JP2013251426A - 電磁シールド部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスの配設スペース、重量及び製造コストの増大を伴わずに、電線及び筐体に対する電磁シールド部材の後付けを可能にすること。
【解決手段】電磁シールド部材１は、複数の孔１１が網目状に形成された金属の板部材からなり、電線９の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する。例えば、電磁シールド部材１が、複数の平行なスリット孔が千鳥配列で形成された金属の平板部材が、スリット孔に直交する方向において伸張されることによって得られた部材からなることが考えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるワイヤハーネスにおいてノイズ電磁波を遮蔽する電磁シールド部材及びそれを備えたワイヤハーネスに関する。

従来、電線の経路に応じて変形自在な電磁シールド部材としては、通常、特許文献１に示されるように、筒状の編組線が用いられている。特許文献１においては、電線が金属製の筐体の開口から筐体内へ配線される場合、筒状の編組線は、その一端が金属製の筐体における開口の枠部に被せられ、かしめリングにより筐体の開口の枠部に固定される。

なお、金属製の筐体における電線導入用の開口の枠部は、筐体における開口の部分に対してネジなどにより固定される独立した部材として設けられる場合もある。そのような独立した部材は、一般にシールドシェルと称される。シールドシェルは、複数の電線とそれら電線の端部を一定の位置関係で保持する樹脂製の電線保持部材とを備えるワイヤハーネスにおける電線保持部材と一体化された状態で提供される場合が多い。

また、電磁シールド部材は、電線が通される筒状の金属部材である電線保護パイプの端部に固定される場合もある。以下の説明において、金属製の筐体における電線導入用の開口の枠部（シールドシェルを含む）、及び電線保護パイプの端部など、電磁シールド部材が固定される金属製の環状部材のことをシールド枠部と称する。

特開２００６−３４４３９８号公報

ところで、編組線は筒状であるため、電線は、基本的にはその末端にコネクタが取付けられる前に、編組線に挿通されることを要する。このことは、一般に先通しと称される。このように電線の先通しが必要となると、ワイヤハーネスの製造及び配線の手順の自由度が制限される。

仮に、電線の末端にコネクタが取付けられた後に電線に編組線を取り付けること、即ち、編組線の後付けを可能とするには、電線よりも外形の大きなコネクタなども挿通可能な、無駄に大きな編組線の採用が必要となる。そのようなことは、ワイヤハーネスの配設スペース、重量及び製造コストが増大することになり、非現実的である。

また、電線が先通しされた筒状の編組線をシールド枠部に被せる作業において、電線の軸心方向における編組線の位置をずらすことが必要となる。そのため、編組線の両端が、比較的近くに配置された２つの筐体のシールド枠部各々に被せられる場合、編組線の位置をずらすためのスペースの余裕が小さく、編組線をシールド枠部に被せる作業が難しくなる。

以上のことから、昨今、電磁シールド部材の取り付けの作業性及び手順の自由度を高めるため、電磁シールド部材の大型化を回避しつつ、電線及び筐体に対する電磁シールド部材の後付けを可能にすることが求められている。

本発明は、ワイヤハーネスの配設スペース、重量及び製造コストの増大を伴わずに、電線及び筐体に対する電磁シールド部材の後付けを可能にすることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る電磁シールド部材は、複数の孔が網目状に形成された金属の板部材からなり、電線の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する。

本発明の第２の態様に係る電磁シールド部材は、第１の態様に係る電磁シールド部材の一態様である。第２の態様に係る電磁シールド部材は、複数の平行なスリット孔が千鳥配列で形成された金属の平板部材が、前記スリット孔に直交する方向において伸張されることによって得られた部材からなる。

また、本発明は、電線と、その電線の周囲を囲う第１の態様又は第２の態様のうちのいずれかに係る電磁シールド部材と、を備えるワイヤハーネスの発明として捉えられてもよい。

一般に、金属材料の板部材は、筒状に保持された状態では曲がりにくい。また、そのような板部材は、筒状に保持された状態で強制的に曲げられると、曲げ部の内側の部分が中空部側へ凹み、曲げ部が扁平な形状になる。この場合、電線の太さに対して余裕度の高い幅寸法の板部材の採用が必要となる。なお、板部材の幅は、電線の周囲を囲む筒状の金属布の周長に相当する。

一方、第１の態様及び第２の態様に係る電磁シールド部材は、複数の孔が網目状に形成された金属の板部材からなるため、柔軟性に優れており、容易に筒状に変形可能である。さらに、そのような電磁シールド部材は、筒状に保持された状態で曲げられたときに、曲げ部における扁平の度合いが小さく抑えられる。即ち、複数の孔が網目状に形成された金属の板部材は、曲げ部の内側の部分において、その柔軟性により外周面側へ隆起するように曲がる。そのため、曲げ部において、扁平な形状への変形が抑制される。その結果、第１の態様及び第２の態様に係る電磁シールド部材は、曲がった経路に沿って敷設される場合であっても、大型化を要することなく、電線の電磁シールドが可能となる。

また、第１の態様及び第２の態様に係る電磁シールド部材は、予め筒状に形成された部材ではないため、電線及び筐体のシールド枠部に対する後付けが可能である。さらに、電線の周囲を囲うために過不足のない大きさの板部材が採用されれば良いため、配設スペース、重量及び製造コストの増大を伴うこともない。

また、第２の態様によれば、電磁シールド部材における網目状の複数の孔は、金属の平板部材に形成されたスリット孔の変形によって形成される。この場合、網目状の複数の孔が打ち抜き加工によって形成される場合に比べ、金属部材の無駄を低減できる。

また、本発明に係るワイヤハーネスが採用されることにより、第１の態様又は第２の態様に係る電磁シールド部材について述べた効果と同様の効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る電磁シールド部材１の平面図である。 電磁シールド部材１の元になるスリット付金属板の平面図である。 筐体に取り付けられた状態の本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネス１００の平面図である。 筐体に取り付けられた状態のワイヤハーネス１００の断面図である。 曲がった経路に沿って敷設されたワイヤハーネス１００の簡略平面図である。 第１の応用例に係る電磁シールド部材１Ａの平面図である。 第２の応用例に係る電磁シールド部材１Ｂの平面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。以下に示される各実施形態に係る電磁シールド部材は、車両に搭載されるワイヤハーネスの電線に取り付けられ、電線の周囲を囲む導電性の板材によりノイズ電磁波を遮蔽する電装部品である。

まず、図１〜４を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電磁シールド部材１及び本発明の実施形態に係るワイヤハーネス１００の構成について説明する。

電磁シールド部材１は、筒状に変形させることが可能な柔軟性を有する金属材料の薄い板部材により構成されている。図１に示されるように、電磁シールド部材１は、複数の孔１１が網目状に形成された金属の板部材からなる。そして、電磁シールド部材１は、電線９の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する。

電磁シールド部材１における第１の外縁部１０１及びその反対側の第２の外縁部１０２は、電線９の両端部各々が接続される機器を収容する筐体８のシールド枠部８１に固定される。また、図３に示されるように、ワイヤハーネス１００は、複数の電線９と、複数の電線９の周囲を取り囲む電磁シールド部材１とを備える。

なお、シールド枠部８１は、筐体８における電線導入用の開口の縁においてその開口を取り囲む壁状に突出して形成された部分である。図１において、電線９及び筐体８が、仮想線（二点鎖線）により描かれている。

＜電線＞
電線９は、導電材料からなる芯線と、芯線の周囲を覆う絶縁材料からなる絶縁被覆とにより構成された絶縁電線である。通常、電線９の端部の芯線には、不図示の金属端子が接続されている。また、ワイヤハーネス１００は、複数の電線９の端部を一定の位置関係で保持するとともに、複数の電線９相互間を電気的に絶縁する樹脂材料からなる不図示の電線群保持部材を備える場合もある。

＜電磁シールド部材＞
電磁シールド部材１は、例えば、銅の合金、鉄又はステンレスなどの金属材料の板部材であり、必要に応じて表面にメッキ層が形成されている。電磁シールド部材１を構成する板部材は、筒状に変形可能な柔軟性を有する薄い板部材である。

本実施形態における電磁シールド部材１は、図２に示されるようなスリット付金属板１ｘが伸張されることによって得られた部材からなる。スリット付金属板１ｘは、複数の平行なスリット孔１１ｘが千鳥配列で形成された金属の平板部材である。

即ち、スリット付金属板１ｘには、それぞれ第１の方向Ｒ１に沿って一定ピッチＰ１で直線上に並ぶ複数のスリット孔１１ｘからなる複数組の直列スリット孔群１０ｘが、第１の方向Ｒ１に直交する第２の方向Ｒ２において一定ピッチＰ２で配列されている。さらに、複数のスリット孔１１ｘは、第２の方向Ｒ２において隣り合う直列スリット孔群１０ｘ相互間において第１の方向Ｒ１の位置が半ピッチ（Ｐ１／２）分ずつずれて形成されている。

図２に示されるようなスリット付金属板１ｘが第２の方向Ｒ２において伸張されると、複数のスリット孔１１ｘ各々は、第２の方向Ｒ２の幅が拡大するとともに、第１の方向Ｒ１の幅が縮小し、概ね六角形状になる。その結果、複数のスリット孔１１ｘは、図１に示されるような網目状の孔１１に変形する。また、スリット付金属板１ｘは、第２の方向Ｒ２の幅が拡大するとともに、第１の方向Ｒ１の幅が縮小し、図１に示される電磁シールド部材１へと変形する。

＜筐体に対する電磁シールド部材の固定の構造＞
次に、図３〜５を参照しつつ、筐体８に対する電磁シールド部材１の固定の構造の一例について説明する。

なお、図３，５は、筐体８に取り付けられた状態のワイヤハーネス１００の平面図である。但し、図３は、ワイヤハーネス１００の電線９が、２つの筐体８の間において直線経路に沿って敷設される場合を示し、図５は、ワイヤハーネス１００の電線９が、２つの筐体８の間において曲線経路に沿って敷設される場合を示す。また、図５において、便宜上、ワイヤハーネス１００の曲げ部については、電磁シールド部材１の輪郭形状のみが描かれ、図が簡略化されている。

また、図４は、筐体８に取り付けられた状態のワイヤハーネス１００の断面図である。より具体的には、図４は、図３に示されるＩＩ−ＩＩ平面での断面図である。

図３に示されるように、ワイヤハーネス１００の電線９は、金属製の筐体８の外部から筐体８の開口を経て筐体８内へ亘って配線される。また、筐体８における電線導入用の開口の縁には、その開口を取り囲む金属製のシールド枠部８１が形成されている。

電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１は、電線９の一方の端部が接続される機器を収容する筐体８のシールド枠部８１に固定され、電磁シールド部材１の第２の外縁部１０２は、電線９の他方の端部が接続される機器を収容する筐体８のシールド枠部８１に固定される。

図３〜５に示される例では、電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２は、環状に保持されるカシメ金具２によってシールド枠部８１に固定される。

より具体的には、まず、電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２が、２つの筐体８各々のシールド枠部８１の外側面に重ねられ、環状に曲げられる。これにより、電磁シールド部材１全体が、電線９の周囲を取り囲む筒状に変形する。即ち、ワイヤハーネス１００において、電磁シールド部材１は、その柔軟性により電線９の周囲を囲う筒状に形成されている。

次に、２つの帯状のカシメ金具２各々が、シールド枠部８１に被せられた電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２の各々の外側面に重ねられる。さらに、２つのカシメ金具２各々は、両端部が連結具４で連結される。図３〜５に示される例では、連結具４は、ネジ４１とナット部材４２とにより構成されている。

２つのカシメ金具２各々の両端部が連結具４で強固に連結されることにより、２つのカシメ金具２各々は、環状に保持されるとともに第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２の各々を外側から締め付ける。その結果、第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２各々は、シールド枠部８１の外側面に密接した状態で、シールド枠部８１に固定される。

電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２各々が、２つの筐体８各々のシールド枠部８１に固定された状態において、第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２各々と２つの筐体８各々とは電気的に接続される。電磁シールド部材１は、電線９の周囲を囲む状態で、上記のようにして筐体８と電気的に接続されることにより、電線９から発生するノイズ電磁波を遮蔽する。

＜電磁シールド部材の曲げ構造＞
次に、図５を参照しつつ、筒状に保持された電磁シールド部材１が曲がった経路に沿って敷設された場合の曲げ構造について説明する。

一般に、金属材料の板部材は、筒状に変形可能な柔軟性を有する場合であっても、筒状に保持された状態では曲げにくい。また、そのような板部材は、筒状に保持された状態で強制的に曲げられると、曲げ部の内側の部分が中空部側へ凹み、曲げ部が扁平な形状になる。この場合、電線９の太さに対して余裕度の高い幅寸法の板部材の採用が必要となる。

一方、電磁シールド部材１は、網目状の複数の孔１１が形成されていることによって柔軟性に優れているため、筒状に保持された状態においても、扁平な形状への変形が小さな状態で曲げることができる。

即ち、図５に示されるように、筒状に保持された電磁シールド部材１は、曲がった経路に沿って敷設される場合、曲げ部の内側の部分１ｙにおいて、外周面側へ隆起するように曲がる。そのため、電磁シールド部材１の曲げ部において、扁平な形状への変形が抑制される。

＜効果＞
電磁シールド部材１は、複数の孔１１が網目状に形成された金属の板部材からなるため、柔軟性に優れており、容易に筒状に変形可能である。さらに、図５に示されたように、電磁シールド部材１は、筒状に保持された状態で曲げられたときに、曲げ部における扁平の度合いが小さく抑えられる。その結果、電磁シールド部材１は、曲がった経路に沿って敷設される場合であっても、大型化を要することなく、電線９の電磁シールドが可能となる。

また、電磁シールド部材１は、予め筒状に形成された部材ではないため、電線９及び筐体８のシールド枠部８１に対する後付けが可能である。さらに、電線９周囲を囲うために過不足のない大きさの板部材が採用されれば良いため、配設スペース、重量及び製造コストの増大を伴うこともない。

また、電磁シールド部材１における網目状の複数の孔１１は、スリット付金属板１ｘに形成されたスリット孔１１ｘの変形によって形成される。この場合、網目状の複数の孔１１が打ち抜き加工によって形成される場合に比べ、金属部材の無駄を低減できる。

＜応用例＞
次に、図６，７を参照しつつ、電磁シールド部材１の応用例である電磁シールド部材１Ａ，１Ｂについて説明する。図６は、第１の応用例に係る電磁シールド部材１Ａの平面図である。また、図７は、第２の応用例に係る電磁シールド部材１Ｂの平面図である。

電磁シールド部材１Ａも、電磁シールド部材１と同様に、複数の孔１１Ａが網目状に形成された金属の板部材からなり、電線９の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する。また、電磁シールド部材１Ｂも、電磁シールド部材１と同様に、複数の孔１１Ｂが網目状に形成された金属の板部材からなり、電線９の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する。

但し、電磁シールド部材１Ａ，１Ｂにおける網目状の複数の孔１１Ａ，１１Ｂは、打ち抜き加工により形成されている。そのような電磁シールド部材１Ａ，１Ｂも、本発明の実施形態の一例である。

また、図６に示されるように、電磁シールド部材１Ａにおける網目状の複数の孔１１Ａ各々は菱形である。一方、図７に示されるように、電磁シールド部材１Ｂにおける網目状の複数の孔１１Ｂ各々は正方形である。このように、電磁シールド部材における網目状の複数の孔が打ち抜き加工によって形成される場合、孔の形状は特に限定されない。

＜その他＞
前述の実施形態は、電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２が、筐体８のシールド枠部８１に固定される事例である。しかしながら、電磁シールド部材１の第１の外縁部１０１及び第２の外縁部１０２が、金属製の電線保護パイプの端部に固定されることも考えられる。

１，１Ａ，１Ｂ 電磁シールド部材
２ カシメ金具
４ 連結具
８ 筐体
９ 電線
１１，１１Ａ，１１Ｂ 孔
４１ ネジ
４２ ナット部材
８１ シールド枠部
１００ ワイヤハーネス
１０１ 第１の外縁部
１０２ 第２の外縁部
１０ｘ 直列スリット孔群
１１ｘ スリット孔
１ｘ スリット付金属板
１ｙ 曲げ部の内側の部分

Claims (3)

1. 複数の孔が網目状に形成された金属の板部材からなり、電線の周囲を囲う筒状に変形可能な柔軟性を有する電磁シールド部材。
2. 請求項１に記載の電磁シールド部材であって、
   複数の平行なスリット孔が千鳥配列で形成された金属の平板部材が、前記スリット孔に直交する方向において伸張されることによって得られた部材からなる、電磁シールド部材。
3. 電線と、
   前記電線の周囲を囲う電磁シールド部材と、を備えるワイヤハーネスであって、
   前記電磁シールド部材は、複数の孔が網目状に形成された金属の板部材からなり、その柔軟性により前記電線の周囲を囲う筒状に形成されている、ワイヤハーネス。

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