JP5569115B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、電線束からなる幹線から分岐した支線とその支線に設けられたコネクタとを備えたワイヤハーネスに関する。

自動車に搭載されるワイヤハーネスは、各種の電装部品に電力又は信号を供給する電線束からなる幹線と、その幹線から分岐した１つ又は複数の電線からなる支線とを有している。支線は、電力又は信号の供給先である電装部品の位置に対応した位置に設けられ、その支線には、電装部品に対して接続されるコネクタが設けられる。以下、支線に設けられたコネクタのことを支線用コネクタと称する。

また、車載用のワイヤハーネスは、その幹線の部分に、自動車のボディなどの支持体に固定する作業を容易にするため、支持体に設けられた取付穴の縁部に固定される固定具が取り付けられる。例えば、固定具は、幹線の複数の箇所において、幹線に巻き付けられた結束用のベルトに連結されている。この場合、固定具は、ベルトと一体に形成されたベルト付きの固定具が採用される場合と、別体のベルトが挿通されるベルト通し孔が形成された固定具が採用される場合とがある。

また、車載用のワイヤハーネスにおける支線用コネクタには、標準の電装部品に接続される標準部品用コネクタと、オプションの電装部品に接続されるオプション部品用コネクタとが含まれる。オプション部品用コネクタは、例えば、フォグランプ、車幅灯又はカーナビゲーション装置などのオプションの電装部品に接続される。

オプション部品用コネクタは、未使用の場合、即ち、対応するオプションの電装部品が車両に装備されていない場合、周囲の部材との接触による異音の発生を防止するための処置が施される必要がある。例えば、従来のハーネスにおいて、未使用のオプション部品用コネクタは、それに繋がる支線の部分がスリットテープなどの粘着テープによって幹線に巻き付けられることにより、幹線に保持される。これにより、異音の発生が防止される、さらに、オプション部品用コネクタにおける電流が流れる部分である端子部が、周囲の金属部材に接触することによる漏電も防止される。また、異音発生の防止のために、ウレタン製のシート部材などの緩衝部材が、オプション部品用コネクタの周囲に取り付けられる場合もある。

また、特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、ワイヤハーネスにおけるオプション部品用コネクタの保持構造の例が示されている。その保持構造は、オプション部品用コネクタの側面に設けられた係止爪などの被支持部と、ワイヤハーネスの幹線に取り付けられた固定具もしくはその固定具に連結されたベルトに設けられた支持部とを備え、被支持部は、支持部に対して着脱可能である。この保持構造により、幹線とオプション部品用コネクタに繋がる支線とにテープを巻き付ける煩雑な作業が不要となる。

特開平１１−１８２５５号公報 特開平１１−２７８３６号公報 特開２００１−２５１７３９号公報

ところで、車載用のワイヤハーネスは、エンジンルームのように、降雨もしくは路面から跳ね上げられる水などに起因する水分、又は路面から舞い上がる砂塵などの異物が浸入しやすい場所に敷設される場合がある。そのような場所に敷設されるワイヤハーネスにおいては、コネクタの端子部に水及び異物が侵入することを防ぐために、防水及び防塵の構造を有するコネクタが採用される。防水及び防塵の構造を有するコネクタは、相手側のコネクタと接続されることにより、端子部が外部に露出しないように端子部を密封する構造を備える。

しかしながら、従来のワイヤハーネスにおけるオプション部品用コネクタの保持構造は、相手側のコネクタと接続されない未使用のオプション部品用コネクタの端子部に水及び異物が侵入するこを防ぐことができないという問題点があった。

本発明は、ワイヤハーネスにおいて、簡易な作業により、幹線から分岐した支線に設けられたコネクタを幹線に保持させることができ、さらに、支線に設けられた未使用のコネクタの端子部への水及び異物の侵入を防止できることを目的とする。

本発明に係るワイヤハーネスは、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、電線束からなる幹線である。
（２）第２の構成要素は、幹線に巻き付けられたベルトである。
（３）第３の構成要素は、ベルトと連結され支持体に固定される固定具である。
（４）第４の構成要素は、幹線から分岐した電線からなる支線である。
（５）第５の構成要素は、支線に設けられたコネクタ（支線用コネクタ）である。支線用コネクタは、この支線用コネクタの外装を形成する筐体部と、その筐体部の外側の面に架設された留め部と、筐体部の内部で端子部を保持する端子ガイド部とを有する。この端子ガイド部は、筐体部の内側の面との間に端子部から遮断された隙間を隔てて形成されている。
（６）第６の構成要素は、ベルトに支持され、支線用コネクタが嵌合されることにより支線用コネクタの端子部を密封しつつ支線用コネクタを保持するキャップ部材である。このキャップ部材は、支線用コネクタの端子ガイド部が嵌合される嵌合穴が形成された本体部と、その本体部の外側に設けられ支線用コネクタの留め部と係合して支線用コネクタを保持する係合部と、を有する。そして、支線用コネクタの端子ガイド部が嵌合穴に嵌め込まれることにより、キャップ部材の本体部がその側壁部分によって支線用コネクタの隙間を密閉しつつ支線用コネクタの端子ガイド部の前面を覆うとともに、係合部が留め部と係合する。係合部は、本体部における支線用コネクタの隙間に挿入されない部分から留め部へ延びて形成されている。

本発明に係るワイヤハーネスにおいて、キャップ部材は、上記本体部と、その本体部に連結され、ベルトが挿通される貫通孔が形成されたベルト支持部と、を有する部材であることが考えられる。

また、本発明に係るワイヤハーネスにおいて、支線用コネクタにおける、端子部へ接続される電線を挿入するための孔と電線との間に、シールド材が充填されていることも考えられる。

本発明によれば、支線用コネクタを、幹線に巻かれたベルトに支持されるキャップ部材に嵌め込むというごく簡易な作業により、支線用コネクタを幹線に保持させることができる。その結果、未使用の支線用コネクタが周囲の部材と接触することに起因する異音の発生及び漏電が防止される。さらに、本発明によれば、支線用コネクタにおいて電流が流れる端子部は、キャップ部材によって密封されるため、未使用の支線用コネクタの端子部への水及び異物の侵入を防止できる。

本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の主要部の側面図である。 支持体に固定されたワイヤハーネス１の主要部の側面図である。 ワイヤハーネス１が備えるベルト付きの固定具の斜視図である。 ワイヤハーネス１が備える支線用コネクタの斜視図である。 ワイヤハーネス１が備えるキャップ部材の斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する性格を有するものではない。

以下、図１から図５を参照しつつ、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の構成について説明する。なお、図１及び図２は、ワイヤハーネス１における特徴的な主要部のみを示す図である。従って、ワイヤハーネス１は、図１及び図２に示されない構成要素として、従来の一般的なワイヤハーネスが備えるコネクタ又はプロテクタなどの他の構成要素も備える。また、図１及び図２において、破線は隠れ線である。

図１及び図２に示されるように、ワイヤハーネス１は、幹線９、支線８、支線用コネクタ１０、固定具２０、ベルト３０及びキャップ部材４０を備える。

幹線９は、各種の電装部品に電力又は信号を供給する複数の電線７が結束された電線束である。また、支線８は、幹線９から分岐した１本又は複数本の電線７である。支線８は、電力又は信号の供給先である電装部品の位置に対応した位置に設けられる。なお、図１及び図２においては、支線８は、幹線９から分岐された３本の電線７の束であるが、支線８に含まれる電線７の本数は、接続先となる電装部品に応じて定まる。

ベルト３０は、固定具２０と連結されており、幹線９に巻き付けられている。ベルト３０が幹線９に巻き付けられて締め付けられることにより、固定具２０が幹線９における所望の位置に固定される。

ベルト３０と連結された固定具２０は、自動車のボディなどの支持体６に固定される部分である。本実施形態における固定具２０は、ベルト３０と一体に成型された部材である。即ち、固定具２０は、ベルト付きの固定具である。この固定具２０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリアミド（ＰＡ）などの熱可塑性樹脂からなる一体成型部材である。

図３は、固定具２０の斜視図である。図３に示されるように、固定具２０は、支持体６に形成された取付孔６Ａに挿入される挿入部２１と、取付孔６Ａに挿入されない皿状のフランジ部２２と、フランジ部２２に繋がる連結部２３と、連結部２３に繋がるベルト支持部２４及びベルト係止部２５と、ベルト３０とを備える。

ベルト３０は、２つの端部の一方は固定端であり、他方は自由端である。また、ベルト３０は、その一方の面に、長手方向において複数配列された溝３１が形成されている。

挿入部２１は、フランジ部２２の一方の面に立設された２つの支柱部２１１と、２つの支柱部２１１に対して架設された梁部２１２と、梁部２１２の両側に張り出して設けられた２つの係止部２１３とを備える。２つの係止部２１３は、可撓性を有し、梁部２１２の両側に張り出した幅が、取付孔６Ａの幅よりも大きな幅で形成されている。

また、フランジ部２２は、取付孔６Ａを塞ぐように、取付孔６Ａの面積よりも大きな面積で形成されている。例えば、フランジ部２２は、楕円形状の取付孔６Ａよりも一回り大きな楕円形状の面を有する皿状に形成されている。

挿入部２１が取付孔６Ａに挿入される際に、２つの係止部２１３は、取付孔６Ａの縁部（支持体６）に接して押圧され、梁部２１２の両側に張り出す幅が、取付孔６Ａの幅まで収縮する。挿入部２１が取付孔６Ａの内側へさらに押し込められると、２つの係止部２１３の形状は、取付孔６Ａの縁部の裏側において、取付孔６Ａの幅よりも大きな幅になるまで復帰する。その結果、２つの係止部２１３各々の外側に形成された爪部２１３Ａが、取付孔６Ａの縁部の裏側に引っ掛かり、爪部２１３Ａとフランジ部２２とが、取付孔６Ａの縁部を表裏両側から挟み込む。その結果、固定具２０が支持体６に固定される。

連結部２３は、フランジ部２３とベルト支持部２４とを連結する部分であり、２つの連結部２３の間にベルト係止部２５が設けられている。ベルト支持部２４は、ベルト３０の一端である固定端が固定された部分である。また、ベルト支持部２４は、２つの連結部２３に対して架設されており、ベルト３０が自由端側から挿入されるベルト挿通孔２４Ａを形成している。

ベルト係止部２５は、ベルト挿通孔２４Ａの周囲の壁の一部を形成する部分である。また、このベルト係止部２５は、その一端がフランジ部２３に固定された型持ち梁状の部分であり、その可撓性により、ベルト挿通孔２４Ａの高さ方向において揺動可能である。ベルト挿通孔２４Ａの高さ方向は、ベルト挿通孔２４Ａに挿通されたベルト３０の厚み方向に相当する。

ベルト係止部２５におけるベルト挿通孔２４Ａ側の面には、ベルト３０の溝３１に嵌り込む突起部２５Ａが設けられている。ベルト３０がベルト挿通孔２４Ａに挿通されることにより、ベルト係止部２５の弾性力によってベルト３０の溝３１内に押圧された突起部２５Ａが、幹線９に巻かれたベルト３０を幹線９の周面に密着する状態で保持する。即ち、ベルト係止部２５は、幹線９の周囲に巻かれたベルト３０の輪の大きさを保持する機能を有する。なお、突起部２５Ａは、ベルト３０がベルト挿通孔２４Ａに挿通される方向に移動したときにのみ溝３１から外れやすくなるように傾斜して突設されている。

続いて、支線用コネクタ１０について説明する。支線用コネクタ１０は、防塵機能及び防水機能を備えるコネクタである。図４（ａ）は、支線用コネクタ１０の正面側の斜視図であり、図４（ｂ）は、支線用コネクタ１０の背面側の斜視図である。この支線用コネクタ１０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリアミド（ＰＡ）などの熱可塑性樹脂からなる部材である。

支線用コネクタ１０は、支線８の先端に接続されている。また、支線８を構成する各電線７は、支線用コネクタ１０の内部に設けられた金属の端子部１２Ｂに対して電気的に接続されている。端子部１２Ｂは、支線用コネクタ１０の内部に設けられた端子ガイド部１２に保持されている。この支線用コネクタ１０は、信号又は電力の供給先である不図示の電装部品に設けられた相手側のコネクタに対して着脱可能に接続される。

図４（ａ）に示されるように、端子部１２Ｂを保持する端子ガイド部１２は、支線用コネクタ１０の外装を形成する筐体部１１の内部に設けられ、筐体部１１の内側の面と端子ガイド部１２との間に隙間１１Ａが形成されている。また、この隙間１１Ａと端子ガイド部１２との間は、ゴム部材又は樹脂部材などの部材により遮断されており、隙間１１Ａは端子部１２Ｂまでは通じていない。

また、図１及び図４（ａ）に示されるように、端子部１２Ｂを保持する端子ガイド部１２には、相手側のコネクタの端子部を支線用コネクタ１０の端子部１２Ｂへ案内する経路となるガイド孔１２Ａが形成されている。

支線用コネクタ１０が、不図示の電装部品に設けられた相手側のコネクタに接続されることにより、相手側のコネクタの外装を形成する筐体部が隙間１１Ａに挿入されるとともに、相手側のコネクタの端子部が端子ガイド部１２のガイド孔１２Ａに挿入される。そして、端子部１２Ｂは、ガイド孔１２Ａに挿入された相手側のコネクタの端子部と電気的に接続される。

また、図４（ｂ）に示されるように、支線用コネクタ１０は、その背面の部分に端子部１２Ｂへ接続される電線７の端部が挿入される電線導入部１４が形成されている。また、電線導入部１４に形成された電線７を挿入するための孔と電線７との隙間には、防塵及び防水のためのシールド材１５が充填されている。

従って、支線用コネクタ１０において、ガイド孔１２Ａのみが、外部から端子部１２Ｂに通じる経路を形成している。そして、支線用コネクタ１０は、相手側のコネクタと接続されることにより、ガイド孔１２Ａが相手側のコネクタによって密閉され、端子部１２Ｂは筐体部１１の内部に密封される。これにより、端子部１２Ｂへの水及び粉塵の浸入が防がれる。

また、図１及び図４に示されるように、支線用コネクタ１０は、筐体部１１の外側の面の部分に架設された留め部１３を備えている。留め部１３は、相手側のコネクタに設けられた係合部が挿入される留め孔１３Ａを形成し、この留め孔１３Ａに相手側のコネクタの係合部が挿入されることにより、留め部１３は相手側の係合部と係合する。留め部１３と相手側の係合部とが係合することにより、支線用コネクタ１０は、相手側のコネクタに固定される。

続いて、キャップ部材４０について説明する。図５（ａ）は、キャップ部材４０の正面側の斜視図であり、図５（ｂ）は、キャップ部材４０の背面側の斜視図である。キャップ部材４０は、支線用コネクタ１０が嵌合されることによって支線用コネクタ１０の端子部１２Ｂを密封する部材である。このキャップ部材４０は、固定具２０に連結されたベルト３０に支持される。キャップ部材４０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリアミド（ＰＡ）などの熱可塑性樹脂からなる部材である。

図１及び図５に示されるように、キャップ部材４０は、本体部４１とベルト支持部４２と係合部４３とを有している。ベルト支持部４２は、本体部４１の背面の部分に連結され、固定具２０におけるベルト３０が挿通される貫通孔４２Ａが形成された部分である。貫通孔４２Ａに通されたベルト３０が幹線９に巻き付けられることにより、キャップ部材４０は、ベルト３０によって幹線９に保持される。

キャップ部材４０の本体部４１は、支線用コネクタ１０において端子部１２Ｂを保持する部分である端子ガイド部１２が嵌合される嵌合穴４１Ａが形成された部分である。嵌合穴４１Ａの断面形状は、支線用コネクタ１０の端子ガイド部１２の外側の面の断面形状と同じ形状で形成されている。また、本体部４１の外側の面の断面形状は、支線用コネクタ１０の筐体部１１の内側の面の断面形状と同じ形状で形成されている。

図２に示されるように、支線用コネクタ１０の端子ガイド部１２が嵌合穴４１Ａに嵌め込まれると、キャップ部材４０は、その側壁部分によって支線用コネクタ１０の隙間１１Ａを密閉しつつ、支線用コネクタ１０の端子ガイド部１２の前面を覆う。従って、キャップ部材４０は、その嵌合穴４１Ａに支線用コネクタ１０の端子ガイド部１２が嵌め込まれることにより、端子部１２Ｂを支線用コネクタ１０の筐体部１１の内部に密封するとともに、支線用コネクタ１０を保持する。

キャップ部材４０は、本体部４１の側壁部分と支線用コネクタ１０の筐体部１１との摩擦抵抗により、支線用コネクタ１０が当該キャップ部材４０から外れないように保持する。しかしながら、ワイヤハーネス１の振動が激しい場合、及びワイヤハーネス１に外部から強い力が加わった場合などにおいても、支線用コネクタ１０がキャップ部材４０から外れることを確実に防止できることが望ましい。

キャップ部材４０において、係合部４３は、支線用コネクタ１０がキャップ部材４０から外れることを防止するために、本体部４１の外側に設けられた部分である。キャップ部材４０の嵌合穴４１Ａに支線用コネクタ１０の端子ガイド部１２が嵌め込まれることにより、係合部４３は留め孔１３Ａに挿入して貫通し、係合部４３の先端に形成された爪部４３Ａが留め部１３と係合する。この係合により、ワイヤハーネス１に振動又は強い力が加わった場合でも、支線用コネクタ１０はキャップ部材４０に保持される。なお、係合部４３が設けられないことも考えられる。

以上に示したワイヤハーネス１においては、支線用コネクタ１０を、幹線９に巻かれたベルト３０に支持されるキャップ部材４０に嵌め込むというごく簡易な作業により、支線用コネクタ１０を幹線９に保持させることができる。その結果、未使用の支線用コネクタ１０が周囲の部材と接触することに起因する異音の発生及び漏電が防止される。

さらに、ワイヤハーネス１においては、支線用コネクタ１０において電流が流れる端子部１２Ｂは、キャップ部材４０によって外部から遮断された状態で密封される。そのため、未使用の支線用コネクタ１０の端子部１２Ｂへの水及び異物の侵入が防がれる。しかも、ワイヤハーネスが通常備える固定具２０及びベルト３０が、支線用コネクタ１０を幹線９に保持する機構の一部として兼用される。そのため、ワイヤハーネス１の製造の工数及びコストの増大は小さく抑えられる。

また、キャップ部材４０は、ベルト３０が通される貫通孔４２Ａが形成されたベルト支持部４２によってベルト３０に支持される。そのため、幹線９の周方向におけるキャップ部材４０の支持位置を任意に調整することができる。

以上に示したワイヤハーネス１において、キャップ部材４０の嵌合穴４１Ａは、支線用コネクタ１０における端子部１２Ｂを保持する端子ガイド部１２が隙間無く嵌め込まれる穴である。しかしながら、キャップ部材４０の嵌合穴４１Ａは、支線用コネクタ１０の筐体部１１が隙間無く嵌め込まれる穴であってもよい。そのような嵌合穴４１Ａが形成されたキャップ部材４０が採用された場合でも、支線用コネクタ１０は幹線９に保持され、支線用コネクタ１０の端子部１２Ｂは密封される。

また、ワイヤハーネス１において、固定具２０は、ベルト３０と一体に形成されたベルト付きの固定具であるが、固定具２０とベルト３０とが個別の部材であることも考えられる。例えば、固定具２０は、前述した挿入部２１、フランジ部２２、連結部２３及びベルト支持部２４を備える。一方、幹線９の周囲に巻かれたベルト３０の輪の大きさを保持する機能を有するベルト係止部２５に相当する機構は、ベルト３０と一体に形成される。

また、前述した実施形態では、キャップ部材４０は、ベルト３０が通される貫通孔４２Ａが形成されたベルト支持部４２によってベルト３０に支持されるが、キャップ部材４０が、ベルト３０に対して固着されていることも考えられる。例えば、ベルト３０が固定具２０と別体である場合、キャップ部材４０がベルト３０に固着されていても、幹線９の周りにベルト３０を回転させることにより、幹線９の周方向におけるキャップ部材４０の支持位置を任意に調整することができる。

１ ワイヤハーネス
２ 固定具
６ 支持体
６Ａ 取付孔
７ 電線
８ 支線
９ 幹線
１０ 支線用コネクタ
１１ 筐体部
１１Ａ 隙間
１２ 端子ガイド部
１２Ａ ガイド孔
１２Ｂ 端子部
１３ 留め部
１３Ａ 留め孔
１４ 電線導入部
１５ シールド材
２０ 固定具
２１ 挿入部
２２ フランジ部
２３ 連結部
２３ フランジ部
２４ ベルト支持部
２４Ａ ベルト挿通孔
２５ ベルト係止部
２５Ａ 突起部
３０ ベルト
３１ 溝
４０ キャップ部材
４１ 本体部
４１Ａ 嵌合穴
４２ ベルト支持部
４２Ａ 貫通孔
４３ 係合部
４３Ａ 爪部
２１１ 支柱部
２１２ 梁部
２１３ 係止部
２１３Ａ 爪部

Claims (3)

1. 電線束からなる幹線と、
   前記幹線に巻き付けられたベルトと、
   前記ベルトと連結され支持体に固定される固定具と、
   前記幹線から分岐した電線からなる支線と、
   前記支線に設けられた支線用コネクタと、
   前記ベルトに支持され、前記支線用コネクタが嵌合されることにより前記支線用コネクタの端子部を密封しつつ前記支線用コネクタを保持するキャップ部材と、を備え、
   前記支線用コネクタは、
   前記支線用コネクタの外装を形成する筐体部と、
   前記筐体部の外側の面に架設された留め部と、
   前記筐体部の内部で前記端子部を保持し、前記端子部から遮断され前記筐体部との間に隙間を隔てて形成された端子ガイド部と、を有し、
   前記キャップ部材は、
   前記支線用コネクタの前記端子ガイド部が嵌合される嵌合穴が形成された本体部と、
   前記本体部の外側に設けられ前記支線用コネクタの前記留め部と係合して前記支線用コネクタを保持する係合部と、を有し、
   前記支線用コネクタの前記端子ガイド部が前記キャップ部材の前記嵌合穴に嵌め込まれることにより、前記キャップ部材の前記本体部がその側壁部分によって前記支線用コネクタの前記隙間を密閉しつつ前記支線用コネクタの前記端子ガイド部の前面を覆うとともに、前記本体部における前記支線用コネクタの前記隙間に挿入されない部分から前記留め部へ延びて形成された前記係合部が前記留め部と係合することを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記キャップ部材は、
   前記本体部と、
   前記本体部に連結され、前記ベルトが挿通される貫通孔が形成されたベルト支持部と、を有する部材である請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記支線用コネクタにおける、前記端子部へ接続される電線を挿入するための孔と前記電線との間に、シールド材が充填されている、請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネス。

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