JP7794050B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本開示は、ワイヤハーネスに関するものである。

例えば特許文献１には、電線とその電線を車両に対して固定する電線固定部材とを備えたワイヤハーネスが記載されている。電線固定部材は、電線を保持する保持部と、車両に対してボルト締めにより固定される固定部とを有している。

特開２０１４－４５５７０号公報

上記のようなワイヤハーネスにおいて、高電圧に対応すべく電線の断面積が大きい場合には、電線の重量が重くなる。すると、車両の振動時に電線固定部材の固定部に過剰な負荷がかかるおそれがあった。

本開示の目的は、電線固定部材の固定部にかかる負荷を軽減可能としたワイヤハーネスを提供することにある。

本開示のワイヤハーネスは、車両用のワイヤハーネスであって、電線を含む電線部材と、前記電線部材を保持する保持部、及び車両に対してボルト締めにより固定される固定部を有する電線固定部材と、を備え、前記電線のサイズは、５０ｓｑ以上であり、前記固定部には、前記固定部を貫通する貫通孔の内側に筒状部材が設けられており、前記筒状部材は、締結用のボルトが挿通される挿通孔を有し前記固定部よりも剛性が高い硬質筒部と、前記固定部よりも高い弾性を有する弾性部と、を備え、前記弾性部は、前記硬質筒部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に位置している。

本開示のワイヤハーネスは、電線固定部材の固定部にかかる負荷を軽減させる効果を発揮する。

図１は、ワイヤハーネスを備える車両の模式図である。 図２は、実施形態のワイヤハーネスの斜視図である。 図３は、同形態のワイヤハーネスにおいて、電線固定部材の固定部付近を示す拡大平面図である。 図４は、図３における４－４線断面図である。 図５は、同形態のワイヤハーネスにおける筒状部材の斜視図である。 図６は、変更例のワイヤハーネスにおける断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示のワイヤハーネスは、
［１］車両用のワイヤハーネスであって、電線を含む電線部材と、前記電線部材を保持する保持部、及び車両に対してボルト締めにより固定される固定部を有する電線固定部材と、を備え、前記電線のサイズは、５０ｓｑ以上であり、前記固定部には、前記固定部を貫通する貫通孔の内側に筒状部材が設けられており、前記筒状部材は、締結用のボルトが挿通される挿通孔を有し前記固定部よりも剛性が高い硬質筒部と、前記固定部よりも高い弾性を有する弾性部と、を備え、前記弾性部は、前記硬質筒部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に位置している。

この構成によれば、筒状部材の硬質筒部が、ボルトの軸力を受ける構成とすることが可能となる。そして、筒状部材に含まれる弾性部によって、車両の振動が電線固定部材の固定部に伝わることを抑制可能である。これにより、固定部にかかる負荷を軽減させることが可能となる。したがって、サイズが５０ｓｑ以上の重量が重い電線を保持する電線固定部材における固定部の破損を抑制することが可能となる。

［２］前記電線部材は、走行駆動用のモータを含む動力装置に接続される。
この構成によれば、振動発生源となる動力装置の振動が電線固定部材の固定部に伝わることを、筒状部材の弾性部によって抑制可能となる。

［３］前記電線部材は、前記動力装置とバッテリとを電気的に繋ぐものである。
この構成によれば、振動発生源となる動力装置と自ら振動しないバッテリとを繋ぐ電線部材を保持する電線固定部材において、固定部にかかる負荷を軽減させることが可能となる。

［４］前記電線固定部材は、走行駆動用のモータを含む動力装置を収容する収容室の内部に配置される。
この構成によれば、振動発生源となる動力装置の振動を電線固定部材がより顕著に受けやすい。このため、弾性部による固定部の負荷軽減効果をより顕著に得ることができる。

［５］前記電線のサイズは、２００ｓｑ以下である。
この構成によれば、サイズが５０ｓｑ以上、かつ２００ｓｑ以下の電線を保持する電線固定部材において、固定部にかかる負荷を軽減させることが可能となる。

［６］前記硬質筒部は、金属にて構成されており、前記弾性部は、ゴムにて構成されている。
この構成によれば、金属からなる硬質筒部にてボルトの軸力を受けることが可能となる。また、ゴムからなる弾性部によって、車両の振動が電線固定部材の固定部に伝わることを好適に抑制可能となる。

［７］前記弾性部は、前記硬質筒部を囲む筒状をなしている。
この構成によれば、筒状の弾性部によって、車両の振動が電線固定部材の固定部に伝わることを好適に抑制可能となる。

［８］前記硬質筒部を第１硬質筒部として、前記筒状部材は、前記弾性部よりも剛性が高い第２硬質筒部を有し、前記第２硬質筒部は、前記弾性部と前記貫通孔の内周面との間に配置されている。

この構成によれば、第２硬質筒部にて筒状部材の外周面を形成することが可能となる。このため、弾性部にて筒状部材の外周面を形成する場合と比較して、筒状部材を固定部の貫通孔に挿入する際の摩擦を小さく抑えることが可能となる。その結果、筒状部材の組付作業性を向上させることが可能となる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。

なお、本明細書の説明で使用される「筒状」は、周方向全周にわたって連続して周壁が形成されたものだけではなく、複数の部品を組み合わせて筒状をなすものや、Ｃ字状のように周方向の一部に切り欠きなどを有するものも含む。また、「筒状」の形状には、円形、楕円形、及び、尖ったまたは丸い角を有する多角形が含まれる。

（車両１０の構成）
図１に示す車両１０は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車などの車両である。車両１０は、車両１０を走行させるための動力を発する動力装置１１と、動力装置１１に電力を供給するバッテリ１２と、充電インレット１３とを備えている。

動力装置１１は、例えば、車両走行の動力源となる走行駆動用のモータ１１ａと、モータ１１ａに電気的に接続された変換器１１ｂとを有している。変換器１１ｂは、例えばインバータである。変換器１１ｂは、バッテリ１２の直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータ１１ａに供給する。バッテリ１２は、例えば、数百ボルトの電圧を供給可能な高圧バッテリである。バッテリ１２は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。充電インレット１３には、図示しない外部給電装置が接続可能である。充電インレット１３に接続された外部給電装置の供給電力は、動力装置１１を介してバッテリ１２に供給されて充電される。

動力装置１１は、例えば、車両１０の前方側に設定された収容室１０ａの内部に配置される。車両１０がハイブリッド車の場合、収容室１０ａは、例えばエンジンルームである。バッテリ１２は、例えば、車両１０の前後方向の中央部における床下付近に配置されている。充電インレット１３は、例えば、車両１０の前端部に配置されている。

車両１０は、動力装置１１とバッテリ１２とを電気的に接続する第１ワイヤハーネス１４と、動力装置１１と充電インレット１３とを電気的に接続する第２ワイヤハーネス１５とを備えている。

第１ワイヤハーネス１４は、電線部材１６と、電線部材１６を車両１０に固定するための電線固定部材１７とを備えている。電線部材１６の一端は、動力装置１１の変換器１１ｂに接続される。電線部材１６の他端は、バッテリ１２に接続される。

第２ワイヤハーネス１５は、電線部材１８を備えている。電線部材１８の一端は、動力装置１１の変換器１１ｂに接続される。電線部材１８の他端は、充電インレット１３に接続される。

（第１ワイヤハーネス１４の構成）
図２に示すように、第１ワイヤハーネス１４の電線部材１６は、例えば複数の電線２１と、複数の電線２１をまとめて包囲する外装部材２２とを有している。なお、第２ワイヤハーネス１５の電線部材１８も、電線部材１６と略同様の構成を有している。

各電線２１は、導電性を有する芯線２３と、芯線２３の外周を囲うとともに絶縁性を有する絶縁被覆２４とを有する被覆電線である。各電線２１は、例えば、高電圧・大電流に対応可能な高圧電線である。各電線２１において、芯線２３のサイズは、５０ｓｑ以上、かつ２００ｓｑ以下である。芯線２３は、銅系またはアルミニウム系の金属材料にて形成されている。

外装部材２２は、例えば円筒状に形成されている。外装部材２２には、各電線２１が挿通されている。外装部材２２は、例えば、飛翔物や水滴から電線２１を保護する機能を有している。外装部材２２は、例えば、可撓性を有し、容易に屈曲可能である。可撓性を有する外装部材２２の例としては、例えば、樹脂製のコルゲートチューブやゴム製の防水カバーなどが挙げられる。

本実施形態の外装部材２２は、外装部材２２の長さ方向において径が大小繰り返す蛇腹形状をなす樹脂製のコルゲートチューブである。すなわち、本実施形態の外装部材２２は、外装部材２２の長さ方向に沿って大径部と小径部とが交互に連なって設けられた蛇腹構造を有している。外装部材２２の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂を用いることができる。

（電線固定部材１７の構成）
電線固定部材１７は、固定部材本体３０を有している。固定部材本体３０は、電線部材１６を保持する保持部３１と、車両１０に対してボルト締めにより固定される固定部３２とを有している。固定部材本体３０は、例えば、合成樹脂材からなる射出成形品である。固定部材本体３０の材料としては、ポリプロピレンやポリアミドなどの合成樹脂を用いることができる。

保持部３１は、例えば、外装部材２２に対して長さ方向及び長さ方向と直交する方向の移動を制限するように、外装部材２２を保持している。保持部３１は、例えば、外装部材２２の外周を包囲している。

図２及び図３に示すように、固定部３２は、例えば、車両１０側のブラケット１０ｂに対してボルトＢによって締結される。ブラケット１０ｂは、例えば、動力装置１１の筐体に支持されている。

（固定部３２の構成）
図４に示すように、固定部３２には、固定部３２を貫通する貫通孔３３の内側に筒状部材４０が設けられている。筒状部材４０は、例えば、固定部３２に形成した貫通孔３３に挿入されて組み付けられる。または、筒状部材４０は、例えば、インサート成形などによって一部が固定部３２の樹脂部分に埋設される。

図４及び図５に示すように、筒状部材４０は、第１硬質筒部４１と、第２硬質筒部４２と、弾性部４３とを有している。筒状部材４０は、例えば、内周側から外周側にかけて、第１硬質筒部４１、弾性部４３及び第２硬質筒部４２の順に積層された構成をなしている。すなわち、弾性部４３は、第１硬質筒部４１と第２硬質筒部４２との間に介在している。第２硬質筒部４２の外周面は、貫通孔３３の内周面に接している。

第１硬質筒部４１及び第２硬質筒部４２は、固定部３２を構成する合成樹脂よりも剛性が高い材料にて形成されている。第１硬質筒部４１及び第２硬質筒部４２の材料としては、例えば、アルミニウム系の金属や、ステンレス鋼などの鉄系の金属を用いることができる。なお、第１硬質筒部４１と第２硬質筒部４２の各形成材料は、同一材料であっても、異なる材料であってもよい。

弾性部４３は、第１硬質筒部４１の外周を囲む筒状をなしている。弾性部４３は、第１硬質筒部４１の外周面と貫通孔３３の内周面との間に位置している。また、弾性部４３の内周面は、第１硬質筒部４１の外周面に接している。弾性部４３の外周面は、第２硬質筒部４２の内周面に接している。

弾性部４３は、固定部３２を構成する合成樹脂よりも高い弾性を有する材料にて形成されている。弾性部４３の材料としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどを用いることができる。

第１硬質筒部４１は、ボルトＢが挿通される挿通孔４４を有している。挿通孔４４は、例えば、電線部材１６の長さ方向に沿って延びる長孔形状をなしている。このため、電線部材１６の長さ方向において電線固定部材１７の位置の調整が可能である。

第１硬質筒部４１は、筒状部材４０の軸方向における一端部から外周側に延びるフランジ部４１ａを有している。なお、筒状部材４０の軸方向は、挿通孔４４の貫通方向と一致する。フランジ部４１ａは、例えば、第１硬質筒部４１においてブラケット１０ｂと接する側の端部とは反対側の端部に設けられている。

弾性部４３は、筒状部材４０の軸方向における一端部から外周側に延びるフランジ部４３ａを有している。フランジ部４３ａは、筒状部材４０の軸方向において第１硬質筒部４１のフランジ部４１ａに接している。

第２硬質筒部４２は、筒状部材４０の軸方向における一端部から外周側に延びるフランジ部４２ａを有している。フランジ部４２ａは、筒状部材４０の軸方向において弾性部４３のフランジ部４３ａに接している。弾性部４３のフランジ部４３ａは、筒状部材４０の軸方向において、第１硬質筒部４１のフランジ部４１ａと第２硬質筒部４２のフランジ部４２ａの間に介在している。第２硬質筒部４２のフランジ部４２ａは、筒状部材４０の軸方向において固定部３２に接している。

第１硬質筒部４１は、フランジ部４１ａとは反対側の端部において突出部４５を有している。突出部４５は、筒状部材４０の軸方向において、弾性部４３の端部、及び第２硬質筒部４２の端部よりも外側に突出する。突出部４５は、筒状部材４０の軸方向においてブラケット１０ｂに接触可能に構成される。

第１硬質筒部４１の突出部４５及びフランジ部４１ａは、筒状部材４０の軸方向の一端部と他端部をそれぞれ構成している。これにより、筒状部材４０を含む固定部３２とブラケット１０ｂとをボルトＢとナットＮで締結した状態において、例えば、ボルトＢの頭部が突出部４５に接するとともに、ナットＮがフランジ部４１ａに接する。このように、筒状部材４０は、ボルトＢ及びナットＮの軸力を第１硬質筒部４１で受ける構成となっている。

本実施形態の作用について説明する。
例えば、モータ１１ａの駆動時に動力装置１１で発生した振動は、ブラケット１０ｂを介して、電線固定部材１７の筒状部材４０に伝わる。このとき、ブラケット１０ｂから第１硬質筒部４１に伝わった振動は、第１硬質筒部４１と固定部３２との間に設けられた弾性部４３にて吸収される。これにより、固定部３２及び保持部３１の振動が抑制される。高電圧対応のため電線２１が重量化する場合、電線２１を含む電線部材１６を保持する保持部３１の振動が大きくなると、ブラケット１０ｂに固定された固定部３２に過剰な負荷がかかるおそれがある。その点、本実施形態では、弾性部４３によって保持部３１の振動が抑制されることで、振動時に固定部３２にかかる負荷が軽減される。

本実施形態の効果について説明する。
（１）筒状部材４０は、締結用のボルトＢが挿通される挿通孔４４を有し固定部３２よりも剛性が高い第１硬質筒部４１と、固定部３２よりも高い弾性を有する弾性部４３とを備える。そして、弾性部４３は、第１硬質筒部４１の外周面と固定部３２の貫通孔３３の内周面との間に位置している。

この構成によれば、筒状部材４０の第１硬質筒部４１が、ボルトＢの軸力を受ける構成とすることが可能となる。そして、筒状部材４０に含まれる弾性部４３によって、車両１０の振動が電線固定部材１７の固定部３２に伝わることを抑制可能である。これにより、固定部３２にかかる負荷を軽減させることが可能となる。したがって、サイズが５０ｓｑ以上の重量が重い電線２１を保持する電線固定部材１７における固定部３２の破損を抑制することが可能となる。

（２）電線部材１６は、走行駆動用のモータ１１ａを含む動力装置１１に接続される。この構成によれば、振動発生源となる動力装置１１の振動が電線固定部材１７の固定部３２に伝わることを、筒状部材４０の弾性部４３によって抑制可能となる。

（３）電線部材１６は、動力装置１１とバッテリ１２とを電気的に繋ぐものである。この構成によれば、振動発生源となる動力装置１１と自ら振動しないバッテリ１２とを繋ぐ電線部材１６を保持する電線固定部材１７において、固定部３２にかかる負荷を軽減させることが可能となる。

（４）動力装置１１を収容する収容室１０ａの内部に電線固定部材１７が配置されるため、動力装置１１の振動を電線固定部材１７がより顕著に受けやすい構成となる。このため、弾性部４３による固定部３２の負荷軽減効果をより顕著に得ることができる。

（５）電線２１のサイズは、２００ｓｑ以下である。この構成によれば、サイズが５０ｓｑ以上、かつ２００ｓｑ以下の電線２１を保持する電線固定部材１７において、固定部３２にかかる負荷を軽減させることが可能となる。

（６）第１硬質筒部４１が金属にて構成される。また、弾性部４３がゴムにて構成されている。この構成によれば、金属からなる第１硬質筒部４１にてボルトＢの軸力を受けることが可能となる。また、ゴムからなる弾性部４３によって、車両１０の振動が電線固定部材１７の固定部３２に伝わることを好適に抑制可能となる。

（７）弾性部４３は、第１硬質筒部４１を囲む筒状をなしている。この構成によれば、筒状の弾性部４３によって、車両１０の振動が電線固定部材１７の固定部３２に伝わることを好適に抑制可能となる。

（８）筒状部材４０は、弾性部４３よりも剛性が高い第２硬質筒部４２を有している。第２硬質筒部４２は、弾性部４３と貫通孔３３の内周面との間に配置されている。この構成によれば、第２硬質筒部４２にて筒状部材４０の外周面を形成することが可能となる。このため、弾性部４３にて筒状部材４０の外周面を形成する場合と比較して、筒状部材４０を固定部３２の貫通孔３３に挿入する際の摩擦を小さく抑えることが可能となる。その結果、筒状部材４０の組付作業性を向上させることが可能となる。

［変更例］
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・図６に示すように、上記実施形態の筒状部材４０から第２硬質筒部４２を省略してもよい。図６に示す筒状部材４０では、弾性部４３が筒状部材４０の外周面を形成している。すなわち、弾性部４３の外周面が固定部３２の貫通孔３３の内周面に接している。また、弾性部４３のフランジ部４３ａは、筒状部材４０の軸方向において固定部３２に接している。

このような構成によっても、弾性部４３によって固定部３２にかかる負荷を軽減させることが可能となる。また、図６に示す筒状部材４０によれば、筒状部材４０の構成の簡略化が可能である。

・弾性部４３は、第１硬質筒部４１の周方向に沿って連続する周壁を有する構成に限定されるものではなく、第１硬質筒部４１の周方向に沿って弾性部４３が複数点在する構成としてもよい。

・軸方向から見た筒状部材４０の形状は、電線部材１６の長さ方向に長い形状に限定されるものではなく、例えば円形などに変更可能である。
・芯線２３のサイズを２００ｓｑよりも大きく設定してもよい。

・電線固定部材１７を車両１０における収容室１０ａ以外の箇所に配置してもよい。
・上記実施形態では、筒状部材４０を含む電線固定部材１７を、動力装置１１とバッテリ１２とを繋ぐ第１ワイヤハーネス１４の固定のために用いている。しかしながら、これに限定されるものではなく、電線固定部材１７を、例えば動力装置１１と充電インレット１３とを繋ぐ第２ワイヤハーネス１５の固定に用いてもよい。また、動力装置１１に接続される第１ワイヤハーネス１４及び第２ワイヤハーネス１５以外のワイヤハーネスの固定に電線固定部材１７を用いてもよい。例えば、充電インレット１３とバッテリ１２とを直接繋ぐワイヤハーネスの固定に電線固定部材１７を用いてもよい。

・上記実施形態では、走行駆動用のモータ１１ａを有するハイブリッド車や電気自動車などの車両１０に適用したが、これ以外に例えば、走行駆動用のモータ１１ａを有しない車両に適用してもよい。

・今回開示された実施形態及び変更例はすべての点で例示であって、本発明はこれらの例示に限定されるものではない。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 車両
１０ａ 収容室
１０ｂ ブラケット
１１ 動力装置
１１ａ モータ
１１ｂ 変換器
１２ バッテリ
１３ 充電インレット
１４ 第１ワイヤハーネス（ワイヤハーネス）
１５ 第２ワイヤハーネス
１６ 電線部材
１７ 電線固定部材
１８ 電線部材
２１ 電線
２２ 外装部材
２３ 芯線
２４ 絶縁被覆
３０ 固定部材本体
３１ 保持部
３２ 固定部
３３ 貫通孔
４０ 筒状部材
４１ 第１硬質筒部
４１ａ フランジ部
４２ 第２硬質筒部
４２ａ フランジ部
４３ 弾性部
４３ａ フランジ部
４４ 挿通孔
４５ 突出部
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (7)

1. 車両用のワイヤハーネスであって、
   電線を含む電線部材と、
   前記電線部材を保持する保持部、及び車両に対してボルト締めにより固定される固定部を有する電線固定部材と、を備え、
   前記電線のサイズは、５０ｓｑ以上であり、
   前記固定部には、前記固定部を貫通する貫通孔の内側に筒状部材が設けられており、
   前記筒状部材は、締結用のボルトが挿通される挿通孔を有し前記固定部よりも剛性が高い硬質筒部と、前記固定部よりも高い弾性を有する弾性部と、を備え、
   前記弾性部は、前記硬質筒部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に位置し、
   前記硬質筒部を第１硬質筒部として、
   前記筒状部材は、前記弾性部よりも剛性が高い第２硬質筒部を有し、
   前記第２硬質筒部は、前記弾性部と前記貫通孔の内周面との間に配置されている、
   ワイヤハーネス。
2. 前記電線部材は、走行駆動用のモータを含む動力装置に接続される、
   請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記電線部材は、前記動力装置とバッテリとを電気的に繋ぐものである、
   請求項２に記載のワイヤハーネス。
4. 前記電線固定部材は、走行駆動用のモータを含む動力装置を収容する収容室の内部に配置される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
5. 前記電線のサイズは、２００ｓｑ以下である、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
6. 前記硬質筒部は、金属にて構成されており、
   前記弾性部は、ゴムにて構成されている、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
7. 前記弾性部は、前記硬質筒部を囲む筒状をなしている、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。