JP2012070601A - シールド管及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】取り扱い性に優れて取り付けに係る作業性も良好で、異なる車種にも共通して取り付け可能とする。
【解決手段】ワイヤハーネス１において、２本の電線３，３を被覆するシールド管２は、コルゲートチューブを軸方向で二分割した一対の半割り管２Ａ，２Ｂからなり、半割り管２Ａ，２Ｂの表面全体には、３０μｍ厚の銅メッキによる金属層４Ａ，４Ｂがそれぞれ形成され、半割り管２Ｂの裏面における周方向の両端部には、３０μｍ厚の銅メッキによる第２の金属層４Ｃが全長に亘って２０ｍｍ幅で形成されている。この両半割り管２Ａ，２Ｂを向かい合わせて、半割り管２Ａの周方向の両端部に半割り管２Ｂの周方向の両端部が所定の重ね代Ｈで外側から重なるように組み付けることで、全体のシールドが可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用のワイヤハーネスにシールド性能を付与するために用いられるシールド管と、そのシールド管を用いたワイヤハーネスとに関する。

例えば電気自動車のインバータ装置にモータ駆動電流を供給する導電線には、高周波電流による電磁ノイズが発生するため、この電磁ノイズを遮蔽するためにワイヤハーネスにシールド管が用いられている。例えば特許文献１には、ワイヤハーネスの中間部を金属製のパイプからなるメインシールド部で被覆し、インバータ装置と接続される端部には、筒状網組部材と接続用パイプとを含む変形可能なサブシールド部で被覆するシールド管の構成が開示されている。また、特許文献２には、ワイヤハーネスを被覆する金属製の筒状部材の端部に螺旋状の接続ネジ部を形成し、これをコネクタハウジングの導入部に形成された雌ネジ部に螺合させて接続するシールド管の構成が開示されている。なお、筒状部材の間には、屈曲用蛇腹部を断続的に形成して、ワイヤハーネスの経路に沿って任意に屈曲可能としている。

特開２００４−１７１９５２号公報 特開２００９−１２３４６１号公報

上記従来のシールド管は金属製であるため、重量が大きくて取り扱い性が悪く、車両の床下等に沿わせて取り付ける際には、ブラケット等の取付部材を介して取り付ける必要があって配置スペースも大きくなっていた。また、定位置に高精度の取り付けが要求されることで作業に手間も掛かっていた。
さらに、蛇腹部を設けたりしても柔軟性には限界があるため、一定の車種に適用が制限され、汎用性が低くなっていた。

そこで、本発明は、シールド性能の確保は勿論、取り扱い性に優れて取り付けに係る作業性も良好で、而も取り付け形状が異なる車種にも共通して取り付けることができ、汎用性にも優れたシールド管及びワイヤハーネスを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シールド管であって、蛇腹構造の合成樹脂管をその軸方向に沿って二分割して得られる一対の半割り管の表面及び／又は裏面の全面に金属層を形成し、一対の半割り管を、周方向の互いの両端部同士が所定の重ね代で全長に亘って重なり合うように対向状に組み合わせてなることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、重ね代において一対の半割り管の互いの金属層同士を接触させることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、一対の半割り管の表面又は裏面の全体に金属層を形成し、半割り管の一方における金属層が形成されない面の両端部に、全長に亘って所定幅の第２の金属層を形成して半割り管の他方の金属層に所定の重ね代で重ね合わせることで、互いの金属層同士を接触させることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、第２の金属層を２０ｍｍ以内の幅で形成したことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項２の構成において、一対の半割り管の表面又は裏面の全体に金属層を形成し、半割り管の一方の両端部を、金属層が形成されない面側へ折り返して半割り管の他方の金属層に所定の重ね代で重ね合わせることで、互いの金属層同士を接触させることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、重ね代を４ｍｍ〜１２ｍｍの幅としたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、ワイヤハーネスであって、請求項１乃至６の何れかに記載のシールド管に、１又は複数の電線を挿通させてなることを特徴とするものである。

請求項１及び７に記載の発明によれば、好適なシールド性能を維持しつつ合成樹脂管の柔軟性を保持でき、取り扱い性に優れて取り付けに係る作業性も良好となる。而も取り付け形状が異なる車種にも共通して取り付けることができるため、汎用性にも優れたものとなる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、半割り管の間からの電磁ノイズの漏洩を防止して好適なシールド性能を確保することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、半割り管の組み付けと同時に金属層同士が接触する合理的な構成となる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、重ね合わせ部分の隙間からの電磁ノイズの漏洩防止に好適な金属層が得られる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、両端部の折り返しによって金属層同士の接触が可能となるため、金属層を半割り管の表裏何れかの片面側に形成すれば足り、コストや製造工程の低減に繋がる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかの効果に加えて、必要な周波数領域に亘って要求されるシールド性能を得ることができる。

実施例１のワイヤハーネスの横断面図である。 実施例２のワイヤハーネスの側面図である。 実施例１のワイヤハーネスのノイズシールド性能を示すグラフである。 実施例２のワイヤハーネスの横断面図である。 実施例３のワイヤハーネスの横断面図である。 実施例２，３のワイヤハーネスのノイズシールド性能を示すグラフである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１，２に示すワイヤハーネス１は、２本の電線３，３をシールド管２で被覆してなる。このシールド管２は、一般にコルゲートチューブと称される蛇腹構造の合成樹脂管を軸方向で二分割し、得られた一対の半割り管２Ａ，２Ｂを互いに組み付けて円筒状としたもので、半割り管２Ａ，２Ｂの表面全体には、３０μｍ厚の銅メッキによる金属層４Ａ，４Ｂがそれぞれ形成されている。また、半割り管２Ｂには、表面全体に加えて、裏面における周方向の両端部にも、３０μｍ厚の銅メッキによる第２の金属層４Ｃ（図２に示す点描部分）が、全長に亘って２０ｍｍ幅で形成されている。

こうして金属層４Ａ〜Ｃを形成した両半割り管２Ａ，２Ｂを向かい合わせて、一方の半割り管２Ａの周方向の両端部に他方の半割り管２Ｂの周方向の両端部が所定の重ね代Ｈで外側から重なるように組み付ける。すると、半割り管２Ａ，２Ｂの金属層４Ａ，４Ｂによって全体がシールドされた円筒状のシールド管２が得られる。特にここでは、半割り管２Ｂの裏面の金属層４Ｃが半割り管２Ａの表面の第２の金属層２Ａに接触するため、半割り管２Ａ，２Ｂの隙間においても好適にシールドされることになる。このシールド管２に２本の１５ｓｑの電線３，３を挿通させてワイヤハーネス１が作成される。

得られたワイヤハーネス１は、シールド管２の柔軟性を利用して任意の部位で屈曲させて車両の床下等に沿わせて精度よく配索することができる。シールド管２は、重ね代Ｈで半割り管２Ａ，２Ｂの蛇腹部分が互いに嵌合することで、軸方向への移動が規制されると共に、半割り管２Ａ，２Ｂの剛性によって重ね代Ｈでの接触状態が維持される。よって、ワイヤハーネス１を屈曲させても半割り管２Ａ，２Ｂの一体性は維持でき、シールド性能も保たれる。

ここで、重ね代を２ｍｍ〜１２ｍｍの範囲で２ｍｍごとに変更した複数のワイヤハーネスを作成し、それぞれのシールド性能を、１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚの範囲で周波数ごとに測定したノイズシールドデータ（ｄＢ：デシベル単位）を比較した。その結果を図３に示す。
ワイヤハーネスにおいては、４０ｄＢ以上のシールド性能が要求されるが、この測定結果によれば、重ね代が２ｍｍのものでも２０ｄＢ以上のシールド性能を発揮しており、３０ＭＨｚ以下の周波数領域では４０ｄＢ以上となっている。さらに、重ね代が４ｍｍ以上であると、全周波数領域に亘って４０ｄＢ以上となって要求されるシールド性能を満たしていることがわかる。但し、コスト面を考慮すると、重ね代の上限は１０ｍｍ程度とするのが望ましい。

このように、上記実施例１のシールド管２及びワイヤハーネス１によれば、蛇腹構造の合成樹脂管をその軸方向に沿って二分割して得られる一対の半割り管２Ａ，２Ｂの表面の全面に金属層４Ａ〜４Ｃを形成し、一対の半割り管２Ａ，２Ｂを、周方向の互いの両端部同士が所定の重ね代Ｈで全長に亘って重なり合うように対向状に組み合わせてシールド管２を形成しているので、好適なシールド性能を維持しつつ合成樹脂管の柔軟性を保持でき、取り扱い性に優れて取り付けに係る作業性も良好となる。而も取り付け形状が異なる車種にも共通して取り付けることができるため、汎用性にも優れたものとなる。

特にここでは、重ね代Ｈにおいて一対の半割り管２Ａ，２Ｂの互いの金属層４Ａ，４Ｃ同士を接触させているので、半割り管２Ａ，２Ｂの重ね合わせ部分の隙間からの電磁ノイズの漏洩を防止して好適なシールド性能を確保することができる。
また、一対の半割り管２Ａ，２Ｂの表面全体に金属層４Ａ，４Ｂを形成し、半割り管２Ｂの裏面の両端部に、全長に亘って所定幅の第２の金属層４Ｃを形成して半割り管２Ａの金属層４Ａに重ね代Ｈで外側から重ね合わせることで、互いの金属層４Ａ，４Ｃ同士を接触させているので、半割り管２Ａ，２Ｂの組み付けと同時に金属層４Ａ，４Ｃ同士が接触する合理的な構成となる。
さらに、第２の金属層４Ｃを２０ｍｍ幅で形成しているので、重ね合わせ部分の隙間からの電磁ノイズの漏洩防止に好適な金属層が得られる。

なお、上記実施例１では、両半割り管の表面に金属層を形成して一方の半割り管の両端部の裏面に第２の金属層を部分的に形成しているが、これと逆に、両半割り管の裏面に金属層を形成して一方の半割り管の両端部の表面に第２の金属層を部分的に形成して組み合わせるようにしてもよい。この場合も含めて第２の金属層の幅は２０ｍｍ以内で適宜変更可能である。
また、重ね代の幅も要求するシールド性能が得られれば適宜変更して差し支えない。さらに、第２の金属層のように所定幅で形成するものに限らず、半割り管の表面と裏面との全面に金属層を形成して組み合わせることもできる。

図４に示すワイヤハーネス１０において、シールド管１１は、コルゲートチューブを軸方向に二分割し、得られた一対の半割り管１１Ａ，１１Ｂの表面全体にそれぞれ２０μｍ厚の銅メッキを施して金属層１２Ａ，１２Ｂを形成したもので、ここでは両半割り管１１Ａ，１１Ｂを組み付ける際に、一方の半割り管１１Ｂの両端部１３，１３を軸方向の全長に亘って所定幅（ここでは２０ｍｍ）で内側に折り返すことで、表面の金属層１２Ｂを裏面側に位置させている。よって、両半割り管１１Ａ，１１Ｂを組み付けると、半割り管１１Ｂの両端部１３，１３が重ね代Ｈとなって半割り管１１Ａの表面に重なり、金属層１２Ｂを金属層１２Ａに接触させることになる。その他の構成は図１と同様である。

図５に示すワイヤハーネス２０において、シールド管２１は、コルゲートチューブを軸方向に二分割し、得られた一対の半割り管２１Ａ，２１Ｂの裏面全体にそれぞれ２０μｍ厚の銅メッキを施して金属層２２Ａ，２２Ｂを形成したもので、ここでは両半割り管２１Ａ，２１Ｂを組み付ける際に、一方の半割り管２１Ａの両端部２３，２３を軸方向の全長に亘って所定幅（ここでは２０ｍｍ）で外側に折り返すことで、裏面の金属層２２Ａを表面側に位置させている。よって、両半割り管２１Ａ，２１Ｂを組み付けると、半割り管２１Ａの両端部２３，２３が重ね代Ｈとなって半割り管２１Ｂの裏面に重なり、金属層２２Ａを金属層２２Ｂに接触させることになる。その他の構成は図１と同様である。

図６は、図３，４のシールド管を重ね代６ｍｍでそれぞれ作成したワイヤハーネス１０，２０のシールド性能の評価結果で、ここでは両ワイヤハーネス共に４０ｄＢ以上のノイズシールド性能を確認できた。

このように、上記実施例２，３のワイヤハーネス１０，２０においても、一対の半割り管１１Ａ，１１Ｂの表面又は半割り管２１Ａ，２１Ｂの裏面の全体に金属層を形成し、半割り管１１Ｂの両端部１３を内側へ折り返して半割り管１１Ａの金属層１２Ａに重ね代Ｈで外側から重ね合わせることで、又は半割り管２１Ａの両端部２３を外側へ折り返して半割り管２１Ｂの金属層２２Ｂに重ね代Ｈで内側から重ね合わせることで、互いの金属層同士を接触させるようにしているので、好適なシールド性能を維持しつつ合成樹脂管の柔軟性を保持でき、取り扱い性に優れて取り付けに係る作業性も良好となる。而も取り付け形状が異なる車種にも共通して取り付けることができるため、汎用性にも優れたものとなる。特にここでは、両端部１３，２３の折り返しによって金属層同士の接触が可能となるため、金属層を半割り管の表裏何れかの片面側に形成すれば足り、コストや製造工程の低減に繋がる。
なお、実施例２，３においても折り返しによる重ね代Ｈは適宜変更可能である。

そして、上記各実施例に共通する変更例として、例えばメッキは銅以外にニッケル等の他の金属を使用したり、銅とニッケル等の複数の金属を用いて複数層で形成したりすることもできる。また、メッキ以外に、金属箔や蒸着、金属溶射、導電塗装等によって金属層を形成したり、導電性プラスチックや金属板、金網等を接着することで金属層を形成したりすることも考えられる。

そして、コルゲートチューブ自体の形状（径や蛇腹形状等）も上記実施例以外に適宜選択可能で、上記各実施例では円形のコルゲートチューブを二分割して半割り管を得ているが、長円形のコルゲートチューブを短軸方向又は長軸方向で二分割して半割り管を形成し、これを組み合わせて長円形状のシールド管を得るようにしてもよい。
また、半割り管同士の金属層は互いに接触するものに限らず、所定のシールド性能が得られれば、表面若しくは裏面のみに金属層が形成された半割り管同士を組み付ける等してシールド管を形成することも可能である。

１，１０，２０・・ワイヤハーネス、２，１１，２１・・シールド管、２Ａ，２Ｂ，１１Ａ，１１Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ・・半割り管、３・・電線、４Ａ〜４Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ・・金属層、１３，２３・・両端部、Ｈ・・重ね代。

Claims (7)

1. 蛇腹構造の合成樹脂管をその軸方向に沿って二分割して得られる一対の半割り管の表面及び／又は裏面の全面に金属層を形成し、前記一対の半割り管を、周方向の互いの両端部同士が所定の重ね代で全長に亘って重なり合うように対向状に組み合わせてなるシールド管。
2. 前記重ね代において前記一対の半割り管の互いの金属層同士を接触させることを特徴とする請求項１に記載のシールド管。
3. 前記一対の半割り管の表面又は裏面の全体に金属層を形成し、前記半割り管の一方における前記金属層が形成されない面の前記両端部に、全長に亘って所定幅の第２の金属層を形成して前記半割り管の他方の金属層に前記重ね代で重ね合わせることで、互いの金属層同士を接触させることを特徴とする請求項２に記載のシールド管。
4. 前記第２の金属層を２０ｍｍ以内の幅で形成したことを特徴とする請求項３に記載のシールド管。
5. 前記一対の半割り管の表面又は裏面の全体に金属層を形成し、前記半割り管の一方の前記両端部を、前記金属層が形成されない面側へ折り返して前記半割り管の他方の金属層に前記重ね代で重ね合わせることで、互いの金属層同士を接触させることを特徴とする請求項２に記載のシールド管。
6. 前記重ね代を４ｍｍ〜１２ｍｍの幅としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のシールド管。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載のシールド管に、１又は複数の電線を挿通させてなるワイヤハーネス。

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