JP6145437B2 - ワイヤハーネス用の外装部材、及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、外装部材と、この外装部材を構成に含んでなるワイヤハーネスとに関する。

例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続するため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、導電路と、この導電路を保護するための金属製の保護パイプとを備えて構成される。ワイヤハーネスは、これを三次元的な複雑なスペースに配索するために、先ず、金属製の保護パイプをストレートな状態で用い、次にこの保護パイプに導電路を挿通し、そして、この後に保護パイプを専用の曲げ設備にて曲げることにより所望の配策経路のものに形成される。

また、下記特許文献２に開示されたワイヤハーネスは、導電路と、この導電路を保護するための合成樹脂製のコルゲートチューブと、コルゲートチューブに所望の曲げ形状部分を形成するための樹脂製のプロテクタとを備えて構成される。外装部材は、上記構成から分かるように、コルゲートチューブとプロテクタの二種類の樹脂部材からなる。コルゲートチューブは複数本からなり、プロテクタにより連結される。

さらに、下記特許文献３に開示されたワイヤハーネスは、導電路と、この導電路を保護するための合成樹脂製の外装部材とを備えて構成される。外装部材は、ワイヤハーネスを三次元的な複雑なスペースに配索するために、蛇腹管形状の可撓管部と、ストレート管形状のストレート管部とを有する。外装部材は、これら可撓管部とストレート管部とを連続させるようにして樹脂成形される。尚、特許文献３には、外装部材の樹脂成形に係る設備及び方法が詳細に開示される。

特開２００４−２２４１５６号公報 特開２０１０−１２８６８号公報 特開２０１３−２１１９６３号公報

特許文献１のワイヤハーネスの外装部材にあっては、金属製の保護パイプであることから、これを曲げるための大型の専用設備が必要になってしまうという問題点を有する。また、特許文献２のワイヤハーネスの外装部材にあっては、曲げ形状部分の形成にプロテクタを採用することから、曲げ形状部分を複数箇所形成するのであれば、その分のプロテクタの成形金型が必要になってしまうという問題点を有する。さらに、特許文献３のワイヤハーネスの外装部材にあっては、成形金型の都合上、可撓管部やストレート管部の寸法に制約が出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、大型設備や複数の成形金型を必要とせず、また、寸法変更も容易なワイヤハーネス用の外装部材と、この外装部材を構成に含んでなるワイヤハーネスと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請求項１に記載の本発明の外装部材は、導電路を挿通して保護するために管体形状に形成されるワイヤハーネス用の外装部材において、当該外装部材は、曲げ形状にすることが可能な柔軟部と、形状をストレートな部分として固定することが可能な固形部とを有し、前記柔軟部は、コルゲートチューブの所望の部分で形成され、且つ、前記固形部は、前記コルゲートチューブの前記所望の部分以外の外側又は内側を覆うストレートパイプで形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、前記ストレートパイプを前記コルゲートチューブの前記外側に挿通して前記固形部を形成することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、前記ストレートパイプの両端位置に合わせてパイプ固定部材をそれぞれ設けることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、前記コルゲートチューブにクランプを設け、該クランプを前記パイプ固定部材として用いることを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明の外装部材によれば、コルゲートチューブと、ストレートパイプとを組み合わせて外装部材が形成される。コルゲートチューブは、曲げ形状にすることが可能な柔軟部になり、また、柔軟部として用いない部分に取り付けられるストレートパイプは、形状をストレートな部分として固定する固形部になる。本発明の外装部材は、例えばコルゲートチューブとストレートパイプとを所望の長さ（必要な長さ）で切断して組み合わせることによりなる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項５に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１、２、３又は４に記載のワイヤハーネス用の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路とを含むことを特徴とする。

以上のような特徴を有する本発明のワイヤハーネスによれば、大型設備や複数の成形金型を必要とせず、また、寸法変更も容易な外装部材を構成に含む。

請求項１に記載された本発明によれば、コルゲートチューブとストレートパイプとを組み合わせてなる外装部材であることから、従来例のような大型設備や複数の成形金型を必要としない外装部材を提供することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、請求項１の効果に加えて次のような効果を更に奏する。すなわち、ストレートパイプをコルゲートチューブの外側に挿通することから、固形部の位置を視認し易くすることができ、以て作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、請求項２の効果に加えて次のような効果を更に奏する。すなわち、ストレートパイプの両端位置に合わせてパイプ固定部材をそれぞれ設けることから、ストレートパイプの挿通方向のズレを防止して固形部の位置決めをすることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、請求項３の効果に加えて次のような効果を更に奏する。すなわち、コルゲートチューブにクランプを設け、このクランプでストレートパイプを固定することから、ワイヤハーネスの配策に使用されるものを兼用することができ、以て部品点数の増大抑制に寄与することができるという効果を奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、請求項１、２、３又は４に記載の外装部材を構成に含むことから、より良いワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネスに係る図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 図１（ａ）のワイヤハーネスの構成及び固定状態を示す概要図である。 図２の要部の断面図である。

ワイヤハーネスは、外装部材と、この外装部材に挿通される導電路とを含んで構成される。外装部材は、導電路を保護するために管体形状に形成される。このような形状の外装部材は、曲げ形状にすることが可能な柔軟部と、形状をストレートな部分として固定することが可能な固形部とを有する。柔軟部は、コルゲートチューブの所望の部分で形成される。また、固形部は、コルゲートチューブの上記所望の部分以外の外側又は内側を覆うストレートパイプで形成される。コルゲートチューブとストレートパイプは、所望の長さで切断することにより用いられる。

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に係る図であり、（ａ）は高電圧のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）とは別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は図１（ａ）のワイヤハーネスの構成及び固定状態を示す概要図、図３は図２の要部の断面図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車等であってもよい）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用する。

図１（ａ）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）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧の（高電圧用の）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、この中間部１０が車両床下１１に配索される。また、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。

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の後端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段が電気的に接続される。また、ワイヤハーネス９とインバータユニット４は、前端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段を介して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含んで構成される。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んで構成される。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。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。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化することによりなる。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。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のは勿論である。

図１（ｂ）において、引用符号１５はワイヤハーネスを示す。ワイヤハーネス１５は、低圧の（低電圧用の）ものであって、ハイブリッド自動車１における自動車後部７の低圧バッテリー１６と、自動車前部１７に搭載される補器１８（機器）とを電気的に接続するために備えられる。ワイヤハーネス１５は、図１（ａ）のワイヤハーネス９と同様に、車両床下１１を通って配索される（一例である。車室側を通って配索されてもよい）。

図１（ａ）及び（ｂ）に示す如く、ハイブリッド自動車１には、高圧のワイヤハーネス８、９及び低圧のワイヤハーネス１５が配策される。本発明は、いずれのワイヤハーネスであっても適用可能であるが、代表例としてワイヤハーネス９を挙げて以下に説明をする。

図１（ａ）及び図２において、車両床下１１を通って配索される長尺なワイヤハーネス９は、ハーネス本体１９と、このハーネス本体１９の両端、すなわちハーネス端末１３にそれぞれ配設されるシールドコネクタ１４（外部接続手段）とを備えて構成される。また、ワイヤハーネス９は、車両の所定位置に固定するための複数の例えばクランプ２０、２１（クランプ２１は特許請求の範囲に記載されたパイプ固定部材に相当）と、水分の浸入を規制するための止水部材２２、２３（例えばグロメットやブーツ）とを備えて構成される。

図２において、ハーネス本体１９は、本発明に係る外装部材２４と、この外装部材２４に収容保護される高圧導電路２５（導電路）とを備えて構成される。尚、外装部材２４に関し、低圧のワイヤハーネス１５を一緒に収容保護するような構成及び構造のものを採用してもよい（上記低圧のワイヤハーネス１５は、ハーネス本体２６と、このハーネス本体２６の両端に配設されるコネクタ２７とを備えて構成される（図１（ｂ）参照））。

図２及び図３において、外装部材２４は、樹脂製のコルゲートチューブ２８と、同じく樹脂製の複数のストレートパイプ２９、３０とを含んで構成される。すなわち、外装部材２４は、少なくとも二種類の管体形状部材で構成される。尚、このような外装部材２４の構成として上記クランプ２０、２１を含めてもよいものとする。外装部材２４は、曲げ形状にすることが可能な柔軟部３１〜３４と、形状をストレートな部分として固定することが可能な固形部３５、３６とを有する。

コルゲートチューブ２８及びストレートパイプ２９、３０は、本実施例において市販品を加工したものが採用される。具体的には、断面円形状又は長円形状（平形形状）の市販品を必要な長さに切断したものが採用される。コルゲートチューブ２８は、周方向の蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有し、これら蛇腹凹部及び蛇腹凸部が管軸方向に連続するような蛇腹管形状に形成される。コルゲートチューブ２８は、この全体が柔軟性を有する。

尚、例えば上記市販品のサイズが合わなければ、市販品に限らず自社成形で対応しても当然によいものとする。本実施例における必要な長さとは、コルゲートチューブ２８の場合、外装部材２４の全長に相当する。市販品を必要な長さに切断することで、例えば寸法変更等に柔軟に対応することができるのは勿論である。

柔軟部３１〜３４は、曲げ形状にする必要がある部分に設定配置される。柔軟部３１〜３４は、コルゲートチューブ２８自体が柔軟性を有する部材であることから、このようなコルゲートチューブ２８の所望の部分に形成される。柔軟部３１〜３４は、外装部材２４を見たときに蛇腹管形状の部分に該当する。柔軟部３１〜３４は、管軸を中心に３６０度方向に曲げ可能な部分に形成される。柔軟部３１〜３４は、ワイヤハーネス９の配策先になる固定対象３７の形状に合わせて配置形成される。固定対象３７には、図２に示す如く、曲がった部分もあることから、また、外装部材２４の端末近傍では電気的な接続も行われることから、柔軟部３１〜３４には曲げが存在する。柔軟部３１〜３４は、この長さが一定でなく、固定対象３７に合わせて形成される。柔軟部３１〜３４は、ワイヤハーネス９の梱包状態や輸送時、さらには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。また、大きく曲げたりすることができる。

固形部３５、３６は、コルゲートチューブ２８の上記所望の部分以外、すなわち柔軟部３１〜３４以外になる部分３８、３９と、この部分３８、３９に取り付け固定されるストレートパイプ２９、３０とで形成される。また、固形部３５、３６は、ストレートパイプ２９、３０を上記部分３８、３９の外側に挿通することにより形成される（内側に挿通して内側を覆うようにしてもよいが、この場合は外見的に固形部３５、３６の位置が分かりに難くなる。実用性を鑑みれば、外側に挿通することが好ましい）。ストレートパイプ２９、３０は、この内径がコルゲートチューブ２８の外径よりも若干大きくなるものが採用される。

固形部３５、３６は、上記の如くストレートな部分として形状を固定することができる。この他、固形部３５、３６は、外力に対し強くすることができる。具体的には、比較的薄肉のコルゲートチューブ２８の外側に所定の肉厚でストレートパイプ２９、３０を設けてなることから、例えば車両走行時の飛び石等があっても破損が生じないようにすることができる。固形部３５、３６は、外装部材２４としての機能を確保することができるのは勿論である。尚、外装部材２４は、薄肉のコルゲートチューブ２８を含むことから軽量であるといえる。

本実施例の外装部材２４では、短尺な固形部３５と、長尺な固形部３６とを有し、長尺な固形部３６が車両床下１１に対して配策される。また、本実施例の外装部材２４では、特に図示しないが、柔軟部３３と柔軟部３４との間に所定長さのストレートパイプが挿通されて固形部が形成される。この他、車両床下１１で曲げ形状の部分を形成する必要がある場合は、上記のような長尺なストレートパイプ３０でなくてもよく、適宜長さのストレートパイプが挿通される。

外装部材２４は、図２から分かるように、柔軟部３１〜３４と固形部３５、３６とが交互に配置された状態に形成される。

図３において、高圧導電路２５は、以上のような外装部材２４に収容保護される導電路であって、一又は複数本の高圧電線４０と、この高圧電線４０を覆うシールド部材４１とを備えて構成される（一例である。例えば更にシースを含んで構成してもよい）。

高圧電線４０は、導体４２と、この導体４２を被覆する絶縁体４３とを備えて構成される。高圧電線４０は、電気的な接続に必要な長さを有して形成される。高圧電線４０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。図１参照）とを電気的に接続することから、長尺なものに形成される。

導体４２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４２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４２は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体４３が押出成形される。

尚、高圧電線４０として、本実施例では公知のものを採用するが、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。

絶縁体４３は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体の外周面に押出成形される。絶縁体４３は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体４３は、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。

シールド部材４１は、高圧電線４０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４１は、高圧電線４０の全長とほぼ同じ長さに形成される。シールド部材４１は、この端部が上記シールドコネクタ１４（図１参照）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。尚、シールド部材４１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。また、シート状に形成して巻き付けるような状態で組み付けてもよい。

クランプ２０、２１は、ワイヤハーネス９を固定対象３７に固定するための部材であって、外装部材２４に取り付けられる部分と、固定対象３７に例えばボルト・ナットにより固定される部分とを有する。本実施例において、クランプ２０は、長尺なストレートパイプ３０における外面の複数箇所に取り付けられる。一方、クランプ２１は、上記クランプ２０と異なり、ストレートパイプ２９、３０の両端位置に合わせてコルゲートチューブ２８に取り付けられる。このような位置の取り付けは、クランプ２１がストレートパイプ２９、３０の挿通方向のズレを防止して固形部３５、３６の位置決めをすることができるような機能を持たせるためである。クランプ２１が上記機能を有することにより、コルゲートチューブ２８とストレートパイプ２９、３０との固定を行う専用部品が不要になる。

上記構成及び構造において、ワイヤハーネス９は次のような手順で製造される（一例である）。先ず、コルゲートチューブ２８に高圧導電路２５が挿通される。次に、このコルゲートチューブ２８にストレートパイプ２９、３０が挿通され、そして、所定位置にクランプ２０、２１が組み付けられる。最後に、高圧導電路２５の端部にそれぞれシールドコネクタ１４が設けられると、ワイヤハーネス９の製造が完了する。尚、グロメットやブーツである止水部材２２、２３は適宜組み付けられる。

上記の如く製造された後は所定の梱包がなされ、ワイヤハーネス９は車両組み付け現場まで輸送される。車両組み付け現場では、車両床下１１に対応する部分からワイヤハーネス９が車両に取り付けられて固定される。取り付け固定に係る一連の作業が完了すると、ワイヤハーネス９は所望の経路で配索された状態になる。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス９は、樹脂製の外装部材２４と、この外装部材２４に挿通される高圧導電路２５とを含んで構成される。本発明は、外装部材２４に特徴を有し、コルゲートチューブ２８と、ストレートパイプ２９、３０とを組み合わせて形成される。このような外装部材２４におけるコルゲートチューブ２８であれば、曲げ形状にすることが可能な柔軟部３１〜３４を形成することができる。また、柔軟部３１〜３４として用いない部分３８、３９の外側を覆うストレートパイプ２９、３０であれば、固形部３５、３６を形成することができる。固形部３５、３６は、形状をストレートな部分として固定することができる。

本発明によれば、従来例のような大型設備や複数の成形金型を必要としない外装部材２４を提供することができるという効果を奏する。

また、外装部材２４は、コルゲートチューブ２８とストレートパイプ２９、３０とを所望の長さ（必要な長さ）で切断して組み合わせればよいことから、寸法変更があっても容易に対応することができるという効果を奏する。

ワイヤハーネス９に関しては、上記のような外装部材２４を構成に含むことから、より良いワイヤハーネス９を提供することができるという効果を奏する。

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。

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…ハーネス端末、 １４…シールドコネクタ、 １５…ワイヤハーネス、 １６…低圧バッテリー、 １７…自動車前部、 １８…補器、 １９…ハーネス本体、 ２０…クランプ、 ２１…クランプ（パイプ固定部材）、 ２２、２３…止水部材、 ２４…外装部材、 ２５…高圧導電路（導電路）、 ２６…ハーネス本体、 ２７…コネクタ、 ２８…コルゲートチューブ、 ２９、３０…ストレートパイプ、 ３１〜３４…柔軟部、 ３５、３６…固形部、 ３７…固定対象、 ３８、３９…部分（以外の部分）、 ４０…高圧電線、 ４１…シールド部材、 ４２…導体、 ４３…絶縁体

Claims (5)

1. 導電路を挿通して保護するために管体形状に形成されるワイヤハーネス用の外装部材において、
   当該外装部材は、曲げ形状にすることが可能な柔軟部と、形状をストレートな部分として固定することが可能な固形部とを有し、
   前記柔軟部は、コルゲートチューブの所望の部分で形成され、且つ、前記固形部は、前記コルゲートチューブの前記所望の部分以外の外側又は内側を覆うストレートパイプで形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、
   前記ストレートパイプを前記コルゲートチューブの前記外側に挿通して前記固形部を形成する
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
3. 請求項２に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、
   前記ストレートパイプの両端位置に合わせてパイプ固定部材をそれぞれ設ける
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
4. 請求項３に記載のワイヤハーネス用の外装部材において、
   前記コルゲートチューブにクランプを設け、該クランプを前記パイプ固定部材として用いる
   ことを特徴とするワイヤハーネス用の外装部材。
5. 請求項１、２、３又は４に記載のワイヤハーネス用の外装部材と、該外装部材に挿通される導電路とを含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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