JP4015372B2 - 電線のシールド構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線のシールド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内部に使用される電気機器間を連絡するのに、シールド電線を用いずに通常の電線を用いるとともに、その外周を導電性を有するチューブで覆うことで電気機器間を連絡しつつシールドを取る方法として、特開平９−１８０８２５号公報に記載されたものが知られている。具体的にはこのものは、図１３に示すように、表面に金属メッキを施した合成樹脂製のカプラ１内に通常の電線２を挿通するとともに、このカプラ１の一端側に一体に設けられて側方に張り出すフランジ３を金属製のボックス４に取り付ける一方、カプラ１の他端側には、電線２を取り囲むとともにその表面に金属メッキを施した合成樹脂製のコルゲートチューブ５が、同様に金属メッキを施した合成樹脂製の押さえ部材６を介して取り付けられている。
ここで、カプラ１とボックス４の取り付け構造を詳細に述べると、カプラ１に一体形成されたフランジ３には、金属製のボルト７を挿通可能なボルト挿通孔８が貫通形成されており、このボルト挿通孔８に挿通したボルト７をボックス４に形成したねじ孔９に締結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フランジ３を一体に備えるカプラ１は、合成樹脂製であるため、金属製のボルト７やボックス４に比べると強度的に劣り、例えばボルト７を過度に締め付けた場合にはその締結力に抗しきれずフランジ３が破損してしまう可能性がある。
そこで、例えば金属材料の削り出し、あるいはアルミダイキャストによりフランジを含めてカプラを金属製とすることが考えられるが、それでは製造コストが高くついてしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、強度に優れ、且つ低コストで製造可能な電線のシールド構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電気機器のシールド壁内に導入する複数本の電線をシールドするためのものであって、前記各電線を挿通可能な挿通孔を備えた合成樹脂製とされるとともに、前記シールド壁に形成された貫通孔内に挿入される部分にその外周面と前記貫通孔の内周面とに密着するシールリングが装着されたハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、挿通される前記各電線の外周面とハウジングの内面とに密着して電線周りをシール可能なゴム栓と、導電性を有する金属板から形成されるとともに、前記ハウジングを取り囲み且つ前記ハウジングを前後方向にがたつきなく保持するための取付構造を有する金属ケースと、金属ケースに形成され、前記シールド壁に固定されるフランジと、前記金属ケースの外側に被せ付けられるとともに、前記ハウジングから導出する前記各電線の周りを取り囲む導電性を有するシールドチューブと、前記金属ケースとの間に前記シールドチューブを挟んだ状態で固定可能なバンドとを備えており、前記ハウジングに前記金属ケースが取り囲んだ状態で取り付けられ、その金属ケースに一体形成した前記フランジが前記シールド壁に固定され、さらに前記バンドによって前記金属ケースに対して前記シールドチューブが固定されている構成としたところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記シールドチューブを筒状の編組線とし、前記バンドを枠状の金属板とするとともに、前記バンドと前記金属ケースとの間に挟んだ前記シールドチューブを圧着するか、もしくは溶着することで前記金属ケースと前記シールドチューブとが固定されているところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
金属ケースのフランジを電気機器のシールド壁に取り付けることで、複数本の電線を一括してシールド壁内に導入することができ、作業性が向上する。このフランジは、金属板からなる金属ケースに形成されているから、合成樹脂と比べて強度的に優れる。複数本の電線を金属ケースで一括して覆う構造だから、この金属ケースを利用して、導電性のシールドチューブの端部を金属ケースに被せてバンドにより固定するという一括的なシールド構造を採用できる。しかも、金属ケースは、金属板から形成されているから、例えば金属材料の削り出しやアルミダイキャストによってフランジを備えた金属製のハウジングを形成する場合と比べて、低コストで製造することができる。
【０００７】
＜請求項２の発明＞
圧着や溶着により、シールドチューブを金属ケースとバンドとの間に挟んだ状態で固定するようにしたから、シールドチューブと金属ケースとが強固に保持される。しかも、編組線からなるシールドチューブは、柔軟性に富んだ性質を有しているから、金属ケース外の電線を自由な向きに取り廻すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１ないし図１１によって説明する。この実施形態では、自動車内の電気機器間を連絡する３本の電線を一括してシールドするシールド構造について示す。電線１０は、図４及び図５に示すように、金属細線からなる芯線１１の周りを合成樹脂製の絶縁被覆１２により覆った構成とされるとともに、電気機器であるモータのシールド壁２０内に導入される先端側には、モータの図示しない接続部分に接続するための端子金具１３が圧着されている。なお、以下では、シールド壁２０に対する電線１０の導入方向を前方とし、導出方向を後方として説明する。
【０００９】
これら３本の電線１０は、モータのシールド壁２０外では、導電性を有する筒状のシールドチューブ３０と、このシールドチューブ３０の前端側に取り付けられるシールドコネクタ５０とによって一括してシールドされている。このうち、シールドチューブ３０は、金属細線を編んでなる編組線を筒状に形成して、３本の電線１０を取り囲むようにしたものであり、断面形状が幅方向に沿って細長い略長円形となっている（図３参照）。
【００１０】
シールドコネクタ５０は、大まかには、内側に３本の電線１０を挿通した合成樹脂製のハウジング５１の周りが金属ケース５２によって取り囲まれた構成となっている。このうち、金属ケース５２は、例えばステンレス製の金属板を絞り加工するなどして前後に貫通する略角筒形に形成され、ハウジング５１を取り囲むとともにシールド壁２０に取り付けられる前部５２ａからシールドチューブ３０の前端が被せ付けられる後部５２ｂにかけて窄んだ形状に形成されている。なお、金属ケース５２とハウジング５１、金属ケース５２とシールド壁２０、金属ケース５２とシールドチューブ３０に関する各取付構造については後に詳しく説明するものとし、先にハウジング５１内の構造などについて説明する。
【００１１】
ハウジング５１内には、前後に貫通して各電線１０を個別に挿通可能な挿通孔５３が幅方向に３つ並んで設けられている。各挿通孔５３の後側には、挿通孔５３よりも拡径した形態とされることでゴム栓５５を前止まり状態で収容するゴム栓収容室５４がそれぞれ設けられている。ゴム栓５５は、内側に電線１０を挿通可能な略円筒状に形成されるとともに、その内周と外周には、それぞれ電線１０の外周面とゴム栓収容室５４の内面に密着するように複数条のリップが膨出して設けられることで、電線１０周りのシールが取られるようになっている。ハウジング５１の後端部は、各ゴム栓収容室５４の後側を幅方向に連通して筒状に形成され、ここに各ゴム栓５５の抜け止めを一括して図るためのバックリテーナ５６が後方から装着されている。バックリテーナ５６は、合成樹脂製とされ、図３に示すように、幅方向に沿って分割した一対の脚部５７の一端側をヒンジ５８によって連結した構成となっており、このヒンジ５８を中心として両脚部５７が回動可能とされている。両脚部５７には、略半円状の凹部５９が３つずつ設けられ、両脚部５７を閉じた状態で対応する図３の上下の凹部５９間に電線１０が挟まれる。両脚部５７における上下外面には、図５に示すように、抜け止め突部６０がそれぞれ複数設けられ、これら抜け止め突部６０がハウジング５１の後端部に穿設された抜け止め孔６１にそれぞれ係止されることで、バックリテーナ５６がハウジング５１に固定されている。また、ハウジング５１の後端部両側部には、図３及び図４に示すように、ヒンジ５８を通すための溝６２が一対形成されることで、バックリテーナ５６が上下反転した姿勢でも取り付けることが可能とされている。
【００１２】
ハウジング５１の前部には、図２に示すように、ハウジング５１の本体部分よりも縮径した略長円形状の挿入部６３が設けられており、図４及び図５に示すように、この挿入部６３がシールド壁２０の貫通孔２１内に挿入されている。挿入部６３は、その前端側がさらに段付き状に凹んだ形態とされ、この凹部に前方からシールリング６４と、フロントリテーナ６５とが順次に取り付けられている。シールリング６４は、枠状に形成されるとともに、その内面と外面には、それぞれ挿入部６３の外周面とシールド壁２０の貫通孔２１の内周面に密着するように複数条のリップが膨出して設けられることで、貫通孔２１のシールが取られるようになっている。フロントリテーナ６５は、挿入部６３に対してシールリング６４の前方位置に被せ付けられることで、シールリング６４を抜け止めしている。フロントリテーナ６５における図５の上下内面には、それぞれ抜け止め突部６６が形成され、これら抜け止め突部６６が挿入部６３の前端側に穿設された抜け止め孔６７に係止されることで、フロントリテーナ６５がハウジング５１に固定されている。また、フロントリテーナ６５には、各電線１０を挿通するための孔が貫通して形成されている。また、このフロントリテーナ６５は上下対称の形状とされることで、上下反転した姿勢でも挿入部６３に対して取付可能とされている。
【００１３】
次に、ハウジング５１と金属ケース５２との取付構造について説明する。ハウジング５１における図５の上下面には、後方へ開放する係止溝６８が一対ずつ形成され、これら係止溝６８の前端面には、金属ケース５２の図示上下面から切り起して形成された各ストッパ片６９がそれぞれ係合されている。一方、ハウジング５１の後端における図５の上下面には、係止突部７０が一対ずつ設けられ、これら各係止突部７０は、金属ケース５２の図示上下面に穿設された各係止孔７１内に進入するとともに、その前端面が係止孔７１の前側の孔縁に係止されている。以上の構造をもって、金属ケース５２はハウジング５１に対して前後に遊動不能に取り付けられている。また、係止孔７１の配設位置は、図１に示すように、ストッパ片６９よりも後ろ寄りの位置で、且つ幅方向の内側にずれた位置とされ、幅方向に並んだ各電線１０の間に配されている。また、係止突部７０の後面は、図５に示すように、金属ケース５２の前端が乗り上げ易くなるようテーパ状に形成されている。
【００１４】
金属ケース５２とシールド壁２０との取付構造について説明する。金属ケース５２の前端両側部には、図３及び図４に示すように、側方へ張り出す一対のフランジ７２が一体形成されている。フランジ７２は、略山形をなすとともに、その中心には、ボルト挿通孔７３が貫通して形成されている。このボルト挿通孔７３をシールド壁２０に形成されたねじ孔２２に整合させつつ、外側からボルトＢをねじ孔２２に螺合することで、金属ケース５２がシールド壁２０に固定されている。
【００１５】
金属ケース５２とシールドチューブ３０との取付構造について説明する。シールドチューブ３０は、図４及び図５に示すように、その前端を金属ケース５２における角筒形の後部５２ｂの外側に被せ付けた状態で、外側から例えばステンレス製とされる略枠形状のバンド４０によって固定されている。固定前の状態でバンド４０は、図７に示すように、金属ケース５２の後部５２ｂに被せたシールドチューブ３０に対して所定のクリアランスをもって外嵌できるような大きさに形成されるとともに、その両側端部には、チャンネル形の耳部４１が一対側方に突出して形成されている。そして、この耳部４１を図７の上下方向に沿って圧潰することによって、図３に示すように、バンド４０全体の高さ寸法が縮小されるとともに、シールドチューブ３０がバンド４０と金属ケース５２との間に狭圧状態で圧着固定されている。
【００１６】
本実施形態は以上のような構成であり、続いてその製造方法を説明する。まず、図６に示すように、３本の電線１０をシールドチューブ３０、バンド４０及び金属ケース５２の内側にそれぞれ通しておく。続いて、図７に示すように、シールドチューブ３０の前端を金属ケース５２の角筒形の後部５２ｂの外側に被せつつ、そのシールドチューブ３０の外側にバンド４０を遊嵌させる。この状態で、図示しない金型などを用いてバンド４０を上下から押圧して、両耳部４１を圧潰することで、バンド４０全体の高さ寸法が縮められるとともに、バンド４０がシールドチューブ３０に圧接される。これにより、シールドチューブ３０は、バンド４０と金属ケース５２との間に狭圧状態で圧着固定される（図３参照）。
【００１７】
その一方、図８及び図９に示すように、ハウジング５１の挿入部６３に対して前方からシールリング６４を嵌着してから、フロントリテーナ６５を被せ付けておき、ハウジング５１の各ゴム栓収容室５４内には、後方からゴム栓５５をそれぞれ嵌め付けておく。その後、ハウジング５１の後方から３本の電線１０をそれぞれ各挿通孔５３内に挿通し、その先端をハウジング５１の前方へ突出させておく。このとき、電線１０とゴム栓収容室５４との間でゴム栓５５が圧縮されることで、電線１０周りのシールが図られる。その後、バックリテーナ５６における片方の脚部５７の各凹部５９に電線１０をそれぞれ載せ、他方の脚部５７を閉じることで上下の凹部５９間に電線１０を挟んだ状態としつつ、図１０及び図１１に示すように、バックリテーナ５６を前方へ押し込むことで、バックリテーナ５６がハウジング５１に取り付けられる。バックリテーナ５６の各抜け止め突部６０がハウジング５１側の各抜け止め孔６１に係止することで、バックリテーナ５６及び各ゴム栓５５の抜け止めが図られる。また、ハウジング５１の前方へ突出した電線１０の端末に端子金具１３を圧着接続しておく。なお、この端子金具１３を圧着するタイミングは、電線１０をハウジング５１の挿通孔５３に挿通した後であれば、特にその時機を選ばない。
【００１８】
そして、シールドチューブ３０の前端側に取り付けておいた金属ケース５２の角筒形の前部５２ａを、角筒形のハウジング５１に対して後方から被せ付ける。金属ケース５２をハウジング５１に対して前進させると、各係止突部７０に金属ケース５２の前端側が撓みつつ乗り上げるとともに、各ストッパ片６９が各係止溝６８内に進入される。ハウジング５１に対して金属ケース５２が正規の深さまで被せられたところで、係止溝６８の前端面にストッパ片６９が係合して金属ケース５２が前止まりされるとともに、係止突部７０が係止孔７１内に進入して、その前端面が係止孔７１の前側の孔縁に係止することで金属ケース５２が後ろ止めされる（図４及び図５参照）。このようにハウジング５１に対して金属ケース５２をワンタッチで取り付けることができ、金属ケース５２はハウジング５１に対して前後方向にがたつきなく保持される。以上のようにして、シールドチューブ３０とシールドコネクタ５０に関する組付作業が完了する。
【００１９】
続いて、シールドコネクタ５０をモータのシールド壁２０に取り付ける作業を説明する。端子金具１３を圧着した電線１０の先端側を、貫通孔２１を介してシールド壁２０内へ導入しつつ、ハウジング５１の挿入部６３を貫通孔２１内に挿入するとともに、金属ケース５２から側方へ突出した両フランジ７２をシールド壁２０の外面に当接させる。両フランジ７２のボルト挿通孔７３をシールド壁２０側の各ねじ孔２２に整合させつつ、外部からボルトＢをボルト挿通孔７３に挿通しつつ、ねじ孔２２にそれぞれ螺合させる。これにより、図４及び図５に示すように、シールドコネクタ５０がシールド壁２０に取り付けられ、各電線１０は、互いに電気的に接続されたシールド壁２０、金属ケース５２及びシールドチューブ３０によってシールドされる。このとき、挿入部６３のシールリング６４が貫通孔２１の周面に密着することで貫通孔２１のシールが図られる。
【００２０】
以上のように、３本の電線１０を一括して取り囲む金属ケース５２を利用して、シールドチューブ３０の前端を金属ケース５２に被せ付けてバンド４０により固定するとともに、金属ケース５２のフランジ７２をシールド壁２０に固定することで、３本の電線１０を一括してシールドする一括的なシールド構造を提供することができる。しかも、シールドチューブ３０は、その前端部が、金属板からなるバンド４０によって金属ケース５２に圧着固定されることで、シールドコネクタ５０に対して強固に保持される一方、適度な柔軟性を有する編組線から構成されることで、シールドコネクタ５０外に導出する電線１０を自由な向きに取り廻すことができる。
【００２１】
ここで、ボルトＢの締結力が直接に作用するフランジ７２は、金属ケース５２と一体成形されたものであるから、合成樹脂と比べると強度に優れ、破損し難い。しかも、金属ケース５２が金属板から形成されているから、例えば金属材料の削り出しやアルミダイキャストによってハウジング５１とフランジ７２とを一体に備えたものを形成した場合と比べて、安価に製造することができる。
【００２２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記した実施形態では、バンドの耳部を圧潰することで、シールドチューブを圧着固定するものについて示したが、例えばバンドを溶接することでシールドチューブを溶着固定するようにしてもよい。具体的には、図１２に示すように、バンド８０を図示上下に半割して一対の半割体８１を形成するとともに、金属ケース５２Ａの後端両側部から一対の受け片８２を切り起して形成しておき、金属ケース５２Ａの後部にシールドチューブ３０Ａの前端を被せた状態で、そのシールドチューブ３０Ａの上下からバンド８０の半割体８１を挟むようにして外装し、両半割体８１の両側端から突設した各突片８３を、シールドチューブ３０Ａを介して受け片８２に重ね合わせつつ、各突片８３に形成した凹部８４を溶接する。これにより、シールドチューブ３０Ａはバンド８０と金属ケース５２Ａとの間に挟まれた状態で溶着固定される。
【００２３】
（２）上記した実施形態では、金属ケースについて金属板を絞り加工することで形成したものを示したが、その他にも例えば、金属板をプレス加工して形成した略チャンネル形の半割部材同士を溶接することで略角筒形の金属ケースを形成するようにしてもよい。
（３）上記した実施形態では、シールドチューブが編組線から形成される場合について示したが、その他にも例えば、銅箔などの金属箔を巻回して筒形に形成した金属箔チューブや、合成樹脂製のコルゲートチューブの表面に金属メッキを施したものをシールドチューブとして用いるようにしてもよい。
（４）上記した実施形態では、３本の電線をシールドするものについて示したが、電線の本数は、３本に限らず２本あるいは４本以上でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールドチューブとシールドコネクタとを取り付けた状態を示す平面図
【図２】シールドコネクタの正面図
【図３】シールドチューブをバンドと金属ケースの間に圧着した状態を示す背断面図
【図４】シールドコネクタをシールド壁に取付けた状態を示す平断面図
【図５】シールドコネクタをシールド壁に取付けた状態を示す側断面図
【図６】３本の電線をシールドチューブ、バンド及び金属ケース内に通した状態を示す平断面図
【図７】金属ケースに被せ付けたシールドチューブの外側にバンドを遊嵌した状態を示す背断面図
【図８】ハウジングに電線を通す前の状態を示す平断面図
【図９】図８の側断面図
【図１０】ハウジングに金属ケースを取り付ける前の状態を示す平断面図
【図１１】図１０の側断面図
【図１２】他の実施形態に係るシールドチューブをバンドと金属ケースの間に溶着した状態を示す背断面図
【図１３】従来例の側断面図
【符号の説明】
１０…電線
２０…シールド壁
３０，３０Ａ…シールドチューブ
４０，８０…バンド
５１…ハウジング
５２，５２Ａ…金属ケース
５３…挿通孔
５５…ゴム栓
７２…フランジ

Claims (2)

1. 電気機器のシールド壁内に導入する複数本の電線をシールドするためのものであって、
   前記各電線を挿通可能な挿通孔を備えた合成樹脂製とされるとともに、前記シールド壁に形成された貫通孔内に挿入される部分にその外周面と前記貫通孔の内周面とに密着するシールリングが装着されたハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、挿通される前記各電線の外周面とハウジングの内面とに密着して電線周りをシール可能なゴム栓と、
   導電性を有する金属板から形成されるとともに、前記ハウジングを取り囲み且つ前記ハウジングを前後方向にがたつきなく保持するための取付構造を有する金属ケースと、
   金属ケースに形成され、前記シールド壁に固定されるフランジと、
   前記金属ケースの外側に被せ付けられるとともに、前記ハウジングから導出する前記各電線の周りを取り囲む導電性を有するシールドチューブと、
   前記金属ケースとの間に前記シールドチューブを挟んだ状態で固定可能なバンドとを備えており、
   前記ハウジングに前記金属ケースが取り囲んだ状態で取り付けられ、その金属ケースに一体形成した前記フランジが前記シールド壁に固定され、さらに前記バンドによって前記金属ケースに対して前記シールドチューブが固定されていることを特徴とする電線のシールド構造。
2. 前記シールドチューブを筒状の編組線とし、前記バンドを枠状の金属板とするとともに、前記バンドと前記金属ケースとの間に挟んだ前記シールドチューブを圧着するか、もしくは溶着することで前記金属ケースと前記シールドチューブとが固定されていることを特徴とする請求項１記載の電線のシールド構造。

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