JP2015136204A - 電線モジュール及びプロテクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電線を電磁的にシールドしつつ物理的にも保護できる電線モジュールを、低コストで提供することを目的とする。
【解決手段】電線モジュール１０は、プロテクタ３０と、プロテクタ３０に収容された少なくとも１本の電線１２とを含む。プロテクタ３０は、複数の板状部分３２と、複数の板状部分３２の間に介在しそれらの間に中空構造を形成する介在部分３６とを含み、複数の板状部分３２のうち外部に面する主面を除く部分及び介在部分３６のうちの少なくとも一方にシールド層４０、４２が設けられている。電線１２は、プロテクタ３０内の中空構造内に収容されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、電線を電磁的にシールドしつつ保護する技術に関する。

特許文献１は、ドレーン線と、電線と、ドレーン線と電線との外周囲に設けられたシールド層と、シールド層のさらに外周囲を覆う被覆部とを備えるシールド電線を開示している。

特開２００９−２６６６４０号公報

しかしながら、上記のようなシールド電線は、シールド層を備えない一般的な電線と比べると高価である。

また、シールド電線は、シールド層と被覆部とを備える多層構造とされているため、汎用的に使用されている被覆皮剥装置、端子圧着装置等を用いて加工することは困難である。

これらのため、シールド電線を用いてワイヤーハーネス等を製造すると、高コストになってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、電線を電磁的にシールドしつつ物理的にも保護できる電線モジュールを、低コストで提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係る電線モジュールは、複数の板状部分と、前記複数の板状部分の間に介在しそれらの間に中空構造を形成する介在部分とを含み、前記複数の板状部分のうち外部に面する主面を除く部分及び前記介在部分のうちの少なくとも一方にシールド層が設けられたプロテクタと、前記プロテクタの中空構造内に収容された少なくとも１本の電線とを備える。

第２の態様は、第１の態様に係る電線モジュールであって、前記シールド層は、前記複数の板状部分のうち前記プロテクタの一方主面側及び他方主面側に配設される２枚の板状部分の少なくとも一方に設けられているものである。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る電線モジュールであって、前記介在部分は、前記複数の板状部分の間で、並行状に延在する複数の空間を形成する仕切部分を含むものである。

第４の態様は、第３の態様に係る電線モジュールであって、前記シールド層は、前記仕切部分に設けられているものである。

第５の態様は、電線を保護するプロテクタであって、複数の板状部分と、前記複数の板状部分の間に介在しそれらの間に前記電線を収容可能な中空構造を形成する介在部分と、を備え、前記複数の板状部分のうち外部に面する主面を除く部分及び前記介在部分のうちの少なくとも一方にシールド層が設けられたものである。

第１〜第５の態様によると、前記複数の板状部分のうち外部に面する主面を除く部分及び前記介在部分のうちの少なくとも一方にシールド層が設けられているため、当該プロテクタ内に収容された電線を電磁的にシールドすることができる。また、プロテクタによって、電線を物理的にも保護できる。また、この際、電線としては、シールド層を備えない一般的な電線を使用可能であり、また、汎用的な電線加工装置を用いた加工が可能である。このため、電線モジュールを低コストで提供できる。

第２の態様によると、プロテクタの内外間で電磁的なシールドを行うことができる。

第３の態様によると、電線を複数の空間内に収容することで、複数の電線を並行状態で収容保持することができる。

第４の態様によると、各空間に収容された各電線間で電磁的なシールドを行うことができる。

実施形態に係る電線モジュールを示す概略斜視図である。 電線モジュールのうちプロテクタ部分を示す概略正面図である。 プロテクタを形成するための中空板材の一例を示す概略斜視図である。 プロテクタの板状部分を折返した例を示す概略斜視図である。 変形例に係るプロテクタを示す断面図である。 同上のプロテクタの板状部分を折返した例を示す概略斜視図である。 プロテクタを形成するための中空板材の他の例を示す概略斜視図である。 プロテクタを形成するための中空板材のさらに他の例を示す概略斜視図である。 図８の部分断面図である。 さらに他の例の中空板材を示す部分断面図である。 変形例に係る電線モジュールを示す概略図である。

以下、実施形態に係る電線モジュール及びプロテクタについて説明する。図１は電線モジュール１０を示す概略斜視図であり、図２は電線モジュール１０のうちプロテクタ３０部分を示す概略正面図であり、図３はプロテクタ３０を形成するための中空板材の一例を示す概略斜視図である。

電線モジュール１０は、プロテクタ３０と、少なくとも１本の電線１２とを備える。

電線１２は、導線の周囲に押出被覆等によって樹脂被覆が形成されたものである。電線１２の端部には、圧着端子が接続され、当該圧着端子はコネクタ１６に挿入固定されている。そして、本電線モジュール１０が車両等に取付けられた状態で、コネクタ１６が車両に搭載された電子制御ユニット、各種センサ、モータ等の電気部品に接続される。これにより、本電線モジュール１０は、車両に搭載された各種電気部品同士を電気的に接続する配線材として用いられる。

プロテクタ３０は、複数の板状部分３２と、介在部分３６とを備え、全体として板状に形成されている。介在部分３６は、複数の板状部分３２間に介在し、複数の板状部分３２の間に、少なくとも１本の電線を収容可能な中空構造を形成するように構成されている。また、複数の板状部分３２のうち外部に面する主面を除く部分及び介在部分３６のうちの少なくとも一方にシールド層４０、４２が設けられている。

このプロテクタ３０に、少なくとも１本の電線１２の延在方向の少なくとも一部が収容されることで、電線モジュール１０が構成される。プロテクタ３０は、電線１２を外部（例えば、配線経路の周辺にあるエッジ部分等）から保護する役割、電線１２を所定の配線経路に沿って維持する役割等を果す。また、本プロテクタ３０に複数の電線１２が収容される場合には、当該複数の電線１２を配線経路における経路スペースに応じた形状に維持する役割、即ち、複数の電線１２を偏平な並列状態に維持する役割をも果す。なお、車両への配設状態において、プロテクタ３０が曲げられていてもよい。また、シールド層４０によって、電線１２を電磁的にシールドすることができる。特に、複数の板状部分３２のうち外部に面する主面を除く部分に設けられたシールド層４０によって、本電線モジュール１０と外部との間で、電線１２に対する電磁的なシールドを行うことができる。また、介在部分３６に設けられたシールド層４２によって、複数の電線１２の間で電磁的なシールドを行うことができる。

プロテクタ３０についてより具体的に説明すると、プロテクタ３０は、複数（ここでは２つ）の板状部分３２と、複数の板状部分３２の間に設けられた介在部分３６とを備える。

複数の板状部分３２及び介在部分３６を形成する材質は特に限定されない。複数の板状部分３２及び介在部分３６は、紙によって形成されていてもよいし、樹脂（ポリプロピレン等）によって形成されていてもよいし、また、これらの組合わせによって構成されていてもよい。複数の板状部分３２及び介在部分３６の少なくとも１つを紙によって形成する場合には、その表面に撥水処理等を施すことが好ましい。ここでは、複数の板状部分３２と介在部分３６とが樹脂によって一体成型された例で説明する。

板状部分３２は、平板状に形成されている。複数の板状部分３２が介在部分３６を介して間隔をあけた状態で連結されている。

介在部分３６は、複数の仕切部分３６ａを備える。各仕切部分３６ａは、細長い帯板状に形成されている。複数の仕切部分３６ａは、板状部分３２の間で、当該板状部分３２に対し直交し、かつ、相互間に間隔をあけた並列状態で設けられている。各仕切部分３６ａの両側部は、板状部分３２の内向き面に連結されている。これにより、複数の板状部分３２が間隔をあけた状態で支持されている。また、複数の板状部分３２の間であって各仕切部分３６ａの間に、並行状に延在する複数の空間（電線１２を収容可能な空間）が形成される。

かかるプロテクタ３０を、仕切部分３６ａの延在方向に対して直交する面で切断すると、２つの板状部分３２の間に複数の仕切部分３６ａが介在するはしご状断面を示す。

このようなプロテクタ３０は、例えば、前記はしご状断面に応じた押出孔から樹脂を押出す押出成型装置によって、中空板材３０Ｂを連続的に押出成型し、この中空板材３０Ｂを、保護対象となる電線１２の本数、当該電線１２において保護すべき距離等に応じて切断する（図３の２点鎖線参照）ことで形成することができる（図３参照）。これにより、プロテクタ３０を容易に低コストで製造することができる。

シールド層４０は、上記各板状部分３２のうち内向きの面に形成され、シールド層４２は、仕切部分３６ａの少なくとも一方の面（ここでは両面）に形成されている。板状部分３２の周囲の端面には、シールド層４２は形成されていない。ここでは、２つの板状部分３２と、隣合う２つの仕切部分３６ａとによって、角柱状の空間が形成されており、当該角柱状の空間の４方を囲むようにシールド層４０、４２が形成されている。そして、シールド層４０によって、当該空間に収容された電線１２と外部との間で電磁的なシールドを行うことができる。また、シールド層４２によって、当該空間に収容された電線１２と、その隣の空間に収容された電線１２との間で電磁的なシールドを行うことができる。

なお、板状部分３２のうち外向きの主面には、シールド層は形成されていない。従って、本プロテクタの外周部のうち外部に露出している部分は、絶縁性を呈している。

もっとも、図４に示すように、シールド層４０、４２の接地目的等で、板状部分３２の縁部が折返され、その折返し部分３２ｐのシールド層４０がプロテクタ３０の表面に露出していてもよい。これにより、シールド層４０のうち外部に露出する各部分に、アース線等を半田付等で容易に接続でき、シールド層４０、４２を容易に接地できる。

上記シールド層４０、４２は、例えば、板状部分３２と仕切部分３６ａとの間の空間に面する部分に、導電性塗料を塗布すること、導電性材料を樹脂に対してメッキ等することで形成することができる。当該部分に対する導電性塗料の塗布又は導電性材料のメッキは、例えば、プロテクタ３０のうち板状部分３２の外向きの面をマスクした状態で、中空板材３０Ｂを導電性塗料又はメッキ液に浸漬すること等で行うことができる。

その他、図５に示す電線モジュール１０Ｃのプロテクタ３０Ｃのように、複数の板状部分３２に対応する板状部分３２Ｃと、介在部分３６の仕切部分３６ａに対応する介在部分３６Ｃの仕切部分３６Ｃａとが別々に形成されていてもよい。ここでは、２つの板状部分３２Ｃのうち内面となる部分の全体にシールド層４０Ｃが形成されている。また、仕切部分３６Ｃａの一方の面にシールド層４２Ｃが形成されている。シールド層４０Ｃ及びシールド層４２Ｃは、上記と同様に、導電性塗料又は導電性メッキによって形成されていてもよいし、また、銅箔或はアルミニウム箔等を貼付けることによって形成されていてもよい。

そして、各仕切部分３６Ｃａの両側部を２つの板状部分３２Ｃの内面となる主面に接着剤又は熱溶着等で接合していくことで、上記プロテクタ３０と同様の中空構造を持つプロテクタ３０Ｃを製造することができる。

このプロテクタ３０Ｃについては、板状部分３２Ｃの内面全体に、共通するシールド層４０Ｃが貼付けられているため、図６に示すように、板状部分３２Ｃの１つの角部を折返し、その折返し部分３２Ｃｐのシールド層４０Ｃを露出させれば、その露出部分を利用して、シールド層４０Ｃの全体及び当該シールド層４０Ｃに直接又は間接的に接する他のシールド層４０Ｃ、４２Ｃを容易に接地することができる。

なお、プロテクタ３０、３０Ｃの厚み寸法は、１．５ｍｍ〜１５．０ｍｍであることが好ましい。また、プロテクタ３０、３０Ｃにおいて並列状に形成された空間を仕切る仕切部分３６ａ、３６Ｃａのピッチは、４ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。

以上のように構成された電線モジュール１０によると、複数の板状部分３２（又は３２Ｃ）のうち外部に面する主面を除く部分及び介在部分３６（又は３６Ｃ）のうちの少なくとも一方（ここでは両方）にシールド層４０、４２（又は４０Ｃ、４２Ｃ）が設けられているため、プロテクタ３０（又はプロテクタ３０Ｃ）内に収容された電線を電磁的にシールドすることができる。また、プロテクタ３０（３０Ｃ）によって、電線１２を、その周辺部材から物理的にも保護できる。

特に、複数の板状部分３２（又は３２Ｃ）のうちプロテクタ３０（又は３０Ｃ）の一方主面側又は他方主面側に配設されるもののうちの少なくとも一方に設けられているため、プロテクタ３０（３０Ｃ）の内外間で電磁的なシールドを行うことができる。なお、プロテクタのいずれか一方の主面に設けられる板状部分のみにシールド層が設けられていてもよい。この場合でも、当該シールド層が設けられた側では、プロテクタ内の電線と外部との間で電磁的なシールドを行うことができる。

また、介在部分３６（又は３６Ｃ）は、複数の板状部分３２（又は３２Ｃ）の間で、並行状に延在する複数の細長い空間を形成する仕切部分３６ａ（又は３６Ｃａ）を含むため、複数の電線１２を並行状態で収容保持することができる。

そして、シールド層４０（４０Ｃ）が仕切部分３６ａ（又は３６Ｃａ）に設けられているため、各空間に収容された電線１２の間で電磁的なシールドを行うことができる。

また、配線に対して電磁的なシールド性が要求される場合であっても、本プロテクタ３０（又は３０Ｃ）に収容される電線としては、編組層又はアルミ箔等によるシールド層を備えない一般的な電線を使用可能である。また、そのような一般的な電線を、汎用的な電線加工装置を用いて、端部の皮剥処理、端子圧着処理等することができる。このため、本電線モジュール１０（又は１０Ｃ）を低コストで提供できることになる。

また、シールド層４０、４２（又は４０Ｃ、４２Ｃ）は、接地に供される部分を除き、プロテクタ３０（又は３０Ｃ）の外部に露出していないため、それらのシールド層４０、４２（又は４０Ｃ、４２Ｃ）が意図しない箇所で車体の導電部分等に接触し、意図しない箇所で接地されてしまうことを抑制できる。これにより、本電線モジュール１０（又は１０Ｃ）によって構成される電気回路の電位を安定させることができ、電気回路の信頼性向上を図ることができる。

また、プロテクタ３０（３０Ｃ）自体は、板状形態であるため、効率よく保管、輸送することができるという利点がある。また、上記中空板材を適宜切断して、必要に応じた幅、長さのプロテクタ３０（３０Ｃ）を製造することができるため、汎用性に優れるという利点もある。

｛変形例｝
なお、中空構造を有する板状のプロテクタとしては、上記構成の他、各種構成を採用することができる。

図７は変形例に係るプロテクタ１３０を製造するための中空板材１３０Ｂを示す一部切欠斜視図である。図７に示す例に係る中空板材１３０Ｂは、複数（ここでは２つ）の板状部分１３２の間に介在部分１３６が設けられた構成とされている。

介在部分１３６は、凹凸形状を呈する板状に形成された部材である。かかる介在部分１３６が、複数の板状部分１３２の間に挟み込まれた状態で、当該板状部分１３２の内向き面に接合される。板状部分１３２と介在部分１３６との接合は、例えば、接着剤、粘着剤等により行われる。これにより、介在部分１３６が呈する凹凸形状に応じた中空構造が、複数の板状部分１３２の間に形成される。

ここでは、介在部分１３６は、山部１３６ａと谷部１３６ｂとが波状に連続する形状に形成されている。山部１３６ａの延在方向と谷部１３６ｂの延在方向とは、平行な位置関係にあり、従って、介在部分１３６を平面視すると、複数の山部１３６ａと複数の谷部１３６ｂとが交互に並列状に形成された構成とされている。山部１３６ａの頂部と谷部１３６ｂの底部とは、湾曲していてもよいし、所定の角度をなして曲っていてもよい。山部１３６ａと谷部１３６ｂとのうち板状部分１３２の間に配設される部分が、並行状に延在する複数の空間を形成する仕切部分となる。

また、上記板状部分１３２のうち内側を向く面にシールド層１４０が形成され、介在部分１３６の少なくとも一方側の面にシールド層１４２が形成される。シールド層１４０、１４２は、上記と同様に、導電性塗料又は導電性メッキによって形成されていてもよいし、また、銅箔或はアルミニウム箔等を貼付けることによって形成されていてもよい。

そして、介在部分１３６が複数の板状部分１３２の間に挟み込まれ、谷部１３６ｂの底部の下面と下側の板状部分１３２とが接合されると共に、山部１３６ａの頂部の上面と上側の板状部分１３２とが接合されている。

この中空板材１３０Ｂを、収容対象となる電線１２の本数、収容すべき長さ寸法等に応じて適宜切断してプロテクタ１３０を構成し、各山部１３６ａ及び各谷部１３６ｂの内側に形成される細長い空間に電線１２を収容することで（図７の２点鎖線参照）、電線モジュールが構成される。

このプロテクタ１３０及び電線モジュールによっても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図８は他の変形例に係るプロテクタ２３０を製造するための中空板材２３０Ｂを示す一部切欠斜視図であり、図９は中空板材２３０Ｂを示す部分断面図である。図８に示す例に係る中空板材２３０Ｂは、複数（ここでは２つ）の板状部分２３２の間に介在部分２３６が設けられた構成とされている。

すなわち、介在部分２３６は、凹凸形状を呈する板状に形成された部材であり、より具体的には、介在部分２３６の平面視において点在するように複数の突部２３７が形成された構成とされている。ここでは、介在部分２３６を平面視した状態において、複数の突部２３７が縦横に一定間隔で並ぶように形成されている。突部２３７は、介在部分２３６のうち平板状に延在する基板部２３８より一方主面側に突出するように形成されており、筒の上端部が閉じられた形状を呈している。ここでは、突部２３７は、上方に向けて徐々に狭まる形状、即ち、錐台形状に形成されている。突部２３７は、円錐台形状に形成されていてもよいし、角錐台形状に形成されていてもよいし、角錐台の角を丸めた形状に形成されていてもよい。

また、上記板状部分２３２のうち内側を向く面にシールド層２４０が形成されている。シールド層２４０は、上記と同様に、導電性塗料又は導電性メッキによって形成されていてもよいし、また、銅箔或はアルミニウム箔等を貼付けることによって形成されていてもよい。

そして、介在部分２３６が複数の板状部分２３２の間に挟み込まれ、基板部２３８の下面が下側の板状部分２３２に接合され、突部２３７の頂部が上側の板状部分２３２に接合されている。

この中空板材２３０Ｂを、収容対象となる電線１２の本数、収容すべき長さ寸法等に応じて適宜切断してプロテクタ２３０を構成し、各突部２３７間の空間に電線１２を収容することで（図８の２点鎖線参照）、電線モジュールが構成される。

なお、図９に示す変形例を、図１０に示す変形例のように変更してもよい。図１０に示す中空板材３３０Ｂでは、介在部分３３６として、上記介在部分２３６を２つ組合わせたものが用いられる。すなわち、下側の板状部分３３２の上面に介在部分２３６の基板部２３８が接合されており、その上方に突部２３７が突出している。また、上側の板状部分３３２の下面に介在部分２３６の基板部２３８が接合されており、その下方に突部２３７が突出している。そして、複数の突部２３７の頂部同士が接合されることで、２つの板状部分２３２の間に、２つの介在部分２３６が組合わされた介在部分３３６が介在している。

このような構成の中空板材２３０Ｂ、３３０Ｂによって構成されるプロテクタ２３０及び電線モジュールによっても、介在部分にシールド層を設けることによる効果等を除いて、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記実施形態等では、１つのプロテクタ３０を備える電線モジュール１０に係る構成を説明したが、電線モジュールは、複数のプロテクタを備えていてもよい。

図１１に示す例では、複数の電線１２の延在方向中間部が共通する１つのプロテクタ５３０Ａによって収容されている。当該プロテクタ５３０Ａの一端部（図１１の左側）から延出する複数の電線１２の一部が他のプロテクタ５３０Ｂによって収容され、残部がプロテクタによって保護されることなく外部に延出している。また、プロテクタ５３０Ｂの他端部（図１１の右側）から延出する複数の電線１２の一部がさらに他のプロテクタ５３０Ｃによって収容され、他の一部がさらに他のプロテクタ５３０Ｄによって収容される。上記プロテクタ５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、５３０Ｄのうちの少なくとも１つに、上記実施形態又は各変形例で説明したようなシールド層が設けられたプロテクタが適用されていればよい。なお、複数の電線１２の端部には、コネクタ５５０が接続され、当該コネクタが車両における電気部品にコネクタ接続される。

これにより、複数の電線を適宜分岐させつつ、並行状態に維持した、配線用のワイヤーハーネスを構成することができる。

なお、上記実施形態及び各変形例において、板状部分が３枚以上設けられていてもよい。この場合、板状部分の各間に介在部分が設けられていることが好ましい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ 電線モジュール
１２ 電線
３０、３０Ｃ、１３０、２３０ プロテクタ
３２、３２Ｃ、１３２、２３２、３３２ 板状部分
３６、３６Ｃ、１３６、２３６、３３６ 介在部分
４０、４２、４０Ｃ、４２Ｃ、１４０、１４２、２４０ シールド層
３６ａ、３６Ｃａ 仕切部分
５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、５３０Ｄ プロテクタ

Claims (5)

1. 複数の板状部分と、前記複数の板状部分の間に介在しそれらの間に中空構造を形成する介在部分とを含み、前記複数の板状部分のうち外部に面する主面を除く部分及び前記介在部分のうちの少なくとも一方にシールド層が設けられたプロテクタと、
   前記プロテクタの中空構造内に収容された少なくとも１本の電線と、
   を備える電線モジュール。
2. 請求項１記載の電線モジュールであって、
   前記シールド層は、前記複数の板状部分のうち前記プロテクタの一方主面側及び他方主面側に配設される２枚の板状部分の少なくとも一方に設けられている、電線モジュール。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電線モジュールであって、
   前記介在部分は、前記複数の板状部分の間で、並行状に延在する複数の空間を形成する仕切部分を含む、電線モジュール。
4. 請求項３記載の電線モジュールであって、
   前記シールド層は、前記仕切部分に設けられている、電線モジュール。
5. 電線を保護するプロテクタであって、
   複数の板状部分と、
   前記複数の板状部分の間に介在しそれらの間に前記電線を収容可能な中空構造を形成する介在部分と、
   を備え、
   前記複数の板状部分のうち外部に面する主面を除く部分及び前記介在部分のうちの少なくとも一方にシールド層が設けられた、プロテクタ。

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