JP5957286B2 - ワイヤハーネス止水構造 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネス止水構造に関する。

図８に示すように、自動車の車体パネル５０１を貫通するようにワイヤハーネス５０３を配設するためのグロメット５０５が各種提案されている。図例のワイヤハーネス５０３は、車体パネル５０１によって仕切られる車室外部５０７と車室内部５０９において、外周が保護チューブやテープ等の保護部材５１１によって覆われている。グロメット５０５は、大径の本体部５１３が車体パネル５０１の貫通孔５１５に水密に嵌合される。ワイヤハーネス５０３は、貫通孔５１５と本体部５１３との間が止水されるとともに、本体部５１３とワイヤハーネス５０３との間（即ち、グロメット内）が止水される。
このグロメット内での止水は、例えば特許文献１に開示される止水構造によって行われる。即ち、図９に示すように、それぞれの電線５１７の周面間に止水剤５１９が塗布される。止水剤５１９の塗布された止水部５２１は、止水シート５２３を巻き締めて、電線束を円形断面の電線束に結束する。止水シート５２３の両端にはテープ５２５が巻き付けられる。このようにして形成された止水部５２１を有するワイヤハーネス５０３は、止水部５２１がハーネス挿通穴５１４に緊密嵌合されてグロメット５０５へ装着されている。

一方、グロメットが使用されるワイヤハーネス止水構造には、止水剤５１９を使用しないものも提案されている。例えば特許文献２に開示のワイヤハーネス止水構造は、図１０に示すように、エンジンルームと車室内を仕切るダッシュパネル５２７の貫通孔５１５に、グロメット５２９の本体部５１３を装着し、本体部５１３に長尺のチューブ５３１を連設し、チューブ５３１を車室外部５０７であるエンジンルーム内に配置する。本体部５１３とチューブ５３１の内部にワイヤハーネス５０３を非結束状態で挿通させ、その状態でチューブ５３１の先端の近傍位置と、その位置から離間した本体部寄りの位置とに、チューブ５３１の内径を絞り込んだ少なくとも２段の絞り部（第１固定部５３３、第２固定部５３５）を設ける。絞り部では、チューブ５３１の外周に固定用のバンド５３７を締め付けることで、チューブ５３１の内径を絞り込んでいる。グロメット５２９を出たワイヤハーネス５０３には、屈曲部５３９を設けることで、電線５１７をばらけさせている。

特開２００５−７１７９０号公報 特開２００８−１７６３８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたワイヤハーネス５０３は、充填作業に手間がかかる上、止水剤５１９の乾燥にも時間がかかり、止水作業時間が長くなる。また、止水剤５１９が使用されるため、コスト増となる。また、特許文献２に開示されるワイヤハーネス止水構造は、長尺のチューブ５３１への電線５１７の挿通に手間がかかり、止水作業時間が長くなるとともに、大きなグロメット５２９が必要となり、コスト増となる。また、チューブ５３１内に挿通された電線５１７同士に確実に隙間があるか外部から判断できない。このため、毛管現象の生じる可能性があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、止水作業時間が短縮でき、安価なワイヤハーネス止水構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 車室外部と車室内部とを仕切る車体パネルに穿設された貫通孔に筒状の本体部の外周が水密に取り付けられると共に前記本体部に一端部が接続された小径の管状部を有するグロメットと、非結束状態の複数の電線が前記貫通孔に対して所定の高低差をもって配索される立ち上がり配索部を有すると共に該立ち上がり配索部が前記管状部に挿通されるワイヤハーネスと、前記管状部に挿通された前記ワイヤハーネスにおける外径の異なる複数種の前記電線の外周に突設され、隣接する前記電線との間に隙間を形成する拡径部と、を備え、前記拡径部が、前記隙間を形成する前記電線の外径が大きくなるにしたがって前記隙間が大きくなるように設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。

上記（１）の構成のワイヤハーネス止水構造によれば、ワイヤハーネスの立ち上がり配索部がグロメットの管状部に挿通された状態で、管状部の下端開口部がワイヤハーネスの被水側（車室外部側）となるようにグロメットを車体パネルに取付ける。すると、被水部分の水が吸い上げられる管状部の車室外部側の下端開口部と上端開口部との間には所定の高低差が生じるので、車室内部側には水が入り難くすることができる。更に、複数の電線が管状部に挿通された立ち上がり配索部では、毛管現象によって被水部分の水が吸い上げられる可能性があるが、少なくとも一本の電線の外周に突設された拡径部によって、隣接する電線との間隔が拡径部の肉厚分離れ、電線間の隙間が大きくなる。そこで、電線間の隙間が大きくなることで、毛管現象によって吸い上げられる水の高さ（吸い上げ可能高さ）は低くなり、管状部に挿通された電線の外周に拡径部を突設しない場合に比べて、グロメットの管状部の下端開口部と上端開口部との高低差を低く（管状部の長さを短く）することができる。

（２） 車室外部と車室内部とを仕切る車体パネルに穿設された貫通孔に筒状の本体部の外周が水密に取り付けられると共に前記本体部に一端部が接続された小径の管状部を有するグロメットと、非結束状態の複数の電線が前記貫通孔に対して所定の高低差をもって配索される立ち上がり配索部を有すると共に該立ち上がり配索部が前記管状部に挿通されるワイヤハーネスと、前記管状部に挿通された前記ワイヤハーネスの少なくとも一本の前記電線の外周に突設され、隣接する前記電線との間に隙間を形成する拡径部と、を備え、前記拡径部が、前記複数の電線のうち最大外径を有する電線に設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。

上記（２）の構成のワイヤハーネス止水構造によれば、相互に接触したときに小径の電線よりも隙間が小さくなる最大外径を有する電線と他の電線との間が、拡径部によって離間される。大径の電線との隙間は、小径の電線との隙間よりも狭くなり、毛管現象によって吸い上げられる水の吸い上げ高さが高くなるので、最大外径を有する電線と他の電線の隙間を拡径部によって大きくすることで、毛管現象による水の吸い上げ高さを効果的に下げることができる。

（３） 上記（２）の構成のワイヤハーネス止水構造であって、前記ワイヤハーネスは、外径の異なる複数種の電線が混在すると共に同一外径の前記電線からなる複数の電線群を有し、前記拡径部が、前記所定の高低差の距離に応じて前記隙間を形成する対象とされる所定外径の電線を含む前記電線群の各電線、並びに前記所定外径の電線より太い電線からなる前記電線群の各電線の全てに、設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。

上記（３）の構成のワイヤハーネス止水構造によれば、ワイヤハーネスは、外径の異なる複数種の電線が混在すると共に同一外径の電線からなる複数の電線群を有し、所定の高低差の距離に応じて隣接する電線との間に隙間を形成する対象とされる所定外径の電線を含む電線群の各電線、並びに所定外径の電線より太い電線からなる電線群の各電線の全てに、拡径部が設けられるので、必要とされる高低差の距離を最小としながら、毛管現象による水の吸い上げを効率よく防止することができる。
即ち、毛管現象によって吸い上げられる水の高さは、電線の外径毎に略決まっており、隣接する電線との隙間が小さくなる大径の電線との間ほど高くなる。そこで、外径の異なる複数種の電線が混在してそれぞれ同一外径の電線が複数ある場合、隣接する電線との間に隙間を形成する対象とされる所定外径の電線を含む電線群の各電線、並びに所定外径の電線より太い電線からなる電線群の各電線の全てに拡径部を設けることで、必要とされる高低差の距離を設定することができる。
尚、本明細書中において、ワイヤハーネスにおける同一外径の電線からなる電線群とは、必ずしも同一外径の電線を物理的にまとめた電線束ではなく、ワイヤハーネス内に非結束状態で存在する同一外径の複数の電線を概念的に示すものである。

本発明に係るワイヤハーネス止水構造によれば、止水作業時間を短縮でき、安価にできる。

以上、本発明について明確に開示した。更に、以下の発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）の記載から本発明はより明確且つ十分に読み取れるであろう。

本発明に係るワイヤハーネス止水構造によってワイヤハーネスが配索された車体パネル貫通部分の概略斜視図である。 図１に示したワイヤハーネス止水構造の断面図である。 図２の要部拡大図である。 電線種を混在させたワイヤハーネスの横断面図である。 （ａ）は隙間が狭い大径電線の横断面図、（ｂ）は隙間が広い小径電線の横断面図である。 グロメットの管状部を大きくできない場合のワイヤハーネス止水構造の断面図である。 車室内部側に管状部が設けられる場合のワイヤハーネス止水構造の断面図である。 従来のワイヤハーネスが配索された車体パネル貫通部分の側面図である。 従来のグロメットを使用する止水構造の断面図である。 従来のグロメットを使用する他の止水構造の側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るワイヤハーネス止水構造は、ワイヤハーネス１１が、車室外部１３と車室内部１５とを仕切る車体パネル１７を貫通して配索される際の止水部分に好適に用いられる。車室外部１３とは例えばエンジンルームであり、車体パネル１７とは例えばダッシュパネルである。ワイヤハーネス１１は、外周が保護チューブ等の保護部材によって覆われてもよい。また、ワイヤハーネス１１には、図示しない防振材やプロテクタ等が取り付けられてもよい。

本実施形態のワイヤハーネス止水構造は、３つの構成に大別される。第１はグロメット２５を備えていること。第２は、ワイヤハーネス１１が立ち上がり配索部２７を有すること。第３はグロメット２５の管状部２９に挿通される電線３１に拡径部３３が設けられていることである。これに加え止水剤を使用しないことも要件となる。

グロメット２５は、筒状（本実施形態では漏斗状）の弾性体の大径側が本体部３５として形成される。本体部３５の大径側の外周には、車体パネル１７の貫通孔３７に水密に嵌合する環状のパネル嵌合溝３９が形成される。本体部３５の車室内部１５側（図２中、右側）には、ワイヤハーネス１１が挿通されるハーネス挿通穴３８が設けられ、車室外部１３側（図２中、左側）には、非結束状態の複数の電線３１から成るワイヤハーネス１１が挿通される管状部２９が設けられる。管状部２９は、本体部３５と一体に形成されても、別体のものが水密に連結されて設けられてもよい。
一端部である上端開口部４１が本体部３５に接続された管状部２９は、下端開口部４３がワイヤハーネス１１の被水部分４５側となる。

ワイヤハーネス１１は、非結束状態の複数の電線３１が貫通孔３７に対して所定の高低差をもって配索される立ち上がり配索部２７を有しており、立ち上がり配索部２７は貫通孔３７よりも車室外部１３の低い位置から立ち上がってグロメット２５に挿通される。この立ち上がり配索部２７は、管状部２９の内方に挿通される。
管状部２９には、電線のみが挿通されても、保護部材に覆われた電線が挿入されてもよい。立ち上がり配索部２７は、垂直であっても、傾斜していても、図例のように垂直部と湾曲部とが連続していてもよい。但し、下端開口部４３から上端開口部４１に至るまでの配索経路が所定の高低差を有することが必要となる。つまり、本実施形態おグロメット２５は、管状部２９の上端開口部４１が被水部分４５に位置する下端開口部４３から所定距離Ｘ１だけ高く配置される。この所定距離Ｘ１の管状部２９の上端開口部４１側は、防水領域となる。

管状部２９に挿通されたワイヤハーネス１１の少なくとも一本の電線３１の外周には、図３に示すように、円周方向に沿って拡径部３３が突設される。拡径部３３とは、電線３１の外周面から電線半径方向外側に突出するものが、電線３１の円周方向に沿って形成されている部分を言う。拡径部３３は、円周方向に連続していることが好ましいが、分断されていてもよい。

拡径部３３は、例えばテープ４７等を何周か巻いた巻きものとすることができる。本実施形態において、拡径部３３は、片面に粘着面を有するテープ４７が一回程度巻かれて形成される。この他、拡径部３３は、ゴム管などの管状部材や、電線３１の被覆の一部分に凸形状の加工を施したものであってもよい。また、拡径部３３は、表面が撥水性を有することがより好ましい。

図３に示すように、拡径部３３が設けられることにより、電線３１同士が接触していた電線接触部もしくは電線近接部（以下、「毛管現象発生部４９」）に、隙間５１が形成され、毛管現象が止まる領域（以下、「毛管現象阻止部５３」）が形成される。毛管現象発生部４９では、隙間５１が狭く水が吸い上がる。毛管現象阻止部５３では、隙間５１が広くなることで水が吸い上げられない。

水の吸い上げは、電線間の毛管現象と、車室内外の気圧差と、温度差と、が主な要因として挙げられる。このうち、気圧差と温度差とは、毛管現象に比べて水の吸い上げ作用への影響が小さいので、水の吸い上げは主として毛管現象により生じる。
なお、発明者等は、水の吸い上げが止まる隙間５１の調査を行った。テープを電線３１に巻き、０．１〜１．０ｍｍ程度の隙間５１を形成して実験を行った。被水部分４５からの所定距離、例えばＸ１≒５０ｍｍの位置に、上記の隙間５１となるようにテープ巻きを行って、水の吸い上げ高さを調査した結果、水の吸い上げが止まった。
即ち、電線３１における条件（電線径、被覆材質、被覆表面の粗さや撥水性等）によって、隙間５１の量が適宜決定される。更に、隙間５１を形成する電線径が大きくなるにしたがって、隙間５１を大きくする必要があることが知見されている。

図４は電線種を混在させたワイヤハーネス１１の横断面図、図５（ａ）は隙間５１が狭い大径電線５６の横断面図、（ｂ）は隙間５１が広い小径電線５９の横断面図である。
ワイヤハーネス１１は、図４に示すように、大径電線５６、中径電線５７，５８、小径電線５９からなる各種外径の電線３１が混在して束ねられる場合がある。この場合、拡径部３３は、複数の電線３１のうち最大外径を有する大径電線５６に設けられることが好ましい。図５に示すように、吸い上げられたときの水６０の断面の形状は、径の小さい小径電線５９の方が幅Ｗ１が広く、径の大きい大径電線５６の方が幅Ｗ２が狭いことが考えられる。よって、電線径が大きいほど、電線間における吸い上げられたときの水６０の断面幅が狭くなるため、吸い上げ高さが高くなると言える。

このことから、本実施形態のワイヤハーネス止水構造では、図２に示すように、毛管現象による水の吸い上げが所定距離Ｘ１以下となるように、拡径部３３を設ける電線３１を、大径電線５６から順に中径電線５７，５８及び小径電線５９へと必要分だけ特定することが好ましい。

次に、上記構成を有するワイヤハーネス止水構造の作用を説明する。
本実施形態のワイヤハーネス止水構造では、ワイヤハーネス１１の立ち上がり配索部２７がグロメット２５の管状部２９に挿通された状態で、管状部２９の下端開口部４３がワイヤハーネス１１の被水部分４５側（車室外部１３側）となるようにグロメット２５を車体パネル１７に取付ける。この際、管状部２９の下端開口部４３が、車室外部１３においてワイヤハーネス１１の被水部分４５が立ち上がり配索部２７によって、グロメット２５から所定のＸ１だけ下方に配置される。

すると、被水部分４５の水が吸い上げられる管状部２９の下端開口部４３と上端開口部４１との間には所定の高低差（所定距離Ｘ１）が生じるので、車室内部１５側には水が入り難くすることができる。更に、複数の電線３１が管状部２９に挿通された立ち上がり配索部２７では、毛管現象によって被水部分４５の水が吸い上げられる可能性があるが、少なくとも一本の電線３１の外周に突設された拡径部３３によって、隣接する電線３１との間隔が拡径部３３の肉厚分離れ、電線３１間の隙間５１が大きくなる。

そこで、隙間５１が大きくなることで、毛管現象によって吸い上げられる水の高さ（吸い上げ可能高さ）は低くなり、管状部２９に挿通された電線３１の外周に拡径部３３を突設しない場合に比べて、グロメット２５の管状部２９の下端開口部４３と上端開口部４１との高低差を低く（管状部２９の長さを短く）することができる。

また、本実施形態のワイヤハーネス止水構造では、相互に接触したときに、小径電線５９よりも隙間５１が小さくなる大径電線５６と他の電線（中径電線５７，５８や小径電線５９）の間が、拡径部３３によって離間される。大径電線５６との間の隙間５１は、小径電線５９との間の隙間５１よりも狭くなるので、大径電線５６との間の隙間５１を拡径部３３によって大きくすることで、毛管現象による水の吸い上げ高さを効果的に下げることができる。

次に、上記構成の変形例を説明する。
図６はグロメット２５の管状部２９が大きくできない場合のワイヤハーネス止水構造の断面図である。なお、以下の各変形例において図１〜図５に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略するものとする。
図６に示すように、グロメット２５の管状部２９が大きく（長く）できないワイヤハーネス止水構造の場合は、所定距離Ｘ１が短いものとし、所定距離Ｘ２を満足するように（Ｘ１＞Ｘ２）、拡径部３３を設ける電線３１の位置や数を特定する。

例えば、ワイヤハーネス１１は、外径の異なる複数種の電線３１（大径電線５６、中径電線５７，５８、小径電線５９）が混在すると共に同一外径の電線３１からなる複数の電線群を有し、所定の高低差（所定距離Ｘ２）に応じて隣接する電線３１との間に隙間５１を形成する対象とされる所定外径の電線である中径電線５８を含む電線群の各電線３１、並びに所定外径の中径電線５８より太い電線である中径電線５７及び大径電線５６からなる各電線群の各電線３１の全てに、拡径部３３が設けられるので、必要とされる高低差の所定距離Ｘ２を最小としながら、毛管現象による水の吸い上げを効率よく防止することができ、管状部２９の長さを短縮させることが可能となる。
即ち、毛管現象によって吸い上げられる水の高さは、電線３１の外径毎に略決まっており、隣接する電線３１との隙間５１が小さくなる大径電線５６との間ほど高くなる。そこで、外径の異なる大径電線５６、中径電線５７，５８、小径電線５９が混在してそれぞれ同一外径の電線３１が複数ある場合、隣接する電線３１との間に隙間５１を形成する対象とされる中径電線５８を含む電線群の各電線３１、並びに所定外径の中径電線５８より太い電線である中径電線５７及び大径電線５６からなる各電線群の各電線３１の全てに拡径部３３を設けることで、必要とされる高低差の所定距離Ｘ２を設定することができる。
ここで、図４に示したワイヤハーネス１１を例に説明すると、ワイヤハーネス１１は、大径電線５６からなる電線群が１本、中径電線５７からなる電線群が１本、中径電線５８からなる電線群が２本、小径電線５９からなる電線群が２本でそれぞれ構成されている。そこで、所定の高低差（所定距離Ｘ２）に応じて隣接する電線３１との間に隙間５１を形成する対象とされる中径電線５８を含む電線群の各電線３１、並びに中径電線５７及び大径電線５６からなる各電線群の各電線３１に拡径部３３を設ける際には、１本の大径電線５６、１本の中径電線５７、２本の中径電線５８の全てに設ける。何故ならば、隙間５１を形成する対象とされる２本の中径電線５８からなる電線群の各電線３１、並びに中径電線５８より太い電線である１本の大径電線５６及び１本の中径電線５７からなる電線群の各電線３１の何れかに拡径部３３が設けられていないと、拡径部３３が設けられていない電線３１と他の電線との隙間５１が広がらず、毛管現象による水の吸い上げ高さを所定距離Ｘ２下げることが出来なくなる虞があるからである。

図７は車室内部側に管状部２９が設けられる場合のワイヤハーネス止水構造の断面図である。
図７に示すように、車室外部１３に管状部２９を設けるのと同様に、管状部２９を車室内部１５に設けてもよい。この場合、管状部２９の上端開口部４１Ａが、車室内部１５に上向きで配置される。即ち、本実施形態おグロメット２５は、管状部２９の一端部である下端開口部４３Ａが被水部分４５に位置し、管状部２９の上端開口部４１Ａが下端開口部４３Ａから所定距離Ｘ３だけ高く配置される。この所定距離Ｘ３の管状部２９の上端開口部４１Ａ側は、防水領域となる。

このようにして、本実施形態に係るワイヤハーネス止水構造は、車室外部１３のハーネス経路や、車体形状等に応じ、適宜対応が可能となる。
従って、本実施形態に係るワイヤハーネス止水構造によれば、止水作業時間を短縮でき、安価にできる。

そして、一部の電線３１に巻きものをするだけで、確実に止水でき、作業性もよい。また、ワイヤハーネス１１の配索条件（所定距離Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３や、グロメット２５の長さ）に応じ、容易に設計が可能となる。

なお、本発明のワイヤハーネス止水構造は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…ワイヤハーネス
１３…車室外部
１５…車室内部
１７…車体パネル
２５…グロメット
２７…立ち上がり配索部
２９…管状部
３１…電線
３３…拡径部
３５…本体部
３７…貫通孔
４１…上端開口部（一端部）
４３…下端開口部
５６…大径電線
５７…中径電線
５８…中径電線
５９…小径電線

Claims (3)

1. 車室外部と車室内部とを仕切る車体パネルに穿設された貫通孔に筒状の本体部の外周が水密に取り付けられると共に前記本体部に一端部が接続された小径の管状部を有するグロメットと、非結束状態の複数の電線が前記貫通孔に対して所定の高低差をもって配索される立ち上がり配索部を有すると共に該立ち上がり配索部が前記管状部に挿通されるワイヤハーネスと、前記管状部に挿通された前記ワイヤハーネスにおける外径の異なる複数種の前記電線の外周に突設され、隣接する前記電線との間に隙間を形成する拡径部と、を備え、
   前記拡径部が、前記隙間を形成する前記電線の外径が大きくなるにしたがって前記隙間が大きくなるように設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。
2. 車室外部と車室内部とを仕切る車体パネルに穿設された貫通孔に筒状の本体部の外周が水密に取り付けられると共に前記本体部に一端部が接続された小径の管状部を有するグロメットと、非結束状態の複数の電線が前記貫通孔に対して所定の高低差をもって配索される立ち上がり配索部を有すると共に該立ち上がり配索部が前記管状部に挿通されるワイヤハーネスと、前記管状部に挿通された前記ワイヤハーネスの少なくとも一本の前記電線の外周に突設され、隣接する前記電線との間に隙間を形成する拡径部と、を備え、
   前記拡径部が、前記複数の電線のうち最大外径を有する電線に設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。
3. 請求項２記載のワイヤハーネス止水構造であって、
   前記ワイヤハーネスは、外径の異なる複数種の電線が混在すると共に同一外径の前記電線からなる複数の電線群を有し、
   前記拡径部が、前記所定の高低差の距離に応じて前記隙間を形成する対象とされる所定外径の電線を含む前記電線群の各電線、並びに前記所定外径の電線より太い電線からなる前記電線群の各電線の全てに、設けられることを特徴とするワイヤハーネス止水構造。

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