特許 6855966 ワイヤハーネス

(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】6855966

(24)【登録日】2021年3月22日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】ワイヤハーネス

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/00 20060101AFI20210329BHJP

   H01B 7/24 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   H01B7/00 301

   H01B7/24

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-139705(P2017-139705)

(22)【出願日】2017年7月19日

(65)【公開番号】特開2019-21528(P2019-21528A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2019年10月29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】大前 光

(72)【発明者】

【氏名】林 将志

【審査官】 神田 太郎

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１４４３７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１７−０７３２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４３２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５０６７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０１Ｂ ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線と、
前記電線が挿通される外装材と、
前記外装材の端部から離れて設置されるコネクタと、
前記外装材の端部から前記コネクタ側に露出し得る、前記電線の端部領域と、 前記端部領域を一括して覆う単一のシート材と、
前記シート材の表面に被覆されたポリウレア樹脂を含む補強層と、を備えるワイヤハーネス。

【請求項2】

前記補強層が、前記外装材の外周面における周方向及び長さ方向の一部に被覆形成されている請求項１記載のワイヤハーネス。

【請求項3】

前記補強層が、前記外装材の外周面における周方向及び長さ方向の略全域にわたって被覆形成されている請求項１記載のワイヤハーネス。

【請求項4】

前記電線が前記外装材に複数挿通され、前記補強層が、それぞれの前記電線の外周面に個別に被覆形成されている請求項１ないし３のいずれか１項記載のワイヤハーネス。

【請求項5】

前記電線が前記外装材に複数挿通され、前記補強層が、それぞれの前記電線の外周面に一括して被覆形成されている請求項１ないし３のいずれか１項記載のワイヤハーネス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤハーネスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電線（高圧ケーブル）と、電線が挿通される金属パイプ（保護パイプ）とを備えたワイヤハーネスが開示されている。この場合の金属パイプは、電線を外部から保護する役割を有している。

【0003】

また、車両衝突時、金属パイプに対して過大な衝撃力が作用し、例えば、金属パイプに突起物が突き刺さるような事態が生じ得るため、これを回避するべく、金属パイプの周囲に耐衝撃性に優れた筒状の保護材を設けることもある。

【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】

しかし、耐衝撃性の向上に鑑みて金属パイプの周囲に保護材を設ける場合、保護材の厚み分、外径が大きくなるため、スペース効率が悪化するという問題がある。また、保護材と金属パイプとの間に水が浸入すると、パイプの腐食が早まる懸念があることから、例えば、保護材と金属パイプとの間に止水構造（防水構造）を新設することがあり、そうすると、組み付け工数が増加し、コストも高くなるという問題もある。

【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、外径が格別大きくならず、組み付け工数及びコストの削減を図ることができる耐衝撃性に優れたワイヤハーネス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は、電線と、前記電線が挿通される外装材と、前記電線と前記外装材の少なくとも一方を覆うように形成される補強層とを備え、前記補強層が、ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂又はこれら樹脂の混合樹脂から選択される１種以上の樹脂被膜で構成されているところに特徴を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電線と外装材の少なくとも一方を覆うように形成される補強層によって耐衝撃性を確保することができる。この場合に、補強層が、ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂又はこれら樹脂の混合樹脂から選択される１種以上の樹脂被膜で構成されているため、ワイヤハーネスの外径が格別大きくならずに済む。また、補強層が樹脂被膜であれば、補強層と外装材との間に水が浸入しにくく、例えば、外装材が金属製であっても腐食するのを防止することができる。しかも、防水構造を新設しないことで、組み付け工数や部品点数が増加することがなく、コストを比較的安価に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１に係るワイヤハーネスの側面図である。

【図2】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図3】実施例２に係るワイヤハーネスの側面図である。

【図4】図３のＹ−Ｙ線断面図である。

【図5】実施例３に係るワイヤハーネスの断面図である。

【図6】実施例４に係るワイヤハーネスの断面図である。

【図7】実施例５に係るワイヤハーネスの部分拡大側面図である。

【図8】図７のＺ−Ｚ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の好ましい形態を以下に記載する。
前記補強層が、前記外装材の外周面における周方向及び長さ方向の一部に被覆形成されているとよい。これによれば、車両衝突時、衝撃が加わることが予想される部位に補強層を選択的に形成することができ、補強層を構成する樹脂を無駄に消費せずに済む。

【0011】

前記補強層が、前記外装材の外周面における周方向及び長さ方向の略全域にわたって被覆形成されていてもよい。これによれば、外装材全体を補強することができ、補強の信頼性を高めることができる。また、外装材の外周面に補強層の形成範囲を区画するマスキング等を施す必要がなく、製造の容易性を確保することができる。

【0012】

前記電線が前記外装材に複数挿通され、前記補強層が、それぞれの前記電線の外周面に個別に被覆形成されているとよい。これによれば、外装材の内部に補強層が形成されるため、ワイヤハーネスの外径が大きくなることがなく、また、補強層と外装材との間に水が浸入する懸念を解消することができる。さらに、各電線に個別に対応して補強層が形成されているため、車両衝突時、万一、一部の電線が補強層の破断とともに金属製の外装材と導通したとしても、他部の電線は補強層によって絶縁状態に保護される。

【0013】

前記電線が前記外装材に複数挿通され、前記補強層が、それぞれの前記電線の外周面に一括して被覆形成されていてもよい。これによれば、外装材の内部に補強層が形成されるため、ワイヤハーネスの外径が大きくなることがなく、また、補強層と外装材との間に水が浸入する懸念を解消することができる。さらに、各電線を一括して補強層が形成されているため、例えば、外装材に各電線を挿通する作業を一度で済ますことができる。

【0014】

前記外装材の端部から離間した位置にコネクタが設置され、前記電線が、前記外装材の端部から前記コネクタ側に露出し得る端部領域を有し、前記端部領域にシート材が巻き付けられ、前記補強層は、前記シート材に被覆形成されているとよい。これによれば、電線の端部領域がシート材を介して補強層により保護される。また、従来、端部領域に対応して設けられていたグロメットを省略することができるため、外径の大型化や組み付け工数の増加を抑えることができる。しかも、端部領域にシート材が巻き付けられ、補強層がシート材に被覆形成されるため、グロメットに電線を先通しする作業を行わずに済み、その分、作業負担を軽減することができる。

【0015】

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１を図１及び図２を参照して説明する。本実施例１は、図示しないハイブリッド自動車において、車両前部のエンジンルーム内に搭載された機器と、車両後部の室内に搭載された機器とを接続するため、主に車両の床下に配索されるワイヤハーネス１０を例示するものである。

【0016】

ワイヤハーネス１０は、複数（図示する場合は２本）の高圧の電線２０を備えている。図２に示すように、電線２０は、導体２１を絶縁被覆２２で包囲した被覆電線として構成されている。図示する場合、電線２０はシールド機能をもたないノンシールド電線になっている。各電線２０の両端部は、車両前部及び車両後部における機器に設けられたコネクタ９０に接続されて保持されている。

【0017】

ワイヤハーネス１０は、車両の床下に設置され、各電線２０を挿通する外装材としてのパイプ３０を備えている。パイプ３０は、金属製（アルミニウム、鉄、ステンレス、銅等）であって円管状をなし、内部に収容した各電線２０を外部異物から保護するとともに電磁波をシールドする機能を有する。図示するパイプ３０は、直線状をなしているが、配索経路に応じてパイプベンダー等で屈曲され得る。パイプ３０の外周面は、電線２０が高圧であることを示すため、オレンジ色等の識別色で着色されている。なお、図１に示すように、各電線２０の両端部側は、パイプ３０の両端部から外側に延出して車両前部及び車両後部に導入される端部領域２３になっている。

【0018】

また、ワイヤハーネス１０は、パイプ３０の外周面を覆うように形成される補強層４０を備えている。補強層４０は、樹脂材からなる樹脂被膜であって、ポリウレア樹脂の塗膜（被覆層）として構成される。ポリウレア樹脂は、イソシアネートとアミノ基との化学反応で形成されるウレア結合が主体となった化合物であり、耐衝撃性、耐水、耐食、耐摩耗性に優れるという特徴を有している。また、ポリウレア樹脂は、変形追従性を有しており、補強層４０の形成後に、パイプ３０を曲げ加工することが可能であり、且つ、車両衝突時のパイプ３０の変形にも追従可能である。

【0019】

補強層４０は、ポリウレア樹脂が小型ガン等のスプレー装置を介してパイプ３０の外周面にスプレーされることで、短時間に一定厚みの塗膜として形成される。この場合に、補強層４０は、接着性の向上を図るため、下塗り層としてのプライマー層の上にポリウレア樹脂が被覆して積層されるものであってもよい。また、補強層４０は、高圧であることの注意喚起のため、パイプ３０の外周面と同色のオレンジ色等に着色されていてもよい。

【0020】

もっとも、補強層４０は、ポリウレア樹脂に代えてポリウレタン樹脂の塗膜で構成されるものであってもよい。ポリウレタン樹脂は、イソシアネートと水酸基等との化学反応で形成されるウレタン結合が主体となる化合物である。さらに、補強層４０は、ポリウレア樹脂とポリウレタン樹脂とを混合したハイブリッド樹脂の塗膜であってもよく、あるいは一部にポリウレア樹脂及びポリウレタン樹脂以外の樹脂や樹脂以外の成分を含むものであってもよい。

【0021】

本実施例１の場合、補強層４０は、車両衝突時、突起物等の外部異物と干渉することが予想される部位に選択的に形成されている。具体的には、補強層４０は、パイプ３０の外周面の周方向及び長さ方向の一部に被覆形成されている。より具体的には、補強層４０は、パイプ３０が床下に設置された状態で、路面と対向する下側の半周部（周方向に約１８０度の角度範囲）で且つ車両の進行方向前部側に被覆形成されている。

【0022】

組み付けに際し、各電線２０がパイプ３０に挿通され、パイプ３０が車両床下に沿って配設される。その状態で、車両衝突等に起因し、車両前部側に衝撃力が加わり、外部異物としての突起物がパイプ３０の前部下半周側に形成された補強層４０と干渉し、補強層４０に、局所的な集中荷重が作用することがある。しかるに本実施例１の場合、補強層４０がポリウレア樹脂の塗膜で構成されているため、パイプ３０に亀裂が生じるのを効果的に防止することができ、パイプ３０の損傷を良好に抑えることができる。特に、本実施例１においては、補強層４０が衝撃が加わることが予想される部位に選択的に形成されているため、ポリウレア樹脂等の樹脂材を無駄に消費せずに済む。

【0023】

＜実施例２＞
図３及び図４は、本発明の実施例２を示す。なお、実施例２において実施例１と同一又は相当（対応）する部位には実施例１と同一符号を付し、重複する説明を省略する。この点は、後述する実施例３〜５も同様である。
本実施例２は、補強層４０がパイプ３０の外周面に被覆形成されている点で実施例１と同様であるが、補強層４０の形成範囲がパイプ３０の周方向及び長さ方向の略全域にわたっている点で実施例１とは異なる。補強層４０が、ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂又はこれら樹脂の混合樹脂から選択される少なくとも１種からなる点は、実施例１と同様である。本実施例２の場合、補強層４０がパイプ３０の外周面の略全域に被覆形成されているため、スプレー装置等を用いて補強層４０を容易に形成することができる。

【0024】

＜実施例３＞
図５は、本発明の実施例３を示す。本実施例３の場合、補強層４０が各電線２０の外周面に被覆形成されており、パイプ３０側には形成されていない。補強層４０は、それぞれの電線２０に個別に形成され、ポリウレア樹脂等の樹脂材が各電線２０にスプレー装置でスプレーされることで、各電線２０の絶縁被覆２２の外周面に被覆形成される。補強層４０の形成範囲は、各電線２０の周方向及び長さ方向の略全域にわたっているが、一部のみであってよい。

【0025】

本実施例３の場合、車両衝突時にパイプ３０に衝撃が加わり、仮にパイプ３０が損傷しても、各電線２０が補強層４０によって保護されているため、各電線２０の導通状態を良好に維持することができる。また、補強層４０がポリウレア樹脂等の変形追従性の良好な樹脂材で構成されていれば、補強層４０の形成後に各電線２０を配索経路に応じて屈曲させることができる。

【0026】

本実施例３によれば、補強層４０がパイプ３０の内部に形成されているため、ワイヤハーネス１０の外径が大きくなることがなく、また、補強層４０とパイプ３０との間に水が浸入する懸念を解消することができる。さらに、本実施例３の場合、補強層４０が各電線２０に個別に形成されているため、車両衝突時、万一、一方の電線２０に対応した補強層４０が破壊されても、他方の電線２０に対応した補強層４０が生きている限り、他方の電線２０の導通状態を維持することができる。

【0027】

＜実施例４＞
図６は、本発明の実施例４を示す。本実施例４の場合、補強層４０がポリウレア樹脂等の樹脂被膜であって各電線２０の外周面に被覆形成されており、この点で実施例３と同様である。もっとも、補強層４０は、それぞれの電線２０に一括して形成されている点で、実施例３と異なる。具体的には、補強層４０は、互いに隣接する各電線２０の周囲にまたがって被覆形成され、全体として断面長円形又は楕円形の外形状を呈している。

【0028】

本実施例４によれば、実施例３と同様、補強層４０がパイプ３０の内部に形成されているため、ワイヤハーネス１０の外径が大きくなることがなく、また、補強層４０とパイプ３０との間に水が浸入する懸念を解消することができる。さらに、本実施例４の場合、補強層４０を介することで、複数の電線２０を一体に取り扱うことができるため、各電線２０をパイプ３０に一度に通すことができ、各電線２０の挿通作業を簡単に行うことができる。

【0029】

＜実施例５＞
図７及び図８は、本発明の実施例５を示す。本実施例５の場合、補強層４０が、各電線２０の端部領域２３を覆うように形成されており、この点で実施例１〜４と異なる。なお、端部領域２３は、電線２０の端部側において、パイプ３０の端部とコネクタ９０との間に露出可能に配索される領域である。

【0030】

実施例１〜４の場合、各電線２０の端部領域２３は、図示を省略したゴム製のグロメットで覆われていたが、本実施例５における各電線２０の端部領域２３は、グロメットでは無く、シート材６０で一括して覆わされている。シート材６０は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の可撓性に富んだ樹脂材からなり、フィルムを含むものである。

【0031】

このシート材６０は、各電線２０の端部領域２３に巻かれつつパイプ３０の端部とコネクタ９０とに跨って固着される。補強層４０は、ポリウレア樹脂等の樹脂材がシート材６０の表面にスプレー装置でスプレーされて被覆形成され、各電線２０の周囲をシート材６０を介して間接的に覆っている。補強層４０の形成範囲は、シート材６０の表面全体にわたっているとよいが、一部のみでもよい。

【0032】

実施例５によれば、各電線２０の端部領域２３の周囲からグロメットを省略することができるため、外径の大型化や組み付け工数の増加を抑えることができる上、グロメットに各電線２０を先通しする作業を行う必要がなく、作業負担を軽減することができる。

【0033】

＜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上記実施例１〜５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）外装材は、コルゲートチューブや収縮チューブ等のチューブであってよく、補強層は、チューブの周面に被覆形成されるものであってもよい。
（２）補強層は、パイプ等の外装材の内周面に形成されるものであってもよい。
（３）補強層は、電線とパイプ等の外装材の両方に形成されるものであってもよい。
（４）パイプは、樹脂製であってもよく、樹脂と金属とを積層してなる複合型であってもよい。
（５）電線は、個別にシールド機能を有するシールド電線であってもよい。
（６）パイプ等の外装材に挿通される電線の個数は、限定されず、１本であってもよく、あるいは３本以上であってもよい。
（７）ワイヤハーネスは、ハイブリッド自動車に限らず、電気自動車や一般的な自動車に適用されるものであってもよく、その適用部位も限定されない。

【符号の説明】

【0034】

１０…ワイヤハーネス
２０…電線
２３…端部領域
３０…パイプ（外装材）
４０…補強層
６０…シート材
９０…コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】