JP6335571B2 - ワイヤハーネスのアーシング構造、及び、アース機能付きピラーガーニッシュ - Google Patents

Description

本発明は、自動車内装部品に関するもので、特に、アース機能を付加した自動車内装部品に関する。

〈アーシングが困難な自動車ボディへの配索〉
自動車ボディの材料にカーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を用いた自動車は、自動車ボディへのアーシングが困難である。したがって、この場合、バッテリやインバータ等の電源までのアース回路を追加する必要がある。

〈従来の対策１：１対１配索〉
図４（Ａ）は、このようなアーシングが困難な自動車ボディの場合の電源と補機間の従来の電源回路を示している。図４（Ａ）において、９０は自動車ボディ、９１はバッテリなどの電源、９２はヘッドランプ、パワーウインド、各種センサ、ラジオ、エアコン、電動ミラー、ドアロック等の電気を必要としている補機、Ｐはプラス電線、Ｅ１〜Ｅ４はマイナス電線である。
図４（Ａ）から判るように、各補機９２と電源９１とはそれぞれ１対１にマイナス電線Ｅ１〜Ｅ４で接続されている。
このように電源９１と補機９２とはそれぞれ１対１でマイナス電線Ｅ１〜Ｅ４で接続されているので、電線を多量に必要とし、ワイヤハーネスによる重量増加、コスト増加、組み付け性の低下といった影響があらわれた。

〈従来の対策２：太物電線によるマイナス回路の集約〉
そこで従来の別の対策として、ジャンクションなどを用いて１本の電線にマイナス電線を纏める方法が考えられた。図４（Ｂ）は、このようなジャンクション方法による電源回路を示している。
図４（Ｂ）のように、車内の適宜箇所に複数の（図示の例では２個）ジャンクション９３、９３を配置して、電源９１とジャンクション９３とを太物電線Ｅ０で接続し、ジャンクション９３と端末の補機９２との接続はそれぞれ短いマイナス電線Ｅ５〜Ｅ８で行うようにしたものがある（特許文献１〜４参照）。
図４（Ｂ）から判るように、各補機９２、９２と電源９１とはそれぞれ１本のマイナス電線Ｅ０で接続されているだけなので、図４（Ａ）の回路と比べてコスト削減、軽量化ができた。
しかしながら、従来の１対１配索法と比べてコスト削減、軽量化はできるものの、導電性が十分に確保できないため、オーディオ機器などにノイズが発生するなどの問題があった。

特開２００２−１０４３８号公報 特開２００２−３７０６８０号公報 特開平１１−５４１６６号公報 実用新案登録第２５６０２１５号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動車ボディへのアーシングが困難な自動車両において、マイナス電線の追加を最小限に抑え、コスト削減と軽量化ができ、取り付けが容易な、ワイヤハーネスのアーシング構造、及び、アース機能付きピラーガーニッシュを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本願発明のワイヤハーネスのアーシング構造は次の（１）〜（３）を特徴としている。
（１）自動車ボディに敷設されたワイヤハーネスと、
前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車ボディに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能するスカッフプレートと、
前記スカッフプレートの裏側に位置する前記ワイヤハーネスから、前記スカッフプレートの外縁の一部に設けられた切欠き部を介して前記スカッフプレートの表側に引き出された、前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を、前記スカッフプレートの表側の所定位置に固定する固定部と、
前記固定部を覆うように前記自動車ボディに取り付けられるカバーと、
を備えること。

（２）自動車ボディに敷設されたワイヤハーネスと、
前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車ボディに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能する自動車内装部品と、
前記自動車内装部品の裏側に位置する前記ワイヤハーネスから、前記自動車内装部品の外縁の一部に設けられた切欠き部を介して前記自動車内装部品の表側に引き出された、前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を、前記自動車内装部品の表側の所定位置に固定する固定部と、
前記固定部を覆うように前記自動車ボディに取り付けられるカバーと、
を備えること。
（３）自動車のピラーに敷設されたワイヤハーネスと、
前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車のピラーに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能するピラーガーニッシュと、
前記ピラーガーニッシュの裏側の一部から前記ピラーガーニッシュの裏側に位置する前記ワイヤハーネスに向けて延びるアース端子と、
前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を前記アース端子に固定する固定部と、
を備えること。

同じく、本願発明のアース機能付きピラーガーニッシュは次の（４）を特徴としている。
（４） ワイヤハーネスが敷設された自動車のピラーに前記ワイヤハーネスを覆うように取り付けられたピラーガーニッシュを金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成してアースとして機能させ、
前記ピラーガーニッシュの前記ピラー側の一部を前記ワイヤハーネスに向けて延設してアース端子とし、前記ピラーガーニッシュの前記アース端子の近傍の部位に、前記アース端子にマイナス電線を接続する作業をするための開口窓を形成したこと。

上記（１）〜（４）の発明によれば、ワイヤハーネスが敷設された自動車ボディにそのワイヤハーネスを覆うように、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかを取り付けてアースとして機能させたので、電線が少なくでき、従来の配索法等と比べて、コスト削減となり、部品点数が削減でき、十分な導電性が確保できるためＡＶ機器等のノイズを低減でき、アースの信頼性の向上に寄与する、ワイヤハーネスのアーシング構造、及び、アース機能付きピラーガーニッシュが得られる。

図１は本発明の実施形態１を説明する図で、図１（Ａ）は自動車の概念斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のブロック部分（Ｂ）の拡大図、図１（Ｃ）は実施形態１に係るスカッフプレート近傍の断面図、図１（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ断面図で従来のスカッフプレート近傍の断面図である。 図２は本発明の実施形態２を説明する図で、図２（Ａ）は実施形態２に係る内装部品近傍の断面図、図２（Ｂ）は従来の内装部品近傍の断面図である。 図３は本発明の実施形態３を説明する図で、図３（Ａ）は車内から従来のピラーガーニッシュを見た斜視図、図３（Ｂ）は実施形態３に係るピラーガーニッシュ近傍の断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面図で従来のピラーガーニッシュの断面図である。 図４（Ａ）はアーシングが困難な自動車ボディの場合の電源と補機間を１対１で接続した従来の電源回路を示し、図４（Ｂ）はジャンクションを用いた従来の電源回路を示している。

以下、本発明に係る実施形態１〜３のアース機能付き自動車内装部品について、実施形態１を図１で、実施形態２を図２で、実施形態３を図３を用いて説明する。

〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１を説明する図で、自動車の概念斜視図である図１（Ａ）において、自動車のフロアのステップ部分を拡大すると図１（Ｂ）のようになる。
図１（Ｂ）とそのＤ−Ｄ断面図である図１（Ｄ）において、自動車ボディＡが最下に位置し、その上にワイヤハーネスＷＨが敷設されている。ワイヤハーネスＷＨの上を、従来は樹脂製スカッフプレート１００で覆い、さらにカバーＣで樹脂製スカッフプレート１００を覆っていた。
このようにワイヤハーネスＷＨを覆うスカッフプレート１００は樹脂製であったので、この近傍にある補機のアーシングは、従来の図４（Ａ）、（Ｂ）のマイナス電線を使用する方法によらなければならなかった。したがって、これでは電線を多量に必要とし、ワイヤハーネスによる重量増加、コスト増加、組み付け性の低下といった影響があらわれた。また、導電性が十分に確保できないため、オーディオ機器などにノイズが発生する問題があった。
これに対して、本発明の実施形態１では、図１（Ｃ）のように、自動車ボディＡが最下に位置し、その上にワイヤハーネスＷＨが敷設され、ワイヤハーネスＷＨの上を、本発明の実施形態１に係る金属製スカッフプレート１０で覆い、金属製スカッフプレート１０に例えば、ワイヤハーネスＷＨを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス線Ｅの一端の金属端子ＴをボルトＢで締結して、アース機能を付加したのが特徴である。金属製スカッフプレート１０を構成する金属としては、銅、銅合金、鉄、アルミなどが好適である。そして、この上をカバーＣでを覆っている。このスカッフプレート１０は金属製で面積が広くアース機能を持たせるのに好都合である。スカッフプレート１０の近傍に配備されている補機はここにマイナス電線を接続すればよい。補機を金属製スカッフプレート１０にマイナス電線を接続するだけで、簡単かつ確実にアーシングを行なうことができるので、従来のような多量の電線やジャンクション等の集約器を削減できる。
また、十分なアースサイズを確保できるため、ＡＶ機器等のノイズを低減できる。

〈実施形態２〉
図２（Ａ）は本発明の実施形態２を説明する図で、図２（Ａ）において、自動車ボディＡが最下に位置し、その上にワイヤハーネスＷＨが敷設されている。ワイヤハーネスＷＨの上を、実施形態２に係る内装部品２０で覆っている。実施形態２に係る内装部品２０は、全体が樹脂で構成される中に導電性金属材料Ｌを組み込んでいるのが特徴である。そして、マイナス電線Ｅの一端の金属端子Ｔを導電性金属材料ＬにボルトＢで締結して、アース機能を付加したのが特徴である。最後に、カバーＣで内装部品２０を覆っている。
この導電性金属材料Ｌは面積が広くアース機能を持たせるのに好都合である。導電性金属材料Ｌの近傍に配備されている補機はここにマイナス電線を接続すればよい。補機を導電性金属材料Ｌにマイナス電線を接続するだけで、短いマイナス電線で、簡単かつ確実にアーシングを行なうことができる。
これに対して従来は、図２（Ｂ）に示すように、ワイヤハーネスＷＨを覆う内装部品２００は樹脂製であったので、これではこの近傍にある補機のアーシングは、従来の図４（Ａ）、（Ｂ）のマイナス電線を使用する方法によらなければならなかった。したがって、これでは電線を多量に必要とし、ワイヤハーネスによる重量増加、コスト増加、組み付け性の低下といった影響があらわれた。また、導電性が十分に確保できないため、オーディオ機器などにノイズが発生する問題があった。
ここで言う内装部品２０としては、実施形態１で扱ったスカッフプレート１０の他に、フローリングフロア（従来カーペットであったものをフローリング素材で作成したアイテム）、ティビアパッド（床面とカーペットの間に装着する樹脂発泡品で、万一の衝突時に乗員の足にかかる衝撃を緩和するエネルギー吸収体）、ヘッドライニング（車の天井を覆うカバー）、ドアトリム（ドア内側に取り付ける内装部品、見栄え向上の他に、モジュールとして様々な装飾、機能を施すことでより快適な室内を演出することが可能となる部品）、ラッゲージトリム（荷室側面を覆うカバー）、リヤシェルフ（乗用車の後部座席とリアガラスの間に置かれるトレイ）、ツールボックス（ラゲージ側面を有効利用した樹脂成型ツールボックス）、デッキアンダーボックス（ラゲージマット下部に用意された樹脂成形の収納ボックス）、ダッシュサイレンサー（ボディ鉄板とダッシュボードの間に装着し、遮音・断熱・振動防止などの役割を果たす部品）、フードサイレンサー（エンジンルームの遮音・断熱を目的にボンネット裏側に装着される部品）、バンパーコア（樹脂発泡品による衝撃吸収体でバンパーの内部に充填）、フェンダーライナー（タイヤハウス内側に装着する樹脂成形品で、泥はねからボディ部分を防護する部品）などが本発明の実施対象となり、これらの樹脂製品の中に導電性金属材料Ｌを組み込むことで、アース基地とすることができる。

〈実施形態３〉
図３は本発明の実施形態３を説明する図で、図３（Ａ）はピラーガーニッシュを車室内から見た斜視図、図３（Ｂ）は実施形態３に係るピラーガーニッシュ近傍の断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面図で従来のピラーガーニッシュの断面図である。図３（Ａ）において、３００は従来のピラーガーニッシュ、Ｒはルーフ、Ｓはシート、Ｇはガラス、Ｄはドアである。ピラーガーニッシュはＰｉｌｌａｒ（柱）Ｇａｒｎｉｓｈ（装飾物）の略で、ここでは車内のフレームを隠す装飾目的のカバーをさしている。従来は図３（Ｃ）のように、ピラーＰに沿ってワイヤハーネスＷＨが敷設され、ワイヤハーネスＷＨを隠すように樹脂製ピラーガーニッシュ３００が覆っていた。このようにワイヤハーネスＷＨを覆うピラーガーニッシュ３００は樹脂製であったので、この近傍にある補機のアーシングは、従来の図４（Ａ）、（Ｂ）のマイナス電線を使用する方法によらなければならなかった。したがって、これでは電線を多量に必要とし、ワイヤハーネスによる重量増加、コスト増加、組み付け性の低下といった影響があらわれた。また、導電性が十分に確保できないため、オーディオ機器などにノイズが発生する問題があった。
これに対して、本発明の実施形態３では、図３（Ｂ）のように、ワイヤハーネスＷＨを本発明の実施形態３に係る高導電性樹脂材料のピラーガーニッシュ３０で覆うようにしている。このピラーガーニッシュ３０は高導電性樹脂材料で形成した半円筒状の樋をしており、その半円筒の樋の一部から樋の内側に向けて高導電性樹脂材料が延びてアース端子３０Ｅを形成し、かつ、半円筒の樋のアース端子３０Ｅ近傍の部位に開口窓３０Ｗを開けている。そして、この開口窓３０Ｗを塞ぐように、端子カバーＦが開口窓３０Ｗに嵌り込むようになっている。アース端子３０Ｅにマイナス電線Ｅの一端が接続されて、アース機能を付加したのが特徴である。アース端子３０Ｅにマイナス電線Ｅの一端が接続されたら、最後に、端子カバーＦを開口窓３０Ｗに嵌めてアーシング作業は完了する。
このように、高導電性樹脂材料でできたピラーガーニッシュ３０にマイナス電線Ｅを接続することにより、アースとして使用できる。このピラーガーニッシュ３０は高導電性で、サイズが広いので格好のアース基地となる。
ピラーガーニッシュ３０の近傍に配備されている補機はここにマイナス電線で接続すればよい。補機をピラーガーニッシュ３０に短いマイナス電線で接続するだけで、簡単かつ確実にアーシングを行なうことができるので、従来のような長いマイナス電線やジャンクション等の集約器を削減できる。
また、十分なアースサイズを確保できるため、ＡＶ機器等のノイズを低減できる。

〈その他の変形例〉
以上の説明では、実施形態１のスカッフプレート１０を金属製スカッフプレートとし、実施形態２の内装部品２０を樹脂中に導電性金属材料Ｌを組み込んだものとし、実施形態３のピラーガーニッシュ３０を高導電性樹脂材料として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スカッフプレート１０を樹脂中に導電性金属材料Ｌを組み込んだものとしても高導電性樹脂材料としてもよい。
また、内装部品２０やピラーガーニッシュ３０を金属製のものとしても良い。
内装部品２０は、アースが集中する部位の意匠部品であれば何でも良い。

〈まとめ〉
本発明によれば、内装部品や意匠部品を金属で構成したり、樹脂中に導電性金属材料Ｌを組み込むようにしたり、高導電性樹脂材料で構成して、そこに例えば、ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス線を接続することで簡単にアース機能を付加することができるため、従来のアーシングと比べて、部品点数を少なくできるのでコスト削減となり、部品点数・電線量が少なくできるので重量が削減でき、十分な導電性が確保できるためＡＶ機器等のノイズを低減でき、アースの信頼性の向上に寄与する。

１０：金属製スカッフプレート
２０：導電性金属材料組み込み内装部品
３０：高導電性樹脂材料性ピラーガーニッシュ
３０Ｅ：アース端子
３０Ｗ：開口窓
Ａ：自動車ボディ
Ｂ：ボルト
Ｃ：カバー
Ｄ：ドア
Ｅ：マイナス電線
Ｆ：端子カバー
Ｇ：ガラス
Ｌ：導電性金属材料
Ｐ：ピラー
Ｒ：ルーフ
Ｓ：シート
Ｔ：金属端子
ＷＨ：ワイヤハーネス

Claims (4)

1. 自動車ボディに敷設されたワイヤハーネスと、
   前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車ボディに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能するスカッフプレートと、
   前記スカッフプレートの裏側に位置する前記ワイヤハーネスから、前記スカッフプレートの外縁の一部に設けられた切欠き部を介して前記スカッフプレートの表側に引き出された、前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を、前記スカッフプレートの表側の所定位置に固定する固定部と、
   前記固定部を覆うように前記自動車ボディに取り付けられるカバーと、
   を備えることを特徴とする、ワイヤハーネスのアーシング構造。
2. 自動車ボディに敷設されたワイヤハーネスと、
   前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車ボディに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能する自動車内装部品と、
   前記自動車内装部品の裏側に位置する前記ワイヤハーネスから、前記自動車内装部品の外縁の一部に設けられた切欠き部を介して前記自動車内装部品の表側に引き出された、前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を、前記自動車内装部品の表側の所定位置に固定する固定部と、
   前記固定部を覆うように前記自動車ボディに取り付けられるカバーと、
   を備えることを特徴とする、ワイヤハーネスのアーシング構造。
3. 自動車のピラーに敷設されたワイヤハーネスと、
   前記ワイヤハーネスを覆うように前記自動車のピラーに取り付けられると共に、金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成されてアースとして機能するピラーガーニッシュと、
   前記ピラーガーニッシュの裏側の一部から前記ピラーガーニッシュの裏側に位置する前記ワイヤハーネスに向けて延びるアース端子と、
   前記ワイヤハーネスを構成するマイナス電線に接続された別のマイナス電線の端部を前記アース端子に固定する固定部と、
   を備えることを特徴とする、ワイヤハーネスのアーシング構造。
4. ワイヤハーネスが敷設された自動車のピラーに前記ワイヤハーネスを覆うように取り付けられたピラーガーニッシュを金属、高導電性樹脂材料、または導電性金属材料を組み込んだ樹脂のいずれかで構成してアースとして機能させ、
   前記ピラーガーニッシュの前記ピラー側の一部を前記ワイヤハーネスに向けて延設してアース端子とし、前記ピラーガーニッシュの前記アース端子の近傍の部位に、前記アース端子にマイナス電線を接続する作業をするための開口窓を形成したことを特徴とするアース機能付きピラーガーニッシュ。

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