JP5097375B2 - シールド導電路及びシールド導電路の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シールド導電路及びシールド導電路の製造方法に関する。

従来より、電気自動車においてインバータ装置やモータなどの機器間を接続する場合、シールド機能を備えた導電路（以下、シールド導電路ともいう）が用いられる。この種の導電路としては、複数の電線を編組からなるシールド部材によって一括して包囲するいわゆる一括シールドタイプのものが提供されており、さらには、特許文献１のように、そのシールド部材を保護するために、可撓性を有する蛇腹状のコルゲートチューブを被せた構成が採用されている。このように編組線の周囲をコルゲートチューブによって被覆すれば、編組線を効果的に保護できると共に、導電路全体を可撓性を有する構成とすることができる。
特開２００４−１７２４７６

ところで、上記のように電線をコルゲートチューブで包囲する構成の場合、電線の発熱に対する放熱性が問題となる。即ち、電線の外周とコルゲートチューブの内壁との間には熱伝導性の低い空気層が介在するためこの空気層が外部への放熱を阻害し、コルゲートチューブ内部が高温化する虞がある。これを抑制するには、電線の導体サイズを大きくする方法が考えられるが、この場合、導電路全体の大型化が避けられない。

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、電線をコルゲートチューブで包囲するシールド導電路において放熱性を効果的に高めうる構成を提供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、シールド導電路において、
複数の電線と、
前記複数の電線を一括して包囲する編組線と、
前記複数の電線及び前記編組線を包囲するコルゲートチューブと、
空気よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記コルゲートチューブの内部に充填される充填材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のシールド導電路において、
前記充填材は、前記編組線の内部と外部とにそれぞれ充填されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のシールド導電路において、
前記充填材は、前記編組線の網目を通じて当該編組線の内外に亘っ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、
前記コルゲートチューブは、外面が外気に晒されるものであることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシールド導電路において、
前記充填材は、流動性を有するものであることを特徴とする。

請求項６の発明は、
複数の電線と、前記複数の電線を一括して包囲する編組線と、前記複数の電線及び前記編組線を包囲するコルゲートチューブと、を有するシールド導電路の製造方法であって、
前記コルゲートチューブの内部に、前記複数の電線と前記編組線とを、前記編組線によって前記複数の電線を包囲した状態で配置する配置工程と、
前記コルゲートチューブの内部に、空気よりも熱伝導率が高い充填材を注入する注入工程と、
を備えたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６に記載のシールド導電路の製造方法において、
前記注入工程は、前記充填材を前記編組線の内部と外部とに注入することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７に記載のシールド導電路の製造方法において、
前記注入工程は、前記編組線の内部に前記充填材を注入すると共に、その注入された前記充填材を、前記編組線の網目を通じて当該編組線の外部に漏洩させることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８に記載のシールド導電路の製造方法において、
前記注入工程は、先端部が長手状に構成される注入用ノズルの前記先端部を、前記編組線の内部において前記コルゲートチューブの長手方向中間位置、乃至、対向端位置に至るまで進入させ、当該先端部から前記充填材を注入することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のシールド導電路の製造方法において、前記注入工程は、流動性を有する前記充填材を注入す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、コルゲートチューブの内部の電線において発生した熱が、充填材を介してコルゲートチューブに伝達されるようになる。この充填材は空気よりも熱伝導率が高いものとされているため、電線からの熱が充填材を介して良好に外部に伝達されるようになり、効果的な放熱を実現できる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、充填材が編組線の内部と外部にそれぞれ充填されているため、いずれか一方のみに充填されている場合と比較して外部への伝熱性が良好となる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、編組線の内側から外側へ良好に熱移動が生じるようになり、熱篭りを効果的に低減できる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、コルゲートチューブ自体の放熱性が高くなり、充填材によって伝導された熱がより一層良好に放出されることとなる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、電線の発熱抑制効果を高めつつ、シールド導電路全体を可撓性を有する構造とすることができる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、一括シールド機能を有すると共に編組線の保護機能を有するシールド導電路であって、かつ電線からの熱を効果的に放熱しうるものを好適に製造できるようになる。

＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、コルゲートチューブ内部に満遍なく充填材を注入できるようになる。

＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、複雑な構成や複雑な方法を用いることなく編組線の内部に充填材を良好に充填できるようになる。また、製造されたシールド導電路は、充填材が網目を通じて編組線内外に亘って配される構成となるため、熱伝導性、放熱性に優れた構造となる。

＜請求項９の発明＞
請求項９の発明によれば、編組線の内部から網目を通じて充填材を漏洩させる工程をより良好に実現できる。

＜請求項１０の発明＞
請求項１０の発明によれば、充填材を容易かつ好適に注入できる。

＜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。
１．全体構成
図１は、本発明の実施形態１に係るシールド導電路１を例示する側断面概略図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。

図１に示すように、シールド導電路１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などにおいてインバータ装置やモータなどの機器間を接続するものであり、複数の電線３０と、これら複数の電線３０を一括して包囲する編組線２０と、複数の電線３０及び編組線２０を包囲するコルゲートチューブ１０とを備えている。

図１ないし図３に示すように、電線３０は、金属製（例えば、アルミニウム合金や銅合金など）の芯線３１の外周を合成樹脂製の絶縁被覆３２で包囲したノンシールドタイプの電線からなり、芯線３１は、複数本の細線（図示せず）を螺旋状に寄り合わせた撚り線、又は棒状の単芯線からなる。図２、図３に示すように、電線３０の断面形状については芯線３１と絶縁被覆３２の双方が真円形とされている。また、絶縁被覆３２の材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられている。

なお、各電線３０の端末部には、図示しない電線側端子を接続することができる。電線側端子は、例えば略前半部分を、前後方向に長い平板状をなすとともにボルト孔の形成された機器接続部とし、略後半部分を、いわゆるオープンバレル状の電線接続部として構成することができる。

シールド部材として構成される編組線２０は、金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状のものであって、３本の電線３０を一括して包囲している。この編組線２０は、金属細線の有する可撓性により、径方向における伸縮及び長さ方向における伸縮が可能となっている。

コルゲートチューブ１０は、合成樹脂製であって、半径方向に張り出すと共に周方向に沿って配される突部１１と、周方向の溝１２とが交互に連続する蛇腹状の形態とされており、各突部１１及び各溝１２は、それぞれ独立して配されている。また、コルゲートチューブ１０の外面１０Ａは外気（空気）に晒されている。即ち、コルゲートチューブ１０の外側にテープ等の被覆部材が配されておらず、突部１１の外面及び溝１２の外面が共に外気（空気）に晒され、放熱性が高められている。

上記コルゲートチューブ１０の内部には、充填材４０が充填されている。この充填材４０は、空気よりも熱伝導率の高い合成樹脂材料からなる。この材料としては、後述する注入工程を良好に行うために粘度が低く流動性を有することが好ましく、耐熱性も要求されることに鑑みると、シリコン系の樹脂が望ましいが、これ以外の合成樹脂材料を用いることもできる。

充填材４０の流動性の程度は、常温時においてコルゲートチューブ１０の端部の開口を下に向けた場合に当該開口を介して漏れ出す程度であってもよく、常温時にコルゲートチューブ１０の開口を下に向けた程度では漏れ出さず、硬質の部材などによって押し出した場合に流動する程度であってもよい。コルゲートチューブ１０の開口を下に向けた場合に当該開口を介して漏れ出す程度とした場合には、当該開口をキャップなどの遮蔽部材によって塞ぐ構成とするとよい。

本実施形態では、充填材４０が編組線２０の内部（即ち、電線３０と編組線２０との間）と外部（即ち、編組線２０の外周部とコルゲートチューブ１０の内周部との間）とにそれぞれ充填されており、より詳しくは、編組線２０の網目を通じて当該編組線２０の内外に亘り充填材４０が充填されている。

また、図１、図２に示すように、充填材４０は、突部１１の裏側に至るまで（突部１１の内壁全体に接触する形態で）充填されており、図２、図３に示すように、溝部１２の裏側に至るまで（溝部１２の裏側全体に接触する形態で）充填されている。即ち、コルゲートチューブ１０の内壁全体に接触する形態で充填材４０が充填されている。

本実施形態の構成では、複数の電線３０と、複数の電線３０を一括して包囲する編組線２０と、複数の電線３０及び編組線２０を包囲するコルゲートチューブ１０と、を備えたシールド導電路１において、コルゲートチューブ１０の内部に空気よりも熱伝導率が高い材料からなる充填材４０が充填されているため、コルゲートチューブ１０の内部の電線３０において発生した熱が、充填材４０を介してコルゲートチューブ１０に伝達されるようになる。この充填材４０は空気よりも熱伝導率が高いものとされているため、電線３０からの熱が充填材４０を介して良好に外部に伝達されるようになり、効果的な放熱を実現できる。

また、このようにコルゲートチューブ１０の内部に充填材４０を充填するようにすると、電線３０付近の熱篭りを抑制できるため、電線サイズを小さくし易くなる。即ち、電線を細径化しても発熱の影響が小さくなるため、電線を細径化しやすく、ひいてはシールド導電路自体を小型化しやすくなる。

また、充填材４０は、編組線２０の内部と外部とにそれぞれ充填されていため、いずれか一方のみに充填されている場合と比較して外部への伝熱性が良好となる。即ち、電線３０の発熱が編組線２０の内部の充填材４０に良好に伝達され、これが外部の充填材４０に良好に伝達されるため熱篭りを効果的に抑えることができる。

また、充填材４０は、編組線２０の網目を通じて当該編組線２０の内外に亘っているため、編組線２０の内側から外側へ良好に熱移動が生じるようになり、熱篭りを効果的に低減できる。

さらに、コルゲートチューブ１０は、外面が外気に晒されるものであるため、コルゲートチューブ１０自体の放熱性も高くなり、充填材４０によって伝導された熱がより一層良好に外部に放出されることとなる。

また、充填材４０は、流動性を有するものであるため、電線３０の発熱抑制効果を高めつつ、シールド導電路１全体を可撓性を有する構造とすることができる。

２．製造方法
次に、シールド導電路１の製造方法について説明する。なお、図４は、当該製造方法における配置工程を説明する説明図であり、図５は、注入工程を説明する説明図である。また、図６は、注入工程が終了した状態を説明する説明図である。

上述のシールド導電路１は、コルゲートチューブ１０の内部に、複数の電線３０と編組線２０とを配置する配置工程と、充填材４０を注入する注入工程を実施することにより製造される。

配置工程では、図４のように、公知の方法にて製造されたコルゲートチューブ１０の内部に、編組線２０によって複数の電線を包囲した状態で編組線２０及び電線３０を配置する。配置の順序は、コルゲートチューブ１０内に編組線２０を通してから編組線２０の内部に複数の電線３０を通すようにしてもよく、逆に、コルゲートチューブ１０の内部に電線３０を配してからその電線３０をコルゲートチューブ１０内で包囲するように編組線２０を配するようにしてもよい。或いは、予め電線３０を編組線２０によって包囲しておき、これら電線３０及び編組線２０をコルゲートチューブ１０内に通すようにしてもよい。

注入工程では、配置工程によって複数の電線３０及び編組線２０が配置されたコルゲートチューブ１０の内部に、空気よりも熱伝導率が高い上記充填材４０を注入する。具体的には、図４に示すように先端部５１が長手状に構成される注入用ノズル５０を用い、この注入用ノズル５０からコルゲートチューブ１０内部に向けて樹脂を放出する。

この注入工程では、充填材４０を編組線２０の内部と外部とに注入する。具体的には、図５に示すように、編組線２０の内部において、当該編組線２０と電線３０との間に流動性を有する充填材４０を注入すると共に、その注入された充填材４０を、編組線２０の網目を通じて当該編組線２０の外部に漏洩させる。

本実施形態では、上述のように先端部５１が長手状に構成される注入用ノズル５０を用いており、この注入用ノズル５０の先端部５１を、編組線２０の内部においてコルゲートチューブ１０の長手方向対向端（コルゲートチューブ１０内部において長手方向端部１０Ｂから見て対向端）迄押入させ、先端部５１から流動性を有する充填材４０を注入しつつ注入用ノズル５０を長手方向端部１０Ｂ側へ徐々に引き戻す。

このような注入方法を用いると、注入された充填材４０でノズル５０先端が閉塞されないため充填材４０は無理なくノズル５０から押し出され、編組線２０の内部に進入し、その後、編組線２０の外部に徐々に溢れ出す。加えて、充填材４０の流動により編組線２０は内部から外部に拡径される。このため、編組線２０の網目も拡大し、流動抵抗が低減し、溢れ出せ易くなる。この結果、溢れ出した充填材４０は、突部１１の裏側、溝１２の裏側などに進入し、図６のように満遍なく充填されることとなる。

本実施形態の製造方法によれば、一括シールド機能を有すると共に編組線２０の保護機能を有し、かつ電線からの熱を効果的に放熱しうるシールド導電路を、良好に製造できる。

特に、注入工程では、充填材４０を編組線２０の内部と外部とに注入しているため、コルゲートチューブ１０内部に満遍なく充填材４０を注入できるようになっている。

また、注入工程では、編組線２０の内部に充填材４０を注入し、その注入された充填材４０を、編組線２０の網目を通じて当該編組線２０の外部に漏洩させている。従って、複雑な構成や複雑な方法を用いることなく編組線２０の内部の隅々、かつ外部の隅々にまで充填材４０を良好に充填できるようになる。また、製造されたシールド導電路１は、充填材４０が網目を通じて編組線２０内外に亘って配される構成となるため、熱伝導性、放熱性に優れた構造となる。

また、注入工程では、先端部５１が長手状に構成される注入用ノズル５０を用い、この先端部５１を編組線２０の内部においてコルゲートチューブ１０の長手方向中間位置に進入させ、充填材４０を注入している。このようにすれば、編組線２０の内部から網目を通じて充填材４０を漏洩させる工程をより良好に実現できる。

また、注入工程では、流動性を有する充填材を注入するようにしており、これによれば充填材を容易かつ好適に注入できることとなる。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態ではコルゲートチューブ１０を、独立した周方向の突部１１と独立した周方向の溝１２が交互に連続する蛇腹状の形態としたが、例えば突部及び溝がそれぞれ螺旋状に構成されるようなものであってもよい。
（２）上記実施形態では、１本のコルゲートチューブ１０に挿通される導体の本数は３本としたが、発明によれば、１本のコルゲートチューブ１０に保持される導体の本数は１本、２本、４本以上のいずれとしてもよい。
（３）上記実施形態では電線３０の周囲に直接充填材４０を配する構成を例示したが、複数の電線３０を、保持体（例えば、コルゲートチューブ１０の長手方向全体に亘って電線３０を一括して包囲する外装体など）によって包囲した後、この保持体の周囲に充填材を配するようにしてもよい。
（４）上記実施形態では、充填材４０を編組線２０の内部に注入し、網目を介して外部に漏洩させていたが、充填材４０を編組線２０の内部と外部とにそれぞれ独立して注入してもよい。

本発明の実施形態１に係るシールド導電路を例示する側断面概略図 図１のＡ−Ａ断面図 図１のＢ−Ｂ断面図 配置工程を説明する説明図 注入工程を説明する説明図 注入工程が終了した状態を説明する説明図

符号の説明

１…シールド導電路
１０…コルゲートチューブ
２０…編組線
３０…電線
４０…充填材
５０…注入用ノズル
５１…先端部

Claims (10)

1. 複数の電線と、
   前記複数の電線を一括して包囲する編組線と、
   前記複数の電線及び前記編組線を包囲するコルゲートチューブと、
   空気よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記コルゲートチューブの内部に充填される充填材と、
   を備えたことを特徴とするシールド導電路。
2. 前記充填材は、前記編組線の内部と外部とにそれぞれ充填されていることを特徴とする請求項１記載のシールド導電路。
3. 前記充填材は、前記編組線の網目を通じて当該編組線の内外に亘っていることを特徴とする請求項２に記載のシールド導電路。
4. 前記コルゲートチューブは、外面が外気に晒されるものであ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. 前記充填材は、流動性を有するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシールド導電路。
6. 複数の電線と、前記複数の電線を一括して包囲する編組線と、前記複数の電線及び前記編組線を包囲するコルゲートチューブと、を有するシールド導電路の製造方法であって、
   前記コルゲートチューブの内部に、前記複数の電線と前記編組線とを、前記編組線によって前記複数の電線を包囲した状態で配置する配置工程と、
   前記コルゲートチューブの内部に、空気よりも熱伝導率が高い充填材を注入する注入工程と、
   を備えたことを特徴とするシールド導電路の製造方法。
7. 前記注入工程は、前記充填材を前記編組線の内部と外部とに注入することを特徴とする請求項６に記載のシールド導電路の製造方法。
8. 前記注入工程は、前記編組線の内部に前記充填材を注入すると共に、その注入された前記充填材を、前記編組線の網目を通じて当該編組線の外部に漏洩させることを特徴とする請求項７に記載のシールド導電路の製造方法。
9. 前記注入工程は、先端部が長手状に構成される注入用ノズルの前記先端部を、前記編組線の内部において前記コルゲートチューブの長手方向中間位置、乃至、対向端位置に至るまで進入させ、当該先端部から前記充填材を注入することを特徴とする請求項８に記載のシールド導電路の製造方法。
10. 前記注入工程は、流動性を有する前記充填材を注入することを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のシールド導電路の製造方法。

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