JP7367559B2 - ワイヤハーネス - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示のワイヤハーネスは、電線部材と、前記電線部材を収容する第1外装部材と、前記電線部材を収容し、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と離れて設けられた第2外装部材と、前記電線部材が貫通する貫通孔を有し、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と前記第2外装部材との間に設けられた電磁波吸収部材と、前記電磁波吸収部材の外周を覆う多孔性の緩衝部材と、を有し、前記緩衝部材は、前記第1外装部材の外周と前記第2外装部材の外周とに架け渡すように固定されており、前記電線部材は、導体よりなる芯線と前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する被覆電線と、前記第1外装部材と前記第2外装部材との間に設けられた前記絶縁被覆の外周を被覆する被覆部材とを有し、前記被覆部材は、前記電線部材の外周を被覆した状態で前記貫通孔に貫通している。
また、この構成によれば、被覆部材により被覆された状態で電線が電磁波吸収部材の貫通孔に貫通される。このため、貫通孔の内周面が電線の外周面に直接接触することを抑制できる。これにより、貫通孔の内周面との接触に起因して電線が損傷することを好適に抑制できる。
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、本発明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。
図1に示すワイヤハーネス10は、2個又は3個以上の電気機器(機器)を電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両Vの前部に設置されたインバータ11と、そのインバータ11よりも車両の後方に設置された高圧バッテリ12とを電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、車両Vの床下等を通るように配索される。例えば、ワイヤハーネス10の長さ方向の中間部が車両Vの床下等の車室外を通るように配策される。インバータ11は、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータ(図示略)と接続される。インバータ11は、高圧バッテリ12の直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリ12は、例えば、数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。
各電線20の一端部はコネクタC1を介してインバータ11と接続され、各電線20の他端部はコネクタC1を介して高圧バッテリ12と接続されている。各電線20は、例えば、車両Vの前後方向に延びるように長尺状に形成されている。各電線20は、例えば、ワイヤハーネス10の配策経路に応じて、二次元状又は三次元状に曲げられるように形成されている。各電線20は、例えば、高電圧・大電流に対応可能な高圧電線である。各電線20は、例えば、自身に電磁シールド構造を有するシールド電線であってもよいし、自身に電磁シールド構造を有しないノンシールド電線であってもよい。本実施形態の各電線20は、ノンシールド電線である。
芯線21の長さ方向と直交する平面によって芯線21を切断した断面形状(つまり、横断面形状)は、任意の形状にすることができる。芯線21の横断面形状は、例えば、円形状、半円状、多角形状、正方形状や扁平形状に形成されている。本実施形態の芯線21の横断面形状は、円形状に形成されている。
絶縁被覆22は、例えば、芯線21の外周面を周方向全周にわたって被覆している。絶縁被覆22は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料によって構成されている。絶縁被覆22の材料としては、例えば、架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を主成分とする合成樹脂を用いることができる。絶縁被覆22の材料としては、1種の材料を単独で、又は2種以上の材料を適宜組み合わせて用いることができる。絶縁被覆22は、例えば、芯線21に対する押出成形(押出被覆)によって形成することができる。
図1に示した外装部材30は、全体として長尺の筒状をなしている。外装部材30の内部空間には、複数の電線20が挿通されている。外装部材30は、例えば、複数の電線20の外周を全周に亘って包囲するように形成されている。外装部材30は、例えば、飛翔物や水滴から電線20を保護する。外装部材30としては、例えば、金属製又は樹脂製のパイプや、樹脂製のプロテクタ、樹脂等からなり可撓性を有するコルゲートチューブやゴム製の防水カバー又はこれらを組み合わせて用いることができる。金属製のパイプの材料としては、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。樹脂製のプロテクタやコルゲートチューブの材料としては、例えば、導電性を有する樹脂材料や導電性を有さない樹脂材料を用いることができる。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
(コルゲートチューブ40の構成)
コルゲートチューブ40は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。コルゲートチューブ40は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。コルゲートチューブ40は、例えば、複数の電線20の長さ方向(軸線方向)の一部を包囲するように設けられている。コルゲートチューブ40は、その長さ方向に沿って環状凸部41と環状凹部42とが交互に連設された蛇腹構造を有している。コルゲートチューブ40は、芯線21よりも可撓性に優れている。本実施形態のコルゲートチューブ40は、円筒状に形成されている。本実施形態のコルゲートチューブ40の材料としては、導電性を有さない樹脂材料が用いられる。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
グロメット50は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。グロメット50は、例えば、全体として円筒状に形成されている。グロメット50は、例えば、車体パネル200に形成された装着孔200Xに取り付けられる。ここで、車体パネル200は、例えば、防水の必要がある防水領域(例えば、車室外)と防水の必要が無い非防水領域(例えば、車室内)との間に位置するものである。すなわち、車体パネル200は、防水領域である車室外と非防水領域である車室内とを仕切るように設けられている。装着孔200Xは、車体パネル200を厚さ方向に貫通するように形成されており、複数の電線20を挿通可能に形成されている。
コルゲートチューブ60は、例えば、各電線20の長さ方向において、コルゲートチューブ40と離れて設けられている。コルゲートチューブ60は、例えば、コルゲートチューブ40とコネクタC1との間に設けられている。コルゲートチューブ60の端部は、例えば、コネクタC1に接続されている。コルゲートチューブ60は、例えば、電線20の長さ方向の一部を覆うように形成されている。コルゲートチューブ60は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。コルゲートチューブ60は、その長さ方向に沿って環状凸部61と環状凹部62とが交互に連設された蛇腹構造を有している。コルゲートチューブ60は、芯線21よりも可撓性に優れている。本実施形態のコルゲートチューブ60は、円筒状に形成されている。本実施形態のコルゲートチューブ60の材料としては、導電性を有さない樹脂材料が用いられる。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
被覆部材70は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ60との間に位置する電線20の外周を包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、コルゲートチューブ40,60の双方から露出された電線20を包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。被覆部材70は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、電線20の長さ方向の両端が開口する筒状をなしている。被覆部材70は、例えば、電線20の長さ方向の一部を包囲するように設けられている。被覆部材70は、例えば、長さ方向の一端部がコルゲートチューブ40の内部空間に収容され、長さ方向の他端部がコルゲートチューブ60の内部空間に収容されている。すなわち、被覆部材70の一端部の外周がコルゲートチューブ40に包囲され、被覆部材70の他端部の外周がコルゲートチューブ60に包囲されている。換言すると、被覆部材70の端部とコルゲートチューブ40の端部とが電線20の径方向に重なるように設けられ、被覆部材70の端部とコルゲートチューブ60の端部とが電線20の径方向に重なるように設けられている。被覆部材70の外周寸法は、例えば、コルゲートチューブ40,60の内周寸法よりも小さく設定されている。例えば、被覆部材70と電線20とによって電線部材25が構成されている。
電磁波吸収部材80は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ60との間に位置する電線20の外周に設けられている。例えば、電線20の長さ方向において、電磁波吸収部材80の一方側にはコルゲートチューブ40が設けられ、電磁波吸収部材80の他方側にはコルゲートチューブ60が設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ40と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ60と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、複数の電線20の外周を一括して包囲するように設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、被覆部材70の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20から放射される電磁波(電磁ノイズ)の一部を吸収する。
固定部材90は、例えば、電磁波吸収部材80を複数の電線20に固定するように設けられている。固定部材90は、例えば、電磁波吸収部材80を被覆部材70に固定するように設けられている。固定部材90は、例えば、電線20の長さ方向において電磁波吸収部材80が移動することを規制する機能を有している。
(編組部材100の構成)
図2に示すように、編組部材100は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。編組部材100は、例えば、電線20の長さ方向の略全長にわたって電線20の外周を包囲するように設けられている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ40の内部空間において、複数の電線20の外周を一括して包囲するとともに、被覆部材70の端部の外周及び固定部材90の外周を包囲するように形成されている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ60の内部空間において、複数の電線20の外周を一括して包囲するとともに、被覆部材70の端部の外周及び固定部材90の外周を包囲するように形成されている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ40とコルゲートチューブ60との間において、電磁波吸収部材80の外周を包囲するように形成されている。編組部材100は、例えば、コルゲートチューブ40,60から露出された被覆部材70及び固定部材90の外周を包囲するように形成されている。編組部材100は、例えば、電磁波吸収部材80を被覆する部分の外形が他の部分の外形に比べて大きくなるように形成されている。
緩衝部材110は、例えば、電磁波吸収部材80の外周を包囲するように設けられている。緩衝部材110は、例えば、電磁波吸収部材80の外周を周方向全周にわたって包囲するように筒状をなしている。緩衝部材110は、例えば、電線20の長さ方向の両端が開口する筒状をなしている。緩衝部材110は、例えば、多孔性を有している。緩衝部材110の材料としては、例えば、衝撃吸収性やクッション性に優れた材料を用いることができる。例えば、緩衝部材110の材料としては、コルゲートチューブ40,60よりも衝撃吸収性及びクッション性に優れた材料を用いることができる。緩衝部材110の材料としては、例えば、吸音性に優れた材料を用いることができる。例えば、緩衝部材110の材料としては、コルゲートチューブ40,60よりも吸音性に優れた材料を用いることができる。緩衝部材110の材料としては、例えば、発泡樹脂を用いることができる。発泡樹脂における気泡構造は、連続気泡構造であってもよいし、独立気泡構造であってもよい。緩衝部材110の材料としては、例えば、発泡ウレタン、発泡ポリエチレンや発泡エチレンプロピレンジエンゴムなどを用いることができる。
図2に示すように、固定部材120は、例えば、緩衝部材110の長さ方向の端部をコルゲートチューブ40の外周面に固定するように形成されている。固定部材130は、例えば、緩衝部材110の長さ方向の端部をコルゲートチューブ60の外周面に固定するように形成されている。固定部材120,130としては、例えば、テープ部材、結束バンドやカシメバンドなどを用いることができる。本実施形態の固定部材120,130は、一面に粘着層を有するテープ部材である。
次に、ワイヤハーネス10の製造方法について説明する。ここでは、固定部材90としてのテープ部材91の巻き方の一例について説明する。
(1)ワイヤハーネス10は、電線20と、電線20を収容するコルゲートチューブ40と、電線20を収容し、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ40と離れて設けられたコルゲートチューブ60とを有する。ワイヤハーネス10は、電線20が貫通する貫通孔81を有し、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ40とコルゲートチューブ60との間に設けられた電磁波吸収部材80と、電磁波吸収部材80の外周を覆う多孔性の緩衝部材110とを有する。緩衝部材110は、コルゲートチューブ40の外周とコルゲートチューブ60の外周とに架け渡すように固定されている。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。
例えば図10に示すように、被覆部材70の長さ方向の端部まで被覆するようにテープ部材91を巻き回すようにしてもよい。この場合のテープ部材91は、例えば、被覆部材70の長さ方向の端部の外周面と、被覆部材70から露出された電線20の外周面とにわたって巻かれる。テープ部材91は、例えば、被覆部材70の外周面から電線20の外周面までの範囲に対して連続的に巻かれる。このような構成によれば、被覆部材70がシート状態に戻ることをより好適に抑制できる。
パイプ140は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。パイプ140の外周面は、例えば、平滑面に形成されている。パイプ140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。パイプ140は、例えば、複数の電線20を一括して電磁シールドする機能と、飛翔物や水滴から複数の電線20を保護する機能とを有している。
例えば図13に示すように、緩衝部材110を、電線20の長さ方向に沿って延びるスリットを有さない筒状をなす構造に具体化してもよい。本変更例の緩衝部材110は、電磁波吸収部材80の外周を周方向全周にわたって包囲するように形成されている。例えば、本変更例の緩衝部材110は、内部に電磁波吸収部材80が配置される前の状態からすでに筒体として形成されているものである。
例えば図13に示すように、被覆部材70を、電線20の長さ方向に沿って延びるスリットを有さない筒状をなす構造に具体化してもよい。本変更例の被覆部材70は、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように形成されている。例えば、本変更例の被覆部材70は、内部に電線20が配置される前の状態からすでに筒体として形成されているものである。
・上記実施形態における編組部材100を省略してもよい。
・上記実施形態では、電磁波吸収部材80を磁性体コア82のみで構成するようにしたが、これに限定されない。例えば、電磁波吸収部材80を、磁性体コア82と、その磁性体コア82を収容するケースとを含む構成としてもよい。
・上記実施形態では、固定部材90をテープ部材91で構成するようにしたが、これに限定されない。例えば、固定部材90として、金属バンドや樹脂製の結束バンドを用いることができる。
例えば図14に示すように、高圧バッテリ12が車両Vの床の略全体に配置され、その高圧バッテリ12とインバータ11とを電気的に接続するワイヤハーネス10に具体化してもよい。
A2-A4 領域(第2領域)
A5 領域(第3領域)
A6-A8 領域(第4領域)
C1 コネクタ
V 車両
10 ワイヤハーネス
11 インバータ
12 高圧バッテリ
20 電線
21 芯線
22 絶縁被覆
25 電線部材
30 外装部材
40 コルゲートチューブ(第1外装部材)
41 環状凸部
42 環状凹部
50 グロメット
51 筒部
51A リップ
52 フランジ部
52A 外側フランジ
52B 内側フランジ
53 筒部
54 溝部
55 連結部材
60 コルゲートチューブ(第2外装部材)
61 環状凸部
62 環状凹部
70 被覆部材
71 スリット
72 端部(第3端部)
73 端部(第4端部)
80 電磁波吸収部材
81A 第1部分
81B 第2部分
81 貫通孔
82 磁性体コア
82A 外周面
82B 側面
82C 側面
84 領域
90 固定部材
91 テープ部材
100 編組部材
110 緩衝部材
111 スリット
112 端部(第1端部)
113 端部(第2端部)
120,130 固定部材
140 パイプ(第2外装部材)
150 カシメリング(接続部材)
200 車体パネル
200X 装着孔
Claims (11)
- 電線部材と、
前記電線部材を収容する第1外装部材と、
前記電線部材を収容し、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と離れて設けられた第2外装部材と、
前記電線部材が貫通する貫通孔を有し、前記電線部材の長さ方向において前記第1外装部材と前記第2外装部材との間に設けられた電磁波吸収部材と、
前記電磁波吸収部材の外周を覆う多孔性の緩衝部材と、を有し、
前記緩衝部材は、前記第1外装部材の外周と前記第2外装部材の外周とに架け渡すように固定されており、
前記電線部材は、導体よりなる芯線と前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有する被覆電線と、前記第1外装部材と前記第2外装部材との間に設けられた前記絶縁被覆の外周を被覆する被覆部材とを有し、
前記被覆部材は、前記電線部材の外周を被覆した状態で前記貫通孔に貫通しているワイヤハーネス。 - 前記緩衝部材は、前記電線部材の長さ方向と交差する第1方向における第1端部と、前記第1端部と前記第1方向において反対側に設けられた第2端部とを有したシート状に形成されており、
前記緩衝部材は、前記第1端部に前記第2端部を重ね合わせることにより、前記電磁波吸収部材の外周を周方向全周にわたって包囲する筒状をなしている請求項1に記載のワイヤハーネス。 - 前記緩衝部材は、前記電磁波吸収部材の外周を周方向全周にわたって包囲する筒状をなしている請求項1に記載のワイヤハーネス。
- 前記被覆部材の長さ方向の一端部が前記第1外装部材の内部空間に収容されており、前記被覆部材の長さ方向の他端部が前記第2外装部材の内部空間に収容されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。
- 前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定する固定部材を更に有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。
- 前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定する固定部材を更に有し、
前記被覆部材は、前記電線部材の長さ方向と交差する第1方向における第3端部と、前記第3端部と前記第1方向において反対側に設けられた第4端部とを有したシート状に形成されており、
前記被覆部材は、前記第3端部に前記第4端部を重ね合わせることにより、前記電線部材の外周を周方向全周にわたって包囲する筒状をなすように形成されており、
前記固定部材は、前記被覆部材の外周を周方向全周にわたって被覆している請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。 - 前記貫通孔の内周面は、前記電線部材の外周面に対向しており、
前記貫通孔の内周面は、第1部分と、前記第1部分と前記貫通孔の中心軸に対して点対称な位置に配置された第2部分とを有し、
前記固定部材は、前記電線部材が前記第1部分と接触するとともに前記第2部分と離隔するように、前記電磁波吸収部材を前記電線部材に固定している請求項5又は請求項6に記載のワイヤハーネス。 - 前記固定部材は、1本のテープ部材が巻き回されて構成されており、
前記固定部材は、
前記貫通孔から前記第2外装部材側に導出された前記電線部材の外周に前記テープ部材が巻き回された第1領域と、
前記第1領域から外方に引き出された前記テープ部材が、前記電磁波吸収部材の外周面に接着されるとともに、前記貫通孔から前記第1外装部材側に導出された前記電線部材まで延びるように形成された第2領域と、
前記貫通孔から前記第1外装部材側に導出された前記電線部材の外周に前記テープ部材が巻き回された第3領域と、
前記第3領域から外方に引き出された前記テープ部材が、前記電磁波吸収部材の外周面に接着されるとともに、前記第1領域まで延びるように形成された第4領域と、を有し、
前記第4領域における前記テープ部材は、前記第2領域における前記テープ部材と交差して延びるように形成されており、
前記テープ部材は、前記電磁波吸収部材の外周面のうち周方向の一部のみを覆うように形成されており、
前記第1部分は、前記貫通孔の中心軸が延びる中心軸方向と交差する方向において、前記第2部分よりも、前記テープ部材によって覆われた前記電磁波吸収部材の外周面に近い位置に配置された部分である請求項7に記載のワイヤハーネス。 - 前記電線部材の外周を包囲する編組部材を更に有し、
前記編組部材は、前記電磁波吸収部材の外周を包囲するように設けられており、
前記緩衝部材は、前記編組部材の外周を被覆するように設けられている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。 - 前記第1外装部材は、金属製のパイプであり、
前記編組部材の長さ方向の端部を、前記第1外装部材の外周面に電気的に接続した状態で固定する接続部材を更に有し、
前記緩衝部材は、前記接続部材を被覆するように設けられている請求項9に記載のワイヤハーネス。 - 防水の必要がある防水領域と防水の必要が無い非防水領域との間に設けられる車体パネルの装着孔に取り付けられるグロメットと、
前記電線部材の端部と接続されたコネクタとを更に有し、
前記コネクタは前記非防水領域に設けられるものであり、
前記グロメットのうち前記非防水領域に配置される部分と前記コネクタとの間に、前記第1外装部材の端部と前記電磁波吸収部材と前記第2外装部材と前記緩衝部材とが設けられる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。
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