JP2008228426A - 電気接続構造およびハーネス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】機械的耐久性が高く軽量化を図ることができ安価に実現することができる電気接続構造およびハーネス製造方法を提供すること。
【解決手段】電気接続構造を適用したトランクリッド用給電装置の余長吸収機構40は、被膜チューブ31、複数の電線整列部材32、複数のチューブ固定部33およびテンションメンバ34を備える。複数の電線からなるハーネス49は、テンションメンバ34を中心として電線整列部材32の片部32a間に整列配置された状態で被膜チューブ31内を通して配置される。収納ケース10は、ハーネス49の中間部が被膜チューブ31とともに延出する開口部43を有し、この中間部は内部空間48においてU字状に配される。テンションメンバ34の弾性復元力により、ハーネス49の中間部は開口部43から外部に出入り自在に配される。
【選択図】図2
【解決手段】電気接続構造を適用したトランクリッド用給電装置の余長吸収機構40は、被膜チューブ31、複数の電線整列部材32、複数のチューブ固定部33およびテンションメンバ34を備える。複数の電線からなるハーネス49は、テンションメンバ34を中心として電線整列部材32の片部32a間に整列配置された状態で被膜チューブ31内を通して配置される。収納ケース10は、ハーネス49の中間部が被膜チューブ31とともに延出する開口部43を有し、この中間部は内部空間48においてU字状に配される。テンションメンバ34の弾性復元力により、ハーネス49の中間部は開口部43から外部に出入り自在に配される。
【選択図】図2
Description
本発明は、固定側部材と、この固定側部材に対して開閉やスライド可能な移動側部材に搭載された各種の電装部品側とを電気的に接続する電気接続構造およびハーネス製造方法に関する。
従来より、例えば自動車の車体側に設置された電源装置と、自動車のドア、トランクといった開閉部分やサンルーフ、スライドシート等のスライド部位に設置された電装部品とを電気的に接続する電気接続構造を実現するものとして、例えば下記特許文献1〜3に開示されているハーネス収容装置が知られている。
このようなハーネス収容装置は、主に固定側部材に設置された電源装置などに接続された固定部と、移動側部材としてのスライド部位に接続された可動部とが、弾性を備える保護部材などによって覆われたハーネスにより接続された構造からなり、例えば次のように構成されている。
すなわち、特許文献1に開示されている従来のハーネス収容装置は、ボックス本体とカバーとでなるプロテクタの内側にワイヤハーネスを収容し、ボックス本体とカバーとの間のハーネス導出口からワイヤハーネスを引き出し自在としたものである。このハーネス収容装置は、ハーネス導出口の両側でボックス本体またはカバーのいずれか一方に、溝または凸部を有する一対の突出部を有し、ボックス本体またはカバーのいずれか他方に、溝に進入するリブまたは凸部に係合する凹部を有する。
これとともに、このハーネス収容装置は、リブの両側には溝を設け、溝に突出部の先端側を係合させて突出部とリブとを交差して位置させた構造を備えている。そして、このハーネス収容装置では、フラットタイプのワイヤハーネス(フラットハーネス)を使用しており、このフラットハーネスをプロテクタ内の弾性部材で引き込み方向に付勢した構造を備えている。
また、特許文献2に開示されている従来のハーネス収容装置は、ワイヤハーネスを折り返した状態に収容するプロテクタと、ワイヤハーネスの折り返し部内に配置されてハーネス長手方向に移動自在なハーネスガイド部材と、このハーネスガイド部材をプロテクタ内へのハーネス引き込み方向に付勢する付勢部材とを備えている。
そして、このハーネス収容装置は、ハーネスガイド部材のハーネスガイド面の両側に鍔部を立設し、この鍔部にワイヤハーネスを保持するための爪部が設けられており、この爪部をハーネスガイド面の頂部よりも側部側に偏心して配置した構造を備えている。このハーネス収容装置は、爪部をハーネスガイド面の径方向両側に各一対配置したり、あるいは爪部をハーネスガイド面の径方向の一方に一対配置するとともに他方に鍔部を傾斜状に切り欠きしてなる傾斜リブを設けたりして構成されている。
さらに、特許文献3に開示されている従来のハーネス収容装置は、ワイヤハーネスを収容するプロテクタと、ワイヤハーネスをプロテクタの内側に固定させるハーネス固定部材とを備えて構成されている。このハーネス収容装置では、ハーネス固定部材が係止手段でプロテクタに固定され、ワイヤハーネスがハーネス固定部材の案内板に沿ってプロテクタとの間に配索されている。
また、ハーネス固定部材が案内板の手前に略三角形状の板部を有し、ワイヤハーネスをこの板部に沿って交差方向に折り返しており、ハーネス固定部材が案内板に続くコネクタ保持部を有するとともに、コネクタ保持部がワイヤハーネスのコネクタに対する保持手段を有している。そして、保持手段やプロテクタがコネクタを相手コネクタ嵌合方向に支える受け部を有し、ハーネス固定部材がワイヤハーネスの保護チューブを一体に固定した枠状部を有する構造を備えている。
しかしながら、上述した特許文献1〜3に開示されているハーネス収容装置では、ハーネスをプロテクタ内に引き戻すための弾性部材や付勢部材がバネにより構成されている。このため、このバネやバネと連動する構成部品などが必要となり、ハーネス収容装置全体の軽量化やコスト削減が図りにくいという問題がある。
また、上述したハーネス収容装置では、プロテクタ内に収容されるハーネスとして特殊な形状で製造されたフラットハーネスを用いている。このため、端末部に接続するコネクタを新たに製造したり、従来のハーネス加工設備などを流用することができなかったりして、製造工程における作業性の向上が図りにくく高価な構成となってしまうという問題がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、機械的耐久性が高く軽量化を図ることができるとともに安価に実現することが可能な電気接続構造およびハーネス製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る電気接続構造は、固定側部材に設置された固定部と、前記固定側部材に対して開閉やスライド可能な移動側部材に設置された可動部と、一端が前記固定部に固定され他端が前記可動部に固定され、且つこれらの中間部が撓んだ状態で配されて前記固定側部材および前記移動側部材の間を電気的に接続する複数の電線からなるハーネスとを備えた電気接続構造であって、前記固定部側および前記可動部側のいずれか一方に、前記ハーネスの中間部の余長を吸収する余長吸収機構が設置され、前記余長吸収機構は、前記ハーネスの前記中間部を被膜するとともに、前記移動側部材の開閉やスライド移動と連動して移動可能な被膜チューブと、前記被膜チューブで被膜された前記ハーネスの前記中間部を内部空間に収納可能に構成され、収納された前記中間部が延出可能な開口部を有する収納ケースと、前記被膜チューブに沿って設けられ、前記ハーネスを直線状に保持するために付勢する直線状付勢部材と、を備え、前記ハーネスの前記中間部は、前記余長吸収機構が設置されている側から前記内部空間内に導入され、撓んだ状態で前記内部空間に収容されて前記開口部から導出されるように収納されていることを特徴とする。
本発明に係る電気接続構造は、上記のように構成されることにより、バネやこのバネに連動する構成部品が不要で、機械的耐久性が高く軽量化を図ることができるとともに安価に実現することが可能となる。
前記余長吸収機構は、例えば前記ハーネスの各電線を前記被膜チューブ内で整列させるための複数の電線整列部材をさらに備える。
また、前記余長吸収機構の前記複数の電線整列部材は、例えば少なくとも前記被膜チューブの両端部近傍に配置されて、前記被膜チューブの中心軸から径方向に放射状に配置されるように形成された複数の片部を有し、前記直線状付勢部材によって前記移動側部材の開閉やスライド移動と連動して前記内部空間内で変位可能な状態に所定間隔を空けて連結されている。
前記余長吸収機構は、例えば前記被膜チューブの両端部を各端部近傍に配置された前記電線整列部材とともにそれぞれ内包しつつ前記固定部側および前記可動部側にそれぞれ固定される複数のチューブ固定部をさらに備える。
前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、例えばコルゲートチューブである。
また、前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、例えばその中心軸方向に沿った縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されている。
また、前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、例えば前記縦断面形状がエッジの丸められた凹凸のある蛇腹状に形成されている。
さらに、前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、例えばその中心軸方向に沿った第1方向の縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されるとともに、前記第1方向と前記中心軸方向に沿って直交する第2方向の縦断面形状が直線状に形成されている。
また、前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、その中心軸と交差する縦断面形状が前記移動側部材の開閉やスライド移動に伴って屈曲する側と屈曲しない側の剛性が異なるように矩形状、偏平円状および楕円状の少なくとも一つの形状で形成されている。
前記余長吸収機構の前記直線状付勢部材は、例えば棒状のバネ用鋼材あるいはワイヤ材からなる。
前記余長吸収機構の前記複数の電線整列部材は、例えばそれぞれ前記複数の片部の先端に錨状の電線引掛け部を備えて構成されている。
また、前記収納ケースは、例えば前記被膜チューブの移動方向と交差する端面に前記開口部を有し、前記交差する端面側の前記移動方向と平行な端面および前記交差する端面のいずれかに形成されて前記開口部近傍で前記内部空間と連通する前記ハーネスの導入用開口部と、この導入用開口部近傍で前記収納ケースに配された前記被膜チューブを前記複数のチューブ固定部のうちの一つを係合して係止固定するための係止穴とをさらに有する。
また、前記収納ケースは、例えば前記内部空間が同一面で形成された形状の筐体本体部と、この筐体本体部に対して着脱自在に取り付けられる筐体カバー部とを備えて構成されている。
本発明に係るハーネス製造方法は、固定側部材に設置された固定部と、前記固定側部材に対して開閉やスライド可能な移動側部材に設置された可動部と、一端が前記固定部に固定され他端が前記可動部に固定され、且つこれらの中間部が撓んだ状態で配されて前記固定側部材および前記移動側部材の間を電気的に接続する複数の電線からなるハーネスとを備えた電気接続構造に用いられるハーネス製造方法であって、前記ハーネスを直線状に保持するために付勢された直線状付勢部材を中心として前記複数の電線を束ねてハーネスを形成する工程と、前記ハーネスの外周側を覆うとともに少なくとも前記ハーネスの中心軸方向に沿って二つに分割可能な構造を有し、前記ハーネスへの装着時に円筒状の外形を構成する複数のパイプ材を前記ハーネスに取り付ける工程と、前記複数のパイプ材が取り付けられたハーネスを、前記ハーネスの中間部を被膜する被膜チューブに、この被膜チューブが前記複数のパイプ材の外周側に位置するように挿通して配置する工程と、前記被膜チューブに挿通して配置されたハーネスから、前記複数のパイプ材を取り出す工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明に係るハーネス製造方法は、上記のように構成されることにより、バネやこのバネに連動する構成部品が不要で、機械的耐久性が高く弾性を備えたハーネスの軽量化を図ることができるとともに安価に製造することが可能となる。
前記ハーネスを形成する工程にて、例えば前記複数の電線を所定間隔で同心円上に整列させる複数の片部が放射状に形成された複数の電線整列部材を間隔を空けて互いに連結した前記直線状付勢部材を中心として、各電線を各片部間に配置して束ねて前記ハーネスを形成し、前記ハーネスに取り付ける工程にて、例えば前記複数のパイプ材を前記直線状付勢部材により連結された前記複数の電線整列部材を内側に包含するように前記ハーネスに取り付け、前記複数のパイプ材を取り出す工程にて、例えば前記被膜チューブに挿通して配置されたハーネスから、前記複数の電線の両端部側に配置された電線整列部材がそれぞれ前記被膜チューブの両端部近傍に位置するように前記複数のパイプ材を取り出し、前記被膜チューブの両端部を各端部近傍に配置された前記電線整列部材とともにそれぞれ内包するように前記固定部側および前記可動部側にそれぞれ固定される複数のチューブ固定部を取り付ける工程をさらに備える構成とされていてもよい。
また、例えば前記複数の電線のそれぞれの両端部にコネクタハウジングに収容可能な接続端子を接続するとともに、前記接続端子が接続された前記複数の電線のそれぞれの両端部を前記コネクタハウジングにそれぞれ収容する工程をさらに備える構成とされていてもよい。
本発明によれば、ハーネスの中間部における余長は、固定部側および可動部側のいずれか一方に設置され、ハーネスの各電線を被膜して移動側部材の開閉やスライド移動と連動して移動可能な被膜チューブと、この被膜チューブで被膜されたハーネスの中間部を内部空間に収納可能な収納ケースと、被膜チューブに沿って設けられた直線状付勢部材と、を備える余長吸収機構によって吸収されつつ収納される。このため、バネやこのバネに連動する構成部品が不要で、機械的耐久性が高く軽量化を図ることができる電気接続構造を安価に実現することができる。また、機械的耐久性が高く弾性を備えたハーネスの軽量化を図りつつ安価に製造することが可能となる。
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る電気接続構造およびハーネス製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
図1は、自動車内における本発明の一実施形態に係る電気接続構造を適用したトランクリッド用給電装置を示す説明図、図2は同給電装置の余長吸収機構を切り欠いて示す平面図、図3は同給電装置の余長吸収機構の縦断面図、図4は同給電装置の余長吸収機構の一部の断面図、図5は同給電装置の余長吸収機構の電線整列部材を示す斜視図である。
また、図6は、同給電装置の余長吸収機構の弾性保護部材の他の例を示す断面図、図7は同給電装置の余長吸収機構の弾性保護部材のさらに他の例を示す断面図、図8は図7のA−A’断面およびB−B’断面を示す図、図9は同給電装置の余長吸収機構の弾性保護部材のさらに他の例を示す断面図である。なお、自動車の上下方向をX方向とし、前方向に向かって左右方向をLR方向とするとともに、左方向をL方向、右方向をR方向として説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る電気接続構造を適用したトランクリッド用給電装置は、自動車の車体1に設置された固定部である車体側固定部(図示せず、以下同じ。)を備える。また、この車体1に対して例えば自動車の上下方向(図中矢印Xで示す方向、以下「X方向」と呼ぶ。)に開閉可能な可動部であるリッド側固定部20を備える。このリッド側固定部20は、トランクリッド2のリッド裏側のスペースに設置されている。
さらに、トランクリッド用給電装置は、一端が車体側固定部に接続され他端がリッド側固定部20に接続されて、その中間部が撓んだ状態で配されたハーネス49(図2参照、以下同じ。)を備える。このハーネス49は、複数の電線からなり、車体側固定部とリッド側固定部20とを電気的に接続する。
また、トランクリッド用給電装置は、例えば車体側固定部側に設けられてハーネス49の中間部の撓んだ部分(すなわち、余長部分)を吸収して収容する余長吸収機構40を備えて構成されている。この余長吸収機構40は、ハーネス49の中間部を被膜するとともに、トランクリッド2の開閉移動と連動して移動可能な被膜チューブ31を備える。
また、この被膜チューブ31に被膜されたハーネス49の中間部を内部空間48に収納可能な収納ケース10を備える。さらに、被膜チューブ31に沿って設けられてハーネス49を直線状に保持するために付勢する直線状付勢部材としてのテンションメンバ34を備える。
この余長吸収機構40の収納ケース10は、例えば収納されたハーネス49の中間部が延出可能な延出用の開口部43を有する。本例の収納ケース10は、この開口部43を、例えば保護チューブ31の移動方向(図2および図3中矢印Yで示す方向、以下「Y方向」と呼ぶ。)と交差する端面43aに有する。この開口部43は、収納ケース10の内部空間48と外部とを連通する。
なお、このトランクリッド用給電装置では、車体側固定部および余長吸収機構40が車体1に設置され、リッド側固定部20がトランクリッド2を車体1に対して完全に閉めた状態のときに、余長吸収機構40の直近となる位置のトランクリッド2の裏側に設置されている。
このため、トランク3内のスペースには、ハーネス49が弛んで収容されることはなく、例えばオーディオ装置や車載AV機器などの自動車搭載機器(図示せず)を十分に設置することが可能となる。また、余長吸収機構40は、リッド側固定部20とともにトランクリッド2の裏側に設置されていてもよい。
図2〜図4に示すように、余長吸収機構40は、上述した被膜チューブ31、収納ケース10およびテンションメンバ34とともに、ハーネス49を構成する各電線を被膜チューブ31内で整列させるための複数の電線整列部材32と、車体側固定部およびリッド側固定部20にそれぞれ固定される複数のチューブ固定部33と、をさらに備えて構成されている。
余長吸収機構40の被膜チューブ31は、例えばコルゲートチューブからなる。この被膜チューブ31は、図1〜3に示すように、その外形が滑らかな直線状であってもよいし、図4に示すように、その中心軸方向に沿った縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されていてもよい。また、被膜チューブ31は、図6に示すように、その中心軸方向に沿った縦断面形状がエッジの丸められた凹凸のある蛇腹状に形成されていてもよい。
このように、被膜チューブ31が凹凸のある蛇腹状に形成されていると、直線状に形成されている場合よりも全体的に屈曲し易くなる。また、被膜チューブ31がエッジの丸められた凹凸のある蛇腹状に形成されていると、エッジが角張った凹凸のある蛇腹状に形成されている場合よりも収納ケース10の内部空間48内で滑りやすくなる。
また、被膜チューブ31は、図7および図8(a)に示すように、その中心軸方向に沿った一の方向(すなわち、A−A’で結ぶ方向)の縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されるとともに、図7および図8(b)に示すように、この一の方向と中心軸方向に沿って直交する他の方向(すなわち、B−B’で結ぶ方向)の縦断面形状が直線状に形成されていてもよい。
このように、被膜チューブ31が凹凸のある蛇腹状と直線状とに形成されていると、蛇腹状の部分が屈曲し易くなるとともに直線状の部分の剛性を蛇腹状の部分よりも高めることができる。このため、余長吸収機構4030の被膜チューブ31を、収納ケース10の内部空間48内において、屈曲を考慮しつつ高い耐久性を有する最適な態様、例えばU字状に曲げて収納することが可能となる。
なお、余長吸収機構40の被膜チューブ31は、その中心軸と交差する縦断面形状がリッド側固定部20の移動に伴って屈曲する側と屈曲しない側の剛性が異なるように、例えば図9(a)に示すような楕円状であったり、同図(b)に示すような偏平円状であってり、同図(c)に示すような矩形状であったりしてもよい。
また、被膜チューブ31は、これら楕円状、偏平円状および矩形状を組み合わせた縦断面形状を有するように形成されていてもよい。例えば、楕円状および偏平円状に形成された場合は、被膜チューブ31は、中心軸方向に沿った縦断面形状が蛇腹状であっても直線状であってもよく、矩形状に形成された場合は、蛇腹状に形成されているとよい。
このように、被膜チューブ31が屈曲する側と屈曲しない側の剛性が異なるように形成されていると、屈曲する側の部分が屈曲し易くなるとともに屈曲しない側の部分の剛性を屈曲する側の部分よりも高めることができる。このため、上記蛇腹状および直線状を組み合わせたものと同様に、余長吸収機構40の被膜チューブ31を、収納ケース10の内部空間48内において屈曲を考慮した適切な態様で配置することができる。
一方、余長吸収機構40の複数の電線整列部材32は、例えば樹脂成形部材からなり、図4に示すように、少なくとも被膜チューブ31の両端部近傍に配置されている。本例の余長吸収機構40では、電線整列部材32は、さらに被膜チューブ31の内側中間部にも配置されている。なお、各電線整列部材32のうちの少なくとも一つ、例えば図4に示す被膜チューブ31の向かって右側端部近傍に配置された電線整列部材32は、例えばハーネス49を被膜チューブ31内に挿通し易いように、被膜チューブ31の内径よりも小さな外径を有する形状で形成されている。
そして、被膜チューブ31の中心軸部分に棒状のテンションメンバ34が各電線整列部材32を連結する状態で配置されている。各電線整列部材32は、例えば被膜チューブ31の中心軸から径方向に放射状に配置されるように形成された、図5(a)に示すような複数の片部32aを備えて構成されている。
各片部32aの間には、ハーネス49を構成する複数の電線がそれぞれテンションメンバ34を囲むように配置される。このため、収納ケース10の内部空間48内において被膜チューブ31が屈曲して移動しても、これら各電線整列部材32によって、被膜チューブ31内に備えられたハーネス49の各電線がばらけたり絡まったりすることはない。
なお、各電線整列部材32の複数の片部32aには、図5(b)に示すように、その先端に錨状の引掛け部32bが備えられていてもよい。この引掛け部32bは、各片部32a間に配置された各電線が、被膜チューブ31の伸縮によって各片部32aから外れてばらけてしまうことを防止する。
本例の余長吸収機構40では、引掛け部32bを有する電線整列部材32を、余長吸収機構40における被膜チューブ31の内側中間部に配置し、さらに複数の片部32aのみが形成された電線保護部材32を、被膜チューブ31の両端部近傍に配置した構成を採用している。
複数のチューブ固定部33は、図4に示すように、例えば上述した電線整列部材32と同様に樹脂成形部材からなり、複数の部位に分割自在且つ着脱自在な構造を備えている。これら複数のチューブ固定部33は、例えば被膜チューブ31の両端部を、各端部近傍に配置された電線整列部材32とともにそれぞれ内包する状態で被膜チューブ31の両端部に取り付けられる。
各チューブ固定部33には、図3に示すように、例えばトランクリッド2に形成された係止穴2aに挿入されてこの係止穴2aの開口周縁部に係合するとともに、チューブ固定部33を係止固定するためのアンカー部33aが設けられている。これらチューブ固定部33のうち、収納ケース10の内部空間48内に配置されるチューブ固定部33は、図1に示すように、収納ケース10に形成された係止穴1aに係止固定される。なお、チューブ固定部33は、アンカー部33aが形成されたものの他に、スルーやバンドにより係止固定される構成であってもよい。
テンションメンバ34は、例えば棒状のバネ用鋼材あるいはワイヤ材からなり、被膜チューブ31の中心軸上で各電線整列部材32の中心軸と同軸に配置されている。このテンションメンバ34は、トランクリッド2の開閉移動と連動して各電線整列部材32を、被膜チューブ31およびハーネス49とともに収納ケース10の内部空間48内で変位可能に連結する状態で設けられている。
また、このテンションメンバ34は、上述したように被膜チューブ31とともにハーネス49を常時直線状に保持するために付勢する(すなわち、保持しようとする弾性復元力を備えている)。このため、図2に示すように、例えばトランクリッド2が開きリッド側固定部20がY方向に離れるように引っ張られて移動すると、図中2点鎖線で示すように、収納ケース10の内部空間48内でテンションメンバ34が円状に収縮して反発力が生じる。このとき、ハーネス49には引っ張り方向の無理な力が掛からないようにすることができるため、ハーネス49の各電線の断線を防止することができる。
また、例えばトランクリッド2が閉じてリッド側固定部20がY方向に近づくように移動すると、テンションメンバ34の反発力によりハーネス49が収納ケース10の内部空間48内で広がるように作用する力が働く。これにより、ハーネス49を被膜した被膜チューブ31の座屈防止を図ることができるとともに、ハーネス49の中間部における余長を吸収することが可能となる。したがって、このテンションメンバ34の弾性復元力により、ハーネス49とともに被膜チューブ31は、収納ケース10の内部空間48内で屈曲自在に移動することが可能となる。
なお、ハーネス49の各電線の両端部には、図4に示すように、車体1に備えられたコネクタ(図示せず)およびトランクリッド2に備えられたコネクタ(図示せず)とそれぞれ接続されるコネクタ99が設けられている。
余長吸収機構40の収納ケース10は、樹脂成形部材からなり、被膜チューブ31とともにハーネス49の中間部を内部空間48に収納し、例えば自動車の車体1の前後方向と平行な方向に沿って延びる箱形形状の筐体44を備えている。この筐体44には、例えば車体1の前後方向と交差する後方向側の端面43aのL方向側に開口部43(図1および図2参照、以下同じ)が形成されている。また、筐体44には、車体1の前後方向と平行であるとともにX方向における上側の端面44a(図3参照)の後方向側中央位置に、ハーネス49の導入用開口部45(図2参照)が形成されている。
そして、これら開口部43および導入用開口部45は、それぞれ収納ケース10の内部空間48と連通している。また、筐体44の内部空間48における導入用開口部45の近傍には、チューブ固定部33のアンカー部33aが挿入される係止穴1a(図2参照)が設けられている。この係止穴1aによって、内部空間48内に配された被膜チューブ31に取り付けられた各チューブ固定部33のうちの一のチューブ固定部33が筐体44に係止固定される。
なお、筐体44は、図3に示すように、内部空間48が同一面に開口(同一面側で開口)された形状の筐体本体部44bと、この筐体本体部44bに対して着脱自在に取り付けられる筐体カバー部44cとを備えて構成されていてもよい。これら筐体本体部44bおよび筐体カバー部44cは、例えば図示の場合は互いに接着剤などによって固定されている。
また、図示は省略するが、収納ケース10の開口部43は、例えばリッド側固定部20と余長吸収機構40とを結ぶハーネス49が、被膜チューブ31とともにトランクリッド2の開閉移動に伴ってストレスなく延出可能なように、延出方向に広がる所定の傾斜をもって形成されていてもよい。
このように構成された余長吸収機構40では、ハーネス49は、余長吸収機構40が設置された車体側固定部側から導入用開口部45を通って収納ケース10の内部空間48内に導かれ、チューブ固定部33を介して被膜チューブ31内に通される。
そして、ハーネス49の中間部は、被膜チューブ31とともに内部空間48内でU字状に配されて、余長吸収機構40が設置されていない側に開口部43を通って出入り自在に配される。このとき、ハーネス49の中間部は、被膜チューブ31内の各電線整列部材32によって整列されつつ、テンションメンバ34によって被膜チューブ31とともにU字状に撓むように配される。
したがって、図2に示すように、このように構成された余長吸収機構40では、車体側固定部とリッド側固定部20とが最も近づいている場合は、収納ケース10の内部空間48内にて、ハーネス49が次のように配される。すなわち、例えば導入用開口部45から内部に導入されたハーネス49の中間部が、被膜チューブ31によって内部空間48の内周側壁に沿ってU字状に配されて、テンションメンバ34によってこの内周側壁に押し付けられるように付勢されつつ開口部43から出されるように配される。
また、車体側固定部とリッド側固定部20とが最も離れている場合は、収納ケース10の内部空間48内にて、ハーネス49が次のように配される。すなわち、ハーネス49の中間部が、被膜チューブ31とともに円弧状に変形した状態で開口部43から出されるように配される。この場合、ハーネス49の中間部には、テンションメンバ34の弾性復元力による内部空間48内へ引き戻されるような応力(引張り力)が与えられている。
このように、この余長吸収機構40によれば、トランクリッド2のX方向への開閉移動量に応じて、収納ケース10の開口部43から適宜必要量のハーネス49を自在に延出することができる。また、この余長吸収機構40によれば、ハーネス49を収納ケース10内に引き戻すためのバネやこのバネに連動する構成部品などが不要となるため、全体の軽量化や低コスト化を図ることが可能となる。また、この余長吸収機構40によれば、被膜チューブ31内にハーネス49、テンションメンバ34および複数の電線整列部材32を備えるため、コンパクトな構成を実現しつつ機械的耐久性を向上させることができる。
さらに、この余長吸収機構40によれば、トランクリッド2の裏側のトランク3内にスペースを確保することができるような箱形形状の収納ケース10を備えるため、トランクリッド2の裏側のトランク3内スペースに空き空間を確保することができる。これにより、自動車搭載機器などのトランク3内における設置に関する有効利用を図ることが可能となる。
なお、図示は省略するが、車体側固定部は、余長吸収機構40および導入用開口部45を介して収納ケース10から露出されたハーネス49と接続されており、車体1に設けられた電源回路や制御回路などの車載機器と接続されている。また、リッド側固定部20は、開口部43を介して収納ケース10から露出された被膜チューブ31とともにハーネス49と接続されており、さらにトランクリッド2に備えられたランプ類(図示せず)などの各種電装部品と図示しないコネクタを介して接続されている。
また、ハーネス49の長さは、例えば一端が車体側固定部に接続された状態で、その中間部が余長吸収機構40に収納され、さらにトランクリッド2の全開位置と全閉位置とのそれぞれの位置におけるリッド側固定部20に対して十分に届く長さにあらかじめ設定されている。同様に、余長吸収機構40の被膜チューブ31の長さは、収納ケース10内のチューブ固定部33の係止固定位置から、リッド側固定部20におけるチューブ固定部33の係止固定位置までにおいて、ハーネス49と連動して十分に移動することができる長さに設定されている。
また、図1に示すように、トランクリッド2は、車体1に設けられたR方向側、L方向側それぞれのトランクアーム4およびトランクアーム5によって、X方向に開閉自在に支持された状態で設置されている。このトランクリッド2には、上述したように、ランプ類などの図示しない電装部品が、トランクリッド2における任意の位置に搭載されている。
次に、このように構成された電気接続構造に用いられるハーネス49の製造工程の一例について説明する。図10は、本発明の一実施形態に係る電気接続構造に用いられるハーネスの製造工程の例を示すフローチャート、図11は、同ハーネスの製造工程の例を説明するための工程図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所については同一の符号を付して説明を省略する。
図10および図11(a)に示すように、まず、複数の電線49aを複数の電線整列部材32を互いに連結したテンションメンバ34を中心として、各電線整列部材32に放射状に形成された各片部32aの間に配置することにより、これらの電線49aを所定間隔で同心円上に整列させて束ねてハーネス49を形成する(ステップS1)。
次に、ハーネス49の中心軸方向に沿って例えば二つに分割可能な構造を有し、ハーネス49への装着時に円筒状の外形を構成する複数のパイプ材51,52を、ハーネス49の外周側を覆いつつ、図11中向かって左側に配置された電線整列部材32を除く各電線整列部材32を内側に包含するように、図11(a)中矢印方向にそれぞれ移動させてハーネス49に取り付ける(ステップS2)。
なお、このステップS2にてハーネス49に取り付けられるこれら複数のパイプ材51,52は、樹脂成形部材からなり、上述したように二つに分割可能な構造を備えて構成されていてもよいが、二つ以上(例えば四つなど)に分割可能な構造を備えて構成されていてもよい。
そして、図10および図11(b)に示すように、複数のパイプ材51,52が取り付けられたハーネス49を、ハーネス49の外周側を覆う被膜チューブ31に対して、この被膜チューブ31が複数のパイプ材51,52の外周側に位置するように、図11(b)中矢印で示す方向に移動させて挿通して配置する(ステップS3)。
次に、図10および図11(c)に示すように、被膜チューブ31に挿通して配置されたハーネス49から、各電線49aの両端部側に配置された電線整列部材32がそれぞれ被膜チューブ31の両端部近傍に位置する(図11(d)参照)ように、複数のパイプ材51,52を図11(c)中矢印方向に移動させて取り出す(ステップS4)。
最後に、図10および図11(d)に示すように、被膜チューブ31の両端部を、各端部近傍に配置された電線整列部材32とともにそれぞれを内包するように、分割されたチューブ固定部構成部品33a,33bを図11(d)中矢印で示す方向に移動させて装着して複数のチューブ固定部33を取り付け(ステップS5)、これにより、本フローチャートによる一連の製造工程を終了する。
このような製造工程により、例えば縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成された保護チューブ31に対して、電線整列部材32およびテンションメンバ34を備えて構成されたハーネス49を容易に挿通して形成することができる。このため、バネなどの部品が不要でありつつも自己復元力によって収納ケース10の内部空間48内で伸縮可能なハーネス49を安価且つ簡単に製造することが可能となる。また、このように製造されたハーネス49は、バネなどの代わりに棒状のテンションメンバ34を有するため、伸縮機能はそのままに軽量化を図ることが可能となる。
なお、図示は省略するが、複数の電線49aのそれぞれの両端部に、コネクタ99(図11(d)参照)の端子収容孔99aに収容される接続端子91接続する工程を上記ステップS1に先だって設けたり、この接続端子91が接続された複数の電線49aのそれぞれの両端部を、コネクタ99の端子収容孔99aにそれぞれ収容する工程を上記ステップS5の後に設けたりしてもよい。
また、上記ステップS1では、あらかじめ複数の電線整列部材32を所定間隔に配置して連結した構造のテンションメンバ34を用いたが、これら複数の電線整列部材32はテンションメンバ34に備えられていなくてもよい。さらに、上記ステップS5にて複数のチューブ固定部33を被膜チューブ31に取り付けたが、これらチューブ固定部33は被膜チューブ31に取り付けられなくてもよい。
以上述べたように、本発明に係る電気接続構造によれば、車体1又はトランクリッド2の任意の位置に余長吸収機構40やハーネス49を配することができ、車内空間のレイアウトを自由に行うことが可能となる。また、簡単且つ軽量な構成で余長吸収機構40を実現することができるため、バネやバネに連動する構成部品を少なくして機構全体の小型軽量化を実現しコスト削減を図ることができ、さらには耐久性が高くハーネス49をスムーズに動かすことができる電気接続構造を実現することができる。
なお、上述した実施形態の電気接続構造を適用したトランクリッド用給電装置は、自動車の車体1とトランクリッド2との間を車体側固定部及びリッド側固定部20をそれぞれ介して電気的に接続するものとして適用した場合について説明したが、その他、列車や航空機などの移動体、あるいは各種アトラクションなどを有する施設などにおいて、車体側固定部とリッド側固定部20に相当する各部を電気的に接続する場合においても適用することが可能である。また、自動車の車体とスライドシート、スライドドア、サンルーフ、ラゲージドアなどとの間を電気的に接続する場合においても適用可能である。
1…車体、2…トランクリッド、3…トランク、4,5…トランクアーム、20…リッド側固定部、31…被膜チューブ、32…電線整列部材、33…チューブ固定部、34…テンションメンバ、40…余長吸収機構、43…開口部、44…筐体、45…導入用開口部、48…内部空間、49…ハーネス、49a…電線、51,52…パイプ材、99…コネクタ。
Claims (16)
- 固定側部材に設置された固定部と、前記固定側部材に対して開閉やスライド可能な移動側部材に設置された可動部と、一端が前記固定部に固定され他端が前記可動部に固定され、且つこれらの中間部が撓んだ状態で配されて前記固定側部材および前記移動側部材の間を電気的に接続する複数の電線からなるハーネスとを備えた電気接続構造であって、
前記固定部側および前記可動部側のいずれか一方に、前記ハーネスの中間部の余長を吸収する余長吸収機構が設置され、
前記余長吸収機構は、
前記ハーネスの前記中間部を被膜するとともに、前記移動側部材の開閉やスライド移動と連動して移動可能な被膜チューブと、
前記被膜チューブで被膜された前記ハーネスの前記中間部を内部空間に収納可能に構成され、収納された前記中間部が延出可能な開口部を有する収納ケースと、
前記被膜チューブに沿って設けられ、前記ハーネスを直線状に保持するために付勢する直線状付勢部材と、を備え、
前記ハーネスの前記中間部は、前記余長吸収機構が設置されている側から前記内部空間内に導入され、撓んだ状態で前記内部空間に収容されて前記開口部から導出されるように収納されている
ことを特徴とする電気接続構造。 - 前記余長吸収機構は、前記ハーネスの各電線を前記被膜チューブ内で整列させるための複数の電線整列部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記複数の電線整列部材は、少なくとも前記被膜チューブの両端部近傍に配置されて、前記被膜チューブの中心軸から径方向に放射状に配置されるように形成された複数の片部を有し、前記直線状付勢部材によって前記移動側部材の開閉やスライド移動と連動して前記内部空間内で変位可能な状態に所定間隔を空けて連結されていることを特徴とする請求項2記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構は、前記被膜チューブの両端部を各端部近傍に配置された前記電線整列部材とともにそれぞれ内包しつつ前記固定部側および前記可動部側にそれぞれ固定される複数のチューブ固定部をさらに備えることを特徴とする請求項3記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、コルゲートチューブであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、その中心軸方向に沿った縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、前記縦断面形状がエッジの丸められた凹凸のある蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項6記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、その中心軸方向に沿った第1方向の縦断面形状が凹凸のある蛇腹状に形成されるとともに、前記第1方向と前記中心軸方向に沿って直交する第2方向の縦断面形状が直線状に形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記被膜チューブは、その中心軸と交差する縦断面形状が前記移動側部材の開閉やスライド移動に伴って屈曲する側と屈曲しない側の剛性が異なるように矩形状、偏平円状および楕円状の少なくとも一つの形状で形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記直線状付勢部材は、棒状のバネ用鋼材あるいはワイヤ材からなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記余長吸収機構の前記複数の電線整列部材は、それぞれ前記複数の片部の先端に錨状の電線引掛け部を備えて構成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記収納ケースは、前記被膜チューブの移動方向と交差する端面に前記開口部を有し、前記交差する端面側の前記移動方向と平行な端面および前記交差する端面のいずれかに形成されて前記開口部近傍で前記内部空間と連通する前記ハーネスの導入用開口部と、この導入用開口部近傍で前記収納ケースに配された前記被膜チューブを前記複数のチューブ固定部のうちの一つを係合して係止固定するための係止穴とをさらに有することを特徴とする請求項4〜11のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 前記収納ケースは、前記内部空間が同一面で形成された形状の筐体本体部と、この筐体本体部に対して着脱自在に取り付けられる筐体カバー部とを備えて構成されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の電気接続構造。
- 固定側部材に設置された固定部と、前記固定側部材に対して開閉やスライド可能な移動側部材に設置された可動部と、一端が前記固定部に固定され他端が前記可動部に固定され、且つこれらの中間部が撓んだ状態で配されて前記固定側部材および前記移動側部材の間を電気的に接続する複数の電線からなるハーネスとを備えた電気接続構造に用いられるハーネス製造方法であって、
前記ハーネスを直線状に保持するために付勢された直線状付勢部材を中心として前記複数の電線を束ねてハーネスを形成する工程と、
前記ハーネスの外周側を覆うとともに少なくとも前記ハーネスの中心軸方向にそって二つに分割可能な構造を有し、前記ハーネスへの装着時に円筒状の外形を構成する複数のパイプ材を前記ハーネスに取り付ける工程と、
前記複数のパイプ材が取り付けられたハーネスを、前記ハーネスの中間部を被膜する被膜チューブに、この被膜チューブが前記複数のパイプ材の外周側に位置するように挿通して配置する工程と、
前記被膜チューブに挿通して配置されたハーネスから、前記複数のパイプ材を取り出す工程と、を備えた
ことを特徴とするハーネス製造方法。 - 前記ハーネスを形成する工程にて、前記複数の電線を所定間隔で同心円上に整列させる複数の片部が放射状に形成された複数の電線整列部材を間隔を空けて互いに連結した前記直線状付勢部材を中心として、各電線を各片部間に配置して束ねて前記ハーネスを形成し、
前記ハーネスに取り付ける工程にて、前記複数のパイプ材を前記直線状付勢部材により連結された前記複数の電線整列部材を内側に包含するように前記ハーネスに取り付け、
前記複数のパイプ材を取り出す工程にて、前記被膜チューブに挿通して配置されたハーネスから、前記複数の電線の両端部側に配置された電線整列部材がそれぞれ前記被膜チューブの両端部近傍に位置するように前記複数のパイプ材を取り出し、
前記被膜チューブの両端部を各端部近傍に配置された前記電線整列部材とともにそれぞれ内包するように前記固定部側および前記可動部側にそれぞれ固定される複数のチューブ固定部を取り付ける工程をさらに備えたことを特徴とする請求項14記載のハーネス製造方法。 - 前記複数の電線のそれぞれの両端部にコネクタハウジングに収容可能な接続端子を接続するとともに、前記接続端子が接続された前記複数の電線のそれぞれの両端部を前記コネクタハウジングにそれぞれ収容する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項14または15記載のハーネス製造方法。
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JP2007061960A JP2008228426A (ja) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | 電気接続構造およびハーネス製造方法 |
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JP2012201252A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Yazaki Corp | ワイヤハーネスの配索構造 |
JP2016133322A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 株式会社テイエルブイ | センサ装置 |
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