JP7140488B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、幹線ハーネスと、幹線ハーネスから分岐された枝線ハーネスと、を備えたワイヤハーネスに関する。

従来から、車両に搭載された電源等と各種の電装品等とを接続するためのワイヤハーネスが知られている。この種のワイヤハーネスは、一般に、電源線およびアース線などの幹線を集約した幹線ハーネスから、各種の電子機器（電装品等）に繋がる枝線ハーネスを分岐させるように構成される（例えば、特許文献１～３を参照）。

特開２０１０－７３３２８号公報 特開平９－１１５６０４号公報 特開平１１－１８２５５号公報

ところで、ワイヤハーネスを用いて車載ネットワーク（ＣＡＮ）を構成する際、３以上の電子機器（ノード）を相互通信可能に繋ぐためには、一の電子機器（ノード）から延びる電線をジョイントコネクタ等を用いて電気的に分岐し、他の複数の電子機器（ノード）から延びる複数の電線の各々と接続することになる。通常、上述した一の電子機器は幹線ハーネスから分岐した一の枝線ハーネスに取り付けられ、上述した他の電子機器は他の枝線ハーネスに取り付けられる。即ち、幹線ハーネスから接続先の電子機器に向けて枝線ハーネスが分岐して延びるようになっている。

ここで、一般に、ジョイントコネクタのような中継機器を用いて電線を電気的に分岐する場合、電子機器等の間で通信される信号の波形にリンギング（信号波の反射および共振などに起因する通信波形の歪み）が生じることが知られている。より安定した通信を図る観点等から、通信波形のリンギングは出来る限り抑制されることが望ましい。

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、ワイヤハーネスを用いて構成する通信ネットワークにおける通信波形の歪み（リンギング）を抑制可能なワイヤハーネス、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）及び（２）を特徴としている。
（１）
幹線ハーネスと、前記幹線ハーネスから分岐された３以上の枝線ハーネスと、を備えると共に、３以上の電子機器が相互通信可能に繋がれた通信ネットワークを構成可能である、ワイヤハーネスであって、
前記通信ネットワークは、
一の前記枝線ハーネスに接続された一の前記電子機器に繋がる１つの支線電線と、他の複数の前記枝線ハーネスにそれぞれ接続された他の複数の前記電子機器にそれぞれ繋がる複数の本線電線と、前記１つの支線電線を電気的に分岐して前記複数の本線電線の各々に接続するジョイントコネクタと、を有し、
前記ジョイントコネクタは、
前記一の枝線ハーネスに取り付けられ、
前記１つの支線電線は、前記ジョイントコネクタから前記一の枝線ハーネスを経て前記一の電子機器に向かい、
前記複数の本線電線の各々は、
前記ジョイントコネクタから、前記一の枝線ハーネス、前記幹線ハーネス、及び、前記他の複数の枝線ハーネスのうち対応する前記枝線ハーネスを経て前記他の複数の電子機器のうち対応する前記電子機器に向かい、
前記ジョイントコネクタから延出する電線は、前記１つの支線電線及び前記複数の本線電線のみであり、前記ジョイントコネクタは、前記１つの支線電線及び前記複数の本線電線を互いに導通接続するように構成されている、
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、
前記ジョイントコネクタは、
該ワイヤハーネスが配索される所定の対象物に該ジョイントコネクタを固定するための
固定具を有する、
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、支線電線ならびに本線電線、及び、それらを分岐接続するジョイントコネクタによって通信ネットワークが構成されると共に、ジョイントコネクタが枝線ハーネスに取り付けられている。換言すると、ジョイントコネクタが幹線ハーネスに取り付けられる場合に比べ、ジョイントコネクタが枝線ハーネスに接続された電子機器（一の電子機器）により近い位置に配置されている。そのため、枝線ハーネスに接続された電子機器とジョイントコネクタとの間を繋ぐ支線電線の長さは、ジョイントコネクタが幹線ハーネスに取り付けられる場合よりも短くなる。

発明者による実験および考察によれば、ジョイントコネクタを用いて上述したように支線電線を電気的に分岐する場合、分岐に係る一の電子機器（ノード）から延びる支線電線の長さが長いほど、上述した電子機器の間で通信される信号の波形に大きなリンギング（通信波形の歪み）が生じることが明らかになった。よって、上記構成のようにジョイントコネクタを枝線ハーネスに取り付ければ、ジョイントコネクタを幹線ハーネスに取り付ける場合に比べ、通信ネットワークに生じる通信波形の歪み（リンギング）を抑制できることになる。

したがって、本構成のワイヤハーネスは、ワイヤハーネスを用いて構成する通信ネットワークにおける通信波形の歪み（リンギング）を抑制可能である。

上記（２）の構成のワイヤハーネスによれば、一般に幹線ハーネスに比べてハーネス径（太さ）が小さい枝線ハーネスにジョイントコネクタを取り付ける際、通常の固定バンドの巻き付け等では固定が不十分であっても、ワイヤハーネスが配索される対象物（例えば、自動車の車体フレーム）に対して固定具を用いてジョイントコネクタを固定できる。これにより、枝線ハーネスのハーネス径の大小によらず、ジョイントコネクタを枝線ハーネスの所定位置に保持できる。

本発明によれば、ワイヤハーネスを用いて構成する通信ネットワークにおける通信波形の歪み（リンギング）を抑制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（ａ）は、本発明の実施形態に係るワイヤハーネスの概略構成図であり、図１（ｂ）は、ワイヤハーネスの一部に含まれる通信ネットワークをワイヤハーネスから抜き出して示した概略構成図である。 図２（ａ）は、通信ネットワークに含まれるジョイントコネクタの概略構成図であり、図２（ｂ）は、枝線ハーネスに取り付けられたジョイントコネクタを車体フレームに固定する際の様子を説明するための図である。 図３は、ジョイントコネクタの回路構成図である。

＜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、車両に搭載された各種の電子機器（電源および電装品など）を電気的に接続するために使用される。

図１に示すように、ワイヤハーネス１は、幹線ハーネス２と、幹線ハーネス２から分岐する枝線ハーネス３～８と、を備える。枝線ハーネス３，４の各々は、幹線ハーネス２の一端ａから分岐し、枝線ハーネス５，６，７の各々は、幹線ハーネス２の他端ｂから分岐し、枝線ハーネス８は、幹線ハーネス２の一端ａ及び他端ｂの間の途中位置ｃから分岐している。幹線ハーネス２、及び、枝線ハーネス３～８の各々は、複数の電線がテープＴによって束ねられることにより、構成されている。枝線ハーネス３～８の各々は、幹線ハーネス２と比べ、ハーネス径（太さ）が小さい。

枝線ハーネス３，４の一端ａからの延出端にはコネクタ３ａ，４ａがそれぞれ接続されており、コネクタ３ａ，４ａは、電子機器（ノード）３ｂ，４ｂに含まれる相手側コネクタ（図示省略）にそれぞれ嵌合接続されている。枝線ハーネス５，６，７の他端ｂからの延出端にはコネクタ５ａ，６ａ，７ａがそれぞれ接続されており、コネクタ５ａ，６ａ，７ａは、電子機器（ノード）５ｂ，６ｂ，７ｂに含まれる相手側コネクタ（図示省略）にそれぞれ嵌合接続されている。枝線ハーネス８の途中位置ｃからの延出端にはコネクタ８ａが接続されており、コネクタ８ａは、電子機器（ノード）８ｂに含まれる相手側コネクタ（図示省略）に嵌合接続されている。この結果、電子機器３ｂ～８ｂは、ワイヤハーネス１を介して電気的に接続されている。

図１に示すワイヤハーネス１の一部には、図２に示すように、３以上（本例では、３つ）の電子機器が相互通信可能に繋がれた通信ネットワーク１０が含まれている。通信ネットワーク１０は、コネクタ８ａ（電子機器８ｂ）に一端が接続される支線電線２０と、コネクタ４ａ（電子機器４ｂ）に一端が接続される本線電線３０と、コネクタ６ａ（電子機器６ｂ）に一端が接続される本線電線４０と、支線電線２０及び本線電線３０，４０の他端同士を導通接続するジョイントコネクタ５０と、を備える。

支線電線２０は、枝線ハーネス８に沿ってコネクタ８ａに向けて延びている。即ち、支線電線２０は、ジョイントコネクタ５０から枝線ハーネス８を経て電子機器８ｂに向かっている。

本線電線３０は、ジョイントコネクタ５０と途中位置ｃとを結ぶ部分３０ａが枝線ハーネス８の一部を構成し、途中位置ｃと一端ａとを結ぶ部分３０ｂが幹線ハーネス２の一部を構成し、一端ａとコネクタ４ａとを結ぶ部分３０ｃが枝線ハーネス４の一部を構成している。即ち、本線電線３０は、ジョイントコネクタ５０から、枝線ハーネス８、幹線ハーネス２及び枝線ハーネス４を経て、電子機器４ｂに向かっている。

同様に、本線電線４０は、ジョイントコネクタ５０と途中位置ｃとを結ぶ部分４０ａが枝線ハーネス８の一部を構成し、途中位置ｃと他端ｂとを結ぶ部分４０ｂが幹線ハーネス２の一部を構成し、他端ｂとコネクタ６ａとを結ぶ部分４０ｃが枝線ハーネス６の一部を構成している。即ち、本線電線４０は、ジョイントコネクタ５０から、枝線ハーネス８、幹線ハーネス２及び枝線ハーネス６を経て、電子機器６ｂに向かっている。

支線電線２０、及び、本線電線３０，４０の各々は、本例では、図３に示すように、一対の導体線が螺旋状に束ねられたツイストペア線である。よって、支線電線２０、及び、本線電線３０，４０の各々は、平衡信号（差動信号）を伝送する通信用の電線として使用され得る。なお、平衡信号（差動信号）とは、互いに極性が逆の信号を指す。平衡信号を同時に伝送すると、受信側において２つの信号の差分を取る等の処理を行うことにより、ノイズ等を容易に取り除くことができる。

ジョイントコネクタ５０は、図１に示すように、枝線ハーネス８におけるコネクタ８ａの近傍部分に取り付けられている。よって、支線電線２０の長さは、ジョイントコネクタ５０が幹線ハーネス２の途中に取り付けられる場合よりも短くなっている。

上述したように、発明者による実験および考察によれば、ジョイントコネクタ５０を用いて支線電線２０を電気的に分岐する場合、分岐に係る支線電線２０の長さが長いほど、電子機器４ｂ，６ｂ，８ｂの間で通信される信号の波形に大きなリンギング（通信波形の歪み）が生じることが明らかになっている。この事実に基づけば、本構成のワイヤハーネス１では、ジョイントコネクタ５０が幹線ハーネス２に取り付けられる場合に比べ、通信ネットワーク１０に生じる通信波形の歪み（リンギング）を抑制できることになる。

図２及び図３に示すように、ジョイントコネクタ５０は、樹脂製の直方体状の本体５１を備える。本体５１には、一対のバスバー５２，５３が内蔵されている（図３を参照）。バスバー５２は、支線電線２０及び本線電線３０，４０の正極側の導体線２１，３１，４１と接続され、これら正極側の導体線２１，３１，４１同士を導通接続している。バスバー５３は、支線電線２０及び本線電線３０，４０の負極側の導体線２２，３２，４２と接続され、これら負極側の導体線２２，３２，４２同士を導通接続している。

図２（ａ）に示すように、支線電線２０及び本線電線３０，４０は、本体５１の一側の側面から延出し、その後、本線電線３０，４０はそのまま途中位置ｃへ向かい、支線電線２０は、Ｕ字状に屈曲して本線電線３０，４０と逆方向に延びてコネクタ８ａへ向かう。

本体５１の上面には、ジョイントコネクタ５０を車両の車体フレームＰ（図２（ｂ）を参照）に固定するための樹脂製のクリップ５４が一体的に設けられている。本体５１の底面には、ジョイントコネクタ５０を枝線ハーネス８に取り付けるための樹脂製のベルト状のバンド５５が一体に設けられている。バンド５５の一端側には、バンド５５の一端側の周囲に貫通孔を画成するバンド留５６が設けられ、バンド５５の他端側には、バンド留５６の貫通孔の縁部にバンド５５の他端側を係止させるための複数の突条５７が設けられている。

図２（ｂ）に示すように、ジョイントコネクタ５０は、枝線ハーネス８の周囲をバンド５５が覆うようにバンド５５の他端側をバンド留５６の貫通孔に挿入し、突条５７をバンド留５６の貫通孔の縁部に係止させることで、枝線ハーネス８に固定される。このようにして枝線ハーネス８に固定されたジョイントコネクタ５０は、クリップ５４を車体フレームＰに設けられた取付穴Ｐ１に挿入固定することで、車体フレームＰに固定される。これにより、枝線ハーネス８のハーネス径（太さ）が小さい場合などにおいて、ジョイントコネクタ５０をバンド５５だけでは枝線ハーネス８に十分に固定できない場合であっても、クリップ５４を用いて車体フレームＰにジョイントコネクタ５０を固定できる。

以上、本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１によれば、通信ネットワーク１０を構成する支線電線２０と本線電線３０，４０とを接続するジョイントコネクタ５０が、枝線ハーネス８に取り付けられている。そのため、枝線ハーネス８に接続された電子機器８ｂとジョイントコネクタ５０との間を繋ぐ支線電線２０の長さは、ジョイントコネクタ５０が幹線ハーネス２に取り付けられる場合よりも短くなる。その結果、ジョイントコネクタ５０が幹線ハーネス２に取り付けられる場合に比べ、通信ネットワーク１０に生じる通信波形の歪み（リンギング）を抑制できることになる。

したがって、本構成のワイヤハーネス１は、ワイヤハーネス１を用いて構成する通信ネットワーク１０における通信波形の歪み（リンギング）を抑制可能である。

更に、ジョイントコネクタ５０は、車体フレームＰにジョイントコネクタ５０を固定するためのクリップ５４を有する。よって、車体フレームＰに対してクリップ５４を用いてジョイントコネクタ５０を固定できる。これにより、枝線ハーネス８のハーネス径の大小によらず、ジョイントコネクタ５０を枝線ハーネス８の所定位置に確実に取り付けることができる。

＜他の態様＞
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、バンド５５が、ジョイントコネクタ５０の本体５１に一体に設けられている。これに対し、バンド５５が、ジョイントコネクタ５０の本体５１に着脱可能に設けられていてもよい。更に、バンド５５に代えて、舌状のテープ止め部を本体５１から一体で延出するように設け、テープ止め部と枝線ハーネス８とを束ねてテープ巻きすることで、ジョイントコネクタ５０を枝線ハーネス８に固定してもよい。

更に、上記実施形態では、ワイヤハーネス１の一部に含まれる通信ネットワーク１０は、３つの電子機器４ｂ，６ｂ，８ｂが相互通信可能に繋がれた通信ネットワークである。これに対し、通信ネットワーク１０が、４つ以上の電子機器が相互通信可能に繋がれた通信ネットワークであってもよい。

更に、上記実施形態では、図３に示すように、支線電線２０、及び、本線電線３０，４０の各々は、一対の導体線が螺旋状に束ねられたツイストペア線である。これに対し、支線電線２０、及び、本線電線３０，４０の各々は、一本の導体線であってもよい。

更に、上記実施形態では、ジョイントコネクタ５０に、車体フレームＰへの固定用のクリップ５４が設けられている。これに対し、ジョイントコネクタ５０に、車体フレームＰへの固定用の固定手段が設けられていなくてもよい。

ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネス１の特徴を以下（１）～（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
幹線ハーネス（２）と、前記幹線ハーネス（２）から分岐された枝線ハーネス（３～８）と、を備えると共に、３以上の電子機器（４ｂ，６ｂ，８ｂ）が相互通信可能に繋がれた通信ネットワーク（１０）を構成可能な、ワイヤハーネス（１）であって、
前記通信ネットワーク（１０）は、
前記枝線ハーネス（８）に接続された一の前記電子機器（８ｂ）に繋がる支線電線（２０）と、他の複数の前記電子機器（４ｂ，６ｂ）に繋がる複数の本線電線（３０，４０）と、前記支線電線（２０）を電気的に分岐して複数の前記本線電線（３０，４０）の各々に接続するジョイントコネクタ（５０）と、を有し、
前記ジョイントコネクタ（５０）は、
前記枝線ハーネス（８）に取り付けられ、
前記本線電線（３０，４０）は、
前記枝線ハーネス（８）から前記幹線ハーネス（２）を経て前記他の前記電子機器（４ｂ，６ｂ）に向かう、
ワイヤハーネス。
（２）
上記（１）に記載のワイヤハーネス（１）において、
前記ジョイントコネクタ（５０）は、
該ワイヤハーネス（１）が配索される所定の対象物（Ｐ）に該ジョイントコネクタ（５０）を固定するための固定具（５４）を有する、
ワイヤハーネス。

１ ワイヤハーネス
２ 幹線ハーネス
３～８ 枝線ハーネス
４ｂ 電子機器（他の電子機器）
６ｂ 電子機器（他の電子機器）
８ｂ 電子機器（一の電子機器）
１０ 通信ネットワーク
２０ 支線電線
３０ 本線電線
４０ 本線電線
５０ ジョイントコネクタ
５４ クリップ（固定具）
Ｐ 車体フレーム（対象物）

Claims (2)

1. 幹線ハーネスと、前記幹線ハーネスから分岐された３以上の枝線ハーネスと、を備えると共に、３以上の電子機器が相互通信可能に繋がれた通信ネットワークを構成可能である、ワイヤハーネスであって、
   前記通信ネットワークは、
   一の前記枝線ハーネスに接続された一の前記電子機器に繋がる１つの支線電線と、他の複数の前記枝線ハーネスにそれぞれ接続された他の複数の前記電子機器にそれぞれ繋がる複数の本線電線と、前記１つの支線電線を電気的に分岐して前記複数の本線電線の各々に接続するジョイントコネクタと、を有し、
   前記ジョイントコネクタは、
   前記一の枝線ハーネスに取り付けられ、
   前記１つの支線電線は、前記ジョイントコネクタから前記一の枝線ハーネスを経て前記一の電子機器に向かい、
   前記複数の本線電線の各々は、
   前記ジョイントコネクタから、前記一の枝線ハーネス、前記幹線ハーネス、及び、前記他の複数の枝線ハーネスのうち対応する前記枝線ハーネスを経て前記他の複数の電子機器のうち対応する前記電子機器に向かい、
   前記ジョイントコネクタから延出する電線は、前記１つの支線電線及び前記複数の本線電線のみであり、前記ジョイントコネクタは、前記１つの支線電線及び前記複数の本線電線を互いに導通接続するように構成されている、
   ワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記ジョイントコネクタは、
   該ワイヤハーネスが配索される所定の対象物に該ジョイントコネクタを固定するための固定具を有する、
   ワイヤハーネス。

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