JP2007080692A - シールド導電体 - Google Patents

Abstract

【課題】 シールド部材を構成する金属パイプと可撓性筒状部材の接続部における電食を防止する。
【解決手段】 シールド用の金属パイプ２１の前端部外周に、編組線からなるシールド用の可撓性筒状部材２２の後端部が重ねられて接続され、その内部に導体１０が挿通されている。少なくとも金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２の重なり領域には、その重なり領域に対して包囲するように密着する筒状密着部材４０が設けられているので、金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２との接触部分への被水が規制され、被水に起因する電食が防止される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シールド導電体に関するものである。

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場合、シールド機能を備えた導電体が用いられる。この種の導電体としては、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）。

しかし、このような導電体では、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、その電線を、金属素線を編み込んだ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う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体によれば、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。
特開平１１−２６０９３号公報

上記のように複数の電線をシールド部材で包囲した導電体は、車外に露出する経路と車内の狭い空間の屈曲した経路とに沿うように配索される。導電体のうち車体の外部に配索される領域では、飛び石等から電線を保護する機能がシールド部材に求められ、車内の狭い空間に配索される領域では、柔軟に屈曲する可撓性がシールド部材に求められる。
このような事情に鑑みた場合、車外用のシールド部材として金属パイプを用い、車内用のシールド部材として編組線などからなる可撓性筒状部材を使い分けることが考えられる。
この場合、金属パイプと可撓性筒状部材は、共にシールド機能を担うものであることから、互いに導通可能に接続する必要がある。その接続手段としては、金属パイプの外周に可撓性筒状部材を被せて、カシメリングを縮径変形させることによってカシメ付けにより固着する方法があるが、金属パイプと可撓性筒状部材が銅とアルミニウムのように異種金属の組み合わせである場合、その接続部分に水分が付着したときに電食が発生する。

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パイプと可撓性筒状部材の接続部における電食を防止することを目的としている。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、導体と、前記導体を挿通させるシールド用の金属パイプと、金属素線を網目状に編んだ編組線からなり、前記導体における前記金属パイプからの突出部分を包囲するシールド用の可撓性筒状部材とを備え、前記金属パイプの前端部外周に前記可撓性筒状部材の後端部が重ねられて接続されているものであって、少なくとも前記金属パイプと前記可撓性筒状部材の重なり領域に対して包囲するように密着することで、前記金属パイプと前記可撓性筒状部材との接触部分への被水を規制する筒状密着部材が設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記筒状密着部材で包囲されている領域においては、前記編組線における金属素線間の隙間が絶縁性の充填材で埋められているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記金属パイプの外周と前記可撓性筒状部材の内周との隙間には、少なくとも前記金属パイプの前端縁を含む領域に亘って周面絶縁部材が設けられ、前記充填材の充填領域の前端が前記周面絶縁部材と対応するように位置しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記金属パイプには、その前端面を覆う端面絶縁部材が設けられているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
金属パイプと可撓性筒状部材の重なり合った接続部分は筒状密着部材で包囲されているので、その接続部分に水が付着する虞がなく、被水に起因する電食が防止される。

＜請求項２の発明＞
可撓性筒状部材を構成する編組線の金属素線間の隙間は、筒状密着部材で包囲されている領域から筒状密着部材の外部に露出されている領域に亘って連なっているため、この金属素線間の隙間を通って筒状密着部材で包囲されている接続部分まで浸水することが懸念されるが、本発明では、編組線の金属素線間の隙間のうち筒状密着部材で包囲されている領域を充填材で埋めたので、筒状密着部材の外部の水が、金属素線間の隙間を通って筒状密着部材の内側へ浸入することが防止される。

＜請求項３の発明＞
筒状密着部材を設けるに際して、筒状密着部材の前端の位置を金属パイプの前端に対して高い精度で合致させることは困難であり、筒状密部材の前端が金属パイプの前端よりも後方に位置してしまった場合には、充填材の充填領域が金属パイプの前端縁まで届かず、可撓性筒状部材のうち金属素線間の隙間が空いたままの部分が金属パイプの前端縁外周に接触する状態となり、金属素線間の隙間に浸入した水分によって電食が発生することが懸念される。
しかし本発明では、金属パイプの外周と可撓性筒状部材の内周との隙間に、少なくとも金属パイプの前端縁を含む領域に亘って周面絶縁部材を介在させ、充填材の充填領域の前端が周面絶縁部材と対応するようにした。したがって、可撓性筒状部材のうち金属素線間の隙間が空いたままの部分が金属パイプの前端縁外周に接触することがなく、電食を確実に防止することができる。

＜請求項４の発明＞
可撓性筒状部材が金属パイプの前端部において縮径変形した場合、可撓性筒状部材が金属パイプの前端面に接触し、この接触部分で電食が発生することが懸念される。しかし本発明では、金属パイプの前端面が端面絶縁部材で覆われているので、可撓性筒状部材が縮径変形しても金属パイプの前端面に直接接触する虞はない。

＜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３を参照して説明する。本実施形態のシールド導電体は、３本の導体１０をシールド部材２０内に挿通することで、３本の導体１０を一括してシールドするようにしたものである。
導体１０は、横断面形状が円形をなす金属製（例えば、銅、銅合金、アルミニウム合金、ステンレス等）の単芯線又は撚り線からなる芯線１１と、芯線１１の外周を覆う絶縁被覆１２とによって構成された電線からなる。

シールド部材２０は、金属パイプ２１の前後両端部に可撓性筒状部材２２の端部を導通可能に接続した形態とされている。
金属パイプ２１は、シールド機能の他に導体保護機能を兼ね備えるものであり、飛び石等が当たる虞のある自動車の車外に配索されるのに適している。金属パイプ２１の材料としては、例えば、アルミニウム合金、ステンレス、銅、銅合金等からなる。また、金属パイプ２１の横断面形状は真円形であり、厚さも全周に亘って一定となっている。つまり、金属パイプ２１の内周と外周は同心円形をなす。また、金属パイプ２１の端部の外周面（可撓性筒状部材２２が密着する面）は、滑らかな円弧面となっている。尚、金属パイプ２１の材質が鉄の場合には、防錆手段として亜鉛メッキなどを施してもよい。この金属パイプ２１内には、上記した３本の導体１０が俵積み状に（各導体１０の中心を結んだ線が略正三角形をなすように）配置された状態で挿通されている。

一方、可撓性筒状部材２２は、金属パイプ２１とは異なる金属製（例えば、アルミニウム合金、ステンレス、銅、銅合金等）の素線２３（本発明の構成要件である金属素線２３）をメッシュ状（網目状）に編んだ編組線からなり、湾曲させるような曲げ変形、長さ方向の伸縮変形、径寸法を増減させる変形のいずれもが自在な高い可撓性を有する。尚、可撓性筒状部材２２の素線２３が銅製である場合には、素線２３の表面に錫メッキが施される。かかる可撓性筒状部材２２は、自動車のエンジンルーム内など狭い空間に屈曲させた経路で配索されるのに適している。

上記金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２は、１個のカシメリング３０を用いて接続されている。カシメリング３０は、金属製（例えば、アルミニウム合金、ステンレス、銅、銅合金等）であり、全周に亘って連続した形態の円形をなしている。また、カシメリング３０は、その軸線方向（接続状態においては、金属パイプ２１及び可撓性筒状部材２２の長さ方向）において所定の寸法を有する帯板状をなし、可撓性筒状部材２２の外周に対してその長さ方向に沿った所定領域に亘って面接触している。尚、接続前（カシメ付け前）のカシメリング３０の内径は、金属パイプ２１の外径よりも大きい寸法とされている。尚、カシメリング３０の表面には、可撓性筒状部材２２との間の接触抵抗低減のために、錫メッキが施されている。

金属パイプ２１の前端部と可撓性筒状部材２２の後端部は、図１及び図３に示すような形態で接続されている。尚、図１及び図３においては、理解のし易さのために、可撓性筒状部材２２を構成する編組線の素線２３の径寸法及び素線２３間の隙間２４を誇張して描いている。
可撓性筒状部材２２の後端部は金属パイプ２１の前端部外周に被せられ、可撓性筒状部材２２の外周に被せたカシメリング３０を縮径変形させると、金属パイプ２１の外周とカシメリング３０の内周との間に可撓性筒状部材２２が挟み付けられることで、金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２が導通可能に且つ離脱を規制された状態に固着されている。軸線方向（前後方向）において、カシメリング３０は、金属パイプ２１の前端よりも後方の位置から可撓性筒状部材２２の後端よりも前方の位置に亘って配置されている。尚、カシメリング３０が縮径変形されるときには、カシメリング３０の余長部分が、外周側へ突出することによって左右一対の耳部３１が形成される。

さらに、金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２の接続部分（即ち、金属パイプ２１の前端部と可撓性筒状部材２２の後端部とが重なり合った領域）には、水分の付着に起因する電食の発生を防止する手段が設けられている。即ち、接続部分は、熱収縮チューブからなる筒状密着部材４０によって包囲されている。この筒状密着部材４０の取付け範囲は、接続部分の前端位置から、接続部分の後端よりも更に後方の位置に亘っており、この取付け範囲では、筒状密着部材４０が、カシメリング３０の外周、可撓性筒状部材２２におけるカシメリング３０よりも前方の領域及びカシメリング３０よりも後方の領域に密着している。

また、この筒状密着部材４０の内周には、絶縁材料からなる接着剤４１（本発明の構成要件である充填材）が塗布されており、この接着剤４１は、カシメリング３０の外周面、可撓性筒状部材２２の外周及び金属パイプ２１の外周面に接着されている。金属パイプ２１の前端からカシメリング３０の前端までの領域、及びカシメリング３０の後端から可撓性筒状部材２２の後端までの領域では、接着剤４１が可撓性筒状部材２２を構成する編組線の素線２３間の隙間２４内に入り込んでおり、この接着剤４１が充填された領域では、素線２３間の隙間２４への水分の浸入が規制されている。尚、可撓性筒状部材２２のうちカシメリング３０で包囲されている領域については、素線２３間の隙間２４に接着剤４１が充填されていないが、このカシメリング３０で包囲された領域の前方と後方は、全周に亘って素線２３間の隙間２４が接着剤４１で埋められているので、外部からの水分がカシメリング３０の内周側に浸入する虞はない。また、筒状密着部材４０の後端部では、その内周と金属パイプ２１の外周との隙間が接着剤４１で埋められている。

さらに、金属パイプ２１の前端部には、絶縁部材５０（本発明の構成要件である周面絶縁部材、端面絶縁部材）が取り付けられている。絶縁部材５０は、金属パイプ２１の前端部外周及び可撓性筒状部材２２の後端部内周に沿う円筒形の周面絶縁部５１と、金属パイプ２１の前端面に沿う円環形の端面絶縁部５２と、金属パイプ２１の前端部内周に沿う内筒部５３とを一体に形成した形態とされている。筒状密着部材４０の前端は、軸線方向において周面絶縁部５１と対応する位置（金属パイプ２１の前端と対応する位置）に配置されている。また、軸線方向における接着剤４１の充填範囲の前端は、筒状密着部材４０の前端とほぼ一致し、換言すると周面絶縁部５１と対応するように位置している。そして、可撓性筒状部材２２のうち素線２３間に接着剤４１が充填されていない領域の後端部は、周面絶縁部５１の前端部外周に接触した状態となっている。
尚、金属パイプ２１の後端部と可撓性筒状部材２２の接続構造は、金属パイプ２１の前端部における接続構造と同じであるので、説明及び図示は省略する。

上述のように本実施形態のシールド導電体は、導体１０と、導体１０を挿通させるシールド用の金属パイプ２１と、金属製の素線２３を網目状に編んだ編組線からなり、導体１０における金属パイプ２１からの突出部分を包囲するシールド用の可撓性筒状部材２２とを備え、金属パイプ２１の前端部外周に可撓性筒状部材２２の後端部が重ねられて接続された形態となっており、金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２との接触部分への被水を規制する手段として、少なくとも金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２の重なり領域に対して包囲するように密着する筒状密着部材４０を設けている。このように、金属パイプ２１と可撓性筒状部材２２の重なり合った接続部分は筒状密着部材４０で包囲されているので、その接続部分に水が付着する虞がなく、被水に起因する電食が防止される。

また、可撓性筒状部材２２を構成する編組線の素線２３間の隙間２４は、筒状密着部材４０で包囲されている領域から筒状密着部材４０の外部に露出されている領域に亘って連なっているため、この素線２３間の隙間２４を通って筒状密着部材４０で包囲されている接続部分まで浸水することが懸念されるが、本実施形態では、編組線の素線２３間の隙間２４のうち筒状密着部材４０で包囲されている領域を絶縁性の接着剤４１で埋めたので、筒状密着部材４０の外部の水が、素線２３間の隙間２４を通って筒状密着部材４０の内側へ浸入することが防止される。

また、筒状密着部材４０を設けるに際して、筒状密着部材４０の前端の位置を金属パイプ２１の前端に対して高い精度で合致させることは困難であり、筒状密着部材４０の前端が金属パイプ２１の前端よりも後方に位置してしまった場合には、接着剤４１の充填領域が金属パイプ２１の前端縁まで届かず、可撓性筒状部材２２のうち金属素線２３間の隙間２４が空いたままの部分が金属パイプ２１の前端縁外周に接触する状態となり、金属素線２３間の隙間２４に浸入した水分によって電食が発生することが懸念される。
しかし本実施形態では、金属パイプ２１の外周と可撓性筒状部材２２の内周との隙間に、少なくとも金属パイプ２１の前端縁を含む領域に亘って絶縁部材５０の周面絶縁部５１を介在させ、接着剤４１の充填領域の前端が周面絶縁部５１と対応するようにした。したがって、可撓性筒状部材２２のうち素線２３間の隙間２４が空いたままの部分が金属パイプ２１の前端縁外周に接触することがなく、電食を確実に防止することができる。

また、可撓性筒状部材２２は自在に変形し得るので、可撓性筒状部材２２が金属パイプ２１の前端部において縮径変形することがある。この場合、可撓性筒状部材２２が金属パイプ２１の前端面に接触し、この接触部分で電食が発生することが懸念される。しかし本実施形態では、金属パイプ２１の前端面が絶縁部材５０の端面絶縁部５２で覆われているので、可撓性筒状部材２２が縮径変形しても金属パイプ２１の前端面に直接接触する虞はない。

＜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）上記実施形態では１つの金属パイプ及び可撓性筒状部材内に３本の導体を挿通したが、本発明によれば、１つの金属パイプ及び可撓性筒状部材内に挿通される導体の本数は１本、２本、４本以上のいずれとしてもよい。
（２）上記実施形態では金属パイプを円形断面としたが、本発明によれば、金属パイプの断面形状は非円形（長円形、楕円形、台形や平行四辺形を含む概ね多角形など）としてもよい。
（３）上記実施形態では１つの可撓性筒状部材を固着する手段として１つのカシメリングを用いたが、本発明によれば、１つの可撓性筒状部材を複数のカシメリングによって固着してもよい。
（４）上記実施形態ではカシメリングを縮径変形させたときに耳部が２つ形成されるようにしたが、本発明によれば、形成される耳部の数は１つまたは３つ以上であってもよい。
（５）上記実施形態ではカシメリングを全周に亘って連続する形態としたが、本発明によれば、カシメリングを周方向における一カ所で途切れた略Ｃ字形としてもよい。
（６）上記実施形態では筒状密着部材を熱収縮チューブとしたが、本発明によれば、粘着テープを用いてもよい。
（７）上記実施形態では熱収縮チューブの内面に予め塗布した接着剤を充填材としたが、本発明によれば、熱収縮チューブの内周に接着剤を設けず、自己融着テープやブチル製のテープやホットメルト等を充填材として用いてもよく、熱収縮チューブの接着剤の内周側に充填材としての自己融着テープやブチル製のテープを取り付けたりホットメルトを塗布してもよい。
（８）上記実施形態では周面絶縁部材と端面絶縁部材を単一部品化したが、本発明によれば、周面絶縁部材と端面絶縁部材を互いに独立した別体の部品としてもよい。
（９）上記実施形態では充填材をカシメリングの前方と後方の両方に充填したが、本発明によれば、充填材はカシメリングの前方のみに充填してもよい。
（１０）上記実施形態では周面絶縁部材を設けたが、本発明によれば、周面絶縁部材を設けない形態としてもよい。
（１１）上記実施形態では端面絶縁部材を設けたが、本発明によれば、端面絶縁部材を設けない形態としてもよい。

実施形態１の部分拡大縦断面図 金属パイプと可撓性筒状部材の接続部分をあらわす側面部 図２のＸ−Ｘ線断面図

符号の説明

１０…導体
２１…金属パイプ
２２…可撓性筒状部材
２３…素線（金属素線）
２４…素線間の隙間
４０…筒状密着部材
４１…接着剤（充填材）
５０…絶縁部材（周面絶縁部材、端面絶縁部材）

Claims (4)

1. 導体と、
   前記導体を挿通させるシールド用の金属パイプと、
   金属素線を網目状に編んだ編組線からなり、前記導体における前記金属パイプからの突出部分を包囲するシールド用の可撓性筒状部材とを備え、
   前記金属パイプの前端部外周に前記可撓性筒状部材の後端部が重ねられて接続されているものであって、
   少なくとも前記金属パイプと前記可撓性筒状部材の重なり領域に対して包囲するように密着することで、前記金属パイプと前記可撓性筒状部材との接触部分への被水を規制する筒状密着部材が設けられていることを特徴とするシールド導電体。
2. 前記筒状密着部材で包囲されている領域においては、前記編組線における金属素線間の隙間が絶縁性の充填材で埋められていることを特徴とする請求項１記載のシールド導電体。
3. 前記金属パイプの外周と前記可撓性筒状部材の内周との隙間には、少なくとも前記金属パイプの前端縁を含む領域に亘って周面絶縁部材が設けられ、
   前記充填材の充填領域の前端が前記周面絶縁部材と対応するように位置していることを特徴とする請求項２記載のシールド導電体。
4. 前記金属パイプには、その前端面を覆う端面絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールド導電体。

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