JP5489376B2 - ワイヤハーネスの配索構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のスライドドア、ハッチバックドア等の可動構造物上の電機部品等に給電するために、前記可動構造物が移動可能に装備された固定構造物と可動構造物とに跨って配索されるワイヤハーネスの配索構造に関する。

例えば、自動車に配索されるワイヤハーネスの内、スライドドア、ハッチバックドア等の可動構造物上の電機部品等に給電するワイヤハーネスは、前記可動構造物が移動可能に装備されている車体フレーム等の固定構造物と前記可動構造物とに跨って配索される。

図１１及び図１２は、このようなワイヤハーネスの配索構造の従来例を示したものである。
図１１に示した配索構造は、下記特許文献１に開示されたものである。配索するワイヤハーネス１０１は、例えば、車体パネルや車体フレーム等の固定側構造物上に固定される固定側連結部１０３とスライドドア等の可動構造物上に固定される可動側連結部１０５との間の延長部分１０７に、可動構造物の移動を許容するための余長を付与した構成になっていて、延長部分１０７は略Ｕ字状に撓ませた状態でガイドレール１１１の下部のハーネス収容空間１１３に収容することにより、可動構造物の移動に伴う延長部分１０７の異常変位を規制すると同時に、延長部分１０７が周囲の構造物等に干渉することを防止している。

上記のガイドレール１１１は、不図示の可動構造物の移動方向（図１１では、矢印Ａ方向）に沿ってスライド移動するスライダ１１５を有していて、ハーネス収容空間１１３に収容された延長部分１０７の可動側連結部１０５側は、スライダ１１５に結合されている。
スライダ１１５は、可動構造物に連結され、可動構造物の移動に連動してガイドレール１１１上を移動する。

図１２に示した配索構造の場合は、配索するワイヤハーネス１０１の固定側連結部１０３と可動側連結部１０５との間に付与される延長部分１０７を、ハーネス収容ボックス１２１内に引き出し可能に巻き取り収容することにより、可動構造物の移動に伴う延長部分１０７の異常変位を規制すると同時に、延長部分１０７が周囲の構造物等に干渉することを防止する。

ハーネス収容ボックス１２１は、ボックス本体１２３内に回転自在に設けられて延長部分１０７を巻き取るリールと、このリールを巻き取り方向に付勢するばね等の付勢手段とを有していて、可動構造物の移動量に応じてリールが回転することにより、ボックス本体１２３からの延長部分１０７の引き出し長が調整される。

特開２００６−７４９８０号公報

ところが、図１１や図１２に示した従来の配索構造は、いずれも、延長部分１０７を収容するガイドレール１１１やハーネス収容ボックス１２１を有するために、構成部品点数が大幅に増加し、且つ、これらのガイドレール１１１やハーネス収容ボックス１２１が複雑な構成のために、これらの配索構造を採用する装置のコストアップを招くという問題があった。
また、延長部分１０７の周囲を覆うガイドレール１１１やハーネス収容ボックス１２１の構造のために、配索スペースが増大し、省スペース化が難しいという問題も生じた。

本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、ワイヤハーネスの配索に使用する部品点数の削減や、使用部品の構造の単純化により、その配索構造を採用する装置のコスト低減を図ることができ、また、使用部品による配索スペースの増大を抑えて、省スペース化を図ることもできるワイヤハーネスの配索構造を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 固定構造物である自動車のドアのドアパネルに固定される固定側連結部が電線延長方向一端側に設けられ、且つ前記固定構造物に対して移動可能に装備された可動構造物である、前記ドアパネルに上下方向に昇降するように移動可能に装備された窓ガラスに固定される可動側連結部が電線延長方向他端側に設けられた電線を備え、当該電線の前記固定側連結部と前記可動側連結部との間の延長部分に前記可動構造物の移動を許容するための余長が付与されたワイヤハーネスの配索構造であって、
前記延長部分は、当該延長部分の延長方向に沿って帯状板ばねが添え付けられ且つ略Ｕ字状又は円弧状に撓まされた形態で配索され、前記可動構造物の移動に伴う前記延長部分の前記帯状板ばねの幅方向の異常変位が前記帯状板ばねにより規制され、
前記固定側連結部を前記ドアパネルに固定する連結部材が更に備えられ、前記連結部材は、前記延長部分に向けた溝が設けられたプロテクタであり、下方に向かうほど幅広形状であることを特徴とするワイヤハーネスの配索構造。

上記（１）の構成によれば、可動構造物の移動に伴うワイヤハーネスの延長部分のばたつき等の異常変位は、当該延長部分に添えられた帯状板ばねの剛性及び弾性力の作用により規制される構成であり、延長部分の異常変位を規制するためにガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、使用する部品点数を大幅に削減することができると同時に、使用部品の構造を単純化することができる。従って、その配索構造を採用する装置のコスト低減を図ることができる。

また、延長部分の異常変位を規制する帯状板ばねによる配索スペースの増大は、ワイヤハーネスの延長部分の経路の外側に、帯状板ばねの板厚程度の余裕を持たせる程度で良く、延長部分の周囲を覆う形態のガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、配索スペースの増大を抑止し、省スペース化を実現することができる。

また、上記（１）の構成によれば、プロテクタは、窓ガラスの降下時に、ドアパネル側から垂れ下がるワイヤハーネスの延長部分を収容して、垂れ下がる延長部分の位置規制を行うことができる。

本発明によるワイヤハーネスの構造によれば、ワイヤハーネスの延長部分の異常変位を規制するための部品は、延長部分に添えられた帯状板ばねであるため、延長部分の異常変位の規制にガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、使用する部品点数を大幅に削減できると同時に、使用部品の構造を単純化することができ、その配索構造を採用する装置のコスト低減を図ることができる。

また、延長部分の異常変位を規制する帯状板ばねによる配索スペースの増大は、ワイヤハーネスの延長部分の経路の外側に、帯状板ばねの板厚程度の余裕を持たせる程度で良く、延長部分の周囲を覆う形態のガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、配索スペースの増大を抑止し、省スペース化を実現することができる。

本発明に係るワイヤハーネスの配索構造の一実施形態が採用される自動車の側面図である。 図１に示した自動車のバックドアの正面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図３のＣ−Ｃ断面図である。 図４に示したワイヤハーネスの配索構造において可動構造物である窓ガラスの昇降移動に伴ってワイヤハーネスの延長部分の湾曲部が移行する状況の説明図である。 図５に示したワイヤハーネスの配索構造の要部の拡大図である。 図６に示したワイヤハーネスの配索構造から、ワイヤハーネスの周囲に被せられている外装部材を外した状態のワイヤハーネス外観図である。 図７に示したワイヤハーネス外観図の要部拡大図である。 （ａ）は図６に示した可動側連結部を可動構造物に固定する連結部材の標準的な構造を示す側面図、（ｂ）は前記連結部材の構造を改良した実施形態の説明図である。 （ａ）は図６に示した可動側連結部を可動構造物に固定する連結部材の標準的な取付姿勢を示す側面図、（ｂ）は前記連結部材の可動構造物への取付姿勢を改良した実施形態の説明図である。 従来のワイヤハーネスの配索構造の例を示す斜視図である。 従来のワイヤハーネスの配索構造の別の例を示す斜視図である。

以下、本発明に係るワイヤハーネスの配索構造の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係るワイヤハーネスの配索構造の一実施形態が採用される自動車の側面図、図２は図１に示した自動車のバックドアの正面図，図３は図２のＢ−Ｂ断面図，図４は図３のＣ−Ｃ断面図である。図５は図４に示したワイヤハーネスの配索構造において可動構造物である窓ガラスの昇降移動に伴ってワイヤハーネスの延長部分の湾曲部が移行する状況の説明図、図６は図５に示したワイヤハーネスの配索構造の要部の拡大図である。図７は図６に示したワイヤハーネスの配索構造から、ワイヤハーネスの周囲に被せられている外装部材を外した状態のワイヤハーネス外観図、図８は図７に示したワイヤハーネス外観図の要部拡大図である。

図１に示した自動車１は、上方に回動して開くバックドア３を備えている。そして、バックドア３には、上下方向（図３の矢印Ｄ方向）に昇降する窓ガラス５が装備されている。この窓ガラス５には、曇り止め用の電熱線等の電気部品７が設けられている。

本発明の一実施形態のワイヤハーネスの配索構造１１は、窓ガラス５上の電気部品７等への給電のために、固定構造物に相当するバックドア３のドアパネル３ａと、ドアパネル３ａに移動可能に装備された可動構造物に相当する窓ガラス５とに跨ってワイヤハーネス組立体１３を配索するものである。

窓ガラス５は、不図示の昇降機構により、図５に矢印Ｅで示す方向に昇降可能にドアパネル３ａに取り付けられている。図５において、符合５Ａは上限位置に移動した窓ガラスを示し、符合５Ｂは中間位置に移動して窓を半開した状態のときの窓ガラスを示し、符合５Ｃは下限位置に移動して窓を全開した状態のときの窓ガラスを示している。
図５に示すように、窓ガラス５の昇降に伴い、ドアパネル３ａと窓ガラス５とに跨って配索されるワイヤハーネス組立体１３の延長部分１３ｃの湾曲位置が移動する。

本実施形態の場合、ドアパネル３ａの内面側には、窓ガラス５の側方で上下方向に沿って、固定側プロテクタ２１が固定装備されている。この固定側プロテクタ２１は、ドアパネル３ａと共に、固定構造物に相当する。

固定側プロテクタ２１は、例えば、チャンネル型の型抜き材を利用したもので、溝を窓ガラス５側に向けて装備されていて、窓ガラス５の降下時に、ドアパネル３ａ側から垂れ下がるワイヤハーネス組立体１３を収容して、垂れ下がるワイヤハーネス組立体１３の位置規制を行う。

この一実施形態のワイヤハーネスの配索構造１１に使用されるワイヤハーネス組立体１３は、図６に示すように、固定側構造物であるドアパネル３ａの固定側プロテクタ２１上に固定される固定側連結部１３ａと、可動構造物である窓ガラス５上に固定される可動側連結部１３ｂとの間の延長部分１３ｃに、窓ガラス５の昇降移動を許容するための余長が付与されている。

ワイヤハーネス組立体１３の固定側連結部１３ａは、ドアパネル３ａに固定される固定側プロテクタ２１に結束バンド２３により取り付けられている。固定側プロテクタ２１は、固定用孔２１ａを挿通するねじ等により、ドアパネル３ａ上に固定される。

また、可動側連結部１３ｂには、窓ガラス５に固定するための連結部材である可動側プロテクタ２５が結束バンド２３により取り付けられている。可動側プロテクタ２５は、固定用孔２５ａを挿通するねじ等により、窓ガラス５に固定される。

上記ワイヤハーネス組立体１３において、固定側連結部１３ａと可動側連結部１３ｂとの間の延長部分１３ｃは、図７及び図８に示すように、延長部分１３ｃを構成する電線群３１に帯状板ばね２７を縦添えして、その外周にテープ巻きやチューブ状の外装部材２９を被せたものである。電線群３１に縦添えされた帯状板ばね２７は、テープ巻き等の結束手段３３により、適宜間隔で電線群３１に固定されている。

ワイヤハーネス組立体１３は、図４及び図５に示すように、延長部分１３ｃを略Ｕ字状又は円弧状に撓ませた形態に配索し、可動構造物である窓ガラス５の昇降移動に伴う延長部分１３ｃの変位を帯状板ばね２７により規制する。従って、ワイヤハーネスは帯状板ばね２７の剛性が作用するので幅方向にばたつくことがなく、またワイヤハーネスは帯状板ばね２７の弾性力により常に張力を付与されるので上下方向にばたつくこともない。

以上に説明した一実施形態のワイヤハーネスの配索構造１１の場合、窓ガラス５の移動に伴うワイヤハーネスの延長部分１３ｃの変位は、当該延長部分１３ｃに縦添えされた帯状板ばね２７により規制する構成であり、延長部分の変位を規制するためにガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、使用する部品点数を大幅に削減できると同時に、使用部品の構造を単純化することができる。従って、その配索構造を採用する装置のコスト低減を図ることができる。

また、延長部分１３ｃの変位を規制する帯状板ばね２７による配索スペースの増大は、ワイヤハーネスの延長部分１３ｃの経路の外側に、帯状板ばね２７の板厚程度の余裕を持たせる程度で良く、延長部分の周囲を覆う形態のガイドレールやハーネス収容ボックスを使用していた従来の配索構造と比較すると、配索スペースの増大を抑止し、省スペース化を実現することができる。

なお、可動側プロテクタ２５の標準的な構造としては、図９（ａ）に示すように、延長部分１３ｃの可動側連結部１３ｂを固定する把持部２５ａが、窓ガラス５の昇降方向に沿う垂直軸ｙに沿って可動側連結部１３ｂを支持する構造が考えられる。

しかし、このような構造の可動側プロテクタ２５では、図９（ａ）に示すように、窓ガラス５の降下移動に伴って延長部分１３ｃの円弧状の湾曲部Ｍが可動側連結部１３ｂ付近に移動したとき、ワイヤハーネスの延長部分１３ｃの曲げ剛性等により湾曲部Ｍの円弧状の膨らみが垂直軸ｙを超える方向に増大するため、円弧状の膨らみが増大する距離Ｌ１だけ、余分に配索スペースを確保しておかねばならない。もしも、距離Ｌ１に対応する配索スペースを確保しておかないと、膨らみが増大した湾曲部Ｍが周囲の構造物と干渉して、破損したり、あるいは、湾曲部Ｍの干渉により窓ガラス５の降下動作に支障が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では、図９（ｂ）に示した構造の可動側プロテクタ２５を使用している。
図９（ｂ）に示した可動側プロテクタ２５は、可動側連結部１３ｂを固定する把持部として、窓ガラス５の昇降方向に沿う垂直軸ｙに対して角度αだけ傾斜させた状態に可動側連結部１３ｂを支持する傾斜把持部２５ｂを備えている。

この傾斜把持部２５ｂは、可動側連結部１３ｂに、延長部分１３ｃの円弧状の膨らみを抑止する抑止力を作用させ、その結果、図９（ｂ）に示しているように、湾曲部Ｍの円弧状の膨らみを垂直軸ｙから内側に距離Ｌ２だけ後退した位置に規制することが可能になる。

換言すれば、図９（ｂ）に示した可動側プロテクタ２５は、可動側連結部１３ｂに、延長部分１３ｃの円弧状の膨らみを抑止する抑止力を作用させる傾斜把持部２５ｂを設けたものである。

傾斜把持部２５ｂを備えた可動側プロテクタ２５を使用した場合には、窓ガラス５の降下移動に伴って延長部分１３ｃの円弧状の湾曲部が可動側連結部１３ｂ付近に移動したとき、ワイヤハーネスの延長部分１３ｃの曲げ剛性等により湾曲部の円弧状の膨らみが垂直軸ｙを超えて増大することを傾斜把持部２５ｂが抑止するため、湾曲部Ｍの円弧の膨らみの増加によって延長部分１３ｃが周囲の構造物と干渉することを防止でき、湾曲部Ｍの擦れによりワイヤハーネスがダメージを受けることを防止して、ワイヤハーネスの耐久性を向上させることができる。

また、延長部分１３ｃの湾曲部Ｍの円弧状の膨らみが増大することを防止することで、湾曲部Ｍの外側に干渉防止用の空きスペースを確保しておく必要がなくなり、省スペース化を促進することができる。

更に、可動側プロテクタ２５の窓ガラス５への標準的な取付姿勢としては、図１０（ａ）に示すように、窓ガラス５の昇降方向に沿う垂直方向に沿って可動側連結部１３ｂが固定されるように、可動側プロテクタ２５の取付基準面ｆを、垂直に設定した取付姿勢が考えられる。

しかし、このような取付姿勢では、窓ガラス５の降下移動に伴って延長部分１３ｃの円弧状の湾曲部Ｍが可動側連結部１３ｂ付近に移動したときに、可動側連結部１３ｂ付近の曲げＲ（曲げ半径）が小さくなる急激な曲げが生じて、過小な曲げＲによる曲げの繰り返しによってワイヤハーネスに疲労破損が発生するおそれがある。

そこで、可動側プロテクタ２５は、窓ガラス５に対して図１０（ｂ）に示すような取付姿勢で取り付けることが望ましい。

図１０（ｂ）に示した可動側プロテクタ２５は、可動側連結部１３ｂ付近の曲げＲを緩和する方向（曲げ度合いを少なくする方向）に、角度βだけ取付基準面ｆを傾斜させた姿勢で窓ガラスに取り付けられている。

図１０（ｂ）に示した取付姿勢にすると、窓ガラス５の降下移動に伴って延長部分１３ｃの円弧状の湾曲部が可動側連結部１３ｂ付近に移動したときでも、可動側プロテクタ２５の傾斜角度βによって、湾曲部Ｍにおけるワイヤハーネスの曲げＲが過小になることを防止でき、過小な曲げＲによる曲げの繰り返しによるワイヤハーネスの疲労破損を防止して、ワイヤハーネスの耐久性を向上させることができる。また、図９（ｂ）に示したと同様に、湾曲部Ｍの円弧状の膨らみを抑止する抑止力を作用させることができ、円弧状の膨らみを垂直軸ｙから内側に後退した位置に規制することが可能になる。

なお、図９（ｂ）に示した実施形態は、可動側連結部１３ｂを窓ガラス５（可動構造物）に固定する可動側プロテクタ２５（第１連結部材）に、湾曲部Ｍの円弧状の膨らみを抑止する抑止力を作用させる傾斜把持部２５ｂが備えられた構成であるが、固定側プロテクタ２１（第２連結部材）に同様の傾斜把持部が備えられた構成であってもよく、同様の効果を奏する。

また、図１０（ｂ）に示した実施形態は、可動側連結部１３ｂを窓ガラス５（可動構造物）に固定する可動側プロテクタ２５（第１連結部材）が、可動側連結部付近の湾曲部Ｍの曲がり度合いを緩和する方向に傾斜した姿勢で取り付けられた構成であるが、固定側プロテクタ２１（第２連結部材）が固定側連結部付近の湾曲部Ｍの曲がり度合いを緩和する方向に傾斜した姿勢で取り付けられた構成であってもよく、同様の効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索構造により給電する可動構造物は、上記実施形態に示した自動車の昇降式の窓ガラスに限らない。例えば、自動車のスライド式の座席シートや、自動車以外の各種装置等における可動構造物などへの給電にも適用可能である。

また、上記実施形態では、ワイヤハーネス組立体１３は、電線群３１に帯状板ばね２７を縦添えした後、その外周にチューブ状の外装部材２９を被せた構造にしており、外装部材２９の材質を適宜に選定することで、電線群３１の外力に対する耐久性を大幅に向上させることができる。

また、電線群３１に縦添えする帯状板ばね２７としては、通常、バネ性と耐久性とを兼ね備えるばね鋼板材やステンレス鋼板材が使用されるが、例えば、ガラスエポキシ材のような耐熱性及び機械的特性に優れた樹脂材料製の板材を使用することにより、軽量化を図ることもできる。

１ 自動車
３ バックドア
３ａ ドアパネル（固定構造物）
５ 窓ガラス（可動構造物）
７ 電気部品
１１ ワイヤハーネスの配索構造
１３ ワイヤハーネス組立体
１３ａ 固定側連結部
１３ｂ 可動側連結部
１３ｃ 延長部分
２１ 固定側プロテクタ（第２連結部材）
２３ 結束バンド
２５ 可動側プロテクタ（第１連結部材）
２５ｂ 傾斜把持部
Ｍ 湾曲部

Claims (1)

1. 固定構造物である自動車のドアのドアパネルに固定される固定側連結部が電線延長方向一端側に設けられ、且つ前記固定構造物に対して移動可能に装備された可動構造物である、前記ドアパネルに上下方向に昇降するように移動可能に装備された窓ガラスに固定される可動側連結部が電線延長方向他端側に設けられた電線を備え、当該電線の前記固定側連結部と前記可動側連結部との間の延長部分に前記可動構造物の移動を許容するための余長が付与されたワイヤハーネスの配索構造であって、
   前記延長部分は、当該延長部分の延長方向に沿って帯状板ばねが添え付けられ且つ略Ｕ字状又は円弧状に撓まされた形態で配索され、前記可動構造物の移動に伴う前記延長部分の前記帯状板ばねの幅方向の異常変位が前記帯状板ばねにより規制され、
   前記固定側連結部を前記ドアパネルに固定する連結部材が更に備えられ、前記連結部材は、前記延長部分に向けた溝が設けられたプロテクタであり、下方に向かうほど幅広形状であることを特徴とするワイヤハーネスの配索構造。

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