JPWO2007004674A1 - シールド導電体 - Google Patents

Abstract

金属製のシールドパイプ１０と、シールドパイプ１０の端部に接続された金属製の可撓性シールド部材２０と、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０に挿通されることでシールドされる電線３０と、を備えるシールド導電体Ａであって、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０は、互いの標準電極電位の差が１．５０Ｖ以内の金属によりそれぞれ形成されている、シールド導電体Ａ。シールドパイプ１０は、ステンレス製、銅製、または銅合金製が好ましい。可撓性シールド部材２０は、ステンレス製、銅製、または銅合金製が好ましい。このシールド導電体Ａは、電気自動車の動力回路として用いられるのが好ましい。

Description

本発明は、シールド導電体（シールドされた導電体）に関するものである。

特許文献１には、電線保護機能を有する金属製のシールドパイプと、金属素線を筒状に編んだ編組線からなる可撓性シールド部材とが接続されており、複数本のノンシールド電線が前記シールドパイプと前記可撓性シールド部材に挿通されて一括してシールドされているシールド導電体が記載されている。

このようなシールド導電体は、例えば、電気自動車の動力回路として用いられており、電気自動車の車体の床下に沿った配索経路では強度の高いシールドパイプがシールド手段として用いられており、スペースに余裕がなくて屈曲した配索経路（例えば車内の配索経路）では可撓性シールド部材がシールド手段として用いられている。
特開２００４−１７１９５２号公報

自動車に搭載されるシールド導電体では、走行性能向上等のために軽量化が優先されるので、シールドパイプの材料としてはアルミニウムが好適に用いられる。一方、可撓性シールド部材の材料については、配索長さが比較的短いために重量軽減の必要性が少ないことと、変形のし易さが優先されることを考慮して、銅が好適に用いられる。

ところが、アルミニウムと銅は、標準電極電位が異なるため、アルミニウム製のシールドパイプと銅製の可撓性シールド部材との接続部分に水分や電解質溶液等が介在すると、両者の間に電位差が生じ、標準電極電位の低いアルミニウム製のシールドパイプに電食が発生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、シールドパイプと可撓性シールド部材との接続部分における電食を抑制することを目的とする。

上記した課題を解決するための手段は、以下の発明である。
（１）金属製のシールドパイプと、
前記シールドパイプの端部に接続された金属製の可撓性シールド部材と、
前記シールドパイプと前記可撓性シールド部材に挿通されることでシールドされる電線と、を備えるシールド導電体であって、
前記シールドパイプと前記可撓性シールド部材は、互いの標準電極電位の差が１．５０Ｖ以内の金属によりそれぞれ形成されている、シールド導電体。
（２）上記（１）に記載のシールド導電体であって、
前記シールドパイプは、ステンレス製、銅製、または銅合金製である、シールド導電体。
（３）上記（１）に記載のシールド導電体であって、
前記シールドパイプはステンレス製であり、
前記可撓性シールド部材は、ステンレス製、銅製、または銅合金製である、シールド導電体。
（４）上記（１）に記載のシールド導電体であって、
前記シールドパイプはステンレス製であり、
前記可撓性シールド部材の表面には、標準電極電位が銅よりも低く且つ鉄よりも高い材質のメッキ層が形成されている、シールド導電体。
（５）上記（４）に記載のシールド導電体であって、
前記可撓性シールド部材の表面には、錫のメッキ層が形成されている、シールド導電体。
（６）上記（１）から（５）のうちいずれかに記載のシールド導電体であって、
電気自動車の動力回路として用いられる、シールド導電体。
（７）上記（６）に記載のシールド導電体であって、
前記シールドパイプは、電気自動車の車体の底部に沿って配設されている、シールド導電体。

本発明のシールド導電体によれば、シールドパイプと可撓性シールド部材は、互いの標準電極電位差が１．５０Ｖ以内の金属によりそれぞれ形成されている。このため、シールドパイプと可撓性シールド部材との接触部分において電食が進行しにくい。ここで、標準電極電位差が１．５０Ｖ以内としたのは、標準電極電位差がこの範囲内にある同種あるいは異種の金属間では、電食が進行しにくいからである。

本発明のシールド導電体によれば、シールドパイプがステンレス製、銅製、または銅合金製である。したがって、シールドパイプがアルミニウム製である従来のシールド導電体と比較すると、シールドパイプと可撓性シールド部材との接触部分において電食が進行しにくい。

本発明のシールド導電体によれば、シールドパイプはステンレス製であり、可撓性シールド部材は、ステンレス製、銅製、または銅合金製である。したがって、標準電極電位の差を１．５０Ｖ以内あるいはゼロとすることが可能であり、シールドパイプと可撓性シールド部材との接触部分において電食が進行しにくい。

なお、銅の標準電極電位は＋０．３４Ｖであり、ステンレスに含まれる鉄の標準電極電位は−０．４４Ｖであり、銅と鉄の標準電極電位差は０．７８Ｖである。一方、アルミニウムの標準電極電位は−１．６６Ｖであり、銅とアルミニウムの標準電極電位の差は２．００Ｖである。したがって、シールドパイプの材質を従来のアルミニウムからステンレスに変更することによって、標準電極電位の差を約１．２２Ｖ小さくすることができるものと予想される。

本発明のシールド導電体によれば、シールドパイプを銅製又は銅合金製とした場合には、シールドパイプと可撓性シールド部材との間の標準電極電位の差をゼロにすることも可能であり、電食の発生を防止することができる。

本発明のシールド導電体によれば、メッキ層と鉄との標準電極電位の差は、銅と鉄との標準電極電位の差よりも小さくなるので、シールドパイプと可撓性シールド部材との接触部分における電食の進行をより確実に防止することが可能である。

本発明のシールド導電体によれば、信頼性に優れた電気自動車の動力回路を実現することが可能である。

シールド導電体の縦断面図 シールド導電体の横断面図 シールド導電体の部分拡大縦断面図

符号の説明

Ａ…シールド導電体
１０…シールドパイプ
２０…可撓性シールド部材
２２…メッキ層
３０…電線

以下、本発明の実施形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。
本実施形態のシールド導電体Ａは、一括シールド機能と電線保護機能を兼ね備えるシールドパイプ１０と、一括シールド機能を有する可撓性シールド部材２０と、複数本（本実施形態では３本）のノンシールドタイプの電線３０とを備えて構成されている。

シールドパイプ１０は、金属製であり、その断面形状は略円形をなしている。可撓性シールド部材２０は、銅又は銅合金製の素線２１を網目状に編んだ筒状の編組線からなり、自在に曲げ変形することができる。素線２１の表面には錫のメッキ層２２が形成されている。可撓性シールド部材２０の後端部（図１における右側の端部）は、シールドパイプ１０の前端部の外周に被せられた状態である。可撓性シールド部材２０の後端部は、銅合金製又はステンレス製のカシメリング４０によりシールドパイプ１０に対して導通可能に固着されている。

電線３０は、アルミニウム合金製の単芯線や銅製の撚り線等からなる導電線３１の外周を合成樹脂製の絶縁被覆３２で包囲した周知の形態のものであり、導電線３１と絶縁被覆３２はいずれも可撓性を有しているので、電線３０は曲げ変形することができる。複数本の電線３０はシールドパイプ１０内及び可撓性シールド部材２０内に挿通され、このシールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０によって一括してシールドされている。

さて、上記のように可撓性シールド部材２０の素線２１とシールドパイプ１０は異なる金属からなるため、双方の金属の標準電極電位の相違により、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０との接触部分に水分等の電解質溶液が介在すると、両者の間に電位差が生じ、標準電極電位の低い方の金属に電食が発生する。この電食の進行は、接触する両金属の標準電極電位の差が小さいほど遅くなる。この点に着目して、本実施形態では、シールドパイプ１０の材料として、ステンレスを使用している。

可撓性シールド部材２０の素線２１の表面に形成されているメッキ層２２を構成している錫の標準電極電位は「−０．１４Ｖ」であり、シールドパイプ１０の材料であるステンレスに含まれる鉄の標準電極電位は「−０．４４Ｖ」であるから、可撓性シールド部材２０とシールドパイプ１０との接触部分における電位差は「０．３０Ｖ」と小さく抑えられている。これに対し、シールドパイプ１０を、標準電極電位が「−１．６６Ｖ」であるアルミニウム製とした場合には、可撓性シールド部材２０とシールドパイプ１０との接触部分における電位差は「１．５２Ｖ」と大きくなる。したがって、本実施形態では、シールドパイプ１０をアルミニウム製としたものと比較すると、可撓性シールド部材２０のメッキ層２２とシールドパイプ１０との接触部分における電食の進行が遅い。

また、素線２１の表面にメッキ層２２が形成されていないために銅又は銅合金製の素線２１がシールドパイプ１０の表面に直接接触する場合にも、メッキ層２２が形成されている場合と同様に、電食の進行が抑えられる。なぜなら、アルミニウム製のシールドパイプ１０と銅又は銅合金製の可撓性シールド部材２０との標準電極電位の差（２．００Ｖ）に比べると、ステンレス製のシールドパイプ１０と銅又は銅合金製の可撓性シールド部材２０との標準電極電位の差は約０．７８Ｖと小さいからである。

本実施形態によれば、シールドパイプ１０をステンレス製としたので、シールドパイプ１０をアルミニウム製としたものに比べると、可撓性シールド部材２０とシールドパイプ１０との接触部分における電位差が小さくなって電食の進行が抑えられる。
具体的には、ＪＩＳで規定されている自動車部品の耐湿及び耐水試験方法、塩水噴霧試験方法等を行っても、自動車用ワイヤーハーネスで一般的に実施されているテープ巻き等の簡便な防水処理を施すことによって、接触部分の電気的特性を満足することができる。

また、可撓性シールド部材２０の素線２１の表面には、標準電極電位が素線２１の銅よりも低く且つステンレスに含まれる鉄よりも高い材質である錫のメッキ層２２が形成されているので、メッキ層２２と鉄との電位差は、銅と鉄との電位差よりも小さくなる。したがって、メッキ層２２が形成されていない場合に比べると、電食の進行がより確実に抑えられる。

シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０は、互いの標準電極電位の差が１．５０Ｖ以内の金属によりそれぞれ形成されている。これにより、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０との接触部分における電食の進行を抑制することが可能である。

例えば、シールドパイプ１０をステンレス製、銅製、または銅合金製とし、可撓性シールド部材２０をステンレス製、銅製、または銅合金製とすることができる。これにより、シールドパイプ１０を形成している金属と、可撓性シールド部材２０を形成している金属との標準電極電位の差を１．５０Ｖ以下とすることができる。

例えば、シールドパイプ１０をステンレス製とし、可撓性シールド部材２０をステンレス製、銅製、または銅合金製とすることができる。これにより、シールドパイプ１０を形成している金属と、可撓性シールド部材２０を形成している金属との標準電極電位の差を１．５０Ｖ以下とすることができる。

また、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０を同種の金属により形成することによって、標準電極電位の差をゼロにすることも可能である。例えば、シールドパイプ１０を銅または銅合金製とし、可撓性シールド部材２０を銅又は銅合金製とすることによって、標準電極電位の差をゼロにすることも可能である。この場合、シールドパイプ１０と可撓性シールド部材２０との接触部分における電食の進行をより確実に防止することが可能である。

本実施形態のシールド導電体Ａは、例えば電気自動車の動力回路として用いることができる。例えば、車体の底部に沿った配索経路では強度の高いシールドパイプ１０をシールド手段として使用し、スペースに余裕がなくて屈曲した配索経路（例えば車内の配索経路）では可撓性シールド部材２０をシールド手段として使用することができる。このため、シールドパイプ１０は、電気自動車の車体の底部に沿って配設するのが好ましい。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、シールドパイプと可撓性シールド部材とを接続した状態に保持する手段として、シールドパイプ及び可撓性シールド部材とは別体のカシメリングを用いたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、シールドパイプの一部を外周側へ折り返すように屈曲させて、その屈曲させた部分に可撓性シールド部材を挟むようにしてもよい。これにより、可撓性シールド部材をシールドパイプに対して固着することが可能である。
（２）上記実施形態では、可撓性シールド部材をシールドパイプの外周面に接触させる例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、可撓性シールド部材をシールドパイプの内周面に接触させるようにしてこれら両部材を接続してもよい。
（３）上記実施形態では、シールドパイプの断面形状が略円形である例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、シールドパイプの断面形状は非円形（楕円形、長円形等）でもよい。
（４）上記実施形態では、可撓性シールド部材を編組線としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、可撓性シールド部材は、銅又は銅合金製のシート材等であってもよい。
（５）上記実施形態では、１本のシールドパイプに３本の電線を挿通させる例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、１本のシールドパイプに２本以下あるいは４本以上の電線を挿通させてもよい。
（６）上記実施形態では、可撓性シールド部材の表面にメッキ層を形成した例を示したが、メッキ層を形成しない場合であっても本発明に含まれる。
（７）上記実施形態では、可撓性シールド部材の表面に形成するメッキ層の材質を錫としたが、標準電極電位が銅よりも低く且つ鉄よりも高い材質であれば、錫以外の金属であってもよい。

本発明は、例えば電気自動車の動力回路等に用いられるシールド導電体に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

Claims (7)

1. 金属製のシールドパイプと、
   前記シールドパイプの端部に接続された金属製の可撓性シールド部材と、
   前記シールドパイプと前記可撓性シールド部材に挿通されることでシールドされる電線と、を備えるシールド導電体であって、
   前記シールドパイプと前記可撓性シールド部材は、互いの標準電極電位の差が１．５０Ｖ以内の金属によりそれぞれ形成されている、シールド導電体。
2. 請求の範囲第１項に記載のシールド導電体であって、
   前記シールドパイプは、ステンレス製、銅製、または銅合金製であり、
   前記可撓性シールド部材は、ステンレス製、銅製、または銅合金製である、シールド導電体。
3. 請求の範囲第１項に記載のシールド導電体であって、
   前記シールドパイプはステンレス製であり、
   前記可撓性シールド部材は、ステンレス製、銅製、または銅合金製である、シールド導電体。
4. 請求の範囲第１項に記載のシールド導電体であって、
   前記シールドパイプはステンレス製であり、
   前記可撓性シールド部材の表面には、標準電極電位が銅よりも低く且つ鉄よりも高い材質のメッキ層が形成されている、シールド導電体。
5. 請求の範囲第４項に記載のシールド導電体であって、
   前記可撓性シールド部材の表面には、錫のメッキ層が形成されている、シールド導電体。
6. 請求の範囲第１項から第５項のうちいずれかに記載のシールド導電体であって、
   電気自動車の動力回路として用いられる、シールド導電体。
7. 請求の範囲第６項に記載のシールド導電体であって、
   前記シールドパイプは、電気自動車の車体の底部に沿って配設されている、シールド導電体。

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