JP2018170888A - 経路規制部材、クランプ、及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】外装材の経路を規制する経路規制部材を安定して支持することを可能にした経路規制部材、クランプ、及びワイヤハーネスを提供する。【解決手段】ワイヤハーネスは、電線と、可撓性を有するとともに電線を覆う外装材２１と、電線が配索される経路に沿った軸線方向を有し、電線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とを備える。ワイヤハーネスは、経路規制部材３１を支持する環状構造の支持部５１と外装材２１が取り付けられる環状構造の取付部６１とを有するクランプ４１を備える。経路規制部材３１は、支持部５１の環状構造に嵌合されることで、経路規制部材３１と支持部５１とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部３２を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、経路規制部材、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を有する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の連結には、クランプが用いられる。ここで、クランプの支持部と、この支持部に支持された経路規制部材とが経路規制部材の軸線方向に沿って相対移動する場合がある。このような相対移動により、例えば、支持部の摩耗が進行し易くなることで、クランプによる経路規制部材の支持が不安定になるおそれがある。

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、外装材の経路を規制する経路規制部材を安定して支持することを可能にした経路規制部材、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経路規制部材は、ワイヤハーネスの構成部材として用いられる経路規制部材であって、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、前記経路規制部材を支持する環状構造の支持部と前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有するクランプと、を備え、前記経路規制部材は、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ものであり、前記経路規制部材は、前記クランプの前記支持部の環状構造に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部を有する。

この構成によれば、クランプの支持部と経路規制部材とにおいて経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動が規制される。
上記経路規制部材において、前記規制凹部は、前記経路規制部材の径方向において対向する位置に配置されていてもよい。

例えば、経路規制部材の規制凹部は、上記のように配置することができる。
上記経路規制部材において、前記規制凹部は、前記経路規制部材の軸回りに周回する螺旋状の溝から構成されてもよい。

例えば、経路規制部材の規制凹部は、上記のように構成することができる。
上記経路規制部材において、前記規制凹部は、第１規制凹部と、前記第１規制凹部とは前記経路規制部材の軸線方向において異なる位置に配置された第２規制凹部と、を含むことが好ましい。

この構成によれば、経路規制部材において、クランプの支持部に支持させる位置を選択することができる。
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環状構造の支持部と、前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有し、前記支持部の環状構造は、前記経路規制部材の有する規制凹部に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制するように構成されている。

上記クランプにおいて、前記取付部の環状構造は、当該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、前記取付部の環状構造と前記支持部の環状構造とを互いに連通させる連通部を有し、前記挿入部から挿入された前記経路規制部材が前記連通部を介して前記支持部に支持されるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、経路規制部材の中間部をクランプの支持部に支持させることができる。
上記クランプにおいて、前記外装材は、環状凹部を有し、前記クランプの前記取付部は、前記環状凹部に嵌合するように構成されていることが好ましい。

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環状構造の支持部と前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有するクランプと、を備えるワイヤハーネスであって、前記経路規制部材は、前記支持部の環状構造に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部を有する。

本発明によれば、外装材の経路を規制する経路規制部材を安定して支持す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。 ワイヤハーネスの一部を分解して示す斜視図である。 ワイヤハーネスを示す部分斜視図である。 ワイヤハーネスの変更例を示す部分断面図である。 （ａ）は、ワイヤハーネスの変更例を示す平面図であり、（ｂ）は、クランプの変更例を示す正面図である。

以下、経路規制部材、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。

図１に示すように、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。

図３に示すように、経路規制部材３１は、後述する相対移動を規制する規制凹部３２を複数有している。規制凹部３２は、第１規制凹部３２ａと、この第１規制凹部３２ａとは経路規制部材３１の軸線方向において異なる位置に配置された第２規制凹部３２ｂとを含んでいる。経路規制部材３１は、例えば、棒状部材を所定の長さとなるように切断する切断加工、外周形状を塑性変形させるプレス加工、外周面を切削する切削加工、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、曲げ加工により、経路を設定することを可能にするという観点から、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は、管状であってよい。

＜中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２＞
図１に示すように、中間部用クランプ４１及び端部用クランプ４２は、経路規制部材３１を支持する支持部５１と、外装材２１を取り付ける取付部６１とを有している。端部用クランプ４２は、車両９０に固定される固定部７１をさらに有している。

まず、中間部用クランプ４１の支持部５１と経路規制部材３１との関係について説明する。
図３及び図４に示すように、中間部用クランプ４１において、経路規制部材３１を支持する支持部５１は、環状構造を有している。支持部５１の環状構造は、経路規制部材３１の規制凹部３２に嵌合することで支持部５１と経路規制部材３１とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動が規制される。

換言すると、経路規制部材３１において、中間部用クランプ４１の支持部５１に支持される規制凹部３２は、支持部５１の環状構造に嵌合されることで、経路規制部材３１と支持部とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動を規制している。

次に、中間部用クランプ４１の取付部６１について説明する。
中間部用クランプ４１の取付部６１は、環状構造を有している。取付部６１の環状構造は、その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。すなわち、取付部６１の環状構造は、不連続の環状構造であり、第１端部６２ａと、この第１端部６２ａと離間した第２端部６２ｂとを有している。取付部６１の環状構造は、第１端部６２ａと第２端部６２ｂとの間の挿入部６２から外装材２１を挿入可能な挿入姿勢と、外装材２１が取り付けられた取付姿勢とに変形可能に構成されている。すなわち、取付部６１の環状構造は、第１端部６２ａと第２端部６２ｂとの間隔（挿入部６２の幅）が拡がるように弾性変形させることができる。なお、取付部６１は、外装材２１が取り付けられた取付姿勢において、第１端部６２ａと第２端部６２ｂとが接触するように構成されていてもよい。

次に、中間部用クランプ４１の支持部５１と取付部６１との関係について説明する。
中間部用クランプ４１は、取付部６１の環状構造と支持部５１の環状構造とを互いに連通させる連通部４１ａを有している。中間部用クランプ４１は、取付部６１の挿入部６２から挿入された経路規制部材３１が連通部４１ａを介して支持部５１に支持されるように構成されている。すなわち、取付部６１の環状構造は、第１端部６２ａと第２端部６２ｂとの間の挿入部６２から経路規制部材３１を挿入可能な挿入姿勢に変形可能である。また、中間部用クランプ４１の連通部４１ａは、経路規制部材３１が通過可能な拡幅姿勢と、経路規制部材３１を支持している支持姿勢とに変形可能である。

次に、中間部用クランプ４１の取付部６１と外装材２１との関係について説明する。
中間部用クランプ４１の取付部６１は、外装材２１の環状凹部２２に嵌合する寸法となるように構成されている。外装材２１の環状凹部２２は、外装材２１の長手方向に沿って複数配置されているため、外装材２１において、取付部６１に取り付ける位置を選択することが可能である。なお、取付部６１の寸法は、外装材２１の環状凹部２２の寸法に応じて変更すればよい。また、取付部６１の環状構造は、外装材２１の複数の環状凹部２２に嵌合するように複数の凸部を有する構成に変更してもよい。

次に、端部用クランプ４２について説明する。
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。

図３及び図４に示すように、中間部用クランプ４１の支持部５１に経路規制部材３１を支持させるには、まず中間部用クランプ４１の取付部６１における挿入部６２から経路規制部材３１を挿入する。次に、経路規制部材３１を中間部用クランプ４１の連通部４１ａを通過させて支持部５１に支持させる。このとき、経路規制部材３１の規制凹部３２に中間部用クランプ４１の支持部５１の環状構造を嵌合する。

次に、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。なお、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）経路規制部材３１は、中間部用クランプ４１の支持部５１の環状構造に嵌合されることで、経路規制部材３１と支持部５１とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部３２を有している。

この構成によれば、中間部用クランプ４１の支持部５１と経路規制部材３１とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動が規制されるため、外装材２１の経路を規制する経路規制部材３１を安定して支持することが可能となる。

（２）経路規制部材３１の規制凹部３２は、第１規制凹部３２ａと、この第１規制凹部３２ａとは経路規制部材３１の軸線方向において異なる位置に配置された第２規制凹部３２ｂとを含んでいる。

この場合、経路規制部材３１において、中間部用クランプ４１の支持部５１に支持させる位置を選択することができる。従って、経路規制部材３１の汎用性を高めることができる。すなわち、設計の異なるワイヤハーネス１０にも適用することが可能となる。

（３）中間部用クランプ４１の支持部５１の環状構造は、経路規制部材３１の有する規制凹部３２に嵌合されることで、経路規制部材３１と支持部５１とにおいて経路規制部材３１の軸線方向に沿った相対移動を規制するように構成されている。

この構成によれば、上記（１）で述べた作用効果と同様の作用効果が得られる。
（４）中間部用クランプ４１の取付部６１の環状構造は、その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。中間部用クランプ４１は、取付部６１の環状構造と支持部５１の環状構造とを互いに連通させる連通部４１ａを有している。中間部用クランプ４１は、挿入部６２から挿入された経路規制部材３１が連通部４１ａを介して支持部５１に支持されるように構成されている。

この場合、経路規制部材３１の中間部を中間部用クランプ４１の支持部５１に支持させることができる。従って、例えば、比較的長さの長い経路規制部材３１であっても、中間部用クランプ４１に円滑に支持させることができる。また、例えば、経路規制部材３１の中間部において、支持が必要となった部分に中間部用クランプ４１を追加することも容易である。このため、ワイヤハーネス１０の設計の自由度を増すことができる。

（５）外装材２１は、環状凹部２２を有している。中間部用クランプ４１の取付部６１は、外装材２１の環状凹部２２に嵌合するように構成されている。
この場合、中間部用クランプ４１の取付部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。

上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・経路規制部材３１の規制凹部３２の数は、複数に限定されず、単数であってもよい。
・図５に示すように、経路規制部材３１の規制凹部３２を経路規制部材３１の径方向において対向する位置に配置することもできる。

・図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、経路規制部材３１の規制凹部３２は、経路規制部材３１の軸回りに周回する螺旋状の溝から構成することもできる。また、例えば、中間部用クランプ４１を金属線から構成してもよい。この場合、中間部用クランプ４１の取付部６１における第１端部６２ａ及び第２端部６２ｂについては、図示を省略するが、束ねて捩じることで係止するように構成してもよい。

・中間部用クランプ４１の取付部６１の形状を外装材２１の環状凹部２２に嵌合しない形状に変更することもできる。
・中間部用クランプ４１の連通部４１ａを省略し、支持部５１と取付部６１とを独立した環状構造となるように構成してもよい。この場合、中間部用クランプ４１の支持部５１を環状構造の径方向に沿って経路規制部材３１を挿入する挿入部を有する支持部に変更することもできる。

・上記中間部用クランプ４１における支持部５１の構成を端部用クランプ４２の支持部５１に適用することもできる。また、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、３２…規制凹部、３２ａ…第１規制凹部、３２ｂ…第２規制凹部、４１…中間部用クランプ、４１ａ…連通部、５１…支持部、６１…取付部、６２…挿入部。

Claims (8)

1. ワイヤハーネスの構成部材として用いられる経路規制部材であって、
   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、前記経路規制部材を支持する環状構造の支持部と前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有するクランプと、を備え、
   前記経路規制部材は、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ものであり、
   前記経路規制部材は、前記クランプの前記支持部の環状構造に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部を有することを特徴とする経路規制部材。
2. 請求項１に記載の経路規制部材において、
   前記規制凹部は、前記経路規制部材の径方向において対向する位置に配置されていることを特徴とする経路規制部材。
3. 請求項１に記載の経路規制部材において、
   前記規制凹部は、前記経路規制部材の軸回りに周回する螺旋状の溝から構成されていることを特徴とする経路規制部材。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の経路規制部材において、
   前記規制凹部は、第１規制凹部と、前記第１規制凹部とは前記経路規制部材の軸線方向において異なる位置に配置された第２規制凹部と、を含むことを特徴とする経路規制部材。
5. 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環状構造の支持部と、前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有し、前記支持部の環状構造は、前記経路規制部材の有する規制凹部に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制するように構成されていることを特徴とするクランプ。
6. 請求項５に記載のクランプにおいて、
   前記取付部の環状構造は、当該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、
   前記取付部の環状構造と前記支持部の環状構造とを互いに連通させる連通部を有し、
   前記挿入部から挿入された前記経路規制部材が前記連通部を介して前記支持部に支持されるように構成されていることを特徴とするクランプ。
7. 請求項５又は請求項６に記載のクランプにおいて、
   前記外装材は、環状凹部を有し、前記クランプの前記取付部は、前記環状凹部に嵌合するように構成されていることを特徴とするクランプ。
8. 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環状構造の支持部と前記外装材が取り付けられる環状構造の取付部とを有するクランプと、を備えるワイヤハーネスであって、
   前記経路規制部材は、前記支持部の環状構造に嵌合されることで、前記経路規制部材と前記支持部とにおいて前記経路規制部材の軸線方向に沿った相対移動を規制する規制凹部を有することを特徴とするワイヤハーネス。