JP2007087628A - シールド導電路 - Google Patents

Abstract

【課題】 主電力線が発する電磁波によって補助電力線等にノイズが伝搬することを防止しつつ、主電力線、補助電力線等の配索を容易化することができるシールド導電路を提供する。
【解決手段】 電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプ１０と、外側金属パイプ１０に挿通された大電力容量の主電力線３０と、外側金属パイプ１０に主電力線３０と並ぶように挿通された内側金属パイプ２０と、内側金属パイプ２０に挿通され主電力線３０よりも小電力容量の補助電力線４０又は通信線４５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明はシールド導電路に関する。

例えば、内燃機関及び電気モータの双方を駆動源としたハイブリッド自動車においては、そのエンジンルームに設けたインバータ装置からの数百Ｖの三相交流電力を、電力ケーブルを通して走行用の駆動モータに供給している。インバータ装置から出力される交流電流には多くの高調波が含まれて電磁ノイズを輻射するから、その電力ケーブルをシールドする必要があり、そのためのシールド導電路として電力ケーブルを金属製のパイプに収容する構成が知られている（特許文献１参照。）。
特開２００４−１７１９５２公報

ところで、上述したハイブリッド自動車においては、前照灯や車載用オーディオ機器等の各種の車両用電装品が備えられており、これらは車両駆動用の交流電力とは異なる電圧（例えば１２Ｖ）の直流電力により動作する。このため、かかる電装品への給電路は、前述の動力用交流電力とは全く異なる導電路によって構成しなくてはならず、従来は、動力用のシールドされた主電力線とは異なる補助電力線をワイヤハーネスとして構成し、これをシールド導電路とは別系統の経路を通って車体に配索するようにしていた。

しかしながら、動力用の主電力線を納めたシールド導電路とは別に、補助電力線をワイヤハーネス化して別系統で配索するために、車体への配索作業に手間がかかるという問題がある。かかる問題を解決するためには、主電力線及び補助電力線を同一の金属製パイプに収容して単一経路にすることも考えられるが、主電力線及び補助電力線を同一の金属製パイプに収容すると、主電力線が発する電磁波に起因して、ノイズが補助電力線を伝搬することがあり、例えば車載用オーディオ機器において雑音が発生するといった不具合を生じさせることが懸念される。

本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、主電力線が発する電磁波によって補助電力線等にノイズが伝搬することを防止しつつ、主電力線、補助電力線等の配索を容易化することができるシールド導電路を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプと、前記外側金属パイプに挿通された大電力容量の主電力線と、前記外側金属パイプに前記主電力線と並ぶように挿通された内側金属パイプと、前記内側金属パイプに挿通され前記主電力線よりも小電力容量の補助電力線又は通信線と、を備えるところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１において、前記外側金属パイプには複数の内側金属パイプが挿通さ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１又は請求項２において、前記内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された２重構造を有するところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１又は請求項２において、前記外側金属パイプがステンレス製パイプであるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプが、アルミニウム製パイプであるところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、前記外側金属パイプと前記内側金属パイプとの間には、前記主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在するところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
本発明によれば、補助電力線又は通信線が内側金属パイプに挿通され、この内側金属パイプと外側金属パイプの内周との間に主電力線が挿通されている。このため、主電力線に流れる電流により電磁波が発生しても、内側金属パイプの電磁シールド効果により補助電力線等に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができ、外側金属パイプの電磁シールド効果により、主電力線が発する電磁波がこの外側金属パイプの外側に放射されることを防ぐことができる。さらに、電流が主電力線に流れることで主電力線が発熱しても、主電力線は内側金属パイプと外側金属パイプの内周との間に挿通されているから、熱は外側金属パイプから外側に放出され、シールド導電路の温度上昇を抑えることができる。

＜請求項２の発明＞
本発明によれば、外側金属パイプには複数の内側金属パイプが挿通されていることから、補助電力線等を収容して電磁シールド効果を発揮する複数の収容路を確保することができる。

＜請求項３の発明＞
本発明によれば、内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された２重構造を有することから、主電力線の収容スぺースを縮小させることなく補助電力線等を収容する複数の収容路を確保することができる。

＜請求項４の発明＞
本発明によれば、外側金属パイプがステンレス製パイプであることから、シールド導電路の耐食性を高めることができる。

＜請求項５の発明＞
本発明によれば、内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプがアルミニウム製パイプであることから、内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプの曲げ加工性を向上させることができる。

＜請求項６の発明＞
本発明によれば、外側金属パイプと内側金属パイプとの間には、主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在することから、主電力線が発する熱を前記樹脂層を通過させて外側金属パイプから外部に放出させ、シールド導電路の温度上昇をより抑えることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１を参照して説明する。本実施形態では、シールド導電路１を、例えば内燃機関及び電気モータの双方を駆動源としたハイブリッド自動車に適用する例を挙げて説明する。このシールド導電路１は、ハイブリッド自動車のエンジンルームに設けたインバータ装置から後輪用の駆動モータに三相交流電力を供給する高圧電線３０（本発明の主電力線に相当する。）を収容すると共に、各種の車両用電装品（例えば車載用オーディオ機器等）に直流電力を供給する低圧電線４０（本発明の補助電力線に相当する。）、各種センサ（例えば温度センサ）の出力信号を伝送する通信線４５を収容している。

このシールド導電路１は、図１に図示するように、外側金属パイプ１０と内側金属パイプ２０とを有する。外側金属パイプ１０は、図示するように、３本の高圧電線３０を収容している。本実施形態では、外側金属パイプ１０が、断面が円形のステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）製である。この外側金属パイプ１０は、電磁シールド効果を発揮して各高圧電線３０が発する電磁波がこの金属パイプ１０の外側に放射されることを防止すると共に、各高圧電線３０を保護している。このシールド導電路１は、各高圧電線３０、低圧電線４０、通信線４５をそれぞれ収容した後に、適宜の形状に曲げ加工される。

各高圧電線３０は、金属製（例えば銅合金等）の芯線３１の外側に合成樹脂製の絶縁被覆３２を設けたものである。この芯線３１は、複数本の細線（図示せず。）を螺旋状に撚り合わせた撚り線又は単芯線からなる。各高圧電線３０の断面は円形である。本実施形態では、３本の高圧電線３０が、図示するように、略逆三角形状となるように配置されている。

各高圧電線３０は、電流が流れることにより、熱を発する。この熱は、各高圧電線３０の絶縁被覆３２から放射されて外側金属パイプ１０に伝わり、この金属パイプ１０の外周面１１から放散される。

一方、内側金属パイプ２０は、図示するように、外側金属パイプ１０の中央付近であって、各高圧電線３０が配置されていない位置に収容されている。本実施形態では、内側金属パイプ２０が、断面円形のアルミニウム製である。この内側金属パイプ２０は、電磁シールド効果を発揮し、各高圧電線３０が発する電磁波に起因したノイズが低圧電線４０や通信線４５を伝搬することを防ぎながら、低圧電線４０及び通信線４５を収容している。

低圧電線４０については、芯線の外径寸法及び絶縁被覆の厚み寸法が異なる以外は上述した高圧電線３０と同様の構成であるため、説明を省略する。通信線４５は、例えばツイステッドペア線からなる。

このシールド導電路１に収容された高圧電線３０等は、次のようにして、前記駆動モータＭ等と接続されている。図２は、ブラケット（図示せず。）によってハイブリッド自動車の外底面に固定されたシールド導電路１を、車体の下方から見た図である。高圧電線３０は、端部に圧着された電線側端子（図示せず。）と駆動モータＭのシールドケース５０に配置した機器側端子（図示せず。）とをボルト及びナットによって導通可能となるように接続し、前記駆動モータＭと接続されている。なお、図中の符号１５はフランジ部であり、このフランジ部１５は、外側金属パイプ１０を車体の外底面に固定したり車体アース（ボディアース）を確保するために、外側金属パイプ１０の適宜の位置に形成されている。

高圧電線３０は、図示するように、必要に応じて、外側金属パイプ１０から露出する部分を、筒状編組部材１６によってシールドすることもできる。この筒状編組部材１６は、導電性の金属細線（例えば銅）をメッシュ状に編み込んだものである。この筒状編組部材１６は、カシメリング１７を締着することにより、一端を外側金属パイプ１０の外周面１１、他端を前記シールドケース５０の外周面に、それぞれ導通可能に嵌着されている。この筒状編組部材１６は、カシメリング１７に代えて金属製のバンドによって、前記外側金属パイプ１０の外周面１１等と導通可能に嵌着させてもよい。

低圧電線４０及び通信線４５を収容した内側金属パイプ２０は、外側金属パイプ１０から露出する高圧電線３０が発する電磁波をシールドするため、外側金属パイプ１０から所定長Ｌだけ突出させている。低圧電線４０は、図示しないが、例えばハイブリッド自動車の前照灯や車載用オーディオ機器と接続され、通信線４５は、図示しないが、例えば温度センサや各種制御用機器と接続されている。この低圧電線４０及び通信線４５は、必要に応じて、高圧電線３０と同様に、筒状編組部材１６によってシールドされる。

本実施形態のシールド導電路１は、高圧電線３０に流れる電流により電磁波が発生しても、低圧電線４０及び通信線４５を収容した内側金属パイプ２０が電磁シールド効果を発揮してこの低圧電線４０等に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができる。さらに、このシールド導電路１は、各高圧電線３０を外側金属パイプ１０に収容しているから、この外側金属パイプ１０のシールド効果により、高圧電線３０が発する電磁波がこの金属パイプ１０の外側に放射されることを防ぐことができる。

加えて、このシールド導電路１においては、図１に図示したように、高圧電線３０が、内側金属パイプ２０の外周と外側金属パイプ１０の内周との間に収容されているから、電流が高圧電線３０に流れて発生する熱を外側金属パイプ１０の外側に放散させ易くし、このシールド導電路１の温度上昇を抑えることができる。

この実施形態では、シールド導電路１が、高圧電線３０、低圧電線４０及び通信線４５をそれぞれ収容した単一の経路を形成している。そこで、従来のように、高圧電線３０を収容したシールド導電路とは別にワイヤハーネス化した低圧電線４０等を配索する必要がなく、高圧電線３０、低圧電線４０及び通信線４５の配索作業を容易にすることができる。

この実施形態では、上述したように、外側金属パイプ１０をステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）によって形成した。そこで、外側金属パイプ１０を錆び難くすることができ、シールド導電路１を耐食性に優れたものとすることができる。

さらに、この実施形態では、内側金属パイプ２０をアルミニウムによって形成した。このアルミニウムは鉄等の金属に比べて柔らかいから、内側金属パイプ２０の曲げ加工性を向上させることができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を、図３を参照して説明する。ここでは、実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路１Ａは、図示するように、２本の内側金属パイプ２０を有する。各内側金属パイプ２０は、高圧電線３０に沿って外側金属パイプ１０内に収容されている。各内側金属パイプ２０は、低圧電線４０及び通信線４５を収容している。

本実施形態のシールド導電路１Ａでは、外側金属パイプ１０には２本の内側金属パイプ２０が収容されているから、低圧電線４０及び通信線４５を収容して電磁シールド効果を発揮する２つの収容路を確保することができる。

また、このシールド導電路１Ａでは、低圧電線４０及び通信線４５を収容する２本の内側金属パイプ２０を外側金属パイプ１０に収容しているから、多数本の低圧電線４０や通信線４５を外側金属パイプ１０に通す必要がある場合に好都合である。

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を、図４を参照して説明する。ここでは、実施形態１及び実施形態２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路１Ｂは、外側金属パイプ１０に、これより径が細いアルミニウム製の中間パイプ６５を挿通し、さらに径が細いアルミニウム製のパイプ６６を挿通させた３重構造である。

この実施形態では、図示するように、外側金属パイプ１０と中間パイプ６５との間に高圧電線３０、中間パイプ６５とパイプ６６との間に低圧電線４５、パイプ６６の内側に通信線４５が、それぞれ収容されている。

本実施形態のシールド導電路１Ｂでは、低圧電線４０に流れる電流により電磁波が発生しても、通信線４５を収容したパイプ６６が電磁シールド効果を発揮してこの通信線４５に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができる。

＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を、図５を参照して説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態３と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路１Ｃでは、樹脂層７０が、各高圧電線３０及び内側金属パイプ２０と外側金属パイプ１０の内周面１２との間に、外側金属パイプ１０の全長に亘って形成されている。この樹脂層７０は、例えばＨＤＩ系２液型ウレタン樹脂を、各高圧電線３０及び内側金属パイプ２０と外側金属パイプ１０の内周面１２との間に充填し固化させて形成されている。電流が流れることにより各高圧電線３０が発する熱は、各絶縁被覆３２の外周から樹脂層７０を通過して外側金属パイプ１０の内周面１２に伝わり、この金属パイプ１０の外周面１１から放散されるから、シールド導電路１Ｃが高温になること効果的に防止することができる。

さらに、本実施形態のシールド導電路１Ｃでは、上述したように、高圧電線３０が発する熱を樹脂層７０によって放散させ易くすることができるから、この高圧電線３０の断面積を大きくして熱を放散させ易くする必要がなく、高圧電線３０の小径化を図ることもできる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。
（１）シールド導電路１〜１Ｃは、３本の高圧電線３０を、略逆三角形状に配置したが、略三角形状に配置したもの等であってもよい。
（２）シールド導電路１〜１Ｃは、３本の高圧電線３０を外側金属パイプ１０に収容したが、高圧電線３０を１本若しくは２本又は４本以上外側金属パイプ１０に収容したものであってもよい。
（３）シールド導電路１〜１Ｃは、外側金属パイプ１０、内側金属パイプ２０、中間パイプ６５、パイプ６６の各断面を、円形状としたが、楕円形状や四角形状等の非円形状としたものであってもよい。
（４）シールド導電路１〜１Ｃは、内側金属パイプ２０、中間パイプ６５、パイプ６６を、アルミニウムによって形成したが、他の金属（例えば、ステンレス、銅、鉄）によって形成したものであってもよい。
（５）シールド導電路１Ａは、２本の内側金属パイプ２０を外側金属パイプ１０にに収容したが、３本以上の内側金属パイプ２０を外側金属パイプ１０に収容したものであってもよい。
（６）シールド導電路１Ｂは、２本のパイプ（中間パイプ６５，パイプ６６）を挿通させているが、３本のパイプを挿通させたものであってもよい。
（７）シールド導電路１，１Ａ，１Ｃは、内側金属パイプ２０が、低圧電線４０及び通信線４５を収容しているが、低圧電線４０と通信線４５との何れか一方を収容したものであってもよい。
（８）シールド導電路１Ｃは、樹脂層７０を、ＨＤＩ系２液型ウレタン樹脂によって形成したが、他の合成樹脂（例えば、発泡性合成樹脂やフィラーを含む合成樹脂）によって形成したものであってもよい。
（９）シールド導電路１Ｃは、樹脂層を、内側金属パイプ２０の外側に形成したが、この金属パイプ２０の内側及び外側、もしくはこの金属パイプ２０の内側のみにそれぞれ形成したものであってもよい。さらに、図４に図示するシールド導電路１Ｂにおいても、樹脂層を、各パイプ１０，６５，６６の内側に形成してもよい。
（１０）シールド導電路１Ｃは、樹脂層を、内側金属パイプ２０と外側金属パイプ１０の内周面１２との間に樹脂を充填して形成したものに限らず、高圧電線３０と外側金属パイプ１０の内周面１２とに接するように形成したものであってもよい。これによって、高圧電線３０が発する熱を、樹脂層を通過させて外側金属パイプ１０の内周面１２に伝え、この金属パイプ１０の外周面１１から放散させることができる。

実施形態１のシールド導電路の概略断面図 同シールド導電路が備える高圧電線等の配線の一例を示す部分拡大平面図 実施形態２のシールド導電路の概略断面図 実施形態３のシールド導電路の概略断面図 実施形態４のシールド導電路の概略断面図

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…シールド導電路
１０…外側金属パイプ
１２…外側金属パイプの内周面
２０…内側金属パイプ
３０…高圧電線
４０…低圧電線
４５…通信線
６５…中間パイプ
６６…パイプ
７０…樹脂層

Claims (6)

1. 電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプと、
   前記外側金属パイプに挿通された大電力容量の主電力線と、
   前記外側金属パイプに前記主電力線と並ぶように挿通された内側金属パイプと、
   前記内側金属パイプに挿通され前記主電力線よりも小電力容量の補助電力線又は通信線と、
   を備えることを特徴とするシールド導電路。
2. 前記外側金属パイプには複数の内側金属パイプが挿通さ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路。
3. 前記内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された２重構造を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールド導電路。
4. 前記外側金属パイプがステンレス製パイプであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールド導電路。
5. 前記内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプが、アルミニウム製パイプであ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路。
6. 前記外側金属パイプと前記内側金属パイプとの間には、前記主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のシールド導電路。

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