JP7363571B2 - ワイヤハーネス - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示のワイヤハーネスは、電線と、前記電線を収容する筒状の第1外装部材と、前記第1外装部材の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材と、前記電線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記位置決め部材に固定された環状の電磁波吸収部材と、を有し、前記位置決め部材は、前記貫通孔に挿入された挿入部を含む本体部と、前記本体部の端部から突出されて前記第1外装部材の端部に嵌合された嵌合部とを有する。
ここで、本明細書における「環」は、外縁形状が円形の円環、外縁形状が楕円形や長円形の環、外縁形状が多角形の多角形環、外縁形状が角丸多角形の環を含み、外縁形状が直線又は曲線で結ばれる任意の閉じた形状からなるものを言う。「環」は、平面視において貫通孔を有する形状であり、外縁形状と貫通孔の内周形状とが同じ形状であるものや、外縁形状と貫通孔の内周形状とが異なる形状であるものを含む。「環」は、貫通孔の中心を通る中心軸が延びる中心軸方向に沿って延びる所定の長さを有するものを含み、その長さの大小は問わない。また、本明細書における「環状」は、全体として環と見做せればよく、C字状のように一部に切り欠き等を有するものを含む。
この構成によれば、第1突出部の外周面がテーパ状に形成される。このため、例えば損傷の発生しやすい編組部材等が第1突出部の外周を包囲するように設けられた場合であっても、第1突出部の外周面との接触に起因して編組部材が損傷することを好適に抑制できる。
この構成によれば、第2突出部の外周面がテーパ状に形成される。このため、例えば損傷の発生しやすい編組部材等が第2突出部の外周を包囲するように設けられた場合であっても、第2突出部の外周面との接触に起因して編組部材が損傷することを好適に抑制できる。
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1に示すワイヤハーネス10は、2個又は3個以上の電気機器(機器)を電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両Vの前部に設置されたインバータ11と、そのインバータ11よりも車両Vの後方に設置された高圧バッテリ12とを電気的に接続する。ワイヤハーネス10は、例えば、車両Vの床下等を通るように配索される。例えば、ワイヤハーネス10の長さ方向の中間部が車両Vの床下等の車室外を通るように配策される。インバータ11は、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータ(図示略)と接続される。インバータ11は、高圧バッテリ12の直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリ12は、例えば、数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。
各電線20の一端部はコネクタC1を介してインバータ11と接続され、各電線20の他端部はコネクタC1を介して高圧バッテリ12と接続されている。各電線20は、例えば、車両Vの前後方向に延びるように長尺状に形成されている。各電線20は、例えば、ワイヤハーネス10の配策経路に応じて、二次元状又は三次元状に曲げられるように形成されている。各電線20は、例えば、高電圧・大電流に対応可能な高圧電線である。各電線20は、例えば、自身に電磁シールド構造を有するシールド電線であってもよいし、自身に電磁シールド構造を有しないノンシールド電線であってもよい。本実施形態の各電線20は、ノンシールド電線である。
(芯線21の構成)
芯線21としては、例えば、複数の金属素線を撚り合わせてなる撚り線、内部が中実構造をなす柱状の1本の金属棒からなる柱状導体や内部が中空構造をなす筒状導体などを用いることができる。芯線21としては、例えば、撚り線、柱状導体や筒状導体を組み合わせて用いてもよい。柱状導体としては、例えば、単芯線やバスバなどを挙げることができる。本実施形態の芯線21は、撚り線である。芯線21の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。
絶縁被覆22は、例えば、芯線21の外周面を周方向全周にわたって被覆している。絶縁被覆22は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料によって構成されている。絶縁被覆22の材料としては、例えば、架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を主成分とする合成樹脂を用いることができる。絶縁被覆22の材料としては、1種の材料を単独で、又は2種以上の材料を適宜組み合わせて用いることができる。絶縁被覆22は、例えば、芯線21に対する押出成形(押出被覆)によって形成することができる。
外装部材30は、全体として長尺の筒状をなしている。外装部材30の内部空間には、複数の電線20が収容されている。外装部材30は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように形成されている。外装部材30は、例えば、飛翔物や水滴から電線20を保護する。外装部材30としては、例えば、金属製又は樹脂製のパイプや、樹脂製のプロテクタ、樹脂等からなり可撓性を有するコルゲートチューブやゴム製の防水カバー又はこれらを組み合わせて用いることができる。
(パイプ40の構成)
パイプ40は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。パイプ40は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。パイプ40は、例えば、電線20の長さ方向(軸方向)の一部を包囲するように設けられている。パイプ40の外周面は、例えば、平滑面に形成されている。本実施形態のパイプ40は、円筒状に形成されている。パイプ40の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。パイプ40は、例えば、複数の電線20を一括して電磁シールドする機能と、飛翔物や水滴から複数の電線20を保護する機能とを有している。
コルゲートチューブ50は、例えば、電線20の長さ方向において、パイプ40と離れて設けられている。コルゲートチューブ50は、例えば、パイプ40とコネクタC1との間に設けられている。コルゲートチューブ50の端部は、例えば、コネクタC1に接続されている。コルゲートチューブ50は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。コルゲートチューブ50は、例えば、複数の電線20の外周を周方向全周にわたって包囲するように設けられている。コルゲートチューブ50は、例えば、電線20の長さ方向の一部を包囲するように設けられている。コルゲートチューブ50は、その長さ方向に沿って環状凸部51と環状凹部52とが交互に連設された蛇腹構造を有している。コルゲートチューブ50は、芯線21よりも可撓性に優れている。本実施形態のコルゲートチューブ50は、円筒状に形成されている。なお、コルゲートチューブ50の材料としては、例えば、導電性を有する樹脂材料や導電性を有さない樹脂材料を用いることができる。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樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
保護部材60は、例えば、パイプ40の外周とコルゲートチューブ50の外周との間に架け渡されるように設けられている。保護部材60は、例えば、電線20の長さ方向の両端が開口する筒状をなしている。保護部材60の材料としては、例えば、比較的硬度の高い弾性材料を用いることができる。弾性材料としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム等のゴムやエラストマを用いることができる。
ワイヤハーネス10は、例えば、電線20の外周に設けられた位置決め部材90と、位置決め部材90に固定された電磁波吸収部材80と、電線20に位置決め部材90を固定する固定部材100とを有している。ワイヤハーネス10は、電線20を包囲する編組部材110と、編組部材110の外周面を被覆する規制部材120,121とを有している。
電磁波吸収部材80は、例えば、パイプ40とコルゲートチューブ50との間に位置する電線20の外周に設けられている。例えば、電線20の長さ方向において、電磁波吸収部材80の一方側にはパイプ40が設けられ、電磁波吸収部材80の他方側にはコルゲートチューブ50が設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてパイプ40と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ50と離れて設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、パイプ40及びコルゲートチューブ50から露出されている。電磁波吸収部材80は、例えば、複数の電線20の外周を一括して包囲するように設けられている。電磁波吸収部材80は、例えば、複数の電線20から放射される電磁波(電磁ノイズ)の一部を吸収する。
(位置決め部材90の構成)
位置決め部材90は、例えば、パイプ40とコルゲートチューブ50との間に位置する電線20の外周に設けられている。例えば、電線20の長さ方向において、位置決め部材90の一方側にはパイプ40が設けられ、位置決め部材90の他方側にはコルゲートチューブ50が設けられている。位置決め部材90は、例えば、電線20の長さ方向においてパイプ40と離れて設けられている。位置決め部材90は、例えば、電線20の長さ方向においてコルゲートチューブ50と離れて設けられている。位置決め部材90は、例えば、パイプ40及びコルゲートチューブ50から露出されている。位置決め部材90は、例えば、電線20の外周面に固定されている。位置決め部材90は、例えば、合成樹脂製である。位置決め部材90の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
本体部90Aは、例えば、電線20が貫通する筒状に形成されている。本体部90Aは、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。本実施形態の本体部90Aは、全体として円筒状に形成されている。
図2に示すように、挿入部91は、例えば、本体部90Aの軸方向の中間部に形成されている。挿入部91は、例えば、貫通孔81の内側に嵌合される。挿入部91は、例えば、貫通孔81の内周面と電線20の外周面との間に介在されている。挿入部91は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。挿入部91は、例えば、貫通孔81の内周面に沿った形状に形成されている。本実施形態の挿入部91は、全体として円筒状に形成されている。挿入部91の外径は、例えば、貫通孔81の内径よりも一回り小さく形成されている。挿入部91の外周面は、例えば、貫通孔81の内周面に接触している。なお、挿入部91の外周面と貫通孔81の内周面との接触は、面接触、線接触及び点接触のいずれの形態であってもよい。挿入部91の内周面は、例えば、電線20の外周面と対向している。挿入部91は、例えば、スリット91Xを有することにより、貫通孔81に挿入する際に、スリット91Xの幅を狭めて縮径するように弾性変形することが可能に構成されている。
嵌合部92は、例えば、パイプ40の内側に嵌合される。嵌合部92は、例えば、パイプ40の内周面と電線20の外周面との間に介在されている。嵌合部92は、例えば、電線20が貫通する筒状に形成されている。嵌合部92は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。嵌合部92は、パイプ40の内周面に沿った形状に形成されている。本実施形態の嵌合部92は、全体として円筒状に形成されている。嵌合部92の外径は、例えば、パイプ40の内径よりも一回り小さく形成されている。
突出部93は、例えば、本体部90Aの軸方向の一端部における外周面から本体部90Aの径方向外方に張り出して形成されている。突出部93は、例えば、本体部90Aの軸方向の端部のうち固定部94とは反対側の端部における外周面に形成されている。突出部93は、例えば、挿入部91の周方向の全長にわたって形成されている。なお、突出部93を、本体部90Aの周方向の一部のみに形成するようにしてもよい。
側面93A,93Bは、例えば、本体部90Aの径方向及び周方向に広がるように形成されている。側面93Aは、例えば、電磁波吸収部材80の側面82Bと対向するように形成されている。側面93Aは、例えば、電磁波吸収部材80の側面82Bと接触している。側面93Aの径方向に沿う厚さ寸法は、例えば、側面82Bの径方向に沿う厚さ寸法と同じ長さに形成されている。このため、側面93Aは、例えば、側面82Bの径方向の全長と対向している。
図4に示すように、固定部94は、例えば、本体部90Aの軸方向の端面から本体部90Aの軸方向に沿って延びるように形成されている。固定部94は、挿入部91から離れる方向に突出して形成されている。固定部94は、例えば、本体部90Aの周方向の一部のみに形成されている。固定部94は、例えば、スリット91Xと周方向にずれた位置に形成されている。固定部94は、例えば、スリット91Xと周方向に約π[rad]ずれた位置に形成されている。
突出部95は、例えば、本体部90Aの軸方向の一端部における外周面から本体部90Aの径方向外方に張り出して形成されている。突出部95は、例えば、本体部90Aの軸方向の端部のうち固定部94側の端部における外周面に形成されている。突出部95は、例えば、本体部90Aの周方向の全長にわたって形成されている。なお、突出部95を、本体部90Aの周方向の一部のみに形成するようにしてもよい。
固定部材100は、例えば、位置決め部材90を複数の電線20に固定するように設けられている。固定部材100は、例えば、位置決め部材90の固定部94を複数の電線20に固定するように設けられている。固定部材100は、例えば、電線20の長さ方向において電線20に対する位置決め部材90の相対移動を規制する機能を有している。
編組部材110は、例えば、全体として複数の電線20の外周を一括して包囲する筒状をなしている。編組部材110は、例えば、電線20の長さ方向の略全長にわたって電線20の外周を包囲するように設けられている。編組部材110としては、複数の金属素線が編成された編組部材や、金属素線と樹脂素線とを組み合わせて編成された編組部材を用いることができる。金属素線の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。樹脂素線としては、例えば、パラ系アラミド繊維等の絶縁性及び耐剪断性に優れた強化繊維を用いることができる。
規制部材120,121は、例えば、編組部材110を、編組部材110の外側から電線20に向かって締め付けるように形成されている。規制部材120,121は、例えば、編組部材110を径方向内側に締め付けるように形成されている。規制部材120,121は、例えば、編組部材110が電線20の径方向外側に広がることを規制する機能を有している。規制部材120,121は、例えば、電線20の長さ方向において電磁波吸収部材80に対する編組部材110の相対移動を規制する機能を有している。
保護部材60は、例えば、電磁波吸収部材80の外周を包囲するように設けられている。保護部材60は、例えば、保護部材60の内部に配置された各種部材を防水する防水カバーとして機能する。
接続筒部61は、例えば、パイプ40の外周に嵌合可能な大きさの筒状に形成されている。本実施形態の接続筒部61は、円筒状に形成されている。接続筒部61の端部の内周面には、例えば、パイプ40の外周面に向かって突出する1つ又は複数(ここでは、3つ)のリップ61Aが形成されている。各リップ61Aは、例えば、接続筒部61の内周面の周方向全周にわたって連続して形成されており、無端状の構造に形成されている。各リップ61Aは、例えば、接続筒部61がパイプ40の外周に嵌合したときに、そのパイプ40の外周面に密着するように形成されている。
(1)ワイヤハーネス10は、電線20と、電線20を収容するパイプ40と、パイプ40の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材90と、電線20が貫通する貫通孔81を有するとともに、位置決め部材90に固定された環状の電磁波吸収部材80とを有する。位置決め部材90は、貫通孔81に挿入された挿入部91を含む本体部90Aと、本体部90Aの端部から突出されてパイプ40の端部に嵌合された嵌合部92とを有する。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
例えば図5に示すように、規制部材120を、固定部94とコルゲートチューブ50との間に設けるようにしてもよい。すなわち、規制部材120を、電線20の長さ方向と交差する方向において、固定部94と重ならない位置に設けるようにしてもよい。
・上記実施形態の規制部材120を省略してもよい。
・上記実施形態では、固定部材100をテープ部材101で構成するようにしたが、これに限定されない。例えば、固定部材100として、金属バンドや樹脂製の結束バンドを用いるようにしてもよい。
・上記実施形態の位置決め部材90では、突出部95を、挿入部91側から固定部94に向かうに連れて、本体部90Aの外周面からの径方向外方への突出量が小さくなるように形成した。しかし、突出部95の形状はこれに限定されない。
・上記実施形態の位置決め部材90における固定部94の位置は特に限定されない。例えば、挿入部91と突出部93との間に固定部94を設けるようにしてもよい。
・例えば図8に示すように、位置決め部材90から固定部94を省略してもよい。
・上記実施形態の位置決め部材90では、本体部90Aを筒状に形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、本体部90Aの横断面形状を半円弧状に形成するようにしてもよい。
テープ部材65Aは、例えば、保護部材60の長さ方向の端部をパイプ40の外周面に固定するように形成されている。テープ部材66Aは、例えば、保護部材60の長さ方向の端部をコルゲートチューブ50の外周面に固定するように形成されている。
・上記実施形態における編組部材110を省略してもよい。
・上記実施形態では、電磁波吸収部材80を磁性体コア82のみで構成するようにしたが、これに限定されない。例えば、電磁波吸収部材80を、磁性体コア82と、その磁性体コア82を収容するケースとを含む構成としてもよい。
・上記実施形態では、外装部材30の内部に収容される電線20が2本であったが、特に限定されるものではなく、車両Vの仕様に応じて電線20の本数は変更することができる。例えば、外装部材30の内部に収容される電線20は、1本であってもよいし、3本以上であってもよい。例えば、外装部材30に収容される電線として、低圧バッテリと各種低電圧機器(例えば、ランプ、カーオーディオ等)とを接続する低圧電線を追加した構成としてもよい。
例えば図11に示すように、高圧バッテリ12が車両Vの床の略全体に配置され、その高圧バッテリ12とインバータ11とを電気的に接続するワイヤハーネス10に具体化してもよい。
C1 コネクタ
10 ワイヤハーネス
11 インバータ
12 高圧バッテリ
20 電線
21 芯線
22 絶縁被覆
30 外装部材
40 パイプ(第1外装部材)
41 取付孔
42 端面
50 コルゲートチューブ(第2外装部材)
51 環状凸部
52 環状凹部
60 保護部材
61,62 接続筒部
61A,62A リップ
63 本体筒部
65,66 連結部材
65A,66A テープ部材
67 スリット
68 端部
69 端部
80 電磁波吸収部材
81 貫通孔
82 磁性体コア
82A 外周面
82B 側面(第1側面)
82C 側面(第2側面)
90 位置決め部材
90A 本体部
91 挿入部
91X スリット
92 嵌合部
92X スリット
93 突出部(第1突出部)
93A 側面
93B 側面
93C 外周面
93D 傾斜面
94 固定部
95 突出部(第2突出部)
95A 側面
95B 外周面
95C 傾斜面
96 突起部
100 固定部材
101 テープ部材
110 編組部材
115 カシメリング
120 規制部材
121 規制部材
122 テープ部材
Claims (9)
- 電線と、
前記電線を収容する筒状の第1外装部材と、
前記第1外装部材の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材と、
前記電線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記位置決め部材に固定された環状の電磁波吸収部材と、を有し、
前記位置決め部材は、前記貫通孔に挿入された挿入部を含む本体部と、前記本体部の端部から突出されて前記第1外装部材の端部に嵌合された嵌合部とを有しており、
前記位置決め部材は、前記挿入部と前記嵌合部との間に設けられ、前記本体部の外周面から前記電線の長さ方向と交差する方向に突出する第1突出部を有し、
前記第1突出部は、前記電磁波吸収部材の第1側面と対向するとともに、前記第1外装部材の軸方向の端面と対向しているワイヤハーネス。 - 前記第1突出部は、前記挿入部側から前記嵌合部側に向かうに連れて、前記本体部の外周面からの突出量が小さくなるように形成されている請求項1に記載のワイヤハーネス。
- 前記第1突出部は、前記電磁波吸収部材の第1側面と接触しており、
前記第1側面と接触された部分における前記第1突出部の外周面は、前記電磁波吸収部材の外周面と面一になるように形成されている請求項2に記載のワイヤハーネス。 - 電線と、
前記電線を収容する筒状の第1外装部材と、
前記第1外装部材の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材と、
前記電線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記位置決め部材に固定された環状の電磁波吸収部材と、を有し、
前記位置決め部材は、前記貫通孔に挿入された挿入部を含む本体部と、前記本体部の端部から突出されて前記第1外装部材の端部に嵌合された嵌合部とを有しており、
前記本体部は、前記電線が貫通する筒状をなしており、
前記本体部は、前記本体部の軸方向に沿って延びるスリットを有し、
前記位置決め部材は、前記本体部の軸方向の端部のうち前記嵌合部とは反対側の端部における外周面から前記軸方向と交差する方向に突出する第2突出部を有し、
前記第2突出部は、前記電磁波吸収部材の第2側面と対向しているワイヤハーネス。 - 前記第2突出部は、前記電磁波吸収部材から離れるに連れて、前記本体部の外周面からの突出量が小さくなるように形成されている請求項4に記載のワイヤハーネス。
- 電線と、
前記電線を収容する筒状の第1外装部材と、
前記第1外装部材の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材と、
前記電線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記位置決め部材に固定された環状の電磁波吸収部材と、
前記位置決め部材を前記電線に固定する固定部材と、を有し、
前記位置決め部材は、前記貫通孔に挿入された挿入部を含む本体部と、前記本体部の端部から突出されて前記第1外装部材の端部に嵌合された嵌合部と、前記本体部から突出して形成された固定部と、を有しており、
前記固定部材は、前記電線と前記固定部とを締め付けるように形成されているワイヤハーネス。 - 電線と、
前記電線を収容する筒状の第1外装部材と、
前記第1外装部材の端部に取り付けられた合成樹脂製の位置決め部材と、
前記電線が貫通する貫通孔を有するとともに、前記位置決め部材に固定された環状の電磁波吸収部材と、を有し、
前記位置決め部材は、前記貫通孔に挿入された挿入部を含む本体部と、前記本体部の端部から突出されて前記第1外装部材の端部に嵌合された嵌合部とを有しており、
前記第1外装部材は、金属製のパイプであり、
前記嵌合部は、前記電線が貫通する筒状をなすとともに、前記第1外装部材の内側に嵌合されており、
前記嵌合部は、前記本体部の軸方向に沿って延びるスリットを有するワイヤハーネス。 - 前記電線と前記位置決め部材と前記電磁波吸収部材との外周を包囲する筒状の電磁シールド部材と、
前記電磁シールド部材の外周面を被覆する規制部材と、を更に有し、
前記規制部材は、前記電磁シールド部材を前記電磁シールド部材の外側から前記電線に向かって締め付けるように形成されている請求項7に記載のワイヤハーネス。 - 前記電磁シールド部材の軸方向の端部を、前記第1外装部材の外周面に電気的に接続した状態で固定する接続部材と、
前記電線を収容し、前記電線の長さ方向において前記第1外装部材と離れて設けられた第2外装部材と、
前記電磁波吸収部材及び前記位置決め部材の外周を覆い、前記第1外装部材の外周と前記第2外装部材の外周との間に架け渡すように固定された保護部材と、を更に有し、
前記保護部材は、前記接続部材の外周を包囲するように設けられている請求項8に記載のワイヤハーネス。
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