JP2013034269A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの吸収が可能であり、また、大きなスペースを確保する必要のない高圧のワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】ワイヤハーネス８は、高圧導電路１５と、この高圧導電路１５を覆う外装部材１６と、高圧導電路１５の端末に設けられる端子とを備えて構成されている。ワイヤハーネス８は、高圧導電路１５自身がノイズフィルタとして機能するようになっている。高圧導電路１５は、導電性を有するとともにインダクタとしても機能する高圧導電路本体１８と、この高圧導電路本体１８に挿通されるフェライト部材１９と、高圧導電路本体１８の外側に被覆される絶縁体２０とを備えて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一又は複数の高圧導電路を備えるワイヤハーネスに関する。

自動車には、様々な機器が搭載されている。機器には、電気部品や電子部品が数多く設けられている。このような機器同士は、ワイヤハーネスにより接続されている。ワイヤハーネスには、ＥＭＣ対策としてノイズフィルタを設けたものが知られている。例えば下記特許文献１には、ノイズフィルタを設けてなるワイヤハーネスが開示されている。

特許文献１に開示された従来のノイズフィルタは、自動車に配索されるワイヤハーネスの一部に設けられてノイズを吸収することができるようになっている。具体的には、磁性体の外側に筒状部材を設け、この筒状部材にワイヤハーネスを構成する細い電線を巻回することにより、ノイズを吸収することができるようになっている。

上記細い電線は、ワイヤハーネスの所定位置から引き出されるようになっている。細い電線は、取り扱いがし易いことから、ノイズフィルタの形成は比較的容易になっている。

従来のノイズフィルタには、固定用のクランプが設けられている。クランプは、筒状部材の所定位置に突設されている。筒状部材の両端には、電線固定用の固定部が設けられている。

特開２０１１−６１６１０号公報

ハイブリッド自動車や電気自動車にあっては、例えばモータユニットとインバータユニットとを接続するワイヤハーネスが高圧のものになることから、高圧のワイヤハーネスの構成として複数本の太物電線が備えられている。

ところで、太物電線の場合、上記従来のノイズフィルタを採用することは困難である。何故ならば、太物電線を小径の筒状部材に巻き付けて所定形状にすることは困難であるからである。また、モータユニットとインバータユニットとの間の配索スペースを考えると、太物電線の場合、より大きなスペースを確保しなければならず、これは困難であるからである。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、ノイズの吸収が可能であり、また、大きなスペースを確保する必要もない高圧の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記載の本発明のワイヤハーネスは、高圧導電路本体を含む一又は複数の高圧導電路と、前記高圧導電路本体の端末に設けられる端子とを備え、前記高圧導電路本体は金属線材と絶縁線材とを並べてなる巻き線部材を螺旋状に巻回形成してな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、高圧導電路を構成する高圧導電路本体は、高圧の導電路として機能するだけでなく、インダクタとしても機能する構造を有する。本発明は、高圧導電路本体を取り出して、この取り出し部分にノイズフィルタを形成する構造ではないことから、必要最小限の太さのワイヤハーネスにすることができるようになる。本発明において、金属線材及び絶縁線材からなる巻き線部材の寸法を調整することにより、また、巻き線部材の径を調整することにより、インダクタンス値の調整をすることができるようになる。

請求項２記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１に記載のワイヤハーネスに係り、前記高圧導電路は線状のフェライト部材を更に含み、該フェライト部材を前記螺旋状の巻回により形成される前記高圧導電路本体の中空部に挿通す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、インダクタとして機能する高圧導電路本体にフェライト部材を挿通する構造を有することから、インダクタンス値を高めることができるようになる。

請求項３記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項２に記載のワイヤハーネスに係り、前記高圧導電路本体及び前記フェライト部材は可撓性を有す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、高圧導電路本体及びフェライト部材に可撓性を持たせることから、ワイヤハーネス自身を所望の経路に曲げて配索することができるようになる。

請求項４記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１ないし請求項３いずれか記載のワイヤハーネスに係り、前記高圧導電路は前記高圧導電路本体を被覆する絶縁体を更に含み、該絶縁体の外側には外装部材を設け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、外装部材を設けることから、ワイヤハーネスの保護をすることができるようになる。

請求項５記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１ないし請求項４いずれか記載のワイヤハーネスに係り、前記端子は、前記高圧導電路本体の内外から挟み込んで前記金属線材に接触するインナー端子及びアウター端子と、これらのいずれかに連続する外部接続用の電気接触部とを含むことを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、インナー端子及びアウター端子を有する端子を採用することにより、インダクタとして機能する高圧導電路本体であっても、この端末に外部接続用の端子を設けることができるようになる。

請求項１に記載された本発明によれば、ノイズの吸収が可能であり、また、大きなスペースを確保する必要のない高圧の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。

請求項２に記載された本発明によれば、インダクタンス値を高める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、上記効果の他に次のような効果も奏する。すなわち、ワイヤハーネス自身を所望の経路に曲げて配索することができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、上記効果の他に次のような効果も奏する。すなわち、ワイヤハーネスに保護部分を設けることができるという効果を奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、上記効果の他に次のような効果も奏する。すなわち、高圧導電路本体の端末に接続される端子に関し、より良い構造を提供することができるという効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図及びワイヤハーネスの構成図、（ｂ）は（ａ）の高圧導電路の構成図である（実施例１）。 端子接続に係る構造説明図である。 本発明に係る他の例のワイヤハーネスの図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図、（ｂ）はワイヤハーネスの構成図である（実施例２）。

ワイヤハーネスは高圧用のものであり、ワイヤハーネスを構成する高圧導電路自身がノイズフィルタとしても機能する。ワイヤハーネスは、高圧導電路にノイズフィルタの機能を付加したものになる。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明に係るワイヤハーネスの図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図及びワイヤハーネスの構成図、（ｂ）は（ａ）の高圧導電路の構成図である。また、図２は端子接続に係る構造説明図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車であってもよいものとする）に本発明のワイヤハーネスを採用する例を挙げて説明するものとする。

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ようになっている。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に搭載されている。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載されている（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ものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、本発明のワイヤハーネス８により接続されている（詳細は後述する）。ワイヤハーネス８は、高圧用のものとして構成されている。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により接続されている。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車体床下１１の地面側に配索されている。また、車体床下１１に沿って略平行に配索されている。車体床下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（符号省略）が形成されている。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通されている。

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を介して接続されている。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１３がコネクタ接続されている。ワイヤハーネス９の後端１３側は、自動車室内側となる床上に配索されている。床上には、ワイヤハーネス９の前端１４側も配索されている。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４にコネクタ接続されている。

ここで本実施例での補足説明をすると、モータユニット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いるものとする。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ものとする。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。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ものとする。

以下、本発明のワイヤハーネス８の構成及び構造について説明をする。

ワイヤハーネス８は、三本の高圧導電路１５と、この三本の高圧導電路１５を一括して覆う外装部材１６と、各高圧導電路１５の端末に設けられる端子１７（図２参照）とを備えて構成されている。ワイヤハーネス８は、以下の説明から分かるようになるが、高圧導電路１５自身がノイズフィルタとして機能するようになっている。

高圧導電路１５は、導電性を有するとともにインダクタとしても機能する高圧導電路本体１８と、この高圧導電路本体１８に挿通されるフェライト部材１９と、高圧導電路本体１８の外側に被覆される絶縁体２０とを備えて構成されている。

高圧導電路１５は、モータユニット３とインバータユニット４とを電気的に接続することができる長さに形成されている。高圧導電路１５は、少なくとも配索等に支障を来さない程度の可撓性を有するように形成されている。

高圧導電路本体１８は、金属線材２１と絶縁線材２２とを並べてなる巻き線部材２３を所定の径で螺旋状に、且つ、隣り合う側部同士が接触するように螺旋状に巻回して形成されている。尚、引用符号２４は隣り合う側部同士の接触部分を示している。接触部分２４は、上記側部同士の固着がないような状態で接触している。巻き線部材２３は、螺旋状に巻回する前の状態として、金属線材２１及び絶縁線材２２がそれぞれ線状となるように形成されている（厚みは任意であるものとする）。

巻き線部材２３は、金属線材２１及び絶縁線材２２が異形状となるように形成されている。具体的には、金属線材２１が絶縁線材２２よりも幅広となるように形成されている。金属線材２１は、この両側に位置する側部２５が三角形状の凸となるようにそれぞれ形成されている。また、絶縁線材２２の側部２６は、三角形状の凹となるように形成されている（凸、凹の形状は一例であるものとする）。三角形状の凸と凹は、丁度よく係合するように寸法関係が設定されている。

高圧導電路本体１８は、以上のような異形状の金属線材２１及び絶縁線材２２を交互の配置で螺旋状に巻回することにより形成されている。高圧導電路本体１８は、可撓性を有しており、これに伴ってスプリング効果も有している。

金属線材２１の材質としては、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられるものとする。また、銅や銅合金、鉄なども挙げられるものとする。材質に関しては、特に限定されないものとする。一方、絶縁線材２２の材質としては、絶縁性を有する樹脂材料であれば特に限定されないものとする。一例としては、オレフィン系樹脂材料が挙げられるものとする。ポリエチレンなども好適であるものとする。

高圧導電路本体１８には、巻き線部材２３を所定の径で螺旋状に巻回することにより、中空部２７が形成されている。この中空部２７には、フェライト部材１９が挿通されている。

尚、本実施例においては高圧導電路本体１８の形成後にフェライト部材１９を挿通するようになっているが、これに限らないものとする。すなわち、フェライト部材１９の周囲に巻き線部材２３を所定の径で螺旋状に巻回して高圧導電路本体１８を形成し、これによりフェライト部材１９を挿通状態としてもよいものとする。

フェライト部材１９は、インダクタンス値を高めることを目的として備えられている。フェライト部材１９は、この全長が高圧導電路本体１８の長さに合わせて設定されている。本実施例のフェライト部材１９は、断面円形状で細長く、可撓性を有するように形成されている。可撓性を持たせるにあたっては、ゴムなどにフェライト粉末を入れて成型する方法や、樹脂材料に金属粉末を入れて成型する方法が採用されている。

フェライト部材１９は、ソフトでありワイヤハーネス８の使用形態に十分な可撓性を有していれば上記説明に限らないものとする。

絶縁体２０は、絶縁性を有する公知の樹脂材料を高圧導電路本体１８の外面に押し出し成形することにより形成されている。絶縁体２０は、所定の厚みに形成されている。

外装部材１６は、上記の如く三本の高圧導電路１５を一括して覆う部材であって、本実施例においては高圧導電路１５の可撓性を損なうことのないシート状のものを巻き付け、そして、テープ等にて巻き付け状態を維持することのできるようなものが採用されている。外装部材１６は、高圧導電路１５を保護することができれば、特に限定されないものとする。

図２において、端子１７は、高圧導電路本体１８の端末に設けられる電気的な接続部材であって、導電性を有する金属板をプレス加工することにより形成されている。端子１７は、中空部２７を有する高圧導電路本体１８の端末に設けられることから、二部品にて構成されている。以下、上記の二部品に関し、二種類の端子１７（１７′）を例に挙げて説明をするものとする。

図２（ａ）において、上記二部品は、インナー端子２８及びアウター端子２９から構成される二部品であって、インナー端子２８には、中空部２７に挿入される円筒状受け部３０と、図示しない接続相手に接続される電気接触部３１とが形成されている。アウター端子２９は、高圧導電路本体１８の端末外側から加締められるような形状に形成されている。インナー端子２８の円筒状受け部３０は、高圧導電路本体１８の金属線材２１に電気的に接続されるようになっている（インナー端子２８及びアウター端子２９は、高圧導電路本体１８の内外から挟み込んで金属線材２１に接触するようになっている）。

図２（ｂ）において、上記二部品は、インナー端子３２及びアウター端子３３から構成される二部品であって、インナー端子３２は、中空部２７に挿入される円筒形状の受け部として形成されている。アウター端子３３には、図示しない接続相手に接続される電気接触部３４と、高圧導電路本体１８の端末外側から加締められる加締め部３５とが形成されている。アウター端子３３の加締め部３５は、高圧導電路本体１８の金属線材２１に電気的に接続されるようになっている（インナー端子３２及びアウター端子３３は、高圧導電路本体１８の内外から挟み込んで金属線材２１に接触するようになっている）。

以上、図１及び図２を参照しながら説明してきたように、本発明のワイヤハーネス８によれば、高圧導電路１５を構成する高圧導電路本体１８が高圧の導電路として機能するだけでなく、インダクタとしても機能する構造であることから、高圧導電路本体１８自身をノイズフィルタとして機能させることができる。また、ワイヤハーネス８によれば、従来例のような電線の取り出しと、この電線取り出し部分にノイズフィルタを形成する構造ではないことから、結果、ワイヤハーネス８を必要最小限の太さで形成することができる。

従って、本発明によれば、ノイズの吸収が可能であり、また、大きなスペースを確保する必要のない高圧のワイヤハーネス８を提供することができるという効果を奏する。

この他、本発明のワイヤハーネス８によれば、金属線材２１及び絶縁線材２２からなる巻き線部材２３の寸法を調整することにより、また、巻き線部材２３の径を調整することにより、インダクタンス値の調整をすることができるという効果も奏する。

また、本発明のワイヤハーネス８によれば、高圧導電路本体１８の中空部２７にフェライト部材１９を挿通する構造を有することから、インダクタンス値を高めることができるという効果も奏する。

さらに、本発明のワイヤハーネス８によれば、高圧導電路本体１８及びフェライト部材１９に可撓性を持たせる構造を有することから、ワイヤハーネス８自身を所望の経路に曲げて配索することができるという効果も奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図３は本発明に係る他の例のワイヤハーネスの図であり、（ａ）はワイヤハーネスの配索状態を示す概略図、（ｂ）はワイヤハーネスの構成図である。尚、上記実施例１と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図３において、ワイヤハーネス９は、バッテリー５とインバータユニット４とを接続するものであって、中間部１０が車体床下１１に配索されている。このようなワイヤハーネス９も実施例１のワイヤハーネス８と同様に、ノイズフィルタとしての機能を有している。

以下、本発明のワイヤハーネス９の構成及び構造について説明をする。

ワイヤハーネス９は、二本並んで配索されている（ここでは一本のみ図示するものとする）。ワイヤハーネス９は、高圧導電路１５と、この高圧導電路１５を覆う外装部材３６と、高圧導電路１５の端末に設けられる端子１７（図２参照）とを備えて構成されている。

高圧導電路１５は、実施例１のものと同じであって、導電性を有するとともにインダクタとしても機能する高圧導電路本体１８と、この高圧導電路本体１８に挿通されるフェライト部材１９と、高圧導電路本体１８の外側に被覆される絶縁体２０とを備えて構成されている。

外装部材３６は、高圧導電路１５を保護する部材であって、具体的にはコルゲートチューブや金属パイプ、プロテクタ等が一例として挙げられるものとする。

実施例２のワイヤハーネス９も実施例１のワイヤハーネス８と同様の効果を奏するのは勿論である。

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…ワイヤハーネス
９…ワイヤハーネス
１０…中間部
１１…車体床下
１２…ジャンクションブロック
１３…後端
１４…前端
１５…高圧導電路
１６…外装部材
１７…端子
１８…高圧導電路本体
１９…フェライト部材
２０…絶縁体
２１…金属線材
２２…絶縁線材
２３…巻き線部材
２４…接触部分
２５、２６…側部
２７…中空部
２８…インナー端子
２９…アウター端子
３０…円筒状受け部
３１…電気接触部
３２…インナー端子
３３…アウター端子
３４…電気接触部
３５…加締め部
３６…外装部材

Claims (5)

1. 高圧導電路本体を含む一又は複数の高圧導電路と、
   前記高圧導電路本体の端末に設けられる端子とを備え、
   前記高圧導電路本体は金属線材と絶縁線材とを並べてなる巻き線部材を螺旋状に巻回形成してなる
   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、
   前記高圧導電路は線状のフェライト部材を更に含み、該フェライト部材を前記螺旋状の巻回により形成される前記高圧導電路本体の中空部に挿通する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 請求項２に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記高圧導電路本体及び前記フェライト部材は可撓性を有する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
4. 請求項１ないし請求項３いずれか記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記高圧導電路は前記高圧導電路本体を被覆する絶縁体を更に含み、該絶縁体の外側には外装部材を設ける
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
5. 請求項１ないし請求項４いずれか記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記端子は、前記高圧導電路本体の内外から挟み込んで前記金属線材に接触するインナー端子及びアウター端子と、これらのいずれかに連続する外部接続用の電気接触部とを含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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