JP2015015856A - ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲させたとしてもシールド効果を維持することが可能なワイヤハーネスを提供する。【解決手段】ワイヤハーネス９は、二本の高圧導電路１５と、この高圧導電路１５を収容保護する外装部材１６と、高圧導電路１５を一括して覆いシールドする金属箔シールド部材１７と含んで構成される。金属箔シールド部材１７は、柔軟性を有するシート状のシールド部材本体１８と、このシールド部材本体１８を高圧導電路１５に対し巻き付けた後に用いられる保持部材１９とを含んで構成される。シールド部材本体１８には、多数のスリット２３が形成される。この多数のスリット２３は、二本の高圧導電路１５に対しシールド部材本体１８を二重に巻いた際に上下に重ならない位置に配置形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、導電路とシールド部材と外装部材とを含んで構成されるワイヤハーネスに関する。

従来、例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるインバータユニットとバッテリーとの間は、太物の高圧導電路と、この高圧導電路を覆う編組シールド部材と、編組シールド部材の外側に配置される外装部材とを含むワイヤハーネスにて電気的に接続される。このようなワイヤハーネスにおいて、編組シールド部材は、高圧導電路から放射されたノイズにより周辺機器が誤作動してしまうのを防止するために設けられる。編組シールド部材は、公知の編組からなるシールド部材である。

編組シールド部材における編組を構成する素線に関し、この使用数は例えば３００本にものぼることから、比較的重量のある部材になってしまうという問題点を有する。また、仮に軽量化を重視すれば編組の編み目が大きくなってしまうことから、良好なシールド効果が得られないという問題点を有する。従って、編組シールド部材の場合、シールド効果を確保しつつ軽量化も図ることには限界があると言える。

そこで、下記特許文献１に開示された技術が有効になる。下記特許文献１においては、編組シールド部材に替えて金属箔シールド部材が用いられる。金属箔シールド部材は、金属箔と、この金属箔が貼り付けられる基材とを有してシート状に形成される。金属箔シールド部材は、一方の側端部と他方の側端部とを合わせて拝み巻きされるとともに、この巻き方により筒状に形成される。

特開２０１２−２９３８５号公報

上記従来の金属箔シールド部材にあっては、金属箔によりシールド効果を確保しつつ軽量化も図ることができるという利点を有する。しかしながら、金属箔は、編組のような素線の編み込みからなるものではなく伸縮性に劣ることから、ワイヤハーネスの屈曲性に影響を来してしまうという問題点を有する。

そこで、金属箔にスリットを設けて伸縮性を持たせようとする対策案が考えられるが、この対策案の場合、ワイヤハーネスの屈曲に伴ってスリットが開くと、開いたスリットから高圧導電路が露出することから、スリットの開きが大きくなる部分においては、この開き部分が原因となってシールド効果が低下してしまうという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、例えば屈曲させたとしてもシールド効果を維持することが可能なワイヤハーネスを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明は、一又は複数本の導電路と、該導電路を覆ってシールドするシールド部材とを含むワイヤハーネスにおいて、前記シールド部材は、多数のスリットを有する金属箔単独、又は該金属箔と基材とを含んで構成され、且つ、前記多数のスリットが重ならずに全体が少なくとも二重の状態になることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、シールド部材の構造により、ワイヤハーネスを屈曲させたとしてもシールド効果が十分に維持される。すなわち、金属箔単独又はこの金属箔を含むシールド部材（以下、金属箔シールド部材とする）を採用するとともに、この金属箔シールド部材にスリットを多数設け、さらには多数のスリットが重ならないような配置で金属箔シールド部材を少なくとも二重の状態にすることから、ワイヤハーネスを屈曲させた時に、上記二重の金属箔のうち、例えば外側の金属箔のスリットが開いたとしても、内側の金属箔にはスリットが存在しないようにすることができる。従って、内側又は外側の金属箔のスリットが開いたりしたとしても、導電路は露出することがないことから、シールド性能の低下を防止することができる。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、前記多数のスリットは、当該ワイヤハーネスの屈曲に応じて開く切り込み形状に形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、多数のスリットを切り込み形状に形成することから、ワイヤハーネスを屈曲させない状態においては導電路の露出がなく、結果、ワイヤハーネスの状態がどのような場合であっても、シールド性能の低下を防止することができる。

請求項１に記載された本発明によれば、ワイヤハーネスを屈曲させたとしてもシールド効果を維持することができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、ワイヤハーネスを屈曲させたとしてもシールド部材での導電路の露出を確実に防止することができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 ワイヤハーネスの構成を示す斜視図（断面図を含む）である。 金属箔シールド部材の斜視図である。

ワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、この導電路を覆ってシールドするシールド部材とを含んで構成される。ワイヤハーネスは、車両床下を通る長尺なものであり、シールド部材は、切り込み形状の多数のスリットを有する金属箔単独、又はこの金属箔と基材とを含んで構成される。また、シールド部材は、多数のスリットを有し、この多数のスリットが重ならずに全体が少なくとも二重の状態になるように形成される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２はワイヤハーネスの構成を示す斜視図、図３は金属箔シールド部材の斜視図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車や一般的な自動車であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスに対し本発明を採用するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車両床下１１に配索される。また、車両床下１１に沿って略平行に配索される。車両床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が水密に挿通される。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含むものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含むものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

図２において、ワイヤハーネス９は、二本の高圧導電路１５（導電路。本数は一例であるものとする）と、この高圧導電路１５を収容保護する外装部材１６と、高圧導電路１５を一括して覆いシールドする金属箔シールド部材１７（シールド部材）と含んで構成される。

尚、ワイヤハーネス９は、高圧導電路１５と一緒に低圧導電路も外装部材１６に収容保護するような構成及び構造としてもよいものとする。

本実施例においてはワイヤハーネス９を例に挙げて説明するものとするが、所謂モーターケーブルと呼ばれるワイヤハーネス８（図１参照）にも本発明を適用することが可能であるものとする。

高圧導電路１５は、高圧の導電路であって、電気的な接続に必要な長さを有するように形成される。具体的には、ワイヤハーネス９がインバータユニット４とバッテリー５（ジャンクションブロック１２）とを電気的に接続する（図１参照）ものであることから、長尺に形成される。高圧導電路１５は、導体と、この導体を被覆する絶縁体とを備えて構成される。

上記導体は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により製造される。導体に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。以上のような導体は、この外面に絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体が押出成形される。

高圧導電路１５としては、公知の高圧電線や、バスバーに絶縁体を設けたもの等が挙げられるものとする（特に限定されないものとする）。本数は一又は複数本であるものとする。また、一本でプラス回路及びマイナス回路を同軸で有するように、或いは一本で三回路以上を同軸で有するように構成される高圧同軸複合導電路も挙げられるものとする。

外装部材１６は、高圧導電路１５を覆う樹脂製の管体であって、高圧導電路１５の挿通収容に必要な長さ、及び保護に必要な厚みを有する形状に形成される。外装部材１６は、車両床下１１（図１参照）を通りこの車両床下１１の前後に跨る長尺なものに形成される。尚、外装部材１６は、樹脂製に限らず金属製であってもよいものとする。

外装部材１６は、曲げて配索する部分としての可撓管部と、ストレートに配索する部分としてのストレート管部とを有する。可撓管部とストレート管部は、一又は複数有し、交互に並ぶように配置形成される。外装部材１６は、可撓管部を撓ませない状態で、この可撓管部とストレート管部とが直線状になるように形成される。外装部材１６は、この断面形状が略矩形状、円形状、長円形状、楕円形状等になるように形成される（断面形状は適宜選定されるものとする）。

外装部材１６は、上記以外に公知のコルゲートチューブやプロテクタ等であってもよいものとする。外装部材１６は、図示の如く金属箔シールド部材１７の外側に配置される。

図２及び図３において、金属箔シールド部材１７は、柔軟性を有するシート状のシールド部材本体１８と、このシールド部材本体１８を高圧導電路１５に対し巻き付けた後に用いられる保持部材１９とを含んで構成される。金属箔シールド部材１７は、上記の如くシールドするための部材であって、例えば高圧導電路１５の端末に設けられるシールドコネクタを介して高圧機器のシールドケースに接続される（一例であるものとする。例えばドレイン線等の公知手段によりグランドをとってもよいものとする）。

シールド部材本体１８は、本実施例において二本の高圧導電路１５をこの全長にわたって二重に巻き付けることができるような大きさに形成される（二重以上であれば大きさは限定されないものとする）。尚、図２では空間があるような「ブカブカ」に巻き付けられた状態を示すが、二本の高圧導電路１５に対し密着させるような巻き付けであっても当然によいものとする。

シールド部材本体１８は、金属箔２０及び基材２１と、これらを接合する接着層２２とを含んで構成される。本実施例においては、金属箔２０が高圧導電路１５に近い側となるように配置される。尚、上記構成の他にメッキ層を含んでもよいものとする。或いは、基材２１を用いずに金属箔２０単独でシールド部材本体１８を構成してもよいものとする。

金属箔２０は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等の導電性を有する箔であって、シールド機能を発揮させる部分として用いられる。金属箔２０は、この厚みが適宜設定される。また、大きさは基材２１の大きさに合わせて形成される。

基材２１は、シールド部材本体１８のベースとなる部分であって、適宜材質のものが用いられる。基材２１に好適な材質としては、例えばポリエチレンテレフタレートからなるＰＥＴシート、ポリエステルシート、アセテート布、ポリエステル布、ガラスクロス、絶縁紙、ＰＥＴ織布等が挙げられるものとする。

以上のようなシールド部材本体１８には、スリット２３が多数形成される。この多数のスリット２３は、シールド部材本体１８に伸縮性を持たせるためとして形成される。多数のスリット２３は、二本の高圧導電路１５に対しシールド部材本体１８を二重に巻いた際に、上下に重ならないような位置に配置形成される。

二重に巻いた際に、上下に重ならないような配置にする理由としては、ワイヤハーネス９を屈曲させた時に、二重の金属箔２０のうち例えば外側の金属箔２０のスリット２３が開いたとしても、内側の金属箔２０にはスリット２３が存在しないようにすることができ、これにより高圧導電路１５の露出を防止することができるからである。言い換えれば、シールド性能の低下を防止することができるからである。

多数のスリット２３は、ワイヤハーネス９を真っ直ぐな状態にした時に閉じた状態になり、ワイヤハーネス９を屈曲させた時（図示省略）には、その屈曲部分において、矢印Ｐ方向の力により二点鎖線で示すような開口２４の状態になるように形成される。また、多数のスリット２３は、シールド部材本体１８の厚み方向に貫通するように形成される。尚、多数のスリット２３は、基材２１自体が伸縮性を有する場合に、金属箔２０のみに形成することも可能であるものとする。

本実施例において、多数のスリット２３は、高圧導電路１５の軸直交方向（矢印Ｑ方向）に切り込まれるように形成される。また、上記軸直交方向に並ぶように配置形成される。さらに、このような切り込み方向で並ぶスリット２３は、高圧導電路１５の軸方向（矢印Ｐ方向）に所定のピッチで配置形成される。多数のスリット２３は、二重になる金属箔２０のうち、外側の金属箔２０におけるスリット２３の位置と、内側の金属箔２０におけるスリット２３の位置とが異なるように配置形成される。

多数のスリット２３に関し、上記以外としては、高圧導電路１５の軸方向（矢印Ｐ方向）に交差する方向に並ぶ斜めの配置であってもよいものとする。また、図示のような直線状となる形状ではなく、波状や十字状となる形状等であってもよいものとする。さらに、多数のスリット２３は、千鳥状に配置形成されてもよいものとする。

多数のスリット２３は、外力が加わらない状態で閉じた状態にあることが好ましいものとする（上下に重ならないように配置形成することから、厳密には閉じた状態でなくともよいものとする）。

尚、ワイヤハーネス９の屈曲位置が予め分かっているのであれば、屈曲位置にのみスリット２３を配置形成してもよいものとする。

シールド部材本体１８は、本実施例において、この巻き付けを二周行うことにより「二重に巻いた状態」に形成される。他の例としては、予めシールド部材本体１８を二枚重ね、その上で巻き付けを一周行うことにより形成される例が挙げられる。「二重に巻いた状態」に関しては、ワイヤハーネス９の屈曲等により高圧導電路１５の露出が生じなければ特に限定されないものとする。特に図示しないが、縦添えにより少なくとも二重の状態に形成される例も挙げられる。

図２に戻り、保持部材１９は、「二重に巻いた状態」にあるシールド部材本体１８を保持するための部材であって、テープ止め（テープ巻き）による保持、クランプによる保持、或いは結束バンドによる保持等が挙げられる。本実施例においては、テープ止めが採用され、このような保持部材１９は適宜位置に設けられる。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、シールド部材本体１８の構造により（金属箔シールド部材１７の構造により）、ワイヤハーネス９を屈曲させたとしても、高圧導電路１５の露出が生じないことから、シールド性能の低下を防止することができるという効果を奏する。言い換えれば、ワイヤハーネス９を屈曲させたとしてもシールド効果を十分に維持することができるという効果を奏する。

金属箔シールド部材１７にあっては、金属箔２０によりシールド効果を確保しつつ軽量化を図ることができるという効果も奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…ハイブリッド自動車
２…エンジン
３…モータユニット
４…インバータユニット
５…バッテリー
６…エンジンルーム
７…自動車後部
８、９…ワイヤハーネス
１０…中間部
１１…車両床下
１２…ジャンクションブロック
１３…後端
１４…前端
１５…高圧導電路（導電路）
１６…外装部材
１７…金属箔シールド部材（シールド部材）
１８…シールド部材本体
１９…保持部材
２０…金属箔
２１…基材
２２…接着層
２３…スリット
２４…開口

Claims (2)

1. 一又は複数本の導電路と、該導電路を覆ってシールドするシールド部材とを含むワイヤハーネスにおいて、
   前記シールド部材は、多数のスリットを有する金属箔単独、又は該金属箔と基材とを含んで構成され、且つ、前記多数のスリットが重ならずに全体が少なくとも二重の状態になる
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記多数のスリットは、当該ワイヤハーネスの屈曲に応じて開く切り込み形状に形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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