JP2010047031A - ワイヤハーネス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造性や取り回し性や配索作業性の向上を図ることが可能なワイヤハーネスを製造するための方法を提供する。
【解決手段】第一製造工程では、先ず配索に必要な長さの平型コルゲートチューブ２３を準備する作業を行う。次に、グロメット２５及びプロテクタ２４をコルゲートチューブ２３の所定位置に組み付ける作業を行う。第二製造工程では、略直線的に伸ばした状態のコルゲートチューブ２３の一端開口部４０から他端開口部４１に向けて複数の高圧電線２２及び低圧電線２７を差し込んで電線通しをする作業を行う。第三製造工程では、平型コルゲートチューブ２３の一端開口部４０及び他端開口部４１から露出する電線端末の処理をする作業を行う。第三製造工程が終わると、ワイヤハーネス２１の製造が完了する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワイヤハーネスの製造方法に関する。

下記特許文献１に開示されたワイヤハーネスは、三本の高圧電線と、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金属保護パイプとを備えて構成されている。高圧電線は、車両の前側に搭載されるモータと、車両の中間又は後側に搭載されるインバータとを接続するものとして備えられている。

ワイヤハーネスは、車体フレームの外側となる車体床下を通って配索されるようになっている。このため、金属保護パイプは石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護することができるように形成されている。金属保護パイプは、石跳ねや水跳ねから高圧電線を保護し且つ高圧電線の撓みを防止する剛性を有するとともに、金属製であることから電磁シールド機能も有している。

ワイヤハーネスは、真っ直ぐな状態の金属保護パイプに高圧電線を挿通し、これを三本分行った後に、車体床下におけるワイヤハーネスの配索経路に沿って金属保護パイプに曲げを施すことにより製造されている。ワイヤハーネスは、ハーネスメーカーの工場で上記の如く製造された後に、自動車メーカーの組み立て工場へと搬送されて車両の所定位置に組み付けられ、これにより配索が完了するようになっている。

ところで、車体床下を通って配索されるワイヤハーネスは、車体パネルを貫通するようにして車両内部へも配索されることから、車体パネルの位置において防水処理を施す必要がある。防水処理に関しては、例えば下記特許文献２に開示された技術が知られている。すなわち、車体パネルに貫通孔を形成し、この貫通孔にグロメットを設けて防水するような防水処理構造が知られている。

下記特許文献２には、電線の数分だけ開口部を有するグロメットの例と、ゲル状ポリマーを用いるグロメットの例とが開示されている。尚、前者のグロメットは、各開口部毎、この開口部から電線を引き出すような組み付けを行う必要がある。一方、後者のグロメットは、電線を束ねた状態でこれらの周囲にゲル状ポリマーを巻き付け、この後にグロメットに挿通する必要がある。
特開２００４−２２４１５６号公報 特開平１１−１７８１６４号公報

特許文献１に開示されたワイヤハーネスにあっては、先ずはじめに真っ直ぐな状態の金属保護パイプに高圧電線を挿通し、これを電線の数分だけ行う必要があるとともに、次に各金属保護パイプに曲げ加工を施す必要があることから、製造性が比較的悪いという問題点を有している。また、金属製のパイプを用いるものであることから、ワイヤハーネス製造中は勿論のこと、製造後の取り回しも悪いという問題点を有している。

一方、特許文献２に開示された防水処理構造にあっては、グロメットから電線を一本一本引き出す必要があることから、或いは、ゲル状ポリマーの巻き付けとグロメットへの挿通とがあることから、いずれにしても配索作業性が悪いという問題点を有している。ワイヤハーネスを床下に配索する際に防水処理を施すことは、配索作業性に影響を来してしまうと言える。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、製造性や取り回し性や配索作業性の向上を図ることが可能なワイヤハーネスを製造するための方法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記載の本発明のワイヤハーネス製造方法は、ハイブリッド自動車又は電気自動車の車両内部前側から車体フレームの外側となる車体床下を通り車両内部後側までのびてバッテリ及びインバータ間を接続する、又はモータ及びインバータ間を接続する複数の高圧電線と、該複数の高圧電線を保護する保護部材とを備えるワイヤハーネスの製造方法において、前記複数の高圧電線を一括して保護する形状、且つスリットのない形状、且つ所望の位置での曲げを可能とする形状、のコルゲートチューブを前記保護部材として用いるものとする一方、前記車両内部に連通する車体パネル貫通孔に水密に組み付けられる防水用のグロメットを前記ワイヤハーネスの構成に更に含むものとし、第一製造工程では、前後に前記コルゲートチューブが存在するように前記グロメットを前記コルゲートチューブの中間に水密に組み付けることを少なくとも行い、第二製造工程では、略直線的に伸ばした状態の前記コルゲートチューブの一端開口部から他端開口部に向けて前記複数の高圧電線を差し込んで電線通しをすることを行い、第三製造工程では、前記一端開口部及び前記他端開口部から露出する電線端末の処理を少なくとも行う、ことにより前記ワイヤハーネスを製造することを特徴としている。

請求項２記載の本発明のワイヤハーネス製造方法は、請求項１に記載のワイヤハーネス製造方法において、前記コルゲートチューブを前記車体床下に対し固定するための固定部材を前記コルゲートチューブの所定位置に組み付けることを前記第一製造工程で行うことを特徴としている。

請求項３記載の本発明のワイヤハーネス製造方法は、請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネス製造方法において、前記コルゲートチューブは断面非円形状の平型コルゲートチューブであるものとし、前記第二製造工程では前記複数の高圧電線を横一列に並べるように前記電線通しを行うことを特徴としている。

以上のような特徴を有する本発明によれば、取り回しの良いコルゲートチューブに予めグロメットや例えばクリップ等の固定部材を組み付けておき、この後に複数の高圧電線をコルゲートチューブに差し込んで電線通しをすれば、比較的容易にワイヤハーネスを製造することが可能になる。また、製造後は、配索作業のし易いワイヤハーネスにすることも可能になる。また、上記のような構成であれば、製造性は勿論のこと取り回し性も良いワイヤハーネスにすることが可能になる。本発明において、電線端末の処理を第三製造工程としているのは、コルゲートチューブのサイズを電線端末のサイズに合わせる必要がないようにするためである。コルゲートチューブは、必要最小限のサイズのもので対応することが可能になる。つまり、本発明によれば、スリムなワイヤハーネスにすることが可能になる。スリムなワイヤハーネスは、取り回し性や配索作業性の向上に有効である。この他、コルゲートチューブを平型にすることで、ワイヤハーネスの低背化を図ることが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、製造性や取り回し性や配索作業性の良いワイヤハーネスを製造する方法を提供することができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、製造性の更なる向上を図ることができるという効果を奏する。また、請求項３に記載された本発明によれば、ワイヤハーネスの低背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説明する。図１は本発明の方法により製造されるワイヤハーネスの一実施の形態を示す模式的な構成図である。また、図２は平型コルゲートチューブ及びリーンホースを示す図であり、図２（ａ）は地面から車体床下を見た時の拡大図（一部断面を含む）、図２（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

本形態のワイヤハーネスは、ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索されるものを対象にしている。以下では、ハイブリッド自動車での例を挙げて説明するものとする（電気自動車の場合でも本発明により製造されるワイヤハーネスの構成、構造、及び効果は基本的に同じである）。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示している。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータ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３にはインバータ４を介してバッテリー５からの電力が供給されるようになっている。エンジン２、モータ３、及びインバータ４は、本形態において、前輪等がある車両内部前側６に搭載されている。また、バッテリー５は、後輪等がある車両内部後側７に搭載されている。

引用符号８は車体フレームを示している。図中において、車体フレーム８の上側は、車体床上９を示している。また、車体フレーム８の下側は、車体床下１０を示している。車体床下１０には、車両強度を高めるための断面略凸形状のリーンホース１１が設けられている。リーンホース１１は、車両前後にのびるように形成されている。車両内部前側６における引用符号１２は、例えば公知のリレーボックス等の電気接続箱を示している。また、車両内部後側７における引用符号１３は、公知の低圧バッテリーを示している（低圧バッテリー１３の配置は一例であるものとする）。

本形態において、モータ３は、モータ及びジェネレータを構成に含んでいるものとする。また、インバータ４は、インバータ及びコンバータを構成に含んでいるものとする。インバータ４は、インバータアッセンブリであって、上記インバータには、例えばエアコン・インバータやジェネレータ用インバータ、モータ用インバータが含まれるものとする。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。

インバータ４及びバッテリー５間は、本発明の方法により製造されるワイヤハーネス２１によって接続されている。

本発明に係るワイヤハーネス２１は、インバータ４及びバッテリー５間を電気的に接続する複数の高圧電線２２と、この複数の高圧電線２２を保護する平型コルゲートチューブ２３（保護部材）と、車両固定用の固定部材としての機能を有するプロテクタ２４と、車両内部後側７に連通する車体パネル貫通孔（図示省略）に水密に組み付けられる防水用のグロメット２５とを備えて構成されている。

尚、上記図示しない車体パネル貫通孔は、車体パネル２６を貫通するように形成されるものとする。上記保護部材は、本形態において平型コルゲートチューブ２３であるが、これに限らず断面丸型のコルゲートチューブであっても良いものとする。

ワイヤハーネス２１は、特に限定するものでないが、本形態において、公知の複数の低圧電線２７も備えて構成されている（本形態では低圧バッテリー１３を車両内部後側７に配置するため、低圧電線２７を備えている。本形態ではモジュール化を図っている）。

ワイヤハーネス２１は、車両内部前側６から車体床下１０を通って車両内部後側７までのびるように形成されている。ワイヤハーネス２１は、車体フレーム８及び／又は車体パネル２６を貫通するようなものになっている。以下、ワイヤハーネス２１の上記各構成について説明する。

上記高圧電線２２は、公知の電力ケーブルであって、所定の直径となる断面円形状のものがここでは用いられている。高圧電線２２は、上記低圧電線２７よりも太物であって、中心に位置する導体は、銅や銅合金やアルミニウムによって製造されている。高圧電線２２は、本形態において二本備えられており、これらの各端末には、機器接続用の端子金具を有するコネクタが設けられている。尚、高圧電線２２は、編組等を含んでシールド機能を有する構成にしてもよいものとする（シールド機能に関し、複数の高圧電線２２を一括して覆うような編組を設けてもよいものとする）。

上記低圧電線２７は、高圧電線２２と共に平型コルゲートチューブ２３によって保護されるようになっている。低圧電線２７は、この一端が上記電気接続箱１２に接続されるとともに他端が低圧バッテリー１３に接続されている。

図１及び図２において、複数の高圧電線２２及び低圧電線２７を保護するための平型コルゲートチューブ２３は、断面非円形状（ここでは長円形状）の絶縁性を有する合成樹脂製の部材であって、この軸方向（図２の矢印Ｐ方向参照）に沿って、独立した部材周方向の山部２８と谷部２９とが交互に連続するような蛇腹状の形状に形成されている。このような形状の平型コルゲートチューブ２３は、図２の紙面に垂直なＱ方向の曲げが容易であり、矢印Ｒ方向（部材幅方向）にはあまり曲がらないような、曲げ方向が規制されるものとなっている（平型コルゲートチューブ２３は、所望の位置でのＱ方向の曲げが可能なものとなっている）。

もう少し詳しく形状について説明すると、平型コルゲートチューブ２３は、一対の対向する平面と、この平面を繋ぐ一対の曲面とを有するように形成されている（断面形状が長円形状となる。尚、この長円形となる断面形状は一例であるものとする）。具体的には、床下載置面３０と地面対向面３１とを有するとともに一対の曲面３２を有する、断面形状が長円形となる形状に形成されている。山部２８には、床下載置面３０、地面対向面３１、及び曲面３２となり得る頂面３３が形成されている。

このような形状に形成する理由としては、リーンホース１１の高さＨ１（車体床下１０からリーンホース１１の突出先端面までの高さＨ１）よりも平型コルゲートチューブ２３の高さＨ２を低くするためである。すなわち、平型コルゲートチューブ２３をリーンホース１１よりも低背とするためである。また、上記理由として、高圧電線２２及び低圧電線２７を横一列に並べた状態に合うように内部空間３４を形成するためである。内部空間３４は、高圧電線２２及び低圧電線２７を横一列に並べて収容した状態において、高圧電線２２と部材内面３５との間に生じる隙間が極力小さくなるように形成されている。（但し、製造に支障のない範囲で隙間が調整されるものとする）。平型コルゲートチューブ２３は、リーンホース１１の横に設置されると、リーンホース１１により生じるデッドスペース３６に隠れるような形状に形成されている。

平型コルゲートチューブ２３は、部材の軸方向（図２の矢印Ｐ方向参照）に沿ってスリットのないシームレス形状に形成されている。平型コルゲートチューブ２３には、この一端開口部から他端開口部に向けて高圧電線２２及び低圧電線２７がそれぞれ差し込まれるようになっている。

本形態において、一般的に知られるスリット入りのコルゲートチューブを用いないのは、スリットを介しての水分の浸入が走行中の水跳ねによって頻繁に起こり得る可能性があるからである。この他、スリット入りのコルゲートチューブは、これを曲げるとスリットが開いてしまう恐れがあり、走行中の水跳ね以外に石跳ねによる影響やワイヤハーネスの配索状態への影響も懸念されるからである。

図１において、上記プロテクタ２４は、ワイヤハーネス２１を車両に固定するための固定部材として備えられている（公知のクリップであっても良いものとする）。プロテクタ２４は、絶縁性を有する合成樹脂製のものであって、平型コルゲートチューブ２３に組み付けられるようになっている。

尚、平型コルゲートチューブ２３は、これを複数に分割した構成、或いは複数本の構成にすることが可能であり、この場合はプロテクタ２４が隣り合う平型コルゲートチューブ２３同士を繋ぐ役目を果たすものとする。

図１及び図３（ｂ）において、グロメット２５は、ゴム又はエラストマー製の弾力性を有する部材であって、平型コルゲートチューブ２３を挿通する部分となる筒状のチューブ止水部３７と、このチューブ止水部３７に連続するとともに車体パネル２６の車体パネル貫通孔（図示省略）に水密に組み付けられるパネル止水部３８とを有している。チューブ止水部３７の内面には、複数の環状突起（図示省略）が形成されている。環状突起は、平型コルゲートチューブ２３の谷部２９（図２参照）に差し込まれて密着するような形状に形成されている。グロメット２５は、複数の環状突起によって、平型コルゲートチューブ２３との十分な水密性を確保することができるようになっている。

パネル止水部３８における引用符号３９は上記車体パネル貫通孔に嵌合して密着する部分を示している。パネル止水部３８は、車体パネル２６の内外（前後）に突出するような形状に形成されている。

次に、図３を参照しながら、ワイヤハーネス２１の製造について説明する。図３はワイヤハーネス製造に係る模式的な図であり、図３（ａ）は平型コルゲートチューブを準備した状態の図、図３（ｂ）は平型コルゲートチューブにグロメット等を組み付けた状態の図、図３（ｃ）は電線通しを行う直前の図、図３（ｄ）は電線端末の処理を行いワイヤハーネスの製造が完了した状態の図である。ワイヤハーネス２１は、以下で説明する第一製造工程から第三製造工程を順に経て製造されるようになっている。

図３（ａ）において、第一製造工程では、先ず配索に必要な長さの平型コルゲートチューブ２３を準備する作業を行う。次に、図３（ｂ）に示す如く、グロメット２５及びプロテクタ２４をコルゲートチューブ２３の所定位置に組み付ける作業を行う。この時、グロメット２５は、前後にコルゲートチューブ２３が存在するようにコルゲートチューブ２３の中間となる所定位置に水密に組み付けられる。グロメット２５の組み付けは、チューブ止水部３７を広げつつ平型コルゲートチューブ２３の一端開口部４０の側から平型コルゲートチューブ２３に挿通するような状態で行われる。

図３（ｃ）において、第二製造工程では、略直線的に伸ばした状態のコルゲートチューブ２３の一端開口部４０から他端開口部４１に向けて複数の高圧電線２２及び低圧電線２７を差し込んで電線通しをする作業を行う。第二製造工程が終わると、複数の高圧電線２２及び低圧電線２７は平型コルゲートチューブ２３内において横一列に並んだ状態になる。

図３（ｄ）において、第三製造工程では、平型コルゲートチューブ２３の一端開口部４０及び他端開口部４１から露出する電線端末の処理をする作業を行う。第三製造工程では、高圧電線２２及び低圧電線２７の端末に端子金具４２、４３が接続されるとともに、コネクタ４４、４５が形成される（一例であるものとする）。第三製造工程が終わると、ワイヤハーネス２１の製造が完了する。

続いて、図４を参照しながら、ワイヤハーネス２１の製造直後から車両組み付けまでを説明する。図４はワイヤハーネス製造直後から車両組み付けまでの流れを示す模式的な図であり、図４（ａ）は製造直後のワイヤハーネスの図、図４（ｂ）は汎用通い箱に収容して搬送する状態のワイヤハーネスの図、図４（ｃ）は車両組み付け直前のワイヤハーネスの図、図４（ｄ）は車両組み付け後のワイヤハーネスの図である。

図４（ａ）において、先ず上記の如く製造されたワイヤハーネス２１に対し、平型コルゲートチューブ２３の所望の位置に曲げを施して図４（ｂ）に示す如くの丸めた状態に形成する。次に、丸めた状態に形成されたワイヤハーネス２１を通い箱４６に収容する。通い箱４６に収容された状態のワイヤハーネス２１は、搬送車両によって自動車メーカーの組み立て工場まで搬送される。組み立て工場においては、車両組み付け前に通い箱４６からワイヤハーネス２１が取り出され（図４（ｃ）参照）、この後に車両の所定位置に組み付けられる。組み付けが終わると、ワイヤハーネス２１の配索が完了する。

ワイヤハーネス２１の配索に当たり、防水処理は、グロメット２５のパネル止水部３８を車体パネル２６の車体パネル貫通孔（図示省略）に嵌合させるだけで完了する。

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２１は製造性や取り回し性や配索作業性の良いものである。従って、本発明は有用なワイヤハーネス製造方法を提供す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。

本発明の方法により製造されるワイヤハーネスの一実施の形態を示す模式的な構成図である。 平型コルゲートチューブ及びリーンホースを示す図であり、（ａ）は地面から車体床下を見た時の拡大図（一部断面を含む）、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 ワイヤハーネス製造に係る模式的な図であり、（ａ）は平型コルゲートチューブを準備した状態の図、（ｂ）は平型コルゲートチューブにグロメット等を組み付けた状態の図、（ｃ）は電線通しを行う直前の図、（ｄ）は電線端末の処理を行いワイヤハーネスの製造が完了した状態の図である。 ワイヤハーネス製造直後から車両組み付けまでの流れを示す模式的な図であり、（ａ）は製造直後のワイヤハーネスの図、（ｂ）は汎用通い箱に収容して搬送する状態のワイヤハーネスの図、（ｃ）は車両組み付け直前のワイヤハーネスの図、（ｄ）は車両組み付け後のワイヤハーネスの図である。

符号の説明

１ ハイブリッド自動車
２ エンジン
３ モータ
４ インバータ
５ バッテリー
６ 車両内部前側
７ 車両内部後側
８ 車体フレーム
９ 車体床上
１０ 車体床下
１１ リーンホース
１２ 電気接続箱
１３ 低圧バッテリー
２１ ワイヤハーネス
２２ 高圧電線
２３ 平型コルゲートチューブ（保護部材）
２４ プロテクタ（固定部材）
２５ グロメット
２６ 車体パネル
２７ 低圧電線
２８ 山部
２９ 谷部
３０ 床下載置面
３１ 地面対向面
３２ 曲面
３３ 頂面
３４ 内部空間
３５ 部材内面
３６ デッドスペース
３７ チューブ止水部
３８ パネル止水部
３９ 密着する部分
４０ 一端開口部
４１ 他端開口部
４２、４３ 端子金具
４４、４５ コネクタ
４６ 通い箱

Claims (3)

1. ハイブリッド自動車又は電気自動車の車両内部前側から車体フレームの外側となる車体床下を通り車両内部後側までのびてバッテリ及びインバータ間を接続する、又はモータ及びインバータ間を接続する複数の高圧電線と、該複数の高圧電線を保護する保護部材とを備えるワイヤハーネスの製造方法において、
   前記複数の高圧電線を一括して保護する形状、且つスリットのない形状、且つ所望の位置での曲げを可能とする形状、のコルゲートチューブを前記保護部材として用いるものとする一方、
   前記車両内部に連通する車体パネル貫通孔に水密に組み付けられる防水用のグロメットを前記ワイヤハーネスの構成に更に含むものとし、
   第一製造工程では、前後に前記コルゲートチューブが存在するように前記グロメットを前記コルゲートチューブの中間に水密に組み付けることを少なくとも行い、
   第二製造工程では、略直線的に伸ばした状態の前記コルゲートチューブの一端開口部から他端開口部に向けて前記複数の高圧電線を差し込んで電線通しをすることを行い、
   第三製造工程では、前記一端開口部及び前記他端開口部から露出する電線端末の処理を少なくとも行う、ことにより前記ワイヤハーネスを製造する
   ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス製造方法において、
   前記コルゲートチューブを前記車体床下に対し固定するための固定部材を前記コルゲートチューブの所定位置に組み付けることを前記第一製造工程で行う
   ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイヤハーネス製造方法において、
   前記コルゲートチューブは断面非円形状の平型コルゲートチューブであるものとし、前記第二製造工程では前記複数の高圧電線を横一列に並べるように前記電線通しを行う
   ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。

Images