WO2014136869A1 - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

　外装部材（１６）は、ストレート部としての複数の非可撓管部（２５）を有する。この非可撓管部（２５）の内面（２３）には、内面（２３）を凹ます形状の凹部（３０）が複数形成される。凹部（３０）は、周方向にのびる環状の凹みとして形成される。また、凹部（３０）は、所定の深さとなる凹みとして形成される。凹部（３０）は、高圧導電路（１５）が外装部材（１６）に挿通される最中に、高圧導電路（１５）に対し非接触状態となるような形状に形成される。

Description

ワイヤハーネス

　本発明は、管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通される一又は複数本の導電路とを含むワイヤハーネスに関する。

　ハイブリッド自動車や電気自動車における高圧の機器間を電気的に接続する部材としてワイヤハーネスが用いられる。

　下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、複数本の高圧電線（導電路）と、この高圧電線を個々に収容する複数本の金属パイプと含んで構成される。ワイヤハーネスは、車両の前部から後部にかけてのびる長尺の部材であって、所定の経路に沿って配索される。

　ワイヤハーネスは、真っ直ぐな状態の金属パイプに高圧電線を挿通し、これを所定本数分（特許文献１では三本）行った後に金属パイプに曲げ加工を施して上記所定の経路に合わせた形状、すなわち三次元の立体形状に製造される。そして、製造後は立体形状を保ったままで配索先の車両まで輸送される。

日本国特開２００４－２２４１５６号公報

　ところで、上記従来技術にあっては、金属パイプの内面を摺動させるように高圧電線を挿通する作業が行われる。この時、摺動摩擦抵抗が大きいと挿通作業性の低下につながってしまうという問題点を有する。

　本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、導電路を外装部材に挿通する際の作業性向上を図ることが可能なワイヤハーネスを提供することを課題とする。

　上記課題を解決するためになされた本発明は、管体形状の外装部材と、該外装部材に挿通される一又は複数本の導電路とを含むワイヤハーネスにおいて、前記外装部材はストレート部を有し、該ストレート部の内面には、挿通時の前記導電路に非接触となる凹部が形成されることを特徴とする。

　このような特徴を有する本発明によれば、導電路を外装部材に挿通すると、外装部材のストレート部の内面に形成された凹部に対し導電路が通過するようになる。そして、導電路が凹部を通過すると、導電路と内面との摺動面積が小さくなることから、凹部のない外装部材と比べて、本発明の方が導電路に作用する摺動摩擦抵抗を少なくすることができる。

　また、本発明は、上述のワイヤハーネスにおいて、前記凹部の凹み縁部には、曲面又はテーパが形成されることを特徴とする。

　このような特徴を有する本発明によれば、凹部の凹み縁部に曲面又はテーパを形成することから、凹部に対する導電路の引っ掛かりを起こり難くすることができる。従って、導電路を外装部材にスムーズに挿通することができる。

　また、本発明は、上述のワイヤハーネスにおいて、前記導電路は、車両床下を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成され、前記外装部材も前記車両床下を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成されることを特徴とする。

　このような特徴を有する本発明によれば、当該ワイヤハーネスは導電路の挿通距離が長くなる長尺なものであり、このような長尺なワイヤハーネスに対して本発明を採用することにより、ワイヤハーネスの製造に係る作業性を向上させることができる。

　本発明によれば、導電路を外装部材に挿通する際の作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 図２は、本発明の実施形態のワイヤハーネスの斜視図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。 図４は、本発明の実施形態のワイヤハーネスにおける導電路挿通作業時の断面図である。 図５は、本発明の実施形態の変形例としてのワイヤハーネスの斜視図である。 図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。

　ワイヤハーネスは、内面に凹部が形成された管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通される一又は複数本の導電路とを含んで構成される。凹部の凹み縁部には、曲面又はテーパが形成される。

　以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２は本発明の実施形態のワイヤハーネスの斜視図、図３は図２のＡ－Ａ線断面図、図４は本発明の実施形態のワイヤハーネスにおける導電路挿通作業時の断面図、図５は本発明の実施形態の変形例としてのワイヤハーネスの斜視図、図６は図５のＢ－Ｂ線断面図である。

　本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車や一般的な自動車であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用するものとする。

　図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

　モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、該ワイヤハーネス９の中間部１０が車両床下１１に配索される。また、中間部１０が、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が水密に挿通される。中間部１０を挟んで位置するワイヤハーネス９の後端１３側及び前端１４側は、車両床下１１の貫通孔に挿通されることによって、車両の床上に進入することができる。

　ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

　モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含むものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含むものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ－ＭＨ系やＬｉ－ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

　図２において、ワイヤハーネス９は、高圧導電路１５（導電路）と、この高圧導電路１５を収容し、保護する外装部材１６と、高圧導電路１５の端末に設けられるシールドコネクタ（図示省略）と、外装部材１６の外面に取り付けられる複数のクランプ（図示省略）やグロメット等とを備えて構成される。

　尚、ワイヤハーネス９は、高圧導電路１５と一緒に低圧導電路も外装部材１６が収容し、保護する構成及び構造としてもよいものとする。

　高圧導電路１５は、二本の高圧回路１７と、この二本の高圧回路１７を覆うシールド部材１８と、シールド部材１８の外側に設けられるシース１９とを備えて構成される。尚、本実施形態で説明する高圧導電路１５は一例であり、本発明は高圧導電路１５の構成及び構造によって限定されるものではない。

　高圧回路１７は、ここでは公知の高圧電線であって、導体２０と、この導体２０を被覆する絶縁体２１とを備えて構成される。高圧回路１７は、機器間を電気的に接続するために必要な長さを有するように形成される。高圧回路１７は、ワイヤハーネス９がインバータユニット４とバッテリー５（ジャンクションブロック１２）とを電気的に接続する（図１参照）ことから、長尺なものに形成される。具体的には、高圧回路１７は、車両床下１１（図１参照）の前後に跨る長さ、言い換えれば、車両床下１１に設けられた、ワイヤハーネスによって貫通されるの２つの貫通孔を結ぶ経路長以上の長さに形成される。

　導体２０は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により製造される。導体２０に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。以上のような導体２０は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体２１が押出成形される。

　尚、高圧回路１７として、本実施例では公知の高圧電線の構成を採用するが、この限りでないものとする。すなわち、公知のバスバーに絶縁体を設けて高圧回路としたもの等を採用してもよいものとする。

　シールド部材１８は、二本の高圧回路１７を一括して覆う電磁シールド用の部材（電磁波対策用のシールド部材）であって、多数の素線を筒状に編んでなる公知の編組が採用される。シールド部材１８は、二本の高圧回路１７の全長とほぼ同じ長さに形成される。シールド部材１８は、この端部が上記シールドコネクタ（図示省略）を介してインバータユニット４（図１参照）のシールドケース等（図示省略）に接続される。

　シールド部材１８は、電磁波対策をすることが可能であれば、例えば導電性を有する金属箔や、この金属箔を含む部材を採用してもよいものとする。

　シース１９は、絶縁性を有する樹脂材料を所定の厚さでシールド部材１８の外側に押出成形してなるものであり、高圧導電路１５の最外層となる位置に配置される。

　高圧導電路１５以外としては、公知のシールド電線が挙げられるものとする。本数は一又は複数本であるものとする。また、一本でプラス回路及びマイナス回路を同軸で有するように、或いは一本で三回路以上を同軸で有するように構成される高圧同軸複合導電路（図示省略）等も挙げられるものとする。

　図２及び図３において、外装部材１６は、上記高圧導電路１５を覆う樹脂製の管体であって、高圧導電路１５によって挿通されるために必要な内径、高圧導電路１５を収容するために必要な長さ、及び高圧導電路１５を保護するために必要な厚みを有する形状に形成される。また、外装部材１６は、この外面２２から内面２３へと通じるスリット等がない形状にも形成されることができる。外装部材１６は、高圧導電路１５を水分から遠ざける（防水する）ことができる形状に、また、長尺な形状に形成される。外装部材１６は、ワイヤハーネス９の中間部１０に少なくとも設けられ、ワイヤハーネス９が車両に配索された際には車両床下１１（図１参照）に位置する。このため、外装部材１６は、車両床下１１（図１参照）の前後に跨る長さ、言い換えれば、車両床下１１に設けられた、ワイヤハーネスによって貫通されるの２つの貫通孔を結ぶ経路長以上の長さに形成される。尚、外装部材１６は樹脂製に限らず金属製であってもよいものとする。

　外装部材１６は、本実施例において断面略矩形状に形成される（断面形状は一例であるものとする。円形状や長円形状や楕円形状等であってもよいものとする。尚、低背化には丸型よりも平型が有効であるのは勿論である）。また、外装部材１６は、可撓性を有する複数の可撓管部２４と、この可撓管部２４が有する程度の可撓性を持たない、言い換えれば可撓管部２４よりも高い剛性を持つ複数の非可撓管部２５（ストレート部）とを有して、図示される形状に形成される。

　可撓管部２４と非可撓管部２５は、可撓管部２４を撓ませない状態では、全体が直線状となるように一体に樹脂成型される。可撓管部２４と非可撓管部２５は、管軸方向（長手方向）に交互に連続するように配置形成される。

　可撓管部２４は、車両取付形状（ワイヤハーネス配索先の形状。固定対象の形状）に合わせた位置に配置される。また、可撓管部２４は、ワイヤハーネス９が取り付けられる位置における車両の形状（以下、車両取付形状と称することがある。）に合わせた長さにも形成されることができる。

　尚、可撓管部２４の長さを管軸方向に異ならせることで、車両取付形状に合わせて必要な長さで撓ませることができるようになる。このような可撓管部２４は、ワイヤハーネス９の製造後となる、梱包時や輸送時、車両への経路配索時に、それぞれ所望の角度で撓ませることができる（図示省略）。

　可撓管部２４は、撓ませて曲げ形状にすることができるとともに、元のストレートな形状に戻すことも当然にできるものとする。

　可撓管部２４は、本実施例において蛇腹管形状に形成される（可撓性を有すれば形状は特に限定されないものとする）。具体的には、周方向の凹部２６及び凸部２７を有するとともに、これら凹部２６及び凸部２７が管軸方向に交互に連続するように複数形成される。

　上記説明からも分かるように、可撓管部２４の配置部分が恰もコルゲートチューブとなる形状に形成される。言い換えれば、部分的にコルゲートチューブを有する形状に形成される。外装部材１６は、上記の如くコルゲートチューブの特徴的な構造である蛇腹管形状を部分的に有することから、「コルチューブ」や「部分形成コルゲートチューブ」などと呼ぶことがある。

　外装部材１６は、この管軸方向に沿ってスリットを設けない（言い換えれば、外装部材１６を管軸方向に沿って割るための腹割きが設けられていない）形状に形成される。スリットを設けない理由としては、外装部材１６内への水分の浸入を防止して防水性の向上を図る点が挙げられる。また、例えば撓ませた部分において高圧導電路１５のはみ出しを生じさせない点も挙げられる。さらには、外装部材１６自体の剛性アップを図る点も挙げられる。

　尚、外装部材１６は、上記の点を満足することができれば管軸方向の所定位置で分割がなされるような形状に形成されてもよいものとする。この場合、接着や溶着、或いは連結するための後付け部材等により一体化されるものとする。

　非可撓管部２５は、ワイヤハーネス９の梱包時や輸送時、経路配索時に曲がらない部分として形成される（曲がらない部分とは、可撓性を積極的に持たせない部分という意味である）。また、非可撓管部２５は、断面略矩形状のストレートチューブ形状に形成される（断面形状は一例であるものとする。円形状や長円形状や楕円形状等であってもよいものとする。尚、低背化には丸型よりも平型が有効であるのは勿論である）。非可撓管部２５は、上記車両取付形状に合わせた位置や長さに形成される。非可撓管部２５は、上記の如くストレートチューブ形状（直管形状）に形成されることから、「ストレート部」や「直管部」などと呼ぶことがある。

　断面略矩形状の非可撓管部２５は、一対の長辺側壁部２８と、一対の短辺側壁部２９とを有する。一対の長辺側壁部２８は、図中の断面状態で見ると水平方向にのびるように形成される。一方、一対の短辺側壁部２９は、若干湾曲した状態で垂直方向にのびるように形成される。このような断面形状であれば、垂直方向からの外力、また、垂直方向からの外力に抗し得る形状であると言える。

　図３及び図４において、非可撓管部２５の内面２３には、内面２３を凹ます形状の凹部３０が複数形成される。また、非可撓管部２５の外面２２における凹部３０に対応する位置では、凹部３０の形成に伴って突出する凸部３１が複数形成される。凹部３０は、周方向にのびる環状の凹みとして形成される。また、凹部３０は、所定の深さとなる凹みとして形成される。本実施例においては、浅底の凹みとして形成される。

　凹部３０は、高圧導電路１５を外装部材１６に挿通する最中（図４参照）に、高圧導電路１５に対し非接触となる形状に形成される。言い換えれば、凹部３０は、高圧導電路１５に凹部３０の窪みの底（底面）が接触しない形状に形成される。周方向にのびる凹部３０は、非可撓管部２５に挿通された高圧導電路１５が横切る形状（言い換えれば、非可撓管部２５の内部を平面視した際、凹部３０と高圧導電路１５が交差する形状）である。さらに、凹部３０は、非可撓管部２５に挿通する際の高圧導電路１５の先端部分が凹部３０に落ち込んで引っ掛かりが生じないような幅及び深さの形状にも形成される。尚、引っ掛かり防止に関しては、凹部３０の凹み縁部（凹部によって画成される開口の内縁）に形成される曲面３２（又はテーパ）が有効であるものとする。以上のような凹部３０は、管軸方向に所定の間隔をあけて配置される。

　非可撓管部２５の内面２３は、非可撓管部２５に高圧導電路１５を挿通する際、凹部３０の数の分だけ高圧導電路１５との摺動が途切れ、高圧導電路１５の摺動面積が少なくなる。この結果、非可撓管部２５に高圧導電路１５を挿通する際の高圧導電路１５に作用する摺動摩擦抵抗を少なくすることができる。

　複数の非可撓管部２５のうち、車両床下１１（図１参照）に取り付けされるものは、車両床上に取付されるものに比べて長尺に形成される。長尺に形成された非可撓管部２５は、例えばリーンホースに沿わせるように取り付けられる。

　上記構成及び構造において、ワイヤハーネス９は次のようにして製造される（図示省略）。すなわち、ワイヤハーネス９は、全体が略直線状に樹脂成型された外装部材１６の一端から他端へと高圧導電路１５を挿通することにより製造される。また、ワイヤハーネス９は、外装部材１６の外面所定位置にクランプやグロメットやブーツ等を取り付けることにより製造される。さらに、ワイヤハーネス９は、シールドコネクタを高圧導電路１５の端末部分に設けることにより製造される。

　ワイヤハーネス９の製造において、外装部材１６の一端から他端へと高圧導電路１５を挿通する際に、高圧導電路１５はスムーズに挿通される。これは、凹部３０により、高圧導電路１５に作用する摺動摩擦抵抗が少なくなるからである。

　上記の如く製造された後は、所定の可撓管部２４を折り畳むようにして曲げが施されると、所定の梱包状態のワイヤハーネス９になる（この時のワイヤハーネス９はコンパクトになる）。

　以上、図１から図４を参照しながら説明してきたように、本発明に係るワイヤハーネス９は、複数の凹部３０を非可撓管部２５の内面２３に形成してなる外装部材１６を含んで構成される。これにより、この外装部材１６の一端から他端へと高圧導電路１５を挿通する際、凹部３０の数の分だけ内面２３と高圧導電路１５との摺動を途切れさせることができる。従って、高圧導電路１５に作用する摺動摩擦抵抗を少なくすることができ、以て高圧導電路１５を外装部材１６にスムーズに挿通することができる（付言すれば、長尺であるにもかかわらずスムーズに挿通することができる）。本発明は、ワイヤハーネスの製造に係る作業性を向上させることができる。

　尚、摺動摩擦抵抗を少なくするためとして、例えば図５及び図６に示す如くのワイヤハーネス９’を提供してもよいものとする。以下、ワイヤハーネス９’について説明をする。

　ワイヤハーネス９’は、上記と同じ高圧導電路１５（導電路）と、この高圧導電路１５を収容し、保護する外装部材１６’等とを備えて構成される。

　外装部材１６’は、可撓性を有する複数の可撓管部２４と、この可撓管部２４が有する程度の可撓性を持たない複数の非可撓管部２５’（ストレート部）とを有して、例えば図示形状に形成される。非可撓管部２５’の内面２３には、周方向の凹部３０の他に、凹部３３も複数形成される。凹部３３は、管軸方向にのびる凹みとして形成される。尚、引用符号３４は凹部３３の形成に伴って生じる凸部を示す。

　凹部３３を付加することにより、高圧導電路１５の摺動面積が少なくなり、高圧導電路１５に作用する摺動摩擦抵抗を更に少なくすることができのは勿論である。この他としては、例えばスパイラル方向にのびる凹部や、ディンプル形状の凹部等が挙げられるものとする。

　尚、凹部３３や凸部３１は、非可撓管部２５’の剛性をアップさせる部分として有効である。また、例えばクランプ等の後付け部品の取り付け位置を認識させる部分としても有効である。

　また、図５及び図６に示すワイヤハーネス９’は、凹部３０及び凹部３３の両方を有するものであったが、凹部３３のみを有する形態であっても、高圧導電路１５に作用する摺動摩擦抵抗を少なくすることができるという効果が得られる。

　本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

　ここで、上述した本発明に係るワイヤハーネスの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］　管体形状の外装部材（１６）と、該外装部材に挿通される一又は複数本の導電路（高圧導電路１５）とを含むワイヤハーネス（９、９’）において、
　前記外装部材はストレート部（非可撓管部２５）を有し、該ストレート部の内面には、挿通時の前記導電路に非接触となる凹部（３０、３３）が形成される
　ワイヤハーネス。
［２］　上記［１］に記載のワイヤハーネスにおいて、
　前記凹部の凹み縁部には、曲面又はテーパが形成される
　ワイヤハーネス。
［３］　上記［１］又は［２］に記載のワイヤハーネスにおいて、
　前記導電路は、車両床下（１１）を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成され、前記外装部材も前記車両床下を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成される
　ワイヤハーネス。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2013年3月6日出願の日本特許出願（特願2013－43653）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明のワイヤハーネスによれば、導電路を外装部材に挿通する際の作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。この効果を奏する本発明は、管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通される一又は複数本の導電路とを含むワイヤハーネスに関して有用である。

　１　ハイブリッド自動車
　２　エンジン
　３　モータユニット
　４　インバータユニット
　５　バッテリー
　６　エンジンルーム
　７　自動車後部
　８、９　ワイヤハーネス
　１０　中間部
　１１　車両床下
　１２　ジャンクションブロック
　１３　後端
　１４　前端
　１５　高圧導電路（導電路）
　１６　外装部材
　１７　高圧回路
　１８　シールド部材
　１９　シース
　２０　導体
　２１　絶縁体
　２２　外面
　２３　内面
　２４　可撓管部
　２５　非可撓管部（ストレート部）
　２６　凹部
　２７　凸部
　２８　長辺側壁部
　２９　短辺側壁部
　３０　凹部
　３１　凸部
　３２　曲面
　３３　凹部

Claims (3)

1. 　管体形状の外装部材と、該外装部材に挿通される一又は複数本の導電路とを含むワイヤハーネスにおいて、
   　前記外装部材はストレート部を有し、該ストレート部の内面には、挿通時の前記導電路に非接触となる凹部が形成される
   　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、
   　前記凹部の凹み縁部には、曲面又はテーパが形成される
   　ワイヤハーネス。
3. 　請求項１又は２に記載のワイヤハーネスにおいて、
   　前記導電路は、車両床下を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成され、前記外装部材も前記車両床下を通り該車両床下の前後に跨る長さに形成される
   　ワイヤハーネス。

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