JP6089291B2 - ワイヤハーネス用外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネス用の外装部材、及びこの外装部材を含むワイヤハーネスに関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車の例えばバッテリーとインバータユニットとの間を電気的に接続する部材として、高圧のワイヤハーネスが用いられる。上記バッテリーとインバータユニットとの間を接続するワイヤハーネスは、複数本の高圧導電路と、これらを保護するための外装部材とを含んで構成される（例えば下記特許文献１参照）。

特開２０１０−１２８６８号公報

特許文献１に開示されたワイヤハーネスにあっては、外装部材として樹脂製のものが採用される。ところで本願発明者は、樹脂製の外装部材に関し次のような構成のものを検討している。すなわち、曲げ部分として形成される曲げ管部と、曲がらない部分として形成される非曲げ管部とを有する外装部材の採用を検討している。しかしながら、このような外装部材は、仮に曲げ管部が長く成型された場合に、曲がってほしくない位置で曲がってしまうという虞がある。また、曲げ管部が長く成型された分だけ非曲げ管部が短くなってしまうという虞がある（この場合、非曲げ管部を長い状態で、すなわち正規の長さで使用することができないことになる）。

この他、外装部材にあっては、樹脂成型金型を用いてなるものであることから、例えば車種に合わせて外装部材を幾つか用意する場合は、車種毎に樹脂成型金型を起工しなければならず、結果、汎用性がない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、寸法のバラツキを吸収することが可能な、また、汎用性を持たせることが可能なワイヤハーネス用外装部材及び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用外装部材は、複数種の管体と、該管体同士を連結する管体連結部品とを含み、該管体連結部品は、前記管体を固定先へ固定するための固定部品であり、前記管体同士を直線状に連結した状態で保持する剛性取付部を有し、前記管体同士を互いに連結される前記管体の寸法バラツキに対応した前記剛性取付部の一端から他端までの範囲で前記管体同士の端部間を所望の距離だけ離間した状態で連結、若しくは端部突き当て状態にて連結す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外装部材において、前記管体は、曲げ部分として形成される曲げ管、及び曲がらない部分として形成される非曲げ管の少なくとも二種類を含むことを特徴とする。

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外装部材において、前記曲げ管は、蛇腹管形状であることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明は、請求項１、２又は３に記載のワイヤハーネス用外装部材において、前記管体連結部品は、防水構造部を有することを特徴とする。

請求項５に記載の本発明は、請求項１、２、３又は４に記載のワイヤハーネス用外装部材において、前記管体連結部品は、前記管体同士を連結する機能の他に少なくとも一つの別機能を有する後付け部品であることを特徴とする。

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、４又は５に記載のワイヤハーネス用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆われる導電路とを含むことを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、複数種の管体と管体連結部品とを含んでなるワイヤハーネス用外装部材であり、管体同士の端部間距離を縮めたり広げたりした状態でこれら管体同士を管体連結部品にて連結すれば、簡単に寸法のバラツキを吸収することができるという効果を奏する。この他、寸法のバラツキを吸収することに関し、本発明によれば管体はこの端部を除去することができる構成及び構造であることから、寸法のバラツキ分だけ管体を加工した後、管体の端部同士を突き当てた状態で連結することでも有効である。

また、本発明によれば、例えば標準長さの管体を用意し、そして、この標準長さの管体を切断にて所定長さに調節し、長さ調節後の管体を管体連結部品にて連結すれば、車種毎に例えば樹脂成型金型を起工しなくとも対応させることができるという効果を奏する。すなわち、汎用性のあるワイヤハーネス用外装部材にすることができるという効果を奏する。

さらに、本発明によれば、管体連結部品にて複数種の管体を連結する構成及び構造であることから、必要な時にワイヤハーネス用外装部材を組み立てることができるという効果を奏する。これによりワイヤハーネスの製造を例えばワイヤハーネスの配索現場近くで行うことができるという効果を奏する。具体的には、複数種の管体と、必要数の管体連結部品とをこれら部品のままの状態でワイヤハーネスの配索現場近くまで省スペースで輸送することができ、輸送後は一又は複数本の導電路に対し複数種の管体を装着するとともに、管体同士を管体連結部品にて連結すれば、ワイヤハーネスの製造を完了させることができることから、上記効果を奏する。この他、本発明のワイヤハーネス用外装部材を採用すれば、ワイヤハーネスに係る輸送効率や製造効率を高めることができるという効果も奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、管体は曲げ管及び非曲げ管の少なくとも二種類を含み、このような管体であることから、必要な位置で曲げることができたり、曲げたくない範囲を確保したりす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、曲げ管を蛇腹管形状に形成することから、曲げ易い構造の曲げ管を含むワイヤハーネス用外装部材に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、防水構造部を有する管体連結部品であることから、管体内への水分の浸入を防止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、管体同士を連結するだけの管体連結部品ではなく別の機能も有することから、この別機能を別部品で備えるよりも当然に部品点数を少なくすることができるという効果を奏する。

請求項６に記載された本発明によれば、請求項１、２、３、４又は５に記載のワイヤハーネス用外装部材を含むことから、寸法のバラツキがあってもこれを吸収することができるという効果を奏する。また、ワイヤハーネス用外装部材は他の車種に対応させることができ、以て汎用性を持たせることができることから、ワイヤハーネスとしてのコスト低減に寄与することができるという効果も奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 ワイヤハーネスの構成図である。 外装部材の構成図である。 連結状態を示す図である。 ワイヤハーネスの固定状態を示す図である。

ワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、この導電路を覆う外装部材とを含む。また、外装部材は、複数種の管体と、この管体同士を連結する管体連結部品とを含む。管体連結部品は、管体同士を所望の端部間距離にて連結する、若しくは端部突き当て状態にて連結する。例えば管体同士の端部間距離を縮めたり広げたりした状態で管体を管体連結部品にて連結すれば、寸法のバラツキを吸収することができる。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明に係る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はワイヤハーネスの構成図、図３は外装部材の構成図、図４は連結状態を示す図、図５はワイヤハーネスの固定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（符号省略）が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通される。

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。

先ず、ワイヤハーネス９の構成及び構造について説明をする。ワイヤハーネス９は、上記の如くインバータユニット４とバッテリー５とを電気的に接続するための高圧の部材であって、図２に示す如く、高圧同軸複合導電路１５（導電路）と、外装部材１６（ワイヤハーネス用外装部材）とを含んで構成される。ワイヤハーネス９は、外装部材１６の後述するクランプ１７、１８を介して車両床下１１等に固定される。

高圧同軸複合導電路１５は、この一本でプラス回路及びマイナス回路を有するように構成される。すなわち、二系統の回路を有するように構成される。具体的には、高圧同軸複合導電路１５の中心に位置する断面円形状の第一導電路１９と、この第一導電路１９の外周を所定厚さで被覆する第一絶縁体２０と、第一絶縁体２０の外側に設けられる第二導電路２１と、この第二導電路２１の外周を所定厚さで被覆する第二絶縁体２２と、第二絶縁体２２の外面に密着する筒状の電磁シールド部材２３とを含んで構成される（電磁シールド部材２３の外周を所定厚さで被覆するシースを更に含んでもよいものとする）。

電磁シールド部材２３は、公知の編組や金属箔等からなり、上記の如く高圧同軸複合導電路１５の構成に含まれる配置の他、次のような配置であってもよいものとする。すなわち、第二絶縁体２２に対し、多少ブカブカの状態となるような配置であってもよいものとする。

電磁シールド部材２３は、筒状に形成された上で第二絶縁体２２の外面に密着させてもよいし、テープ状又はシート状のものを巻き付けて密着させてもよいものとする。

導電路に関し、上記高圧同軸複合導電路１５以外としては、導体と絶縁体とを含む公知の高圧の電線や、シールド電線、キャブタイヤケーブル、バスバーに絶縁体を設けたもの等が挙げられるものとする。尚、本数は一又は複数本であるものとする。

高圧同軸複合導電路１５は、本実施例において二系統であるが、これに限らず三系統…、ｎ系統であってもよいものとする（同軸で一本構成となるように外側へ回路を増やしていけばｎ系統になる）。

図２及び図３において、外装部材１６は、高圧同軸複合導電路１５を収容保護するための複数種の管体２４と、複数種のクランプ１７、１８とを含んで構成される。管体２４は、本実施例において、複数の曲げ管２５及び複数の非曲げ管２６の二種類からなる。管体２４は、樹脂製及び金属製のいずれであってもよいものとする。本実施例においては、樹脂製（樹脂成型品）のものが採用される。

クランプ１７は、特許請求の範囲に記載された管体連結部品に相当する部品であるとともに、管体２４を保持した状態で車両床下１１（図１参照）等へ固定される固定部品でもある。クランプ１７は、少なくとも二つの機能を有する。一方、クランプ１８も管体２４を保持した状態で車両床下１１（図１参照）等へ固定される固定部品であるが、機能はこの一つのみである（機能の数は一例であるものとする）。クランプ１８は、公知のものが採用される。

クランプ１７、１８は、ワイヤハーネス９の製造時において、管体２４に対し後から付けられる部品、言い換えれば後付け部品として位置づけられる。

曲げ管２５は、真っ直ぐな状態に形成される。このような曲げ管２５は、可撓性及び復元性を有する。曲げ管２５は、本実施例において、断面円形で周方向の凹部及び凸部が複数連続する蛇腹管形状に形成される（断面円形に限らず、楕円形や長円形、略矩形等であってもよいものとする）。すなわち、曲げ管２５は、公知のコルゲートチューブと同様に形成される。尚、曲げ管２５は、曲げ部分として形成されればよく、形状は特に限定されないものとする。曲げ管２５は、この全長が所定の長さになるように形成される。

非曲げ管２６は、曲がらない部分として形成される（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）。非曲げ管２６は、この全長が所定の長さになるように形成される。非曲げ管２６は、断面円形のストレートチューブ形状に形成される（断面円形に限らず、楕円形や長円形、略矩形等であってもよいものとする）。非曲げ管２６は、ストレートチューブ形状であることから、「直管部」や「ストレート部」などと呼ぶことができる。

非曲げ管２６は、この肉厚が必要最低限の強度を有する薄肉に設定される。非曲げ管２６には、放熱性や剛性を高める部分、さらには耐チッピング性能を確保する部分等を必要に応じて形成してもよいものとする。

以上のような曲げ管２５及び非曲げ管２６は、この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、剛性や強度を確保する点が挙げられる。また、水分の浸入を防止して防水性の向上を図る点も挙げられる。さらには、例えば撓ませた部分において高圧同軸複合導電路１５のはみ出しを生じさせない点も挙げられる。

外装部材１６は、上記の如く管体２４にコルゲートチューブと同様の形状部分を有することから、「コルチューブ」や「部分形成コルゲートチューブ」などと呼ぶことができる。

外装部材１６は、非曲げ管２６として、車両床下１１（図１及び図５参照）に配索される床下用非曲げ管２７を有する。この床下用非曲げ管２７は、車両床下１１に配索されることから（例えばリーンホースに沿わせるように配索されることから）長尺に形成される。

クランプ１７は、上記の如く管体連結部品であって、曲げ管２５と非曲げ管２６とを連結することができるように構成される。具体的には、曲げ管２５及び非曲げ管２６の端部ａ、ａ〜ｆ、ｆ（図３参照）を連結することができるように構成される。また、クランプ１７は、車両床下１１（図１参照）等への固定をすることができるようにも構成される。

クランプ１７は、管体２４の外形形状に合わせて形成される剛性取り付け部２８と、この剛性取り付け部２８に連続する片持ち形状の固定部２９とを有する。剛性取り付け部２８は、半割形状の管体取付部３０、３１と、これら管体取付部３０、３１を連結するヒンジ３２とを有する（図２参照）。剛性取り付け部２８は、剛性を有し曲がらない部分として形成される。管体取付部３０、３１には、これらを嵌合状態にする図示しない嵌合部が形成される。

図４において、剛性取り付け部２８の内面には、曲げ管２５用の係合部分となる曲げ管係合部３３と、非曲げ管２６用の係合部分となる非曲げ管係合部３４とが配設される。尚、本実施例で挙げてないが、曲げ管２５同士を連結する場合は、曲げ管係合部３３が一対で配設され、非曲げ管２６同士を連結する場合は、非曲げ管係合部３４が一対で配設されるものとする。

曲げ管係合部３３は、曲げ管２５の脱落防止、回転防止、水分の浸入防止をすることができるように構成される。また、非曲げ管係合部３４も同様に、非曲げ管２６の脱落防止、回転防止、水分の浸入防止をすることができるように構成される。曲げ管係合部３３及び非曲げ管係合部３４は、同じであってもよいものとする。曲げ管係合部３３及び非曲げ管係合部３４は、特許請求の範囲に記載された防水構造部に相当する。

ここで図４を参照しながら、クランプ１７にて連結された曲げ管２５及び非曲げ管２６の状態について説明をする。

図４（ａ）において、全長が所定長さとなる曲げ管２５及び非曲げ管２６は、これら端部同士の突き当て状態で連結される。或いは、所定長さになるように端部が加工された曲げ管２５及び非曲げ管２６は、これら端部同士の突き当て状態で連結される。

図４（ｂ）において、曲げ管２５及び非曲げ管２６の全長に若干の寸法のバラツキがある場合、曲げ管２５及び非曲げ管２６は、これら端部同士の距離、すなわち端部間距離が上記寸法のバラツキ分だけ確保された状態で連結される。

図４（ｃ）において、曲げ管２５の全長が若干短く成型された場合、曲げ管２５は、この端部が寸法のバラツキ分だけ剛性取り付け部２８の端部側に移動した状態に配置される。曲げ管２５及び非曲げ管２６は、これら端部間距離が上記寸法のバラツキ分だけ確保された状態で連結される。

図４（ｄ）において、非曲げ管２６の全長が若干短く成型された場合、非曲げ管２６は、この端部が寸法のバラツキ分だけ剛性取り付け部２８の端部側に移動した状態に配置される。曲げ管２５及び非曲げ管２６は、これら端部間距離が上記寸法のバラツキ分だけ確保された状態で連結される。

以上のように、所望の端部間距離にしたり、端部を加工したりすることにより、寸法のバラツキがあったとしてもこれを吸収することができる。

図２、図３、及び図５において、固定部２９には、ボルト挿通孔３５が貫通形成される。ワイヤハーネス９は、ボルト挿通孔３５に挿通されたボルト３６を介して車両床下１１等の固定対象３７に取り付け固定される（固定対象３７の形状は一例であるものとする）。ワイヤハーネス９は、固定対象３７に対し取り付け固定されると、図５に示す如く経路配索が完了する。

図５及び図３において、クランプ１８は、車両床下１１（図１参照）等への固定をすることができるように構成される。クランプ１８は、管体２４の外形形状に合わせて形成される剛性取り付け部２８と、この剛性取り付け部２８に連続する片持ち形状の固定部２９とを有する。クランプ１８は、本実施例において床下用非曲げ管２７にのみ取り付けられる（一例であるものとする）。

後付け部品に関し、上記クランプ１７以外にクリップやグロメット、プロテクタ等が挙げられるものとする。これら後付け部品に上記のような管体２４を連結する機能を付加すれば、クランプ１７の代替品になるのは勿論である。

図５において、ワイヤハーネス９は、曲げ管２５及び非曲げ管２６に高圧同軸複合導電路１５を挿通し、この後に曲げ管２５及び非曲げ管２６を連結するようにクランプ１７を取り付けることにより、また、床下用非曲げ管２７の所定位置にクランプ１８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９の両端末位置に公知のシールドコネクタ３８をそれぞれ設けることにより製造される。

一方のシールドコネクタ３８はインバータ側のシールドコネクタであり、他方のシールドコネクタ３８はバッテリー側のシールドコネクタである。シールドコネクタ３８は、管体２４（曲げ管２５）から引き出された高圧同軸複合導電路１５の端末３９に接続固定される。

以上、図１ないし図５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、高圧同軸複合導電路１５と、この高圧同軸複合導電路１５を覆う外装部材１６とを含む。また、外装部材１６は、複数種の管体２４と、この管体２４同士を連結する管体連結部品としてのクランプ１７とを含む。クランプ１７は、管体２４同士を所望の端部間距離にて連結する、若しくは端部突き当て状態にて連結する。クランプ１７は、このような部品であることから、例えば管体２４同士の端部間距離を縮めたり広げたりした状態で連結すれば、寸法のバラツキを吸収することができる。

また、ワイヤハーネス９によれば、例えば標準長さの管体２４を用意し、そして、この標準長さの管体２４を切断にて所定長さに調節し、長さ調節後の管体２４を管体連結部品であるクランプ１７にて連結すれば、車種毎に例えば樹脂成型金型を起工しなくとも汎用性のある外装部材１６として提供することができる。

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…後端、 １４…前端、 １５…高圧同軸複合導電路（導電路）、 １６…外装部材（ワイヤハーネス用外装部材）、 １７…クランプ（管体連結部品、後付け部品）、 １８…クランプ（後付け部品）、 １９…第一導電路、 ２０…第一絶縁体、 ２１…第二導電路、 ２２…第二絶縁体、 ２３…電磁シールド部材、 ２４…管体、 ２５…曲げ管（管体）、 ２６…非曲げ管（管体）、 ２７…床下用非曲げ管、 ２８…剛性取り付け部、 ２９…固定部、 ３０、３１…管体取付部、 ３２…ヒンジ、 ３３…曲げ管係合部（防水構造）、 ３４…非曲げ管係合部（防水構造部）、 ３５…ボルト挿通孔、 ３６…ボルト、 ３７…固定対象、 ３８…シールドコネクタ、 ３９…端末

Claims (6)

1. 複数種の管体と、該管体同士を連結する管体連結部品とを含み、該管体連結部品は、前記管体を固定先へ固定するための固定部品であり、前記管体同士を直線状に連結した状態で保持する剛性取付部を有し、前記管体同士を互いに連結される前記管体の寸法バラツキに対応した前記剛性取付部の一端から他端までの範囲で前記管体同士の端部間を所望の距離だけ離間した状態で連結、若しくは端部突き当て状態にて連結する
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記管体は、曲げ部分として形成される曲げ管、及び曲がらない部分として形成される非曲げ管の少なくとも二種類を含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
3. 請求項２に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記曲げ管は、蛇腹管形状である
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
4. 請求項１、２又は３に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記管体連結部品は、防水構造部を有する
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
5. 請求項１、２、３又は４に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記管体連結部品は、前記管体同士を連結する機能の他に少なくとも一つの別機能を有する後付け部品である
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
6. 請求項１、２、３、４又は５に記載のワイヤハーネス用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆わ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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