JP6640255B2 - 湾曲規制部材及び給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材及びそのような湾曲規制部材が適用された給電装置に関する。

上述した従来の湾曲規制部材として、例えば特許文献１に示すものが提案されている。図９は、特許文献１に示す湾曲規制部材１０である。同図に示すように、湾曲規制部材１０は、ワイヤハーネス２０に沿って配置され、ワイヤハーネス２０が基準半径以下の曲率半径で湾曲しないように規制する部材である。湾曲規制部材１０は、基準半径で湾曲する複数の湾曲部１１と、湾曲部１１を連結する連結ヒンジ１２（連結部）と、を備えている。複数の湾曲部１１は、ワイヤハーネス２０に沿って並べられ、断面略Ｕ字状に形成されている。連結ヒンジ１２は、湾曲部１１の湾曲形状外側を連結するように設けられている。

上述した従来の湾曲規制部材１０によれば、図９に示すように、湾曲規制部材１０が湾曲する際に、隣接する湾曲部１１同士が当接し、幅方向に荷重がかかると、湾曲部１１同士が幅方向にズレてしまい、連結ヒンジ１２が破損する恐れがあった。

特開２０１６−１３６８０９号公報

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、連結部の破損を低減することができる湾曲規制部材及び当該湾曲規制部材を備えた給電装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様である湾曲規制部材は、ワイヤハーネスに沿うように配列された複数の部材片と、隣り合う前記部材片同士を連結する可撓性の連結部と、を備え、前記隣り合う部材片同士が接触することにより所定の平面上での前記ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材であって、前記部材片には各々、前記ワイヤハーネスの長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる方向に窪む凹部と、前記長手方向の他方側に隣接する部材片に設けられた前記凹部内に挿入される凸部と、が設けられ、前記凹部は、前記長手方向、及び、前記平面に対し垂直な高さ方向、の双方向に垂直な幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる斜面が設けられ、前記凸部は、前記幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の他方側に隣接する部材片に近づく斜面が設けられていることを特徴とする。

また、前記連結部及び前記凹部の頂点間の前記幅方向の距離と、前記連結部及び前記凸部の頂点間の幅方向の距離と、が同じであってもよい。

また、本発明の一態様である給電装置は、車体とスライド部材を有する車両において、前記車体と前記スライド部材とを電気的に接続する給電装置であって、前記車体と前記スライド部材との間に配索されるワイヤハーネスと、前記ワイヤハーネスに沿うように配列された上記湾曲規制部材と、を備えたことを特徴とする。

以上説明したように上記態様によれば、隣り合う部材片にはそれぞれ凹部と凸部とが設けられている。これにより、隣り合う部材同士が幅方向にずれると、凹部と凸部とが当接して、隣り合う部材片同士が幅方向にズレることを抑制できる。また、このとき凹部と凸部の幅方向に対して傾いた斜面同士が当接するため、多少のズレが許容される。このため、連結部が曲がって引っ張り応力が低減されるため、連結部の破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材が適用された給電装置を示す図である。 図１に示す湾曲規制部材の斜視図である。 図１に示す湾曲規制部材の平面図である。 図１に示す湾曲規制部材を構成する複数の部材片のうち１つを代表として示す斜視図である。 図３のＩ−Ｉ線断面図である。 図１に示す湾曲規制部材において、幅方向の連結部側を内側とした湾曲は可能となっている様子を示す図である。 図１に示す湾曲規制部材において、幅方向の連結部側を外側とした湾曲は制限されている様子を示す図である。 比較例における湾曲規制部材の部分拡大図である。 従来の湾曲規制部材の問題を説明するための説明図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材及び給電装置について説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる湾曲規制部材が適用された給電装置を示す図である。本実施形態の給電装置１は、車両５に搭載される。給電装置１は、車体６０側に配置された不図示の電源からスライドドア５０（スライド部材）に配置された不図示の電子機器へとワイヤハーネス１１０を介して電力を供給する装置である。尚、この図１では、図中右側が車両５の前側に相当し、図中左側が車両５の後側に相当し、図中上側が車両５の外側に相当し、図中下側が車両５の内側に相当する。即ち、図中Ｘ方向が車両５の左右方向であり、Ｙ方向が車両５の前後方向であり、Ｚ方向が車両５の上下方向である。

給電装置１は、ワイヤハーネス１１０、コルゲートチューブ１２０、湾曲規制部材１３０、ドア側保持部１４０及び車体側保持部１５０を備えている。ワイヤハーネス１１０は、複数本の電線１１１が束ねられてなる。ワイヤハーネス１１０は、樹脂製の可撓性チューブであるコルゲートチューブ１２０に、ワイヤハーネス１１０における車体６０とスライドドア５０との間の部分が通されている。

電線１１１としては、電力を供給するための電源線だけでなく、車体６０に設けられた不図示の制御手段とスライドドア５０に設けられた不図示の電子機器との間で電気信号を授受するための信号線を含めてもよい。湾曲規制部材１３０は、コルゲートチューブ１２０の内面と、ワイヤハーネス１１０との間に、ワイヤハーネス１１０を周方向に囲んでワイヤハーネス１１０に沿うように配置される。湾曲規制部材１３０については、後で詳細に説明する。

コルゲートチューブ１２０のスライドドア５０側の一端は、Ｚ方向に沿ったドア側揺動軸１４１を中心としてＸＹ平面上で揺動自在にドア側保持部１４０に保持されている。ドア側保持部１４０は、スライドドア５０に固定されている。ドア側保持部１４０に設けられたドア側揺動軸１４１は、スライドドア５０と平行でかつスライドドア５０の開閉方向Ｄ１１（車両５の前後方向であるＹ方向）と直交する軸となっている。

ドア側保持部１４０によるコルゲートチューブ１２０の保持により、ワイヤハーネス１１０は、そのスライドドア５０側の一部がドア側揺動軸１４１回りにＸＹ平面上で揺動自在に保持されている。ワイヤハーネス１１０におけるスライドドア５０側は、コルゲートチューブ１２０のスライドドア５０側の一端から出ている。さらに、ワイヤハーネス１１０は、ドア側保持部１４０の内部の不図示の通路を通ってこのドア側保持部１４０からも出た後に、スライドドア５０の電気機器へと延びている。

他方、コルゲートチューブ１２０の車体６０側の一端は、Ｚ方向に沿った車体側揺動軸１５１を中心としてＸＹ平面上で揺動自在に車体側保持部１５０に保持されている。車体側保持部１５０は、車体６０に固定されている。車体側保持部１５０に設けられた車体側揺動軸１５１は、スライドドア５０と平行かつスライドドア５０の開閉方向Ｄ１１と直交する軸となっている。

車体側保持部１５０によるコルゲートチューブ１２０の保持により、ワイヤハーネス１１０は、その車体６０側の一部が車体側揺動軸１５１回りにＸＹ平面上で揺動自在に保持されている。ワイヤハーネス１１０における車体６０側は、コルゲートチューブ１２０の車体６０側の一端から出て、さらに、車体側保持部１５０の内部の不図示の通路を通ってこの車体側保持部１５０からも出た後に、車体６０における不図示の電源や制御手段へと延びている。

スライドドア５０の全閉時には、図１に示されているように、車体側保持部１５０に対してドア側保持部１４０が車両５の前方側に位置している。そして、コルゲートチューブ１２０、即ち、その内部のワイヤハーネス１１０は、車体側保持部１５０とドア側保持部１４０との間で略直線状態に延びている。

スライドドア５０が車両５の後方へと向かう開方向Ｄ１１１に開かれるときには、その当初の段階で、コルゲートチューブ１２０のスライドドア５０側の一端が次のように揺動する。即ち、スライドドア５０が全閉時には、コルゲートチューブ１２０のスライドドア５０側の一端は、ドア側揺動軸１４１よりも車体側保持部１５０側（後側）に配置されている。スライドドア５０を開くと、上記一端は、ＸＹ平面上でドア側揺動軸１４１を中心として前側に揺動し、スライドドア５０の半開時には、ドア側揺動軸１４１よりも車体側保持部１５０から離れた側（前側）に配置される。ドア側保持部１４０には、このような揺動を促すべくコイルバネが設けられている。このコイルバネは、コルゲートチューブ１２０のスライドドア５０側の一端を付勢方向Ｄ１２に付勢する。

スライドドア５０開放の初期段階における上記のような揺動により、その後のスライドドア５０の開方向Ｄ１１１への移動中、即ち、スライドドア５０の半開時には、コルゲートチューブ１２０の内部のワイヤハーネス１１０は次のように湾曲する。即ち、ワイヤハーネス１１０は、図１に示されているように、車体側保持部１５０からドア側保持部１４０へと、車両５の前側に凸にＸＹ平面上でＵ字形状を描いて車体６０の外側へと向かうように曲げられて湾曲する。

尚、以下では特に断らずに、コルゲートチューブ１２０の内部のワイヤハーネス１１０を単にワイヤハーネス１１０と呼ぶことがある。

スライドドア５０の開方向Ｄ１１１への移動中は、ワイヤハーネス１１０のＵ字形状におけるスライドドア５０側の腕が、ドア側保持部１４０での付勢方向Ｄ１２の付勢により車両５の前側へと直線状に延ばされる。これら各部の振る舞いと、後述する湾曲規制部材１３０の働きとにより、スライドドア５０の移動中におけるワイヤハーネス１１０のＸＹ平面上でのＵ字形状が整えられる。

スライドドア５０が開方向Ｄ１１１に移動するにつれて、ワイヤハーネス１１０の、Ｕ字形状におけるスライドドア５０側の腕が伸長し車体６０側の腕が短縮する。そして、車体６０側の腕がある程度短くなった段階で、ワイヤハーネス１１０の車体６０側の一端が、車両５の後側へと搖動方向Ｄ１５に揺動する。その後は、この状態のまま、スライドドア５０が開方向Ｄ１１１に移動して全開状態へと達する。

スライドドア５０がこの全開状態から閉方向Ｄ１１２に閉じられる際には、ワイヤハーネス１１０は、上述したスライドドア５０が開かれるときとは逆の動作を辿る。まず、その初期段階で、ワイヤハーネス１１０の車体６０側の一端が上記の搖動方向Ｄ１５とは逆方向に揺動することで、ワイヤハーネス１１０がＸＹ平面上でＵ字形状となる。その後、スライドドア５０が閉方向Ｄ１１２に移動を続けてＵ字形状におけるスライドドア５０側の腕がある程度短くなった段階で、ワイヤハーネス１１０のスライドドア５０側の一端が次のように揺動する。即ち、この段階で、ワイヤハーネス１１０のスライドドア５０側の一端が、ドア側保持部１４０での付勢に抗して、その付勢方向Ｄ１２とは逆側に、車両５の後方側へと揺動する。その後は、この状態のまま、スライドドア５０が閉方向Ｄ１１２に移動して、ワイヤハーネス１１０が直線状態に延ばされつつ全閉状態へと達する。

ここで、車体６０のフロアにおけるスライドドア５０側の端部は、一段低くなって、搭乗者が搭乗時に足を掛けるステップ６１となっている。スライドドア５０の開閉時には、上記のようにＵ字形状となったワイヤハーネス１１０の車体６０側の腕がＸＹ平面上でステップ６１の近傍を通る。

このとき、一般に、車両のスライドドアに取り付けられる給電装置の分野では、スライドドアの開閉時にワイヤハーネスが湾曲するときの車体側への膨らみについては抑えたいとの要望がある。そこで、本実施形態では、ワイヤハーネス１１０を車体６０側へとこのように膨らませるような湾曲を規制するために、ワイヤハーネス１１０に沿うように配置される湾曲規制部材１３０が設けられている。この湾曲規制部材１３０は、ワイヤハーネス１１０について、ＸＹ平面上での湾曲を制限する。そして、湾曲規制部材１３０は、幅方向Ｄ１３の一方側（本実施形態では、車体５の後方側）が内側となるような湾曲を許容する。他方、幅方向Ｄ１３の他方側（本実施形態では、車体５の前方側）が内側となるような湾曲については、所定の限界状態以上の湾曲を規制する。なお、幅方向Ｄ１３は、ワイヤハーネス１１０の長手方向Ｄ１４及びＸＹ平面と垂直な高さ方向であるＺ方向の双方に直交する方向である。

図２及び図３は、図１に示す湾曲規制部材の斜視図及び平面図である。図４は、図１に示す湾曲規制部材１３０を構成する複数の部材片１３１のうち１つを代表例として示す斜視図である。図５は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。

この湾曲規制部材１３０は、図５に示されているように、コルゲートチューブ１２０の内面と、ワイヤハーネス１１０との間に、ワイヤハーネス１１０を周方向に囲んでワイヤハーネス１１０に沿わされて、その湾曲を誘導するように配置される。湾曲規制部材１３０は、コルゲートチューブ１２０と略同じ長さを有している。

湾曲規制部材１３０は、ワイヤハーネス１１０に沿うように配列された複数の部材片１３１と、隣り合う部材片１３１同士を連結する可撓性の連結部１３２と、を備えている。本実施形態では、複数の部材片１３１及び連結部１３２が、樹脂によって互いに一体に成型されている。複数の部材片１３１は、ワイヤハーネス１１０の長手方向Ｄ１４に沿って並べて設けられている。複数の連結部１３２は、複数の部材片１３１の湾曲形状の内側に位置するように、ワイヤハーネス１１０に沿って配置される可撓性部材である。隣り合う部材片１３１は、連結部１３２のみによって連結されている。これにより、隣り合う部材片１３１の一方に対して他方が連結部１３２を中心として揺動自在となる。

複数の部材片１３１それぞれは、この図２〜図５に代表例が示されているように、ワイヤハーネス１１０を相互間に挟むように互いに対向する一対の対向壁１３１１と、それら一対の対向壁１３１１同士を繋ぐ結合壁１３１２と、を備えている。各部材片１３１は、これら３つの壁により、ワイヤハーネス１１０の長手方向Ｄ１４と交差する断面の形状が、図５に示されているように略Ｃ字状に形成されている。

一対の対向壁１３１１はＺ方向に対向して設けられている。一対の対向壁１３１１それぞれは、図３及び図４に示されているように平面視で略Ｔ字状を有している。ワイヤハーネス１１０の長手方向Ｄ１４に延びたＴ字の横棒に対応する部分が幅広に形成され、幅方向Ｄ１３に伸びたＴ字の縦棒に対応する部分が幅狭にかつ短めに形成されている。Ｔ字状の各対向壁１３１１における幅狭の部分の根本が結合壁１３１２に繋がっている。結合壁１３１２は、この幅狭の部分同士を繋いで、Ｚ方向に沿って立設されている。

一対の対向壁１３１１には、長手方向Ｄ１４の一方側に隣接する部材片１３１に向かって突出する第１突出部１３１１Ａと、長手方向Ｄ１４の他方側に隣接する部材片１３１に向かって突出する第２突出部１３１１Ｂ（凸部）と、が設けられている。第１突出部１３１１Ａには、一方側に隣接する部材片１３１から離れる方向に窪む凹部１３１１Ｃが設けられている。凹部１３１１Ｃは、長手方向Ｄ１４、及び、ＸＹ平面に対して垂直な高さ方向であるＺ方向、の双方に垂直な幅方向Ｄ１３の両端から離れるに従って長手方向Ｄ１４の一方に隣接する部材片１３１から離れる平面状の斜面が設けられている。

第２突出部１３１１Ｂの先端は、幅方向Ｄ１３から離れるに従って長手方向Ｄ１４の他方に隣接する部材片１３１に近づく平面状の斜面が設けられている。

図６は、湾曲規制部材１３０が、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を内側とした湾曲は可能となっている様子を示す図である。図７は、湾曲規制部材１３０が、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を外側とした湾曲が制限されている様子を示す図である。

幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を内側とした湾曲については、図６に示されているように、複数の部材片１３１のうち湾曲箇所において隣接するもの同士が離隔しつつ連結部１３２が曲がることで、湾曲規制部材１３０が湾曲可能となっている。これにより、ワイヤハーネス１１０は、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を内側とした湾曲が許容される。

他方、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を外側とした湾曲については、図７に示されているように、複数の部材片１３１のうち湾曲箇所において隣接するもの同士が近づいて互いに当接することで、限界状態以上には湾曲規制部材１３０が湾曲不能となっている。この湾曲箇所において隣接するもの同士が互いに長手方向Ｄ１４に当接した状態が、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を外側とした湾曲における限界状態である。湾曲規制部材１３０は、この限界状態以上に幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を外側として湾曲することができない。これにより、ワイヤハーネス１１０は、幅方向Ｄ１３の連結部１３２側を外側とした湾曲については、湾曲規制部材１３０における限界状態以上に曲がるような湾曲が規制されることとなる。

なお、このとき、隣り合う部材片１３１の第２突出部１３１１Ｂが凹部１３１１Ｃ内に挿入され、第１突出部１３１１Ａに形成された凹部１３１１Ｃの斜面と第２突出部１３１１Ｂの斜面と、が当接する。凹部１３１１Ｃ及び第２突出部１３１１Ｂの斜面は、長手方向Ｄ１４、幅方向Ｄ１３の双方に対して傾いている。

これにより、図７に示すように、湾曲規制部材１３０に対して幅方向Ｄ１３に荷重がかかっても、隣り合う部材片１３１の第１突出部１３１１Ａの凹部１３１１Ｃと第２突出部１３１１Ｂとが幅方向Ｄ１３に接触して、部材片１３１同士が幅方向Ｄ１３にズレることを抑制することができる。このため、湾曲規制部材１３０の剛性を高めることができる。

また、凹部１３１１Ｃと第２突出部１３１１Ｂの斜面同士が当接するため、多少のズレが許容される。このため、連結部１３２が曲がって引っ張り応力が低減されるため、連結部１３２の破損を抑制することができる。

上述した効果について、図８に示す比較例と比較して詳細に説明する。なお、図８において、図１〜図７に示す本実施形態と同等の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。比較例の部材片１３１の対向壁１３１１には、第３突出部１３１１Ｄと、第４突出部１３１１Ｅと、が設けられている。第３突出部１３１１Ｄは、部材片１３１の湾曲形状の内側から長手方向Ｄ１４の一方側に隣接する部材片１３１に向かって突出している。第４突出部１３１１Ｅは、部材片１３１の湾曲形状の外側から長手方向Ｄ１４の他方側に隣接する部材片１３１に向かって突出している。

上述した比較例も、本実施形態と同様に、湾曲規制部材１３０に対して幅方向Ｄ１３に荷重がかかっても、隣り合う部材片１３１の第３突出部１３１１Ｄと第４突出部１３１１Ｅとが幅方向Ｄ１３に接触して、部材片１３１同士が幅方向Ｄ１３にズレることを抑制することができる。しかしながら、比較例では、第３突出部１３１１Ｄ及び第４突出部１３１１Ｅの接触面が幅方向Ｄ１３と垂直である。このため、第３突出部１３１１Ｄ及び第４突出部１３１１Ｅが接触した位置から部材片１３１同士が幅方向Ｄ１３に全くずれないため、連結部１３２に応力がかかってしまう。

これに対して、本実施形態では、凹部１３１１Ｃと第２突出部１３１１Ｂの接触面が斜面であり、幅方向Ｄ１３に対して傾いているため、凹部１３１１Ｃと第２突出部１３１１Ｂが接触しても幅方向Ｄ１３のズレが多少許容される。このため、連結部１３２が曲がってつっぱり応力が低減されるため、連結部１３２の破損を抑制することができる。

また、上述した湾曲規制部材１３０は、図６及び図７に示すように、連結部１３２及び凹部１３１１Ｃの頂点間の幅方向Ｄ１３の距離Ｌ１と、連結部１３２及び第２突出部１３１１Ｂの頂点間の幅方向Ｄ１３の距離Ｌ２と、が同じに設けられている。これにより、湾曲が所定の限界状態以上になり、凹部１３１１Ｃ内に第２突出部１３１１Ｂが挿入して互いに接触する際に、連結部１３２に余計な応力が加わりにくくなり、連結部１３２の破損を抑制することができる。

なお、上述した実施形態によれば、湾曲規制部材１３０は、図６及び図７に示すように、距離Ｌ１、Ｌ２を同じにしていたが、これに限ったものではない。距離Ｌ１、Ｌ２は異なっていてもよい。

また、上述した実施形態によれば、連結部１３２は、隣り合う部材片１３１の幅方向Ｄ１３の一方側の端部同士を連結するように設けられていたが、これに限ったものではない。隣り合う部材片１３１の幅方向Ｄ１３中央部同士を連結するように設けてもよい。

また、上述した実施形態によれば、スライド部材としては、スライドドア５０を例に挙げて説明していたが、これに限ったものではない。スライド部材としては、スライドシートであってもよい。

また、上述した実施形態によれば、凹部１３１１Ｃは、１つの部材片１３１に対して１つ設けられていたが、これに限ったものではない。凹部１３１１Ｃは、１つの部材片１３１に対して２以上設けてもよい。この場合、第２突出部１３１１Ｂの先端に、これら２以上の凹部１３１１Ｃにそれぞれ挿入される凸部を複数設ければよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 給電装置
５ 車両
５０ スライド部材
６０ 車体
１１０ ワイヤハーネス
１３０ 湾曲規制部材
１３１ 部材片
１３２ 連結部
１３１１Ｂ 第２突出部（凸部）
１３１１Ｃ 凹部
Ｄ１３ 幅方向
Ｄ１４ 長手方向
Ｌ１ 距離（連結部及び凹部の頂点間の幅方向の距離）
Ｌ２ 距離（連結部及び凸部の頂点間の幅方向の距離）
Ｚ 上下方向（高さ方向）

Claims (3)

1. ワイヤハーネスに沿うように配列された複数の部材片と、
   隣り合う前記部材片同士を連結する可撓性の連結部と、を備え、
   前記隣り合う部材片同士が接触することにより所定の平面上での前記ワイヤハーネスの湾曲を規制する湾曲規制部材であって、
   前記部材片には各々、前記ワイヤハーネスの長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる方向に窪む凹部と、前記長手方向の他方側に隣接する部材片に設けられた前記凹部内に挿入される凸部と、が設けられ、
   前記凹部は、前記長手方向、及び、前記平面に対し垂直な高さ方向、の双方向に垂直な幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の一方側に隣接する部材片から離れる斜面が設けられ、
   前記凸部は、前記幅方向の両端から離れるに従って前記長手方向の他方側に隣接する部材片に近づく斜面が設けられていることを特徴とする湾曲規制部材。
2. 前記連結部及び前記凹部の頂点間の前記幅方向の距離と、前記連結部及び前記凸部の頂点間の幅方向の距離と、が同じであることを特徴とする請求項１に記載の湾曲規制部材。
3. 車体とスライド部材を有する車両において、前記車体と前記スライド部材とを電気的に接続する給電装置であって、
   前記車体と前記スライド部材との間に配索されるワイヤハーネスと、
   前記ワイヤハーネスに沿うように配列された請求項１又は２に記載の湾曲規制部材と、を備えたことを特徴とする給電装置。

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