WO2012124203A1

WO2012124203A1 - グロメットのシール構造

Info

Publication number: WO2012124203A1
Application number: PCT/JP2011/074113
Authority: WO
Inventors: 藤木匡
Original assignee: 住友電装株式会社
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-09-20
Also published as: CN103415969B; JP2012191822A; CN103415969A; US20130313787A1; JP5617706B2

Abstract

　ワイヤハーネスに外装した金属パイプに装着して車体パネルの貫通穴に取り付けるグロメットのシール性を高める。グロメットは金属パイプを密着貫通する小径筒部と、貫通穴の周囲の車体パネルに密着保持される拡径部を備え、拡径部の外面側を覆い車体パネルとボルト固定する固定部を設けた金属ブラケットを拡径部に固定し、小径筒部の外周面には環状の凹部と凸部を長さ方向に交互に設け、内周面には環状のシールリップ部を長さ方向に複数設け、金属パイプを貫通した小径筒部に対して内周面に小径筒部の凹部と凸部に嵌合する凸部と凹部を交互に設けた第１、第２分割体からなるクランプを外嵌し、金属ブラケットの固定部と車体パネルをボルト固定している。

Description

グロメットのシール構造

　本発明はグロメットのシール構造に関し、詳しくは、車両に配索するワイヤハーネスに外装した金属パイプに装着して車体パネルの貫通穴に取り付けるグロメットのシール性を高めるものである。

　従来、ハイブリッド自動車や電気自動車では、車両後部に搭載した機器と車両前部に搭載した機器とを接続する太物電線を床下（フロアパネルの下方）に配線する場合が多い。特開２００４－１６６４３１号公報（特許文献１）では、図６に示すように、床下に配線した太物電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を車両後部の電池パック付近で車外（Ｙ）から室内（Ｘ）に引き入れるために、電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３にゴムまたはエラストマー製のグロメット１００を装着し、車体パネルＰに設けた貫通穴１０３に前記グロメット１００の大径筒部１０２を内嵌固定している。この構成により、車体パネルＰの貫通穴１０３はグロメット１００の大径筒部１０２によりシールされると共に、大径筒部１０２の一端側に連続する小径筒部１０１にシールリップ部１０１ａを介して電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を密着状態で貫通し、小径筒部１０１先端のテープ巻き舌片１０１ｂと電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３とをテープ（Ｔ）巻きすることにより、グロメット１００の小径筒部１０１と電線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３とのシール性を確保して止水、防塵性能を高めている。

　一方、特開２０１０－２１５０１０号公報（特許文献２）には、図７のように、床下配線する太物電線ＷからなるワイヤハーネスＷ／Ｈを金属パイプ１０４で外装することが示されている。このように、ワイヤハーネスＷ／Ｈを金属パイプ１０４で外装することにより、ノイズの透過を防止できると共に放熱性を高め、さらに走行時に路面から跳ね上げられる石や異物から電線Ｗを保護することができる。

特開２００４－１６６４３１号公報特開２０１０－２１５０１０号公報

　しかし、ワイヤハーネスＷ／Ｈに外装した前記金属パイプ１０４を床下等の車外Ｙから室内Ｘに引き入れるために、金属パイプ１０４を特許文献１と同様にゴムまたはエラストマー製のグロメット１１０の小径筒部１１１に貫通して、グロメット１１０の拡径筒部１１２を車体パネルＰの貫通穴１０３に固定すると（図８参照）、金属パイプ１０４に加えられる外力等の影響により、剛性の高い金属パイプ１０４の動きに柔軟性のある小径筒部１１１が追従して必要以上に伸長し、内面のシールリップ部１１１ａが浮き上がって金属パイプ１０４と小径筒部１１１とのシール性が悪化する場合がある。また、グロメット１１０全体のたわみによって拡径筒部１１２と車体パネルＰとのシール性にも問題が生じるおそれがある。

　本発明は、車両に配索するワイヤハーネスに外装した金属パイプに装着して車体パネルの貫通穴に取り付けるグロメットのシール性を高めることを課題としている。

　前記課題を解決するため、本発明は、車両に配索するワイヤハーネスに外装した金属パイプに装着して車体パネルの貫通穴に取り付けるゴムまたはエラストマーからなるグロメットのシール構造であって、
　前記グロメットは、前記金属パイプを密着させて貫通する小径筒部と、該小径筒部の一端に連続すると共に前記貫通穴の周囲の車体パネルに密着固定される拡径部を備え、
　前記拡径部には、該拡径部の外面側を覆うと共に前記車体パネルとボルト固定される固定部を設けた金属ブラケットを取り付けている一方、
　前記小径筒部の外周面には環状の凹部と凸部を長さ方向に交互に設けていると共に、内周面には環状のシールリップ部を長さ方向に間隔をあけて複数設け、
　前記金属パイプを貫通した小径筒部に対して、一端を薄肉ヒンジで開閉自在に連結すると共に他端には互いにロック結合するロック部を備えかつ内周面に前記小径筒部の前記凹部と凸部に嵌合する凸部と凹部を長さ方向に交互に設けた断面半円環状の第１分割体および第２分割体からなるクランプを外嵌固定すると共に、
　前記金属ブラケットの固定部と前記車体パネルとをボルト固定する構成としているグロメットのシール構造を提供している。

　前記のように、金属パイプを密着して貫通するグロメットの小径筒部の内周面に長さ方向に間隔をあけて複数の環状のシールリップ部を設けると共に、外周面には環状の凹部と凸部を長さ方向に交互に設け、さらに、金属パイプを貫通した前記小径筒部に対して、内周面に前記小径筒部の凹部と凸部に嵌合する凸部と凹部を設けたクランプを外嵌固定する構成としている。よって、小径筒部内を貫通する剛性の高い金属パイプに外力等が加わった場合でも、小径筒部に外嵌する前記クランプが柔軟性のある小径筒部の過剰な伸びを抑えて金属パイプと密着させるシールリップ部の浮き上がりを防止することができ、さらに、前記クランプと小径筒部の凹凸嵌合によりグロメットの位置ズレも防止することができる。よって、金属パイプと小径筒部とのシール性を保持して、高い止水効果や防塵効果を得ることができる。

　また、前記クランプを、一端を薄肉ヒンジで連結し他端に互いにロック結合をするロック部を備えた第１分割体および第２分割体から形成することにより、小径筒部へのクランプの取り付けをワンタッチで容易かつ確実に行うことができる。クランプは樹脂成形品とすることが好ましい。

　また、前記のように、貫通穴の周囲の車体パネルに密着保持されるグロメットの拡径部に、該拡径部の外面側を覆うと共に車体パネルとボルト固定する固定部を設けた金属ブラケットを取り付け、該固定部と車体パネルとをボルト固定することで、前記拡径部と車体パネルのシール性を高めることができる。

　前記拡径部は、前記金属パイプを貫通させる拡径筒部と、該拡径筒部の外周面から径方向に突出させる鍔部を備え、前記金属ブラケットは、前記拡径筒部の外周面の前記鍔部突出位置に設けた環状の金属ブラケット係止凹部に小径側の端縁を係止して前記鍔部の環状の外面および周壁を断面Ｌ字状に覆うと共に、該鍔部の周壁下端の対向位置よりボルト穴を設けた一対の前記固定部を直角に屈曲させて突設している一方、前記鍔部の内面には前記貫通穴の周囲の車体パネルに密着させる外側シールリップ部を環状に設けていることが好ましい。

　金属ブラケットの小径側端縁を前記拡径筒部の外周面に設けた金属ブラケット係止凹部に係止させると共に、前記鍔部の環状の外面および周壁を断面Ｌ字状に覆って対向する一対の固定部で車体パネルにボルト固定することにより、金属ブラケットが安定状態で鍔部を車体パネル方向に押圧し、鍔部内面に設けた外側シールリップ部を車体パネルにしっかりと密着させて、拡径部（鍔部）と車体パネルとのシール性を高めることができる。

　さらに、前記拡径部の拡径筒部は、前記小径筒部の一端に蛇腹状の可撓部を介して連続させておくことが好ましい。この構成により、小径筒部内に密着させて貫通する金属パイプに外力や振動等が加わっても、前記拡径部の鍔部内面に設けた外側シールリップ部と車体パネルとの密着性に悪影響を及ぼさないようにすることができる。

　前記金属パイプで外装したワイヤハーネスを床下に配線し、該床下と車両後部室内とを隔てる車体パネルの貫通穴に前記グロメットを取り付けていることが好ましい。

　ハイブリッド自動車や電気自動車の車両前部に搭載したモータ等の機器と、車両後部室内に搭載したインバータ等の機器とを接続する太物電線からなるワイヤハーネスは、金属パイプで外装されて床下配線される場合が多い。前記のように、被水領域である床下と、禁水領域である車両後部室内とを隔てる車体パネルの貫通穴に、前記シール構造を備えたグロメットを取り付けることにより、床下を通す金属パイプに振動や衝撃等が加わってもグロメットと金属パイプのシール性ならびにグロメットと車体パネルのシール性を確保して車両後部室内への雨水や異物の侵入を阻止することができる。

　前述したように、本発明では、金属パイプを密着して貫通するグロメットの小径筒部の内周面に長さ方向に間隔をあけて複数の環状のシールリップ部を設けると共に、外周面には環状の凹部と凸部を長さ方向に交互に設け、さらに、金属パイプを貫通した前記小径筒部に対して、内周面に前記小径筒部の凹部と凸部に嵌合する凸部と凹部を設けたクランプを外嵌固定する構成としている。よって、小径筒部内を貫通する剛性の高い金属パイプに外力等が加わった場合でも、小径筒部に外嵌する前記クランプが柔軟性のある小径筒部の過剰な伸びを抑えて金属パイプと密着させるシールリップ部の浮き上がりを防止することができ、さらに、前記クランプと小径筒部の凹凸嵌合によりグロメットの位置ズレも防止することができる。よって、金属パイプと小径筒部とのシール性を保持して、高い止水効果や防塵効果を得ることができる。

　また、前記のように、貫通穴の周囲の車体パネルに密着保持されるグロメットの拡径部に、該拡径部の外面側を覆うと共に車体パネルとボルト固定する固定部を設けた金属ブラケットを取り付け、該固定部と車体パネルとをボルト固定することで、前記拡径部と車体パネルのシール性をより高めることができる。

本実施形態において金属ブラケットを取り付けたグロメットをワイヤハーネスに外装する金属パイプに装着した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＡ－Ａ線断面図である。金属パイプに装着したグロメットを車体パネルの貫通穴に取り付けた状態を示す断面図である。グロメットの小径筒部に外嵌固定するクランプの斜視図である。グロメットの取り付け位置を示す説明図である。本発明のシール構造の他の例を示す図である。従来例を示す図である。従来例を示す図である。従来例を示す図である。

　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４は本発明の実施形態を示している。本実施形態では、図４に示すように、ハイブリッド自動車２０のエンジンルーム２１に搭載するモータ２２と、後部室内２３（ラゲージルームの下側スペース）に搭載するインバータ２４とを接続する３本の太物電線ＷからなるワイヤハーネスＷ／Ｈを、フロアパネル２５下方の床下２６を通して配線している。ワイヤハーネスＷ／Ｈにはアルミ製または鉄製の金属パイプ１０を外装しており、床下配線したワイヤハーネスＷ／Ｈを後部室内２３に引き入れるために、ワイヤハーネスＷ／Ｈに外装した金属パイプ１０にグロメット１を装着すると共に、床下（室外）２６と後部室内２３とを隔てる車体パネル２７に設けた貫通穴２８に該グロメット１を取り付けている。

　具体的には、グロメット１はゴム成形品からなり、図１に示すように、金属パイプ１０を密着させて貫通する小径筒部２と、該小径筒部２の一端に蛇腹状の可撓部３を介して連続させる拡径部４とから構成している。本実施形態では、拡径部４を、金属パイプ１０を貫通させ先端に向けて拡径する拡径筒部５と、該拡径筒部５の長さ方向中間位置の外周面から径方向に突出させた円環状の鍔部６とから構成している。

　小径筒部２の外周面には、環状の凹部２ａと凸部２ｂを長さ方向に交互に設け、小径筒部２の内周面には、金属パイプ１０との密着用の環状のシールリップ部２ｃを間隔をあけて複数設けている。
　また、本実施形態のグロメット１では、前記鍔部６の内面６ｃに、貫通穴２８の周囲の車体パネル２７に押し当てて密着させる外側シールリップ部６ｃ－１を環状に設け、鍔部６の円環状の外面６ａと周壁６ｂを覆うように金属ブラケット７を取り付ける構造としている。拡径筒部５の外周面の鍔部突出位置に、金属ブラケット７の小径側端縁８ａを係止する金属ブラケット係止凹部５ａを環状に設けている。

　拡径筒部５の金属ブラケット係止凹部５ａに金属ブラケット７の小径側端縁８ａを係止させて、予めグロメット１と金属ブラケット７とを一体化させている。金属ブラケット７は、前記金属ブラケット係止凹部５ａに小径側端縁８ａを係止し鍔部６の外面６ａおよび周壁６ｂを断面Ｌ字状に覆うカバー部８と、鍔部周壁６ｂ下端に位置する前記カバー部８の大径側端縁８ｂの対向位置より直角に屈曲して突出させた一対の固定部９とから構成している。各固定部９には、車体パネル２７とボルト固定するためのボルト穴９ａを設けている。

　金属ブラケット７を取り付けたグロメット１を金属パイプ１０に装着し、金属パイプ１０を貫通した小径筒部２に対しては、図３に示すような樹脂製のクランプ１１を外嵌固定している。クランプ１１は、小径筒部２の半周および他半周にそれぞれ外嵌する断面半円環状の第１分割体１１Ａと第２分割体１１Ｂとからなり、第１、第２分割体１１Ａ、１１Ｂの一端を薄肉ヒンジ１２で開閉自在に連結していると共に、他端には互いにロック結合するロック部として、第１分割体１１Ａにはロック爪１３Ａを、第２分割体１１Ｂには被ロック枠１３Ｂをそれぞれ設けている。さらに、第１、第２分割体１１Ａ、１１Ｂの内周面には、小径筒部２の外周面に設けた凹部２ａと凸部２ｂに嵌合する環状の凸部１４ａと凹部１４ｂを長さ方向に交互に設けている。

　金属パイプ１０を貫通した小径筒部２にクランプ１１を外嵌固定したグロメット１を車体パネル２７の貫通穴２８に取り付けている。具体的には、グロメット１の小径筒部２を室外２６側から貫通穴２８を通して後部室内２３に挿入し、ついで貫通穴２８周囲の車体パネル２７と拡径部４の鍔部６内面の外側シールリップ部６ｃ－１とを密着させた状態で、金属ブラケット７の固定部９と車体パネル２７とをボルト固定している。本実施形態では、貫通穴２８の周縁近傍の車体パネル２７に埋め込んで室外２６側に突出させたスタッドボルトＢを固定部９のボルト穴９ａに貫通させ、ウエルドナットＮで締結固定している（図２）。

　前記のように、金属パイプ１０を密着して貫通するグロメット１の小径筒部２の内周面に長さ方向に間隔をあけて複数の環状のシールリップ部２ｃを設けると共に、外周面には環状の凹部２ａと凸部２ｂを長さ方向に交互に設けている。また、金属パイプ１０を貫通した小径筒部２に対して、内周面に前記小径筒部２の凹部２ａと凸部２ｂに嵌合する凸部１４ａと凹部１４ｂを設けたクランプ１１を外嵌固定する構成としている。よって、小径筒部２内を貫通する剛性の高い金属パイプ１０に外力等が加わった場合でも、小径筒部１０に外嵌するクランプ１１が柔軟性のある小径筒部２の過剰な伸びを抑えて金属パイプ１０と密着させるシールリップ部２ｃの浮き上がりを防止することができ、さらに、クランプ１１と小径筒部２の凹凸嵌合（凹部２ａと凸部１４ａとの嵌合、凸部２ｂと凹部１４ｂとの嵌合）によりグロメット１の位置ズレも防止することができる。よって、グロメット１の小径筒部２と金属パイプ１０のシール性を保持して、高い止水効果や防塵効果を得ることができる。

　また、前記クランプ１１を、一端を薄肉ヒンジ１２で連結し他端に互いにロック結合をするロック爪１３Ａおよび被ロック枠１３Ｂをそれぞれ備えた第１分割体および第２分割体から形成することにより、小径筒部２へのクランプ１１の取り付けをワンタッチで容易かつ確実に行うことができる。

　さらに、前記のように、拡径部４の拡径筒部５外周面から径方向に突出させて形成した鍔部６の内面に、貫通穴２８の周囲の車体パネル２７に押し当てて密着させる外側シールリップ部６ｃ－１を環状に設けている。また、前記鍔部６には、該鍔部６の外面６ａおよび周壁６ｂを断面Ｌ字状に覆うと共に車体パネル２７とボルト固定する一対の固定部９を対向位置に設けた金属ブラケット７を取り付ける構成としている。よって、前記金属ブラケット７が安定状態で鍔部６を車体パネル２７方向に押圧し、鍔部６内面６ｃの外側シールリップ部６ｃ－１を車体パネル２７にしっかりと密着させることで、拡径部４と車体パネル２７とのシール性を高めることができる。

　また、前記のように、拡径部４の拡径筒部５を、小径筒部２の一端に蛇腹状の可撓部３を介して連続させているため、小径筒部２内に密着状態で貫通する金属パイプ１０に外力や振動等が加わっても、拡径部４の鍔部６内面６ｃの外側シールリップ部６ｃ－１と車体パネル２７との密着性に悪影響を及ぼさないようにすることができる。

　なお、本実施形態では、小径筒部２を室内２３側に配置し、金属ブラケット７を室外２６側に配置しているが、反対の配置としてもよい。即ち、小径筒部２を室外２６側に配置し、金属ブラケット７を室内２３側に配置する構造としてもよい。
　また、図５に示すグロメット３１のように、金属パイプ１０を密着貫通させクランプ４１を外嵌固定する小径筒部３２と、拡径部３４に取り付けて車体パネル２７にボルト固定する金属ブラケット３７を共に室外２６側に配置する構造としてもよい。

１　グロメット
２　小径筒部
２ａ　凹部
２ｂ　凸部
２ｃ　シールリップ部
４　拡径部
５　拡径筒部
５ａ　金属ブラケット係止凹部
６　鍔部
６ａ　外面
６ｂ　周壁
６ｃ　内面
６ｃ－１　外側シールリップ部
７　金属ブラケット
８　カバー部
８ａ　小径側端縁
９　固定部
９ａ　ボルト穴
１０　金属パイプ
１１　クランプ
１１Ａ　第１分割体
１１Ｂ　第２分割体
１２　薄肉ヒンジ
１３Ａ　ロック爪
１３Ｂ　被ロック枠
１４ａ　凸部
１４ｂ　凹部
２３　後部室内
２６　床下
２７　車体パネル
２８　貫通穴

Claims

　車両に配索するワイヤハーネスに外装した金属パイプに装着して車体パネルの貫通穴に取り付けるゴムまたはエラストマーからなるグロメットのシール構造であって、
　前記グロメットは、前記金属パイプを密着させて貫通する小径筒部と、該小径筒部の一端に連続すると共に前記貫通穴の周囲の車体パネルに密着保持される拡径部を備え、
　前記拡径部には、該拡径部の外面側を覆うと共に前記車体パネルとボルト固定される固定部を設けた金属ブラケットを取り付けている一方、
　前記小径筒部の外周面には環状の凹部と凸部を長さ方向に交互に設けていると共に、内周面には環状のシールリップ部を長さ方向に間隔をあけて複数設け、
　前記金属パイプを貫通した小径筒部に対して、一端を薄肉ヒンジで開閉自在に連結すると共に他端には互いにロック結合するロック部を備えかつ内周面に前記小径筒部の前記凹部と凸部に嵌合する凸部と凹部を長さ方向に交互に設けた断面半円環状の第１分割体および第２分割体からなるクランプを外嵌固定すると共に、
　前記金属ブラケットの固定部と前記車体パネルとをボルト固定する構成としているグロメットのシール構造。
　前記拡径部は、前記金属パイプを貫通させる拡径筒部と、該拡径筒部の外周面から径方向に突出させる鍔部を備え、前記金属ブラケットは、前記拡径筒部の外周面の前記鍔部突出位置に設けた環状の金属ブラケット係止凹部に小径側の端縁を係止して前記鍔部の環状の外面および周壁を断面Ｌ字状に覆うと共に、該鍔部の周壁下端の対向位置よりボルト穴を設けた一対の前記固定部を直角に屈曲させて突設している一方、前記鍔部の内面には前記貫通穴の周囲の車体パネルに密着させる外側シールリップ部を環状に設けている請求項１に記載のグロメットのシール構造。
　前記拡径部の拡径筒部は、前記小径筒部の一端に蛇腹状の可撓部を介して連続させている請求項２に記載のグロメットのシール構造。
　前記金属パイプで外装したワイヤハーネスを床下に配線し、該床下と車両後部室内とを隔てる車体パネルの貫通穴に前記グロメットを取り付けている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のグロメットのシール構造。