JP5971563B2 - 電線のシールド構造 - Google Patents

Description

本発明は、電線のシールド構造に関するものである。

従来、電気自動車やハイブリッド車両においては、自動車のリア側に搭載された高圧バッテリとエンジンルーム内に搭載されたインバータとの間が複数の電線（高圧の電力線）によって接続されている。この高圧電線は車両の床下に沿って配されるシールドパイプ内にシールド状態で挿通されている。このような構造を開示するものとして、下記特許文献１を挙げることができる。

特開２００６−３１１６９９号公報

ところで、最近ではシールドパイプの中に上記した高圧電線に加えて、低圧の電線を混在させたいという要請がある。例えば、補機用のバッテリ（１２Ｖバッテリ：低圧バッテリ）と各種低電圧機器（ランプ、カーオーディオ等）に対するリレーボックスとを接続する低圧電線を混在させることが想定されている。

しかし、このように高圧電線と低圧電線とをシールドパイプ内に混在させると、高圧電線に重畳されたノイズが低圧電線に伝搬してしまう虞がある。すると、シールドパイプから外部に導出した低圧電線からは外部に向けてノイズが放射されることがあり、車両に搭載された各種電気機器に悪影響を与えてしまうことが懸念される。その対策としては低圧電線にシールド線を用いることが考えられる。

しかし、シールド線はシールド機能を持たない通常の電線に比べて重く、また線径も大である。このため、低圧電線全体の重量増という問題があり、また、場合によっては、このような大径のシールド線が挿通されるシールドパイプも大径化させてしまう、という問題もある。

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、低圧電線全体の重量の軽減を図ることができる電線のシールド構造を提供することを目的とする。

本発明の電線のシールド構造は、高圧ユニット間を接続する高圧電線と、低圧ユニット間を接続する低圧電線と、高圧電線と低圧電線のそれぞれの途中の部位が混在して挿通されるシールドパイプと、シールドパイプと高圧ユニットとの間において、高圧電線を包囲しつつ挿通する高圧用シールド部材と、シールドパイプの内部において、低圧電線を包囲しつつ挿通する低圧用編組線とを備え、低圧電線が、低圧用編組線の編目を通って外部に導出され、低圧用編組線の端部が押し潰されて被かしめ部が形成され、被かしめ部が、高圧用シールド部材の端部とともにシールドパイプの端部に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、低圧電線に対する低圧用編組線をシールドパイプ内に配する構造をとっているため、高圧電線に重畳されたノイズがシールドパイプ内において低圧電線に伝搬することを回避することができる。したがって、このような構造であれば、シールドパイプの外部において低圧電線がシールド機能を持たなくともノイズが外部に放射されてしまう事態を回避することができる。

このように本発明によれば、従来とは異なり、低圧電線にシールド電線を使用しなくとも通常の電線の使用を用いて外部放射の回避が可能となる。したがって、低圧電線の経路の重量軽減を図ることができる。また、シールドパイプの外部において低圧用編組線を使用する場合には、低圧電線はシールドパイプ内では通常の電線径を占めるだけであるため、シールドパイプを小径化することも可能となる。

実施例１にかかる電線のシールド構造の全体を示す図 図１のＡ−Ａ線断面図 シールドパイプと、高圧用シールド部材及び低圧用シールド部材との接続部分を拡大して示す断面図 参考例における電線のシールド構造の全体を示す図 図４のＢ−Ｂ線断面図 シールドパイプと、高圧用シールド部材及び低圧用シールド部材との接続部分を拡大して示す断面図

本発明における好ましい実施の形態を説明する。
（１）本発明の電線のシールド構造は、前記高圧用シールド部材はアースに接続されるとともに、前記高圧用シールド部材の端末部は前記シールドパイプの外周面に対し被せ付けられて前記被かしめ部と共にかしめ部材によってかしめ付けられた構成とすることが好ましい。
このような構成によれば、低圧用編組線の一部がかしめ部材によって高圧用シールド部材とともにシールドパイプにかしめ付けられるため、低圧電線のための専用のアース構造を設けることなくアースをとることができる。したがって、低圧電線にアースのための構造部を省略することができるため、部品点数の削減とアース設置のための作業を廃止することができる。
（２）前記高圧用シールド部材は筒状に編成された編組線であり、前記低圧電線は前記高圧用シールド部材の編目を通して外部に導出されるとともに、前記被かしめ部は前記高圧用シールド部材の前記編目を通して外部に延出されて前記高圧用シールド部材の端末部に重ねられ、この重ねられた部分において前記かしめ部材によるかしめ付けがなされるようにしてもよい。
このような構成によれば、低圧電線はシールドパイプの外部において高圧用シールド部材から外部に導出され、自由な配索が可能となる。また、低圧用編組線の端末部から部分的に被かしめ部を延出させることで、高圧用シールド部材との共締めを容易に行うことができる。

次に、本発明の電線のシールド構造を具体化した実施例１及び２について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
図１乃至図３は本発明の実施例１を示している。図１は電気自動車あるいはハイブリッド車に適用された電線のシールド構造の全体の概要を示している。車両の後部には高圧バッテリ１（高圧ユニット）と補機用の低圧バッテリ２（低圧ユニット）が搭載されている。一方、車両の前部（例えばエンジンルーム）には図示しないモータと接続されるインバータ３（高圧ユニット）と、各種低電圧機器（ランプ、カーオーディオ等）に接続されるリレーボックス４（低圧ユニット）とが搭載されている。

高圧バッテリ１とインバータ３との間は図示２本の高圧電線５によって接続されている。両高圧電線５自体はシールド機能を持たず、芯線と被覆とからなる通常の電線が使用され、高電圧・大電流に対応可能である。両高圧電線５の各端部には端子金具６がそれぞれ接続されている（図１では高圧バッテリ１に接続される側のみが示されている。）。各端子金具６のうち高圧バッテリ１側と接続される側のものは、高圧バッテリ１の出力用の電極にそれぞれ電気的に接続されている。一方、インバータ３側と接続される側のものはコネクタ７内に組込まれ、同コネクタ７がインバータ３側のコネクタと嵌合することによってインバータ３側との電気的接続がとられるようになっている。

低圧バッテリ２とリレーボックス４との間は低圧電線８によって接続されている。低圧電線８も、高圧電線５と同様に、それ自体はシールド機能を持たず、芯線と被覆とからなる通常の電線が使用されている。低圧電線８の両端部には端子金具６が接続されており、一端側は低圧バッテリ２の電極に、他端側はリレーボックス４内の対応する端子（図示しない）にそれぞれ接続されている。なお、低圧電線８の本数について、高圧電線５と同様、単に図示の便宜上の表示に過ぎず、本数は正確に表示されていない。

高圧電線５と低圧電線８の途中は、共にシールドパイプ９内に挿通されている。シールドパイプ９は本実施例においては、シールド機能を有する金属製（例えば、アルミニウム合金製）の長尺パイプによって形成されている。シールドパイプ９は車両の床下において、概ね車両の前後方向に沿って配索されており、両端部は上向きに屈曲して車両の内部に導入されている。シールドパイプ９の途中には車両ボディ側への固定のために、図干しない金属製の取り付け具が複数箇所に配されており、これらによってアースがとられるようにしてある。

高圧電線５において、シールドパイプ９から車両の前後両方向へ導出された範囲はそれぞれ高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂ（高圧用シールド部材）内に挿通されている。高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂは多数の金属製の線材を筒状に編成したものであり、可撓性を有している。両高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂの一端側はコネクタあるいは高圧バッテリ１の各ケーシング（図示しない）にかしめ等によって接続され、他端側はシールドパイプ９の両端部に後述のかしめリング１１（かしめ部材）がかしめ付けられることによって接続されている。このことによって、高圧電線５におけるシールドパイプ９とコネクタ７あるいは高圧バッテリ１との間の領域はシールドされる。

これに対し、低圧電線８はシールドパイプ９内において低圧用編組線１２（低圧用シールド部材）内に挿通されている。低圧用編組線１２はシールドパイプ９のほぼ全長に亘って低圧電線８を挿通させている（図２参照）。このことにより、高圧電線５にノイズが重畳されていたとしても、ノイズが低圧電線８へ伝搬することが回避されている。

図３に示すように、両低圧用編組線１２の両端部は低圧電線８と共に、高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂのシールドパイプ９側の端部寄りの部位において強制的に拡開された編み目を通して外部に導出されている。低圧電線８は、さらに低圧用編組線１２の両端部寄りの部位において編み目を通してそれぞれ外部に導出されている。低圧用編組線１２の両端部は扁平に押し潰されて被かしめ部１３がそれぞれ形成されており、高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂの内側に位置している。両被かしめ部１３は、図２、図３に示すように、共に高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂの開口縁の内周側に重ねられる。

両高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂのシールドパイプ９側の各端部は、両被かしめ部１３と共にかしめリング１１（かしめ部材）によってシールドパイプ９の外周面にかしめ付けられる。かしめリング１１は金属製の板材によって形成され、リング状に形成された締め付け用の本体部１１Ａと、かしめ操作を行うための操作部１１Ｂとからなる公知の構成に係るものである。本体部１１Ａは、その一部が締め代を形成するために周方向に切り離された形態となっており、操作部１１Ｂはここから径方向外方へ起立して形成されている。かくして、操作部１１Ｂの根元部分を摘んで接近させるように変形させることにより、本体部１１Ａは縮径して被かしめ部１３と高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂとを同時にシールドパイプ９の外周面にかしめ付けられている。

以上のように構成された実施例１の作用効果は次の通りである。
（１）シールドパイプ９の内部には高圧電線５と低圧電線８とが比較的近い距離で混在しているが、低圧電線８自体はシールド機能のない通常の電線であっても、低圧用編組線１２内に挿通されることで、高圧電線５にノイズが重畳されていても、このノイズが低圧電線８に伝搬する事態は回避される。したがって、シールドパイプ９から外部に導出された低圧電線８からノイズが外部に放射されることはない。このように、実施例１によれば、従来とは異なり、通常の電線の使用が可能であるため、従来使用されてきたシールド電線に比較して低圧電線８の軽量化を達成することができる。
（２）低圧用編組線１２の両端部には被かしめ部１３を延出して、かしめリング１１を用いて両高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂと共にシールドパイプ９にかしめ付けるようにしている。このため、低圧電線８に対するアースを、高圧電線５に対するアースに兼用させることができる。したがって、従来とは異なり、低圧電線８のための専用のアース構造を廃止することができる。

＜参考例＞
図４から図６は本発明の参考例を示している。実施例１では低圧電線８に対しシールドパイプ９内において低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂに挿通してシールドを行ったが、参考例ではシールドパイプ９の外側において低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂ内に挿通させ、シールドパイプ９とリレーボックス４あるいは低圧バッテリ２との間でそれぞれシールドを行うようにしている。高圧電線５に対するシールドは実施例１と同様であるため、説明は省略する。

低圧電線８はシールドパイプ９の両端部から導出された後、それぞれ両高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂのシールドパイプ９側の端部寄りの部位において、強制的に拡開された編み目を通して外部に引き出されている。この引き出された部分において、低圧電線８は低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂの内部へ挿通されている。両低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂの一端側は、リレーボックス４あるいは低圧バッテリ２のケーシング（図示しない）にそれぞれかしめ等によって接続されている。図６に示すように、低圧電線８は、低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂの他端側（シールドパイプ９側）に対し、編み目を通して低圧用編組線１２Ａ、１２Ｂの内部に導入されている。低圧用編組線１２Ａ、１２Ｂのシールドパイプ９側の両端部は扁平に押し潰され、実施例１と同様に被かしめ部１３Ａが延出形成されている。両被かしめ部１３Ａは、高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂのシールドパイプ９側の端部の外周に重ねられ、かしめリング１１にて高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂと共にシールドパイプ９の外周面にかしめ付けられている。

上記のように構成された参考例においては、シールドパイプ９内において低圧電線８に対し高圧電線５に重畳されているノイズが伝搬されることがあったとしても、シールドパイプ９の外では低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂによってシールドされているため、低圧電線８に重畳されているノイズが外部へ放射される事態は回避されている。

かくして、参考例においても、低圧電線８自体はシールド機能を持たない通常の電線を使用可能であるため、低圧電線８全体の重量軽減を図ることができる。この効果は、シールドパイプ９長尺である場合に、とりわけ有効である。また、低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂを、高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂと共にシールドパイプ９にかしめ付けるようにしたため、実施例１と同様、高圧用編組線１０Ａ、１０Ｂと低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂに対するアース構造の共通化により、低圧電線８の専用のアース構造を廃止することができる。さらに、低圧電線８はシールドパイプ９内を低圧用編組線１２Ａ，１２Ｂに包囲されることなく挿通され、それ自体はシールド電線に比較して小径の通常電線であるため、シールドパイプ９を小径化することができる、という効果も得られる。
他の構成は実施例１と同様であり、同様の作用効果を奏することができる

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、シールドパイプ９は全体がアルミニウム合金で形成されていたが、樹脂パイプ内に金属箔を同心で埋め込んだ構造のものであってもよい。要は、シールド機能が発揮されるのであれば、シールドバイブの材質は不問である。
（２）上記実施例では、高圧用・低圧用の両シールド部材を共に編組線によって形成したが、例えば金属箔を全周かつ全長に亘ってインサートしたコルゲートチューブに代えてもよい。

（３）上記実施例では高圧用編組線と低圧用編組線とをかしめによって接続したが、溶接等、他の手段によって接続するようにしてもよい。
（４）上記実施例では高圧用編組線と被かしめ部１３とをかしめリングによってかしめ付けたが、結束バンドによってかしめ付けるようにしてもよい。

１…高圧バッテリ（高圧ユニット）
２…低圧バッテリ（低圧ユニット）
３…インバータ（高圧ユニット）
４…リレーボックス（低圧ユニット）
５…高圧電線
８…低圧電線
９…シールドパイプ
１０Ａ，１０Ｂ…高圧用編組線
１１…かしめリング（かしめ部材）
１２、１２Ａ，１２Ｂ…低圧用編組線
１３、１３Ａ…被かしめ部

Claims (3)

1. 高圧ユニット間を接続する高圧電線と、
   低圧ユニット間を接続する低圧電線と、
   前記高圧電線と前記低圧電線のそれぞれの途中の部位が混在して挿通されるシールドパイプと、
   前記シールドパイプと前記高圧ユニットとの間において、前記高圧電線を包囲しつつ挿通する高圧用シールド部材と、
   前記シールドパイプの内部において、前記低圧電線を包囲しつつ挿通する低圧用編組線とを備え、
   前記低圧電線が、前記低圧用編組線の編目を通って外部に導出され、
   前記低圧用編組線の端部が押し潰されて被かしめ部が形成され、
   前記被かしめ部が、前記高圧用シールド部材の端部とともに前記シールドパイプの端部に接続されていることを特徴とする電線のシールド構造。
2. 前記高圧用シールド部材はアースに接続されるとともに、前記高圧用シールド部材の端末部は前記シールドパイプの外周面に対し被せ付けられて前記被かしめ部と共にかしめ部材によってかしめ付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電線のシールド構造。
3. 前記高圧用シールド部材は筒状に編成された編組線であり、前記低圧電線は前記高圧用シールド部材の編目を通して外部に導出されるとともに、前記被かしめ部は前記高圧用シールド部材の前記編目を通して外部に延出されて前記高圧用シールド部材の端末部に重ねられ、この重ねられた部分において前記かしめ部材によるかしめ付けがなされていることを特徴とする請求項２に記載の電線のシールド構造。

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