(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5915250
(24)【登録日】2016年4月15日
(45)【発行日】2016年5月11日
(54)【発明の名称】ワイヤハーネスの配索構造および該配索構造の形成方法
(51)【国際特許分類】
B60R 16/02 20060101AFI20160422BHJP
H02G 3/22 20060101ALI20160422BHJP
H02G 3/38 20060101ALI20160422BHJP
H02G 3/04 20060101ALI20160422BHJP
H05K 9/00 20060101ALI20160422BHJP
【FI】
B60R16/02 623U
B60R16/02 620A
H02G3/22 280
H02G3/38 030
H02G3/04 062
H05K9/00 L
【請求項の数】5
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2012-38025(P2012-38025)
(22)【出願日】2012年2月23日
(65)【公開番号】特開2013-173407(P2013-173407A)
(43)【公開日】2013年9月5日
【審査請求日】2014年5月30日
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100072660
【弁理士】
【氏名又は名称】大和田 和美
(72)【発明者】
【氏名】志賀 弘章
(72)【発明者】
【氏名】奥山 実
【審査官】
加藤 信秀
(56)【参考文献】
【文献】
特開2005−218189(JP,A)
【文献】
実開平01−169783(JP,U)
【文献】
実開昭58−003721(JP,U)
【文献】
特開2010−143436(JP,A)
【文献】
特開2004−148850(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 16/02
H02G 3/04
H02G 3/22
H02G 3/38
H05K 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体の床下配索領域の両端から上向きに屈曲し、少なくともリア側では車体のフロアパネルに設けた貫通穴を通して床上へと引き出して連続的に配索するワイヤハーネスの配索構造であって、
前記ワイヤハーネスを挿通する金属パイプを設け、該金属パイプ内に仕切壁を設け、該仕切壁で区切った各中空部に前記ワイヤハーネスの電線をそれぞれ挿通し、かつ、前記仕切壁は金属パイプの曲げ加工時に起点となる屈曲点を有する形状としており、
前記フロアパネルの貫通穴を挿通させる位置で、上向きに屈曲された前記金属パイプは前記貫通穴を通して床上へと配管され、かつ、該貫通穴を挿通する部位で前記金属パイプにグロメットが外嵌固定されており、該グロメットに設けられているシールリップが床下側からフロアパネルの下面に押し当てられて止水されているワイヤハーネスの配索構造。
【請求項2】
複数本の電線群からなる前記ワイヤハーネスが1本の前記金属パイプに挿通され、該金属パイプはアルミニウム系金属製とされている請求項1に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項3】
前記グロメットの外面はアルミニウム系の金属ブラケットで覆われ、該金属ブラケットはフロアパネルにボルト止めされている請求項1または請求項2に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項4】
前記ワイヤハーネスは、電気自動車またはハイブリッド自動車のリア側床上から前記貫通穴を通して車外の前記床下配索領域に配索されていると共に、フロント側はエンジンルーム内に配索されており、
前記ワイヤハーネスはリア側床上でバッテリと接続されていると共に前記エンジンルーム内のインバータと接続され、または前記ワイヤハーネスはリア側床上でインバータと接続されると共に前記エンジンルーム内のモータと接続されている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のワイヤハーネスの配索構造の形成方法であって、
前記ワイヤハーネスを直管の前記金属パイプに通し、
ついで、前記金属パイプを内部のワイヤハーネスと共に上向きに曲げ加工し、
ついで、前記車体の貫通穴に通す前記金属パイプの上向き曲げ部の所要位置に防水グロメットを外嵌固定し、
前記金属パイプの中央部分を車体の床下に配索した後に前記防水グロメットを固定した上向き曲げ部を前記フロアパネルの貫通穴に通して前記グロメットのシールリップを貫通穴周縁に密着しているワイヤハーネスの配索構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はワイヤハーネスの配索構造および該配索構造の形成方法に関し、詳しくは、電気自動車またはハイブリッド自動車において床下配索する高圧電線を含むワイヤハーネスの配索構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車では、バッテリとインバータとの間やインバータとモータとの間などに配索されるワイヤハーネスには、ノイズ発生源となる高圧電線が含まれるためフロアパネル下方の床下に配索し、該床下配索領域で金属製のシールドパイプに挿通して配線し、該ワイヤハーネスの両側部を上向きに屈曲して床上へと配索する場合が多い。
【0003】
例えば、特開2004−224156号公報(特許文献1)では、
図9(A)(B)(C)に示すように、自動車のリア側に搭載されたインバータ101とエンジンルームに配置されたモータ102とを接続する3相の高圧ケーブルからなるワイヤハーネス100を床下配線し、該床下配線領域では各高圧ケーブルを一本づつ金属製の保護パイプ110に挿通している。
図9(C)に示すように、保護パイプ110は床下側で終端し、該終端部位にブラケット115を固定している。
前記保護パイプ110から引き出したワイヤハーネス100の各電線100Wをそれぞれフロアパネル120に設けた各貫通穴122に挿通し、ブラケット115をフロアパネル120の下面にボルト止めしている。
なお、保護パイプ110は床下領域に配管する水平方向で終端し、該保護パイプから引き出したワイヤハーネスの電線のみを上向きに屈曲してフロアパネルに設けた貫通穴に通している場合も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−224156号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記のように金属製の保護パイプ110を床下までとし、保護パイプ110から引き出したワイヤハーネス100の電線100Wを1本づつフロアパネル120の貫通穴122に下方から上向きに挿通させると、電線100Wは下向きに垂れ、貫通穴122への挿通作業性が悪くなる問題がある。かつ、床下位置で保護パイプからワイヤハーネスが引き出されていると、ワイヤハーネスに地面から飛び石が当たったり、路面干渉を受けて、ワイヤハーネスに損傷が発生する恐れがある。さらに、車両衝突等でフロアパネルに移動が生じると、フロアパネルの貫通穴122を挿通するワイヤハーネスが移動する貫通穴の内周縁と接触して損傷や切断される恐れがある。
また、
図9(C)に示すように、金属製の保護パイプ110の端末にブラケット115とシール状態で係止できる屈曲部115aを曲げ金属加工で設けることは容易ではなく、防水信頼性が低い問題がある。よって、保護パイプ110から引き出されたワイヤハーネス100の電線群中に浸水が発生しやすい問題がある。
【0006】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、床下配索するワイヤハーネスをフロアパネルの貫通穴に下方から挿通しやすくすると共に、ワイヤハーネスの保護機能を高め、かつ、ワイヤハーネスの電線群へ浸水が生じないようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明は、車体の床下配索領域の両端から上向きに屈曲し、少なくともリア側では車体のフロアパネルに設けた貫通穴を通して床上へと引き出して連続的に配索するワイヤハーネスの配索構造であって、
前記ワイヤハーネスを挿通する金属パイプを設け、該金属パイプ内に仕切壁を設け、該仕切壁で区切った各中空部に前記ワイヤハーネスの電線をそれぞれ挿通し、かつ、前記仕切壁は金属パイプの曲げ加工時に起点となる屈曲点を有する形状としており、
前記フロアパネルの貫通穴を挿通させる位置で
、上向きに屈曲
された前記金属パイプは前記貫通穴
を通して床上へと配管
され、かつ、該貫通穴を挿通する部位
で前記金属パイプにグロメット
が外嵌固定
されており、該グロメットに設け
られているシールリップ
が床下側からフロアパネルの下面に押し当て
られて止水
されているワイヤハーネスの配索構造を提供している。
【0008】
前記金属パイプは金属を押出成形で形成している。金属は軽量で、耐食性、加工性が優れる点でアルミニウム系金属が好適に用いられるが、ステンレス系や鉄系金属から形成し、外周面に樹脂コーティングしたり、防錆塗料を塗布してもよい。
前記ワイヤハーネスを構成する複数本の電線は1つの金属パイプに挿通することが好ましいが、特許文献1と同様に各電線をそれぞれ金属パイプに挿通し、複数本の金属パイプを結束してもよい。また、金属パイプは円形でもよいし、楕円形状や長円形状でもよい。
【0009】
本発明では、床上配索領域と床下配索領域が連続するワイヤハーネスを金属パイプに挿通し、該金属パイプは床下配索領域の水平配管部の両端を上向きに曲げ加工して上向き曲げ部を設け、リア側でフロアパネルに設けた貫通穴にワイヤハーネスを挿通した金属パイプを下方から上向きに挿通する際に、ワイヤハーネスの電線だけでなく、金属パイプと共に通すことにより剛性が高まり、垂れ下がるのを防止でき、貫通穴への挿通作業性を高めることができる。
かつ、前記貫通穴を貫通する部位の金属パイプにグロメットを取り付けているため、貫通穴からの浸水が防止でき、かつ、金属パイプ内にワイヤハーネスを通しているため、ワイヤハーネスの電線群中への浸水防止も図ることができる。
【0010】
複数本の電線群からなる前記ワイヤハーネスを1本の金属パイプに挿通し、該金属パイプはアルミニウム系金属製とすることが好ましい。
【0011】
前記グロメットの外面をアルミニウム系の金属ブラケットで覆い、該金属ブラケットを床パネルにボルト止めしていることが好ましい。
【0012】
前記
のように、金属パイプ内に仕切壁を設け、該仕切壁で区切った各中空部に前記ワイヤハーネスの電線をそれぞれ挿通し、かつ、前記仕切壁は金属パイプの曲げ加工時に起点となる屈曲点を有する形状としてい
る。
このように、金属パイプ内に仕切壁を設けるとシールド性能を高めることができる。また、金属パイプを曲げ加工する際に仕切壁の屈曲点が曲げ起点となり、スムーズに金属パイプを曲げ加工して、水平配管部から屈曲する貫通穴挿通部を形成することができる。
【0013】
電気自動車またはハイブリッド自動車においてリア側床上から前記フロアパネルの貫通穴を通して車外の前記床下配索領域に配索し、フロント側はエンジンルーム内に配索し、
前記ワイヤハーネスはリア側床上でバッテリと接続すると共に前記エンジンルーム内のインバータと接続し、または前記ワイヤハーネスはリア側床上でインバータと接続すると共に前記エンジンルーム内のモータと接続している。
なお、リア側床上から床下に配索し、自動車の長さ方向の中間位置で床上に配索する場合にも適用できる。
【0014】
また、本発明は、前記ワイヤハーネスの配索構造の形成方法を提供している。即ち、
前記ワイヤハーネスを直管の前記金属パイプに通し、
ついで、前記金属パイプを内部のワイヤハーネスと共に上向きに曲げ加工し、
ついで、前記金属パイプの上向き曲げ部の所要位置にグロメットを外嵌固定し、
前記中央部分を車体の床下に配索した後に上向き曲げ部を前記床パネルの貫通穴に通して、前記グロメットのシールリップを貫通穴の周縁に密着している。
【発明の効果】
【0015】
前述したように、本発明では、床上配索領域と床下配索領域とが連続するワイヤハーネスを連続した金属パイプに挿通し、該金属パイプを曲げ加工し、内部にワイヤハーネスを挿通した金属パイプをフロアパネルの貫通穴に通している。よって、貫通穴への挿通時に上向き状態を保持でき貫通作業性を高めることができる。また、衝突等でフロアパネルが移動しても貫通穴の周縁は金属パイプに衝突するだけでワイヤハーネスの電線群に直接接触しないため、電線の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の
参考実施形態を示す概略側面図である。
【
図2】
前記参考実施形態のワイヤハーネスの電線を挿通した金属パイプを示し、(A)は側面図、(B)は(A)のI−I線断面図である。
【
図4】
前記金属パイプに固定するグロメットの断面図である。
【
図5】フロアパネルの貫通穴に
前記金属パイプを貫通してグロメットをフロアパネルに固定する状態を示す断面図である。
【
図6】
本発明の実施形態の金属パイプの概略側面図である。
【
図7】(A)は
実施形態で用いる金属パイプの斜視図、(B)は
該金属パイプに電線を挿通した状態を示す正面図である。
【
図8】前記金属パイプに固定したグロメットをフロアパネルの貫通穴に装着している状態を示す断面図である。
【
図9】(A)(B)(C)は従来例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至
図5に
参考実施形態を示す。
該参考実施形態は使用する金属パイプを仕切り付きとしていない点が本発明の実施形態と相違する。
図1に示すように、ハイブリッド自動車のリア側床上に搭載するバッテリ1とフロント側床上のエンジンルームに搭載するインバータ2との間に3相の高圧電線W1、W2、W3からなるワイヤハーネス3を配索し、前記リア側床上とフロント側床上との間の中間領域はフロアパネル4より下方に床下配線をしている。該床下配索領域Z1の長さ方向の両端で上向きに曲げ、リア側の上向き配索領域Z2をリア側のフロアパネル4に設けた貫通穴5に挿通してリア側のフロアパネル上に配線する一方、フロント側の上向き配索領域Z3はエンジンルームへと配線している。
【0018】
前記床下配索領域Z1および、その両側の上向き配索領域Z2、Z3に連続して配索する前記ワイヤハーネス3を1本の連続した金属パイプ10に挿通している。該金属パイプ10は前記高圧電線W1〜W3から発生するノイズが外部へ拡散するのを防止するシールドパイプと床下に配索するワイヤハーネスを飛び石や路面接触から保護する保護パイプの役割を担っている。
【0019】
図2に示すように、金属パイプ10の床下配索領域Z1はリア側からフロント側へ延在すると共に略水平に配管する水平配管部10aとし、前記貫通穴5の略直下となる位置で水平配管部10aの一端を上向きに曲げ加工して貫通穴5を貫通する上向き曲げ部10bを設け、水平配管部10aの他端も上向きに曲げ加工して上向き曲げ部10cを設けている。
【0020】
該金属パイプ10の上向き曲げ部10bは床下からフロアパネルの貫通穴5を貫通して床上へ突出させるものである。該床上で、ワイヤハーネス3の電線が前記バッテリ1、インバータ2に接続される位置まで金属パイプ10を延在させて、ワイヤハーネス3の外装材を連続した1本の金属パイプ10とすることが好ましい。しかしながら、上向き曲げ部10bの先端側で更に曲げ加工すると、貫通穴5に下方より挿通しにくくなる。よって、曲げ加工することなく金属パイプ10の先端から引き出したワイヤハーネス3の電線端末にコネクタを接続し、該コネクタを前記バッテリ1、インバータ2に設けられたコネクタ嵌合部に嵌合できる位置に貫通穴5を設けることが好ましい。なお、金属パイプ10の先端から引き出したワイヤハーネス端末のコネクタをバッテリ1、インバータ2のコネクタ嵌合部に嵌合できない場合には、前記ワイヤハーネス3の電線群をシールド用の金属編組チューブまたは金属編組シートで被覆してコルゲートチューブで外装し、前記バッテリ1、インバータ2の設置位置まで配索することが好ましい。
【0021】
前記金属パイプ10は、軽量、加工の容易性、耐腐食性に優れている等か
らアルミニウム系金属を押し出し成形して形成している。金属パイプ10は真っすぐな直管状に成形し、所要長さに切断して用いている。この金属パイプ10に前記3本の高圧電線からなるワイヤハーネス3を挿通し、金属パイプ10の長さ方向の両端からワイヤハーネス3を所要寸法引き出している。
【0022】
金属パイプ10にワイヤハーネス3を挿通した後に、金属パイプ10の両側に曲げ加工を施して水平配管部10aの両側に上向き曲げ部10b、10cを設けている。
かつ、
図3に示すように、貫通穴5に貫通する上向き曲げ部10b、10cの先端開口10b−h、10c−hに嵌合するゴム栓13を取り付けている。該ゴム栓13に設けた3つの貫通穴13hに電線W1〜W3をそれぞれ挿通し、該ゴム栓13を金属パイプ10の外周面に粘着テープTで固着している。これにより、金属パイプ10の上向き曲げ部10b、10cより引き出されたワイヤハーネス3の電線群を金属パイプ10の先端に位置決め保持している。
【0023】
また、
図2(B)に示すように、金属パイプ10の外周面に防錆塗料11を塗布し、特に床下配索領域Z1で雨水等により腐食が生じるのを確実に防止している。該防錆塗料11は金属パイプ内に挿通するワイヤハーネス3が高圧電線W1〜W3からなるため、高圧電線表示色としている。
【0024】
前記貫通穴5を貫通させる上向き曲げ部10bに、
図4に示すようにグロメット15を外嵌している。該グロメット15はエラストマーで成形した筒体であり、その中空部に金属パイプ10を密着して貫通させている。該グロメット15は小径筒部15aと、該小径筒部15aに連続する大径筒部15bを備え、該大径筒部15bの先端面にシールリップ15cを環状に設け、該シールリップ15cをフロアパネル4の貫通穴5の外周位置に車外から押し当てるようにしている。
【0025】
また、前記グロメット15の小径筒部15aおよび大径筒部15bの外面を覆うアルミニウム系金属からなる金属ブラケット16を設けている。また、大径筒部15bを外嵌する大径筒部16bの先端からフランジ部16cを突設し、該フランジ部16cにボルト穴16dを設けている。
図5に示すように、該フランジ部16cをフロアパネル4の車外面に押し当て、グロメット15をボルト18でフロアパネル4に締結固定するものとしている。
【0026】
前記金属パイプ10で略全長を外装したワイヤハーネス3を自動車に組みつける工程では、自動車のフロアパネル4の底面側に、金属パイプ10の水平配管部10aを配置し、両側の上向き曲げ部10b、10cを上向きに保持する。
【0027】
一方の上向き曲げ部10bをリア側の貫通穴5に下方から上向きに通し、金属ブラケット16のフランジ部16cをフロアパネル4の下面に押し当て、ボルト18を締結する。
ついで、他方の上向き曲げ部10cをフロント側のエンジンルーム内へと配管する。
【0028】
前記金属パイプ10の上向き曲げ部10bを貫通穴5に下方から上向きに挿通する作業時、金属パイプ10内にワイヤハーネス3を挿通しているために、上向きに保持でき、ワイヤハーネス3が垂れ下がることはない。このように、真っすぐな上向き状態を保持して貫通穴5に挿通することができ、作業性を高めることができる。
また、グロメット15のシールリップ15cを貫通穴5の外周縁に押し当てるため、金属パイプ10と貫通穴5の間からの浸水を防止できる。特に、該貫通穴5を貫通する部位でワイヤハーネス3を金属パイプ10に通しているため、ワイヤハーネスの電線群中に浸水が生じるのを確実に防止できる。
さらに、自動車が衝突してフロアパネル4が移動する場合、貫通穴5の周縁は金属パイプ10に衝突するだけで、ワイヤハーネス3の電線に直接接触しないため、ワイヤハーネスに損傷が発生するのを防止できる。
【0029】
図6乃至
図8に
本発明の実施形態を示す。
本実施形態では金属パイプを仕切り付きの金属パイプ20としている点が
前記参考実施形態と相違し、水平配管部20aの両側に曲げ加工して上向き曲げ部20b、20cを設けている等、
前記参考実施形態と同様な構成は説明を省略する。
【0030】
金属パイプ20は
参考実施形態と同様にアルミニウム系金属を押し出し成形して設けている。該金属パイプ20は、パイプ本体となる円筒状の周壁21と、該周壁21の軸線方向に連続すると共に周壁内面から突出する4枚の仕切壁22とから構成している。前記4枚の仕切壁22は、パイプ中心から断面放射状に形成し、分割した4つの収容室23を設けている。該収容室23のうち、3つの収容室23には高圧電線W1、W2、W3を各1本づつ挿通し、残りの1つの収容室23内には低圧バッテリー用の低圧電線W4を挿通している。
このように、高圧電線W1〜W3をそれぞれ収容室23に隔離して挿通することによりノイズが外部に発散するのを低減し、かつ、低圧電線W4を収容室23に挿通することで高圧電線W1〜W3からのノイズを遮断できるようにしている。
【0031】
前記各仕切壁22は径方向の中間位置にパイプ軸線方向に連続する1つの屈曲部22pを設けている。仕切壁22の半径方向の中間位置に屈曲部22pを設けることで、仕切壁22は径方向に撓み易くなる。よって、金属パイプ20を曲げ加工して水平配管部20aの両側に上向き曲げ部20b、20cを設ける際に、曲げ起点となり、円環状の周壁21がスムーズに曲げられるようにするものである。かつ、水平配管部20aにおいても、配索領域の形状等に応じて前記水平方向に曲げ加工を施す必要がある場合にも、比較的容易に金属パイプ20を曲げることができる。
【0032】
かつ、
図7(A)に示すように、金属パイプ20の両端開口では周壁21より仕切壁22を突出させ、挿通した電線W1〜W4を仕切壁22に締結バンドで締結して、金属パイプ10にワイヤハーネス3を位置決め固定している。
【0033】
図8に示すように、フロアパネルの貫通穴を通す金属パイプ20の上向き曲げ部20bに外嵌固定するグロメット30はエラストマーからなるグロメット本体31と樹脂成形品からなる樹脂インナー32の2体物グロメットとしている。グロメット本体31に金属パイプ20を密着して挿通する小径筒部31aを設け、該小径筒部31aに連続する大径筒部31bの先端外周にフロアパネル4の車外面に押し当てるシールリップ31cを設けている。該グロメット本体31の大径筒部31b内に筒状の樹脂インナー32を内嵌係止し、該樹脂インナー32の中空部に金属パイプ20を挿通し、該樹脂インナー32の先端外周に設けた係止爪32rを貫通穴5より突出したバーリング5aの先端に係止している。
該グロメット30を金属パイプ20に外嵌固定しているため、金属パイプ20をフロアパネル4の貫通穴5に下方から上向きに略ワンタッチで挿通固定することができる。
【0034】
また、金属パイプ20に仕切壁22を設け、仕切壁22により電線を仕切っているため、シールド性能を高めることができる。かつ、パイプ内で電線が互いに干渉しながらパイプ径方向に移動したり傾いたりすることが防止され、電線の損傷を防ぐことができる。
【0035】
本発明は前
記実施形態に限定されず、金属パイプは水平方向を長軸、垂直方向を短軸とした楕円形状または長円形状としてもよい。
また、楕円形状、長円形状の金属パイプ内
に設け
る仕切壁は放射状とせずに櫛歯状に設けてもよい。
さらに、金属パイプは水平配管部の両側に上向き傾斜部を設け、該上向き傾斜部に上向き垂直部を設けてもよい。
【符号の説明】
【0036】
1 バッテリ
2 インバータ
4 フロアパネル
5 貫通穴
10 金属パイプ
10a 水平配管部
10b、10c 上向き曲げ部
15 グロメット
16 金属ブラケット