JP6045618B2 - 外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、導電路を外部から保護する管体形状の外装部材と、この外装部材を構成に含むワイヤハーネスとに関する。

例えば、高電圧のワイヤハーネスを例に挙げると、下記特許文献１には、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続するワイヤハーネスが開示される。特許文献１のワイヤハーネスは、本願出願人によるもので、一又は複数本の導電路と、この一又は複数本の導電路を挿通して保護する管体形状の外装部材とを備えて構成される。特許文献１のワイヤハーネスは、車両床下を通って配索される長尺なものである。

特開２０１０−４７０３２号公報

上記従来技術にあっては、外装部材における端末部の位置で導電路がテープ巻きにより固定される。また、導電路は、外装部材に挿通されつつ車両床下の前後位置でプロテクタによっても保持される。外装部材にしろプロテクタにしろ、導電路はこの一端側と他端側とが離れて固定され、そして中間部が外装部材との間に隙間をあけた状態に収容されることから、このような収容状態において、例えば走行時の振動が導電路に伝わった場合には、導電路が振れて外装部材の内面に当たってしまうという虞がある。すなわち、導電路側に削れ等が生じてしまうという虞がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、外装部材内での導電路の動きを抑制することが可能な外装部材と、この外装部材を構成に含むワイヤハーネスと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に記載の本発明の外装部材は、端末部の開口を介して導電路を挿通することにより該導電路を外部から保護する管体形状の外装部材において、当該外装部材は、腹割きなしで管軸方向にのびる形状をなし、前記導電路をストレートに配索する部分としてのストレート管部を有し、前記ストレート管部は、前記管軸を中心に周方向に当該ストレート管部の本体に比して肉厚が薄く形成された凸部及び凹部が交互、且つ、前記凸部および前記凹部のそれぞれが略等間隔に連続して配置され、且つ、前記凸部及び前記凹部の軸方向両端部が前記本体に一体的に連接され、さらに、当該外装部材には、前記外部の側から見て凸の形状になる前記複数の凸部を内方に押圧して変形させると、該押圧及び変形の作用により前記複数の凹部が前記導電路との間の隙間を狭めるように前記内方に変形して、前記導電路を保持するための変形保持部が形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の外装部材において、前記複数の凹部は、前記複数の凸部よりも前記周方向の幅が広く形成されることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項３に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１又は２に記載の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路と、前記外装部材の所定位置で前記外装部材を内方に押圧して変形させるための押圧部材とを備えて構成されることを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、導電路の動きを抑制する必要のある位置で、例えば一括して複数の凸部を内方に押圧して変形させ、そして、この押圧及び変形の作用によって複数の凹部を内方に変形させれば、変形させた複数の凹部で導電路との間の隙間を狭めることができる。すなわち、複数の凹部及び凸部を変形させてなる変形保持部により、導電路を動き難くしたり、導電路を動かないように保持したりすることができる。従って、本発明によれば、所望の位置で外装部材内の導電路の動きを抑制することができ、以て導電路側の削れ等を防止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、請求項１の効果に加え次のような効果を更に奏する。すなわち、複数の凸部の周方向の幅よりも複数の凹部の周方向の幅の方を広く形成することから、複数の凸部を内方に押圧して変形させた時に、この凸部の押圧及び変形の作用による応力を複数の凹部の方に集中させることができる。従って、本発明によれば、複数の凹部を内方に変形させ易く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、請求項１又は２に記載の外装部材を含んで構成されることから、ワイヤハーネスとして上記効果を得ることができる。従って、本発明によれば、より良いワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別の低電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 本発明の外装部材を示す斜視図である。 図２の要部である複数の凸部及び複数の凹部の拡大斜視図である。 図３の複数の凸部に対し内方への押圧力を加えようとする直前の状態を示す図である。 図４の複数の凸部に加わる押圧力の向きを示す図である。 （ａ）は複数の凸部及び複数の凹部が変形して変形保持部が形成された状態を示す図、（ｂ）は応力の集中状態を示す図である。 （ａ）は変形保持部が形成されて導電路が保持された状態を示す図、（ｂ）は応力の集中状態を示す図である。

ワイヤハーネスは、管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通される導電路と、外装部材を内方に押圧するための押圧部材とを備えて構成される。外装部材の例えば中間部には、管軸方向にのびる形状、且つ、管軸を中心に周方向に交互に連続して配置される形状の凸部及び凹部が複数形成される。このような複数の凸部及び凹部からなる部分には、押圧部材の押圧によって変形保持部が形成される。変形保持部は、外部側から見て凸の形状になる複数の凸部を内方に押圧して変形させると、この押圧及び変形の作用により複数の凹部が導電路との間の隙間を狭めるように内方に変形して形成される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別の低電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２は本発明の外装部材を示す斜視図、図３は複数の凸部及び複数の凹部の拡大斜視図、図４は複数の凸部に対し内方への押圧力を加えようとする直前の状態を示す図、図５は複数の凸部に加わる押圧力の向きを示す図、図６及び図７は変形保持部が形成された状態と応力の集中状態とを示す図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車やエンジンで走行する一般的な自動車等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。

＜ハイブリッド自動車１の構成について＞
図１（ａ）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（高電圧用のモーターケーブル）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が車両における（車体における）車両床下１１に配索される。また、中間部１０は、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下１１は、公知のボディ（車体）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が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が水密に挿通される。

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の後端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段が電気的に接続される。また、ワイヤハーネス９とインバータユニット４は、前端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段を介して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含んで構成される。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んで構成される。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。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。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化することによりなる。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。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のは勿論である。

図１（ｂ）において、引用符号１５はワイヤハーネスを示す。ワイヤハーネス１５は、低圧の（低電圧用の）ものであって、ハイブリッド自動車１における自動車後部７の低圧バッテリー１６と、自動車前部１７に搭載される補器１８（機器）とを電気的に接続するために備えられる。ワイヤハーネス１５は、図１（ａ）のワイヤハーネス９と同様に、車両床下１１を通って配索される（一例であり、車室側を通って配索されてもよいものとする）。

図１（ａ）及び（ｂ）に示す如く、ハイブリッド自動車１には、高圧のワイヤハーネス８、９及び低圧のワイヤハーネス１５が配索される。本発明は、いずれのワイヤハーネスであっても適用可能であるが、代表例として低圧のワイヤハーネス１５を挙げて以下に説明をする。

＜ワイヤハーネス１５の構成について＞
図１（ｂ）において、車両床下１１を通って配索される長尺なワイヤハーネス１５は、ハーネス本体１９と、このハーネス本体１９の両端末にそれぞれ配設されるコネクタ２０（外部接続手段）とを備えて構成される。また、ワイヤハーネス１５は、所定位置に配索するための固定部材（例えばクランプ等）と、図示しない止水部材（例えばグロメット等）とを備えて構成される。

＜ハーネス本体１９の構成について＞
図２において、ハーネス本体１９は、三本の導電路２１と、この三本の導電路２１を収容保護するための本発明の外装部材２２と、外装部材２２を内方に押圧するための押圧部材２３とを備えて構成される。尚、導電路２１の本数に関し、本実施例においては三本であるが、これは一例であるものとする。また、外装部材２２の構成及び構造に関し、高圧のワイヤハーネス９を一緒に収容保護するようなものを採用してもよいものとする。先ず、ハーネス本体１９における導電路２１の構成及び構造について説明をし、次に、本発明の外装部材２２の構成及び構造について説明をする。

＜導電路２１の構成及び構造について＞
導電路２１は、導電性の導体と、この導体を被覆する絶縁性の絶縁体とを備えて構成される。導体は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により断面円形に形成される。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、断面矩形又は円形（丸形）に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。以上のような導体は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体が押出成形される。

絶縁体は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体の外周面に押出成形される。絶縁体は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体は、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。

＜本発明の外装部材２２の構成及び構造について＞
外装部材２２は、樹脂成形にて一本の真っ直ぐな管体形状のものに形成される（使用前は真っ直ぐである。尚、樹脂製に限らず金属製であってもよいものとする）。また、外装部材２２は、腹割きなしの形状に形成される。別な言い方をすれば、スリットのない形状に形成される（割チューブでない形状に形成される）。

このような外装部材２２は、可撓性を有する可撓管部２４と、導電路２１をストレートに配索する部分としてのストレート管部２５とを有する。可撓管部２４とストレート管部２５は、複数形成される。また、これらは交互に配置形成される。

可撓管部２４は、車両取付形状（ワイヤハーネス配索先の形状。固定対象の形状）に合わせて配置される。また、可撓管部２４は、車両取付形状に合わせた長さにも形成される。可撓管部２４の長さは一定でなく、車両取付形状に合わせて必要な長さにそれぞれ形成される。このような可撓管部２４は、ワイヤハーネス１５の梱包状態や輸送時、車両への経路配索時に、それぞれ所望の角度で撓ませることができるように形成される。すなわち、可撓管部２４は、撓ませて曲げ形状にすることができるとともに、図示のような真っ直ぐな元の状態（樹脂成形時の状態）に戻すことも当然にできるように形成される。

可撓管部２４は、本実施例において、蛇腹管形状に形成される（可撓性を有すれば形状は特に限定されないものとする）。具体的には、周方向の蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有するとともに、これら蛇腹凹部及び蛇腹凸部が管軸方向（図４の中心線ＣＬの延在方向）に交互に連続するように形成される。

ストレート管部２５は、可撓管部２４のような可撓性を持たない部分として形成される。また、ストレート管部２５は、梱包状態や輸送時、経路配索時において曲がらない部分としても形成される（曲がらない部分とは、可撓性を積極的に持たせない部分という意味である）。図中のストレート管部２５は、長い直管形状に形成される。

ストレート管部２５は、可撓管部２４と比べ、リジッドな部分に形成される。ストレート管部２５は、車両取付形状に合わせた位置や長さに形成される。ストレート管部２５は、本実施例において、少なくとも車両床下１１（図１参照）に配置される部分として形成される。このようなストレート管部２５の中間部になる所定位置には、本発明の特徴部分である複数の凸部２６及び複数の凹部２７が一体に形成される（尚、複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、ストレート管部２５の一部として形成されるが、この限りでないものとする。すなわち、複数の凸部２６及び複数の凹部２７のみでストレート管部２５を形成してもよいものとする）。

＜本発明の特徴部分である複数の凸部２６及び複数の凹部２７について＞
図３において、複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、管軸方向（図４の中心線ＣＬの延在方向）にのびる形状に形成される。また、このような形状の複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、管軸を中心に周方向に交互に連続して配置される。複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、この肉厚がストレート管部２５の本体よりも若干薄くなるように形成される（一例であり、同じ肉厚であってもよいものとする）。

尚、図２の引用符号２８は形状変換部を示す。形状変換部２８は、断面円形状の部分から複数の凸部２６及び複数の凹部２７の形状に変換される途中の部分として形成される。

複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、本実施例において、六つずつ形成される（数は一例であるものとする）。複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、凸部２６の周方向の幅よりも凹部２７の周方向の幅の方が広くなるように形成される。

尚、凹部２７の形状に関し、図４の中心線ＣＬを基準に円を描いた時に、この円の円弧に一致するような形状に本実施例では形成されるが（別な言い方をすれば外方に凸になる円弧形状に形成されるが）、この形状に限らずに次のような形状に形成されてもよいものとする。すなわち、それぞれの凹部２７が上記とは逆の内方に凸になる円弧形状（上記円の円弧に一致しない形状）に形成されてもよいものとする。凹部２７が内方に変形し易くなる形状であれば特に限定されないものとする。この他、上記円を楕円や長円に読み替えて凹部２７の円弧形状が形成されてもよいものとする。

＜押圧部材２３について＞
図２及び図４において、押圧部材２３は、外装部材２２における複数の凸部２６及び複数の凹部２７の部分を内方に押圧して変形させるための部材であって、本実施例においては結束バンドが採用される（一例であるものとする）。結束バンドは、以下の説明で分かるようになるが、複数の凸部２６を一括して内方に押圧することができる（均等に締め付け力を生じさせて複数の凸部２６を一括して内方に押圧し変形させることができる）という利点を有する。また、結束バンドは、公知の部材であることから、部材を新設する場合と比べて格段にコスト低減を図ることができるという利点や、信頼性が高いという利点も有する。

＜本発明の作用について＞
図４において、複数の凸部２６及び複数の凹部２７の周囲に押圧部材２３を巻き、そして、押圧部材２３の締め付けを行い、複数の凸部２６を一括して内方に押圧すると、この時、図５の矢印に示すような管軸に向けた押圧力（図４の中心線ＣＬに向けた締め付け力）が複数の凸部２６に掛かる。

図６（ａ）及び図７（ａ）において、上記押圧力の作用により複数の凸部２６が内方に変形すると、この押圧及び変形に伴って複数の凹部２７も内方に変形する。この時、複数の凹部２７は三本の導電路２１との間の隙間を狭めるような状態、若しくは接触するような状態に変形する。

尚、複数の凹部２７は、複数の凸部２６よりも内方に大きく変形する。これは、複数の凸部２６の周方向の幅よりも複数の凹部２７の周方向の幅の方が広く形成されるからである。具体的には、複数の凸部２６を内方に押圧した時に、この押圧力の作用により生じる応力を複数の凹部２７の方に集中させることができるからである（図６（ｂ）及び図７（ｂ）の色の濃い部分が応力の集中度合いが高いことを示す。上記のような幅の関係により、複数の凹部２７を内方に変形させ易くすることができるという利点を有する）。

複数の凸部２６及び複数の凹部２７は、押圧部材２３により内方に変形すると、この変形部分は変形保持部２９として形成される。変形保持部２９は、図示の如く三本の導電路２１を保持する部分として形成される。

＜本発明のまとめ及び効果について＞
以上、図１ないし図７を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス１５は、管体形状の外装部材２２と、この外装部材２２に挿通される三本の導電路２１と、外装部材２２を内方に押圧して変形させるための押圧部材２３とを備えて構成される。外装部材２２は、この中間部（ストレート管部２５）に、管軸方向にのびる形状、且つ、管軸を中心に周方向に交互に連続して配置される形状の凸部２６及び凹部２７が複数形成される。

このような複数の凸部２６及び複数の凹部２７からなる部分には、押圧部材２３の押圧によって変形保持部２９が形成される。変形保持部２９は、外部側から見て凸の形状になる複数の凸部２６を一括して内方に押圧して変形させると、この押圧及び変形の作用により複数の凹部２７が導電路２１との間の隙間を狭めるように内方に変形して形成される。

従って、本発明によれば、複数の凸部２６及び複数の凹部２７を変形させてなる変形保持部２９により、三本の導電路２１を動かないように保持することができる。すなわち、本発明によれば、所望の位置で外装部材２２内の三本の導電路２１の動きを抑制することができ、以て導電路２１側の削れ等を防止す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、ストレート管部２５に複数の凸部２６及び複数の凹部２７を形成することから、ストレート管部２５における所望の位置で外装部材２２内の三本の導電路２１の動き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、例えば車両床下１１のような長い範囲での導電路２１の動きを抑制することができ、以て上記同様に導電路２１側の削れ等を防止することができるという効果を奏する。

尚、本実施例では、ストレート管部２５の中間部に複数の凸部２６及び複数の凹部２７を形成しているが、これに限らず可撓管部２４の例えば中間部に配置形成したり、外装部材２２の端末部や、この端末部近傍に配置形成したりしてもよいものとする。さらには、ストレート管部２５と可撓管部２４の両方などに配置形成したりしてもよいものとする。

また、本発明によれば、外装部材２２を腹割きなしの形状に形成することから、防水性及び防塵性等を確保することができ、以て導電路２１側への悪影響を排除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。

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…車両床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…ハーネス端末、 １４…シールドコネクタ、 １５…ワイヤハーネス、 １６…低圧バッテリー、 １７…自動車前部、 １８…補器、 １９…ハーネス本体、 ２０…コネクタ、 ２１…導電路、 ２２…外装部材、 ２３…押圧部材、 ２４…可撓管部、 ２５…ストレート管部、 ２６…凸部、 ２７…凹部、 ２８…形状変換部、 ２９…変形保持部

Claims (3)

1. 端末部の開口を介して導電路を挿通することにより該導電路を外部から保護する管体形状の外装部材において、
   当該外装部材は、
   腹割きなしで管軸方向にのびる形状をなし、
   前記導電路をストレートに配索する部分としてのストレート管部を有し、
   前記ストレート管部は、
   前記管軸を中心に周方向に当該ストレート管部の本体に比して肉厚が薄く形成された凸部及び凹部が交互、且つ、前記凸部および前記凹部のそれぞれが略等間隔に連続して配置され、且つ、前記凸部及び前記凹部の軸方向両端部が前記本体に一体的に連接され、
   さらに、当該外装部材には、前記外部の側から見て凸の形状になる前記複数の凸部を内方に押圧して変形させると、該押圧及び変形の作用により前記複数の凹部が前記導電路との間の隙間を狭めるように前記内方に変形して、前記導電路を保持するための変形保持部が形成される
   ことを特徴とする外装部材。
2. 請求項１に記載の外装部材において、
   前記複数の凹部は、前記複数の凸部よりも前記周方向の幅が広く形成される
   ことを特徴とする外装部材。
3. 請求項１又は２に記載の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路と、前記外装部材の所定位置で前記外装部材を内方に押圧して変形させるための押圧部材とを備えて構成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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