JP5630362B2 - ワイヤハーネスの配索構造 - Google Patents

Description

本発明はワイヤハーネスの配索構造に関し、詳しくは、ワイヤハーネスの電線を挿通するアルミニウム系金属からなるシールドパイプと、該シールドパイプから引き出された電線を挿通するシールド編組チューブとを、腐食を発生させることなく固定して電気接続するものである。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリとインバータとの間やインバータとモータとの間などに配索されるワイヤハーネスの電線を金属製のシールドパイプに挿通して配線する場合が多い。例えば、特開２００６−３１１６９９号公報（特許文献１）では、車体のフロア下方に沿った配線経路で、図６に示すようなシールドパイプ１０１にワイヤハーネスの電線１００を挿通し、エンジンルーム内などスペースに余裕のない屈曲した配線経路では、シールドパイプ１０１の先端部分に接続したシールド編組チューブ（可撓性シールド部材）１０２にシールドパイプ１０１から引き出した電線１００を挿通して配線している。シールド編組チューブ１０２は金属線をメッシュ状に編組したもので、シールドパイプ１０１の先端部分に前記シールド編組チューブ１０２の先端部分を被せ、さらにカシメリング１０３をシールド編組チューブ１０２の外周側に取り付けて加締めることで、シールドパイプ１０１とシールド編組チューブ１０２とを固定して電気接続を可能にしている。さらに、防水等の目的でシールドパイプ１０１とシールド編組チューブ１０２との接続部分からシールド編組チューブ１０２側にゴム製のグロメット１０４を外装している。

特開２００６−３１１６９９号公報

前記シールドパイプ１０１は、軽量かつ電気伝導性に優れたアルミニウム系金属で形成されることが多い一方、シールド編組チューブ１０２は銅系金属線等、シールドパイプ１０１のアルミニウム系金属と異なる金属で形成される場合が多い。前記のようにシールドパイプ１０１とシールド編組チューブ１０２とを接触させて外周側のカシメリング１０３で加締め固定する構造では、アルミニウム系金属からなるシールドパイプ１０１における、異種金属からなるシールド編組チューブ１０２との接触部分が水濡れにより腐食しやすいという問題がある。シールドパイプ１０１が腐食すると内部の電線を保護できなくなると共にシールド機能も果たせなくなるおそれがある。

そこで、前記構造では、シールドパイプ１０１とシールド編組チューブ１０２との接触部分が水濡れしないように、シールド編組チューブ１０２と接続されるシールドパイプ１０１からシールド編組チューブ１０２に挿通される電線１００端末のコネクタ（図示せず）までのすべての領域を防水領域とする必要があり、構造が複雑になるという問題がある。即ち、グロメット１０４やゴムブーツ（図示せず）、分岐部には分岐グロメット（図示せず）等の止水部品が必要となると共に、シールド編組チューブ１０２をコルゲートチューブで外装する場合には、スリットがチューブの軸線方向に設けられていないワリナシのコルゲートチューブ（図示せず）を用いなければならず、コルゲートチューブへの電線の先通し加工が必要になる等、作業性も良くないという問題がある。

本発明は、シンプルな構造で、ワイヤハーネスの電線を挿通するアルミニウム系金属からなるシールドパイプと該シールドパイプから引き出された電線を挿通するシールド編組チューブとを安定状態で固定して電気接続できると共に前記シールドパイプの腐食も防止できることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、ハイブリッド自動車または電気自動車に配索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を構成する電線をアルミニウム系金属からなるシールドパイプに挿通する第一領域と、前記シールドパイプから引き出された電線を、金属線をメッシュ状に編組して形成したシールド編組チューブ内に挿通する第二領域とを設け、
前記第一領域のシールドパイプと前記第二領域のシールド編組チューブとを金属ブラケットと金属クランプを用いて固定して電気接続しており、
前記金属ブラケットは、アルミニウム系金属からなると共に前記シールド編組チューブを被せる大きさとした円板を二分割した一対の半円部材からなり、これら半円部材の対向辺に半円状凹部からなるシールドパイプ挿通溝を対向して設け、
前記シールドパイプ挿通溝に前記シールドパイプを接触させて挿通させ、該一対の半円部材からなる前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブを被せ、該シールド編組チューブの外周に金属クランプを外嵌して締結し、該金属クランプで前記シールド編組チューブを前記金属ブラケットを介して前記シールドパイプに固定して電気接続しており、
前記金属ブラケットの一対の半円部材の表面には、少なくとも前記シールド編組チューブが被せられる領域に耐食性を有するメッキ加工が施されていることを特徴としているワイヤハーネスの配索構造を提供している。

前記のように、本発明では、金属ブラケットを介して第一領域のシールドパイプと第二領域のシールド編組チューブとを金属クランプで固定して電気接続する構成としている。また、前記金属ブラケットは前記シールドパイプと同様のアルミニウム系金属からなると共に、前記シールド編組チューブを被せる大きさとした円板を二分割した一対の半円部材から構成している。さらに、前記一対の半円部材の対向辺に、前記シールドパイプを接触して挿通するシールドパイプ挿通溝を対向して設け、かつ該一対の半円部材の表面には、少なくとも前記シールド編組チューブが被せられる領域に耐食性を有するメッキ加工を施す構成としている。

よって、前記シールド編組チューブが銅系金属線等シールドパイプと異なる金属からなるものであっても、従来のようにシールドパイプとシールド編組チューブとを直接接触させるものではないため、異種金属の接触によるシールドパイプの腐食が防止され、シールドパイプの電線保護機能やシールド機能を保持することができる。

特に前記構成では、金属ブラケットの一対の半円部材に設けたシールドパイプ挿通溝にシールドパイプを挿通して挟み込むだけで、挿通されたシールドパイプの外周を隙間なく金属ブラケットに密着させることができ、該密着状態の金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブを被せて前記金属クランプを外嵌、締結することで、前記シールドパイプとシールド編組チューブとを前記金属ブラケットを介して安定状態で固定して電気接続することができる。この際、前記シールドパイプは同じ材質であるアルミニウム系金属からなる金属ブラケットに挿通、密着しているため、シールドパイプの腐食を防止でき、さらに、銅系金属線等の異種金属からなるシールド編組チューブが被せられる前記金属ブラケットも表面に耐食性を有するメッキ加工が施されているため、たとえ前記シールド編組チューブとの接触部分が水濡れしても前記金属ブラケットの腐食を効果的に防止することができる。

よって、前記金属ブラケットとシールド編組チューブとの接触部分の水濡れを防ぐための防水構造が不要となりシンプルな構造とすることができる。即ち、従来必要としていたグロメットやゴムブーツ等の止水部品やワリナシのコルゲートチューブ等を廃止し、電線の先通しが不要なワリコルゲートチューブに変更することができ、製造コストや製造効率を高めることができる。

前記耐食性を有するメッキ加工は、前記金属ブラケットを形成する一対の半円部材の表面の少なくともシールド編組チューブが被せられる領域に施されている必要があるが、前記半円部材の表面全体に前記メッキ加工が施されていることが好ましい。
また、前記耐食性を有するメッキとしては、例えば、錫メッキや金メッキ等が挙げられる。特に、前記金属ブラケットの一対の半円部材の表面に施す耐食性を有するメッキ加工を錫メッキ加工とし、前記シールド編組チューブを編組する金属線は表面に錫メッキ加工が施された銅系金属線であることが好ましい。
一方、前記金属クランプもアルミニウム系金属から形成すると共に、表面に錫メッキ加工を施していることが好ましい。

なお、複数本のシールドパイプを１本のシールド編組チューブと一括して固定、接続する場合には、前記金属ブラケットの一対の半円部材の対向辺に、前記シールドパイプ挿通溝を間隔をあけて複数個並設すればよい。該構成により、複数本のシールドパイプを前記一対の半円部材の各シールドパイプ挿通溝にそれぞれ挿通して挟み込むだけで、複数のシールドパイプの外周を隙間なく金属ブラケットに密着させることができ、該密着状態の金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブを被せて金属クランプを外嵌、締結することで、複数本のシールドパイプと１本のシールド編組チューブとを金属ブラケットを介して安定状態で固定して電気接続することができる。即ち、前記構成によれば、カシメリング等でシールドパイプ毎にシールド編組チューブと固定する構成より少ない部品点数および簡易な作業で固定、電気接続することが可能となる。

前記金属クランプは環形状で、その一部にカシメ突起部を設けたカシメリングからなり、前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブの先端部分を挟んで前記カシメリングを被せた後に加締めて固定していることが好ましい。

前記のように金属クランプとしてカシメリングを用い、前記カシメリングのカシメ突起部を加締めることにより、前記シールドパイプとシールド編組チューブとの固定が一層強固になり、より確実な電気接続が可能となる。

また、前記金属クランプは一対の半円環部材からなり、該半円環部材の両側にボルト穴を設けており、前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブの先端部分を挟んで前記一対の半円環部材を被せた後に前記両側のボルト穴にボルトを通してナットで固定していてもよい。

前記のように金属クランプとして両側にボルト穴を設けた一対の半円環部材を用い、該一対の半円環部材のボルト穴にボルトを通してナットで固定することによっても、前記シールドパイプとシールド編組チューブとの固定が強固になり、確実な電気接続が可能となる。

前記金属ブラケットの一対の半円部材は別体としてもよいが、一端側をヒンジで開閉自在に連結していてもよい。このように、一対の半円部材をヒンジで連結しておくことにより、各シールドパイプを前記一対の半円部材で挟み込む作業が容易となる。

前記第一領域は車両フロア下方の配線領域であり、前記第二領域はエンジンルーム内の配線領域であることが好ましい。

車両フロア下方は略直線状に配線できる領域であるため、バッテリなどのリア側の機器に接続された電線をシールドパイプに挿通して配線する第一領域とすることで車両スペースを有効利用することができる。一方、エンジンルーム内は屈曲させて配線しなければならない箇所があるため、前記シールドパイプから引き出した電線をシールド編組チューブ内に挿通する第二領域とすることが好ましい。シールド編組チューブ内に挿通される電線はエンジンルーム内のインバータ等の機器に接続することができる。本発明におけるワイヤハーネスは、前記バッテリとインバータとの間のほか、インバータとモータとの間に配索することもできる。

前述したように、本発明では、金属ブラケットを介してアルミニウム系金属からなるシールドパイプとシールド編組チューブとを金属クランプで固定して電気接続する構成とし、前記金属ブラケットは前記シールドパイプと同様のアルミニウム系金属から形成している。また、前記金属ブラケットは、前記シールド編組チューブを被せる大きさとした円板を二分割した一対の半円部材から構成し、これら半円部材の対向辺にシールドパイプを接触して挿通するシールドパイプ挿通溝を対向して設け、かつ該一対の半円部材の表面には、少なくとも前記シールド編組チューブが被せられる領域に耐食性を有するメッキ加工を施している。

即ち、前記構成によれば、金属ブラケットの一対の半円部材に設けたシールドパイプ挿通溝にシールドパイプを挿通して挟み込むだけで、挿通されたシールドパイプの外周を隙間なく金属ブラケットに密着させることができ、該密着状態の金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブを被せて前記金属クランプを外嵌、締結することで、前記シールドパイプとシールド編組チューブとを金属ブラケットを介して安定状態で固定して電気接続することができる。この際、前記シールドパイプは、同じ材質であるアルミニウム系金属からなる金属ブラケットに挿通、密着しているため、シールドパイプの腐食を防止でき、シールドパイプの電線保護機能やシールド機能を保持することができる。また、銅系金属線等の異種金属からなるシールド編組チューブが被せられる前記金属ブラケットも表面に耐食性を有するメッキ加工が施されているため、たとえ前記シールド編組チューブとの接触部分が水濡れしても該金属ブラケットの腐食を効果的に防止することができる。

よって、アルミニウム系金属と異種金属との接触部分の水濡れを防止するための防水構造が不要となり、構造をシンプルにすることができる。即ち、従来必要としていたグロメットやゴムブーツ等の止水部品やワリナシのコルゲートチューブ等を廃止し、電線の先通しが不要なワリコルゲートチューブに変更して製造コストや製造効率を高めることができる。

第１実施形態におけるワイヤハーネスの配索構造を示し、（Ａ）は自動車に配索した状態の概略説明図、（Ｂ）は概略平面図である。 シールドパイプとシールド編組チューブとの接続部分を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 金属ブラケットを示す概略分解斜視図である。 第２実施形態におけるシールドパイプとシールド編組チューブとの接続部分を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 第３実施形態におけるシールドパイプとシールド編組チューブとの接続部分の概略斜視図である。 従来例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示している。本実施形態ではハイブリッド自動車において、図１に示すように、リア側に搭載したバッテリ１とエンジンルーム３内に搭載したインバータ４とを接続するためにワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスＷ／Ｈを構成する２本の絶縁被覆電線１０（以下、電線１０という）をリア側のバッテリ１に接続してフロア２の下方を配線し、フロント側でフロア２上方に引きこんでエンジンルーム３内のインバータ４に接続している。

ワイヤハーネスＷ／Ｈの配線領域は、リア側からフロア２の下方に配線されフロント側でエンジンルーム３内に引き込まれる第一領域Ｒ１と、該第一領域Ｒ１に連続してエンジンルーム３内に配線される第二領域Ｒ２とからなる。第一領域Ｒ１では、図１（Ｂ）に示すように、２本の電線１０をアルミニウム系金属からなる１本のシールドパイプ１１に通して配線している。一方、第二領域Ｒ２では、前記シールドパイプ１１から引き出された２本の電線１０を１本の筒状のシールド編組チューブ１２に挿通して配線している。シールド編組チューブ１２は、表面に錫メッキ加工を施した銅系金属線をメッシュ状に編成して形成している。なお、第二領域Ｒ２のシールド編組チューブ１２には、図示していないが、軸線方向にスリットを有するワリコルゲートチューブを外装している。

第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との境界位置では、シールドパイプ１１の先端部分に、シールド編組チューブ１２の先端部分を固定して電気接続させる必要があり、本実施形態では金属ブラケット１３と金属クランプ１６とを用いて固定している。
金属ブラケット１３はアルミニウム系金属からなると共に、図２および図３に示すように、シールド編組チューブ１２を被せる大きさとした所要厚さを有する円板（本実施形態では楕円状円板）を二分割した一対の半円部材１４からなり、これら半円部材１４の対向辺にシールドパイプ１１を密着状態で挿通可能な半円状凹部からなるシールドパイプ挿通溝１５を対向して設けている。一対の半円部材１４の表面全体には錫メッキ加工を施している。
一方、金属クランプ１６はステンレス製のメタルバンドからなる。本実施形態における金属クランプは、図２に示すような環形状のカシメリングであり、その一部にカシメ突起部１７を設けている。

シールドパイプ１１の先端部分にシールド編組チューブ１２の先端部分を固定して電気接続させるには、まず、シールドパイプ１１の先端部分を金属ブラケット１３の半円部材１４に設けたシールドパイプ挿通溝１５に挿通し、金属ブラケット１３の一対の半円部材１４でシールドパイプ１１の先端部分を密着状態で挟み込む。

次に、前記シールドパイプ１１の先端から第二領域（Ｒ２）側に引き出した２本の電線１０をシールド編組チューブ１２内に挿通すると共に、該シールド編組チューブ１２の第一領域（Ｒ１）側先端部分を前記金属ブラケット１３の外周に被せる。
最後に、カシメリングからなる金属クランプ１６を金属ブラケット１３の外周にシールド編組チューブ１２の先端部分を挟んで被せた後、該金属クランプ１６のカシメ突起部１７を加締めて固定する。これにより、シールドパイプ１１とシールド編組チューブ１２との固定が完了する。

前記のように、本実施形態によれば、金属ブラケット１３の半円部材１４に設けたシールドパイプ挿通溝１５にシールドパイプ１１を挿通し、該一対の半円部材１４でシールドパイプ１１を挟み込むだけで、挿通されたシールドパイプ１１の外周を隙間なく金属ブラケット１３に密着させることができ、該密着状態の金属ブラケット１３の外周にシールド編組チューブ１２を被せて金属クランプ１６を外嵌、締結することで、シールドパイプ１１とシールド編組チューブ１２とを金属ブラケット１３を介して安定状態で固定して電気接続することができる。この際、シールドパイプ１１は、同じ材質であるアルミニウム系金属からなる金属ブラケット１３に挿通、密着しているため、シールドパイプ１１の腐食を防止でき、シールドパイプ１１の電線保護機能やシールド機能を保持することができる。また、異種金属である銅系金属線からなるシールド編組チューブ１２が被せられる金属ブラケット１３も表面に耐食性に優れた錫メッキ加工が施されているため、たとえシールド編組チューブ１２との接触部分が水濡れしても金属ブラケット１３の腐食を効果的に防止することができる。

よって、アルミニウム系金属からなる金属ブラケット１３と異種金属からなるシールド編組チューブ１２との接触部分の水濡れを防止するための防水構造が不要となり、構造をシンプルにすることができる。即ち、従来必要としていたグロメットやゴムブーツ等の止水部品やワリナシのコルゲートチューブ等を廃止し、電線の先通しが不要なワリコルゲートチューブに変更して製造コストや製造効率を高めることができる。

図４は第２実施形態を示している。
第２実施形態では、両側にボルト穴２８を設けた一対の半円環部材２７から金属クランプ２６を形成し、ボルト穴２８にボルト２９を通してナットＮで固定することにより金属クランプ２６を締結できるようにしている。その他は第１実施形態と同様としている。

図５は第３実施形態を示している。
第３実施形態では、それぞれ１本の電線３０を挿通した３本のシールドパイプ３１を一括して１本のシールド編組チューブ３２と固定し電気接続している。金属ブラケット３３の一対の半円部材３４の対向辺には、半円状凹部からなるシールドパイプ挿通溝３５を間隔をあけて３個並設している。その他は第１実施形態と同様としている。

第３実施形態によれば、３本のシールドパイプ３１を一対の半円部材３４の各シールドパイプ挿通溝３５に挿通して挟み込むだけで、３本のシールドパイプ３１の外周を隙間なく金属ブラケット３３に密着させることができ、該密着状態の金属ブラケット３３の外周にシールド編組チューブ３２を被せて金属クランプ３６を外嵌、締結することで、３本のシールドパイプ３１と１本のシールド編組チューブ３２とを金属ブラケット３３を介して安定状態で固定して電気接続することができる。即ち、前記構成によれば、カシメリング等でシールドパイプ毎にシールド編組チューブと固定する構成より少ない部品点数および簡易な作業で固定、電気接続することが可能となる。

１０、３０ 電線
１１、３１ シールドパイプ
１２、３２ シールド編組チューブ
１３、３３ 金属ブラケット
１４、３４ 半円部材
１５、３５ シールドパイプ挿通溝
１６、２６、３６ 金属クランプ
１７ カシメ突起部
２７ 半円環部材
２８ ボルト穴
Ｎ ナット

Claims (5)

1. ハイブリッド自動車または電気自動車に配索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を構成する電線をアルミニウム系金属からなるシールドパイプに挿通する第一領域と、前記シールドパイプから引き出された電線を、金属線をメッシュ状に編組して形成したシールド編組チューブ内に挿通する第二領域とを設け、
   前記第一領域のシールドパイプと前記第二領域のシールド編組チューブとを金属ブラケットと金属クランプを用いて固定して電気接続しており、
   前記金属ブラケットは、アルミニウム系金属からなると共に前記シールド編組チューブを被せる大きさとした円板を二分割した一対の半円部材からなり、これら半円部材の対向辺に半円状凹部からなるシールドパイプ挿通溝を対向して設け、
   前記シールドパイプ挿通溝に前記シールドパイプを接触させて挿通させ、該一対の半円部材からなる前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブを被せ、該シールド編組チューブの外周に金属クランプを外嵌して締結し、該金属クランプで前記シールド編組チューブを前記金属ブラケットを介して前記シールドパイプに固定して電気接続しており、
   前記金属ブラケットの一対の半円部材の表面には、少なくとも前記シールド編組チューブが被せられる領域に耐食性を有するメッキ加工が施されていることを特徴としているワイヤハーネスの配索構造。
2. 前記金属ブラケットの一対の半円部材の表面に施す耐食性を有するメッキ加工を錫メッキ加工とし、前記シールド編組チューブを編組する金属線は表面に錫メッキ加工が施された銅系金属線である請求項１に記載のワイヤハーネスの配索構造。
3. 前記金属クランプは環形状で、その一部にカシメ突起部を設けたカシメリングからなり、前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブの先端部分を挟んで前記カシメリングを被せた後に加締めて固定している請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの配索構造。
4. 前記金属クランプは一対の半円環部材からなり、該半円環部材の両側にボルト穴を設けており、前記金属ブラケットの外周に前記シールド編組チューブの先端部分を挟んで前記一対の半円環部材を被せた後に前記両側のボルト穴にボルトを通してナットで固定している請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの配索構造。
5. 前記第一領域は車両フロア下方の配線領域であり、前記第二領域はエンジンルーム内の配線領域である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの配索構造。

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