等のノイズは編組導体30を介して、固定部材40のシールドシェル42に伝達し、シールドシェル42から車体に伝達される。つまり、コネクタ20(シールドシェル22)、編組導体30、固定部材40(シールドシェル42)は、車体にアース接続される。この結果、車室外R2において電線10から周辺に放出される電磁波による周辺の電子機器等へのノイズが抑制されている。
次いで、車室内R1にて電線10の一端に設けられた端子70を、バッテリBTの端子(図示省略)と接続する。これにより、ワイヤハーネス1は、車室外R2のインバータIVと、車室内R1のバッテリBTと、を電気的に接続する。以上により、ワイヤハーネス1が完成すると共に、ワイヤハーネス1をパネルPに取り付ける作業が完了する。
このように、ワイヤハーネス1の配索構造100では、止水区間である車室内R1にシールド構造を有していない一方、車室外R2をシールド区間として車室外R2にシールド構造を有している。換言すると、ワイヤハーネス1の配索構造100は、シールド区間と止水区間とが区分けされている。これにより、止水区間にシールド構造を設けることなくコストを削減することができる。
加えて、本実施形態のワイヤハーネス1のように複数の電線10を編組導体30が一括して覆っている場合、シールド区間と止水区間とを区分けしていないと、複数の電線10を一括して覆う編組導体30をグロメット60の挿通部62に挿通させることになる。このような場合、挿通部62の内周面が編組導体30の外周面と密着し難く、編組導体30の外周面と挿通部62の内周面との間を通じて、車室外R2から車室内R1に向けて水などが侵入しやすくなる。しかしながら、本実施形態に係るワイヤハーネス1は、シールド区間と止水区間とを区分けしていることによって、上述したような車室外R2から車室内R1への水などの侵入するおそれを抑制できる。
このように、本実施形態に係るワイヤハーネス1の配索構造100及びワイヤハーネス1は、コストが低減されるとともに止水性に優れる。
但し、車室内R1は金属板等から構成されるパネルPによって周囲を取り囲まれていることが好ましく、車室内R1にノイズの影響で不具合を生じ得る可能性がある電子機器等が設置されていないものとする。
更に別の効果として、ワイヤハーネス1の配索構造100では、固定部材40がパネルPと異なる面に固定されていることによって、固定部材40とグロメット60との間にて露出した電線10に掛かる負荷を低減できる。具体的には、固定部材40の取付面とパネルPの開口を有している面とが異なる面である場合、固定部材40の取付面とパネルPの開口を有している面とが同一面である場合に比べて、電線10の露出箇所の屈曲率が小さくなるため、電線10の露出箇所に掛かる負荷を低減できる。
<他の形態>
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネスの配索構造、及び、ワイヤハーネスの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
車両(自動車V)の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外(R2)に配置される外部機器(インバータIV)と車室内(R1)に配置される内部機器(バッテリBT)とを接続するワイヤハーネスの配索構造(100)であって、
前記ワイヤハーネス(1)は、
複数の電線(10)と、
前記外部機器との接続部(コネクタ20)から前記車室内外を隔てるパネルまでの当該ワイヤハーネスの軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材(編組導体30)と、
前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材(40)と、
前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメット(60)と、を備え、
前記グロメット(60)は、
前記領域とは異なる位置に配置され、
前記パネル(P)に設けられた開口部を塞ぐように前記パネル(P)に取り付けられる、
ワイヤハーネスの配索構造(100)。
[2]
上記[1]に記載のワイヤハーネスの配索構造(100)において、
前記ワイヤハーネス(1)は、
前記車室内に位置する前記電線(10)が、前記領域よりも鉛直方向上側に位置するように配索される、
ワイヤハーネスの配索構造(100)。
[3]
車両(自動車V)の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外(R2)に配置される外部機器(インバータIV)と車室内(R1)に配置される内部機器(バッテリBT)とを接続することになるワイヤハーネス(1)であって、
複数の電線(10)と、
前記外部機器との接続部(コネクタ20)から前記車室内外を隔てる車両パネルまで軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材(編組導体30)と、
前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材(40)と、
前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメット(60)と、を備え、
前記グロメット(60)は、
前記領域とは異なる位置に配置され、
前記パネル(P)に設けられた開口部を塞ぐように前記パネル(P)に取り付けられる、
ワイヤハーネス(1)。
1 ワイヤハーネス
10 電線
20 コネクタ
21 ハウジング
22 シールドシェル
23 端子
30 編組導体(シールド部材)
40 固定部材
41 ハウジング
42 シールドシェル
43 取付部
50 外装部材
60 グロメット
61 本体部
62 挿通部
70 端子
100 配索構造
BT バッテリ
IV インバータ
P パネル
R1 車室
R2 車室外
S 領域
V 自動車

Claims (3)

  1. 車両の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外に配置される外部機器と車室内に配置される内部機器とを接続するワイヤハーネスの配索構造であって、
    前記ワイヤハーネスは、
    複数の電線と、
    前記外部機器との接続部から前記車室内外を隔てるパネルまでの当該ワイヤハーネスの軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材と、
    前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材と、
    前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメットと、を備え、
    前記グロメットは、
    前記領域とは異なる位置に配置され、
    前記パネルに設けられた開口部を塞ぐように前記パネルに取り付けられる、
    ワイヤハーネスの配索構造。
  2. 請求項1に記載のワイヤハーネスの配索構造において、
    前記ワイヤハーネスは、
    前記車室内に位置する前記電線が、前記領域よりも鉛直方向上側に位置するように配索される、
    ワイヤハーネスの配索構造。
  3. 車両の車室内外に亘って配索されるとともに、車室外に配置される外部機器と車室内に配置される内部機器とを接続することになるワイヤハーネスであって、
    複数の電線と、
    前記外部機器との接続部から前記車室内外を隔てるパネルまでの軸方向の一部の領域において、前記複数の電線を一括して覆うシールド部材と、
    前記領域の一端に設けられて、前記シールド部材の一端と電気的に接続される固定部材と、
    前記複数の前記電線の各々の外周面に密着するように前記電線が挿通される挿通部を有するグロメットと、を備え、
    前記グロメットは、
    前記領域とは異なる位置に配置され、
    前記パネルに設けられた開口部を塞ぐように前記パネルに取り付けられる、
    ワイヤハーネス。
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