CN101627511A - 屏蔽外壳 - Google Patents

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CN101627511A CN200880006786A CN200880006786A CN101627511A CN 101627511 A CN101627511 A CN 101627511A CN 200880006786 A CN200880006786 A CN 200880006786A CN 200880006786 A CN200880006786 A CN 200880006786A CN 101627511 A CN101627511 A CN 101627511A
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Abstract

屏蔽外壳(40)由管状外壳本体(41)和安装在该外壳本体(41)中的金属导体(46)构成，该管状外壳本体(41)由导电树脂制成。在基端部中，该导体(46)能通过暴露在外壳本体(41)的表面上而与屏蔽构件(22)相连，而在先端部中，该导体(46)能通过暴露在外壳本体(41)的表面上而与屏蔽箱(11)相连。屏蔽构件(22)和屏蔽箱(11)经由低电阻的金属导体(46)相连，从而在屏蔽外壳(40)中实现低频区域中的出色屏蔽性能。

Description

屏蔽外壳
技术领域
本发明涉及一种屏蔽外壳。
背景技术
专利文献1已公开了一种构造，其中由编织线组成的管状屏蔽构件的末端与设备的屏蔽箱经由可导电的管状屏蔽外壳相连。作为这种屏蔽外壳，已使用了由铝模铸件制成的屏蔽外壳，然而，针对重量的增加，已考虑将由导电树脂制成的屏蔽外壳作为一种替代装置，该导电树脂通过将碳纤维混入到诸如PBT的树脂中而获得。
[专利文献1]：日本未审专利公布No.H10-241792
发明内容
本发明解决的问题
然而，由于其体积电阻率大，对于导电树脂而言，已有的问题是在低频区域中表现出低的屏蔽性能，因此期望一种对策。本发明基于上述情形而完成，并且其目的是提高低频区域中的屏蔽性能。
解决问题的手段
作为实现上述目的的手段，根据本发明的屏蔽外壳包括：外壳本体，该外壳本体由导电树脂制成并具有能够包围导电路径的管状形状，在该外壳本体中，沿轴向方向的两端中的第一端刚性固定到包围该导电路径的柔性的管状屏蔽构件的末端，而两端中的第二端附接到设备的屏蔽箱；以及金属导体，该金属导体设置在所述外壳本体中，该金属导体在外壳本体的第一端中暴露在外壳本体的表面上以便与屏蔽构件相连，而在外壳本体的第二端中暴露在外壳本体的表面上以便与屏蔽箱相连。
本发明的效果
屏蔽构件和屏蔽箱经由低电阻的金属导体相连，从而在屏蔽外壳中实现低频区域中的出色屏蔽性能。
附图说明
图1是示出实施例1中与屏蔽构件和屏蔽箱相连的屏蔽外壳的状态的剖面图；
图2是图1的局部放大视图；
图3是后视图；
图4是屏蔽外壳的正视图；
图5是示出实施例1的屏蔽性能的曲线；
图6是示出传统示例的屏蔽性能的曲线；
图7是示出根据实施例2的屏蔽外壳的剖面图；
图8是屏蔽外壳的正视图；
图9是根据实施例3的屏蔽外壳的正视图；
图10是示出一屏蔽装置的屏蔽性能的曲线，该屏蔽装置具有与其相附接的铜带；
图11是示出一车辆的模式图，该车辆安装有包括屏蔽外壳的束线。
附图标记
10…设备(逆变器装置)  11…屏蔽箱  21…电线(导电路径)22…屏蔽构件  24…端子(导电路径)  40…屏蔽外壳  41…外壳本体46…导体
具体实施方式
在下文中，现在参照图1到图6，对使本发明具体化的实施例1进行描述。本实施例是应用于束线20的连接部的实施例，该束线20的连接部连接在例如混合动力车辆中的逆变器装置10(相当于设备)与电动机(未示出)之间。
逆变器装置10将未示出的逆变器本体容纳在金属屏蔽箱11中，而在该屏蔽箱11中，水平长椭圆形的安装孔12形成为贯穿该屏蔽箱11。此外，与逆变器本体相连的设备侧连接器(未示出)布置在屏蔽箱11内的安装孔12附近的位置中。
如图1中所示，逆变器装置10将未示出的逆变器本体容纳在金属屏蔽箱11中，而在该屏蔽箱11中，具有水平长椭圆形形状的安装孔12形成为贯穿该屏蔽箱11。此外，与逆变器本体相连的设备侧连接器(未示出)布置在屏蔽箱11内的安装孔12附近的位置中。
束线20通过包括具有公知结构的三根电线21(相当于导电路径)、管状屏蔽构件22以及三极型的线束侧连接器23构成，该公知结构通过绕芯线21a涂覆绝缘涂层21b形成，该管状屏蔽构件22由沿三根电线21的整个长度共同覆盖的编织线组成，该线束侧连接器23与三根电线21组的先端侧(与逆变器装置10相连的一侧)相连。
线束侧连接器23通过包括刚性固定到每根电线21的先端的端子24(相当于导电路径)、由合成树脂制成并容纳三个端子24的连接器壳体25以及包围该连接器壳体25的屏蔽外壳40构成。
连接器壳体25一体地形成本体部26和从该本体部26向前突出的接近水平长椭圆形的护罩部28，接近圆柱形的三个端子容纳构件27在该本体部26中布置和联结成左右对准，其轴线指向前后方向。端子24从后侧插入到每个端子容纳构件27中，而连接到端子24的后端部的电线21向外引出到本体部26的后方。每根电线21的外周与端子容纳构件27的内周后端部之间的间隙用管状橡胶塞29不透液体地密封。此外，延伸到本体部26外部的这三根电线21中的引出部共同被屏蔽构件22包围，如上所述，该屏蔽构件22由编织线组成。端子24的前端上的舌片24a从本体部26的前端面(护罩部28的后端面)向前突出，并且所突出的三个舌片24a共同被护罩部28包围。在护罩部28的外周上，附接有密封环30，用于密封屏蔽箱11的安装孔12与连接器壳体25的外周之间的间隙。
屏蔽外壳40由接近圆柱形的外壳本体41和附接到该外壳本体41的导体46组成，该外壳本体41由导电树脂制成。
外壳本体41由通过将电绝缘PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)树脂与碳纤维混合而获得的材料制成，并且碳纤维的混合率为大约50％。另外，可相应地改变该碳纤维的混合率。外壳本体41通过一体地形成管状部42和凸缘43而构成，该管状部42具有水平长椭圆形形状，用于允许连接器壳体25的本体部26装配于其中，该凸缘43从管状部42的先端(相当于第二端部)的边缘的整个外周上突出。填隙槽44沿位于管状部42的外周的后端侧中的基端部(相当于第一端部)的整个外周形成。此外，在该凸缘43中，多个螺栓孔45形成为沿前后方向贯穿凸缘43。
如图2中所示，导体46由金属(例如，铜或铜合金)制成，并总体上沿前后方向细长地延伸。具体地，导体46由沿前后方向细长的杆状构件47、从该杆状构件47的先端(前端部)以接近直角延伸的前连接构件48以及作为杆状构件47的基端部(后端部)的外表面侧的局部厚部件的后连接构件49构成。当对外壳本体41进行金属成型时，根据本实施例的导体46通过以埋入外壳本体41中的方式嵌件成型而成一体。所埋入的导体46布置在外壳本体41的左右两个半圆弧部中的一个半圆弧部中。杆状构件47的内表面以及前端面和后端面分别暴露在该半圆弧部的内周表面以及前端面和后端面上，而杆状构件47的外表面被外壳本体41覆盖。此外，如图4中所示，前连接构件48的前表面暴露于凸缘43的前表面，换言之，暴露于与屏蔽箱11的外壁面相对的表面，并且此暴露表面是与屏蔽箱11接触的表面。前连接构件48的后表面被凸缘43覆盖。如图3中所示，后连接构件49的外表面暴露于半圆弧部(外壳本体41)的外周表面，并且此暴露表面是与屏蔽构件22接触的表面。后连接构件49布置在填隙槽44的后侧(基端侧)。
屏蔽构件22的前端与管状部42的上述后端部(基端部)可导电地相连。连接方法是将屏蔽构件22外部装配到包括管状部42的外周中的填隙槽44和后连接构件49的整个区域，并进一步装配到管状部42的外周表面以外部安装椭圆形的加固环50，使得加固环50由于被填隙而直径缩小地变形。此填隙使得屏蔽构件22能刚性地保持和固定在加固环50与管状部42之间，并与后连接构件49的外表面可导电地直接相连。
由于三根电线21预先插入到屏蔽外壳40的管状部42中，所以在将屏蔽构件22与屏蔽外壳40相连之后，连接器壳体25中的本体部26从前方装配到管状部42。然后，在屏蔽外壳40和连接器壳体25的装配状态下，连接器的护罩部28外部装配到逆变器装置20的安装孔12中。在装配到安装孔12中的状态下，附接到护罩部28的外周的密封环30不透液体地密封护罩部28的外周与安装孔12的内周之间的间隙。此后，将螺栓孔45中的螺栓(未示出)旋拧并紧固到屏蔽箱11的阴螺纹孔(未示出)中来完成与屏蔽箱11的此安装工作。在安装完成的状态下，前连接构件48与屏蔽箱11的外壁面可导电地直接接触。这使屏蔽构件22的前端和屏蔽箱11能通过导体46可导电地连接。此外，外壳本体41的先端与屏蔽箱11电连接。
因此，通过屏蔽构件22、屏蔽外壳40和屏蔽箱11屏蔽了从电线21的末端部到端子24的导电路径。用于屏蔽高频区域的屏蔽装置不影响屏蔽效果，即使它具有大电阻(体积电阻率)，然而，要求该屏蔽装置包围整个导电路径。在此方面，根据本实施例，由导电树脂制成的外壳本体41包围整个端子24，因而在高频区域中展现高的屏蔽效果。另一方面，用于屏蔽低频区域的屏蔽装置不要求必须包围整个导电路径，然而，要求该屏蔽装置具有小电阻(体积电阻率)。在此方面，根据本实施例，使用了金属导体46，因而在低频区域中展现高的屏蔽效果。
图5和图6以曲线示出了当使用导体46时检验低频区域中的屏蔽效果的试验结果。图6示出了屏蔽装置的屏蔽性能随频率的变化，该屏蔽装置由具有混入50％碳纤维的PBT树脂的管状导电树脂组成，并且未设有与本实施例中的导体46相当的装置。在该曲线中，随着纵轴的数值增大，屏蔽性能变得更高。根据此屏蔽装置，在低于10MHz的频率区域中，能看到随着频率降低，屏蔽效果下降。
另一方面，图5示出了屏蔽装置的屏蔽性能随频率的变化，该屏蔽装置由具有混入50％碳纤维的PBT树脂的管状导电树脂组成，其中铜带附接到该屏蔽装置。该铜带的一端与屏蔽构件22直接相连，而另一端与屏蔽箱11直接相连。根据图5中的曲线，能看到附接有此铜带的屏蔽装置即使在低于10MHz的频率区域中也展现高的屏蔽性能。
如所提及的，根据本实施例的屏蔽外壳40通过为由导电树脂制成的管状外壳本体41提供低电阻的金属导体而构成，其中屏蔽构件22和屏蔽箱11通过此导体46相连，从而在低频区域中展现出色的屏蔽性能。
此外，导体46从屏蔽外壳40的基端部朝着屏蔽外壳40的先端细长地延伸，从而与管状导体46相比，能预期降低重量和成本。另外，即使没有圆柱形地包围布置在屏蔽外壳40内的导电路径(端子24)，当电阻低时，也可充分地展现低频区域中的屏蔽性能，因此，即使导体46具有细长形状，它也不影响低频区域中的屏蔽性能。
此外，导体46与屏蔽构件22的连接端构成为暴露在外壳本体41的外周表面上，因此屏蔽构件22能通过盖住外壳本体41的基端部而与导体46相连。与在外壳本体41的内周侧中的屏蔽构件22连接相比，以这种方式置于外壳本体41的外周上的屏蔽构件22简化了与屏蔽构件22的连接工作。
<实施例2>
如图7和图8中所示，根据本实施例，一对导体46布置在外壳本体41的左右两个半圆弧部中。该对导体46布置在关于外壳本体41的管状部42的轴线对称的位置。换言之，该对导体46沿图7中的竖直方向对称布置在外壳本体41中，同时沿图8中的左右方向对称布置。
除上述构造之外的其他构造几乎与实施例1相同，因而，将相同的附图标记分配给相同的元件，用以省去重复描述。
根据本实施例，一对导体46布置为使得能进一步提高低频区域中的屏蔽性能。
<实施例3>
如图9中所示，根据本实施例，三个导体46布置在外壳本体41的左右两个半圆弧部中稍微更靠近底部的位置以及外壳本体41的上部中的位置。三个导体46沿图9中的左右方向对称布置。
除上述构造之外的其他构造几乎与实施例1相同，因而，将相同的附图标记分配给相同的元件，用以省去重复描述。
根据本实施例，三个导体46布置为使得能进一步提高低频区域中的屏蔽性能。
<屏蔽性能的比较>
图10示出了屏蔽装置的屏蔽性能相对于频率的变化，该屏蔽装置通过将一到三个铜带附接到具有混入30％碳纤维的PBT树脂的管状导电树脂而构成。在图10中，用直线示出一个铜带附接到导电树脂的情形，用虚线示出附接两个铜线的情形，而用点划线示出附接三个铜带的情形。
如图10中的曲线所示，在低于10MHz的频率区域中，随着所附接铜带数量的增加，屏蔽装置的屏蔽性能愈加提高。
此外，同样，在10MHz到100MHz的区域中，能看到随着所附接铜带数量的增加，屏蔽装置的屏蔽性能愈加提高。
<其它实施例>
对于上文参照附图描述的本发明的实施例，应当理解，本发明不限于那些确切的实施例，例如下文的实施例也能在本发明的范围内。
(1)导体不限于杆形，而是可以为圆柱形。在此情况下，覆盖外壳本体的外周表面、覆盖外壳本体的内周表面以及将导体除其沿轴向方向的两端部以外埋入到外壳本体的内侧中的形状是可能的。
(2)用于将导体安装到外壳本体的方法不限于嵌件成型，而是可将分开制造的导体和外壳本体进行装配。对于任何构造和形状的导体都能采用此装配方法。
(3)导体不限于没有柔性的导体，而是可以是这样的导体：柔性金属(例如铜)带或片附接到外壳本体的表面。
(4)可在一个外壳本体中设置四个以上的多个导体。
(5)在上述实施例中，对将其中安装有端子的壳体装配在屏蔽外壳内的情形进行了描述，然而，本发明也适用于这样的情形：即在不将该壳体容纳在屏蔽外壳内的情况下，将贯穿屏蔽外壳的电线的末端部连接到屏蔽箱中的端子线夹。
(6)图11示出了根据本发明的安装在混合动力车辆(相当于车辆)60中的屏蔽外壳40的构造。该混合动力车辆60安装有电池62、逆变器装置10、电动机61和引擎63，这些部件均与束线20相连。屏蔽外壳40可应用于连接逆变器装置10和电动机61的束线20的连接部。通过逆变器装置10将来自电池62的直流电转换成三相交流电，然后应用于电动机61。因此，如果需要，则可将屏蔽外壳40应用于束线20的连接部。
(7)导体不限于铜或铜合金，而是可根据需要由任意金属制成，例如不锈钢、铝或铝合金。
(8)多个导体可不必对称地定位，而是可根据需要布置在任意位置。
(9)屏蔽外壳可应用于安装在电动车辆中的束线。

Claims (6)

1.一种屏蔽外壳，包括：
外壳本体，所述外壳本体由导电树脂制成并具有能够包围导电路径的管子形状，在所述外壳本体中，沿轴向方向的两端中的第一端固定到包围所述导电路径的柔性的管状屏蔽构件的末端，而所述两端中的第二端安装到设备的屏蔽箱；以及
金属导体，所述金属导体设置在所述外壳本体中，所述金属导体在所述外壳本体的所述第一端处暴露在所述外壳本体的表面上以便与所述屏蔽构件相连，而在所述外壳本体的所述第二端处暴露在所述外壳本体的表面上以便与所述屏蔽箱相连。
2.根据权利要求1所述的屏蔽外壳，其中所述导电路径用于供给车辆的动力用电力。
3.根据权利要求2所述的屏蔽外壳，其中所述导电路径连接在所述车辆中的逆变器装置和电动机之间。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述导体从所述第一端向所述第二端细长地延伸。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述导体的与所述屏蔽构件连接的连接部暴露在所述外壳本体的外周表面上。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述外壳本体设有多个导体。
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