JP7191463B2 - ワイヤハーネスの補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の車体、特にエンジンコンパートメント内におけるワイヤハーネスの補強構造に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド車両においては、車両駆動用のモータ及び当該モータに対応して高電圧で動作するＰＣＵ（Power Control Unit）、モータその他の高電圧で動作するユニット（以下、高圧ユニット）を接続するために耐電圧の高いワイヤハーネス（以下、高圧ハーネスと称す）が用いられ、高圧ハーネスはＰＣＵが配設される車両のエンジンコンパートメントから車体側のバッテリの間に配索される。

高圧ハーネスは車両の前突等に起因する外力により高圧ユニットがエンジンコンパートメント内を移動又は揺動することで断線やショートを引き起こす恐れがある。そのような恐れを防ぐための技術として、特許文献１には、エンジンコンパートメント内に配置された高圧ユニットに接続された高圧ハーネスを、エンジンコンパートメントの内壁を構成するダッシュパネルに沿って配索するとともに、壁面に配索された部分と高圧ユニットとの接続部分とを略平行としてダッシュパネルと電圧ユニットとの間の空間でＵ字状に変形されるようにした技術が開示されている。

これによれば、高圧ユニットが車両後方に移動した場合でも、同一極性同士のケーブルを接触しやすくして、ワイヤハーネスの断線やショートの恐れを防止する、とされる。

特開２０１１－２４０７９９号公報

しかしながら、上記従来の技術には、以下のような課題があった。すなわち、上記従来の技術は外力に起因する高圧ハーネスと高圧ユニットとの干渉の発生を前提とするもので、ワイヤハーネスの断線やショートを十分に防止するとは言えないものであった。

このような不具合の解決策としては、前突時における高圧ユニットの移動量を考慮して、高圧ハーネスの配索位置と高圧ユニットの配置位置との間に十分な距離を確保することが考えられるが、車体の容積等の要因による制約を受けるため、汎用性が高いものとは言えなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、車体の内部に配索されたワイヤハーネスと高圧ユニットに例示される電装品と干渉の恐れを軽減して、ひいてはワイヤハーネスの断線やショートを防止することが可能なワイヤハーネスの補強構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の側面は、車体のパネル表面に沿って配索されるワイヤハーネスを間に挟むとともに、前記ワイヤハーネスが接続される電装品に相対する位置に設けられた少なくとも一対の凸条を有するリインフォースを備え、前記一対の凸条は前記パネルよりも大きな剛性を有し、前記一対の凸条の高さは前記ワイヤハーネスの外径よりも大きく、前記一対の凸条の一方は、車高方向に沿って直線状に延出し、前記一対の他方は、上方から下方に延出する中途で、前記一方に近接する向きに斜行して湾曲している、ワイヤハーネスの補強構造である。

なお、本発明は他の側面として、前記ワイヤハーネスは、前記凸条に挟まれた領域上において湾曲しているものであってもよい。

更に、本発明は他の側面として、前記凸条の、前記ワイヤハーネスに隣接する輪郭は、前記ワイヤハーネスを湾曲させるように湾曲しているものであってもよい。

以上のような本発明は、車体の内部に配索されたワイヤハーネスと電装品との干渉の恐れを軽減して、ひいてはワイヤハーネスの断線やショートを防止することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造を含む車両の内部構成を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造の構成を示す正面図 図２のＡ－Ａ直線による断面図 本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造の作用効果を説明するための図 本発明の他の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造の構成を示す正面図 本発明の他の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造の構成を示す正面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤハーネスの補強構造が配設される車両の車体内部である、エンジンコンパートメント内の構成を模式的に示す斜視図であり、図２は本実施の形態のワイヤハーネスの補強構造であるリインフォース１及びその近傍の構成を示す正面図であり、図３は図２のＡ－Ａ直線による断面図である。なお、以下の説明において、前後方向をなす軸、並びに上下方向をなす軸、左右方向をなす軸は図１及び２に示す直交座標により示すように互いに直交し、これら各軸はワイヤハーネスの補強構造の前後、上下及び左右の方向を、車体の車長方向、車高方向及び車幅方向にそれぞれ対応するよう定義する。以後の説明も適宜図中座標を参照して行う。

各図に示すように、車両のエンジンコンパートメントは、車高方向及び車幅方向に延在するダッシュパネル３０によって車室から区画されて前方に形成される内部空間である。ダッシュパネル３０は鋼製の部材であってエンジンコンパートメントの背壁を形成する。

ダッシュパネル３０の前面にはリインフォース１が配設され、溶接、圧着又は螺合その他任意の周知慣用の技術的手段によりダッシュパネル３０に固定される。リインフォース１は、平面形状略矩形の外形を有する本体部１０と、本体部１０の表面から車長方向前方に突出するとともに車高方向を上下に延出して形成された一対の凸条１０ａ及び１０ｂを主要な構成として備える。

本体部１０は所定形状に切り出された鋼板により構成される。一対の凸条１０ａ及び１０ｂは、例えばプレス加工により本体部１０の表面及び裏面に凹凸を設けることによりビードとして形成される部位であって、横断面形状が共通の台形状をなし、台形の短辺にあたる上底側が前方に位置する。これにより、リインフォース１においては、少なくとも一対の凸条１０ａ及び１０ｂにダッシュパネル３０よりも大きな剛性が付与される。なお、一対の凸条１０ａ及び１０ｂの剛性は、形状の他、本体部１０の材料の剛性に基づきダッシュパネル３０の剛性よりも大きくなっているものとしてもよい。

凸条１０ａは車高方向に沿って直線状に延出する一方、凸条１０ｂは上方から下方に延出する中途で斜行部Ｃを介して凸条１０ａに近接する向きに斜行して湾曲し、本体部１０下端における凸条１０ａと凸条１０ｂの間隔は、本体部１０上端における間隔より小さくなっている。

更に、一対の凸条１０ａ及び１０ｂに挟まれた領域は、図２に示すように上下方向が開放された図中破線により示す空隙１０ｘを形成しており、空隙１０ｘ内には、本体部１０の上下方向にそれぞれ延出してなる高圧ハーネス２０が配索される。高圧ハーネス２０は凸条１０ｂの、凸条１０ａとの対向面側の輪郭に沿って空隙１０ｘ内で湾曲した態様にて本体部１０の表面に固定される。

更に、図１中に示すように、高圧ハーネス２０の一端は、矢印Ｄ１に示すように、リインフォース１上から下方に沿って延出して前方へ屈曲し、リインフォース１に相対して配置されたＰＣＵ４０に接続される。また、高圧ハーネス２０の他端は、矢印Ｄ２に示すように、リインフォース１上から上方に沿って延出して後方へ屈曲し、ダッシュパネル３０を経由して後方の車室側へ更に延出して、図示しないバッテリに接続される。なお、図３に示すように、高圧ハーネス２０は、外装であるスリーブ２１内に２本のケーブル２２を収容してなるものとしたが、これは例示であって、スリーブ２１の外側に更に外装を備えた構成としてもよいし、単数又は３本以上のケーブルを含んでなるものであってもよい。

更に、図３に示すように、一対の凸条１０ａ及び１０ｂの台形状の、本体部１０表面からの高さは、高圧ハーネス２０の外径よりも大きい。したがって、高圧ハーネス２０は、配索された状態において、その表面が一対の凸条１０ａ及び１０ｂの表面より車長方向に沿って後退した位置におかれる。

以上の構成において、リインフォース１は本発明のリインフォースに相当し、ダッシュパネル３０は本発明の車両のパネルに相当する。また、高圧ハーネス２０は本発明のワイヤハーネスに相当し、一対の凸条１０ａ及び１０ｂは本発明の一対の凸条に相当する。

このような構成を有する本発明の実施の形態のワイヤハーネスの補強構造は、一対の凸条１０ａ及び１０ｂの間に高圧ハーネス２０を挟み込むように配索させたリインフォース１を備えたことにより、図４に示すように、前突等の要因で、外力に基づきＰＣＵ４０がエンジンコンパートメント内を車長方向後方に移動した際には、一対の凸条１０ａ及び１０ｂを最先にＰＣＵ４０と接触させるようにしている。これにより、ＰＣＵ４０を介して加わる応力は、リインフォース１の一対の凸条１０ａ及び１０ｂ及び本体部１０に吸収される。

更に、ＰＣＵ４０を介して加わる応力がより大きな場合であっても、リインフォース１において一対の凸条１０ａ及び１０ｂはダッシュパネル３０よりも大きな剛性を有することにより、当該応力は高圧ハーネス２０を囲んだ一対の凸条１０ａ及び１０ｂを変形させることなく、ダッシュパネル３０に吸収される、又はダッシュパネル３０を変形させるエネルギーに転化される。

したがって、ＰＣＵ４０に起因する応力は、高圧ハーネス２０に直接的に及ぶことが防がれ、高圧ハーネス２０のワイヤハーネスの断線やショートの原因となるＰＣＵ４０との接触や干渉を軽減することが可能になる。

更に、本発明の実施の形態のワイヤハーネスの補強構造によれば、リインフォース１において、高圧ハーネス２０は、一対の凸条１０ａ及び１０ｂに囲まれた空隙１０ｘ内にて空隙１０ｘ内で湾曲した態様にて本体部１０の表面に固定されることにより、以下の効果を奏する。すなわち、車両に斜め又は横方向からの外力が加わって、ＰＣＵ４０がダッシュパネル３０に対して交差する向きに移動した場合、図２に示すように、高圧ハーネス２０は図中白矢印Ｓにて示すように、ＰＣＵ４０の移動により生じる車幅方向左右に向かう応力にて下方から引っ張られることとなる。この際、空隙１０ｘ内における高圧ハーネス２０の湾曲分が伸長することにより応力は吸収され、高圧ハーネス２０がＰＣＵ４０に引っ張られて内部断線を生ずる恐れを軽減させることが可能になる。

以上のように、本発明の実施の形態のワイヤハーネスの補強構造によれば、車両内部に配索されたワイヤハーネスと高圧ユニットに例示される電装品と干渉の恐れを軽減して、ひいてはワイヤハーネスの断線やショートを防止することが可能となる。

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、リインフォース１は、平板状の本体部１０と本体部１０を変形させてなる一対の凸条１０ａ及び１０ｂとから構成されるものとしたが、本発明のリインフォースは、少なくとも一対の凸条を備えたものであればよく、その他の具体的な構成によって限定されるものではない。したがって、図５の構成例におけるリインフォース２に示すように、本体部１０を省略して一対の凸条１０ａ及び１０ｂから構成し、高圧ハーネス２０をダッシュパネル３０の表面上に直接配索する構成であってもよい。この場合、凸条の高さは、ダッシュパネル３０表面からの高さを基準として、高圧ハーネス２０の外径よりも大きくすることが好ましい。また、本発明の凸条は、３つ以上の凸条の組み合わせから構成されるものであってもよい。

更に、上記の構成においては、高圧ハーネス２０は凸条１０ｂの、凸条１０ａとの対向面側の輪郭に沿って空隙１０ｘ内で湾曲した態様にて本体部１０の表面に固定されるものとしたが、本発明のワイヤハーネスの補強構造においては、ワイヤハーネスは少なくとも一対の凸条の間に挟まれた状態にて湾曲していればよく、湾曲状態を形成させるための具体的な構成によって限定されるものではない。したがって、図６の構成例におけるリインフォース３に示すように、車両の上下方向に直線状に延出してなる一対の凸条１０ａ及び１０ｃとして実現してもよい。ただし、図１～４に示すリインフォース１の凸条１０ｂのように湾曲した態様を有することは、高圧ハーネス２０を湾曲した態様にて配索する際の位置合わせのガイドとして凸条１０ｂを用いることができ、より好適である。

更に、上記の説明においては、車体の前方に位置するダッシュパネル３０により形成されるエンジンコンパートメント内に配置されたＰＣＵ４０及び高圧ハーネス２０を例としたが、本発明のワイヤハーネスの補強構造は、車両部品であるパネル、電装品及びワイヤハーネスにより構成されるものであれば、それら車両部品の具体的な目的、用途、機能等に限定されず、車両後方、側面その他任意の部位において実施してもよい。

以上のように、本発明は、ワイヤハーネスの補強構造であって、車体のパネル表面に沿って配索されるワイヤハーネスを間に挟むとともに、前記ワイヤハーネスが接続される電装品に相対する位置に設けられた少なくとも一対の凸条を有するリインフォースを備え、前記一対の凸条は前記パネルよりも大きな剛性を有し、前記一対の凸条の高さは前記ワイヤハーネスの外径よりも大きく、前記一対の凸条の一方は、車高方向に沿って直線状に延出し、前記一対の他方は、上方から下方に延出する中途で、前記一方に近接する向きに斜行して湾曲しているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、車両内部に配索されたワイヤハーネスと高圧ユニットに例示される電装品と干渉の恐れを軽減して、ひいてはワイヤハーネスの断線やショートを防止することが可能となり、例えばＥＶやハイブリッド車両への適用において有用である。

１、２、３ リインフォース
１０ 本体部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 凸条
１０ｘ 空隙
２０ 高圧ハーネス
２１ スリーブ
２２ ケーブル
３０ ダッシュパネル
４０ ＰＣＵ

Claims (1)

1. 車体のパネル表面に沿って配索されるワイヤハーネスを間に挟むとともに、前記ワイヤハーネスが接続される電装品に相対する位置に設けられた少なくとも一対の凸条を有するリインフォースを備え、
   前記一対の凸条は前記パネルよりも大きな剛性を有し、
   前記一対の凸条の高さは前記ワイヤハーネスの外径よりも大きく、
   前記一対の凸条の一方は、車高方向に沿って直線状に延出し、
   前記一対の他方は、上方から下方に延出する中途で、前記一方に近接する向きに斜行して湾曲している、
   ワイヤハーネスの補強構造。
   

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