JP5690167B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は自動車等に配索され、電力を供給するワイヤハーネスに関する。

自動車等に配索される従来のワイヤハーネスとしては、特許文献１に開示された構造のワイヤハーネスがある。このワイヤハーネスは複数の高圧電線と、複数の高圧電線のそれぞれを収容して保護する複数の金属保護パイプを備えている。ワイヤハーネスは高圧電線が車両に搭載されたモータとバッテリとを接続するように車両に配索される。

ワイヤハーネスは真っ直ぐな状態の金属保護パイプのそれぞれに高圧電線を挿通した状態で配索経路に沿って折り曲げ加工を施すことにより車体フロアの外側の下面に配索される。高圧電線を覆う金属保護パイプは石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護すると共に、高圧電線の撓みを防止し、さらには高圧電線に対する電磁波シールドを行うために用いられる。

特開２００４−２２４１５６号公報

従来のワイヤハーネスは硬質の金属保護パイプを用いているため、折り曲げ加工が困難である欠点を有している。この欠点を解消するため、金属保護パイプに代えて樹脂やゴム等の柔軟性を有する管体を用い、この管体内に高圧電線を挿通する構造のワイヤハーネスが開発されている。

しかしながら、柔軟性を有した管体を用いたワイヤハーネスでは、強度を確保することができず、配索用の折り曲げ加工の形状を保持することが困難となる問題を有している。又、管体が樹脂やゴム等によって形成されているため、電磁波シールド機能を有しておらず、電磁波シールドができない問題も有している。

そこで本発明は、柔軟性を有した管体を用いた構造であっても、折り曲げ加工の形状を保持する強度を有すると共に、電磁波シールド機能を有したワイヤハーネスを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明のワイヤハーネスは、複数本の電線からなる導電路集合体と、この導電路集合体の外周を覆う柔軟性を有する管体と、この管体の外周を覆う第１のシールド部材と、この第１のシールド部材の外周に巻き付けられて管体の外周に第１のシールド部材を固定する水又は光で硬化する硬化性長尺部材とで形成され、前記管体の外周には、第２のシールド部材が前記第１のシールド部材と異なる位置に設けられ、前記第１のシールド部材と前記第２のシールド部材の接続部に金属性のシールドリングが設けられ、前記硬化性長尺部材は前記第１のシールド部材、前記第２のシールド部材、前記シールドリングに巻き付けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のワイヤハーネスであって、前記第１のシールド部材及び第２のシールド部材は金属性の網目体であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、導電路集合体を覆う管体の外周を第１のシールド部材が覆っているため、電磁波シールド機能を備えたワイヤハーネスとすることができる。又、第１のシールド部材の外周に硬化性長尺部材が巻き付けられて第１のシールド部材を管体の外周に固定しているため、ワイヤハーネスに強度を付与することができ、折り曲げ加工の形状を保持することができる。

また、第２のシールド部材が第１のシールド部材と異なる位置に設けられ、第１のシールド部材と第２のシールド部材の接続部に金属性のシールドリングが設けられており、硬化性長尺部材がこれらの第１のシールド部材、第２のシールド部材、シールドリングに巻き付けられているため、第１のシールド部材及び第２のシールド部材の接続部に強度を付与することができ、接続部を保護することができる。

請求項２記載の発明によれば、前記第１のシールド部材及び第２のシールド部材は金属性の網目体によって形成されているため、第１のシールド部材及び第２のシールド部材の内側の導電路集合体を電磁波シールドすることができる。

自動車に対するワイヤハーネスの配索状態を示す側面図である。 本発明の参考例のワイヤハーネスの斜視図及び部分拡大正面図である。 （ａ）、（ｂ）は第１のシールド部材の形態を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は図３に示す形態の第１のシールド部材を筒体に巻き付けた状態を示す斜視図及び断面図である。 本発明の実施形態のワイヤハーネスを示す断面図である。

先ず、本発明の参考例について説明する。図１は本発明のワイヤハーネスが配索される自動車１を示す。自動車１はエンジン２及びモータユニット３からの動力をミックスして走行するハイブリッド車両であり、エンジン２及びモータユニット３は前輪側のエンジンルーム６内に搭載されている。モータユニット３はエンジンルーム６内に設けられたインバータユニット４を介して車体７の後部側に設けられたバッテリ５に接続されている。

モータユニット３はモータ及びジェネレータを備え、これらがシールドケース内に配置されている。インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを備え、これらがシールドケース内に配置されている。モータユニット３とインバータユニット４は、従前より用いられているモータ接続用高圧ワイヤハーネス８によって接続されている。

バッテリ５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のバッテリ或いはキャパシタ等の蓄電装置が用いられる。バッテリ５にはジャンクションブロック９が設けられており、インバータユニット４はこのジャンクションブロック９と本発明のワイヤハーネス１１を介して接続されている。

ワイヤハーネス１１は一端部１１ａがインバータユニット４にコネクタ接続され、他端部１１ｂがバッテリ５のジャンクションブロック９にコネクタ接続されている。ワイヤハーネス１１はこれらの端部１１ａ，１１ｂを除く中間部１１ｃが車体フロア７ａの下部の外側に配索されている。このようにワイヤハーネス１１の中間部１１ｃが車体フロア７ａの外側に配索されることにより車室内におけるワイヤハーネス１１の配索スペースを削減することが可能となる。このようにワイヤハーネス１１を車体フロア７ａの外側に配索するために、ワイヤハーネス１１は所定の配索経路に沿って折り曲げ成形され、この折り曲げ形状が保持される。

図２はワイヤハーネス１１を示し、導電路集合体１２と、導電路集合体１２の外周を覆う柔軟性を有する管体１３と、管体１３の外周を覆う第１のシールド部材１６と、第１のシールド部材１６の外周に巻き付けられる硬化性長尺部材１８とによって形成されている。

導電路集合体１２は複数本（２本）の高圧電線１４を束ねた集合体である。この場合、高圧電線１４に加えて複数の低圧電線を束ねても良い。

高圧電線１４は銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金からなる素線を撚り合わせた導体や、銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金の単線からなる導体を絶縁被覆によって被覆した構造となっている。このような高圧電線１４は電磁波シールド機能を有していない。この高圧電線１４の端末にはコネクタが接続される。なお、低圧電線を併用する場合、低圧電線としては銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金からなる細い導体が絶縁被覆によって被覆されたものが用いられる。

管体１３は樹脂やゴム等の柔軟性を有する材料によって管状（チューブ状）に形成されている。管体１３は導電路集合体１２の略全長にわたって導電路集合体１２の周囲を覆っている。管体１３としては、外周面に凹凸を有したコルゲートチューブ、外周面に凹凸が形成されていないチューブ等が用いられる。これらのチューブは、内面に導電路集合体１２が挿通する楕円形や円形等の断面形状に成形されている。管体１３としてはスリットを有していない水密構造のチューブを用いることが好ましい。

第１のシールド部材１６は高圧電線１４に対する電磁波シールドを行うものであり、管体１３（導電路集合体１２）の略全長にわたって管体１３を覆うように設けられる。第１のシールド部材１６は図２の拡大図で示すように、網目体２１によって形成されている。網目体２１は、銅、鉄、アルミニウム等の導電性を有した金属線２２を編んだ金属性となっている。このような金属性の網目体２１は電磁波が作用すると、交差している金属線２２の間で電流が逆方向に流れることにより電流が相殺されるため、電磁波を遮断する電磁波シールド機能を有している。これによりワイヤハーネス１１に電磁波シールド機能を付与することができる。かかる第１のシールド部材１６はコネクタを介して、又は直接にインバータユニット４のシールドケース等にアース接続される。

第１のシールド部材１６の外周には、硬化性長尺部材１８が巻き付けられる。硬化性長尺部材１８はテープ状となっており、テープ巻きの要領で第１のシールド部材１６の外周に巻き付けることができる。第１のシールド部材１６への巻き付けを行うため、硬化性長尺部材１８の一面（下面）には、粘着剤が塗布されている。硬化性長尺部材１８はワイヤハーネス１１の略全長に巻き付けても良いが、ワイヤハーネス１１を折り曲げ加工する部位に巻き付けても良い。このように硬化性長尺部材１８を第１のシールド部材１６の外周に巻き付けることにより、第１のシールド部材１６を管体１３に固定することができる。

硬化性長尺部材１８は水又は光によって硬化する特性を有した長尺部材であり、第１のシールド部材１６に対しては未硬化の状態で巻き付けが行われる。この巻き付けの後、ワイヤハーネス１１を配索経路に沿って折り曲げ加工し、その後に水又は光を硬化性長尺部材１８に供給して硬化性長尺部材１８を硬化する。この硬化によりワイヤハーネス１１に強度が付与され、折り曲げ加工の形状を保持することができる。すなわち硬化した硬化性長尺部材１８はワイヤハーネス１１に対して形状保持機能を付与する。又、硬化した硬化性長尺部材１８は第１のシールド部材１６を強固に保持しており、跳び石等の外部からの衝撃や変形荷重に耐えることが可能となる。

硬化性長尺部材１８が光の供給によって硬化する部材の場合には、ガラスウール、ガラスクロス、ポリエステルクロス、不織布等の基材に光硬化性樹脂組成物を含浸させて硬化性長尺部材１８を形成することができる。硬化性長尺部材１８が水の供給によって硬化する部材の場合には、上述した基材に水硬化性ウレタン樹脂を含浸させることにより形成することができる。なお、水の供給は硬化性長尺部材１８に対し、水の噴射、滴下や水中への浸漬によって行うことができる。

このような実施形態では、高圧電線１４を有した導電路集合体１２を覆う管体１３に対して第１のシールド部材１６を巻き付けるため、電磁波シールド機能を備えたワイヤハーネスとすることができる。又、第１のシールド部材１６の外周に対して、硬化性長尺部材１８を巻き付け、硬化性長尺部材１８を硬化して強度を付与するため、折り曲げ加工の形状を保持することができる。これにより配索経路に沿ったワイヤハーネス１１の配索を容易に行うことができ、ワイヤハーネス１１の配索作業を簡単に行うことができる。

図３は第１のシールド部材１６を示し、（ａ）においては第１のシールド部材１６がシート状に形成され、（ｂ）においては円筒等の筒状に形成されている。これらのシールド部材１６のいずれにおいても金属線２２が網目状に編成された網目体２１となっている。

図４は図３に示す第１のシールド部材１６を管体１３の外周に巻き付けた状態を示し、（ａ）はシート状の第１のシールド部材１６の巻き付け、（ｂ）は筒状の第１のシールド部材１６の巻き付けを示す。いずれの場合においても第１のシールド部材１６は管体１３の長手方向に沿って管体１３の外周を覆っている。シート状の第１のシールド部材１６の場合には、（ａ）で示すように管体１３の外周に巻き付けた後、仮固定する。筒状の第１のシールド部材１６の場合には、（ｂ）で示すように導電路集合体１２を覆った管体１３を第１のシールド部材１６に挿通し、余剰部分１６ｃを折り畳んで仮固定する。いずれの場合においても、第１のシールド部材１６が管体１３内の高圧電線１４を覆うため電磁波シールドを行うことができる。

図５は本発明の実施形態のワイヤハーネス１を示す。導電路集合体１２の外周を覆う柔軟性を有した管体１３の外周に第１のシールド部材１６が巻き付けられている。第１のシールド部材１６は管体１３の長さ方向の一側（右側）を覆うように巻き付けられており、第１のシールド部材１６が巻き付けられていない他側（左側）には第２のシールド部材２６が巻き付けられている。第２のシールド部材２６は、第１のシールド部材１６と同様に導電性金属の網目体が用いられており、管体１３の他側を覆うように巻き付けられている。第２のシールド部材２６はアースケーブル等に接続されるものである。このように第１のシールド部材１６及び第２のシールド部材２６を設けることにより、これらのシールド部材１６，２６の内側の導電路集合体１２に対して電磁波シールドを行うことができる。

第２のシールド部材２６の巻き付け端部２６ａは、第１のシールド部材１６の巻き付け端部１６ａに重なるように巻き付けられており、これにより第１のシールド部材１６と第２のシールド部材２６とが接続された接続部２８が形成されている。この接続部２８を覆うように導電性金属からなるシールドリング２５が設けられている。この接続部２８の外周には硬化性長尺部材１８が巻き付けられる。

硬化性長尺部材１８は第１のシールド部材１６の巻き付け端部１６ａ、第２のシールド部材２６の巻き付け端部２６ａ及びシールドリング２７の外周を覆うように巻き付けられる。このように硬化性長尺部材１８を巻き付けることにより、シールドリング２７を介して第１のシールド部材１６及び第２のシールド部材２６の接続部２８を管体１３に固定することができる。

この巻き付けの後、硬化性長尺部材１８を硬化する。これにより第１のシールド部材１６及び第２のシールド部材２６の接続部２８に強度を付与することができ、接続部２８を保護することが可能となる。

１１ ワイヤハーネス
１２ 導電路集合体
１３ 管体
１６ 第１のシールド部材
１８ 硬化性長尺部材
２１ 網目体
２２ 金属線
２６ 第２のシールド部材
２７ シールドリング
２８ 接続部

Claims (2)

1. 複数本の電線からなる導電路集合体と、
   この導電路集合体の外周を覆う柔軟性を有する管体と、
   この管体の外周を覆う第１のシールド部材と、
   この第１のシールド部材の外周に巻き付けられて管体の外周に第１のシールド部材を固定する水又は光で硬化する硬化性長尺部材とで形成され、
   前記管体の外周には、第２のシールド部材が前記第１のシールド部材と異なる位置に設けられ、前記第１のシールド部材と前記第２のシールド部材の接続部に金属性のシールドリングが設けられ、前記硬化性長尺部材は前記第１のシールド部材、前記第２のシールド部材、前記シールドリングに巻き付けられていることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１記載のワイヤハーネスであって、
   前記第１のシールド部材及び第２のシールド部材は金属性の網目体であることを特徴とするワイヤハーネス。
   

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