JP2012084435A - 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、電線３，３が挿通されるシールド管２は、蛇腹構造の合成樹脂管に軸方向全長に亘ってスリットを形成して一箇所を分断すると共に、当該合成樹脂管の表面全面に金属層７を、分断した一方の端部５の裏面に第２の金属層８をそれぞれ形成し、端部５，６同士を所定の重ね代Ｈで全長に亘って重ね合わせて形成されている。
【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に、軸方向全長に亘ってスリットを形成して一箇所を分断すると共に、合成樹脂管の表面及び／又は裏面の全面に金属層を形成し、分断した端部同士を所定の重ね代で全長に亘って重ね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、重ね代において端部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、分断した一方の端部における金属層が形成されない面に、全長に亘って所定幅の第２の金属層を形成して、第２の金属層を他方の端部に重ね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２の構成において、分断した一方の端部を金属層が形成されない面側へ折り返して他方の端部に重ねることで、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５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、重ね代を２ｍｍ以上の幅で設定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６に記載の発明は、ワイヤハーネスであって、請求項１乃至５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６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、金属層同士の接触により、スリット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、第２の金属層の形成により、両端部の重ね合わせ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２の効果に加えて、端部の折り返しにより、金属層の形成範囲を表裏の何れか一面のみにしても金属層同士の接触が図られ、コストや製造工程の低減に繋がる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、重ね代の設定により、ワイヤハーネスに必要なシールド性能を得ることができる。

ワイヤハーネスの横断面図である。 ワイヤハーネスの側面図である。 変更例のワイヤハーネスの横断面図である。 実施例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にワイヤハーネスの一例を示す。このワイヤハーネス１は、筒状のシールド管２に２本の電線３，３を挿通させてなる。ここで使用されるシールド管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で、軸方向へ全長に亘ってスリットが形成されることで、シールド管２の一箇所が全長に亘って分断されている。このシールド管２におけるスリットと点対称の部位を山折り部４として山折りすることで、分断された周方向の一方の端部５が他方の端部６に所定の重ね代Ｈで外側から重ね合わされる。

また、シールド管２の表面全体２は、金属層７が形成されると共に、端部５の裏面で重ね代と略同じ幅の帯状部分（図２の点描部分）にも、第２の金属層８が形成されている。この金属層７，８には銅やアルミニウム等が用いられるが、単独の金属に限らず、例えば銅＋スズ、銅＋ニッケルのように複数層で形成することも考えられる。
金属層７，８の形成手段としては、メッキがよく用いられるが、これ以外に蒸着や塗布、或いは金属箔を加圧接着させることでも形成可能である。
また、金属層７，８の厚みは、ワイヤハーネスに要求されるシールド性能を得るために１０μｍ以上とするのが望ましいが、十分なシールド性能とコストとの兼ね合いからすると５０μｍ〜８０μｍの範囲が望ましい。

以上の如く構成されたワイヤハーネス１においては、金属層７，８を形成したシールド管２のスリットから電線３，３を挿通させた後、山折り部４で折曲して端部６に端部５が重ね代Ｈで外側から重なるように組み付ける。すると、端部５の裏面に形成した第２の金属層８が端部６の表面の金属層７と接触し、全体がシールドされた円筒状のシールド管２に電線３，３が挿通されたワイヤハーネス１が得られる。
ここで、重ね代Ｈは、シールド性能を得るには少なくとも２ｍｍ以上設けるのが望ましいが、特に１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って安定したシールド性能を得るには、３ｍｍを超える重ね代が望ましい。重ね代の上限はコスト面を考慮すると１０ｍｍ程度が考えられる。

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で両端部５，６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、合成樹脂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を屈曲させても両端部５，６の一体性は維持でき、シールド性能も保たれる。

このように、上記形態のワイヤハーネス１によれば、蛇腹構造の合成樹脂管に軸方向全長に亘ってスリットを形成して一箇所を分断すると共に、当該合成樹脂管の表面全面に金属層７を形成し、分断した端部５，６同士を所定の重ね代Ｈで全長に亘って重ね合わせてなるシールド管２を採用したことで、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。

また、ここでは、重ね代において端部５，６の金属層７，８同士を接触させているので、スリット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。特に、一方の端部５の裏面に第２の金属層８を形成して、第２の金属層８を他方の端部６に重ねることで互いの金属層７，８同士を接触させているので、両端部５，６の重ね合わせと同時に金属層７，８同士が接触する合理的な構成となる。
さらに、重ね代を２ｍｍ以上の幅で設定したことで、ワイヤハーネスに必要なシールド性能を得ることができる。

なお、金属層は、表面全体と一方の端部の裏面とに形成する場合に限らず、裏面全体と一方の端部の表面とに形成したり、表裏の両面全体に形成したりしてもよい。但し、第２の金属層は、シールド性能の確保とコストとを考慮すれば、２０ｍｍ以内とするのが望ましい。
また、表面に金属層を形成する場合、金属層の外側に合成樹脂等によるコーティングを施すようにすれば、金属層が露出することがなく、他の電線等が接触しても金属層による短絡等が防止される。

さらに、第２の金属層を省略して、例えば図３に示すワイヤハーネス１０のように、表面全体に金属層７を形成したシールド管２の一方の端部５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７を裏面側に位置させて、両端部５，６の重ね合わせによって互いの金属層７同士を接触させる（金属層７を全周に亘って連続させる）ようにしてもよい。
逆に、裏面全体に金属層を形成したシールド管の一方の端部を外側に折り返すことで裏面の金属層を表側に位置させて、金属層同士を接触させることも考えられる。

このように、分断した一方の端部を金属層が形成されない面側へ折り返して他方の端部に重ねることで、互いの金属層同士を接触させるようにすれば、金属層の形成範囲を表裏の何れか一面のみにしても金属層同士の接触が図られ、コストや製造工程の低減に繋がる。
但し、両端部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合成樹脂管の端部同士を重ね合わせてシールド管を形成することも可能である。

一方、シールド管は円形断面に限らず、長円形や楕円形の断面であっても差し支えない。但し、シールド管が長円や楕円の扁平断面の場合、剛性を確保するためにスリットによる分断位置は短軸との平行面（厚みが薄い側）に形成するのが望ましい。
その他、配索形態等によっては、電線を挿通させて端部同士を重ね合わせたシールド管を結束バンドやテープ等の結束手段によって結束することで、端部同士の重ね合わせを維持させることもできる。

一箇所にスリットを形成したコルゲートチューブ（ＣＯＴ）の表面全体に、３０μｍ厚の銅メッキを施して金属層を形成する一方、分断された一方の端部の裏面にも２０ｍｍ幅で３０μｍ厚の銅メッキを施して第２の金属層を形成してシールド管を得た。このシールド管に１５ｓｑの電線を２本挿通させてワイヤハーネスを作成し、両端部の重ね代を２ｍｍ、５ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍに変更してそれぞれのシールド性能を測定した。測定結果を図４に示す。

この測定結果によれば、重ね代が２ｍｍであっても１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚの全周波数領域に亘って３０ｄＢ以上のシールド性能が得られ、重ね代が５ｍｍでは全周波数領域に亘って４０ｄＢを超えるシールド性能が得られることがわかった。特に重ね代が８ｍｍ〜１０ｍｍでは、全周波数領域において５０ｄＢ以上と十分なシールド性能が確保されている。

１，１０・・ワイヤハーネス、２・・シールド管、３・・電線、４・・山折り部、５，６・・端部、７・・金属層、８・・第２の金属層、Ｈ・・重ね代。

Claims (6)

1. 蛇腹構造の合成樹脂管に、軸方向全長に亘ってスリットを形成して一箇所を分断すると共に、前記合成樹脂管の表面及び／又は裏面の全面に金属層を形成し、前記分断した端部同士を所定の重ね代で全長に亘って重ね合わせてなるシールド管。
2. 前記重ね代において前記端部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. 前記分断した一方の端部における前記金属層が形成されない面に、全長に亘って所定幅の第２の金属層を形成して、前記第２の金属層を他方の端部に重ね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. 前記分断した一方の端部を前記金属層が形成されない面側へ折り返して他方の端部に重ねることで、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。
5. 前記重ね代を２ｍｍ以上の幅で設定したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のシールド管。
6. 請求項１乃至５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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