JP6897621B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスに関する。

従来、自動車等に搭載されるワイヤハーネスとして、電線と、電線の端末に設けられるコネクタとを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなワイヤハーネスのコネクタは、電線の芯線の端末に設けられる端子金具と、端子金具を保持するコネクタハウジングとを有する。また、ワイヤハーネスにおいては、コネクタと電線との間から水等の液体が浸入するのを抑えるため、コネクタハウジングと電線の被覆材との間にシール部材が設けられている。

特開２００８−２０４９６０号公報

ところで、上記のようなワイヤハーネスのシール部材は、環状に形成され、その内側に設けられる前記電線（被覆材）との間で所定の面圧が生じることでシール部材と電線（被覆材）との間のシール（止水）がなされることとなる。このとき、被覆材はシール部材によって変形する。しかしながら、シール部材は、コネクタ内で発生した熱により劣化が進行し、電線（被覆材）との間の面圧が低下することでシール性能が維持できない虞がある。

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、シール性能を維持できる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ワイヤハーネスは、芯線及び該芯線を覆う芯線被覆材を有する電線と、該電線の端部に取り付けられたコネクタと、前記電線と前記コネクタとの間に介在されるシール部材と、を有するワイヤハーネスであって、前記電線と前記シール部材との間には、前記芯線被覆材よりも弾性率が高い筒状部材と、該筒状部材を外側から覆う外側被覆材とが設けられる。

上記態様によれば、電線とシール部材との間には芯線被覆材よりも弾性率が高い筒状部材を設けることで、シール部材を被覆材（電線）に直接取り付けて同じ圧力が発生するように構成した場合と比較して、シール部材による変形量が抑えられる。そのため、例えばコネクタ内で発生した熱によりシール部材の劣化が進行し、シール部材と筒状部材との間の面圧が低下した場合であっても、シール部材による筒状部材の変形量はシール部材を被覆材に直接取り付けた場合と比較して小さいため、シール部材と筒状部材との間で隙間が生じることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。また、筒状部材を外側から覆う外側被覆材が設けられることで、筒状部材が直接シール部材と接触することが抑えられるため、筒状部材によってシール部材を傷つけることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。

上記ワイヤハーネスにおいて、前記外側被覆材は、熱収縮チューブで構成されることが好ましい。
上記態様によれば、外側被覆材を熱収縮チューブで構成することで収縮前の状態の外側被覆材によって筒状部材を覆い易くでき、電線に対する取り付けを容易にできる。

上記ワイヤハーネスにおいて、前記外側被覆材は、その一部が前記芯線被覆材と当接されるものであり、前記芯線被覆材と同一材質で構成されることが好ましい。
上記態様によれば、外側被覆材と芯線被覆材とが同一材質で構成されるため、芯線被覆材と当接することで、芯線被覆材と外側被覆材との間での密着状態が期待でき、芯線被覆材と外側被覆材との間でのシールを図ることができる。

本発明のワイヤハーネスによれば、シール性能を維持できる。

一実施形態におけるワイヤハーネスを示す概略構成図。 同実施形態におけるワイヤハーネスのコネクタ周囲の断面図。

以下、添付図面を参照して一実施形態について説明する。なお、添付図面では、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、添付図面では、各部分の寸法比率についても、実際とは異なる場合がある。

図１に示すワイヤハーネス１は、２個又は３個以上の電気機器（機器）２を電気的に接続する。本実施形態のワイヤハーネス１は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両の前部に設置されたインバータ３と、そのインバータ３よりも車両の後方に設置された高圧バッテリ４とを電気的に接続する。ワイヤハーネス１は、例えば、車両の床下等を通るように配索される。インバータ３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３は、高圧バッテリ４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４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。

ワイヤハーネス１は、複数（本実施形態では２本）の電線１０と、電線１０の両端部に取り付けられた一対のコネクタ２０と、複数の電線１０を一括して包囲する保護管３０とを有している。一方のコネクタ２０はインバータ３に接続され、他方のコネクタ２０は高圧バッテリ４に接続されている。保護管３０としては、例えば、金属製や樹脂製のパイプ、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。保護管３０は、例えば、内部に収容する電線１０を飛翔物や液体から保護する。

電線１０は、芯線１１と、芯線１１の外周を被覆する芯線被覆材１２とを有している。芯線１１としては、例えば、複数の金属素線を撚り合せてなる撚り線を用いることができる。芯線１１の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金などの導電性に優れた金属を用いることができる。芯線被覆材１２は、例えば、芯線１１の外周面を全周に亘って密着状態で被覆している。芯線被覆材１２は、例えば、架橋ポリエチレンなどの絶縁材料によって構成されている。芯線被覆材１２は、例えば、芯線１１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。

図２に示すように、コネクタ２０は、端子金具２１と、コネクタハウジング２２とを有する。
端子金具２１は、各電線１０の末端部に接続されている。端子金具２１は、バレル部２１ａと、端子部２１ｂとを有する。バレル部２１ａは、電線１０の芯線１１にかしめ圧着されることで電線１０の芯線１１と電気的に接続される。

コネクタハウジング２２は、例えば略筒状に形成されている。コネクタハウジング２２は、樹脂部材によって構成されている。
また、本実施形態のワイヤハーネス１には、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと芯線被覆材１２との間に筒状部材４０と外側被覆材５０とシール部材６０とを有する。

筒状部材４０は、略円筒状をなし、芯線被覆材１２と外側被覆材５０との間において芯線被覆材１２及び外側被覆材５０とに対して周方向全体に亘って密着状態で保持されている。本例の筒状部材４０は、芯線被覆材１２の端部１２ａから離間した位置に設けられている。また、筒状部材４０は、芯線被覆材１２よりも弾性率が高い材質（材料）で構成される。その一例として、金属や樹脂などが挙げられる。また、筒状部材４０を芯線被覆材１２よりも弾性率が高い材質としては、芯線被覆材１２と同じ架橋ポリエチレンを採用してもよい。この場合、例えば筒状部材４０の架橋度（架橋密度）を芯線被覆材１２よりも高くすることで弾性率を高めて変形しにくくしている。

外側被覆材５０は、筒状部材４０を径方向外側から覆うように筒状をなすように構成される。外側被覆材５０は、例えば熱収縮チューブで構成される。外側被覆材５０は、例えば芯線被覆材１２と同じ材質で構成することができ、その一例として架橋ポリエチレンを採用することができる。また、筒状をなす外側被覆材５０は、その開口方向における長さが、筒状部材４０の同方向における長さよりも長くなっている。そのため、外側被覆材５０は、筒状部材４０の軸方向の端面を被覆するとともに、その両端側の内周面５０ａが芯線被覆材１２の外周面１２ｂと当接している。つまり、外側被覆材５０は、芯線被覆材１２の周方向全体に亘って密着している。ここで、前述したように外側被覆材５０と芯線被覆材１２とを例えば架橋ポリエチレンとして両部材５０，１２が同一材質で構成することで、相互に分子レベルで結合しやすく、強固に結合することができ、互いに密着しやすくなり、外側被覆材５０と芯線被覆材１２との間での水等の液体の浸入が抑えられている。なお、本例では、外側被覆材５０は芯線被覆材１２の端部１２ａから離間した位置に設けられている。つまり、外側被覆材５０は芯線被覆材１２の端部１２ａを覆わない構成となっている。

シール部材６０は、例えばゴム栓を用いることができる。シール部材６０は、コネクタハウジング２２の内周面２２ａと外側被覆材５０との間においてコネクタハウジング２２及び外側被覆材５０に対して周方向全体に亘って密着状態で保持されている。シール部材６０の端子金具２１とは逆側にはリテーナ７０が取り付けられている。

本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のワイヤハーネス１では、コネクタハウジング２２の内側に配置されるシール部材６０と芯線被覆材１２との間に、芯線被覆材１２よりも弾性率の高い筒状部材４０と、筒状部材４０を覆う外側被覆材５０とが設けられる。これによって、シール部材６０から筒状部材４０側（径方向内側）に圧力がかかった場合であっても、芯線被覆材１２よりも筒状部材４０の変形量が抑えられている。また、筒状部材４０は外側被覆材５０によって覆われることで筒状部材４０が直接シール部材６０と接触することが抑えられている。

本実施形態の効果を記載する。
（１）電線１０とシール部材６０との間には芯線被覆材１２よりも弾性率が高い筒状部材４０を設けることで、シール部材６０を芯線被覆材１２（電線１０）に直接取り付けて同じ圧力が発生するように構成した場合と比較して、シール部材６０による変形量が抑えられる。そのため、例えばコネクタ２０内で発生した熱によりシール部材６０の劣化が進行し、シール部材６０と筒状部材４０との間の面圧が低下した場合であっても、シール部材６０による筒状部材４０の変形量はシール部材６０を芯線被覆材１２に直接取り付けた場合と比較して小さいため、シール部材６０と筒状部材４０との間で隙間が生じることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。また、筒状部材４０を外側から覆う外側被覆材５０が設けられることで、筒状部材４０が直接シール部材６０と接触することが抑えられるため、筒状部材４０によってシール部材６０を傷つけることが抑えられる。これにより、シール性能が維持できる。

（２）外側被覆材５０を熱収縮チューブで構成することで収縮前の状態の外側被覆材５０によって筒状部材４０を覆い易くでき、電線１０に対する取り付けを容易にできる。
（３）外側被覆材５０と芯線被覆材１２とが同一材質で構成されるため、芯線被覆材１２と当接することで、芯線被覆材１２と外側被覆材５０との間での密着状態が期待でき、芯線被覆材１２と外側被覆材５０との間でのシールを図ることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、外側被覆材５０の両端側の内周面５０ａが芯線被覆材１２の外周面１２ｂと当接する構成としたが、これに限らない。例えば、外側被覆材５０のリテーナ７０側の端部の内周面が芯線被覆材１２の外周面１２ｂと当接する構成としてもよい。このような構成であっても、リテーナ７０側からの液体の浸入を抑えることができ、シール背を図ることができる。

・上記実施形態では、外側被覆材５０として熱収縮チューブを用いる構成としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、外側被覆材５０と芯線被覆材１２とを同一材質で構成したが、これに限らず、互いに異なる材質で構成してもよい。この場合、外側被覆材５０は、芯線被覆材１２と略同じ弾性率で構成してもよいし、芯線被覆材１２よりも弾性率が高く、外側被覆材５０よりも弾性率が低い部材で構成してもよい。

・上記実施形態では、外側被覆材５０は芯線被覆材１２の端部１２ａから離間した位置に設けてその端部１２ａを覆わない構成としたが、これに限らない。芯線被覆材１２の端部１２ａを外側被覆材５０の一部で覆うような構成を採用してもよい。

・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１…ワイヤハーネス
１０…電線
１１…芯線
１２…芯線被覆材
２０…コネクタ
４０…筒状部材
５０…外側被覆材
６０…シール部材

Claims (3)

1. 芯線及び該芯線を覆う芯線被覆材を有する電線と、該電線の端部に取り付けられたコネクタと、前記電線と前記コネクタとの間に介在されるシール部材と、を有するワイヤハーネスであって、
   前記電線と前記シール部材との間には、前記芯線被覆材よりも弾性率が高い筒状部材と、該筒状部材を外側から覆う外側被覆材とが設けられることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記外側被覆材は、熱収縮チューブで構成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記外側被覆材は、その一部が前記芯線被覆材と当接されるものであり、前記芯線被覆材と同一材質で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤハーネス。

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