JP4875412B2

JP4875412B2 - ワイヤハーネス

Info

Publication number: JP4875412B2
Application number: JP2006169375A
Authority: JP
Inventors: 史和岩花; 一成古川; 静一上野
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: JP2007335379A

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関し、より詳しくは、被覆電線の周囲をシールドする構造を有するワイヤハーネスに関する。

ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）に使用されているモータは三相交流駆動であるため、インバータとモータの間を電気的に接続するワイヤハーネスは３本必要になる。また、モータを駆動させるためのバッテリは高電圧であり、低電圧の１２Ｖ系とは別に２本のワイヤハーネスが必要になる。従って、ＨＥＶにおけるハイブリッドシステムに使用されている送受電用の被覆電線は２本と３本で配索される。

また、インバータ、バッテリ、モータ相互間の送受電電力が大きく、しかも、交流周波数が高いことから、ワイヤハーネスがノイズ源となることもあり、ＨＥＶ用のワイヤハーネスはシールド機能を確保することが必要となる。

ＨＥＶが発売された当初は、下記の特許文献１に記載のようなシールド電線がＨＥＶ用のワイヤハーネスとして使用されていた。そして、図１０（ａ）に示すように、シールド電線１００は、導体である芯線１０１の周囲を絶縁性の内皮１０２、編組線１３、シース１４の順に覆った構造を有している。

そのシールド電線１００をワイヤハーネスに使用する場合には、図１０（ａ）に示すように、まず、シース１０４、編組線１０３、内皮１０２を順に剥いで編組線１０３、内皮１０２、芯線１０１のそれぞれを端部に露出させる作業を行った後に、図１０（ｂ）に示すように、環状の防水シールド１０５をシース１０４の外周の端部に近い領域に被せ、さらにシース１０４の端部の外周にシールドシェル１０６を被せる。

ついで、編組線１０３を折り返してシールドシェル１０６の外周を覆い、さらに、図１０（ｃ）に示すように、芯線１０１を丸端子１０７の筒状かしめ部１０７ａに嵌め込んでかしめる。丸端子１０７のうち機器側の電線との接続部には円環状の接続部１０７ｂが設けられている。

そして、図１０（ｄ）に示すように、シールド電線１００のうちシース１０４の外周に突出した編組線１０３を略筒状で導電性のシールドケース１１１の内周面に接続するとともに、それらを絶縁性のメスハウジング１１２で覆う構造となっている。シールドケース１１１の先端には機器側ハウジング１１５の壁面に接触するフランジ部１１３が設けられている。また、丸端子１１７の円環状の接続部１０７ｂは、フランジ部１１３から外部に突出して配置される。

シールド電線１００が装着されたシールドケース１１１及びメスハウジング１１２は機器側ハウジング１１５に取り付けられている。また、機器側ハウジング１１５のうち端子通孔１１５ａを通して配置される丸端子１１７の接続部１０７ｂは、機器側の電線（不図示）に接続される端子１２０にボルト１２１及びナット１２２によって接続される。

このように、ワイヤハーネスとなるシールド電線１００の端末加工により、編組線１０３とシールドケース１１１を電気的に接続するように組み付けることでシールド性能が確保される。

しかし、そのような作業は時間がかかり、部品点数も多くなることからコスト高になっていた。

そこで、近年では、特許文献２に記載されているように、シールド電線の代わりに非シールドタイプの被覆電線を２本又は３本使用し、それらを筒状の編組線で包囲する構造が採用されている。

そのワイヤハーネスは、図１１に示すように、編組線を持たずに芯線をシースで覆った構造の被覆電線１３０を使用し、その被覆電線１３０の端末にコネクタ１３１を接続した後に、２本又は３本の被覆電線１３０を束ね、それらを一括して筒状の編組線１３２内に入れて包囲するとともに、筒状の編組線１３２の端末にシールドシェル１３３を付け、これを機器側ハウジングに固定する構造となっている。また、筒状の編組線１３２を取り付ける構造として、シールドシェル１３３を用いずに、金属性クランプ（不図示）を使用して筒状の編組線１３２をシールドケース（不図示）に直接固定するといった方法が採用されることもある。

このようなシールド性能を確保する構造を採用することにより、作業性が向上し、部品点数も減らすことが可能になった。
特開平１１−１２６６５６号公報特開２００４−１７２００８号公報

しかし、図１１に示すような構造を採用すると、筒状の編組線１３２は、シールドシェル１３３での取り付け部分において、その幅を拡張させる必要があり、編組線１３２を構成する導線１３４の密度がシールド性能が低下してしまう。

これに対し、シールドシェル１３３のうち編組線１３２を固定する部分に長いテーパ状の細い絞り部（不図示）を形成し、絞りの外周に取り付けられる編組線１３２を金属クランプ（不図示）で保持して編組線１３２の端部の拡張部分を小さくするという構造もある。しかし、そのようなシールドケースは、絞り部の分だけ長さが長くなったり、絞り部で複数１３０の被覆電線を束ねることにより被覆電線１３０の放熱性能が劣化したりするといった不都合がある。

本発明の目的は、シールド性能を有し、端末加工が容易で且つ放熱効果に優れているワイヤハーネスを提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明の第１の態様は、電線に接続されたメス端子と、前記電線の一部と前記メス端子を収納する筒状のメス端子収納部と、複数の前記メス端子収納部を所定ピッチで略平行に配置するメスハウジングと、複数の前記メスハウジングから露出する複数本の前記電線の相互の間隔を保持したままで前記電線を覆う筒状のシールド用編組線と、前記メスハウジングの外周を覆い且つ一部が前記編組線の端部に覆われるシールドカバーと、前記メス端子に接続されるオス端子と、前記オス端子を収納するオスハウジングとを有することを特徴とするワイヤハーネスである。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記シールド用編組線は、１つにより複数本の前記電線の全体を覆う構造を有していることを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前記第２の態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記メスハウジングの外部において、複数の前記電線には前記間隔を保持するスペーサーが取り付けられていることを特徴とする。

本発明の第４の態様は、前記第２の態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記シールド用編組線は、複数の前記電線の間の領域に突出する凸部を有する保護カバーによって覆われていることを特徴とする。

本発明の第５の態様は、前記第１の態様に係るワイヤハーネスにおいて、前記シールド用編組線は複数用いられて複数本の前記電線を個別に覆うことを特徴とする。

本発明によれば、メスハウジングに複数のメス端子収納部を略平行に設け、複数の電線の端部に取り付けられたそれぞれのメス端子を複数のメス端子収納部内に挿入するとともに、その電線間の間隔をメスハウジングの外部で保持するようにしたので、複数の電線は互いの間隔を保持しながら配置され、放熱性が向上する。

また、メスハウジングには複数本の電線を束ねる部分を設ける必要がないので、小型化が可能になる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスを構成する被覆電線にメス端子を取り付けた状態を示す平面図、図２は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスにおいて被覆電線に接続されたメス端子をメスハウジングに取り付けた状態を示す断面図、図３は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスのメスハウジングの端面図である。

図１に示す被覆電線１は、導電性の芯線１ａの外周が絶縁性のシース１ｂで覆われた構造を有している。また、被覆電線１においてシース１ｂの端部を剥いて露出された芯線１ａの端部は、メス端子２の一端に設けられた略筒状かしめ部２ａ内に差し込まれてかしめにより固定されている。

メス端子２の他端に設けられたオス端子接続部２ｂの両側には爪部２ｃが形成され、爪部２ｃは、オス端子接続部２ｂの上面側に折り返された構造となっている。メス端子２及びこれに接続された被覆電線１の端部は、図２に示すメスハウジング３内に取り付けられている。なお、メス端子２は、アルミニウム、銅等のような導線性の良好な金属から構成されている。

メスハウジング３は、メス端子２と被覆電線１の端部が差し込まれる３つの筒状のメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃが平行に狭いピッチで形成された本体４と、本体４の外周に形成されるとともに取り付け対象となる機器側ハウジングに面するフランジ部５とを有し、これらは絶縁性樹脂により一体成形されている。

３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのうち、フランジ部５を境にしてメス端子２が現れる側の部分は互いに隙間を有し、その反対側であって被覆電線１が露出する側の部分は一体となって形成されている。

また、筒状のメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部において、被覆電線１のシース１ｂの端部が位置する部分には、シース１ｂの外周を覆う樹脂製の環状のワイヤシール６が嵌め込まれており、ワイヤシール６は、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内周面に形成された段部４ｄにより位置決めされている。

また、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部において、被覆電線１が現れる側の端部には、樹脂製の円筒状のキャップ７が嵌め込まれ、そのキャップ７はその端部に当接するフランジ部７ａを有している。

メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部のうちメス端子２の先端が位置する端部にはオス端子挿入孔８ａ，８ｂ，８ｃが形成されている。

以上のようなメスハウジング３の本体４のうち被覆電線１が露出する側のメス端子収納部端部４ａ，４ｂ，４ｃの外周面からこれに隣接するフランジ部５の一面及び周面にかけた領域は、アルミニウム、銅等の導電材からなるシールドカバー１０に覆われている。

また、シールドカバー１０の本体の外周部分の一部は、３本の被覆電線１の全体を覆うシールド用の筒状の編組線１１の端部に覆われ、その編組線１１の端部は金属製のクランプ１２によって挟まれてシールドカバー１０に固定されている。編組線１１は、銅、スズメッキ銅、アルミニウム等の可撓性導電線を編んだ構成となっている。

なお、メスハウジング３のフランジ部５のうちシールドカバー１０に覆われない側の面、即ち図３に示すように、機器側ハウジングに接する側の面には防水パッキンを嵌め込む溝９が形成されている。なお、図３において、符号５ａは取り付け孔を示している。

上記のメスハウジング３は、図４に示すように、オスハウジング２０に着脱自在に嵌め込まれる構造を有している。

オスハウジング２０は、機器側ハウジング３０のコネクタ取付穴３１に嵌め込まれる本体２１と、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのうちメス端子２の先端が位置する側の端部が嵌め込まれる３つの凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを有している。各凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの貫通孔３１にはそれぞれオス端子２３が貫通されている。

オス端子２３のうちオスハウジング２０の凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃに突出するメス端子接続部２３ａは、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのオス端子挿入孔８ａ，８ｂ，８ｃを通してメス端子２のオス端子接続部２ｂと爪部２ｃの間に挟まれる幅を有している。また、オス端子２３のうちオスハウジング２０から突出する外部配線接続部８ａ，８ｂ，８ｃは、オス端子接続部２ｂよりも幅が広く形成されて外部配線（不図示）との接続が容易な大きさに形成されている。

上述したワイヤハーネスにおいて、メスハウジング３に３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃを略平行に設け、３本の被覆電線１の端部に取り付けられたそれぞれのメス端子２を３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃ内に挿入するとともに、被覆電線１の相互の間隔をメスハウジング３の外部で保持するようにしたので、被覆電線１は互いの間隔を保持しながら配置され、放熱性が向上し、被覆電線１に電流が流されて発生する熱の蓄積が防止される。

また、メスハウジング３には３本の被覆電線１を束ねる部分を設ける必要がないので、小型化が可能になる。

ところで、筒状の編組線１１の収縮力が強い場合には、３本の被覆電線１がメスハウジング３の外部で接触して放熱性を劣化させるおそれがある。そのような場合に、放熱性を向上するためにメスハウジング３の外部で、３本の被覆電線１の複数箇所に図５に示すようなスペーサー２５を取り付け、或いは、編組線１１を図６に示すような筒状の保護カバー２８で覆う構造にしてもよい。

図５に示すスペーサー２５は、被覆電線１を所定ピッチで嵌め込む３つの凹部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを有する波状部材２６を２つ用いて互いに凹部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを対向させて両端をねじ２７で止める構造となっている。これにより３本の被覆電線１はそれぞれ異なる凹部２５ａ，２５ｂ，２５ｃに挟まれて互いの間隔を所定ピッチで保持され、放熱性の劣化が防止される。なお、スペーサー２５の配置は、編組線１１の内側、外側のいずれであってもよい。

図６に示す筒状の保護カバー２８は樹脂から形成され、その内部には、偏組線１１に囲まれた被覆電線１の間に入り込む凸部２８ａ，２８ｂが形成され、その凸部２８ａ，２８ｂによって被覆電線１が互いに近づくことが阻止されて、所定のピッチを保持し、放熱性の劣化が防止されるように構成されている。
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係るワイヤハーネスにおいて被覆電線に接続されたメス端子をメスハウジングに取り付けた状態を示す断面図、図８は、本発明の第２実施形態に係るワイヤハーネスのメスハウジングの端面図である。なお、図７、図８において図１、図２と同一符号は同一要素を示している。

図７に示すメスハウジング３は、メス端子２と被覆電線１の先端が差し込まれる筒状のメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃと、３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃを平行に広いピッチで互いの間隔を保持し且つ機器側ハウジングに面するフランジ部５とを有し、絶縁性樹脂により一体成形されている。３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃは、フランジ部５以外の部分では所定の間隙で互いに離されている。

メスハウジング３のフランジ部５において、図８に示すように、メス端子２の先端が位置する側の面には防水パッキンを嵌め込む溝９が形成されている。

また、メスハウジング３の３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれのうち被覆電線１が露出する側の端部の外周面からこれに繋がるフランジ部５の一面及び周面までの領域は、アルミニウム、銅等の導電材からなるシールドカバー１０Ａに覆われている。

シールドカバー１０Ａのうち３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの外周領域の一部は、３本の被覆電線１のそれぞれを個別に覆う筒状の編組線１１Ａの端部に覆われ、それらの編組線１１Ａの端部は金属製のクランプ１２Ａによって挟まれてシールドカバー１０Ａに固定されている。編組線１１Ａは、銅、スズメッキ銅、アルミニウム等の可撓性導電線を編んだ構成となっている。

また、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部において被覆電線１のシース１ｂの端部が位置する部分には、シース１ｂの外周を覆う樹脂製の環状のワイヤシール６が嵌め込まれていて、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内周面に形成された段部４ｄにより位置決めされている。さらに、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部において、被覆電線１が露出する側の端部には、樹脂製の円筒状のキャップ７が嵌め込まれ、そのキャップ７は、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの端面に当接するフランジ部７ａを有している。

メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃの内部において、メス端子２のオス端子接続部２ｂが位置する側の端部にはオス端子挿入孔８ａ，８ｂ，８ｃが形成されている。

メスハウジング２は、図９に示すように、第１実施形態と同じ構造のオスハウジング２０に着脱自在に嵌め込まれる構造を有している。

オスハウジング２０は、機器側ハウジング３０のコネクタ取付穴３１に嵌め込まれる本体２１と、メス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのうちメス端子２の先端側の端部がそれぞれ嵌め込まれる３つの凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを有している。

なお、オスハウジング２０に設けられる複数の凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの相互のピッチは、メスハウジング２に取り付けられるメス端子２のピッチと同じになり、各凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの貫通孔３１にはそれぞれオス端子２３が貫通されている。

上述したワイヤハーネスにおいて、メスハウジング３側に間隔をおいて設けられる３つのメス端子収納部４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの外部に配置される被覆電線１は、個別に編組線１１Ａにより覆われて互いの間隔を保ちながら配置されるので放熱性が向上する。

また、メスハウジング３には３本の被覆電線１を束ねる部分が必要ないので、小型化が可能になる。

ところで、上記の実施形態では、３本の被覆電線１を有するワイヤハーネスについて説明したが、２本の場合にも同様に適用できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスを構成する被覆電線にメス端子を取り付けた状態を示す平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスにおいて被覆電線に接続されたメス端子をメスハウジングに取り付けた状態を示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスのメスハウジングの端面図である。図４は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスを示す断面図である。図５は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスに使用されるスペーサーを示す斜視図である。図６は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスに使用される編組線を覆う保護カバーを示す断面図である。図７は、本発明の第２実施形態に係るワイヤハーネスにおいて被覆電線に接続されたメス端子をメスハウジングに取り付けた状態を示す断面図である。図８は、本発明の第２実施形態に係るワイヤハーネスのメスハウジングの端面図である。図９は、本発明の第２実施形態に係るワイヤハーネスを示す断面図である。図１０は、第１の従来技術に係るワイヤハーネスを示す側面図である。図１１は、第２の従来技術に係るワイヤハーネスを示す側面図である。

符号の説明

１：被覆電線
２：メス端子
３：メスハウジング
４ａ，４ｂ，４ｃ：メス端子収納部
５：フランジ部
１０、１０Ａ：シールドカバー
１１、１１Ａ：編組線
２０：オスハウジング
２３：オス端子
２５：スペーサー
２８：保護カバー

Claims

電線に接続されたメス端子と、
前記電線の一部と前記メス端子を収納する筒状のメス端子収納部と、
複数の前記メス端子収納部を所定ピッチで略平行に配置するメスハウジングと、
複数の前記メスハウジングから露出する複数本の前記電線の相互の間隔を保持したままで前記電線を覆う筒状のシールド用編組線と、
前記メスハウジングの外周を覆い且つ一部が前記編組線の端部に覆われるシールドカバーと、
前記メス端子に接続されるオス端子と、
前記オス端子を収納するオスハウジングと
を有することを特徴とするワイヤハーネス。
前記シールド用編組線は、１つにより複数本の前記電線の全体を覆う構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
前記メスハウジングの外部において、複数の前記電線には前記間隔を保持するスペーサーが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネス。
前記シールド用編組線は、複数の前記電線の間の領域に突出する凸部を有する保護カバーによって覆われていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネス。
前記シールド用編組線は複数用いられて複数本の前記電線を個別に覆うことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。