JP7202908B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関する。

従来、車両に設けられた車輪速度センサにより車輪の回転速度を検出して、車輪の回転を制動するブレーキ装置を電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）によって制御するアンチロックブレーキシステムが知られている。また、ＥＣＵによってブレーキ装置の作動を制御することにより、パーキングブレーキを実現する電動パーキングブレーキも知られている。

ＥＣＵと車輪速度センサを接続するケーブルと、ＥＣＵと電動パーキングブレーキとして作動させるブレーキ装置を接続するケーブルは、いずれも一方が車輪側に配線され、配線の位置が近い。ケーブルの占有スペースを減らし、配線作業を簡易化する観点から、各ケーブルを一体にまとめた複合ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１～３参照。）。

特開２０１１－２２９３５１号公報 特開２０１７－１０７８６８号公報 特表２０１８－５１２６９５号公報

複合ケーブルの端部では、電動パーキングブレーキ用とセンサ用のケーブルに分岐する。電動パーキングブレーキ用のケーブルは複数のワイヤを含み、分岐によって各ワイヤが露出するため、飛石等からワイヤを保護することを目的として各ワイヤは保護材で覆われることがある。各ワイヤは、保護材の上から取付部材によって保持されて車体又は車輪に取り付けられる。

従来は、保護材として貫通孔を有するチューブ、ホース等が用いられ、貫通孔内にワイヤが挿入されるが、円形状の貫通孔内では隙間が多く各ワイヤの位置が固定されない。取付時に貫通孔内でワイヤが動くため、ワイヤのねじれがないように車体等に取り付けようとすると、取付部材の角度を一定に規制することができない。また、保護材の脱落を防ぐために取付部材の保護材の保持部分を締め付けるが、締め付け時にも貫通孔内でワイヤが動くため、締め付け方向を規制することができず、一定の保持力を得ることも難しかった。

本発明は、取り付け精度に優れたワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、複数のワイヤ（２１）を備える第１ケーブル（２０）と第２ケーブル（３０）とが一体に束ねられた集合体であって、一方が車輪側に他方が車体側に配線される複合ケーブル（１０）と、前記複合ケーブル（１０）の端部において分岐する前記第１ケーブル（２０）の前記各ワイヤ（２１）の周囲を覆う保護材（５０）と、を備え、前記保護材（５０）は、前記ワイヤ（２１）の長手方向に貫通する空間が前記ワイヤ（２１）の収容部（５１，５２）として設けられたチューブであり、前記複数のワイヤ（２１）は、前記複数の収容部（５１，５２）に個別に収容されて、前記チューブ内での前記各ワイヤ（２１）の位置が固定される、ワイヤハーネス（１００）が提供される。

本発明によれば、取り付け精度に優れたワイヤハーネスを提供することができる。

本発明の一実施形態のワイヤハーネスを示す正面図である。 図１中のＡ－Ａ線における断面図である。 複合ケーブルから分岐する第１ケーブルの拡大図である。 図３中のＢ－Ｂ線における断面図である。 保護材に収容される１対のワイヤを示す斜視図である。

以下、本発明のワイヤハーネスの実施の形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する構成は、本発明の一実施態様としての一例（代表例）であり、本発明は以下に説明する構成に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態のワイヤハーネスを示す。図２は、図１中のＡ－Ａ線における断面図である。
図１に示すように、ワイヤハーネス１００は、複合ケーブル１０を備える。複合ケーブル１０は、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０が一体に束ねられたケーブル集合体であり、一方が車両の車輪側に他方が車体側に配線される。複合ケーブル１０の長さは、通常５０ｃｍ～１ｍ程度であるが、車両のサイズによって長さは調整される。

複合ケーブル１０の両端部では、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０が分岐して延出する。ワイヤハーネス１００は、第１ケーブル２０の両端にそれぞれ装着されたコネクタ６１及び６２と、第２ケーブル３０の両端にそれぞれ装着されたコネクタ６３及び６４を備える。また、ワイヤハーネス１００は、複合ケーブル１０に装着されたグロメット６５を備える。グロメット６５が車体への固定部材と嵌合し、複合ケーブル１０が車両に固定される。

複合ケーブル１０の耐振動性及び屈曲性を高める観点から、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０は撚られている。複合ケーブル１０は、図２に示すように、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０の撚り線４０と、撚り線４０を束ねるテープ１２と、テープ１２上から撚り線４０の周囲を被覆するアウタージャケット１１とを備える。複合ケーブル１０の両端部のアウタージャケット１１を剥がして第１ケーブル２０と第２ケーブル３０を露出させることにより、各ケーブル２０及び３０を分岐させることができる。

（第１ケーブル）
第１ケーブル２０は、一方がコネクタ６１によって電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ：Electric Parking Brake）として作動させる電動ブレーキ装置３００に接続され、他方がコネクタ６２によってＥＣＵ２０１に接続される電源線である。ＥＰＢとして作動する電動ブレーキ装置３００は、液圧により車輪のディスクロータにブレーキパッドを押し当てて車輪の回転を制動する制動機構と、液圧によらずブレーキパッドの位置を移動させるモータと、を備える。第１ケーブル２０によって車体に搭載されるＥＣＵ２０１から電動ブレーキ装置３００へモータの駆動電流が供給され、この駆動電流によってモータの駆動が制御される。なお、電動ブレーキ装置３００は、液圧ではなくモータでブレーキパッドを移動させる電気機械式ブレーキ（ＥＭＢ：Electro-Mechanical Brake）であってもよい。

第１ケーブル２０は、図２に示すように、１対のワイヤ２１を備える。ワイヤ２１は、導線２２と、導線２２の周囲を被覆する絶縁体２３とを備える。導線２２としては、例えば銅、銅合金等の電導性の金属線を使用できる。絶縁体２３としては特に限定されないが、絶縁性及び耐熱性の観点から樹脂が好ましい。好ましく使用できる樹脂としては、例えば架橋性ポリエチレンであるＸＬＰＥ（Cross Linked PolyEthylene）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ：Ethylene-TetraFluoroEthylene）等が挙げられる。

（第２ケーブル）
第２ケーブル３０は、一方がコネクタ６３によって車輪速度センサ（ＷＳＳ：Wheel Speed Sensor）４００に接続され、他方がコネクタ６４によってＥＣＵ２０２に接続される信号線である。第２ケーブル３０によってセンサ４００からＥＣＵ２０２へ信号が送信され、ＥＣＵ２０２が当該信号に基づいて各車輪のブレーキ液圧を制御することにより、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Anti-lock Brake System）を実現する。なお、図１においてＥＣＵ２０１及び２０２は別体であるが、同一のＥＣＵであってもよい。また、第２ケーブル３０は、コネクタ６３を介さずＷＳＳ４００に直接接続してもよい。

第２ケーブル３０は、図２に示すように、１対のワイヤ３１と、各ワイヤ３１の周囲を被覆するインナージャケット３４とを備える。外部ノイズを減らすことを目的として、ワイヤ３１とインナージャケット３４間には金属シールドが設けられてもよい。同じ目的から、インナージャケット３４の外側、すなわち第２ケーブル３０の外周面が金属シールドで被覆されていることが好ましい。金属シールドとしては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の導電性を有する金属を用いた金属箔、これら金属箔と樹脂フィルムの積層体（例えば、アルミニウム箔とポリエステル樹脂フィルムの積層体）、編組線、金属メッシュ等が挙げられる。複合ケーブル１０の端部において分岐し、延出する第２ケーブル３０の各ワイヤ３１は、インナージャケット３４により保護される。ワイヤ３１は、導線３２と、導線３２の周囲を被覆する絶縁体３３とを備える。導線３２及び絶縁体３３としては、第１ケーブル２０の導線２２及び絶縁体２３と同様の材料を使用できる。

インナージャケット３４の材料は、可撓性及び屈曲性の観点からは熱可塑性樹脂が好ましく、柔軟性の観点からは架橋処理していない熱可塑性樹脂が好ましい。好ましく使用できる熱可塑性樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂等が挙げられる。ポリウレタン樹脂を用いたインナージャケット３４は柔らかく弾性があり、耐振動性及び耐衝撃性に優れるため、飛び石等の異物との接触及び振動が多い車輪付近に配置されるワイヤ３１の保護に適している。インナージャケット３４に熱可塑性樹脂を用いる場合、１対のワイヤ３１の周囲に熱可塑性樹脂を溶融押出しすることにより、インナージャケット３４を形成することができる。

第２ケーブル３０の外周面は、滑剤１３をまぶす等の処理によって、滑剤１３で被覆される。使用できる滑剤１３としては、例えばタルクパウダー等が挙げられる。滑剤１３により、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０間の摩擦、屈曲時に第２ケーブル３０に加わるストレス等を減らすことができる。特に、タルクの融点はアウタージャケット１１に用いられる樹脂の融点よりも高いことが一般的である。溶融押出しによりアウタージャケット１１を形成するとき、インナージャケット３４の表面は高温に晒されるが、その温度より融点が高いタルクがインナージャケット３４の表面の溶融を抑えてテープ１２への溶着を減らすことができる。なお、第２ケーブル３０だけでなく、第１ケーブル２０の周囲も滑剤１３で被覆されていてもよい。

（テープ）
テープ１２は、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０の撚り線４０の周囲にらせん状に巻き付けられて、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０を一体に束ねる。テープ１２により第１ケーブル２０と第２ケーブル３０の撚られた状態を安定化できるとともに、溶融押出しによるアウタージャケット１１の形成時にアウタージャケット１１と撚り線４０が融着することを防ぐことができる。また、テープ１２はインナージャケット３４等と比べて滑り性が高いため、アウタージャケット１１を剥がす作業が容易となる。

テープ１２の材料としては、滑り性が良好であり、テープ１２とアウタージャケット１１間の摩擦係数（例えば、静摩擦係数）が、アウタージャケット１１と、撚り線４０すなわちワイヤ２１の絶縁体２３及びインナージャケット３４との間の摩擦係数よりも小さい材料が用いられる。そのようなテープ１２の具体例としては、例えば紙、不織布、樹脂フィルム等が挙げられる。なかでも、紙は低コストで切れやすくアウタージャケット１１とともに剥がしやすいため、好ましい。

テープ１２の巻き方向は、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０の撚り方向と同じであることが好ましい。これにより、第１ケーブル２０と第２ケーブル３０の撚りを維持しやすく、撚り線４０のたるみを抑えることができる。

（アウタージャケット）
アウタージャケット１１は、テープ１２が巻き付けられた撚り線４０の周囲を被覆する。アウタージャケット１１は、例えば材料としてインナージャケット３４と同様に熱可塑性樹脂を使用し、撚り線４０の周囲に熱可塑性樹脂を溶融押出しすることにより形成することができる。なかでも、ポリウレタン樹脂を用いたアウタージャケット１１は、柔らかく弾性があり、耐振動性及び耐衝撃性に優れるため、飛び石等の異物との接触及び振動が多い複合ケーブル１０の保護に適している。

アウタージャケット１１に用いられる熱可塑性樹脂の融点（又は軟化点）は、インナージャケット３４に用いられる熱可塑性樹脂の融点（又は軟化点）よりも低いことが好ましい。溶融押出しによるアウタージャケット１１の成形温度をインナージャケット３４の融点より低くできるため、インナージャケット３４の溶融又は軟化を抑えることができる。これにより、インナージャケット３４として架橋性ではない熱可塑性樹脂を選択してインナージャケット３４の屈曲性を高めることができる。熱可塑性樹脂の融点は、例えば結晶度の異なる熱可塑性樹脂を選択することにより調整することができる。なお、融点は示差走査熱量分析（ＤＳＣ：Differential scanning calorimetry）により測定することができ、軟化点は熱機械分析(ＴＭＡ：Thermomechanical Analysis)により測定することができる。

アウタージャケット１１は、耐衝撃性を高める観点から、インナージャケット３４よりも柔軟性が高いことが好ましい。一例として、アウタージャケット１１の柔軟性の指標値の１つであるショアＡ硬度は８０～９５の範囲内で、インナージャケット３４のショアＡ硬度は８０～９５の範囲内で選択でき、各範囲内でアウタージャケット１１のショアＡ硬度がインナージャケット３４のショアＡ硬度よりも５～１１程度低いことが好ましい。インナージャケット３４とアウタージャケット１１とで同種の熱可塑性樹脂を使用する場合、例えばポリウレタン樹脂を使用する場合、リン酸エステル等の可塑剤の配合量を変えることで柔軟性を調整できる。

（保護材）
複合ケーブル１０は、図１に示すように、端部において分岐する第１ケーブル２０の各ワイヤ２１の周囲を覆う保護材５０を備える。保護材５０により第１ケーブル２０の各ワイヤ２１を束ねるとともに、露出した各ワイヤ２１を飛び石等から保護することができる。使用できる保護材５０の材料としては、耐振動性及び可撓性を有する材料、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴムが挙げられる。保護材５０は、例えばダイスを用いた溶融押出しにより形成することができる。

図３は、複合ケーブル１０の端部において分岐した第１ケーブル２０の拡大図である。図４は、図３中のＢ－Ｂ線における断面図である。なお、図３及び図４中のｘ、ｙ及びｚの方向は説明のために使用される方向であって、実際の方向を示すわけではない。
図３及び図４に示すように、分岐した第１ケーブル２０の１対のワイヤ２１の周囲が保護材５０によって覆われている。１対のワイヤ２１は保護材５０上からブラケット６６によって保持され、車両の取付面Ｃｓに取り付けられる。

図４に示すように、ブラケット６６は、一方の端部が折り曲げられて、内壁の断面形状がＵ字状の保持部６６ａが設けられる。保持部６６ａの開放部分から保護材５０に覆われた第１ケーブル２０を挿入し、保持部６６ａの外壁にｚ方向から負荷を加えて締め付けることにより、保持部６６ａに第１ケーブル２０を保持させることができる。保護材５０の外周面と保持部６６ａの内壁面が接触するように保護材５０のサイズが調整されると、脱落を防ぎやすく、少ない負荷で締め付けることも可能である。保持部６６ａの端部には加締め部６６ｂが設けられる。保護材５０のｘ方向の一端部が保持部６６ａの内壁と接触し、もう一端部が加締め部６６ｂと接触して、保護材５０の位置が固定される。

図３及び図４に示すように、保護材５０は、ワイヤ２１の長手方向（図３中のｙ方向）に貫通する空間が１対のワイヤ２１の収容部５１及び５２として設けられたチューブである。１対のワイヤ２１は、２つの収容部５１及び５２に個別に収容されて、チューブ内での各ワイヤ２１の位置が固定される。撚り線４０から分岐したワイヤ２１は撚られていたときの状態に戻ろうとして動きやすいが、収容部５１及び５２によりこの動きを制止できる。収容部５１及び５２に余裕がありワイヤ２１が動ける場合でも収容部５１及び５２内部での動きに限られるため、ワイヤ２１の位置は収容部５１及び５２の位置に固定される。一定の位置関係で各ワイヤ２１をブラケット６６に保持させることができるため、ブラケット６６を取り付ける角度を一定に規制することができる。ブラケット６６の締め付け時にもチューブ内でワイヤ２１の位置は固定されているため、締め付け方向を常に一定に規制することができる。チューブ内でワイヤ２１同士の擦れによるワイヤ２１の損傷も減らすことができる。

収容部５１及び５２のサイズは目的に応じて調整することができる。ワイヤ２１の動きを減らす観点からは、収容部５１及び５２の内壁とワイヤ２１の外周が接するように、収容部５１及び５２のサイズを調整すればよい。ワイヤ２１の収容部５１及び５２への挿入の容易性の観点からは、収容部５１及び５２の内壁とワイヤ２１間にギャップが設けられるように、収容部５１及び５２のサイズを調整すればよい。ギャップがあっても、ワイヤ２１の動きは収容部５１及び５２内に限定されるため、１対のワイヤ２１の位置関係は一定に維持することができる。

収容部５１及び５２の内壁の断面形状は、ワイヤ２１の外周に沿った円形状であるが、他の形状であってもよい。収容部５１及び５２内の隙間を減らし、モールド等の混入を防ぐ観点からは、収容部５１及び５２の内壁の断面形状が円形状で、収容部５１及び５２の内壁とワイヤ２１の外周が接していることが好ましい。

図４に示すように、２つの収容部５１及び５２の互いの一部が連通して１対のワイヤ２１間には隔壁５３が設けられる。収容部５１及び５２の連通により省スペース化できるとともに締め付け時に弾性変形しやすくなる。連通しても隔壁５３によって各ワイヤ２１は隔てられるため、チューブ内での各ワイヤ２１の位置は固定される。隔壁５３は１対のワイヤ２１間の一部を隔てるが、２つの収容部５１及び５２をそれぞれ独立した空間として設けて、１対のワイヤ２１間の全部を隔てる隔壁を設けてもよい。

貫通孔が設けられた一般的なチューブを用いても、貫通孔のサイズを小さくして内壁とワイヤ２１間の隙間を減らすことでワイヤ２１を固定できるかもしれないが、貫通孔の高い加工精度が求められる。これに対し、上記保護材５０は、１対のワイヤ２１間に隔壁５３が設けられることにより、収容部５１及び５２のサイズによらず各ワイヤ２１の位置を各収容部５１及び５２の位置に固定することができるため、保護材５０の加工の自由度が向上する。

保護材５０の外周の形状は、ブラケット６６の保持部６６ａの内壁に沿った形状であると、保護材５０の保持が容易で締め付け時の変形も防ぐことができる。例えば、断面形状がＵ字状である保持部６６ａに対しては、図４に示すように、保護材５０の外周の断面形状が長円形であることが好ましい。取付部材がブラケット６６ではなく、バンドでケーブルを結束して保持するクリップであり、当該クリップの保持部の内壁の断面形状が円形状である場合は、保護材５０の外周の断面形状も円状とすることが好ましい。なお、外周の形状が長円形の保護材５０は、長径の外側面の方が短径の外側面よりも屈曲しやすいため、屈曲の方向性も規制できる。

図５は、保護材５０に収容される１対のワイヤ２１を示す。
図５に示すように、保護材５０の開口から一方のワイヤ２１を収容部５１に挿入し、他方のワイヤ２１を収容部５２に挿入することで、第１ケーブル２０を保護材５０で覆うことができる。保護材５０に収容後、図３に示すように、アウタージャケット１１が剥がされた位置から保護材５０までの間は、テープ、モールド、熱収縮性のチューブ等の封止材６７によって覆うことにより、保護材５０に異物が混入しないように封止できる。

なお、車輪側に配線される第１ケーブル２０の保護材５０の例を説明したが、車体側に配線される第１ケーブル２０にも同様の保護材５０を設けることもできる。

以上のように、本実施形態のワイヤハーネス１００によれば、複合ケーブル１０の端部において分岐する第１ケーブル２０の１対のワイヤ２１が保護材５０の２つの収容部５１及び５２に個別に収容されて、各ワイヤ２１の位置が各収容部５１及び５２の位置に固定される。一定の位置関係で各ワイヤ２１をブラケット６６に保持させることができるため、ワイヤ２１のねじれがないようにブラケット６６を取り付ける角度を一定の角度に規制することができる。ブラケット６６での締め付け時にもワイヤ２１の位置が一定であるため、締め付け方向も一定に規制することができる。したがって、取り付け精度に優れたワイヤハーネス１００を提供することができる。

また、チューブ内での各ワイヤ２１の位置関係が固定されると、チューブ内での各ワイヤ２１のねじれ状態も一定となり、屈曲時の負荷が均等にかかるため、ワイヤハーネス１００の製品寿命が安定化する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
例えば、第２ケーブル３０がＷＳＳ４００に接続された例を説明したが、第２ケーブル３０の接続先は車輪又は車輪付近に設けられる空気圧センサ、温度センサ、ブレーキパッドの摩耗を検出するセンサ（ＢＰＷＳ：Break Pad Wear Sensor）等であってもよい。

また、複合ケーブル１０は、ＥＰＢ用の第１ケーブル２０とＷＳＳ４００用の第２ケーブル３０が撚られた４芯ケーブルであったが、さらに他のケーブルを加えた６芯ケーブル等のケーブル集合体であってもよい。他のケーブルとしては、例えばアクティブダンパシステムに用いられるケーブル等が挙げられる。アクティブダンパシステム用のケーブルは、一方が車輪のダンパに接続され、他方がＥＣＵに接続されて、ＥＣＵから車輪のダンパの減衰制御の信号をダンパに送信する信号線である。

また、第１ケーブル２０及び第２ケーブル３０が２対以上のワイヤ２１又は３１を備えてもよい。この場合も本発明を適用して保護材５０にワイヤ２１ごとの複数の収容部を設け、各収容部に各ワイヤ２１を個別に収容すれば各ワイヤ２１の位置を固定することができる。

１００・・・ワイヤハーネス、１０・・・複合ケーブル、２０・・・第１ケーブル、２１・・・ワイヤ、３０・・・第２ケーブル、４０・・・撚り線、１１・・・アウタージャケット、５０・・・保護材、５１及び５２・・・収容部、６６・・・ブラケット、６６ａ・・・保持部

Claims (5)

1. 複数のワイヤ（２１）を備える第１ケーブル（２０）と第２ケーブル（３０）とが一体に束ねられた集合体であって、一方が車輪側に他方が車体側に配線される複合ケーブル（１０）と、
   前記複合ケーブル（１０）の端部において分岐する前記第１ケーブル（２０）の前記各ワイヤ（２１）の周囲を覆う保護材（５０）と、を備え、
   前記保護材（５０）は、前記ワイヤ（２１）の長手方向に貫通する空間が前記ワイヤ（２１）の収容部（５１，５２）として設けられたチューブであり、
   前記複数のワイヤ（２１）は、前記複数の収容部（５１，５２）に個別に収容されて、前記チューブ内での前記各ワイヤ（２１）の位置が固定される、
   ワイヤハーネス（１００）。
2. 前記複数のワイヤ（２１）は、１対のワイヤ（２１）であり、
   前記複数の収容部（５１,５２）は、前記１対のワイヤ（２１）を個別に収容する２つの収容部（５１,５２）であり、
   前記２つの収容部（５１,５２）の互いの一部が連通して前記１対のワイヤ（２１）間に隔壁（５３）が設けられた、
   請求項１に記載のワイヤハーネス（１００）。
3. 前記第１ケーブル（２０）の前記各ワイヤ（２１）は、取付部材（６６）によって保持されて前記車体又は前記車輪に取り付けられ、
   前記取付部材（６６）は、前記保護材（５０）の保持部（６６ａ）を備え、
   前記保護材（５０）の外周の形状は、前記保持部（６６ａ）の内壁に沿った形状である、
   請求項１又は２のいずれか一項に記載のワイヤハーネス（１００）。
4. 前記保持部（６６ａ）の内壁の断面形状は、Ｕ字状であり、
   前記保護材（５０）の外周の断面形状は、長円形である、
   請求項３に記載のワイヤハーネス（１００）。
5. 前記第１ケーブル（２０）の一方は、電動ブレーキ装置（３００）に接続され、
   前記第２ケーブル（３０）の一方は、車輪速度センサ（４００）に接続される、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のワイヤハーネス（１００）。

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