JP5729225B2

JP5729225B2 - クランプ

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Publication number: JP5729225B2
Application number: JP2011195627A
Authority: JP
Inventors: 弘章志賀
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: CN103718402A; JP2013059188A; DE112012003735T5; US8979039B2; US20140217244A1; WO2013035355A1

Description

本発明はクランプに関し、詳しくは、金属パイプに電線を挿通したパイプハーネスを車体に取り付けるクランプにおいて、金属パイプの外径公差を吸収し金属パイプの振動や異音の発生を防止するものである。

ハイブリッド自動車や電気自動車では、バッテリとインバータやインバータとモータの間を接続する電線を金属パイプに挿通して配線する場合がある。特開２００６−３１２４０９号公報（特許文献１）では、バッテリとインバータとを接続する電線１０１を金属パイプ１０２に挿通してパイプハーネス１００とし、該パイプハーネス１００を図５に示すブラケット１０３を介して車体１０４（フロアパネル下面）に取り付けている。ブラケット１０３は、金属パイプ１０２に外嵌する円筒部１０３ａからアーム部１０３ｂを突出させると共に、該アーム部１０３ｂの上端から板状の取付部１０３ｃを側方に突出させ、該取付部１０３ｃをボルト締めや溶接で車体１０４に固定している。

また、特開２００８−１４１８２２号公報（特許文献２）では、パイプを車体に取り付けるクランプ（保持具）を提案している。樹脂成形品からなるクランプ１０６は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パイプ１０５を収容する受入凹部１０７ａを備えたクランプ部１０７と、前記受入凹部１０７ａの開口部を閉鎖する蓋部１０８とがヒンジ１０９によって連結され、クランプ部１０７には車体（図示せず）に取り付けられる固定部１０７ｄを突設している。蓋部１０８に設けた係止爪１０８ｂがクランプ部１０７に設けた係止穴１０７ｂに挿入係止されて蓋部１０８が閉鎖されると、蓋部１０８に設けたてこ片１０８ｃがクランプ部１０７に設けたてこ片受け部１０７ｃに当接して受入凹部１０７ａの内径が縮径される構造となっている。該構造により、クランプ部１０７の受入凹部１０７ａに収容したパイプ１０５が強固に保持されパイプ１０５の位置ズレが防止されるようになっている。

特開２００６−３１２４０９号公報特開２００８−１４１８２２号公報

特許文献１のブラケット１０３における円筒部１０３ａの内径は、挿通する金属パイプ１０２の外径サイズに合わせた所定値に設定されている。また、特許文献２のクランプ１０６においても、蓋部１０８を閉鎖したときの受入凹部１０７ａの内径は、挿通するパイプ１０５の外径サイズに合わせた所定値に設定されている。一方、ブラケット１０３やクランプ１０６に挿通するパイプ１０２、１０５は、同一外径サイズのパイプであっても所定の公差範囲内で外径にばらつきがあり、パイプの種類によって外径公差が大きいものもある。前記ブラケット１０３やクランプ１０６は外径公差を吸収できる構造になっていないため、許容下限値に近い外径を有するパイプ１０２、１０５を前記構成のブラケット１０３やクランプ１０６に挿通すると、パイプ１０２、１０５を挿通するブラケット１０３やクランプ１０６の内周面とパイプ１０２、１０５の外周面との間に隙間ができてパイプ１０２、１０５が振動したり異音が発生したりする場合がある。

本発明は、クランプに挿通する金属パイプの外径公差を吸収し金属パイプの振動や異音の発生を防止す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、金属パイプ内に電線を挿通しているパイプハーネスを車体に取り付ける樹脂成形品からなるクランプであって、
一対の半円状内面を有する第１部分と第２部分を薄肉ヒンジで連結すると共に、該第１、第２部分の分割端側に互いに係止する係止部と被係止部を設け、該第１、第２部分の半円状内面の間に挿通する前記金属パイプを挟持する構成とし、かつ、
前記第１部分に車体から突出する取付材を挿入係止する取付穴を設け、該取付穴と前記半円状内面との仕切部の一部に開口を設けると共に、該開口を囲む仕切部の周面の一部から揺動片を該開口内に突設し、前記揺動片の一面に取付材接触突起を設けると共に他面に潰しリブを突設し、
前記取付穴に前記取付材が挿入されると前記取付材接触突起が押されて前記半円状内面側に前記潰しリブを突出させ、該半円状内面に沿って挿通している前記金属パイプに前記潰しリブが押し付けられて金属パイプを固定する構成としていることを特徴とするクランプを提供している。

前記のように、一対の半円状内面を有する第１、第２部分を薄肉ヒンジで連結し前記一対の半円状内面の間にパイプハーネスの金属パイプを挿通、挟持するクランプにおいて、車体から突出する取付材を挿入係止する第１部分の取付穴と前記半円状内面との仕切部に開口を設け、該開口を囲む仕切部の周面の一部から揺動片を開口内に突設している。また、前記揺動片には、車体側の取付材を取付穴に挿入係止したときに該取付材が接触、押圧する取付材接触突起を一面に設けると共に、他面には潰しリブを突設している。
したがって、前記第１、第２部分の一対の半円状内面の間に挿通する金属パイプの外径公差が比較的大きく該金属パイプの外径がその許容下限値であっても、車体側の取付材を取付穴に挿入係止するだけで該取付材が揺動片の取付材接触突起を押圧して潰しリブを半円状内面側に突出させ、該潰しリブが金属パイプに押し付けられることによって金属パイプをクランプ内にしっかりと固定することができる。

即ち、前記構成によれば、車体側の取付材に押圧される前記揺動片がクランプ内の金属パイプの外径に合わせて揺動して潰しリブを該金属パイプに密着させるため、金属パイプの外径公差を容易に吸収して金属パイプの振動や異音の発生を防止することができる。金属パイプの振動を防止することでクランプに対する負荷を低減することができるため、クランプの破損も防止することができる。

また、前記揺動片の潰しリブの押し付けによって金属パイプをクランプ内にガタつきなく固定できるため、前記第１、第２部分の一対の半円状内面の径は挿通する金属パイプの外径より大きめに設定することができる。よって、車体から突出させる取付材をクランプの取付穴に挿入係止するまでは、車体毎のレイアウト等に合わせてクランプを金属パイプの軸線方向に自由に移動させてクランプの位置変更を行うことも可能となり、前記取付材をクランプの取付穴に挿入係止することでクランプの位置を確定することができる。

前記揺動片は、揺動を容易化するために、前記開口を囲む仕切部の周面の一部にヒンジを介して突設されていることが好ましい。また前記開口は矩形状とし、該開口を囲む仕切部の周面のうち、取付穴に挿入係止される取付材の挿入方向手前位置の周面に前記揺動片がヒンジを介して突設されていることが好ましい。

前記車体から突出する取付材はスタッドボルトであり、前記取付穴の内面から前記スタッドボルトの溝に係止する係止片が突設され、該取付穴に挿入する前記スタッドボルトの外周面で前記揺動片の取付材接触突起が押される設定としていることが好ましい。

また、前記車体から突出する取付材は係止穴をあけたブラケットとし、該ブラケットを挿入できる形状とした前記取付穴の内面に前記係止穴に挿入係止する係止爪を突設し、該取付穴に挿入する前記ブラケットの外面で前記揺動片の取付材接触突起が押される設定としてもよい。

前記揺動片に設ける前記潰しリブは、該揺動片の基板から並列状に突出し、これら複数の潰しリブはそれぞれ先端に向けてＶ字状に突出し、押し当てられる前記金属パイプにより先端が潰される設定としていることが好ましい。

前記のように、並列した複数の潰しリブを先端に向けてＶ字状に突出させることにより、潰しリブの先端を潰しやすくして金属パイプとの密着性を高めることができる。
また、前記複数の潰しリブの先端の外形ラインは、金属パイプの円弧状の外周ラインに密着させるために円弧状としておくことが好ましい。
前記潰しリブの突出量は、第１、第２部分の一対の半円状内面の間に挿通する金属パイプの外径が許容下限値であっても該金属パイプに潰しリブを押し付けて金属パイプを固定できる程度に突出させておくことが好ましい。

前記第１部分の分割端の両側面にロック枠からなる前記被係止部を設けていると共に、前記第２部分の分割端の両側面に前記ロック枠に挿入係止するロック爪からなる前記係止部を設けていることが好ましい。

前記クランプは、ハイブリッド自動車または電気自動車において床下に配管される前記パイプハーネスをフロアパネルの下面に取り付けるものであることが好ましく、前記パイプハーネスの電線は、バッテリとインバータやインバータとモータの間を接続するものであることが好ましい。

前述したように、本発明では、一対の半円状内面を有する第１、第２部分を薄肉ヒンジで連結し前記一対の半円状内面の間にパイプハーネスの金属パイプを挿通、挟持するクランプにおいて、車体から突出する取付材を挿入係止する第１部分の取付穴と前記半円状内面との仕切部に開口を設け、該開口を囲む仕切部の周面の一部から揺動片を開口内に突設する構成としている。また、車体側の取付材を取付穴に挿入係止したときに該取付材が接触、押圧する取付材接触突起を前記揺動片の一面に設けていると共に他面に潰しリブを突設する構成としている。したがって、前記第１、第２部分の一対の半円状内面の間に挿通する金属パイプの外径公差が比較的大きく該金属パイプの外径がその許容下限値であっても、車体側の取付材を取付穴に挿入係止するだけで該取付材が揺動片の取付材接触突起を押圧して潰しリブを半円状内面側に突出させ、該潰しリブが金属パイプに押し付けられることによって金属パイプをクランプ内にしっかりと固定することができる。

第１実施形態のクランプを示す斜視図であり、（Ａ）はクランプを開放した状態を示し、（Ｂ）はクランプを閉鎖した状態を示す。（Ａ）はクランプの取付穴にスタッドボルトを挿入している途中の状態を示すＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）はクランプの取付穴へのスタッドボルトの挿入係止が完了した状態を示すＡ−Ａ線断面図である。揺動片の要部拡大図である。第２実施形態のクランプを示し、（Ａ）はクランプの取付穴にブラケットを挿入しようとしている状態の斜視図、（Ｂ）はクランプの平面図である。従来例を示す図面である。従来例を示し、（Ａ）は蓋部を開いた状態の断面図であり、（Ｂ）は蓋部を閉じた状態の断面図である。

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は第１実施形態を示す。本実施形態では、ハイブリッド自動車のバッテリとインバータ（図示せず）とを３本の電線１で接続しており、該電線１をアルミニウム系金属からなる金属パイプ２に挿通してパイプハーネス３を形成し、該パイプハーネス３を車体のフロアパネル３０の下面にクランプ１０を介して取り付けている。

樹脂成形品からなるクランプ１０は、図１および図２に示すように、半円状内面１１ａ、１２ａをそれぞれ有する第１部分１１および第２部分１２から形成し、第１、第２部分１１、１２の一端側を薄肉ヒンジ１３で開閉自在に連結している。また、第１、第２部分１１、１２の他端側である分割端側の両側面には、互いに係止する被係止部１４と係止部１５をそれぞれ設けている。第１部分１１に設ける被係止部１４はロック枠から形成し、第２部分１２に設ける係止部１５は、前記ロック枠からなる被係止部１４に係止する係止爪としている。

本実施形態のクランプ１０では、第１、第２部分１１、１２の一対の半円状内面１１ａ、１２ａの間にパイプハーネス３を挿通し、第１部分１１の被係止部１４に第２部分１２の係止部１５を係止させることによりパイプハーネス３がクランプ１０に挟持されるようにしている。また、パイプハーネス３を挿通、挟持したクランプ１０は、フロアパネル３０の下面から突出した取付材に固定される構造とし、本実施形態では、図２に示すように、フロアパネル３０の下面から溶着により突出させたスタッドボルト３１を取付材としている。

第１、第２部分１１、１２の分割端側の中央位置には、スタッドボルト３１を挿入係止する取付穴１６、１７を設けている。
フロアパネル３０の下面に対向配置される第２部分１２の分割端側は平板状とし第２部分１２の取付穴１７はスタッドボルト３１の断面形状に合わせた円形状としている。また、取付穴１７の内周面からスタッドボルト３１の溝３２に係止する一対の係止片２５を対向して突設している。
一方、第１部分１１の取付穴１６は、前記第２部分１２の取付穴１７に連通した直方体形状の取付穴であり、該取付穴１６と半円状内面１１ａとを仕切る仕切部１８の一部に矩形状の開口１９を設けている。該開口１９を囲む仕切部１８の周面のうち、スタッドボルト３１挿入方向の手前位置の周面１８ａに、ヒンジ２４を介して揺動片２０を開口１９内に突設している。

図１〜３に示すように、揺動片２０の基板２１には一面に取付材接触突起２２を設けていると共に、他面に複数の潰しリブ２３を並列状に突設している。取付材接触突起２２は、取付穴１６に挿入されるスタッドボルト３１の外周面で押圧されるように取付穴１６側に突出させている。また、スタッドボルト３１が取付材接触突起２２を押すことにより、並列状の複数の潰しリブ２３が半円状内面１１ａ側に突出され、該潰しリブ２３が一対の半円状内面１１ａ、１２ａの間に挿通するパイプハーネス３の金属パイプ２に押し付けられるようにしている。さらに、並列状の複数の潰しリブ２３は基板２１からそれぞれ先端に向けてＶ字状に突出させ、押し当てられた金属パイプ２によって潰しリブ２３の先端を潰しやすくしている。また、潰しリブ２３の先端の外形ラインは、金属パイプ２の円弧状の外周ラインに密着させるために円弧状とし、潰しリブ２３の突出量は、一対の半円状内面１１ａ、１２ａの間に挿通する金属パイプ２の外径が許容下限値であっても該金属パイプ２に潰しリブ２３を押し付けて金属パイプ２をガタつきなく固定できる突出量としている。一方、路面に対向配置される第１部分１１には水抜き用の穴１１ｂを設けている。

以下、クランプ１０の取り付けについて説明する。
まず、フロアパネル３０の下面に配管するパイプハーネス３の所定位置に図１に示すクランプ１０を間隔をあけて５〜７個取り付ける。具体的には、図１（Ａ）のような開放状態のクランプ１０の第１部分１１の半円状内面１１ａにパイプハーネス３を配置し、図１（Ｂ）のように第１、第２部分１１、１２を閉鎖して第１部分１１の被係止部（ロック枠）１４に第２部分１２の係止部（係止爪）１５を係止させる。これにより、パイプハーネス３が一対の半円状内面１１ａ、１２ａの間に挿通、挟持された状態となる。

続いて、図２のように、パイプハーネス３を挿通したクランプ１０の第２、第１部分１２、１１の取付穴１７、１６にフロアパネル３０の下面から突出させたスタッドボルト３１を挿入係止する。スタッドボルト３１が取付穴１６に挿入されると、図２（Ａ）のように取付穴１６側に突出させた揺動片２０の取付材接触突起２２がスタッドボルト３１の外周面に押されて潰しリブ２３を半円状内面１１ａ側に突出させる。潰しリブ２３は図２（Ｂ）のようにパイプハーネス３の金属パイプ２に押し付けられ、金属パイプ２はクランプ１０内に固定される。取付穴１７の内面に突設した係止片２５がスタッドボルト３１の溝３２に係止することで、フロアパネル３０へのクランプ１０の取り付けが完了する。

本実施形態のクランプ１０では、第１、第２部分１１、１２の一対の半円状内面１１ａ、１２ａの間に挿通する金属パイプ２の外径公差が比較的大きく該金属パイプ２の外径がその許容下限値であっても、スタッドボルト３１を取付穴１６、１７に挿入係止するだけで、スタッドボルト３１の外周面が揺動片２０の取付材接触突起２２を押圧して潰しリブ２３を半円状内面１１ａ側に突出させ、該潰しリブ２３が金属パイプ２に押し付けられることで、金属パイプ２をクランプ１０内にしっかりと固定することができる。

即ち、本実施形態のクランプ１０によれば、スタッドボルト３１に押圧される揺動片２０が金属パイプ２の外径に合わせて揺動して潰しリブ２３を該金属パイプ２に密着させるため、金属パイプ２の外径公差を容易に吸収して金属パイプ２の振動や異音の発生を防止することができる。金属パイプ２の振動を防止することでクランプ１０に対する負荷を低減することができるため、クランプ１０の破損も防止することができる。

また、揺動片２０の潰しリブ２３の押し付けによって金属パイプ２をガタつきなくクランプ内１０に固定できるため、第１、第２部分１１、１２の一対の半円状内面１１ａ、１２ａの径は金属パイプ２の外径より大きめに設定することができる。よって、スタッドボルト３１をクランプ１０の取付穴１７、１６に挿入係止するまでは、車体毎のレイアウト等に合わせてクランプ１０を金属パイプ２の軸線方向に自由に移動させてクランプ１０の位置変更を行うことも可能となり、スタッドボルト３１をクランプ１０の取付穴１７、１６に挿入係止することでクランプ１０の位置を確定することができる。

図４は第２実施形態を示している。
第２実施形態では、フロアパネル３０から突出する取付材を図４に示すようなブラケット５１としている。ブラケット５１は平板状の中央部５１ａを有する断面コ字状としている。また、クランプ１０の第２部分１２の取付穴４７はブラケット５１を挿入できる形状とし、第２部分の取付穴４７に連通する第１部分１１の取付穴４６は第１実施形態と同様、直方体形状としている。ブラケット５１の中央部５１ａには係止穴５２を設け、第１部分の取付穴４６の内面には、前記係止穴５２に挿入係止する係止爪４８を突設している。また、ブラケット５１が第１部分の取付穴４６に挿入されると、中央部５１ａの外面が揺動片の取付材接触突起（図示せず）を押圧する構成としている。その他の点は第１実施形態と同様としている。

第２実施形態においても、ブラケット５１の中央部５１ａの外面に押圧される揺動片が金属パイプ２の外径に合わせて揺動して潰しリブを該金属パイプ２に密着させるため、金属パイプ２の外径公差を容易に吸収することができ、金属パイプ２の振動や異音の発生を防止することができる。

１電線
２金属パイプ
３パイプハーネス
１０クランプ
１１第１部分
１２第２部分
１１ａ、１２ａ半円状内面
１３薄肉ヒンジ
１４被係止部
１５係止部
１６、１７、４６、４７取付穴
１８仕切部
１９開口
２０揺動片
２１基板
２２取付材接触突起
２３潰しリブ
２５係止片
４８係止爪
３０フロアパネル
３１スタッドボルト
３２溝
５１ブラケット
５２係止穴

Claims

金属パイプ内に電線を挿通しているパイプハーネスを車体に取り付ける樹脂成形品からなるクランプであって、
一対の半円状内面を有する第１部分と第２部分を薄肉ヒンジで連結すると共に、該第１、第２部分の分割端側に互いに係止する係止部と被係止部を設け、該第１、第２部分の半円状内面の間に挿通する前記金属パイプを挟持する構成とし、かつ、
前記第１部分に車体から突出する取付材を挿入係止する取付穴を設け、該取付穴と前記半円状内面との仕切部の一部に開口を設けると共に、該開口を囲む仕切部の周面の一部から揺動片を該開口内に突設し、前記揺動片の一面に取付材接触突起を設けると共に他面に潰しリブを突設し、
前記取付穴に前記取付材が挿入されると前記取付材接触突起が押されて前記半円状内面側に前記潰しリブを突出させ、該半円状内面に沿って挿通している前記金属パイプに前記潰しリブが押し付けられて金属パイプを固定する構成としていることを特徴とするクランプ。
前記車体から突出する取付材はスタッドボルトであり、前記取付穴の内面から前記スタッドボルトの溝に係止する係止片が突設され、該取付穴に挿入する前記スタッドボルトの外周面で前記揺動片の取付材接触突起が押される設定としている請求項１に記載のクランプ。
前記車体から突出する取付材は係止穴をあけたブラケットであり、該ブラケットを挿入できる形状とした前記取付穴の内面に前記係止穴に挿入係止する係止爪を突設し、該取付穴に挿入する前記ブラケットの外面で前記揺動片の取付材接触突起が押される設定としている請求項１に記載のクランプ。
前記揺動片に設ける前記潰しリブは、該揺動片の基板から並列状に突出し、これら複数の潰しリブはそれぞれ先端に向けてＶ字状に突出し、押し当てられる前記金属パイプにより先端が潰される設定としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のクランプ。
前記第１部分の分割端の両側面にロック枠からなる前記被係止部を設けていると共に、前記第２部分の分割端の両側面に前記ロック枠に挿入係止するロック爪からなる前記係止部を設けている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクランプ。
ハイブリッド自動車または電気自動車において床下に配管される前記パイプハーネスをフロアパネルの下面に取り付けるものである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のクランプ。