JP5255261B2 - シールド部材 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤーハーネス等を覆って、このワイヤーハーネスの高周波電流による電磁ノイズが周囲に悪影響を与えるのを防止するシールド部材に関する。

一般に、ハイブリッド自動車のモータ駆動電流を供給するワイヤーハーネスからは、高周波電流による電磁ノイズが発生することが知られている。そして、この電磁ノイズを遮蔽するため、種々のシールド部材が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、金属製の筒状部材からなるシールド部材が記載されている。このようなシールド部材には、車両に取り付けるためのブラケット等が接続されるが、シールド部材とブラケットとは溶接によって互いに接続されるようになっている。
特開２００７−６６８２５号公報（請求項２、段落（００１８）〜（００１９）、（００５２）、図２）

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術のように、シールド部材をブラケットの取付部に外嵌して溶接する場合、シールド部材をブラケットに対して位置決めしつつ溶接作業を行わなければならず、接続作業に手間がかかるという問題があった。また、その溶接が不完全であると外れやすく、接続信頼性がよくないという問題もあった。

本発明の目的は、シールド部材と他部品との接続が簡単にでき、かつ、シールド部材と他部品との接続信頼性を良好に確保することができるシールド部材を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明の請求項１に係るシールド部材は、
ハーネスを挿通する導電性の筒状部材からなるシールド部材であって、
前記筒状部材の端部は、その外周面および内周面の少なくとも一方が螺旋状に形成され、前記端部が接続される他部品に対してねじ込み可能に構成されたネジ部を有し、
前記筒状部材は、その前記端部の近傍に蛇腹状部分が形成されると共に、その他の箇所にも蛇腹状部分が形成され、かつ
前記筒状の端部の近傍に形成された蛇腹部分のピッチが、その他の箇所に形成された蛇腹部分のピッチよりも小さくなっており、
前記シールド部材の蛇腹部分が近傍に形成された端部には、アルミニウム合金からなるコネクタハウジングを有するコネクタが接続されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、筒状部材の端部がネジ部を有するため、このネジ部を他部品に対してねじ込むだけで、シールド部材を他部品にしっかりと接続することができる。これにより、シールド部材と他部品との接続作業を簡単に行うことができ、シールド部材と他部品との組み付け工程のタクトタイムの低減を図ることができる。これと同時に、シールド部材と他部品との接続信頼性も良好に確保することができる。
また、筒状部材は、その端部の近傍に蛇腹状部分が形成されると共に、その他の箇所にも蛇腹状部分が形成され、かつ筒状部材の端部の近傍が、その他の箇所に形成された蛇腹状部分よりもピッチの小さい蛇腹状に形成されていることで、この筒状部材の端部近傍の蛇腹状部分の可撓性がその他の蛇腹状部分の可撓性よりも高くなり、より撓みやすくなる。これにより、その他の蛇腹状部分に適度な可撓性を持たせつつシールド部材の端部近傍を最も撓みやすくさせて、シールド部材の蛇腹部分が近傍に形成された端部に接続されたアルミニウム合金からなるコネクタハウジングを有するコネクタを、被取付け対象物に容易に取付けることを可能にする。

本発明のシールド部材によれば、シールド部材と他部品との接続が簡単にでき、かつ、シールド部材と他部品との接続信頼性を良好に確保することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るシールド部材について図面に基づいて説明する。なお、この実施形態では、車両、特にハイブリッドカーなどの大電流を流すワイヤーハーネスが配索された車両に本発明に係るシールド部材を適用した場合について説明する。

本発明の一実施形態に係るシールド部材１は、図１乃至図３に示すように、例えば車両のワイヤーハーネスを挿通する金属製の筒状部材１００からなり、図５、図６および図７に示すように筒状部材１００の両端部から一定距離に亘って外周面に螺旋状の接続用ネジ部１１０（１１１，１１２）が形成されている（図５および図６では、接続用ネジ部１１１のみ図示）。そして、この筒状部材１００の外周部に螺旋状に形成された接続用ネジ部１１０が、図７（ｂ）に示すようにコネクタハウジング２１０のワイヤーハーネス導入部２１１の内周面に形成された雌ネジ部２１２に螺合するようになっている。

なお、本実施形態の場合、シールド部材１を構成する筒状部材１００はアルミニウム合金でできており、コネクタハウジング２１０もアルミニウム合金でできている。また、シールド部材１００は、コネクタハウジング２１０に機械的に接続されると同時に電気的に導通し、シールド部材１がコネクタハウジング（他部品）２１０およびこれが取り付けられるモータやインバータ（図示せず）などのコネクタ２の被取付け対象物を介して車両のパネルに接地（アース）されるようになっている。これによって、いわゆるハイブリッドカーに使用される１００Ａ乃至２００Ａの大電流が流れるワイヤーハーネス３００をこのシールド部材１で囲繞してワイヤーハーネス３００から発生する電気ノイズが例えば他のＥＣＵ（Electric Control Unit）の制御用信号線等に悪影響を与えないようにしている。

また、図１に示すように、シールド部材１の長手方向の所定箇所（本実施形態では図１に示す８箇所）に上述した接続用ネジ部１１０とは異なる所定長さの屈曲用蛇腹部１２０（１２１〜１２８）が断続的に形成され、これら各屈曲用蛇腹部間はアルミニウム合金の直管（パイプ）１３０（１３１〜１３７）として形成されている。そして、車両に配索されるワイヤーハーネス３００の経路に沿って任意の屈曲用蛇腹部１２０を適度に屈曲可能としている。

なお、シールド部材１の端部近傍の屈曲用蛇腹部１２１，１２８のピッチは他の屈曲用蛇腹部１２２〜１２７のピッチよりも小さく形成され、シールド部材１をその端部近傍において曲げやすくしている。これによって、すでに車両に搭載されたモータやインバータ等にシールド部材１の端部に接続されたコネクタ等の他部品を容易に接続できるようにしている。

なお、シールド部材１の端部近傍およびシールド部材１の長手方向所定間隔をおいて適所に形成された屈曲用蛇腹部１２０（１２１〜１２８）は、螺旋状に形成されている（図５等参照）。しかし、この屈曲用蛇腹部１２０の蛇腹状の形状は限定されるものではなく、独立した山部および谷部が交互に筒状部材の長手方向に複数設けられているものであってもよい。

このようなシールド部材１を製造する一例として、一定の長さを有する細長いアルミニウム合金の板の上にワイヤーハーネス３００を沿わせ、このワイヤーハーネス３００の周囲を覆うようにアルミニウム合金の板を円筒状に成形し、その対向する端面間を溶接する。その後、上述したシールド部材の長手方向の適当な箇所をパイプ絞り装置を用いて長手方向に適当な速度で送りながら螺旋状の谷部を形成するように絞り込む。これにより、端部の接続用ネジ部１１０（１１１，１１２）を形成したり、長手方向適当なピッチ間隔で周面に谷部を形成するように絞り込むことで屈曲用蛇腹部１２０（１２１〜１２８）を形成する。この際、上述したようにパイプ絞り装置の送り速度やピッチ間隔を適宜変えることにより、上述したようにシールド部材１の両端部の接続用蛇腹部１２１，１２８を細かいピッチとして、その他の屈曲用蛇腹部１２２〜１２７を粗いピッチとして形成することができる。

これにより、「固定機能」と「変形（可撓）機能」を持たせるため、通常二つの工程が必要であるところ、上記したように、一つの工程で端部の接続用ネジ部１１０（１１１，１１２）や屈曲用蛇腹部１２０（１２１〜１２８）を形成することができるので、工数削減を図ることができる。

続いて、このような構成を有するシールド部材１の端部をコネクタハウジング２１０に接続する方法について説明する。まず、この説明にあたって、シールド部材１が接続されるコネクタ２の構造について説明する。

コネクタ２は、図６に示すように上述したアルミニウム合金でできたコネクタハウジング２１０と、コネクタハウジング２１０とシールド部材１の接続用ネジ部１１０を覆う防水カバー２２０と、コネクタハウジング内に収容されオス端子（図示せず）との接続部がコネクタハウジング前面から突出するメス端子ホルダ２３０と、防水カバー２２０をコネクタハウジング２１０にしっかりと被せたまま固定する固定具２４０（２４１，２４２）を有している。

なお、メス端子ホルダ２３０には、その周囲に防水パッキン２３１，２３２が備わっている。また、シールド部材１から突出するワイヤーハーネス３００の端部からは、本実施形態の場合、３つのケーブル３１０，３２０，３３０が分かれて延在し、それぞれの先端にはメス端子３１１，３２１，３３１（図１３参照）が圧着されてメス端子ホルダ内に収容されている。

コネクタハウジング２１０は、図６に示すようにメス端子ホルダ２３０の突出側の両側に図示しないボルト等の締結具を介してモータやインバータにコネクタハウジング２１０を取付けるための取り付け部２１５を備えるとともに、シールド部材１との接続部側に円筒状のワイヤーハーネス導入部２１１が形成されている。そして、ワイヤーハーネス導入部２１１の内周面には、上述したようにシールド部材１の接続用ネジ部１１０と螺合する雌ネジ部２１２（図５参照）が形成されている。

シールド部材１とコネクタ２とがこのような構成を有することで、図７に示すようにワイヤーハーネス３００（図７では図示せず）が挿通されたシールド部材１の端部の接続用ネジ部１１０をコネクタハウジング２１０の雌ネジ部２１２にねじ込むことで、シールド部材１をコネクタハウジング２１０に容易に接続することができる。従って、従来のように溶接を用いた接続作業を行わなくて済むので、シールド部材１とコネクタハウジング２１０との接続に伴う工数低減を図り、製造コストを抑えることができる。

また、溶接を用いた接続作業を行わないことで、シールド部材間のワイヤーハーネス３００の樹脂被覆部やコネクタ２の防水パッキン２３１，２３２、防水カバー２２０に悪影響を与えずに済む。

なお、シールド部材１の端部の接続用ネジ部１１０をコネクタハウジング２１０にねじ込んだ後に、この接続部を加締めや他の接続部材を用いること等で更にしっかり固定してもよい。この場合、加締めによる固定方法の方が簡単な作業で固定に関しては十分な効果を発揮するので、シールド部材１とコネクタ２との組付工数におけるタクトタイムの増加を招かなくてよい点で好ましいと言える。

なお、実際にシールド部材１をコネクタ２に接続する際には、一例として、図６を参照して説明すると、ワイヤーハーネス３００を挿通したシールド部材１の端部に防水カバー２２０の一部を被せ、この状態でワイヤーハーネス３００の端部のケーブル３１０，３２０，３３０をコネクタハウジング２１０のワイヤーハーネス導入部２１１からコネクタハウジング２１０の前方側に導出させる。そして、この状態でシールド部材１の端部の接続用ネジ部１１０をコネクタハウジング２１０の接続部側突出部の内周面に形成された雌ネジ部２１２に螺合させる（図７参照）。このようなねじ込み作業によって、コネクタハウジング２１０にシールド部材１を簡単に接続できると共に両者を電気的に導通させることができる。

次いで、ワイヤーハーネスの端部から導出したケーブル３１０，３２０，３３０の先端部に圧着されたメス端子３１１，３２１，３３１（図１３参照）をメス端子ホルダ２３０に収容する。そして、防水パッキン２３１，２３２に備わったメス端子ホルダ２３０をコネクタハウジング２１０の前面からコネクタハウジング内に嵌合させてメス端子ホルダ２３０の爪部２３３をコネクタハウジング２１０の係合凹み部２１３に係合させ、両者をしっかりと固定する。

次いで、防水カバー２２０をコネクタハウジング２１０に被せて固定具２４０をネジにより締結することにより、シールド部材１とコネクタ２との接続作業を完了する。

続いて、このように端部にコネクタ２を接続したシールド部材１を車両に配索する。この配索時においては、コネクタ２の接続されたシールド部材１を車両のフロアパネルの形状に沿って、例えば、図１に示すように、本来的にワイヤーハーネス３００が配索される車両のパネルの配索経路に対応した形状に沿って予めシールド部材１の屈曲用蛇腹部１２０を所定形状に曲げておく。

図４は、このように各屈曲用蛇腹部を曲げて複雑な全体形状にしたシールド部材１をコネクタ２と共に示しており、図４（ａ）はその正面図、図４（ｂ）はその下面図、図４（ｃ）はその右側面図である。同図から分かるように従来のように単なるパイプ状のシールド部材を車両に取付ける場合に比べてワイヤーハーネス３００（図６参照）の配索の自由度が遥かに向上する。

なお、本実施形態では、各屈曲用蛇腹部の間が直管のパイプ状をなしているので、この部分において曲げ強度を十分確保しつつ、必要な場所において屈曲用蛇腹部１２０を適度に曲げることでワイヤーハーネス３００（図６参照）の設計上の配索経路に合致させることができる。

そして、このシールド部材１の端部に接続された一方のコネクタ２を例えば車両前方に搭載されたモータやインバータ等の相手側コネクタに嵌合し、他方のコネクタ２を例えば車両後方に搭載されたバッテリーの相手側コネクタに嵌合させる。この嵌合作業においては、通常車両の様々な搭載部品の配置スペースの制約上、コネクタ嵌合作業をかなり行いにくい傾向にあるが、本実施形態の場合、シールド部材端部の近傍に設けられた屈曲用蛇腹部１２１，１２８のピッチが他の部分に設けられた屈曲用蛇腹部１２２〜１２７のピッチよりも小さく形成され、より曲げやすくなっているので、このコネクタ嵌合作業を行いやすくすることができる。

以上説明したように、本発明に係るシールド部材１によると、その端部の外周面が螺旋状に形成され、端部が接続されるコネクタ２に対してねじ込み可能に構成された接続用ネジ部１１０を有しているので、この接続用ネジ部１１０をコネクタハウジング２に対してねじ込むだけで、シールド部材１をコネクタ２にしっかりと接続することができる。これにより、シールド部材１とコネクタ２との接続作業を簡単に行うことができ、シールド部材１とコネクタ２との組み付け工程のタクトタイムの低減を図ることができる。これと同時に、シールド部材１とコネクタ２との接続信頼性も良好に確保することができる。

また、シールド部材１の端部の近傍が屈曲可能な蛇腹状に形成されているので、この部分が可撓性を有するようになる。これにより、シールド部材１に接続されたコネクタ２をモータやインバータ等に取付ける際の取付け作業を容易に行うことができるようになる。また、端部の近傍が屈曲可能な蛇腹状に形成されていることで、他部品からシールド部材に伝わる振動をこの蛇腹状部分で吸収することができる。

また、シールド部材１の全長の一部に屈曲用蛇腹部１２０が形成されていることで、この部分が可撓性を有するようになる。これにより、その部分を任意の角度をなすように屈曲させることができる。すなわち、ワイヤーハーネス３００の配索箇所に応じてシールド部材１を適宜屈曲させることができるので、ワイヤーハーネス３００の配索の自由度が高められる。

また、シールド部材１の端部の近傍に形成された屈曲用蛇腹部１２１，１２８が、その他の箇所に形成された屈曲用蛇腹部１２２〜１２７よりもピッチの小さい蛇腹状に形成されているので、このシールド部材１の端部近傍の屈曲用蛇腹部１２１，１２８の可撓性がその他の屈曲用蛇腹部１２２〜１２７の可撓性よりも高くなり、より撓みやすくなる。これにより、その他の屈曲用蛇腹部１２２〜１２７に適度な可撓性を持たせつつ、シールド部材１の端部近傍を最も撓みやすくさせてシールド部材１が接続されたコネクタ２をモータやインバータに容易に取付けることを可能にする。

また、上述したシールド部材１によると、従来の端部が金属の直管からなるシールド部材のように端部に編組線を介して上述したようなコネクタハウジングにシールド部材を接続する必要がない。これによって、従来のように編組線を使用する分の部品コストの低減を図ると共に、編組線とシールド部材およびコネクタハウジングとの溶接などによる接続工程を省略でき、全体的な製造コストを低減することができる。

なお、上述したシールド部材１はアルミニウム合金でできていたが、この代わりにステンレス鋼、スチール、銅、その他蛇腹状に形成した場合に曲げ性を有する導電性樹脂で形成してもよい。

また、上述したシールド部材１は、これを構成する筒状部材の端部の外周面及び内周面が螺旋状に形成され、端部の外周面が他部品の雌ネジに対してねじ込み可能に構成されていたが、他部品に雌ネジの代わりに雄ネジを形成し、筒状部材の端部の内周面に形成された螺旋状の部分が他部品の雄ネジに対してねじ込み可能になっていてもよい。

また、筒状部材の全長の略全部が屈曲可能な蛇腹状に形成されていてもよい。これによって、いかなるワイヤーハーネスの配索経路にも対応することができる。しかしながら、筒状部材の一部をいわゆる直管とした方がその部分の強度を十分確保する点で好ましいと言える。

また、上述したシールド部材１においては、その両端にコネクタ２を接続したが、本発明は必ずしもこの形態に限定されず、一方の端部に接地（アース）機能を兼ねた固定ブラケットを取付けてもよい。

また、上述したシールド部材の端部近傍を除いてシールド部材の長手方向所定間隔をおいて適所に形成された屈曲用蛇腹部には、独立した山部および谷部が交互に筒状部材の長手方向に複数設けられているが、各屈曲用蛇腹部については、山部および谷部が螺旋状に形成された蛇腹状部分からなっていてもよい。しかしながら、前者の構成の方が曲げやすさや曲げに対する強度上の点でより好ましいと言える。

本発明の一実施形態に係るシールド部材をその両端部にコネクタが接続された状態で全体的に示す斜視図である。 図１に示したシールド部材の左側部分を拡大して示す斜視図である。 図１に示したシールド部材の右側部分を拡大して示す斜視図である。 図１に示したシールド部材の正面図（図４（ａ）），下面図（図４（ｂ）），および右側面図（図４（ｃ））である。 図１に示したコネクタハウジングとシールド部材とを接続する直前の状態を示す斜視図である。 図１に示したコネクタおよびシールド部材を分解した状態で示す斜視図である。 図５に対応する図であり、シールド部材をコネクタハウジングに接続する前後の工程（図５（ａ）から図５（ｂ）の工程）を示す説明図である。 図１に示したコネクタとこれに接続されたシールド部材の一部を拡大して示す斜視図である。 図８に対応する図であり、図２とは異なる方向で示した斜視図である。 図８および図９に対応する平面図である。 図８および図９に対応する側面図である。 図８および図９に対応するコネクタの接続部側から見た端面図である。 図１２のXIII‐XIII断面図である。

符号の説明

１ シールド部材
２ コネクタ
１００ 筒状部材
１１０（１１１，１１２） 接続用ネジ部
１２０（１２１〜１２８） 屈曲用蛇腹部
１３０（１３１〜１３７） アルミニウム合金の直管（パイプ）
２１０ コネクタハウジング
２１１ ワイヤーハーネス導入部
２１２ 雌ネジ部
２１３ 係合凹み部
２１５ 取り付け部
２２０ 防水カバー
２３０ メス端子ホルダ
２３１，２３２ 防水パッキン
２３３ 爪部
２４０（２４１，２４２） 固定具
３００ ワイヤーハーネス
３１０，３２０，３３０ ケーブル
３１１，３２１，３３１ メス端子

Claims (1)

1. ハーネスを挿通する導電性の筒状部材からなるシールド部材であって、
   前記筒状部材の端部は、その外周面および内周面の少なくとも一方が螺旋状に形成され、前記端部が接続される他部品に対してねじ込み可能に構成されたネジ部を有し、
   前記筒状部材は、その前記端部の近傍に蛇腹状部分が形成されると共に、その他の箇所にも蛇腹状部分が形成され、かつ
   前記筒状の端部の近傍に形成された蛇腹部分のピッチが、その他の箇所に形成された蛇腹部分のピッチよりも小さくなっており、
   前記シールド部材の蛇腹部分が近傍に形成された端部には、アルミニウム合金からなるコネクタハウジングを有するコネクタが接続されていることを特徴とするシールド部材。

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