JP5936139B2 - ワイヤーハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤーハーネスに関するものである。

特許文献１には、複数本の被覆電線を束ねた電線束を、熱収縮チューブで包囲した形態のワイヤーハーネスが開示されている。ワイヤーハーネスにおける配索経路の一部は、屈曲部となっている。熱収縮チューブは、この屈曲部を包囲することにより、屈曲した配索経路を保持している。

特開平０９−１６１５４６号公報

上記のワイヤーハーネスの製造過程では、熱収縮チューブを熱収縮させる前に、電線束を治具に引っ掛けることによって屈曲部の屈曲形状を保ち、屈曲部を包囲する熱収縮チューブも屈曲した形状に保たれる。したがって、熱収縮チューブはワイヤーハーネスに対して配索方向に大きく位置ずれする虞はない。しかし、概ね真っ直ぐ配索される電線束を熱収縮チューブで包囲する場合は、熱収縮する前の熱収縮チューブがワイヤーハーネスに対して配索方向に位置ずれすることが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、熱収縮する前の熱収縮チューブが電線束に対して配索方向に位置ずれするのを防止することを目的とする。

本発明のワイヤーハーネスは、
複数本の被覆電線を束ねた電線束と、
前記電線束を包囲する熱収縮チューブと、
前記熱収縮チューブが熱収縮する前の状態で、前記電線束に対し配索方向への相対変位を規制された受け部と、
前記熱収縮チューブに形成され、前記熱収縮チューブが熱収縮する前の状態で前記受け部に係止することで、前記電線束に対する前記熱収縮チューブの相対変位を規制可能な係止部とを備えているところに特徴を有する。

熱収縮チューブを熱収縮させる前は、係止部を受け部に係止させることにより、熱収縮チューブが電線束に対して配索方向に位置ずれするのを防止できる。

実施例１のワイヤーハーネスにおいて熱収縮チューブを熱収縮する前の状態をあらわす一部切欠平面図 熱収縮チューブを熱収縮する前の状態をあらわす一部切欠側面図 熱収縮チューブを熱収縮した状態をあらわす一部切欠平面図 熱収縮チューブを熱収縮した状態をあらわす一部切欠側面図 実施例２のワイヤーハーネスにおいて熱収縮チューブを熱収縮する前の状態をあらわす平面図 熱収縮チューブを熱収縮する前の状態をあらわす側断面図 熱収縮チューブを熱収縮した状態をあらわす側断面図

（１）本発明のワイヤーハーネスは、
前記電線束の両端部に取り付けられた一対のコネクタを備えており、
前記受け部が、前記一対のコネクタに設けられ、
前記係止部が、前記熱収縮チューブの両端部に形成されているとともに、前記熱収縮チューブが熱収縮するのに伴って前記受け部から離脱するようになっていてもよい。
この構成によれば、熱収縮チューブの両端部と電線束の両端のコネクタとが位置ずれを規制されるので、電線束に対する熱収縮チューブの位置ずれを確実に防止できる。

（２）本発明のワイヤーハーネスは、
前記電線束の外周に巻き付けられる結束部材を備えており、
前記受け部が、前記結束部材に設けられていてもよい。
この構成によれば、結束部材の数と、電線束の配索方向における結束部材の位置を適宜に設定することで、熱収縮チューブの位置ずれを効果的に防止することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。本実施例１のワイヤーハーネスＷａは、電気自動車（ハイブリッド車を含む）における動力回路用の高圧三相ケーブルとして用いられるものであり、例えば、モータとインバータとの間等に配索される。ワイヤーハーネスＷａは、３本の導電路１０と、一対のコネクタ１４Ａ，１４Ｂと、１本の熱収縮チューブ２０とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、電線束１３の「長さ方向」と「配索方向」は、同義で用いる。

各導電路１０は、被覆電線１１と、被覆電線１１の両端部に固着した一対の端子金具１２とを備えて構成されている。３本の被覆電線１１は、一纏めにして束ねられることにより、ほぼ真っ直ぐに延びた電線束１３を構成している。電線束１３は、各被覆電線１１をその軸線回りに捻りながら、３本の被覆電線１１を螺旋状に撚り合わせて構成したものである。各被覆電線１１の捻り方向と、３本の被覆電線１１の撚り方向を逆向きにすることで、束ねた状態に保持される。

電線束１３（３本の被覆電線１１）の一方の端部に固着した３つの端子金具１２は、第１コネクタ１４Ａ内に収容され、電線束１３（３本の被覆電線１１）の他方の端部に固着した３つの端子金具１２は、第２コネクタ１４Ｂ内に収容されている。第１コネクタ１４Ａの上下両面には、夫々、円形の第１受け部１５Ａが形成されている。第２コネクタ１４Ｂの上下両面には、夫々、円形の第２受け部１５Ｂが形成されている。両受け部１５Ａ，１５Ｂは、夫々、コネクタ１４Ａ，１４Ｂの外面から突出する小径部１６と、小径部１６の突出端に連なる大径部１７とから構成されている。

熱収縮チューブ２０は、ポリオレフィンやフッ化エラストマー等からなり、所定温度に加熱することで径寸法を小さくするように収縮すると同時に、長さ寸法を短くするように収縮するようになっている。尚、熱収縮チューブ２０の内周には接着剤（図示省略）を塗布してもよい。

熱収縮チューブ２０は、筒状をなすチューブ本体部２１と、チューブ本体部２１の長さ方向における一方の端部に一体に形成した一対の第１係止部２２Ａと、チューブ本体部２１の他方の端部に一体に形成した一対の第２係止部２２Ｂとから構成されている。熱収縮チューブ２０が熱収縮していない状態におけるチューブ本体部２１の内径寸法は、電線束１３の外径寸法よりも大きい寸法に設定されている。熱収縮チューブ２０が熱収縮していない状態におけるチューブ本体部２１の長さ寸法は、電線束１３の全長よりも少し短い寸法に設定されている。

一対の第１係止部２２Ａは、略長方形をなし、チューブ本体部２１の一方の端縁から長さ方向と平行に対をなして片持ち状に延出した形態である。この一対の第１係止部２２Ａは、チューブ本体部２１の軸心を挟んで対称な位置となるように配置されている。同様に、一対の第２係止部２２Ｂは、略長方形をなし、チューブ本体部２１の他方の端縁から長さ方向と平行に対をなして片持ち状に延出した形態である。この一対の第２係止部２２Ｂは、チューブ本体部２１の軸心を挟んで対称な位置となるように配置されている。

各係止部２２Ａ，２２Ｂには、円形をなす係止孔２３と、係止部２２Ａ，２２Ｂの延出端縁から係止孔２３に至る逃がし溝２４とが形成されている。熱収縮チューブ２０が熱収縮していない状態における係止孔２３の内径寸法は、受け部１５Ａ，１５Ｂを構成する小径部１６の外径とほぼ同じ寸法に設定されている。逃がし溝２４の溝幅寸法は、係止孔２３の内径寸法よりも小さい寸法に設定されている。

次に、ワイヤーハーネスＷａの製造工程を説明する。まず、各被覆電線１１の両端部に端子金具１２を接続し、次に、３本の被覆電線１１を撚り合わせて電線束１３を構成する。この後、電線束１３を、熱収縮していない状態の熱収縮チューブ２０に挿通する。次に、図１，２に示すように、第１コネクタ１４Ａに３つの端子金具１２を収容するとともに、第１係止部２２Ａの係止孔２３を、第１コネクタ１４Ａの第１受け部１５Ａの小径部１６に係止させる。このとき、逃がし溝２４の溝幅が拡がるように第１係止部２２Ａを変形させる。また、係止孔２３を小径部１６に係止した状態では、第１係止部２２Ａが第１コネクタ１４Ａの外面から径方向に遠ざかるように変位しようとしても、大径部１７に引っ掛かることにより、径方向への変位が規制されるので、係止孔２３（第１係止部２２Ａ）と小径部１６（第１受け部１５Ａ）との嵌合状態が保持される。

また、第２コネクタ１４Ｂに３つの端子金具１２を収容するとともに、第２係止部２２Ｂの係止孔２３を、第２コネクタ１４Ｂの第２受け部１５Ｂの小径部１６に係止させる。このとき、逃がし溝２４の溝幅が拡がるように第２係止部２２Ｂを変形させる。また、係止孔２３を小径部１６に係止した状態では、第２係止部２２Ｂが第２コネクタ１４Ｂの外面から遠ざかる方向へ変位しようとしても、大径部１７に引っ掛かることによって変位が規制されるので、係止孔２３と小径部１６との嵌合状態が保持される。

さらに、各係止部２２Ａ，２２Ｂの逃がし溝２４の溝幅は、小径部１６の外径寸法よりも小さく設定されている。したがって、熱収縮チューブ２０が、各コネクタ１４Ａ，１４Ｂに対し、電線束１３の長さ方向へ相対変位しようとしても、第１係止部２２Ａ（係止孔２３）と第１受け部１５Ａ（小径部１６）との係止作用、及び第２係止部２２Ｂ（係止孔２３）と第２受け部１５Ｂ（小径部１６）との係止作用により、熱収縮チューブ２０と各コネクタ１４Ａ，１４Ｂとの間における長さ方向への相対変位が規制される。そして、両コネクタ１４Ａ，１４Ｂは、端子金具１２を介すことにより、電線束１３の両端部に対する長さ方向への相対変位を規制されている。したがって、熱収縮していない状態の熱収縮チューブ２０は、電線束１３に対して長さ方向への相対変位を規制された状態に位置決めされる。

この後、熱収縮チューブ２０を加熱すると、図４に示すように、熱収縮チューブ２０は、径寸法を小さくするように変形して、電線束１３の外周に密着する。また、加熱されることにより、熱収縮チューブ２０は、長さ寸法を縮めるように変形するので、第１係止部２２Ａが第１受け部１５Ａから離脱するとともに、第２係止部２２Ｂが第２受け部１５Ｂから離脱する。離脱の際には、係止部２２Ａ，２２Ｂが逃がし溝２４の溝幅を拡げるように変形するので、係止部２２Ａ，２２Ｂは、大径部１７と干渉せず、受け部１５Ａ，１５Ｂに対して電線束１３の長さ方向に相対変位する。

本実施例１のワイヤーハーネスＷａは、複数本の被覆電線１１を束ねた電線束１３と、電線束１３に対し配索方向への相対変位を規制された受け部１５Ａ，１５Ｂと、電線束１３を包囲する熱収縮チューブ２０と、熱収縮チューブ２０に形成され、熱収縮チューブ２０が熱収縮する前の状態で受け部１５Ａ，１５Ｂに係止可能な係止部２２Ａ，２２Ｂとを備えている。そして、受け部１５Ａ，１５Ｂは、電線束１３の両端部に取り付けられた一対のコネクタ１４Ａ，１４Ｂに形成されている。

この構成によれば、熱収縮チューブ２０を熱収縮させる前は、第１係止部２２Ａを第１受け部１５Ａに係止させるとともに、第２係止部２２Ｂを第２受け部１５Ｂに係止させることにより、熱収縮チューブ２０がその配索方向両端部において電線束１３に対して位置決めされる。したがって、熱収縮チューブ２０が電線束１３に対して配索方向に位置ずれするのを確実に防止できる。これにより、熱収縮後において、熱収縮チューブ２０は、電線束１３に対して適正な位置に固着される。

＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図５〜図７を参照して説明する。本実施例２のワイヤーハーネスＷｂは、熱収縮チューブ４０を電線束１３に対して位置決めする手段を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施例２のワイヤーハーネスＷｂは、３本の導電路１０と、結束部材３０と、１本の熱収縮チューブ４０とを備えて構成されている。導電路１０の構成、及び３本の導電路１０を束ねた電線束１３の構成は、実施例１と同じであるため、説明は省略する。

結束部材３０は、電線束１３の外周に巻き付けられている。結束部材３０の具体例としては、合成樹脂製の結束バンドや、半割部材をリング状に合体させたもの等がある。結束部材３０は、電線束１３に対し、配索方向（電線束１３の長さ方向）への相対変位を規制されている。尚、結束部材３０は、電線束１３に対する周方向への相対変位を規制されているが、必ずしも周方向への相対変位は規制されていなくてもよい。また、配索方向における結束部材３０の取付け位置は、電線束１３の長さ方向におけるほぼ中央位置の一箇所だけである。

結束部材３０の外周には、一対の受け部３１が一体形成されている。各受け部３１は、結束部材３０の外周から径方向外向きに突出する円形の小径部３２と、小径部３２の突出端に形成した同心の大径部３３とから構成されている。また、一対の受け部３１は、電線束１３の軸心を挟んで対称な２位置に配置されている。

熱収縮チューブ４０は、ポリオレフィンやフッ化エラストマー等からなり、所定温度に加熱することで径寸法を小さくするように収縮すると同時に、長さ寸法を短くするように収縮するようになっている。熱収縮チューブ４０が熱収縮していない状態におけるチューブ本体部の内径寸法は、電線束１３の外径寸法よりも大きい寸法に設定されている。尚、熱収縮チューブ４０の内周には接着剤（図示省略）を塗布してもよい。

熱収縮チューブ４０における長さ方向中央位置には、一対の係止部４１が形成されている。一対の係止部４１は、熱収縮チューブ４０の軸心を挟んで対称な２位置に配置されている。１つの係止部４１は、円形をなす係止孔４２と、係止部４１の内周縁から切り込んだ一対の切れ目４３とから構成されている。係止孔４２の内径寸法は、小径部３２の外径寸法とほぼ同じ寸法である。切れ目４３は、係止孔４２の中心を通り、且つ周方向に延びる仮想線（図示省略）に沿っている。一対の切れ目４３の奥端（係止孔４２の内周縁とは反対側の端部）同士の距離は、受け部３１の大径部３３の外径よりも十分に大きな寸法とされている。

次に、ワイヤーハーネスＷｂの製造工程を説明する。まず、３本の被覆電線１１を撚り合わせて構成された電線束１３を、熱収縮していない状態の熱収縮チューブ４０に挿通する。次に、係止部４１を受け部３１に位置合わせし、切れ目４３を拡げるとともに係止孔４２の開口面積が拡大するように熱収縮チューブ４０（係止部４１）を変形させながら、係止孔４２を小径部３２に嵌合する（図５，６を参照）。係止孔４２と小径部３２を嵌合させた状態では、係止部４１が結束部材３０の外周面から径方向に遠ざかるように変位しようとしても、係止孔４２の孔縁部が大径部３３に引っ掛かる。したがって、径方向外方への変位が規制されるので、係止孔４２（係止部４１）と小径部３２（受け部３１）との嵌合状態が保持される。

上記のように一対の係止部４１と一対の受け部３１を嵌合した状態では、熱収縮チューブ４０を電線束１３に対して配索方向へ相対変位させようとしても、係止孔４２の内周縁が小径部３２の外周に係止しているので、熱収縮チューブ４０の電線束１３に対する配索方向への相対変位が規制される。また、受け部３１に対して係止部４１が周方向に相対変位しようとしても、係止孔４２の内周縁が小径部３２の外周に係止するので、熱収縮チューブ４０が電線束１３に対して周方向に位置ずれすることが規制される。

この後、熱収縮チューブ４０を加熱すると、図７に示すように、熱収縮チューブ４０は、径寸法を小さくするように変形して、電線束１３の外周に密着する。加熱の工程では、最初に、熱収縮チューブ４０の長さ方向中央部、つまり受け部３１に係止している係止部４１及びその近傍領域を加熱する。これにより、熱収縮チューブ４０のうち係止部４１の形成領域が結束部材３０の外周面に密着するとともに、電線束１３の外周面のうち結束部材３０の近傍領域に熱収縮チューブ４０が密着する。

この後は、加熱対象領域を係止部４１から遠ざかる方向へ順次、移動させていく。このような加熱の仕方をすれば、電線束１３に対する熱収縮チューブ４０の密着領域が、長さ方向中央部から端部側へ次第に移動していく。このように密着させることで、熱収縮チューブ４０と電線束１３との間に空気が閉じ込められることを回避できる。

本実施例２のワイヤーハーネスＷｂは、複数本の被覆電線１１を束ねた電線束１３と、電線束１３に対し配索方向への相対変位を規制された受け部３１と、電線束１３を包囲する熱収縮チューブ４０と、熱収縮チューブ４０に形成され、熱収縮チューブ４０が熱収縮する前の状態で受け部３１に係止可能な係止部４１とを備えている。受け部３１は、電線束１３の外周に巻き付けられる結束部材３０に形成されている。

この構成によれば、熱収縮チューブ４０を熱収縮させる前は、係止部４１を受け部３１に係止させることにより、熱収縮チューブ４０がその配索方向両端部において電線束１３に対して位置決めされる。したがって、熱収縮チューブ４０が電線束１３に対して配索方向に位置ずれするのを確実に防止できる。これにより、熱収縮後の熱収縮チューブ４０は、電線束１３に対して適正な位置に固着される。また、結束部材３０の数と、電線束１３の配索方向における結束部材３０の位置を適宜に設定することで、熱収縮チューブ４０の位置ずれを効果的に防止することが可能である。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、熱収縮チューブが熱収縮するのに伴って一対の係止部の両方が受け部から離脱するようにしたが、熱収縮チューブが熱収縮したときに、いずれか一方の係止部だけが受け部から離脱し、他方の係止部は受け部に係止したままであってもよい。
（２）上記実施例１では、一対のコネクタの両方に受け部を設け、この一対の受け部に熱収縮チューブの両端に形成した一対の係止部を係止させたが、いずれか一方のコネクタのみに受け部を形成し、熱収縮チューブにおける一方の端部のみに形成した係止部を、受け部に係止させてもよい。
（３）上記実施例１では、電線束の両端部にコネクタを取り付けた場合について説明したが、本発明は、電線束の一方の端部のみにコネクタを取り付け、電線束の他方の端部においては、被覆電線に固着した端子金具を、機器の端子台に直接ボルト締め等で接続する場合にも適用することができる。
（４）上記実施例２では、受け部（結束部材）を配索方向における中央部のみに配置したが、受け部（結束部材）は、配索方向中央部以外の位置（例えば、配索方向における端部など）に配置してもよい。
（５）上記実施例２では、受け部（結束部材）を一箇所のみに配置したが、受け部（結束部材）は、配索方向に間隔を空けた複数位置に配置してもよい。
（６）上記実施例１において、実施例２で説明したような結束部材の受け部と熱収縮チューブの係止部とを係止させる構成を、付加してもよい。この場合、結束部材の位置と数は、実施例２で説明したものに限らず、適宜に変更することができる。
（７）上記実施例１，２では、ワイヤーハーネス（電線束）が概ね真っ直ぐに配索される場合について説明したが、本発明は、ワイヤーハーネス（電線束）が屈曲部を有する場合にも適用できる。
（８）上記実施例１，２では、ワイヤーハーネスが三相ケーブルとして用いられる場合について説明したが、本発明は、ワイヤーハーネスがツイストペア線である場合にも適用できる。ツイストペア線に適用した場合には、ツイストペア線を熱収縮チューブによって密着させることにより、インピーダンス及びノイズ性能を保持することが可能である。
（９）上記実施例１，２では、ワイヤーハーネスが電気自動車における動力回路用の高圧ケーブルとして用いられる場合について説明したが、本発明は、ワイヤーハーネスが低圧の信号線等である場合にも適用することができる。

Ｗａ…ワイヤーハーネス
１１…被覆電線
１３…電線束
１４Ａ…第１コネクタ（コネクタ）
１４Ｂ…第２コネクタ（コネクタ）
１５Ａ…第１受け部（受け部）
１５Ｂ…第２受け部（受け部）
２０…熱収縮チューブ
２２Ａ…第１係止部（係止部）
２２Ｂ…第２係止部（係止部）
Ｗｂ…ワイヤーハーネス
３０…結束部材
３１…受け部
４０…熱収縮チューブ
４１…係止部

Claims (3)

1. 複数本の被覆電線を束ねた電線束と、
   前記電線束を包囲する熱収縮チューブと、
   前記熱収縮チューブが熱収縮する前の状態で、前記電線束に対し配索方向への相対変位を規制された受け部と、
   前記熱収縮チューブに形成され、前記熱収縮チューブが熱収縮する前の状態で前記受け部に係止することで、前記電線束に対する前記熱収縮チューブの相対変位を規制可能な係止部とを備えていることを特徴とするワイヤーハーネス。
2. 前記電線束の両端部に取り付けられた一対のコネクタを備えており、
   前記受け部が、前記一対のコネクタに設けられ、
   前記係止部が、前記熱収縮チューブの両端部に形成されているとともに、前記熱収縮チューブが熱収縮するのに伴って前記受け部から離脱するようになっていることを特徴とする請求項１記載のワイヤーハーネス。
3. 前記電線束の外周に巻き付けられる結束部材を備えており、
   前記受け部が、前記結束部材に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のワイヤーハーネス。

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