JP4950515B2 - シールド導電路 - Google Patents

Description

本発明は、シールド導電路に関する。

特許文献１には、電線保護機能を有する金属製のパイプと可撓性を有するシールド部材とを接続し、複数本のノンシールド電線を、パイプと可撓性シールド部材内に挿通することで一括してシールドするシールド導電路が開示されている。このようなシールド導電路は、電気自動車やハイブリッド自動車の動力回路として用いることができ、この場合、車体の床下に沿った配索経路ではパイプをシールド手段として用い、スペースに余裕がなくて屈曲した経路で配索される部分では可撓性シールド部材がシールド手段として用いられる。
特開２００４−１７１９５２公報

ところで、上記のような構成、即ち、パイプの内部に複数本の電線を配置する場合、作業性等を考慮すると、複数本の電線をシースによって一括して束ねてパイプ内に配置し、そのシースの両端部をパイプの両外側に配置しておくことが望ましい。しかしながら、シースの両端部をパイプの外部に配置すると、その部分に対する耐熱性対策が問題となる。この耐熱性対策として、シースを難燃性材料によって構成することも考えられるが、その場合、シースのコスト高騰が避けられず、シールド導電路全体としてコスト高となってしまう。

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、耐熱性の高いシールド導電路をコストを抑えつつ実現することを目的とする。

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、
金属製のシールドパイプと、
前記シールドパイプに挿通される複数の電線と、
前記シールドパイプの端部に接続されると共に、前記電線における前記シールドパイプからの延出部を包囲する可撓性シールド部材と、
前記シールドパイプ内において複数の前記電線を一括して束ね、かつ、端部が前記シールドパイプの外部に配置されるシースと、
前記シースの外部配置部をカバーしつつ前記シールドパイプの端部に装着されると共に、前記シースよりも難燃性の高い樹脂材料からなるカバー部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のシールド導電体において、
前記カバー部材は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料からなり、前記シースは、前記難燃性性能に適合しない材料からなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のシールド導電体において、
前記シールドパイプ内部の前記カバー部材よりも中央側において、前記シースと前記シールドパイプの内壁との間に樹脂材料が充填されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールド導電路において、
前記電線は、芯線と、この芯線を包囲する絶縁被覆とを有してなり、
前記電線における前記カバー部材よりも外側の部分は、前記絶縁被覆よりも難燃性の高い樹脂材料からなるチューブ部材によって包囲されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１に記載のシールド導電体において、
前記絶縁被覆は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料からなり、前記チューブ部材は、前記難燃性性能に適合しない材料からなることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールド導電路において、
前記電線は、芯線と、この芯線を包囲する絶縁被覆とを有してなり、
前記絶縁被覆は、前記シースよりも難燃性の高い樹脂材料によって構成されていることを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、シースにおけるシールドパイプの外部に配置される部分（即ち外部配置部）を、シースよりも難燃性の高いカバー部材によって保護することができるようになる。従って、コスト高騰を招くことなく簡易にシースの外部配置部を保護できる。

＜請求項２の発明＞
ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料は、適合しない材料に比べてコスト高となる。従って、請求項２のようにシースを適合しない材料とすれば、シースのコストを低減できる。また、その場合、シースにおけるシールドパイプからはみ出る部分（即ち、外部配置部）の耐熱性が問題となるが、この外部配置部は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料からなるカバー部材によってカバーされているため、外部配置部を効果的に保護できる。よって、全体的なコストを抑えつつ、耐熱性に優れた構成を実現できる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、樹脂部材の充填によってシールドパイプ内部の酸素量を少なくすることができ、燃焼を効果的に防止できるようになる。従ってカバー部材によってカバーされる部分に加え、その中央側の部分においても耐熱性を効果的に高めることができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、電線におけるカバー部材よりも外側の部分の周囲において、電線の絶縁被覆よりも難燃性の高い樹脂材料からなるチューブ部材が配されているため、電線の絶縁被服を高温環境下で効果的に保護できる構成となる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、絶縁被覆の材料コストを抑えつつ絶縁被覆を効果的に保護できる構成となる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、電線全体に耐熱性が付与される構成となるため、電線におけるカバー部材の外側に配される部分の耐熱性も担保される。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図面を参照して説明する。
図１は、実施形態１に係るシールド導電路１を概略的に例示する側断面図であり、図２は、実施形態１のシ−ルド導電路の概略断面図である。また、図３は、カバー部材６０を一方側から見た図であり、図４は、シールド導電路１のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態のシールド導電路１は、例えば内燃機関及び電気モータの双方を駆動源としたハイブリッド自動車において、そのエンジンルームに設けたインバータ装置からの三相交流出力を後輪用の駆動モータに供給するためのシールド導電路に適用した例である。このシールド導電路１は、図１、図２に図示するように、３本の非シールド電線からなる電線３０を金属製のシールドパイプ１０に収容して構成されている。

電線３０は、金属製（例えば銅合金等）の芯線３１の外側に合成樹脂製の絶縁被覆３２を設けたものである。この芯線３１は、複数本の細線（図示せず）を螺旋状に撚り合わせた撚り線又は単芯線からなる。なお、電線３０の断面はほぼ円形である。

シールドパイプ１０は、図２に示すように、３本の電線３０を収容して保護しており、円形断面のステンレス鋼（ここではＳＵＳ４３０）製とされている。

図２に示すように、３本の電線３０は、シールドパイプ１０内に挿通されて当該シールドパイプ１０内で略俵積み状となっており、その外側を包囲するようにシース２０が設けられている。シース２０は、シールドパイプ１０内において３本の電線３０を一括して束ねており、その端部２０Ａ，２０Ｂは、それぞれシールドパイプ１０の外部に配置されている。

シールドパイプ１０の内径寸法は、当該電線３０群を略俵積み状にしてシース２０で包囲したときの最大外径よりも大きくされており、シールドパイプ１０内において容易に電線３０及びシース２０を挿通させることができるようになっている。このシールドパイプ１０は、各電線３０が挿通された後に、適宜の形状に曲げ加工され、例えば車体の外底面に図示しないブラケットを介して固定される。

また、図１にしめすように、シールドパイプ１０の端部には、可撓性シールド部材４０が接続されている。この可撓性シールド部材４０は、編組線からなり、電線３０におけるシールドパイプ１０からの延出部を包囲する構成をなしている。シールドパイプ１０の前端部には、全周に亘って連続して外周側へ折り返すように屈曲した形態に曲げ加工されることにより筒状の固着部１１がシールドパイプ１０と一体に形成されている。固着部１１の端部は、略半円弧状をなす屈曲部１２となっており、固着部１１における屈曲部１２よりも中央側の領域は、径寸法がほぼ一定でシールドパイプ１０と同心の円筒状をなす押え部１３となっている。

図１に示すように、可撓性シールド部材４０は、その一端側を反転するように折り返した状態でシールドパイプ１０の外周と固着部１１との間で挟み付けられ、シールドパイプ１０に対して導通可能に接続された状態に保持される。

さらに、シールドパイプ１０の端部には、カバー部材６０が装着されている。このカバー部材６０は、シース２０の外部配置部（シールドパイプ２０の外部に配置される部分）をカバーしつつシールドパイプ１０の端部１０Ａ，１０Ｂにそれぞれに装着されると共に、シース２０よりも難燃性の高い樹脂材料によって構成されている。

また、このカバー部材６０は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料（以下、難燃性材料ともいう）によって構成されている。具体的には、以下の試験に適合する架橋ポリエチレン混合物或いは架橋ビニル混合物などによって構成できる。

ここで、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定される難燃試験について説明する。ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定される難燃試験の試験装置は以下のとおりである。
まず、試験箱として鉄製の高さ約６１０ｍｍ、幅約３１０ｍｍ、奥行約３６０ｍｍの大きさで側面及び背面を覆ったものを用いる。そして、試料支持台として、試料を水平に支持できる金属製のものを用いる。プレゼンバーナは、口径約１０ｍｍのプレゼンバーナとし、その炎を還元炎の長さ約３５ｍｍに調整したものとする。

試験方法は、図５に示すように、長さ約３００ｍｍの試料ＳＡを水平に支持し、還元炎の先端を試料中央部の下側から、架橋ポリエチレン混合物の場合は１０秒、架橋ビニル混合物の場合は１５秒当て、炎を静かに取り去ったとき、試料の炎が消えるまでの時間を調べる。

上記試験装置及び試験方法を用いて難燃試験を行い、試料が架橋ポリエチレン混合物の場合、炎を１０秒当てた後取除き、３０秒以内に消えた場合に適合材料（難燃性材料）となる。また、試料が架橋ビニル混合物の場合、炎を１５秒当てた後取除き、１５秒以内に消えた場合に適合材料（難燃性材料）となる。
カバー部材６０の樹脂材料はこのような条件に適合する架橋ポリエチレン混合物或いは架橋ビニル混合物とすることができる。

さらに、カバー部材６０は、図１に示すように、一端側がシールドパイプ１０の内部に挿入されており、他端側がシールドパイプ１０の外部に配され、シールドパイプ１０の端部を閉塞するキャップ状に構成されている。また、図３に示すように、正面視した外形が円形形態をなしており、中央部分には電線３０を挿通するための孔６４が形成されている。孔６４は、３つの電線３０とほぼ嵌合する形態をなしている。また、孔６４の奥側には、シース２０の端部の周囲を覆う形態でシース２０と嵌合する嵌合部６２が形成されている。

シース２０は、上記難燃性性能に適合しない材料（以下、非難燃性材料ともいう）によって構成され、難燃性材料に比べてコスト低減が図られている。図４に示すように、シース２０におけるシールドパイプ２０の外部に配置される部分は、難燃性材料からなるカバー部材６０によって周囲が覆われているため、全体として難燃性が担保されている。

また、図１、図２に示すように、シールドパイプ１０内部のカバー部材６０よりも中央側において、シース２０とシールドパイプ１０の内壁との間には樹脂材料５０が充填されている。より詳しくは、両カバー部材６０の間において、シール２０とシールドパイプ１０の間に樹脂材料５０がほぼ隙間なく充填されており、シールドパイプ１０内の酸素量低減が図られている。

また、電線３０は、上述したように芯線３１と、この芯線３１を包囲する絶縁被覆３２とを有しているが、この絶縁被覆３２は、シース２０よりも難燃性の高い樹脂材料によって構成されている。具体的には、上述のＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する難燃性材料によって構成されており、シール２０の外部において、電線３０の難燃性が担保されている。

上記のシールド導電路１は、以下のように組み立てられる。まず、図６に示すように、可撓性シールド部材４０をシールドパイプ１０に被せると共に、この可撓性シールド部材４０の端部を固着部１１に組み付ける。具体的には、あらかじめ可撓性シールド部材４０を裏向きにしてシールドパイプ１０の外周壁に沿って配し、その可撓性シールド部材４０の端部を、シールドパイプ１０の外周と押え部１３の内周との隙間に後方から差し入れ、この状態から押え部１３を縮径させるようにカシメ付ける。抑え部１３は、予め所定の隙間が形成されており、可撓性シールド部材４０を挿入した後にカシメ付けられることで、押え部１３とシールドパイプ１０との間で可撓性シールド部材４０の端部が強固に挟み付けられて、離脱規制された状態に固着される。

他方、図６のように、シールドパイプ１０内にシース２０によって一括包囲された電線３０を挿通し、その後、樹脂材料５０を充填する。さらに、カバー部材６０を両側から挿入して固定する。図７のようにカバー部材６０が固定された後は、可撓性シールド部材４０を外周側へ折り返すように反転させつつ前方へ捲っていけば、図１に示すように、可撓性シールド部材４０が、その後端部を内側へ反転するように折り返した状態でシールドパイプ１０の外周と固着部１１との間で挟み付けられ、シールドパイプ１０に対して導通可能に接続された状態に保持されることとなる。

以上のように、本実施形態の発明によれば、シースにおけるシールドパイプの外部に配置される部分（即ち外部配置部）を、シースよりも難燃性の高いカバー部材によって保護することができるようになる。従って、コスト高騰を招くことなく簡易にシースの外部配置部を保護できる。

また、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料は、適合しない材料に比べてコスト高となる。従って、本実施形態の構成のようにシースを適合しない材料とすれば、シースのコストを低減できる。また、その場合、シースにおけるシールドパイプからはみ出る部分（即ち、外部配置部）の耐熱性が問題となるが、この外部配置部は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料からなるカバー部材によってカバーされているため、外部配置部を効果的に保護できる。よって、全体的なコストを抑えつつ、耐熱性に優れた構成を実現できる。

さらに、樹脂部材の充填によってシールドパイプ内部の酸素量を少なくすることができ、燃焼を効果的に防止できるようになる。従ってカバー部材によってカバーされる部分に加え、その中央側の部分においても耐熱性を効果的に高めることができる。

また、電線全体に耐熱性が付与される構成となるため、電線におけるカバー部材の外側に配される部分の耐熱性も担保される。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図８を参照して説明する。
実施形態２は、カバー部材６０の外部において、電線３０の周囲にチューブ部材７０を設けるようにした点、及び電線３０の絶縁被覆３２をＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合しない材料（非難燃性材料）によって構成した点が実施形態１と異なり、それ以外は同様である。従って、同様の部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態でも、電線３０は、芯線（図８では図示略）と、この芯線を包囲する絶縁被覆３２とを有してなり、この電線３０におけるカバー部材６０よりも外側の部分は、絶縁被覆３２よりも難燃性の高い樹脂材料からなるチューブ部材７０によって包囲されている。具体的には、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料（難燃性材料）によってチューブ部材７０が構成されており、このチューブ部材７０は、カバー部材６０の内部に至るまで配されている。なお、図８では、チューブ部材７０によって３つの電線３０を包囲しているが、各々の電線３０を包囲するようにそれぞれ設けてもよい。

本実施形態の構成によれば、電線３０におけるカバー部材６０よりも外側の部分の周囲において、電線３０の絶縁被覆３２よりも難燃性の高い樹脂材料からなるチューブ部材７０が配されているため、電線３０の絶縁被服を高温環境下で効果的に保護できる構成となる。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態ではシールドパイプの断面形状を円形としたが、本発明によれば、シールドパイプの断面形状は非円形（楕円形、長円形等）としてもよい。
（２）上記実施形態では可撓性シールド部材を編組線としたが、本発明によれば、可撓性シールド部材は、アルミニウム製のシート材等、編組線以外の部材であってもよい。
（３）上記実施形態では、カバー部材をＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料によって構成し、シースを、難燃性性能に適合しない材料によって構成した例を示したが、これ以外であってもよい。例えば、カバー部材をＪＩＳＣ３００５の水平難燃試験に適合する材料によって構成し、シースを、ＪＩＳＣ３００５の水平難燃試験に適合しない材料によって構成してもよい。

実施形態１に係るシールド導電路１を概略的に例示する側断面図 実施形態１のシ−ルド導電路の概略断面図 カバー部材を正面側から見た図 図１のＡ−Ａ断面図 ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃試験を説明する説明図 実施形態１のシールド導電路１の製造工程を説明する説明図 図６に続く図 実施形態２に係るシールド導電路１を概略的に例示する側断面図

符号の説明

１…シールド導電路
１０…シールドパイプ
２０…シース
３０…電線
３１…芯線
３２…絶縁被覆
４０…可撓性シールド部材
５０…樹脂材料
６０…カバー部材
７０…チューブ部材

Claims (6)

1. 金属製のシールドパイプと、
   前記シールドパイプに挿通される複数の電線と、
   前記シールドパイプの端部に接続されると共に、前記電線における前記シールドパイプからの延出部を包囲する可撓性シールド部材と、
   前記シールドパイプ内において複数の前記電線を一括して束ね、かつ、端部が前記シールドパイプの外部に配置されるシースと、
   前記シースの外部配置部をカバーしつつ前記シールドパイプの端部に装着されると共に、前記シースよりも難燃性の高い樹脂材料からなるカバー部材と、
   を備えたことを特徴とするシールド導電路。
2. 前記カバー部材は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合する材料からなり、前記シースは、前記難燃性性能に適合しない材料からなることを特徴とする請求項１に記載のシールド導電路。
3. 前記シールドパイプ内部の前記カバー部材よりも中央側において、前記シースと前記シールドパイプの内壁との間に樹脂材料が充填されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシールド導電路。
4. 前記電線は、芯線と、この芯線を包囲する絶縁被覆とを有してなり、
   前記電線における前記カバー部材よりも外側の部分は、前記絶縁被覆よりも難燃性の高い樹脂材料からなるチューブ部材によって包囲されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールド導電路。
5. 前記絶縁被覆は、ＪＡＳＯ規格Ｄ６０８−９２に規定された難燃性性能に適合しない材料からなり、前記チューブ部材は、前記難燃性性能に適合する材料からなることを特徴とする請求項４に記載のシールド導電路。
6. 前記電線は、芯線と、この芯線を包囲する絶縁被覆とを有してなり、
   前記絶縁被覆は、前記シースよりも難燃性の高い樹脂材料によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールド導電路。

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