JP6696446B2 - 防水カバー及びワイヤーハーネス - Google Patents

Description

本発明は、電線を保護する保護管における防水カバー、及び防水カバーを備えるワイヤーハーネスに関する。

電線は、水の侵入または粉塵等からの保護のため、保護管で覆われる。電線は、様々な態様で配索されるため、保護管は、構造の異なる複数種の管の連結体として構成される。例えば、保護管は、電線の中間部を保護する外装材と、外装材と電線のコネクタとの間を保護するゴム製の防水カバーとを備える。保護管は、電線において一方端のコネクタと他方端のコネクタとの間の部分を密封する。このため、温度や気圧変化等により、保護管の内外圧力差が拡大することがある。内外圧力差の拡大を抑制するため、防水カバーには通気装置が設けられる。通気装置には、通気性をもちながら、防水・防塵機能を持つ通気フィルタが設けられている（特許文献１参照）。

特開２０１３−２４１１４３号公報

ところで、保護管の防水カバーにこのような通気装置を設けると部品点数が増大する。このような観点から、従来の防水カバーには改善の余地がある。

（１）上記課題を解決する防水カバーは、電線を保護する保護管の外装材に接続される防水カバーであって、空気が通過可能な通気部を有し、前記通気部は、前記防水カバーを構成する壁を貫くように設けられて接触し合う一対の接触面を有し、前記保護管の内外の気圧差が生じることに基づいて前記通気部が変形することにより一対の前記接触面が離間する。
この構成によれば、従来構造に比べて少ない部品構成で、保護管内の気圧を調整できる。

（２）上記防水カバーにおいて、前記接触面を含む接触部は、前記防水カバーにおいて前記接触部周辺の部分よりも薄い。
この構成によれば、接触部がその周辺に比べて変形し易いため、一対の接触面を離間させることが可能な気圧差を小さくできる。

（３）上記防水カバーにおいて、前記通気部を囲む肉厚部が設けられ、前記肉厚部の厚幅は、前記防水カバーにおいて前記肉厚部の外側の壁の厚幅よりも大きい。
防水カバーが曲げられると通気部が変形して一対の接触面が離間する虞がある。この点、上記構成によれば、通気部は肉厚部で囲まれているため、通気部の周囲が変形することに伴って肉厚部内にある通気部が変形することが抑制される。

（４）上記防水カバーはゴム製またはエラストマ製である。
この構成によれば、外装材と防水カバーとを密着させることができるため、外装材と防水カバーとの間の隙間から水が侵入することを抑制できる。
（５）課題を解決するワイヤーハーネスは、上記いずれかの防水カバーを含む保護管と、前記保護管に挿通する電線とを備える。

上記防水カバー及びワイヤーハーネスは、従来構造に比べて、少ない部品点数で構成できる。

ワイヤーハーネスの模式図。 通気部の平面図。 図２のＡ−Ａ線に沿う通気部の断面図。 図２のＢ−Ｂ線に沿う、閉口時の通気部の断面図。 図２のＢ−Ｂ線に沿う、開口時の通気部の断面図。 通気部の第１変形例の平面図。 通気部の第２変形例の断面図。 通気部の第３変形例の断面図。

図１〜図５を参照して、ワイヤーハーネス１について説明する。
ワイヤーハーネス１は、２個または３個以上の電気装置を電気的に繋ぐ。例えば、電気装置としては、車両駆動モータ、車両に搭載される各種電装品のモータ、電源装置、等が挙げられる。

図１に示されるように、ワイヤーハーネス１は、樹脂で被覆された１または複数の電線２と、電線２の端部に取り付けられるコネクタ３と、電線２を保護する保護管１０とを備える。保護管１０は、飛翔物や水等から電線２を保護する。例えば、保護管無しで電線２が車両に搭載されると、走行時に飛び石（飛翔物）が電線２に当たり被膜に傷が付くおそれがある。このような電線２の損傷等を抑制する目的で、電線２は、保護管１０で保護される。

保護管１０は、電線２を覆う管状の外装材１１と、コネクタ３と外装材１１との間に掛け渡されるように取り付けられた管状の防水カバー１２とを備える。防水カバー１２は、外装材１１の端部を被覆するようその端部に取り付けられる。この防水カバー１２は、電線２において外装材１１に覆われない部分を覆う。なお、防水カバー１２は、グロメットとも呼ばれる。外装材１１は、例えば、可撓性を有するコルゲート管や撓み難い剛性管により構成される。外装材１１と防水カバー１２とはバンドやテープ等で締結される。また、防水カバー１２とコネクタ３とはバンドやテープ等で締結される。

防水カバー１２は、少なくともバンドやテープ等で締結される部分がゴムまたはエラストマで構成される。ゴムの種類及びエラストマの種類は限定されないが、耐薬品性、例えば凍結防止剤（例えば塩化カルシウム）に対する耐性が高いものが好ましい。実施形態では、防水カバー１２全体がエラストマ（例えば、ポリアミド系エラストマ）で形成される。

図２に示されるように、保護管１０には、内圧を調整するための通気部２０が設けられる。ここで、保護管１０において外装材１１と防水カバー１２とは、水密に締結され、かつ防水カバー１２とコネクタ３とが水密に締結されており、保護管１０の内外が隔離されている。このため、保護管１０の内外において圧力差が拡大するおそれがあり、内外圧力差が拡大すると、保護管１０が膨張または変形し、その劣化が増進するおそれがある。そこで、このような圧力差の拡大を抑制するために、保護管１０には通気部２０が設けられている。

通気部２０は、空気が通過可能であり、水の侵入を阻止する。通気部２０は、一対の接触面２２を有する。一対の接触面２２は、防水カバー１２を構成する壁１２ａを貫くように設けられて接触し合う。具体的には、一対の接触面２２は、離間可能に水密に密着する。

図３に示されるように、接触面２２は、防水カバー１２を構成する壁１２ａの外面との境界である外縁２２ａと、防水カバー１２を構成する壁１２ａの内面との境界である内縁２２ｂと、外縁２２ａと内縁２２ｂとを接続する一方端の第１端２２ｃと、外縁２２ａと内縁２２ｂとを接続する他方端の第２端２２ｄとを有する。第１端２２ｃ及び第２端２２ｄは、壁１２ａの厚さ方向に延びる。外縁２２ａと内縁２２ｂとの間の距離すなわち接触面２２の幅寸法の最も薄いところは、水の侵入を阻止することができる程度に厚い。このような接触面２２は、例えば、壁１２ａを切り裂くようにして形成される。

このような一対の接触面２２は、保護管１０の内外の気圧差が生じることに基づいて通気部２０が変形して離間する。すなわち、接触面２２を含む部分（以下、「接触部２１」。図２の２点鎖線で囲まれた部分。）は、気圧差に基づいて弾性変形する。なお、接触部２１は、防水カバー１２の壁１２ａの一部分である。

好ましくは、接触部２１は、防水カバー１２において接触部２１周辺の部分よりも薄い。すなわち、接触部２１が、接触部２１周辺の部分よりも撓み易くなっている。これにより、通気部２０における空気の通気性を向上させている。例えば、接触部２１の厚みは、接触面２２に交差する方向において接触面２２に向かって漸次小さくなる（図４参照）。

更に好ましくは、通気部２０には、通気部２０を囲む環状の肉厚部２３が設けられる。肉厚部２３の厚幅ＬＹは、防水カバー１２において肉厚部２３の外側の壁１２ａの厚幅ＬＡよりも大きい。また、肉厚部２３の幅長ＬＸは、肉厚部２３の外側の壁１２ａの厚幅ＬＡよりも大きい（図３参照）。なお、肉厚部２３は、防水カバー１２の壁１２ａの一部である。

保護管１０の防水カバー１２は、ワイヤーハーネス１の設置において曲げられることがある。防水カバー１２が大きい曲率で曲げられると、通気部２０が変形し、接触面２２が離間し通気部２０が開口し放しになる虞がある。肉厚部２３は環状であるため、このような接触部２１の変形（例えば、曲げ変形）によっても、肉厚部２３及びその内部の形状が変形し難い。これによって、接触面２２が離間することが抑制される。

図４及び図５を参照して、通気部２０の作用を説明する。
電線２に電流が流れて保護管１０内の空気が加熱されると、保護管１０の内圧が外圧よりも高くなり保護管１０が膨張する。例えば、ワイヤーハーネス１が車両駆動用モータのインバータに接続される場合、電線２に高圧交流が印加されるため、電線２が高温になり、空気が加熱され易い。保護管１０が膨張するときは、特に、外装材１１よりも膨張し易い防水カバー１２が膨張する。接触部２１は肉薄であるため、特に変形し易い。このため、接触部２１が変形して、接触面２２が離間する。これにより、保護管１０内の空気が排出され、保護管１０の内外圧力差が小さくなる。内外圧力差が小さくなると、接触部２１が元の形状に戻り、接触面２２が閉じられる。

本実施形態に係る防水カバー１２及びワイヤーハーネス１について作用及び効果を説明する。
（１）防水カバー１２は、空気が通過可能な通気部２０を有する。通気部２０は、一対の接触面２２を有する。一対の接触面２２は、防水カバー１２を構成する壁１２ａを貫くように設けられて接触し合う。保護管１０の内外の気圧差が生じることに基づいて通気部２０が変形することにより、一対の接触面２２は離間する。この構成によれば、従来構造に比べて少ない構成部品で、保護管１０内の気圧を調整できる。
また、従来構造では、通気装置を防水カバーに取り付ける必要があった。これに対し、本構成によれば、防水カバー１２に通気部２０が一体に形成されているため、その通気部２０を防水カバー１２に取り付ける作業を省略することができる。

（２）接触面２２を含む接触部２１は、防水カバー１２において接触部２１周辺の部分よりも薄い。この構成によれば、接触部２１がその周辺（すなわち接触部２１の周囲）に比べて変形し易いため、一対の接触面２２を離間させることが可能な気圧差を小さくできる。

（３）防水カバー１２には、通気部２０を囲む肉厚部２３が設けられる。肉厚部２３の厚幅は、防水カバー１２において肉厚部２３の外側の壁１２ａの厚幅よりも大きい。
防水カバー１２が曲げられると通気部２０が変形して一対の接触面２２が離間する虞がある。この点、上記構成によれば、通気部２０は肉厚部２３で囲まれているため、通気部２０の周囲が変形することに伴って肉厚部２３内にある通気部２０が変形することが抑制される。これにより、一対の接触面２２が離間し通気部２０が開口し放し状態になることが起こり難くなる。

（４）上記防水カバー１２はゴム製またはエラストマ製である。この構成によれば、外装材１１と防水カバー１２とを密着させることができるため、外装材１１と防水カバー１２との間の隙間から水が侵入することを抑制できる。
（５）ワイヤーハーネス１は、上記いずれかの防水カバー１２を含む保護管１０と、保護管１０に挿通する電線２とを備える。このワイヤーハーネス１は、従来構造のワイヤーハーネスに比べて、部品点数が少ない。

＜その他の実施形態＞
上記防水カバー１２の構造は、上記実施形態に限定されない。
・実施形態では、通気部２０は、外装材１１とコネクタ３との間を接続する防水カバー１２に設けられるが、通気部２０が設けられる防水カバー１２は、これに限定されない。例えば、束ねられた複数の電線２が２つに分けられて別々の方向に配索される場合、電線２の分岐部分に３つ股の防水カバー１２が設けられる。このような防水カバー１２は外装材１１に接続されるものである。この種の防水カバー１２にも通気部２０が設けられ得る。

・上記実施形態では、通気部２０は、一対の接触面２２を１組有するが、一対の接触面２２の組数は限定されない。
図６に示されるように、例えば、通気部２０は、一対の接触面２２を４組備え得る。４組の接触面２２は、例えば、＋字状に配置される。また、別の形態として、通気部２０は、一対の接触面２２を２組備え得る。この場合は、各組の一対の接触面２２は、平行に配置される（図示省略）。

・上記実施形態では、通気部２０を囲む肉厚部２３は、防水カバー１２の壁１２ａにおいて外方に突出するように設けられるが、肉厚部２３は、内方に突出するように設けてもよい。
また、図７に示されるように、肉厚部２３は、防水カバー１２の壁１２ａにおいて内方及び外方の双方に突出するように設けてもよい。

・図８に示されるように、一対の接触面２２は、環状の肉厚部２３に設けてもよい。肉厚部２３は、壁１２ａの一部を構成する。一対の接触面２２は、防水カバー１２の内外を仕切る壁１２ａとしての肉厚部２３を貫くように設けられる。

１…ワイヤーハーネス、２…電線、３…コネクタ、１０…保護管、１１…外装材、１２…防水カバー、１２ａ…壁、２０…通気部、２１…接触部、２２…接触面、２２ａ…外縁、２２ｂ…内縁、２２ｃ…第１端、２２ｄ…第２端、２３…肉厚部、ＬＡ…厚幅、ＬＹ…厚幅、ＬＸ…幅長。

Claims (4)

1. 電線を保護する保護管の外装材に接続される防水カバーであって、
   空気が通過可能な通気部を有し、
   前記通気部は、前記防水カバーを構成する壁を貫くように設けられて接触し合う一対の接触面を有し、前記保護管の内外の気圧差が生じることに基づいて前記通気部が変形することにより一対の前記接触面が離間し、
   前記通気部を囲む肉厚部が設けられ、前記肉厚部の厚幅は、前記防水カバーにおいて前記肉厚部の外側の壁の厚幅よりも大きいことを特徴とする防水カバー。
2. 請求項１に記載の防水カバーにおいて、
   前記接触面を含む接触部は、前記防水カバーにおいて前記接触部周辺の部分よりも薄いことを特徴とする防水カバー。
3. 請求項１または２に記載の防水カバーにおいて、
   前記防水カバーはゴム製またはエラストマ製であることを特徴とする防水カバー。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の防水カバーを含む保護管と、前記保護管に挿通する電線とを備えることを特徴とするワイヤーハーネス。

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