JP5768618B2 - ワイヤハーネスの端末防水構造 - Google Patents

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Description

本発明はワイヤハーネスの端末防水構造に関し、詳しくは、車両に配索するワイヤハーネスの端末に取り付けるグロメットが長時間高温状態に晒されても該グロメットのシール性能を低下させることなくワイヤハーネス端末の防水を行うものである。
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の機器間に配索される高圧電線からなるワイヤハーネスは、フロアパネル下面側の床下に配索されている場合が多い。この床下配索されるワイヤハーネスは、防水、飛び石等からの保護およびシールドを図る必要があるため、ワイヤハーネスを構成する電線群を例えば金属パイプからなる外装材に挿通し、該金属パイプをフロアパネルの下面に配管固定している（特開２０１０−２１５０１０号公報等参照）。
前記金属パイプに挿通するワイヤハーネスの両端部分は、金属パイプから引き出されてそのまま相手側機器に接続される場合もあるが、通常、金属パイプの端末に接続したコルゲートチューブ等の可撓性を有する外装材にワイヤハーネスの両端部分を挿通してエンジンルームや後部車室内の相手側機器まで配索する場合が多い。
相手側機器に接続するワイヤハーネスの端末には、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すようなグロメット１１１を取り付けてワイヤハーネス１００の端末の防水を行っている。
具体的には、複数本の高圧電線Ｗからなるワイヤハーネス１００を被覆するシールド用筒状編組部材１０１の先端側を、相手側機器１２０のケースに取り付けられる金属製のシールドシェル１１５の筒部１１６に被せて第１カシメリング１１３でカシメ固定していると共に、該カシメ固定部を覆うようにシールドシェル１１５の筒部１１６にグロメット１１１の一端側である大径筒部１１１ａを外嵌してその先端側の外周面を第２カシメリング１１４でカシメ固定している。また、前記ワイヤハーネス１００が引き出されるコルゲートチューブ等の外装材１１０の端末には前記グロメット１１１の他端側である小径筒部１１１ｂを外嵌してテープ巻き（Ｔ）等で密着固定している。
一方、シールドシェル１１５の筒部１１６の断面形状は、一般的に楕円または長円形状とされることが多いため、前記筒部１１６に被せたグロメット１１１の大径筒部１１１ａを第２カシメリング１１４でカシメ固定しても均等に圧力を負荷することが難しく、シール性能を高めにくいという問題があった。そこで、図３（Ｂ）のように、第２カシメリング１１４の真下に位置する大径筒部１１１ａの内周面に複数の環状のリップ１１２を突設し、第２カシメリング１１４のカシメ固定と共にリップ１１２がシールドシェル１１５の筒部１１６の外周面に押し当てられるようにしてシール性能の向上を図っている。
特開２０１０−２１５０１０号公報
しかし、第２カシメリング１１４の真下に位置する大径筒部１１１ａの内周面にリップ１１２を設けたグロメット１１１を用いてワイヤハーネス１００端末の防水を行う場合、グロメット１１１が長時間高温状態に晒されると、カシメリング１１４による押圧力を直接的に受けるリップ１１２が熱変形しやすいという問題がある。リップ１１２が熱変形すると、グロメットの内部圧力ならびに第２カシメリング１１４の押圧力が低下した場合でもリップ１１２は元の形状に戻ることが難しいため、筒部１１６とリップ１１２との間に隙間が発生してシール性能が悪化するおそれがある。
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、長時間高温状態に晒されてもグロメットのシール性能を低下させることなくワイヤハーネス端末の防水を行えることを課題としている。
本発明は前記課題を解決するため、電気自動車またはハイブリッド自動車に配索する複数本の高圧電線からなるワイヤハーネスの端末防水構造であって、
前記ワイヤハーネスを被覆するシールド用筒状編組部材の先端側を、筒部先端にフランジ部を突設したシールドシェルの筒部に被せて第１カシメリングでカシメ固定し、
該シールド用筒状編組部材のカシメ固定部を覆うと共に該シールド用筒状編組部材の先端より突出する前記シールドシェルの筒部に弾性部材からなる筒状のグロメットを外嵌し、
前記グロメットの先端を前記シールドシェルのフランジ部に突き当てると共に該グロメットの先端側の外周を第２カシメリングでカシメ固定し、
前記第２カシメリングと前記第１カシメリングの固定位置に挟まれた位置には、前記グロメットの内周面から環状シールリブを突設すると共に前記シールドシェルの筒部の外周面に前記環状シールリブを圧入する凹部を設け、
前記第２カシメリング、前記環状シールリブおよび前記第１カシメリングからなる３段階で止水部を設けていることを特徴とするワイヤハーネスの端末防水構造を提供している。
前記のように、シールド用筒状編組部材の先端側をシールドシェルの筒部にカシメ固定する第１カシメリングの固定位置と、グロメットの先端側を前記シールドシェルの筒部にカシメ固定する第２カシメリングの固定位置とに挟まれた位置には、グロメットの内周面に環状シールリブを突設すると共に、シールドシェルの筒部の外周面に前記環状シールリブを圧入する凹部を設けている。該構成によれば、グロメットの内周面に設けた環状シールリブを第２カシメリングの真下に位置させないため、第２カシメリングによる押圧力が環状シールリブに直接的に作用するのを抑えて、グロメットが長時間高温状態に晒されても環状シールリブが熱変形するのを防止することができる。また、環状シールリブを第１カシメリングと第２カシメリングの固定位置の間、即ち、押圧力を負荷する第２カシメリングの固定位置に近接して突設すると共に環状シールリブをシールドシェルの筒部に設けた凹部に圧入する構造として筒部との接触面積を増大させているため、環状シールリブとシールドシェルの筒部との密着性を高め、グロメットの筒部軸線方向への位置ズレも防止することができる。さらに、環状シールリブとシールドシェル筒部の凹部との密着嵌合により、第１カシメリングの外周面とグロメットの内周面との密着性も高められる。
よって、前記構成によれば、長時間高温状態に晒されてもグロメットのシール性能を低下させることなくワイヤハーネス端末の防水を確実に行うことが可能となる。
前記グロメットに設ける環状シールリブの両側外面が前記凹部の両側内面に接触すると共に突出端面に１または複数のリップを突設し、該リップを前記凹部の底面に押し当てていることが好ましい。
前記のように、第２カシメリングの真下に位置させない環状シールリブの突出端面に１または複数のリップを突設することにより、該リップを熱変形させることなく前記凹部の底面に押し当て可能となり、グロメットのシール性能をさらに高めることができる。
さらに、前記凹部と前記第１カシメリングの固定位置との間の前記シールドシェルの筒部の外周面に、前記グロメットの内周面に押し当てられる小環状リブを設けていることが好ましい。該構成により、シールドシェルの筒部とグロメットとの密着性を一層高めることができる。
前記グロメットの他端は、前記ワイヤハーネスを挿通するコルゲートチューブまたは金属パイプの先端に被せ、テープ巻きで固定、締結バンドで締結あるいはカシメリングでカシメ固定していることが好ましい。
前述したように、本発明によれば、シールド用筒状編組部材の先端側をシールドシェルの筒部にカシメ固定する第１カシメリングの固定位置とグロメットの先端側を前記シールドシェルの筒部にカシメ固定する第２カシメリングの固定位置とに挟まれた前記グロメットの内周面に環状シールリブを突設すると共に、シールドシェルの筒部外周面の対応位置に前記環状シールリブを圧入する凹部を設けている。即ち、グロメットの内周面に設けた環状シールリブを第２カシメリングの真下に位置させないため、第２カシメリングによる押圧力が環状シールリブに直接的に作用するのを抑えて、グロメットが長時間高温状態に晒されても環状シールリブが熱変形するのを防止することができる。また、環状シールリブを第２カシメリングの固定位置に近接して突設すると共に環状シールリブをシールドシェルの筒部に設けた凹部に圧入する構造として筒部との接触面積を増大させているため、環状シールリブとシールドシェルの筒部との密着性を高め、グロメットの筒部軸線方向への位置ズレも防止することができる。よって、長時間高温状態に晒されてもグロメットのシール性能を低下させることなくワイヤハーネス端末の防水を確実に行うことが可能となる。
また、環状シールリブの突出端面に１または複数のリップを突設することにより、該リップを熱変形させることなく前記凹部の底面に押し当て可能となり、グロメットのシール性能をさらに高めることができる。
本実施形態のワイヤハーネスの端末防水構造を示し、（Ａ）は接続相手側機器に接続されるワイヤハーネスの端末部分を示す斜視図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 シールドシェルの筒部にシールド用筒状編組部材の先端側を被せて第１カシメリングでカシメ固定した状態を示す斜視図である。 従来例を示す図であり、（Ａ）は接続相手側機器に接続されるワイヤハーネスの端末部分を示す斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の実施形態を示す。
本実施形態では、ハイブリッド自動車のインバータとバッテリ（図示せず）との間に３本の絶縁被覆電線２からなるワイヤハーネス１を配索し、車体の床下配線領域（図示せず）ではアルミニウム系金属からなる金属パイプ（図示せず）に前記ワイヤハーネス１を挿通している。
ワイヤハーネス１が床下配線領域から車両前部のエンジンルームおよび車両後部の車室内（図示せず）に引き込まれて接続相手側機器３０であるインバータやバッテリに接続される両端領域では、まず金属パイプの端末開口から引き出したワイヤハーネス１を該金属パイプの端末に接続したコルゲートチューブ１０に挿通した後、該コルゲートチューブ１０の端末開口からワイヤハーネス１の端末部分を引き出して各電線２端末に圧着した端子３を接続相手側機器３０の端子（図示せず）と電気接続している。コルゲートチューブ１０の端末開口から引き出したワイヤハーネス１の端末部分には、図１に示すように止水用のグロメット１１を取り付けている。
グロメット１１はゴムまたはエラストマー（本実施形態ではＥＰＤＭ）の成形品からなる筒形状とし、一端側の小径筒部１２と他端側の大径筒部１４とを拡径筒部１３を介して連続させている。コルゲートチューブ１０の端末にはグロメット１１の小径筒部１２をシール状態で連結する一方、相手側機器３０のケースには金属製のシールドシェル１８を介してグロメット１１の大径筒部１４をシール状態で連結している。また、本実施形態のグロメット１１には大径筒部１４の後端から拡径筒部１３の先端にかけての領域に蛇腹部１５を設けてグロメット１１に柔軟性を持たせている。
シールドシェル１８は、グロメット１１の大径筒部１４が外嵌固定される断面楕円形状の筒部１９と、該筒部１９の先端から径方向に突出したフランジ部２０とからなり、フランジ部２０はボルト締結により相手側機器３０のケースにボルト締結される構造としている。シールドシェル１８の筒部１９には、図１（Ｂ）および図２に示すように、ワイヤハーネス１を被覆するシールド用筒状編組部材４（以下、編組部材４という）の先端側を被せて第１カシメリング２３でカシメ固定している。また、前記第１カシメリング２３の固定位置を覆うと共に編組部材４の先端から突出する筒部１９に外嵌するグロメット１１の大径筒部１４の先端１４ａをシールドシェル１８のフランジ部２０に突き当てるようにし、大径筒部１４先端側の外周面を第２カシメリング２４でカシメ固定している。
また、第２カシメリング２４と第１カシメリング２３の固定位置に挟まれた位置には、図１（Ｂ）に示すように、グロメット１１の大径筒部１４の内周面から断面矩形状の環状シールリブ１６を突設していると共に、シールドシェル１８の筒部１９の外周面には前記環状シールリブ１６を圧入する凹部２１を設けている。環状シールリブ１６の突出端面には複数（本実施形態では２つ）のリップ１７を突設し、環状シールリブ１６の両側外面を凹部２１の両側内面に接触させると共に、環状シールリブ１６のリップ１７を凹部２１の底面に押し当てる構造としている。
さらに、前記凹部２１と第１カシメリング２３の固定位置との間のシールドシェル１８の筒部１９の外周面に、グロメット１１の大径筒部１４の内周面に押し当てられる小環状リブ２２を設けている。
ワイヤハーネス１の端末にグロメット１１を取り付けるには、まず、図２のように、ワイヤハーネス１を被覆する編組部材４の先端側をシールドシェル１８の筒部１９の所定位置まで被せて第１カシメリング２３でカシメ固定する。次いで、前記第１カシメリング２３の固定位置を覆うと共に編組部材４の先端から突出する筒部１９にグロメット１１の大径筒部１４を外嵌し、大径筒部１４の先端１４ａをシールドシェル１８のフランジ部２０に突き当てて大径筒部１４の先端側を第２カシメリング２４でカシメ固定する一方、グロメット１１他端側の小径筒部１２をコルゲートチューブ１０の端部に外嵌してテープ（Ｔ）巻きで密着固定する。この際、グロメット１１の大径筒部１４内周面の環状シールリブ１６がシールドシェル１８の筒部１９外周面の凹部２１に圧入され、環状シールリブ１６の両側外面が凹部２１の両側内面に接触すると共に、環状シールリブ１６のリップ１７が凹部２１の底面に押し当てられる。また、シールドシェル１８の筒部１９外周面の小環状リブ２２がグロメット１１の大径筒部１４内周面に押し当てられる。ワイヤハーネス１の電線２端末の端子３を接続相手側機器３０の端子に接続すると共に、前記のようにグロメット１１を筒部１９に外嵌固定したシールドシェル１８のフランジ部２０を接続相手側機器３０のケースにボルト締結で取り付けることにより、ワイヤハーネス１端末へのグロメット１１の取り付けが完了する。
前記のように、本実施形態では第１カシメリング２３の固定位置と第２カシメリング２４の固定位置とに挟まれたグロメット１１の大径筒部１４の内周面に環状シールリブ１６を突設すると共に、シールドシェル１８の筒部１９外周面の対応位置に環状シールリブ１６を圧入する凹部２１を設けている。即ち、環状シールリブ１６を第２カシメリング２４の真下に位置させないため、第２カシメリング２４による押圧力が環状シールリブ１６に直接的に作用するのを抑えて、グロメット１１が長時間高温状態に晒されても環状シールリブ１６が熱変形するのを防止することができる。また、環状シールリブ１６を第２カシメリング２４の固定位置に近接して突設すると共に該環状シールリブ１６をシールドシェル１８の筒部１９に設けた凹部２１に圧入する構造として筒部１９との接触面積を増大させているため、環状シールリブ１６とシールドシェル１８の筒部１９との密着性を高め、グロメット１１の筒部軸線方向への位置ズレも防止することができる。よって、長時間高温状態に晒されてもグロメット１１のシール性能を低下させることなくワイヤハーネス１端末の防水を確実に行うことが可能となる。
また、環状シールリブ１６の突出端面に複数のリップ１７を突設することにより、該リップを熱変形させることなく前記凹部２１の底面に押し当て可能となり、グロメット１１のシール性能をより高めることができる。
さらに、前記凹部２１と第１カシメリング２３の固定位置との間のシールドシェル１８の筒部１９の外周面に小環状リブ２２を設けることにより、小環状リブ２２がグロメット１１の大径筒部１４内周面に押し付けられてシールドシェル１８の筒部１９とグロメット１１の大径筒部１４との密着性を一層高めることができる。
また、前記環状シールリブ１６と凹部２１との密着嵌合や、小環状リブ２２のグロメット１の大径筒部１４内周面への押し付けにより、第１カシメリング２３の外周面とグロメット１１の大径筒部１４内周面との密着性も高められる。
前記のように、本実施形態によれば、第２カシメリングのカシメ固定、リップ１７を設けた環状シールリブ１６と凹部２１との密着嵌合、小環状リブ２２の大径筒部１４内周面への押し付け、第１カシメリング２３の外周面と大径筒部の内周面との密着により、ワイヤハーネス１端末の防水を確実に行うことができる。
なお、本実施形態では、金属パイプに接続したコルゲートチューブ１０の端末にグロメット１１の小径筒部１２を外嵌固定しているが、金属パイプの端末にグロメット１１の小径筒部１２を外嵌して締結バンドやカシメリングで固定してもよい。
１ ワイヤハーネス
２ 電線
４ シールド用筒状編組部材
１１ グロメット
１２ 小径筒部
１３ 拡径筒部
１４ 大径筒部
１６ 環状シールリブ
１７ リップ
１８ シールドシェル
１９ 筒部
２０ フランジ部
２１ 凹部
２２ 小環状リブ
２３ 第１カシメリング
２４ 第２カシメリング

Claims (4)

  1. 電気自動車またはハイブリッド自動車に配索する複数本の高圧電線からなるワイヤハーネスの端末防水構造であって、
    前記ワイヤハーネスを被覆するシールド用筒状編組部材の先端側を、筒部先端にフランジ部を突設したシールドシェルの筒部に被せて第１カシメリングでカシメ固定し、
    該シールド用筒状編組部材のカシメ固定部を覆うと共に該シールド用筒状編組部材の先端より突出する前記シールドシェルの筒部に弾性部材からなる筒状のグロメットを外嵌し、
    前記グロメットの先端を前記シールドシェルのフランジ部に突き当てると共に該グロメットの先端側の外周を第２カシメリングでカシメ固定し、
    前記第２カシメリングと前記第１カシメリングの固定位置に挟まれた位置には、前記グロメットの内周面から環状シールリブを突設すると共に前記シールドシェルの筒部の外周面に前記環状シールリブを圧入する凹部を設け、
    前記第２カシメリング、前記環状シールリブおよび前記第１カシメリングからなる３段階で止水部を設けていることを特徴とするワイヤハーネスの端末防水構造。
  2. 前記グロメットに設ける環状シールリブの両側外面が前記凹部の両側内面に接触すると共に突出端面に１または複数のリップを突設し、該リップを前記凹部の底面に押し当てている請求項１に記載のワイヤハーネスの端末防水構造。
  3. 前記凹部と前記第１カシメリングの固定位置との間の前記シールドシェルの筒部の外周面に、前記グロメットの内周面に押し当てられる小環状リブを設けている請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの端末防水構造。
  4. 前記グロメットの他端は、前記ワイヤハーネスを挿通するコルゲートチューブまたは金属パイプの先端に被せ、テープ巻きで固定、締結バンドで締結あるいはカシメリングでカシメ固定している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの端末防水構造。
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