JP2018073501A - 配線モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】導体板を流れる電流に起因するノイズを低減しつつ、導体板の絶縁を確保できる配線モジュールを提供する。【解決手段】配線モジュール１００は車両に搭載される。配線モジュール１００は、扁平な第１導体板１１と、扁平な第２導体板１２と、絶縁被覆３とを備える。第１導体板１１には固定電位が印加される。第１導体板１１は長手方向に延在する。第２導体板１２は、第１導体板１１の厚み方向において第１導体板１１と向かい合って配置されており、当該長手方向に延在する。絶縁被覆３は、当該長手方向に垂直な断面において、第１導体板１１の周囲および第２導体板１２の周囲を覆う。【選択図】図１

Description

この発明は、配線モジュールに関する。

特許文献１には、自動車用電源供給装置が記載されている。この自動車用電源供給装置において、バッテリおよび２つの金属配線が設けられている。バッテリは、例えば、車体のエンジンルーム内に設置されている。２つの金属配線は板状の形状を有しており、それぞれバッテリのプラス側端子およびマイナス側端子に接続されている。これらの金属配線はエンジンルームから車室内へと延びている。

また、車体には、複数の電気機器が設けられている。これらの複数の電気機器は、ワイヤハーネスを介して、各金属配線の最寄りの位置に接続されている。これにより、バッテリから各電気機器へと電源を供給することができる。

特開２０１６−１２０９０１号公報

車両に搭載される電気機器の種類および数は増大しており、ワイヤハーネス、電気機器への電流に起因するノイズが問題であった。また、金属配線（以下、導体板とも呼ぶ）の絶縁が望まれていた。

そこで本発明は、導体板を流れる電流に起因するノイズを低減しつつ、導体板の絶縁を確保できる配線モジュールを提供することを目的とする。

配線モジュールの第１の態様は、車両に搭載される配線モジュールであって、扁平な第１導体板と、扁平な第２導体板と、絶縁被覆とを備える。第１導体板には、固定電位が印加される。第１導体板は長手方向に延在する。第２導体板は、第１導体板の厚み方向において第１導体板と向かい合って配置されており、当該長手方向に延在する。絶縁被覆は、当該長手方向に垂直な断面において、第１導体板の周囲および第２導体板の周囲を覆う。

配線モジュールの第２の態様は、第１の態様にかかる配線モジュールであって、第１導体板は第２導体板に対して車両の上面側に位置する。

配線モジュールの第３の態様は、第１または第２の態様にかかる配線モジュールであって、絶縁被覆は、熱収縮性の樹脂または塗膜である。

配線モジュールの第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる配線モジュールであって、絶縁被覆は一体物である。

配線モジュールの第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる配線モジュールであって、少なくとも一つの信号線を更に備える。少なくとも一つの信号線は、第１導体板と第２導体板との間の領域を避けて、絶縁被覆の外側の面に配置されている。

配線モジュールの第６の態様は、第５の態様にかかる配線モジュールであって、少なくとも一つの信号線は複数の信号線を含む。複数の信号線は、当該厚み方向において絶縁被覆と向かい合っており、第１導体板および第２導体板の幅方向に沿って並んで配置されている。

配線モジュールによれば、導体板を流れる電流に起因するノイズを低減しつつ、導体板の絶縁を確保できる。

配線モジュールの構成の一例を概略的に示す斜視図である。 導体板の配索態様の一例を概略的に示す図である。 配線モジュールの構成の他の一例を概略的に示す斜視図である。 配線モジュールの構成の他の一例を概略的に示す斜視図である。

＜構成＞
図１は、配線モジュール１００の構成の一例を概略的に示す斜視図である。配線モジュール１００は、導体板１１，１２と、絶縁被覆３とを備えている。この配線モジュール１００は後述のように車両（例えば自動車）に搭載される。

導体板１１は、長手方向に延在する長尺形状を有しており、その長手方向に垂直な断面（以下、モジュール断面とも呼ぶ）において、扁平な形状を有している。例えば導体板１１は、モジュール断面において、長方形の形状を有していてもよい。導体板１１の厚みは適宜に設定されればよいものの、例えば０．５［ｍｍ］以上、且つ、１［ｍｍ］以下に設定され得る。導体板１１の幅（長手方向および厚み方向に垂直な方向に沿う幅）も適宜に設定されればよいものの、例えば、５０［ｍｍ］以上、且つ、１００［ｍｍ］以下に設定され得る。

導体板１１は、導通性を有する材料によって形成されており、例えば、金属によって形成されてもよい。例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属を、導体板１１の材料に採用することができる。この導体板１１は後述のように配線として機能することができる。

導体板１２は、長手方向に延在する長尺形状を有しており、モジュール断面において、扁平な形状を有している。導体板１２の断面の形状、サイズおよび材料の一例については、導体板１１と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。この導体板１２も後述のように配線として機能することができる。

導体板１１，１２は厚み方向において互いに離間しつつ、向かい合って配置されている。また、導体板１１，１２は同じ方向に延びている。つまり、導体板１１，１２の厚み方向は略同一であり、導体板１１，１２の長手方向も略同一である。

絶縁被覆３は、少なくともモジュール断面において、導体板１１，１２の各々の周囲（全周）を覆っている。ここで、導体板１１，１２の上面、下面および側面を導入して説明を行う。上面は厚み方向において一方側（例えば図１の紙面上方）に位置する面であり、下面は厚み方向において他方側（例えば図１の紙面下方）に位置する面である。側面は、幅方向の両側に位置しており、上面および下面を連結する面である。絶縁被覆３は、導体板１１の上面、導体板１１，１２の両側面および導体板１２の下面を覆いつつ、導体板１１の下面と導体板１２の上面との間の領域にも介在している。

この絶縁被覆３は、絶縁性を有する材料によって形成されている。絶縁被覆３の材料は適宜に選択されればよい。例えば、絶縁被覆３の材料として、樹脂を採用することができる。絶縁被覆３の材料の具体例は後に述べる。

この絶縁被覆３によれば、導体板１１，１２の間の絶縁を確保しつつ、導体板１１，１２の各々と外部との絶縁性を確保することができる。

図２は、車両の内部における導体板１１，１２の配索態様の一例を模式的に示している。図２の例においては、車両の車体（いわゆるボディ）６の一例が二点鎖線で模式的に示されている。また、車両に搭載される蓄電装置４および負荷７も模式的に示されている。なお図２の例においては、絶縁被覆３については図示を省略しているものの、実際には絶縁被覆３も設けられている。図２の例示では、車両の前後方向および鉛直方向の両方に垂直な方向（以下、左右方向とも呼ぶ）に沿って見た図が示されている。

例えば、導体板１１，１２は主として前後方向に延びている。また、図２に例示するように、導体板１１，１２は屈曲していてもよい。例えば導体板１１，１２は、車両の前方で比較的高い位置において、前後方向に延びる前方部分と、車両の中央および後方で比較的低い位置において、前後方向に延びる後方部分と、前方部分と後方部分とを連結しつつ、鉛直方向に沿って延びる連結部分とを備えてもよい。言い換えれば、導体板１１，１２は略Ｚ字状に延在してもよい。

蓄電装置４は、例えば、バッテリ（例えば鉛バッテリまたはリチウムイオンバッテリ）またはキャパシタである。図２に例示するように、蓄電装置４は、車両の前方（例えばエンジンルーム）に配置されてもよい。蓄電装置４は低電位（マイナス）側の出力端４１と高電位（プラス）側の出力端４２とを備えており、出力端４１，４２の間に直流電圧を出力する。

導体板１１は、例えば蓄電装置４の低電位側の出力端４１に電気的に接続されている。これにより、導体板１１には、固定電位（蓄電装置４の低電位）が印加される。図２においては、導体板１１は、例えば電線５１を介して、蓄電装置４の出力端４１に接続されている。つまり、電線５１の一端が蓄電装置４の出力端４１に接続され、他端が導体板１１に接続される。導体板１１と電線５１との間の接続は、適宜の手法によって行われればよい。例えば、絶縁被覆３の一部を除去して導体板１１の一部を露出させ、電線５１の一端側の導体部（例えば芯線または端子）を当該導体板１１の一部に接触させつつ固定する。固定の方法は適宜の手法によって行われればよい。例えば、ねじ、半田または導電性接着剤などを用いた固定方法を採用することができる。

導体板１２は、例えば蓄電装置４の高電位側の出力端４２に電気的に接続されている。図２においては、導体板１２は、例えば電線５２を介して、蓄電装置４の出力端４２に接続されている。つまり、電線５２の一端が蓄電装置４の出力端４２に接続され、他端が導体板１２に接続される。導体板１２と電線５２と接続は、導体板１１と電線５１と接続と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。

導体板１１，１２には、その長手方向における所定の位置において、それぞれ電線５３，５４の一端が接続される。導体板１１と電線５３との間の接続、および、導体板１２と電線５４との間の接続は、導体板１１と電線５１との間の接続と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。電線５３，５４の他端は負荷７に接続される。負荷７としては、例えば制御回路を含むＥＣＵ(Electronic Control Unit)または電動機などの電気機器を例示できる。

このような電源システムにおいて、蓄電装置４からの電力が電線５１，５２、導体板１１，１２および電線５３，５４を介して負荷７へと供給される。つまり、導体板１１，１２は配線と機能することができる。言い換えれば、配線モジュール１００は、蓄電装置４と負荷７とを接続する配線の一部を構成することができる。また、図２の例においては、導体板１１は電線５１と電線５３とを接続し、導体板１２は電線５２を電線５４と接続する。電線５１，５２および電線５３，５４はワイヤハーネスとみなすことができるので、配線モジュール１００は、ワイヤハーネスを接続する接続モジュールとしても機能する。

この配線モジュール１００においては、上述のように、導体板１１，１２が厚み方向において互いに向かい合っている。これにより、導体板１１，１２に流れる電流によって発生するノイズを、より効果的に低減することができる。より具体的には、導体板１１に流れる電流の方向は、導体板１２に流れる電流の方向と反対であるので、各電流に起因して生じる磁束が打ち消し合う。これにより、電磁気的なノイズを低減することができる。

また、この配線モジュール１００においては、導体板１１，１２の周囲が絶縁被覆３によって覆われているので、導体板１１，１２と外部との絶縁を確保することができる。したがって、たとえ、導電性の部材が導体板１１，１２の近傍に配置されたとしても、導体板１１，１２から当該部材へと電流が漏れることを抑制できる。よって、消費電力の増大を抑制することができる。

なお図１の例においては、一つの負荷７が示されているものの、複数の負荷７が設けられてもよい。複数の負荷７はそれぞれ電線を介して導体板１１，１２に接続される。これにより、複数の負荷７は蓄電装置４からの電力を受け取ることができる。

また図１の例においては、一つの蓄電装置４が示されているものの、複数の蓄電装置４が設けられてもよい。この場合、複数の蓄電装置４の出力端４１，４２がそれぞれ導体板１１，１２に接続されてもよい。

＜導体板の姿勢＞
導体板１１，１２は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置されてもよい。つまり、厚み方向が、水平方向よりも鉛直方向に近い姿勢（以下、横姿勢とも呼ぶ）で、配線モジュール１００が配置されてもよい。これは、特に配線モジュール１００を車両の車室内に配置したときに好適である。車室は、例えばエンジンルームよりも後方に位置しており、エンジンルームとは、不図示の壁（例えばダッシュボードの壁）によって区画されている。例えば図２において、車室は、導体板１１，１２のうち、比較的低い位置で前後方向に延びる部分が配置された空間である。

図２の例においては、配線モジュール１００は、車室内において、その床面において横姿勢で配置されている。より具体的には、配線モジュール１００は、車体６の床面６１の上に、横姿勢で配置されている。この配線モジュール１００は例えば左右方向の略中央付近に配置される。

比較例として、厚み方向が水平方向に沿う姿勢（以下、縦姿勢とも呼ぶ）で、配線モジュール１００を車体６の床面６１の上に配置した場合について考慮する。この場合、配線モジュール１００は、横姿勢と比較して、床面６１から比較的大きな突出量で車両の天井へ向かって突出する。なぜなら、導体板１１，１２の幅は導体板１１，１２の厚みよりも広いからである。この配線モジュール１００は、ユーザ（搭乗者）の足元に位置する突起物として機能するので、ユーザにとって邪魔である。

一方、図２に例示するように、配線モジュール１００を横姿勢で床面６１の上に配置した場合、配線モジュール１００の床面６１からの突出量は比較的小さい。したがって、配線モジュール１００の存在が邪魔になりにくい。

また、配線モジュール１００を縦姿勢で配置した場合、配線モジュール１００の突出量が大きいので、配線モジュール１００を跨いで電線（ワイヤハーネス）を配索しにくい。この場合、電線の配索経路は配線モジュール１００によって制限され得る。一方で、配線モジュール１００を横姿勢で配置すれば、配線モジュール１００を跨いで電線を配索しやすい。よって、電線の配索経路の制限を少なくできる。

＜導体板１１，１２の相対位置＞
車両の車体６は例えば導電性を有していてもよい。例えば車体６は、鉄または鋼などの金属によって形成される。この場合、蓄電装置４の低電位側の出力端４１を、不図示の電線等によって、車体６に接続してもよい。これにより、車体６にも固定電位が印加される。この場合、車体６がいわゆるボディアースとして機能する。

配線モジュール１００を、導電性を有する車体６の床面６１に沿って配置する場合には、導体板１１が導体板１２に対して車体６の上面６２側に位置する姿勢で、配線モジュール１００を配置してもよい。上面６２は、床面６１よりも上側に位置する面であって、例えば車両の天井に相当する面である。なお導体板１１，１２は上記位置関係を維持しつつ、傾斜していてもよい。つまり、導体板１１が導体板１２よりも上面６２側に位置する状態とは、導体板１１の厚み方向のうち導体板１２とは反対側に延びる第１方向が、鉛直方向のうち上側に延びる第２方向と、鋭角（０度以上９０度未満の角度）をなす状態をいう。逆に言えば、上面６２とは、当該状態において導体板１１から第１方向の先に位置する面である。図２の例においては、導体板１１が導体板１２に対して鉛直上方に位置している。この場合、配線モジュール１００は車体６の床面６１に接触していてもよい。この構造によれば、固定電位が印加される導体板１１と、導電性の床面６１とで、導体板１２を挟むことができる。これにより、更にノイズを低減することができる。

＜絶縁被覆＞
絶縁被覆３は、例えば熱収縮性の樹脂によって形成されていてもよい。この樹脂は、いわゆる熱収縮チューブとも呼ばれる。このような樹脂の材料としては、例えば、エチレンプロピレンゴムを採用し得る。この熱収縮チューブは、例えば、筒状の形状を有しており、その内部には、導体板１１，１２を仕切るための仕切り部が設けられている。このような熱収縮チューブに対して導体板１１，１２を挿入した後で、熱収縮チューブを加熱する。これにより、熱収縮チューブが導体板１１，１２に密着し、絶縁被覆３を形成することができる。これによれば、簡易に絶縁被覆３を形成することができる。

あるいは、絶縁被覆３は塗膜であってもよい。このような絶縁被覆３は、例えば、絶縁性の塗料を導体板１１，１２の表面に塗布し、例えば加熱等により、乾燥させることで、形成され得る。塗料としては、例えば、エナメル、ポリエステルまたはポリウレタンなどの樹脂を採用することができる。

図３は、配線モジュール１００Ａの構成の他の一例を概略的に示す図である。配線モジュール１００Ａは、絶縁被覆３の構成という点で配線モジュール１００と相違している。配線モジュール１００Ａにおいては、絶縁被覆３は、互いに別体の絶縁被覆３１，３２を含んでいる。

絶縁被覆３１は、少なくともモジュール断面において、導体板１１の周囲を覆っている。つまり、絶縁被覆３１は、モジュール断面において、導体板１１の上面、両側面および下面を覆っている。絶縁被覆３２は、少なくともモジュール断面において、導体板１２の周囲を覆っている。つまり、絶縁被覆３２は、モジュール断面において、導体板１２の上面、両側面および下面を覆っている。

絶縁被覆３１，３２は絶縁性を有する材料によって形成されており、その材料は適宜に選択されればよい。例えば絶縁被覆３１，３２は、上述のように熱収縮性の樹脂または塗膜であってもよい。

あるいは、絶縁被覆３１，３２は、熱可塑性の樹脂（例えばフッ素樹脂）であってもよい。このような絶縁被覆３１，３２は、例えば、公知の押し出し成形によって形成されてもよい。具体的には、ペレットとも呼ばれる樹脂片を溶融し、溶融した樹脂を成形金型に通して、導体板１１の周囲に被覆させる。導体板１２も同様である。

導体板１１および絶縁被覆３１の一組と、導体板１２および絶縁被覆３２の一組とは、厚み方向において互いに向かい合って配置されている。

この配線モジュール１００Ａであっても、絶縁被覆３１の一部および絶縁被覆３２の一部は、導体板１１，１２の間に位置するので、導体板１１，１２の間の絶縁を確保することができる。また、導体板１１，１２と外部との絶縁も確保される。

なお、図１に例示するように、絶縁被覆３が、同じ材料で連続的に形成される一体物である場合には、配線モジュール１００を一体で取り扱うことができる。よって、配線モジュール１００を設置しやすい。

＜色＞
絶縁被覆３は、予め決められた特定の色に着色されていてもよい。例えば、電源ラインとして機能することを示す色に、絶縁被覆３が着色されていてもよい。絶縁被覆３１，３２も同様である。

＜信号線＞
図４は、配線モジュール１００Ｂの構成の一例を概略的に示す斜視図である。配線モジュール１００Ｂは信号線８の有無という点で配線モジュール１００と相違する。配線モジュール１００Ｂは信号線８を更に備えている。この信号線８は導体板１１，１２の間の領域を避けて、導体板１１，１２に沿って延在している。図４の例においては、信号線８は絶縁被覆３の外側の面に配置されており、厚み方向において絶縁被覆３と向かい合っている。また信号線８は、導体板１１，１２の長手方向に沿って延在している。つまり、信号線８の延在方向は導体板１１，１２の長手方向と略同一である。

図４の例においては、複数の信号線８が設けられている。これらの信号線８は導体板１１，１２の幅方向において並んで配置されており、互いに略平行に延在している。つまり、各信号線８の延在方向は導体板１１，１２の長手方向と略同一である。

これによれば、導体板１１，１２および絶縁被覆３が、信号線８に対して土台として機能することができ、信号線８を配索しやすい。しかも、信号線８を、絶縁被覆３の比較的広い面に沿って配置している。これによっても、信号線８を配索しやすい。

また、信号線８が導体板１１，１２の間の領域を避けて設けられている。よって、導体板１１，１２の間の距離を短く設定することができ、磁気的なノイズの放射を効果的に低減することができる。

上記各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み合わせることができる。

以上のようにこの配線モジュール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、この配線モジュール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、この配線モジュール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。

３，３１，３２ 絶縁被覆
８ 信号線
１１ 導体板（第１導体板）
１２ 導体板（第２導体板）
１００，１００Ａ，１００Ｂ 配線モジュール

Claims (6)

1. 車両に搭載される配線モジュールであって、
   固定電位が印加され、長手方向に延在する扁平な第１導体板と、
   前記第１導体板の厚み方向において前記第１導体板と向かい合って配置されており、前記長手方向に延在する扁平な第２導体板と、
   前記長手方向に垂直な断面において、前記第１導体板の周囲および前記第２導体板の周囲を覆う絶縁被覆と
   を備える、配線モジュール。
2. 請求項１に記載の配線モジュールであって、
   前記第１導体板は前記第２導体板に対して車両の上面側に位置する、配線モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の配線モジュールであって、
   前記絶縁被覆は、熱収縮性の樹脂または塗膜である、配線モジュール。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線モジュールであって、
   前記絶縁被覆は一体物である、配線モジュール。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配線モジュールであって、
   少なくとも一つの信号線を更に備え、
   前記少なくとも一つの信号線は、前記第１導体板と前記第２導体板との間の領域を避けて、前記絶縁被覆の外側の面に配置されている、配線モジュール。
6. 請求項５に記載の配線モジュールであって、
   前記少なくとも一つの信号線は複数の信号線を含み、
   前記複数の信号線は、前記厚み方向において前記絶縁被覆と向かい合っており、前記第１導体板および前記第２導体板の幅方向に沿って並んで配置されている、配線モジュール。

Images