JP6531965B2 - シールド導電路 - Google Patents

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本発明は、シールド機能を備えたシールド導電路に関する。
従来、ハイブリッド車等の車両において、例えば、車両後部に備わる高圧バッテリ等の機器と、車両前部に備わるインバータやヒューズボックス等の機器とを接続するべく、車両の床下に電線を配索することが行われている。例えば、特許文献1に記載のシールド導電路では、電線の配索経路に合わせて金属製のパイプを曲げ加工し、パイプに電線を挿通することで、電線の保護及びノイズ遮蔽を図るようにしている。
特開2004−171952号公報
しかし、上記のようなシールド導電路の製造においては、車両の前部から後部にわたる非常に長いパイプに電線を挿通しなければならないため、製造作業が困難になるという問題がある。
これに対し、仮に、パイプが軸方向に沿って分割される一対の分割体からなる構成であれば、一方の分割体に電線を沿わせた後、その一方の分割体に他方の分割体を合体することで、パイプ内に電線が収容された状態になるため、パイプ内に電線を通す作業が不要となり、作業負担を軽減することができる。しかし、両分割体の合体作業を行う際に、電線に対する分割体の相対位置が定まっていないと、両分割体が軸方向に位置ずれし、作業しにくいという問題がある。また、両分割体が合体後に位置ずれするのを防止する対策を講じる必要もある。
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、製造作業を容易に行うことができ、位置ずれを防止することが可能なシールド導電路を提供することを目的とする。
本発明のシールド導電路は、軸方向に沿った分割端を有する一対の分割体からなり、電線の周囲を覆う筒状のシールドパイプと、前記電線に取り付けられる位置決め部材とを備え、前記位置決め部材が、前記シールドパイプの内周に沿って筒状をなす筒状部を有し、前記筒状部の外周に、前記一対の分割体の軸方向端縁と当接可能に対向する段部が突設されているところに特徴を有する。
上記構成によれば、例えば、一対の分割体のうち一方の分割体の内側に電線を沿わせてから、他方の分割体を一方の分割体に合体することにより、電線がシールドパイプ内に収容された状態になるため、シールドパイプ内に電線を通す作業が不要となる。
また、位置決め部材が電線に取り付けられる。段部は、一対の分割体(シールドパイプ)の長さ方向端縁と当接可能に対向し、位置決め部材に対するシールドパイプの取り付け位置を規定することができる。仮に、分割体の軸方向端縁にエッジが形成されていても、段部によってエッジを隠すことができ、エッジが周辺部品等と干渉するのを回避することができる。
本発明の実施例1に係るシールド導電路の配索経路を示す概略図である。 位置決め部材が電線に取り付けられた状態を示す側面図である。 さらに一対の分割体が合体した状態を示す側面図である。 さらに編組部材が被着された状態を示す側面図である。 図4におけるシールドパイプ内の構造を示す側面図である。 図3のA−A線断面図である。 位置決め部材の斜視図である。 位置決め部材の側面図である。
本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記一対の分割体の前記分割端が溶接部で閉合されているとよい。これによれば、両分割体の分割端の閉合状態が溶接部により強固に維持されるため、例えば、シールドパイプを曲げ加工する際に、両分割体の分割端間に隙間が生じるのを防止することができる。とくに、本発明の場合、位置決め部材によって両分割体の位置ずれが規制されることから、溶接部の溶接作業を円滑に行うことができる。
前記一対の分割体が内外方向に重なり合うラップ領域を有し、前記ラップ領域の内側には前記分割端の合わせ部分を前記シールドパイプの内側から覆う保護壁が設けられているとよい。保護壁が分割端の合わせ部分をシールドパイプの内側から覆うことにより、溶接部の溶接作業に起因する熱的影響がシールドパイプ内の電線に及ぶのを防止することができる。
前記電線が単線と前記単線の長さ方向端部に接続される撚り線とからなり、前記シールドパイプが、前記単線を全長にわたって覆い、かつ前記単線と前記撚り線との接続領域の周囲を覆っているとよい。電線に単線が含まれることにより、コストを安価に抑えることができるとともに、単線の部分では細径にすることができる。また、こうした細径の単線が全長にわたってシールドパイプにより覆われることで安定確実に保護される。さらに、単線と撚り線との接続領域の周囲もシールドパイプにより覆われることで保護される。とくに、本発明の場合、単線と撚り線との接続領域の接続作業を終えた後、両分割体を合体させてシールドパイプを構成することができるため、接続領域をシールドパイプ内に後入れする面倒な作業を行う必要がない。
前記位置決め部材が、前記シールドパイプの内周に沿って筒状をなす筒状部を有し、前記筒状部の外周に、係止突部が設けられ、前記一対の分割体に、前記係止突部を受ける係止受部が設けられているとよい。係止突部が筒状部の外周に設けられているため、筒状部の内側に係止突部が突出してシールドパイプ内における電線の配索スペースを狭めることがない。
<実施例1>
以下、本発明の実施例1を、図1〜図8を参照しつつ説明する。本実施例1のシールド導電路10は、ハイブリッド車等の車両において、図1に示すように、例えば、車体90の後部に備わる高圧バッテリ等の機器91と、車体90の前部に備わるインバータやヒューズボックス等の機器92とを接続するべく、車体90の床下に配索されるものである。
図5に示すように、シールド導電路10は、一対の分割体12を合体してなるシールドパイプ11と、シールドパイプ11内に挿通される電線60と、電線60に対して両分割体12を位置決めするための位置決め部材80とを備えている。
電線60は、単線61と、単線61の長さ方向(前後方向)両端部に接続される撚り線62とからなる。撚り線62は、単線61よりも曲げ加工が容易なフレキシブル性を有している。本実施例1の場合、単線61及び撚り線62からなる電線60はそれぞれ2本並列に配索され、単線61は車体90の床下(後述する最下部13と対応する部分)に沿って配索され、撚り線62は車体90の前部及び後部における機器91、92寄りの部位(後述する立上部14と対応する部分)に屈曲して配索されている。
単線61は、導電性(銅、アルミニウム等)の導体からなる一本の芯線63と、芯線63の周囲を覆う絶縁樹脂製の被覆64とからなる。また、単線61は、長さ方向両端部の被覆64が皮剥ぎされることによって、長さ方向両端部に芯線63が露出する領域を有している。
撚り線62は、互いに撚り合わされる複数本の芯線65(上記同様、導電性の導体)と、各芯線65の周囲を一括して覆う絶縁樹脂製の被覆66とからなる。また、撚り線62は、長さ方向一端部が図示しない端子金具に接続され、端子金具が機器91、92に設けられた機器側コネクタ94、95のハウジング96、97に収容されることで、機器91、92に接続されている。撚り線62の長さ方向他端部は、皮剥ぎされて芯線65が露出している。単線61の芯線63の露出領域が撚り線62の芯線65の露出領域に重ねられ、これら芯線63、65の重合部分に半田が施されることで、単線61及び撚り線62が電気的、機械的に接続される接続領域67が形成される。接続領域67の外周には熱収縮チューブ等の保護部材68が被着され、2本の電線60が短絡接続されるのを防止している。
シールドパイプ11は金属製(鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等)であって、2本の電線60の周囲を覆う筒状、詳細には円筒状をなし、単線61を全長にわたって一括して包囲するとともに、接続領域67から撚り線62の長さ方向他端部に至るまでの範囲を一括して包囲するようになっている。このシールドパイプ11は、電線60の配索経路に沿って3次元的に屈曲され、図1に示すように、配索経路の中で最も低い位置に配置される最下部13と、最下部13の長さ方向(軸方向)両端部からそれぞれの機器91、92に向けて斜めに立ち上がる立上部14とを有している。
図5に示すように、2本の電線60のうち、撚り線62の長さ方向他端部を除く部分は、シールドパイプ11に包囲されず、編組部材15により一括して包囲されている。編組部材15は、導電性の金属細線(例えば、銅)をメッシュ状に編み込んで筒状に形成したものである。なお、編組部材15に代えて金属箔等を巻くようにしてもよい。
編組部材15の長さ方向一端部は機器側コネクタ94、95のシールドシェル98、99に導通可能に固定され、編組部材15の長さ方向他端部はシールドパイプ11の端部外周面に被着されて金属バンド16により加締められて導通可能に固定されている。
シールドパイプ11を構成する一対の分割体12は、シールドパイプ11の長さ方向(軸方向)に沿って分割可能となっており、断面半円状で互いに同一の形状とされている。この分割体12は、押出成形によって形成されている。図6に示すように、分割体12の周方向両端は、シールドパイプ11の長さ方向に沿って延出する分割端17とされている。両分割体12は、相互の分割端17を突き合わせて合体される。なお、以下において、両分割体12の分割端17が互いに突き合された状態を合わせ部分18と称する。
両分割体12の周方向両端縁部のうち、一方の端縁部は他方の端縁部の内側(シールドパイプ11の径方向内側)に位置しており、両端縁部が内外方向で互いに重なり合うことでラップ領域19が形成されている。ラップ領域19の一方の端縁部には、シールドパイプ11内に突出するとともに他方の端縁部に内側から被さるように延出する保護壁21が設けられている。図6に示す場合、保護壁21は、上側の分割体12における図示左側の端縁部と、下側の分割体12における図示右側の端縁部とにそれぞれ設けられ、上側の分割体12の保護壁21は、下側の分割体12の図示左側の端縁部に内側から被さり、下側の分割体12の保護壁21は、上側の分割体12の図示右側の端縁部に内側から被さる。
より具体的には保護壁21は、シールドパイプ11内に突出して一方の縁部に厚肉に形成される部分を有し、シールドパイプ11内に突出する曲面状、詳細には円弧状の曲面22を有している。また、保護壁21は、分割体12の他方の縁部の内面に当接する平坦な接触面23を有している。
両分割体12の分割端17の合わせ部分18は保護壁21によって内側から覆い隠されるようになっている。分割体12のラップ領域19のうち、他方の端縁部の外側面は、分割体12の隣接する外周面とほぼ面一で連続しており、シールドパイプ11全体の外周の真円形状を維持している。
両分割体12のラップ領域19の合わせ部分18には、外側に施されるレーザ溶接等の溶接によって溶接部24(詳細は図示しないが図3及び図4を参照)が全長に亘って形成されている。両分割体12の分割端17の合わせ部分18は、溶接部24によって閉合されている。なお、溶接部24がレーザ溶接等によって形成されることにより、シールドパイプ11の外周に隆起形状が形成されるのを回避することができ、シールドパイプ11の外周の真円形状を維持することができる。
分割体12の長さ方向両端部でかつ周方向略中央部には、図6に示すように、円形の係止受部25が貫通して設けられている。両分割体12の係止受部25は、合体時にシールドパイプ11の径方向両端(図6の上下両端)に対向して配置される。係止受部25には、位置決め部材80の後述する係止突部84が嵌合可能とされている。
続いて、位置決め部材80について説明する。位置決め部材80は合成樹脂製であって、シールドパイプ11の長さ方向両端部と対応する位置に対をなして設けられている。図7及び図8に示すように、位置決め部材80は、軸方向(シールドパイプ11の長さ方向)両端が開口する筒状、詳細には円筒状の筒状部81と、筒状部81の外周の端部において周方向に沿って突設されたリブ状の段部82と、筒状部81の図示下辺部分の一端から軸方向と平行に突出する帯板状の取付片83と、筒状部81の外周面の図示下端部と図示上端部とに突設される扁平円柱状の係止突部84とを有している。筒状部81の内側には、上述した2本の電線60が挿通され、詳細には2本の電線60のうち、撚り線62の長さ方向他端部における被覆66が挿通される。
係止突部84は、筒状部81の径方向両端(図示上下両端)に対をなして配置されている。この係止突部84は、係止受部25の深さ寸法を少し超える程度の突出寸法を有し、突出端面が平坦に形成されるとともに、突出端面の外周縁が全周にわたって面取りされている。
図5に示すように、筒状部81にはシールドパイプ11の長さ方向端部が外嵌され、図6に示すように、係止突部84が係止受部25に弾性的に嵌り込むことで、位置決め部材80がシールドパイプ11に係止されるようになっている。
段部82は、周方向に関して図示上下両端部を除く部分に設けられている。係止突部84は、軸方向から見て左右両側の段部82間にて視認可能となっている。図5に示すように、段部82は、シールドパイプ11の長さ方向端縁と当接可能に対向し、位置決め部材80に対するシールドパイプ11の取り付け位置を規定することが可能とされている。
図6に示すように、筒状部81の径方向両端(図示左右両端)には、シールドパイプ11の保護壁21との干渉を回避する一対の逃がし凹部85が内側に突出して設けられている。逃がし凹部85は、筒状部81における段部82を除く部分に長さ方向に延出して設けられ、周方向で隣接する部分と同じ厚みをもって連続するように内側へ膨出する形態になっている。図7に示すように、筒状部81の段部82のうち、逃がし凹部85と連続する位置には、逃がし凹部85と対応する形状で内側に肉盛りされた厚肉部86が設けられている。厚肉部86には、分割体12の保護壁21が当接可能に対向して配置される。図6に示すように、逃がし凹部85は、保護壁21の曲面22に沿って湾曲する湾曲部87と、湾曲部の内端に連なり保護壁21の曲面22から離間しつつ直線状に延びる直線部88とを有している。
図8に示すように、取付片83は、筒状部81の全長(軸方向の長さ)を少し超える全長を有し、筒状部81の一端に連なる部位から中心軸側へいったん底上げされたあと先端へ向けて真っ直ぐ延出する形態になっている。図6に示すように、取付片83は、電線60の外周に沿って湾曲する断面弧状をなし、図示上面(中心軸側を向く面)が電線60を支持する湾曲状の支持面79になっている。取付片83の支持面79に電線60が載せられた状態で、取付片83の図示下面から2本の電線60の外周に跨ってテープ50が一括して巻き付けられる。これにより、電線60が取付片83に取り付け固定される。なお、2本の電線60(撚り線62)は、取付片83との間にテープ巻きされて図示上下方向に積み重ねられた状態に保持される。
次に、本実施例1のシールド導電路10の製造方法の一例を説明する。
両分割体12の合体作業に先立ち、撚り線62の芯線65の露出領域と単線61の芯線63の露出領域とを互いに重ね合わせ、その重合部分に半田を施し、単線61の長さ方向両端部に撚り線62を接続して接続領域67を形成し、さらに接続領域67の外周を覆うようにして保護部材68を取り付ける。また、適宜の時期に、撚り線62の長さ方向一端部を、対応する機器側コネクタ94、95に接続する。
続いて、図2に示すように、単線61を挟んだ両側に位置する撚り線62の被覆66の所定位置に、テープ50を介して、位置決め部材80の取付片83を取り付ける。位置決め部材80は電線60の長さ方向両側に対をなして取り付けられるが、両位置決め部材80の取付位置間の離間距離はシールドパイプ11の全長と対応する長さに設定される。これにより、半完成状態のシールド導電路10Aが形成される。
次いで、両分割体12のうち、一方の分割体12を電線60に沿わせつつ、一方の分割体12の長さ方向両端部を、それぞれに対応する位置決め部材80の筒状部81の半周領域(例えば、下半領域)に外嵌する。すると、一方の分割体12の係止突部84が係止受部25に嵌合係止され、これによって一方の分割体12が電線60に対して位置決めされる。
また、他方の分割体12を一方の分割体12とは反対側から電線60に沿わせつつ、他方の分割体12の長さ方向両端部を、それぞれに対応する位置決め部材80の筒状部81の残りの半周領域(例えば、上半領域)に外嵌する。上記同様、他方の分割体12の係止突部84が係止受部25に嵌合係止されることで、他方の分割体12が電線60に対して位置決めされる。両分割体12の分割端17が軸方向に沿って互いに突き合わされると、両分割体12のラップ領域19が保護壁21を内側にして内外方向で互いに重なり合う状態になる。
続いて、両分割体12の分割端17の合わせ部分18に、外側からレーザ溶接等を全長にわたって連続して行うことによって溶接部24を形成する。このとき、図6に示すように、両分割体12の分割端17の合わせ部分18とシールドパイプ11内の電線60との間には保護壁21が介在していることから、溶接の熱的影響が保護壁21によって遮断され、電線60が保護される。
こうして一対の分割体12が分割端17の合わせ部分18を介して合体され、図3に示すように、直線状に延出する筒状のシールドパイプ11が形成される。シールドパイプ11内には、単線61が全長に亘って収容され、さらに、単線61と撚り線62との接続領域67及び撚り線62の長さ方向他端部が収容されることになる。
次いで、図4に示すように、シールドパイプ11の長さ方向両端部にそれぞれ編組部材15を被せて金属バンド16で固定する。これにより、機器側コネクタ94、95とシールドパイプ11との間に配索される撚り線62が編組部材15でシールドされる。
その後、シールドパイプ11を所定の形状に曲げ加工する。その際、シールドパイプ11の外形形状が従来と同様の真円形状であるため、従来使用していたパイプベンダー機をそのまま使用することができる。また、一対の分割体12は溶接部24によって緊密に固着された状態に保持されるため、曲げ加工に伴って合わせ部分18の口が不用意に開いてしまう事態を確実に防止することができる。その結果、シールドパイプ11からの電線60の露出やノイズ漏れを防止することができる。かくして、シールドパイプ11が曲げ加工によって所定の形状に塑性変形され、一対の分割体12が合体状態に保持される。
以上説明したように、本実施例1のシールド導電路10は、長さ方向(軸方向)に沿った分割端17を有する一対の分割体12からなり、電線60の周囲を覆う筒状のシールドパイプ11と、一対の分割体12に係止されるとともに、電線60に取り付けられる位置決め部材80とを備えている。この構成によれば、電線60を間に挟んで両分割体12が合体されることにより、筒状に形成されたシールドパイプ11内に電線60が収容されるため、シールドパイプ11内に電線60を通す作業が不要となる。また、位置決め部材80が電線60に取り付けられた状態で分割体12に係止されることにより、電線60に対する分割体12の相対位置が一定位置に保持されるため、両分割体12が合体作業時または合体後に位置ずれするのを防止することができる。
とくに、本実施例1の場合、一対の分割体12の分割端17が溶接部24で閉合されることから、溶接作業時に両分割体12の位置ずれを位置決め部材80で抑えることができるメリットは大きい。また、両分割体12の分割端17の合わせ部分18に溶接部24が形成されることにより、シールドパイプ11を曲げ加工する際に、両分割体12の分割端17間に隙間が生じるのを確実に防止することができる。その結果、電線60の露出やノイズ漏れを防止する信頼性が高められる。
また、一対の分割体12が内外方向に重なり合うラップ領域19を有し、ラップ領域19の内側には分割端17の合わせ部分18をシールドパイプ11の内側から覆う保護壁21が設けられているため、溶接部24の溶接作業に起因する熱的影響がシールドパイプ11内の電線60に及ぶのを防止することができる。
また、電線60が単線61と単線61の長さ方向端部に接続される撚り線62とからなり、シールドパイプ11が単線61を全長にわたって覆いかつ単線61と撚り線62との接続領域67の周囲を覆っているため、比較的細径になる単線61や強度的に脆弱な接続領域67がシールドパイプ11によって安定に保護される。
さらに、位置決め部材80がシールドパイプ11の内周に沿って筒状をなす筒状部81を有し、筒状部81の外周に、一対の分割体12の長さ方向端縁と対向する段部82が突設されているため、仮に、分割体12の軸方向端縁にエッジが形成されていても、段部82によってエッジを隠すことができ、エッジが周辺部品等と干渉するのを回避することができる。
さらにまた、筒状部81の外周に係止突部84が設けられ、分割体12に係止突部84を受ける係止受部25が設けられているため、筒状部81の内周に係止突部84が設けられる場合と違って、シールドパイプ11内の電線60の配索スペースが制約を受けることがなく、スペース効率に優れる。
<他の実施例>
本発明の他の実施例を簡単に説明する。
(1)上記実施例1では、一対の分割体12を合体させてから曲げ加工を行っていたが、これに限らず、予め所定形状に曲げ加工した分割体を合体させてもよい。
(2)上記実施例1では、シールドパイプ11が真円の断面形状になっていたが、これに限らず、シールドパイプが楕円形、長円形、角形等の断面形状になっていてもよい。この場合に、位置決め部材の筒状部は、シールドパイプの形状に応じた形状になっていればよい。
(3)上記実施例1では、ラップ領域19(保護壁21)が全長にわたって設けられていたが、これに限らず、ラップ領域(保護壁)がシールドパイプの一部のみに設けられていてもよく、また間欠的に複数箇所に分かれて設けられていてもよい。
(4)上記実施例1では、位置決め部材80が合成樹脂製であったが、これに限らず、位置決め部材が金属製であってもよい。
(5)上記実施例1では、係止受部25が分割体12を厚み方向に貫通する孔になっていたが、これに限らず、係止受部が分割体の内面にのみ開口する有底の凹所であってもよい。
(6)上記実施例1では、一対の分割体12が互いに同一の形状になっていたが、これに限らず、一対の分割体が互いに異なる形状になっていてもよい。上記における一対の分割体とは、互いに合体可能な2つの分割体を意味し、同一形状の2つの分割体を意味するわけではない。
(7)上記実施例1では、位置決め部材80の取付片83がテープ巻きによって電線60に取り付けられていたが、これに限らず、位置決め部材の取付片がタイバンド等の固定部材で電線に取り付けられていてもよい。
(8)上記実施例1では、溶接部24がレーザ溶接によって形成されていたが、これに限らず、溶接部がTIG溶接やろう付け等の周知の接合手段で形成されていてもよい。
(9)上記実施例1では、電線60が単線61と撚り線62とで構成されていたが、これに限らず、電線全体が撚り線で構成されていてもよい。
(10)上記実施例1では、位置決め部材80がシールドパイプ11(一対の分割体12)の長さ方向両端部に係止されていたが、これに限らず、位置決め部材がシールドパイプの長さ方向両端部のうちのいずれか一方端部のみに係止されるだけもよく、あるいは、位置決め部材がシールドパイプの長さ方向の途中部分に係止されるものであってもよい。要は、シールドパイプが位置決め部材を介して電線に対して位置決めされた状態に保持されていればよい。
(11)上記実施例1では、両分割体の分割端が溶接部によって閉合されていたが、これに限らず、両分割体の分割端が分割体自身のロック構造によって閉合されていてもよい。
(12)上記実施例1では、シールドパイプ11が金属製であったが、これに限らず、シールドパイプが導電性樹脂製や金属と樹脂の層構造となっていてもよい。
(13)上記実施例1では、単線61の芯線63の露出領域と撚り線62の芯線65の露出領域を重ねて接続領域67を形成したが、これに限らず、例えば、単線と撚り線のそれぞれの芯線を突き合わせ接続することによって接続領域を形成してもよい。
10…シールド導電路
11…シールドパイプ
12…分割体
17…分割端
18…合わせ部分
19…ラップ領域
21…保護壁
24…溶接部
25…係止受部
60…電線
61…単線
62…撚り線
67…接続領域
80…位置決め部材
81…筒状部
82…段部
83…取付片
84…係止突部

Claims (5)

  1. 軸方向に沿った分割端を有する一対の分割体からなり、電線の周囲を覆う筒状のシールドパイプと、
    前記電線に取り付けられる位置決め部材とを備え、
    前記位置決め部材が、前記シールドパイプの内周に沿って筒状をなす筒状部を有し、前記筒状部の外周に、前記一対の分割体の軸方向端縁と当接可能に対向する段部が突設されていることを特徴とするシールド導電路。
  2. 前記一対の分割体の前記分割端が溶接部で閉合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. 前記一対の分割体が内外方向に重なり合うラップ領域を有し、前記ラップ領域の内側には前記分割端の合わせ部分を前記シールドパイプの内側から覆う保護壁が設けられていることを特徴とする請求項2記載のシールド導電路。
  4. 前記電線が単線と前記単線の長さ方向端部に接続される撚り線とからなり、前記シールドパイプが、前記単線を長さ方向の全長にわたって覆い、かつ前記単線と前記撚り線との接続領域の周囲を覆っていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のシールド導電路。
  5. 前記位置決め部材が、前記シールドパイプの内周に沿って筒状をなす筒状部を有し、前記筒状部の外周に、係止突部が設けられ、前記一対の分割体に、前記係止突部を受ける係止受部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載のシールド導電路。
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