特許 6757498 ワイヤハーネスの配索構造

(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】6757498

(24)【登録日】2020年9月2日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】ワイヤハーネスの配索構造

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/04 20060101AFI20200910BHJP

   H02G 3/32 20060101ALI20200910BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   H02G3/04 062

   H02G3/32

   B60R16/02 623U

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-22821(P2017-22821)

(22)【出願日】2017年2月10日

(65)【公開番号】特開2018-129971(P2018-129971A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019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】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】杉野 秀寿

【審査官】 鈴木 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１０３４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１９７９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４３３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０９９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／００２１８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０８０３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６６２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４０１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２５０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５８１３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／００−１７／０２

Ｈ０１Ｂ ７／００−７／０２

７／３８−７／４０

Ｈ０２Ｇ ３／００−３／０４

３／２２−３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランプで支持される樹脂製の管材に挿通されるワイヤハーネスの配索構造であって、
前記管材は、軸方向に延びる直管部を備え、
前記ワイヤハーネスにおける前記直管部に挿通される部分には、配索形状を保持することが可能な形状保持導体が含まれ、
前記管材は、前記直管部の軸方向両端部に連設される曲げ変形可能な曲管部を備え、
前記ワイヤハーネスにおける前記曲管部に挿通される部分には、前記形状保持導体に電気的に接続される曲げ変形可能な柔軟性導体が含まれ、
前記形状保持導体と前記柔軟性導体との接続部分は、前記直管部の内部に配置され、
前記管材が前記クランプで支持される支持位置は、前記直管部の軸方向両端部寄りで、且つ前記曲管部と隣接する位置に設定され、
前記支持位置が軸方向において前記接続部分と重なる位置に設定されているワイヤハーネスの配索構造。

【請求項2】

前記曲管部は蛇腹管として構成され、前記直管部は軸方向に同一径で延びる形態とされ、前記曲管部と前記直管部がブロー成形により一体化されている請求項１に記載のワイヤハーネスの配索構造。

【請求項3】

前記クランプは、前記直管部を嵌め込む管保持部と、車体に係止される車体係止部と、を有し、前記管保持部と前記車体係止部の並び方向は、前記接続部分の重合面方向と同一である請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの配索構造。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示のワイヤハーネスの配索構造は、車両に配索されるワイヤハーネスを保護する外装保護材としてのパイプを備えている。パイプは、樹脂製であって、ワイヤハーネスを包囲する直管部と蛇腹管部とを連続的に備えた一体成型品として構成される。ワイヤハーネスは高圧ケーブルであり、パイプは高圧系であることを示すオレンジ色に配色されている。特許文献１の場合、高圧ケーブルがパイプに挿通された後、蛇腹管部が車両レイアウトに応じて曲げられて組み付けられる。

【0003】

また、特許文献２に開示のワイヤハーネスの配索構造は、同じく車両に配索される高圧同軸複合導電路を保護する外装部材を備えている。外装部材は、樹脂製の管体であって、曲げ管部と非曲げ管部とを有している。非曲げ管部は、断面円形の非曲げ管部本体と、非曲げ管部本体の外面から突出するリブ状の剛性付加部とを有する。剛性付加部は、剛性の付加部分として非曲げ管部本体に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１４３３２６号公報

【特許文献2】特開２０１４−４２４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の場合、パイプがクランプで支持されて車体に取り付けられた状態において、直管部に高圧ケーブルの重さや振れによる大きな荷重がかかり、直管部の軸方向中間部が垂れ下がるように経年変化するおそれがある。その点、特許文献２によれば、剛性付加部によって非曲げ管部本体が曲げ変形されるのを抑えることができる。しかし、剛性付加部が追加される分、配索スペースがとられ、配索構造が大型になってしまうという問題がある。また、剛性付加部は樹脂製であるため、経時的な材料劣化によって剛性が低下することも懸念される。

【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、配索構造の大型化を招くことなく、樹脂製の管材が経時的に変形されるのを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、クランプで支持される樹脂製の管材に挿通されるワイヤハーネスの配索構造であって、前記管材は、軸方向に延びる直管部を備え、前記ワイヤハーネスにおける前記直管部に挿通される部分には、配索形状を保持することが可能な形状保持導体が含まれているところに特徴を有する。

【発明の効果】

【0008】

樹脂製の管材がクランプで支持された状態で、管材の軸方向中間部がワイヤハーネスの重さなどに起因して垂れ下がるように経年変化するおそれがあるものの、本発明の場合、ワイヤハーネスにおける直管部に挿通される部分に形状保持導体が含まれているため、直管部に大きな荷重がかかるのを防止することができる。その結果、樹脂製の管材が経時的に変形されるのを防止することができる。また、直管部の外周に付加的な構造を設ける必要がないから、配索構造が大型になるのを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例１に係るワイヤハーネスの配索構造の斜視図である。

【図2】同じく、正面図である。

【図3】同じく、底面図である。

【図4】図２のＸ−Ｘ線断面図である。

【図5】図２のＹ−Ｙ線断面図である。

【図6】図３のＺ−Ｚ線断面図である。

【図7】ワイヤハーネスが車両に組み付けられた状態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記管材は、前記直管部の軸方向両端部に連設される曲げ変形可能な曲管部を備え、前記ワイヤハーネスにおける前記曲管部に挿通される部分には、前記形状保持導体に電気的に接続される曲げ変形可能な柔軟性導体が含まれているとよい。これによれば、曲管部を配索経路に沿って容易に曲げることができるため、車体などの被取付体への組み付け作業を円滑に行うことができる。

【0011】

前記形状保持導体と前記柔軟性導体との接続部分は、前記直管部の内部に配置されるとよい。これによれば、経路配索時に接続部分に曲げ応力が作用するのを防止することができ、接続部分の接続信頼性を向上させることができる。

【0012】

前記管材が前記クランプで支持される支持位置は、前記直管部の軸方向両端部寄りの位置に設定されているとよい。これによれば、管材がクランプに安定して支持される。

【0013】

前記支持位置が軸方向において前記接続部分と重なる位置に設定されているとよい。これによれば、仮に、車体などの被組付体が振動しても、接続部分における振れ幅を小さく抑えることができ、接続部分に振動の影響が及びにくい。その結果、接続部分の接続信頼性をより向上させることができる。

【0014】

＜実施例１＞
以下、実施例１を図面に基づいて説明する。本実施例１は、図７に示すように、ハイブリッド自動車などの車両の後部車室９１内に設置された高圧バッテリなどの機器９２と前部エンジンルーム９３内に設置されたインバータなどの機器９４とを接続する高圧のワイヤハーネス１０の配索構造を例示するものである。ワイヤハーネス１０は、外装部材としての管材３０に挿通され、管材３０により保護された状態で車両の後部から前部へと三次元的に配索される。

【0015】

ワイヤハーネス１０の軸方向（配索方向、車体前後方向）中間部は、車体９０の床下に沿って配索され、一定の形状を保持することが可能とされている。一方、ワイヤハーネス１０の軸方向両端部（前端部及び後端部）は、曲げ変形可能とされ、上記車体９０の床下配索領域Ｓ１から前部エンジンルーム９３内及び後部車室９１内に引き込まれ、コネクタ４０を介して対応する各機器９２、９４に接続される。

【0016】

ワイヤハーネス１０は、２本の高圧の導体１１で構成される。図６に示すように、各導体１１は、軸方向に延びる形状保持導体としての単芯線１２と、単芯線１２の軸方向両端部に電気的及び機械的に接続される柔軟性導体としての撚り線１３とを有している。

【0017】

単芯線１２は、１本の金属棒状の導電部１４と、導電部１４の外周を包囲する絶縁被覆１５とからなるノンシールド線である。導電部１４は、銅又は銅合金、あるいはアルミ又はアルミ合金によって断面円形をなし、自己形状を保持する高剛性の導電材料で構成される。本実施例１の場合、床下配索領域Ｓ１における導体１１の軽量化が望まれるため、導電部１４はアルミ又はアルミ合金であるのが好ましい。図５に示すように、単芯線１２の軸方向両端部では導電部１４が露出しており、露出した導電部１４は潰し加工によって扁平状な板状接続部１６を形成する。なお、単芯線１２の全長（延出長さ）は、この単芯線１２の外周を包囲する後述する直管部３１の全長（延出長さ）よりも少し短くされている。

【0018】

撚り線１３は、複数本の素線を撚り合わせてなる芯線１７と、芯線１７の外周を包囲する絶縁被覆１８とからなるノンシールド電線である。芯線１７を構成する各素線は、銅又は銅合金、あるいはアルミ又はアルミ合金によって形成され、低剛性で撓み易く、曲げ変形容易な導電材料で構成される。

【0019】

図５に示すように、撚り線１３の軸方向両端部はそれぞれ所定長さ範囲にわたって絶縁被覆１８が剥がされ、芯線１７が露出している。この露出した芯線１７によって芯線接続部１９が構成される。両芯線接続部１９のうち、軸方向一端側（配索方向内側）の芯線接続部１９は、単芯線１２の板状接続部１６に板厚方向に重ねられて半田付けや超音波溶接などの溶接により接続され、軸方向他端側（配索方向外側）の芯線接続部１９は、端子金具（図示せず）に接続され、端子金具が対応するコネクタ４０に収容され、このコネクタ４０が対応する機器９２、９４側のコネクタ（図示せず）に嵌合されることで機器９２、９４側に接続される。なお、撚り線１３の全長（延出長さ）は、この撚り線１３の外周を包囲する後述する曲管部３２の全長（延出長さ）よりも少し長くされている。

【0020】

板状接続部１６と芯線接続部１９との接続部分２０は、熱収縮チューブ８０によって全周が覆われている。図５及び図６に示すように、熱収縮チューブ８０は、単芯線１２の絶縁被覆１５と撚り線１３の絶縁被覆１８とにまたがって被せられ、加熱により収縮され、接続部分２０を含む被覆領域に密着される。これにより、単芯線１２と撚り線１３との接続部分２０が防水される。

【0021】

また、導体１１の外周は単芯線１２及び撚り線１３の略全長にわたって編組部材７０により一括して包囲されている。編組部材７０は、銅などの導電性の金属細線をメッシュ状に編み込んで筒状に形成したものである。編組部材７０の軸方向両端部は、コネクタ４０に導通可能に固着されている。なお、編組部材７０の代わりに金属箔などで包囲することも可能である。

【0022】

管材３０は、合成樹脂製であって全体として断面円形の筒状をなし、軸方向に延びる直管部３１と、直管部３１の軸方向両端部に連設される曲管部３２とを備えている。直管部３１と曲管部３２とはブロー成形により一体に成形される。導体１１は、編組部材７０とともに外周が管材３０で包囲されるようになっている。なお、本実施例１の場合、管材３０は、内部の導体１１が高圧系であることを示すため、オレンジ色に配色されている。

【0023】

曲管部３２は、ブロー成形によって直管部３１から連続して軸方向に延びる形態で得られる。具体的には、曲管部３２は、軸方向に凹部と凸部とが交互に形成されたコルゲート状の蛇腹管として構成され、軸方向の任意の位置で曲げ変形可能とされている。このことから、曲管部３２は、図７に示すように、経路配索時に前部エンジンルーム９３内及び後部車室９１内に引き込まれる領域Ｓ２に対応して配置され、この引き込み領域Ｓ２の屈曲形態に対応可能となっている。図５に示すように、曲管部３２には、導体１１のうち、フレキシブルな撚り線１３が挿通され、撚り線１３は、曲管部３２及び編組部材７０とともに曲げ変形可能とされている。両曲管部３２の軸方向端部（配索方向外側の端部）は、コネクタ４０に臨み、コネクタ４０との間にテープ６０が巻き付けられる。これにより、管材３０の軸方向両端部がコネクタ４０に固定される。

【0024】

直管部３１は、軸方向に真っ直ぐ延びる形態とされ、全長にわたって同一径の円筒状に形成されている。直管部３１の内外面は、実質的に凹凸の無い周面とされている。この直管部３１は、曲管部３２よりも高い剛性を有し、曲げ困難な形態になっている。このことから、直管部３１は、図７に示すように、経路配索時に床下配索領域Ｓ１に対応して配置され、床下配索領域Ｓ１に必要な形状保持性を確保している。また、直管部３１は、飛び石などの異物から導体１１を保護する耐チッピング性をも有している。図５に示すように、直管部３１には、主として、導体１１のうち、形状保持性を有する単芯線１２が挿通され、単芯線１２は、直管部３１とともに一定の形状を維持することが可能とされている。

【0025】

撚り線１３のうち、芯線接続部１９を含む軸方向一端側の端部は、直管部３１の内部に進入して配置される。このため、板状接続部１６と芯線接続部１９との接続部分２０は、直管部３１の内部に位置することになる。

【0026】

管材３０は、クランプ５０で支持され、クランプ５０によって車体９０の床下側に吊り下げ固定される。図４に示すように、クランプ５０は、管材３０の直管部３１を嵌め込んで保持する管保持部５１と、車体９０の床下側に係止される車体係止部５２とを備えて一体に形成されている。管保持部５１と車体係止部５２とは、管材３０の延び方向である軸方向と直交する上下方向に互いに並列に配置されている。この管保持部５１及び車体係止部５２の並列方向は、２本の導体１１の並列方向及び接続部分２０の重合面方向と同一である。

【0027】

管保持部５１は、直管部３１の外周に沿って曲成された断面円形状をなし、直管部３１を内嵌保持することが可能とされている。車体係止部５２は、直管部３１の周方向両端から連続して延びる二重板状をなし、車体９０の床下側に固定具（図示せず）を介して取り付けられる。図１及び図２に示すように、車体係止部５２には、固定具を通す円形の係止孔５３が貫通して設けられている。

【0028】

クランプ５０は、管材３０のうち、少なくとも、直管部３１の軸方向両端部寄りで、且つ曲管部３２と隣接する位置に、間隔をあけて取り付けられる。具体的には、クランプ５０は、図５に示すように、管材３０のうち、少なくとも、軸方向において板状接続部１６と芯線接続部１９との接続部分２０と重なる位置に、より詳細には、軸方向において板状接続部１６と芯線接続部１９との接続部分２０の全体を含む位置に、間隔をあけて取り付けられる。

【0029】

次に、本実施例１の作用を説明する。
組み付けに際し、あらかじめ撚り線１３の芯線接続部１９が単芯線１２の板状接続部１６に重ねられ、この重合部分（接続部分２０）が半田又は溶接により電気的及び機械的に接続される。これにより、単芯線１２と撚り線１３とが接続部分２０を介して連結され、単芯線１２及び撚り線１３が軸方向に順次連なる導体１１が得られる。

【0030】

続いて、ブロー成形によって直線状に成形された長尺の管材３０に、導体１１と編組部材７０とが挿通される。導体１１の軸方向両端部（両撚り線１３の配索方向外側の端部）が管材３０の軸方向両端部（両曲管部３２の配索方向外側の端部）から所定長さ外側に突出した状態になることにより、接続部分２０が直管部３１の軸方向両端部寄りの位置に配置されることになる。導体１１の軸方向両端部には、適宜のタイミングで端子金具が接続され、端子金具は対応するコネクタ４０に収容されて保持され、コネクタ４０と管材３０とにまたがってテープ６０が巻き付けられる。また、適宜のタイミングで、直管部３１の軸方向両端部にクランプ５０の管保持部５１が嵌め付けられる。

【0031】

次いで、図７に示すように、上記ワイヤハーネス１０の組付体が車体９０の床下側（床下配索領域Ｓ１側）から前部エンジンルーム９３内及び後部車室９１内（引き込み領域Ｓ２側）にかけて所定の配索経路に沿って配索される。このとき、車体９０の床下配索領域Ｓ１側では、クランプ５０に支持された直管部３１が配置され、車体９０の前後の引き込み領域Ｓ２側では、この引き込み領域Ｓ２の屈曲形態に応じて曲げられた曲管部３２が配置される。ここでは、曲管部３２は、作業者の人力（手）で曲げられる。

【0032】

ところで、本実施例１と違って、仮に、導体１１のうち、単芯線１２に相当する部分が、単芯線１２に代えて、撚り線１３などの柔軟性導体で構成されるとすると、管材３０がクランプ５０に支持された状態において、直管部３１に、柔軟性導体の自重や振れによる大きな荷重が経時的に作用してしまう。このため、経年の時間経過とともに、直管部３１の軸方向中間部が荷重により垂れ下がるように変形するおそれがある。

【0033】

その点、本実施例１の場合、導体１１のうち、直管部３１に挿通される部分が主として自己形状保持性を有する単芯線１２で構成されるため、直管部３１の軸方向中間部に単芯線１２から大きな荷重が作用することがなく、直管部３１が垂れ下がるように変形するのを防止することができる。しかも、単芯線１２がアルミ又はアルミ合金からなるものであれば、単芯線１２の自重そのものを軽量化することができる。

【0034】

また、本実施例１によれば、直管部３１が変形するのを防止するべく直管部３１の外周に剛性を付与する付加的な構造を設ける必要がないから、配索構造の大型化を招くこともない。

【0035】

また、管材３０は直管部３１の軸方向両端部に連設される曲げ変形可能な曲管部３２を備え、ワイヤハーネス１０における曲管部３２に挿通される部分には、曲げ変形可能な柔軟性導体としての撚り線１３が含まれているため、曲管部３２を配索経路に沿って容易に曲げることができ、車体９０への組み付け作業を円滑に行うことができる。

【0036】

さらに、単芯線１２と撚り線１３との接続部分２０が直管部３１の内部に配置されるから、経路配索時に接続部分２０に曲げ応力が作用するのを防止することができ、接続部分２０の接続信頼性を向上させることができる。

【0037】

さらにまた、管材３０がクランプ５０で支持される支持位置が直管部３１の軸方向両端部寄りの位置に設定され、その位置が軸方向において接続部分２０と重なる位置でもあるため、仮に、車体９０が振動しても、車体９０に固定されるクランプ５０によって接続部分２０における振れ幅を小さく抑えることができ、接続部分２０に振動の影響を及びにくくすることができる。その結果、接続部分２０の接続信頼性をより向上させることができる。

【0038】

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）導体のうち、単芯線に相当する部分は、形状保持導体であればよく、単芯線に代えて、金属パイプなどの導電性筒体であってもよい。
（２）形状保持導体（実施例１の場合は単芯線）と柔軟性導体（実施例１の場合は撚り線）とは端子金具を介して接続されるものであってもよい。この場合、例えば、柔軟性導体の露出した芯線に丸型端子（いわゆるＬＡ端子）が接続され、丸型端子が単芯線の板状接続部にボルトなどにより締結固定されるものであってもよい。
（３）直管部と曲管部とは互いに分離可能な別体構造であってもよい。
（４）例えば、配索経路に屈曲部位が含まれない場合には、管材は直管部のみで構成され、曲管部を有しない構造であってもよい。
（５）曲管部は、ベンダー機で曲げられるものであってもよい。
（６）上記実施例１では、シールド機能を有するワイヤハーネスの配索構造を示したが、本発明は、シールド機能を有さないワイヤハーネスの配索構造に広く適用可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０…ワイヤハーネス
１１…導体
１２…単芯線（形状保持導体）
１３…撚り線（柔軟性導体）
２０…接続部分
３０…管材
３１…直管部
３２…曲管部
５０…クランプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】