JP6434221B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続するワイヤハーネス、及び／又は、一般的な自動車も含めこのような自動車に搭載される低電圧の機器間を電気的に接続する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に搭載される高電圧の機器間を電気的に接続する従来のワイヤハーネスとしては、例えば下記特許文献１に開示されたものが知られる。ワイヤハーネスは、三本の柔軟な高圧電線と、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外装部材とを備えて構成される。外装部材は、断面円形状の金属パイプであって、このような外装部材に高圧電線を挿通した後、高圧電線の端末にコネクタ等が取り付けられる。また、ワイヤハーネスの配索対象箇所の形状に合わせて外装部材に曲げ加工が施される。

特開２００４−２２４１５６号公報

上記従来技術にあっては、柔軟な高圧電線を用いる構成のワイヤハーネスであることから、配索対象箇所の形状（配索経路の形状）に合わせてワイヤハーネスを作業性よく配索するためには、金属パイプにて形状保持をした上で配索する必要があった。すなわち、従来技術にあっては金属パイプが必要な構成であった。

従来技術のワイヤハーネスにあっては、金属パイプが必要であることから、その分ワイヤハーネスの外径が大きくなってしまうことになる。従って、配索対象箇所が狭い場合にワイヤハーネスの配索が困難になってしまうという問題点を有する。また、従来技術のワイヤハーネスにあっては、金属パイプが必要であることから、その分重量が嵩んでしまうことになる。従って、重量のあるワイヤハーネスでは、配索に係る作業性に支障を来してしまうという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、狭い箇所でも配索することが可能であり、また、配索に係る作業性等の向上を図ることも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に記載の本発明のワイヤハーネスは、ハーネス本体の一方のハーネス端末から他方のハーネス端末にかけてのび且つ導体と該導体を被覆する絶縁体とで構成される断面円形状の導電路を備え、該導電路自身は、前記導体の構造が棒線になり且つ配索経路に沿った形状保持が可能な剛性を有するとともに、前記導電路の中間に前記絶縁体の外側から前記導体を押し潰すように形成された偏平部を一又は複数箇所有し、該偏平部は、前記導体の潰れた面に垂直方向の力に対し曲がり易くする部分且つ前記ハーネス本体の幅を狭くする部分として形成され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、導電路自身で配索経路に沿った形状保持をすることが可能である。また、本発明によれば、形状保持に金属パイプを用いる必要がないことから、例えば外径が大きくならず、結果、狭い場所であっても配索することが可能である。さらに、本発明によれば、上記の如く形状保持に金属パイプを用いる必要がないことから、軽量化を図ることが可能である。

また、本発明によれば、偏平部を有することで狭い箇所でも配索することが可能である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、当該ワイヤハーネスは、車両床下を含んで配索され、前記偏平部は、前記車両床下の幅狭部及び／又は曲がり部の位置に合わせて配置形成され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、長尺なワイヤハーネスであり、少なくとも車両床下に配索される部分を配索経路に沿った形状に保持することが可能である。また、偏平部にて車両床下の狭い箇所等でも配索することが可能である。本発明によれば、剛性のある導体であっても偏平部を形成することにより、曲げ易くすることが可能である（後述する実施例参照）。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載のワイヤハーネスにおいて、前記導体は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であ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、導体自身が軽くなることから、更に軽量化を図ることが可能である。

請求項１に記載された本発明によれば、剛性を有する導電路にて予め配索経路に沿った形状に保持しておくことができる。従って、従来例のような金属パイプを用いなくてもワイヤハーネスの配索作業をスムーズに行うことができるという効果を奏する。また、本発明によれば、従来例のような金属パイプを不要とすることから、例えば小径のワイヤハーネスとして提供することができ、結果、狭い箇所があってもワイヤハーネスの配索をす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、上記の如く金属パイプを不要にすることから、その分の重量を軽くすることができ、以て配索に係る作業性の向上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、導電路の中間に一又は複数の偏平部を有することから、狭い箇所があってもその箇所に偏平部を配置しておくことでワイヤハーネスの配索を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を更に奏する。すなわち、車両床下に狭い箇所等があっても偏平部にてワイヤハーネスを配索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、車両床下に配索される部分の形状を予め配索経路に沿った形状に保持しておけるので、長尺なワイヤハーネスであってもその配索作業をスムーズに行う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２の効果に加え次のような効果を更に奏する。すなわち、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を採用することから、更に軽量化された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模式図、（ｂ）は車両床下で配索経路に沿った形状に保持される中間部の状態を示す模式図である（実施例１）。 図１のワイヤハーネスの構成を示す模式図である（実施例１）。 図２のワイヤハーネスをＣ視方向から見た図である（実施例１）。 図２のワイヤハーネスの断面図であり、（ａ）は図２のＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は図２のＥ−Ｅ線断面図である（実施例１）。 図２の導電路の端末処理状態を示す斜視図である（実施例１）。 他の例となるワイヤハーネスの配索状態及び構成を示す模式図である（実施例２）。

ワイヤハーネスは、導電路を備えて構成される。この導電路は、導体の構造が棒線になり且つ配索経路に沿った形状保持が可能な剛性を有する。導電路の中間には、偏平部が一又は複数箇所形成される。偏平部は、導電路の導体を押し潰すような状態に形成される。

ワイヤハーネスは、導電路を構成する導体がアルミニウム製又はアルミニウム合金製であることが好ましい。また、ワイヤハーネスは、偏平部が車両床下の幅狭部及び／又は曲がり部の位置に合わせて配置形成されることが好ましい。

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り、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す模式図、（ｂ）は車両床下で配索経路に沿った形状に保持される中間部の状態を示す模式図である。また、図２は図１のワイヤハーネスの構成を示す模式図、図３は図２のワイヤハーネスをＣ視方向から見た図、図４は図２のワイヤハーネスの断面図であり、（ａ）は図２のＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は図２のＥ−Ｅ線断面図、図５は図２の導電路の端末処理状態を示す斜視図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車等であってもよい）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用する。

図１（ａ）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）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧の（高電圧用の）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が車両床下１１に配索される。また、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下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が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が水密に挿通される。

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の後端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段が電気的に接続される。また、ワイヤハーネス９とインバータユニット４は、前端側のハーネス端末１３に配設されたシールドコネクタ１４等の外部接続手段を介して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含んで構成される。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構成される。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。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。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化することによりる。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。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のは勿論である。

車両床下１１を通って配索される長尺なワイヤハーネス９は、ハーネス本体１５と、このハーネス本体１５の両端、すなわちハーネス端末１３にそれぞれ配設される外部接続手段としてのシールドコネクタ１４とを備えて構成される。また、ワイヤハーネス９は、所定位置に配索するための図示しない複数の固定部材（例えばクランプ等）と、図示しない止水部材（例えばグロメット等）とを備えて構成される。

先ず、上記構成のようなワイヤハーネス９の特徴を概略説明すると、ワイヤハーネス９は、車両床下１１に配索される中間部１０の部分で、例えば図１（ｂ）に示すような配索経路に沿った形状に保持することができる。また、狭い箇所があってもその箇所に後述する導電路偏平部２１（導体偏平部２２）を配置しておくことでワイヤハーネス９の配索をすることができる。ワイヤハーネス９は、以下の説明で分かるようになるが、導電路１６に形状保持機能を持たせるとともに、導電路１６の中間所定位置に導電路偏平部２１（導体偏平部２２）を配置形成してなるものである。

尚、上記形状保持機能がなく導電路１６が柔らかい場合を考えると、図１（ｂ）に示すような複雑に曲がった形状に作業現場でいちいち配索していくことは非常に困難である。特に長尺になればなるほど困難である。従って、有用な発明になるのは勿論である。

次に、ワイヤハーネス９の上記構成について図２ないし図５を順に参照しながら説明をする。

図２及び図３において、ハーネス本体１５は、複数本（本実施例では二本。本数は一例である）の導電路１６と、この複数本の導電路１６を一括して覆うシールド部材１７と、シールド部材１７の外側に設けられる保護部材１８とを備えて構成される。導電路１６は、導電性の導体１９と、この導体１９を被覆する絶縁性の絶縁体２０とを備えて構成される。このような構成からなる導電路１６の中間には、導電路偏平部２１が複数箇所形成される。先ず導電路１６の上記構成について説明をし、次いで導電路偏平部２１について説明をする。

導体１９は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により製造される。本実施例においては、安価且つ軽量であるというメリットを有するアルミニウム製のものが採用される（一例である）。導体１９の導体構造に関しては、断面円形状の棒線である丸棒（又は断面矩形状の角棒）が採用される。尚、丸棒（又は角棒）は、丸単心（又は平角単心）とも呼ばれる。導体１９は、配索経路に沿った形状保持が可能な剛性を有する。導体１９の剛性は、多少の外力が加わったとしも塑性変形が維持されるような剛性であって、そのため公知の高圧電線の撚り線導体と比較すると硬いものになる。

絶縁体２０は、熱可塑性樹脂材料を用いて導体１９の外周面に押出成形することにより断面円形状の被覆として形成される。絶縁体２０は、所定の厚みを有して形成される。上記熱可塑性樹脂としては、公知の様々な種類のものが使用可能であり、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの高分子材料から適宜選択される。

図２ないし図４において、導電路偏平部２１は、図示しないローラー等で絶縁体２０の外側から導体１９を押し潰すようにして形成される。すなわち、導電路偏平部２１は、導体１９の所定位置に導体偏平部２２を生じさせるようにして形成される。導電路偏平部２１（導体偏平部２２）の形成により、それまで断面円形状であった部分が潰れて偏平な状態に変形し、結果、幅が狭くなる部分に変化する。導電路偏平部２１は、ハーネス本体１５の幅が狭い部分として形成されることになる。

導電路偏平部２１（導体偏平部２２）は、車両床下１１の図示しない幅狭部の位置に合わせて配置形成される。尚、導電路偏平部２１（導体偏平部２２）は、潰れた面に垂直方向の力に対し曲がり易い形状になることから、車両床下１１の幅狭部に限らず曲がり部の位置に合わせて配置されるのも有効である（所定の曲率で曲げが施される）。

導電路偏平部２１（導体偏平部２２）は、上記の如く潰れて偏平な形状になることから、捻りを施すことも可能になる。従って、配索対象箇所の形状（配索経路の形状）が幅狭であったり、曲がったりする他、例えば段違いであっても導電路偏平部２１（導体偏平部２２）により対応することが可能である。

尚、導電路偏平部２１（導体偏平部２２）の配置は、車両床下１１に限らずハーネス端末１３側を含む配置であってもよい。

以上のような導電路偏平部２１（導体偏平部２２）に関し、この形成は任意である。すなわち、上記図示しない幅狭部が存在しなければ、押し潰しのない導電路１６であっても十分に対応可能であるからである。

シールド部材１７は、ワイヤハーネス９に電磁シールド機能を持たせるために備えられる。シールド部材１７は、導電路１６を二本並べた状態でこれらを一括して覆うことができるような部材に形成される。シールド部材１７は、導電性を有する編組又は金属箔からなる。本実施例においては、編組からなるものが採用される。シールド部材１７としての編組は、極細の素線を編み込んでこれを筒状にすることにより形成される。

尚、上記金属箔を採用した場合は、二本の導電路１６の外側に巻き付けるような形状に形成してもよい。シールド部材１７の端末は、シールドコネクタ１４の後述するシールドシェル２４に接地される。シールド部材１７は、柔軟性を有する。

保護部材１８は、ハーネス本体１５を外部から保護するために備えられる。保護部材１８は、熱収縮チューブや、熱可塑性樹脂材料を用いての押出成形、樹脂製のシート部材の巻き付けなどにより所定の厚みで形成される。保護部材１８は、導電路偏平部２１を形成する目的が達成できれば特に限定されないものとする。保護部材１８は、少なくとも外部に対する保護が必要な範囲に配置形成される。保護部材１８は、図１（ｂ）に示すような複雑に曲がった形状にしても破損等が生じない材質のものが採用される。

図２及び図３において、以上のようなハーネス本体１５の端末（ハーネス端末１３）にそれぞれ配設されるシールドコネクタ１４は、導電性の端子金具２３（図５参照）と、絶縁性の図示しないハウジングと、導電性のシールドシェル２４と、金属製の加締めリング２５とを備えて構成される。

図５において、端子金具２３は、導電路１６の端末に設けられる。すなわち、導電路１６の端末加工をした後に加締めによって取り付けられる。端子金具２３は、金属板をプレス加工することにより例えば図示形状に形成される。端子金具２３は、電気接触部２６と導体接続部２７とを有する。

電気接触部２６は、例えばインバータユニット４（図１参照）の図示しない端子台に対し接続固定するための部分として形成される。電気接触部２６には、ボルト挿通孔２８が形成される。導体接続部２７は、導体１９との接続部分として形成される。導体接続部２７には、一対の加締め片２９が形成される。以上のような端子金具２３は、上記図示しないハウジング内に収容保持される。

図２及び図３に戻り、シールドシェル２４は、上記図示しないハウジングの外側に設けられる金属製の部材であって、図示しない固定部を有し、この固定部を介してインバータユニット４やジャンクションブロック１２（図１参照）のシールドケース等に組み付けられる。シールドシェル２４は、シールド部材１７の端末が被せられる筒状部分を有する。加締めリング２５は、シールド部材１７の端末をシールドシェル２４の上記筒状部分に接地させるために設けられる。加締めリング２５は、加締めにて固定される。

上記構成及び構造において、導電路偏平部２１（導体偏平部２２）を複数箇所有するハーネス本体１５を製造した後、ハーネス本体１５の端末（ハーネス端末１３）でシールドコネクタ１４の組み付けを行うと、ワイヤハーネス９の製造が完了する。

以上、図１ないし図５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、剛性を有する導電路１６にてハーネス本体１５を予め配索経路に沿った形状に保持しておくことができることから、結果、車両床下１１に対するワイヤハーネス９の配索作業をスムーズに行う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、従来例のような金属パイプを不要とすることから小径であり、狭い箇所があってもワイヤハーネス９の配索をすることができるという効果を奏する。さらに、ワイヤハーネス９によれば、導電路１６の中間に複数の導電路偏平部２１（導体偏平部２２）を有することから、より一層狭い箇所があってもその箇所に導電路偏平部２１を配置しておくことでワイヤハーネス９の配索をすることができるという効果を奏する。

この他、ワイヤハーネス９によれば、従来例のような金属パイプを不要とすることから、その分の重量を軽くすることができ、以て配索に係る作業性の向上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、アルミニウム製（又はアルミニウム合金製）の導体１９を採用することから、軽量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６は他の例となるワイヤハーネスの配索状態及び構成を示す模式図である。

図６において、引用符号５１はワイヤハーネスを示す。ワイヤハーネス５１は、低圧の（低電圧用の）ものであって、例えばハイブリッド自動車１における自動車後部７の低圧バッテリー５２と、自動車前部５３に搭載される補器５４（機器）とを電気的に接続するために備えられる。

ワイヤハーネス５１は、本実施例において車両床下１１を通って配索される（一例である。車室側を通って配索されてもよい）。ワイヤハーネス５１は、二本並んだ状態の導電路５５、５５と、これらの各端末に設けられるコネクタ５６、５６と、図示しない複数の固定部材（例えばクランプ等）と、図示しない止水部材（例えばグロメット等）とを備えて構成される。

導電路５５は、導電性の導体５７と、この導体５７を被覆する絶縁性の絶縁体５８とを備えて構成される。このような構成からなる導電路５７の中間には、導電路偏平部５９が複数箇所形成される。尚、上記構成に係る材質や構造、機能は、実施例１の導体１９と、絶縁体２０と、導電路偏平部２１と同じであるものとし、ここでの説明は省略する（導電路偏平部５９の形成に関しては、実施例１と同様に任意である）。導電路５５は、前端側の（一方の）ハーネス端末６０から後端側の（他方の）ハーネス端末６０にかけてのびるように形成される。

以上、図６を参照しながら説明してきたように、実施例２のワイヤハーネス５１よれば、剛性を有する導電路５５にて予め配索経路に沿った形状に保持しておくことができることから、結果、車両床下１１に対するワイヤハーネス５１の配索作業をスムーズに行うことができるという効果を奏する。また、ワイヤハーネス５１によれば、従来例のような金属パイプを不要とすることから小径であり、狭い箇所があってもワイヤハーネス５１の配索をすることができるという効果を奏する。さらに、ワイヤハーネス５１によれば、導電路５５の中間に複数の導電路偏平部５９を有することから、より一層狭い箇所があってもその箇所に導電路偏平部５９を配置しておくことでワイヤハーネス５１の配索をすることができるという効果を奏する。

この他、ワイヤハーネス５１によれば、従来例のような金属パイプを不要とすることから、その分の重量を軽くすることができ、以て配索に係る作業性の向上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５１によれば、アルミニウム製（又はアルミニウム合金製）の導体５７を採用することから、軽量化を図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、 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…車両床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…ハーネス端末、 １４…シールドコネクタ、 １５…ハーネス本体、 １６…導電路、 １７…シールド部材、 １８…保護部材、 １９…導体、 ２０…絶縁体、 ２１…導電路偏平部（偏平部）、 ２２…導体偏平部、 ２３…端子金具、 ２４…シールドシェル、 ２５…加締めリング、 ２６…電気接触部、 ２７…導体接続部、 ２８…ボルト挿通孔、 ２９…加締め片、 ５１…ワイヤハーネス、 ５２…低圧バッテリー、 ５３…自動車前部、 ５４…補器（機器）、 ５５…導電路、 ５６…コネクタ、 ５７…導体、 ５８…絶縁体、 ５９…導電路偏平部、 ６０…ハーネス端末

Claims (3)

1. ハーネス本体の一方のハーネス端末から他方のハーネス端末にかけてのび且つ導体と該導体を被覆する絶縁体とで構成される断面円形状の導電路を備え、
   該導電路自身は、前記導体の構造が棒線になり且つ配索経路に沿った形状保持が可能な剛性を有するとともに、前記導電路の中間に前記絶縁体の外側から前記導体を押し潰すように形成された偏平部を一又は複数箇所有し、
   該偏平部は、前記導体の潰れた面に垂直方向の力に対し曲がり易くする部分且つ前記ハーネス本体の幅を狭くする部分として形成される
   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、
   当該ワイヤハーネスは、車両床下を含んで配索され、
   前記偏平部は、前記車両床下の幅狭部及び／又は曲がり部の位置に合わせて配置形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 請求項１又は２に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記導体は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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