JP6448019B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、導電路と外装部材とを含むワイヤハーネスに関する。

従来のワイヤハーネスとしては、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圧の機器間を電気的に接続するものが知られる。近年の動向を見ると、ワイヤハーネスは、部品点数削減に配慮された構成及び構造のものが採用される。

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、一本の長い管体形状に形成され、この一端から他端に向けて導電路が挿通される。導電路の挿通後は、外装部材の端末から導出された導電路の端末にコネクタが取り付けられる。

特開２０１３−２１１９６３号公報

特許文献１に開示されたワイヤハーネスの外装部材にあっては、一本の長い管体形状に樹脂成形されることから、中間部分で水分の浸入は防止される。しかしながら、外装部材の端末においての浸入防止対策は不十分である。そこで、本願発明者は、外装部材の端末に例えばゴム製のブーツを取り付けて覆ってしまうことを試みたが、外装部材はこの端末を含めた部分、すなわちハーネス端末対応部分が蛇腹管形状であることから、ブーツなどの止水部材に対しての密着性が悪いという問題点があることが分かった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、外装部材の端末と止水部材との密着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請求項１に記載の本発明は、導電路と、該導電路を挿通して保護する外装部材とを含み、該外装部材は、樹脂成形にて管体形状に形成され、さらに、前記外装部材のハーネス端末対応部分が蛇腹管形状に形成されるワイヤハーネスにおいて、前記ハーネス端末対応部分における前記外装部材の端末は、前記蛇腹管形状から形状が変換された断面円形で、且つ、剛性を有するストレート管部にて形成され、前記ストレート管部の外面に密着するように止水部材が取り付けられ、該止水部材は締結部材にて固定され、前記ストレート管部の前記外面には、前記止水部材に対する抜け止め部が形成され、前記抜け止め部は、前記ストレート管部の前記外面を外側に突出させるように形成され、且つ、前記ストレート管部の管軸方向に所定の間隔をあけて二つ形成され、前記締結部材は、前記ストレート管部の前記外面に密着するように取り付けられた止水部材の上で、且つ、二つの前記抜け止め部の間に取り付けられることを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、蛇腹管形状から形状が変換された断面円形のストレート管部が外装部材のハーネス端末対応部分における端末になることから、ブーツやグロメットなどの止水部材をより多くの面で密着させることができるという効果を奏する。従って、本発明によれば、従来の蛇腹管形状の端末と比べ、止水部材との密着性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、締結部材にて止水部材が固定されることから、さらに密着性を向上させることや、防水性（止水性）を維持することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、止水部材の抜けが防止されることから、止水部材との密着性を維持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の配索状態を示す模式図である（実施例１）。 （ａ）はワイヤハーネスの構成を示す平面図、（ｂ）は外装部材の端末の拡大斜視図である（実施例１）。 外装部材の端末の変形例を示す拡大斜視図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 外装部材の端末の変形例を示す図であり、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である（実施例２）。 外装部材の端末の変形例を示す図であり、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である（実施例３）である。

ワイヤハーネスは、導電路と外装部材とを含んで構成される。外装部材は、樹脂成形にて管体形状に形成されるとともにハーネス端末対応部分が蛇腹管形状に形成される。また、外装部材のハーネス端末対応部分における端末は、蛇腹管形状から形状が変換された断面円形のストレート管部にて形成される。このようなストレート管部には、外面に密着するように止水部材が取り付けられる。止水部材は、例えばテープ、バンド等の締結部材にて固定される。

以下、図面を参照しながら実施例１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（ａ）はワイヤハーネスの構成を示す平面図、（ｂ）は外装部材の端末の拡大斜視図である。さらに、図３は外装部材の端末の変形例を示す拡大斜視図、図４は図２のＡ−Ａ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、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、本発明に係るワイヤハーネス９は、外装部材１５と、この外装部材１５に収容保護される高圧導電路１６（導電路）と、ハーネス端末である上記前端１４及び後端１３に設けられるシールドコネクタ１７と、同じく前端１４及び後端１３に設けられるブーツ１８（止水部材）と、外装部材１５の外面に取り付けられる複数のクランプ（固定部材。図示省略）と、同じく外装部材１５の外面に水密に取り付けられるグロメット（止水部材。図示省略）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１６と一緒に低圧導電路も外装部材１５に収容保護されるような構成及び構造としてもよいものとする。

外装部材１５は、樹脂成形にて一本の真っ直ぐな管体形状のものに形成される（使用前は真っ直ぐである）。このような外装部材１５には、可撓性を有する可撓管部１９が複数箇所形成される。図中の可撓管部１９は、ハーネス端末対応部分２０に配置形成されたものを示す。可撓管部１９は、断面円形の蛇腹管形状に形成される。具体的には、周方向の凹部２１及び凸部２２を有するとともに、これら凹部２１及び凸部２２が管軸方向に交互に連続するように形成される。

可撓管部１９には、外装部材１５の端末２３になるストレート管部２４が連成される。このストレート管部２４は、可撓管部１９の蛇腹管形状から形状が変換されて断面円形状に形成される。ストレート管部２４は、ブーツ１８の取り付け部分として形成される。ストレート管部２４は、ブーツ１８の取り付け部分であることから、管軸方向に比較的短く形成される。尚、ストレート管部２４は、可撓管部１９のような可撓性を持たない部分に形成される。また、ストレート管部２４は、ブーツ１８を取り付けても変形することのないような剛性を有する部分に形成される。

ストレート管部２４の外面は、ブーツ１８を密着させるための密着面２５として形成される。密着面２５は、滑らかな面に形成される。尚、密着面２５には、図３に示すような抜け止め部２６を形成してもよいものとする。抜け止め部２６は、密着面２５を若干突出させるような環状部分に形成される（一例である。抜けを防止できる形状であれば特に限定されない）。抜け止め部２６は、管軸方向に所定の間隔をあけて二つ形成される。

環状の二つの抜け止め部２６は、仮に水分が外部から浸入しようとしても、浸入の妨げになる部分として有効である。この他、抜け止め部２６は、ストレート管部２４の剛性を高める部分としても有効である。変形し難いストレート管部２４であれば、水分の浸入防止に寄与するのは勿論である。尚、特に図示しないが、ストレート管部２４にブーツ１８を取り付けた後、二つの抜け止め部２６の間の位置でブーツ１８を例えばバンド部材等の締結部材にて締め付け固定すると水分の浸入防止に有効である。

外装部材１５は、本実施例において、管軸方向に沿ってスリットを設けない（腹割きのない）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１５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１６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１５自体の剛性アップを図る点も挙げられる。この他、外装部材１５は、周方向の継ぎ目がない形状にも形成される。理由としては、上記スリットと同様である。

尚、外装部材１５は、上記の点を満足することができれば所定位置で分割可能な形状に形成してもよい。この場合は、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。

図４において、以上のような外装部材１５に収容保護される高圧導電路１６は、二本の高圧回路２７と、この二本の高圧回路２７を覆うシールド部材２８と、シールド部材２８の外側に設けられるシース２９とを備えて構成される（一例である。例えば、シース２９を含まない構成であってもよい）。

高圧回路２７は、ここでは公知の高圧電線であって、導体３０と、この導体３０を被覆する絶縁体３１とを備えて構成される。高圧回路２７は、電気的な接続に必要な長さを有して形成される。高圧回路２７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。

導体３０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３０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３０は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体３１が押出成形される。

尚、高圧回路２７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。

絶縁体３１は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体３０の外周面に押出成形される。絶縁体３１は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体３１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２８は、二本の高圧回路２７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２８は、二本の高圧回路２７の全長とほぼ同じ長さに形成される。シールド部材２８は、この端部が上記シールドコネクタ１７（図２参照）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２８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。

シース２９は、熱可塑性樹脂材料を用いてシールド部材２８の外周面に押出成形される（絶縁体３１と同様の熱可塑性樹脂材料が用いられる）。シース２９は、断面長円形状の被覆として形成される。シース２９は、所定の厚みを有して形成される。シース２９は、高圧導電路１６の最外層となる位置に配置される。シース２９は、ワイヤハーネス９の製造においてシールド部材２８が所定長さで露出するように端末加工される。尚、端末加工後の状態としては、例えば外装部材１５よりも若干長い状態になる。

高圧導電路１６以外としては、公知のシールド電線（図示省略）が一例として挙げられる。本数は一又は複数本である。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）等も一例として挙げられる。

図２に戻り、シールドコネクタ１７は、公知のものが採用される。すなわち、高圧回路２７（図４参照）の端末に電気的に接続される端子金具と、この端子金具を収容する絶縁性のコネクタハウジングと、コネクタハウジングの外側に設けられる導電性のシールドシェルと、シールドシェルにシールド部材２８（図４参照）の端末を電気的に接続固定するための金属製の加締めリングとを備えて構成される。このような構成のシールドコネクタ１７は、ブーツ１８によって防水される。

ブーツ１８は、シールドコネクタ１７と外装部材１５との間を覆って外部からの水分を浸入させないようにするための部材であって、柔軟性を有する。本実施例においては、ゴム製のブーツ１８が採用される（材質は一例である。防水性と柔軟性とを得られるような材質であればよい）。ブーツ１８は、シールドコネクタ１７とストレート管部２４の密着面２５とに対しそれぞれ密着するような形状に形成される。尚、ブーツ１８以外の止水部材としては、グロメットが一例としてあげられる。

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、外装部材１５の一端から他端へと高圧導電路１６を挿通して製造される。使用前の外装部材１５は、この全体が真っ直ぐな状態に樹脂成形されることから、高圧導電路１６は真っ直ぐに挿通される。すなわち、スムーズに挿通される。また、ワイヤハーネス９は、高圧導電路１６の端末部分にそれぞれシールドコネクタ１７を設けて製造される。さらに、ワイヤハーネス９は、外装部材１５の外面所定位置にクランプやグロメットやブーツ１８等を取り付けて製造される。ブーツ１８の取り付けに当たり、例えばテープ、バンド等の締結部材を用いて固定してもよい。

以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス９によれば、樹脂製の外装部材１５を備え、この外装部材１５の端末２３が蛇腹管形状から形状が変換された断面円形のストレート管部２４になることから、ブーツ１８をより多くの面で密着させることができる。従って、従来の蛇腹管形状の端末と比べ、ブーツ１８のような止水部材との密着性を向上させることができる。本発明により、外装部材１５の端末２３における水分の浸入防止対策は十分である。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図５は外装部材の端末の変形例を示す図であり、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。尚、上記実施例１と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５において、外装部材３２は、この端末３３が次のような部分として形成される。すなわち、断面円形の蛇腹管形状である可撓管部３４から形状が変換されたストレート管部３５として形成される。ストレート管部３５は、断面円形状に形成される。ストレート管部３５は、図示しない止水部材（ブーツやグロメットなど）の取り付け部分として形成される。ストレート管部３５は、管軸方向に比較的短く形成される。また、本実施例のストレート管部３５は、可撓管部３４よりも大径に形成される。

ストレート管部３５は、可撓管部３４のような可撓性を持たない部分に形成される。また、ストレート管部２４は、止水部材を取り付けた時に変形することのないような剛性を有する部分に形成される。ストレート管部３５の外面は、止水部材を密着させるための密着面３６として形成される。密着面３６は、滑らかな面に形成される（実施例１のような抜け止め部２６を設けてもよい）。尚、引用符号３７は、形状を変換する部分としての形状変換部を示す。

以上のような外装部材３２を備えても実施例１と同様の効果を奏するのは勿論である。すなわち、止水部材との密着性を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら実施例３を説明する。図６は外装部材の端末の変形例を示す図であり、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。尚、上記実施例１と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６において、外装部材３８は、この端末３９が次のような部分として形成される。すなわち、断面長円形（又は楕円形）の蛇腹管形状である平形の可撓管部４０から形状が変換されたストレート管部４１として形成される。ストレート管部４１は、断面円形状に形成される。ストレート管部４１は、図示しない止水部材（ブーツやグロメットなど）の取り付け部分として形成される。ストレート管部４１は、管軸方向に比較的短く形成される。

ストレート管部４１は、可撓管部４０のような可撓性を持たない部分に形成される。また、ストレート管部４１は、止水部材を取り付けた時に変形することのないような剛性を有する部分に形成される。ストレート管部４１の外面は、止水部材を密着させるための密着面４２として形成される。密着面４２は、滑らかな面に形成される（実施例１のような抜け止め部２６を設けてもよい）。尚、引用符号４３は、形状を変換する部分としての形状変換部を示す。

以上のような外装部材３８を備えても実施例１と同様の効果を奏するのは勿論である。すなわち、止水部材との密着性を向上させることができる。

この他、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…後端、 １４…前端、 １５…外装部材、 １６…高圧導電路（導電路）、 １７…シールドコネクタ、 １８…ブーツ（止水部材）、 １９…可撓管部、 ２０…ハーネス端末対応部分、 ２１…凹部、 ２２…凸部、 ２３…端末、 ２４…ストレート管部、 ２５…密着面、 ２６…抜け止め部、 ２７…高圧回路、 ２８…シールド部材、 ２９…シース、 ３０…導体、 ３１…絶縁体、 ３２、３８…外装部材、 ３３、３９…端末、 ３４、４０…可撓管部、 ３５、４１…ストレート管部、 ３６、４２…密着面、 ３７、４３…形状変換部

Claims (1)

1. 導電路と、該導電路を挿通して保護する外装部材とを含み、該外装部材は、樹脂成形にて管体形状に形成され、さらに、前記外装部材のハーネス端末対応部分が蛇腹管形状に形成されるワイヤハーネスにおいて、
   前記ハーネス端末対応部分における前記外装部材の端末は、前記蛇腹管形状から形状が変換された断面円形で、且つ、剛性を有するストレート管部にて形成され、
   前記ストレート管部の外面に密着するように止水部材が取り付けられ、該止水部材は締結部材にて固定され、
   前記ストレート管部の前記外面には、前記止水部材に対する抜け止め部が形成され、
   前記抜け止め部は、前記ストレート管部の前記外面を外側に突出させるように形成され、且つ、前記ストレート管部の管軸方向に所定の間隔をあけて二つ形成され、
   前記締結部材は、前記ストレート管部の前記外面に密着するように取り付けられた止水部材の上で、且つ、二つの前記抜け止め部の間に取り付けられる
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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