JP5679553B2

JP5679553B2 - ワイヤハーネス

Info

Publication number: JP5679553B2
Application number: JP2010261257A
Authority: JP
Inventors: 実良間渕
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2030-11-24
Also published as: US8624115B2; DE102011055635A1; US20120125683A1; JP2012115023A

Description

本発明は、車体パネル上のワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応して曲げられた曲げ部を備えるワイヤハーネスに関する。

図６は、従来のワイヤハーネスを示したものである。
このワイヤハーネス１０１は、車両の車体パネル１１１上に設定されたワイヤハーネス配索経路に組み付けられる。

図示の車体パネル１１１は、略Ｌ字形に、エッジ部１１２を有している。エッジ部１１２は、例えば金属板相互の溶接部等で、電線に接触すると電線を傷つけるおそれのあるバリ等が残っている。

車体パネル１１１上には、エッジ部１１２の外側を回る略Ｌ字形にワイヤハーネス配索経路が設定される。

ワイヤハーネス１０１は、Ｌ字形のエッジ部１１２の角部の外側を回る曲げ部１０２を有している。また、ワイヤハーネス１０１は、少なくとも、曲げ部１０２の両端が、車体パネル１１１に固定されるクランプ部材１２１により保持される。

従来のワイヤハーネス１０１の場合、ワイヤハーネスを構成する複数の被覆電線には、導体に撚り線導体を使用した被覆電線が採用されることが多い。これは、撚り線導体を使用した被覆電線が、単線導体を使用した被覆電線と比較して可撓性に優れ、ワイヤハーネスをワイヤハーネス配索経路の曲げ形状等に合わせて曲げ易いからである。

また、図６に示すように、従来のワイヤハーネス１０１では、曲げ部１０２は、曲げ形状が崩れないように、周囲が保護部材１３１で覆われる。

図７は、保護部材１３１の具体的形状を示したものである。この保護部材１３１は、下記特許文献１に開示されたもので、ワイヤハーネスを構成する電線束１０３の外周に巻き付けられるスパイラルチューブである

曲げ部１０２に装着された保護部材１３１の両端は、図６に示すように、粘着テープ１２３により、電線束に固定される。

また、従来より、保護部材１３１として筒状のプロテクタを使用するワイヤハーネスも提案されている。（例えば、下記特許文献２参照）。

特開２００１−２３９９００号公報特開平７−１４３６４７号公報

ところが、特許文献１，２に開示された技術では、電線束１０３の周囲を覆うスパイラルチューブやプロテクタが、ワイヤハーネスの大型化や重量化という問題を招いた。

また、ワイヤハーネスを配索経路の曲げ形状に合わせて曲げる作業を容易にするために、電線束１０３には適度な可撓性を有するものを採用している。そのため、クランプ部材１２１の装備間隔が広いと、電線束が撓んで、車両走行時の振動等によって車体パネルと干渉して、異音の発生や汚損といった不都合を招くおそれもあった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、構成部品の削減によってワイヤハーネスの小型化や軽量化を図ることができ、しかも、ワイヤハーネスを構成する電線と車体パネルとの干渉に起因した異音の発生や電線の汚損といった不都合の発生を未然に防ぐことができるワイヤハーネスを提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）車体パネル上のワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応して曲げられた曲げ部を備えるワイヤハーネスであって、
前記曲げ部は、曲げ形状を維持する剛性を、前記曲げ部を構成する複数の電線の絶縁被覆の曲げ剛性、或いは複数又は一部の電線の導体の曲げ剛性により確保しているワイヤハーネスにおいて、
前記曲げ部を構成する複数の電線は、前記曲げ部の内周側の電線と外周側の電線との間に略三日月形の隙間が形成されるように、前記曲げ部の内周側の電線の方に外周側の電線よりも大きな曲げ半径を付与し、且つ、前記曲げ部の両端で、内周側の電線と外周側の電線とを互いに固着することを特徴とするワイヤハーネス。

（２）前記曲げ部を構成する複数の電線の内、少なくとも１本以上の電線の導体には単線導体を採用して、該単線導体の曲げ剛性により曲げ部の曲げ形状を維持する剛性を確保することを特徴とする上記（１）に記載のワイヤハーネス。

（３）前記曲げ部を構成する複数の電線は、ワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応した曲げ形状に一体形成される絶縁体シートフィルム上に、複数の導体を形成したフラット回路体であり、前記絶縁体シートにより前記曲げ部の曲げ形状を維持する剛性を確保することを特徴とする上記（１）に記載のワイヤハーネス。

上記（１）の構成によれば、車体パネル上に配索されるワイヤハーネスの曲げ部は、曲げ形状を維持する剛性を、前記曲げ部を構成する複数の電線の絶縁被覆の曲げ剛性、或いは複数又は一部の電線の導体の曲げ剛性により確保している。即ち、曲げ部の曲げ形状を維持するための剛性を、電線束自体が保有している。

そのため、ワイヤハーネスの曲げ部は、スパイラルチューブやプロテクタといった保護部材を使わずとも、曲げ形状の変形等によって電線が周囲の車体パネルと干渉することを防止することができる。

従って、保護部材を装備して曲げ部の電線束を保護していた従来のワイヤハーネスと比較すると、保護部材の削減によってワイヤハーネスの小型化や軽量化を図ることができる。

しかも、ワイヤハーネスの曲げ部は、電線束自体の剛性によって周囲の車体パネルとの干渉を回避することができるため、ワイヤハーネスを構成する電線と車体パネルとの干渉に起因した異音の発生や電線の汚損といった不都合の発生を未然に防ぐこともできる。
また、上記（１）の構成によれば、曲げ部を構成している電線束上では、例えば、電線束の湾曲を戻そうとする外力が作用したときには、内周側の電線には引張り荷重が働き、外周側の電線には圧縮荷重が働く。また、電線束の湾曲を強める方向の外力が作用したときには、内周側の電線には圧縮荷重が働き、外周側の電線には引張り荷重が働く。即ち、電線束の湾曲形状を変えるような外力が作用した場合に、内周側の電線と外周側の電線とでは、作用する荷重方向が逆になり、互いに、相手の湾曲形状の変化を抑止する作用を発生する。
そして、内周側と外周側の電線間に略三日月形の隙間を形成した構成では、相手の湾曲形状の変化を抑止する作用が強くなり、電線束における湾曲形状の変動を防止することができる。
そのため、曲げ部を構成する電線束が、曲げ形状の変動により周囲の車体パネルと接触することを確実に防止することができる。

また、導体に単線導体を採用した電線は、導体に撚り線導体を採用した電線と比較して、曲げ剛性が顕著に高い。

そのため、上記（２）の構成によれば、単線導体を使用した電線の本数を適宜数に設定することで、電線束自体の曲げ剛性を曲げ形状の維持が可能な十分な大きさにすることができ、曲げ部における曲げ形状を維持するためにスパイラルチューブやプロテクタといった保護部材を装備する必要を無くすことができる。

また、撚り線導体内に高剛性芯線を含む電線は、撚り線導体の各芯線に一般的な銅線等を使用した通常の電線と比較して、高剛性芯線の材質の選定等によって、高い曲げ剛性を確保することができる。

上記（３）の構成によれば、ワイヤハーネスの曲げ部は、シート状のため、ワイヤハーネス配索経路として十分な収容高さ等が確保できない場合でも、容易に配索することが可能になり、ワイヤハーネスの配索性を向上させることができる。

本発明によるワイヤハーネスによれば、車体パネル上に配索されるワイヤハーネスの曲げ部は、曲げ形状を維持する剛性を、前記曲げ部を構成する複数の電線の絶縁被覆の曲げ剛性、或いは複数又は一部の電線の導体の曲げ剛性により確保している。即ち、曲げ部の曲げ形状を維持するための剛性を、電線束自体が保有している。

しかも、ワイヤハーネスの曲げ部は、電線束自体の剛性によって周囲の車体パネルとの干渉を回避することができるため、ワイヤハーネスを構成する電線と車体パネルとの干渉に起因した異音の発生や電線の汚損といった不都合の発生を未然に防ぐこともできる。

本発明に係るワイヤハーネスの一実施形態の概略構成図である。（ａ）は撚り線導体の周囲に絶縁被覆を施した通常の被覆電線の横断面図、（ｂ）は単線導体の周囲に絶縁被覆を施した高剛性の被覆電線の横断面図である。撚り線導体を構成する複数の芯線の中に曲げ剛性の高い高剛性芯線を含ませた被覆電線の横断面図である。ワイヤハーネスの曲げ部を形成するフラット回路体の説明図である。曲げ部において内周側の電線と外周側の電線との間に三日月形の隙間を形成することで曲げ剛性を向上させた曲げ部の説明図である。従来のワイヤハーネスの曲げ部の説明図である。従来のワイヤハーネスの曲げ部を保護する保護部材としてのスパイラルチューブの説明図である。

以下、本発明に係るワイヤハーネスの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るワイヤハーネスの一実施形態の概略構成図である。
この一実施形態のワイヤハーネス１は、車両の車体パネル１１上に設定されたワイヤハーネス配索経路に組み付けられる。

図示の車体パネル１１は、略Ｌ字形に、エッジ部１２を有している。エッジ部１２は、例えば金属板相互の溶接部等で、電線に接触すると電線を傷つけるおそれのあるバリ等が残っている。

車体パネル１１上には、エッジ部１２の外側を回る略Ｌ字形にワイヤハーネス配索経路が設定される。

ワイヤハーネス１は、Ｌ字形のエッジ部１２の角部の外側を回る曲げ部２を有している。曲げ部２は、車体パネル１１上のワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応した曲げ形状が付与される。また、ワイヤハーネス１は、少なくとも、曲げ部２の両端が、車体パネル１１に固定されるクランプ部材２１により保持される。

本実施形態における曲げ部２は、エッジ部１２の角部の外側を略直角に曲がる曲げ形状を維持する剛性を、曲げ部２を構成する複数の電線３の内の導体の曲げ剛性により確保している。

具体的には、曲げ部２を構成する複数の電線３には、一般的には、図２（ａ）に示す被覆電線３Ａが使用されるが、本実施形態の場合、図２（ｂ）に示す被覆電線３Ｂが少なくとも１本以上使用される。

図２（ａ）に示した被覆電線３Ａは、複数の芯線３１ａを撚り合わせた撚り線導体３１の周囲を絶縁被覆３２で覆った構造である。

一方、図２（ｂ）に示した被覆電線３Ｂは、単線導体３３の周囲を絶縁被覆３４で覆った構造である。

導体に単線導体３３を採用した被覆電線３Ｂは、導体に撚り線導体３１を採用した被覆電線３Ａと比較して、曲げ剛性が顕著に高い。

本実施形態では、曲げ部２を構成している複数の電線３の内、被覆電線３Ｂを使用する本数を適宜数に設定することで、電線束自体の曲げ剛性を、図１に示した曲げ形状の維持が可能な十分な大きさにする。

以上に説明した一実施形態のワイヤハーネス１では、車体パネル１１上に配索されるワイヤハーネス１の曲げ部２は、曲げ形状を維持する剛性を、前記曲げ部２を構成する複数又は一部の電線３の導体の曲げ剛性により確保している。即ち、曲げ部２の曲げ形状を維持するための剛性を、電線束自体が保有している。

そのため、ワイヤハーネス１の曲げ部２は、スパイラルチューブやプロテクタといった保護部材を使わずとも、曲げ形状の変形等によって電線３が周囲の車体パネル１１と干渉することを防止することができる。

従って、保護部材を装備して曲げ部の電線束を保護していた従来のワイヤハーネスと比較すると、保護部材の削減によってワイヤハーネス１の小型化や軽量化を図ることができる。

しかも、ワイヤハーネス１の曲げ部２は、電線束自体の剛性によって周囲の車体パネル１１との干渉を回避することができるため、ワイヤハーネス１を構成する電線３と車体パネル１１との干渉に起因した異音の発生や電線３の汚損といった不都合の発生を未然に防ぐこともできる。

また、以上に説明した一実施形態のワイヤハーネス１では、単線導体３３を使用した被覆電線３Ｂの本数を適宜数に設定することで、電線束自体の曲げ剛性を曲げ形状の維持が可能な十分な大きさにすることができる。言い換えれば、被覆電線３Ｂの装備数を調整することで、曲げ剛性が必要以上に高くなることを防止して、ワイヤハーネス１の曲げ加工が困難になることを防止することもできる。

なお、曲げ部２の剛性を高めるために有効な電線構造は、図２（ｂ）に示した被覆電線３Ｂに限らない。

図３に示す構造の被覆電線３Ｃを使用することも可能である。
この被覆電線３Ｃは、複数の芯線３５ａと高剛性芯線３５ｂとを撚り合わせた撚り線導体３５の周囲を絶縁被覆３６で覆った構造である。

芯線３５ａは銅線等による一般的な芯線である。これに対して、高剛性芯線３５ｂは、鉄線又はステンレス鋼線を用いたもので、銅線に比べて、曲げ剛性が高い。なお、図３では、高剛性芯線３５ｂの装備数が１本であるが、２本以上の高剛性芯線３５ｂを含む構成であっても良い。

被覆電線３Ｃは、高剛性芯線３５ｂの曲げ剛性により前記曲げ部２の曲げ形状を維持する剛性を確保する。

図３に示した被覆電線３Ｃを使用した曲げ部２の場合は、被覆電線３Ａと混在させる被覆電線３Ｃの本数を適宜数に設定することで、電線束自体の曲げ剛性を曲げ形状の維持が可能な十分な大きさにすることができ、曲げ部２における曲げ形状を維持するためにスパイラルチューブやプロテクタといった保護部材を装備する必要を無くすことができる。

なお、曲げ部２の曲げ形状を維持する剛性は、曲げ部２を構成する電線３における絶縁被覆の剛性により確保するようにしても良い。

例えば、曲げ部２を構成する電線３における絶縁被覆を、曲げ剛性が高く、しかも、加熱状態で変形させた後、常温に冷却すると変形が戻らない熱可塑性を有する樹脂により形成する。これにより、電線３の絶縁被覆に通常よりも高い剛性を確保することができる。

また、絶縁被覆に曲げ形状を崩さない剛性を付与した被覆電線としては、図４に示すフラット回路体３Ｄを採用することも、有効である。

図４に示したフラット回路体３Ｄは、所謂、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）と呼ばれている電線で、ワイヤハーネス配索経路の曲げ形状（Ｌ字形）に対応した曲げ形状に一体形成される絶縁体シートフィルム３７上に、複数の導体３８を印刷形成したものである。

フラット回路体３Ｄは、Ｌ字形の絶縁体シート３７により、曲げ部２の曲げ形状を維持する剛性を確保する。

図４に示したフラット回路体３Ｄを使用したワイヤハーネス１の場合は、曲げ部２がシート状のため、ワイヤハーネス配索経路として十分な収容高さ等が確保できない場合でも、容易に配索することが可能になり、ワイヤハーネス１の配索性を向上させることができる。

また、曲げ部２は、図５に示す構成としても良い。
即ち、曲げ部２を構成する複数の電線３は、曲げ部２の内周側の電線３と外周側の電線３との間に略三日月形の隙間Ｐが形成されるように、曲げ部２の内周側の電線３の方に外周側の電線３よりも大きな曲げ半径を付与する。

更に、曲げ部２の両端で、内周側の電線３と外周側の電線３とを、固着手段３９によって互いに固着する。

固着手段３９は、粘着テープによるテープ巻き、或いは各電線の絶縁外被同士の溶着、或いは接着剤による接着などを利用することができる。

ワイヤハーネス１の曲げ部２が図５に示す構造の場合、曲げ部２を構成している電線束上では、例えば、電線束の湾曲を戻そうとする外力が作用したときには、内周側の電線３には引張り荷重が働き、外周側の電線３には圧縮荷重が働く。また、電線束の湾曲を強める方向の外力が作用したときには、内周側の電線３には圧縮荷重が働き、外周側の電線３には引張り荷重が働く。即ち、電線束の湾曲形状を変えるような外力が作用した場合に、内周側の電線３と外周側の電線３とでは、作用する荷重方向が逆になり、互いに、相手の湾曲形状の変化を抑止する作用を発生する。

そして、内周側と外周側の電線３間に略三日月形の隙間を形成した構成では、相手の湾曲形状の変化を抑止する作用が強くなり、電線束における湾曲形状の変動を防止することができる。

そのため、曲げ部２を構成する電線束が、曲げ形状の変動により周囲の車体パネル１１と接触することを確実に防止することができる。

１ワイヤハーネス
２曲げ部
３電線
３Ａ、３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ被覆電線
１１車体パネル
１２エッジ部
２１クランプ部材

Claims

車体パネル上のワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応して曲げられた曲げ部を備えるワイヤハーネスであって、
前記曲げ部は、曲げ形状を維持する剛性を、前記曲げ部を構成する複数の電線の絶縁被覆の曲げ剛性、或いは複数又は一部の電線の導体の曲げ剛性により確保しているワイヤハーネスにおいて、
前記曲げ部を構成する複数の電線は、前記曲げ部の内周側の電線と外周側の電線との間に略三日月形の隙間が形成されるように、前記曲げ部の内周側の電線の方に外周側の電線よりも大きな曲げ半径を付与し、且つ、前記曲げ部の両端で、内周側の電線と外周側の電線とを互いに固着することを特徴とするワイヤハーネス。
前記曲げ部を構成する複数の電線の内、少なくとも１本以上の電線の導体には単線導体を採用して、該単線導体の曲げ剛性により曲げ部の曲げ形状を維持する剛性を確保することを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
前記曲げ部を構成する複数の電線は、ワイヤハーネス配索経路の曲げ形状に対応した曲げ形状に一体形成される絶縁体シートフィルム上に、複数の導体を形成したフラット回路体であり、前記絶縁体シートにより前記曲げ部の曲げ形状を維持する剛性を確保することを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。