JP6453671B2

JP6453671B2 - 余長吸収装置

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Publication number: JP6453671B2
Application number: JP2015039849A
Authority: JP
Inventors: 椿　章; 章椿
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP2016163423A

Description

本発明は、自動車等において給電用に配索されるワイヤハーネスに係り、該ワイヤハーネスの一端の移動に伴う該ワイヤハーネスの弛みとなる余長部分を吸収する余長吸収装置に関する。

従来、ワイヤハーネスの余長部分を吸収する装置として、例えば特開２００３−２６４９２９号公報（特許文献１）及び特開２０１０−４５９５号公報（特許文献２）に開示されたものがある。特許文献１の電線余長吸収装置は、円弧状に屈曲させたワイヤハーネスの配索経路の内側に、一対の半円状のガイド部材とコイルばねとを配設し、ワイヤハーネスの配索経路の内側からコイルばねによって付勢することで、ワイヤハーネスを可動させて余長吸収を行っている。

また、特許文献２の給電装置では、Ｕ字状に屈曲させたワイヤハーネスの内側に、支持部材、コイルばね及び巻ばねを配設し、このコイルばね及び巻ばねによりワイヤハーネスをその配索経路の内側から付勢することで、ワイヤハーネスを可動させて余長吸収を行っている。

特開２００３−２６４９２９号公報特開２０１０−４５９５号公報

特許文献１及び２の従来の装置のように、ワイヤハーネスをばね等で付勢する付勢方式では、ワイヤハーネスを納めるケースの形状が、コイルばねや巻ばね等の弾性部材の特性により限定され、その搭載位置やスペースが制限されるため、車両等の小挟部位への設置が非常に困難であった。

また、ワイヤハーネスを付勢するばね等の弾性部材を、ワイヤハーネスの配索経路の内側に納める必要があるため、付勢力に上限があり、ワイヤハーネスの回路が増加してワイヤハーネスの剛性が高まった場合、付勢力不足で余長吸収が不十分になる懸念があるる。

本発明は、上記の問題点に鑑み、例えば車両内の湾曲した挟小部位においてもワイヤハーネスの余長吸収を可能にするとともに、ワイヤハーネスの回路数が増加して、ワイヤハーネスの剛性が高くなった場合でも余長吸収を可能にする余長吸収装置を提供することを課題とする。

請求項１の余長吸収装置は、給電用に配索されるワイヤハーネスに対して該ワイヤハーネスの移動端の移動に伴って該ワイヤハーネスの弛みとなる余長部分を吸収する余長吸収装置であって、前記ワイヤハーネスの前記移動端に対する他方の端部である固定端と固定関係にあり、前記ワイヤハーネスの前記余長部分を納める収納部と、前記ワイヤハーネスにおける前記移動端と前記固定端との間の側部に対向して配置され、該ワイヤハーネスの長手方向と交差する軸を中心として回転可能な回転部材と、前記回転部材に回転力を与える回転動力部材と、を備え、前記回転部材の外周の回転力を前記ワイヤハーネスにおける前記側部に加えることにより、一回転方向では該ワイヤハーネスの前記回転部材から前記固定端までの部分の少なくとも一部を前記収納部に送り込んで納めるようにし、他回転方向では納められた前記ワイヤハーネスを前記収納部から送り出すようにしたことを特徴とする。

請求項２の余長吸収装置は、請求項１に記載の余長吸収装置であって、前記ワイヤハーネスと前記回転部材との間に介在されて該ワイヤハーネスの側部に沿って配置されるとともに、前記ワイヤハーネスより高い剛性を有し、前記回転部材の回転力を受けて該回転力を前記ワイヤハーネスに伝達する動力伝達補助部材を備えたことを特徴とする。

請求項３の余長吸収装置は、請求項２に記載の余長吸収装置であって、前記回転部材の側面に歯車が形成されるとともに、前記動力伝達補助部材にラック歯が形成され、前記回転部材の歯車と前記動力伝達補助部材のラック歯との歯合により該回転部材の回転力を該動力伝達補助部材に伝達することを特徴とする。

請求項４の余長吸収装置は、請求項２に記載の余長吸収装置であって、前記回転部材及び／または前記動力伝達補助部材に、該回転部材と該動力伝達補助部材とを粘着及び剥離を可能とする粘着層が設けられ、該回転部材と該動力伝達補助部材との粘着により該回転部材の回転力を該動力伝達補助部材に伝達することを特徴とする。

請求項１乃至４の発明によれば、ワイヤハーネスは、回転部材の回転力により該回転部材と対向する部分が長手方向に移動して余長部分が収納部内に納められる構造となっており、回転部材に回転力を与える回転動力部材の駆動力は任意に設定することができるので、回転部材の径を小さくできる。したがって収納部も小さくでき、例えば車両内等の湾曲した挟小部位においてもワイヤハーネスの余長吸収が可能となる。また、ワイヤハーネスの回路数が増加して、ワイヤハーネスの剛性が高くなった場合でも余長吸収が可能となる。

なお、請求項２乃至４の発明によれば、動力伝達補助部材により、回転部材の回転力をワイヤハーネスに確実に伝えることができ、余長吸収が確実に行える。

本発明の第１実施形態に係る余長吸収装置の全体斜視図である。図１の要部拡大図である。第１実施形態の余長吸収装置の動作を説明する図である。第１実施形態における円筒部材と動力伝達補助部材の変形例１を示す図である。第１実施形態における円筒部材と動力伝達補助部材の変形例２を示す図である。本発明の第２実施形態の余長吸収装置をその動作と共に示す全体斜視図である。本発明の第３実施形態の余長吸収装置の全体斜視図である。ワイヤハーネスとケースとの摩擦による影響を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る余長吸収装置の全体斜視図、図２は図１の要部拡大図である。

この第１実施形態の余長吸収装置１０は、例えば自動車に搭載されるものであり、車両のボディ側から車両のスライドドアに常時給電を行ためのワイヤハーネス２０の弛みとなる余長部分を吸収するものである。余長吸収装置１０は、ワイヤハーネス２０の余長部分を納める合成樹脂製のケース（収納部）１と、ケース１内に設けられた円筒部材（回転部材）２と、円筒部材２に回転力を与える回転動力部材３と、ワイヤハーネス２０に沿って配置された動力伝達補助部材４とを備えている。

ワイヤハーネス２０は複数の電線（図示せず）からなる可撓性を有するフラットハーネスであり、一端にスライドドア側に接続されるコネクタ２０ａを有し、他端に車両のフロア側（バッテリ側）に接続されるコネクタ２０ｂを有している。そして、コネクタ２０ａ側がスライドドアと共に移動する移動端２０Ａである。また、コネクタ２０ｂはケース１内を介してケース１の外部でフロア側に接続固定され、このコネクタ２０ｂ側は固定端２０Ｂである。すなわち、ケース１はフロア側に固定されるため、ケース１はワイヤハーネス２０のコネクタ２０ｂ（固定端２０Ｂ）と実質的に固定関係にある。

ケース１は、底板１１と底板１１から垂直方向上側に立設した側板１２，１３と端板１４とを有し、一端に開放部１Ａを有する横長で扁平な筺体である。円筒部材２はケース１内で開放部１Ａに接近して配置されている。また、円筒部材２は一方の側板１２と共にワイヤハーネス２０と動力伝達補助部材４とを挟み込むようにして側板１２寄りに設けられている。回転動力部材３はケース１の底板１１に固定されており、この回転動力部材３の回転軸に円筒部材２が取り付けられている。そして、この回転動力部材３の駆動により、円筒部材２が底板１１に対して軸Ｌを中心として回転される。この軸Ｌはワイヤハーネス２０の長手方向と交差する方向に向いている軸である。また、円筒部材２の円筒状の外周（側面）にはスプロケット歯状の一対の歯車２１が形成されており、この一対の歯車２１の間隔（軸Ｌ方向の間隔）はワイヤハーネス２０の幅より広くなっている。このように、円筒部材２は、ワイヤハーネス２０の移動端２０Ａと固定端２０Ｂとの間の側部に対向して配置され、ワイヤハーネス２０の長手方向と交差する軸Ｌを中心として回転可能となっている。

動力伝達補助部材４は、例えばステンレス板で形成された薄板長尺部材であり、ワイヤハーネス２０よりも僅かに幅の広い部材である。また、動力伝達補助部材４はワイヤハーネス２０よりも高い剛性を有している。そして、この動力伝達補助部材４の長手方向の側辺の内側にはチェーン状の一対のラック歯４１が形成されている。この一対のラック歯４１は円筒部材２の一対の歯車２１にそれぞれ歯合されている。なお、この歯合されている部分では、円筒部材２の一対の歯車２１はワイヤハーネス２０の両側に突出する。

また、動力伝達補助部材４はワイヤハーネス２０に沿って配置されれ、動力伝達補助部材４とワイヤハーネス２０は、ケース１の側板１２と円筒部材２との間から側板１２に沿ってケース１内に延設され、ケース１の端板１４に対向する部分を半円弧状に湾曲させ、さらに、他方の側板１３に沿って延設され、開放部１Ａからケース１の外部に、それぞれ引き出されている。なお、側板１２とワイヤハーネス２０との接触部分は摺動自在となっている。一方、開放部１Ａの近傍でかつ、他方の側板１３とワイヤハーネス２０との接触部分と、この接触部分に対応する動力伝達補助部材４の部分は、側板１３に対して固定されている。

ここで、動力伝達補助部材４の端板１４に対向する半円弧状の部分を「折り返し部Ｃ」、ワイヤハーネス２０の端板１４に対向する半円弧状の部分を「折り返し部Ｃ′」という。円筒部材２が回転すると、円筒部材２の歯車２１と動力伝達補助部材４のラック歯４１との歯合により、円筒部材２の回転力が動力伝達補助部材４に伝達され、動力伝達補助部材４の側板１２に対向する部分が側板１２に沿って直線的に移動する。また、動力伝達補助部材４はワイヤハーネス２０よりも高い剛性を有しているため、この動力伝達補助部材４の円筒部材２と対向する部分が端板１４の方向に移動すると、動力伝達補助部材４の折り返し部Ｃは、その半円弧状の形状を保ったまま、ワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃ′を端板１４の方向に押し出すようになる。

以上の構成により第１実施形態の余長吸収装置１０は次のように動作する。図３は第１実施形態の余長吸収装置１０の動作を説明する図である。図３（Ａ）はワイヤハーネス２０がケース１から引き出された状態であり、この状態から回転動力部材３の駆動により円筒部材２が図の矢印のように回転すると、動力伝達補助部材４とワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃ，Ｃ′が図の矢印のようにケース１内で端板１４に接近するように移動する。そして、図３（Ｂ）の状態となり、さらに、円筒部材２が回転することにより、図３（Ｃ）のようにワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃとその両側の部分すなわち余長部分がケース１内に納められる。

なお、回転動力部材３が例えばモータ等の部材である場合には、回転動力部材３を逆駆動して円筒部材２を前記図３の矢印と逆方向に回転させることにより、ワイヤハーネス２０（及び動力伝達補助部材４）はケース１から引き出され、図３（Ａ）の状態となる。また、回転動力部材３が例えば巻ばねの場合は、この巻ばねの弾性付勢力を円筒部材２が図３の矢印の方向に回転するように円筒部材２を付勢する。これにより、この巻ばねの弾性付勢力で図３（Ｃ）のようにケース１内に余長部分を納めることができ、さらに。巻ばねの弾性付勢力に抗してワイヤハーネス２０の移動端２０Ａを引っ張ることにより、ワイヤハーネス２０（及び動力伝達補助部材４）をケース１から引き出すことができる。

以上のように、円筒部材２が回転するとき、円筒部材２の歯車２１と動力伝達補助部材４のラック歯４１との歯合により、円筒部材２の回転力が動力伝達補助部材４を介してワイヤハーネス２０に確実に伝達される。このように、円筒部材２の外周の回転力をワイヤハーネス２０の側部に加えることにより、ワイヤハーネス２０の少なくとも円筒部材２から固定端２０Ｂまでの部分をケース１に納めるようになっている。

図４は第１実施形態における円筒部材（回転部材）と動力伝達補助部材の変形例１を示す図である。なお、以下の各変形例及び各実施形態において、図１乃至図３と同様な要素には図１乃至図３と同符号を付記して重複する説明は適宜省略する。この変形例１の円筒部材５はケース１内で開放部１Ａに接近して配置されている。また、動力伝達補助部材６は、ワイヤハーネス２０に沿って配置されている。円筒部材５は一方の側板１２と共にワイヤハーネス２０と動力伝達補助部材６とを挟み込むようにして側板１２寄りに設けられており、この円筒部材５は回転動力部材３の回転軸に取り付けられている。そして、この回転動力部材３の駆動により、円筒部材５が底板１１に対して軸Ｌを中心として回転される。また、円筒部材５の円筒状の外周（側面）の中央にはスプロケット歯状の歯車５１が形成されている。なお、他方の側板１３とワイヤハーネス２０との接触部分と、この接触部分に対応する動力伝達補助部材６の部分は、側板１３に対して固定されている。

動力伝達補助部材６は、例えばステンレス板で形成された薄板長尺部材であり、この動力伝達補助部材６の中央にはチェーン状のラック歯６１が形成されている。このラック歯６１は円筒部材５の歯車５１に歯合されている。なお、この歯合されている部分では、円筒部材５の歯車５１はワイヤハーネス２０当接しないようになっている。そして、円筒部材５が回転されると、円筒部材５の歯車５１と動力伝達補助部材６のラック歯６１との歯合により、円筒部材５の回転力が動力伝達補助部材６に伝達され、動力伝達補助部材６の側板１２に対向する部分が側板１２に沿って直線的に移動する。これにより、ワイヤハーネス２０の余長部分がケース１内に納められる。この変形例１でも、円筒部材５の歯車５１と動力伝達補助部材６のラック歯６１との歯合により、円筒部材５の回転力が動力伝達補助部材６を介してワイヤハーネス２０に確実に伝達される。

図５は第１実施形態における円筒部材（回転部材）と動力伝達補助部材の変形例２を示す図である。この変形例２の円筒部材７はケース１内で開放部１Ａに接近して配置されている。また、動力伝達補助部材８は、ワイヤハーネス２０に沿って配置されている。円筒部材７は一方の側板１２と共に、ワイヤハーネス２０と動力伝達補助部材８とを挟み込むようにして側板１２寄りに設けられており、この円筒部材７は回転動力部材３の回転軸に取り付けられている。そして、この回転動力部材３の駆動により、円筒部材７が底板１１に対して軸Ｌを中心として回転される。また、円筒部材７は円筒状の外周（側面）に粘着層７１を備えている。なお、他方の側板１３とワイヤハーネス２０との接触部分と、この接触部分に対応する動力伝達補助部材８の部分は、側板１３に対して固定されている。

動力伝達補助部材８は、例えばステンレス板で形成された薄板長尺部材である。そして、円筒部材７の粘着層７１は動力伝達補助部材８に対して粘着及び剥離が可能となる。すなわち、円筒部材７の回転力が粘着層７１の粘着力により動力伝達補助部材８に伝達され、動力伝達補助部材８の側板１２に対向する部分が側板１２に沿って直線的に移動する。これにより、ワイヤハーネス２０の余長部分がケース１内に納められる。この変形例２でも、円筒部材７の粘着層７１の粘着力により、円筒部材７の回転力が動力伝達補助部材８を介してワイヤハーネス２０に確実に伝達される。以上の変形例２では、円筒部材７側に粘着層７１を設けるようにしているが、動力伝達補助部材８の円筒部材７と対向する面に粘着層を設けてもよい。また、粘着層は、円筒部材７と動力伝達補助部材８の両方に設けるようにしてもよい。

図６は第２実施形態の余長吸収装置１０Ａをその動作と共に示す全体斜視図である。この第２実施形態の余長吸収装置１０Ａは動力伝達補助部材を備えておらず、円筒部材７を前記変形例２と同様な構成としたものである。その他の構成は第１実施形態と同様である。この第２実施形態では、円筒部材７は一方の側板１２と共にワイヤハーネス２０を挟み込むようにして側板１２寄りに設けられている。また、円筒部材７は回転動力部材３の回転軸に取り付けられており、この回転動力部材３の駆動により、円筒部材７が底板１１に対して軸Ｌを中心として回転される。なお、他方の側板１３とワイヤハーネス２０との接触部分は互いに固定されている。

円筒部材７の粘着層７１はワイヤハーネス２０に対して粘着及び剥離が可能となる。すなわち、円筒部材７の回転力が粘着層７１の粘着力によりワイヤハーネス２０に伝達され、ワイヤハーネス２０の側板１２に対向する部分が側板１２に沿って直線的に移動する。これにより、ワイヤハーネス２０の余長部分がケース１内に納められる。この第２実施形態でも、円筒部材７の粘着層７１の粘着力により、円筒部材７の回転力がワイヤハーネス２０に確実に伝達される。

なお、図６（Ａ）は、ワイヤハーネス２０がケース１から引き出された状態、図６（Ｂ）はワイヤハーネス２０の余長部分の一部がケース１内の引き込まれた状態、図６（Ｃ）はワイヤハーネス２０の余長部分がケース１内に納められた状態を示す。

図７は第３実施形態の余長吸収装置１０Ｂの全体斜視図である。この第３実施形態の余長吸収装置１０Ｂはケース（収納部）９に特徴があり、その他の構成は第２実施形態と同様である。なお、図７はワイヤハーネス２０の余長部分がケース９内に納められた状態を示す。

ケース９は、ドックレッグ状に一部が湾曲した底板９１と底板９１から垂直方向上側に立設した側板９２，９３と端板９４とを有し、一端に開放部９Ａを有する湾曲した横長で扁平な筺体である。円筒部材７はケース９内で開放部９Ａに接近して配置されており、円筒部材７は一方の側板９２と共にワイヤハーネス２０を挟み込むようにして側板９２寄りに設けられている。また、回転動力部材３の回転軸に取り付けられており、この回転動力部材３の駆動により、円筒部材７が底板９１に対して軸Ｌを中心として回転される。

そして、円筒部材７の回転力が粘着層７１の粘着力によりワイヤハーネス２０に伝達され、ワイヤハーネス２０の側板９２に対向する部分が側板９２に沿って移動する。これにより、ワイヤハーネス２０の余長部分がケース９内に納められる。この第３実施形態でも、円筒部材７の粘着層７１の粘着力により、円筒部材７の回転力がワイヤハーネス２０に確実に伝達される。また、ケース９は、例えば車両内の湾曲した挟小部位においてもその部位の形状に合わることができ、この挟小部位においても余長部分を吸収することができる。このように、ワイヤハーネス２０をケース９内に引き込むようにして送り込んでいるので、ケース９の形状に自由度を持たせることができる。

ここで、ケース内で円弧状に屈曲されているワイヤハーネスに対してケースの外から力を加えてワイヤハーネスをケースに納めることも可能である。しかしながら、図８（Ａ）に示すようにワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃ′の屈曲径（曲率半径）を小さくすると、ワイヤハーネス２０自体の剛性によって、ケース３０の側板３０ａとワイヤハーネス２０との間に大きな摩擦力が発生する。このため、矢印で示すようにワイヤハーネス２０の一端に力を加えても、ワイヤハーネス２０は動くことなく、図８（Ｂ）に示すようにワイヤハーネス２０が途中で座屈してしまう。

これに対して、各実施形態及び変形例においては、ワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃ′以外の部位を、円筒部材２（５，７）とケース１の側板１２（９２）とで挟み込み、回転動力部品３の動力で円筒部材２（５，７）を回転させて、その回転力でワイヤハーネス２０をケース１（９）内に引き込むようにして送り込んでいる。したがって、ワイヤハーネス２０の折り返し部Ｃ′の屈曲径（曲率半径）を小さくしてワイヤハーネス２０自体の剛性によってケース１（９）とワイヤハーネス２０との間に大きな摩擦力が発生しても、ワイヤハーネス２０を途中で座屈させることなく、その余長部分を確実にケース１（９）内に納めることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１ケース（収納部）
１１底板
１２側板
１３側板
１４端板
１Ａ開放部
２円筒部材（回転部材）
２１歯車
３回転動力部材
４動力伝達補助部材
４１ラック歯
１０余長吸収装置
２０ワイヤハーネス
２０Ａ移動端
２０Ｂ固定端
Ｌ軸
Ｃ折り返し部
Ｃ′ 折り返し部
５円筒部材
５１歯車
６動力伝達補助部材
６１ラック歯
１０Ａ余長吸収装置
７円筒部材
７１粘着層
８動力伝達補助部材
１０Ｂ余長吸収装置
９ケース（収納部）
９１底板
９２側板
９３側板
９４端板
９Ａ開放部

Claims

給電用に配索されるワイヤハーネスに対して該ワイヤハーネスの移動端の移動に伴って該ワイヤハーネスの弛みとなる余長部分を吸収する余長吸収装置であって、
前記ワイヤハーネスの前記移動端に対する他方の端部である固定端と固定関係にあり、前記ワイヤハーネスの前記余長部分を納める収納部と、
前記ワイヤハーネスにおける前記移動端と前記固定端との間の側部に対向して配置され、該ワイヤハーネスの長手方向と交差する軸を中心として回転可能な回転部材と、
前記回転部材に回転力を与える回転動力部材と、
を備え、
前記回転部材の外周の回転力を前記ワイヤハーネスにおける前記側部に加えることにより、一回転方向では該ワイヤハーネスの前記回転部材から前記固定端までの部分の少なくとも一部を前記収納部に送り込んで納めるようにし、他回転方向では納められた前記ワイヤハーネスを前記収納部から送り出すようにしたことを特徴とする余長吸収装置。
前記ワイヤハーネスと前記回転部材との間に介在されて該ワイヤハーネスの側部に沿って配置されるとともに、前記ワイヤハーネスより高い剛性を有し、前記回転部材の回転力を受けて該回転力を前記ワイヤハーネスに伝達する動力伝達補助部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の余長吸収装置。
前記回転部材の側面に歯車が形成されるとともに、前記動力伝達補助部材にラック歯が形成され、前記回転部材の歯車と前記動力伝達補助部材のラック歯との歯合により該回転部材の回転力を該動力伝達補助部材に伝達することを特徴とする請求項２に記載の余長吸収装置。
前記回転部材及び／または前記動力伝達補助部材に、該回転部材と該動力伝達補助部材とを粘着及び剥離を可能とする粘着層が設けられ、該回転部材と該動力伝達補助部材との粘着により該回転部材の回転力を該動力伝達補助部材に伝達することを特徴とする請求項２に記載の余長吸収装置。
前記収納部の内側面と前記回転部材との間に前記ワイヤハーネスを介在させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の余長吸収装置。