JP6485778B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを備えるワイヤハーネスに関する。

自動車に搭載される機器間を電気的に接続するためにワイヤハーネスが用いられる。ワイヤハーネスは、管体形状の外装部材と、この外装部材に収容される一又は複数本の導電路とを備えて構成される。例えば下記特許文献１のワイヤハーネスにあっては、自動車の車両床下を通るように配索される。ワイヤハーネスは、車両床下に対応する部分がストレートに配索される。このようなワイヤハーネスは、長尺に形成されることから、ワイヤハーネスを構成する外装部材も長尺に形成される。

外装部材は、樹脂成形品であって、可撓性を有する蛇腹管形状の可撓管部と、この可撓管部のような可撓性を持たないストレート管部とを有する。可撓管部とストレート管部は、これらが連続するように形成される。ストレート管部は、導電路をストレートに配索する部分として、且つ、外周面が凹凸のない形状部分として形成される。

下記特許文献１においては、ワイヤハーネスの構造の他に、製造、輸送、及び経路配索についても開示される。外装部材は、上記輸送及び経路配索時に可撓管部が曲げられ、長尺なストレート管部は車両床下に配置される。

特開２０１４−９３８００号公報

上記従来技術にあっては、外装部材における可撓管部とストレート管部との連続部分が応力集中のし易い箇所になってしまう。そのため、車両走行中の振動を受けたりした場合には、応力集中によって上記連続部分に亀裂や破損が生じてしまうのではないか、という心配を有する。尚、輸送の際や、例えば車両床下での経路配索をする際に、ワイヤハーネスに対して曲げ等の荷重が加わることから、これらの場合においても上記同様の心配を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、応力集中に起因する亀裂や破損の発生を防止す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に記載の本発明のワイヤハーネスは、管体形状の外装部材と、該外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを備え、前記外装部材は、可撓性を有する蛇腹管形状の可撓管部と、該可撓管部のような可撓性を持たないストレート管部とを有し、該ストレート管部は、前記導電路をストレートに配索する部分として、且つ、非蛇腹管形状の部分として前記可撓管部に連続するように形成される、ワイヤハーネスにおいて、前記可撓管部と前記ストレート管部との連続部分には、該連続部分での応力集中に耐え得るための補強形状部が複数形成されるとともに、該複数の補強形状部が前記外装部材の管外周方向に点在する状態で形成され、さらに、前記複数点在する補強形状部は、前記可撓管部における蛇腹凸部の斜面及び前記ストレート管部の外周面を繋ぐ凸部分、且つ、略多角形状の側面又は略１／４円形状の側面を有する凸部分に形成され、前記補強形状部は、前記側面の他、補強形状部斜面を有し、該補強形状部斜面は、前記蛇腹凸部の頂部に連続し、該頂部と前記ストレート管部の外周面とを繋ぎ且つ前記外装部材の内側に向かって連続的又は段階的に傾斜するようなテーパー状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、外装部材における可撓管部とストレート管部との連続部分において、複数の補強形状部が強度アップに有効な部分として機能する。従って、本発明によれば、例えば車両走行中の振動を受けて上記連続部分に応力集中が生じたとしても、複数の補強形状部にて（特徴のある形状の凸部分になる補強形状部にて、また、管外周方向に点在する補強形状部にて）応力集中に耐えることができる。そして、応力集中に耐えることができれば、上記連続部分での亀裂や破損の発生を防止することができる。

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において、前記複数点在する補強形状部は、前記管外周方向に等ピッチで配置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、可撓管部とストレート管部との連続部分での強度を管外周方向に均等に高めることができる。

請求項１に記載された本発明によれば、応力集中に起因する亀裂や破損の発生を防止することができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、応力集中に起因する亀裂や破損の発生をより確実に防止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を示す図であり、（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）とは別の低電圧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）。 本発明のワイヤハーネスの構成を示す斜視図（円内は要部拡大図）である（実施例１）。 図２の外装部材の構成を示す正面図（円内は要部拡大図）である（実施例１）。 図３の外装部材の断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である（実施例１）。 図４の変形例を示す断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である（実施例１）。 図２のワイヤハーネスの経路配索状態を示す図である（実施例１）。 他の例となる外装部材の斜視図（円内は要部拡大図）である（実施例２）。

ワイヤハーネスは、可撓管部及びストレート管部が連成される管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを備えて構成される。外装部材における可撓管部は、可撓性を有する蛇腹管形状に形成される。一方、ストレート管部は、可撓管部のような可撓性を持たない部分として、且つ、導電路をストレートに配索する部分として、且つ、非蛇腹管形状の部分として形成される。

可撓管部とストレート管部との連続部分には、この連続部分での応力集中に耐え得るための補強形状部が複数、管外周方向に点在する状態で形成される。複数点在する補強形状部は、可撓管部における蛇腹凸部の斜面及びストレート管部の外周面を繋ぐ凸部分、且つ、略多角形状の側面又は略１／４円形状の側面を有する凸部分に形成される。また、複数点在する補強形状部は、管外周方向に等ピッチで配置される。

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を示す図であり、（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）とは別の低電圧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は本発明のワイヤハーネスの構成を示す斜視図、図３は図２の外装部材の構成を示す正面図、図４は図３の外装部材の断面図、図５は図４の変形例を示す断面図、図６は図２のワイヤハーネスの経路配索状態を示す図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車やエンジンで走行する一般的な自動車等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。

＜ハイブリッド自動車１の構成について＞
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（高電圧用のモーターケーブル）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が車両における（車体における）車両床下１１に配索される。また、中間部１０は、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（車体）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（一例であり、車室側を通って配索されてもよいものとする）。

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が配索される。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、代表例として低圧のワイヤハーネス１５を挙げて以下に説明をする。先ず、ワイヤハーネス１５の構成及び構造について説明をする。

＜ワイヤハーネス１５の構成について＞
図１（ｂ）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１５は、ハーネス本体１９と、このハーネス本体１９の両端末にそれぞれ配設されるコネクタ２０とを備えて構成される。また、ワイヤハーネス１５は、これ自身を所定位置に配索するためのクランプＣ（図６参照）と、図示しない止水部材（例えばグロメット等）とを備えて構成される。

＜ハーネス本体１９の構成について＞
図２において、ハーネス本体１９は、一本の導電路２１と、この導電路２１を収容・保護する外装部材２２とを備えて構成される。尚、導電路２１の本数に関し、本実施例においては一本であるが、これは一例であるものとする（二本や三本でもよいものとする）。また、外装部材２２に関し、高圧のワイヤハーネス９を一緒に収容保護するようなものを採用してもよいものとする。

＜導電路２１について＞
図２において、導電路２１は、導電性の導体２３と、この導体２３を被覆する絶縁性の絶縁体２４とを備えて構成される。導体２３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断面円形に形成される。導体２３に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は円形（丸形）に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２３は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体２４が押出成形される。

絶縁体２４は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体２３の外周面に押出成形される。絶縁体２４は、断面円形状の被覆として形成される。絶縁体２４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。尚、引用符号２５は導電路２１の外周面（ここでは絶縁体２４の外周面に相当）を示す。

＜外装部材２２について＞
図２及び図３において、外装部材２２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）。また、外装部材２２は、腹割きなしの形状に形成される（別な言い方をすれば、スリットのない形状に形成される（割チューブでない形状に形成される））。さらに、外装部材２２は、断面円形状に形成される（本実施例では真円形状であるが一例であり、例えば断面長円形状や楕円形状、矩形状等であってもよいものとする（実施例２参照））。

このような外装部材２２は、可撓性を有する可撓管部２６と、導電路２１をストレートに配索する部分としてのストレート管部２７とを有する。可撓管部２６とストレート管部２７は、図３に示すように複数形成される。また、これら可撓管部２６とストレート管部２７は、交互に配置形成される。

＜可撓管部２６について＞
図２ないし図６において、可撓管部２６は、車両取付形状（ワイヤハーネス配索先の形状。取付対象３８の形状）に合わせて配置される。また、可撓管部２６は、車両取付形状に合わせた長さにも形成される。可撓管部２６の長さは一定でなく、車両取付形状に合わせて必要な長さにそれぞれ形成される。このような可撓管部２６は、ワイヤハーネス１５の梱包状態や輸送時、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ような部分に形成される。すなわち、可撓管部２６は、撓ませて曲げ形状にすることができるとともに、図示のような真っ直ぐな元の状態（樹脂成形時の状態）に戻すことも当然にできるような部分に形成される。

可撓管部２６は、蛇腹管形状に形成される。具体的には、周方向の蛇腹凹部２８及び蛇腹凸部２９を有するとともに、これら蛇腹凹部２８及び蛇腹凸部２９が管軸方向に交互に連続するように形成される。図４において、蛇腹凸部２９における引用符号３０は頂部を示す。また、引用符号３１は斜面を示す。一方、蛇腹凹部２８における引用符号３２は溝底部を示す。

＜ストレート管部２７について＞
図２ないし図６において、ストレート管部２７は、可撓管部２６のような可撓性を持たない部分として形成される。また、ストレート管部２７は、梱包状態や輸送時、経路配索時において曲がらない部分としても形成される（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）。ストレート管部２７は、長い直管形状に形成される。このようなストレート管部２７の外周面３３は、凹凸のない形状部分として形成される（一例であるものとする。実施例２のような形状部分であってもよいものとする）。

ストレート管部２７は、可撓管部２６と比べ、リジッドな部分に形成される。このようなストレート管部２７は、車両取付形状に合わせた位置や長さに形成される。尚、一番長いストレート管部２７は、本実施例において、車両床下１１（図１参照）に配置される部分として形成される。

＜可撓管部２６とストレート管部２７の連続部分３４について＞
図２ないし図６において、可撓管部２６とストレート管部２７の連続部分３４には、補強形状部３５が複数形成される。この複数の補強形状部３５は、外装部材２２の管外周方向に等ピッチで８つ点在する状態に形成される（等ピッチが好ましいものとする。また、数は一例であるものとする）。管外周方向に複数点在する補強形状部３５は、本発明の特徴部分として形成される。

＜補強形状部３５について＞
図２ないし図６において、補強形状部３５は、連続部分３４での応力集中に耐え得るための部分として形成される。別な言い方をすれば、連続部分３４の強度アップを図るための部分として形成される。このような補強形状部３５は、可撓管部２６の蛇腹凸部２９における斜面３１と、ストレート管部２７における外周面３３とを繋ぐ凸部分に形成される。また、補強形状部３５は、略三角形状の側面３６を有する凸部分にも形成される（図５の形状に関しては後述する）。補強形状部３５は、蛇腹凸部２９の頂部３０から連続するように形成される。

補強形状部３５には、上記の側面３６の他に補強形状部斜面３７も形成される。この補強形状部斜面３７は、本実施例において長方形状に形成される。補強形状部斜面３７の幅Ｗは任意の長さに設定される。尚、補強形状部斜面３７は、幅広及び幅狭のいずれであってもよいものとする。すなわち、連続部分３４の強度アップを図ることができれば、特に限定されないものとする。

補強形状部３５は、外装部材２２の内側から見て空間が生じるような形状に形成される。すなわち、図４（ａ）に示すように中空形状に形成される。また、補強形状部３５は、この周辺部分（連続部分３４や蛇腹凸部２９等）に対し肉厚の変化が生じない（又は少ない）部分に形成される。

＜補強形状部３５の変形例について＞
図５に示す補強形状部３５は、略１／４円形状（扇状）の側面３６を有する凸部分に形成される。本発明では、このような側面形状になる補強形状部３５や、例えば略四角形、五角形等の側面形状になる補強形状部（図示省略）も有効であるものとする。

＜ワイヤハーネス１５の製造〜経路配索について＞
上記構成及び構造において、ワイヤハーネス１５は次のようにして製造される（例えば図２及び図６参照）。すなわち、ワイヤハーネス１５は、全体が略直線状に樹脂成形された外装部材２２の一端開口から他端開口へと導電路２１を挿通することにより製造される。また、ワイヤハーネス１５は、外装部材２２の外面所定位置にクランプＣやグロメット、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１５は、導電路２１の端末部分にコネクタ２０を設けることにより製造される。

上記の如く製造された後は、所定の可撓管部２６を折り畳むようにして曲げを施すと、ワイヤハーネス１５の梱包が完了する。梱包状態のワイヤハーネス１５はコンパクトであり、このようなコンパクトな状態で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（図１参照）に対応する長尺な部分からワイヤハーネス１５は車両の取付対象３８に取り付けられる。ワイヤハーネス１５は、車両床下１１に対応する長尺な部分に外装部材２２の一番長いストレート管部２７が配置されることから、ワイヤハーネス１５は撓みを抑えた状態に取り付けられる。この時、ワイヤハーネス１５は作業性良く取り付けられる。車両床下１１に対応する長尺な部分がクランプＣ等で固定された後には、外装部材２２における可撓管部２６の部分を撓ませつつ（曲げつつ）残りの部分が取り付けられる。取り付けに係る一連の作業が完了すると、ワイヤハーネス１５は所望の経路で配索された状態になる。

＜本発明の効果について＞
以上、図１ないし図６を参照しながら説明してきたように、本発明のワイヤハーネス１５によれば、外装部材２２における可撓管部２６とストレート管部２７との連続部分３４において、複数の補強形状部３５が強度アップに有効な部分として機能する。従って、本発明のワイヤハーネス１５によれば、例えば車両走行中の振動を受けて連続部分３４に仮に応力集中が生じたとしても、複数の補強形状部３５にて応力集中に耐えることができる。そして、応力集中に耐えることができれば、連続部分３４での亀裂や破損の発生を防止することができる。

この他、本発明のワイヤハーネス１５によれば、補強形状部３５が管外周方向に複数等ピッチで点在することから、連続部分３４での強度を管外周方向に均等に高めることもできる。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図７は他の例となる外装部材の斜視図（円内は要部拡大図）である。尚、上記実施例１と基本的に同じ部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

＜他の例となる外装部材２２について＞
図７において、他の例となる外装部材２２は、樹脂成形品であって、可撓性を有する可撓管部２６と、例えば二本の導電路をストレートに配索する部分としてのストレート管部２７とを有する。可撓管部２６とストレート管部２７は、複数形成される。また、これら可撓管部２６とストレート管部２７は、交互に配置形成される。実施例２の外装部材２２は、図から分かるように平形のものに形成される。

＜可撓管部２６及びストレート管部２７について＞
可撓管部２６は、蛇腹凹部２８及び蛇腹凸部２９を有する蛇腹管形状に形成される。ストレート管部２７の外周面３３には、ストレート管部２７自体の強度を高めるためのリブ３９、４０が複数形成される。

＜連続部分３４及び補強形状部３５について＞
可撓管部２６とストレート管部２７の連続部分３４には、補強形状部３５が複数形成される。この複数の補強形状部３５は、外装部材２２の管外周方向に６つ点在する状態に形成される。補強形状部３５は、６つのうちの４つがリブ３９に連続するように形成される。補強形状部３５は、蛇腹凸部２９の頂部３０から連続するように形成される。

＜本発明の効果について＞
以上、図７を参照しながら説明してきたように、実施例２の外装部材２２を採用すれば、実施例１と同様の効果を奏することができる。すなわち、応力集中に起因する亀裂や破損の発生を防止することができる。

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…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…コネクタ、 ２１…導電路、 ２２…外装部材、 ２３…導体、 ２４…絶縁体、 ２５…外周面、 ２６…可撓管部、 ２７…ストレート管部、 ２８…蛇腹凹部、 ２９…蛇腹凸部、 ３０…頂部、 ３１…斜面、 ３２…溝底部、 ３３…外周面、 ３４…連続部分、 ３５…補強形状部、 ３６…側面、 ３７…補強形状部斜面、 ３８…取付対象、 ３９、４０…リブ、 Ｃ…クランプ

Claims (2)

1. 管体形状の外装部材と、該外装部材に挿通・保護される一又は複数本の導電路とを備え、前記外装部材は、可撓性を有する蛇腹管形状の可撓管部と、該可撓管部のような可撓性を持たないストレート管部とを有し、該ストレート管部は、前記導電路をストレートに配索する部分として、且つ、非蛇腹管形状の部分として前記可撓管部に連続するように形成される、ワイヤハーネスにおいて、
   前記可撓管部と前記ストレート管部との連続部分には、該連続部分での応力集中に耐え得るための補強形状部が複数形成されるとともに、該複数の補強形状部が前記外装部材の管外周方向に点在する状態で形成され、
   さらに、前記複数点在する補強形状部は、前記可撓管部における蛇腹凸部の斜面及び前記ストレート管部の外周面を繋ぐ凸部分、且つ、略多角形状の側面又は略１／４円形状の側面を有する凸部分に形成され、
   前記補強形状部は、前記側面の他、補強形状部斜面を有し、該補強形状部斜面は、前記蛇腹凸部の頂部に連続し、該頂部と前記ストレート管部の外周面とを繋ぎ且つ前記外装部材の内側に向かって連続的又は段階的に傾斜するようなテーパー状に形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記複数点在する補強形状部は、前記管外周方向に等ピッチで配置される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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