JP6744580B2 - クランプ及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、クランプ及びワイヤハーネスに関する。

特許文献１に開示されるように、電線を保護するコルゲートチューブの外部から電線の配索される経路を規制する骨部材を備えたワイヤハーネスが知られている。

特開２０１１−１５５７６３号公報

上記のように、コルゲートチューブ等の可撓性の外装材で保護された電線の経路は、外装材を経路規制部材（骨部材）に連結することで規制することができる。経路規制部材と外装材との連結に用いられるクランプは、外装材を取り付ける環状構造の取付部を有している。こうした取付部における環状構造の径方向に沿って外装材を挿入することで、外装材を取付部に取り付けるように構成した場合、取付部から外装材が外れることが懸念される。クランプの取付部から外装材が外れると、経路規制部材による外装材の経路規制が解除され、例えば、地面等に外装材が接触するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、経路規制部材を用いた外装材の経路規制における信頼性を高めることを可能にしたクランプ及びワイヤハーネスを提供することにある。

上記課題を解決するクランプは、ワイヤハーネスの構成部材として用いられるクランプであって、前記ワイヤハーネスは、電線と、可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、を備え、前記クランプは、前記経路規制部材を支持する支持部と、前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有し、前記取付部は、前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成される。

この構成によれば、クランプの取付部に外装材を取り付けた閉止姿勢として使用している際に、第１係止構造及び第２係止構造のいずれか一方の係止が解除された場合であっても、クランプの取付部から外装材が外れることはない。

上記クランプにおいて、前記外装材は、外周面に環状凹部を有し、前記取付部の環状構造の内周面は、前記外装材の前記環状凹部に嵌合する凸部を有することが好ましい。
この構成によれば、クランプの取付部に対する外装材の軸線方向の移動が抑制される。従って、クランプの支持部に支持されている経路規制部材によって外装材の経路が好適に規制される。

上記クランプにおいて、前記第１係止構造及び前記第２係止構造は、前記閉止姿勢において前記取付部の環状構造における軸線方向から見たとき、前記取付部の環状構造の外周縁において前記支持部から最も離れた位置の外周端縁よりも前記支持部側に偏った位置に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、第１係止構造及び第２係止構造に対して、例えば、他の部材が引っ掛かり難くなるため、第１係止構造及び第２係止構造の係止が解除され難くなる。
上記クランプにおいて、前記取付部における環状構造の軸線方向に沿った方向では、前記第１係止構造、前記支持部、前記第２係止構造の順に配列されていることが好ましい。

このように、支持部に対して取付部の第１係止構造及び第２係止構造をバランスよく配置することで、例えば、経路規制部材や外装材からクランプに力が加わった際の応力集中を低減することが可能となる。

上記課題を解決するワイヤハーネスは、電線と、可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、前記経路規制部材を支持する支持部と前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有するクランプと、を備え、前記クランプにおける前記取付部は、前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成される。

本発明によれば、経路規制部材を用いた外装材の経路規制における信頼性を高めることが可能となる。

実施形態のワイヤハーネスを示す概略平面図である。 車両におけるワイヤハーネスの配索態様を示す概略図である。 ワイヤハーネスの部分斜視図である。 （ａ）は、ワイヤハーネスの部分斜視図であり、（ｂ）は、クランプの側面図であり、（ｃ）は、ワイヤハーネスの部分断面図である。

以下、クランプ及びワイヤハーネスの実施形態について説明する。
図１に示すように、ワイヤハーネス１０は、電線１１と、可撓性を有するとともに電線１１を覆う外装材２１と、電線１１の配索される経路を外装材２１の外部から規制する経路規制部材３１と、経路規制部材３１の中間部を支持する中間部用クランプ４１と、経路規制部材３１の端部を支持する端部用クランプ４２とを備えている。

＜配索態様＞
図２に示すように、ワイヤハーネス１０は、車両９０に搭載された第１機器９１と第２機器９２とを電気的に接続する用途に用いられる。第１機器９１は、車両９０の前方側に配置されている。第２機器９２は車両９０の後方側に配置されている。例えば、第１機器９１及び第２機器９２の一方は、バッテリーであり、他方はインバータである。なお、第１機器９１及び第２機器９２の一方は、モーターであり、他方はインバータであってもよい。車両９０としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等が挙げられる。本実施形態のワイヤハーネス１０は、車両９０の床下部に配索される。

＜電線１１＞
電線１１は、導電性を有する芯線と、絶縁性を有する絶縁被覆とを有している。芯線は、例えば、銅又はアルミニウム等の導電性材料から構成される。芯線は、１本の素線又は複数の素線により構成される。絶縁被覆は、周知のようにポリ塩化ビニル等の絶縁材料から筒状に形成されている。

電線１１の両端部は、それぞれコネクタ部Ｃ１，Ｃ２により構成されている。電線１１は、高圧電線であり、車両９０に搭載された第１機器９１及び第２機器９２の入出力端子に電気的に接続される。車両用の高圧電線における定格電圧は、交流の場合、３０Ｖを超え、直流の場合、６０Ｖを超える。なお、車両用の高圧電線における定格電圧は、交流の場合、６００Ｖ以下であり、直流の場合、７５０Ｖ以下である。

電線１１は、電磁波をシールドするシールド材を備えていてもよいし、電線１１の外周に電磁波のシールド材を別途配置してもよい。シールド材としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、又はこれらの合金等の金属線を網状に編み込まれた構造の編組部材を好適に用いることができる。

＜外装材２１＞
外装材２１は、可撓性を有することで電線１１の配索経路に沿って変形可能に構成されている。外装材２１は、電線１１を覆うことで電線１１を保護する。外装材２１は、長手方向を有する筒状に構成され、内部の空間に電線１１が配置される。外装材２１は、例えば、軽量化の観点から、樹脂材料から構成されることが好ましい。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。外装材２１の具体例としては、コルゲートチューブ、硬質の樹脂パイプ等が挙げられる。

本実施形態の外装材２１は、コルゲートチューブであり、環状凹部２２が長手方向に沿って複数配置された構造を有することで、容易に湾曲又は屈曲可能に構成されている。
外装材２１は、長手方向に延在する切れ目を有していてもよい。外装材２１が切れ目を有する場合、その切れ目を通じて外装材２１の内部に電線１１を配置することが可能となる。なお、外装材２１が切れ目を有する場合、必要に応じて粘着テープ等の結束材を外装材２１の外周に巻き付けることで、切れ目から電線１１がはみ出すことを防ぐことができる。

＜経路規制部材３１＞
経路規制部材３１は、電線１１が配索される経路に沿った軸線方向を有している。経路規制部材３１は、電線１１の経路を外装材２１の外部から部分的に規制するように配置されている。ワイヤハーネス１０を構成する経路規制部材３１は、単数であってもよいし、複数であってもよい。すなわち、ワイヤハーネス１０の電線１１における複数の区間が複数の経路規制部材３１によって規制されていてもよいし、電線１１における一つの区間が一つの経路規制部材３１によって規制されていてもよい。また、経路規制部材３１は、直線部のみから構成してもよいし、曲部を有していてもよい。

経路規制部材３１は、例えば、管状部材又は棒状部材を所定の長さとなるように切断する切断加工や電線１１が配索される経路に沿って変形させる曲げ加工等により形成することができる。経路規制部材３１は、金型内で成形することも可能である。

経路規制部材３１は、外装材２１の内部に配置された電線１１の経路を維持し得る剛性を有する材料から構成されている。経路規制部材３１は、塑性変形可能な材料であることが好ましい。経路規制部材３１の材料としては、金属材料が好適に用いられる。金属材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、又はこれらの合金等が挙げられる。なお、経路規制部材３１が管状の場合、経路規制部材３１の内部に、例えば信号線を配索することもできる。

＜クランプ＞
図３及び図４（ａ）に示すように、中間部用クランプ４１は、経路規制部材３１を支持する支持部５１と、外装材２１を取り付ける環状構造の取付部６１とを有している。

中間部用クランプ４１における支持部５１は、連続した環状構造を有し、経路規制部材３１をその一端から挿入することで経路規制部材３１を支持する。
中間部用クランプ４１における取付部６１の環状構造は、その径方向に沿って外装材２１を挿入可能とする挿入部６２を有している。取付部６１は、挿入部６２から外装材２１が挿入可能な開放姿勢と、取付部６１の環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能に構成されている。開放姿勢では、取付部６１の挿入部６２を外装材２１の外径よりも大きくなるように弾性変形させることで取付部６１の環状構造に外装材２１を挿入することができる。

閉止姿勢は、係止構造により形成される。係止構造は、取付部６１における環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造６３と第２係止構造６４とから構成されている。本実施形態の第１係止構造６３及び第２係止構造６４は、それぞれ環状構造の径方向において外方に突出する外方突起Ｐ１と、径方向において内方に突出する内方突起Ｐ２とが互いに係止される構造を有している。

中間部用クランプ４１において、第１係止構造６３及び第２係止構造６４と、上記支持部５１とは、取付部６１における環状構造の軸線方向（外装材２１の軸線方向）に沿った方向において、第１係止構造６３、上記支持部５１、第２係止構造６４の順に配列されている。

図４（ｂ）に示すように、第１係止構造６３は、閉止姿勢において取付部６１の環状構造における軸線方向から見たとき、取付部６１の環状構造の外周縁において支持部５１から最も離れた位置の外周端縁６５よりも支持部５１側に偏った位置に設けられている。すなわち、第１係止構造６３は、取付部６１の環状構造において、外周端縁６５よりも支持部５１と連結される連結部分に近い位置に設けられている。第２係止構造６４についても、第１係止構造６３と同様に支持部５１側に偏った位置に設けられている。

図３及び図４（ｃ）に示すように、取付部６１の環状構造の内周面は、外装材２１の環状凹部２２に嵌合する凸部６６を有している。本実施形態では、第１係止構造６３及び第２係止構造６４に対応して一対の凸部６６が配置されている。なお、凸部６６の数は、複数であってもよいし、単数であってもよい。

図１に示す端部用クランプ４２において、経路規制部材３１を支持する支持部５１の構成と、外装材２１を取り付ける取付部６１の構成は、支持部５１及び取付部６１としての機能を発揮し得る周知の構成を採用することができる。端部用クランプ４２の支持部５１は、経路規制部材３１の端面が当接する壁部を有したキャップ状であることが好ましい。

端部用クランプ４２は、さらに車両９０に固定するための固定部７１を有している。固定部７１は、ボルトが挿通される貫通孔を有している。端部用クランプ４２は、ボルトとナットとによって車両９０に固定することができる。ボルトは、車両９０に予め溶接されたものであってもよい。なお、端部用クランプ４２の固定部７１は、例えば、車両９０に設けられた取付孔に係止するクリップであってもよい。

中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２は、金属材料又は樹脂材料から構成することができる。中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２は、例えば、軽量化の観点から、樹脂材料から構成されることが好ましい。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。

＜製造方法＞
次に、ワイヤハーネス１０の製造方法の一例を説明する。
ワイヤハーネス１０を製造するには、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２の各支持部５１に経路規制部材３１を支持させるとともに、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２の各取付部６１に外装材２１を取り付ける。

中間部用クランプ４１の取付部６１に外装材２１を取り付ける際には、図３に示すように、中間部用クランプ４１の取付部６１を開放姿勢とし、取付部６１を弾性変形させて、外装材２１を挿入部６２から挿入する。次に、図４（ａ）に示すように、第１係止構造６３及び第２係止構造６４を利用して中間部用クランプ４１の取付部６１を閉止姿勢に移行させる。

なお、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２の各取付部６１に対する外装材２１の取り付けは、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２の各支持部５１に経路規制部材３１を支持させる前後のいずれに行ってもよい。また、外装材２１の内部における電線１１の配置は、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２の各取付部６１に外装材２１を取り付ける前後のいずれに行ってもよい。

このようにして得られたワイヤハーネス１０は、少なくとも経路規制部材３１の両端部を支持する一対の端部用クランプ４２と、一対の端部用クランプ４２の間の中間部用クランプ４１を備えることが好ましい。なお、端部用クランプ４２以外のクランプを用いて経路規制部材３１を車両９０に固定することもできる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
（１）中間部用クランプ４１は、経路規制部材３１を支持する支持部５１と、外装材２１を取り付ける環状構造の取付部６１とを有している。中間部用クランプ４１の取付部６１は、環状構造の径方向に沿って外装材２１を挿入可能とする挿入部６２を有している。また、中間部用クランプ４１の取付部６１は、挿入部６２から外装材２１が挿入可能な開放姿勢と、環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能に構成されている。閉止姿勢は、取付部６１における環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造６３と第２係止構造６４とを含む係止構造により形成される。

この構成によれば、中間部用クランプ４１の取付部６１に外装材２１を取り付けた閉止姿勢として使用している際に、第１係止構造６３及び第２係止構造６４のいずれか一方の係止が解除された場合であっても、中間部用クランプ４１の取付部６１から外装材２１が外れることはない。従って、経路規制部材３１を用いた外装材２１の経路規制における信頼性を高めることが可能となる。

（２）外装材２１は、外周面に環状凹部２２を有している。中間部用クランプ４１において、取付部６１の環状構造の内周面は、外装材２１の環状凹部２２に嵌合する凸部６６を有している。この場合、取付部６１に対する外装材２１の軸線方向の移動が抑制される。従って、中間部用クランプ４１の支持部５１に支持されている経路規制部材３１によって外装材２１の経路が好適に規制される。

（３）中間部用クランプ４１において、第１係止構造６３及び第２係止構造６４は、取付部６１の閉止姿勢において取付部６１の環状構造における軸線方向から見たとき、取付部６１の環状構造の外周縁において支持部５１から最も離れた位置の外周端縁６５よりも支持部５１側に偏った位置に設けられている。この場合、第１係止構造６３及び第２係止構造６４に対して、例えば、他の部材が引っ掛かり難くなるため、第１係止構造６３及び第２係止構造６４の係止が解除され難くなる。従って、経路規制部材３１を用いた外装材２１の経路規制における信頼性を高めることが可能となる。

（４）中間部用クランプ４１における第１係止構造６３、第２係止構造６４、及び支持部５１は、取付部６１における環状構造の軸線方向に沿った方向において、第１係止構造６３、支持部５１、第２係止構造６４の順に配列されている。このように、支持部５１に対して取付部６１の第１係止構造６３及び第２係止構造６４をバランスよく配置することで、例えば、経路規制部材３１や外装材２１から中間部用クランプ４１に力が加わった際の応力集中を低減することが可能となる。

上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・中間部用クランプ４１における第１係止構造６３及び第２係止構造６４は、外方突起Ｐ１と内方突起Ｐ２との関係で係止される係止構造に限定されず、例えば、突起と貫通孔との関係で係止される係止構造あってもよい。また、第１係止構造６３及び第２係止構造６４は、取付部６１における環状構造の径方向に沿って互いに係止する係止構造に限定されず、環状構造の軸線方向に沿って互いに係止する係止構造であってもよい。

・中間部用クランプ４１において、取付部６１の環状構造における第１係止構造６３及び第２係止構造６４の位置は上記実施形態に限定されず、例えば、支持部５１よりも取付部６１の外周端縁６５側に偏った位置に設けてもよいし、取付部６１の外周端縁６５に設けてもよい。

・中間部用クランプ４１における第１係止構造６３、第２係止構造６４、及び支持部５１は、取付部６１における環状構造の軸線方向に沿った方向において、例えば、支持部５１、第１係止構造６３、第２係止構造６４の順に配列することもできる。

・中間部用クランプ４１は、第１係止構造６３及び第２係止構造６４に加えて、第３係止構造を有していてもよい。すなわち、中間部用クランプ４１の取付部６１における閉止姿勢は、取付部６１における環状構造の軸線方向に沿って互いに離間した３つ以上の係止構造により形成されてもよい。

・中間部用クランプ４１の取付部６１における凸部６６を省略することもできる。
・中間部用クランプ４１の支持部５１の構造は、特に限定されないが、上記実施形態のように連続した環状を有することで、経路規制部材３１を好適に支持することができる。また、連続した環状を有する支持部５１に経路規制部材３１を予め支持させた後に、外装材２１を取付部６１に取り付けることで、外装材２１の取り付け位置を合わせることが容易となるため、ワイヤハーネス１０の製造を効率的に行うことができる。

・上記中間部用クランプ４１における取付部６１の構成を端部用クランプ４２の取付部６１に適用することもできる。
・ワイヤハーネス１０の電線１１は、低圧電線であってもよいし、ワイヤハーネス１０により電気的に接続する箇所についても適宜変更することができる。

・上記各実施形態及び変更例における構成要素を組み合わせてもよい。

１０…ワイヤハーネス、１１…電線、２１…外装材、２２…環状凹部、３１…経路規制部材、４１…中間部用クランプ、５１…支持部、６１…取付部、６２…挿入部、６３…第１係止構造、６４…第２係止構造、６５…外周端縁、６６…凸部。

Claims (5)

1. ワイヤハーネスの構成部材として用いられるクランプであって、
   前記ワイヤハーネスは、
   電線と、
   可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、
   前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、を備え、
   前記クランプは、前記経路規制部材を支持する支持部と、前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有し、
   前記取付部は、
   前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、
   前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、
   前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成され、
   前記第１係止構造及び前記第２係止構造は、前記閉止姿勢において前記取付部の環状構造における軸線方向から見たとき、前記取付部の環状構造の外周縁において前記支持部から最も離れた位置の外周端縁よりも前記支持部側に偏った位置に設けられていることを特徴とするクランプ。
2. ワイヤハーネスの構成部材として用いられるクランプであって、
   前記ワイヤハーネスは、
   電線と、
   可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、
   前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、を備え、
   前記クランプは、前記経路規制部材を支持する支持部と、前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有し、
   前記取付部は、
   前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、
   前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、
   前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成され、
   前記取付部における環状構造の軸線方向に沿った方向では、前記第１係止構造、前記支持部、前記第２係止構造の順に配列されていることを特徴とするクランプ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のクランプにおいて、
   前記外装材は、外周面に環状凹部を有し、
   前記取付部の環状構造の内周面は、前記外装材の前記環状凹部に嵌合する凸部を有することを特徴とするクランプ。
4. 電線と、
   可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、
   前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、
   前記経路規制部材を支持する支持部と前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有するクランプと、を備え、
   前記クランプにおける前記取付部は、
   前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、
   前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、
   前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成され、
   前記第１係止構造及び前記第２係止構造は、前記閉止姿勢において前記取付部の環状構造における軸線方向から見たとき、前記取付部の環状構造の外周縁において前記支持部から最も離れた位置の外周端縁よりも前記支持部側に偏った位置に設けられていることを特徴とするワイヤハーネス。
5. 電線と、
   可撓性を有するとともに前記電線を覆う外装材と、
   前記電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、前記電線の配索される経路を前記外装材の外部から規制する経路規制部材と、
   前記経路規制部材を支持する支持部と前記外装材を取り付ける環状構造の取付部とを有するクランプと、を備え、
   前記クランプにおける前記取付部は、
   前記環状構造の径方向に沿って前記外装材を挿入可能とする挿入部を有し、
   前記挿入部から前記外装材が挿入可能な開放姿勢と、前記環状構造が連続した環状となる閉止姿勢とに変更可能であり、
   前記閉止姿勢は、前記環状構造の軸線方向に沿って互いに離間して配置された第１係止構造と第２係止構造とを含む係止構造により形成され、
   前記取付部における環状構造の軸線方向に沿った方向では、前記第１係止構造、前記支持部、前記第２係止構造の順に配列されていることを特徴とするワイヤハーネス。