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JP7517195B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

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Description

本開示は、ワイヤハーネスに関する。
従来、車両用の機器同士を電気的に接続するワイヤハーネスが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のワイヤハーネスは、並列する複数の端子と、複数の端子に接続される複数の電線と、複数の端子及び複数の電線を保持するハウジングと、ハウジングを覆うとともに機器のケースに固定されるシールドシェルとを備えている。
ハウジングは、筒状のフード部と、フード部の外周側に突出する保持部とを有している。フード部は、複数の端子を内部に露出させる開口を有している。保持部は、複数の端子及び複数の電線を保持している。
シールドシェルは、ケースに向かって開口するとともにフード部及び保持部をケースとは反対側から覆っている。
こうしたワイヤハーネスにおいては、シールドシェルに対して筒状のブラケットが取り付けられている。ブラケットには、保持部が挿入されている。保持部のうちブラケットにより覆われる部分は、保持部のうちシールドシェルにより覆われる部分に対してフード部とは反対側において隣り合っている。
国際公開第2018/186338号
ところで、こうしたワイヤハーネスにおける機器への取り付け作業では、まず、複数の端子を、機器に設けられた複数の相手端子に電気的に接続する。その後、ブラケットが取り付けられたシールドシェルをボルトによりケースに固定する。
ここで、ブラケットは、ハウジングの保持部の外周を全周にわたって覆っている。一方、シールドシェルは、ハウジングの保持部をケースとは反対側から覆っており、ケース側からは覆っていない。このため、ワイヤハーネスの取り付け作業時には、ハウジングがブラケットを支点として揺動しやすく、ハウジングに対するシールドシェルの位置が正規の位置からずれるおそれがある。そこで、シールドシェルをケースに固定する際、作業者は、シールドシェルをケースに対して目視にて位置合わせする必要がある。こうした位置合わせ作業は、ワイヤハーネスの取り付け時における作業性を低下させるおそれがある。
本開示の目的は、ワイヤハーネスの取り付け作業時における作業性の低下を抑制することにある。
本開示のワイヤハーネスは、機器に設けられた複数の相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、前記複数の端子に接続される複数の電線と、前記複数の端子を内部に露出させる開口を有するフード部と、前記フード部の外周側に突出するとともに、前記複数の端子及び前記複数の電線を保持する保持部と、を含む樹脂製のハウジングと、前記保持部を覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、前記保持部を覆うとともに前記シールドシェルに取り付けられる金属製のブラケットと、を備え、前記シールドシェルは、前記ケースに向かって開口するとともに前記保持部を前記ケースとは反対側から覆っており、前記ブラケットは、前記保持部が挿入される筒状部と、前記筒状部から前記フード部に向かって突出するとともに前記保持部を挟んで前記シールドシェルとは反対側に位置する突出片と、を有している。
本開示によれば、ワイヤハーネスの取り付け作業時における作業性の低下を抑制できる。
図1は、一実施形態のワイヤハーネスを示す斜視図である。 図2は、一実施形態のワイヤハーネスを示す断面図である。 図3は、一実施形態のワイヤハーネスを示す分解斜視図である。 図4は、一実施形態のワイヤハーネスを示す背面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[1]本開示のワイヤハーネスは、機器に設けられた複数の相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、前記複数の端子に接続される複数の電線と、前記複数の端子を内部に露出させる開口を有するフード部と、前記フード部から前記フード部の外周側に突出するとともに、前記複数の端子及び前記複数の電線を保持する保持部と、を含む樹脂製のハウジングと、前記保持部を覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、前記保持部を覆うとともに前記シールドシェルに取り付けられる金属製のブラケットと、を備え、前記シールドシェルは、前記ケースに向かって開口するとともに前記保持部を前記ケースとは反対側から覆っており、前記ブラケットは、前記保持部が挿入される筒状部と、前記筒状部から前記フード部に向かって突出するとともに前記保持部を挟んで前記シールドシェルとは反対側に位置する突出片と、を有している。
同構成によれば、ブラケットの突出片が、ハウジングの保持部を挟んでシールドシェルとは反対側に位置している。このため、ブラケットを支点とするハウジングの揺動が突出片によって抑制されやすくなる。すなわち、ハウジングに対するシールドシェルの位置ずれを抑制できる。したがって、ワイヤハーネスの取り付け作業時における作業性の低下を抑制できる。
[2]前記複数の端子が並列する方向を並列方向とするとき、前記突出片は、前記並列方向において前記複数の端子に跨がって延びていることが好ましい。
同構成によれば、保持部のうちケースに対向する部分、すなわちシールドシェルにより覆われていない部分において、複数の端子の各々を突出片によって覆うことができる。したがって、ワイヤハーネスにおける電磁シールド性を向上させることができる。
[3]前記複数の端子の各々は、前記開口の開口方向に貫通するとともに、前記相手端子の各々との接続に用いられるボルトが挿入される挿入孔を有していることが好ましい。
端子と相手端子とをボルトによって接続する際、端子に挿入されたボルトを相手端子に対して締結するため、端子には相手端子に近付く方向に力が作用する。これにより、端子を保持するハウジングは、シールドシェルから離れる方向に移動しようとする。こうした構成においても、本開示によれば、ブラケットの突出片が、保持部を挟んでシールドシェルとは反対側に位置しているため、ブラケットを支点とするハウジングの揺動を効果的に規制できる。
[4]導電性の素線を編み込んでなる編組部材を備え、前記編組部材は、前記複数の電線の外周を覆うとともに前記ブラケットに取り付けられていることが好ましい。
同構成によれば、複数の電線の外周が編組部材によって覆われるため、複数の電線を電磁シールドすることができる。
[5]前記編組部材を前記複数の電線に対して固定する固定部材を備えることが好ましい。
同構成によれば、編組部材が固定部材によって電線に固定される。ここで、電線はハウジングに保持されており、編組部材はシールドシェルに取り付けられたブラケットに取り付けられている。このため、電線、編組部材、及びブラケットを介して、ハウジングとシールドシェルとが連結されている。これにより、ハウジングに対するシールドシェルの位置ずれが抑制される。したがって、ワイヤハーネスの取り付け作業時における作業性の低下をより一層抑制できる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本明細書における「直交」は厳密に直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね直交の場合も含まれる。
(ワイヤハーネス10の構成)
図1及び図2に示すように、ワイヤハーネス10は、モータやインバータなどの車両用の機器同士を電気的に接続するものである。ワイヤハーネス10は、開口101を有する機器のケース100に取り付けられている。ケース100の内部には、金属製の複数の相手端子110が設けられている。
ワイヤハーネス10は、並列する複数の端子20と、複数の端子20に接続される複数の電線30と、複数の端子20及び複数の電線30を保持するハウジング40とを備えている。ワイヤハーネス10は、例えば、端子20及び電線30を3つずつ備えている。電線30は、ハウジング40から引き出されている。
以降において、複数の端子20が並列する方向をX軸方向と称し、ハウジング40から引き出された電線30が延びる方向をY軸方向と称し、X軸方向とY軸方向との双方に直交する方向をZ軸方向と称する。X軸方向と、Y軸方向と、Z軸方向とは互いに直交している。
ワイヤハーネス10は、ハウジング40を覆うシールドシェル50と、シールドシェル50に取り付けられるブラケット60とを備えている。また、ワイヤハーネス10は、ブラケット60を覆う編組部材70と、編組部材70をブラケット60に取り付けるかしめリング80と、編組部材70を電線30に対して固定する固定部材90とを備えている。
(端子20の構成)
図2に示すように、端子20は、電線接続部21と端子接続部22とを有している。端子20は、電線接続部21と端子接続部22とが一体に形成された単一部品である。端子20の材料としては、例えば、鉄系または銅系またはアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。
電線接続部21には、電線30が電気的に接続されている。電線接続部21は、例えば、圧着によって電線30に接続されている。
端子接続部22は、例えば、板状をなしている。端子接続部22は、電線接続部21からY軸方向に延びている。端子接続部22には、ボルト111が挿入される挿入孔23が設けられている。挿入孔23は、端子接続部22をZ軸方向に貫通している。端子接続部22の各々は、挿入孔23に挿入されたボルト111によって、ケース100の内部に設けられた相手端子110の各々に電気的に接続されている。
(電線30の構成)
電線30は、芯線31と、芯線31の外周を被覆する絶縁被覆32とを有している。芯線31は、電線30の端部において絶縁被覆32から露出している。絶縁被覆32から露出した芯線31は、端子20の電線接続部21に接続されている。
(ハウジング40の構成)
図2及び図3に示すように、ハウジング40は、筒状のフード部42と、フード部42からフード部42の外周側に突出する保持部43とを有している。ハウジング40の材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの樹脂材料を用いることができる。
フード部42は、複数の端子20の端子接続部22を内部に露出させる開口41を有している。開口41は、フード部42をZ軸方向に貫通している。開口41は、X軸方向に長い長円状をなしている。
フード部42のZ軸方向における一端部には、ケース100の開口101に挿入される筒状の挿入部44が設けられている。挿入部44の外周面には、例えば、ゴムなどの弾性材料からなる環状のシール部材46が設けられている。シール部材46によって、挿入部44とケース100の開口101との間がシールされている。
ハウジング40は、フード部42からフード部42の外周側に向かって張り出すフランジ45を有している。フランジ45は、フード部42のうち、Z軸方向において挿入部44に隣り合う部分、且つ保持部43を除く部分から張り出している。フランジ45は、保持部43に連結されている。
保持部43は、複数の端子20及び複数の電線30を保持している。複数の端子20、複数の電線30、及びハウジング40はインサート成形によって一体化されている。電線30の各々は、保持部43からY軸方向の一方向に引き出されている。
(シールドシェル50の構成)
シールドシェル50は、ケース100に向かって開口するとともにハウジング40をケース100とは反対側から覆っている。なお、シールドシェル50は、ハウジング40に対して固定されていない。したがって、シールドシェル50は、ハウジング40に対して相対移動可能に設けられている。
図3に示すように、シールドシェル50は、保持部43の一部を覆うとともにブラケット60が取り付けられる取付部51と、フード部42の外周を取り囲む囲繞部53と、ケース100に固定される2つの固定部55とを有している。取付部51、囲繞部53、及び固定部55は一体に設けられている。シールドシェル50の材料としては、例えば、鉄系またはアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。本実施形態のシールドシェル50は、アルミニウム合金により形成されている。
取付部51は、保持部43をZ軸方向においてケース100とは反対側から覆っている。より詳しくは、取付部51は、保持部43のうち、Z軸方向におけるケース100とは反対側の部分と、X軸方向における両側の部分とを覆っている。取付部51は、全体として、門形をなしている。
取付部51のX軸方向における両端部には、ボルト65が締結される2つのねじ孔52が設けられている。ねじ孔52は、取付部51をY軸方向に貫通している。
囲繞部53は、フード部42が挿入される挿入孔54を有している。挿入孔54は、囲繞部53をZ軸方向に貫通している。挿入孔54は、X軸方向に長い長円状をなしている。
囲繞部53は、フード部42及びフランジ45の外周を取り囲む周壁53aと、周壁53aから周壁53aの全周にわたって内周側に張り出す頂壁53bとを有している。
頂壁53bは、Z軸方向においてケース100とは反対側からフランジ45の外縁を覆っている。すなわち、Z軸方向から視たときに、頂壁53bとフランジ45とは重なっている。
図1に示すように、固定部55は、ボルト57が挿入される挿入孔56を有している。挿入孔56に挿入されたボルト57がケース100に設けられた雌ねじ部102に締結されることによって、シールドシェル50がケース100に対して固定されている。
(ブラケット60の構成)
図2及び図3に示すように、ブラケット60は、保持部43を全周にわたって覆っている。なお、ブラケット60は、ハウジング40に対して固定されていない。したがって、ブラケット60は、ハウジング40に対して相対移動可能に設けられている。
ブラケット60は、保持部43が挿入される筒状部61と、シールドシェル50の取付部51に取り付けられる取付部62と、筒状部61から突出する突出片64とを有している。ブラケット60の材料としては、例えば、鉄系またはアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。本実施形態のブラケット60は、アルミニウム合金により形成されている。
筒状部61は、保持部43のうちシールドシェル50の取付部51により覆われる部分に対してY軸方向において隣り合う部分を全周にわたって覆っている。筒状部61は、編組部材70が取り付けられる端部61aを有している。
図3に示すように、取付部62は、筒状部61における端部61aとは反対側の端部から全周にわたって外周側に突出している。取付部62には、ボルト65が挿入される2つの挿入孔63が設けられている。挿入孔63は、取付部62をY軸方向に貫通している。挿入孔63に挿入されたボルト65がシールドシェル50のねじ孔52に締結されることによって、ブラケット60がシールドシェル50に取り付けられている。
図2に示すように、突出片64は、筒状部61からY軸方向においてフード部42に向かって突出している。突出片64は、保持部43を挟んでシールドシェル50の取付部51とは反対側に位置している。突出片64と保持部43との間には、Z軸方向において僅かに隙間が設けられている。
図4に示すように、突出片64は、X軸方向において複数の端子20の各々に跨がって延びている。Z軸方向から視たときに、突出片64は、複数の端子20の各々と重なっている。
以降において、複数の端子20のうち、X軸方向の一方において最外に位置する端子20を端子20Aと称し、X軸方向の他方において最外に位置する端子20を端子20Bと称する。
突出片64のX軸方向における一端は、端子20AのX軸方向における一部に跨がっている。突出片64のX軸方向における他端は、端子20BのX軸方向における一部に跨がっている。
図2に示すように、複数の端子20における電線接続部21の各々は、シールドシェル50の取付部51と突出片64との間に位置している。したがって、電線接続部21の各々は、取付部51と突出片64とによって覆われている。
(編組部材70の構成)
図1~図3に示すように、編組部材70は、例えば、導電性の素線が筒状に編み込まれてなる。編組部材70としては、複数種類の金属素線が編み込まれた編組部材や、金属素線と樹脂素線とを組み合わせて編み込まれた編組部材を用いることができる。金属素線の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。樹脂素線としては、例えば、パラ系アラミド繊維などの絶縁性及び耐剪断性に優れた強化繊維を用いることができる。本実施形態の編組部材70は、アルミニウム合金の金属素線が筒状に編み込まれることにより形成されている。
編組部材70は、ハウジング40から引き出された複数の電線30を一括して覆っている。編組部材70の長さ方向における一端は、ブラケット60の端部61aを外周側から覆っている。
(かしめリング80の構成)
かしめリング80は、ブラケット60の端部61aの外周面を囲む環状をなしている。かしめリング80の材料としては、例えば、鉄系または銅系またはアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。本実施形態のかしめリング80は、アルミニウム合金により形成されている。
かしめリング80は、ブラケット60の端部61aの外周面との間に編組部材70を挟んだ状態で端部61aに対してかしめられることで、編組部材70を端部61aの外周面に固定している。これにより、編組部材70とブラケット60とが電気的に接続されている。
(固定部材90の構成)
図1に示すように、固定部材90は、例えば、テープ部材である。固定部材90は、厚さ方向における一方の面に粘着層を有している。固定部材90は、粘着層を内側に向けた状態で、編組部材70の外周面に複数回にわたって巻き回されている。編組部材70は、固定部材90によって電線30に対して押し付けられている。これにより、編組部材70が電線30に対して固定されている。
(ワイヤハーネス10の組付態様)
ワイヤハーネス10をケース100に組み付ける際は、まず、ハウジング40の挿入部44をケース100の開口101に挿入する。
次に、端子20の各々をボルト111により相手端子110の各々に電気的に接続する。
次に、シールドシェル50の固定部55を、ボルト57によりケース100の雌ねじ部102に固定する。なお、シールドシェル50には、編組部材70が取り付けられたブラケット60が予め取り付けられている。
こうして、ワイヤハーネス10がケース100に組み付けられる。
本実施形態の作用について説明する。
ブラケット60の突出片64が、ハウジング40の保持部43を挟んでシールドシェル50とは反対側に位置している。このため、ブラケット60を支点とするハウジング40の揺動が突出片64によって抑制されやすくなる。すなわち、ハウジング40に対するシールドシェル50の位置ずれを抑制できる。
本実施形態の効果について説明する。
(1)ワイヤハーネス10は、並列する複数の端子20と、複数の端子20に接続される複数の電線30と、樹脂製のハウジング40とを備える。ハウジング40は、複数の端子20を内部に露出させる開口41を有するフード部42と、フード部42から突出するとともに、複数の端子20及び複数の電線30を保持する保持部43とを有している。また、ワイヤハーネス10は、保持部43を覆うとともに機器のケース100に固定される金属製のシールドシェル50と、保持部43を覆うとともにシールドシェル50に取り付けられる金属製のブラケット60とを備える。シールドシェル50は、ケース100に向かって開口するとともに保持部43をケース100とは反対側から覆っている。ブラケット60は、保持部43が挿入される筒状部61と、筒状部61からフード部42に向かって突出するとともに保持部43を挟んでシールドシェル50とは反対側に位置する突出片64とを有している。
こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、ワイヤハーネス10の取り付け作業時における作業性の低下を抑制できる。
(2)突出片64は、並列方向において複数の端子20の各々に跨がって延びている。
こうした構成によれば、保持部43のうちケース100に対向する部分、すなわちシールドシェル50により覆われていない部分において、複数の端子20の各々を突出片64によって覆うことができる。したがって、ワイヤハーネス10における電磁シールド性を向上させることができる。
(3)複数の端子20の各々は、Z軸方向に貫通するとともに、相手端子110の各々との接続に用いられるボルト111が挿入される挿入孔23を有している。
端子20と相手端子110とをボルト111によって接続する際、端子20に挿入されたボルト111を相手端子110に対して締結するため、端子20には相手端子110に近付く方向に力が作用する。これにより、端子20を保持するハウジング40は、シールドシェル50から離れる方向に移動しようとする。こうした構成においても、本実施形態によれば、ブラケット60の突出片64が、保持部43を挟んでシールドシェル50とは反対側に位置しているため、ブラケット60を支点とするハウジング40の揺動を効果的に規制できる。
(4)ワイヤハーネス10は、導電性の素線を編み込んでなる編組部材70を備える。編組部材70は、複数の電線30の外周を覆うとともにブラケット60に取り付けられている。
こうした構成によれば、複数の電線30の外周が編組部材70によって覆われるため、複数の電線30を電磁シールドすることができる。
(5)ワイヤハーネス10は、編組部材70を複数の電線30に対して固定する固定部材90を備える。
こうした構成によれば、編組部材70が固定部材90によって電線30に固定される。ここで、電線30はハウジング40に保持されており、編組部材70はシールドシェル50に取り付けられたブラケット60に取り付けられている。このため、電線30、編組部材70、及びブラケット60を介して、ハウジング40とシールドシェル50とが連結されている。これにより、ハウジング40に対するシールドシェル50の位置ずれが抑制される。したがって、ワイヤハーネス10の取り付け作業時における作業性の低下をより一層抑制できる。
<変更例>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・固定部材90は、テープ部材に限定されず、他に例えば、編組部材70を電線30に対して締め付ける結束バンドであってもよい。
・ワイヤハーネス10から固定部材90を省略することができる。
・ワイヤハーネス10は、複数の電線30の外周を個別に覆う複数の編組部材70を備えるものであってもよい。この場合、固定部材90は、複数の編組部材70を複数の電線30に対して一括して固定するものであってもよいし、複数の編組部材70を複数の電線30に対して個別に固定するものであってもよい。
・編組部材70は、電線30の外周における一部を覆うものであってもよい。編組部材70は、例えば、シート状をなし、電線30をケース100とは反対側からのみ覆うものであってもよい。
・ワイヤハーネス10から編組部材70を省略することができる。この場合、複数の電線30は、例えば、自身に電磁シールド性能を有するシールド電線であってもよい。
・上記実施形態のフード部42は、Z軸方向に貫通する開口41を有するものであったが、フード部42は、挿入部44においてのみ開口する開口41を有するものであってもよい。この場合、例えば、端子20として、フード部42の内部から挿入部44の開口方向に延びる先端を有するピン形状の雄端子を採用することができる。また、相手端子110として、雄端子が挿入される雌端子を採用することができる。
・突出片64は、端子20A及び端子20BのX軸方向における全体に跨がって延びるものであってもよい。
・突出片64は、X軸方向において1つの端子20にのみ跨がって延びるものであってもよい。
10 ワイヤハーネス
20 端子
20A 端子
20B 端子
21 電線接続部
22 端子接続部
23 挿入孔
30 電線
31 芯線
32 絶縁被覆
40 ハウジング
41 開口
42 フード部
43 保持部
44 挿入部
45 フランジ
46 シール部材
50 シールドシェル
51 取付部
52 ねじ孔
53 囲繞部
53a 周壁
53b 頂壁
54 挿入孔
55 固定部
56 挿入孔
57 ボルト
60 ブラケット
61 筒状部
61a 端部
62 取付部
63 挿入孔
64 突出片
65 ボルト
70 編組部材
80 かしめリング
90 固定部材
100 ケース
101 開口
102 雌ねじ部
110 相手端子
111 ボルト

Claims (7)

  1. 機器に設けられた複数の相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、
    前記複数の端子に接続される複数の電線と、
    前記複数の端子を内部に露出させる開口を有するフード部と、前記フード部から前記フード部の外周側に突出するとともに、前記複数の端子及び前記複数の電線を保持する保持部と、を含む樹脂製のハウジングと、
    前記保持部を覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、
    前記保持部を覆うとともに前記シールドシェルに取り付けられる金属製のブラケットと、を備え、
    前記シールドシェルは、前記ケースに向かって開口するとともに前記保持部を前記ケースとは反対側から覆っており、
    前記ブラケットは、前記保持部が挿入される筒状部と、前記筒状部の径方向内側に設けられ、前記筒状部から前記フード部に向かって突出するとともに前記保持部を挟んで前記シールドシェルとは反対側に位置する突出片と、を有している、
    ワイヤハーネス。
  2. 前記複数の端子が並列する方向を並列方向とするとき、
    前記突出片は、前記並列方向において前記複数の端子に跨がって延びている、
    請求項1に記載のワイヤハーネス。
  3. 前記複数の端子の各々は、前記開口の開口方向に貫通するとともに、前記相手端子の各々との接続に用いられるボルトが挿入される挿入孔を有している、
    請求項1または請求項2に記載のワイヤハーネス。
  4. 導電性の素線を編み込んでなる編組部材を備え、
    前記編組部材は、前記複数の電線の外周を覆うとともに前記ブラケットに取り付けられている、
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のワイヤハーネス。
  5. 前記編組部材を前記複数の電線に対して固定する固定部材を備える、
    請求項4に記載のワイヤハーネス。
  6. 前記突出片は、前記筒状部の長手方向において、前記筒状部の奥部から前記筒状部の開口端を越えて前記筒状部の外部に延出する、
    請求項1に記載のワイヤハーネス。
  7. 前記ハウジングの前記保持部は、前記ケースの外面に対面するように構成された第1面と、前記第1面の反対側の第2面とを有しており、
    前記突出片は、前記保持部の前記第1面を支持するよう、前記筒状部の長手方向に直線的に延出する金属支持板である、
    請求項1に記載のワイヤハーネス。
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