JP7151590B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本開示は、ワイヤハーネスに関する。

従来、電線が内部に収容された金属製のパイプを保持して車体に固定されるクランプを備えるワイヤハーネスが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－０２２２１９号公報

ところで、金属製のパイプは、その外周面が平滑面に形成されている。このため、金属製のパイプにクランプを取り付けた場合には、パイプに対してクランプが位置ずれしやすいという問題があった。

そこで、クランプの位置ずれを抑制できるワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本開示のワイヤハーネスは、電線と、前記電線を収容する筒状の金属製のパイプと、前記パイプの外周面に取り付けられるクランプと、を有し、前記パイプは、外周面に形成された第１係止部を有し、前記クランプは、前記第１係止部と前記パイプの軸方向に係止する第２係止部を有する。

本開示のワイヤハーネスによれば、クランプの位置ずれを抑制できるという効果を奏する。

一実施形態のワイヤハーネスを示す概略構成図である。 一実施形態のワイヤハーネスの一部を示す概略斜視図である。 一実施形態のワイヤハーネスの一部を示す概略分解斜視図である。 一実施形態のワイヤハーネスの一部を示す概略断面図（図２のＩＩ－ＩＩ線断面図）である。 変更例のワイヤハーネスを示す概略断面図である。 変更例のワイヤハーネスを示す概略断面図である。 変更例のワイヤハーネスを示す概略断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示のワイヤハーネスは、
［１］電線と、前記電線を収容する筒状の金属製のパイプと、前記パイプの外周面に取り付けられるクランプと、を有し、前記パイプは、外周面に形成された第１係止部を有し、前記クランプは、前記第１係止部と前記パイプの軸方向に係止する第２係止部を有する。

この構成によれば、金属製のパイプに設けられた第１係止部とクランプに設けられた第２係止部とがパイプの軸方向に係止される。これにより、クランプのパイプの軸方向への移動が規制されるため、クランプがパイプの軸方向に位置ずれすることを抑制できる。

［２］前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方は、前記パイプの周方向全周にわたって形成されて環状をなしていることが好ましい。
この構成によれば、第１係止部及び第２係止部の少なくとも一方を広範囲に設けることができるため、クランプがパイプの軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

［３］前記第１係止部は、前記クランプの前記軸方向の両側に一対設けられていることが好ましい。
この構成によれば、一対の第１係止部によってクランプをパイプの軸方向の両側から係止することができるため、クランプのパイプの軸方向への移動が軸方向の両方向において規制される。このため、クランプがパイプの軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

［４］前記第１係止部は、前記パイプの外周面から前記パイプの径方向外側に突出する突部であり、前記第２係止部は、前記クランプの内面に設けられた凹部であり、前記凹部には、前記突部が嵌合されることが好ましい。

この構成によれば、クランプに形成された凹部の内側面によってパイプの突部がパイプの軸方向の両側から係止される。換言すると、凹部の両内側面のそれぞれがパイプの突部とパイプの軸方向に係止される。これにより、クランプのパイプの軸方向への移動が軸方向の両方向において規制されるため、クランプがパイプの軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

［５］前記パイプは、前記パイプの軸方向において所定の間隔を空けて設けられた一対の前記第１係止部を有し、前記各第１係止部は、前記パイプの外周面から前記パイプの径方向外側に突出する突部であり、前記クランプは、前記一対の第１係止部の前記軸方向の両側に設けられた一対の前記第２係止部を有し、前記各第２係止部は、前記クランプの内面から前記パイプに向かって突出する突部である。

この構成によれば、一対の第２係止部がそれぞれ一対の第１係止部とパイプの軸方向に係止される。これにより、クランプのパイプの軸方向への移動が軸方向の両方向において規制されるため、クランプがパイプの軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際とは異なる場合がある。

図１に示すように、ワイヤハーネス１は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両２に搭載される。ワイヤハーネス１は、高圧回路を構成する高圧電線３と、低圧回路を構成する低圧電線４とを備えている。高圧電線３は、車両２の前部に搭載されたインバータ等の機器５と、車両２の後部に搭載された高圧バッテリ等の機器６とを電気的に接続する。インバータは、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータと接続され、高圧バッテリから交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリは、例えば数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。

低圧電線４は、車両２の前部に搭載されたヒューズボックス等の機器７と、車両２の後部に搭載された低圧バッテリ等の機器８とを電気的に接続する。低圧バッテリは、例えば１２ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。ワイヤハーネス１は、例えば車両２の床下等を通るように配索される。

高圧電線３及び低圧電線４は、例えば車両２の前後方向に延びるように長尺状に形成されている。高圧電線３は、高電圧・大電流に対応可能である。高圧電線３及び低圧電線４は、例えば複数の金属素線を撚り合わせてなる芯線と、その芯線を被覆する絶縁被覆とを有している。高圧電線３及び低圧電線４は、自身に電磁波をシールドする電磁シールド構造を有するシールド電線であってもよいし、自身にシールド構造を有さないノンシールド電線であってもよい。高圧電線３は、一端部がコネクタを介して機器５と接続され、他端部がコネクタを介して機器６と接続されている。低圧電線４は、一端部が端子金具を介して機器７と接続され、他端部が端子金具を介して機器８と接続されている。

図２に示すように、ワイヤハーネス１は、高圧電線３や低圧電線４を収納して車体に取り付ける部品としてハーネスユニット１１を備える。ハーネスユニット１１は、電線を内部に収納する筒状のハーネス用パイプ（以下、パイプ１２と記す）と、パイプ１２の外周面に沿って組み付けられるハーネス用クランプ（以下、クランプ１３と記す）とを備える。パイプ１２は、軸方向に貫通された貫通孔１４に電線が挿通される。本例のパイプ１２は、高圧電線３を内部に収容する高圧側パイプ１２ａと、低圧電線４を内部に収容する低圧側パイプ１２ｂとを備える。

クランプ１３は、高圧側パイプ１２ａ及び低圧側パイプ１２ｂを保持する１個又は２個以上の部材である。クランプ１３は、樹脂製である。クランプ１３には、軸方向（図２のＸ軸方向）に延びる貫通孔１５が形成され、この貫通孔１５にパイプ１２が挿通されている。

パイプ１２は、金属製であって、例えば銅系やアルミニウム系の金属材料が使用されている。パイプ１２は、飛翔物や水滴から高圧電線３や低圧電線４を保護するとともに、高圧電線３や低圧電線４を電磁波から保護するシールド構造の役目を果たす。高圧側パイプ１２ａは、低圧側パイプ１２ｂよりも外径が大きい。この理由は、内部に収容される高圧電線３が低圧電線４よりも電線径大になるからである。ワイヤハーネス１は、パイプ１２にクランプ１３を取り付けた後、クランプ１３を車体等の被固定部に固定することにより、所定の部位に固定される。クランプ１３は、パイプ１２が組み付けられた際、パイプ１２の軸回り沿って回動可能となっている。

図３に示すように、クランプ１３の本体部分をなすクランプ本体部１７は、断面Ｕ字状の第１部品１８と、第１部品１８の開口１９を閉じるように組み付けられる板状の第２部品２０とを備える。なお、クランプ本体部１７は、クランプ１３においてパイプ１２が組み付く部分をいう。第２部品２０の幅方向（図３のＹ軸方向）の両端には、段部２２が各々形成され、この段部２２に第１部品１８の端縁が配置される。第１部品１８及び第２部品２０の組付構造は、例えばスナップフィット構造など、既知の構造を用いることができる。

図２及び図３に示すように、パイプ１２及びクランプ１３は、クランプ１３がパイプ１２の軸方向（図２及び図３のＸ軸方向）に位置ずれするのを規制する位置規制機構２４が設けられている。本例の位置規制機構２４は、パイプ本体２５の外周面上に突部２６を形成し、その突部２６をクランプ１３に接触させることにより、クランプ１３のパイプ１２の軸方向への位置ずれを規制するものである。すなわち、本実施形態では、突部２６が第１係止部に対応する。なお、パイプ本体２５は、パイプ１２においてクランプ１３が取り付けられる部分をいう。

突部２６は、パイプ１２の外周面からパイプ１２の径方向外側に突出して形成されている。突部２６は、例えばパイプ母材をプレス加工するなどして形成され、裏面側に凹部２６ａが形成される。突部２６は、パイプ１２の周方向に沿って延びるように形成されている。本実施形態の突部２６は、パイプ１２の周方向全周にわたって形成されて環状をなしている。本実施形態のパイプ１２では、パイプ１２の軸方向（図２及び図３のＸ軸方向）において所定の間隔を空けて一対の突部２６が設けられている。一対の突部２６は、例えば、クランプ１３のパイプ１２の軸方向の両側に設けられている。換言すると、クランプ１３は、一対の突部２６の間に位置するパイプ１２の外周面に取り付けられている。本実施形態のクランプ１３は、パイプ１２の外周面に取り付けられた状態では、パイプ１２の軸方向において一対の突部２６によって挟まれている。

図４に示すように、クランプ１３の第２部品２０の軸方向両端（図４のＸ１方向両端）には、組み付け時においてパイプ１２の突部２６に接触する突片２１が形成されている。突片２１は、パイプ１２に形成された突部２６と係止できるように、パイプ１２に向かって突出する。本実施形態の突片２１は、パイプ１２の突部２６の数に合わせて第２部品２０の各端部に計２つ設けられている。突片２１の表面は、パイプ１２の外周面に合わせて円弧状に形成されている。

図２及び図３に戻り、クランプ１３の第１部品１８の軸方向両端（図２及び図３のＸ軸方向両端）には、クランプ１３の軸方向においてパイプ１２の突部２６と接触する規制壁２７が形成されている。規制壁２７は、クランプ１３の幅方向（図２及び図３のＹ軸方向）に一対配置されている。第１部品１８は、複数の規制壁２７と、これら規制壁２７を支持する壁部２９とが、パイプ１２の軸方向において突部２６と接触する。

パイプ１２に取り付けられたクランプ１３では、パイプ１２の軸方向から視た平面視において、突片２１の一部、規制壁２７の一部及び壁部２９の一部が突部２６と重なるように形成されている。このため、パイプ１２に取り付けられたクランプ１３では、突片２１の一部、規制壁２７の一部及び壁部２９の一部が、突部２６とパイプ１２の軸方向（図４のＸ１方向）に係止可能になっている。具体的には、パイプ１２に取り付けられたクランプ１３では、突片２１のＸ１方向の端面の一部、規制壁２７のＸ１方向の端面の一部、及び壁部２９の一部が、突部２６とパイプ１２の軸方向に係止可能になっている。すなわち、本実施形態では、突片２１、規制壁２７及び壁部２９が第２係止部に対応する。

パイプ１２の外周面は、例えば、突部２６の形成された部位以外が平滑に形成されている。すなわち、パイプ１２では、全体として平滑面に形成されている外周面の一部に局所的に突部２６が形成されている。突部２６は、例えば、突部２６の形成された部位以外の外周面と連続して一体に形成されている。

図４に戻り、クランプ１３の軸方向の長さＬ１は、一対の突部２６の配置間隔Ｌ２よりも小さく形成されている。このため、クランプ１３をパイプ１２に組み付けた際には、突部２６とクランプ１３の端縁と突部２６との間に、所定の隙間Ｗが生じる。隙間Ｗは、パイプ１２及びクランプ１３が組み付けられた際において、パイプ軸方向の交差を吸収するためのものである。

次に、図４を用いて、本実施形態のワイヤハーネス１の作用について説明する。
パイプ１２がクランプ１３に取り付けられると、パイプ１２に設けられた一対の突部２６によってクランプ１３が挟み込まれる。このとき、クランプ１３の一部が突部２６とパイプ１２の軸方向に係止される。これにより、クランプ１３のパイプ１２の軸方向への移動が規制される。このため、パイプ１２に対してクランプ１３がパイプ１２の軸方向にずれてしまう位置ずれを生じにくくすることができる。

ここで、比較例のワイヤハーネスとして、例えば粘着テープや保護材などの外装材でパイプ１２及びクランプ１３をまとめて取着することにより、両者を位置規制する構成例が考えられる。この場合には、外装材の追加が必要となるため、その分コストが増加してしまう。また、車体への搭載位置によっては、チッピング等によって外装材が劣化し、パイプ１２がクランプ１３から脱落する可能性に繋がる。

これに対し、本実施形態のワイヤハーネス１では、パイプ１２に一対の突部２６を一体形成し、これら突部２６をクランプ１３に係止することにより、クランプ１３のパイプ１２の軸方向への移動を規制する構造とした。このため、粘着テープや保護材などの別部材を使用しなくとも、クランプ１３の位置ずれを抑制することが可能となる。したがって、外装材の追加によるコストの増加を抑制でき、外装材の劣化に伴うクランプ１３の脱落といった問題の発生を未然に抑制することができる。さらに、突部２６が金属材料からなり、その突部２６の剛性がクランプ１３よりも高くなっている。このため、例えばクランプ１３をパイプ１２の軸方向に移動させるような外力がクランプ１３に加わった場合であっても、剛性の高い突部２６によってクランプ１３のパイプ１２の軸方向への移動を好適に規制することができる。

上記実施形態のワイヤハーネス１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ワイヤハーネス１は、高圧電線３又は低圧電線４を収容する筒状の金属製のパイプ１２と、パイプ１２の外周面に取り付けられるクランプ１３とを有する。パイプ１２は、外周面に形成された突部２６を有する。クランプ１３は、突部２６とパイプ１２の軸方向に係止する突片２１、規制壁２７及び壁部２９を有する。

この構成によれば、パイプ１２に設けられた突部２６と、クランプ１３の突片２１、規制壁２７及び壁部２９とがパイプ１２の軸方向に係止される。これにより、クランプ１３におけるパイプ１２の軸方向への移動が規制されるため、クランプ１３がパイプ１２の軸方向に位置ずれすることを抑制できる。

（２）突部２６は、パイプ１２の周方向全周にわたって形成されて環状をなしている。この構成によれば、突部２６を広範囲に設けることができるため、クランプ１３がパイプ１２の軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

（３）突部２６は、クランプ１３のパイプ１２の軸方向の両側に一対設けられている。この構成によれば、一対の突部２６によってクランプ１３をパイプ１２の軸方向の両側から係止することができる。このため、クランプ１３におけるパイプ１２の軸方向への移動がその軸方向の両方向において規制される。これにより、クランプ１３がパイプ１２の軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。

（４）クランプ１３の軸方向の長さＬ１を、一対の突部２６の配置間隔Ｌ２よりも小さくすることにより、パイプ１２及びクランプ１３の組み付け時に、突部２６とクランプ１３の端縁と突部２６との間に隙間Ｗができるようにした。これにより、クランプ１３でパイプ１２を車体に固定する際に、車体側の固定部との位置調整を、パイプ１２の軸方向において実施することができる。

（５）クランプ１３は、パイプ１２に対して回動可能に組み付けられる。このように、クランプ１３をパイプ１２に組み付けた後に、パイプ１２の周方向にクランプ１３を回すことができる。なお、この回転操作の際、パイプ１２に対するクランプ１３の軸方向の移動は、位置規制機構２４によって制限される。よって、クランプ１３でパイプ１２を車体に固定する際に、車体側の固定部に対し、角度調整しながら位置合わせして組み付けることができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・図５に示すように、位置規制機構２４は、突部２６を凹部３０に係止させる構造でもよい。同図の例の場合、クランプ１３の内面に凹部３０を設け、この凹部３０にパイプ１２の突部２６を嵌め込むように係止する。凹部３０は、環状の突部２６に合わせ、クランプ１３の内面において周方向全周にわたって形成されている。この構成によれば、凹部３０の内側面によって突部２６がパイプ１２の軸方向の両側から係止される。換言すると、凹部の両内側面のそれぞれがパイプ１２の突部２６とパイプ１２の軸方向に係止される。これにより、クランプ１３におけるパイプ１２の軸方向への移動がその軸方向の両方向において規制されるため、クランプ１３がパイプ１２の軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。なお、本変更例では、凹部３０が第２係止部に対応する。

・図６に示すように、位置規制機構２４は、一対の突部２６を、クランプ１３に形成した突部３１によってクランプ１３の両端で外側から押さえ込む構造としてもよい。例えば、クランプ１３には、パイプ１２の軸方向において一対の突部２６の両側に設けられた一対の突部３１ａ，３１ｂが形成されている。一対の突部３１ａ，３１ｂは、例えば、クランプ１３におけるパイプ１２の軸方向の両端に設けられている。各突部３１ａ，３１ｂは、例えば、クランプ１３の内面からパイプ１２に向かって突出するように形成されている。この構成によれば、一方の突部３１ａが一方の突部２６に対して外側から係止され、他方の突部３１ｂが他方の突部２６に対して外側から係止される。これにより、クランプ１３におけるパイプ１２の軸方向への移動がその軸方向の両方向において規制されるため、クランプ１３がパイプ１２の軸方向に位置ずれすることを好適に抑制できる。なお、本変更例では、突部３１ａ，３１ｂが第２係止部に対応する。

・図７に示すように、位置規制機構２４は、突部２６をパイプ１２の軸方向において一対備えることに限定されず、片側のみに設けられてもよい。この場合でも、パイプ１２及びクランプ１３の軸方向の位置ずれを生じ難くすることができる。

・パイプ１２の外周面や内周面に、樹脂層が積層されてもよい。樹脂層の一例としては、例えば高圧電線が内部に収容されていることを示す有色の塗料等がある。
・パイプ１２の形状は、円筒形状に限定されず、多角形状であればよい。

・突部２６は、クランプ１３がパイプ１２に取り付けられた状態において突片２１に接触することに限定されず、第２部品２０のどの位置に接触してもよい。
・突部２６は、例えばパイプ１２の周方向に所定ピッチを空けて複数設けられたパターン形状としてもよい。

・突部２６を複数設ける場合、これらを異なる形状としてもよい。
・突部２６は、クランプ１３に対してその両側に配置されることに限定されず、例えばクランプ１３の中央付近に１つのみ設けられてもよい。

・突部２６の形状は、断面四角形状に限定されず、例えば円弧状等の他の形状に変更可能である。
・第１係止部は、突部２６に限定されず、クランプ１３に係止可能な形状のものであればよい。

・クランプ１３は、例えば３部品以上から構成される部品としてもよい。
・クランプ１３は、パイプ１２が挿し込まれて組み付くことが可能な形状であればよい。

・クランプ１３は、複数のパイプ１２が組み付けられる構造でもよい。
・第２部品２０において突部２６と接触する部分は、突片２１に限定されず、例えば第１部品１８の裏面ほぼ一帯がパイプ１２側に突出した肉厚部でもよい。

・壁部２９は、第１部品１８の底壁に限定されず、幅方向両側の側壁を含むことが好ましい。
・第１部品１８において突部２６と接触する部分は、規制壁２７及び壁部２９から構成されることに限定されない。例えば、第１部品１８から規制壁２７を省略し、壁部２９のみで突部２６と接触する構造としてもよい。

・第２係止部は、突部２６と接触することができる形状や構造を有していればよい。
・ハーネスユニット１１は、車載用に限定されず、他の装置や機器に使用されてもよい。

１…ワイヤハーネス
２…車両
３…高圧電線
４…低圧電線
５～８…機器
１１…ハーネスユニット
１２…パイプ
１２ａ…高圧側パイプ
１２ｂ…低圧側パイプ
１３…クランプ
１４，１５…貫通孔
１７…クランプ本体部
１８…第１部品
１９…開口
２０…第２部品
２１…突片
２２…段部
２４…位置規制機構
２５…パイプ本体
２６…突部
２７…規制壁、
２９…壁部、
３０…凹部
３１，３１ａ，３１ｂ…突部

Claims (3)

1. 電線と、
   前記電線を収容する筒状の金属製のパイプと、
   前記パイプの外周面に取り付けられるクランプと、を有し、
   前記パイプは、外周面に形成された第１係止部を有し、
   前記クランプは、前記第１係止部と前記パイプの軸方向に係止する第２係止部を有し、
   前記パイプは、前記パイプの軸方向において所定の間隔を空けて設けられた一対の前記第１係止部を有し、
   前記各第１係止部は、前記パイプの外周面から前記パイプの径方向外側に突出する突部であり、
   前記クランプは、前記一対の第１係止部の前記軸方向の両側に設けられた一対の前記第２係止部を有し、
   前記各第２係止部は、前記クランプの内面から前記パイプに向かって突出する突部であるワイヤハーネス。
2. 前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方は、前記パイプの周方向全周にわたって形成されて環状をなしている請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 電線と、
   前記電線を収容する筒状の金属製のパイプと、
   前記パイプの外周面に取り付けられるクランプと、を有し、
   前記パイプは、外周面に形成された第１係止部を有し、
   前記クランプは、前記第１係止部と前記パイプの軸方向に係止する第２係止部を有し、
   前記第１係止部は、前記パイプの外周面から前記パイプの径方向外側に突出する突部であり、
   前記第２係止部は、前記クランプの内面から前記パイプに向かって突出する一対の突部であるワイヤハーネス。

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