JP5927692B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車の機器、具体的にはモータユニットやインバータユニット、バッテリーなどの機器を電気的に接続するためとして、高圧のワイヤハーネスが用いられる。

下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、機器間を電気的に接続する三本の電線と、三本の電線をこの全長の大半にわたって収容し且つシールドする金属パイプとを備えて構成される。

特開２００４−１７１９５２号公報

上記従来技術のように、ワイヤハーネスの構成に金属パイプ（管体）を含む場合、金属パイプはこれを必要長さに切断してから使用することになる。従って、金属パイプの端末開口縁には、エッジ部分（バリ等を含む）が生じてしまう虞がある。このエッジ部分は、電線の被覆に接触すると被覆を傷付けてしまう虞がある。

ところで、上記金属パイプにあっては断面円形であることから、平坦な面上に置くと容易に転がってしまい、三本の電線（導電路）を挿通する際の作業性に影響を来してしまう虞がある。金属パイプは長尺であり、三本の電線を挿通する際に転がりが生じた場合には、電線の挿通側と電線の引き出し側とで電線の並びが変わってしまうこともあり、この場合も作業性に影響を来してしまう虞がある。

電線の挿通作業において電線の捩れ等が生じると、パイプ端末から引き出される電線は、例えば水平面に対しどのような向きにあるかが不明になってしまう虞がある。尚、向きが不明になり易いのは、電線の他にキャブタイヤケーブル等が挙げられる。電線の捩れは寸法変化につながり、ワイヤハーネスの仕上がり寸法にバラツキを生じさせてしまうことになる。

上記のような問題点に関し、仮に治具等を用いて転がらないようにしても、治具の取り付け取り外しに係る作業分だけ時間が掛かってしまう。治具等を用いずに金属パイプ側に追加工をすることも考えられるが、この場合は追加工分だけコスト上昇を引き起こしてしまう。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、導電路の損傷防止を図るのは勿論のこと、寸法バラツキを防止して品質の安定化も図り、さらには、導電路の挿通に係る作業性の向上や管体への追加工を無くしてコスト低減を図ることも可能なワイヤハーネスを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路を挿通する管体と、該管体の両端末にそれぞれ係合するプロテクタとを含み、該プロテクタは前記管体の前記端末に係合する端末係合部を有し、該端末係合部には所定の載置面に対し転がり無く置く部分としての転がり防止部が形成され、
前記一又は複数本の導電路を一本とする場合、該一本の導電路は所定方向の並びにて配置される複数の導体を有し、前記一又は複数本の導電路を複数本とする場合は、該複数本の導電路を所定方向の並びにて配置し、このような前記一又は複数本の導電路を前記管体から引き出す部分として前記端末係合部には導電路引出孔を形成し、該導電路引出孔を、前記所定方向の並び状態を維持する形状に形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、管体の端末に仮にエッジ部分が生じていても、エッジ部分からの影響を受けることはない。これは管体の端末に係合する端末係合部を有するからである。また、本発明によれば、管体の端末にプロテクタを係合させた状態で所定の載置面に置いても管体が転がってしまうことはなく、さらには、管体に導電路を挿通しても捩れが起こり難くなる。これは端末係合部に転がり防止部を形成するからである。
また、このような特徴を有する本発明によれば、管体から引き出された導電路が例えば所定の載置面に対しどのような向きにあるか不明になることはない。これは捩れ防止がなされるからであり、また、端末係合部に形成された導電路引出孔の形状による、導体の並びや導電路の並び状態が維持されるからである。

請求項２に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１に記載のワイヤハーネスに係り、前記転がり防止部を一又は複数の平面形状に形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、管体の端末にプロテクタを係合させた状態で所定の載置面に置いても管体が転がってしまうことはない。これは置いた状態が載置面に対し面接触するような転がり防止部に形成されるからである。尚、平面形状に限らず、例えば二点接触や三点接触可能な突起形状に形成することも有効である。本発明の転がり防止部は、各種作業や加工の基準面でもある。

請求項３に記載の本発明のワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路を挿通する管体）と、該管体の両端末にそれぞれ係合するプロテクタとを含み、該プロテクタは前記管体の前記端末を覆い該端末に係合しキャップ形状に形成される端末係合部を有し、該端末係合部には所定の載置面に対し転がり無く置く部分としての転がり防止部を形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、管体の端末に仮にエッジ部分が生じていても、エッジ部分からの影響を受けることはない。これは管体の端末に係合する端末係合部を有するからである。また、本発明によれば、管体の端末にプロテクタを係合させた状態で所定の載置面に置いても管体が転がってしまうことはなく、さらには、管体に導電路を挿通しても捩れが起こり難くなる。これは端末係合部に転がり防止部を形成するからである。

請求項１に記載された本発明によれば、管体の端末に係合する端末係合部と、この端末係合部に形成される転がり防止部とを有するプロテクタを構成に含むワイヤハーネスであることから、管体から引き出される導電路を保護することができるという効果や、管体の転がりを防止して管体の位置を安定させ、以て作業性向上を図ることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、管体の位置を安定させることで導電路の捩れ防止に寄与するとともに、捩れに起因する寸法バラツキの防止にも寄与することができ、以て品質の安定化を図ることができるという効果も奏する。捩れ防止は、導電路を必ず所定の向きで引き出すことができることから有効である。さらに、本発明によれば、導電路の保護と同時に上記の如く作業性の向上や寸法バラツキの防止を図ることから、管体への追加工や専用部品の追加を不要とすることができ、以てコスト低減を図ることができるという効果も奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、端末係合部に導電路引出孔を形成するとともに、この導電路引出孔を導体や導電路の並び状態を維持できる形状に形成することから、導電路がどのような向きにあるか不明になることがなく、結果、導電路の捩れ防止に寄与して寸法バラツキを防止し、以て品質の安定化を図ることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、転がり防止部を一又は複数の平面形状に形成することから、管体の転がりを防止して管体の位置の安定化に寄与することができるという効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す概略図である。 プロテクタと管体と導電路の断面図である。 管体一端末側のプロテクタと管体と導電路の斜視図である。 プロテクタの斜視図である。 導電路を所定の向きで引き出した状態を示す管体一端末側のプロテクタと管体と導電路の斜視図である。 プロテクタの他の例を示す図である。

ワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、この導電路を挿通する管体と、管体の両端末にそれぞれ係合するプロテクタとを含む。プロテクタは管体の端末に係合する端末係合部を有し、この端末係合部には転がり防止部を形成する。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す概略図である。また、図２はプロテクタと管体と導電路の断面図、図３は管体一端末側のプロテクタと管体と導電路の斜視図、図４はプロテクタの斜視図、図５は導電路を所定の向きで引き出した状態を示す管体一端末側のプロテクタと管体と導電路の斜視図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車や一般的な自動車であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車体床下１１の地面側に配索される。また、車体床下１１に沿って略平行に配索される。車体床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔（符号省略）が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通される。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含むものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含むものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

先ず、ワイヤハーネス９の構成及び構造について説明をする。

図２及び図３において、ワイヤハーネス９は、導電路１５と、この導電路１５を挿通する管体１６と、管体１６の一端末１７ａ及び他端末１７ｂ（両端末を総称する場合は端末１７とする）にそれぞれ係合するプロテクタ１８と、図示しない機器接続部とを含んで構成される。

導電路１５としては、本実施例において断面形状が長円形状となる一本の高圧のキャブタイヤケーブルが用いられる。導電路１５は、間隔をあけて並ぶ二本の導体と、この二本の導体をそれぞれ被覆する絶縁体と、これら高圧電線を一括して被覆するシースとを含んで構成される。導電路１５は、電気的な接続に必要な長さを有するように形成される。

尚、上記導体及び絶縁体からなる高圧電線も導電路として見ることができるものとする。導電路１５以外としては、公知の高圧電線をはじめ、公知のバスバーに絶縁体を設けて高圧の導電路としたもの等が挙げられるものとする。上記高圧電線の導体構造は、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、例えば断面丸形となる棒状の導体構造（例えば丸単心となる導体構造）のもののいずれであってもよいものとする。導体は、銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金により製造される。

導電路１５の端末には、端子金具が設けられる。端子金具は、上記図示しない機器接続部を構成する。このような端子金具は、インバータユニット４等のシールドケース内部に差し込まれた後に、電気接続部に対し公知の方法で接続される。導電路１５は、電気的な接続のために管体１６の端末１７から所定長さで、また、所定の向きで引き出されることが有効である。

本実施例において、引用符号１５ａは導電路１５の上側平面、１５ｂは導電路の下側平面を示すものとする。導電路１５は、管体１６の端末１７から引き出された状態で、上側平面１５ａが図中上側を向き、下側平面１５ｂが図中下側を向く。導電路１５は、後述するプロテクタ１８が存在することから、捩れなく管体１６に挿通される。

管体１６は、ワイヤハーネス９における外装部材であって、本実施例においては金属パイプ（例えばアルミニウムパイプ）が採用される。管体１６は、導電路１５を収容するのに必要な長さと内径寸法とを有するように形成される。また、管体１６は、保護機能を発揮させるのに必要な厚みに形成される。

尚、管体１６は、金属パイプに限らず樹脂製の管体であってもよいものとする。管体１６は、本実施例において断面円形状に形成される（断面形状は一例であり、楕円形状や長円形状、矩形状であってもよいものとする）。

このような管体１６は、ワイヤハーネス９の配索経路に合わせて曲げ加工が施される。引用符号１９（図１及び図５参照）は曲げ部を示す。曲げ加工は、例えば図示しないベンダーを用いるものとする。

管体１６は、この端末１７が長尺管体から切断したままの状態であっても問題がなく、端末開口縁のエッジ部分（バリ等を含む）は、プロテクタ１８の係合により覆われる。管体１６の端面は、管体１６の軸に直交方向の面となり、このような端面に対し突き当たるようにプロテクタ１８が形成される。以下、管体１６の端末１７に係合するプロテクタ１８について詳細に説明をする。

図２ないし図４において、プロテクタ１８は、上記の如く管体１６の端末１７に係合する部材であって、係合部分としては端末係合部２０を有する。この端末係合部２０は、端末１７を覆う略キャップ形状に形成される。具体的には、内側挿入部２１と、外側挿入部２２と、端末挿入溝２３と、確認窓２４と、端末開口覆い部２５と、導電路引出孔２６と、転がり防止部３２とを有して略キャップ形状に形成される。

内側挿入部２１は、端末１７への係合時に管体１６の内面側に挿入及び配置される部分として形成される。内側挿入部２１は、環状に形成される。内側挿入部２１の一部は、導電路１５に対する支持部２７（図２参照）として形成される。支持部２７は、図中下側に配置形成される。

外側挿入部２２は、端末１７への係合時に管体１６の外面側に挿入及び配置される部分として形成される。外側挿入部２２は、環状に形成される。

内側挿入部２１と外側挿入部２２との間は、端末挿入溝２３として形成される。端末挿入溝２３は、端末１７を全周に渡り囲う形状に形成される。端末挿入溝２３の溝底は、プロテクタ１８の完全な係合状態において、端末１７の端面が突き当たる形状に形成される。尚、上記溝底は、端末開口覆い部２５の内面位置に配置される。

外側挿入部２２の図中上側であって端末開口覆い部２５との連続位置には、確認窓２４が配置形成される。確認窓２４は、端末挿入溝２３に連通し、管体１６の端末１７を外方から臨むことができる形状に形成される。プロテクタ１８は、確認窓２４を形成することにより、端末１７が突き当たっているか否かを容易に確認することができる。従って、端末１７への係合が不完全になることはなく、また、係合に係る作業性も良好になる。

正常な係合状態にあるか否かを容易に判断できれば、プロテクタ１８の外れや空き、寸法がでないなどの不具合を防止し、品質向上や信頼性を高めることができる。また、正常な係合状態にあれば、管体１６の端末１７における位置が安定し、後述する寸法保証にも寄与する。

端末開口覆い部２５は、管体１６の軸に直交方向の壁として形成される。また、管体１６の端末開口を覆う部分として形成される。本実施例の端末開口覆い部２５における外面は、基準面２８として形成される。基準面２８は、管体１６への曲げ加工の際に基準となる面である（基準面２８は、ベンダーなどによる曲げ位置の基準や固定位置の基準となる）。このような基準面２８を有する端末開口覆い部２５の中央位置には、導電路引出孔２６が形成される。

導電路引出孔２６は、導電路１５の断面形状に合わせて開口形成される。本実施例においては、長円形状に開口形成される。また、導電路引出孔２６は、本実施例において管体１６の軸に沿って突出する筒形状に形成される。尚、筒形状に形成することにより、導電路１５の支持部分を増やすことができる。

管体１６の端末１７にプロテクタ１８を係合させることにより、導電路１５は導電路引出孔２６から引き出されるようになる。

本実施例の導電路１５としては、上記の如く高圧のキャブタイヤケーブルが用いられることから、構造上、導電路１５における図示しない二本の導体の並びは維持される。導電路引出孔２６は、導電路１５の断面形状に合わせて開口形成されることから、仮に高圧電線を二本並べて用いる場合であっても導体の並びは維持される。導電路１５は、捩れなく所定の向きで引き出されるようになる。

導電路引出孔２６は、上記の如く並び状態を維持できる形状に、また、所定の向きで引き出せる形状に形成される。

転がり防止部３２は、所定の載置面Ｐに対し転がり無く置く部分として形成される。本実施例の転がり防止部３２は、平面形状に形成される。転がり防止部３２は、端末係合部２０の下部に配置形成される。転がり防止部３２は、端末係合部２０の下部を切り欠くように形成される。

端末係合部２０は、転がり防止部３２の形成により、外周位置の形状が非円形となる形状になる。本実施例の転がり防止部３２は一つであるが、この限りでないものとする。他の例に関しては実施例２において説明をする。

本実施例においては、平面形状の転がり防止部３２を端末係合部２０に形成することから、断面円形状の管体１６に係合する端末係合部２０の外周位置には、外側へ若干突出するフランジ部３３も形成される。

以上のような略キャップ形状の端末係合部２０には、導電路固定部２９と、管体固定部３０とが更に形成される。導電路固定部２９は、導電路１５を固定する部分であって、導電路引出孔２６の突出先端位置にある開口縁下部から導電路１５の引き出し方向にのびる舌片形状に形成される。一方、管体固定部３０は、管体１６を固定する部分であって、外側挿入部２２の突出先端位置下部から管体１６の外面に沿ってのびる舌片形状に形成される。

導電路固定部２９及び管体固定部３０は、固定方法に応じて適宜形状に形成されるものとする。本実施例においては、テープ３１や結束バンド等の安価な固定方法を採用することができる形状に形成される。テープ３１に関しては、アセテートテープ、ポリエステルテープ等が一例として挙げられるものとする。

次に、上記構成及び構造に基づきながら、プロテクタ１８の係合や導電路１５の挿通等について説明をする。

図２、図３及び図５において、管体１６の端末１７にプロテクタ１８をそれぞれ係合させる。この係合により端末１７の端末開口縁のエッジ部分が覆われる。すなわち、エッジ部分にバリ等があっても導電路１５への影響はない。プロテクタ１８と管体１６は、プロテクタ１８の管体固定部３０の位置でテープ３１を巻き付けることにより固定状態となる。

端末１７にプロテクタ１８を係合させた後は、プロテクタ１８の転がり防止部３２を載置面Ｐに対し転がり無く置いた状態にする。そして、例えば他端末１７ｂ側から一端末１７ａに向けて導電路１５を管体１６に挿通する。導電路１５の挿通は、プロテクタ１８の導電路引出孔２６を介して行われ、一端末１７ａ側のプロテクタ１８から所定長さＬ分だけ引き出されるまで行われる。導電路１５は、プロテクタ１８により捩れなく所定の向きで引き出される。

導電路１５の挿通後、プロテクタ１８の導電路固定部２９の位置でテープ３１を巻き付けることにより一端末１７ａ側のプロテクタ１８と導電路１５とを固定状態にする。一端末１７ａ側のプロテクタ１８は、上記の如く管体１６との間でも固定状態になることから、一端末１７ａ側において導電路１５及び管体１６の両者も固定状態になる。

図５において、導電路引出孔２６を介して所定長さＬ分だけ引き出された導電路１５は、上記固定状態から分かるように寸法が保証される。

一端末１７ａ側のプロテクタ１８における基準面２８を利用してベンダーによる曲げ加工を管体１６に対し施すと、管体１６には曲げ部１９が形成される。尚、曲げ部１９の形成の際に、所定長さＬ分だけ引き出された導電路１５の寸法が保証されるのは勿論である。また、一端末１７ａ及び他端末１７ｂそれぞれから引き出された導電路１５の向き及び並びがプロテクタ１８により維持されるのも勿論である。

ベンダーによる曲げ加工の後は、管体１６の他端末１７ｂ側において導電路１５と管体１６とを上記同様に固定状態にする。すなわち、管体１６の他端末１７ｂに係合させたプロテクタ１８を介して固定状態にする。

以上、図１ないし図５を参照しながら説明してきたように、管体１６の端末１７に係合する端末係合部２０と、この端末係合部２０に形成される転がり防止部３２とを有するプロテクタ１８を構成に含むワイヤハーネス９であることから、管体１６から引き出される導電路１５をエッジ部分から保護することができるという効果や、管体１６の転がりを防止して管体１６の位置を安定させ、以て作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。

また、管体１６の位置を安定させることから、導電路１５の捩れ防止に寄与するとともに、捩れに起因する寸法バラツキの防止にも寄与することができ、以て品質の安定化を図ることができるという効果も奏する。捩れ防止は、導電路１５を必ず所定の向きで引き出すことができることから有効である。

さらに、導電路１５の保護と同時に上記の如く作業性の向上や寸法バラツキの防止を図ることから、管体１６への追加工や専用部品の追加を不要とすることができ、以てコスト低減を図ることができるという効果も奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図６はプロテクタの他の例を示す図である。尚、上記実施例１と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施例２も実施例１と同様の効果を奏するのは勿論である。

図６において、プロテクタ１８は、端末係合部２０の外周位置の形状を仮想線Ｑ、Ｒで示す如く多角形状に形成して転がり防止部３２を複数有する。図６（ａ）の場合は、転がり防止部３２が五つ形成される。また、図６（ｂ）の場合は四つ形成される。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…ハイブリッド自動車、 ２…エンジン、 ３…モータユニット、 ４…インバータユニット、 ５…バッテリー、 ６…エンジンルーム、 ７…自動車後部、 ８、９…ワイヤハーネス、 １０…中間部、 １１…車体床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…後端、 １４…前端、 １５…導電路、 １５ａ…上側平面、 １５ｂ…下側平面、 １６…管体、 １７…端末、 １７ａ…一端末、 １７ｂ…他端末、 １８…プロテクタ、 １９…曲げ部、 ２０…端末係合部、 ２１…内側挿入部、 ２２…外側挿入部、 ２３…端末挿入溝、 ２４…確認窓、 ２５…端末開口覆い部、 ２６…導電路引出孔、 ２７…支持部、 ２８…基準面、 ２９…導電路固定部、 ３０…管体固定部、 ３１…テープ、 ３２…転がり防止部、 ３３…フランジ部、 Ｐ…載置面

Claims (3)

1. 一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路を挿通する管体と、該管体の両端末にそれぞれ係合するプロテクタとを含み、該プロテクタは前記管体の前記端末に係合する端末係合部を有し、該端末係合部には所定の載置面に対し転がり無く置く部分としての転がり防止部が形成され、
   前記一又は複数本の導電路を一本とする場合、該一本の導電路は所定方向の並びにて配置される複数の導体を有し、前記一又は複数本の導電路を複数本とする場合は、該複数本の導電路を所定方向の並びにて配置し、このような前記一又は複数本の導電路を前記管体から引き出す部分として前記端末係合部には導電路引出孔を形成し、該導電路引出孔を、前記所定方向の並び状態を維持する形状に形成する
   ことを特徴と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において、
   前記転がり防止部を一又は複数の平面形状に形成する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路を挿通する管体と、該管体の両端末にそれぞれ係合するプロテクタとを含み、該プロテクタは前記管体の前記端末を覆い該端末に係合しキャップ形状に形成される端末係合部を有し、該端末係合部には所定の載置面に対し転がり無く置く部分としての転がり防止部を形成する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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