JP2004214062A - シールド機能を備えた導電路及びシールド部材 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド部材を構成する金属細線の隙間が拡大したままになるのを防止する。
【解決手段】シールド部材３５には、弾性を有する材料からなり、且つ編組線３６に対し金属細線３６ａ同士を連結する形態で一体化された弾性連結材３７（弾性連結手段）を設けた。電線２０の挿通作業や異物の干渉等のために編組線３６に外力が付与されて金属細線３６ａ間の隙間３６ｂが一時的に拡大しても、その外力が除去されると弾性連結材３７により金属細線３６ａの隙間３６ｂが狭まった状態に戻るので、金属細線３６ａの隙間３６ｂが拡大したままになることが防止される。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド機能を備えた導電路及びその導電路を構成するシールド部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気自動車においてインバータ装置やモータなどの機器間を接続する場合、シールド機能を備えた導電路が用いられる。この種の導電路としては、シールド電線の導体の端部に電線側端子を固着し、その電線側端子を、機器のシールドケース内に設けた機器側端子に接続するとともに、シールド電線のシールド層を導電性の接続部材を介してシールドケースに接続するようにしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、このような導電路では、電線側端子をシールドケース内に差し込む作業と接続部材をシールドケースに接続する作業を、夫々、端子の極数（即ち、シールド電線の本数）と同じ回数繰り返さなければならないため、手間がかかるという問題がある。
そこで、シールド層を有しない電線を用いてこれらの電線を編組線からなる可撓性を有する筒状のシールド部材で一括して覆い、各電線に、夫々、電線側端子を固着する構造のものが考えられる。この一括シールドタイプの導電路によれば、シールド機能部（シールド部材）をシールドケースに接続する作業が、電線の本数に拘わらず１回だけで済むため、作業性が向上する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２６０９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記シールド部材は、複数本の金属細線を編み込んで柔軟に変形し得るようにすることにより、電線をシールド部材に挿通させる作業がし易くなったり、電線が曲げて配索されてもその配索経路に追従できるといった利点がある。しかしその反面、異物がシールド部材に当たったりすると、金属細線の隙間が容易に拡大し、隙間が拡大することによってシールド機能の低下を招くという欠点も有している。
【０００６】
そのため、従来では、シールド部材への異物干渉防止のために、シールド部材をコルゲートチューブ等で覆うという外装手段が設けられている。しかしながら、金属細線の隙間が拡大した状態でコルゲートチューブに収容された場合には、異物の干渉は回避できても、シールド機能が損なわれたままになってしまう。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、シールド部材を構成する金属細線の隙間が拡大したままになるのを防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数本の電線と、複数本の金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状の編組線を有するシールド部材とを備えてなり、前記複数本の電線を前記シールド部材により一括して包囲するようにしたものであって、前記シールド部材には、弾性を有する材料からなり、且つ前記編組線に対し前記金属細線同士を連結する形態で一体化された弾性連結手段が設けられている構成とした。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記弾性連結手段が、導電性を有する材料からなるとともに、前記金属細線の隙間を塞ぐように設けられている構成とした。
請求項３の発明は、複数本の金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状の編組線を有し、複数本の電線を一括して包囲するシールド部材であって、弾性を有する材料からなり、前記編組線に対し前記金属細線同士を連結する形態で一体化された弾性連結手段を備えている構成とした。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記弾性連結手段が、導電性を有する材料からなるとともに、前記金属細線の隙間を塞ぐように設けられている構成とした。
尚、請求項２及び請求項４において弾性連結手段が金属細線の隙間を塞ぐ形態としては、弾性連結手段を金属細線の隙間に入り込ませて編組線に含浸させる形態や、弾性連結手段を編組線に含浸させずに編組線の表面に沿って層状に密着する形態とすることができる。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
［請求項１及び請求項３の発明］
電線の挿通作業や異物の干渉等のために編組線に外力が付与されて金属細線間の隙間が一時的に拡大しても、その外力が除去されると弾性連結手段により金属細線の隙間が狭まった状態に戻るので、金属細線の隙間が拡大したままになることが防止される。
【００１１】
［請求項２及び請求項４の発明］
弾性連結手段が導電性を有するとともに金属細線の隙間を塞ぐように設けられているので、金属細線の密度を低くしてもシールド機能が発揮される。したがって、金属細線の密度低下に伴って使用量が少なくなった分だけ、コスト低減と軽量化を図ることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態のシールド機能を備えた導電路Ａは、例えば電気自動車におけるインバータ装置やモータなどの機器間を接続する手段（ワイヤーハーネス）として用いられる。
機器１０は、導電性のシールドケース１１内に機器本体１２及び機器本体１２から延出させた３つの機器側端子１３を収容したものである。機器側端子１３は、バスバーと称される板状のものであって、上下方向に貫通するボルト孔１４を有している。かかる３つの機器側端子１３は、左右方向に所定の間隔を空けて水平に並列するように配置されている。また、シールドケース１１の側壁には、各機器側端子１３と対応するように円形の取付孔１５が左右に３つ並んで形成されている。
【００１４】
次に、導電路Ａについて説明する。導電路Ａは、複数の電線２０、電線側端子２５、外装体３０、シールド部材３５、及びシールドシェル４０を備えて構成される。
電線２０は、導体（図示せず）の外周を絶縁被覆２１で包囲したものであって、シールド電線とは異なりこの電線２０にはシールド層は設けられていない。各電線２０の端末部には、夫々、電線側端子２５が接続されている。
電線側端子２５の前端部には、前後方向に長い平板状をなすとともに上下に貫通するボルト孔２７を有する機器接続部２６が形成されている。電線側端子２５の後端部の電線圧着部（図示せず）には、電線２０の導体が圧着により導通可能に接続されている。
【００１５】
外装体３０は、電線側端子２５の電線圧着部、及び電線２０の端末部を包囲するように樹脂モールドによって電線側端子２５と一体に成形されている。外装体３０の前端面からは機器接続部２６が突出され、後端面からは電線２０のうちの絶縁被覆２１で覆われた部分が導出されている。外装体３０の後端部外周は電線２０と同心の円形部とされ、その外周面のシール溝３１にはシールリング３２が装着されている。
【００１６】
シールド部材３５は、複数本の金属細線３６ａをメッシュ状に編み込んだ筒状の編組線３６と、同じく筒状をなす弾性連結材３７（本発明の構成要件である弾性連結手段）とを備えて構成されており、この筒状のシールド部材３５は、３本の電線２０を一括して包囲している。
編組線３６は、金属細線３６ａの有する可撓性により、径方向及び長さ方向に若干伸縮させることができるようになっている。尚、本実施形態では編組線３６（シールド部材３５）の端部がテーパ状に拡がるような形状となっているが、編組線３６は全長に亘って一定の径となるようにしたものでもよい。
【００１７】
この編組線３６には、弾性を有する材料からなり、且つその編組線３６に対し金属細線３６ａ同士を連結する形態の弾性連結材３７が一体化されている。この弾性連結材３７は、編組線３６の内周及び外周に沿っており、編組線３６（シールド部材３５）の全長に亘って連続するとともに周方向においても連続したシート状をなしている。弾性連結材３７として、本実施形態ではシリコーンゴムが用いられている。また、この弾性連結材３７は、シリコーンゴム内にカーボンファイバ（図示せず）を混在させたものであり、このカーボンファイバにより弾性連結材３７は導電性を有している。
尚、シリコーンゴムの特性は、次の通りである。ゴム硬度は３０〜７０ＨＳ、体積抵抗率は１０^０〜１０^−３Ω・ｃｍ、引張り強度は４０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、耐熱温度は−４０〜１５０℃である。
【００１８】
弾性連結材３７を編組線３６に一体化させる際には、編組線３６を受けパイプ３８ａに被せるとともに、その編組線３６に外装パイプ３８ｂを被せることにより、その両パイプ３８ａ，３８ｂの隙間に編組線３６を収容する。このとき、両パイプ３８ａ，３８ｂの径方向の隙間は編組線３６の厚さよりも大きい寸法とされる。そして、この両パイプ３８ａ，３８ｂの隙間に液体状のシリコーンゴムを注入し、そのシリコーンゴムを金属細線３６ａの隙間３６ｂに染み込ませる。養生の後、シリコーンゴムが硬化したら編組線３６と弾性連結材３７とが一体化され、シールド部材３５が完成する。このように一体化された状態では、弾性連結材３７が、金属細線３６ａの隙間３６ｂに充填されることによりその金属細線３６ａ同士を連結する。弾性連結材３７が硬化したら、両パイプ３８ａ，３８ｂの隙間からシールド部材３５を抜き取ればよい。
【００１９】
弾性連結材３７は、弾性を有するシリコーンゴム製なので、編組線３６が外力を受けて変形したときには、金属細線３６ａ同士を連結した状態を保ったままで編組線３６に追従して柔軟に変形することができるとともに、金属細線３６ａの隙間３６ｂが拡大したときにも、金属細線３６ａ同士を連結した状態を保ったままで金属細線３６ａ間の隙間３６ｂの拡大に追従して柔軟に変形することができる。
【００２０】
編組線３６に対する外力の付与が解除されると、金属細線３６ａを連結している弾性連結材３７は、シリコーンゴムの有する弾性復元力により、編組線３６を原形状に復元させることができるとともに、金属細線３６ａ間の隙間３６ｂを狭めて元に戻すことができる。
さらに、編組線３６の内周と外周の両面には、いずれも、金属細線３６ａを含まないシリコーンゴムのみからなる単独の弾性連結層３７ａ，３７ｂが形成され、この弾性連結層３７ａ，３７ｂによって編組線３６の内外両面が覆われていている。したがって、金属細線３６ａは外部に露出していない。
【００２１】
シールドシェル４０は、金属板材に深絞り加工を施すことによって成形した単一部品であり、全体として横長の略長円形（略楕円形）をなす筒部４１と、この筒部４１の前端縁から全周に亘って外側へ張り出す板状のフランジ部４２と、このフランジ部４２の左右両端部から斜め上外方へ面一状に延出する一対の取付部４３とを有している。フランジ部４２と取付部４３の前面はシールドケース１１の外壁面に対して面当たりするように当接され、取付部４３には、シールドケース１１の雌ネジ孔（図示せず）に対応するボルト孔４４が形成されている。
【００２２】
かかるシールドシェル４０はシールド部材３５の前端部に接続されている。即ち、シールド部材３５の前端部を後方からシールドシェル４０の筒部４１に被せ、その外周側に筒部４１よりも僅かに大きい略長円形のカシメリング４５を嵌め、このカシメリング４５をカシメ付ける。このカシメ付けにより、シールド部材３５の前端部が筒部４１とカシメリング４５との間で挟み付けられた状態で固定される。これにより、シールド部材３５の編組線３６とシールドシェル４０とが導電性を有する弾性連結材３７の内周側の弾性連結層３７ａを介して導通可能に接続される。尚、３つの電線側端子２５及び３本の電線２０の端末部はシールドシェル４０から前方へ導出されている。
【００２３】
かかる導電路Ａは、機器１０に接続される。接続に際しては、各電線側端子２５が、夫々、シールドケース１１の各取付孔１５に個別に差し込まれる。差し込まれた電線側端子２５の機器接続部２６はシールドケース１１内で待ち受ける機器側端子１３の上面に載せられ、双方のボルト孔１４，２７が対応する。そして、両ボルト孔１４，２７に貫通させたボルト（図示せず）にナット（図示せず）を螺合して締め付けると、両端子１３，２５が揺動規制状態に固定させるとともに導通可能に接続される。また、取付孔１５内では、その内周と外装体３０の外周との間がシールリング３２によって防止される。
【００２４】
端子１３，２５同士の接続が済んだら、シールドシェル４０をシールドケース１１に取り付ける。取り付けの際には、シールドシェル４０のボルト孔４４をシールドケース１１の雌ネジ孔に対応させ、ボルト孔４４に差し込んだボルト（図示せず）を雌ネジ孔に螺合して締め付けることにより、シールドシェル４０がシールドケース１１に固定されるとともに導通可能に接続される。以上により、シールド部材３５がシールドシェル４０を介してシールドケース１１に接続され、機器１０に対する導電路Ａの取付けが完了する。
【００２５】
上述のように本実施形態においては、シールド部材３５に、弾性を有する材料からなり、且つ編組線３６に対し金属細線３６ａ同士を連結する形態で一体化された弾性連結材３７を設けた。これにより、電線２０の挿通作業や異物の干渉等のために編組線３６に外力が付与されて金属細線３６ａ間の隙間３６ｂが一時的に拡大しても、その外力が除去されると弾性連結材３７の弾性復元力により金属細線３６ａの隙間３６ｂが狭まった状態に戻るので、金属細線３６ａの隙間３６ｂが拡大したままになることが防止される。
【００２６】
また、弾性連結材３７には導電性が具備されているとともに、その弾性連結材３７が金属細線３６ａの隙間３６ｂを埋めるように編組線３６に含浸されてているので、金属細線３６ａの密度を低くしてもシールド機能が発揮される。したがって、金属細線３６ａの密度低下に伴って使用量が少なくなった分だけ、コスト低減と軽量化を図ることが可能である。
［実施形態２］
次に、本発明を具体化した実施形態２を図６を参照して説明する。
【００２７】
本実施形態２は、シールド部材５０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
本実施形態２のシールド部材５０では弾性連結材５１（本発明の構成要件である弾性連結手段）が導電性を有していない。そこで、編組線３６とシールドシェル４０との導通を確保するため、金属細線３６ａを含まない弾性連結層５１ｂが編組線３６の外周側のみに形成され、編組線３６のうちシールドシェル４０に接触する内周面ではその全領域に亘って金属細線３６ａが露出されている。尚、かかるシールド部材５０の製造に際しては、液体状態のシリコーンゴムを２つのパイプ３８ａ，３８ｂの隙間に注入するときに、編組線３６を受けパイプ３８ａの外周に対して隙間が空かないように密着させた状態にしておく。
【００２８】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態１では弾性連結材が編組線の内周面側と外周面側の両面側を金属細線を含まない単独の弾性連結層で覆う構成としたが、本発明によれば、編組線の内周面側と外周面側のうちいずれか一方の面が弾性連結層で覆われずに金属細線が露出する構成、又は内外両方の面が弾性連結層で覆われずに金属細線が露出する構成としてもよい。
【００２９】
（２）上記実施形態２では編組線の外周面を金属細線を含まない単独の弾性連結層で覆う構成としたが、本発明によれば、編組線の内外いずれの面も弾性連結層で覆わずに金属細線を露出させる構成としてもよい。
（３）上記実施形態１及び２では弾性連結材が編組線（シールド部材）の周面全体に亘って連続するシート状をなす場合について説明したが、本発明によれば、弾性連結材が、編組線の長さ方向に沿った帯状、編組線の周方向に沿った帯状、編組線の周面に沿った螺旋の帯状、編組線の長さ方向及び周方向に延びる格子の帯状などとしてもよい。この場合、帯状の弾性連結材の間から金属細線が露出することになる。
【００３０】
（４）上記実施形態１では弾性連結材を導電性のものとしたが、本発明によれば、導電性を有しないものとしてもよい。この場合、シールド部材の編組線をシールドシェルに導通させる手段として、スポット溶接により弾性連結材の一部を溶かして金属細線とシールドシェルとを直接接触させるか、あるいは、シールドシェルとの接続部分だけ弾性連結材を最初から塗布せずに金属細線を露出させたままにしておけばよい。
【００３１】
（５）上記実施形態１ではシールド部材をシールドシェルの外周に被せた状態で接続するようにしたが、本発明によれば、シールド部材をシールドシェルの内周に沿わせた状態で接続してもよい。
（６）上記実施形態２では編組線の外周側を非導電性の弾性連結材の層で覆うようにしたが、本発明によれば、非導電性の弾性連結材の層が編組線の内周側を覆うようにしてもよい。この場合、シールド部材をシールドシェルの内周面に沿わせた状態で取り付ければ、シールドシェルとの導通をとることができる。
【００３２】
（７）上記実施形態１及び２では弾性連結材としてシリコーンゴムを用いたが、本発明によれば、アクリルゴム、エラストマ、ＮＢＲ、フッ素ゴムなどの弾性を有する材料としてもよい。
（８）上記実施形態１及び２では弾性連結材を液体状にしておいて金属細線の隙間に染み込ませ、その後の養生により、弾性連結材を硬化させるようにしたが、本発明によれば、予め成形された硬化状態の弾性連結材（筒状に限らず、帯状や格子状などでも良い）をシールド部材の周面（内周面と外周面のうちいずれか一方でも良く、双方の面でも良い）に接着剤で固着させてもよい。
つまり、弾性連結材が金属細線の隙間を塞ぐ形態としては、弾性連結手段を金属細線の隙間に入り込ませて編組線に含浸させる形態に限らず、弾性連結手段を編組線に含浸させずに編組線の表面に沿って層状に密着する形態とすることができる。
【００３３】
（９）上記実施形態１では弾性連結材に導電性を具備させる手段としてカーボンファイバーを混在させたが、本発明によれば、カーボンファイバーに限らず、金属製繊維や、金属の粉体、金属の粒体、その他カーボンや金属以外の導電性の繊維、粉体、粒体等を混在させてもよい。
（１０）上記実施形態１及び２では各電線側端子を個別に機器に取り付ける場合について説明したが、本発明は、１つのハウジングに複数の電線側端子を一括して保持させ、複数の電線側端子をワンアクションで機器に取り付ける場合にも適用することができる。
【００３４】
（１１）上記実施形態１及び２において、シールド部材にコルゲートチューブを外装し、異物が干渉しないように保護するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における端末シールド部材と電線側端子の斜視図
【図２】導電路を機器に取り付けた状態をあらわす平面図
【図３】編組線の構成をあらわす一部拡大図
【図４】シールド部材の部分拡大断面図
【図５】編組線、受けパイプ及び外装パイプの斜視図
【図６】実施形態２のシールド部材の部分拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…導電路
２０…電線
３５…シールド部材
３６…編組線
３６ａ…金属細線
３６ｂ…隙間
３７…弾性連結材（弾性連結手段）
５０…シールド部材
５１…弾性連結材（弾性連結手段）

Claims (4)

1. 複数本の電線と、
   複数本の金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状の編組線を有するシールド部材とを備えてなり、
   前記複数本の電線を前記シールド部材により一括して包囲するようにしたものであって、
   前記シールド部材には、弾性を有する材料からなり、且つ前記編組線に対し前記金属細線同士を連結する形態で一体化された弾性連結手段が設けられていることを特徴とするシールド機能を備えた導電路。
2. 前記弾性連結手段が、導電性を有する材料からなるとともに、前記金属細線の隙間を塞ぐように設けられていることを特徴とする請求項１記載のシールド機能を備えた導電路。
3. 複数本の金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状の編組線を有し、複数本の電線を一括して包囲するシールド部材であって、
   弾性を有する材料からなり、前記編組線に対し前記金属細線同士を連結する形態で一体化された弾性連結手段を備えていることを特徴とするシールド部材。
4. 前記弾性連結手段が、導電性を有する材料からなるとともに、前記金属細線の隙間を塞ぐように設けられていることを特徴とする請求項３記載のシールド部材。

Images