JP5857854B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるワイヤハーネスに関する。

自動車などの車両に搭載される絶縁電線は、複数の絶縁電線を含むワイヤハーネスとして提供されることが多い。また、ワイヤハーネスは、絶縁電線及びその末端に接続された端子金具からなる端子付電線と、その端子付電線の端部付近に形成された非導電性の電線保護部材と、を備えている場合がある。

電線保護部材は、端子付電線における絶縁電線と端子金具との接続部を含む一部の被保護部を内部に保持する非導電性の部材である。一般に、電線保護部材は、並列配置された複数の端子付電線における絶縁電線と端子金具との接続部を含む一部の被保護部各々を間隔を空けて一定の位置関係で内部に保持する場合が多い。

また、ワイヤハーネスは、編組線などの電磁シールド部材及びそのシールド部材と接触する導電性のブラケット部材をさらに備える場合もある。電線保護部材、又は電線保護部材とブラケット部材とのセットは、通常、並列配置された複数の絶縁電線の両端部各々の付近に設けられる。

ワイヤハーネスの電線保護部材は、直接又はブラケット部材を介して、筐体における開口の縁部に対して固定される。ワイヤハーネスの電線保護部材は、ハウジング又はコネクタなどと称される。

また、特許文献１に示されるように、電線保護部材は、剛性又は密閉性の高さなどの要求仕様により、複数の端子付電線の被保護部又はそれら被保護部及びブラケット部材をインサート部品とするインサート成形により成形された合成樹脂の部材で構成される場合がある。

特開２００６−１２３４５８号公報

従来のワイヤハーネスにおいて、電線保護部材がインサート成形により得られた部材である場合、インサート部品である端子付電線の被保護部全体が、電線保護部材と密着している。そのため、電線保護部材が筐体などに固定された場合、端子付電線の端子金具の位置も固定される。また、電線保護部材が複数の端子付電線の被保護部を内部に保持する場合、複数の端子付電線各々の端子金具は、相互の位置関係が固定された状態で保持される。

しかしながら、ワイヤハーネス及びその接続先において、電線保護部材、端子金具及び端子金具の接続先である相手側端子などの寸法のばらつきが生じ得る。そのため、電線保護部材が端子付電線に固着されていると、寸法のばらつきにより端子金具と相手側端子との接続が困難になる場合がある。

本発明の目的は、端子付電線における電線と端子金具との接続部を内部に保持する電線保護部材を有するワイヤハーネスにおいて、剛性及び密閉性に優れたインサート成形部材を採用しつつ、端子金具の位置の微調整を可能にすることにある。

本発明の第１態様に係るワイヤハーネスは、以下に示される構成要素を備えている。
（１）第１の構成要素は、絶縁電線とその末端に接続された端子金具とを有する端子付電線である。
（２）第２の構成要素は、前記端子付電線における前記絶縁電線と前記端子金具との接続部を含む被保護部を覆う電線保護部材である。この電線保護部材は、内側部材と外側部材とを含む二重構造を備える。前記内側部材は、前記端子付電線の前記被保護部を揺動可能な状態で内部に保持する非導電性の部材である。前記外側部材は、熱可塑性材料が前記端子付電線を保持する前記内側部材をインサート部品とするインサート成形により成形された部材である。

また、本発明の第１態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記内側部材は硬質の部材である。さらに、前記内側部材は、以下に示される固定部と収容部とを有する。前記固定部は、前記端子付電線の前記被保護部における前記端子金具に対して反対側の端の前記絶縁電線の部分を内側に固定して保持する部分である。前記収容部は、前記端子付電線における前記被保護部のうちの残りの部分を遊びを有して収容する部分である。

本発明の第２態様に係るワイヤハーネスは、第１態様に係るワイヤハーネスの一態様である。第２態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記内側部材の前記固定部は、前記端子付電線の絶縁被覆の部分が貫通した貫通孔が形成された部分であり、前記貫通孔の縁部は前記絶縁被覆の外周面に対し全周に亘って食い込んでいる。

本発明の第３態様に係るワイヤハーネスは、第１態様又は第２態様に係るワイヤハーネスの一態様である。第３態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記内側部材は前記外側部材の色と異なる色の部材であり、前記内側部材の一部は前記外側部材から露出して形成されている。

各態様に係るワイヤハーネスにおいて、電線保護部材を構成する外側部材は、インサート成形により得られた部材であるため、剛性及び密閉性に優れている。また、電線保護部材を構成する内側部材は、端子付電線における端子金具の接続部を含む被保護部を揺動可能な状態で内部に保持する。そのため、内側部材により保持された被保護部が揺動可能な範囲内において、端子付電線の端子金具の位置の微調整が可能である。

また、第１態様に係るワイヤハーネスにおいて、端子付電線における内側部材の固定部で固定された部位から末端の端子金具までの部分は、絶縁電線の柔軟性により変位可能である。さらに、端子金具の位置調整の範囲（変位可能な範囲）は、内側部材の収容部の遊びの範囲内に制限される。

従って、第１態様によれば、端子金具が相手側端子と連結されて固定された場合に、絶縁電線に生じる応力はごく小さく抑えられ、固定された端子金具に加わる反力もごく小さく抑えられる。その結果、端子金具に加わる反力による端子金具の劣化及び端子金具と相手側端子との連結の緩みなどの問題が生じにくくなる。

また、第２態様によれば、内側部材の固定部において、貫通孔の縁部が絶縁被覆の外周面に対し全周に亘って食い込んでいる。即ち、内側部材における絶縁電線の入口の内径が絶縁電線の外径よりも小さく形成されており、絶縁電線の入口に隙間が形成されていない。そのため、外側部材のインサート成形の際に、溶融した熱可塑性材料が、内側部材における絶縁電線の入口の隙間を通じて内側部材内へ流入するという不都合の発生が防止される。

また、第３態様に係るワイヤハーネスにおいて、電線保護部材を構成する内側部材と外側部材とがそれぞれ異なる色で形成されており、内側部材の一部が外側部材から露出している。そのため、内側部材における外側部材から露出した部分の状態を視認しやすい。従って、第３態様によれば、内側部材の露出部の状態を確認することによって外側部材の成形状態の良否を判定することが容易となる。

本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１の端部の正投影図である。 ワイヤハーネス１が備える内側電線保護部材３０の正投影図である。 内側電線保護部材３０が装着された端子付電線９の断面図である。 内側電線保護部材３０を構成する基体の正投影図である。 内側電線保護部材３０を構成する蓋体の正投影図である。 ワイヤハーネス１に適用可能な応用例に係る内側電線保護部材３０Ａが装着された端子付電線９の断面図である。

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事例ではない。

まず、図１〜５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。ワイヤハーネス１は、例えば、ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電動車両において、インバータ回路とモータとの間、又は充電ポートと充電回路との間などに敷設される高電圧系のワイヤハーネスである。

なお、図１に示されるワイヤハーネス１の端部の正投影図において、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は底面図、図１（ｃ）は正面図、図１（ｄ）は背面図、図１（ｅ）は側面図である。同様に、図２に示される内側電線保護部材３０の正投影図において、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は底面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は背面図、図２（ｅ）は側面図である。同様に、図４に示される内側電線保護部材３０の基体３１の正投影図において、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は底面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は背面図、図４（ｅ）は側面図である。同様に、図５に示される内側電線保護部材３０の蓋体３２の正投影図において、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は底面図、図５（ｃ）は正面図、図５（ｄ）は背面図、図５（ｅ）は側面図である。

図１に示されるように、ワイヤハーネス１は、複数の端子付電線９と、それらの端部に設けられたハウジング２及びブラケット部材２０のセットを備えている。

＜端子付電線＞
端子付電線９は、絶縁電線９０とその末端に接続された端子金具９１とを備える。図３に示されるように、絶縁電線９０は、導電材料からなる芯線９０Ａと、芯線９０Ａの周囲を覆う絶縁材料からなる絶縁被覆９０Ｂとにより構成されている。絶縁電線９０の端部の芯線９０Ａには、端子金具９１が接続されている。なお、図１に示される例では、ワイヤハーネス１は、並列配置された３本の端子付電線９を備えている。しかしながら、ワイヤハーネス１が、２本の端子付電線９又は４本以上の端子付電線９を備えることも考えられる。

＜ハウジング＞
ハウジング２は、複数の端子付電線９における絶縁電線９０と端子金具９１との接続部を含む一部を間隔を空けて内部に保持する部材である。さらに、ハウジング２は、複数の端子付電線９とブラケット部材２０とを一定の位置関係で保持する。また、ハウジング２は、内側電線保護部材３０と外側電線保護部材１０とを含む二重構造を備える。なお、ハウジング２は、電線保護部材の一例である。

以下の説明において、絶縁電線９０と端子金具９１との接続部のことを端子接続部と称する。また、複数の端子付電線９における、ハウジング２の内側電線保護部材３０によって保持される部分のことを被保護部と称する。被保護部は、各端子付電線９における絶縁被覆９０Ｂの端部から端子金具９１の一部までの領域であり、端子接続部を含む。

通常、ワイヤハーネス１は、並列配置された複数の端子付電線９の両端部各々の付近に設けられた２つのハウジング２を備えている。

＜ハウジング：内側電線保護部材＞
内側電線保護部材３０は、複数の端子付電線９の被保護部各々をそれぞれ揺動可能な状態で間隔を空けて内側に保持する非導電性の部材である。より具体的には、内側電線保護部材３０は、非導電性の合成樹脂からなる硬質の部材である。例えば、内側電線保護部材３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、又はポリアミド（ＰＡ）などの合成樹脂により構成されている。

内側電線保護部材３０は、２つの部材が組み合わされることによって複数の端子付電線９における被保護部を収容する容器状に形成されている。より具体的には、内側電線保護部材３０は、複数の端子付電線９の被保護部を挟み込む状態で組み合わされた基体３１と蓋体３２とにより構成されている。

図２及び図３は、組み合わされた基体３１及び蓋体３２を含む内側電線保護部材３０を示している。また、図４及び図５は、組み合わされる前の基体３１及び蓋体３２各々を示している。なお、図２及び図４，５において、端子付電線９が仮想線（二点鎖線）により描かれている。

図４に示されるように、内側電線保護部材３０の基体３１には、隔壁で区画された複数の収容凹部３１１が形成されている。各収容凹部３１１の一方の端部には、各絶縁電線９０の絶縁被覆９０Ｂの部分が嵌め入れられる凹部である電線固定部３１２が形成されている。また、各収容凹部３１１の他方の端部には、各端子付電線９の端子金具９１の一部が配置される凹部である金具配置凹部３１３が形成されている。

また、内側電線保護部材３０の基体３１には、後述する蓋体３２の連結用突起部３２４が嵌め入れられる窪みを形成する突起受け部３１４が形成されている。さらに、基体３１の外縁部には、後述する蓋体３２のリブ３２５が挿入される窪みであるリブ挿入部３１５が形成されている。

一方、内側電線保護部材３０の蓋体３２は、基体３１における複数の収容凹部３１１の開口を塞ぐ部材である。図５に示されるように、蓋体３２には、基体３１における複数の収容凹部３１１の開口を塞ぐ天板部３２１が形成されている。

図３に示されるように、基体３１と蓋体３２とが組み合わされた状態において、基体３１の収容凹部３１１及び蓋体３２の天板部３２１は、各端子付電線９における端子接続部を収容する電線収容部３０１を構成する。

また、図５に示されるように、蓋体３２には、基体３１における突起受け部３１４の窪みに嵌め入れられる突起部である連結用突起部３２４が形成されている。連結用突起部３２４が基体３１の突起受け部３１４の窪みに嵌め入れられることにより、蓋体３２は、基体３１に連結され、基体３１における複数の収容凹部３１１の開口を塞ぐ状態で保持される。

また、蓋体３２の外縁部には、基体３１におけるリブ挿入部３１５に挿入されるリブ３２５が形成されている。蓋体３２は、リブ３２５が基体３１のリブ挿入部３１５に挿入された状態で基体３１と組み合わされる。このリブ３２５は、内側電線保護部材３０をインサート部品とするインサート成形が行われる際に、溶融樹脂が電線収容部３０１内に浸入することを防ぐ。

また、リブ３２５における基体３１の電線固定部３１２に対向する部分には、各絶縁電線９０の絶縁被覆９０Ｂの部分が嵌め入れられる凹部である電線固定部３２２が形成されている。

連結された基体３１と蓋体３２とにより構成される内側電線保護部材３０において、複数組の電線固定部３１２，３２２各々は、各端子付電線９の被保護部における端子金具９１に対して反対側の端の絶縁電線９０の部分を内側に固定して保持する部分である。

また、蓋体３２の天板部３２１の端部３２３は、基体３１の金具配置凹部３１３に対向し、金具配置凹部３１３とともに端子囲み部３０３を構成する。端子囲み部３０３は、端子金具９１が貫通する開口を形成している。

また、内側電線保護部材３０において、収容凹部３１１及び天板部３２１により構成される電線収容部３０１は、複数の端子付電線９各々における被保護部のうち、電線固定部３１２，３２２により固定された部分以外の残りの部分を遊びを有して収容する部分である。即ち、図３に示されるように、電線収容部３０１内における端子付電線９の周囲には若干の隙間が形成されている。各端子付電線９の端子接続部は、電線収容部３０１内の遊び（隙間）の範囲内で揺動可能である。

図２（ｄ）に示されるように、基体３１と蓋体３２とが組み合わされた状態において、基体３１の電線固定部３１２及び蓋体３２の電線固定部３２２は、端子付電線９の絶縁電線９０における絶縁被覆９０Ｂを有する部分が貫通する貫通孔３０２を形成する。

貫通孔３０２の内径は、絶縁電線９０における絶縁被覆９０Ｂを有する部分の外径よりも小さく形成されている。そのため、図３に示されるように、ワイヤハーネス１において、貫通孔３０２の縁部を構成する電線固定部３１２，３２２は、絶縁電線９０における絶縁被覆９０Ｂの外周面に対し全周に亘って食い込んでいる。即ち、内側電線保護部材３０における絶縁電線９０の入口に隙間は形成されていない。

＜ハウジング：外側電線保護部材＞
また、外側電線保護部材１０は、熱可塑性材料がブラケット部材２０と複数の端子付電線９を保持する内側電線保護部材３０とをインサート部品とするインサート成形により成形された部材である。従って、外側電線保護部材１０は、内側電線保護部材３０の外側に形成されている。

図１に示される例では、外側電線保護部材１０には、端子付電線９の端子金具９１にアクセスするための開口１１が形成されている。この開口１１は、端子金具９１がネジなどによって相手側機器の端子部に接続された後に、不図示の蓋部材によって塞がれる。

例えば、外側電線保護部材１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、又はポリアミド（ＰＡ）などの合成樹脂により構成されている。

外側電線保護部材１０は、通常、非導電性の部材により構成される。しかしながら、外側電線保護部材１０が、後述するブラケット部材２０と電気的に接続されるように、導電性の部材で構成されることも考えられる。導電性の外側電線保護部材１０は、導電性の繊維もしくは粉体が混入した熱可塑性の合成樹脂などによりにより構成されていることが考えられる。導電性の繊維もしくは粉体としては、例えば、カーボン繊維、ステンレス繊維又はカーボンの粉体などが考えられる。

図１に示されるように、ハウジング２において、内側電線保護部材３０の一部は外側電線保護部材１０から露出して形成されている。より具体的には、内側電線保護部材３０における少なくとも端子囲み部３０３は、外側電線保持部材１０から露出して形成されている。端子囲み部３０３は、内側電線保護部材３０における、端子金具９１が外側へはみ出す開口の縁部である。

ハウジング２において、内側電線保護部材３０及び外側電線保護部材１０は、それぞれ異なる色の部材であることが望ましい。その場合、内側電線保護部材３０における外側電線保護部材１０から露出した部分の状態を確認することが容易となる。

＜ブラケット部材＞
ブラケット部材２０は、ハウジング２の外側電線保護部材１０と一体に組み合わされた導電性の部材である。例えば、ブラケット部材２０は、ステンレス又は鉄などの金属の部材である。ブラケット部材２０の本体部には、端子付電線９の端子金具９１にアクセスするための貫通孔２１が形成されている。外側電線保護部材１０の開口１１は、ブラケット部材２０の貫通孔２１の内側に形成されている。

また、ブラケット部材２０は、ハウジング２に保持される本体部から外側へ張り出して形成された連結部２２を有している。連結部２２は、不図示の導電性の筐体に連結される構造を有する部分である。筐体内には、端子付電線９の端子金具９１が接続される相手側の機器が収容されている。

図１に示される例では、ブラケット部材２０の連結部２２は、筐体への連結用のネジが通されるネジ用孔２３が形成された鍔状の部分である。連結部２２は、ネジにより、筐体における端子付電線９が通される開口の周囲の部分に連結される。

また、ワイヤハーネス１は、必要に応じて不図示の電磁シールド部材を備える。電磁シールド部材は、複数の端子付電線９における絶縁電線９０の部分の周囲を一括して囲む導電性の部材である。電磁シールド部材は、例えば編組線である。電磁シールド部材は、その端部においてブラケット部材２０と電気的に接続される。

例えば、電磁シールド部材は、電線を介してブラケット部材２０と接続される。また、ハウジング２の外側電線保護部材１０が導電性の部材である場合、電磁シールド部材の端部が、外側電線保護部材１０に固定されることも考えられる。

＜効果＞
ワイヤハーネス１において、ハウジング２（電線保護部材）を構成する外側電線保護部材１０は、インサート成形により得られた部材であるため、剛性及び密閉性に優れている。また、ハウジング２を構成する内側電線保護部材３０は、複数の端子付電線９における端子接続部を含む被保護部各々をそれぞれ揺動可能な状態で内側に保持する。そのため、内側電線保護部材３０により保持された被保護部が揺動可能な範囲内において、複数の端子付電線９各々の端子金具９１の位置の微調整が可能である。

また、ワイヤハーネス１において、各端子付電線９における内側電線保護部材３０の電線固定部３１２，３２２で固定された部位から末端の端子金具９１までの部分は、絶縁電線９０の柔軟性により変位可能である。さらに、端子金具９１の位置調整の範囲（変位可能な範囲）は、内側電線保護部材３０の電線収容部３０１の遊びの範囲内に制限される。

従って、ワイヤハーネス１が採用されることにより、端子金具９１が相手側端子と連結されて固定された場合に、絶縁電線９０に生じる応力はごく小さく抑えられ、固定された端子金具９１に加わる反力もごく小さく抑えられる。その結果、端子金具９１に加わる反力による端子金具９１の劣化及び端子金具９１と相手側端子との連結の緩みなどの問題が生じにくくなる。

また、内側電線保護部材３０の電線固定部３１２，３２２において、貫通孔３０２の縁部が絶縁被覆９０Ｂの外周面に対し全周に亘って食い込んでいる。即ち、内側電線保護部材３０における絶縁電線９０の入口の内径が絶縁電線９０の外径よりも小さく形成されており、絶縁電線９０の入口に隙間が形成されていない。そのため、外側電線保護部材１０のインサート成形の際に、溶融した熱可塑性材料が、内側電線保護部材３０における絶縁電線９０の入口の隙間を通じて電線収容部３０１内へ流入するという不都合は生じにくくなる。

また、ワイヤハーネス１において、ハウジング２を構成する内側電線保護部材３０と外側電線保護部材１０とがそれぞれ異なる色で形成されていれば、内側電線保護部材３０における外側電線保護部材１０から露出した部分の状態を視認しやすい。この場合、内側電線保護部材３０の露出部の状態を確認することによって外側電線保護部材１０の成形状態の良否を判定することが容易となる。

＜応用例＞
次に、図６を参照しつつ、ワイヤハーネス１において内側電線保護部材３０の代わりに採用可能な内側電線保護部材３０Ａについて説明する。なお、図６は、応用例に係る内側電線保護部材３０Ａが装着された端子付電線９の断面図である。

応用例に係る内側電線保護部材３０Ａは、複数の端子付電線９各々の被保護部をそれらに密接して覆う非導電性の弾性部材からなる。例えば、内側電線保護部材３０Ａが、熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムなどによりにより構成されていることが考えられる。

弾性部材からなる内側電線保護部材３０Ａも、内側電線保護部材３０と同様に、複数の端子付電線９の被保護部各々をそれぞれ揺動可能な状態で間隔を空けて保持する。即ち、端子付電線９の端子金具９１に対して位置調整のための応力が加わった場合、内側電線保護部材３０Ａが弾性変形し、これにより内側電線保護部材３０Ａに保持された各端子付電線９の被保護部が変位する。

ワイヤハーネス１において、内側電線保護部材３０Ａが採用された場合、弾性部材からなる内側電線保護部材３０Ａが、複数の端子付電線９の被保護部をそれらに密接して覆う。この場合、複数の端子付電線９における被保護部の密閉性がより高まる。その結果、端子付電線９における端子接続部の防塵及び防水の性能が向上する。

＜その他＞
ワイヤハーネス１において、ハウジング２及びそれを構成する内側電線保護部材３０，３０Ａは、複数の端子付電線９の被保護部を内部に保持している。しかしながら、ハウジング２及び内側電線保護部材３０，３０Ａが、１本の端子付電線９の被保護部のみを内部に保持することも考えられる。

１ ワイヤハーネス
２ ハウジング（電線保護部材）
９ 端子付電線
１０ 外側電線保護部材（外側部材）
１１ 開口
２０ ブラケット部材
２１ 貫通孔
２２ 連結部
２３ ネジ用孔
３０，３０Ａ 内側電線保護部材（内側部材）
３１ 基体
３２ 蓋体
９０ 絶縁電線
９０Ａ 芯線
９０Ｂ 絶縁被覆
９１ 端子金具
３０１ 電線収容部
３０２ 貫通孔
３０３ 端子囲み部
３１１ 収容凹部
３１２，３２２ 電線固定部
３１３ 金具配置凹部
３１４ 突起受け部
３１５ リブ挿入部
３２１ 天板部
３２３ 天板部の端部
３２４ 連結用突起部
３２５ リブ

Claims (3)

1. 絶縁電線とその末端に接続された端子金具とを有する端子付電線と、
   前記端子付電線における前記絶縁電線と前記端子金具との接続部を含む被保護部を覆う電線保護部材と、を備えるワイヤハーネスであって、
   前記電線保護部材は、
   前記端子付電線の前記被保護部を揺動可能な状態で内部に保持する非導電性の内側部材と、
   熱可塑性材料が前記端子付電線を保持する前記内側部材をインサート部品とするインサート成形により成形された外側部材と、を含む二重構造を備え、
   前記内側部材は硬質の部材であり、
   前記端子付電線の前記被保護部における前記端子金具に対して反対側の端の前記絶縁電線の部分を内側に固定して保持する固定部と、
   前記端子付電線における前記被保護部のうちの残りの部分を遊びを有して収容する収容部と、を有するワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスであって、
   前記内側部材の前記固定部は、前記端子付電線の絶縁被覆の部分が貫通した貫通孔が形成された部分であり、前記貫通孔の縁部は前記絶縁被覆の外周面に対し全周に亘って食い込んでいる、ワイヤハーネス。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネスであって、
   前記内側部材は前記外側部材の色と異なる色の部材であり、
   前記内側部材の一部は前記外側部材から露出して形成されている、ワイヤハーネス。

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