JP6856494B2

JP6856494B2 - ワイヤハーネス及びその製造方法

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Publication number: JP6856494B2
Application number: JP2017206537A
Authority: JP
Inventors: 勇人伊藤; 義朗塩野目; 隆志大栗; 大森　仁; 仁大森
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: JP2019077365A; US20190123532A1; CN109703486A; CN109703486B; DE102018217851A1; US10361545B2

Description

本発明は、ワイヤハーネス及びその製造方法に関する。

従来から、ハイブリッド自動車および電気自動車等の電気駆動系を構成する各種機器（バッテリ、インバータ及びモータ等）の間を繋ぐべく、電磁ノイズ等を遮断する機能を有するシールド部材によってシールド機能を付与した電線（いわゆるシールド電線）を用いたワイヤハーネスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１７１９５２号公報

ところで、上記ワイヤハーネスは、複数の電線を金属製パイプに挿通させ、ブラケットなどによって車体の複数箇所に固定されて車体に配索される。このため、車体への配索に手間を要し、配索作業性の改善が望まれている。

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、配索作業性に優れたワイヤハーネス及びその製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、下記（１）〜（２）
を特徴としている。
（１）車体に配索されるワイヤハーネスであって、
電線と、前記電線が挿通された状態で屈曲する金属製のパイプと、前記車体に組み付けられることになる配管と、前記パイプと前記配管とを共締めする固定部材と、を備え、
前記パイプは、
屈曲後の形状を自ら保持可能な剛性を有し、当該パイプの延在方向における複数箇所において前記配管の屈曲に合わせて同じ向きに屈曲する複数の屈曲部を有し、且つ、前記複数の前記屈曲部同士の間において前記配管の延びる形状に合わせて延びることにより、前記配管に沿う形状を有し、
当該ワイヤハーネスは、
前記パイプと前記配管とが前記固定部材によって束ねられて密接するように一体化した状態にて前記車体に一括して組み付け可能な組立体であり、
前記固定部材は、前記パイプ及び前記配管の周囲を一括して覆う、
ことを特徴とするワイヤハーネス。
（２）前記パイプを前記車体の導電部に固定する導電性を有する結束部材を、更に備え
る、
ことを特徴とする（１）に記載のワイヤハーネス。

上記（１）の構成のワイヤハーネスによれば、車体に組み付けられる配管に沿わせて容易に一体化させることができる。そして、この配管に一体化させた状態で配管を車体に組み付けることで、車体に対して容易に配索することができる。
また、パイプが屈曲されて配管に沿う形状に形成され、その形状を自ら保持しているので、少ない固定箇所で配管へ固定することができ、固定部材の数量を削減して低コスト化及び固定作業性の向上が図れる。
しかも、パイプが屈曲後の形状を自ら保持可能な高い剛性を有するので、配管の剛性を下げることができ、配管のコストを抑えることができる。
また、金属製のパイプによって電線が覆われることになるため、電線に対して適正にシールド機能を付与できる。具体的には、電線から放たれる電磁ノイズを遮断しつつ、電線が車両の床下に配索される場合における飛び石などによる外部からの衝撃から電線を保護できる。
更に、電線が挿通されたパイプが固定部材によって配管に固定されて一体化されているので、配管を車体に組み付けると同時にワイヤハーネスの配索作業が完了する。したがって、ワイヤハーネスの配索作業性を大幅に向上させることができる。
上記（２）の構成のワイヤハーネスによれば、導電性を有する結束部材によってパイプを車体の導電部に固定することで、パイプが遮断した電磁ノイズを、パイプ自身を通過させた後に結束部材を経て車体の導電部に向けて放出できる。よって、例えば、コネクタ等に電磁ノイズの放出のための専用の機構（アース機構・シェル機構）を設ける必要がない。その結果、ワイヤハーネスの部品点数を削減でき、ワイヤハーネスの製造を容易化しつつ低コスト化できる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスの製造方法は、下
記（３）を特徴としている。
（３）前記ワイヤハーネスは、
電線と、前記電線が挿通された状態で屈曲する金属製のパイプと、前記車体に組み付けられることになる配管と、前記パイプと前記配管とを共締めする固定部材と、を有し、
当該製造方法は、
電線が挿通された金属製のパイプを屈曲させる工程であって、前記パイプの延在方向における複数箇所において前記配管の屈曲に合わせて同じ向きに屈曲する複数の屈曲部を設けることにより、前記配管に沿う形状を有するように、前記パイプを屈曲させる工程と、
屈曲させた前記パイプと前記配管とを前記固定部材によって共締めして密接するように一体化し且つ前記固定部材によって前記パイプ及び前記配管の周囲を一括して覆う工程と、を備える、
ことを特徴とするワイヤハーネスの製造方法。

上記（３）の構成のワイヤハーネスの製造方法によれば、金属製のパイプによって電線が覆われてシールド機能が付与され、しかも、容易に車両へ配索することが可能なワイヤハーネスを得ることができる。

本発明によれば、配索作業性に優れたワイヤハーネス及びその製造方法を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るワイヤハーネスが車両に適用された一例を表す概略図であり、図１（ａ）は本例の車両を側方から見た概略図であり、図１（ｂ）は本例の車両を上方から見た概略図である。図２は、本実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図である。図３は、ワイヤハーネスに用いられる電線およびシールドパイプの概略斜視図である。図４は、ワイヤハーネスの結束部材による固定構造を説明する図であって、図４（ａ）は、固定箇所の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図５は、本実施形態に係るワイヤハーネスの製造方法を説明する図であって、図５（ａ）から図５（ｄ）は、それぞれの工程における概略斜視図である。図６は、参考例に係るワイヤハーネスの斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス（以下「ワイヤハーネス１００」という。）をハイブリッド車両２０に配索した状態を示している。以下、ハイブリッド車両２０は、単に「車両２０」とも称呼される。

車両２０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車体２１の後方に配置されたバッテリ２２、車体２１の前方に配置されたパワー・コントロール・ユニット２３、発電電動機（ＭＧ）２４、及び、内燃機関２５を備えている。

バッテリ２２とパワー・コントロール・ユニット２３とは、シールドパイプ（パイプ）１０の内側に挿通された電線（後述する電線１６。図３を参照。）によって電力を授受可能であるように接続されている。換言すると、バッテリ２２とパワー・コントロール・ユニット２３とは、シールドパイプ１０に通された電線によって接続されている。

車両２０は、マスタシリンダ２から延びる金属製のブレーキ配管（配管）１を有している。ブレーキ配管１は、車両２０の前後方向に沿って車体２１に組付けられ、車両２０の各車輪４に設けられたディスクブレーキのキャリパ３に繋げられている。ブレーキ配管１には、ブレーキオイルが充填されており、各キャリパ３には、運転者がブレーキ操作することで、ブレーキオイルによって油圧が付与される。これにより、各車輪４が制動される。ブレーキ配管１は、その中間部が車体２１の床下を通過するように車体２１に組付けられており、シールドパイプ１０は、このブレーキ配管１に一体化されて車両２０に配索されている。

図２は、本実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図である。
図２に示すように、本実施形態に係るワイヤハーネス１００は、ブレーキオイルが通される２本のブレーキ配管１と、それぞれ電線が通された２本のシールドパイプ１０とを有している。

２本のブレーキ配管１及び２本のシールドパイプ１０は、それぞれ互いに並列にされている。ブレーキ配管１は、車体２１に沿わせるために、複数箇所に屈曲部１Ａを有した立体形状とされている。シールドパイプ１０は、ブレーキ配管１の屈曲部１Ａと同一箇所に屈曲部１０Ａを有した立体形状とされている。これにより、シールドパイプ１０は、立体形状とされたブレーキ配管１に沿う形状に形成されている。

ブレーキ配管１と、このブレーキ配管１に沿わされたシールドパイプ１０とは、複数のクランプやクリップ等の固定部材４０によって共締めされている。固定部材４０は、ブレーキ配管１及びシールドパイプ１０の長手方向に間隔をあけた複数箇所に取り付けられている。これにより、固定部材４０によって一体化されたブレーキ配管１とシールドパイプ１０とからワイヤハーネス１００が構成されている。

図３は、ワイヤハーネスに用いられる電線およびシールドパイプの概略斜視図である。図４は、ワイヤハーネスの結束部材による固定構造を説明する図であって、図４（ａ）は、固定箇所の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

図３に示すように、シールドパイプ１０は、電線１６を内部に挿通可能な管形状を有する金属製のパイプである。シールドパイプ１０の内側（中空部）には、電線１６が挿通されている。電線１６は、複数の導体１６ａ及び導体１６ａを覆う絶縁体１６ｂを有している。このシールドパイプ１０は、屈曲後の形状を自ら保持可能な剛性を有している。

シールドパイプ１０を構成する金属材料は、特に制限されず、アルミニウム、アルミニウム合金あるいはステンレス等が用いられ得る。シールドパイプ１０としては、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることで軽量化が図れる。なお、シールドパイプ１０として、ステンレスを用いれば、透磁率の高さに起因して電磁遮蔽の効果を高めることができ、しかも、耐蝕性を高めることができる。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、２本のシールドパイプ１０の各々の内部（中空部）には、電線１６が１本ずつ挿通されている。換言すると、２本の電線１６の各々と一対一に対応するように、２本のシールドパイプ１０が設けられている。このようにシールドパイプ１０に電線１６が１本ずつ挿通されることにより、２本の電線１６が互いに接触しないように隔離される。このため、電線１６間における熱干渉を抑制できる。なお、ワイヤハーネス１００が有する電線１６及びシールドパイプ１０は、必ずしも２本である必要はなく、ワイヤハーネス１００の回路構成に応じて３本以上であってもよい。

２本のシールドパイプ１０は、所定位置に設けられた導電性を有する結束部材１５により、束ねられながら車体２１のアース対象（導電部）Ｅに固定されている。結束部材１５は、シールドパイプ１０が遮蔽した電磁ノイズを外部に放出するためのアース部材として機能する。具体的には、結束部材１５が、シールドパイプ１０と車体２１のアース対象Ｅとの双方に当接するような形状を有していれば、結束部材１５を２本のシールドパイプ１０と共にボルトＢによってアース対象Ｅに締結することにより、２本のシールドパイプ１０を束ねながら確実に接地（アース）させることができる。なお、シールドパイプ１０はその全体が金属によって形成されているため、図２に例示した位置だけでなく、任意の位置において接地を図ることができる。

次に、上記構成のワイヤハーネス１００の製造方法について説明する。
図５は、本実施形態に係るワイヤハーネスの製造方法を説明する図であって、図５（ａ）から図５（ｄ）は、それぞれの工程における概略斜視図である。

図５（ａ）に示すように、予め電線１６を挿通させた直管形状の２本のシールドパイプ１０を用意する。

図５（ｂ）に示すように、並列に配置した２本のシールドパイプ１０を、車両２０に組み付けるブレーキ配管１に沿う形状に形成する。具体的には、予め決められた箇所でシールドパイプ１０を屈曲させて屈曲部１０Ａを形成し、ブレーキ配管１に沿わせることが可能な立体形状に形成する。

屈曲部１０Ａを有するシールドパイプ１０の形成の仕方としては、例えば、直管形状の金属製のパイプを、ベンダー等によって屈曲させる機械的な成形手法が用いられ得る。また、直管形状の金属製のパイプを、屈曲部１０Ａに対応した形状を有する金型内に固定し、パイプの内側（中空部）から金型に向けて液圧を加えて屈曲部１０Ａを成形する手法（いわゆる液圧成形法）で形成してもよい。

図５（ｃ）に示すように、予め屈曲部１Ａを有する立体形状に形成されているブレーキ配管１に対して、図５（ｄ）に示すように、ブレーキ配管１に沿う立体形状に形成したシールドパイプ１０を沿わせて位置合わせする。

その後、ブレーキ配管１とシールドパイプ１０とを複数の固定部材４０によって共締めして一体化させ、ブレーキ配管１とシールドパイプ１０とからなるワイヤハーネス１００とする（図２参照）。

ここで、参考例に係るワイヤハーネスについて説明する。
図６は、参考例に係るワイヤハーネスの斜視図である。

図６に示すように、参考例に係るワイヤハーネス５０では、ポリアミド（ＰＡ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂から形成された外装部材６０に電線１６が挿通されている。このワイヤハーネス５０では、外装部材６０の剛性が低いため、屈曲した立体形状を維持することが困難である。このため、このワイヤハーネス５０では、それぞれの屈曲箇所の近傍を固定部材４０によって固定しなければならず、部品点数の増大によってコストが嵩み、しかも、固定作業に手間を要する。また、参考例では、シールド機能を持たせるために、電線１６として、例えば、外周を覆う編組を備えたシールド電線を用い、さらに、端部のコネクタ等でアースを確保することとなる。

本実施形態に係るワイヤハーネス１００によれば、屈曲後の形状を自ら保持可能な剛性を有するシールドパイプ１０が、電線１６が挿通された状態で屈曲され、車体２１に組み付けられるブレーキ配管１に沿う形状に形成されているので、ブレーキ配管１に沿わせて容易に一体化させることができる。そして、このブレーキ配管１に一体化させた構造とすることで、ブレーキ配管１を車体２１に組み付けると同時にワイヤハーネス１００の配索作業が完了する。したがって、ワイヤハーネス１００の配索作業性を大幅に向上させることができる。

しかも、シールドパイプ１０が屈曲されてブレーキ配管１に沿う形状に形成され、その形状を自ら保持しているので、少ない固定箇所でブレーキ配管１へ固定することができ、固定部材４０の数量を削減して低コスト化及び固定作業性の向上を図ることができる。

また、シールドパイプ１０が屈曲後の形状を自ら保持可能な高い剛性を有するので、ブレーキ配管１の剛性を下げることができ、ブレーキ配管１のコストを抑えることができる。

さらに、金属製のシールドパイプ１０によって電線１６が覆われることになるため、電線１６に対して適正にシールド機能を付与できる。具体的には、電線１６から放たれる電磁ノイズを遮断しつつ、電線１６が車両２０の床下に配索される場合における飛び石などによる外部からの衝撃から電線１６を保護できる。

また、導電性を有する結束部材１５によってシールドパイプ１０を車体２１の導電部からなるアース対象Ｅに固定することで、シールドパイプ１０が遮断した電磁ノイズを、シールドパイプ１０自身を通過させた後に結束部材１５を経て車体２１のアース対象Ｅに向けて放出できる。よって、例えば、コネクタ等に電磁ノイズの放出のための専用の機構（アース機構・シェル機構）を設ける必要がない。その結果、ワイヤハーネス１００の部品点数を削減でき、ワイヤハーネス１００の製造を容易化しつつ低コスト化できる。

また、本実施形態に係るワイヤハーネス１００の製造方法によれば、電線１６が挿通された金属製のシールドパイプ１０を屈曲させ、車体２１に組み付けられるブレーキ配管１に沿う形状に形成し、屈曲させたシールドパイプ１０を、車体２１への組付け前のブレーキ配管１に沿わせ、長手方向へ間隔をあけて固定部材４０によってブレーキ配管１とシールドパイプ１０とを共締めして一体化する。これにより、金属製のシールドパイプ１０によって電線１６が覆われてシールド機能が付与され、しかも、容易に車両２０へ配索することが可能なワイヤハーネス１００を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、シールドパイプ１０を沿わせる配管としては、ブレーキ配管１に限らず、冷却水等を通す配管でもよい。

また、シールドパイプ１０自体が高い剛性を有するので、シールドパイプ１０を沿わせる配管としては、金属製に代えて剛性の低い樹脂製としてもよい。

ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネス及びその製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］車体（２１）に配索されるワイヤハーネス（１００）であって、
電線（１６）と、
前記電線（１６）が挿通された金属製のパイプ（シールドパイプ１０）と、
を備え、
前記パイプ（シールドパイプ１０）は、
屈曲後の形状を自ら保持可能な剛性を有し、
前記電線（１６）が挿通された状態で屈曲され、前記車体（２１）に組み付けられる配管（ブレーキ配管１）に沿う形状に形成されている
ことを特徴とするワイヤハーネス。
［２］前記配管（ブレーキ配管１）をさらに有し、
前記電線（１６）が挿通された前記パイプ（シールドパイプ１０）が前記配管（ブレーキ配管１）に沿わされ、長手方向へ間隔をあけて固定部材（４０）によって前記配管（ブレーキ配管１）と前記パイプ（シールドパイプ１０）とが共締めされて一体化されている
ことを特徴とする［１］に記載のワイヤハーネス。
［３］前記パイプ（シールドパイプ１０）を前記車体（２１）の導電部（アース対象Ｅ）に固定する導電性を有する結束部材（１５）を、更に備える
ことを特徴とする［１］または［２］に記載のワイヤハーネス。
［４］車体（２１）に配索されるワイヤハーネス（１００）の製造方法であって、
電線（１６）が挿通された金属製のパイプ（シールドパイプ１０）を屈曲させ、前記車体（２１）に組み付けられる配管（ブレーキ配管１）に沿う形状に形成し、
屈曲させた前記パイプ（シールドパイプ１０）を、前記車体（２１）への組付け前の前記配管（ブレーキ配管１）に沿わせ、
長手方向へ間隔をあけて固定部材（４０）によって前記配管（ブレーキ配管１）と前記パイプ（シールドパイプ１０）とを共締めして一体化する
ことを特徴とするワイヤハーネスの製造方法。

１：ブレーキ配管（配管）
１０：シールドパイプ（パイプ）
１５：結束部材
１６：電線
２１：車体
４０：固定部材
１００：ワイヤハーネス
Ｅ：アース対象（導電部）

Claims

車体に配索されるワイヤハーネスであって、
電線と、前記電線が挿通された状態で屈曲する金属製のパイプと、前記車体に組み付けられることになる配管と、前記パイプと前記配管とを共締めする固定部材と、を備え、
前記パイプは、
屈曲後の形状を自ら保持可能な剛性を有し、当該パイプの延在方向における複数箇所において前記配管の屈曲に合わせて同じ向きに屈曲する複数の屈曲部を有し、且つ、前記複数の前記屈曲部同士の間において前記配管の延びる形状に合わせて延びることにより、前記配管に沿う形状を有し、
当該ワイヤハーネスは、
前記パイプと前記配管とが前記固定部材によって束ねられて密接するように一体化した状態にて前記車体に一括して組み付け可能な組立体であり、
前記固定部材は、前記パイプ及び前記配管の周囲を一括して覆う、
ワイヤハーネス。
前記パイプを前記車体の導電部に固定する導電性を有する結束部材を、更に備える、
請求項１に記載のワイヤハーネス。
車体に配索されるワイヤハーネスの製造方法であって、
前記ワイヤハーネスは、
電線と、前記電線が挿通された状態で屈曲する金属製のパイプと、前記車体に組み付けられることになる配管と、前記パイプと前記配管とを共締めする固定部材と、を有し、
当該製造方法は、
電線が挿通された金属製のパイプを屈曲させる工程であって、前記パイプの延在方向における複数箇所において前記配管の屈曲に合わせて同じ向きに屈曲する複数の屈曲部を設けることにより、前記配管に沿う形状を有するように、前記パイプを屈曲させる工程と、
屈曲させた前記パイプと前記配管とを前記固定部材によって共締めして密接するように一体化し且つ前記固定部材によって前記パイプ及び前記配管の周囲を一括して覆う工程と、を備える、
ワイヤハーネスの製造方法。