JPWO2014054348A1 - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

金属パイプと金属編組部との接続部における腐食を防止する。内部に電線が挿通される金属パイプ（３）と、金属パイプ（３）から引き出された電線を覆うとともに、金属パイプ（３）とは異種の金属からなる金属素線を編組して形成された金属編組部（４）と、一端側には金属パイプ（３）が接続され、他端側には金属編組部（４）が接続されるジョイントパイプ（５）とを備えている。ジョイントパイプ（５）は金属編組部（４）と同種の金属または絶縁体で形成されている。

Description

本発明はワイヤハーネスに関し、詳しくは、腐食を発生させることなくワイヤハーネスを構成する電線を挿通する金属パイプと、該金属パイプから引き出された電線を挿通する金属編組部とを接続するものである。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車では、バッテリとインバータとの間やインバータとモータとの間などに配索されるワイヤハーネスの電線を金属パイプに挿通して配線する場合が多い。例えば、特開２００６−３１１６９９号公報（特許文献１）では、車体のフロア下方に沿った配線領域で、図８に示すような金属パイプ（シールドパイプ）１０１にワイヤハーネスの電線１００を挿通している。金属パイプ１０１に電線１００を挿通することによりシールドを図ることができると共に、路面などから跳ね上げられる石等の干渉物から電線１００を保護することができる。また、エンジンルーム内のようにスペースに余裕のない屈曲した配線領域では、前記金属パイプ１０１から引き出した電線１００を金属編組部（可撓性シールド部材）１０２に挿通して配線している。金属編組部１０２は金属素線をメッシュ状に編組したもので、金属パイプ１０１の端部に前記金属編組部１０２の端部を被せ、その外周側にカシメリング１０３を取り付けて加締めることで、金属パイプ１０１と金属編組部１０２とを導通可能に接続している。さらに、防水等の目的で金属パイプ１０１と金属編組部１０２との接続部から金属編組部１０２側にゴム製のグロメット１０４を外装している。

特開２００６−３１１６９９号公報

ところで、前記従来の構成では、金属パイプ１０１と金属編組部１０２との接触部分が水濡れしないように、金属パイプ１０１と金属編組部１０２との接続部Ｓから金属編組部１０２に挿通される電線１００端末側のコネクタ部１０５［図９（Ａ）、（Ｂ）参照］までのすべての領域を完全防水領域としている。よって、前記ゴム製のグロメット１０４や、コネクタ部１０５に取り付けるゴム製のコネクタブーツ１０６等の止水部品が必要となり構造が複雑になるという問題がある。特に、コネクタブーツ１０６をコネクタ部１０５にカシメリング１０７等で密着固定する場合には、コネクタ部１０５にシール用平面部１０５ａを設ける必要が生じ、コネクタ部１０５が肥大化するという問題がある。

そこで、コネクタ部１０５における止水構造を省略して、コネクタ部１０５を肥大化させない構造が検討されているが、この場合は、金属パイプ１０１と金属編組部１０２との接触部分が水濡れすると共に、金属パイプ内に水が浸入するおそれがある。金属パイプ１０１はアルミニウム系金属や鉄系金属などから形成される一方、金属編組部１０２は表面に錫メッキ加工が施された銅系金属素線など、前記金属パイプ１０１とは異種の金属から形成される場合が多い。このように、金属パイプ１０１に異種金属の金属編組部１０２を被せてカシメリング１０３で固定する構造では、金属パイプ１０１の金属編組部１０２との接触部分が水濡れにより腐食（電食）しやすいという問題がある。そして、金属パイプ１０１が腐食すると内部の電線を保護できなくなると共にシールド機能も果たせなくなるおそれがある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、完全防水領域を形成しない場合においても、金属パイプと金属編組部との接続部における腐食を防止できるようにしたワイヤハーネスを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、内部に電線が挿通される金属パイプと、
前記金属パイプから引き出された電線を覆うとともに、金属素線を編組して形成された金属編組部と、一端側には金属パイプが接続され、他端側には金属編組部が接続されるジョイントパイプとを備え、ジョイントパイプは金属編組部と同種の金属または絶縁体で形成されるようにした。

前記のように、本発明では、金属編組部と同種の金属または絶縁体からなるジョイントパイプを介して金属パイプと金属編組部との接続を行っている。したがって、ジョイントパイプと金属編組部との接触部分が水濡れしても従来のように電食を生じてしまうことはない。

ジョイントパイプと金属パイプとの接続部分の内側には、電線を密着状態で貫通しその外周面が前記接続部分の内周面に密着する弾性止水部材が設けられるようにしてもよい。
このような構成によれば、金属パイプの内部への水の進入を防止することができる。

また、ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分の内側には、弾性止水部材に軸方向から当接して弾性止水部材の軸方向の位置決めを行うリテーナが設けられるようにしてもよい。
このような構成によれば、リテーナが弾性止水部材に当接することで弾性止水部材を軸方向に関して予定された位置に位置決めすることができる。

ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分は、外周面側から多角形状にかしめられるようにするとよい。
このようにすれば、ジョイントパイプと金属パイプとの固着力が高められ、これらの間への水の進入を緩和することができる。

金属パイプはジョイントパイプに対し内側に挿通されて接続がなされているとともに、金属パイプの外周面であって端部寄りの部位にはジョイントパイプの一端側が突き当て可能な突起部が形成された構成としてもよい。
このような構成によれば、金属パイプにジョイントパイプの一端側を突き当て保持する突起部を設けることが好ましい。該構成により、金属パイプとジョイントパイプの位置決めがなされて、金属パイプが必要以上にジョイントパイプに挿入されて弾性止水部材が適切な位置で内嵌固定できなくなるのを防ぐことができる。

突起部とジョイントパイプの一端側とが突き当てられる部分には、この突き当て部位からの浸水を防止するためのシール部が全周に亘って形成されるようにするとよい。
このようにすれば、ジョイントパイプの外周面側からジョイントパイプ内周面と金属パイプ外周面との間、即ち、ジョイントパイプと金属パイプとの嵌合接触部分に水が侵入するのを効果的に防止することができる。

リテーナには、前記弾性止水部材と当接する側とは反対側へ延出しつつ外周側へ折り返され、かつこの折り返し部分に形成された凹部へ前記ジョイントパイプの端部が突き当たる深さまで差し込まれるようにしてもよい。
このような構成によれば、リテーナ自体も軸方向に関して位置決めがなされるため、弾性止水部材をより精度よく位置決めすることができる。

本発明では、金属編組部と同種の金属または絶縁体からなるジョイントパイプを介して金属パイプと金属編組部との接続を行っている。したがって、金属パイプと金属編組部とが異種金属によって形成されている場合においても、電食の虞がない。

第１実施形態のワイヤハーネスを示す一部概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）は図２のＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｂ）は図２のＣ−Ｃ線断面図である。 第２実施形態のワイヤハーネスを示す一部概略断面図である。 リテーナの凹部とジョイントパイプの端末との嵌合構造を示す説明図である。 第３実施形態における金属パイプの断面図である。 第３実施形態のワイヤハーネスを示す一部概略断面図である。 従来例を示す図である。 従来例を示し、（Ａ）はワイヤハーネス端末側を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示している。本実施形態ではハイブリッド自動車において、リア側の車室（図示せず）内に搭載したバッテリとフロント側のエンジンルーム（図示せず）内に搭載したインバータとの間に２本の高圧電線２（以下、電線という）からなるワイヤハーネス１を配索している。なお、高圧電線２は撚線からなる芯線の外周面に絶縁被覆層を設けた絶縁被覆電線としている。

ワイヤハーネス１の配線領域は、リア側から引き出され車両のフロア（図示せず）下方に沿って配線される第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１に連続しフロント側のエンジンルーム内に配線される第２領域Ｒ２とを備えている。第１領域Ｒ１では、図１および図２に示すように、２本の電線２をアルミニウム系金属からなる１本の金属パイプ３に通して配線している。また、第２領域Ｒ２では２本の電線２を１本の金属編組部４に通して配線している。金属編組部４は前記アルミニウム系金属からなる金属パイプ３とは異種の金属から形成しており、具体的には、表面に錫メッキ加工を施した銅系金属素線をメッシュ状に編組して形成している。なお、第２領域Ｒ２の金属編組部４には、図示していないが、樹脂製のコルゲートチューブを外装している。

前記金属パイプ３と金属編組部４とは、金属編組部４と同種の金属からなるジョイントパイプ５を介して導通可能に接続している。具体的には、ジョイントパイプ５は表面に錫メッキ加工を施した鉄系金属から形成し、ジョイントパイプ５の一端側より金属パイプ３の端部を内嵌固定させると共に、ジョイントパイプ５の他端側より外周面に金属編組部４の端部を被せて該金属編組部４の外周側に取り付けるカシメリング６で金属編組部４とジョイントパイプ５とを加締め固定する構成としている［図３（Ａ）参照］。カシメリング６はステンレス製の環形状の金属バンドであり、その一部にカシメ突起６ａを設けている。
また、金属パイプ３の外周面には、金属パイプ３に外嵌するジョイントパイプ５の一端側の端面５ａを突き当て保持する突起部３ａを周方向に連続して設けている。

ジョイントパイプ５内には、ワイヤハーネス１の電線２をそれぞれ密着状態で貫通する貫通穴（図示せず）を備えると共に第２領域Ｒ２の金属編組部４側から第１領域Ｒ１の金属パイプ３側への水の侵入を防止するゴム栓７（弾性止水部材）を内嵌固定している。この際、ジョイントパイプ５に内嵌固定した金属パイプ３の端面３ｂに前記ゴム栓７の一方の端面７ａを突き当てると共に、ゴム栓７の他方の端面７ｂに当接するようにゴム栓押さえ用の樹脂製のリテーナ８を内嵌固定して、ゴム栓７の軸線方向への位置ズレを防止している。リテーナ８にもゴム栓７の貫通穴と連通する電線貫通穴８ａを設けている。
なお、本実施形態では、カシメリング６による加締め位置を、前記ゴム栓７に押し当てるリテーナ８よりもジョイントパイプ５の他端側端部５ｂに近い位置としている。

また、加締め治具（図示せず）を用いて、ジョイントパイプ５とその内周側に嵌合される金属パイプ３とを、断面八角形に加締めている［図３（Ｂ）参照］。なお、本実施形態では断面八角形に加締めているが、四角形や六角形、十角形などに加締めてもよい。
さらに、前記金属パイプ３の突起部３ａとジョイントパイプ５の一端側の端面５ａとの突き当て面に沿って液状またはペースト状のシール剤を全周に塗布することにより、ジョイントパイプ５の一端側の端末にシール部９を形成している。

また、ジョイントパイプ５の他端側の端末５ｂを拡径方向に湾曲させている。該構成とすることにより、挿通する電線２がジョイントパイプ５の他端側端末５ｂのエッジに当接して損傷するのを防止すると共に、金属編組部４を固定するカシメリング６の抜けを防止している。また、ゴム栓７やリテーナ８をジョイントパイプ５内に挿入しやすくしている。

前記のように、本実施形態では、金属編組部４と同種の金属からなるジョイントパイプ５を介して、異種金属である金属パイプ３と金属編組部４との接続を行い、具体的には、第１領域Ｒ１の金属パイプ３の端部をジョイントパイプ５の一端側より挿入して内嵌固定すると共に、第２領域Ｒ２の金属編組部４の端部をジョイントパイプ５の外周面にパイプ他端側より被せてカシメリング６で固定する構造としている。よって、ジョイントパイプ５とその外周面に被せた金属編組部４との接触部分が水濡れしても互いに同種金属であるため腐食を起こすことはなく、また、ジョイントパイプ５に内嵌固定した金属パイプ３については、ジョイントパイプ５に内嵌固定したゴム栓７によって金属編組部４側から金属パイプ３側への水の侵入を防止することができるため、異種金属であるジョイントパイプ５と金属パイプ３との嵌合接触部分１０の水濡れを防いで該接触部分の腐食を防止することができる。

さらに、前記のように、ジョイントパイプ５とその内周側に嵌合される金属パイプ３とを、断面多角形（八角形）に加締めることで、ジョイントパイプ５と金属パイプ３との固着力を高めて、ジョイントパイプ５と金属パイプ３との嵌合接触部分１０への水の侵入を防止することができる。また、ジョイントパイプ５の一端側の端末にシール部９を設けることにより、ジョイントパイプ５の外周面側から、ジョイントパイプ５と金属パイプ３との嵌合接触部分１０に水が侵入するのを防止することができる。

即ち、本実施形態の構成によれば、金属パイプ３と金属編組部４との接続部Ｓから金属編組部３に挿通された電線端末側のコネクタ部（図示せず）までの全領域を完全防水領域とする必要がなくなり、コネクタ部に取り付けるコネクタブーツ等の止水部品も不要になる。よって、コネクタ部をコンパクトな構造としつつ、異種金属からなる金属パイプ３と金属編組部４との接続部Ｓにおける腐食を効果的に防止することができる。

図４および図５は第２実施形態を示している。
第２実施形態では、ジョイントパイプ１５の他端側の端末１５ｂをストレート状としている。また、リテーナ１８の外周縁より円筒状の側壁１８ｃを突設すると共に該側壁１８ｃの先端を断面コ字状に屈曲させて凹部１８ｂを形成して、該凹部１８ｂに前記ジョイントパイプ１５の他端側の端末１５ｂを嵌合させる構成としている。
また、カシメリング６で金属編組部４とジョイントパイプ１５とを加締め固定する位置を第１実施形態よりジョイントパイプ１５の軸線方向中央部寄りの位置に変え、ゴム栓７およびリテーナ１８を内嵌固定している位置としている。
前記した点以外は第１実施形態と同様としている。

前記のように、ストレート状のジョイントパイプ１５の他端側の端末１５ｂを、リテーナ１８の側壁１８ｃ先端に設けた凹部１８ｂに嵌合させることにより、該端末１５ｂのエッジを凹部１８ｂで被覆して電線損傷を防止できると共に、リテーナ１８をジョイントパイプ１５内の所定位置に確実に固定することができる。

図６及び図７は本発明の第３実施形態を示している。
第３実施形態においては、金属パイプ２０の構成を変更している。すなわち、本実施形態に係る金属パイプ２０は、図６に示すように、断面が３層構造となっている。最内層及び最外層は共に樹脂層２０ａ，２０ｂであり、これらに挟まれた中間層はアルミニウム系金属からなる金属層２０ｃとなっている。本発明の金属パイプ２０は内部に長さ方向に沿って金属層２０ｃを有しているため、全長に亘ってシールド性が確保されている。このように、本発明の「金属パイプ」は金属層２０ｃが樹脂層２０ａ，２０ｂ内にインサートされた構成も含む。

上記した金属製パイプ２０における金属編組部４と接続される側の端部は、図７に示すように、最外層及び最内層の両樹脂層２０ａ，２０ｂが共に同じ長さ範囲に亘り全周に沿って除去され、金属層２０ｃのみを所定長さ範囲に亘って露出させている。

そして、この露出された金属層２０ｃの外周面にはジョイントパイプ２１の一端側が嵌め入れられている。ジョイントパイプ２１は、実施形態１と同様、表面に錫メッキ加工を施した鉄系金属から形成され、加締め治具にて露出された金属層２０ｃとともに断面８角形に加締められることで、金属パイプ２０とジョイントパイプ２１との接続がなされている。なお、ジョイントパイプ２１の端部と金属パイプ２０の最外層の樹脂層２０ｂの端部との間には全周に沿ってシール剤２２が塗布されている。

金属編組部４等、他の構成は実施形態１と同様であり、共通の構成については同一符号を付すことで説明は省略する。このように構成された第３実施形態においても、第１・第２実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。

本発明は上記に説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、金属編組部４は表面に錫メッキ加工を施した銅系金属素線からなり、ジョイントパイプ５は表面に錫メッキ加工を施した鉄系金属からなるものとしたが、両者は表面に現れる金属が同種の金属であれば、上記の金属に限られるものではなく、種々の金属を適用することができる。なお、ここでいう同種の金属とは、接触部分の水濡れによる腐食（電食）を生じない、あるいは生じるとしても特に車両等に使用して実用上問題がない程度である金属の組み合わせをいい、異種の金属とは、腐食が実用上問題となる程度に発生する金属の組み合わせをいう。

（２）また、ジョイントパイプ５は金属ではなく樹脂成型品等からなる絶縁体で形成されていてもよい。この場合も、ジョイントパイプ５とその外周面に被せた金属編組部４との接触部分が水濡れしても互いに異種金属ではないため腐食を起こすことはない。

（３）シール部９はシール剤の塗布によるものではなく、ゴムリング等を装着してシール部９としてもよい。

１ ワイヤハーネス
２ 電線
３，２０ 金属パイプ
４ 金属編組部
５、１５ ジョイントパイプ
６ カシメリング
７ ゴム栓（弾性止水部材）
８、１８ リテーナ
９ シール部
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域

この目的を達成するために、本発明は、内部に電線が挿通される金属パイプと、
前記金属パイプから引き出された電線を覆うとともに、金属素線を編組して形成された金属編組部と、
一端側には前記金属パイプが接続され、他端側には前記金属編組部が接続されるジョイントパイプとを備え、
前記ジョイントパイプは前記金属編組部と同種の金属または絶縁体で形成されており、
かつ前記金属パイプは前記ジョイントパイプに対し内側に挿通されて接続がなされているとともに、前記金属パイプの外周面であって端部寄りの部位には前記ジョイントパイプの一端側が突き当て可能な突起部が形成されるようにした。
さらに、他の発明は、内部に電線が挿通される金属パイプと、前記金属パイプから引き出された電線を覆うとともに、金属素線を編組して形成された金属編組部と、一端側には前記金属パイプが接続され、他端側には前記金属編組部が接続されるジョイントパイプとを備え、前記ジョイントパイプは前記金属編組部と同種の金属または絶縁体で形成され、かつ前記ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分の内側には、前記電線を密着状態で貫通しその外周面が前記接続部分の内周面に密着する弾性止水部材と、前記弾性止水部材に軸方向から当接して前記弾性止水部材の軸方向の位置決めを行うリテーナとが設けられ、さらに、前記リテーナには、前記弾性止水部材と当接する側とは反対側へ延出しつつ外周側へ折り返され、かつこの折り返し部分に形成された凹部へ前記ジョイントパイプの端部が突き当たる深さまで差し込まれていることを特徴とするものである。

本発明では、金属編組部と同種の金属または絶縁体からなるジョイントパイプを介して金属パイプと金属編組部との接続を行っている。したがって、金属パイプと金属編組部とが異種金属によって形成されている場合においても、電食の虞がない。
また、金属パイプにジョイントパイプの一端側を突き当て保持する突起部を設けたことにより、金属パイプとジョイントパイプの位置決めがなされて、金属パイプが必要以上にジョイントパイプに挿入されて弾性止水部材が適切な位置で内嵌固定できなくなるのを防ぐことができる。
また、他の発明によれば、上記の効果に加え、次の効果もある。すなわち、弾性止水部材によって金属パイプの内部への水の進入を防止することができる。また、リテーナが弾性止水部材に当接することで弾性止水部材を軸方向に関して予定された位置に位置決めすることができる。
さらに、リテーナは、弾性止水部材と当接する側とは反対側へ延出しつつ外周側へ折り返され、かつこの折り返し部分に形成された凹部へジョイントパイプの端部が突き当たる深さまで差し込まれるようにしたため、リテーナ自体も軸方向に関して位置決めがなされるため、弾性止水部材をより精度よく位置決めすることができる。

第１実施形態のワイヤハーネスを示す一部概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）は図２のＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｂ）は図２のＣ−Ｃ線断面図である。 第２実施形態のワイヤハーネスを示す一部概略断面図である。 リテーナの凹部とジョイントパイプの端末との嵌合構造を示す説明図である。 参考例における金属パイプの断面図 参考例のワイヤハーネスを示す一部概略断面図である。 従来例を示す図である。 従来例を示し、（Ａ）はワイヤハーネス端末側を示す概略斜視図であり、（Ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。

図６及び図７は本発明の参考例を示している。
参考例においては、金属パイプ２０の構成を変更している。すなわち、本参考例に係る金属パイプ２０は、図６に示すように、断面が３層構造となっている。最内層及び最外層は共に樹脂層２０ａ，２０ｂであり、これらに挟まれた中間層はアルミニウム系金属からなる金属層２０ｃとなっている。本発明の金属パイプ２０は内部に長さ方向に沿って金属層２０ｃを有しているため、全長に亘ってシールド性が確保されている。このように、本発明の「金属パイプ」は金属層２０ｃが樹脂層２０ａ，２０ｂ内にインサートされた構成も含む。

金属編組部４等、他の構成は実施形態１と同様であり、共通の構成については同一符号を付すことで説明は省略する。このように構成された参考例においても、第１・第２実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。

Claims (7)

1. 内部に電線が挿通される金属パイプと、
   前記金属パイプから引き出された電線を覆うとともに、金属素線を編組して形成された金属編組部と、
   一端側には前記金属パイプが接続され、他端側には前記金属編組部が接続されるジョイントパイプとを備え、
   前記ジョイントパイプは前記金属編組部と同種の金属または絶縁体で形成されていることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分の内側には、前記電線を密着状態で貫通しその外周面が前記接続部分の内周面に密着する弾性止水部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分の内側には、前記弾性止水部材に軸方向から当接して前記弾性止水部材の軸方向の位置決めを行うリテーナが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記ジョイントパイプと前記金属パイプとの接続部分は、外周面側から多角形状にかしめられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のワイヤハーネス。
5. 前記金属パイプは前記ジョイントパイプに対し内側に挿通されて接続がなされているとともに、前記金属パイプの外周面であって端部寄りの部位には前記ジョイントパイプの一端側が突き当て可能な突起部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤハーネス。
6. 前記突起部と前記ジョイントパイプの前記一端側とが突き当てられる部分には、この突き当て部位からの浸水を防止するためのシール部が全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項５に記載のワイヤハーネス。
7. 前記リテーナには、前記弾性止水部材と当接する側とは反対側へ延出しつつ外周側へ折り返され、かつこの折り返し部分に形成された凹部へ前記ジョイントパイプの端部が突き当たる深さまで差し込まれていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤハーネス。

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