JP2008130256A - シールド導電体及びシールド導電体の接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】電線を個別に包囲するパイプを連結した形態のシールド部材と、編組線からなるシールド部材とを接続する。
【解決手段】接続部材４０は、第１シールド部材２０における複数のパイプ２５と嵌合可能な複数の筒状嵌合部４７と、第２シールド部材３０の接続が可能であって複数の筒状嵌合部４７と連通する筒状接続部４８とを備えており、この接続部材４０を用いることにより、電線１０を個別に包囲するパイプ２５を連結した形態の第１シールド部材２０と、編組線からなる第２シールド部材３０とを導通可能に接続することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シールド導電体及びシールド導電体の接続部材に関するものである。

ノンシールド電線を使用したシールド導電体としては、複数本のノンシールド電線を、金属細線をメッシュ状に編んだ筒状の編組線からなるシールド部材で包囲することにより一括してシールドする構造のものが考えられている。この種のシールド導電体においてシールド部材と電線を保護する方法としては、一般に、シールド部材を合成樹脂製のプロテクタで包囲する手段がとられるが、プロテクタを用いると部品点数が増えるという問題がある。
そこで、本願出願人は、特許文献１に記載されているように、ノンシールド電線を金属製のパイプ内に挿通する構造を提案した。この構造によれば、パイプが、電線をシールドする機能と電線を保護する機能を発揮するので、シールド部材とプロテクタを用いたシールド導電体に比べて部品点数が少なくて済むという利点がある。

しかしながら、パイプを用いたシールド導電体では、電線とパイプとの間に空気層が存在しているため、通電時に電線で発生した熱が、熱伝導率の低い空気によって遮断されてパイプに伝わり難く、しかも、パイプには、編組線における編み目の隙間のような外部との通気経路が存在しないため、電線で発生した熱がパイプの内部に籠もり易く、放熱性が低くなる傾向がある。
ここで、導体に所定の電流を流したときの発熱量は、導体の断面積が大きい程小さくなり、発熱に起因する導体の温度上昇値は、導電路の放熱性が高いほど小さく抑えられる。したがって、導体の温度上昇値に上限が定められている環境下では、上記のように放熱効率の低いシールド導電体の場合、導体の断面積を大きくして発熱量を抑える必要がある。

ところが、導体の断面積を増大することは、シールド導電体が大径化し重量化することを意味するため、その対策が望まれる。この対策の一例として、複数本の電線を個別に密着するように金属製のパイプで包囲し、この複数本のパイプを並列状に連結した形態にすることが考えられる。
この構造によれば、パイプの内面が電線の外周に密着するので、電線で発生した熱は、直接、パイプに伝達され、パイプの外周から大気中へ放出されることになり、高い放熱効果が期待できる。
特開２００４−１７１９５２公報

電気自動車では、シールド導電体はエンジンルームのような狭い空間にも配索されるが、このような狭い空間内に配索する場合にはシールド導電体を小さい曲率半径で曲げる必要があることから、剛性の高い金属性のパイプはシールド手段としては不適当である。そのため、上記したような編組線からなる可撓性を有するシールド部材によって、複数本の電線を一括して包囲したシールド導電路が、別途、必要となる。つまり、比較的スペースに余裕のある領域では、パイプによるシールド手段を用いた可撓性を有しないシールド導電体を配索し、狭い空間内では編組線からなるシールド部材をシールド手段として用いた可撓性を有するシールド導電体を配索するという使い分けを行う。
ところが、電線を個別に包囲するパイプを連結した形態のシールド部材は、その外周形状が複雑であるため、カシメリングを用いてカシメ付けにより編組線を固着することは困難である。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電線を個別に包囲するパイプを連結した形態のシールド部材と、編組線からなるシールド部材とを接続する手段を提供することを目的とする。

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、複数本の電線と、前記複数本の電線を個別に包囲する複数のパイプを並列状に連結した形態の第１シールド部材と、前記複数本の電線を一括して包囲する編組線からなる筒状の第２シールド部材と、前記第１シールド部材と前記第２シールド部材とを接続するための導電性材料からなる接続部材とを備えたものであって、前記接続部材が、前記第１シールド部材における前記複数のパイプと嵌合可能な複数の筒状嵌合部と、前記第２シールド部材の接続が可能であって前記複数の筒状嵌合部と連通する筒状接続部とを備えている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、前記接続部材が、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部と前記筒状接続部を構成する略半筒状の大弧状部とを備えた一対の半割体を合体させて構成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に記載のものにおいて、前記接続部材が、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部を備えた一対の半割体を合体させたものに対し、前記筒状接続部を有する筒体を組み付けて構成されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、複数本の電線と、前記複数本の電線を個別に包囲する複数のパイプを並列状に連結した形態の第１シールド部材と、前記複数本の電線を一括して包囲する編組線からなる筒状の第２シールド部材とを備えたシールド導電体において、前記第１シールド部材と前記第２シールド部材とを接続するための導電性材料からなる接続部材であって、前記第１シールド部材における前記複数のパイプと嵌合可能な複数の筒状嵌合部と、前記第２シールド部材の接続が可能であって前記複数の筒状嵌合部と連通する筒状接続部とを備えているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部と前記筒状接続部を構成する略半筒状の大弧状部とを備えた一対の半割体を合体させて構成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部を備えた一対の半割体を合体させたものに対し、前記筒状接続部を有する筒体を組み付けて構成されているところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項４の発明＞
接続部材は、複数のパイプと嵌合可能な複数の筒状嵌合部と、第２シールド部材の接続が可能な筒状接続部とを備えているので、電線を個別に包囲するパイプを連結した形態の第１シールド部材と、編組線からなる第２シールド部材とを導通可能に接続することができる。

＜請求項２、請求項３、請求項５及び請求項６の発明＞
複数のパイプに対して複数の筒状嵌合部を同時に軸線方向に嵌合させる場合には、各パイプの軸線と各筒状嵌合部の軸線との間でアライメントに狂いがあると、嵌合が困難となる。
その点、本発明では、複数のパイプに対し、一対の半割体を軸線方向と略直角な方向に個別に組み付けて、複数の小弧状部を嵌合させるようにしているので、軸線のアライメントに狂いがあっても、矯正しつつパイプに小弧状部を嵌合させることが可能であり、作業性に優れている。

＜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９を参照して説明する。本実施形態のシールド導電体Ｗａは、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置（図示せず）の間に配索されるものであり、３本のノンシールドタイプの電線１０を、一括シールド機能と電線１０保護機能を兼ね備える第１シールド部材２０内と、一括シールド機能を有する第２シールド部材３０内に挿通した構成になる。

電線１０は、金属製（例えば、アルミニウム合金や銅合金など）の導体１１の外周を合成樹脂製の絶縁被覆１２で包囲した形態であり、導体１１は、複数本の細線（図示せず）を螺旋状に寄り合わせた撚り線からなる。電線１０の断面形状は導体１１と絶縁被覆１２の双方が真円形とされている。

第１シールド部材２０は、金属製（例えば、アルミニウム合金や銅合金など）であって、空気よりも熱伝導率が高い。３本の電線１０は、左右に並列した配置で第１シールド部材２０内に挿通され、電線１０の両端部は第１シールド部材２０の外部へ導出されている。第１シールド部材２０は、プレス成形された上下一対の板状構成部材２１を合体させて構成されている。一対の板状構成部材２１は、同一形状のものであって、互いに上下反転した向きとなっている。

各板状構成部材２１は、電線１０の軸線と直角な横断面形状が半円弧形をなしていて下方又は上方へ開放された形態であって左右に並ぶように配置された３つの板状をなす溝状嵌合部２２と、この３つの溝状嵌合部２２の対応する（隣り合う）側縁同士を連結する形態の水平な板状の連結部２３と、左右両端側に位置する溝状嵌合部２２の外側の側縁から水平に外方へ突出する板状の耳部２４とからなる。

上下一対の板状構成部材２１は、３本の電線１０を溝状嵌合部２２に嵌合させて挟み付けるようにして合体される。また、上側の連結部２３と下側の連結部２３はシーム溶接により導通可能に固着されるとともに、上側の耳部２４と下側の耳部２４が同じくシーム溶接によって導通可能に固着される。これにより、一対の板状構成部材２１が合体した状態に結合されて第１シールド部材２０が構成されるとともに、第１シールド部材２０と３本の電線１０とが一体化される。また、上下で対をなす溝状嵌合部２２は、合体によって円筒形のパイプ２５を構成し、各パイプ２５内は電線１０を個別に包囲してシールドする。第１シールド部材２０は、３つのパイプ２５を連結部２３を介して並列状に連結した形態となっている。

一方の第２シールド部材３０は、複数本の金属細線をメッシュ状に編んだ編組線からなり、筒状をなしている。この第２シールド部材３０内には３本の電線１０が一一纏めになって挿通されている。

接続部材４０は、金属材料からなり、上下一対の半割体４１を合体させて構成されている。半割体４１の前端部には、半円筒状をなす３つの小弧状部４２が連絡部４３を介して並列して形成され、半割体４１の後端部には、概ね楕円形を長径方向の線に沿って切断した形状をなす１つの大弧状部４４が、小弧状部４２と同じ向きに開放する形態で形成されている。３つの小弧状部４２と大弧状部４４は、弧状テーパ部４５によって連結されている。半割体４１の左右両側縁には、小弧状部４２から弧状テーパ部４５に亘って張出部４６が形成されている。かかる半割体４１を上下反転した向きで合体させると、接続部材４０が構成される。また、一対の小弧状部４２によって略円筒状の筒状嵌合部４７が構成されるとともに、一対の大弧状部４４によって略楕円形の筒状接続部４８が構成される。３つの筒状嵌合部４７の中空内と１つの筒状接続部４８の中空内は、弧状テーパ部４５によって構成される空間を介して互いに連通しているので、電線１０を筒状嵌合部４７から筒状接続部４８に亘って配索することができる。

接続部材４０を第１シールド部材２０に取り付ける際には、第１シールド部材２０の後端部に対し一対の半割体４１を上下に挟むように外嵌し、３つの小弧状部４２を、夫々、対応するパイプ２５に外嵌する。ここで、小弧状部４２の内径はパイプ２５の外径と同寸法なので、小弧状部４２の内面はパイプ２５の外面に密着する。また、連絡部４３と張出部４６は、夫々、連結部２３と耳部２４に対して上下に挟むように密着する。この状態で上下の連絡部４３と張出部４６に対してスポット溶接を行うことにより、連絡部４３と連結部２３を導通可能に固着するともに、張出部４６と耳部２４を導通可能に固着し、これにより、接続部材４０が第１シールド部材２０に対して導通可能に固着される。

この後、接続部材４０の後端部の筒状接続部４８に対し、第２シールド部材３０の前端部を接続する。接続に際しては、第２シールド部材３０の前端部を筒状接続部４８に外嵌し、更に、その外側にカシメリング３１を被せて第２シールド部材３０を筒状接続部４８との間で挟むような位置関係とする。この状態で、カシメリング３１に対して縮径変形するようにカシメ付けを行うと、第２シールド部材３０と筒状接続部４８とが導通可能に固着される。以上により、第１シールド部材２０と第２シールド部材３０とが接続部材４０を介して導通可能に接続される。

上述のように本実施形態においては、第１シールド部材２０における３つパイプ２５と嵌合可能な３つの筒状嵌合部４７と、第２シールド部材３０の接続が可能であって３つの筒状嵌合部４７と連通する筒状接続部４８とを備えている接続部材４０を用いたので、電線１０を個別に包囲するパイプ２５を連結した形態の第１シールド部材２０と、編組線からなる第２シールド部材３０とを導通可能に接続することが実現されている。

また、複数のパイプ２５に対して複数の筒状嵌合部４７を同時に軸線方向に嵌合させる場合には、各パイプ２５の軸線と各筒状嵌合部４７の軸線との間でアライメントに狂いがあると、嵌合が困難となる。その点、本実施形態では、筒状嵌合部４７を構成する略半筒状の３つの小弧状部４２と筒状接続部４８を構成する略半筒状の大弧状部４４とを備えた一対の半割体４１を筒状に合体させて接続部材４０を構成し、３つのパイプ２５に対し、一対の半割体４１を軸線方向と略直角な方向（上下方向）に個別に組み付けて、３つの小弧状部４２を嵌合させるようにしているので、軸線のアライメントに狂いがあっても、矯正しつつパイプ２５に小弧状部４２を嵌合させることが可能であり、作業性に優れている。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図ないし図を参照して説明する。

本実施形態２のシールド導電体Ｗｂは、接続部材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。

接続部材５０は、金属材料からなり、上下一対の半割体５１を合体させたものに対し、筒体５２を更に組み付けて構成されている。半割体５１の前端部には、半円筒状をなす３つの小弧状部５３が連絡部５４を介して並列して形成されている。３つの小弧状部５３は、連絡部５４だけでなく背面板５５によっても連結されており、背面板５５には、各小弧状部５３と対応する３つの切欠部５６が形成されている。また、半割体５１の左右両側縁には張出部５７が形成されている。かかる半割体５１を上下反転した向きで合体させると、一対の小弧状部５３によって略円筒状の筒状嵌合部５８が構成される。
一方、筒体５２の略前半部分は、後方に向かって次第に縮径する形態の筒状テーパ状部５９となっており、筒体５２の略後半部分は、円筒形をなす筒状接続部６０となっている。また、筒体５２の前端部には、その周縁から張り出すフランジ部６１が形成されている。

一対の半割体５１は、上記実施形態１と同様の手順で第１シールド部材２０の後端部に組み付けられる。即ち、各筒状嵌合部５８がパイプ２５の後端部に外嵌されるとともに、張出部５７が耳部２４を挟むようにして溶接され、もって、一対の半割体５１が第１シールド部材２０に固着される。一対の半割体５１を組み付けた後、予め３本の電線１０に外嵌させておいて筒体５２を前方へスライドさせて、そのフランジ部６１を背面板５５に当接させ、その当接部分を溶接により導通可能に固着する。これにより、接続部材５０の組付が完了するとともに、接続部材５０が第１シールド部材２０に対して導通可能に結合される。この後は、実施形態１と同様にして、第２シールド部材３０の前端部を筒状接続部６０に対して導通可能に接続する。

本実施形態２では、筒状嵌合部５８を構成する略半筒状の３つの小弧状部５３を備えた一対の半割体５１を筒状に合体させたものに対し、筒状接続部６０を有する筒体５２を組み付けることよって接続部材５０を構成し、３つのパイプ２５に対し、一対の半割体５１を軸線方向と略直角な方向に個別に組み付けて、３つの小弧状部５３を嵌合させるようにしているので、軸線のアライメントに狂いがあっても、矯正しつつパイプ２５に小弧状部５３を嵌合させることが可能であり、作業性に優れている。

＜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る。
（１）上記実施形態ではパイプに対して一対の半割体に設けた小弧状部を組み付けたが、本発明によれば、パイプに対して筒状嵌合部を軸線方向に嵌合させてもよい。
（２）上記実施形態ではシールド導電体を構成する電線の本数を３本としたが、本発明によれば、電線の本数は、２本又は４本以上でもよい。
（３）上記実施形態において、一対の半割体が互いに異なる形状であってもよい。

実施形態１の第１シールド導電体の斜視図 第１シールド導電体の横断面図 接続部材の斜視図 接続部材の平面図 第１シールド部材と第２シールド部材を接続部材で接続した状態をあらわす平面図 第１シールド部材と第２シールド部材を接続部材で接続した状態をあらわす水平断面図 接続部材の分解状態をあらわす正面図 接続部材の分解状態をあらわす背面図 接続部材の分解状態をあらわす側面図 実施形態２の接続部材の斜視図 第１シールド部材と第２シールド部材を接続部材で接続した状態をあらわす平面図 第１シールド部材と第２シールド部材を接続部材で接続した状態をあらわす水平断面図 図１２のＸ−Ｘ線断面図 半割体の分解状態をあらわす正面図 筒体の正面図 図１５のＹ−Ｙ線断面図 図１５のＺ−Ｚ線断面図

符号の説明

Ｗａ…シールド導電体
１０…電線
２５…パイプ
２０…第１シールド部材
３０…第２シールド部材
４０…接続部材
４１…半割体
４２…小弧状部
４４…大弧状部
４７…筒状嵌合部
４８…筒状接続部
Ｗｂ…シールド導電体
５０…接続部材
５１…半割体
５２…筒体
５３…小弧状部
５８…筒状嵌合部
６０…筒状接続部

Claims (6)

1. 複数本の電線と、
   前記複数本の電線を個別に包囲する複数のパイプを並列状に連結した形態の第１シールド部材と、
   前記複数本の電線を一括して包囲する編組線からなる筒状の第２シールド部材と、
   前記第１シールド部材と前記第２シールド部材とを接続するための導電性材料からなる接続部材とを備えたものであって、
   前記接続部材が、前記第１シールド部材における前記複数のパイプと嵌合可能な複数の筒状嵌合部と、前記第２シールド部材の接続が可能であって前記複数の筒状嵌合部と連通する筒状接続部とを備えていることを特徴とするシールド導電体。
2. 前記接続部材が、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部と前記筒状接続部を構成する略半筒状の大弧状部とを備えた一対の半割体を合体させて構成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体。
3. 前記接続部材が、前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部を備えた一対の半割体を合体させたものに対し、前記筒状接続部を有する筒体を組み付けて構成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体。
4. 複数本の電線と、前記複数本の電線を個別に包囲する複数のパイプを並列状に連結した形態の第１シールド部材と、前記複数本の電線を一括して包囲する編組線からなる筒状の第２シールド部材とを備えたシールド導電体において、前記第１シールド部材と前記第２シールド部材とを接続するための導電性材料からなる接続部材であって、
   前記第１シールド部材における前記複数のパイプと嵌合可能な複数の筒状嵌合部と、前記第２シールド部材の接続が可能であって前記複数の筒状嵌合部と連通する筒状接続部とを備えていることを特徴とするシールド導電体の接続部材。
5. 前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部と前記筒状接続部を構成する略半筒状の大弧状部とを備えた一対の半割体を合体させて構成されていることを特徴とする請求項４記載のシールド導電体の接続部材。
6. 前記筒状嵌合部を構成する略半筒状の複数の小弧状部を備えた一対の半割体を合体させたものに対し、前記筒状接続部を有する筒体を組み付けて構成されていることを特徴とする請求項４記載のシールド導電体の接続部材。

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