JP4217670B2

JP4217670B2 - 給電装置

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Publication number: JP4217670B2
Application number: JP2004230585A
Authority: JP
Inventors: 章椿; 達朗松尾; 高宏岩崎
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: FR2874461A1; US7053306B2; US20060027391A1; JP2006050839A

Description

本発明は、ケース内でワイヤハーネスを略Ｕ字状に屈曲させつつスライダを経て外部に導出させ、スライダ側におけるワイヤハーネスの捩り負荷を低減させた給電装置に関するものである。

図５は従来の給電装置の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この給電装置４１は、自動車のスライドドア４２に搭載され、横長のケース４４の内部にフラットワイヤハーネス４５を略Ｕ字状に屈曲させて収容し、ケース４４にスライダ４６をスライド自在に設け、ワイヤハーネス４５の一端をスライダ４６に固定し、ワイヤハーネス４５の他端をケース４４に固定したものである。

スライダ４６は可撓性のアーム４７で車両ボディ４３に連結され、ワイヤハーネス４５の一端からアーム４７に沿って車両ボディ側のワイヤハーネス４８が配線されて電源等に続いている。ワイヤハーネス４５の他端はスライドドア側のパワーウィンドモータやドアロックユニットやスイッチユニットやスピーカ等の補機（図示せず）に続くドア側ワイヤハーネス（図示せず）に接続されている。

フラットワイヤハーネス４５には弛みを防止するために可撓性の補強板を付設させている。ケース４４には底壁が設けられ、ワイヤハーネス４５はケース４４の上壁４９と平行な底壁とに沿って略Ｕ字状に屈曲している。

図５のドア半開状態からスライドドア４２を矢印Ａの如く前方へ閉めると、スライダ４６はケース４４の後方へ相対的に移動し、ワイヤハーネス４５は上下ほぼ同じ長さでＵ字状に屈曲する。また、図５のドア半開状態からスライドドア４２を矢印Ｂの如く後方へ開けると、スライダ４６はケース４４の前方へ相対的に移動し、ワイヤハーネス４５は上側部分４５ａよりも下側部分４５ｂが短くなって、略Ｊ字状に屈曲する。これらによってワイヤハーネス４５の弛みが吸収され、スライドドア内の各補機に確実に常時給電が行われる。
特開平１１−３４２８０７号公報（第４頁、図１〜図２）

しかしながら、上記従来の給電装置４１にあっては、ワイヤハーネス４５としてフラットワイヤハーネスを用いているために、ケース内でのワイヤハーネス４５の弛みを抑える可撓性の補強板を必要とし、補強板の取付コストや部品コストがかかるという問題があった。

そこで、本出願人はフラットワイヤハーネスに代えて断面略円形ないし長円形の通常のワイヤハーネスを用いて、図６に示す給電装置を考案した。

この給電装置５１は、合成樹脂製のケース５２と、ケース５２の底壁５３に沿ってスライド自在なスライダ５４と、スライダ５４の下半部に揺動自在に支持された揺動部材５８とを備え、ワイヤハーネス５５はケース内で略Ｕ字状ないしＪ字状に屈曲して収容され、ワイヤハーネス５５の一端側がスライダ５４に固定されつつ略コの字状ないし略クランク状に屈曲して揺動部材５８から外部に導出され、ワイヤハーネス５５の他端側がケース５２の上壁５６側に固定されたものである。

ケース５２は横長の略長方形に形成され、上下に平行な壁部５６，５３を有する。揺動部材５８はケース５２の底壁５３から下側に突出し、ワイヤハーネス５５はスライダ５４から揺動部材５８にかけて略コの字状ないし略クランク状に屈曲して配索され、揺動部材５８からスライドドア等の移動構造体に向けて導出されている。

この給電装置５１を自動車のスライドドアに適用した場合、スライドドアを開けると、鎖線の如くスライダ５４がケース５２の前方に相対的に移動しつつ、ワイヤハーネス５５の下半部５５ｂがケース５２の底壁５３に沿って前方へ摺動し、スライドドアを閉じると、実線の如くスライダ５４がケース５２の後方に相対的に移動しつつ、ワイヤハーネス５５の下半部５５ｂがケース５２の底壁５３に沿って後方へ摺動する。ケース５２はスライドドアと一体に前後に移動し、スライダ５４はさほど動かず、車両ボディ側との接続用のハーネス部分５７と共にほぼ定位置にある。

この給電装置５１は自動車のスライドドア以外にもスライドシートや回動式のバックドアやトランク、自動車以外の機械等のスライドドア等にも適用可能なものである。これらスライドドアやスライドシートやトランク等は移動構造体と呼称され、車両ボディ等の電源側は固定構造体と呼称される。

しかしながら、上記給電装置５１にあっては、スライダ５４の下半側の揺動部材５８がケース５２から下方に突出しているために、ケース５２の上端から揺動部材５８までの距離が増大し、給電装置５１が高さ方向に肥大化するという問題や、スライダ５４の下半部や揺動部材５８がスライド時に外部と干渉し、スムーズなスライド動作が行われないという心配があると共に、給電装置５１の見栄えが低下するといった問題があった。

また、スライダ５４から揺動部材５８にかけてワイヤハーネス５５が略コの字状や略クランク状というように近接する二箇所でそれぞれ９０゜方向に屈曲するために（屈曲部の間隔をＬで示す）、スライダ５４の移動に伴って両屈曲部の間でワイヤハーネス５５に大きな捩れ力が作用し、繰り返しの捩れによってワイヤハーネス５５の耐久性が低下するという問題があった。

本発明は、上記した点に鑑み、スライダや揺動部材の突出に起因する給電装置の肥大化や外部との干渉等を防止すると共に、スライダや揺動部材におけるワイヤハーネスの捩り負荷を低減させて、ワイヤハーネスの耐久性を高めることのできる給電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る給電装置は、ワイヤハーネスを略Ｕ字状に折り返して収容するケースと、該ケースに設けられた水平なレール部と、該レール部に沿って該ケース内を進退するスライダとを備え、該ケースの一方の壁部から他方の壁部にかけて該ワイヤハーネスが折り返され、折り返し側のハーネス部分が該ケース内で該一方の壁部に向けて湾曲しつつ該スライダ内に導入されて、該スライダ内で垂直方向から水平方向に屈曲され、該一方の壁部に沿う固定側のハーネス部分と該他方の壁部に沿う折り返し側のハーネス部分との間において、該固定側のハーネス部分の近傍で、該ケースに水平なスリット状の長形の開口が設けられ、該スライダ内で屈曲されたワイヤハーネス部分が該開口から外部に揺動自在に導出されたことを特徴とする。

上記構成により、スライダが一方の壁部に沿ってワイヤハーネスの折返し部（屈曲部）に向けて移動した際に、ワイヤハーネスはケースの一方の壁部と他方の壁部との間でスライダに向けて大きな半径で略ループ状に湾曲し、スライダが一方の壁部に沿って折返し部とは反対側に移動した際に、ワイヤハーネスはケースの一方の壁部と他方の壁部との間でスライダに向けて横長で略半ループ状に大きな半径で湾曲する。何れの場合もケース内でスライダに導入されるハーネス部分は大きな半径で無理なくスムーズに屈曲し、且つ他方の壁部からスライダにかけて大きな間隔で配索される。ワイヤハーネスは他方の壁部側の大きな半径の第一の屈曲部とスライダ側の小さな半径の第二の屈曲部とを有するが、両屈曲部の間隔が大きいから、スライダの移動に伴う両屈曲部間のワイヤハーネスの捩れが小さくなり（単位長さ当たりの捩れ角が減少し）、繰り返しの捩れに対するワイヤハーネスの耐久性が向上する。ケース内でワイヤハーネスが小さな半径で屈曲する部位はスライダにおける一箇所のみである。また、スライダはケース内に完全に収容され、外部との干渉が防止され、且つ見栄えも向上する。スライダがケース内に完全に収容されたことで、給電装置自体がコンパクト化される。

また、レール部にスライダがスライド自在に係合し、スライダの一方が横長の開口に対向して位置し、スライダの他方が開口から他方の壁部に向けて位置する。スライダは中間部をレール部で安定に支持され、スムーズにスライド可能となる。ケース内でワイヤハーネスは一方の壁部と他方の壁部に沿って配索され、スライダはレール部に沿ってワイヤハーネスに干渉することなくスムーズに進退する。

請求項２に係る給電装置は、請求項１記載の給電装置において、前記スライダが揺動部材を有し、該揺動部材の内側で前記ワイヤハーネスが垂直方向から水平方向に屈曲されつつ外部に導出されたことを特徴とする。

上記構成により、ケース内でワイヤハーネスがスライダに導入され、スライダから揺動部材にかけて屈曲されつつ外部に導出される。ケース内でワイヤハーネスが小さな半径で屈曲される部位はこの部分のみとなり、従来に較べて半減される。スライダの進退に伴って揺動部材が揺動してワイヤハーネスの捩れを吸収する。

請求項１記載の発明によれば、スライダの進退に伴ってケース内でスライダに導入されるハーネス部分が大きな半径で無理なくスムーズに屈曲すると共に、ハーネス部分の屈曲部とスライダ側の屈曲部との間でワイヤハーネスが大きな間隔を存して小さな捩れ角で捩られるから、ワイヤハーネスに作用する繰り返しの曲げ負荷や捩り負荷（応力）が低減され、ワイヤハーネスの耐久性が向上する。また、スライダはケース内に完全に収容され、外部との干渉が防止され、且つ見栄えも向上する。スライダがケース内に完全に収容されたことで、給電装置自体がコンパクト化される。

また、レール部に沿ってスライダがワイヤハーネスに干渉することなくスムーズに進退し、ケース内でのワイヤハーネスの屈曲が大きな半径でスムーズに行われる。

請求項２記載の発明によれば、スライダの進退に伴って揺動部材が揺動してワイヤハーネスの捩れ動作をスムーズに行わせ、ケースの他方の壁部と一方の壁部側のスライダとの間の大きな間隔でワイヤハーネスの捩れをスムーズに吸収させるから、ワイヤハーネスの耐久性が高められる。

図１〜図４は、本発明に係る給電装置の一実施形態を示すものである。図１は給電装置の概要、図２〜図４は給電装置のスライダ移動時の形態をそれぞれ示している。

この給電装置１は、ワイヤハーネス２を略Ｕ字状から略ループ状に屈曲させた状態に収容する合成樹脂製の略長方形状のケース３と、ケース３の内側においてワイヤハーネス２の上側部分（復部又は折り返し側のハーネス部分）２ａと下側部分（往部）２ｂとの間でスライド自在に係合し、揺動部材５と共にワイヤハーネス２を略Ｌ字状に屈曲させつつ横長の開口６からケース外部に導出させる合成樹脂製のスライダ４とを備えたものである。

ケース３は、背面側の垂直なベース壁７と、ベース壁７の上端に直交する横長の水平で真直な上壁（他方の壁部）８と、上壁８と平行に且つ長手方向中間部で段部９（図２）を介して続く底壁（一方の壁部）１０と、段部９に設けられたハーネス固定側の幅狭な開口１１と、ベース壁７の前後端に直交する前後の垂直な各壁部１１，１２と、ベース壁７に対向して平行に設けられるカバー壁１３とで構成されている。図１においてはカバー壁１３の図示を省略している。

ケース３の底壁１０は段部９を介して前半側１０ａが高く、後半側１０ｂが低く形成され、ワイヤハーネス２は段部９の垂直な開口１１から後半の底壁１０ｂに沿ってケース内に導入され、ワイヤハーネス２の下側部分２ｂが開口１１の近傍でバンド等の固定手段（図示せず）でケース３に固定されている。

ケース３の前半側の底壁１０ａに沿ってカバー部１３（図２）にハーネス導出用の横長な開口６が水平に設けられ、開口６の前端はケース３の前壁１１を貫通し、開口６の後端は後壁１２の手前に達している。開口６の下端６ｂと上端６ａは底壁１０と上壁８に平行に位置している。ワイヤハーネス２の下側部分２ｂは後半の底壁１０ｂと開口６との間に位置している。

開口６の上端６ａに沿ってベース壁７とカバー壁１３との内面に一対のレール部１４が対向して水平に設けられ、スライダ４の高さ方向中間部がレール部１４にスライド自在に係合し、スライダ４の矩形ブロック状の上半部４ａ（図２）が開口６よりも上側に位置し、スライダ４の断面略Ｌ字状（枠状）の下半部４ｂ（図２）が開口６内に位置している。一対のレール部１４は開口６の近傍に配置されている。

スライダ４の下半部４ｂに矩形ブロック状の揺動部材５が軸支されて水平方向揺動自在に設けられ、揺動部材５の揺動先端側の部分が揺動時に開口６から突出可能となっている。揺動部材５を短く形成すれば、開口６からの突出は阻止される。ケース３の底壁１０と上壁８との間にハーネス収容空間が形成され、スライダ４の上半部４ａと上壁８との間には十分な広さの空間が位置している。

底壁側の開口１１からケース内に導入されたワイヤハーネス２は、ケース３の後壁１２側（寄り）で略Ｕ字状に上向きに屈曲して、上壁８に沿って前向きに配索されつつ、下向きに大きな半径で屈曲（湾曲）してスライダ４内に導入され、スライダ４を上下に貫通して下側の揺動部材５の内側で直交方向に屈曲しつつ横長の開口６から外部に導出される。スライダ上方におけるワイヤハーネス２のハーネス部分２ｄの屈曲半径ＲはＵ字状の屈曲部２ｃの半径とほぼ同程度に大きなものである。従って、ワイヤハーネス２が小さな径で屈曲される部分２ｅはスライダ４から揺動部材５にかけての部分のみとなる。

図３（図２の拡大図）の如く、レール部１４はケース３の高さ方向ほぼ中央寄りにおいて断面矩形状（三角形状でもよい）に形成され、スライダ４の高さ方向ほぼ中央において左右の壁部１５に断面矩形状（又は三角形状）のスライド係合溝１６が設けられている。

スライダ４のブロック状の上半部４ａは前後又は左右に分割可能であることが好ましく、両分割ブロックの内側に断面半円形のハーネス挿通溝が上壁から下壁にかけて垂直に設けられ、両挿通溝が合体して断面円形の垂直なハーネス挿通孔１７が構成される。両分割ブロックは係止爪と係合凹部等の係止手段（図示せず）で相互に係止固定されることが好ましい。

ワイヤハーネス２の上側部分２ａは大きな半径で屈曲しつつ屈曲部２ｄとしてスライダ４の上壁１８の開口から挿通孔１７内に導入され、スライダ４から揺動部材５にかけて直交方向に湾曲して揺動部材５から外部に導出されている。

スライダ４の枠状の下半部４ｂの内側空間に揺動部材５が配置され、揺動部材５は上下の図示しない垂直な軸部（又は凹部）でスライダ４の内側空間の上下壁の図示しない凹部（又は軸部）に揺動自在に支持されている。揺動部材５は上下に分割可能で、両分割ブロックの内側に直交方向の湾曲状のハーネス挿通溝を有し、両ハーネス挿通溝が合体してハーネス挿通孔１９が構成されている。

本例の揺動部材５は、ワイヤハーネス外周の保護チューブである合成樹脂製の断面長円形のコルゲートチューブ２０を保持するべく、断面長円形のハーネス挿通孔１９を有し、ハーネス挿通孔１９の端部の内周面にコルゲートチューブ２０の周溝に係合するリブ（図示せず）を有している。

スライダ４の上半部４ａは、ワイヤハーネス外周の保護チューブ（符号２で代用）である断面円形の例えば柔軟な網状チューブ又はコルゲートチューブ等を保持するべく、断面円形のハーネス挿通孔１７を有し、ハーネス挿通孔１７内に保護チューブの端部が固定されている。

図１の実線及び図２の如く、スライダ４が横長の開口６に沿ってケース３の後端側に移動した際に、ケース内のワイヤハーネス２はケース３の後壁１２に沿って下側部分２ｂからスライダ４にかけて略円形ループ状にスムーズに屈曲する。逆に言えば、スライダ４からケース３内に導入されたハーネス部分２ｄ，２ｃは略円形ループ状にスムーズに屈曲してケース３の底壁１０ｂ上の下側部分２ｂに続く。ワイヤハーネス３は揺動部材５において初めて直交方向に屈曲されつつ後方に向けて揺動される。

このように、ワイヤハーネス２の小径な屈曲部分２ｅ（図１）は揺動部材５における一箇所のみであり、従来（図６）の実線で示すワイヤハーネスの小径な屈曲部分がスライダと揺動部材とにおける二箇所であり、且つ折返し方向に屈曲されることに較べて、ワイヤハーネス２に作用する曲げ応力（負荷）が半分ないしそれ以下に低減される。

図１の鎖線及び図４の如く、スライダ４が横長の開口６に沿ってケース３の前端側に移動した際に、ケース内のワイヤハーネス２はケース３の長手方向ほぼ中央において略Ｕ字ないしＪ字状に屈曲しつつ上側部分２ａがケース３の上壁８に沿って真直に位置し、上側部分２ａからスライダ４にかけてのハーネス部分２ｄが屈曲部（符号２ｄで代用）として大きな半径で下向きに滑らかに屈曲する。逆に言えば、スライダ４からケース内に上向きに導入されたハーネス部分２ｄは大きな半径で後向きにスムーズに屈曲してケース３の上壁８に沿う上側部分２ａに続く。ワイヤハーネス２は揺動部材５において初めて直交方向に屈曲されつつ前方に向けて揺動される。

このように、ワイヤハーネス２の小径な屈曲部分２ｅは揺動部材５における一箇所のみであり、従来（図６）の鎖線で示すワイヤハーネスの小径な屈曲部分がスライダと揺動部材とにおける二箇所であり、且つ略クランク状に屈曲されることに較べて、ワイヤハーネス２に作用する曲げ負荷が半分ないしそれ以下に低減される。

図１の如く、ケース内のワイヤハーネス２の曲げ区間はケース３の高さ方向の寸法Ｌ’で示されるように、従来（図６）の曲げ区間Ｌに較べて大幅に増大している。これにより、ワイヤハーネス２に作用する捩り負荷が大幅に低減されている。すなわち、ケース３の上壁８側におけるハーネス部分２ｄの大きな半径の屈曲部と、ケース３の底壁１０側のスライダ５におけるハーネス部分の小さな半径の屈曲部２ｅとの間隔Ｌ’が従来の間隔Ｌよりも格段に大きく設定されているから、スライダ４の移動時における両屈曲部間のハーネス部分の捩り角度が従来よりも大幅に低減されている（単位長さ当たりの捩り角度が低減されている）。

上記給電装置１を自動車の左側のスライドドア（移動構造体）に搭載した場合、図１の実線及び図２の状態はスライドドアの全閉状態となる。ケース内でスライダ４が後方に引かれ、ケース３の後部側でワイヤハーネス２がループ状に屈曲して縮められ、揺動部材５は斜め後向きに揺動する。

ケース３の下側（固定側）の開口１１から導出されたハーネス部分２ｆはスライドドア内に配索されて、スライドドアのパワーウィンドモータやドアロックユニットやドアミラー駆動モータやスピーカやカーテシランプやスイッチユニットといった補機にコネクタ接続される。スライダ４と揺動部材５を経て導出されたハーネス部分（符号２０で代用）はスライドドアと車両ボディ（固定構造体）との間の渡り空間を経て車両ボディ側のワイヤハーネスにコネクタ接続される。

スライドドアの全閉状態からスライドドアを後方にスライドさせることで、図１の鎖線及び図４のスライドドアの全開状態となる。スライダ４はケース３の前部に位置し、ケース内でワイヤハーネス２は横長の略半ループ状に伸長され、揺動部材５は斜め前向きに揺動する。

上記給電装置１は自動車のスライドドアや機器等のスライドドアに限らず、自動車のスライドシートにも適用可能である。この場合、ケース３の下側の開口１１から導出されたハーネス部分２ｆが電源側のフロアワイヤハーネスにコネクタ接続され、揺動部材５から導出されたハーネス部分２０がスライドシートの着座センサやヒータ等の補機に接続される。

スライドシートに適用する場合はケース３を垂直（縦置き）ではなく水平（横置き）に配置することが好ましい。また、スライドドアではなく車両ボディ側に上記給電装置１を配置することも可能である。この場合、固定側の開口１１から導出されたハーネス部分２ｆが車両ボディ（電源側）のワイヤハーネスに接続され、揺動部材５から導出されたハーネス部分２０が渡り空間を経てスライドドア側に配索される。

また、スライドドアやスライドシート等に適用する場合、上記給電装置１を上下逆にして（１８０゜反転して）配置することも可能である。この場合、図１の実線及び図２はスライドドアの全開状態、図１の鎖線及び図４はスライドドアの全閉状態となり、ケース３の上壁は底壁に、底壁は上壁に、後壁は前壁に、前壁は後壁となる。

上記給電装置１はトランクやバックドアといった回動式の移動構造体やその他の昇降式の移動構造体にも適用可能である。これらの場合、給電装置１の長手方向を上下方向とし、開口１１側のハーネス部分２ｆを電源側回路に接続し、揺動部材５側のハーネス部分２０を移動構造体に配索する。

また、上記実施形態においては、揺動部材５を用いたが、ハーネス部分２０の揺動角度が小さい場合は、揺動部材５を廃除してスライダ４の下半部４ｂから直接的にハーネス部分２０を外部に導出させることも可能である。この場合、スライダ４の下半部４ｂはブロック状とし、内部にワイヤハーネス２を直交方向に屈曲させるハーネス挿通孔（１９）を有していることが好ましい。

また、ケース３のレール部１４にスライダ４の溝部１６をスライド係合させる代わりに、レール部１４に係合する滑車等をスライダ４に回動自在に設けることも可能である。また、ケース内にレール部１４を一対ではなく一本のみ設け、レール部１４と反対側でスライダ４を回動ボール等でケース３の内壁面に低摩擦で摺動させたり、スライダ４の摺動面を低摩擦材料で形成したりすることも可能である。また、上記レール部１４に代えて、又はレール部としてケースにスリット状の長孔を設け、スライダ４の前後の突軸を長孔にスライド自在に係合させることも可能である。

また、ケース３の底壁１０の前半部１０ａは省スペース化のために段差９を介して高く形成されているものであり、省スペース化の必要のない場合は、底壁１０の前半１０ａを後半１０ｂと同じ高さとし、底壁１０の途中に固定側の水平な開口（１１）を設けてハーネス部分２ｆを開口１１から屈曲させつつ導出させることも可能である。

本発明に係る給電装置の一実施形態の概要を示す正面図である。同じく給電装置の詳細例におけるスライダを一端側に移動させた状態の斜視図である。図２の要部を拡大して示す斜視図である。同じく給電装置の詳細例におけるスライダを他端側に移動させた状態の斜視図である。従来の給電装置の一形態を示す斜視図である。従来の給電装置の他の形態の概要を示す正面図である。

符号の説明

１給電装置
２ワイヤハーネス
２ａ上側部分（折り返し側のハーネス部分）
２ｄハーネス部分
３ケース
４スライダ
５揺動部材
６開口
８上壁（他方の壁部）
１０底壁（一方の壁部）
１４レール部

Claims

ワイヤハーネスを略Ｕ字状に折り返して収容するケースと、該ケースに設けられた水平なレール部と、該レール部に沿って該ケース内を進退するスライダとを備え、該ケースの一方の壁部から他方の壁部にかけて該ワイヤハーネスが折り返され、折り返し側のハーネス部分が該ケース内で該一方の壁部に向けて湾曲しつつ該スライダ内に導入されて、該スライダ内で垂直方向から水平方向に屈曲され、該一方の壁部に沿う固定側のハーネス部分と該他方の壁部に沿う折り返し側のハーネス部分との間において、該固定側のハーネス部分の近傍で、該ケースに水平なスリット状の長形の開口が設けられ、該スライダ内で屈曲されたワイヤハーネス部分が該開口から外部に揺動自在に導出されたことを特徴とする給電装置。
前記スライダが揺動部材を有し、該揺動部材の内側で前記ワイヤハーネスが垂直方向から水平方向に屈曲されつつ外部に導出されたことを特徴とする請求項１記載の給電装置。