JP6308669B2 - ワイヤハーネス用の外装部材、及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネス用の外装部材と、この外装部材を構成に含んでなるワイヤハーネスとに関する。

例えば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ためとしてワイヤハーネスが用いられる。近年の動向を見ると、ワイヤハーネスは、配索スペースに配慮された構成及び構造のものが採用される。

下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、導電路と、この導電路を保護するための合成樹脂製の外装部材とを備えて構成される。外装部材は、ワイヤハーネスを三次元的な複雑なスペースに配索するために、蛇腹管形状の可撓管部と、ストレート管形状のストレート管部とを有する。外装部材は、これら可撓管部とストレート管部とを連続させるようにして樹脂成形される。このような外装部材を採用すれば、三次元的な複雑なスペースであってもワイヤハーネスの配策が可能になる。

特開２０１３−２１１９６３号公報

上記従来のワイヤハーネスにあっては、車両への配策作業において、この逆付けをしてしまうという虞がある。すなわち、ワイヤハーネスの一端と他端とを逆に取り付けてしまうという虞がある。原因の一つとしては、ワイヤハーネスの外観の大半を占める外装部材を単に見ただけでは、ワイヤハーネスの配策に係る方向性が分かり難いからである。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、車両への配策作業における逆付け防止を図ることが可能なワイヤハーネス用の外装部材、及び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用の外装部材は、導電路を挿通して保護するために管体形状に形成されるワイヤハーネス用の外装部材において、当該外装部材は樹脂成形品であり視認のための印が成形時に形成され、該印は内面を凹ませ且つ外面を突出させて形成され、当該外装部材は可撓管部とストレート管部とを有し、該ストレート管部に前記印が配置形成され、前記可撓管部は蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する蛇腹管形状に形成され、前記印は前記蛇腹凸部よりも低く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に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、前記印は前記ストレート管部における前記可撓管部近傍に配置形成されることを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明の外装部材によれば、視認のための印が形成されるものであることから、車両へのワイヤハーネスの配策作業において印を見て確認することで逆付けが防止される。印は、外装部材の内面を凹ませ且つ外面を突出させて形成されることから、形状面で次の場合と異なる。すなわち、外面に対しマーキングをして形成される場合と異なる。また、外面に対し単に肉盛りをして形成される場合と異なる。前者の場合は、マーキングであることから平面的であり、作業者が見る角度によっては見難くなってしまうという虞がある。後者の場合は、肉盛りをすることから外面から突出する形状になり、前者と比べて視認性は向上するが、反面、肉盛りをした分だけ他の部分との厚みが異なってしまい、そのため樹脂成形性に支障を来して例えばヒケ等の不具合を引き起こしてしまうという虞がある。本発明では、内面を凹ませ且つ外面を突出させた形状の印を採用することから上記のような虞がなくなり、結果、有用である。尚、内面を凹ませ且つ外面を突出させて印を形成することから、薄肉になって強度の低下が懸念されるが、そのような心配はない。何故ならば、内面を凹ませることで外装部材の管軸からの距離が増えて断面二次モーメントが大きくなるからである。本発明は、断面二次モーメントを考慮して印が形成されることから剛性の低下がなく、結果、外装部材としての機能を損なうことはない。

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に記載のワイヤハーネス用の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路とを備えることを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明のワイヤハーネスによれば、外装部材に形成された印をもとに車両への配策作業をすることで逆付けが防止される。

請求項１に記載された本発明によれば、内面を凹ませ且つ外面を突出させた形状の印を有する外装部材であることから、ワイヤハーネスを車両へ配策する際に印を見て確認することで逆付け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、可撓管部とストレート管部とを有する外装部材であり、剛性を確保できるストレート管部に印を形成することから、外装部材としての機能を損なうことがないという効果を奏する。

また、本発明によれば、可撓管部の蛇腹凸部よりも低く印を形成することから、印によって配策スペースがなくなってしまうことはない。すなわち、印を形成しても従来同様に配策を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、ストレート管部における可撓管部近傍に印を配置形成することから、単に中央に配置形成する場合と比べて、ワイヤハーネスの配策に係る方向性を分かり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、車両への配策作業における逆付け防止を図ることが可能な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に係る図であり、（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）とは別のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 図１（ａ）のワイヤハーネスにおけるハーネス本体の構成を示す平面図である。 図２のハーネス本体の側面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。

ワイヤハーネスは、外装部材と、この外装部材に挿通される導電路とを備えて構成される。外装部材は、導電路を挿通して保護するために管体形状に形成される。外装部材は、樹脂成形品であって、視認のための印が成形時に形成される。この印は、外装部材の内面を凹ませ且つ外面を突出させて形成される。印は、内面を凹ませて形成することにより外装部材の管軸からの距離を増やして断面二次モーメントが大きくなるように形成される。印は、管軸に対し軸対称に形成される。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスに係る図であり、（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は図１（ａ）のワイヤハーネスにおけるハーネス本体の構成を示す平面図、図３は図２のハーネス本体の側面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車等であってもよい）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用する。

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）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧の（高電圧用の）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が車両床下１１に配索される。また、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（一例である。車室側を通って配索されてもよい）。

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が配策される。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、代表例としてワイヤハーネス９を挙げて以下に説明をする。

図１（ａ）、図２、及び図３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９は、ハーネス本体１９と、このハーネス本体１９の両端、すなわちハーネス端末１３にそれぞれ配設されるシールドコネクタ１４（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９は、所定位置に配索するための図示しない固定部材（例えばクランプ等）と、図示しない止水部材（例えばグロメットやブーツ等）とを備えて構成される。

ハーネス本体１９は、本発明に係る外装部材２０と、この外装部材２０に収容保護される高圧導電路２１（導電路）とを備えて構成される。尚、外装部材２０に関し、低圧のワイヤハーネス１５を一緒に収容保護するような構成及び構造のものを採用してもよい（上記低圧のワイヤハーネス１５は、ハーネス本体２２と、このハーネス本体２２の両端に配設されるコネクタ２３とを備えて構成される）。

先ず、外装部材２０について説明をする。図２及び図３において、外装部材２０は、エアブロー方式又はバキューム方式による装置を用いた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）。このような外装部材２０には、可撓性を有する可撓管部２４と、ストレートに配索する部分としてのストレート管部２５とが形成される。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）に合わせた位置に配置される。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で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９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られる（図３の仮想線で示す曲げ形状を参照）。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）。具体的には、周方向の蛇腹凹部２６及び蛇腹凸部２７を有するとともに、これら蛇腹凹部２６及び蛇腹凸部２７が管軸方向に交互に連続するように形成される。可撓管部２４は、特に図示しないが内面も蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有し、ストレート管部２５よりも薄肉に形成される。

図２ないし図４において、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）。ストレート管部２５は、長く真っ直ぐのびた管体形状に形成される。

引用符号２８は、ストレート管部２５の内面を示す（図４参照）。また、引用符号２９はストレート管部２５の外面を示す。外面２９は、溝部３０を複数有して凹凸のある形状に形成される。

溝部３０は、ストレート管部２５の長手方向に沿って（管軸方向に沿って）等ピッチに配置形成される。ストレート管部２５は、溝部３０を複数有することから、溝部３０以外の部分が恰も凸部３１、３２になるように形成される（凸部３１、３２は積極的に突出させた部分ではないものとする）。溝部３０は、この深さが浅くなるように設定される。具体的には、ストレート管部２５の外面２９（凸部３１、３２の外面）に対し若干凹ませた程度の深さに設定される（溝部３０の深さは、可撓管部２４の蛇腹凹部２６と比べると格段に浅くなるように形成される）。また、溝部３０は、この幅が凸部３１の幅の１／２程度になるように設定される。尚、凸部３２の幅は、本実施例において凸部３１の幅よりも若干狭くなるように設定される（一例である）。溝部３０の形成は任意である。

ストレート管部２５には、本発明の特徴部分になる矢印３３（印）が複数形成される。この矢印３３は、本実施例において、略「く」字となる対称形状に形成される（線対称になる形状が好ましい。上記以外では「←」や「△」などが挙げられる）。矢印３３は、視認のための印であって、ワイヤハーネス９の配策に係る方向性が分かるような部分として形成される。矢印３３は、可撓管部２４とストレート管部２５との境界部分近傍に配置形成される。

具体的には、図２及び図３に示す如く、可撓管部２４の右隣の側で上記境界部分から一番近い凸部３１及び二番目に近い凸部３１の各外面に配置形成される（可撓管部２４の左隣には存在しない）。また、矢印３３は、ストレート管部２５の管軸３４（図４参照）に対し軸対称になるように配置形成される。本実施例の矢印３３は、上記境界部分近傍に２×２の合計４つで存在するように形成される（「く」「く」が１８０度反対側にも存在する）。尚、矢印３３の数や配置は一例であるが、ワイヤハーネス９の配策作業において矢印３３が視認できることが必要最低限の条件である。

矢印３３は、凸部３１の外面（ストレート管部２５の外面２９）から突出する形状に形成される。また、矢印３３は、上記突出に伴いストレート管部２５の内面２８も追従して凹む形状に形成される。矢印３３の突出に関する条件としては、視認できることである。これは、当然であるが、低すぎると視認性が悪くなるからである。また、矢印３３の突出に関する条件としては、可撓管部２４の蛇腹凸部２７よりも低くすることである。これは、外装部材２０の外径を太くしないためであり、三次元的な複雑なスペースであってもワイヤハーネス９の配策性を確保するためである。尚、高すぎると樹脂成形時に金型から抜けなくなる虞がある。

そして、矢印３３の重要な条件としては、上記の如く内面２８を凹ませることでストレート管部２５の管軸３４からの距離をｒ１からｒ２に増やして（ｒ１＜ｒ２）断面二次モーメントを大きくすることである。これは、断面二次モーメントを考慮して矢印３３を形成することで、樹脂成形上、例えば肉厚ｔ１よりも肉厚ｔ２の方が若干薄くなった（ｔ１＞ｔ２）としても剛性の低下につながらないようにすることができるからである。結果、外装部材２０としての機能を維持することができるからである。

ここで、具体的な数値を挙げて矢印３３について説明をする。矢印３３の視認性は、ストレート管部２５の外径がφ１９（サイズＤ１９）の場合、外面２９からの突出高さが０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲で良好になることが分かった。また、矢印３３の成形性は、上記突出高さが３ｍｍ以下であれば型抜きできることが分かった。これにより、視認性が良好になる突出高さ、すなわち０．３ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であれば成形性が確保できることが分かった。断面二次モーメントに関しては、φ１９でｔ１＝０．８ｍｍ、ｔ２＝０．７４ｍｍの場合、矢線Ｈの方向で２８３５ｍｍ^４、矢線Ｖの方向で２９６０ｍｍ^４になる。ちなみに、矢印３３を形成しない単なる断面丸形状では２８３１ｍｍ^４になる。肉厚ｔ１よりも肉厚ｔ２の方が若干薄くなったとしても剛性の低下につながらないようにすることができる。尚、サイズＤ１９以外に、サイズＤ７やＤ１３等でもよいのは勿論である。

矢印３３は、上記数値から分かるように、この形成によって外装部材２０としての機能を低下させることがなく、従ってワイヤハーネス９の配策に係る方向性を作業者に分からせるようにするためには有効な部分であると言える。

尚、矢印３３によってこれ以外の部分の成形性を損なうことはない。これは、仮にストレート管部２５の内面２８を凹ませずに肉盛りのみによって対応した場合（外面２９に肉厚アップの部分を追加形成した場合）と比べると、肉厚差によるヒケ等の不具合を引き起こす虞がないからである。

図２及び図３において、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。複数のストレート管部２５のうち特に図示しないが最も長尺なものは、車両床下１１（図１参照）に配置されるように形成される。

次に、以上のような外装部材２０に収容保護される高圧導電路２１について説明をする。高圧導電路２１は、二本の高圧電線３５と、この二本の高圧電線３５を覆うシールド部材３６とを備えて構成される（一例である。例えば更にシースを含んで構成してもよい）。

高圧電線３５は、導体と、この導体を被覆する絶縁体とを備えて構成される。高圧電線３５は、電気的な接続に必要な長さを有して形成される。高圧電線３５は、ワイヤハーネス９がインバータユニット４とバッテリー５（ジャンクションブロック１２。図１参照）とを電気的に接続することから、長尺なものに形成される。

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製造される。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。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。

尚、高圧電線３５として、本実施例では公知のものを採用するが、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回路としたもの等を採用してもよい。

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。

シールド部材３６は、二本の高圧電線３５を一括して覆う電磁シールド用の部材（電磁波対策用のシールド部材）であって、多数の素線を筒状に編んでなる公知の編組が採用される。シールド部材３６は、二本の高圧電線３５の全長とほぼ同じ長さに形成される。シールド部材３６は、この端部が上記シールドコネクタ１４（図１参照）を介してインバータユニット４（図１参照）のシールドケース等（図示省略）に接続される。尚、シールド部材３６は、電磁波対策をすることが可能であれば、例えば導電性を有する金属箔や、この金属箔を含む部材を採用してもよい。また、シート状に形成して巻き付けるような状態で組み付けてもよい。

以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、本発明に係る外装部材２０によれば、内面２８を凹ませ且つ外面２９を突出させた形状の矢印３３を有することから、ワイヤハーネス９を車両へ配策する際に矢印３３を見て確認することで逆付けを防止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…外装部材、 ２１…高圧導電路（導電路）、 ２２…ハーネス本体、 ２３…コネクタ、 ２４…可撓管部、 ２５…ストレート管部、 ２６…蛇腹凹部、 ２７…蛇腹凸部、 ２８…内面、 ２９…外面、 ３０…溝部、 ３１、３２…凸部、 ３３…矢印（印）、 ３４…管軸、 ３５…高圧電線、 ３６…シールド部材

Claims (3)

1. 導電路を挿通して保護するために管体形状に形成されるワイヤハーネス用の外装部材において、
   当該外装部材は樹脂成形品であり視認のための印が成形時に形成され、
   該印は内面を凹ませ且つ外面を突出させて形成され、
   当該外装部材は可撓管部とストレート管部とを有し、該ストレート管部に前記印が配置形成され、
   前記可撓管部は蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有する蛇腹管形状に形成され、前記印は前記蛇腹凸部よりも低く形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、
   前記印は前記ストレート管部における前記可撓管部近傍に配置形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
3. 請求項１又は２に記載のワイヤハーネス用の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路とを備える
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

Images