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JP6497420B2 - ワイヤーハーネス - Google Patents

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JP6497420B2 JP2017151457A JP2017151457A JP6497420B2 JP 6497420 B2 JP6497420 B2 JP 6497420B2 JP 2017151457 A JP2017151457 A JP 2017151457A JP 2017151457 A JP2017151457 A JP 2017151457A JP 6497420 B2 JP6497420 B2 JP 6497420B2
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Description

この発明は、車両用のワイヤーハーネスにおいて、電線に外装部材を取付ける技術に関する。
特許文献１は、電線にシート状の外装部材を取付けるに当たり、外装部材の各端部と当該端部から延出する電線との周囲にテープ巻を施すことで電線に対して外装部材を位置決めする技術を開示している。
特開２０１５−７２７９８号公報
このほか、外装部材を電線に取付ける一般的な技術として接着剤等も考えられる。しかしながら、これらの方法では、テープ又は接着剤等の他の部材が必要となる。
そこで、本発明は、電線に対して外装部材を取付けるに当たり、テープ又は接着剤等の他の部材を省略可能な技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、第１の態様に係るワイヤーハーネスは、シート状に形成された機能性外装部材と、長手方向に沿った少なくとも一部の領域で前記機能性外装部材に重なるように配設された電線と、を備え、前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分の少なくとも一部が溶着されており、前記電線は、前記機能性外装部材上で曲がった経路を有するように配設されている電線を含み、前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分が前記電線の長手方向に沿って断続的に溶着されている。
第２の態様に係るワイヤーハーネスは、第１の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分の少なくとも一部が超音波溶着されている。
第３の態様に係るワイヤーハーネスは、第２の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材のうち前記電線が配設される面とは反対側の面に、超音波溶着機のホーンが当てられた跡が残る。
第４の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第３のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、防音性を有する防音部材を含む。
第５の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第４のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、前記電線をシールド可能なシールド部材を含む。
第６の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第５のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、耐摩耗性を有し前記電線を摩耗から保護可能な保護部材を含む。
第７の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第６のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、前記電線の熱を放熱可能な放熱部材を含む。
第８の態様に係るワイヤーハーネスは、第７の態様に係るワイヤーハーネスであって、前記放熱部材の表面には、内部よりも高輻射率を有する高輻射率部が形成されている。
第９の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第８のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、前記電線に対する引張力を受けるテンションメンバとして機能する。
第１０の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第９のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、前記電線の延在方向に沿う方向の引張強度が、これと直交する方向の引張強度よりも高強度である。
第１１の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第１０のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記機能性外装部材は、防水性を有する防水部材を含む。
第１２の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第１１のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線の端部に設けられたコネクタが前記機能性外装部材に溶着されている。
第１３の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第１２のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線を取付対象に固定するための固定部材が前記機能性外装部材に溶着されている。
第１４の態様に係るワイヤーハーネスは、第１から第１３のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネスであって、前記電線として、前記機能性外装部材上で曲がった経路を有するように配設されている電線と、直線状に配設されている電線とが混在している。
第１から第１４の態様によると、溶着によって外装部材と電線とを直接固定できる。これにより、外装部材を電線に取付けるに当たりテープ又は接着剤等の他の部材を省略可能である。
特に、第２の態様によると、簡易に溶着可能である。
特に、第３の態様によると、超音波溶着機のホーンが外装部材に当てられるため、電線が傷つきにくい。
特に、第４の態様によると、簡易に防音構造を付与することができる。
特に、第５の態様によると、簡易に電線をシールドすることができる。
特に、第６の態様によると、簡易に電線を保護することができる。
特に、第７の態様によると、簡易に電線の放熱を行うことができる。
特に、第８の態様によると、放熱効果を高めることができる。
特に、第９の態様によると、ワイヤーハーネスに引張力がかけられても電線が傷つきにくくなる。
特に、第１０の態様によると、ワイヤーハーネスに引張力がかけられても機能性外装部材が破断しにくい。
特に、第１１の態様によると、簡易に電線を防水可能である。
特に、第１２の態様によると、コネクタの位置決めも簡易に行うことができる。
特に、第１３の態様によると、固定部材を簡易に取付けることができる。
第１実施形態に係るワイヤーハーネスを示す斜視図である。 第１実施形態に係るワイヤーハーネスを示す底面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した概略断面図である。 超音波溶着を行う様子を示す説明図である。 第２実施形態に係るワイヤーハーネスを示す概略斜視図である。 第３実施形態に係るワイヤーハーネスを示す部分拡大平面図である。 第４実施形態に係るワイヤーハーネスを示す概略断面図である。 第５実施形態に係るワイヤーハーネスを示す概略断面図である。 機能性外装部材の変形例を示す概略断面図である。 機能性外装部材の別の変形例を示す概略平面図である。
｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るワイヤーハーネスについて説明する。図１は、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０を示す底面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した概略断面図である。
ワイヤーハーネス１０は、車両等に搭載された各種電気機器同士を電気的に接続する配線として用いられる。ワイヤーハーネス１０は車両において例えば、インストルメントパネル、ルーフ、ドア等の周囲に配策される。具体的には、ワイヤーハーネス１０は、機能性外装部材３０と、電線１２と、を備える。ワイヤーハーネス１０は、さらにコネクタ２０と固定部材４０とを備える。
機能性外装部材３０は、シート状に形成されている。図１に示すように、機能性外装部材３０は、長方形シート状に形成されている。もっとも機能性外装部材３０の形状は、上記したものに限られず、電線１２の配設形態等に応じて適宜変更可能である。機能性外装部材３０は、電線１２に外装される部材である。機能性外装部材３０は、電線１２に対して防音（消音、吸音、遮音等）、保護（耐摩耗、耐引張、耐貫通等）、放熱、シールド、防水等といった機能のうち少なくとも１つの機能を有する部材である。機能性外装部材３０の機能は、電線１２の性質および電線１２が配設される箇所の環境等に応じて適切な機能が選択される。ここでは、電線１２が周囲の部材と擦れる恐れがある箇所に配設されることから、機能性外装部材３０が耐摩耗性を有する保護シート（保護部材）である例で説明する。
かかる保護シートは、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、ＰＥ（polyethylene）、ＰＰ（polypropylene）、不織布等のシート材によって形成されている。保護シートが不織布によって形成される場合、ホットプレス等がなされていてもよい。また、スパンボンド不織布等にエンボス加工を施したものなどであってもよい。これにより保護シートを硬くすることができる。なお、かかる保護シートの耐摩耗性は、構造としての物性から得られるものであってもよいし、素材としての物性から得られるものであってもよい。例えば、図１に示す例では、保護シートは平坦に形成されているが、この保護シートの外面に凹凸を設けた構造を採用することで、保護シートの耐摩耗性を高めることができると考えられる。また例えば、上記したように不織布をホットプレスした構造を採用することで、保護シートを硬くすることができ、耐摩耗性を高めることができると考えられる。また例えば、保護シートを構成する材料に硬い素材を採用することで耐摩耗性を高めることができると考えられる。
電線１２は、長手方向に沿った少なくとも一部の領域で機能性外装部材３０に重なるように配設されている。図１に示す例では、電線１２は、機能性外装部材３０の一方主面３１ａ側のみに配設されているが、途中で他方主面３１ｂ側に移ることもあり得る。電線１２は、少なくとも１本含まれていればよい。ここでは、電線１２は複数（図１に示す例では３本）含まれている。電線１２として芯線１４と芯線１４を覆う絶縁被覆１６とを含む絶縁電線１２が採用されている（図７参照）。芯線１４は、銅又はアルミニウム等の導電性材料によって形成される。芯線１４は単線であってもよいし、撚線であってもよい。絶縁被覆１６は、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、ＰＥ（polyethylene）、ＰＰ（polypropylene）などの樹脂等が芯線１４の外周に押出成形されて形成されたものであってもよいし、芯線１４の外周に塗布されたワニス等が焼き付けられて形成されたものであってもよい。
電線１２の絶縁被覆１６と機能性外装部材３０とが重なる部分の少なくとも一部が溶着されている。これにより、電線１２と機能性外装部材３０とが固定されている。
かかる溶着手段としてここでは、超音波溶着が採用されている。図４は、超音波溶着を行う様子を示す説明図である。図４に示すように、超音波溶着は、一般的に超音波溶着機８０におけるホーン８２とアンビル８４との間に溶着させたい２つの部材（ここでは電線１２及び機能性外装部材３０）を挟み込んで行う。ホーン８２とアンビル８４との間に配される２つの部材は、溶着したい面同士を当接させた状態とされる。
ホーン８２は、２つの部材のうち一方の部材に当接し、当該一方の部材に超音波振動を付与する。ホーン８２からの超音波振動の伝達態様としては、縦振動、横振動等があるが、溶着対象の部材の形状、物性等に応じて適宜選択可能である。
アンビル８４は、２つの部材のうち他方の部材を支持する。図４に示す例では、アンビル８４における電線支持面は平坦面状に形成されているが、曲面状に形成されていてもよい。
そして、ホーン８２とアンビル８４との間に溶着させたい２つの部材を挟み込んだ状態で、ホーン８２から一方の部材に超音波振動を付与すると、付与された超音波振動に起因して摩擦又は圧縮等が生じて熱エネルギーが発生する。これにより、当接面の一部が当該熱エネルギーによって溶融し、両者が接合する。なお、２つの部材のどちらか一方のみが溶融する場合もあり得るし、両方が溶融する場合もあり得る。これは、２つの部材を構成する材料の物性等に応じて決まると考えられる。
図４に示す例では、ホーン８２を機能性外装部材３０の他方主面３１ｂに当接させて機能性外装部材３０に超音波振動を付与している。ここで、超音波溶着を行う場合、一般的に、ホーン８２を押し当てた跡（以下、ホーン跡３４という）が部材に残る場合があり得る。従って、ワイヤーハーネス１０においても、ホーン跡３４が残っている場合がある。ここではホーン８２を機能性外装部材３０の他方主面３１ｂに当接させているため、ホーン跡３４は、図２のように機能性外装部材３０の他方主面３１ｂに残ると考えられる。かかるホーン跡３４としては、例えば、ホーン８２に形成される凹凸形状に応じた形状であることが考えられる。もっとも、ホーン８２を機能性外装部材３０の他方主面３１ｂに当接させることは必須ではなく、ホーン８２を電線１２に当接させて電線１２に超音波振動を付与するものであってもよい。この場合、電線１２にホーン跡が残ると考えられる。しかしながら、ホーン８２を機能性外装部材３０の他方主面３１ｂに当接させることによって、超音波溶着工程時に電線１２が傷つくことを抑制できる。
電線１２の長手方向において機能性外装部材３０と溶着される領域は、電線１２の長手方向に沿って一連に途切れることなく続くものであってもよいし、電線１２の長手方向に沿って一部途切れる区間を含むものであってもよい。図２に示す例では、電線１２の長手方向に沿って一部途切れる区間を含むように断続的に超音波溶着がなされている。このとき、１つの溶着箇所の範囲、および隣り合う溶着箇所の間隔等は、接合強度等に応じて適宜設定されていればよい。また、図２に示す例では、電線１２の長手方向に沿って一定のピッチで断続的に超音波溶着されているが、ピッチが異なる部分が存在していてもよい。
電線１２の周方向において機能性外装部材３０と溶着される領域は、周方向に沿った全部の領域であってもよいし、一部の領域であってもよい。電線１２のうち周方向に沿った一部の領域が溶着されている場合、その領域は、半周と同じかそれより小さい領域であってもよいし、４分の１周と同じかそれより小さい領域であってもよい。
超音波溶着がなされるに当たり、２つの部材（ここでは、電線１２の絶縁被覆１６及び機能性外装部材３０）の少なくとも一方は、当接面において熱可塑性樹脂を含む。この際、２つの部材の両方が当接面において熱可塑性樹脂を含み、かつそれぞれの熱可塑性樹脂の融点が同程度であることが好ましい。さらに、２つの部材の両方が当接面において同じ熱可塑性樹脂を含んでいることがより好ましい。これにより、２つの部材の両方が溶融し、接合強度を向上させることができる。
かかる電線１２としては、用途に関し、電源線であってもよいし、信号線であってもよい。また、太さに関し、太いものであってもよいし、細いものであってもよい。また、断面形状に関し、丸電線であってもよいし、角電線であってもよい。ここで、一般に超音波溶着開始時の２つの部材の当接面は接触面積を小さくするために凸形状となっていることが好ましいとされる。この観点で言うと丸電線の場合、周方向のどの位置であっても凸形状となっているため、配設向きを考慮する必要がなく、超音波溶着に向いた形状であると言える。
上記電線１２の端部は、コネクタ２０に組込まれる。そして、本ワイヤーハーネス１０が車両等における配設対象箇所に配設された状態で、コネクタ２０が車両等に搭載された各種電気機器側のコネクタに接続される。これにより、本ワイヤーハーネス１０は、車両等に搭載された各種電気機器同士を電気的に接続する配線として用いられる。
ここでは、コネクタ２０も機能性外装部材３０と溶着されている。コネクタ２０におけるコネクタハウジング２１の外面の一部が機能性外装部材３０と重なっており、当該重なり部分の少なくとも一部が溶着されている。コネクタハウジング２１は、例えば、樹脂等を材料として一体成形（射出成形）された部材である。図２に示す例では、機能性外装部材３０側にホーン跡３４が残っているが、コネクタハウジング２１側にホーン跡が残っているものであってもよい。
なお、コネクタハウジング２１における溶着箇所は、相手側コネクタへの嵌合を阻害しない箇所であることが好ましい。例えば、図２に示す例では、コネクタハウジング２１のうち電線１２が外部に延出する部分の周辺部分が溶着されているが、コネクタハウジング２１の外面の一部を突出させて突出片を設け、当該突出片が溶着されるものであってもよい。
もっとも、コネクタ２０が機能性外装部材３０と溶着されていることは必須ではない。この場合、コネクタ２０は粘着テープ又は接着剤など別の手段で機能性外装部材３０に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。
ここでは、図３に示すようにコネクタ２０として、圧接タイプのコネクタ２０が採用されている。より詳細には、コネクタハウジング２１は、第１部材２３と、第１部材２３と合体可能な第２部材２４とで構成される。
第１部材２３は、圧接端子２６のうち絶縁電線１２に圧接可能な圧接部２７を外方に露出する態様で、圧接端子２６を保持可能である。また、第１部材２３は圧接端子２６のうち相手側導体と接続される相手側接続部２８を相手側導体と接続可能な態様で収容している。第２部材２４は、第１部材２３のうち圧接部２７を保持する部分と対向配置され、圧接部２７に向けて絶縁電線１２を押圧可能である。そして、第１部材２３に保持された圧接端子２６の圧接部２７上に絶縁電線１２を皮剥ぎしないまま位置させた状態で、第２部材２４によって絶縁電線１２を圧接部２７に向けて押圧することで、圧接部２７の一部が絶縁電線１２の絶縁被覆１６を突き破り芯線１４に当接して電気的に接続される。
ここで図２に示す例では、３本の電線１２が全て機能性外装部材３０と溶着されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０に電線１２が複数含まれる場合、機能性外装部材３０と溶着されていない電線１２が含まれていてもよい。また図２に示す例では、３本の電線１２が全て同じように溶着されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０に機能性外装部材３０と溶着されている電線１２が複数含まれる場合、溶着手段、溶着領域といった溶着態様の少なくとも一部が異なっていてもよい。
また図１に示す例では、３本の電線１２が全て同じコネクタ２０に接続されている。もっとも、ワイヤーハーネス１０に電線１２が複数含まれる場合、異なるコネクタ２０に接続される電線１２が含まれていてもよい。
また図１に示す例では、電線１２が直線状に配設されている。もっとも、電線１２は曲がって配設されていてもよい。そして、ワイヤーハーネス１０に電線１２が複数含まれる場合、直線状に配設される電線１２と、曲がって配設される電線１２とが共に存在していてもよい。この場合、機能性外装部材３０上で複数の電線１２に分岐が形成されていてもよい。
また図１に示す例では、電線１２は機能性外装部材３０に対して幅方向中央に近い位置に配設されている。もっとも、機能性外装部材３０に対して電線１２が配設される経路は上記したものに限られない。例えば電線１２は、機能性外装部材３０に対して幅方向端部に寄った位置に配設されていてもよい。また例えば、電線１２は機能性外装部材３０に対して斜めに延在するものであってもよい。
固定部材４０は、電線１２を車体パネル又は棒状部材等の取付対象７０に固定するための部材である。ここでは、固定部材４０も機能性外装部材３０に溶着されている。図２に示す例では、機能性外装部材側にホーン跡３４が残っているが、固定部材４０側にホーン跡が残っているものであってもよい。ここでは、固定部材４０は、柱部４４と柱部４４の先端から延びる羽部４６とを有し、樹脂等を材料として一体成形（射出成形）されたクランプ又はクリップと呼ばれる部材である。
固定部材４０には柱部４４を支持する板部４２が設けられ、当該板部４２と機能性外装部材３０とが溶着されている。なお、当該板部４２としては、いわゆるテープ巻きクランプにおけるテープ巻きされる突出片など、既存のものを用いてもよいし、新たに専用のものを設けてもよい。
図２に示す例では、固定部材４０は、電線１２が配設される一方主面３１ａとは反対側の他方主面３１ｂ側に突出するように取り付けられている。これにより、電線１２が取付対象７０と当接することが抑制され、もって取付対象７０から電線１２を保護可能となる。もっとも、固定部材４０は、一方主面３１ａ側に突出するように取り付けられていてもよい。
以上のように構成されたワイヤーハーネス１０によると、溶着によって外装部材３０と電線１２とを直接固定できる。これにより、外装部材３０を電線１２に取付けるに当たりテープ又は接着剤等の他の部材を省略可能である。
また、電線１２の絶縁被覆１６と機能性外装部材３０とが重なる部分の少なくとも一部が超音波溶着されているため、簡易に溶着可能である。
また、超音波溶着機８０のホーン８２が外装部材３０に当てられるため、電線１２が傷つきにくい。この際、機能性外装部材３０のうち電線１２が配設される面（図１に示す例では、一方主面３１ａ）とは反対側の面（図１に示す例では、他方主面３１ｂ）に、超音波溶着機８０のホーン８２が当てられたホーン跡３４が残る。
また、機能性外装部材３０は耐摩耗性を有するため、簡易に電線１２を保護することができる。
また、電線１２の端部に設けられたコネクタ２０が機能性外装部材３０に溶着されているため、コネクタ２０の位置決めも簡易に行うことができる。
また、電線１２を取付対象７０に固定するための固定部材４０が機能性外装部材３０に溶着されているため、固定部材４０を簡易に取付けることができる。
｛第２実施形態｝
次に、第２実施形態に係るワイヤーハーネス１１０について説明する。図５は、第２実施形態に係るワイヤーハーネス１１０を示す概略斜視図である。なお、以下の各実施形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
第２実施形態に係るワイヤーハーネス１１０は、機能性外装部材１３０がシールド性を有するシールド部材である点で第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０とは異なる。
かかるシールド部材は、例えば、金属箔、金属メッシュ、金属箔を樹脂シートにラミネートした部材又は導電性樹脂を材料としたシート材等によって構成されている。なお、金属箔又は金属メッシュ等の金属部品を電線１２に直接当接させる場合、絶縁被覆１６のみが溶けて金属箔又は金属メッシュ等に溶着されていることが考えられる。
ここでは、シールド部材は、電線１２の周囲に巻き付け可能な程度の柔軟性を有する。そしてシールド部材と電線１２とが溶着により固定された状態で、シールド部材が電線１２の周囲に巻き付けられて電線１２の周囲を覆っている。これにより、シールド部材が内部の電線１２をシールド可能となっている。なお、シールド部材には、ネジ孔１３４が形成された固定片１３２が設けられている。そして、当該固定片１３２をボルトで車体パネルなどに固定することでシールド部材がアースされている。もっとも、アースの方法としては、シールド部材と当接するドレイン線等を引き出すものであってもよく、シールド部材に固定される電線１２の一部をシールド部材と導通させてドレイン線として用いることも考えられる。
このように構成されたワイヤーハーネス１１０によると、簡易に電線１２をシールド可能である。
｛第３実施形態｝
次に、第３実施形態に係るワイヤーハーネス２１０について説明する。図６は、第３実施形態に係るワイヤーハーネス２１０を示す部分拡大平面図である。
第３実施形態に係るワイヤーハーネス２１０は、機能性外装部材２３０が電線１２にかかる引張力を受けるテンションメンバである点で第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０とは異なる。
かかる機能性外装部材２３０として、例えば、電線１２よりも伸びにくいシート材が採用されると共に、機能性外装部材２３０に固定された電線１２の一部が図６に示すように撓んでいる構成が考えられる。例えば、電線１２と機能性外装部材２３０とが長手方向に沿って断続的に溶着され、電線１２が隣り合う溶着箇所の間の部分で撓んでいることが考えられる。これにより、ワイヤーハーネス２１０に電線１２の長手方向に沿った引張力がかけられても、機能性外装部材２３０がそれを受け止めることが可能である。この結果、電線１２に過度の引張力がかかることを抑制可能となっている。なお、図６において、部分的な溶着箇所ＷＰが方形状の図形によって誇張して描かれている。
このように構成されたワイヤーハーネス２１０によると、ワイヤーハーネス２１０に引張力がかけられても電線１２が傷つきにくくなる。
｛第４実施形態｝
次に、第４実施形態に係るワイヤーハーネス３１０について説明する。図７は、第４実施形態に係るワイヤーハーネス３１０を示す概略断面図である。なお、図７は、電線１２の長手方向と直交する平面に沿って切断した断面図である。
第４実施形態に係るワイヤーハーネス３１０は、機能性外装部材３３０が防水性を有する防水シートである点で第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０とは異なる。
かかる防水シートは、例えば、ポリエチレンシート等によって構成されている。防水シートは、電線１２の周囲に巻き付け可能な程度の柔軟性を有する。そして防水シートと電線１２とが溶着された状態で、防水シートが電線１２の周囲を覆っている。これにより、防水シートの内部への水等の浸入を抑制する。図７に示す例では、防水シートは、溶着されていない部分が溶着箇所ＷＰを覆っているが、このことは必須ではない。また、防水シートの巻終わり部分は、粘着テープ又は接着剤等で隙のないように留められるとよい。なお、防水シートが電線１２の全周囲を覆っていることは必須ではない。例えば、電線１２に対して一方側からの水かかり等を抑制したい場合に、電線１２に対して一方面側のみに配設されている場合もあり得る。この場合、防水シートは、電線１２の周囲に巻き付け可能な程度の柔軟性を有していなくてもよい。
このように構成されたワイヤーハーネス３１０によると、簡易に電線１２を防水可能である。
｛第５実施形態｝
次に、第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０について説明する。図８は、第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０を示す概略断面図である。
第５実施形態に係るワイヤーハーネス４１０は、機能性外装部材４３０が電線１２の周囲に巻き付けられていると共に、固定部材４４０によってその巻付いた状態を維持している点で第１実施形態に係るワイヤーハーネス１０とは異なる。
この場合、機能性外装部材４３０において、固定部材４４０が設けられる部分と重なる部分には、固定部材４４０の固定部を挿通可能な貫通孔４３２が形成されるとよい。
このように構成されたワイヤーハーネス４１０によると、簡易に機能性外装部材４３０の巻付け状態を維持可能である。
｛変形例｝
これまで、溶着手段が超音波溶着であるものとして説明したが、溶着手段としては、超音波溶着に限られるものではない。例えば、抵抗溶着等の熱溶着、又はレーザー溶着等であってもよい。
第１実施形態において、保護シートが耐摩耗性を有するものとして説明したが、このことは必須ではない。保護シートは、耐貫通性を有するものであることも考えられる。この場合、保護シートは、車両の使用環境下で求められる耐貫通性を備えていればよい。
また、第１実施形態において、機能性外装部材３０が保護シートであるものとして説明したが、このことは必須ではない。機能性外装部材３０は、防音シート（防音部材）であることも考えられる。かかる防音シートとしては、例えば、不織布、発泡樹脂等を材料としたシート部材である。機能性外装部材３０が防音シートである場合、防音シートで機能性外装部材３０に溶着された電線１２を挟み込む構造も考えられる。これにより、防音性を高めることができる。なお、防音シートを折り曲げて電線１２を挟み込むものであってもよいし、電線１２が溶着された防音シートと、これとは別体で設けられた防音シートとの２枚の防音シートで電線１２を挟み込むものであってもよい。
また、第２実施形態において、機能性外装部材１３０が金属製であるものとして説明したが、このような金属製の機能性外装部材１３０をシールド部材としてではなく、放熱部材として用いることも考えられる。機能性外装部材１３０を放熱部材として用いる場合、機能性外装部材１３０と電線１２とを少なくとも一部の領域で当接させると共に、機能性外装部材１３０の少なくとも一部の領域を外部に露出させるようにする構成が考えられる。
また、機能性外装部材１３０を放熱部材として用いる場合において、金属は、一般に熱伝導率の点では優れるが、輻射率（放射率とも言う）の点では優れない場合が多い。そこで、図９に示すように機能性外装部材１３０の表面に高輻射率部１３８を形成することが考えられる。高輻射率部１３８は、輻射率が内部１３７よりも高くされた部分である。
ここでウィーンの変位則によると、物体から熱放射によって放出される光の波長のピークは、物体の温度に反比例するとされている。また、輻射率は、材料が同じでも物体の温度（光の波長）に応じて異なる値を取る材料があることが知られている。ここでは、車両に搭載されるワイヤーハーネス１１０の輻射率を高めたいため、かかる高輻射率部１３８は、車両の使用環境で生じる高温度帯におけるピーク波長に対して高い輻射率を有しているとよい。
このような高輻射率部１３８は、機能性外装部材１３０の表面に輻射率を高める表面処理が施されて形成される。例えば高輻射率部１３８は、内部１３７の金属の表面が酸化処理されて形成された酸化被膜であることが考えられる。また例えば、高輻射率部１３８は、内部１３７の部材に対してその表面にメッキ処理または塗装処理等が施されることによって形成されたメッキ部または塗装部であることも考えられる。塗装処理の場合において、その塗料は、樹脂等である場合もあり得る。
図９に示す例では、高輻射率部１３８は、機能性外装部材１３０の両主面に形成されているが、一方の主面にのみ形成されていてもよい。高輻射率部１３８が機能性外装部材１３０の一方の主面にのみ形成されている場合、電線１２が配設される側の主面であってもよいし、その反対側の主面であってもよい。また、高輻射率部１３８は、機能性外装部材１３０の主面における全領域に亘って形成されていてもよいし、一部の領域にのみ形成されていてもよい。高輻射率部１３８が機能性外装部材１３０の主面における一部の領域にのみ形成されている場合、電線１２が配設される部分には形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。好ましくは、高輻射率部１３８は、機能性外装部材１３０における外向き面に形成されているとよい。また、ワイヤーハーネス１１０が車両に搭載された状態で、機能性外装部材１３０のうち伝導、対流での排熱が期待できない部分に高輻射率部１３８が形成されていると、その部分の排熱により効果的である。
高輻射率部が形成されることによって、より効率的に放熱可能となる。この結果、電線１２の温度上昇を低く抑えることが可能となるため、電線１２のサイズを小さくできる。また、機能性外装部材１３０において放熱量が多くなる分、必要な蓄熱量を少なくできるため、機能性外装部材１３０の厚みを薄くできる。
また、機能性外装部材３０がその主面の広がる方向における相互に直交する第１方向及び第２方向において引張強度が異なるものである場合もあり得る。この場合、機能性外装部材３０において、引張強度の大きい方向を電線１２の延在方向とすることが好ましい。ワイヤーハーネス１０の車両への取付時等において、機能性外装部材３０が電線１２の延在方向に沿って引っ張られる恐れが、電線１２の延在方向と直交する方向に沿って引っ張られる恐れよりも高く、またその際の引張力も前者の方が高くなる恐れが高いためである。特に、引張強度の大きい方向を電線１２の延在方向とすることによってワイヤーハーネス１０がその延在方向に強く引っ張られても傷つきにくくなるため、車両取付時にワイヤーハーネス１０を配設しやすくなる。例えば、テンションメンバとして用いられる第３実施形態に係る機能性外装部材２３０として、このような引張強度に異方性がある機能性外装部材３０を用いると好適である。
ここで、機能性外装部材３０は、第１方向、第２方向において引張強度の異なるものであればよく、材料、製法等は問わない。例えば、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのように押出成形等によって形成されたシート材が製造時に延伸されることによって、第１方向、第２方向における引張強度が異なるものであってもよい。また、スパンボンド不織布のように長繊維不織布においては、通常、繊維の延びる方向に引張強度が強くなる。
また、機能性外装部材３０においては、例えば図１０に示すように、第１方向、第２方向における引張強度を異ならせる形状が付加されていてもよい。図１０に示す機能性外装部材５３０の例では、圧縮部分５３８の形状を変えることによって、引張強度を異ならせている。より詳細には、機能性外装部材５３０は、エンボス加工等の圧縮加工が施されることによって、周囲部分５３７よりも圧縮された圧縮部分５３８を有している。この際、圧縮部分５３８は、長方形又は楕円形等のように一方に長くした形状に形成されている。この場合、機能性外装部材５３０において、圧縮部分５３８の長手方向に沿った引張強度が、圧縮部分５３８の短手方向に沿った引張強度よりも高くなると考えられる。
図１０に示す例では、複数の圧縮部分５３８が紙面における縦方向、横方向に並ぶように形成されている。各方向において複数の圧縮部分５３８は同じ向きを向いている。より詳細には、複数の圧縮部分５３８がその短手方向が紙面縦方向と一致するように並んでいる。また、複数の圧縮部分５３８がその長手方向が紙面横方向と一致するように並んでいる。この場合、機能性外装部材５３０は、少なくとも紙面横方向に沿った中間部の位置において、図１０に示すように紙面横方向に沿ったどの位置においても、その位置での紙面縦方向に沿った少なくとも一部の領域に圧縮部分５３８が形成されているとよい。機能性外装部材５３０の紙面横方向に沿った中間部のある位置において、その位置での紙面縦方向に沿って圧縮部分５３８が形成されていないと、機能性外装部材５３０に紙面横方向に引張力がかけられた際にその部分に応力が集中する恐れがあるためである。
また、機能性外装部材３０が上記第１方向及び第２方向において伸びやすさが異なるものである場合もあり得る。例えば、機能性外装部材３０を取付ける部分において電線１２が直線状に延在するように配設される場合、機能性外装部材３０において伸びにくい方向を電線１２の延在方向とすることが好ましい。これにより、電線１２が直線状に延在した状態に維持しやすくなる。また、伸びにくい分、機能性外装部材３０が電線１２にかかる引張力の一部を負担するにあたり、その割合が高くなる。このため、テンションメンバとしての効果も期待できる。また、機能性外装部材３０を電線１２周りに巻付けたり、電線１２をリンフォースメント等の棒状部材に沿わせた状態で機能性外装部材３０を棒状部材の周りに巻付けたりする場合に、機能性外装部材３０の伸びやすい方向に巻付けることができるため、巻付け易くなる。
また、例えば、機能性外装部材３０を取付ける部分において電線１２が曲げられて延在するように配設される場合、機能性外装部材３０において伸びやすい方向を電線１２の延在方向とすることが好ましい。これにより、機能性外装部材３０を電線１２の曲げに追従させやすくなる。
ここで、機能性外装部材３０は、第１方向、第２方向において伸びやすさの異なるものであればよく、材料、製法等は問わない。例えば、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのように押出成形等によって形成されたシート材が製造時に延伸されることによって、第１方向、第２方向における伸びやすさが異なるものであってもよい。また、スパンボンド不織布のように長繊維不織布においては、通常、繊維の延びる方向と交差する方向に伸びやすくなる。
また、機能性外装部材３０においては、第１方向、第２方向における伸びやすさを異ならせる形状が付加されていてもよい。例えば、上記図１０に示す機能性外装部材５３０の例では、圧縮部分５３８の形状が上記したような形状となっていることによって、紙面縦方向の方が紙面横方向よりも伸びやすいと考えられる。
なお、上記第１方向及び第２方向において、引張強度の大きい方向と伸びにくい方向とが一致している場合もあり得るし、異なっている場合もあり得る。また、第１方向及び第２方向において、引張強度は異なるが伸びやすさは同じである場合もあり得るし、引張強度は同じだが伸びやすさは異なる場合もあり得る。
また、これまで、１本の電線１２において芯線１４のすぐ外を覆う絶縁被覆１６が直接機能性外装部材３０と溶着されるものとして説明したが、このことは必須ではない。例えば、芯線と、芯線を覆う第１の絶縁被覆と、第１の絶縁被覆を覆うシールド層と、シールド層を覆う第２の絶縁被覆とを備える１本のシールド電線のように複数の絶縁被覆を備える電線において、最外層の第２の絶縁被覆と機能性外装部材とが溶着されていることも考えられる。また、例えば、複数の電線１２と複数の電線１２の周囲を覆うシースとを備えるケーブルにおいてシースと機能性外装部材とが溶着されていることも考えられる。この場合、当該シースを電線１２における絶縁被覆の１つとみなすことができる。
また、これまで、コネクタ２０として圧接コネクタ２０を用いるものとして説明したが、このことは必須ではない。例えば、コネクタは、電線１２端部に接続された端子を収容するものであってもよい。
なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。例えば、機能性外装部材がそれぞれ別の機能を有する複数のシート材が組み合わされて構成されていることも考えられる。
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１０ ワイヤーハーネス
１２ 電線
１４ 芯線
１６ 絶縁被覆
２０ コネクタ
２１ コネクタハウジング
２３ 第１部材
２４ 第２部材
２６ 圧接端子
２７ 圧接部
３０ 機能性外装部材
３１ａ 一方主面
３１ｂ 他方主面
３４ ホーン跡
４０ 固定部材
４２ 板部
４４ 柱部
４６ 羽部
８０ 超音波溶着機
８２ ホーン
８４ アンビル

Claims (14)

  1. シート状に形成された機能性外装部材と、
    長手方向に沿った少なくとも一部の領域で前記機能性外装部材に重なるように配設された電線と、
    を備え、
    前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分の少なくとも一部が溶着されており、
    前記電線は、前記機能性外装部材上で曲がった経路を有するように配設されている電線を含み、
    前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分が前記電線の長手方向に沿って断続的に溶着されている、ワイヤーハーネス。
  2. 請求項１に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記電線の絶縁被覆と前記機能性外装部材とが重なる部分の少なくとも一部が超音波溶着されている、ワイヤーハーネス。
  3. 請求項２に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材のうち前記電線が配設される面とは反対側の面に、超音波溶着機のホーンが当てられた跡が残る、ワイヤーハーネス。
  4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、防音性を有する防音部材を含む、ワイヤーハーネス。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、前記電線をシールド可能なシールド部材を含む、ワイヤーハーネス。
  6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、耐摩耗性を有し前記電線を摩耗から保護可能な保護部材を含む、ワイヤーハーネス。
  7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、前記電線の熱を放熱可能な放熱部材を含む、ワイヤーハーネス。
  8. 請求項７に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記放熱部材の表面には、内部よりも高輻射率を有する高輻射率部が形成されている、ワイヤーハーネス。
  9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、前記電線に対する引張力を受けるテンションメンバとして機能する、ワイヤーハーネス。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、前記電線の延在方向に沿う方向の引張強度が、これと直交する方向の引張強度よりも高強度である、ワイヤーハーネス。
  11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記機能性外装部材は、防水性を有する防水部材を含む、ワイヤーハーネス。
  12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記電線の端部に設けられたコネクタが前記機能性外装部材に溶着されている、ワイヤーハーネス。
  13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記電線を取付対象に固定するための固定部材が前記機能性外装部材に溶着されている、ワイヤーハーネス。
  14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネスであって、
    前記電線として、前記機能性外装部材上で曲がった経路を有するように配設されている電線と、直線状に配設されている電線とが混在している、ワイヤーハーネス。
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