JP2010068613A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ確実に電線間を止水できるワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】ワイヤハーネス１Ａは、電線束２と、位置決め部材３Ａと、止水部４とを備えている。電線束２は、複数の電線２０からなる。位置決め部材３Ａは、電線束２の端部に取り付けられて、電線束２の端部における複数の電線２０を互いに離れた状態に位置決めする。止水部４は、電線束２の端部におけるそれぞれの電線２０間の間隙に止水剤を充填して形成されて、電線２０間の間隙を止水する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線からなる電線束を備えたワイヤハーネスに関する。

自動車には多くの電子機器が搭載されており、電子機器はワイヤハーネスを介して自動車や他の電子機器と接続されている。ワイヤハーネスは、複数の電線からなる電線束を備えている。電線は、導電性材料で構成された芯線と、該芯線を被覆する絶縁性材料で構成された被覆部とを備えている。

前述したワイヤハーネスは、例えば、自動車の車体パネルの孔に取り付けられるグロメットを通して、エンジンルームと車室とに亘って配索される。このような場合、エンジンルーム内の水等の液体がワイヤハーネスを伝って車室内に浸入する虞がある。このため、グロメット内に通される部分の電線束を水分硬化型のシリコーンＲＴＶ等の止水剤で覆って、止水部を形成している（例えば、特許文献１参照）。

また、前述したワイヤハーネスは、例えば、複数の電線の端部の芯線を露出させて該芯線同士を超音波溶接や抵抗溶接等によって接合して接合部を形成し、これら電線を電気的に接続している。このような場合、水等の液体が接合部に直接付着したり、電線束の外周面や電線束の内部（即ち電線間の間隙）を伝った水等の液体が接合部に付着したりして、接合部が腐食される虞がある。このため、電線束の端部をホットメルト樹脂等の止水剤で覆って、止水部を形成している。

しかしながら、前述した水分硬化型のシリコーンＲＴＶ等の止水剤やホットメルト樹脂等の止水剤は粘度が高いので、電線間の間隙に確実に行き渡らせることが難しく、該間隙に毛細管現象によって水等の液体が入り込んでしまい確実に止水するのが難しいといった問題があった。

このような問題を解決するため、例えば、電線束をシアノアクリレート等の常温硬化型の止水剤槽に浸す等して電線間に該止水剤を行き渡らせて止水層を形成した後に、この止水層の表面に前述した止水部を形成する処理が行われている。シアノアクリレート等の常温硬化型の止水剤は粘性が低いので、電線間に確実に行き渡らせることができ、予め止水層を形成することによって該電線間を確実に止水できる。
特開２００５−７３４２２号公報

しかしながら、前述したシアノアクリレート等の止水剤は常温硬化型であるので、材料管理に大変な手間がかかるといった問題があった。また、このような止水剤の塗布設備が必要になるので、設備管理が必要になるとともに、設備コストがかかるといった問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、簡単かつ確実に電線間を止水できるワイヤハーネスを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、複数の電線からなる電線束を備えたワイヤハーネスにおいて、前記電線束の所定位置に取り付けられて、前記所定位置における前記複数の電線を互いに離れた状態に位置決めする位置決め部材と、前記所定位置におけるそれぞれの電線間の間隙に止水剤を充填して形成されて、前記間隙を止水する止水部と、を備えたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載されたワイヤハーネスにおいて、前記位置決め部材が、内部に１本の電線を通す貫通孔を備え、前記貫通孔が、互いに間隔をあけて複数設けられたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項３に記載された発明は、請求項１に記載されたワイヤハーネスにおいて、前記位置決め部材が、内部に１本の電線を通す貫通孔を１つ備え、複数設けられたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項４に記載された発明は、請求項２または請求項３に記載されたワイヤハーネスにおいて、前記位置決め部材が弾性材料で構成されるとともに、前記位置決め部材の外面と前記貫通孔の内面との間に形成され、前記位置決め部材の外面から前記貫通孔内に電線を通すスリットを備えたことを特徴としたワイヤハーネスである。

請求項１に記載された発明によれば、電線束の所定位置に取り付けられてこの所定位置における複数の電線を互いに離れた状態に位置決めする位置決め部材と、所定位置におけるそれぞれの電線間の間隙に止水剤を充填して形成されて該間隙を止水する止水部とを備えている。このため、位置決め部材によってそれぞれの電線が十分な間隙を有した状態で位置決めされ、従来のようにこの間隙に毛細管現象によって水等の液体が浸入することがない。さらに、ホットメルト剤等の比較的粘度の高い止水剤であってもこの間隙に確実に充填されて止水部が形成されるので、従来のシアノアクリレート等の常温硬化型の止水剤のような材料管理や塗布設備が必要となる止水剤を用いることなく、簡単かつ確実に電線間を止水できる。

請求項２に記載された発明によれば、位置決め部材が内部に１本の電線を通す貫通孔を備えかつこの貫通孔が互いに間隔をあけて複数設けられているので、それぞれの貫通孔内を通った電線が確実に十分な間隙を有した状態で位置決めされ、この間隙に止水剤を確実に充填して止水部を形成できる。

請求項３に記載された発明によれば、位置決め部材が内部に１本の電線を通す貫通孔を１つ備えて複数設けられているので、それぞれの位置決め部材の貫通孔を通った電線が確実に十分な間隙を有した状態で位置決めされ、この間隙に止水剤を確実に充填して止水剤を形成できる。

請求項４に記載された発明によれば、位置決め部材が弾性材料で構成されるとともに、位置決め部材の外面と貫通孔の内面との間に形成されたスリットを備えているので、位置決め部材の外面から貫通孔内に電線を通すことができる。したがって、電線を貫通孔内に簡単に通すことができ、電線束の所定位置に位置決め部材を簡単に取り付けることができる。

以下、本発明の第一の実施形態にかかるワイヤハーネス１Ａを図１ないし図８を参照して説明する。本発明の第一の実施形態にかかるワイヤハーネス１Ａは、例えば、移動体としての自動車に配索される。ワイヤハーネス１Ａは、図１及び図２に示すように、電線束２と、位置決め部材３Ａと、止水部４とを備えている。

電線束２は、複数の電線２０からなる。電線２０は、図１等に示すように、導電性材料で構成された芯線２１と、絶縁性材料で構成された被覆部２２とを備えている。芯線２１は、複数の素線（図示せず）が撚られて形成されている。素線は、例えば、銅やアルミニウム等の導電性の金属で構成されている。なお、図示例において電線２０は４本であるが、電線２０の数は複数であれば何本でもよい。また、芯線２１は、一本の素線から構成されていてもよい。

被覆部２２は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂やポリプロピレン系樹脂等の絶縁性の合成樹脂で構成されている。被覆部２２は、芯線２１を被覆している。このため、被覆部２２の外周面は、電線２０の外周面をなしている。電線２０の端部では、一部の被覆部２２が皮剥きされて除去され、芯線２１が露出している。

前述した電線束２において、複数の電線２０の端部から露出した芯線２１同士は、互いに接合されている。この芯線２１同士の接合部分と接合部２３という。接合部２３は、露出した芯線２１同士を超音波溶接や抵抗溶接することで形成されている。接合部２３は、それぞれの芯線２１同士を電気的に接続して、複数の電線２０同士を電気的に接続する。

位置決め部材３Ａは、ゴムや熱可塑性エラストマー等の弾性材料で構成されている。位置決め部材３Ａは、図３に示すように、円盤状の本体部３０Ａと、本体部３０Ａを貫通した貫通孔３１とを備えている。貫通孔３１は、平面形状が円形状に形成され、本体部３０Ａの厚さ方向に沿って該本体部３０Ａの中央を貫通している。貫通孔３１は、内部に１本の電線２０を通す。貫通孔３１の内径は電線２０の被覆部２２の外径よりも僅かに小さく形成されており、貫通孔３１内に通された電線２０の被覆部２２の外周面は、貫通孔３１の内面と密着する。

前述した貫通孔３１は、電線束２を構成する電線２０の本数に対応して設けられている。本実施形態では、貫通孔３１は電線２０の本数と同数（４つ）設けられ、複数設けられている。複数の貫通孔３１は、互いに間隔をあけて設けられている。そして、それぞれの貫通孔３１は、電線束２を構成する４本の電線２０のうちの任意の１本の電線２０を内部に通す。

前述した位置決め部材３Ａは、電線束２の端部に取り付けられて、電線束２の端部における複数の電線２０を互いに離れた状態に位置決めする。この「離れた状態」とは、後述する比較的粘度が高いホットメルト樹脂等の止水剤が確実に行き渡ることが可能な程度に離れた状態を示している。

止水部４は、ホットメルト樹脂等の止水剤で構成されている。ホットメルト樹脂としては、例えば、熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、等が挙げられる。このような止水剤は、加熱されることで溶融し、この溶融した状態で電線２０の間隙に充填される。その後、冷却されて常温で固化（または半固化）して前記間隙を止水し、電線２０間を止水する。

前述した止水部４は、図７に示すように、金型５を用いて形成されている。金型５は、金型本体５０と、金型本体５０の外表面から凹に形成された凹部５１とを備えている。凹部５１は、円筒状に形成されている。止水部４は、凹部５１内に電線束２の端部を位置付けて、この凹部５１内に溶融した止水剤を充填することで形成されている。止水部４は、円筒状に形成されている。止水部４は、電線束２の端部全体を覆うように形成されて、接合部２３、電線束２の端部（の電線２０の）の外周面を防水するとともに、電線２０の間隙を止水する。

前述したワイヤハーネス１Ａを止水（防水）する方法を、図４ないし図８を参照して説明する。まず、電線束２のそれぞれの電線２０の端部を皮剥きして芯線２１を露出させ、これら電線２０を矢印Ａ１（図４、貫通孔３１の中心軸方向）に沿ってそれぞれ位置決め部材３Ａの貫通孔３１内に通していき（図４）、電線束２の端部に位置決め部材３Ａを取り付ける（図５）。

その後、露出した芯線２１同士を接合して接合部２３を形成し、位置決め部材３Ａを挟んで接合部２３と反対側の電線束２に粘着テープ６を巻き付けてこれら電線２０を束ねる（図６）。すると、位置決め部材３Ａ近傍の電線２０は鳥かご状に配されて、該位置決め部材３Ａ近傍の電線２０間には十分な大きさの間隙が形成される。

そして、この電線束２の端部を金型５内に位置付けて、該金型５内に溶融された止水剤を充填して、止水部４を形成する（図７）。止水剤は、電線２０間の間隙に確実に行き渡る。このとき、電線束２の粘着テープ６が巻き付けられた部分が金型５内に入らないようにするのが好ましい。これは、粘着テープ６の巻き付けられた部分の電線２０間の間隙は小さくなっており、この間隙に止水剤が十分に行き渡らない虞があるためである。その後、冷却して止水剤が固化した後に金型５内から取り出す（図８）。以上のように、電線束２の端部が止水（防水）され、ワイヤハーネス１Ａが止水（防水）される。

本実施形態によれば、電線束２の端部に取り付けられてこの端部における複数の電線２０を互いに離れた状態に位置決めする位置決め部材３Ａと、電線束２の端部におけるそれぞれの電線２０の間隙に止水剤を充填して形成されて該間隙を含む電線束２の端部全体を止水する止水部４とを備えている。このため、位置決め部材３Ａによってそれぞれの電線２０が十分な間隙を有した状態で位置決めされ、従来のようにこの間隙に毛細管現象によって水等の液体が浸入することがない。さらに、ホットメルト剤等の比較的粘度の高い止水剤であってもこの間隙に確実に充填されて止水部４が形成されるので、従来のシアノアクリレート等の常温硬化型の止水剤のような材料管理や塗布設備が必要となる止水剤を用いることなく、簡単かつ確実に電線束２の端部を防水しかつ電線２０間を止水できる。

位置決め部材３Ａが内部に１本の電線２０を通す貫通孔３１を備えかつこの貫通孔３１が互いに間隔をあけて複数設けられているので、それぞれの貫通孔３１内を通った電線２０が確実に十分な間隙を有した状態で位置決めされ、この間隙に止水剤を確実に充填して止水部４を形成できる。

本実施形態においては、位置決め部材３Ａが電線束２の端部に取り付けられ、止水部４が電線束２の端部に設けられていた。しかしながら本発明では、位置決め部材３Ａが電線束２の中央（端部以外の所定位置）に取り付けられ、止水部４が電線束２の中央（端部以外の所定位置）に設けられてもよい。また、本実施形態においては、位置決め部材３Ａが弾性材料で構成されていたが、例えば熱可塑性樹脂等の非弾性材料で構成されていてもよい。また、本実施形態においては、電線束２に粘着テープ６を巻き付けていたが、粘着テープ６を巻き付けなくてもよい。

また、本実施形態においては、位置決め部材３Ａに電線２０の本数と同数の４つの貫通孔３１が設けられていた。しかしながら本発明では、例えば、貫通孔３１を３つ（即ち、電線２０の本数より１つ少ない数）設けてもよい。この場合、貫通孔３１を通さない電線２０を位置決め部材３Ａの外側に配することで、電線２０間に十分な間隙を確実に形成することができる。また、本実施形態においては、貫通孔３１の内径は電線２０の外径よりも小さく形成されていたが、貫通孔３１の内径を電線２０の外径よりも大きく形成してもよい。

次に、本発明の第二の実施形態にかかるワイヤハーネスを、図９を参照して説明する。なお、前述した第一の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本発明の第二の実施形態にかかるワイヤハーネスの位置決め部材３Ｂには、図９に示すように、さらにスリット３２が形成されている。スリット３２は、それぞれの貫通孔３１に対応して設けられている。スリット３２は、位置決め部材３Ｂの外周面（外面）と貫通孔３１の内面との間に形成され、位置決め部材３Ｂの外周面から貫通孔３１内に電線２０を通すことができるように、これら外周面と内面との間の本体部３０Ａを切断して形成されている。なお、このスリット３２は、貫通孔３１の内径よりも狭い幅で、位置決め部材３Ｂの外周面と貫通孔３１の内面との間を切り欠いて形成してもよい。

前述した位置決め部材３Ｂの貫通孔３１内に電線２０を通す際には、まず、位置決め部材３Ｂの外周面から矢印Ａ２（図９、貫通孔３１の径方向）に沿って電線２０を押し込んでいく。するとスリット３２両側の壁３３、３３が弾性変形して開いて電線２０を通す。その後、電線２０が貫通孔３１内に通されるとスリット３２は弾性復元し、スリット３２両側の壁３３、３３が閉じる。そして、電線２０が貫通孔３１内に保持される。このように、スリット３２によって、電線２０を位置決め部材３Ｂの外周面から貫通孔３１内に通すことができる。

本実施形態によれば、前述した第一の実施形態の効果に加え、位置決め部材３Ｂが弾性材料で構成されるとともに、位置決め部材３Ｂの外面と貫通孔３１の内面との間に形成されたスリット３２を備えているので、位置決め部材３Ｂの外面から貫通孔３１内に電線２０を通すことができる。したがって、電線２０を貫通孔３１内に簡単に通すことができ、電線束２の所定位置に位置決め部材３Ｂを簡単に取り付けることができる。

次に、本発明の第三の実施形態にかかるワイヤハーネスを、図１０ないし図１２を参照して説明する。なお、前述した第一及び第二の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本発明の第三の実施形態にかかるワイヤハーネス１Ｃの位置決め部材３Ｃは、図１２に示すように、円柱状の本体部３０Ｃと、本体部３０Ｃを貫通した貫通孔３１を備えている。貫通孔３１は、平面形状が円形状に形成され、本体部３０Ｃの中心軸方向に沿って該本体部３０Ｃの中央を貫通している。貫通孔３１は、１つ設けられている。そして、この位置決め部材３Ｃは、電線束２を構成する電線２０の本数に対応して設けられている。位置決め部材３Ｃは、図１０及び図１１に示すように、電線２０の本数と同数（４つ）設けられ、複数設けられている。

前述した複数の位置決め部材３Ｃを用いてワイヤハーネス１Ｃを止水する際には、まず、それぞれの電線２０をそれぞれの位置決め部材３Ｃの貫通孔３１内に通して、電線２０に位置決め部材３Ｃを取り付ける。その後、前述した第一の実施形態と同様に、露出した芯線２１同士を接合して接合部２３を形成する。また、これら電線２０の位置決め部材３Ｃを挟んで接合部２３の反対側に粘着テープ６を巻き付けて、これら電線２０を束ねる。

すると、それぞれの位置決め部材３Ｃの外周面同士が重なり合って、前述した第一の実施形態と同様に、位置決め部材３Ｃ近傍の電線２０は鳥かご状に配されて、該位置決め部材３Ｃ近傍の電線２０間には十分な大きさの間隙が形成される。その後、第一の実施形態と同様に、止水部４を形成する。

本実施形態によれば、電線束２の端部に取り付けられてこの端部における複数の電線２０を互いに離れた状態に位置決めする位置決め部材３Ｃと、電線束２の端部におけるそれぞれの電線２０の間隙に止水剤を充填して形成されて該間隙を含む電線束２の端部全体を止水する止水部４とを備えている。このため、位置決め部材３Ｃによってそれぞれの電線２０が十分な間隙を有した状態で位置決めされ、従来のようにこの間隙に毛細管現象によって水等の液体が浸入することがない。さらに、ホットメルト剤等の比較的粘度の高い止水剤であってもこの間隙に確実に充填されて止水部４が形成されるので、従来のシアノアクリレート等の常温硬化型の止水剤のような材料管理や塗布設備が必要となる止水剤を用いることなく、簡単かつ確実に電線束２の端部を防水しかつ電線２０間を止水できる。

位置決め部材３Ｃが内部に１本の電線２０を通す貫通孔３１を１つ備えて複数設けられているので、それぞれの位置決め部材３Ｃの貫通孔３１を通った電線２０が確実に十分な間隙を有した状態で位置決めされ、この間隙に止水剤を確実に充填して止水剤を形成できる。

本実施形態の位置決め部材３Ｃを、前述した第二の実施形態と同様に、図１３に示すように、スリット３２を備えた位置決め部材３Ｄとしてもよい。このスリット３２によって、それぞれの位置決め部材３Ｄの外周面から矢印Ａ２に沿って電線２０を押し込んで、貫通孔３１内に電線２０を通すことができる。したがって、電線２０を貫通孔３１内に簡単に通すことができ、電線束２の所定位置に位置決め部材３Ｄを簡単に取り付けることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第一の実施形態にかかるワイヤハーネスを示す斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 （ａ）図１に示された位置決め部材の上面図である。（ｂ）図１に示された位置決め部材の斜視図である。 電線束に位置決め部材が取り付けられる直前の状態を示す側面図である。 図４に示された電線束に位置決め部材が取り付けられた状態を示す側面図である。 図５に示された電線束に接合部が形成された状態を示す側面図である。 図６に示されたワイヤハーネスに止水部が形成されている途中の状態を示す側面図である。 図７に示されたワイヤハーネスに止水部が形成された状態を示す側面図である。 本発明の第二の実施形態にかかるワイヤハーネスの筒状部材を示す上面図である。 本発明の第三の実施形態にかかるワイヤハーネスを示す斜視図である。 図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 （ａ）図１０に示された位置決め部材の上面図である。（ｂ）図１０に示された位置決め部材の斜視図である。 図１２（ａ）に示された位置決め部材の変形例を示す上面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｃ ワイヤハーネス
２ 電線束
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 位置決め部材
４ 止水部
２０ 電線
３１ 貫通孔
３２ スリット

Claims (4)

1. 複数の電線からなる電線束を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記電線束の所定位置に取り付けられて、前記所定位置における前記複数の電線を互いに離れた状態に位置決めする位置決め部材と、
   前記所定位置におけるそれぞれの電線間の間隙に止水剤を充填して形成されて、前記間隙を止水する止水部と、を備えたことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記位置決め部材が、内部に１本の電線を通す貫通孔を備え、
   前記貫通孔が、互いに間隔をあけて複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記位置決め部材が、内部に１本の電線を通す貫通孔を１つ備え、複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
4. 前記位置決め部材が弾性材料で構成されるとともに、
   前記位置決め部材の外面と前記貫通孔の内面との間に形成され、前記位置決め部材の外面から前記貫通孔内に電線を通すスリットを備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のワイヤハーネス。

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