特許 6248899 ワイヤハーネスのシール構造

(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】6248899

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】ワイヤハーネスのシール構造

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/04 20060101AFI20171211BHJP

   H01R 13/52 20060101ALI20171211BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20171211BHJP

   H01B 7/18 20060101ALI20171211BHJP

   H01B 7/282 20060101ALI20171211BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   H02G3/04 037

   H02G3/04 068

   H02G3/04 081

   H01R13/52 301E

   H01B7/00 301

   H01B7/18 D

   H01B7/282

   B60R16/02 620A

   B60R16/02 622

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-225329(P2014-225329)

(22)【出願日】2014年11月5日

(65)【公開番号】特開2016-92979(P2016-92979A)

(43)【公開日】2016年5月23日

【審査請求日】2016年10月31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】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 貴政

【審査官】 松尾 俊介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０２６８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７３４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９３９０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｇ ３／０４

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０１Ｂ ７／１８

Ｈ０１Ｂ ７／２８２

Ｈ０１Ｒ １３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部にワイヤハーネスを構成する導電線が挿通されるシールドパイプと、
前記シールドパイプの端部に接続されて前記シールドパイプから外部に引き出された前記導電線が挿通される筒状の可撓性シールド部材と、
前記可撓性シールド部材を長さ方向に沿って包囲する保護部材と、
前記可撓性シールド部材を包囲しつつ前記シールドパイプと前記保護部材との間に架設されるシール用のグロメットと、
前記シールドパイプの内部に水密状態で嵌合され前記導電線を水密状態で挿通可能な電線挿通孔が前記シールドパイプの軸方向に沿って貫通して形成される弾性材よりなるシール部材とを備え、
前記シール部材の外周面には前記電線挿通孔へ向けて形成されて前記導電線を径方向に沿って前記電線挿通孔へ導入可能な電線挿通路が全長に亘って形成されるとともに、前記電線挿通路は前記導電線が導入されるときには拡開方向に弾性変形し、前記導電線が前記電線挿通孔へ導入されて前記シール部材が前記シールドパイプ内に嵌合された状態では、前記シール部材における少なくとも保護部材側の端部が閉じて水密状態に保持され、
前記シール部材の軸方向における一端の周縁には、径方向外方へ張り出した形態であり、前記シール部材が前記シールドパイプの端部に嵌め入れられたときに前記シールドパイプの端縁に当接するフランジ縁が形成され、
前記シール部材の外周は、前記フランジ縁とは反対方向に向かって先細りとなるテーパ状に形成されていることを特徴とするワイヤハーネスのシール構造。

【請求項2】

前記電線挿通路は、前記シール部材の軸方向に関して略波形状に迂回して形成されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤハーネスのシール構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤハーネスのシール構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイブリッド車両あるいは電気自動車においては、バッテリとインバータとの間には複数の電線よりなるワイヤハーネスを金属製のシールドパイプ内に挿通して配索することがある。そのようなワイヤハーネスの一例として、下記特許文献１を挙げることができる。

【0003】

上記のワイヤハーネスでは、シールドパイプは車両の床下に沿って配されている。一方、電線のうちシールドパイプから導出された部分、つまりバッテリやインバータに向けての配索領域においては、電線は可撓性を有する金属編組部内に挿通されて自由に配索ができるようになっている。また、従来では、防水等の目的で金属編組部はコルゲートチューブ内に挿通され、さらにシールドパイプとコルゲートチューブとの間は防水性を有するグロメットによって連結されるようになっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−３１１６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記の構造では、万一、コルゲートチューブが損傷して破れ等を生じると、ここから進入した水がシールドパイプの内部に至ってしまい、パイプ内に錆を発生させる、という懸念があった。この対策として、シールドパイプ内にワイヤハーネスをシール状態で挿通させるゴム栓を設けることが考えられる。このようなゴム栓には軸方向に沿って電線挿通孔が形成されている。しかし、このようなゴム栓をシールドパイプ内に設けるにしても、ワイヤハーネスを構成する導電線を電線挿通孔へ軸方向に沿って挿通させるのは煩わしい作業であり、作業効率の観点からは決して好ましいものではない。

【0006】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シールドパイプに対するシール性を保持することができ、しかもシール部材に対する導電線の挿通作業を容易に行うことができるワイヤハーネスのシール構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のワイヤハーネスのシール構造は、内部にワイヤハーネスを構成する導電線が挿通されるシールドパイプと、シールドパイプの端部に接続されてシールドパイプから外部に引き出された導電線が挿通される筒状の可撓性シールド部材と、可撓性シールド部材を長さ方向に沿って包囲する保護部材と、可撓性シールド部材を包囲しつつシールドパイプと保護部材との間に架設されるシール用のグロメットと、シールドパイプの内部に水密状態で嵌合され導電線を水密状態で挿通可能な電線挿通孔がシールドパイプの軸方向に沿って貫通して形成される弾性材よりなるシール部材とを備え、シール部材の外周面には電線挿通孔へ向けて形成されて導電線を電線挿通孔へ径方向に沿って導入可能な電線挿通路が全長に亘って形成されるとともに、電線挿通路は導電線が導入されるときには拡開方向に弾性変形し、導電線が前記電線挿通孔へ導入されてシール部材がシールドパイプ内に嵌合された状態では、シール部材における少なくとも保護部材側の端部が閉じて水密状態に保持され、前記シール部材の軸方向における一端の周縁には、径方向外方へ張り出した形態であり、前記シール部材が前記シールドパイプの端部に嵌め入れられたときに前記シールドパイプの端縁に当接するフランジ縁が形成され、前記シール部材の外周は、前記フランジ縁とは反対方向に向かって先細りとなるテーパ状に形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、仮に保護部材が損傷して可撓性シールド部材内に水が進入することがあっても、シール部材によってシールドパイプ内への水の進入が阻止される。また、導電線は電線挿通路に沿って、つまり導電線を電線挿通孔に対して径方向から電線挿通孔へと導入することができる。したがって、電線挿通孔に対して導電線を軸方向から挿通させる作業に比較して、作業を容易かつ円滑に行うことができる。また、このような電線挿通路を形成しても、電線挿通路はシール部材をシールドパイプ内に嵌合した状態では、少なくとも保護部材側の端面が閉じられて水密状態に保持されるため、シール性を損なうことはない。
また、シール部材がシールドパイプに取り付けられた状態でフランジ縁がシールドパイプの端縁を覆った状態となる。したがって、シールドパイプの端面がエッジとなっていたとしても、導電線がシールドパイプの端縁によって傷付けられてしまうことがない。つまり、シール部材は導電線を損傷から保護するための電線保護部材を兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ハイブリッド車両においてバッテリとインバータとがワイヤハーネスを介して接続されている状況の概要を示す側面図

【図2】シールドパイプと編組部との接続部分を示す側断面図

【図3】図２におけるＡ−Ａ線断面図

【図4】シール部材の側面図

【図5】実施例２に係るシール部材の電線挿通路部分を拡大して示す側面図

【図6】実施例３に係るシール部材の電線挿通路部分を拡大して示す側面図

【図7】実施例４に係るシールドパイプと編組部との接続部分を示す側断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明における好ましい実施の形態を説明する。
本発明のワイヤハーネスのシール構造において、前記電線挿通路は、前記シール部材の軸方向に関して略波形状に迂回して形成されるようにしてもよい。
このような構成によれば、電線挿通路を直線で形成する場合に比べて全長を長くとることができる。つまり、電線挿通路にラビリンス機能を発揮させることができるため、シール部材の防水機能を向上させることができる。

【0011】

次に、本発明のワイヤハーネスを具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。
＜実施例１＞
本実施例１のワイヤハーネスのシール構造はハイブリッド車に適用されたものである。ワイヤハーネスは車両のリヤ側に搭載されたバッテリ１とエンジンルーム内に設けられたインバータ２との間を接続している。本実施例の場合、図２に示すように、ワイヤハーネスＷＨは可撓性を有する３本の導電線Ｌによって構成されている。

【0012】

ワイヤハーネスＷＨの途中は車両の床下に配されたシールドパイプ３内に一括して挿通されている。シールドパイプ３はアルミニウムあるいはアルミニウム合金製であり、断面円形状の長尺パイプによって構成されている。シールドパイプ３は曲げ加工されて所定の配管経路に沿って配されている。シールドパイプ３は、概ね、車両の略前後方向に沿いつつ水平に延出している。シールドパイプ３の前端側は上方へ屈曲してエンジンルーム内に導入され、後端側は車室のリヤ側に導入されている。

【0013】

ワイヤハーネスＷＨはシールドパイプ３の長手方向の両端部からそれぞれ外部へ導出されている。ワイヤハーネスＷＨのうちシールドパイプ３から外部に導出された部分は、編組部４（可撓性シールド部材）内に挿通されている。編組部４は多数本の導電性を有する金属素線を筒状に編成したものであり、全体として良好な可撓性を有している。両編組部４のシールドパイプ３側の端部はシールドパイプ３の端部外周面に被せ付けられ、金属製のかしめリング５にて締め付け固定されることにより、シールドパイプ３と編組部４との接続がなされている。図３に示すように、かしめリング５は、円環状の本体部５Ａと、本体部５Ａから径方向外方へ突出したかしめ操作部５Ｂとからなっている。かしめ操作部５Ｂはかしめ前は本体部５Ａから径方向外方へほぼ等幅で起立し、その付け根部分を接近させるように変形させることで、本体部５Ａを縮径させて編組部４をシールドパイプ３に締め付け固定することができる。

【0014】

また、編組部４の外周側には保護部材としてのコルゲートチューブ６が通されている。図２に示すように、コルゲートチューブ６の端部はシールドパイプ３の端部から長さ方向へ所定間隔だけ離間して位置している。コルゲートチューブ６は合成樹脂製であり、全周に亘って切れ目のないチューブ状に形成されている。コルゲートチューブ６は長さ方向に山部と谷部とを交互に繰り返す蛇腹状に形成され、良好な可撓性を有している。

【0015】

図２に示すように、コルゲートチューブ６とシールドパイプ３との間にはシール用のグロメット７が橋渡されている。グロメット７はゴム材によって形成され、両端部は共に円筒状の筒部８が形成されており、両筒部８の間は前記したかしめリング５のかしめ操作部５Ｂとの干渉を避けるために、内部空間が拡張されて収容部９が形成されている。グロメット７における一方の筒部８（図２における左側の筒部）はシールドパイプ３の端部の外周面に、他方の筒部８（同図における右側の筒部）はコルゲートチューブ６の端部の外周面にそれぞれ嵌め入れられている。一方の筒部８の内周面には全周に亘って複数のシールリップ１０が突出形成され、本実施例においては、シールリップ１０は一方の筒部８の先端の位置と、それより奥方に３箇所、計４条が形成されている。他方の筒部８の内周面には全周に亘って複数のシール縁１１が突出形成され、本実施例では他方の筒部８の先端の位置と、それより奥方に３箇所、計４条が形成されている。各シール縁１１はコルゲートチューブ６の谷部のピッチに合わせて形成されて、対応する谷部に入り込むことができる。

【0016】

グロメット７における両筒部８の外周面には共に結束バンド１２が配されている。結束バンド１２は公知の樹脂製のものであるため、詳細な説明は省略する。結束バンド１２に対する締め付けを行うことで、グロメット７とシールドパイプ３あるいはコルゲートチューブ６とを接続することができる。また、このときには結束バンド１２の締め付け力がシールリップ１０あるいはシール縁１１に作用してシールドパイプ３あるいはコルゲートチューブ６に弾接させるようにしているため、シール状態が強化されている。

【0017】

図２に示すように、ワイヤハーネスＷＨの途中には、ゴム製のシール部材１４が取り付けられており、シールドパイプ３の両端部に嵌め入れられている。シール部材１４の軸方向の一端の周縁には、径方向外方へ張り出すようにしてフランジ縁１５が形成されている。シール部材１４がシールドパイプ３の端部に嵌め入れられたときには、フランジ縁１５がシールドパイプ３の端縁に当接しつつこれを覆い隠すようになっている。このことにより、シールドパイプ３の両端縁が鋭利なエッジとなっていたとしても、導電線Ｌの被覆が傷付けられてしまうのを未然に回避することができる。

【0018】

図２、図４に示すように、シール部材１４はフランジ縁１５が形成されているのと反対側へ向けて先細りとなるテーパ状に形成されており、シール部材１４がシールドパイプ３への押し嵌め作業を円滑になされるようにしてある。なお、シール部材１４が自然状態にあるときに、シール部材１４のうちフランジ縁１５を除く部分の最大径は、シールドパイプ３の内径より大き目に形成され、したがって、シール部材１４はシールドパイプ３内に圧入状態で押し嵌められて、シール部材１４の外周面はシールドパイプ３の内周面に水密状態で密着しうる。なお、上記した「自然状態」とは、シール部材１４がシールドパイプ３の内部に押し嵌められていない、つまり外力を受けていない状態を言う。

【0019】

また、図３、図４に示すように、シール部材１４には各導電線Ｌに対応して３つの電線挿通孔１６が設けられている。各電線挿通孔１６はシール部材１４の軸方向に沿って貫通して形成され、図３に示す断面視において各電線挿通孔１６はシール部材１４と同心円状に配列されている。各電線挿通孔１６は導電線Ｌを挿通可能な穴径に形成されるとともに、詳細には図示しないが、内周にはシール用のリップが形成されている。シール用のリップは電線挿通孔１６の全周に沿いつつ径方向内方へ突出して形成され、電線挿通孔１６の軸方向へ適当間隔をおいて複数個所に配されている。

【0020】

図３に示すように、シール部材１４には各電線挿通孔１６へ向けて導電線Ｌを径方向から導入するための電線挿通路１７が３本形成されている。各電線挿通路１７はシール部材１４の外周面から径方向に沿いつつ電線挿通路１７の中心に向けて切り込まれる結果、図３に示すように、各電線挿通路１７はシール部材１４の中心に対して放射状に延びている。また、図４に示すように、本実施例の各電線挿通路１７はシール部材１４の全長に亘って軸方向に沿って直線状に形成されている。各電線挿通路１７は自然状態ではほぼ閉じ状態にあって拡開方向への弾性変形が可能であるが、シール部材１４がシールドパイプ３内に押し嵌められて全体が縮径された状態では各電線挿通路１７は水密状態で閉じられるようになっている（図２、図３状態）。

【0021】

なお、図２に示すように、各導電線Ｌがシール部材１４から編組部４内に突出する部分は束ねられ、所定長さ範囲に亘ってテープ巻き１８がなされている。これにより、編組部４側でワイヤハーネスＷＨが屈曲して配索されても、屈曲の影響がシール部材１４に及びにくくなっている。

【0022】

次に、上記のように構成された本実施例の作用効果を説明する。まず、ワイヤハーネスＷＨに対するシール構造を形成する作業の一例を説明する。ワイヤハーネスＷＨをシールドパイプ３内に挿通した後、シール部材１４の取り付け作業を行う。その場合、各電線挿通路１７を全長に亘って押し広げつつ導電線Ｌを径方向から差し込み、対応する電線挿通孔１６へそれぞれ押し込む。これによって、各導電線Ｌは電線挿通孔１６内に挿通される。この状態でシール部材１４をシールドパイプ３の端部に適合させ、フランジ縁１５がシールドパイプ３の端縁に当接するまて押し嵌める。こうすることで、シール部材１４の外周面はシールドパイプ３の内周面に密着するとともに、電線挿通路１７は水密状態で閉じられる。

【0023】

次に、予めコルゲートチューブ６を編組部の外周側に挿通させ、編組部４の端部をコルゲートチューブ６の端部から突出させておく。その一方で、グロメット７をシールドパイプ３側あるいはコルゲートチューブ６側に差し込んで後方に待機させておく。その状態で、編組部４の端部をシールドパイプ３に対してかしめリングによってかしめ付ける。その後、かしめリング５が収容部９内に収容されるようにして、グロメット７をずらし、一方の筒部がシールドパイプ３に嵌め入れられ、他方の筒部がコルゲートチューブ６に嵌め入れられるようにする。そして、グロメット７の一方の筒部を結束バンドにて締め付け、他方の筒部をコルゲートチューブ６に対してテープ巻き１３することによって、グロメット７はシールドパイプ３とコルゲートチューブ６との接続部分をシール状態で架設されて作業が完了する。

【0024】

上記のように構成された本実施例によれば、仮に、コルゲートチューブ６が損傷して内部に水が浸入することがあっても、シール部材１４によってシールドパイプ３の内周面との間の経路、各導電線Ｌと電線挿通孔１６との間の経路及び各電線挿通路１７の経路のいずれもが水密状態に保持されているため、水はシール部材１４を越えてシールドパイプ３内に進入することはできない。したがって、シールドパイプ３内に水が溜まって錆を生じさせてしまう事態を確実に回避することができる。

【0025】

また、各導電線Ｌはシール部材１４に対して電線挿通路１７を介して径方向から差し込むことができるため、軸方向から挿通させる作業に比べて簡単かつ円滑に作業を行うことができる。

【0026】

加えて、本実施例ではシール部材１４をシールドパイプ３の端部に配したことで、シールドパイプ３の端部開口において、各導電線Ｌをほぼ中心部近くに位置させることができ、しかもフランジ縁１５を形成してシールドパイプ３の端縁を覆い隠すようにしたため、導電線Ｌがシールドパイプ３の端縁（シャープエッジとなっていることがある）にて傷付けられてしまう事態を確実に回避することができる。また、従来であれば、シールドパイプ３の端縁を覆うための電線保護部材をシールドパイプ３に取り付けておく必要があったが、本実施例ではシール部材１４がその機能を担うため、シール部材１４を追加しても、従来比で部品点数が増加することもない。

【0027】

＜実施例２＞
図５は本発明の実施例２に係るシール部材１４Ａを示している。実施例１では、シール部材１４における電線挿通路１７は軸方向に沿って直線状に切り込まれた形態であったが、本実施例２の各電線挿通路１７Ａは対応する電線挿通孔１６に至るまで軸方向に沿って波形状に切り込まれる形態としたものである。

【0028】

このように形成されたシール部材１４Ａによれば、シール部材１４Ａの先端側の端面から奥方の端面に至るまでの各電線挿通路１７Ａの経路長を長くとれ、また電線挿通路１７Ａの対向面同士の接触面積もより増大するため、シールドパイプ３内への水の侵入をより確実に防止することができる。
他の構成は実施例１と同様であり、もって同様の作用効果を発揮することができる。

【0029】

＜実施例３＞
図６は本発明の実施例３に係るシール部材１４Ｂを示している。実施例２では、電線挿通路１７Ａが軸方向への全経路に亘って曲線によって構成される波形状の形態のものを示したが、本実施例３では電線挿通路１７Ｂが軸方向への全経路に亘って直線によって構成される波形状の形態にて形成されている。
このように形成された実施例３においても、実施例２と同様の作用効果を発揮することができる。

【0030】

＜実施例４＞
図７は本発明の実施例４に係るシール構造を示している。実施例１では、各導電線Ｌがシール部材１４を通過して編組部４内に突出した部分においてテープ巻き１８をしたが、本実施例４では、これに代えて、あるいはこれと共に、例えば発泡ウレタン樹脂等のシール材２０を形成するようにしたものである。このシール材２０は、コルゲートチューブ６に注入孔（図示しない）を形成し、そこからノズルを通し、さらには編組部４の網目を通して内部に発泡ウレタン樹脂剤を充填することによって形成可能である。

【0031】

このように形成された実施例４においては、より一層シール性を高めることができる。
なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図面中に共通の符号を付すことで重複した説明は省略する。

【0032】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、シールドパイプ３を金属製としたが、合成樹脂を主体として構成し、例えば金属箔よりなるシールド層を内部にインサートしてシールド機能を発揮するようにしたものであってもよい。
このような構成であれば、シールドパイプ３の端部を締め付けてやれば、適度にパイプ径を縮小させることができる。すなわち、本実施例１のように、シール部材１４の端部寄りの部位をかしめリング５にて締め付ける構成においては、シール部材１４を縮小変形させて、電線挿通路１７の密着度を高めることができ、シール性の向上により一層寄与することができる。
（２）上記実施例では、シール部材１４をシールドパイプ３の端部に配したが、端部から奥方へ入り込んだ位置に配置してもよい。

【0033】

（３）上記実施例では、保護部材として蛇腹状のコルゲートチューブ６を示したが、可撓性を有するものであればよく、凹凸のない通常のチューブ状形態のものでもよい。
（４）上記実施例では、可撓性シールド部材として編組線を利用したが、これに代えて例えばアルミニウム製のシート材を筒状に曲げて形成したものであってもよい。

【符号の説明】

【0034】

３…シールドパイプ
４…編組部
６…コルゲートチューブ（保護部材）
７…グロメット７
１４、１４Ａ、１４Ｂ…シール部材
１５…フランジ縁
１６…電線挿通孔
１７、１７Ａ、１７Ｂ…電線挿通路
ＷＨ…ワイヤハーネス
Ｌ…導電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】