JP6080341B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、一又は複数の導電路と、金属製の導電路保護部材とを備えるワイヤハーネスに関する。

下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、三本の高圧電線と、この三本の高圧電線を一本ずつ収容して保護するための三本の金属保護パイプとを備えて構成されている。高圧電線は、車両の前側に搭載されるモータと、車両の中間又は後側に搭載されるインバータとを接続するものとして備えられている。

ワイヤハーネスは、車体フレームの外側となる車体床下を通って配索されるようになっている。このため、金属保護パイプは石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護することができるように形成されている。金属保護パイプは、石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護し且つ高圧電線の撓みを防止する剛性を有するとともに、金属製であることから電磁シールド機能も有している。

ワイヤハーネスは、真っ直ぐな状態の金属保護パイプに高圧電線を挿通し、これを三本分行った後に、車体床下におけるワイヤハーネスの配索経路に沿って金属保護パイプに曲げを施すことにより製造されている。ワイヤハーネスは、ハーネスメーカーの工場で上記の如く製造された後に、自動車メーカーの組み立て工場へと搬送されて車両の所定位置に組み付けられ、これにより配索が完了するようになっている。

特開２００４−２２４１５６号公報

上記従来技術にあっては、金属保護パイプを用いることから、高圧電線を外力から良好に保護することができるようになっている。しかしながら、従来のワイヤハーネスは金属保護パイプを使用することに関し、次のような問題点を有している。

すなわち、ワイヤハーネスの搬送の際に、金属保護パイプ同士が接触したり変形したりしてしまわないようにするために、金属保護パイプ毎、及びワイヤハーネス毎に十分なスペースを確保しなければならないという問題点を有している。また、金属保護パイプを三次元的に曲げ加工していることから、立体的なスペースを確保しなければならないという問題点も有している。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、外力に対する保護機能を有するとともに、搬送の際の省スペース化を図ることが可能な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記載の本発明のワイヤハーネスは、一又は複数の導電路と、金属製の導電路保護部材とを備え、該導電路保護部材は、第一金属線材及び第二金属線材の二種類の金属線材を含んで構成されるとともに可撓性を有し、前記第一金属線材と前記第二金属線材とを、断面が矩形でそれぞれ同じ厚みに形成するとともに、前記第一金属線材と前記第二金属線材とで幅の大きさが異なるように形成し、前記導電路保護部材が真っ直ぐな状態において前記第一金属線材と前記第二金属線材の隣り合う側面同士が面接触するとともに、前記第一金属線材と前記第二金属線材とが交互の配置となる螺旋状に巻回して内面及び外面が面一の前記導電路保護部材を形成し、このような該導電路保護部材にて前記導電路を覆うことを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、金属線材を螺旋状に巻回形成してなる金属製の導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される導電路とを備えたワイヤハーネスになる。導電路保護部材は、金属線材を螺旋状に巻回形成することにより可撓性を有している。

導電路保護部材に関し、導電路の径に合わせて金属線材を螺旋状に巻回形成すればよく、このような形成であれば汎用性のある導電路保護部材にすることが可能になる。また、導電路保護部材は金属製であることから、外力からの保護機能を有するのは勿論のこと、導電路で生じた熱を吸収してこの熱を導電路保護部材の全体に分散させたり、外部からの熱を導電路へ伝えないようにしたりすることが可能になる。この他、導電路保護部材は可撓性を有することから、所望の曲げ形状（例えば搬送し易い曲げ形状）を形成することが容易になる。また、導電路保護部材は可撓性を有することから、パイプベンダーのような大掛かりな設備が不要になる。

また、このような特徴を有する本発明によれば、異形状の第一金属線材及び第二金属線材を螺旋状に巻回形成してなる導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される導電路とを備えたワイヤハーネスになる。導電路保護部材は、これを構成する第一金属線材及び第二金属線材を異形にすることにより、導電路保護部材を曲げようとする際の曲げ形状に差を生じさせることができるようになる。そして、この曲げ形状の差により、隣り合う第一金属線材及び第二金属線材の側部に隙間を生じさせ難くすることができるようになる。

請求項２記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１に記載のワイヤハーネスに係り、前記導電路保護部材の端末にエッジ処理部品を設けることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、端末にエッジ処理部品を設けた導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される導電路とを備えたワイヤハーネスになる。導電路保護部材は、この端末にエッジ処理部品を設けることから、導電路の傷付き等を防止することができるようになる。

請求項３記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１又は請求項２いずれか記載のワイヤハーネスに係り、前記導電路の構成にシールド部材を含むことを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、非シールド部材となる導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される例えばシールド電線（導電路）とを備えたワイヤハーネスになる。導電路保護部材は、上記の如く自身が非シールド部材になる。これは導電路の方でシールド部材を含むからであり、導電路保護部材を非シールド部材にすればこの構造を簡素化することができるようになる。

請求項４記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１ないし請求項３いずれか記載のワイヤハーネスに係り、前記導電路保護部材を覆う被覆部材を更に備えるとともに、該被覆部材を所定の色にすることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、金属線材を螺旋状に巻回形成してなる金属製の導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される導電路と、導電路保護部材を覆う被覆部材とを備えたワイヤハーネスになる。被覆部材は、例えば導電路が高圧のものである場合、被覆部材自身を所定の色にすることにより、高電圧であることを容易に且つ安価に認識させることができるようになる（導電路保護部材を所定の色に塗装する場合と比べて、高電圧であることを容易に且つ安価に認識させることができるようになる）。

請求項１に記載された本発明によれば、金属線材を螺旋状に巻回形成してなる金属製の導電路保護部材を用い、この導電路保護部材に可撓性を持たせることから、外力に対する保護機能を有するとともに、搬送の際の省スペース化を図ることができるという効果を奏する。

また、請求項１に記載された本発明によれば、上記の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、金属線材を螺旋状に巻回形成してなる導電路保護部材に曲げを加えた場合であっても、曲げの部分に隙間を生じさせ難くなることから、結果、より良い導電路保護部材に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、請求項１の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、導電路保護部材の端末位置での導電路の傷付き等を防止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、請求項１又は請求項２いずれかの効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、導電路保護部材の構造を簡素化してコスト低減を図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ないし請求項３いずれかの効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、被覆部材を備えてこれを所定の色にすることにより、例えば導電路が高電圧であることを容易に且つ安価に認識させることができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネスに係る図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図、（ｂ）はワイヤハーネスの構成図、（ｃ）は導電路保護部材の側面及び端末の図である（実施例１）。 本発明のワイヤハーネスの他の例に係る図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図、（ｂ）はワイヤハーネスの構成図である（実施例２）。

ワイヤハーネスは、金属線材を螺旋状に巻回形成してなる金属製の導電路保護部材と、この導電路保護部材に覆われて保護される導電路とを備えて構成されている。導電路保護部材は、上記の如く形成することにより可撓性を有するようになっている。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスに係る図である。具体的には、ワイヤハーネスの配索状態を示す概略図（図１（ａ））と、ワイヤハーネスの構成図（図１（ｂ））と、導電路保護部材の側面及び端末の図（図１（ｃ））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）に本発明のワイヤハーネスを採用する例を挙げて説明するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示している。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ようになっている。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に搭載されている。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載されている（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、公知の高圧ワイヤハーネス８により接続されている。また、バッテリー５とインバータユニット４は、本発明のワイヤハーネス９により接続されている。ワイヤハーネス９は、高圧用のものとして構成されている。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車体床下１１の地面側に配索されている。また、車体床下１１に沿って略平行に配索されている。車体床下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）が形成されている。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通されている。

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を介して接続されている。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がコネクタ接続されている。ワイヤハーネス９の後端１３側は、自動車室内側となる床上に配索されている。床上には、ワイヤハーネス９の前端１４側も配索されている。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４にコネクタ接続されている。

ここで本実施例での補足説明をすると、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んでいるものとする。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んでいるものとする。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、高圧シールド電線１５と、この高圧シールド電線１５の外装部材及び保護部材となる導電路保護部材１６と、導電路保護部材１６を覆う被覆部材１７とを備えて構成されている。このような構成のワイヤハーネス９は、本実施例において二本並んで配索されている（一例であるものとする）。

高圧シールド電線１５は、高圧用のシールド電線（ケーブル）であって、特許請求の範囲に記載された導電路に相当するものとなっている。高圧シールド電線１５は、導体１８と、絶縁体１９と、シールド部材２０と、シース２１とを備えて構成されている。高圧シールド電線１５は、電気的な接続に必要な長さを有している。

導体１８は、銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金を用いて製造されている。導体１８に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。

絶縁体１９は、絶縁性を有する樹脂材料を導体１８の外側に押出することにより形成されている。絶縁体１９は、本実施例において公知のものが用いられている。

シールド部材２０は、電磁波対策用の部材であって、導電性の金属箔、又は、極細の素線を多数有する編組にて筒状に形成されている。シールド部材２０は、高圧シールド電線１５の端末に設けられる例えば図示しないシールドコネクタを介して、又は直接、インバータユニット４のシールドケース等に接続されている。

シース２１は、絶縁性を有する樹脂材料をシールド部材２０の外側に押出することにより形成されている。シース２１は、絶縁体１９と同様に公知のものが用いられている。

導電路保護部材１６は、上記の如く高圧シールド電線１５に対する金属製の外装部材及び保護部材として備えられている。導電路保護部材１６は、高圧シールド電線１５を挿通することができるように形成されている。本実施例の導電路保護部材１６は、高圧シールド電線１５をこの全長にわたって挿通することができるように略筒状となる形状に形成されている。

導電路保護部材１６は、金属線材２２を螺旋状に巻回することにより形成されている。このような導電路保護部材１６は、可撓性を有している。可撓性を持たせるにあたっては、金属線材２２の隣り合う側部同士を接触させるように金属線材２２を螺旋状に巻回する工法が採用されている。

金属線材２２は、線状且つ板状に形成されている（厚みは任意であるものとする）。本実施例の金属線材２２は、第一金属線材２３及び第二金属線材２４から構成されている。第一金属線材２３及び第二金属線材２４は、異形状となるように形成されている。具体的には、第一金属線材２３が第二金属線材２４よりも幅広となるように形成されている。導電路保護部材１６は、このような異形状の第一金属線材２３及び第二金属線材２４を交互の配置で螺旋状に巻回することにより形成されている。導電路保護部材１６は、スプリング効果を有している。

尚、引用符号２５は隣り合う側部同士の接触部分を示している。接触部分２５は、金属材料の弾性力等により接触状態が形成される部分であって、側部同士の固着がないようになっている。

第一金属線材２３及び第二金属線材２４から構成される金属線材２２の材質としては、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられるものとする。また、銅や銅合金、鉄なども挙げられるものとする。

導電路保護部材１６は、非シールド部材として用いられるものとする（高圧シールド電線１５に電磁シールド機能を持たせているため）。尚、導電路保護部材１６に電磁シールド対策を施してシールド部材にしてもよいものとする。

導電路保護部材１６は、この端末にエッジ処理部品２６を有している。エッジ処理部品２６は、導電路保護部材１６の端末に仮にエッジ（バリなどを含む）が生じていた場合に、これを高圧シールド電線１５に接触させないようにする部材として設けられている。エッジ処理部品２６は、例えば端末に嵌め込むことができるような略キャップ形状に形成されている（一例であるものとする）。

エッジ処理部品２６に関し、この設定は任意であるものとする。仮に設定しない場合には、高圧シールド電線１５に例えば保護テープ等のような保護部品を設ければよいものとする。保護テープとしては、例えばアセテートテープやポリエステルテープ等が好適であるものとする。保護テープを巻き付けることにより、上記エッジで高圧シールド電線１５が傷付いてしまうことを防止することができるようになるのは勿論である。

被覆部材１７は、導電路保護部材１６を覆う保護部材であって、絶縁性を有する樹脂材料を押出することにより形成されている。被覆部材１７は、上記シース２１や絶縁体１９と同様に公知のものが用いられている。被覆部材１７は、ワイヤハーネス９が高圧用のものであることから、高電圧であることを認識させるための手段として、本実施例においてはオレンジ色に着色されている（現在規定されている色に着色されるものとする。ここでは樹脂材料にオレンジ色となるマスターバッチを混ぜている）。

被覆部材１７は、導電路保護部材１６の可撓性を十分に発揮させるためとして柔軟性を有している。また、被覆部材１７は、保護部材として機能することから、良好な耐摩耗性等を有している。

被覆部材１７は、使用形態に応じて備えられる構成部材であるものとする。すなわち、被覆部材１７の設定は任意であるものとする。

被覆部材１７に関し、上記の樹脂材料による押出成形以外としては、収縮により導電路保護部材１６の外面に密着する筒状の収縮チューブが一例として挙げられるものとする。収縮チューブは、熱により収縮する樹脂製のチューブ（熱収縮チューブ）が好適であって、絶縁性を持たせることや、オレンジ色にすることが容易になるという利点を有している。

上記収縮チューブの材質に関しては、塩化ビニルやＰＥＴ、ＰＢＴなどが挙げられるものとする。収縮チューブは、薄く、発火し難く、曲げ等に強いという特性を有する塩化ビニル製のものが好適であるものとする。

次に、上記構成及び構造のワイヤハーネス９の製造について説明をする。尚、製造に係る図面は省略するものとする。以下の説明は一例であるものとする。

第一金属線材２３及び第二金属線材２４から構成される金属線材２２を螺旋状に巻回して導電路保護部材１６を形成するとともに、この導電路保護部材１６の外側に被覆部材１７を押出により形成する。この後、被覆部材１７に覆われた導電路保護部材１６を全長が所望の長さとなるように切断する。そして、導電路保護部材１６の内部空間に高圧シールド電線１５を挿通する（一例であるものとする）とともに、この高圧シールド電線１５の端末に例えばシールドコネクタを組み付けると、ワイヤハーネス９の製造が完了する。

尚、高圧シールド電線１５を覆うように金属線材２２を螺旋状に巻回し、その上で導電路保護部材１６を形成するようにしてもよいものとする。

上記の如く製造されたワイヤハーネス９は、例えば搬送し易い状態に丸められるとともに図示しない通箱等に収納され、この後に例えば自動車メーカーの組み立て工場へと搬送される。上記組み立て工場へと搬送された後は、図示しない通箱から取り出され、そして、車体床下１１などに組み付けられて固定される。電気的な接続等がなされると、ワイヤハーネス９の配索が完了する。

尚、特に限定するものでないが、ワイヤハーネス９の曲げ状態を保持する場合には、公知のプロテクタ等が用いられるものとする。また、車体床下１１などへの組み付け固定は、公知のクランプ等が用いられるものとする。

ワイヤハーネス９の配索位置は、本実施例において車体床下１１などであるが、このような配索位置に限定されないものとする。

本実施例のワイヤハーネス９は、電磁シールド対策を必要とするものとなっている。このため、導電路保護部材１６に覆われる導電路としては、高圧シールド電線１５が採用されている。仮に電磁シールド対策を必要としない場合には、高圧シールド電線１５でなく、一般的なケーブルが採用されるものとする。

以上、図１を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス９は、第一金属線材２３及び第二金属線材２４から構成される金属線材２２を螺旋状に巻回形成してなる金属製の導電路保護部材１６と、この導電路保護部材１６に覆われて保護される高圧シールド電線１５とを備えている。導電路保護部材１６は、上記の金属線材２２を螺旋状に巻回する工法にて形成されることから、十分な可撓性を有している。

導電路保護部材１６は、高圧シールド電線１５の径に合わせて金属線材２２を螺旋状に巻回形成すればよく、このような形成であれば汎用性を持たせることができるようになる。また、導電路保護部材１６は、金属製であることから、外力に対する保護機能を持たせることができ、さらには、高圧シールド電線１５で生じた熱を吸収してこの熱を導電路保護部材１６の全体に分散させることや、外部からの熱を高圧シールド電線１５へ伝えないようにすることができるようになる。

導電路保護部材１６は、上記の如く可撓性を有し所望の曲げ形状の形成が容易であることから、例えばパイプベンダーのような大掛かりな設備を不要にすることができるようになる。

導電路保護部材１６は、これを構成する第一金属線材２３及び第二金属線材２４を異形にすることから、導電路保護部材１６の曲げの際に、この曲げ形状に差を生じさせることができるようになる。曲げ形状の差により、隣り合う第一金属線材２３及び第二金属線材２４の側部に隙間を生じさせ難くすることができるようになる。

ワイヤハーネス９は、上記から分かるように、外力に対する保護機能を従来同様に有するとともに、搬送の際の省スペース化を図ることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図２は本発明のワイヤハーネスの他の例に係る図である。具体的には、ワイヤハーネスの配索状態を示す概略図（図２（ａ））と、ワイヤハーネスの構成図（図２（ｂ））である。尚、上記実施例１と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略するものとする。また、類似する構成部材にはダッシュ付きの符号を付すものとする。

図２において、ワイヤハーネス９′は、実施例１と同じに配索されている。ワイヤハーネス９′は、二本の高圧シールド電線１５と、この二本の高圧シールド電線１５の外装部材及び保護部材となる導電路保護部材１６′と、導電路保護部材１６′を覆う被覆部材１７′とを備えて構成されている。ワイヤハーネス９′は、実施例１のワイヤハーネス９（図１参照）と異なり、一本で配索されている。ワイヤハーネス９′は、一本であることから、実施例１のワイヤハーネス９と比べて径が若干太くなっている。導電路保護部材１６′の端末には、エッジ処理部品（図示省略）が設けられている。

導電路保護部材１６′は、金属線材２２′を螺旋状に巻回することにより形成されている。金属線材２２′は、第一金属線材２３′及び第二金属線材２４′から構成されている。第一金属線材２３′及び第二金属線材２４′は、異形状となるように形成されている。

実施例２のワイヤハーネス９′も実施例１のワイヤハーネス９と同様の効果を奏するのは勿論である。

尚、高圧シールド電線１５を二本にするのではなく、公知のキャブタイヤケーブルを用いてもよいものとする。

この他、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。

上記説明において、導電路保護部材１６は、金属線材２２の隣り合う側部同士を接触させるように金属線材２２を螺旋状に巻回形成してなるものであり、これ以外の例としては、断面矩形で帯板状の金属線材を螺旋状に巻回形成してなるコイルスプリングであってもよいものとする。

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…高圧ワイヤハーネス
９…ワイヤハーネス
１０…中間部
１１…車体床下
１２…ジャンクションブロック
１３…後端
１４…前端
１５…高圧シールド電線（導電路）
１６…導電路保護部材
１７…被覆部材
１８…導体
１９…絶縁体
２０…シールド部材
２１…シース
２２…金属線材
２３…第一金属線材
２４…第二金属線材
２５…接触部分
２６…エッジ処理部品

Claims (4)

1. 一又は複数の導電路と、金属製の導電路保護部材とを備え、
   該導電路保護部材は、第一金属線材及び第二金属線材の二種類の金属線材を含んで構成されるとともに可撓性を有し、
   前記第一金属線材と前記第二金属線材とを、断面が矩形でそれぞれ同じ厚みに形成するとともに、前記第一金属線材と前記第二金属線材とで幅の大きさが異なるように形成し、
   前記導電路保護部材が真っ直ぐな状態において前記第一金属線材と前記第二金属線材の隣り合う側面同士が面接触するとともに、前記第一金属線材と前記第二金属線材とが交互の配置となる螺旋状に巻回して内面及び外面が面一の前記導電路保護部材を形成し、
   このような該導電路保護部材にて前記導電路を覆う
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記導電路保護部材の端末にエッジ処理部品を設ける
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記導電路の構成にシールド部材を含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
4. 請求項１ないし請求項３いずれか記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記導電路保護部材を覆う被覆部材を更に備えるとともに、該被覆部材を所定の色にする
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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