説明

ワイヤハーネス及びワイヤハーネスの製造方法

【課題】電線を確実に所望の配策経路に沿って配策でき、且つ、耐強度も高く、しかも、搬送性に優れたワイヤハーネス及びワイヤハーネスの製造方法を提供する。
【解決手段】高圧電線10を内部に収容する可撓性チューブ12と、可撓性チューブ12の外面周に巻き付けられ、形態を柔軟な状態から硬化状態に変化できるテープ13とを備え、テープ13は、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる向きで巻き付けられた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤハーネス及びワイヤハーネスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
走行用モータを備えた車両では、バッテリよりワイヤハーネスを介して電力供給を受ける。この電力供給用のワイヤハーネスは、電線径寸法が太い高圧電線を複数本備えるため、曲げ剛性が通常のものより高い。又、電力供給用のワイヤハーネスは、高圧電線の外部からの保護を確実に行う必要がある。かかる従来のワイヤハーネスとして、特許文献1に開示されたものが提案されている。
【0003】
特許文献1のワイヤハーネスは、複数の高圧電線とこの各高圧電線を内部に収容する複数の金属保護パイプとを備えている。このワイヤハーネスによれば、金属保護パイプを折り曲げれば、曲げ剛性の高い高圧電線もこれに倣って折り曲げられるため、所望の配策経路に沿って配策できる。又、ワイヤーハーネスに作用する荷重を金属保護パイプが受けるため、耐強度(荷重に耐える強度)も高い。
【0004】
ところで、ワイヤハーネスは、ハーネス製造メーカの工場で製造され、自動車メーカの組み立て工場に搬送されて車両に組み付けされる。つまり、ワイヤハーネスの製造場所とハーネス車両配策場所が異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−224156号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記従来例のワイヤハーネスは、配策経路に沿う形態とされた金属保護パイプを有するので、搬送に適した形態に変形させることができない。そのため、搬送性が悪い。特に、配策経路が長いワイヤハーネスは、搬送性が非常に悪くなる。
【0007】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、電線を確実に所望の配策経路に沿って配策でき、且つ、耐強度も高く、しかも、搬送性に優れたワイヤハーネス及びワイヤハーネスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、電線を内部に収容するチューブと、前記チューブの外面周に巻き付けられ、形態を柔軟な状態から硬化状態に変化できるテープとを備え、前記テープは、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる向きで巻き付けられたことを特徴とするワイヤハーネスである。
【0009】
前記テープは、前記チューブに螺旋状に巻き付けても良い。前記テープは、チューブの軸方向に巻き位置をシフトさせずに同じ位置に巻き付けても良い。前記テープは、前記チューブに複数層に亘って巻き付けても良い。前記テープは、複数層が同じ巻き方であっても良い。前記テープは、複数層が異なる巻き方であっても良い。
【0010】
他の本発明は、電線を内部に収容するチューブに、形態を柔軟な状態から硬化状態に変化できるテープを巻き付け、テープは、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる巻き付け方で巻き付けるテープ巻き工程と、チューブに巻かれたテープに形態硬化処理を行い、所望の配策経路に沿う形態で前記テープを硬化させるテープ硬化工程とを備えたことを特徴とするワイヤハーネスの製造方法である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ワイヤハーネスの製造時には、チューブに巻き付けられたテープについて形態硬化処理を行わないで、ワイヤハーネスを搬送に適した形態として搬送し、車両組み付け時に形態硬化処理を行ってテープを配策経路に沿う形態で硬化させれば、このテープの硬化形態に倣ってチューブ及び電線を配策でき、又、ワイヤーハーネスのテープ巻き付け箇所に作用する荷重を形態硬化したテープが受ける。以上より、電線を確実に所望の配策経路に沿って配策でき、且つ、耐強度も高く、しかも、搬送性に優れている。
【0012】
その上、テープは、テープ強度の高い方向が耐強度を大きくしたい方向になる向きで巻き付けられているため、各箇所毎の想定荷重に適合した耐強度を効果的に得ることができる。従って、所望の耐強度を得るのに最小限のテープ使用量で足りる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態を示し、ワイヤハーネスが接続される搭載部品等の概略配置図である。
【図2】本発明の実施形態を示し、(a)はワイヤハーネスの車体配策状態の正面図、(b)はワイヤハーネスの断面図である。
【0014】
、(b)はテープの巻き付け箇所を配策経路に沿うよう折り曲げ、テープを硬化させた状態を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施形態を示し、(a)はテープの編み構造の模式図、(b)はテープの編み縦方向(テープ長手方向)に引っ張り力を作用させた時の変形状態を示す模式図、(c)はテープの編み横方向(テープ幅方向)に引っ張り力を作用させた時の変形状態を示す模式図である。
【図4】テープを螺旋状に巻き付けた場合に強度が強くなる方向を示す正面図である。
【図5】(a)はテープを包み巻きに巻き付けた場合に強度が強くなる方向を示す正面図、(b)はテープを包み巻きに巻き付けた場合の側面図である。
【図6】(a)は本発明の実施形態を示し、ワイヤハーネスの固定部の周辺におけるテープ巻き付け構造を示す正面図、(b)はワイヤハーネスの固定部の周辺におけるテープ巻き付け構造の変形例を示す正面図である。
【図7】本発明の実施形態を示し、ワイヤハーネスの折曲部におけるテープ巻き付け構造を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施形態を示し、テープを螺旋状に二層巻き付けた状態を示す正面図である。
【図9】本発明の実施形態を示し、テープを螺旋状に互いに異なる向きで各一層ずつ巻き付けた状態を示す正面図である。
【図10】本発明の実施形態を示し、テープを包み巻きと螺旋巻きで各一層ずつ巻き付けた状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
(実施形態)
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1において、車両1は、車体前部にエンジン2とモータユニット3とインバータユニット4を、車体後部にジャンクションブロック6付きのバッテリ5をそれぞれ備えている。モータユニット3とインバータユニット4との間、及び、インバータユニット4とバッテリ5のジャンクションブロック6との間は、ワイヤハーネスWH1,WH2でそれぞれ電気的に接続されている。モータユニット3は、バッテリ5から2本のワイヤハーネスWH1,WH2を介して電力供給を受けている。ワイヤハーネスWH2は、ワイヤハーネスWH1に較べて配策距離が非常に長く、且つ、配策経路として車体床下を通っている。従って、ワイヤハーネスWH2は、屈曲された配策経路に沿って配策され、且つ、複数箇所で車体に固定される。以下、説明する。
【0017】
図2(a)、(b)に示すように、ワイヤハーネスWH2は、3本の高圧電線10と、これら高圧電線10を被う電磁シールド部材11と、電磁シールド部材11に被われた3本の高圧電線10を内部に収容するチューブである可撓性チューブ12と、可撓性チューブ12の外周面に設けられた複数箇所の形態保持部15A,15Bと、3本の高圧電線10の両端に接続された一対のコネクタ14とを備えている。
【0018】
可撓性チューブ12は、合成樹脂製である。可撓性チューブ12は、扁平楕円形状である。これにより、車体床下に配策する際に極力低背化となっている。可撓性チューブ12は、外周面が軸方向に沿って交互に凹凸を繰り返す蛇腹形状である。これにより、剛性を低下させることなく撓み変形容易に形成されている。
【0019】
形態保持部15A,15Bは、ワイヤハーネスWH2の耐強度を上げたい箇所であり、可撓性チューブ12の外周にテープ13を巻き付けることによって構成されている。
【0020】
先ず、使用されるテープ13の構成を説明する。テープ13は、図3(a)に示すように、ガラス繊維、樹脂繊維、炭素繊維を基材とした編み構造(ニット)に、水、光、熱等で硬化する樹脂を含浸させたキャスティングテープである。テープ13は、図3(b)に示すように、編みの縦方向(テープ長手方向)の引っ張り荷重に対する変形量が小さく、この方向の強度が高い。テープは、図3(c)に示すように、編みの横方向(テープ幅方向)の引っ張り荷重に対する変形量が大きく、この方向の強度が小さい。
【0021】
テープ13は、樹脂の硬化前では、編み構造(ニット)構造によって弾性変形可能であり、柔軟な状態を保持する。テープ13は、水、光、熱等を供給する形態硬化処理を行うと、硬化樹脂が硬化して編み構造(ニット)構造が弾性変形できない状態となり、当該形態を保持して硬化する。そして、テープ13は、硬化後でも上記した硬化前の強度関係を維持し、強度において方向性を持つ。従って、テープ13は、図4に示すように、可撓性チューブ12に螺旋状に巻き付けた場合には、巻き付け方向に沿う方向が強度の高い方向となる。又、テープ13は、図5(a)、(b)に示すように、可撓性チューブ12にテープ幅方向で包むように、つまり、軸方向に巻き位置をシフトさせずに同じ位置に巻き付けた場合には、可撓性チューブ12の軸方向に沿う方向が強度の高い方向Sとなる。
【0022】
次に、各形態保持部15A,15Bのテープ巻き付け方を説明する。テープ13は、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる向きで巻き付けられている。
【0023】
具体的には、図6(a)に示すように、形態保持部15Aは、ワイヤハーネスWH2の固定部20の一方側の周辺箇所である。この箇所の形態保持部15Aには、固定部20のボルト21を支点とする荷重(モーメントM)が作用することが想定される。そのため、テープ13は、この想定される荷重の方向にテープ強度の強い方向Sがなる向きで、つまり、螺旋状に巻き付けられている。
【0024】
図6(b)に示すように、形態保持部15Aは、ワイヤハーネスWH2の固定部20の両側の周辺箇所とする場合もある。この箇所の形態保持部15Aには、固定部20のボルト21を支点として左右で互いに異なる方向の荷重(モーメントM)が作用することが想定される。そのため、テープ13は、この想定される各荷重の方向にテープ強度の強い方向がなる巻き付け方で、つまり、左右で逆向きに螺旋状に巻き付ける。これにより、この両側の箇所のワイヤハーネスWH2の耐強度を強くすることができる。
【0025】
図7に示すように、形態保持部15Bは、車体配策状態におけるワイヤハーネスWH2の折曲箇所である。この箇所の形態保持部15Bには、高圧電線10及び可撓性チューブ12の撓み復帰変形力が想定される。この撓み復帰変形力によって、折曲箇所の内周アール部aには引っ張り応力が、折曲箇所の外周アール部bには圧縮応力が作用する。従って、テープ13は、この想定される荷重(この場合には上記引っ張り応力、圧縮応力)の方向にテープ強度の強い方向がなる巻き付け方で、つまり、テープ横方向側で包むように巻き付けられている。
【0026】
ワイヤハーネスWH2の折曲箇所にあって、高圧電線10及び可撓性チューブ12の撓み復帰変形力が強力な場合には、下記するテープ13の二層巻き等を行うことが好ましい。
【0027】
次に、ワイヤハーネスWH2の製造から車体組み付けまでの作業を形態保持部15A,15Bの関係作業を中心に簡単に説明する。ワイヤハーネスWH2の製造場所と車体への組み付け場所は、異なるものとする。ワイヤハーネスWH2の製造場所では、高圧電線10を内部に収容する可撓性チューブ12の複数箇所にテープ13を巻き付ける。ここで、テープ13は、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる巻き付け方で巻き付ける(テープ巻き工程)。
【0028】
ワイヤハーネスWH2は、製造場所ではテープ13に水供給などの形態硬化処理を行わない。ワイヤハーネスWH2は、剛性箇所がなく自由に形態を変えることができるため、ワイヤハーネスWH2を搬送に適した形態としてワイヤハーネスWH2の車体組み付け場所に搬送する。
【0029】
車体組み付け場所では、可撓性チューブ12に巻かれた各テープ13に水供給などの形態硬化処理を行い、可撓性チューブ12のテープ13が巻かれた箇所を所望の配策経路に沿う形態とし(図2(a)参照)、この形態でテープ13を硬化させる(テープ硬化工程)。これにより、ワイヤハーネスWH2に形態保持部15A,15Bが作成される。テープ13の形態硬化処理の作業と配策経路に沿う形態とする作業は、テープ13の硬化時間を配慮して行う。ワイヤハーネスWH2のテープ13が巻き付けられた各箇所は、硬化されたテープ形態によって形態保持される。
【0030】
以上説明したように、テープ13は、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる巻き付け方で巻き付けられている。従って、ワイヤハーネスWH2の製造時には、可撓性チューブ12に巻き付けられたテープ13について形態硬化処理を行わないで、ワイヤハーネスWH2を搬送に適した形態として搬送し、車両組み付け時に形態硬化処理を行ってテープ13を配策経路に沿う形態で硬化させれば、このテープ13の硬化形態に倣って可撓性チューブ12及び電線10を配策でき、又、ワイヤーハーネスWH2のテープ巻き付け箇所に作用する荷重を形態硬化したテープ13が受ける。以上より、高圧電線10を確実に所望の配策経路に沿って配策でき、且つ、耐強度も高く、しかも、搬送性に優れている。
【0031】
その上、テープ13は、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる巻き付け方で巻き付けられているため、部位毎の想定荷重に適合した耐強度を効果的に得ることができる。従って、所望の耐強度を得るのに最小限のテープ使用量で足りる。
【0032】
つまり、ワイヤハーネスWH2は、車両振動、固定位置、固定の向き等により、必要とされる強度方向が決まる。従って、ワイヤハーネスWH2の各箇所の想定荷重に適合した巻き付け方を行うことによって各荷重に対する耐強度を上げることができる。
【0033】
また、従来のワイヤハーネスは、金属保護パイプを有するので、ワイヤハーネスの配策経路の変更には、金属保護パイプ自体の変更や、折り曲げ加工のやり直し等を行う必要があるため、簡単には対応できない。しかし、本発明では、硬化前のテープ13は、所望の形態に自由に形態変化させることができるため、ワイヤハーネスWH2の配策経路の変更に簡単に対応できる。
【0034】
(テープの巻き付け方の二層巻きパターン)
テープ13は、一層ではなく二層巻きで巻き付けても良く、例えば次のような二層巻きパターンが考えられる。
【0035】
図8に示すように、テープ13を可撓性チューブ12に螺旋状に同じ向きで二層に巻き付ける。この場合には、巻き付け方向に沿う方向が強度の高い方向S1,S2になるため、その耐強度が一層の場合の二倍になる。荷重の作用する方向が一方向で、耐強度をより増加したい箇所に有効である。
【0036】
図9に示すように、テープ13を可撓性チューブ12に螺旋状に互いに異なる向きで各一層ずつ巻き付ける。この場合には、各巻き付け方向に沿う方向が強度の高い方向S1,S2となる。強度の高い方向S1,S2が多少異なることから、荷重の作用する方向が不定の場合(あらゆる方向から荷重が作用する場合)に有効である。
【0037】
図10に示すように、テープ13を可撓性チューブにテープ幅方向で包み込むように一層目を巻き付け、その上から螺旋状に二層目を巻き付ける。この場合には、可撓性チューブ12の軸方向に沿う方向と螺旋巻き付け方向に沿う方向が強度の高い方向となる。強度の高い方向が90度異なることから、荷重の作用する方向が不定の場合(あらゆる方向から荷重が作用する場合)により有効である。
【0038】
テープ13は、三層以上で巻き付けても良いことはもちろんである。
【0039】
(その他)
前記実施形態では、形態保持部15A,15Bは、ワイヤハーネスWH2の車両配策状態での折曲箇所と、固定部20の周辺箇所に設けられているが、これに限定されるものではない。これら以外の箇所で耐強度を上げたい箇所があればその箇所を形態保持部とする。
【0040】
前記実施形態では、テープ13は、編み縦方向が強度の強い方向で、編み横方向が強度の弱い方向であるが、編み方向と強度の強弱方向はこれに限定されない。
【0041】
前記実施形態では、ワイヤハーネスWH2は、高圧電線10を使用しているが、高圧電線10以外の電線にも適用可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【0042】
10 高圧電線(電線)
12 可撓性チューブ(チューブ)
13 テープ
WH1,WH2 ワイヤハーネス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電線を内部に収容するチューブと、前記チューブの外面周に巻き付けられ、形態を柔軟な状態から硬化状態に変化できるテープとを備え、
前記テープは、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる向きで巻き付けられたことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項2】
請求項1記載のワイヤハーネスであって、
前記テープは、前記チューブに螺旋状に巻き付けられたことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項3】
請求項1記載のワイヤハーネスであって、
前記テープは、チューブの軸方向に巻き位置をシフトさせずに同じ位置に巻き付けられたことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のワイヤハーネスであって、
前記テープは、前記チューブに複数層に亘って巻き付けられたことを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項5】
請求項4記載のワイヤハーネスであって、
前記テープは、複数層が同じ巻き方であることを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項6】
請求項1記載のワイヤハーネスであって、
前記テープは、複数層が異なる巻き方であることを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項7】
電線を内部に収容するチューブに、形態を柔軟な状態から硬化状態に変化できるテープを巻き付け、テープは、テープ強度の高い方向が硬化した形態で耐強度を大きくしたい方向になる巻き付け方で巻き付けるテープ巻き工程と、
チューブに巻かれたテープに形態硬化処理を行い、所望の配策経路に沿う形態で前記テープを硬化させるテープ硬化工程とを備えたことを特徴とするワイヤハーネスの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−174468(P2012−174468A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−34903(P2011−34903)
【出願日】平成23年2月21日(2011.2.21)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】