JP5948653B2 - ワイヤハーネス配索構造 - Google Patents

Description

本発明は、振動を受けるワイヤハーネスの配索構造に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車は、動力源となるモータユニットと、このモータユニットの駆動に必要な３相交流を発生させるインバータユニットと、これらモータユニット及びインバータユニットを接続するワイヤハーネス、すなわちモータケーブルとを備えて構成される。また、上記自動車は、インバータユニットに接続されるワイヤハーネスと、このワイヤハーネスを介して電力を供給するバッテリーとを備えて構成される。

例えばモータケーブルに関しては、下記特許文献１が一例として挙げられる。下記特許文献１に開示されたモータケーブルは、複数本のケーブルからなるケーブル本体と、このケーブル本体の一端に設けられてモータユニットとの接続部分になるモータ側接続部と、ケーブル本体の他端側に設けられてインバータユニットの接続部分になるインバータ側接続部と、ケーブル本体の中間に設けられてこの中間部分を車体に固定するケーブル固定部材とを備えて構成される。ケーブル固定部材は、専用の取付台及び固定金具を用いて車体に固定される。

一方、インバータユニットとバッテリーとを接続するワイヤハーネスに関しては、下記特許文献２が一例として挙げられる。下記特許文献２に開示されたワイヤハーネスは、複数本の高圧電線と、この複数本の高圧電線を収容保護する外装部材と、外装部材の端末から引き出される高圧電線を覆うためのコルゲートチューブと、コルゲートチューブの中間に設けられてこの中間部分を車体に固定するケーブル固定部材と、インバータ側接続部及びバッテリー側接続部とを備えて構成される。

特開２００８−２５３０１７号公報 特開２０１０−４７０３２号公報

図７において、ワイヤハーネス１０１は、ケーブル固定部材１０２を介して図示しない振動伝達源に固定される。また、ワイヤハーネス１０１は、ケーブル固定部材１０３及び１０４を介して図示しない車体のパネル部材に固定される。尚、パネル部材はこれ自身で振動を積極的に伝達させるものではない。すなわち、非振動伝達源である。ワイヤハーネス１０１は、振動伝達源が振動することにより振れが生じる。

このようなワイヤハーネス１０１の配索状態において、断線の懸念（ケーブル固定部材１０４の位置での振れによる応力集中）がある場合は評価を行い、さらには、ワイヤハーネス１０１の経路長や例えばケーブル固定部材１０４の向きの調整、ケーブル固定部材１０４の種類変更等の対策が施される。

そのため、周辺ユニットの配置が決まった段階で上記対策を必要とする場合は、ワイヤハーネス１０１の経路配索が難しくなったり、特殊なケーブル固定部材を起工したりするなど、対策にコストが嵩んでしまうという問題点を有する。

尚、上記以外の問題点としては、耐屈曲性が低いアルミ電線の使用が困難であるという点が挙げられる。アルミ電線は、コストダウン及び軽量化に有効な導電路である。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、断線防止とコストダウンとを図ることが可能なワイヤハーネス配索構造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配索構造は、振動伝達源を固定対象とする第一固定部材と、非振動伝達源を固定対象とする第二固定部材及び第三固定部材と、これら前記第一固定部材、前記第二固定部材及び前記第三固定部材の配設先となるワイヤハーネスとを含み、さらに、前記第三固定部材を前記第一固定部材及び前記第二固定部材の間に配置するとともに、前記第三固定部材は、前記振動伝達源から生じる振動が前記ワイヤハーネスに伝達されたときに該ワイヤハーネスがこの軸方向に交差して振れるのを許容する動き代を確保した状態に形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明のワイヤハーネス配索構造は、請求項１に記載のワイヤハーネス配索構造に係り、前記ワイヤハーネスに一対のストッパを固定し、該一対のストッパの間に前記第三固定部材を配置することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明のワイヤハーネス配索構造は、請求項２に記載のワイヤハーネス配索構造に係り、前記ワイヤハーネスを構成する導電路に対し、又は該導電路を収容する可撓性の外装部材に対し前記第三固定部材及び前記一対のストッパを配設することを特徴とする。

請求項４に記載の本発明のワイヤハーネス配索構造は、請求項３に記載のワイヤハーネス配索構造に係り、アルミニウム又はアルミニウム合金製の導体を含んで前記導電路を構成することを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明によれば、ワイヤハーネスに振れが生じた時、ワイヤハーネスは第三固定部材の位置で、ある程度の動きが許容される。また、ワイヤハーネスに振れが生じた時、第三固定部材に一対のストッパが当接することから、上記の動きが許容された状態にあってもワイヤハーネスの大きな振れが防止される。

請求項１に記載された本発明によれば、ワイヤハーネスに第一固定部材と第二固定部材と第三固定部材とを設けるとともに、第三固定部材を第一固定部材と第二固定部材との間に配置する構造である。また、第一固定部材を振動伝達源に固定するとともに、第二固定部材及び第三固定部材を振動伝達源でない例えばパネル部材等の非振動伝達源に固定する構造である。さらには、第三部固定部材をワイヤハーネスの所定の動き代を確保した状態に形成する構造であることから、振動伝達源が振動し、この振動がワイヤハーネスに伝わって振動が生じたとしても、第三固定部材の位置でワイヤハーネスのある程度の動きを許容することができ、以て第三固定部材の位置での応力集中を緩和することができるという効果を奏する。従って、これによりワイヤハーネスの断線を防止することができるという効果も奏する。そして、本発明によれば、断線の懸念が解消され、従来のような評価や対策を施す必要がなくなることから、コストダウン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、請求項１の効果に加え次のような効果を奏する。すなわち、ワイヤハーネスに一対のストッパを固定し、これらの間に第三固定部材を配置する構造であることから、一対のストッパでワイヤハーネスの軸方向の動き代を規定することができる。従って、本発明によれば、一対のストッパに第三固定部材を当接させることにより、ワイヤハーネスの軸方向の大きな振れを防止することができるという効果を奏する。これにより、ワイヤハーネス周辺の例えばユニット等への接触を防止することができるという効果も奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、請求項２の効果に加え次のような効果を奏する。すなわち、第三固定部材及び一対のストッパの好適な配設先として導電路又は外装部材を挙げ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、請求項３の効果に加え次のような効果を奏する。すなわち、本発明は断線防止を図ることができることから、ワイヤハーネスを構成する導電路に関し、この導体をアルミニウム又はアルミニウム合金製とすることができ、以てコストダウン及び軽量化を図ることができるという効果を奏する。

ワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 本発明のワイヤハーネス配索構造を示す斜視図である。 第三固定部材の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 第三固定部材及び一対のストッパを導電路に設けた状態を示す斜視図である。 第三固定部材及び一対のストッパを外装部材に設けた状態を示す斜視図である。 図５に係る図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は半割ストッパの斜視図である。 従来例のワイヤハーネス配索構造を示す斜視図である。

本発明のワイヤハーネス配索構造は、ワイヤハーネスに第一固定部材と第二固定部材と第三固定部材とを設ける。また、第三固定部材を第一固定部材と第二固定部材との間に配置する。さらに、第一固定部材を振動伝達源に固定するとともに、第二固定部材及び第三固定部材を振動のない非振動伝達源に固定する。さらにまた、第三部固定部材をワイヤハーネスの所定の動き代を確保した状態に形成する。

また、本発明のワイヤハーネス配索構造は、ワイヤハーネスの軸方向に所定の間隔で一対のストッパを固定し、この一対のストッパの間に第三固定部材を配置する。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１はワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、図２は本発明のワイヤハーネス配索構造を示す斜視図である。また、図３は第三固定部材の図、図４は第三固定部材及び一対のストッパを導電路に設けた状態を示す斜視図、図５は第三固定部材及び一対のストッパを外装部材に設けた状態を示す斜視図、図６は図５に係る正面図及び斜視図である。

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）。

インバータユニット４は、本実施例においてモータユニット３上に載置固定される。すなわち、一体化するようにインバータユニット４は配置される（一例であり、別体であってもよいものとする）。一体化状態にあるモータユニット３とインバータユニット４は、高圧の接続手段８（インバータユニット４とモータユニット３とが別体の場合は、モータケーブルと呼ばれる高圧のワイヤハーネスが該当する）により接続される。

バッテリー５とインバータユニット４は、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。ワイヤハーネス９は、上記の如くインバータユニット４とバッテリー５とを電気的に接続するための高圧の部材であって、導電路１５（図２参照）と、図示しない外装部材とを含んで構成される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が図示しないクランプを用いて車体床下１１に配索されるとともに、前端１４側が図２に示す如く本発明のワイヤハーネス配索構造１６にて配索される。尚、本発明のワイヤハーネス配索構造１６は、上記モータケーブルにも適用可能であるものとする。

図２において、導電路１５は、本実施例において二本の高圧電線が採用される（一例であるものとする）。高圧電線である導電路１５は、導体及び絶縁体（被覆）を含み、電気的な接続に必要な長さを有するように形成される。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。本実施例においては、軽量化且つコストダウン可能なアルミニウム又はアルミニウム合金が導体として採用される。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。導電路１５は、振れ可能な柔軟性を有している。

尚、本実施例においては高圧電線である導電路１５を用いるが、この限りでないものとする。すなわち、ｎ系統の回路（ｎ個の回路）を同軸で一本に構成してなる高圧同軸複合導電路等であってもよいものとする。

ワイヤハーネス９の前端１４側に採用されるワイヤハーネス配索構造１６は、第一固定部材１７と、第二固定部材１８と、第三固定部材１９とを用いて導電路１５を配索する構造である。また、好ましくは一対のストッパ２０の間に第三固定部材１９を配置してなる構造でもある。このようなワイヤハーネス配索構造１６は、振動や衝撃等で導電路１５が振れても固定部分への応力集中を緩和することができるとともに、ワイヤハーネスの軸方向の振れを大きくならないようにすることもできる。

第一固定部材１７としては、公知のクランプ又はクリップ等の固定部材が用いられる。第一固定部材１７は、振動伝達源に固定されるものであり、形状等は特に限定されないものとする。ここではモータユニット３（図１参照）が振動伝達源である。振動伝達源は、ワイヤハーネス９に対し振動を積極的に伝達するものである。インバータユニット４は、振動伝達源であるモータユニット３等からの影響を受けて振動し、この振動がワイヤハーネス９に伝達される。振動が伝達されることにより、ワイヤハーネス９（ここでは導電路１５）は矢印Ｐに示す如く振動する。尚、第一固定部材１７による固定位置において、導電路１５はインバータユニット４やモータユニット３と同じに振動する。

第一固定部材１７は、導電路１５に対し略密着するように、言い換えればガタ付きや位置ズレすること無く取り付けられる。尚、第一固定部材１７のインバータユニット４への固定は公知の固定方法が採用されるものする。

第二固定部材１８も第一固定部材１７と同様に公知のクランプ又はクリップ等の固定部材が用いられる。このような第二固定部材１８は、例えばパネル部材等の図示しない非振動伝達源（これ自身で振動を積極的に伝達させないもの）に固定される。第二固定部材１８は、第一固定部材１７と同様、導電路１５に対し略密着するように、言い換えればガタ付き無く取り付けられる。

第三固定部材１９は、第一固定部材１７と第二固定部材１８との間に配設される固定部材であって、第二固定部材１８と同様に例えばパネル部材等の図示しない非振動伝達源に固定される。第三固定部材１９は、本実施例において第一固定部材１７よりも第二固定部材１８に近い側に配置固定される。

図２及び図３において、第三固定部材１９は、導電路１５に対し所定の動き代Ｑを確保した状態に、言い換えれば「ガバガバ」な状態に取り付けられる。導電路１５は、動き代Ｑの範囲内で動きが許容される。以下、第三固定部材１９の構造について説明をする。

図３において、第三固定部材１９は、樹脂成型品であって、ハーネス側取付部２１と、このハーネス側取付部２１に一体成型されるブラケット側取付部２２とを有する。ハーネス側取付部２１は、ワイヤハーネス９（導電路１５。ここでは模式的に図示する）に対し所定の動き代Ｑを確保した状態に形成される。ハーネス側取付部２１は、本実施例において短い円筒形状に形成される（形状は一例であるものとする）。また、ハーネス側取付部２１は、導電路１５を保持又はガイドできる形状に形成される。

動き代Ｑは、導電路１５が必要以上に振れないように寸法が設定されるものとする。動き代Ｑの寸法は、導電路１５に振れが生じた時に第三固定部材１９の位置で応力集中を緩和することができれば、また、導電路１５に断線を生じさせなければ、大きな寸法に設定しなくてもよいものとする。

ハーネス側取付部２１の開口縁には、テーパが形成される（図示省略）。このテーパは、導電路１５が振れても有害なエッジにならないように形成される。尚、テーパの設定は任意であるものとする。この他、ハーネス側取付部２１は、第一固定部材１７側の開口が広く、第二固定部材１８側の開口の方が狭くなるような、若干窄んだ筒形状であってもよいものとする。

ハーネス側取付部２１は、経路配索前に予め導電路１５に挿通される形状、又は、経路配索時に後付けされる形状に形成されるものとする。

ブラケット側取付部２２は、上記パネル部材（図示省略）の例えばブラケットに固定される部分として形成される。尚、パネル部材にスタッドボルトが設けられるのであれば、このスタッドボルトに対応する形状に形成され、パネル部材に係止穴が設けられるのであれば、この係止穴に引っ掛かり係止される形状にブラケット側取付部２２が形成されるものとする。このようなブラケット側取付部２２には、図示しないブラケットに挿入されて係止状態となる係止部２３が形成される。図示しないブラケットは、タブ状に形成されるとともに、係止部２３に対応する係止穴を有する。

図４において、一対のストッパ２０は、導電路１５の軸方向の動き代Ｒ（図２参照）を規定する部材であって、所定の間隔Ｓをあけて第三固定部材１９の両側に配設される。導電路１５は、一対のストッパ２０が第三固定部材１９に当接することにより、軸方向の大きな振れを防止することができる。大きな振れを防止できれば、導電路１５周辺の例えばユニット等への接触を防止することもできる。

一対のストッパ２０は、それぞれ同じに形成される。本実施例においては、短い円筒形状に形成される（形状は一例であるものとする）。ストッパ２０自身は、同じ形状の半割ストッパ２４同士を係合させて形成される。尚、半割ストッパ２４に関しては別の例で後述する。一対のストッパ２０は、導電路１５に対し略密着するように、言い換えればガタ付き無く取り付けられる。また、一対のストッパ２０は、第三固定部材１９に当接しても位置ズレしない状態に取り付けられる。

以上のワイヤハーネス配索構造１６は、第一固定部材１７、第二固定部材１８、及び第三固定部材１９の配設先が導電路１５であるが、この限りでないものとする。すなわち、図５及び図６に示す如くの外装部材２５に対し配設してもよいものとする。

図５及び図６において、外装部材２５は、導電路１５（図２参照）を収容保護する柔軟な樹脂部材であって、本実施例においては公知のコルゲートチューブが採用される。コルゲートチューブは、図示の如く周方向の凹凸を有することから、この凹凸に一対のストッパ２０を係合させることが有効である（位置ズレを防止することができる。また、動き代Ｑの寸法管理を容易にすることができる）。

図６において、ストッパ２０は、二つの半割ストッパ２４を向きを変えて係合させることにより図示形状に形成される。半割ストッパ２４は、略半円筒形状の半割ストッパ本体２６を有する。この半割ストッパ本体２６の一端には、係止突起２７が形成され、他端には係止部２８が形成される。また、半割ストッパ本体２６の内面には、上記凹凸に係合するリブ２９が複数形成される。半割ストッパ本体２６の係止突起２７は、相手側の半割ストッパ本体２６の係止部２８に係止され、相手側の半割ストッパ本体２６の係止突起２７は、係止部２８に係止される。同じ形状の半割ストッパ２４同士を係合させてなるストッパ２０は、コスト上昇の抑制に有効である。

以上、図１ないし図６を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス配索構造１６は、ワイヤハーネス９に第一固定部材１７と第二固定部材１８と第三固定部材１９とを設けるとともに、第三固定部材１９を第一固定部材１７と第二固定部材１８との間に配置する構造である。また、第一固定部材１７を振動伝達源であるインバータユニット４に固定するとともに、第二固定部材１８及び第三固定部材１９を振動伝達源でない例えばパネル部材等の非振動伝達源に固定する構造である。さらには、第三部固定部材１９をワイヤハーネス９の所定の動き代Ｑを確保した状態に形成する構造である。

従って、ワイヤハーネス９が振動したとしても、第三固定部材１９の位置でワイヤハーネス９のある程度の動きを許容することができ、以て第三固定部材１９の位置での応力集中を緩和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９の断線を防止することができるという効果も奏する。そして、ワイヤハーネス配索構造１６を採用することにより断線の懸念を解消することができて従来のような評価や対策を施す必要がなくなることから、コストダウンを図ることができるという効果も奏する。

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。

１…ハイブリッド自動車、 ２…エンジン、 ３…モータユニット（振動伝達源）、 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…接続手段、 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、 １６…ワイヤハーネス配索構造、 １７…第一固定部材、 １８…第二固定部材、 １９…第三固定部材、 ２０…ストッパ、 ２１…ハーネス側取付部、 ２２…ブラケット側取付部、 ２３…係止部、 ２４…半割ストッパ、 ２５…外装部材、 ２６…半割ストッパ本体、 ２７…係止突起、 ２８…係止部、 ２９…リブ、 Ｑ…動き代、 Ｒ…軸方向の動き代

Claims (4)

1. 振動伝達源を固定対象とする第一固定部材と、非振動伝達源を固定対象とする第二固定部材及び第三固定部材と、これら前記第一固定部材、前記第二固定部材及び前記第三固定部材の配設先となるワイヤハーネスとを含み、さらに、前記第三固定部材を前記第一固定部材及び前記第二固定部材の間に配置するとともに、前記第三固定部材は、前記振動伝達源から生じる振動が前記ワイヤハーネスに伝達されたときに該ワイヤハーネスがこの軸方向に交差して振れるのを許容する動き代を確保した状態に形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス配索構造。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス配索構造において、
   前記ワイヤハーネスに一対のストッパを固定し、該一対のストッパの間に前記第三固定部材を配置する
   ことを特徴とするワイヤハーネス配索構造。
3. 請求項２に記載のワイヤハーネス配索構造において、
   前記ワイヤハーネスを構成する導電路に対し、又は該導電路を収容する可撓性の外装部材に対し前記第三固定部材及び前記一対のストッパを配設する
   ことを特徴とするワイヤハーネス配索構造。
4. 請求項３に記載のワイヤハーネス配索構造において、
   アルミニウム又はアルミニウム合金製の導体を含んで前記導電路を構成する
   ことを特徴とするワイヤハーネス配索構造。

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