JP5987207B2 - ワイヤハーネス用外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネス用の外装部材、及びこの外装部材を含むワイヤハーネスに関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車の例えばバッテリーとインバータユニットとの間を電気的に接続する部材として、高圧のワイヤハーネスが用いられる。上記バッテリーとインバータユニットとの間を接続するワイヤハーネスは、複数本の高圧導電路と、これらを保護するための外装部材とを含んで構成される（例えば下記特許文献１参照）。

特開２０１０−１２８６８号公報

特許文献１に開示されたワイヤハーネスにあっては、外装部材として樹脂製のものが採用される。ところで本願発明者は、樹脂製の外装部材に関し次のような構成のものを検討している。すなわち、曲げ部分として形成される曲げ管部と、曲がらない部分として形成される非曲げ管部とを有する外装部材の採用を検討している。しかしながら、このような外装部材は、仮に曲げ管部が長く成型された場合に、曲がってほしくない位置で曲がってしまうという虞がある。また、曲げ管部が長く成型された分だけ非曲げ管部が短くなってしまうという虞がある（この場合、非曲げ管部を長い状態で、すなわち正規の長さで使用することができないことになる）。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、寸法のバラツキを吸収することが可能なワイヤハーネス用外装部材及びワイヤハーネスを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のワイヤハーネス用外装部材は、曲げ部分として形成される曲げ管部と、曲がらない部分として形成される非曲げ管部とを有するとともに、前記曲げ管部と前記非曲げ管部との境界に、剛性取り付け部を有する後付け部品を、前記剛性取り付け部の取り付け面の一部又は全部が前記曲げ管部に重なるように取り付けてなることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材において、前記剛性取り付け部の前記曲げ管部に重なる部分を、前記非曲げ管部を延長する非曲げ管延長部とすることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材において、前記剛性取り付け部の前記曲げ管部に重なる部分を、該曲げ管部の公差を吸収する公差吸収部とすることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１、２又は３に記載のワイヤハーネス用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆われる導電路とを含むことを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、ワイヤハーネス用外装部材は曲げ管部と非曲げ管部とを有し、これら曲げ管部と非曲げ管部との境界に後付け部品を取り付けることから、後付け部品における剛性取り付け部の取り付け面が重なる部分においては、曲げ管部を曲がらない部分に変えることができる。すなわち、曲げ管部の寸法のバラツキを吸収することができるという効果を奏する。

この他、本発明によれば、例えば曲げ管部の長さを既存よりも若干短くするような外装部材の要望がある場合に、後付け部品を、曲げ管部に重なる部分が多くなるように取り付ければ、新たな品番を起こして新規の外装部材を成型しなくても対応することができるという効果を奏する。これにより、コストの増大を抑制することができるという効果や、煩雑な部品管理を防止することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、曲げ管部の長さ寸法にバラツキがあっても後付け部品を取り付けて非曲げ管延長部を生じさせることから、この非曲げ管延長部により非曲げ管部を長い状態で、すなわち正規の状態で使用することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、曲げ管部の長さ寸法にバラツキがあっても後付け部品を取り付けて公差吸収部を生じさせることから、この公差吸収部により曲げ管部の公差を吸収することができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、請求項１、２又は３に記載のワイヤハーネス用外装部材を含むことから、寸法のバラツキがあってもこれを吸収することができるという効果を奏する。従って、本発明によれば、良好なワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 ワイヤハーネスの構成図である。 外装部材の図である。 剛性取り付け部の取り付け位置に係る図である。 ワイヤハーネスの固定状態を示す図である。

ワイヤハーネスは、この構成にワイヤハーネス用外装部材を含み、ワイヤハーネス用外装部材は、曲げ管部と非曲げ管部とを有してなる。ワイヤハーネス用外装部材は、曲げ管部と非曲げ管部との境界に後付け部品が取り付けられ、この後付け部品の取り付けにより曲げ管部の寸法のバラツキが吸収される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２はワイヤハーネスの構成図、図３は外装部材の図、図４は剛性取り付け部の取り付け位置に係る図、図５はワイヤハーネスの固定状態を示す図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車や一般的な自動車であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車両床下１１に配索される。また、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔（符号省略）が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通される。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含むものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含むものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

先ず、ワイヤハーネス９の構成及び構造について説明をする。ワイヤハーネス９は、上記の如くインバータユニット４とバッテリー５とを電気的に接続するための高圧の部材であって、高圧同軸複合導電路１５（導電路）と、外装部材１６（ワイヤハーネス用外装部材）と、クランプ１７（後付け部品であり引用符号１７ａ、１７ｂの総称）とを含んで構成される。ワイヤハーネス９は、外装部材１６に取り付けられるクランプ１７を介して車両床下１１等に固定される。

図２において、高圧同軸複合導電路１５は、この一本でプラス回路及びマイナス回路を有するように構成される。すなわち、二系統の回路を有するように構成される。具体的には、高圧同軸複合導電路１５の中心に位置する断面円形状の第一導電路１８と、この第一導電路１８の外周を所定厚さで被覆する第一絶縁体１９と、第一絶縁体１９の外側に設けられる第二導電路２０と、この第二導電路２０の外周を所定厚さで被覆する第二絶縁体２１と、第二絶縁体２１の外面に密着する筒状の電磁シールド部材２２とを含んで構成される（電磁シールド部材２２の外周を所定厚さで被覆するシースを更に含んでもよいものとする）。

電磁シールド部材２２は、公知の編組や金属箔等からなり、上記の如く高圧同軸複合導電路１５の構成に含まれる配置の他、次のような配置であってもよいものとする。すなわち、第二絶縁体２１に対し、多少ブカブカの状態となるような配置であってもよいものとする。

電磁シールド部材２２は、筒状に形成された上で第二絶縁体２１の外面に密着させてもよいし、テープ状又はシート状のものを巻き付けて密着させてもよいものとする。

導電路に関し、上記高圧同軸複合導電路１５以外としては、導体と絶縁体とを含む公知の高圧の電線や、シールド電線、キャブタイヤケーブル、バスバーに絶縁体を設けたもの等が挙げられるものとする。尚、本数は一又は複数本であるものとする。

高圧同軸複合導電路１５は、本実施例において二系統であるが、これに限らず三系統…、ｎ系統であってもよいものとする（同軸で一本構成となるように外側へ回路を増やしていけばｎ系統になる）。

図２及び図３において、外装部材１６は、高圧同軸複合導電路１５を収容保護するための管体であって、曲げ管部２３と、非曲げ管部２４とを有し、この全体が略直線状に出来上がるように樹脂成型される（曲げ管部及び非曲げ管部を有するのであれば金属製であってもよいものとする）。

曲げ管部２３は、ワイヤハーネス９の輸送時や経路配索時に曲げ部分となり、この曲げ管部２３に非曲げ管部２４が連続する。非曲げ管部２４は、曲がらない部分として設けられる。曲げ管部２３及び非曲げ管部２４は、車両取付形状に合わせた位置及び長さにそれぞれ配置形成される。

尚、曲げ管部２３は、この成型長さが若干長く出来上がった場合に、後付け部品により超過寸法分が吸収される（後述するクランプ１７ｂにより超過寸法が吸収される）。後付け部品（クランプ１７ｂ）は、曲げ管部２３と非曲げ管部２４との境界２５に取り付けられる。

曲げ管部２３及び非曲げ管部２４に関し、本実施例においてはそれぞれ複数有するが、数は特に限定されないものとする。すなわち、曲げ管部２３を一つにするとともに、この両側に非曲げ管部２４を一つずつ連続形成するような数であってもよいものとする。或いは、非曲げ管部２４を一つにするとともに、この両側に曲げ管部２３を一つずつ連続形成するような数であってもよいものとする。

曲げ管部２３は、周方向の凹部及び凸部を複数連続して有する蛇腹管形状に形成される。曲げ管部２３は、曲げ範囲に応じてこの長さが設定される。曲げ管部２３は、柔軟性（可撓性）を有して曲げ可能な部分に形成される。曲げ管部２３は、本実施例において公知のコルゲートチューブと同様の部分に形成される。尚、曲げ管部２３は、曲げ可能な形状であれば、上記蛇腹管形状に限定されないものとする。

曲げ管部２３は、本実施例において、この断面形状が後述する非曲げ管部本体２６の断面形状に合わせて形成される（一例であり、異なる断面形状であってもよいものとする）。

外装部材１６は、上記の如くコルゲートチューブと同様の形状部分を有することから、「コルチューブ」や「部分形成コルゲートチューブ」などと呼ぶことができるものとする。

外装部材１６は、この管軸方向に沿ってスリットを設けない（腹割きのない）形状に形成される。スリットを設けない理由としては、剛性や強度を高める点が挙げられる。また、外装部材１６内への水分の浸入を防止して防水性の向上を図る点も挙げられる。さらには、例えば曲げた部分において高圧同軸複合導電路１５のはみ出しを生じさせない点も挙げられる。

非曲げ管部２４は、非曲げ管部本体２６を有する。この非曲げ管部本体２６は、上記の如く輸送時や経路配索時に曲がらない部分として形成される（曲がらない部分とは、可撓性を積極的に持たせない部分という意味である）。非曲げ管部本体２６は、断面円形のストレートチューブ形状に形成される（断面円形に限らず、楕円形や長円形、略矩形等であってもよいものとする）。非曲げ管部２４は、非曲げ管部本体２６がストレートチューブ形状であることから、「直管部」や「ストレート部」とも呼ぶことができるものとする。

非曲げ管部本体２６は、この肉厚が必要最低限の強度を有する薄肉に設定される。非曲げ管部本体２６には、放熱性や剛性を高める部分、さらには耐チッピング性能を確保する部分等を必要に応じて形成してもよいものとする。

外装部材１６は、非曲げ管部２４として、車両床下１１（図１及び図４参照）に配索される床下用非曲げ管部２７を有する。この床下用非曲げ管部２７は、車両床下１１に配索されることから（例えばリーンホースに沿わせるように配索されることから）長尺に形成される。

図２において、後付け部品として外装部材１６の所定位置に取り付けられるクランプ１７は、公知のものが用いられる。クランプ１７は、ワイヤハーネス９を取り付け固定するためのクランプ１７ａと、曲げ管部２３の成型長さが若干長く出来上がった場合に超過寸法分を吸収するための、公差吸収用のクランプ１７ｂとを有する。尚、クランプ１７ｂは、本実施例においてクランプ１７ａと同様にワイヤハーネス９を取り付け固定するためにも用いられる（取り付け固定に用いずにダミーであってもよいものとする）。

クランプ１７ａ及び１７ｂは、本実施例において同一の構造を有する（この限りでないものとする。例えば、クランプ１７ｂを境界２５に取り付けることから、クランプ１７ｂは境界２５に合わせた構造を有するようにしてもよいものとする）。このような同一構造の場合は、部品管理が容易でコスト上昇も抑制することができる（クランプ１７ｂは、上記に限らず、専用部品として新設してもよいものとする）。

クランプ１７（１７ａ、１７ｂ）は、非曲げ管部本体２６の外形形状に合わせて形成される剛性取り付け部２８と、この剛性取り付け部２８に連続する片持ち形状の固定部２９とを有する。

剛性取り付け部２８は、半割形状の管体取付部３０、３１と、これら管体取付部３０、３１を連結するヒンジ３２とを有する。剛性取り付け部２８は、剛性を有し曲がらない部分として形成される。管体取付部３０、３１には、これらを嵌合状態にする図示しない嵌合部が形成される。

固定部２９には、ボルト挿通孔３３が貫通形成される。ワイヤハーネス９は、ボルト挿通孔３３に挿通されたボルト３４（図５参照）を介して車両床下１１等の固定対象３５（図５参照）に取り付け固定される（固定対象３５の形状は一例であるものとする）。ワイヤハーネス９は、固定対象３５に対し取り付け固定されると、図５に示す如く経路配索が完了する。

図３において、曲げ管部２３は、正規の寸法Ａに対し寸法ΔＡの分だけ長く成型されると、また、正規の寸法Ｂに対し寸法ΔＢの分だけ長く成型されると、曲がってほしくない位置で曲がってしまうという虞があることから、寸法ΔＡ、寸法ΔＢを吸収するために境界２５にクランプ１７ｂ（図４参照）が取り付けられる。また、寸法ΔＡ、寸法ΔＢが生じると非曲げ管部２４が正規の長さよりも短い寸法Ｃになってしまうという虞があることから、これを解消するために境界２５にクランプ１７ｂ（図４参照）が取り付けられる。

図４（ａ）〜（ｃ）において、クランプ１７ｂの剛性取り付け部２８は、この取り付け面３６の一部又は全部が曲げ管部２３に重なるように取り付けられる。剛性取り付け部２８が取り付けられると、この剛性取り付け部２８は、曲げ管部２３に対し取り付け面３６が重なる部分が非曲げ管部２４を延長する非曲げ管延長部３７として機能する。また、剛性取り付け部２８は、取り付け面３６が重なる部分が曲げ管部２３の公差を吸収する（寸法ΔＡ、寸法ΔＢを吸収する）公差吸収部３８としても機能する。

尚、剛性取り付け部２８は、寸法ΔＡ、寸法ΔＢを吸収する必要がない場合に、すなわち正規の寸法で成型された場合に、図４（ｄ）に示す如く、曲げ管部２３に重ならないように境界２５の位置に取り付けられる。

後付け部品に関し、上記クランプ１７以外にクリップやグロメット、プロテクタ等が挙げられるものとする。これら後付け部品に上記のような超過寸法分を吸収する機能を付加すれば、クランプ１７ｂの代替品になるのは勿論である。

図５において、ワイヤハーネス９の両端末には、公知のシールドコネクタ３９がそれぞれ設けられる。一方のシールドコネクタ３９はインバータ側のシールドコネクタであり、他方のシールドコネクタ３９はバッテリー側のシールドコネクタである。シールドコネクタ３９は、曲げ管部２３から引き出された高圧同軸複合導電路１５の端末４０に接続固定される。

次に、ワイヤハーネス９の製造、輸送、及び経路配索について説明をする。ワイヤハーネス９は、全体が略直線状に成型された外装部材１６に高圧同軸複合導電路１５を挿通し、この後に両端末４０にシールドコネクタ３９を設けることにより、また、外装部材１６の所定位置にクランプ１７を取り付けることにより製造される。

ワイヤハーネス９の製造後は、所定の曲げ管部２３の部分で折り畳むように曲げると、ワイヤハーネス９は非曲げ管部２４同士（非曲げ管部２４と床下用非曲げ管部２７）が略平行な状態に配置される。より具体的には、長い床下用非曲げ管部２７に対し他の非曲げ管部２４が沿うように略平行な状態に配置される。このような状態により、ワイヤハーネス９の全長が短くなるとともに、ワイヤハーネス９は最小限の幅で梱包される。すなわち、ワイヤハーネス９全体はコンパクトな状態で梱包される。そして、このコンパクトな状態のままでワイヤハーネス９は輸送される。

ワイヤハーネス９は、図５に示す如くクランプ１７を介して固定対象３５に対し取り付け固定されると、経路配索が完了する。

以上、図１ないし図５を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス９によれば、外装部材１６は曲げ管部２３と非曲げ管部２４とを有し、これら曲げ管部２３と非曲げ管部２４との境界２５にクランプ１７ｂを取り付けることから、クランプ１７ｂにおける剛性取り付け部２８の取り付け面３６が重なる部分においては、曲げ管部２３を曲がらない部分に変えることができる。すなわち、曲げ管部２３の寸法のバラツキを吸収することができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…ハイブリッド自動車、 ２…エンジン、 ３…モータユニット、 ４…インバータユニット、 ５…バッテリー、 ６…エンジンルーム、 ７…自動車後部、 ８、９…ワイヤハーネス、 １０…中間部、 １１…車両床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…後端、 １４…前端、 １５…高圧同軸複合導電路（導電路）、 １６…外装部材（ワイヤハーネス用外装部材）、 １７、１７ａ、１７ｂ…クランプ（後付け部品）、 １８…第一導電路、 １９…第一絶縁体、 ２０…第二導電路、 ２１…第二絶縁体、 ２２…電磁シールド部材、 ２３…曲げ管部、 ２４…非曲げ管部、 ２５…境界、 ２６…非曲げ管部本体、 ２７…床下用非曲げ管部、 ２８…剛性取り付け部、 ２９…固定部、 ３０、３１…管体取付部、 ３２…ヒンジ、 ３３…ボルト挿通孔、 ３４…ボルト、 ３５…固定対象、 ３６…取り付け面、 ３７…非曲げ管延長部、 ３８…公差吸収部、 ３９…シールドコネクタ、 ４０…端末

Claims (4)

1. 曲げ部分として形成される曲げ管部と、曲がらない部分として形成される非曲げ管部とを有するとともに、前記曲げ管部と前記非曲げ管部との境界に、剛性取り付け部を有する後付け部品を、前記剛性取り付け部の取り付け面の一部又は全部が前記曲げ管部に重なるように取り付けてなる
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記剛性取り付け部の前記曲げ管部に重なる部分を、前記非曲げ管部を延長する非曲げ管延長部とする
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
3. 請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材において、
   前記剛性取り付け部の前記曲げ管部に重なる部分を、該曲げ管部の公差を吸収する公差吸収部とする
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
4. 請求項１、２又は３に記載のワイヤハーネス用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆われる導電路とを含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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