JP6276743B2 - 外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、一又は複数本の導電路を収容保護する管体形状の外装部材と、この外装部材を構成に含むワイヤハーネスとに関する。

例えば、高電圧のワイヤハーネスを例に挙げると、下記特許文献１には、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続するワイヤハーネスが開示される。特許文献１のワイヤハーネスは、本願出願人によるもので、一又は複数本の導電路と、この一又は複数本の導電路を挿通して保護する管体形状の外装部材とを備えて構成される。特許文献１のワイヤハーネスは、車両床下を通って配索される長尺なものである。

特許文献１のワイヤハーネスにあっては、外装部材における端末部の位置で導電路がテープ巻きにより固定される。また、導電路は、外装部材に挿通されつつ車両床下の前後位置でプロテクタによっても保持される。外装部材にしろプロテクタにしろ、導電路はこの一端側と他端側とが離れて固定され、そして中間部が外装部材との間に隙間をあけた状態に収容されることから、このような収容状態において、例えば走行時の振動が導電路に伝わった場合には、導電路が振れて外装部材の内面に当たってしまうという虞がある。すなわち、導電路側に削れ等が生じてしまうという虞がある。

そこで、下記特許文献２のワイヤハーネスを採用して上記虞を解消することが考えられる。特許文献２のワイヤハーネスは、これを構成するコルゲートチューブが腹割き部分を有する形状に形成される（外装部材がスリット有りの形状に形成される）。また、コルゲートチューブは、腹割き部分を介して挿入された導電路に振れが生じないようにするために、弾性を有するリップ部を腹割き部分に連続させるような形状にも形成される。コルゲートチューブには、導電路の挿入後の腹割き部分を覆うようにテープ巻きが施される。

しかしながら、特許文献２のワイヤハーネスにあっては、次のような問題点を有する。すなわち、例えば走行時に飛び石があるとテープ巻きでは破れが生じ、そこから例えば飛水によりコルゲートチューブ内に水分が浸入して、最終的には不具合を引き起こしてしまうという問題点を有する。また、腹割き部分のある外装部材を採用することから、必要十分な剛性を確保することができないという問題点も有する。

特開２０１０−４７０３２号公報 特開２０１４−２１２６１５号公報

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、必要十分な剛性を確保するとともに水分の浸入の心配がなく、また、導電路の動きを抑制することも可能な外装部材と、この外装部材を構成に含むワイヤハーネスと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に記載の本発明の外装部材は、一又は複数本の導電路を収容保護する管体形状の外装部材において、当該外装部材は、腹割きなしの形状に形成され、且つ、当該外装部材の管内面には、複数の凸部が形成され、さらに、該複数の凸部は、それぞれが前記管内面の円周に沿った方向である内周方向に略円弧状にのびる曲線部を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、前記管軸に沿って螺旋方向となる位置に配置され、且つ、前記複数の凸部は、該凸部が存在しない方に前記導電路が向きを変えながら移動する部分に形成され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に記載の外装部材において、当該外装部材は、ストレートな管体形状になるストレート管部を有し、該ストレート管部に対して前記複数の凸部が配置形成され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３に記載の本発明のワイヤハーネスは、外装部材と、該外装部材に収容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ワイヤハーネスにおいて、前記外装部材は、腹割きなしの形状に形成され、且つ、前記外装部材の管内面には、複数の凸部が形成され、さらに、該複数の凸部は、それぞれが前記管内面の円周に沿った方向である管内周方向に略円弧状にのびる曲線部を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、前記管軸に沿って螺旋方向となる位置に配置され、且つ、前記複数の凸部は、該凸部が存在しない方に前記導電路が向きを変えながら移動する部分に形成されることを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、導電路の動きを抑制する必要のある位置で管軸に沿って螺旋方向に複数の凸部を配置形成することにより、導電路を動き難くしたり、導電路を動かないように保持したりすることができる。従って、本発明によれば、所望の位置で外装部材内の導電路の動きを抑制することができ、以て導電路側の削れ等を防止することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、外装部材を腹割きなしの形状に形成することから、防水性及び防塵性等を確保することができ、以て導電路側への悪影響を排除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、複数の凸部の配置に関し上記の如く、管軸に沿って螺旋方向となる位置を採用することから、例えば複数の凸部が一定間隔で直線的に並ぶ場合と比べ、この並びに垂直な方向からの外力を受けても容易に曲がったり折れたりしてしまうことがなく、結果、剛性の低下を防止することができるという効果を奏する。別な言い方をすれば、必要十分な剛性を確保することができるという効果を奏する。さらにまた、本発明によれば、複数の凸部の形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状であることから、一又は複数本の導電路をスムーズに挿通することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、ストレート管部に複数の凸部を形成することから、ストレート管部における所望の位置で外装部材内の導電路の動きを抑制することができるという効果を奏する。これにより、例えば車両床下のような長い範囲での導電路の動きを抑制することができ（振れ易い範囲での動きを抑制することができ）、以て導電路側の削れ等を防止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、請求項１又は２に記載の外装部材を含んでの構成になることから、ワイヤハーネスとして上記効果を得ることができる。従って、本発明によれば、より良いワイヤハーネスを提供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。 本発明の外装部材及びワイヤハーネスを示す斜視図である。 図２の外装部材の平面図である。 図３の外装部材における矢印Ａの部分の拡大図である。 図３の外装部材における矢印Ｂの部分の拡大図である。 図３の外装部材の断面図であり、（ａ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ線断面図、（ｄ）はＦ−Ｆ線断面図である。 図３の外装部材の断面図であり、（ａ）はＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）はＨ−Ｈ線断面図、（ｃ）はＩ−Ｉ線断面図、（ｄ）はＪ−Ｊ線断面図である。 図３のＣ−Ｃ線位置での外装部材と導電路の状態を示す断面図である。 図８のＫ−Ｋ線断面図である。

ワイヤハーネスは、管体形状の外装部材と、この外装部材に挿通される導電路とを備えて構成される。外装部材は、腹割きなしの形状に形成される。外装部材の例えば中間部における管内面には、複数の凸部が形成される。この複数の凸部は、それぞれが管内面の円周に沿った方向である管内周方向に略円弧状にのびる形状の部分に形成される。具体的には、Ｒ部（曲線部）が管内周方向に略円弧状にのびる形状の部分として形成される。複数の凸部は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状に形成される。このような複数の凸部は、管軸方向に沿って螺旋方向となる位置に配置される。

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は本発明の外装部材及びワイヤハーネスを示す斜視図、図３は図２の外装部材の平面図、図４及び図５は図３の外装部材における矢印Ａ、Ｂの部分の拡大図、図６及び図７は図３の外装部材の断面図、図８は図３のＣ−Ｃ線位置での外装部材と導電路の状態を示す断面図、図９は図８のＫ−Ｋ線断面図である。

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。

＜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（外部接続手段）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固定部材（例えばクランプ等）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、導電路２１と、この導電路２１を収容保護するための本発明の外装部材２２とを備えて構成される。尚、導電路２１の本数に関し、図２では一本であるが、これは一例であるものとする。すなわち、図８に示す如く複数本であってもよいものとする。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。先ず、ハーネス本体１９における導電路２１について説明をし、次に、本発明の外装部材２２について説明をする。

＜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。

＜本発明の外装部材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。尚、樹脂製に限らず金属製であってもよいものとする）。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）。

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、複数形成される。また、これらは交互に配置形成される。

＜可撓管部２６について＞
図２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。固定対象の形状）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、本実施例において、蛇腹管形状に形成される（可撓性を有すれば形状は特に限定されないものとする）。具体的には、周方向の蛇腹凹部及び蛇腹凸部を有するとともに、これら蛇腹凹部及び蛇腹凸部が管軸方向に交互に連続するように形成される。

＜ストレート管部２７について＞
図２及び図３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）。図中のストレート管部２７は、長い直管形状に形成される。

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。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。ストレート管部２７は、本実施例において、少なくとも車両床下１１（図１参照）に配置される部分として形成される。このようなストレート管部２７の一部又は全部には、本発明の特徴部分である複数の凸部２８が一体に形成される。

＜本発明の特徴部分である複数の凸部２８について＞
図２ないし図９において、複数の凸部２８は、それぞれがストレート管部２７の管内面２９から内方へ突出するように形成される。また、複数の凸部２８は、それぞれが管内周方向に略円弧状にのびる形状に形成される。さらに、複数の凸部２８は、管軸に沿って螺旋方向となる位置に配置される。尚、上記の管内周方向とは、管軸方向に対し直交するような方向の内周や、管軸に対し傾いて交差するような方向の内周のいずれであってもよいものとする。

複数の凸部２８に関しもう少し詳しく説明をすると、管内周方向に略円弧状にのびるＲ部３０（曲線部）と、このＲ部３０の両端側から管内面２９に連続する略斜辺形状の斜辺部３１と、これらＲ部３０及び斜辺部３１の連続位置に配置形成されるテーパ部３２と、Ｒ部３０の頂部から傾斜するように管内面２９に連続する導電路案内用斜面部３３と、斜辺部３１、テーパ部３２、導電路案内用斜面部３３、及び管内面２９を連結する連結斜面部３４とを有する図示形状に形成される。また、複数の凸部２８は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｖ字状となり、且つ、平滑な面を有する形状に形成される。このような複数の凸部２８は、管内周方向に、管内面２９の半周以内の長さでのびる形状に形成される。

テーパ部３２は、導電路２１の挿通作業をスムーズにするための部分として形成される。尚、テーパ部３２は、この形成が任意であるものとする。

図４及び図５において、ストレート管部２７の管外面３５には、凹部３６が複数形成される。この複数の凹部３６は、複数の凸部２８により生じる凹み部分として形成される。複数の凹部３６は、管外周方向に底が略円弧状になるＲ溝部３７と、このＲ溝部３７の両端側から管外面３５に連続する斜辺部３８と、これらＲ溝部３７及び斜辺部３８の連続位置に配置形成されるテーパ部３９と、Ｒ溝部３７から傾斜するように管外面３５に連続する斜面部４０と、斜辺部３８、テーパ部３９、斜面部４０、及び管外面３５を連結する連結斜面部４１とを有する図示形状に形成される。すなわち、複数の凹部３６は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｖ字状となる凹み部分の形状に形成される。

尚、特に図示しないが、外装部材２２は、公知の押出成形機と、金型内面に複数の凸状部を有する金型とを用いて樹脂成形される（一例であるものとする）。具体的には、押出成形機のノズルから管状に押し出しされた管状押出品を、金型の複数の凸状部に押し付けたり、真空吸引したりして樹脂成形される。複数の凸部２８及びこれに伴って生じる凹部３６は、金型内面の複数の凸状部にて形成される。

＜本発明の作用について＞
上記構成及び構造において、外装部材２２の管内面２９には複数の凸部２８が形成される。従って、外装部材２２の一端側の開口から他端側の開口に向けて導電路２１の挿通を行うと、この時、導電路２１は凸部２８が存在しない方に向きを変えながら移動する。導電路２１が挿通され、そして、この導電路２１が外装部材２２に対し完全に収容保護された状態（図２及び図９参照）になると、導電路２１は複数の凸部２８により保持される。

＜本発明のまとめ及び効果について＞
以上、図１ないし図９を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス１５のハーネス本体１９は、管体形状の外装部材２２と、この外装部材２２に挿通される導電路２１とを備えて構成される。外装部材２２は、腹割きなしの形状に形成される。また、外装部材２２におけるストレート管部２７の管内面２９には、複数の凸部２８が形成される。この複数の凸部２８は、それぞれが管内周方向に略円弧状にのびる形状の部分に形成される。具体的には、Ｒ部３０を有し、このＲ部３０が管内周方向に略円弧状にのびるような形状の部分として形成される。複数の凸部２８は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｖ字状で平滑な面を有する形状に形成される。このような複数の凸部２８は、管軸方向に沿って螺旋方向となる位置に配置される。複数の凸部２８は、導電路２１を動き難くしたり、導電路２１を動かないように保持したりすることができる。

従って、本発明の外装部材２２及びワイヤハーネス１５によれば、導電路２１の動きを抑制することができ、以て導電路２１側の削れ等を防止することができるという効果を奏する。また、本発明の外装部材２２及びワイヤハーネス１５によれば、外装部材２１が腹割きなしの形状に形成されることから、防水性及び防塵性等を確保することができ、以て導電路２１側への悪影響を排除することができるという効果を奏する。

さらに、本発明の外装部材２２及びワイヤハーネス１５によれば、外装部材２２における複数の凸部２８の配置に関し、管軸に沿って螺旋方向となる位置を採用することから、例えば複数の凸部２８が一定間隔で直線的に並ぶ場合と比べ、この並びに垂直な方向からの外力を受けても容易に曲がったり折れたりしてしまうことがなく、結果、剛性の低下を防止することができるという効果を奏する。別な言い方をすれば、必要十分な剛性を確保することができるという効果を奏する。

この他、本発明の外装部材２２及びワイヤハーネス１５によれば、複数の凸部２８が断面略Ｖ字状に形成され、且つ、平滑な面を有するように形成されることから、外装部材２２に対し導電路２１をスムーズに挿通することができる。従って、作業性に配慮することができるという効果を奏する。

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…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…凸部、 ２９…管内面、 ３０…Ｒ部（曲線部）、 ３１…斜辺部、 ３２…テーパ部、 ３３…導電路案内用斜面部、 ３４…連結斜面部、 ３５…管外面、 ３６…凹部、 ３７…Ｒ溝部、 ３８…斜辺部、 ３９…テーパ部、 ４０…斜面部、 ４１…連結斜面部

Claims (3)

1. 一又は複数本の導電路を収容保護する管体形状の外装部材において、
   当該外装部材は、腹割きなしの形状に形成され、且つ、当該外装部材の管内面には、複数の凸部が形成され、さらに、該複数の凸部は、それぞれが前記管内面の円周に沿った方向である内周方向に略円弧状にのびる曲線部を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、前記管軸に沿って螺旋方向となる位置に配置され、且つ、前記複数の凸部は、該凸部が存在しない方に前記導電路が向きを変えながら移動する部分に形成される
   ことを特徴とする外装部材。
2. 請求項１に記載の外装部材において、
   当該外装部材は、ストレートな管体形状になるストレート管部を有し、該ストレート管部に対して前記複数の凸部が配置形成される
   ことを特徴とする外装部材。
3. 外装部材と、該外装部材に収容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ワイヤハーネスにおいて、
   前記外装部材は、腹割きなしの形状に形成され、且つ、前記外装部材の管内面には、複数の凸部が形成され、さらに、該複数の凸部は、それぞれが前記管内面の円周に沿った方向である管内周方向に略円弧状にのびる曲線部を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、管軸方向に沿った断面形状が略Ｕ字状又はＶ字状で平滑な面を有する形状に形成され、且つ、前記複数の凸部は、前記管軸に沿って螺旋方向となる位置に配置され、且つ、前記複数の凸部は、該凸部が存在しない方に前記導電路が向きを変えながら移動する部分に形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

Images