(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車またはハイブリット自動車においてフロア下面に沿って配索される複数本の電線からなるワイヤハーネスの配索構造であって、
金属パイプの中に、前記ワイヤハーネスを構成する少なくとも１本の絶縁被覆された電線を挿通すると共に、前記他の１本の電線は、前記金属パイプ内に挿通せずに、該金属パイプを導電路として用いた分割電線とし、これら分割した電線の分割端末から露出させた芯線を前記金属パイプの長さ方向の両端側にそれぞれ電気接続し、該金属パイプの容積は、該金属パイプ内を挿通する前記電線が占める容積に相当させ、前記金属パイプを導電路とする１本の電線の占有スペース分を縮小していることを特徴とするワイヤハーネスの配索構造。
【請求項２】
前記金属パイプはアルミニウム系金属製である請求項１に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項３】
前記アルミニウム系の金属パイプと接続する前記電線の芯線はアルミニウム系金属で形成すると共に、該芯線にアルミニウム系金属からなる端子を接続し、該端子を介して前記金属パイプと接続し、同種金属間で電気接続している請求項２に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項４】
前記ワイヤハーネスの電線群は、前記自動車のリア側とフロント側にそれぞれ配置するバッテリとインバータ装置に接続され、６０Ｖ以上の直流電圧が印加される高圧電線であり、前記金属パイプを導電路とする回路はマイナス回路である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項５】
前記分割電線と前記金属パイプとの電気接続は、前記分割電線端末の芯線にボルト穴付き端子を接続する一方、前記金属パイプにスタットボルトを立設し、該スタットボルトにボルト穴付き端子を締結し、あるいは、
前記金属パイプにナットを埋め込んだボルト穴を設け、前記ボルト穴付き端子にボルトを通して前記ボルト穴に螺着している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項６】
前記金属パイプの両側部分を非被水位置の車両内部に配管し、該金属パイプと前記分割電線との接続位置は非被水位置としている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【請求項７】
前記ワイヤハーネスおよび金属パイプは所要箇所を所要方向に屈曲させて三次元形状としている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの配索構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤハーネスの配索構造に関し、詳しくは、電気自動車またはハイブリット自動車において、フロア下面に沿って配索される複数本の電線からなるワイヤハーネスの配索構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車またはハイブリット自動車においては、バッテリと、インバータ、車輪駆動用モータ等の機器間を接続する高圧電線からなるワイヤハーネスを、車両のフロアパネル下部の床下に配索し、該ワイヤハーネスを飛び石等の外部干渉材や止水し、さらにシールド機能を付与するために金属パイプに通して外装している。
【０００３】
前記シールド機能および外装保護機能を有する金属パイプとして、鉄、アルミニウム、ドウ、ステンレス等からなる金属パイプが用いられている（特開２００４−１７１９５２号参照）。その中でも、軽量化が図れるアルミニウム製の円筒形状の丸パイプが用いられている場合が多い。
該金属製の丸パイプでは、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、パイプ１の内部を挿通する電線のサイズによって、パイプ１の内径が決定され、例えば、２本の電線Ｗ１、Ｗ２とを挿通する場合、電線Ｗ１とＷ２の外径が７．５ｍｍである場合、パイプ１は内径１６ｍｍ以上とする必要がある。図７中において、Ｂはバッテリ、Ｉはインバータ装置である。
自動車のリア側に搭載したバッテリをフロント側に搭載したインバータとの間は、２本〜６本等の高圧電線で接続している場合が多く、これらの高圧電線をパイプ１内に挿通すると、大径の金属製のパイプを用いる必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように、床下に配線するワイヤハーネスの外装保護材およびシールド材となる金属パイプを用い、該金属パイプの外径が大きいと、該金属パイプの重量が増加し、ひいては車両重量を増加させ、燃費を悪化し、さらに、パイプのコストが高くなる問題もある。
また、前記金属パイプの外径が大となると、地面との距離を所要寸法以上とするために、車両のフロアの地上高さが高くなり、自動車の設計上の制約が生じる。
【０００６】
本発明は、前記した問題に鑑みてなされたもので、床下の配線するワイヤハーネスの外装保護材となる金属パイプの大径化を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、電気自動車またはハイブリット自動車においてフロア下面に沿って配索される複数本の電線からなるワイヤハーネスの配索構造であって、
金属パイプの中に、前記ワイヤハーネスを構成する少なくとも１本の絶縁被覆された電線を挿通すると共に、前記他の１本の電線は、前記金属パイプ内に挿通せずに、該金属パイプを導電路として用いた分割電線とし、これら分割した電線の分割端末から露出させた芯線を前記金属パイプの長さ方向の両端側にそれぞれ電気接続し、該金属パイプの容積は、該金属パイプ内を挿通する前記電線が占める容積に相当させ、前記金属パイプを導電路とする１本の電線の占有スペース分を縮小していることを特徴とするワイヤハーネスの配索構造を提供している。
【０００８】
前記のように、本発明では、外装保護材およびシールド材となる金属パイプ自体を１本の電線の導電路として利用することにより、該金属パイプ中に挿通する電線を１本減少して、パイプの小径化を図っている。
例えば、リア側に搭載するバッテリとフロント側に搭載するインバータ装置とを、マイナス回路用の１本の電線と、プラス回路用の１本の電線との２本の電線とで接続する場合、マイナス回路用の１本の電線の導電路として金属パイプを利用すると、該金属パイプ内にはプラス回路用の１本の電線を挿通すれば良いだけとなる。該１本の電線の外径が７．５ｍｍであると、パイプの内径は７．５ｍｍを通す内径があればよく、２本の電線を挿通させる場合と比較して、パイプ内径を約半減できる。使用される金属パイプの厚さは略一定とされているため、パイプ内径が半減すると、パイプ外径も半減し、パイプの小型化を図ることができる。
【０００９】
前記金属パイプはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウム系金属製とすることが好ましい。
金属パイプは電気導電率が高いものが好ましいが、金属パイプの全周が導電路となり、許容電流量を大きく取れるため、電気導電率よりも比重が小さく軽量効果が大きい金属が好ましく、よって、アルミニウム系金属でパイプを形成することが好ましい。
なお、アルミニウム系金属からなるパイプが好ましいが、銅、鉄、ステンレス等でもよい。
【００１０】
前記アルミニウム系金属パイプと接続する前記電線の芯線はアルミニウム系金属で形成すると共に、該芯線にアルミニウム系金属からなる端子を接続し、該端子を介してパイプと接続し、同種金属間で電気接続していることが好ましい。
【００１１】
本発明は、自動車のリア側とフロント側にそれぞれ配置するバッテリとインバータとに接続され、６０Ｖ以上の直流電圧が印加される高圧電線からなるワイヤハーネスに最も好適に用いられる。
また、前記パイプを導電路とする回路はマイナス回路とすることが好ましい。これは、該金属パイプが路面上等にある外部金属材と接触して通電が生じても、マイナス回路が地上に流れてアース接続されるだけであることに因る。
【００１２】
前記分割電線と前記金属パイプとの電気接続は、前記分割電線端末の芯線にボルト穴付き端子を接続する一方、前記金属パイプにスタットボルトを立設し、該金属スタットボルトにボルト穴付き端子を締結し、あるいは、
前記金属パイプにナットを埋め込んだボルト穴を設け、前記ボルト穴付き端子にボルトを通して前記ボルト穴に螺着することが好ましい。
前記のように分割電線端末の端子と金属パイプとを接続すると、簡単に電気接続することができる。なお、接続方法は前記限定されず、例えば、分割電線端末から芯線を露出させてパイプの外面に溶接接続してもよい。
【００１３】
前記金属パイプの両側部分を非被水位置の車両内部に配管し、該金属パイプと前記分割電線との接続位置は非被水位置としている。
さらに、前記金属パイプに接続したシールドケース内で接続していることが好ましい。
【００１４】
前記金属パイプは所要箇所を所要方向に屈曲させて三次元形状としていることが好ましい。
自動車のフロアパネルの下部の床下に高圧電線からなるワイヤハーネスを前記金属パイプを通して配索しているが、該フロアパネルの下面は必ずしも平面ではなく、各部で屈曲している。よって、該フロアパネルの下面に沿ってはワイヤハーネスを配索する場合には、ワイヤハーネスおよび金属パイプを各部で上下方向に屈曲させる必要がある。さらにワイヤハーネスも接続機器の配置位置によって左右方向に屈曲させる必要があり、直進状に配索されない。
よって、ワイヤハーネスおよびパイプは、左右方向および上下方向に屈曲した三次元形状としている。具体的には、パイプ内に電線を挿通した後に、ベンダー機で所要箇所を屈曲させて三次元形状とし、該三次元形状としたパイプの両端部に分割電線を接続することが好ましい。  
【発明の効果】
【００１５】
前記のように、本発明では、電線を挿通する外装保護材およびシールド材となる金属パイプを１本の電線の導電路として利用し、該１本分の電線を金属パイプ内部に挿通させていないため、金属パイプの小型を図ることができる。これにより、金属パイプの軽量化が図れ、車両重量の低減に寄与でき、燃費を高めることができる。さらに、金属パイプを小型化するとパイプコストも低減できると共に、車両の金属パイプ径による地上高さに制約を受けず、車両設計の自由度を高めることができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に第一実施形態を示す。
図１に示すように、本発明のワイヤハーネスは、ハイブリット自動車において、リア側に搭載したバッテリＢとフロント側に搭載したインバータ装置Ｉとを接続する電線Ｗ１、Ｗ２からなり、自動車のフロアパネルの下面に沿ってリア側からフロント側へと配索している。
【００１７】
前記電線Ｗ１、Ｗ２は直流電圧６０Ｖ以上が印加される太物の高圧電線からなる。
電線Ｗ１はプラス（＋）回路用の電線であり、電線Ｗ２はマイナス（−）回路用の電線である。前記＋回路用の電線Ｗ１は銅系合金からなる素線の撚線で芯線を形成している。
前記電線Ｗ１の芯線サイズＷａは１５（ｓｑ）ｍｍ２で、該芯線を被覆する絶縁被覆部Ｗｂを含めた外径７．５ｍｍである。
【００１８】
図２に示すように、前記（＋）側の電線Ｗ１はアルミニウム系金属で形成した円筒形状の金属パイプ１０の内部に挿通させており、該金属パイプ１０は前記１本の電線１を挿通できる内径としている。本実施形態では、内径８．６ｍｍ、厚さ１，２ｍｍ、外径１１ｍｍとし、断面積を４６ｍｍ２としている。
【００１９】
一方、前記（−）側の電線Ｗ２は金属パイプ１０内に挿通せず、該電線Ｗ２を分断して、分割電線１１と１２とし、これら分割電線１１と１２の各端末を金属パイプ１０の長さ方向の両端に接続している。これら分割電線１１、１２と接続する金属パイプ１０の長さ方向の両端はフロアパイプの貫通穴を止水用グロメット（図示せず）を介して非被水領域の車室内に配管し、接続箇所は非被水領域としている。
【００２０】
前記分割電線１１、１２と金属パイプ１０の両端との接続は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、分割電線１１、１２の端末で絶縁被覆部を１１ａ、１２ａを皮剥ぎしてアルミニウム系の芯線１１ｂ、１２ｂを露出させ、該露出させた芯線１１ｂ、１２ｂにボルト穴付き端子１３、１４を圧着している。
一方、金属パイプ１０には予め、ナット１５、１６を埋め込んだボルト穴１７、１８を設けており、前記ボルト穴付き端子１３、１４を前記ボルト穴１７、１８に連通させ、ボルト１９、２０をねじ込んで締結している。これにより、分割電線１１、１２は金属パイプ１０と導通され、分割電線１１、金属パイプ１０、分割電線１２を介してバッテリＢとインバータ装置Ｉとの（−）回路を設けることができる。
【００２１】
内部に電線Ｗ１を挿通すると共に電線Ｗ２と導通させた金属パイプ１０は、フロアパネルの下面に沿わせて配管しており、該フロアパネルの形状に応じて上下方向に屈曲しているため、金属パイプ１０は図１（Ａ）に示すよに上手方向で屈曲させ、バッテリＢとインバータＩの配置位置は直線方向の配置位置ではないため、金属パイプ１０は図１（Ｂ）に示すように左右方向に屈曲させ、言わば三次元形状に屈曲させている。
この三次元方向の屈曲は、電線Ｗ１を金属パイプ１０に挿通した状態でベンダー機（折り曲げ機）で所要箇所を折り曲げて形成し、その後、該金属パイプ１０の両端に分割電線１１、１２の端末を接続している。
【００２２】
前記のように、本発明の電線Ｗ１、Ｗ２とからなるワイヤハーネスは、電線Ｗ１のみ金属パイプ１０内に挿通し、電線Ｗ２は金属パイプ１０内を挿通させていないことにより、金属パイプ１０の小径化を図ることができ、２本の電線Ｗ１、Ｗ２を金属パイプ１０内に挿通した場合と比較して、断面積を約半減することができる。その結果、パイプ重量の低減およびパイプコストと低下でき、かつ、自動車の床下でのパイプの占有スペースを減少することができる。
【００２３】
図４に第二実施形態を示す。
第二実施形態では、分割電線１１、１２と金属パイプ１０との接続形態を相違させており、金属パイプ１０の外面にスタットボルト２０、２１を予め溶接して突設している。該スタットボルト２０、２１に分割電線１１、１２の端末に接続したボルト穴付き端子１３、１４を挿入することで、分割電線１１、１２と金属パイプ１０とを電気接続している。
なお、分割電線１１、１２の端末から露出した芯線１１ｂ、１２ｂをパイプ１０の外面に溶接して電気接続してもよい。
【００２４】
図５に第三実施形態を示す。
第三実施形態では、５本の電線Ｗ１〜Ｗ５をバッテリＢとインバータ装置Ｉとに接続しており、その内の１本の（−）回路用の電線Ｗ２を前記第一、第二実施形態と同様に分割電線１１、１２として金属パイプ１０の両端に電気接続している。残りの４本の電線Ｗ１、Ｗ３〜Ｗ５を金属パイプ１０内に挿通している。
この場合、金属パイプ１０の内径は前記４本の電線（外径７．５ｍｍ）を挿通できる内径としており、同サイズの５本の電線を挿通する場合の内径と比較して１１％減少することができる。
同様に、同サイズの３本の電線を配線する場合は７％減少でき、同サイズの６本の電線を配線する場合は１０％減少することができる。
【００２５】
本発明は前記実施形態に限定されず、金属パイプ１０は銅で形成してもよく、その場合には、分割電線１０、１１の芯線は銅系素線で形成している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一実施形態のパイプで外装したワイヤハーネスの配索経路を示し、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略平面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（Ｂ）は金属パイプの軸線方向の一部断面図である。
【図３】（Ａ）は端子を取り付けた分割電線を示す図面、（Ｂ）は分割電線端末の端子をパイプと接続している状態を示す断面図である。
【図４】第二実施形態の要部断面図である。
【図５】第三実施形態の要部断面図である。
【図６】従来例を示し、（Ａ）はパイプの軸線方向の断面図、（Ｂ）はパイプの軸直角方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  金属パイプ
１１、１２  分割電線
１３、１４  ボルト穴付き端子
１５、１６  ナット
１７、１８  ボルト穴
Ｗ１  ＋側の電線
Ｗ２  −側の電線
Ｂ    バッテリ
Ｉ    インバータ装置
【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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