JP6681026B2 - プロテクタ及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、電線の接合部に取り付けられるプロテクタ及びワイヤハーネスに関する。

従来、ハイブリッド車あるいは電気自動車等の車両に搭載されるワイヤハーネスにおいて、例えば単芯線電線と撚線電線等、屈曲性が異なる電線を接合したものが知られている。例えば下記特許文献１には、車両に搭載するにあたって柔軟性を要しない部位には単芯線電線を使用し、機器等との接続のために柔軟性を要する部位には撚線電線を使用するべく、単芯線電線と撚線電線とが接合されたワイヤハーネスが記載されている。単芯線電線と撚線電線とは、単芯線電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、撚線電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とが、両電線の延び方向と交差方向に重ね合わされて超音波溶着により接合されている。

特開２０１６−５８１３７号公報

しかしながら、上記のような構成の電線の接合部は、電線の延び方向の力に対しては強いけれども、電線の延び方向と交差する方向の力（剥がし方向の力）に対しては弱いという特性がある。そして、屈曲性が高い電線は振れやすく、この電線が振れることによって、接合部に剥がし方向の力が作用する場合がある。接合部に剥がし方向の力が作用すると、接合部の剥離を招く虞が生じるため対策が望まれていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接合部を保護することが可能なプロテクタ及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明のプロテクタは、第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを、前記第１電線及び前記第２電線の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部に取り付けられるプロテクタであり、前記第１電線の絶縁被覆と前記第２電線の絶縁被覆とにわたる本体部と、前記第２電線の絶縁被覆に対し、少なくとも前記第１電線の導体と前記第２電線の導体との重ね合わせ方向の両側に当接する当接部と、を備えているものである。

本発明のワイヤハーネスは、第１電線と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線と、前記第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを、前記第１電線及び前記第２電線の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部と、前記接合部に取り付けられた前記プロテクタと、を備えているものである。

本発明によれば、高い屈曲性を有する第２電線が振れたとしても、当接部によって、第１電線の導体と第２電線の導体とを剥がす方向の振れが止められるから、接合部を保護することができる。

本実施例におけるワイヤハーネスであって、第１電線と第２電線との接合部の近傍を拡大して示す断面図 導電線に取り付けられた状態のプロテクタを示す斜視図 第１電線と第２電線との接合部に取り付けられた状態のプロテクタを示す断面図 一対の分割体が開いた状態のプロテクタを示す展開図

本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明のプロテクタは、前記本体部が、互いに合体可能な一対の分割体を有し、前記一対の分割体の合体状態では、前記第１電線の絶縁被覆と前記第２電線の絶縁被覆とにわたる部分の全体を覆うものとされ、前記一対の分割体のうち前記合体状態において互いに当接し合う分割面の間、前記第１電線を外部に引き出す第１挿通孔の周面と前記第１電線の外周面との間、及び前記第２電線を外部に引き出す第２挿通孔の周面と前記第２電線の外周面との間をシールするシール構造を備えているものとしてもよい。
このような構成によれば、本体部の内部が液密的に密閉されるから、第１電線と第２電線との接合部を防水することができる。

＜実施例＞
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例におけるワイヤハーネスは、ハイブリッド車等の車両に搭載され、車両の後部に搭載された機器と、車両の後部に搭載された機器との間に接続されるものである。本実施例のワイヤハーネスは、複数（本実施例では２本）の導電線１０を有している。

複数の導電線１０は、車両の床下に取り付けられるシールドパイプ２０内に一括して挿通されている。シールドパイプ２０の大部分は、車両の床下に沿って前後方向に延び、シールドパイプ２０の前後両端部は、車室内に配されている。シールドパイプ２０は、金属製（例えばアルミニウムあるいはアルミニウム合金製）の長尺なパイプによって構成されている。シールドパイプ２０は、断面円形状をなすものであり、所定の配管経路に沿うように曲げ加工されている。

シールドパイプ２０の前後両端部には、編組部材２１が接続され、導電線１０の全長は、シールドパイプ２０または編組部材２１に包囲されることでノイズ遮蔽されている。編組部材２１は、導電金属素線を筒状に編み込んで形成したものであり、良好な屈曲性を有している。編組部材２１は、シールドパイプ２０の端部にかしめリング２５によってかしめ付けられている。
編組部材２１は、良好な可撓性を有する外装部材２２に包囲されて保護されている。外装部材２２は、例えば合成樹脂製のコルゲートチューブ等とされている。

外装部材２２とシールドパイプ２０との間にはグロメット２３が取り付けられている。グロメット２３はゴム材によって筒状に形成されたものであり、一端側はシールドパイプ２０に密着し、他端側は外装部材２２に密着している。グロメット２３は、結束バンド等の固定部材２４によってシールドパイプ２０及び外装部材２２に締め付けられて固定されている。

導電線１０は、第１電線１１と、第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２と、を長さ方向に接続した構成となっている。
第１電線１１は、１本の金属棒からなる導体（以後、第１導体１３と称する）を絶縁被覆１４で包囲した構成の単芯線電線とされている。第１導体１３は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金によって断面円形状に形成されている。

第２電線１２は、複数の金属素線を撚り合せてなる導体（以後、第２導体１５と称する）を絶縁被覆１６で包囲した構成の撚線電線とされている。第２導体１５は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金によって形成されている。第２電線１２の外径寸法は、第１電線１１の外径寸法よりも大きいものとなっている。

導電線１０は、第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した第１導体１３と、第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した第２導体１５とを、第１電線１１及び第２電線１２の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部１７を有している。

露出した第１導体１３の端末部には、図３に示すように、平板状に圧潰された圧潰部１８が設けられ、圧潰部１８における平坦な面が、第２導体１５との接合面１９とされている。第２導体１５は、第１導体１３の接合面１９に重ね合わされ、例えば超音波接合機によって接合される。この超音波溶着により、第１導体１３と第２導体１５との接触部位が金属間接合し、電気的接続が得られる。接合部１７は、導電線１０がシールドパイプ２０に挿通された状態では、図１に示すように、シールドパイプ２０の端面から所定距離だけ外方、言い換えると、編組部材２１の内方に位置している。なお、接合部１７は、図示しない熱収縮チューブ等の保護チューブによって覆うようにしてもよい。

ワイヤハーネスは、導電線１０の接合部１７に取り付けられるプロテクタ３０を備えている。プロテクタ３０は合成樹脂製であって、第１電線１１の絶縁被覆１４と第２電線１２の絶縁被覆１６とにわたる本体部３１と、第１電線１１に当接する第１当接部３２及び第２電線１２に当接する第２当接部３３とを備えている。

本体部３１は、図３に示すように、第１電線１１の絶縁被覆１４と第２電線１２の絶縁被覆１６とにわたる部分の全体を覆うものである。本体部３１には、第１電線１１及び第２電線１２を外部に引き出す第１挿通孔３４及び第２挿通孔３５が設けられている。

本体部３１は、図２に示すように、導電線１０の接合部１７を個別に包囲するような筒状をなす筒状部３６を複数（本実施例では２つ）備えている。各筒状部３６は略円形断面を有して直線状に延び、延び方向の両端が開口している。各筒状部３６の一端側の開口が第１挿通孔３４、他端側の開口が第２挿通孔３５とされている。

第１当接部３２及び第２当接部３３は、それぞれ第１電線１１の絶縁被覆１４及び第２電線１２の絶縁被覆１６に対し、第１導体１３と第２導体１５との重ね合わせ方向（図３では上下方向）の両側に当接するようになっている。

第１当接部３２及び第２当接部３３は、それぞれ本体部３１の内周面に突設されでいる。第１当接部３２及び第２当接部３３は、本体部３１の内周面に略垂直に立つ壁状をなし、第１当接部３２は第１挿通孔３４に位置し、第２当接部３３は第２挿通孔３５に位置している。

第１当接部３２及び第２当接部３３は、各筒状部３６の内周面に沿って第１電線１１及び第２電線１２の全周を包囲する円環状をなしている。第１当接部３２の突出端面及び第２当接部３３の突出端面は、第１電線１１及び第２電線１２の外周面に全周にわたって当接する当接面３７とされている。当接面３７は、第１電線１１及び第２電線１２のそれぞれの外形に沿う円弧状をなして前後方向に貫通する貫通孔を構成している。

本体部３１は、互いに合体可能な一対の分割体３８を備えている。一対の分割体３８は、本体部３１の筒状部３６を、軸方向と交差する方向に開くように割った形態をなしている。

各分割体３８は、図２に示すように、筒状部３６を半割りにした形態の半割り筒部３９を有している。各半割り筒部３９は、略半円形の断面形状とされている。複数の半割り筒部３９は、幅方向（軸方向と交差方向）に並んで設けられている。一対の分割体３８の合体状態では、両分割体３８の半割り筒部３９同士が閉じて筒状部３６を構成している。

各半割り筒部３９には、図４に示すように、第１当接部３２及び第２当接部３３を２分割した形態の第１半割当接部４１及び第２半割当接部４２が設けられている。第１半割当接部４１及び第２半割当接部４２は、半割り筒部３９の内周面に突設されている。第１半割当接部４１及び第２半割当接部４２の突出端面には、当接面３７を構成する凹部４３が形成されている。各凹部４３は、対応する電線の径寸法に合わせた大きさとされている。各凹部４３には、第１電線１１及び第２電線１２がそれぞれ隙間なく嵌合可能とされている。

一対の分割体３８は、ヒンジ部４４で連結されている。ヒンジ部４４は、各分割体３８の幅方向における一方の縁同士を連結している。
一対の分割体３８は、一対の分割体３８を合体状態にロックするロック構造を有している。ロック構造は、各分割体３８のヒンジ部４４とは反対側の側縁に設けられている。ロック構造は、一対の分割体３８のうち一方の側に設けられたオスロック部４５Ｍが、他方の側に設けられたメスロック部４５Ｆに挿入されて係止する構造とされている。

一対の分割体３８は、合体状態において本体部３１の内部を密閉するシール構造を有している。シール構造は、一対の分割体３８の合体状態において互いに当接し合う分割面の間をシールする割り面シール部４７と、第１挿通孔３４の周面と第１電線１１の外周面との間をシールする第１電線シール部４８と、第２挿通孔３５の周面と第２電線１２の外周面との間をシールする第２電線シール部４９とを備えている。割り面シール部４７、第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は、ゴム材によって形成され、二色成形により本体部３１と一体化されている。

割り面シール部４７は、図４に示すように、一対の分割体３８の分割面に、前後方向の全体にわたって細長く設けられている。割り面シール部４７は、隣接する半割り筒部３９の間、及び分割体３８の幅方向の両側縁に設けられている。

第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は、一対の分割体３８の合体状態において、第１電線１１及び第２電線１２のそれぞれの全周にわたって密着するものとされている。第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は、それぞれ第１当接部３２及び第２当接部３３よりも外側に位置し、第１当接部３２の外壁面、第２当接部３３の外壁面、及び本体部３１の内周面にわたって一体化している。

第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は、自然状態では、それぞれが隣接する第１当接部３２及び第２当接部３３よりも内方（筒状部３６の中心側）に突出している。第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９の中心部には、全周が閉じた略円形断面を有して筒状部３６の軸方向に貫通する第１貫通孔４８Ｈ及び第２貫通孔４９Ｈが形成されている。第１貫通孔４８Ｈの径寸法は、第１電線１１の外径寸法よりも小さく、第２貫通孔４９Ｈの径寸法は、第２電線１２の外径寸法よりも小さくされている。

第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は、いずれも２分割した形態で一対の分割体３８の双方に設けられている。各分割体３８に設けられた第１半割シール部５１及び第２半割シール部５２の突出端面には、第１貫通孔４８Ｈまたは第２貫通孔４９Ｈを構成する凹部５３が形成されている。

次に、本実施例におけるプロテクタ３０を導電線１０の接合部１７に取り付ける作業の一例を説明する。
まず、一対の分割体３８を開き状態にし、一方の分割体３８の半割り筒部３９に各導電線１０の接合部１７を嵌め込む。第１電線１１を第１半割シール部５１の凹部５３及び第１当接部３２の凹部４３に嵌め入れ、第２電線１２を第２半割シール部５２の凹部５３及び第２当接部３３の凹部４３にそれぞれ嵌め入れる。すると、第１電線１１及び第２電線１２の断面略半分がそれぞれ凹部５３及び凹部４３に隙間なく嵌合し、接合部１７が半割り筒部３９の内側に配される。

次いで、一対の分割体３８を合体状態にする。一方の分割体３８に対して他方の分割体３８を被せるようにすると、第１半割シール部５１及び第２半割シール部５２の凹部５３が第１電線１１の外周面および第２電線１２の外周面に密着するとともに第１半割シール部５１同士及び第２半割シール部５２同士が互いに密着し、また割り面シール部４７同士が密着する。さらに、第１半割当接部４１及び第２半割当接部４２の凹部４３が第１電線１１の外周面及び第２電線１２の外周面に当接するとともに、第１半割当接部４１同士及び第２半割当接部４２同士が互いに当接する。そして、ロック構造が係止し、一対の分割体３８が合体状態にロックされる。

一対の分割体３８の合体状態では、割り面シール部４７同士は弾性的に潰れて互いに密着し、第１電線シール部４８及び第２電線シール部４９は弾性的に潰れて第１電線１１及び第２電線１２の全周に密着している。これにより、分割体３８の割り面の間、第１挿通孔３４及び第２挿通孔３５からの水の侵入を防ぐことができる。

また、第２当接部３３が第２電線１２の全周に当接している。これにより、第２電線１２が振れても、第２当接部３３よりも内側の部分は振れることなく直線状に保持される。よって、接合部１７に第１導体１３と第２導体１５とを剥がす方向の力が作用することを防ぐことができる。また、第２当接部３３が、第２電線１２の全周にわたって当接しているから、導電線１０が周方向に回転しても、先述のような第２電線１２の変位を防ぐことができる。

次に、上記のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
本実施例におけるプロテクタ３０は、第１電線１１の端末部において絶縁被覆１４から露出した第１導体１３と、第１電線１１よりも高い屈曲性を有する第２電線１２の端末部において絶縁被覆１６から露出した第２導体１５とを、第１電線１１及び第２電線１２の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部１７に取り付けられるプロテクタ３０であり、第１電線１１の絶縁被覆１４と第２電線１２の絶縁被覆１６とにわたる本体部３１と、第２電線１２の絶縁被覆１６に対し、少なくとも第１導体１３と第２導体１５との重ね合わせ方向の両側に当接する第２当接部３３と、を備えている。

この構成によれば、高い屈曲性を有する第２電線１２が振れたとしても、第２当接部３３によって、第１導体１３と第２導体１５とを剥がす方向の振れが止められるから、接合部１７を保護することができる。

また、本体部３１が、互いに合体可能な一対の分割体３８を有し、一対の分割体３８の合体状態では、第１電線１１の絶縁被覆１４と第２電線１２の絶縁被覆１とにわたる部分の全体を覆うものとされ、一対の分割体３８のうち合体状態において互いに当接し合う分割面の間、第１電線１１を外部に引き出す第１挿通孔３４の周面と第１電線１１の外周面との間、及び第２電線１２を外部に引き出す第２挿通孔３５の周面と第２電線１２の外周面との間をシールするシール構造を備えている。この構成によれば、本体部３１の内部が液密的に密閉されるから、第１電線１１と第２電線１２との接合部１７を防水することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、プロテクタ３０に第１当接部３２及び第２当接部３３が設けられているが、これに限らず、第２当接部のみを有するものとしてもよい。
（２）上記実施例では、プロテクタ３０にシール構造が設けられているが、ワイヤハーネスの使用環境によってはシール構造を備えなくても良い。
（３）上記実施例では、本体部３１が第１電線１１の絶縁被覆１４と第２電線１２の絶縁被覆１６とにわたる部分の全体を覆うものとされているが、必ずしも本体部は当該部分の全体を覆うものでなくてもよく、例えば本体部は、第１電線の絶縁被覆と第２電線の絶縁被覆とにわたって直線状をなす棒状であったり、半割り筒状等であったりしてもよい。
（４）上記実施例では、筒状部３６は円筒状とされているが、これに限らず、例えば角筒状であってもよい。
（５）上記実施例では、本体部３１が接合部１７を個別に包囲する筒状部３６を有しているが、これに限らず、本体部は例えば複数の接合部を一括して包囲する筒状（平たい略長円形の筒状等）であってもよい。
（６）上記実施例では、ロック構造を例示したが、これに限らず、ロック構造は任意に変更することができる。
（７）上記実施例では、一対の分割体３８がヒンジ部４４で連結されているが、これに限らず、一対の分割体はヒンジ部で連結されていなくてもよい。
（８）上記実施例では、第２当接部３３が第２電線１２の全周に当接するものとされているが、これに限らず、第２当接部は少なくとも第１導体と第２導体との重ね合わせ方向の両側に当接するものであればよい。
（９）上記実施例では、第１導体１３が１本の金属棒からなり、第２導体１５が複数の金属素線を撚り合せてなるものとされているが、これに限らず、例えば第１導体は金属パイプ等であってもよく、また第２導体は多数の金属素線を編み込むことにより形成された編組線等であってもよい。

１１…第１電線
１２…第２電線
１３…第１導体（導体）
１４…絶縁被覆
１５…第２導体（導体）
１６…絶縁被覆
１７…接合部
３０…プロテクタ
３１…本体部
３３…第２当接部（当接部）
３４…第１挿通孔
３５…第２挿通孔
３８…分割体

Claims (2)

1. 第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを、前記第１電線及び前記第２電線の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部に取り付けられるプロテクタであり、
   前記第１電線の絶縁被覆と前記第２電線の絶縁被覆とにわたる本体部と、
   前記第２電線の絶縁被覆に対し、少なくとも前記第１電線の導体と前記第２電線の導体との重ね合わせ方向の両側に当接する当接部と、を備え、
   前記本体部が、互いに合体可能な一対の分割体を有し、
   前記一対の分割体の合体状態では、前記第１電線の絶縁被覆と前記第２電線の絶縁被覆とにわたる部分の全体を覆うものとされ、
   前記一対の分割体のうち前記合体状態において互いに当接し合う分割面の間、前記第１電線を外部に引き出す第１挿通孔の周面と前記第１電線の外周面との間、及び前記第２電線を外部に引き出す第２挿通孔の周面と前記第２電線の外周面との間をシールするシール構造を備えているプロテクタ。
2. 第１電線と、
   前記第１電線よりも高い屈曲性を有する第２電線と、
   前記第１電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体と、前記第２電線の端末部において絶縁被覆から露出した導体とを、前記第１電線及び前記第２電線の延び方向と交差方向に重ね合わせて接合した接合部と、
   前記接合部に取り付けられた請求項１に記載のプロテクタと、
   を備えているワイヤハーネス。

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