JP2008282745A - ワイヤーハーネスのシールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、ワイヤーハーネス自体の断面積が増大することなくシールド化した、ワイヤーハーネスのシールド構造を提供する。
【解決手段】本発明のワイヤーハーネスのシールド構造は、複数本の絶縁被覆電線１１と、各絶縁被覆電線１１の一端が接続されたコネクタ１２と、絶縁被覆電線の束のまわりを包囲する管状部材１３と、この管状部材１３の表面に形成された金属薄膜から成るシールド部とを備えていて、ワイヤーハーネスの個々の絶縁被覆電線を流れる信号により発生するノイズがシールド部によって遮断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車の各種配線に使用されるワイヤーハーネスに係り、特にそのシールド構造に関するものである。

従来、自動車の各種配線に使用されるワイヤーハーネスは複数本の絶縁被覆電線を束ねて構成されており、その両端にはコネクタが取り付けられていて、個々の被覆電線はコネクタの対応するピンに接続されている。近年、この種のワイヤーハーネスは微弱な信号を伝送するための媒体として活用されており、外部からのノイズの影響を排除するために、シールド化が求められている。

ワイヤーハーネスのシールド化は、従来、例えば特許文献１〜３に示すように行なわれている。
特許文献１に開示のシールドワイヤーハーネス構造は、各絶縁被覆電線としてツイスト線，ドレーン線，シールド層及び絶縁層から成る所謂シールド線が使用され、個々のシールド線のドレーン線が結束部を介してダミー線に接続されている。各シールド線のシールド層の端部から結束部を覆う位置まで導電性テープを巻回することにより、端部シールド部が形成され、さらに、各シールド線の絶縁層の端部から端部シールド部を覆う位置まで絶縁テープを巻回することにより、端部絶縁部が形成されている。

一方、特許文献２に開示のシールド電線は、シールドテープの導電性面が互いに対向して配列されるように電線の外周に巻回されて、二層のシールド層として構成されている。
また、特許文献３に開示のシールド電線は、電線とドレーン線を一緒に束ねた状態で電線とドレーン線の外周に内外両面に導電性面を備えたシールドテープを電線の端末部にほぼ一致する箇所まで巻回して構成されている。
特開平１１−２７５７５２号公報 特開２００２−７５０７６号公報 特開２００２−１４０９３８号公報

ところで、特許文献１のシールド構造は、各電線をシールド線によってシールド化していることから、ワイヤーハーネス全体が太くなってしまい、ワイヤーハーネスの車内での引回しが制限されてしまうことがある。そして、各電線のシールド層を互いに接続する必要があると共に、導電性テープを巻回して端部シールド部を形成し、さらに絶縁テープを巻回して端部絶縁部を形成することから、シールド端部処理が複雑であることから、接続作業が煩雑になってしまう。

また、特許文献２及び３によるシールド構造においては、導電性面を備えたシールドテープを二重に巻回するようになっていることから、コストが嵩んでしまう。

さらに、これらの特許文献１〜３によるシールド構造においては、外部ノイズからワイヤーハーネスを保護するためのものであり、ワイヤーハーネスから外部に放射されるノイズを抑制するようには構成されていない。このため、このような構成のワイヤーハーネスにおいては、その一部からノイズが漏洩することがある。従って、例えば自動車のラジオアンテナ等のアンテナ線近傍にワイヤーハーネスが配置される場合、アンテナで受信した信号がアンテナ線を流れる際にワイヤーハーネスからのノイズの影響を受けてしまうと、アンテナの受信性能が損なわれてしまうことがある。

本発明は以上の点に鑑みて創作されたものであり、簡単な構成により、ワイヤーハーネス自体の断面積が増大することなくシールド化した、ワイヤーハーネスのシールド構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のワイヤーハーネスのシールド構造は、複数本の絶縁被覆電線と、各絶縁被覆電線の一端が接続されたコネクタと、上記絶縁被覆電線の束のまわりを包囲する管状部材と、この管状部材の表面に形成された金属薄膜から成るシールド部と、を備えたことを特徴としている。

本発明のワイヤーハーネスのシールド構造において、好ましくは、コネクタと接続する相手側コネクタがアース端子に繋がったシールド用端子を備えており、コネクタが相手側コネクタに接続した状態でシールド用端子が相手側コネクタからコネクタを超えてシールド部まで延びており、このシールド用端子とシールド部とが金属箔テープで巻回されていて、シールド部が電気的にアース端子と接続されている。この金属箔テープは、好ましくは、絶縁フィルムとこの絶縁フィルムの表面に形成された金属薄膜とこの金属薄膜の表面に備えられた粘着剤層とから構成されており、この粘着剤層が金属粒子を含んでいる。

本発明によれば、すべての絶縁被覆電線を一括して包囲する管状部材に金属薄膜が一体的に構成されているので、全体的にコンパクトな構成でシールド機能を発揮できる。これにより、ワイヤーハーネス全体が太くならず、例えば自動車の車内における引回しが制限されることもない。
また、従来のシールド構造を備えない通常のワイヤーハーネスに対して、シールド部が一体化された管状部材を被せるだけでシールド化を容易に行える。

そして、ワイヤーハーネスの個々の絶縁被覆電線を流れる信号により発生するノイズが、上述したシールド部によって確実に遮断されるので、ワイヤーハーネスの外部にはノイズが放出されない。従って、例えば当該ワイヤーハーネスが、例えば自動車のラジオアンテナ等のアンテナ線近傍に配置される場合であっても、アンテナで受信した信号がアンテナ線を流れる際に、ワイヤーハーネスからのノイズの影響を受けることがないので、アンテナの受信性能が損なわれてしまうようなことはない。これにより、当該ワイヤーハーネスの各絶縁被覆電線を流れる信号の周波数帯域と近い周波数帯域に対応するアンテナ線に沿って、当該ワイヤーハーネスを並走させることも可能となり、配線の自由度が大きくなる。

また、シールド部が管状部材の表面に形成された金属薄膜から構成されているので、シールド構造の簡素化によって、シールド化に伴うコストを低減できる。

金属箔テープの粘着剤層が金属粒子を含んでいる場合には、粘着剤層に導電性の金属粒子が混入されていることから、外部へのノイズの放出がより効果的に抑制される。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したワイヤーハーネスの一実施形態の構成を示している。
ワイヤーハーネス１０は、複数本の絶縁被覆電線１１と、各絶縁被覆電線１１の一端が接続されたメス型コネクタ１２と、全ての絶縁被覆電線１１を束ねるようにそれらの全長に亘って包囲する管状部材としてのコルゲートチューブ１３と、金属薄膜から成るシールド部１４と、から構成されている。

各絶縁被覆電線１１は、心線又は撚り線等から成る導線の周りにビニール等の絶縁物を被せることにより構成されている。

メス型コネクタ１２は、公知の構成であって、各絶縁被覆電線１１の数に対応した数以上のコネクタ端子（図示省略）を備えている。各絶縁被覆電線１１の一端はコネクタ端子にカシメ等によって接続されている。

コルゲートチューブ１３は、例えば樹脂材料から構成されていて、図２に示すように突条部１３ａが長手方向に所定の間隔毎にチューブ全長に亘って複数並設されている。これによりチューブ表面は長手方向に沿って凹凸を繰り返した波形面として形成される。また、コルゲートチューブ１３の表面には、図１に示すように、チューブ長手方向に沿って一本の切れ目１３ｂが筋状に形成されている。この切れ目１３ｂを開くことで、チューブ内部に絶縁被覆電線１１を収容することができる。

シールド部１４は、図２に示すように、上述したコルゲートチューブ１３の表面に蒸着等により形成された金属薄膜から構成されている。

本実施形態のワイヤーハーネス１０は以上のように構成されており、各絶縁被覆電線１１がその全長に亘って周囲をコルゲートチューブ１３の表面、即ちシールド部１４によって覆われることで、ワイヤーハーネスにシールド機能が付加される。すなわち、各絶縁被覆電線１１を流れる信号により発生するノイズが外部へ放出されることが、シールド部１４によって遮断される。従って、本ワイヤーハーネス１０を自動車のラジオアンテナ等のアンテナ線の付近に配置したとしても、本ワイヤーハーネス１０からのノイズによって、アンテナ線を流れる受信信号にノイズが混入してしまうようなことはなく、良好な受信性能が確保される。特に、本実施形態では各絶縁被覆電線１１を覆う管状部材がコルゲートチューブ１３であり、その表面が凹凸状に形成されているため、表面に凹凸の無いチューブよりも多くの金属薄膜を表面に設けることができて、シールド効果が高い。

このようなシールド化は、複数本の絶縁被覆電線１１及びコネクタ１２から成る従来構造のワイヤーハーネスに対して、コルゲートチューブ１３を被せることで実現できるので、その取り扱いが簡単であるばかりか、コストを安価で行える。

次に、上記ワイヤーハーネス１０のメス型コネクタ１２を相手方としてのオス型コネクタ１５に接続する場合について説明する。
オス型コネクタ１５は、図３に示すように、複数個のコネクタ端子１５１を備えており、一つのコネクタ端子のみが、シールド用端子１５ａとして、接続されるべきメス型コネクタ１２のハウジング１２０を超えてシールド部１４まで延びるように、他のコネクタ端子１５１より長く形成されている。このオス型コネクタ１５は反対側に延びるアース端子１５ｂに繋がっている。なお、図示の場合、各コネクタ端子１５１及びシールド用端子１５ａは、それぞれバスバー１５ｃに対して一体に形成されている。また、シールド用端子１５ａはアース端子１５ｂにだけ電気的に接続され、シールド用端子１５ａ以外の他の各コネクタ端子１５１には図示省略する絶縁被覆電線が接続されている。

一方、メス型コネクタ１２は、オス型コネクタ１５のシールド用端子１５ａを受容し得るように、そのハウジング１２０内でシールド用端子１５ａが挿通する領域には絶縁被覆電線１１と接続するコネクタ端子が設けられておらず、ハウジング１２０にはシールド用端子１５ａが通る貫通孔１２１が画成されている。

従って、ワイヤーハーネス１０のメス型コネクタ１２をオス型コネクタ１５に接続する場合、まず図４（Ａ）に示すように、メス型コネクタ１２をオス型コネクタ１５に対向させた状態で、メス型コネクタ１２のハウジング１２０をオス型コネクタ１５の開口部１５２内に挿入する。オス型コネクタ１５のシールド用端子１５ａをメス型コネクタ１２の貫通孔１２１から外側に突出させて、図４（Ｂ）に示すように、メス型コネクタ１２のハウジング１２０をオス型コネクタ１５の開口部１５２内に押し込む。これにより、メス型コネクタ１２はオス型コネクタ１５に対してロック機構（図示省略）により機械的に固定されると共に、メス型コネクタ１２の各コネクタ端子がオス型コネクタ１５の対応するコネクタ端子と接触して電気的に接続される。

オス型コネクタ１５のシールド用端子１５ａは、メス型コネクタ１２内を通ってメス型コネクタ１２のハウジング１２０の貫通孔１２１から外側に突出して、ワイヤーハーネス１０のシールド部１４の端部付近に隣接することになる。この状態から、図４（Ｂ）にて鎖線で示すように、シールド部１４の外周とシールド用端子１５ａとを金属箔テープ１６で纏めて巻回することにより、シールド部１４が金属箔テープ１６，シールド用端子１５ａを介して、アース端子１５ｂに電気的に接続される。

ここで、この金属箔テープ１６は、図５に示すように、絶縁フィルム１６ａの表面に蒸着等により金属薄膜１６ｂを形成し、さらにその上に金属粒子１６ｄを混入した粘着剤層１６ｃを塗布等により形成することにより、構成されている。これにより、金属箔テープ１６を上述したようにシールド部１４の外周とシールド用端子１５ａに対して一括して巻回したとき、シールド部１４とシールド用端子１５ａが互いに確実に電気的に接続されることになる。

このように、メス型コネクタ１２をオス型コネクタ１５に接続すると共に、メス型コネクタ１２から突出するオス型コネクタ１５のシールド用端子１５ａをシールド部１３と一括して金属箔テープ１６により巻回することにより、シールド接続が行なわれる。従って、シールド構造の端末処理が不要であると共に、シールド接続が容易に行なわれることになる。

ワイヤーハーネス１０の表面には金属薄膜から成るシールド部１４が露出することになるので、例えば自動車のエンジンルーム内に当該ワイヤーハーネス１０を配置した場合に、シールド部１４の光沢によって見栄えが向上する。

以上説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。例えば、オス型コネクタ１５のシールド用端子１５ａは、図６（Ａ）に示すように、所謂バスバー１５ｃと一体に形成されているが、これに限らず、図６（Ｂ）に示すように、当該オス型コネクタ１５のコネクタ端子と同じ形状で且つ先端が長く形成されたシールド用端子１５ｄを別体に形成して、バスバー１５ｃに対してカシメ等により接続するようにしてもよいことは明らかである。
ワイヤーハーネスの絶縁被覆電線の数やコネクタのピンの数は図示例に限定されるものでない。

本発明のワイヤーハーネスを構成する各絶縁被覆電線の一端にはオス型コネクタが取り付けられていてもよい、この場合、相手方のメス型コネクタに、シールド用端子及びアース端子を追加すればよい。
上述した実施形態においては、ワイヤーハーネス１０の一端のみにメス型コネクタ１２が取り付けられているが、これに限らず、ワイヤーハーネス１０の両端にそれぞれメス型コネクタ１２又はオス型コネクタが取り付けられていてもよい。
複数本の絶縁被覆電線を束ねる管状部材は、上記コルゲート型のチューブに限らず、表面に凹凸を備えない断面円形状のチューブ、蛇腹状のチューブまた凸状部が螺旋状に形成されたチューブであってもよい。

本発明によるワイヤーハーネスの一実施形態の構成を示す概略斜視図である。 図１のワイヤーハーネスにおけるコルゲートチューブの拡大断面図である。 図１のワイヤーハーネスにおけるメス型コネクタと接続されるべきオス型コネクタの構成を示す（Ａ）一部破断平面図及び（Ｂ）縦断面図である。 図１のワイヤーハーネスにおけるメス型コネクタの図３のオス型コネクタへの接続を示す（Ａ）接続途中及び（Ｂ）接続完了後を示す概略斜視図である。 図４の接続の際に使用される金属箔テープの構成を示す部分断面図である。 図３のオス型コネクタにおけるシールド用端子の構成例を示す概略側面図である。

符号の説明

１０ ワイヤーハーネス
１１ 絶縁被覆電線
１２ メス型コネクタ
１３ コルゲートチューブ（管状部材）
１４ シールド部（金属被膜）
１５ オス型コネクタ
１５ａ シールド用端子
１５ｂ アース端子
１６ 金属箔テープ
１６ａ 絶縁フィルム
１６ｂ 金属被膜
１６ｃ 金属粒子入り粘着剤層

Claims (4)

1. 複数本の絶縁被覆電線と、各絶縁被覆電線の一端が接続されたコネクタと、上記絶縁被覆電線の束のまわりを包囲する管状部材と、この管状部材の表面に形成された金属薄膜から成るシールド部と、を備えたことを特徴とする、ワイヤーハーネスのシールド構造。
2. 前記コネクタと接続される相手側コネクタはアース端子に繋がったシールド用端子を備えており、
   前記コネクタが上記相手側コネクタに接続した状態で上記シールド用端子が上記相手側コネクタから前記コネクタを超えて前記シールド部まで延びており、このシールド用端子と前記シールド部とが金属箔テープで巻回されていて、前記シールド部が電気的に上記アース端子と接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーハーネスのシールド構造。
3. 前記金属箔テープは絶縁フィルムとこの絶縁フィルムの表面に形成された金属薄膜とこの金属薄膜の表面に備えられた粘着剤層とから構成され、この粘着剤層は金属粒子を含んでいることを特徴とする、請求項２に記載のワイヤーハーネスのシールド構造。
4. 前記管状部材はコルゲートチューブであることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のワイヤーハーネスのシールド構造。

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