JP5947513B2

JP5947513B2 - 編組及びワイヤハーネス

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Publication number: JP5947513B2
Application number: JP2011210103A
Authority: JP
Inventors: 英臣足立; 佳昭尾崎
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: US20140202756A1; JP2013074650A; EP2761699B1; WO2013047893A1; CN103826927A; US9386733B2; EP2761699A1

Description

本発明は、自動車に配索されるワイヤハーネス、及びこのワイヤハーネスを構成する編組に関する。

下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、複数本の電線と、この複数本の電線を一括して覆う編組とを備えて構成されている。編組は、導電性を有する極細の金属素線を多数用い、これを編んで筒状となる形状に形成されている。編組は、複数本の電線に対し電磁シールド機能を発揮させるために備えられている。

特開２００３−１９７０３７号公報

編組は上記の如く電磁シールド機能を発揮させるためのものであって、編組自体はもともと十分な耐摩耗性や耐衝撃性を有していない。従って、ワイヤハーネスの配索位置によっては編組の外側に外装部材を設ける必要がある。

外装部材を設けることは、ワイヤハーネスを構成する部品点数が多くなってしまうことになる。また、部品点数増に伴って重量増及びコスト増にもなってしまうことになる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、電磁シールド機能の他に外装部材としての機能も有する編組を提供することを課題とする。また、このような編組を構成に含むワイヤハーネスを提供することも課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の編組は、自動車に配索されるワイヤハーネス用の編組であって、
多数の極細の素線を筒状に編んでなる編組において、
前記編組は、複数の素線の束が周方向に複数並ぶように編み、又は、交差し合うように編んで形成されてなり、
前記編組における素線は、導電性を有する軟銅線である金属繊維によって構成される金属素線と、少なくとも耐摩耗性を有するＰＥＴ樹脂からなる樹脂繊維によって構成される樹脂素線とからなり、
前記金属素線と樹脂素線は、複数本ずつで複数の素線の束内に混在するように用いられ、
前記金属素線には、断面円形状の単線が用いられ、前記樹脂素線には、断面円形状の単線、又は複数の撚り線が用いられてな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、金属素線からなる部分にて電磁シールド機能を発揮させる一方、樹脂素線からなる部分にて少なくとも耐摩耗性を確保する。樹脂素線は、耐摩耗性を有するもの以外として、耐衝撃性を有するものであってもよいものとする。
また、このような特徴を有する本発明によれば、金属素線と樹脂素線とを混在させた束（ピック）を筒状に編んで編組を形成する。編組は、ピック内に金属素線と樹脂素線とを混在させることから、これら金属素線と樹脂素線とにバラツキ（偏り）が生じてもピック内でのバラツキとなり、結果、最小のバラツキに抑えられる。本発明によれば、編組全体で見た時の金属素線や樹脂素線のバラツキは機能上問題にならない。

請求項２に記載の本発明の編組は、請求項１に記載の編組に係り、前記金属素線の断面積よりも前記樹脂素線の方の断面積を大きく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、素線の断面積に違いを持たせ、樹脂素線の方の断面積を大きくする。これにより、擦れ（摩耗）や衝撃の影響は樹脂素線の方で受けようになる。つまり、金属素線へは、擦れ（摩耗）や衝撃の影響が及び難くなり、電磁シールド機能は良好に維持される。

請求項３に記載の本発明の編組は、請求項１又は２に記載の編組に係り、前記樹脂素線を高圧系の識別色にて着色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、高圧系に用いられる編組であることが一目で分かり、ワイヤハーネスに用いると識別用の別部材を設けなくてもよくなる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１、２又は３に記載の編組と、該編組に覆われる一又は複数の高圧導電路とを含むことを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、一又は複数の高圧導電路を覆う編組に電磁シールド機能と外装部材の機能とを持たせてなるワイヤハーネスであり、専用の外装部材は不要である。

請求項１に記載された本発明によれば、素線を金属素線と樹脂素線の二種を含むようにすることから、電磁シールド機能の他に外装部材としての機能を有する編組を提供することができるという効果を奏する。
また、請求項１に記載された本発明によれば、ピック内に金属素線と樹脂素線とを混在させることから、編組全体で偏りなくシールド機能を発揮させることができるとともに、外装部材としても機能させることができるという効果を奏する。本発明によれば、より良い編組を提供することができるという効果を奏する。
さらに、請求項１に記載された本発明によれば、樹脂素線を単線、又は複数の撚り線からなるものとすることから、編組にコシを持たせたり柔軟性を持たせたりすることができるという効果を奏する。また、耐摩耗性を高めたり耐衝撃性を高めることができるという効果を奏する。本発明によれば、目的に応じた仕様の編組にすることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、素線の断面積に違いを持たせることから、金属素線への擦れ（摩耗）や衝撃の影響を及び難くすることができるという効果を奏する。本発明によれば、編組に上記影響が及んでも電磁シールド機能を維持す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、樹脂素線を高圧系の識別色にて着色することから、識別用の別部材を設けなくても高圧系に用いられる編組であることを一目で分かるようにすることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、一又は複数の高圧導電路を覆う編組に電磁シールド機能と外装部材の機能とを持たせることから、ワイヤハーネスの部品点数増を抑制することができるという効果を奏する。これにより、ワイヤハーネスの重量増及びコスト増も抑制することができるという効果を奏する。

本発明の編組及びワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す自動車の模式図、（ｂ）は編組及びワイヤハーネスの構成を示す図である。編組及びワイヤハーネスの端末部を示す図であり、（ａ）は端末部の拡大斜視図、（ｂ）は金属素線及び樹脂素線の断面図、（ｃ）は単線又は撚り線となる樹脂素線の断面図である。編組及びワイヤハーネスの端末部の分解斜視図である。

一又は複数の高圧導電路を覆う編組は、電磁シールド機能の他に外装部材としての機能を有する。電磁シールド機能と外装部材の機能を有するために、編組はこれを構成する素線として次の二種類を含むものとする。すなわち、導電性を有する金属製の金属素線と、少なくとも耐摩耗性を有する合成樹脂製の樹脂素線の二種類を含むものとする。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明の編組及びワイヤハーネスを示す図である。また、図２及び図３は編組及びワイヤハーネスの端末部を示す図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車であってもよいものとする）に本発明のシールド構造及びワイヤハーネスを採用する例を挙げて説明するものとする。

図１（ａ）において、引用符号２１はハイブリッド自動車を示している。ハイブリッド自動車２１は、エンジン２２、フロントモーターユニット２３、及びリアモーターユニット２４を併用して駆動する車両であって、フロントモーターユニット２３はフロントインバータユニット２５を介して、また、リアモーターユニット２４はリアインバータユニット２６を介してバッテリー２７（電池パック、組電池）からの電力が供給されるようになっている。エンジン２２、フロントモーターユニット２３、及びフロントインバータユニット２５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２８に搭載されている。また、リアモーターユニット２４、リアインバータユニット２６、及びバッテリー２７は、後輪等がある自動車後部２９に搭載されている（搭載位置は一例であるものとする。尚、バッテリー２７に関しては、ハイブリッド自動車２１や電気自動車等に使用可能であれば特に限定されないものとする）。

フロントモーターユニット２３とフロントインバータユニット２５は、高圧のワイヤハーネス３０により接続されている。また、フロントインバータユニット２５とバッテリー２７も高圧のワイヤハーネス３１により接続されている。さらに、リアモーターユニット２４とリアインバータユニット２６も高圧のワイヤハーネス３２により接続されている。さらにまた、リアインバータユニット２６とバッテリー２７も高圧のワイヤハーネス３３により接続されている。

ワイヤハーネス３１は、この中間部３４が車体床下３５の地面側に配索されている。ワイヤハーネス３１は、車体床下３５に沿って略平行に配索されている。車体床下３５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）が形成されている。この貫通孔は、ワイヤハーネス３１の挿通部分となっている。

ワイヤハーネス３２は、この中間部３６が自動車後部２９における車体床下３７を貫通するように配索されている。ワイヤハーネス３２が挿通される貫通孔は、上記ワイヤハーネス３１の貫通孔と同様に形成されている。引用符号３８は室内を示している。

尚、ワイヤハーネス３０は、フロントモーターユニット２３に接続されることから、また、ワイヤハーネス３２は、リアモーターユニット２４に接続されることから、モーターケーブルやモーターケーブル装置と呼ばれることもある。

以下、本発明に関し、ワイヤハーネス３２を例に挙げて説明をするものとする。本発明は、ワイヤハーネス３２に限らず、ワイヤハーネス３０、３１、３３にも適用可能であるものとする。

図１（ｂ）において、ワイヤハーネス３２は、三本の高圧電線３９（導電路）と、この三本の高圧電線３９を一括して覆いシールドする編組４０と、三本の高圧電線３９の一端側に設けられるモーター側接続部４１と、他端側に設けられるインバータ側接続部４２とを備えて構成されている。ワイヤハーネス３２は、従来のものと異なり外装部材レスの構成になっている。この理由としては、編組４０に耐摩耗性や耐衝撃性を持たせ外装部材としても機能させているからである（詳細については後述する）。

図１（ｂ）及び図２において、高圧電線３９は、導体及び絶縁体（被覆）を含む高圧の導電路であって、電気的な接続に必要な長さを有するように形成されている。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ている。導体に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。

尚、本実施例においては高圧電線３９を用いているが、この限りでないものとする。すなわち、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を用いてもよいものとする。

編組４０は、電磁シールド用の筒状部材（電磁波対策用の編組シールド部材）であって、本実施例においては三本の高圧電線３９をこの全長にわたって覆うことのできる形状に形成されている。編組４０は、三本の高圧電線３９に対し電磁シールド機能を発揮させるために備えられている。編組４０は、これを構成する素線の一部が耐摩耗性や耐衝撃性を有している。そして、この特性により外装部材としての機能も有するようになっている。以下、編組４０について、もう少し詳しく説明をする。

編組４０は、多数の極細の素線を筒状に編んで形成されている。具体的には、複数の素線の束をピックＰと呼ぶことにすると、このピックＰを周方向に複数並べるように編んで、また、交差し合うように編んで形成されている。本実施例においては、交差し合うピックＰにより形成される編み目Ｓが小さくなるように編んで形成されている。

編組４０における素線としては、導電性を有する金属製の金属素線４３と、耐摩耗性及び耐衝撃性を有する合成樹脂製の樹脂素線４４の二種類が用いられている。これら金属素線４３及び樹脂素線４４の二種類は、複数本ずつでピックＰ内に混在するように用いられている。本実施例においては、軟銅線である金属繊維が金属素線４３として用いられている。また、ＰＥＴ樹脂からなる樹脂繊維が樹脂素線４４として用いられている（材質は一例であるものとする）。

樹脂素線４４は、この断面積が金属素線４３の断面積よりも大きくなるように形成されている（図２（ｂ）参照）。すなわち、樹脂素線４４の方が金属素線４３よりも太くなるように形成されている（一例であり、同じ太さであってもよいものとする。尚、後述する効果を得るには、樹脂素線４４を太くすることが有効である）。

金属素線４３は、断面円形状の単線が用いられている。一方、樹脂素線４４は、図２（ｃ）に示す如く断面円形状の単線、又は複数の撚り線が用いられている。樹脂素線４４は、目的に応じて単線、又は複数の撚り線が選択されるものとする。

樹脂素線４４は、高圧系の識別色に着色されている（一例であるものとする）。具体的にはペレットを用いてオレンジ色に着色されている。これは、ワイヤハーネス３２が高圧のものであるからである。尚、識別に関しては、編組４０の外周を部分的にオレンジ色のテープ巻きをする方法もある。テープ巻きは安価である。

以上のような編組４０は、この一端及び他端である各端末部４５がモーター側接続部４１及びインバータ側接続部４２の金属シェル４６に対し適宜方法で固定されている。本実施例においては、溶接により固定されている。具体的には、図３に示す如く金属シェル４６の本体筒部４７に対し、この外側に編組４０の端部４８を挿入し、そして、この挿入後に端部４８の周囲を本体筒部４７の外面に溶接することにより固定されている。図１（ｂ）及び図２の引用符号４９は溶接部を示している。溶接部４９は、本体筒部４７の外面を一周するように形成されている。

尚、上記一周に限らず、周方向に部分的に溶接をするようにしてもよいものとする。また、溶接箇所は、本体筒部４７の外面に限らず、固定部５０（図３参照）の平面部５１であってもよいものとする。平面部５１は、本体筒部４７の基端部と、固定部５０の貫通孔５２との間に配置される平面状の部分が該当するものとする。

上記の溶接以外としては、公知のシールドリングを用いての加締めによる固定方法や、インサート成型による固定方法等が挙げられるものとする。

金属シェル４６は、導電性を有する金属製の部品として設けられている。金属シェル４６は、これをシールドケース５３及び５４に固定（ボルト止め）すると、編組４０を電気的に接続させることができるようになっている。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、本発明に係る編組４０は、ハイブリッド自動車１に配索されるワイヤハーネス３２用のものである。また、多数の極細の素線を筒状に編んでなるものである。編組４０は、導電性を有する金属製の金属素線４３と、耐摩耗性等を有する合成樹脂製の樹脂素線４４の二種類を含んでおり、金属素線４３からなる部分で電磁シールド機能を発揮させる一方、樹脂素線４４からなる部分で耐摩耗性及び耐衝撃性を確保している。従って、本発明に係る編組４０は、従来例と異なり、電磁シールド機能の他に外装部材としての機能を有するという効果を奏する。

また、本発明に係る編組４０は、素線の束であるピックＰの状態で編んでなり、このピックＰ内には金属素線４３と樹脂素線４４とを混在させていることから、これら金属素線４３と樹脂素線４４とにバラツキ（偏り）が生じても、ピックＰ内でのバラツキとして吸収することができる。すなわち、最小のバラツキに抑えることができる。編組４０は、この全体を見た時に金属素線４３や樹脂素線４４のバラツキで機能を損なうことはないことから、より良い編組４０を提供することができるという効果を奏する。

また、発明に係る編組４０は、樹脂素線４４を単線からなるものとすると、編組４０にコシを持たせることができるという効果や、一本の断面積が大きくなることから、耐摩耗性を高めることができるという効果を奏する。一方、樹脂素線４４を複数の撚り線からなるものとすると、撚り線の一本一本が細くなり、結果、編組４０に柔軟性を持たせることができるという効果や、この柔軟性により編組４０の追従性をよくして耐衝撃性を高めることができるという効果を奏する。この他、本発明に係る編組４０は、樹脂素線４４を単線からなるもの、又は複数の撚り線からなるものとすることにより、目的に応じた仕様にすることができるという効果を奏する。

また、発明に係る編組４０は、金属素線４３の断面積よりも樹脂素線４４の方の断面積を大きくすることから、擦れ（摩耗）や衝撃の影響を樹脂素線４４の方で受けようにすることができるという効果を奏する。つまり、金属素線４３へは、擦れ（摩耗）や衝撃の影響を及び難くし、結果、電磁シールド機能を良好に維持することができるという効果を奏する。

また、発明に係る編組４０は、樹脂素線４４を高圧系の識別色（オレンジ色）にて着色することから、識別用の別部材を設けなくても高圧系に用いる編組４０やワイヤハーネス３２であることを一目で分かるようにすることができるという効果を奏する。

この他、本発明に係るワイヤハーネス３２に関しては、複数の高圧電線３９を覆う編組４０に電磁シールド機能と外装部材の機能とを持たせることから、ワイヤハーネス３２として部品点数増を抑制することができるという効果や、重量増及びコスト増も抑制することができるという効果を奏する。

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。

Ｐ…ピック、Ｓ…編み目、２１…ハイブリッド自動車（自動車）、２２…エンジン、２３…フロントモーターユニット、２４…リアモーターユニット、２５…フロントインバータユニット、２６…リアインバータユニット、２７…バッテリー、２８…エンジンルーム、２９…自動車後部、３０〜３３…ワイヤハーネス、３４、３６…中間部、３５、３７…車体床下、３８…室内、３９…高圧電線（導電路）、４０…編組、４１…モーター側接続部、４２…インバータ側接続部、４３…金属素線（素線）、４４…樹脂素線（素線）、４５…端末部、４６…金属シェル、４７…本体筒部、４８…端部、４９…溶接部、５０…固定部、５１…平面部、５２…貫通孔、５３、５４…シールドケース

Claims

自動車に配索されるワイヤハーネス用の編組であって、
多数の極細の素線を筒状に編んでなる編組において、
前記編組は、複数の素線の束が周方向に複数並ぶように編み、又は、交差し合うように編んで形成されてなり、
前記編組における素線は、導電性を有する軟銅線である金属繊維によって構成される金属素線と、少なくとも耐摩耗性を有するＰＥＴ樹脂からなる樹脂繊維によって構成される樹脂素線とからなり、
前記金属素線と樹脂素線は、複数本ずつで複数の素線の束内に混在するように用いられ、
前記金属素線には、断面円形状の単線が用いられ、前記樹脂素線には、断面円形状の単線、又は複数の撚り線が用いられてなる
ことを特徴とする編組。
請求項１に記載の編組において、
前記金属素線の断面積よりも前記樹脂素線の方の断面積を大きくする
ことを特徴とする編組。
請求項１又は２に記載の編組において、
前記樹脂素線を高圧系の識別色にて着色する
ことを特徴とする編組。
請求項１、２又は３に記載の編組と、該編組に覆われる一又は複数の高圧導電路とを含む
ことを特徴とするワイヤハーネス。