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JP4783307B2 - スライド構造体用の給電装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のスライドドア等のスライド構造体に車両ボディ等の固定構造体から常時給電を行うために、回動自在なリンクアームを用いてワイヤハーネスを配索したスライド構造体用の給電装置に関するものである。
図13は、従来のスライド構造体用の給電装置の第一の形態を示すものである(特許文献1参照)。
この給電装置51は、自動車のスライドドア52に水平に設けられるガイドレール53と、ガイドレール53にスライド自在に係合したスライダ54と、スライダ54に一端を連結し、他端をガイドレール53に連結した一対の開閉自在な山型状のリンク55,56とを備えるものである。
ワイヤハーネス57はリンクアーム55からスライダ54を経て略U字状に屈曲しつつ車両ボディ58側の固定部59に配索され、ワイヤハーネス57の一端がスライドドア側のワイヤハーネス60にコネクタ接続され、他端が車両ボディ側のワイヤハーネス61にコネクタ接続されている。
スライドドア52の開閉に伴って一対のリンク55,56が開閉(伸縮)し、スライダ54がガイドレール53に沿って相対的に移動しつつ常に車両ボディ側の固定部59の近傍に位置する。
図14は、従来のスライド構造体用の給電装置の第二の形態を示すものである(特許文献2参照)。
この給電装置62は、自動車のスライドドア63と車両ボディ64との間に長短の三つのリンク65を水平方向に揺動自在に連結して構成され、各リンク65に沿ってワイヤハーネス66が車両ボディ64からスライドドア63に配索されている。
スライドドア63の開閉に伴って各リンク65が相対する方向に回動してスライドドア63の移動量を吸収する。
図15〜図17は、従来のスライド構造体用の給電装置の第三の形態を示すものである(特許文献3参照)。
この給電装置67は、自動車のスライドドア68に組み付けられた合成樹脂製のプロテクタ(ケース)32と、プロテクタ内に一端側を固定され、他端側でワイヤハーネス69を上向きに支持・付勢する金属製の板ばね70とを備えるものである。プロテクタ32はベース32aとカバー32b(図17)とで構成される。
ワイヤハーネス69はプロテクタ32の前端の開口71からスライドドア側に配索され、プロテクタ32の下端の長形の開口72から渡り空間73を経て車両ボディ74側のステップ近傍のハーネス固定具12(図17)に配索され、ハーネス固定具12から車両ボディ側のワイヤハーネス(図示せず)に接続される。
ワイヤハーネス69は複数本の絶縁被覆電線とそれを覆う合成樹脂製の屈曲自在なコル
ゲートチューブで構成されている。コルゲートチューブは断面長円形(平型)のものがプロテクタ32からハーネス固定具12の間で長径部を縦にして配索されている。
図15のスライドドア68の全閉時に、ワイヤハーネス69は板ばね70を下向きに撓ませつつハーネス固定具12を支点に後方に引っ張られ、スライドドア68の全開時に(図16は全開直前の状態を示す)、ワイヤハーネス69は板ばね70を下向きに撓ませつつハーネス固定具12を支点に前方に引っ張られ、スライドドア68の半開時にワイヤハーネス69は図14の鎖線のように垂れ下がろうとするが、板ばね70で上向きに付勢されて余長吸収され、垂れ下がりやそれに伴うドア閉時のワイヤハーネス69の挟み込みが防止される。
特開2001−122054号公報(図1) 特開2001−151042号公報 特開2002−17032号公報(図4〜5)
しかしながら、上記図13の第一の給電装置51にあっては、長いガイドレール53とリンク55,56によって部品点数及び重量が増加するという問題や、リンク55,56が伸縮(開閉)した際に、スライダ54とリンク55との間でワイヤハーネス57が小さな半径で屈曲し、ワイヤハーネス57に大きな曲げ応力がかかり、ワイヤハーネス57の耐久性やスライドドア52の操作性が低下するという懸念があった。
また、上記図14の第二の給電装置62にあっては、各リンク65の回動と共にワイヤハーネス66が複雑に屈曲してワイヤハーネス66の耐久性が低下するという懸念があった。特にリンク65とスライドドア63との間や、リンク65と車両ボディ64との間でワイヤハーネス66が小さな半径で屈曲し、ワイヤハーネス66に大きな曲げ応力がかかるという懸念があった。
また、上記図15の第三の給電装置67にあっては、ワイヤハーネス69の余長をプロテクタ32内に吸収(収容)させるために、プロテクタ32が大型化し、スライドドア68の内側で大きな面積を占め、他の補機等の配置の自由度が制限されるという問題があった。また、プロテクタ内にワイヤハーネス69を屈曲させて収容するために、長いワイヤハーネス69が必要となり(コルゲートチューブや電線部分が長くなり)、コスト高や重量増になるという問題があった。
これらの懸念は、例えば自動車のスライドドアに限らず電車等のスライドドアや製造装置や検知装置等のスライドドア等といったスライド構造体に各給電装置を適用した場合にも同様に生じ得るものである。この場合、車両ボディや装置本体等は固定構造体と総称される。
本発明は、上記した点に鑑み、少ない部品点数で簡素に構成し、プロテクタ(ケース)の大型化やワイヤハーネスの長大化・重量化を解消して省スペースで低コストで配置することができ、しかも、リンクを用いた場合のワイヤハーネスの曲げ応力を低減させて、常時給電の信頼性を高めることのできるスライド構造体用の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に係るスライド構造体用の給電装置は、スライド構造体が固定構造体に対して前後方向にスライド開閉自在に配置され、該スライド構造体側にリンクアームが軸部で前後上下方向回動自在に設けられ、該リンクアームがばね部材で上向きに付勢され、該リンクアームの回動先端側に、該リンクアームよりも短く、且つハーネス挿通空間を内側に有するハーネス保持部材が前後上下方向回動自在に設けられ、該ハーネス保持部材の内側にワイヤハーネスが挿通固定され、該リンクアームの回動基端側に配置されたハーネス固定部から該ワイヤハーネスが該ハーネス保持部材を経て該固定構造体側のハーネス固定具まで配索され、該スライド構造体の全閉時と全開時とに、該ワイヤハーネスが該ハーネス固定具を支点に引っ張られつつ、該リンクアームが該ばね部材の付勢力に抗して下向きに回動すると共に、該ハーネス保持部材が該リンクアームよりも大きな角度で該リンクアームと同方向に回動し、該スライド構造体の半開時に該ハーネス保持部材が該ハーネス固定具に接近した際に、該リンクアームが該ばね部材の付勢力で上向きに回動しつつ該ワイヤハーネスを持ち上げて、該ハーネス固定具と該ハーネス保持部材との間での該ワイヤハーネスの垂れ下がりを防ぐことを特徴とする。
上記構成により、例えばスライド構造体にリンクアームが配置された場合、固定構造体に対してスライド構造体が開閉方向に移動した際に、全開時と全閉時とでワイヤハーネスがハーネス固定部を支点に引っ張られてリンクアームが余長吸収とは反対方向に回動しつつ、ハーネス保持部材がワイヤハーネスの引張方向に回動して、ハーネス保持部材の近傍でのワイヤハーネスの小さな半径での屈曲やそれに伴う曲げ応力の増加が防止され、ワイヤハーネスがハーネス保持部材からハーネス固定部に向けて大きな半径でないしは直線的にスムーズに配索される。スライド構造体の半開時にワイヤハーネスが自重で垂れ下がろうとするが、ワイヤハーネスの剛性等によってリンクアームが余長吸収方向に回動しつつ、ハーネス保持部材がハーネス自重で垂直方向に復元し、ワイヤハーネスの垂れ下がりが防止される。スライド構造体のスライド過程でリンクアームのハーネス保持部と固定構造体側のハーネス固定部との間のワイヤハーネスは最短距離で配索され、ワイヤハーネスの短縮化が図られる。特に全開時と全閉時でハーネス保持部材からハーネス固定部に向けてワイヤハーネスがほぼ真直に配索されるから、ワイヤハーネスの短縮化が促進される。
また、リンクアームがばね部材で余長吸収方向に付勢されてワイヤハーネスと共に余長吸収方向に回動することで、ハーネス余長が確実に吸収される。ばね部材としては捩り巻きばねが省スペース化の上で好適である。
請求項2に係るスライド構造体用の給電装置は、請求項1記載のスライド構造体用の給電装置において、前記ハーネス保持部材が軸部で前記リンクアームの回動先端側に支持されたことを特徴とする。
上記構成により、ハーネス保持部材が軸部でハーネス引張方向に回動自在に支持されて、請求項1記載の発明の作用効果が確実に発揮される。
請求項3に係るスライド構造体用の給電装置は、請求項1記載のスライド構造体用の給電装置において、前記ハーネス保持部材が球部で前記リンクアームの回動先端側に首振り自在に支持されたことを特徴とする。
上記構成により、ハーネス保持部材が球部でハーネス引張方向に回動自在に支持されると共に、それ以外の三次元方向に首振り自在に支持される。例えばスライド構造体の半開時(ハーネス余長吸収時)にワイヤハーネスが圧縮されてリンクアームに押し付け方向の力が作用した場合でも、ハーネス保持部材が首振りして押し付け方向の力を吸収するから、リンクアームがこじられず、リンクアームのスムーズな回動操作が確保されると共に、ワイヤハーネスの押し付け方向の曲げ応力が軽減される。
請求項4に係るスライド構造体用の給電装置は、請求項1記載のスライド構造体用の給電装置において、前記ハーネス保持部材がサブアームに固定され、該サブアームが前記リンクアームに回動自在に連結されたことを特徴とする。
上記構成により、リンクアームに対してハーネス保持部材がサブアームと一体的に回動することで、ワイヤハーネスの曲げ応力が緩和される。また、例えばリンクアームが水平に位置した状態で、サブアームはワイヤハーネスの自重や引張力で下向きに位置し、ハーネス保持部材がリンクアームよりも下方に位置することで、ハーネス保持部材からのワイヤハーネスの上向きの突出量が減少し、給電構造が低背化されると共に、ハーネス保持部材から固定構造体側へのワイヤハーネスの配索長さが短縮化される。
請求項5に係るスライド構造体用の給電装置は、請求項4記載のスライド構造体用の給電装置において、前記ハーネス保持部材が前記サブアームの軸線から外側にオフセットされたことを特徴とする。
上記構成により、リンクアームの回動先端側にハーネス保持部材がオフセットして配置され、ハーネス保持部材とリンクアームの回動基端(軸部)との間の距離が長くなり、リンクアームの回動基端側にワイヤハーネスを固定した際に、その固定部からハーネス保持部材までの間でワイヤハーネスがオフセットしない場合よりも大きな半径で屈曲し、ワイヤハーネスへの曲げ負荷が一層軽減される。
請求項6に係るスライド構造体用の給電装置は、請求項4又は5記載のスライド構造体用の給電装置において、前記サブアームが前記リンクアームに対して伸縮可能であることを特徴とする。
上記構成により、サブアームを伸長させることで、ハーネス保持部材の位置がリンクアームから離間し、ワイヤハーネスの屈曲半径が大きくなり、ワイヤハーネスの曲げ負荷が軽減されると共に、リンクアームの上方へのワイヤハーネスの突出が低く抑えられる。サブアームの長さ調整はワイヤハーネスの径や剛性等に応じて適宜設定される。
請求項1記載の発明によれば、従来のようにプロテクタ内にワイヤハーネスを屈曲させて収容する必要がなく、また、ハーネス保持部材が回動することで、ハーネス保持部材からハーネス固定部までの間でワイヤハーネスが小さな曲げ負荷で且つ最短距離で配索されるから、ワイヤハーネスの屈曲耐久性が向上して常時給電の信頼性が向上すると共に、ワイヤハーネスが短縮化され、ハーネス余長が短くなってワイヤハーネスの垂れ下がりが確実に防止され、コスト低減や軽量化やワイヤハーネスの保護チューブ内への電線の挿通作業の容易化や、垂れ下がりに伴うハーネス挟み込み等の解消が図られる。また、プロテクタを用いずに給電装置が小型化・軽量化されるから、スライド構造体内の他の部品の配置の自由度が増すと共に、スライド構造体等への組付作業が容易化する。また、リンクアームのハーネス余長吸収方向の回動が弾性部材の付勢力で確実に行われ、ハーネス余長吸収が確実に行われて、ワイヤハーネスの挟み込みの心配が確実に解消され、常時給電の信頼性が高まる。
請求項2記載の発明によれば、ハーネス保持部材が軸部でしっかりと確実に支持されてハーネス引張方向の回動がスムーズ且つ確実に行われ、請求項1記載の発明の効果が確実に発揮される。
請求項3記載の発明によれば、ハーネス保持部材が球部で首振り動作をしてリンクアームに作用するワイヤハーネスの押し付け力を吸収するから、リンクアームが常に低摩擦でスムーズに回動し、且つワイヤハーネスに作用する押し付け方向の曲げ応力が軽減されて、常時給電の信頼性が一層向上する。
請求項4記載の発明によれば、サブリンクの回動でハーネス保持部材とワイヤハーネスの回動がスムーズ且つ確実に行われ、ワイヤハーネスの曲げ負荷が確実に低減される。また、ハーネス保持部材がリンクアームよりも下側に位置することで、ハーネス保持部材からリンクアーム側に導出するハーネス部分の導出高さが低く抑えられ、給電構造が低背化される。
請求項5記載の発明によれば、ハーネス保持部材がオフセットされた分だけリンクアームに沿うワイヤハーネスの屈曲半径が大きくなり、ワイヤハーネスの曲げ応力が一層緩和され、ワイヤハーネスの耐久性が向上すると共に、スライド構造体の開閉操作力が低減される。
請求項6記載の発明によれば、ワイヤハーネスの太さ等に応じてサブアームを伸縮させてハーネス保持部材の位置(高さ)を規定することで、リンクアームに沿うワイヤハーネスを無理なく屈曲させて、耐久性を高め、且つスライド構造体の開閉操作力を低減させると共に、リンクアーム上方へのワイヤハーネスの突出高さを低く抑えて、給電構造を低背化することができる。
図1〜図2は、本発明に係るスライド構造体用の給電装置の一実施形態を示すものである。
図1(a)(b)は、給電装置1を自動車のスライドドア(スライド構造体)2に搭載し、図1で右側の図がスライドドア2の全閉時の状態、左側の図がスライドドア2の全開時の状態を示している。図2(a)で右側の図がスライドドア2の全閉時の状態、左側の図が半開時の状態、図2(b)はスライドドア2の全開時の状態をそれぞれ実線で示している。
この給電装置1は、合成樹脂製の細幅長形のガイドケース3と、ガイドケース3の前端側から立設された支柱4と、支柱4に軸部5を介して上下方向回動自在に設けられた一本のリンクアーム6と、リンクアーム6を上向きに付勢する捩り巻きばね(弾性部材)7と、リンクアーム6に沿って固定されたハーネスガイド8と、リンクアーム6の先端(自由端)側に前後方向回動自在に設けられたハーネス保持部材19とを備えるものである。なお、明細書で前後上下左右の方向性は車両の方向性と一致させている。
ハーネス保持部材19にワイヤハーネス9の合成樹脂製のコルゲートチューブ10の一端部が固定され、コルゲートチューブ部分10は細長枠状のガイドケース3を通って車両ボディ(固定構造体)11(図1)側のハーネス固定具12まで配索されている。
ハーネス固定具12にコルゲートチューブ10の他端部が固定され、コルゲートチューブ10の他端部から導出された電線部分(図示せず)が車両ボディ側に配索されて車両ボディ側のワイヤハーネス(図示せず)にコネクタ接続される。コルゲートチューブ10は周方向の凹溝と凸条(図示せず)とをチューブ長手方向に交互に配置して屈曲自在とした既存のハーネス保護チューブ(外装材)である。
本例のコルゲートチューブ10は従来例の図15のコルゲートチューブと同様に断面長円形のものを長径側を縦にして配置している。断面円形のコルゲートチューブを使用することも無論可能である。
コルゲートチューブ10の一端部から導出された電線部分13はハーネスガイド8に沿って余長をもって配索されつつ支柱4側のハーネス固定部14で固定されて、スライドド
ア内に配索され、スライドドア側の補機やワイヤハーネス(図示せず)にコネクタ接続される。
ガイドケース3は、リンクアーム6から導出されたワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10を上下方向に挿通させて車両長手方向にスライド案内させるためのものであり、手前側のカバー15と奥側のベース16(図1)とで車両長手方向に長い矩形枠状に形成されている。ガイドケース3の後端下部17はワイヤハーネスをスムーズに摺動させるべく湾曲状に形成されている。カバー15はワイヤハーネスを滑らかに湾曲させつつ車両ボディ側に導出させるように断面湾曲状に形成されている(図6参照)。
ガイドケース3の例えばベース16の前端部に垂直な板状の支柱4が一体に樹脂成形されている。ベース16とカバー15は係止手段(図示せず)で相互に固定させ、分解した状態でワイヤハーネス9をハーネス固定具12ごとガイドケース3に容易に挿通可能である。
支柱4は、上部後端から後方に突出した軸受壁18を有し、軸受壁18に軸部5でリンクアーム6が回動自在に支持されている。支柱4の上部前端にハーネス固定部14が設けられている。ハーネス固定部14は例えばバンドやテープ巻きで電線を固定する固定板等である。
リンクアーム6は合成樹脂材又は金属材で真直な長形板状に形成されている。リンクアーム6の先端(自由端)側にハーネス保持部材19が回動自在に設けられ、基端側に軸部5が配置されている。軸部5は、リンクアーム6に一体に突設されて軸受壁18の孔部に回動自在に係合したものでもよく、軸受壁18に突設されてリンクアーム6の孔部に係合したものでもよい。なお、リンクアーム6は真直である必要はなく、後述(図9)の如く二次元方向や三次元方向に屈曲したものも使用可能である。スライドドア2の全閉時・半開時・全開時での車両搭載要件に合わせてリンクアーム6の形状を適宜調整可能である。
図3にリンクアーム6の回動軌跡の一例を示す如く、軸部5に捩り巻きばね7の環状のコイル部7aが外挿され、コイル部7aに続く捩り巻きばね7の一方の真直部7bが軸受壁18側の止めピン20に当接し、他方の真直部7cがリンクアーム6側の止めピン21に当接して、捩り巻きばね7の力でリンクアーム6が時計回りに上向きに付勢されている。
リンクアーム6は、スライドドア2の全開時(ワイヤハーネスの引張時)に捩り巻きばね7の付勢に抗して実線の如く反時計回りに前方に回動して斜め前方下向きに位置し、スライドドア2の半開時(引張力の作用しない自由状態)に捩り巻きばね7の復元力で鎖線の如く時計回りに回動して水平に位置する。なお、必ずしも水平に位置する必要はなく、上向きに傾斜して位置したり、下向きに傾斜して位置してもよい。
軸受壁18側の止めピン20は下側の延長壁部18aに突設され、延長壁部18aは下向きに扇状に形成されて、リンクアーム6の裏面をスムーズに摺接案内させる。リンクアーム6は例えば基端面が支柱4側のストッパ突部(図示せず)に当接することで、水平位置から上向きの回動が阻止されている。
リンクアーム6の回動角度や回動範囲(位置)は図3の例に限られるものではなく、例えば、捩り巻きばね7の付勢に抗して水平から90゜以内の範囲で回動して斜め後方下向きに位置する場合もあり得る。
図2でリンクアーム6の上面に沿ってハーネスガイド8が配置固定されている。ハーネ
スガイド8はリンクアーム6とほぼ同じ長さで、好ましくは合成樹脂材で矩形筒状に形成され、内側空間にワイヤハーネス9の電線部分13を余長をもって波状に屈曲させて収容する。ハーネスガイド8として比較的剛性の高いハーネス保護チューブ等を用いることも可能である。図2ではハーネスガイド8内に収容された電線13を実線で示している。
ハーネスガイド8はリンクアーム6の回動に伴う電線部分13の余長を吸収させるためのものであり、電線部分13をリンクアーム6の中心軸線に沿って配索した場合は不要である。その場合、リンクアーム先端のハーネス保持部材19の中央から電線部分13がリンクアーム6に沿って導出され、軸部5の中心ないしその近傍を通過して支柱4側のハーネス固定部14に至る。
車両ボディ側のハーネス固定具(ハーネス固定部)12は既存のものであり、例えばコルゲートチューブ10の周方向の凹溝に係合するリブ(図示せず)を内周面に有して分割式に形成されたインナ部材(図示せず)と、インナ部材を周方向回動自在に保持するアウタ部材(符号12で代用)でと構成されている。
図4(a)(b)〜図5(a)(b)は、リンクアーム側のハーネス保持部材19,19’の回動機構の各形態を示すものである。図5のハーネス保持部材19’は図4のハーネス保持部材9と同様に図1〜図2の実施形態で適用される。
各ハーネス保持部材19,19’は分割式で略矩形筒状に形成され、内側にコルゲートチューブ10を挿通する孔部(空間)33を有し、孔部33の内周面にコルゲートチューブ10の周方向の凹溝に係合するリブ又は突起(図示せず)を有したものである。
ハーネス保持部材19,19’の前後の壁部38が中間部分で分割され(分割面を符号40で示す)、分割した状態で内側にコルゲートチューブ10の端部がセットされ、係止枠片と係合突起等といった係止手段39で左右の分割保持部材が相互に固定される。ハーネス保持部材19,19’の左右の垂直な壁部のうちの一方34が図4の軸部35又は図5の軸部37の先端の球部36でリンクアーム6に回動自在に支持されている。
図4(a)(b)の如く、軸部35はリンクアーム6の孔部41とハーネス保持部材19の壁部34の孔部42とを貫通し、両端の鍔部43と中間の鍔部ないしプレートとでリンクアーム6に対して少しの隙間を存してハーネス保持部材19を回動自在に支持している。鍔部43は軸部35と一体のものでも別体のものでもよい。軸部35はリンクアーム6又はハーネス保持部材19と一体に形成することも可能である。これら軸部35の構造は必要に応じて適宜変更可能である。
図4の軸部35によってハーネス保持部材19がリンクアーム6に対して前後方向に回動(揺動)自在に支持され、リンクアーム6の回動時にハーネス保持部材19の近傍でワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10が小さな半径で屈曲することが防止され、コルゲートチューブ部分10に大きな曲げ応力が作用することやそれによるコルゲートチューブ部分10の傷み等が防止される。コルゲートチューブ部分10が大きな半径でスムーズに屈曲するから、リンクアーム6も引っ掛かり等なくスムーズに回動する。
図5(a)(b)の如く、軸部37の先端の球部36にはハーネス保持部材の垂直な壁部34の略半球状(正確には半球よりも深い)の凹部44が摺動自在に係合し、球部36は凹部44に対して例えばストッパリング等(図示せず)で抜け止めされている。軸部37はリンクアーム6の孔部を貫通して鍔部37aで固定されている。球部36と凹部44とでボールジョイント部が構成される。
図5(a)に三つの状態図を同時に示す如く、ハーネス保持部材19’は球部36によってリンクアーム板幅方向に首振り自在に支持され、且つ図5(b)の如く前後方向に回動(揺動)自在となっている。ハーネス保持部材19’が首振り時にリンクアーム6に干渉しないように、リンクアーム6の板幅方向の両側部に傾斜状の面取45が切欠形成されている。
図5(a)のハーネス保持部材19’の首振り動作によってコルゲートチューブ部分10のリンクアーム板厚方向(車両幅方向)の押し付け力が解除される。
すなわち、図6に首振り動作のないハーネス保持部材9を用いて、コルゲートチューブ10を車両ボディ側のハーネス固定具12まで配索した状態の側面図を示す如く、スライドドア2の半開時にハーネス固定具12からスライドドア2の厚み方向に矢印の如くコルゲートチューブ10の剛性による圧縮応力が生じるが、図5のハーネス保持部材19’が首振りすることで、この圧縮応力が吸収されてハーネス保持部材19’すなわちリンクアーム6に板厚方向の押し力が生じることが防止され、それによりリンクアーム6の回動が小さな力でスムーズに行われ、スライドドア2の開閉操作性も向上する。なお、図6で符号15はガイドケース3(図2)の一部である。
以下に図1〜図2を用いて上記給電装置1の作用を説明する。
図2(a)の右側の図の如く、スライドドア2の全閉時に(スライドドア2は車両前方にスライドして全閉される)、ワイヤハーネス9は車両ボディ11側のハーネス固定具12を支点に後方へ引っ張られ、それに伴ってリンクアーム6が捩り巻きばね7の付勢に抗して下向きに回動して水平よりも下向きに傾斜しつつ、ハーネス保持部材19が後方に回動して、ワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10がハーネス保持部材19の近傍で小さな半径に屈曲せずに大きな半径で滑らかに配索される。ハーネス保持部材19が回動しない場合(リンクアーム6に一体に固定された場合)を鎖線で示している。
これにより、ワイヤハーネス9にかかる曲げ応力が低減され、コルゲートチューブ10の耐久性が向上する。また、ワイヤハーネス(コルゲートチューブ10やその内側の電線部分13)の長さが鎖線の場合に較べて短縮化されて、低コスト化・軽量化されると共に、短くなった分、垂れ下がりが少なくなり、噛み込みの心配が一層解消される。
また、リンクアーム6が下向きに回動することで、リンクアーム先端のハーネス保持部材19と車両ボディ側のハーネス固定具12との間の距離が最短で結ばれ、ワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10の設定長さが最短の長さで済む。
図2の左側の図の如く、スライドドア2の半開時に、ワイヤハーネス9はスライドドア2と車両ボディ11(図1)との間で垂れ下がろうとするが、リンクアーム6が捩り巻きばね7の付勢力で上向きに押し上げられ、それと一体にハーネス保持部材19が上昇しつつ垂直方向に復帰することで、ワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10が垂直に引き上げられて、垂れ下がりが防止される。
リンクアーム6が水平に位置(復帰)することで、ハーネスガイド8の前端8aと支柱4側のハーネス固定部14との間の水平距離が短くなり、それに伴ってワイヤハーネス9の電線部分13がハーネスガイド8内で波状に屈曲して電線部分13の余長が収容される。
図2(b)の如く、スライドドア2の全開時に、ワイヤハーネス9は車両ボディ側のハーネス固定具12を支点に前方へ引っ張られ、それに伴ってリンクアーム6が捩り巻きば
ね7の付勢に抗して大きく下向きに反時計回りに回動して斜め後方下向きに位置しつつ、ハーネス保持部材19が反時計回りに90゜以下の角度で回動して水平よりも斜め下向きする。
そして、ワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10がハーネス保持部材19の近傍で小さな半径に屈曲せずに大きな半径で滑らかに配索される。ハーネス保持部材19が回動しない場合(リンクアーム6に一体に固定された場合)を鎖線で示している。
これにより、ドア全閉時におけると同様に、ワイヤハーネス9にかかる曲げ応力が低減され、コルゲートチューブ10の耐久性が向上する。また、ワイヤハーネス(コルゲートチューブ10やその内側の電線部分13)の長さが鎖線の場合に較べて短縮化されて、低コスト化・軽量化されると共に、短くなった分、垂れ下がりが少なくなり、噛み込みの心配が一層解消される。
また、リンクアーム6が下向きに回動することで、リンクアーム先端のハーネス保持部材19と車両ボディ側のハーネス固定具12との間の距離が最短で結ばれ、ワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10の設定長さが最短の長さで済む。
ハーネスガイド8内の電線部分13はリンクアーム6と一体のハーネスガイド8の回動に伴って支柱4側のハーネス固定部14を支点に真直に近い状態に伸ばされる。
図2(b)の如く、リンクアーム6の先端側はハーネスガイド8と共に枠状のガイドケース3内に進入し、ガイドケース3の内面に沿ってハーネス引張方向のこじり力を受けることなくスムーズに案内される。スライドドア2の開閉に伴ってワイヤハーネス9のコルゲートチューブ部分10はガイドケース3に沿って車両前後方向にスムーズに揺動する。
図1(b)の如く、スライドドア2は全閉時に車両ボディ11に密着して乗降用の開口30を塞ぎ、ドア開き直後に車両ボディ11から外側に離間しつつ、全開時に車両ボディ11の外面11aに沿って位置する。これは従来と同様である。符号31はリヤタイヤである。
図1(a)に、従来のプロテクタ(鎖線で示す)32と本発明の給電装置1の高さの違いを寸法Hで示す如く、本発明の給電装置1は従来のプロテクタ32の半分程度の高さに低背化されている。これにより、スライドドア2内で給電装置1の占めるスペースが削減され、スライドドア内の各補機(電装品や機器等)の配置の自由度が高まる。
また、プロテクタ内でワイヤハーネス9を屈曲させることなく、リンクアーム6から直接的にワイヤハーネス9を車両ボディ側に配索するから、ワイヤハーネス9の長さが短くて済み、低コスト化及び軽量化され、搬送や車両への組付作業も容易化する。また、コルゲートチューブ10が短くて済むから、コルゲートチューブ内(特に長手方向のスリットを有しないチューブ)への電線13の挿通作業も容易である。
また、プロテクタ32内にワイヤハーネス9の余長部を収容する必要がないから、図13の実線で示すようにスライドドア2と車両ボディ11との間でワイヤハーネス9の垂れ下がりが生じにくく、スライドドア閉じ時の挟み込みの心配も解消される。
図7(a)〜(c)は、リンクアーム6を余長吸収方向に回動復帰させる弾性部材の各種形態を示すものである。
図7(a)は上記捩り巻きばねと同様の巻き込みばね7、図7(b)は捩り巻きばねの
他の形態の巻き戻しばね26、図7(c)は板ばね22である。各ばね7,26,22は金属材で形成される。
図7(a)の巻き込みばね7は、コイル部7aに続く両方の真直部7bの外面が止めピン20に当接し、両真直部7b,7cを開く方向の付勢力を発揮する。
図7(b)の巻き戻しばね26は図7(a)の巻き込みばね7とは上下反転して配置され、コイル部26aに続く一方の真直部26bの内面が軸受壁18の上側延長部23の止めピン20に当接し、他方の真直部26cの内面がリンクアーム6側の止めピン21に当接して、両真直部26b,26cを閉じる方向の付勢力を発揮する。
図7(c)の板ばね22は水平に配置され、板ばね22の基端部が支柱4側の上下一対の突片24の間の隙間に挿入固定され、板ばね22の基端部を除く残りの部分がリンクアーム6の下面を支持する。ワイヤハーネス9(図2)の引張でリンクアーム6が下向きに回動すると同時に板ばね22が下向きに撓み、引張が解除されると板ばね22の付勢力で水平に復元する。図7の各ハーネス保持部材19は回動自在なものである。
図8(a)〜(c)は、上記ガイドケース3の各実施形態を示すものである。
図8(a)は、図1の例と同様にガイドケース3に、軸受壁18’を有する支柱4’を一体に設けた構造、図8(b)は、ガイドケース3とは別体に軸受壁18’をスライドドア2(図1)の例えばドアインナパネルに配設した構造、図8(c)は、ガイドケース3を一体に形成したプロテクタ25を用いた構造である。
各形態においては一例として弾性部材として図7(b)の巻き戻しばね26を用いている。リンクアーム6やその先端側の回動式のハーネス保持部材19やワイヤハーネス9や車両ボディ側のハーネス固定具12はそれぞれ同じものを用いている。図2のハーネスガイド8や支柱4の下側延長壁18a(図3)は廃除されている。
図8(a)においては、支柱4’として図2の台形状のものではなく真直なものを用いている。ワイヤハーネス9の電線部分13はリンクアーム6の先端のハーネス保持部材19からリンクアーム6に沿って屈曲状に配索されて支柱側のハーネス固定部14で固定されている。
図8(b)においては、支柱4’がなく、リンクアーム6のハーネス保持部材19から軸受壁(軸受板)18’の前端のハーネス固定部14にかけてワイヤハーネス9の電線部分13が屈曲配索されている。軸受壁18’はボルト締めや係止クリップ挿入等で金属製のドアインナパネルに固定される。
図8(c)においては、奥側のプロテクタベース27と手前側のプロテクタカバー(図示せず)とで成るプロテクタ25の内側空間にリンクアーム6が捩り巻きばね26の付勢のもとで回動自在に配置されている。軸受壁18’はプロテクタ25のベース27とカバーとの垂直な各基板部が兼ねている。捩り巻きばね用の止めピン20はベース27に突設されている。ハーネス固定部14はベース27の前端の開口に設けられている。
プロテクタ25は従来(図15)のプロテクタよりも半分程度の高さで低背に形成されている。プロテクタ25の下端には従来同様の長形な開口28が設けられている。長形な開口28は図8(a),図8(b)のガイドケースの開口と同様である。プロテクタ25は上と前後の三方向が周壁29で閉塞されている。
図9(a)(b)は、リンクアームの他の実施形態を用いた給電装置をそれぞれ示すものである。リンクアーム以外の構成は図8(b)の実施形態とほぼ同様であるので、同様の構成部分には同じ符号を用いて説明を省略する。
図9(a)のリンクアーム6’は、軸部5側から下向きに段階的に傾斜した形状のものであり、軸部(前)側の水平な真直部6aと中間の傾斜部6bと先端(後)側の水平な真直部6cとで構成されている。ここで「水平」とはあくまでもスライドドア2の半開時にリンクアーム6’が捩り巻きばね26の付勢力で持ち上げられた状態における一例であり、必ずしも水平である必要はない。これは図9(b)においても同様である。軸部側の真直部6aに対して中間の傾斜部6bと先端側の真直部6cとは垂直な交線部6dにおいてリンク板厚方向に屈曲していてもよい。先端側の真直部6cにハーネス保持部19が回動自在に固定されている。
図9(b)のリンクアーム6”は、軸部5側から下向きに略S字曲線状に傾斜した形状のものであり、軸部側の短い水平な真直部6aと中間の長い屈曲部6bと先端側の短い水平な真直部6cとで構成されている。軸部側の真直部6aに対して中間の傾斜部6bと先端側の真直部6cとはリンク板厚方向に屈曲していてもよい。先端側の真直部6cにハーネス保持部19が固定されている。
図9(a)(b)の実施形態によれば、スライドドア2の半開時にリンクアーム6’,6”の先端側すなわち回動式のハーネス保持部19が軸部5よりも下側に位置することで、ハーネス保持部19から上側に突出した電線部分13aが軸受壁18’の上端18a’よりも上方に出っ張る心配がなく、給電装置1’,1”の低背化が一層確実に達成される。
図10(a)(b)は、リンクアーム6の先端側にサブアーム46を回動自在に連結して設け、サブアーム46にハーネス保持部材19を設けた給電装置の実施形態を示すものである。それ以外の構成は図2等の実施形態と同様であるので、同様の構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
サブアーム46はリンクアーム6と同様に合成樹脂材で形成されることが好ましい。図10(a)の如く、サブアーム46の長さはリンクアーム6の長さの半分以下である。サブアーム46の基端部がリンクアーム6の先端部に軸部47で垂直面上で回動自在に支持されている。リンクアーム6の基端部は軸部5で前例同様の支柱4の軸受壁18や単独の軸受壁18’(図8(b))に垂直面上で回動自在に支持されている。
サブアーム46の外側面にハーネス保持部材19が固定され、ハーネス保持部材19にワイヤハーネス9のコルゲートチューブ10の一端部(上端部)が固定されている。ハーネス保持部材19はサブアーム46の軸線(中心線)mからサブアーム46の幅の半分の寸法Lだけオフセットされている。サブアーム46の基端の軸部47とリンクアーム6の基端の軸部5とは同じ軸線上に位置している。コルゲートチューブ10の他端部は車両ボディ側のハーネス固定具12(図2)に固定されている。ワイヤハーネス9の電線部分13はコルゲートチューブ10内を挿通している。
コルゲートチューブ10の上端から導出された電線部分13はサブアーム46の半円形の基端46aに沿って滑らかに屈曲しつつリンクアーム6に沿って下向きに交差してスライドドア側に配索されて補機等にコネクタ接続されている。
図10(a)の如くサブアーム46が下向きに垂直に位置した状態で、ハーネス保持部材19の上端19aと軸部47との間にある程度の垂直距離が設定されているから、ハーネス保持部材19の上端19aから上向きに導出された電線部分13がある程度の剛性で比較的大きな半径で略逆U字状ないし上向きの略円弧状に屈曲していても、水平なリンクアーム6から上側に大きく突出することがなく、電線部分13の屈曲部13aの上端の高さが最小限に抑えられ、これにより給電装置(給電構造)が低背化される。
図10(a)はスライドドアの半開時の状態を示し、図10(b)は、同じくスライドドアの半開時(上側に鎖線で示す図)と、全閉時(中間に実線で示す図)と、全開時(下側に鎖線で示す図)の状態をそれぞれ示すものである。
スライドドアの半開時に、リンクアーム6は水平に位置し、サブアーム46はコルゲートチューブ10と共に垂直に下を向く。スライドドアの全閉時に、リンクアーム6は軸部5を支点に下向きに少し回動し、サブアーム46はコルゲートチューブ10と共にリンクアーム6よりも大きな角度で軸部47を支点に斜め後方下向きに回動し、ワイヤハーネス9の電線部分13はハーネス固定部14(図2等)を支点にドア半開時よりも下方に位置する。スライドドアの全開時に、リンクアーム6は軸部5を支点に垂直に近く下向きに回動し、サブアーム46はコルゲートチューブ10と共に軸部47を支点に斜め前方下向きに回動し、電線部分13はハーネス固定部14を支点に下向きに位置する。
図11は、図10の実施形態において、リンクアーム6’に図9の略クランク状に屈曲した形態のものを用いた例を示すものである。図10と同様の構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
リンクアーム6’が前後の真直部6a,6cと中間の傾斜部6bとで成り、先端下がりに位置するから、リンクアーム6’の水平状態(スライドドア半開状態)で、サブアーム46によるワイヤハーネス9の電線部分13の高さ抑制作用と併せて、電線部分13の高さが低く抑えられ、給電装置が低背化される。
図12(a)(b)は、図10や図11のリンクアーム6,6’にサブアーム46をスライド式に伸縮自在に設け、サブアーム46の長さすなわちサブアーム46に固定されたハーネス保持部材19の位置を自在に調整可能とした実施形態を示すものである。
参考までに、リンクアーム6を伸縮自在とした構成は本出願人が特願2006−306641で提案し、リンクアーム6にハーネス保持部材19を回動不能に固定した構成は本出願人が特願2006−295324で提案している。
図12(a)(b)において、位置調整機構の一例として、リンクアーム6の先端の軸部47にガイド板(ガイド部材)49の長孔50の一端部が回動自在に且つスライド不能に係合し、ガイド板49の長孔50の他端部にサブアーム46の基端の軸部48がスライド自在に且つ回動不能に係合し、サブアーム46はガイド板49に沿って長手(軸)方向にスライド自在で、且つサブアーム46の軸部48のねじ締め操作でサブアーム46をガイド板49の長手方向の所望の位置で固定可能となっている。
図12(a)(b)の実施形態によれば、サブアーム46がハーネス保持部材19と一体に図10,図11の例よりも下降して下方に位置するから、図12(b)に示す如く、ハーネス保持部材19で固定されたコルゲートチューブ10の上端から導出された電線部分13が大きな半径で屈曲して、リンクアーム6’の先端側の部分6cの上端に隙間なく接触して配索されるから(図11の例では電線部分13とリンクアーム6の先端側の部分の上端との間に隙間があいている)、電線部分13の上向きの突出量が一層減少し、給電装置(給電構造)が一層低背化される。図12(b)の段付きのリンクアーム6’は図12(a)のストレートのリンクアーム6よりも電線部分13の上向きの突出を低く抑えることができるのは言うまでもない。
また、図10〜図12の各実施形態において、ハーネス保持部材19がリンクアーム6,6’よりも下側に位置し、ワイヤハーネス9の上向きの電線部分13が大きな半径で無理なく屈曲するから、リンクアーム6,6’の回動時における電線部分13の応力が緩和され、ワイヤハーネス9の屈曲耐久性が向上する。
また、スライドドアがどのような状態(全開・半開・全閉)になっていても、サブアーム46がオフセットされ、サブアーム先端のハーネス保持部材19すなわちワイヤハーネス9の端部がオフセットされているので、ワイヤハーネス9の電線部分(スライドドア側の補機への配索経路に位置する電線部分)13の剛性や屈曲等による応力の発生が緩和され、スライドドアの開閉操作が円滑に行われる。
また、ハーネス保持部材19がオフセットされたことで、スライドドア全開時におけるワイヤハーネス9の車両ボディ側のハーネス固定具12(図2等)との間の距離が最短経路で結ばれるから、ワイヤハーネス長さを最短に設定可能となる。これによって、ドア半開時のワイヤハーネス9の垂れ下がり量が減少し、スライドドアと車両ボディとの間の渡り部におけるハーネス余長の吸収が確実に行われる。
なお、図10〜図12の実施形態においては、サブアーム46の軸線mにハーネス保持部材46をオフセットして配置したが、例えばサブアーム46の軸線m上にハーネス保持部材46を配置することも可能であり、この場合でもリンクアーム6の先端の軸部47よりもハーネス保持部材19が下方に位置するから、電線部分13の上向きの突出が抑えられると共に、ハーネス保持部材19から車両ボディ側のハーネス固定具12までのワイヤハーネス長さが短縮される。
また、上記各実施形態においては、スライドドア(スライド構造体)2に給電装置1を縦置き(垂直)に配置したが、例えば図1〜図2を平面図として見たように、スライドドア2の厚みに余裕がある場合はスライドドア2に給電装置1を横置き(水平)に配置することも可能である。これは特に自動車以外のスライドドアに適用可能である。
また、スライドドア2ではなく、車両ボディ(固定構造体)11に給電装置1を横置き(水平)に配置し、ハーネス固定具12を車両ボディ11ではなくスライドドア2に配置することも可能である。
また、上記各実施形態においては、ハーネス保護チューブとしてコルゲートチューブ10を用いたが、コルゲートチューブ以外に凹凸(蛇腹)のない樹脂チューブや柔軟な網状チューブ等(図示せず)を用いたり、保護チューブを用いずに複数本の電線13をテープ巻き等で結束して用いることも可能である。これらの場合、リンクアーム側の分割式のハーネス保持部材19にワイヤハーネス9の保護チューブが接着や鋭利な爪部等で固定され、あるいは束電線が挟持等で固定される。
また、上記各実施形態においては、ワイヤハーネス9を車両ボディ側へ低い位置で案内するガイドケース3を用いたが、例えばガイドケース3を廃除し、ワイヤハーネス9をリンクアーム先端のハーネス保持部材19から直接車両ボディ側に配索することも可能である。
また、上記各実施形態においては、リンクアーム6,6’の回動範囲を水平から90゜以上に設定したが、リンクアーム6,6’の回動位置や回動角度はスライドドア2のストローク量やワイヤハーネス9の長さに応じて適宜設定可能である。例えば図2(a)のスライドドア2の半開時にリンクアーム6を水平よりも上向きに付勢して回動させれば、ハーネス余長吸収量の増加に対処できる。
また、上記各実施形態においては、リンクアーム6,6’をハーネス余長吸収方向(上方向)に付勢する弾性部材7,24,26を設けたが、弾性部材7,24,26を廃除して、スライドドアの半開時に例えばワイヤハーネス9をコルゲートチューブ10の剛性を利用して上向き(余長吸収方向)に復元させることも可能である。
また、上記各実施形態においては、自動車のスライドドア2に適用した例を説明したが、自動車のスライドドア2に限らず電車等のスライドドアや製造装置や検知装置等のスライドドア等といったスライド構造体に上記給電装置を適用することも可能である。車両ボディ11等は固定構造体と総称される。
また、上記したスライド構造体用の給電装置は、スライド構造体用の給電構造や、スライド構造体用のハーネス配索構造や、スライド構造体への給電方法等としても有効なものである。
(a)は本発明に係るスライド構造体用の給電装置の一実施形態をスライド構造体の全閉時と全開時とで示す正面図、(b)は同じく平面図である。 (a)は給電装置のスライド構造体全閉時と半開時とにおける状態を示す正面図、(b)は同じく全開時における状態を示す正面図である。 給電装置のリンクアームの回動軌跡の一例を示す正面図である。 リンクアームの先端側のハーネス保持部材の一形態を示し、(a)は(b)のA−A断面図、(b)は正面図である。 リンクアームの先端側のハーネス保持部材の他の形態を示し、(a)は(b)のA−A断面を作用毎に示す図、(b)は正面図である。 図5の例で解消した課題を示す側面図である。 (a)〜(c)はリンクアームを付勢する弾性部材の各種形態を示す正面図である。 (a)〜(c)は給電装置のガイドケースの各種形態を示す正面図である。 (a)(b)はリンクアームの他の実施形態を用いた給電装置をそれぞれ示す正面図である。 (a)はリンクアームにサブアームを設けた実施形態を示す正面図、(b)は同じくリンクアーム回動時の状態を示す正面図である。 図9の屈曲したリンクアームにサブアームを設けた例を示す正面図である。 (a)はリンクアームにサブアームを位置調整自在に設けた例を示す正面図、(b)は同じくアームに沿って電線を配索した状態を示す正面図である。 従来のスライド構造体用の給電装置の第一の形態を示す斜視図である。 従来のスライド構造体用の給電装置の第二の形態を示す斜視図である。 従来のスライド構造体用の給電装置の第三の形態を示すスライド構造体全閉時の斜視図である。 同じく第三の形態を示すスライド構造体全開直前の斜視図である。 ワイヤハーネスの垂れ下がり状態を示す側面図である。
符号の説明
1,1’,1” 給電装置
2 スライドドア(スライド構造体)
6,6’,6” リンクアーム
7,22,26 弾性部材
9 ワイヤハーネス
11 車両ボディ(固定構造体)
12 ハーネス固定部
19,19’ ハーネス保持部材
35 軸部
36 球部
46 サブアーム

Claims (6)

  1. スライド構造体が固定構造体に対して前後方向にスライド開閉自在に配置され、該スライド構造体側にリンクアームが軸部で前後上下方向回動自在に設けられ、該リンクアームがばね部材で上向きに付勢され、該リンクアームの回動先端側に、該リンクアームよりも短く、且つハーネス挿通空間を内側に有するハーネス保持部材が前後上下方向回動自在に設けられ、該ハーネス保持部材の内側にワイヤハーネスが挿通固定され、該リンクアームの回動基端側に配置されたハーネス固定部から該ワイヤハーネスが該ハーネス保持部材を経て該固定構造体側のハーネス固定具まで配索され、
    該スライド構造体の全閉時と全開時とに、該ワイヤハーネスが該ハーネス固定具を支点に引っ張られつつ、該リンクアームが該ばね部材の付勢力に抗して下向きに回動すると共に、該ハーネス保持部材が該リンクアームよりも大きな角度で該リンクアームと同方向に回動し、該スライド構造体の半開時に該ハーネス保持部材が該ハーネス固定具に接近した際に、該リンクアームが該ばね部材の付勢力で上向きに回動しつつ該ワイヤハーネスを持ち上げて、該ハーネス固定具と該ハーネス保持部材との間での該ワイヤハーネスの垂れ下がりを防ぐことを特徴とするスライド構造体用の給電装置。
  2. 前記ハーネス保持部材が軸部で前記リンクアームの回動先端側に支持されたことを特徴とする請求項1記載のスライド構造体用の給電装置。
  3. 前記ハーネス保持部材が球部で前記リンクアームの回動先端側に首振り自在に支持されたことを特徴とする請求項1記載のスライド構造体用の給電装置。
  4. 前記ハーネス保持部材がサブアームに固定され、該サブアームが前記リンクアームに回動自在に連結されたことを特徴とする請求項1記載のスライド構造体用の給電装置。
  5. 前記ハーネス保持部材が前記サブアームの軸線から外側にオフセットされたことを特徴とする請求項4記載のスライド構造体用の給電装置。
  6. 前記サブアームが前記リンクアームに対して伸縮可能であることを特徴とする請求項4又は5記載のスライド構造体用の給電装置。
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