JP6825549B2 - シールド導電路及びシールドパイプ - Google Patents

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Description

本発明は、シールド導電路及びシールドパイプに関するものである。
特許文献1には、車両ボディの床下に配索されるシールド機能を備えた導電路が開示されている。このシールド導電路は、金属製のシールドパイプと、シールドパイプ内に挿通された複数本の電線とを備えている。シールドパイプは、エンジンルーム内に設けたインバータ装置の近傍位置から、車両ボディ後端部に配置したバッテリーの近傍位置との間に配索されることから、全長が3〜4m程になる。そのため、シールドパイプに電線を挿通する際には、電線がシールドパイプ内で座屈して、電線とシールドパイプの内周との間で摩擦抵抗が生じるため、作業性が良くない。
特開2004−171952号公報
上記作業性の問題を解決する手段として、シールドパイプを、径方向に分割した一対の半円筒形部材を合体させた形態とし、一方の半円筒形部材に電線を載せ、その上から他方の半円筒形部材を被せて合体させ、溶接により合体状態にする方法が考えられる。この方法によれば、合体する前の状態では、半円筒形部材の電線収容空間がシールドパイプの全長に亘って開放された形態となるため、挿通作業が不要となる。しかしながら、挿通作業が不要となる利点がある一方で、長尺の半円筒形部材を溶接する工程には時間を要するという問題がある。
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、シールド導電路の製造時間の短縮を図ることを目的とする。
第1の発明のシールド導電路は、
金属材料からなる一対の半円筒形部材が合体した形態であり、軸線方向における一部に曲げ加工部が形成された円筒形のシールドパイプと、
前記シールドパイプ内に収容された電線と、
前記シールドパイプのうち軸線方向における少なくとも前記曲げ加工部を含む一部の領域のみに設けられ、前記一対の半円筒形部材を接合する溶接部とを備えているところに特徴を有する。
第2の発明のシールドパイプは、
金属材料からなる一対の半円筒形部材と、
前記一対の半円筒形部材が合体した形態であり、内部が電線を収容するための電線収容空間となっており、軸線方向における一部に曲げ加工部が形成された円筒形のパイプ本体と、
前記パイプ本体のうち軸線方向における少なくとも前記曲げ加工部を含む一部の領域のみに設けられ、前記一対の半円筒形部材を接合する溶接部とを備えているところに特徴を有する。
第1及び第2の発明によれば、一対の半円筒形部材を合体状態に接合する溶接部は、パイプ本体の全長に亘って連続して設けられているのではなく、パイプ本体のうち曲げ加工部を含む一部の領域のみに設けられている。したがって、パイプ本体の全長に亘って溶接する場合に比べると、溶接工程に要する時間が短縮される。第1の発明に係るシールド導電路は製造時間が短くて済む。また、第2の発明に係るシールドパイプによれば、パイプ本体内に電線を収容して構成されるシールド導電路の製造時間を短縮することができる。
実施例1のシールド導電路の配索経路を示す概略図 シールドパイプの斜視図 シールド導電路の断面図 曲げ加工部の一例をあらわす斜視図 図4に示す曲げ加工部の正面図 図4に示す曲げ加工部の曲げ加工工程をあらわす平面図 曲げ加工部の別の例をあらわす斜視図 図7に示す曲げ加工部の側面図 図7に示す曲げ加工部の曲げ加工工程をあらわす側面図
第1の発明は、前記溶接部が、前記曲げ加工部と、前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の先端側に隣接する先端側直線部とに設けられていてもよい。加工前直線領域の外周に対し基端側から先端側に曲げ治具を押圧状態で摺接させて曲げ加工部を形成する工程では、曲げ加工部より先端側において一対の半円筒形部材が軸線方向に相対的な位置ずれを生じたり、半円筒形部材に割れが生じたりすることが懸念される。
この点に鑑み、本実施形態では、溶接部を、曲げ加工部だけでなく、シールドパイプの軸線方向において曲げ加工部より先端側に隣接する先端側直線部にも設けた。曲げ加工部より先端側に隣接する先端側直線部を溶接部によって固着したことにより、曲げ加工部より先端側において、一対の半円筒形部材が軸線方向に相対的な位置ずれを生じたり、半円筒形部材に割れが生じたりすることを防止できる。
第1の発明は、前記溶接部が、前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の基端側に隣接する基端側直線部に設けられていてもよい。シールドパイプのうち曲げ加工部とすべき加工前直線領域より基端側を固定しない状態で、加工前直線領域の外周に対し基端側から先端側に曲げ治具を押圧状態で摺接させて曲げ加工部を形成する工程では、曲げ加工部より基端側において一対の半円筒形部材が径方向に離間してしまうことが懸念される。
この点に鑑み、本実施形態では、溶接部を、曲げ加工部だけでなく、シールドパイプの軸線方向において曲げ加工部より基端側に隣接する基端側直線部にも設けた。曲げ加工部より基端側に隣接する基端側直線部を溶接部によって固着したことにより、曲げ加工部より基端側において一対の半円筒形部材が径方向に離間してしまうことを防止できる。
第1の発明は、前記溶接部が、前記曲げ加工部に設けた曲げ部溶接領域と、前記先端側直線部に設けた先端側溶接領域と、前記基端側直線部に設けた基端側溶接領域とを備えており、前記先端側溶接領域の長さが前記基端側溶接領域よりも長く設定されていてもよい。
曲げ加工部とすべき加工前直線領域に押圧状態で摺接する曲げ治具が、加工前直線領域の基端から先端に至る間、先端側溶接領域には、常に、一対の半円筒形部材を軸線方向に相対変位させようとする力や半円筒形部材に割れを生じさせようとする力が作用する。したがって、先端側溶接領域を軸線方向に長く設けることで、半円筒形部材の軸線方向の相対変位や割れを効果的に防止することができる。
また、曲げ加工部を形成する工程において、加工前直線領域に押圧状態で摺接する曲げ治具から基端側溶接領域に作用する力は、曲げ治具が加工前直線領域の基端(基端側溶接領域)から遠ざかるほど、小さくなっていく。したがって、基端側溶接領域の軸線方向の長さを短くしても、一対の半円筒形部材が径方向に分離することを効果的に防止することができる。上記構成によれば、基端側溶接領域の長さを必要最短に留めることができるので、シールド導電路の製造時間を、より効果的に短縮することができる。
<実施例1>
以下、本発明を具体化した実施例1を図1〜図9を参照して説明する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図1,2,4〜9における左方を前方と定義する。上下の方向については、図5,7〜9にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。
本実施例1のシールド導電路10は、図1に示すように、ハイブリッド車等の駆動源としてモータ(図示省略)を備えた車両において、例えば、ボディ40の後部に設けた高圧バッテリー等の機器41と、ボディ40の前部に設けたインバータやヒューズボックス等の機器42とを導通可能に接続するものである。シールド導電路10は、複数本(実施例1の場合は2本)の電線11と、1本のシールドパイプ14と、可撓性を有する2つのシールド部材30とを備えている。
図3に示すように、電線11は、導体12を合成樹脂製の絶縁被覆13で包囲したノンシールドタイプの電線である。導体12は、銅、アルミニウム等の金属細線を撚り合わせた撚り線からなるので、電線11は可撓性を有している。電線11の前後両端部には図示しない端子金具が接続されている。前端部の端子金具はコネクタ(図示省略)を介して機器42に接続され、後端部の端子金具はコネクタ(図示省略)を介して機器41に接続されている。
シールドパイプ14は、金属材料(鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等)からなり、シールド機能を有している。シールドパイプ14は、長尺(例えば、3〜4m程度)であるが、シールドパイプ14自体の剛性によって所定の形状を維持する形状保持性を有している。これにより、シールドパイプ14はボディ40の床下に配索される。シールドパイプ14の断面形状は、その全長に亘り実質的に円形をなしている。
複数本の電線11のうちシールドパイプ14の長さ方向前端から外部に導出された部分は、シールド部材30により一括して包囲されている。複数本の電線11のうちシールドパイプ14の長さ方向後端から外部に導出された部分も、シールド部材30により一括して包囲されている。シールド部材30は、導電性の金属細線(銅等)をメッシュ状に編み込んで筒状に形成した編組線や、筒状に成形した金属箔等からなり、電線11と同様、可撓性を有している。
前側のシールド部材30の後端部は、カシメ付け等によってシールドパイプ14の前端部に導通可能に固着されている。前側のシールド部材30の前端部は前側の機器42のシールドシェル(図示省略)に導通可能に接続されている。後側のシールド部材30の前端部は、カシメ付け等によってシールドパイプ14の後端部に導通可能に固着されている。後側のシールド部材30の後端部は後側の機器41のシールドシェル(図示省略)に導通可能に接続されている。
次に、シールドパイプ14の詳細について説明する。シールドパイプ14は、パイプ本体15と複数の溶接部24とを備えて構成されている。パイプ本体15は、押し出し成形により成形された直線状の第1半円筒形部材16A(請求項に記載の半円筒形部材)と第2半円筒形部材16B(請求項に記載の半円筒形部材)を径方向に合体した形態である。第1半円筒形部材16Aには、その周方向における両端縁部を内周側へ張り出した張出部17と、この張出部17から周方向へ突出したリブ18とが、夫々、第1半円筒形部材16Aの全長に亘って連続して形成されている。
複数本の電線11をシールドパイプ14(パイプ本体15)内に収容する際には、第1半円筒形部材16Aの上向きの収容空間19内に2本の電線11を収容し、その上から第2半円筒形部材16Bを被せて合体させる。合体状態では、両半円筒形部材16A,16Bの周方向両端の合せ面20同士が面当たり状態で当接するとともに、第1半円筒形部材16Aの2つのリブ18が第2半円筒形部材16Bの内周に係止する。リブ18と第2半円筒形部材16Bとの係止により、両半円筒形部材16A,16Bは、合せ面20に沿った径方向への相対変位を規制された状態に位置決めされる。
シールドパイプ14(パイプ本体15)のうち軸線方向に間隔を空けた複数箇所には、夫々、曲げ加工部21,21A,21Bが形成されている。曲げ加工部21,21A,21Bは、パイプ本体15の一部をその軸線が湾曲させるように三次元的に曲げ加工することで形成されている。また、合体状態の両半円筒形部材16A,16B(パイプ本体15)は、その合せ面20において溶接により合体状態に接合(固着)される。ここで、長尺の半円筒形部材16A,16Bを全長に亘って溶接しようとすると長時間を要するため、溶接箇所(溶接部24)は、半円筒形部材16A,16Bのうち軸線方向において少なくとも曲げ加工部21,21A,21Bを含む一部の領域のみに設定されている。
パイプ本体15(シールドパイプ14)のうち軸線が湾曲している領域を曲げ加工部21,21A,21Bと定義する。図5,6,8,9に示すように、パイプ本体15(シールドパイプ14)のうち曲げ加工部21,21A,21Bよりもパイプ本体15の基端側(後端側)に隣接する直線領域を基端側直線部22と定義する。パイプ本体15(シールドパイプ14)のうち曲げ加工部21,21A,21Bよりもパイプ本体15の先端側(前端側)に隣接する直線領域を先端側直線部23と定義する。
1つの溶接部24は、曲げ部溶接領域25と基端側溶接領域26と先端側溶接領域27とから構成され、これら3つの溶接領域25,26,27はパイプ本体15の軸線方向に連続的に繋がっている。曲げ部溶接領域25は、両半円筒形部材16A,16Bのうち軸線方向において曲げ加工部21,21A,21Bと同じ領域を接合する。基端側溶接領域26は、両半円筒形部材16A,16Bのうち軸線方向において基端側直線部22と同じ領域を接合する。先端側溶接領域27は、両半円筒形部材16A,16Bのうち軸線方向において先端側直線部23と同じ領域を接合する。また、軸線方向において基端側溶接領域26の長さは、先端側溶接領域27よりも短く設定されている。
次に、シールドパイプ14を曲げ加工する工程を説明する。図4〜6に示す曲げ加工部21Aは、パイプ本体15を、曲げ加工前の両半円筒形部材16A,16Bの合せ面20と概ね平行な二次元平面上で曲げ加工することによって形成したものである。曲げ加工前の状態では、図6に想像線で示すように、基端側直線部22と、曲げ加工部21Aとなるべき加工前直線領域28と、先端側直線部23とが一直線状に連なっている。
曲げ加工部21Aを曲げ加工する際には、図6に示すように、シールドパイプ14のうち曲げ加工部21Aとすべき加工前直線領域28より基端側の基端側直線部22をクランプ等で固定せず、曲げの外側に位置する基端側溶接領域26の基端部(後端部)に曲げ治具29を当てる。そして、この曲げ治具29を、パイプ本体15における径方向内向きの押圧力を付与しながら、パイプ本体15の先端側(前端側)に向かって溶接部24(基端側溶接領域26と曲げ部溶接領域25)に摺接させる。加工前直線領域28は、曲げ治具29の押圧力を受けることにより曲げ変形させられて曲げ加工部21Aとなる。
曲げ治具29が、パイプ本体15に押圧力を付与しながら加工前直線領域28に摺接する過程では、半円筒形部材16A,16Bのうち加工前直線領域28と先端側直線部23に「割れ」と称される不正な変形や破断を生じることが懸念される。しかし、加工前直線領域28と先端側直線部23は、夫々、曲げ部溶接領域25と先端側溶接領域27によって両半円筒形部材16A,16Bが接合されて円筒形状が保たれているので、「割れ」が生じる虞はない。
また、図7〜9に示す曲げ加工部21Bは、パイプ本体15を、曲げ加工前の両半円筒形部材16A,16Bの合せ面20と直交し、且つ曲げ加工前のパイプ本体15の軸線と平行な二次元平面上で曲げ加工することによって形成したものである。曲げ加工前の状態では、図9に想像線で示すように、基端側直線部22と、曲げ加工部21Bとなるべき加工前直線領域28と、先端側直線部23とが一直線状に連なっている。
曲げ加工部21Bを曲げ加工する際には、図9に示すように、シールドパイプ14のうち曲げ加工部21Bとすべき加工前直線領域28より基端側の基端側直線部22をクランプ等で固定せず、基端側直線部22の外周に曲げ治具29を当てる。曲げ治具29を当てる位置は、パイプ本体15の周方向においては基端側溶接領域26に対して90°の角度をなす位置であり、パイプ本体15の軸線方向においては基端側溶接領域26の後端部(基端部)と対応する位置である。この曲げ治具29を、パイプ本体15における径方向内向きの押圧力を付与しながら、パイプ本体15の先端側(前端側)に向かって基端側直線部22と加工前直線領域28に摺接させる。加工前直線領域28は、曲げ治具29の押圧力を受けることにより曲げ変形させられて曲げ加工部21Bとなる。
曲げ治具29がパイプ本体15に押圧力を付与しながら加工前直線領域28に摺接する過程では、基端側直線部22において両半円筒形部材16A,16Bが径方向(図9における上下方向)に開き、合せ面20が離間してしまうことが懸念される。しかし、基端側直線部22では、基端側溶接領域26によって両半円筒形部材16A,16Bが接合状態(合体状態)に保持されているので、合せ面20が離間する虞はない。
同じく、曲げ治具29がパイプ本体15に押圧力を付与しながら加工前直線領域28に摺接する過程では、半円筒形部材16A,16Bのうち加工前直線領域28と先端側直線部23に「割れ」と称される不正な変形や破断を生じることが懸念される。しかし、加工前直線領域28と先端側直線部23は、夫々、曲げ部溶接領域25と先端側溶接領域27によって両半円筒形部材16A,16Bが接合されて円筒形状が保たれているので、「割れ」が生じる虞はない。
本実施例1のシールド導電路10は、シールドパイプ14と電線11と溶接部24とを備えている。シールドパイプ14は、金属材料からなる一対の半円筒形部材16A,16Bが合体した形態であり、両半円筒形部材16A,16Bが合体することで円筒形状をなす長尺のパイプ本体15が構成されている。シールドパイプ14(パイプ本体15)のうち軸線方向における一部(軸線方向に間隔を空けた複数箇所)には、複数の曲げ加工部21,21A,21Bが形成されている。
複数本の電線11は、シールドパイプ14内に概ね同軸状に挿通された形態で収容されている。溶接部24は、シールドパイプ14のうち軸線方向における少なくとも曲げ加工部21,21A,21Bを含む一部の領域(複数箇所)のみに設けられている。溶接部24により、一対の半円筒形部材16A,16Bが接合されて合体状態に保持されている。
一対の半円筒形部材16A,16Bを合体状態に接合する溶接部24は、パイプ本体15の全長に亘って連続して設けられているのではなく、パイプ本体15のうち曲げ加工部21,21A,21Bを含む一部の領域のみに設けられている。したがって、パイプ本体15の全長に亘って溶接する場合に比べると、溶接工程に要する時間が短縮される。本実施例1のシールドパイプ14によれば、パイプ本体15内に電線11を収容して構成されるシールド導電路10の製造時間を短縮することができる。即ち、本実施例1のシールド導電路10は製造時間が短かくて済む。
また、曲げ加工部21,21A,21Bを形成する工程では、曲げ加工によって曲げ加工部21,21A,21Bとなる加工前直線領域28の外周に対し、曲げ治具29を、基端側から先端側に向かって押圧状態で摺接させる。この間、曲げ加工部21,21A,21Bより先端側においては、一対の半円筒形部材16A,16Bが軸線方向に相対的な位置ずれを生じたり、半円筒形部材16A,16Bに割れが生じたりすることが懸念される。
この点に鑑み、本実施例1では、溶接部24を、曲げ加工部21,21A,21Bだけでなく、シールドパイプ14のうち軸線方向において曲げ加工部21,21A,21Bより先端側に隣接する先端側直線部23にも設けた。この構成によれば、曲げ加工部21,21A,21Bより先端側に隣接する先端側直線部23が溶接部24により固着されて円筒形状に保たれる。したがって、曲げ加工部21,21A,21Bより先端側において、一対の半円筒形部材16A,16Bが軸線方向に相対的な位置ずれを生じたり、半円筒形部材16A,16Bに割れが生じたりすることを防止できる。
また、曲げ加工部21,21A,21Bを形成する工程は、シールドパイプ14のうち曲げ加工部21,21A,21Bとすべき加工前直線領域28より基端側(基端側直線部22)を固定しない状態で行われる。そのため、曲げ治具29が加工前直線領域28を基端側から先端側へ摺接する過程では、曲げ加工部21,21A,21Bより基端側(基端側直線部22)において一対の半円筒形部材16A,16Bが径方向に離間してしまうことが懸念される。
この点に鑑み、本実施形態では、溶接部24を、曲げ加工部21,21A,21Bだけでなく、基端側直線部22にも設けた。これにより、両半円筒形部材16A,16Bのうち基端側直線部22が溶接部24(基端側溶接領域26)によって固着されるので、曲げ加工部21,21A,21Bより基端側において一対の半円筒形部材16A,16Bが径方向に離間してしまうことを防止できる。
また、溶接部24は、曲げ加工部21,21A,21Bに設けた曲げ部溶接領域25と、先端側直線部23に設けた先端側溶接領域27と、基端側直線部22に設けた基端側溶接領域26とを備えており、先端側溶接領域27の長さが基端側溶接領域26よりも長く設定されている。この構成の技術的意義を、以下に説明する。
曲げ加工部21,21A,21Bとすべき加工前直線領域28に押圧状態で摺接する曲げ治具29が、加工前直線領域28の基端から先端に至る間、先端側溶接領域27には、常に、一対の半円筒形部材16A,16Bを軸線方向に相対変位させようとする力や半円筒形部材16A,16Bに割れを生じさせようとする力が作用する。したがって、先端側溶接領域27を軸線方向に長く設けることで、半円筒形部材16A,16Bの軸線方向の相対変位や割れを効果的に防止することができる。
同じく曲げ加工部21,21A,21Bを形成する工程において、加工前直線領域28に押圧状態で摺接する曲げ治具29から基端側溶接領域26に作用する力は、曲げ治具29が加工前直線領域28の基端(基端側溶接領域26)から遠ざかるほど、小さくなっていく。したがって、基端側溶接領域26の軸線方向の長さを短くしても、一対の半円筒形部材16A,16Bが径方向に分離することを効果的に防止することができる。上記構成によれば、基端側溶接領域26の長さを必要最短に留めることができるので、シールド導電路10の製造時間を、より効果的に短縮することができる。
<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(パイプ本体)の曲げ加工部に設けた曲げ部溶接領域と、曲げ加工部より先端側に設けた先端側溶接領域とを直接的に繋げたが、曲げ部溶接領域と先端側溶接領域とを分離して(軸線方向において離間した位置関係となるように)設けてもよい。
(2)上記実施例では、シールドパイプ(パイプ本体)の曲げ加工部に設けた曲げ部溶接領域と、曲げ加工部より基端側に設けた基端側溶接領域とを直接的に繋げたが、曲げ部溶接領域と基端側溶接領域とを分離して(軸線方向において離間した位置関係となるように)設けてもよい。
(3)上記実施例では、先端側溶接領域の長さを基端側溶接領域より長く設定したが、先端側溶接領域の長さは基端側溶接領域と同じ長さでもよく、基端側溶接領域より短い長さでもよい。
(4)上記実施例では、電線の導体が全長に亘って撚り線のみで構成されているが、電線のうちシールドパイプ内に挿通される部分の導体を単芯線で構成し、電線のうちシールドパイプの外部に配索される部分の導体を撚り線で構成してもよい。
10…シールド導電路
11…電線
14…シールドパイプ
15…パイプ本体
16A…第1半円筒形部材(半円筒形部材)
16B…第2半円筒形部材(半円筒形部材)
21,21A,21B…曲げ加工部
22…基端側直線部
23…先端側直線部
24…溶接部
25…曲げ部溶接領域
26…基端側溶接領域
27…先端側溶接領域

Claims (2)

  1. 金属材料からなる一対の半円筒形部材が合体した形態であり、軸線方向における一部に曲げ加工部が形成された円筒形のシールドパイプと、
    前記シールドパイプ内に収容された電線と、
    前記シールドパイプのうち軸線方向における少なくとも前記曲げ加工部を含む一部の領域のみに設けられ、前記一対の半円筒形部材を接合する溶接部とを備え、
    前記溶接部が、
    前記曲げ加工部と、
    前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の先端側に隣接する先端側直線部と、
    前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の基端側に隣接する基端側直線部とに設けられ、
    前記溶接部が、
    前記曲げ加工部に設けた曲げ部溶接領域と、
    前記先端側直線部に設けた先端側溶接領域と、
    前記基端側直線部に設けた基端側溶接領域とを有しており、
    前記先端側溶接領域の長さが前記基端側溶接領域よりも長く設定されているシールド導電路。
  2. 金属材料からなる一対の半円筒形部材と、
    前記一対の半円筒形部材が合体した形態であり、内部が電線を収容するための電線収容空間となっており、軸線方向における一部に曲げ加工部が形成された円筒形のパイプ本体と、
    前記パイプ本体のうち軸線方向における少なくとも前記曲げ加工部を含む一部の領域のみに設けられ、前記一対の半円筒形部材を接合する溶接部とを備え、
    前記溶接部が、
    前記曲げ加工部と、
    前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の先端側に隣接する先端側直線部と、
    前記シールドパイプのうち軸線方向において前記曲げ加工部の基端側に隣接する基端側直線部とに設けられ、
    前記溶接部が、
    前記曲げ加工部に設けた曲げ部溶接領域と、
    前記先端側直線部に設けた先端側溶接領域と、
    前記基端側直線部に設けた基端側溶接領域とを有しており、
    前記先端側溶接領域の長さが前記基端側溶接領域よりも長く設定されているシールドパイプ。
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