WO2019188161A1 - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

ワイヤハーネス１は、芯線１１及び該芯線１１を覆う芯線被覆材１２を有する電線１０と、該電線１０の端部に取り付けられたコネクタ２０と、前記電線１０の前記被覆材１２と前記コネクタ２０との間に介在されるシール部材４０と、を有する。被覆材１２は、前記シール部材４０と径方向に重なる箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部１２ａを有する。

Description

ワイヤハーネス

　本発明は、ワイヤハーネスに関する。

　従来、自動車等に搭載されるワイヤハーネスとして、電線と、電線の端末に設けられるコネクタとを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。このコネクタは、電線の芯線の端末に設けられる端子金具と、端子金具を保持するコネクタハウジングとを有する。コネクタと電線との間から水等の液体が浸入するのを抑えるため、コネクタハウジングと電線の被覆材との間にシール部材が設けられている。

特開２００８－２０４９６０号公報

　ところで、上記のようなワイヤハーネスのシール部材は、環状に形成され、シール部材の内側に設けられる前記電線の被覆材との間で所定の面圧が生じることでシール部材と電線の被覆材との間のシール（止水）がなされることとなる。このとき、被覆材はシール部材からの面圧によって変形する。しかしながら、コネクタ内で発生した熱によりシール部材の劣化が進行し、シール部材と電線の被覆材との間の面圧が低下することがあり、シール性能が維持できない虞がある。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シール性能を維持できるワイヤハーネスを提供することにある。

　上記課題を解決するワイヤハーネスは、芯線及び該芯線を覆う被覆材を有する電線と、該電線の端部に取り付けられたコネクタと、前記電線と前記コネクタとの間に介在されるシール部材と、を有するワイヤハーネスであって、前記被覆材は、前記シール部材と径方向に重なる箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部を有する。

　上記態様によれば、前記被覆材は、前記シール部材と径方向に重なる箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部を有することで、シール部材を薄肉部以外の他の部位に取り付けて同じ圧力が発生するように構成した場合と比較して、シール部材による変形量が抑えられる。そのため、例えばコネクタ内で発生した熱によりシール部材の劣化が進行し、シール部材と薄肉部（被覆材）との間の面圧が低下した場合であっても、シール部材による薄肉部の変形量はシール部材を薄肉部以外の他の部位に取り付けた場合と比較して小さいため、シール部材と薄肉部との間で隙間が生じることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。

　上記ワイヤハーネスにおいて、前記薄肉部は、前記被覆材の一部が径方向内側に圧縮されることで形成されることが好ましい。
　上記態様によれば、薄肉部は被覆材の一部が径方向内側に圧縮されることで形成されるため、被覆材を例えば押出成形した後で薄肉部を形成することができるため、容易に形成することができる。

　上記ワイヤハーネスにおいて、前記薄肉部は、前記被覆材の長手方向の端部から離間した位置に設けられることが好ましい。
　上記態様によれば、薄肉部を被覆材の長手方向の端部から離間した位置に設けることで、被覆材の前記薄肉部と隣接する部位に対して薄肉部が窪んだ形状をなすため、シール部材の位置決めを容易とすることができる。

　本発明のいくつかの態様に従うワイヤハーネスによれば、シール性能を維持できる。

一実施形態におけるワイヤハーネスを示す概略構成図。 同実施形態におけるワイヤハーネスのコネクタ周囲の断面図。

　以下、添付図面を参照して一実施形態について説明する。なお、添付図面では、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、添付図面では、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に示すワイヤハーネス１は、２個又は３個以上の電気機器（機器）２を電気的に接続する。本実施形態のワイヤハーネス１は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両の前部に設置されたインバータ３と、そのインバータ３よりも車両の後方に設置された高圧バッテリ４とを電気的に接続する。ワイヤハーネス１は、例えば、車両の床下等を通るように配索される。インバータ３は、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータ（図示略）と接続される。インバータ３は、高圧バッテリ４の直流電力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４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。

　ワイヤハーネス１は、複数（本実施形態では２本）の電線１０と、電線１０の両端部に取り付けられた一対のコネクタ２０と、複数の電線１０を一括して包囲する保護管３０とを有している。一方のコネクタ２０はインバータ３に接続され、他方のコネクタ２０は高圧バッテリ４に接続されている。保護管３０としては、例えば、金属製や樹脂製のパイプ、樹脂等からなり可撓性を有するコルゲートチューブやゴム製の防水カバー又はこれらを組み合わせて用いることができる。保護管３０は、例えば、内部に収容する電線１０を飛翔物や液体から保護する。

　電線１０は、芯線１１と、芯線１１の外周を被覆する被覆材１２とを有している。芯線１１としては、例えば、複数の金属素線を撚り合せてなる撚り線を用いることができる。芯線１１の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金などの導電性に優れた金属を用いることができる。被覆材１２は、例えば、芯線１１の外周面を全周に亘って密着状態で被覆している。被覆材１２は、例えば、架橋ポリエチレンなどの絶縁材料によって構成されている。被覆材１２は、例えば、芯線１１に対する押出成形（押出被覆）によって形成することができる。

　図２に示すように、コネクタ２０は、端子金具２１と、コネクタハウジング２２とを有する。
　端子金具２１は、各電線１０の末端部に接続されている。端子金具２１は、バレル部２１ａと、端子部２１ｂとを有する。バレル部２１ａは、電線１０の芯線１１にかしめ圧着されることで電線１０の芯線１１と電気的に接続される。

　コネクタハウジング２２は、例えば略筒状に形成されている。コネクタハウジング２２は、樹脂部材によって構成されている。
　また、本実施形態のワイヤハーネス１には、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと被覆材１２との間にシール部材４０を有する。

　シール部材４０は、例えばゴム栓を用いることができる。シール部材４０は、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと被覆材１２との間においてコネクタハウジング２２及び被覆材１２に対して周方向全体に亘って密着状態で保持されている。コネクタハウジング２２には、シール部材４０に対して端子金具２１とは逆側にリテーナ５０が取り付けられている。

　ここで、被覆材１２は、シール部材４０と径方向に当接する部位が他の部位よりも厚さが薄い薄肉部１２ａを有する。薄肉部１２ａは、被覆材１２の端部１２ｅから離間した位置において、被覆材１２の周方向全体に亘って形成される。薄肉部１２ａは、被覆材１２の薄肉部１２ａ以外の部位の外周面１２ｂよりも径方向内側に窪んだ形状をなしている。また、薄肉部１２ａは、その内周面１２ｃが被覆材１２の薄肉部１２ａ以外の部位の内周面１２ｄと略面一となるように構成される。薄肉部１２ａは、例えば、被覆材１２を加熱して変形し易い状態として被覆材１２を径方向内側に圧縮した後、冷却することで形成している。また、薄肉部１２ａは、被覆材１２の外周にシール部材４０が装着される前に形成される。

　本実施形態の作用を説明する。
　本実施形態のワイヤハーネス１では、被覆材１２においてシール部材４０と径方向に重なる（当接する）箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部１２ａを有する。これによって、シール部材４０から被覆材１２側（径方向内側）に圧力がかかった場合であっても、薄肉部１２ａの変形量は被覆材１２の薄肉部１２ａ以外の部位と比較して限られているため、シール部材４０の圧力による薄肉部１２ａの変形量が抑えられることとなる。

　本実施形態の効果を記載する。
　（１）被覆材１２は、シール部材４０と径方向に重なる箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部１２ａを有することで、シール部材４０を薄肉部１２ａ以外の他の部位に取り付けて同じ圧力が発生するように構成した場合と比較して、シール部材４０による変形量が抑えられる。そのため、例えばコネクタ２０内で発生した熱によりシール部材４０の劣化が進行し、シール部材４０と薄肉部１２ａ（被覆材１２）との間の面圧が低下した場合であっても、シール部材４０による薄肉部１２ａの変形量はシール部材４０を薄肉部１２ａ以外の他の部位に取り付けた場合と比較して小さいため、シール部材４０と薄肉部１２ａとの間で隙間が生じることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。

　（２）薄肉部１２ａは被覆材１２の一部が径方向内側に圧縮されることで形成されるため、被覆材１２を例えば押出成形した後で薄肉部１２ａを形成することができるため、薄肉部１２ａを容易に形成することができる。

　（３）薄肉部１２ａを被覆材１２の長手方向の端部１２ｅから離間した位置に設けることで、被覆材１２の前記薄肉部１２ａと隣接する部位に対して薄肉部１２ａが窪んだ形状をなすため、シール部材４０の位置決めを容易とすることができる。

　なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
　・上記実施形態では、薄肉部１２ａを被覆材１２の長手方向の端部１２ｅから離間した位置に設ける構成としたが、これに限らない。例えば一方の端部１２ｅから他方の端部１２ｅまでの間の所定の位置まで厚さが薄くなるような構成を採用してもよい。

　・上記実施形態では、薄肉部１２ａを径方向内側に圧縮することで形成したが、これに限らない。例えば切削等によって被覆材１２の一部を薄くすることで薄肉部１２ａを構成してもよい。

　・被覆材１２の外周面（１２ａ、１２ｂ）は、被覆材１２の径方向外向面と呼称することがある。シール部材４０の外周面及び内周面は、シール部材４０の径方向外向きシール面及び径方向内向きシール面と呼称することがある。

　・被覆材１２の薄肉部１２ａは、長手方向における被覆材１２の局所位置において被覆材１２の外周面に形成された、被覆材１２の（または電線１０の）小径部と呼称することがある。長手方向における薄肉部１２ａの両側の部分である非薄肉部、例えば被覆材１２の薄肉部１２ａを除く被覆材１２の残りの部分は、被覆材１２の大径部と呼称することがある。非薄肉部すなわち大径部における被覆材１２の径は、第１の径と呼称することがある。シール部材４０が被覆材１２の小径部に接触していない状態において、小径部における被覆材１２の径は、第１の径よりも小さい第２の径を有する。図示した例では、被覆材１２は、単一の被覆材層である。

　・シール部材４０は、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと被覆材１２の小径部の外周面とによって径方向に挟まれ、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと被覆材１２の小径部の外周面との間で径方向に圧縮状態で保持される。シール部材４０の外周面と内周面は、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと被覆材１２の小径部の外周面とにそれぞれ、好ましくは液蜜的に、密着する。図示した例では、シール部材４０は、単一の部材またはワンピース部材である。

　・図示した例では、シール部材４０が被覆材１２の小径部に接触していない状態において、被覆材１２の小径部と、長手方向においてその小径部の両側にある大径部とによって、被覆材１２に２つの段差が形成され、それら段差は、被覆材１２の先端側段差面及び基端側段差面と呼称することがある。

　・非限定的な例では、シール部材４０は、端子金具２１に近い先端側環状端面と、コネクタハウジング２２の開口に近い基端側環状端面とを含む。軸方向において薄肉部１２ａの両側にある非薄肉部は、先端側非薄肉部と基端側非薄肉部と呼称することがある。薄肉部１２ａの軸方向長さは、シール部材４０の軸方向長さ、すなわち、シール部材４０の先端側環状端面から基端側環状端面までの長さよりも長い。したがって、シール部材４０は、先端側非薄肉部および基端側非薄肉部の一方または両方と接触しない。

　・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
　本開示は以下の実装例を包含する。限定のためでなく理解の補助として実施形態の構成要素の参照符号を付した。

　［付記１］いくつかの実装例に従うワイヤハーネス（１）は、芯線（１１）と該芯線（１１）を覆う絶縁被覆層（１２）を有する電線（１０）と、前記絶縁被覆層（１２）の端面（１２ｅ）から突出する前記芯線（１１）の露出した先端部に固定される端子金具（２１）と、前記電線（１０）を通過させるための開口と、少なくとも前記芯線（１１）と前記端子金具（２１）との接続部分を外側から囲む内周面（２２ａ）とを有するコネクタハウジング（２２）と、前記コネクタハウジング（２２）の前記内周面（２２ａ）に取り付けられる管状のシール部材（４０）と、前記コネクタハウジング（２２）の前記開口に取り付けられ、前記シール部材（４０）に接触して前記シール部材（４０）が前記コネクタハウジング（２２）から脱落するのを防止するリテーナ（５０）とを備え、前記絶縁被覆層（１２）は、前記絶縁被覆層（１２）の径方向外向面（１２ａ，１２ｂ）において、長手方向における前記絶縁被覆層（１２）の局所位置（１２ａ）に形成された小径部（１２ａ）と、前記絶縁被覆層（１２）の前記径方向外向面（１２ａ，１２ｂ）において前記小径部（１２ａ）を除く大径部（１２ｂ）とを有し、前記シール部材（４０）は、前記コネクタハウジング（２２）の前記内周面（２２ａ）と前記絶縁被覆層（１２）の前記小径部（１２ａ）の径方向外向面とによって径方向に挟まれ、前記コネクタハウジング（２２）の前記内周面（２２ａ）と前記絶縁被覆層（１２）の前記小径部（１２ａ）の径方向外向面との間で径方向に圧縮状態で保持される。

　［付記２］いくつかの実装例では、前記シール部材（４０）が前記絶縁被覆層（１２）の前記小径部に接触していない状態において、前記絶縁被覆層（１２）の前記大径部（１２ｂ）は、第１の厚みを有する厚肉部であり、前記シール部材（４０）が前記絶縁被覆層（１２）の前記小径部に接触していない状態において、前記絶縁被覆層（１２）の前記小径部（１２ａ）は、前記厚肉部の前記第１の厚みよりも小さい第２の厚みを有する薄肉部である。

　［付記３］いくつかの実装例では、前記絶縁被覆層（１２）の前記非薄肉部（１２ｂ）は、所定の圧力で径方向に圧縮されたときに第１の最大圧縮変形量を有し、前記絶縁被覆層（１２）の前記薄肉部（１２ａ）は前記所定の圧力で径方向に圧縮されたときに前記第１の最大圧縮変形量よりも小さい第２の最大圧縮変形量を有する。

　［付記４］いくつかの実装例では、前記薄肉部（１２ａ）は、前記絶縁被覆層（１２）の前記局所位置において前記径方向外向面（１２ａ）を外側から圧縮して形成される。
　［付記５］いくつかの実装例では、前記薄肉部（１２ａ）は、前記絶縁被覆層（１２）の前記局所位置を、前記絶縁被覆層（１２）の外側から切削して形成される。

　［付記６］いくつかの実装例では、前記シール部材（４０）は、前記端子金具（２１）に近い先端側環状端面と、前記コネクタハウジング（２２）の前記開口に近い基端側環状端面とを含み、前記薄肉部（１２ａ）の軸方向長さは、前記シール部材（４０）の前記先端側環状端面から前記基端側環状端面までの長さである前記シール部材（４０）の軸方向長さよりも長い。

　［付記７］いくつかの実装例では、前記大径部（１２ｂ）は、長手方向において前記小径部（１２ａ）の両側に形成された２つの大径部（１２ｂ）であり、前記２つの大径部（１２ｂ）と前記小径部（１２ａ）とは、それらの間に２つの環状の段差面を形成し、前記シール部材（４０）は、前記２つの環状の段差面の一方または両方と接触しない。

　本発明がその技術的思想から逸脱しない範囲で他の特有の形態で具体化されてもよいということは当業者にとって明らかであろう。例えば、実施形態（あるいはその１つ又は複数の態様）において説明した部品のうちの一部を省略したり、いくつかの部品を組合せてもよい。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参照して、請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲と共に確定されるべきである。

　１…ワイヤハーネス
　１０…電線
　１１…芯線
　１２…被覆材
　１２ａ…薄肉部
　２０…コネクタ
　４０…シール部材

Claims (3)

1. 　芯線及び該芯線を覆う被覆材を有する電線と、該電線の端部に取り付けられたコネクタと、前記電線と前記コネクタとの間に介在されるシール部材と、を有するワイヤハーネスであって、
   　前記被覆材は、前記シール部材と径方向に重なる箇所に他の部位よりも厚さが薄くなる薄肉部を有することを特徴とするワイヤハーネス。
2. 　前記薄肉部は、前記被覆材の一部が径方向内側に圧縮されることで形成され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. 　前記薄肉部は、前記被覆材の長手方向の端部から離間した位置に設けられ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。

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