JP6962987B2

JP6962987B2 - ワイヤハーネス

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Publication number: JP6962987B2
Application number: JP2019201320A
Authority: JP
Inventors: 栄一遠山; 貴史突田; 圭篠原
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2039-11-06
Also published as: JP2021077472A; EP3819172B1; CN112786244A; US11538608B2; US20210134494A1; CN112786244B; EP3819172A1

Description

本発明は、電線と、止水用のグロメットと、電線とグロメットとの間を封止する止水シートと、を備えるワイヤハーネスに関する。

従来から、自動車用のワイヤハーネスでは、自動車の車体の内外を連通する開口部などに電線を通す際、その開口部を通じて水や異物などが車体の内側に侵入することを防ぐべく、弾性材料から構成されたグロメットで開口部と電線との間を塞ぐようになっている。グロメットは、一般に、取付先の開口部の形状に対応した本体部と、電線を挿通する筒状の挿通部と、を有する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１９−０６２７３８号公報

上述した従来のグロメットは、筒状の挿通部に電線を通した後、挿通部の外周面に結束バンド等を巻きつけて締め付けるようになっている。これにより、挿通部が縮径されることで挿通部の内周面が電線に密着し、電線と挿通部との間を通じた水などの侵入が抑制されることになる。このように、グロメットを備えるワイヤハーネスでは、グロメットの挿通部における止水性を高めることが望まれている。

本発明の目的の一つは、グロメットの挿通部における止水性を向上可能なワイヤハーネスを提供することである。

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］〜［３］を特徴としている。
［１］
電線と、前記電線を覆う編組導体と、前記電線及び前記編組導体が挿通される筒状の挿通部を有するグロメットと、前記挿通部の内周面と前記編組導体との間に挟まれる止水シートと、前記挿通部を縮径するように前記挿通部に取り付けられる固定具と、を備えるワイヤハーネスであって、
前記止水シートは、
当該止水シートの厚さ方向に連通する複数の孔を有する基材層と、前記基材層に積層されるシーリングコンパウンド層と、を有し、前記固定具が前記挿通部を縮径することにより、前記編組導体を構成する導体細線の間の隙間及び前記基材層の前記孔に入り込むように前記シーリングコンパウンド層が変形する、
ワイヤハーネスであること。
［２］
上記［１］に記載のワイヤハーネスにおいて、
前記シーリングコンパウンド層は、ブチルゴムを含むゴム成分を有し、
前記基材層は、網状の細線から構成されるメッシュ材を有する、
ワイヤハーネスであること。
［３］
上記［１］又は上記［２］に記載のワイヤハーネスであって、
複数の前記電線と、前記複数の前記電線の間の隙間を埋める電線間止水材と、を更に備え、
前記編組導体は、
前記複数の前記電線及び前記電線間止水材を一括して覆う、
ワイヤハーネスであること。

上記［１］の構成のワイヤハーネスによれば、電線を覆う編組導体とグロメットの挿通部の内周面との間に止水シートが挟まれた状態で、固定具によって挿通部が縮径される。このとき、止水シートのシーリングコンパウンド層は、編組導体を構成する導体細線の間の隙間や止水シートの基材層の孔に入り込んで、これらの隙間や孔を埋めるように変形する。これにより、この止水シートが無い場合に比べ、編組導体を通じて水などが挿通部を通過することが適正に抑制される。更に、止水シートが基材層を有することで、シーリングコンパウンド層のみで止水シートが構成される場合に比べ、止水シートの取り扱いが容易である。また、基材層の孔を通じてシーリングコンパウンド層が基材層の裏側にまで押し出され得るため、止水シートのシーリングコンパウンド層が露出していない側の面においても、上記同様の止水効果が発揮され得る。よって、例えば、シーリングコンパウンド層が編組導体に対面し、基材層が挿通部の内周面に対面するように止水シートが配置されたとき、編組導体を通じた水の侵入が抑制されるだけでなく、基材層と挿通部の内周面との間を通じた水の侵入も抑制される。このように、本構成のワイヤハーネスは、グロメットの挿通部における止水性を向上可能である。

上記［２］の構成のワイヤハーネスによれば、耐候性（特に耐寒性）及び自己融着性に優れたブチルゴムを含むゴム成分を有するシーリングコンパウンド層を用いることで、グロメットの挿通部の止水性を向上させ、且つ、その止水性を長期間にわたって適正に維持できる。また、網状の細線から構成されるメッシュ材を基材層に用いることで、グロメットの挿通部が縮径されたとき、メッシュ材の隙間を通じてシーリングコンパウンド層を容易にメッシュ材の裏側に押し出すことができる。また、シーリングコンパウンド層の柔軟性が損なわれることもない。更に、作業者の手や周囲の部材などにシーリングコンパウンド層が意図せず貼り付いてしてしまうこと等が抑制され、止水シートの取り扱いが容易になる。よって、止水シートを電線や編組導体に巻きつける等の作業の作業性を向上できる。

上記［３］の構成のワイヤハーネスによれば、複数の電線を用いる場合であっても、電線間止水材を用いることで、複数の電線同士の間の隙間を通じた水などの侵入を抑制できる。

本発明によれば、グロメットの挿通部における止水性を向上可能なワイヤハーネスを提供できる。

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、シースレス電線がパネルの開口を挿通し、且つ、グロメットがパネルの開口とシースレス電線との間を塞いだ状態にある本発明の実施形態に係るワイヤハーネスを示す斜視図である。図２は、図１に示したワイヤハーネスを構成する各部材を説明するために、グロメットの挿通部から延出する各部材を露出させて示した斜視図である。図３（ａ）は、平面状に拡げた止水シートを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、止水シートの側面の一部を拡大して示した側面図である。図４（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ部の拡大図である。図５は、変形例に係る図４（ａ）に相当する断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１について説明する。ワイヤハーネス１は、典型的には、図１に示すように、自動車の車体の内外を仕切るパネルＰ（例えば、車体の床壁）に形成された開口（図示省略）にシースレス電線３０を挿通させて、グロメット４０によりパネルＰの開口とシースレス電線３０との間を塞いだ状態で使用される。

ワイヤハーネス１は、図１、図２及び図４に示すように、電線１０及び電線１０を覆う編組導体２０からなるシースレス電線３０と、シースレス電線３０が挿通される筒状の挿通部４２を有するグロメット４０と、挿通部４２の内周面とシースレス電線３０（の編組導体２０）との間に挟まれる止水シート５０と、挿通部４２を縮径するように挿通部４２に取り付けられる固定具６０（タイバンド等）と、を備える。以下、ワイヤハーネス１を構成する各部品の構成について順に説明する。

先ず、シースレス電線３０について説明する。シースレス電線３０を構成する電線１０は、本例では、図２及び図４に示すように、丸棒状の導体１１と、導体１１を覆う円筒状の樹脂製の被覆１２と、から構成されている。シースレス電線３０を構成する編組導体２０は、円筒状の被覆１２を取り囲むように被覆１２の外周に円筒状に配置されている。導体１１及び編組導体２０は、典型的には、銅又は銅合金で構成される。シースレス電線３０では、編組導体２０を覆うシースが設けられていない（シースレス）構造を有する。このように、シースを省略することで、シースが設けられる態様と比べて、製造コストが抑えられる。

次いで、グロメット４０について説明する。グロメット４０は、図１に示すように、パネルＰの開口を塞ぐために当該開口の形状に対応した形状を備えた本体部４１と、シースレス電線３０を挿通する筒状の挿通部４２と、を一体に備える。グロメット４０は、典型的には、ゴム等の弾性材料で構成される。本体部４１の外周側面には環状の嵌合部４１ａが形成されている。嵌合部４１ａをパネルＰの開口縁に嵌合させることで、開口縁と嵌合部４１ａとの間の環状隙間を全周に亘って塞いで止水機能を発揮するように、グロメット４０がパネルＰに取り付けられる。

次いで、止水シート５０について説明する。止水シート５０は、グロメット４０の挿通部４２の内周面とシースレス電線３０の外周面（即ち、編組導体２０）との間に介在し、挿通部４２の内周面とシースレス電線３０の外周面との間の環状隙間を全周に亘って塞いで止水する機能を果たす。

止水シート５０は、本例では、図３（ａ）に示すように、平面状に拡げた状態にて、矩形形状を有している。図３（ｂ）に示すように、止水シート５０は、基材層５１とシーリングコンパウンド層５２とが積層された２層構造を有している。基材層５１は、本例では、ポリエステルからなる網状の細線から構成され且つ柔軟性に富んだメッシュ材で構成されている。即ち、基材層５１には、厚さ方向に連通する多数の細孔が形成されている。

シーリングコンパウンド層５２は、本例では、耐候性（特に耐寒性）及び自己融着性（粘着性）に優れているブチルゴムを含み、且つ、外力付与により容易に変形可能なゴム材料で構成されている。シーリングコンパウンド層５２は、例えば、基材層５１の上にシーリングコンパウンド層５２用のコンパウンドを層状に塗布することで、基材層５１に積層されている。

一例として、シーリングコンパウンド層５２は、水酸化アルミニウム及びタルクの少なくとも一方を有する５０重量％以上の充填材と、ブチルゴムを含む５〜２０重量％のゴム成分と、を含むように構成され得る。シーリングコンパウンド層５２は、その他の成分として、粘着付与剤、カーボンブラック、及び、硬度調整剤（オイル）等を含んでもよい。更に、シーリングコンパウンド層５２は、基材層５１上に１００〜１０００ｇ／ｍ２の層厚さとなるように塗布され得る。

シーリングコンパウンド層５２は、基材層５１がシーリングコンパウンド層５２の径方向外側に位置するように、挿通部４２の内周面とシースレス電線３０の外周面（即ち、編組導体２０）との間に、円筒状に介在している（図４（ｂ）参照）。

次いで、固定具６０について説明する。固定具６０は、グロメット４０の挿通部４２の外周面に巻き付けて挿通部４２を縮径するように締め付けるための部材である。固定具６０として、本例では、結束バンドが使用されている。しかし、グロメット４０の挿通部４２の外周面に巻き付けて挿通部４２を縮径するように締め付ける機能を発揮する部材である限りにおいて、固定具６０として、結束バンド以外の部材が使用されてもよい。以上、ワイヤハーネス１を構成する各部品の構成について説明した。

次いで、図１に示すように、ワイヤハーネス１をパネルＰに取り付ける作業について説明する。先ず、シースレス電線３０、グロメット４０、止水シート５０、及び固定具６０を準備する。次いで、グロメット４０の本体部４１の嵌合部４１ａをパネルＰの開口縁に嵌合させることで、グロメット４０をパネルＰに取り付ける（図１参照）。

また、止水シート５０を、基材層５１が径方向外側となるように、シースレス電線３０の外周面（即ち、編組導体２０）に密着するように筒状に巻き付ける。このとき、止水シート５０の周方向の端部同士を周方向にオーバーラップさせることが好適である。シースレス電線３０に巻き付けられた止水シート５０は、シーリングコンパウンド層５２が有する自己融着性によって、シースレス電線３０に巻き付けられた状態に維持される。なお、グロメット４０のパネルＰへの取り付けと、止水シート５０のシースレス電線３０への巻き付けと、の前後は問わない。シーリングコンパウンド層５２が基材層５１と一体化しているため、シーリングコンパウンド層５２を単体で用いる場合に比べ、シーリングコンパウンド層５２が作業者の手などに付着してしまうことが抑制される。これにより、止水シート５０の巻き付け作業の作業性が著しく向上する。

次いで、止水シート５０が巻き付けられたシースレス電線３０をグロメット４０の挿通部４２に挿通させる。具体的には、先ず、所定の開閉器（図示省略）を用いて挿通部４２を弾性変形させて拡径した状態で、シースレス電線３０を挿通部４２に挿通させる。このとき、シースレス電線３０に巻き付けられた止水シート５０のシーリングコンパウンド層５２が基材層５１で覆われている（基材層５１が外部に露出している）ので、シーリングコンパウンド層５２が外部に露出する場合と比べて、シーリングコンパウンド層５２が、作業者の手や周囲の部材（開閉器や挿通部４２の内周面等）などに意図せず付着してしまうことが抑制され得る。

シースレス電線３０が挿通部４２に挿通された後、挿通部４２から開閉器を除去して挿通部４２を弾性復帰させる（縮径させる）。これにより、挿通部４２の内周面が、シースレス電線３０に巻き付けられた止水シート５０の基材層５１に密着する。この結果、止水シート５０が、シースレス電線３０の編組導体２０の外周面と、グロメット４０の挿通部４２の内周面との間に挟まれて、シーリングコンパウンド層５２が編組導体２０に密着し且つ基材層５１が挿通部４２の内周面に密着した状態となる。

次いで、固定具６０をグロメット４０の挿通部４２の外周面に巻き付けて、挿通部４２を所定の締め付けトルクで縮径するように締め付ける。これにより、止水シート５０のシーリングコンパウンド層５２は、編組導体２０を構成する導体細線の間の隙間、及び、止水シート５０の基材層５１の細孔を埋めるように変形する（図４（ｂ）の白矢印を参照）。これにより、編組導体２０を通じて水などが挿通部４２を通過することが抑制される。更に、基材層５１の細孔を通じてシーリングコンパウンド層５２が挿通部４２の内周面に向けて押し出され得るため、止水シート５０と挿通部４２の内周面との間を通じて水などが挿通部４２を通過することも抑制される。以上により、ワイヤハーネス１が完成すると共に、ワイヤハーネス１をパネルＰに取り付ける作業が完了する。

＜作用・効果＞
本実施形態に係るワイヤハーネス１によれば、電線１０を覆う編組導体２０（シースレス電線３０）と、グロメット４０の挿通部４２の内周面と、の間に止水シート５０が挟まれた状態で、固定具６０によって挿通部４２が縮径される。このとき、止水シート５０の粘着性を有するシーリングコンパウンド層５２は、編組導体２０を構成する導体細線の間の隙間や、止水シート５０の基材層５１の孔を埋めるように変形する。これにより、編組導体２０を通じて水などが挿通部４２を通過することが抑制される。更に、止水シート５０が基材層５１を有することで、シーリングコンパウンド層５２のみで止水シート５０が構成される場合に比べ、止水シート５０の取り扱いが容易である。また、基材層５１の孔を通じてシーリングコンパウンド層５２が挿通部４２の内周面に向けて押し出され得るため、止水シート５０と挿通部４２の内周面との間を通じて水などが挿通部を通過することも抑制される。したがって、本実施形態に係るワイヤハーネス１は、グロメット４０の挿通部４２における止水性を向上可能である。

更に、上記実施形態に係るワイヤハーネス１によれば、耐候性（特に耐寒性）及び自己付着性に優れたブチルゴムを含むゴム成分を有するシーリングコンパウンド層５２を用いることで、グロメット４０の挿通部４２の止水性を長期間にわたって適正に維持できる。また、網状の細線から構成されるメッシュ材を基材層５１に用いることで、止水シート５０の柔軟性を向上できる。そして、シーリングコンパウンド層５２を基材層５１に積層することで、作業者の手や周囲の部材などにシーリングコンパウンド層５２が意図せず付着してしまうことが抑制され、止水シート５０の取り扱いが容易になる。よって、止水シート５０をシースレス電線３０の編組導体２０に巻きつける等の作業の作業性を向上できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、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、上記実施形態では、シースレス電線３０として、１本の電線１０の外周を編組導体２０が覆うものが使用されている（図４（ａ）参照）。これに対し、図５に示すように、シースレス電線３０として、複数（図５では、２本）の電線１０の外周を編組導体２０が一括して覆うものが使用されてもよい。この場合、図５に示すように、複数の電線１０の間の隙間を埋める電線間止水材７０が設けられて、編組導体２０が、複数の電線１０及び電線間止水材７０を一括して覆うことが好ましい。これにより、複数の電線１０同士の間の隙間を通じた水などの侵入を抑制できる。電線間止水材７０は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）で構成され得る。

更に、上記実施形態では、シーリングコンパウンド層５２は、基材層５１がシーリングコンパウンド層５２の径方向の外側に位置するように、配置されている。しかし、逆に、シーリングコンパウンド層５２は、基材層５１がシーリングコンパウンド層５２の径方向の内側に位置するように、配置されてもよい。

ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネス１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
電線（１０）と、前記電線（１０）を覆う編組導体（２０）と、前記電線（１０）及び前記編組導体（２０）が挿通される筒状の挿通部（４２）を有するグロメット（４０）と、前記挿通部（４２）の内周面と前記編組導体（２０）との間に挟まれる止水シート（５０）と、前記挿通部（４２）を縮径するように前記挿通部（４２）に取り付けられる固定具（６０）と、を備えるワイヤハーネス（１）であって、
前記止水シート（５０）は、
当該止水シート（５０）の厚さ方向に連通する複数の孔を有する基材層（５１）と、前記基材層（５１）に積層される粘着性のシーリングコンパウンド層（５２）と、を有し、前記固定具（６０）が前記挿通部（４２）を縮径することにより、前記編組導体（２０）を構成する導体細線の間の隙間及び前記基材層（５１）の前記孔に入り込むように前記シーリングコンパウンド層（５２）が変形する、
ワイヤハーネス（１）。
［２］
上記［１］に記載のワイヤハーネス（１）において、
前記シーリングコンパウンド層（５２）は、ブチルゴムを含むゴム成分を有し、
前記基材層（５１）は、網状の細線から構成されるメッシュ材を有する、
ワイヤハーネス（１）。
［３］
上記［１］又は上記［２］に記載のワイヤハーネス（１）であって、
複数の前記電線（１０）と、前記複数の前記電線（１０）の間の隙間を埋める電線間止水材（７０）と、を更に備え、
前記編組導体（２０）は、
前記複数の前記電線（１０）及び前記電線間止水材（７０）を一括して覆う、
ワイヤハーネス（１）。

１ワイヤハーネス
１０電線
２０編組導体
４０グロメット
４２挿通部
５０止水シート
５１基材層
５２シーリングコンパウンド層
６０固定具
７０電線間止水材

Claims

電線と、前記電線を覆う編組導体と、前記電線及び前記編組導体が挿通される筒状の挿通部を有するグロメットと、前記挿通部の内周面と前記編組導体との間に挟まれる止水シートと、前記挿通部を縮径するように前記挿通部に取り付けられる固定具と、を備えるワイヤハーネスであって、
前記止水シートは、
当該止水シートの厚さ方向に連通する複数の孔を有する基材層と、前記基材層に積層されるシーリングコンパウンド層と、を有し、前記固定具が前記挿通部を縮径することにより、前記編組導体を構成する導体細線の間の隙間及び前記基材層の前記孔に入り込むように前記シーリングコンパウンド層が変形する、
ワイヤハーネス。
請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
前記シーリングコンパウンド層は、ブチルゴムを含むゴム成分を有し、
前記基材層は、網状の細線から構成されるメッシュ材を有する、
ワイヤハーネス。
請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネスであって、
複数の前記電線と、前記複数の前記電線の間の隙間を埋める電線間止水材と、を更に備え、
前記編組導体は、
前記複数の前記電線及び前記電線間止水材を一括して覆う、
ワイヤハーネス。