JP6089292B2 - ワイヤハーネス用外装部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネス用の外装部材、及びこの外装部材を含むワイヤハーネスに関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車の例えばバッテリーとインバータユニットとの間を電気的に接続する部材として、高圧のワイヤハーネスが用いられる。上記バッテリーとインバータユニットとの間を接続するワイヤハーネスは、複数本の高圧導電路と、これらを保護するための外装部材とを含んで構成される（例えば下記特許文献１参照）。

特開２００４−１７１９５２号公報

ハイブリッド自動車や電気自動車などの自動車の分野においては、搭載される部品等の軽量化やコスト低減の実現に向けた努力・検討が続けられている。このような中、本願発明者は、ワイヤハーネスの軽量化やコスト低減にあたり外装部材の肉厚を薄くすることを考えている。しかしながら、単に外装部材の肉厚を薄くするだけでは実現が困難である。何故ならば、薄肉化された外装部材が長尺であればあるほど自重などの影響によって撓みが生じ、例えばワイヤハーネスの製造時における作業性や、ワイヤハーネスの車体への固定時等における作業性に支障を来してしまうという問題点があるからである。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、薄肉化をを図ることが可能なワイヤハーネス用外装部材及び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に記載の本発明は、導電路を覆う管体形状のワイヤハーネス用外装部材において、当該ワイヤハーネス用外装部材は樹脂製であり、自動車の車体床下に対応するストレート管部本体、及び、該ストレート管部本体に対し剛性の付加部分となる一又は複数の剛性付加部を含み、且つ、曲がらない部分として形成されるストレート管部と、該ストレート管部に連成され、且つ、曲げ部分として周方向の凹部及び凸部を複数有して蛇腹管形状に形成される曲げ管部とを有し、前記剛性付加部を、前記ストレート管部本体の外面から突出させる形状に形成するとともに、前記ストレート管部本体の軸方向に沿ってのびる形状に形成し、且つ、前記剛性付加部を、前記ストレート管部本体の薄肉化に伴う剛性の低下を補うものとし、このような前記剛性付加部の配置を、前記車体床下への固定時における前記ストレート管部本体の少なくとも下部に設定し、さらには、前記剛性付加部の突出を、前記曲げ管部の前記凸部よりも外側に突出させるように設定することを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項２に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用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆われる導電路とを含むことを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、剛性の付加部分として剛性付加部を一又は複数有することから、この剛性付加部によりストレート管部本体の断面二次モーメントを大きくすることができ、結果、必要十分な剛性を確保することができるという効果を奏する。従って、本発明によれば、ストレート管部本体の薄肉化を図ることができ、以て軽量化やコスト低減を図ることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、剛性付加部にて剛性を確保することができることから、ストレート管部本体の薄肉化を図ってもストレート管部本体の撓みを防止することができるという効果を奏する。従って、本発明によれば、例えばワイヤハーネス製造時における作業性や、ワイヤハーネスの車体への固定時等における作業性を向上させることができるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、剛性付加部を有することから、この剛性付加部を例えば縁石等の外因に対する耐久性向上を図る部分として用いることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、剛性付加部をストレート管部本体の外面から突出させて形成することから、剛性付加部を剛性の付加部分以外に、耐チッピング性能を確保する部分として、また、放熱性を向上させる部分として用いることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、剛性付加部の形状をストレート管部本体の軸方向に沿ってのびる形状に形成することから、押出成型可能なワイヤハーネス用外装部材にすることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ストレート管部と曲げ管部とを有するワイヤハーネス用外装部材に適用することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、車体床下への固定時におけるストレート管部本体の少なくとも下部に剛性付加部を配置することから、この剛性付加部を剛性の付加部分以外に、耐チッピング性能を確保する部分として、また、例えば縁石等の外因に対する耐久性向上を図る部分として用いることができるという効果を奏する。具体的には、縁石等に乗り上げた場合に有効になる。

尚、車体床下への固定時におけるストレート管部本体の下部と、この下部の反対側に位置する上部に剛性付加部を配置すれば、ストレート管部本体の剛性を高めることができるという効果を奏する。これにより、更なる薄肉化を図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に記載のワイヤハーネス用外装部材を含むことから、軽量化やコスト低減を図ることができ、さらには、耐チッピング性能や作業性等も良好なワイヤハーネスを提供することができるという効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す概略図である。 ワイヤハーネスの構成図である。 外装部材の斜視図である。 他の例となる剛性付加部の斜視図である。

ワイヤハーネスは、導電路と、この導電路を収容保護するワイヤハーネス用外装部材とを含んで構成される。ワイヤハーネス用外装部材は、樹脂製の管体であり、剛性の付加部分としての剛性付加部を有する。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す概略図である。また、図２はワイヤハーネスの構成図、図３は外装部材の斜視図、図４は他の例となる剛性付加部の斜視図である。

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す。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。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、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。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る。また、車体床下１１に沿って略平行に配索される。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）が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通される。

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が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

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むものとする。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むものとする。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、上記の如くインバータユニット４とバッテリー５とを電気的に接続するための高圧の部材であって、高圧同軸複合導電路１５（導電路）と、外装部材１６（ワイヤハーネス用外装部材）とを含んで構成される。このような構成のワイヤハーネス９は、車体床下１１において例えば図示しないリーンホースの横で隠れるように経路配索される。

図２において、高圧同軸複合導電路１５は、この一本でプラス回路及びマイナス回路を有するように構成される。すなわち、二系統の回路を有するように構成される。具体的には、高圧同軸複合導電路１５の中心に位置する断面円形状の第一導電路１７と、この第一導電路１７の外周を所定厚さで被覆する第一絶縁体１８と、第一絶縁体１８の外側に設けられる第二導電路１９と、この第二導電路１９の外周を所定厚さで被覆する第二絶縁体２０と、第二絶縁体２０の外側に設けられる電磁シールド部材２１と、この電磁シールド部材２１の外周を所定厚さで被覆するシース２２とを含んで構成される。

導電路に関し、高圧同軸複合導電路１５以外としては、導体と絶縁体とを含む公知の高圧の電線や、シールド電線、キャブタイヤケーブル等の導電路が挙げられるものとする。尚、本数は一又は複数本であるものとする。

高圧同軸複合導電路１５は、本実施例において二系統であるが、これに限らず三系統…、ｎ系統であってもよいものとする。また、高圧同軸複合導電路１５は、シース２２を設けない構成であってもよいものとする。

図２及び図３において、外装部材１６は、高圧同軸複合導電路１５を収容保護するための樹脂製の管体であって、曲げ管部２３と、非曲げ管部２４（ストレート管部）とを有する。曲げ管部２３は、ワイヤハーネス９の輸送時や経路配索時に曲げ部分となり、この曲げ管部２３に非曲げ管部２４が連続する。非曲げ管部２４は、曲がらない部分として設けられる。外装部材１６は、所望の樹脂材料を押し出し成形することによりなる樹脂成型品であるものとする。

尚、曲げ管部２３及び非曲げ管部２４は、本実施例においてそれぞれ複数有するが、数は特に限定されないものとする。すなわち、曲げ管部２３を一つにするとともに、この両側に非曲げ管部２４を一つずつ連続形成するような数であってもよいものとする。或いは、非曲げ管部２４を一つにするとともに、この両側に曲げ管部２３を一つずつ連続形成するような数であってもよいものとする。

曲げ管部２３は、周方向の凹部２５及び凸部２６を複数連続して有する蛇腹管形状に形成される。曲げ管部２３は、曲げ範囲に応じてこの長さが設定される。曲げ管部２３は、柔軟性（可撓性）を有して曲げ可能な部分に形成される。曲げ管部２３は、本実施例において公知のコルゲートチューブと同様の部分に形成される。

曲げ管部２３は、本実施例において、この断面形状が後述する非曲げ管部本体２７の断面形状に合わせて形成される（一例であり、異なる断面形状であってもよいものとする）。

外装部材１６は、上記の如くコルゲートチューブと同様の形状部分を有することから、「コルチューブ」や「部分形成コルゲートチューブ」などと呼ぶことができるものとする。

外装部材１６は、この管軸方向に沿ってスリットを設けない（腹割きのない）形状に形成される。スリットを設けない理由としては、剛性や強度を高める点が挙げられる。また、外装部材１６内への水分の浸入を防止して防水性の向上を図る点も挙げられる。さらには、例えば曲げた部分において高圧同軸複合導電路１５のはみ出しを生じさせない点も挙げられる。

非曲げ管部２４は、非曲げ管部本体２７（ストレート管部本体）と、一対の剛性付加部２８とを有する。非曲げ管部本体２７は、後述するが薄肉に形成される。また、非曲げ管部本体２７は、断面円形のストレートチューブ形状に形成される（断面円形に限らず、楕円形や長円形、略矩形等であってもよいものとする。断面形状は例えば図４参照）。一対の剛性付加部２８は、剛性の付加部分として非曲げ管部本体２７に設けられる。一対の剛性付加部２８は、ワイヤハーネス９の製造時や輸送時、さらには経路配索時に非曲げ管部本体２７が曲がらない部分となるように形成される。尚、上記曲がらない部分とは、可撓性を積極的に持たせない部分という意味である。すなわち、撓まない部分とも言える。非曲げ管部２４は、非曲げ管部本体２７がストレートチューブ形状であることから、「直管部」や「ストレート管部」とも呼ぶことができるものとする。

非曲げ管部本体２７は、この肉厚が必要最低限の強度を有する厚みに設定される。すなわち、薄肉に形成される。尚、薄肉となる厚みの設定に伴い剛性の低下が懸念されるが、この剛性の低下分以上となるように剛性付加部２８を設けて剛性を補うものとする。非曲げ管部２４は、剛性付加部２８を設けることにより断面二次モーメントを大きくすることができる。

剛性付加部２８は、非曲げ管部本体２７を薄肉に形成しても、この非曲げ管部本体２７に撓みを生じさせないようにすることができる剛性の付加部分として形成される。尚、撓みに関しては、例えば車体床下１１に組み付け固定する際に、作業性に支障を来さない程度の僅かな撓みは許容されるものとする。剛性付加部２８は、矢印Ｐで示す方向の力、すなわち自重や、収容される高圧同軸複合導電路１５の重み等に抗することができる形状に形成される。

剛性付加部２８は、本実施例において非曲げ管部本体２７の下部外面及び上部外面からそれぞれ突出するように配置形成される（下部及び上部は、車体床下１１への取り付け固定時における非曲げ管部本体２７の下部及び上部に一致するものとする）。剛性付加部２８は、下部及び上部の配置であることから、一対となるように配置形成される（一対に限定されるものでなく、少なくとも非曲げ管部本体２７の下部に形成されるものとする）。

一対の剛性付加部２８は、非曲げ管部本体２７の軸方向に沿って真っ直ぐのびるように形成される。一対の剛性付加部２８は、断面矩形の突条形状（リブ形状）に形成される（他の形状は後述する）。外装部材１６は、剛性付加部２８が上記形状に形成されることから、押出成型可能な形状を有する。尚、押出成型が可能であれば、長尺な外装部材１６の成型も当然に可能になる。

一対の剛性付加部２８は、この下側がチッピングに耐える耐チッピング部２９として用いられる。耐チッピング部２９である下側の剛性付加部２８は、車両走行時において飛び石等があってもこれに耐え、非曲げ管部本体２７や内部の導電路にまで影響を及ぼさないようにすることができる。また、耐チッピング部２９である下側の剛性付加部２８は、その形状及び配置から、例えば縁石等に乗り上げた場合にも有効である。下側の剛性付加部２８は、縁石等の外因に対する耐久性向上を図る部分としても形成される。

剛性付加部２８は、非曲げ管部本体２７の外面に対しこの表面積を広げることができる部分としても形成される。非曲げ管部２４は、剛性付加部２８の表面積分だけ熱の放射量を多くすることから、放熱効果（冷却効果）を高めることができる。剛性付加部２８は、上記の如く放熱性を向上させることができる部分であることから、放熱部３０としても用いられる。

以上のような剛性付加部２８は、図４（ｂ）〜（ｄ）に示す形状に変更してもよいものとする。尚、図４（ａ）は上記説明の剛性付加部２８である。

図４（ｂ）において、剛性付加部１２８は、剛性の付加部分として非曲げ管部本体２７の下部外面及び上部外面から外方へ突出するように設けられる。剛性付加部１２８は、矢印Ｐ方向に沿って三つずつ配設される（数は一例であるものとする）。複数の剛性付加部１２８は、上下三つの対で設けられる。複数の剛性付加部１２８は、非曲げ管部本体２７の軸方向に沿って真っ直ぐのびるように形成される。複数の剛性付加部１２８は、断面矩形の突条形状（リブ形状）に形成される。尚、引用符号１２９は耐チッピング部を示す。剛性付加部１２８は、放熱部（符号省略）としても用いられる。

図４（ｃ）において、剛性付加部２２８は、剛性の付加部分として非曲げ管部本体２７の下部外面及び上部外面から外方へ突出するように設けられる。剛性付加部２２８は、矢印Ｐ方向に沿って配置される上下一対のものと、放射状に配置される上下二対のものの合計六つで設けられる（数は一例であるものとする）。複数の剛性付加部２２８は、非曲げ管部本体２７の軸方向に沿って真っ直ぐのびるように形成される。複数の剛性付加部２２８は、断面矩形の突条形状（リブ形状）に形成される。尚、引用符号２２９は耐チッピング部を示す。剛性付加部２２８は、放熱部（符号省略）としても用いられる。

図４（ｄ）において、剛性付加部３２８は、剛性の付加部分として非曲げ管部本体２７の下部外面及び上部外面から外方へ突出するように、また、左部外面及び右部外面から外方へ突出するように設けられる。剛性付加部３２８は、矢印Ｐ方向に沿って配置される上下一対のものと、放射状に配置される上下二対及び左右一対のものの合計八つで設けられる（数は一例であるものとする）。複数の剛性付加部３２８は、非曲げ管部本体２７の軸方向に沿って真っ直ぐのびるように形成される。複数の剛性付加部３２８は、断面矩形の突条形状（リブ形状）に形成される。尚、この例場合は、上下を気にせずに組み付けをすることができるという利点や、全方向に対し剛性を高めることができるという利点を有する。引用符号３２９は耐チッピング部を示す。剛性付加部３２８は、放熱部（符号省略）としても用いられる。

以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス９によれば、剛性の付加部分としての剛性付加部２８を一又は複数、外装部材１６の非曲げ管部本体２７に有することから、剛性付加部２８により非曲げ管部本体２７の断面二次モーメントを大きくすることができ、結果、必要十分な剛性を確保することができるという効果を奏する。従って、非曲げ管部本体２７の薄肉化を図ることができ、以てワイヤハーネス９の軽量化やコスト低減を図ることができるという効果を奏する。

また、ワイヤハーネス９によれば、剛性付加部２８にて非曲げ管部本体２７の剛性を確保することができることから、非曲げ管部本体２７の薄肉化を図っても非曲げ管部本体２７の撓みを防止することができるという効果を奏する。従って、ワイヤハーネス９の製造時における作業性や、ワイヤハーネス９の車体床下１１への固定時等における作業性を向上させることができるという効果を奏する。

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。

１…ハイブリッド自動車（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、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…高圧同軸複合導電路（導電路）、 １６…外装部材（ワイヤハーネス用外装部材）、 １７…第一導電路、 １８…第一絶縁体、 １９…第二導電路、 ２０…第二絶縁体、 ２１…電磁シールド部材、 ２２…シース、 ２３…曲げ管部、 ２４…非曲げ管部（ストレート管部）、 ２５…凹部、 ２６…凸部、 ２７…非曲げ管部本体（ストレート管部本体）、 ２８…剛性付加部、 ２９…耐チッピング部、 ３０…放熱部、 １２８、２２８、３２８…剛性付加部

Claims (2)

1. 導電路を覆う管体形状のワイヤハーネス用外装部材において、
   当該ワイヤハーネス用外装部材は樹脂製であり、自動車の車体床下に対応するストレート管部本体、及び、該ストレート管部本体に対し剛性の付加部分となる一又は複数の剛性付加部を含み、且つ、曲がらない部分として形成されるストレート管部と、該ストレート管部に連成され、且つ、曲げ部分として周方向の凹部及び凸部を複数有して蛇腹管形状に形成される曲げ管部とを有し、
   前記剛性付加部を、前記ストレート管部本体の外面から突出させる形状に形成するとともに、前記ストレート管部本体の軸方向に沿ってのびる形状に形成し、
   且つ、前記剛性付加部を、前記ストレート管部本体の薄肉化に伴う剛性の低下を補うものとし、
   このような前記剛性付加部の配置を、前記車体床下への固定時における前記ストレート管部本体の少なくとも下部に設定し、
   さらには、前記剛性付加部の突出を、前記曲げ管部の前記凸部よりも外側に突出させるように設定する
   ことを特徴とするワイヤハーネス用外装部材。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス用外装部材と、該ワイヤハーネス用外装部材に覆われる導電路とを含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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