WO2014034665A1 - 電磁シールド管 - Google Patents

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metal
outer layer
resin
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正則 山崎
辰哉 湯淺
祥之 平山
信昭 酒井
奈緒子 大森
正和 小澤
山田　拓郎
小島　学
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古河As株式会社
古河電気工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
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    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0406—Details thereof
    • H02G3/0412—Heat or fire protective means
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
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    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0098—Shielding materials for shielding electrical cables

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic shield tube used in an electric vehicle through which an electric wire is passed.
  • a protective tube there is a metal tube which is made of metal and has an outermost layer as a stainless steel layer and another layer made of iron for improving durability (Patent Document 1).
  • JP 2007-81158 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-298382
  • the metal tube as in Patent Document 1 has a problem of weight because it is made of metal. If the thickness of the metal tube is reduced as a countermeasure, the bent portion is crushed and flattened when bent, making it difficult to secure a predetermined inner diameter. Further, since a certain thickness is required, a large processing machine is required for bending. For this reason, it cannot necessarily be said that the workability to a product shape is good.
  • an electromagnetic shield tube is often disposed at the lower part of the vehicle, and corrosion resistance against water wetting and trauma resistance against stone splash are necessary.
  • the metal tube described above may be easily formed into a dent when an impact is applied to the outer surface by a stone splash or the like.
  • stainless steel when stainless steel is used like patent document 1, it will become expensive.
  • such a protective tube has a risk of moisture adhering not only from outside but also from inside due to condensation. For this reason, even if the stainless steel layer is formed only on the outermost layer, the problem of corrosion is not completely solved.
  • the method of attaching a metal layer to a resin corrugated tube by plating has problems such as peeling of plating and corrosion of plating.
  • a resin corrugated tube is usually flexible. For this reason, when fixing the corrugated pipe to the vehicle, it is necessary to fix the predetermined portion while arranging the corrugated pipe at a predetermined position of the vehicle and adjusting the position. For this reason, many fixing parts are required and the workability of laying and fixing the corrugated pipe to the vehicle is inferior.
  • the present invention has been made in view of such problems, and according to the present invention, corrosion, surface dents, and the like are unlikely to occur, and has high shielding properties and shape retention, and has excellent laying workability.
  • An object is to provide a shield tube.
  • the present invention provides an electromagnetic shield tube for an electric vehicle through which an electric wire can be inserted.
  • a resin outer layer formed on an outer periphery of the layer, and the electromagnetic shield tube is a composite tube in which the inner layer, the metal layer, and the outer layer are laminated, and the metal layer and the outer layer
  • the electromagnetic shield tube is characterized in that the bonding strength between the inner layer and the metal layer is stronger than the bonding strength.
  • the band-shaped member is formed into a cylindrical shape, the ends of the band-shaped member are butted together, and the butted part is joined by welding.
  • the resin constituting the outer layer is cross-linked.
  • the thickness of the inner layer is preferably thicker than the thickness of the outer layer.
  • the metal layer is formed inside, it is possible to exert a shielding property against the electric wire inserted through the inside. Moreover, since the inner and outer layers are made of resin and the metal layer is formed as an intermediate layer, the metal layer is not exposed on the inner and outer surfaces of the electromagnetic shield tube, and the electromagnetic shield tube is not corroded.
  • the bonding strength of the present invention includes not only the case of bonding by an adhesive but also the case of bonding by fusion or the like.
  • the resin layer has a heat insulating property, it is difficult for condensation to occur in the pipe, and there is no problem such as insulation breakdown of the internal electric wire due to the condensed water.
  • the metal layer may have a minimum thickness for ensuring shielding properties, shape retention and durability. For this reason, compared with the case where the whole is made into a metal layer, a bending process is easy. Therefore, it is possible to perform bending using a simple device such as manual processing or a small manual bender without using a large hydraulic bender used for bending metal pipes.
  • the shape is maintained as a whole (when the composite tube is bent, the bent shape is maintained and the tube is made plastic. It will not return to its original shape unless an external force sufficient to deform is applied. For this reason, it is possible to process a shape beforehand according to the fixed layout to a vehicle. Therefore, the laying workability of the electromagnetic shield tube is excellent.
  • the resin layer is provided on the inner and outer layers side of the metal layer, the metal layer is not crushed and flattened in the bent portion. Moreover, since it consists of substantially resin as a whole, weight reduction can be achieved compared with what comprises the whole with a metal. In particular, by making the thickness of the metal layer the smallest and making the inner layer the thickest, the effects as described above can be obtained more reliably. Further, since the inner layer is thick, the roundness of the resin pipe by the inner layer can be increased during manufacturing.
  • the metal layer will not be dented by the elastic resin outer layer.
  • the adhesion between the outer layer and the metal layer can be enhanced by crosslinking the outer layer. If the outer layer and the metal layer are bonded together by bonding or the like, it is difficult to peel the outer layer in the end processing of the shield tube. On the other hand, if the outer layer and the metal layer are not completely adhered to each other and a gap is formed, the metal layer may be flattened. For this reason, by cross-linking the outer layer, flattening of the metal layer can be suppressed while securing the peelability between the outer layer and the metal layer.
  • the thickness change of the circumferential direction of a metal layer can be made small by butt-welding a strip
  • an electromagnetic shield tube that is unlikely to cause corrosion or surface dents, has high shielding properties and shape retention, and is excellent in laying workability.
  • FIG. 2 (a) is a perspective view
  • FIG.2 (b) is sectional drawing.
  • FIG. 7A shows the electromagnetic shield tube 3a
  • FIG. 7B shows the electromagnetic shield tube 3b.
  • FIG. 1 is a diagram showing a shielded cable 1.
  • the shielded cable 1 is mainly composed of an electromagnetic shield tube 3, a terminal 7, an electric wire 9, and the like.
  • Terminals 7 are connected to both ends of the wire 9 that is a covered wire.
  • FIG. 2 is a view showing the electromagnetic shield tube 3
  • FIG. 2 (a) is a perspective view
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view.
  • the electromagnetic shield tube 3 has a resin inner layer 11 formed in the innermost layer, a resin outer layer 15 formed in the outermost layer, and a metal metal layer 13 formed between the inner layer 11 and the outer layer 15.
  • the resin constituting the inner layer 11 and the outer layer 15 may be the same resin or different resins.
  • it can be selected from polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, and thermoplastic resins such as polyamide and polybutylene terephthalate.
  • the resin may be crosslinked or modified.
  • it may be cross-linked to improve heat resistance, or may be modified with maleic acid to improve adhesiveness.
  • flame retardants such as halogen-based, phosphorus-based and metal hydrates may be added, and titanium oxide or the like may be added to improve weather resistance.
  • the metal layer 13 may be made of copper or iron as long as the shielding effect can be obtained, but it is desirable to use aluminum (including an aluminum alloy) in view of weight reduction and cost.
  • At least one of the inner layer 11 and the outer layer 15 is formed thicker than the metal layer 13.
  • both the inner layer 11 and the outer layer 15 can be made thicker than the metal layer 13.
  • the thickness of the metal layer 13 can obtain necessary shield characteristics, and when the electromagnetic shield tube 3 formed with the inner layer 11 and the outer layer 15 is bent, the rigidity of the metal layer 13 in the bent state is The inner layer 11 and the outer layer 15 are set to be larger than the restoring force for returning to the original state. That is, when the electromagnetic shield tube 3 is bent, the inner metal layer 13 is plastically deformed, and the inner layer 11 and the outer layer 15 are elastically deformed by their own flexibility. On the other hand, if the rigidity of the metal layer 13 in the bent state is larger than the restoring force associated with the elastic deformation of the inner layer 11 and the outer layer 15, the electromagnetic shield tube 3 maintains the shape in the bent state. Can do.
  • the thickness of the metal layer 13 is preferably 0.07 mm or more.
  • the elastic deformation region for example, 0.2% proof stress or less in the case of aluminum
  • the stress generated in the metal layer 13 varies depending on the difference between the linear expansion coefficients of the inner layer 11 and the outer layer 15, the use environment, the thickness of each, and the like.
  • the thickness of the metal layer 13 is desirably 0.15 mm or more.
  • the thickness of the outer layer 15 is desirable to set in consideration of the resistance to trauma.
  • the outer layer 15 serves as a protective layer so that the metal layer 13 is not damaged by stone splashes or the like.
  • the thickness is desirably 0.5 mm or more. This is because if the thickness is less than 0.5 mm, the outer layer 15 may be damaged by stone splash or the like, and the internal metal layer 13 may be damaged.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the shield tube manufacturing apparatus 30. In addition, illustration of a cutting machine and a cooling machine is omitted.
  • the resin pipe used as the inner layer 11 is manufactured by an extrusion process by the inner layer extruder 31. Since the resin tube which becomes the inner layer 11 contracts during cooling after extrusion, the resin tube is constant in diameter by the vacuum constant diameter machine 32.
  • the vacuum constant diameter machine 32 for example, exhausts from the outer surface side in a state where the resin tube is sandwiched in the mold, so that the resin tube is pressed against the inner peripheral surface of the mold and suppresses shrinkage of the outer diameter.
  • an adhesive may be applied to the outer periphery of the resin pipe using the adhesive application device 34.
  • the outer diameter measuring device 36 is, for example, a laser measuring device. If the outer diameter of the resin tube is within a predetermined range by the outer diameter measuring device 36, the production is continued as it is. On the other hand, when the outer diameter of the resin pipe deviates from a predetermined range by the outer diameter measuring device 36, the mold size of the vacuum constant diameter machine 32 is changed.
  • the forming layer 35 is formed by the forming machine 35, and the inner layer is partially wrapped. It is made into a feed cylinder shape on the outer periphery of 11 resin pipes. Further, the lap portion of the belt-shaped member is welded by the welding machine 37. Thus, the metal layer 13 is formed on the outer periphery of the resin tube of the inner layer 11.
  • the outer layer resin is extruded and coated on the outer periphery of the metal layer 13 by the outer layer extruder 39 to complete the electromagnetic shield tube 3.
  • the outer layer 15 is cross-linked by the cross-linking portion 41 as necessary.
  • crosslinking part 41 can bridge
  • the inner layer 11 can be crosslinked simultaneously, but only the outer layer 15 can be crosslinked. By doing in this way, the inner layer 11 can be made non-crosslinked and only the outer layer 15 can be crosslinked.
  • the adhesion between the outer layer 15 and the metal layer 13 can be improved. For this reason, flattening of the metal layer 13 can be suppressed while ensuring the peelability between the outer layer 15 and the metal layer 13.
  • a wrap portion 17 is formed on a part of the metal layer 13 as shown in FIG.
  • the wrap part 17 is pressed from the outside when the outer layer 15 is covered, the end parts of the band-shaped member of the wrap part are in reliable contact with each other. Therefore, in the cross section shown in the figure, no gap is formed in the metal layer 13 forming the shield layer.
  • the wrap portion 17 is joined to at least a part of the wrap portion 17 by butt welding, ultrasonic welding, or the like by the welding machine 37 before covering with the outer layer 15.
  • a part of the wrap portion 17 may be brought into direct contact and the other part may be bonded with an adhesive.
  • butt welding may be performed as shown in FIGS. 4A and 4B without forming the wrap portion 17.
  • the belt-shaped member may be formed into a cylindrical shape, the end portions (butting portion 18) of the band-shaped member are butted together, and the butting portion 18 may be joined by welding with the welding machine 37. Even in this case, since the metal layer 13 is continuous in the circumferential direction, the shielding property can be ensured reliably.
  • the outer diameter of the resin pipe is managed by the outer diameter measuring device 36. For this reason, when a metal thin plate is faced
  • the resin tube also has a slight outer diameter contraction after passing through the outer diameter measuring device 36 described above and before the metal thin plate is formed on the outer periphery. Therefore, in the present invention, the shrinkage amount of the outer diameter of the resin pipe between the outer diameter measuring device 36 and the forming machine 35 is measured in advance, and the outer diameter is smaller than the optimum outer diameter of the resin pipe at the time of forming.
  • the outer diameter that is determined to be acceptable by the measuring device 36 is set larger by the amount of contraction. Thereby, the metal layer 13 and the resin pipe
  • an electromagnetic shield tube for example, an inner diameter of 22.4 mm, the thickness of the inner layer 11 is 0.6 mm, the thickness of the metal layer 13 is 0.2 mm, the thickness of the outer layer 15 is 0.5 mm, and the outer diameter is 25 mm.
  • an electromagnetic shield tube 3 in which the inner layer 11 and the outer layer 15 are made of polypropylene and the metal layer 13 is made of aluminum can be easily bent by a manual vendor.
  • an adhesive layer or the like may be provided between the inner layer 11 and the metal layer 13 or between the metal layer 13 and the outer layer 15.
  • the metal layer formed on the outer periphery of the inner layer is not necessarily limited to the direct contact between the inner layer 11 and the metal layer 13, and another layer is provided between the inner layer 11 and the metal layer 13. The case where is formed is also included.
  • the resin outer layer formed on the outer periphery of the metal layer is not limited to the direct contact between the metal layer 13 and the outer layer 15, and another layer is provided between the metal layer 13 and the outer layer 15. The case where it is formed is also included.
  • the outer layer 15 and the metal layer 13 it is desirable to weaken the bonding strength between the outer layer 15 and the metal layer 13 with respect to the bonding strength between the inner layer 11 and the metal layer 13.
  • an adhesive layer is provided between the inner layer 11 and the metal layer 13
  • the outer layer 15 is directly coated on the metal layer 13 by extrusion coating without providing an adhesive layer or the like between the outer layer 15 and the metal layer 13.
  • the inner layer 11 needs to be bonded because the influence of strain due to the difference in linear expansion coefficient with the metal layer 13 is large, but the outer layer 15 needs to be bonded because the influence of strain is less than that of the inner layer 11. Absent.
  • the surface roughness of the surface of the metal layer 13 facing the inner layer 11 is reduced with respect to the outer layer 15. You may make it rougher than the surface roughness of an opposing surface. Further, as the resin of the inner layer 11, a resin having higher adhesiveness with the metal layer 13 than the resin of the outer layer 15 may be selected.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a shielded cable laying structure
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the shielded cable 1.
  • the form of the shielded cable to be laid is not limited to the illustrated example.
  • the shielded cable 1 is laid in a predetermined layout, for example, at the lower part of an automobile, and fixed to the vehicle body at predetermined intervals. At this time, a predetermined portion of the shielded cable 1 is bent in advance with a predetermined curvature and partially fixed to the vehicle by the fixing member 19.
  • a bent part is not necessarily limited to the bending form as illustrated, and a bending angle and a bending radius are appropriately set according to the layout.
  • a high-voltage electric wire 9 is inserted in the shielded cable 1, for example.
  • a high-voltage electric wire 9 is inserted in the illustrated example.
  • an example in which two electric wires 9 are inserted is shown, but the present invention is not limited to this.
  • shielded cable laying structure for example, two 8 mm-diameter electric wires 9 are inserted into the above-described shielded cable (inner diameter 22.4 mm), one end (terminal) is connected to an inverter (not shown), and the other Is connected to a motor (not shown) or the like.
  • the metal layer 13 is electrically connected to a conductive shield case (not shown) in which the inverter is accommodated.
  • the metal layer 13 since the metal layer 13 is provided in the intermediate layer, it has a shielding property. In addition, since the inner layer 11, the metal layer 13, and the outer layer 15 are integrally formed, their axial positions are not displaced and the inner metal layer 13 does not fall off.
  • the bonding strength between the outer layer 15 and the metal layer 13 is weak, only the outer layer 15 can be easily peeled off. Therefore, it is possible to easily connect to the terminal 7 by peeling only the outer layer 15 near the end of the electromagnetic shield tube 3.
  • the metal layer 13 is 0.15 mm or more, necessary shield characteristics can be secured, and repeated plastic deformation can be prevented from occurring due to stress accompanying temperature change. Therefore, a highly durable electromagnetic shield tube can be obtained.
  • the thickness of the outer layer 15 is 0.5 mm or more, it is possible to prevent the internal metal layer 13 from being damaged by stone splashes or the like when used in an electric vehicle.
  • the rigidity of the metal layer 13 is larger than the restoring force accompanying the elastic deformation of the inner layer 11 and the outer layer 15 which are other layers, the bent shape can be maintained during the bending process.
  • the metal layer 13 is thinner than a conventional metal tube, processing is easy. Therefore, by bending in advance according to the laying shape of the shielded cable, the laying workability of the shielded cable (electromagnetic shield tube) is excellent, and the number of the fixing members 19 used for the vehicle is the same as the conventional flexible tube. This can be reduced compared to the case.
  • the electromagnetic shield tube 3 is not corroded due to adhesion of water from the outside, water intrusion to the inside, dew condensation, or the like. Moreover, since the inner layer 11 and the outer layer 15 have a heat insulation effect, internal condensation can be prevented.
  • the inner layer 11 and the outer layer 15 thicker than the metal layer 13, it is possible to prevent the metal layer 13 from being flattened (buckled) at the bent portion when the electromagnetic shield tube 3 is bent. .
  • the metal layer 13 is composed of a strip-shaped member, the electromagnetic shield tube 3 can be easily manufactured.
  • the wrap portion or the butting portion is formed, and the end portions of the belt-shaped member are in contact with each other at the wrap portion or the butting portion, so that the shielding property can be ensured.
  • FIG. 6 is a diagram showing another laying structure of the shielded cable 1.
  • components having the same functions as those shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 5, and redundant description is omitted.
  • the outer tube 21 is, for example, a resin corrugated tube.
  • the outer tube 21 is used to protect the shielded cable 1 from the outside. By doing in this way, the electromagnetic shielding pipe
  • FIG. 7A is a view showing the electromagnetic shield tube 3a in which the inner layer 11 is made thinner and the outer layer 15 is made thicker.
  • the electromagnetic shield tube 3a it has extremely high damage resistance. That is, even when a stone or the like collides from the outside, the outer layer 15 is sufficiently thick, so that the metal layer 13 is not damaged. Further, it is possible to prevent the cross section from being flattened when the electromagnetic shield tube 3a is bent.
  • the electromagnetic shield tube 3 since the electromagnetic shield tube 3 has a long distance from the outer periphery to the metal layer 13, even when water penetrates into the resin from the outside, the metal layer 13 can be further prevented from corroding. If the inner layer 11 does not affect the shape retainability and the like, the metal layer 13 is not exposed even if the inner layer 11 is thinned, so that an effect on corrosion resistance and the like can be obtained.
  • an electromagnetic shield tube 3b having a thick inner layer 11 and a thin outer layer 15 may be used. According to the electromagnetic shield tube 3b, it is possible to more reliably prevent the bent portion from being flattened by bending the metal layer 13. Therefore, the inner diameter at the bent portion is not reduced. Therefore, the inner diameter is not reduced even at the bent portion, and the wire insertion workability is excellent.
  • the electromagnetic shield tube 3b has a thin outer layer 15, as described above, even when an additive or a pigment is added only to the outer layer, the amount of resin constituting the outer layer can be reduced. The amount of additives and pigments used can be reduced. If the outer layer 15 does not affect the shape retention and the damage resistance, the metal layer 13 is not exposed even if the outer layer 15 is thinned, so that an effect on the corrosion resistance and the like can be obtained.
  • the resin tube by the inner layer 11 is thick, so that the roundness of the resin tube can be increased.
  • the outer layer 15 is thin, it is easy to crosslink the outer layer 15. In this case, an inner diameter of 21.5 mm, an inner layer 11 of 0.95 mm, a metal layer 13 of 0.45 mm, an outer layer 15 of 0.6 mm and an outer diameter of 25.5 mm can be used.

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Abstract

　電磁シールド管３は、最内層に樹脂製の内層１１が形成され、最外層に樹脂製の外層１５が形成され、内層１１および外層１５の間に金属製の金属層１３が形成されて構成される。ここで、内層１１と金属層１３との接合強度に対して、外層１５と金属層１３との接合強度を弱くすることが望ましい。例えば、内層１１と金属層１３との間には接着層を設け、外層１５と金属層１３との間には、接着層などを設けずに金属層１３上に直接外層１５を押出被覆すればよい。このようにすることで、外層１５のみを容易に剥離することができ、外層１５の剥離時に、金属層１３が外層１５とともに剥がれて破けることが防止できる。したがって、シールドケーブルとして用いる際に、端子７との接続等を容易に行うことができる。

Description

電磁シールド管
　本発明は、内部に電線が通線され、電気自動車に用いられる電磁シールド管に関するものである。
　従来、ケーブルの保護管としては、鋼管やアルミニウムパイプなどの金属管や樹脂製のコルゲート管が用いられている。この際、保護管に収容されるケーブルから発生するノイズの影響や、外部からのノイズが内部のケーブルに与える影響が問題となる場合がある。例えば、ハイブリッド自動車においては、インバータ装置からの三相交流出力を駆動モータに供給するケーブルを保護するため、車体の下部等に車体の形状に合わせて保護管が配管される。この際、ケーブルから発生するノイズによってラジオ等に雑音が入ることから、シールド対策が必要である。
　このような保護管としては、金属製であって、耐久性の向上のため、最外層をステンレンス層として、他層を鉄製とした金属管がある（特許文献１）。
　また、樹脂製のコルゲート管に、金属層をめっきによって形成したコルゲート管がある（特許文献２）。
特開２００７－８１１５８号公報 特開平９－２９８３８２号公報
　しかし、特許文献１のような金属管は、金属製であるため重さの問題がある。この対策として金属管の肉厚を薄くすると、屈曲させた際に、屈曲部が潰れて偏平化し、所定の内径を確保することが困難となる。また、ある程度の肉厚を必要とするため、曲げ加工に大型の加工機が必要となる。このため、必ずしも製品形状への加工性が良いとは言えない。
　また、特に電気自動車においては、車両の下部に電磁シールド管が配置される場合が多く、水ぬれに対する耐食性や石はね等に対する耐外傷性が必要である。しかし、上述した金属管は、外面に石はね等で衝撃が加えられた際に、容易に凹みが形成されるおそれがある。また、特許文献１のようにステンレスを用いると、高価となる。また、このような保護管は、外部からの水の付着のみではなく、内部にも結露等によって水分が付着する恐れがある。このため、最外層にのみステンレス層を形成したとしても、完全に腐食の問題が解消されるわけではない。
　また、特許文献２のように、めっきによって樹脂コルゲート管に金属層を付着させる方法では、めっきの剥がれやめっきの腐食等の問題がある。
　特に、電気自動車においては、多くのノイズが発生するため、他の電装部品に影響を及ぼす恐れがある。しかし、特許文献２のような樹脂製のコルゲート管に無電解メッキ法を用いて金属層を形成する方法では、シールド性を発揮する金属層の厚みに限界があり、高いシールド特性と、金属層と樹脂層との密着性を両立することが困難である。
　また、電気自動車は、環境温度や、モータ等からの熱の影響を受ける。このため、温度変化に対して、変形や機能低下が生じることを防止する必要がある。しかし、特許文献２の方法では、金属層が薄いため、樹脂製のコルゲート管の線膨張係数と金属層の線膨張係数との違いによって、金属層が容易に変形する恐れがある。また、このような変形が繰り返されることで、金属層が損傷する恐れがある。
　また、樹脂製のコルゲート管は、通常可撓性を有する。このため、車両へのコルゲート管の固定に際しては、コルゲート管を車両の所定の位置に配置して位置を合わせながら所定部位を固定していく必要がある。このため、固定部品を多数要し、コルゲート管の車両への敷設固定の作業性に劣る。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、本発明によれば、腐食や表面の凹み等が生じにくく、高いシールド性と形状保持性とを備え、敷設作業性に優れた電磁シールド管を提供することを目的とする。
　前述した目的を達成するため、本発明は、内部に電線を挿通可能な電気自動車用の電磁シールド管であって、樹脂製の内層と、前記内層の外周に形成される金属層と、前記金属層の外周に形成される樹脂製の外層と、を具備し、前記電磁シールド管は、前記内層と前記金属層と前記外層とが積層される複合管であり、前記金属層と前記外層との接合強度よりも前記内層と前記金属層との接合強度の方が強いことを特徴とする電磁シールド管である。
　前記内層と前記金属層のみが接着剤により接着され、前記金属層と前記外層とは接着されていないことが望ましい。
　前記金属層は、帯状部材が筒状に成形され、帯状部材の端部同士が突き合わされ、突き合わせ部が溶接により接合されることが望ましい。
　前記外層を構成する樹脂は架橋されていることが望ましい。
　前記内層の厚みは、前記外層の厚みよりも厚いことが望ましい。
　本発明によれば、内部に金属層が形成されるため、内部に挿通する電線に対してシールド性を発揮することができる。また、内外層を樹脂製とし、中間層として金属層を形成するため、電磁シールド管の内面および外面に金属層が露出せず、電磁シールド管が腐食することがない。
　また、内層と金属層との接合強度を、外層と金属層との接合強度よりも強くすることで、外層のみを容易に剥離することができる。このため、電磁シールド管の端末加工等が容易である。ここで、本発明の接合強度とは、接着剤により接着される場合のみではなく、融着などにより接合される場合も含む。
　また、樹脂層が断熱性を有するため、管内で結露が生じにくく、結露した水により、内部の電線の絶縁破壊等の問題もない。
　また、金属層は、シールド性、形状保持性および耐久性を確保するための最低限の厚みでよい。このため、全体を金属層とする場合と比較して、曲げ加工が容易である。したがって、金属管の曲げ加工で用いるような大型の油圧ベンダ等を用いることなく、手加工や小型の手動ベンダ等の簡易な装置で曲げ加工を行うことができる。
　また、従来のコルゲート管のように、樹脂にめっき等による金属層を形成するのではなく、全体として形状保持性（複合管を曲げた際に、曲げた状態の形状を保持し、管を塑性変形させるだけの外力が付与されなければ元の形状に戻ることがない）を有する。このため、あらかじめ車両への固定レイアウトに合わせて形状を加工することが可能である。したがって、電磁シールド管の敷設作業性に優れる。
　また、特に金属層の内外層側に樹脂層が設けられるため、屈曲部において金属層が内部に潰れて偏平化することがない。また、全体として、略樹脂で構成されるため、全体を金属で構成するものと比較して、軽量化を達成することができる。特に、金属層の厚みを最も薄くし、内層の厚みを最も厚くすることで、上述したような効果をより確実に得ることができる。また、内層が厚いため、製造時において、内層による樹脂管の真円度を高めることができる。
　また、外周に石などが衝突しても、弾性のある樹脂製の外層によって金属層に凹み等が生じることがない。
　また、外層を架橋することで、外層と金属層との密着性を高めることができる。外層と金属層とを接着などによって接着すると、シールド管の端末加工において、外層を剥離する作業が困難となる。一方、外層と金属層とが完全に密着せずに隙間が生じると、金属層の偏平化の恐れがある。このため、外層を架橋することで、外層と金属層との剥離性を確保しつつ、金属層の偏平化を抑制することができる。
　また、帯状部材を突合せ溶接して金属層を形成することで、金属層の周方向の厚み変化を小さくすることができる。このため、厚み変化部を起点とした金属層の座屈を抑制することができる。
　本発明によれば、腐食や表面の凹み等が生じにくく、高いシールド性と形状保持性とを備え、敷設作業性に優れた電磁シールド管を提供することができる。
シールドケーブル１を示す図。 電磁シールド管３を示す図で、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は断面図。 電磁シールド管３を製造する電磁シールド管製造装置３０を示す概略図。 シールド管３の他の実施形態を示す図。 シールドケーブル１の敷設状態を示す図。 シールドケーブル１の他の敷設状態を示す図。 図７（ａ）は電磁シールド管３ａを示す図、図７（ｂ）は電磁シールド管３ｂを示す図。
　以下、本発明の実施の形態にかかるシールドケーブル１について説明する。図１は、シールドケーブル１を示す図である。シールドケーブル１は、主に電磁シールド管３、端子７、電線９等から構成される。
　電磁シールド管３内部には、電線９が挿通される。被覆線である電線９の両端部には、端子７が接続される。
　図２は、電磁シールド管３を示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は断面図である。電磁シールド管３は、最内層に樹脂製の内層１１が形成され、最外層に樹脂製の外層１５が形成され、内層１１および外層１５の間に金属製の金属層１３が形成されて構成される。
　内層１１と外層１５を構成する樹脂は、いずれも同じ樹脂であっても異なる樹脂であってもよい。例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂や、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂から選択することができる。なお、樹脂は架橋や変性してもよい。例えば、耐熱性を向上させるために架橋されていてもよいし、接着性を向上させるためにマレイン酸変性されていてもよい。また、ハロゲン系、リン系、金属水和物等の難燃剤を添加してもよく、酸化チタン等を添加して耐候性を向上させてもよい。
　なお、このような難燃剤や耐候性を向上させるための添加剤等は、外層１５を構成する樹脂にのみ添加してもよい。すなわち、難燃性や耐候性を必要としない内層１１の樹脂には添加しなくてもよい。
　金属層１３は、シールド効果を得ることが可能であれば、銅や鉄を用いてもよいが、軽量化やコスト等を考慮すると、アルミニウム製（アルミニウム合金を含む）とすることが望ましい。
　内層１１、外層１５の少なくともいずれか一方は、金属層１３よりも厚く形成される。例えば、図示したように、金属層１３よりも内層１１、外層１５の両方を厚くすることもできる。このようにすることで、特に屈曲時の電磁シールド管３の偏平化を防止することができる。すなわち、内層１１を十分に厚くすることで、金属層１３が内側に偏平化することを防ぐことができ、外層１５を十分に厚くすることで、金属層１３が偏平化することを防止することができる。例えば、金属層１３が曲げられる際に、金属層１３の曲げ加工部の外周がつぶれて偏平化しようとしても、外層１５は、曲げ加工前の円形に戻そうとする作用を金属層１３に付与し、金属層１３の偏平化を防止することができる。
　なお、金属層１３の厚みは、必要なシールド特性を得ることができるとともに、内層１１、外層１５を形成した電磁シールド管３を曲げた際に、曲げられた状態における金属層１３の剛性が、内層１１および外層１５が元の状態に戻ろうとする復元力よりも大きくなるように設定される。すなわち、電磁シールド管３の曲げ加工を行うと、内部の金属層１３が塑性変形し、内層１１および外層１５は自らの可撓性によって弾性変形する。これに対し、内層１１および外層１５の弾性変形に伴う復元力よりも、曲げられた状態での金属層１３の剛性が大きければ、電磁シールド管３は曲げられた状態での形状を保持することができる。
　ここで、必要なシールド特性を確保するためには、金属層１３の厚みは０．０７ｍｍ以上であることが望ましい。しかし、金属層１３の厚みは、内層１１および外層１５と、金属層１３との線膨張係数の違いにより生じる応力も考慮して設定することが望ましい。すなわち、樹脂製の内層１１および外層１５と金属製の金属層１３との線膨張係数が異なる。このため、温度変化に応じて、中間の金属層１３には応力が付与される。この際、応力が弾性変形領域内（例えばアルミニウムであれば０．２％耐力以下）であれば、繰り返しの塑性変形により破損することを防止することができる。
　金属層１３に生じる応力は、内層１１および外層１５の線膨張係数との違いや、使用環境、それぞれの厚みなどによっても異なるが、電気自動車における通常の使用状況においては、金属層１３が０．１５ｍｍ以上の厚みであれば、内層１１および外層１５により、耐力以上の応力が付与されることを防止することができる。したがって、金属層１３の厚みとしては、０．１５ｍｍ以上であることが望ましい。
　また、外層１５の厚みは、耐外傷性を考慮して設定することが望ましい。電気自動車における通常の使用状況においては、石はねなどにより金属層１３が損傷を受けないように、外層１５は保護層の役割を持つ。外層１５が保護層としての機能を発揮するためには、厚さが０．５ｍｍ以上であることが望ましい。０．５ｍｍ未満では、石はね等によって外層１５が損傷し、内部の金属層１３が破損する恐れがあるためである。
　次に、電磁シールド管３の製造方法について説明する。図３は、シールド管製造装置３０を示す概略図である。なお、切断機および冷却機などは、図示を省略する。まず、内層押出機３１によって、内層１１となる樹脂管を押出加工で製造する。内層１１となる樹脂管は、押出後の冷却時に収縮するため、真空定径機３２によって定径する。真空定径機３２は、例えば、樹脂管を金型内に挟み込んだ状態で、外面側から排気することで、樹脂管が金型内周面に押し当てられて外径の収縮を抑制する。その後、必要に応じて、接着剤塗布装置３４を用いて、樹脂管の外周に接着剤を塗布してもよい。
　次に、樹脂管を外径測定器３６に通して、樹脂管の外径を測定する。外径測定器３６は、例えば、レーザー測定器である。外径測定器３６によって、樹脂管の外径が所定範囲であれば、そのまま製造が継続される。一方、外径測定器３６によって、樹脂管の外径が所定範囲を逸脱している場合には、真空定径機３２の金型サイズなどを変更する。
　次に、金属層１３を構成する帯状部材である金属薄板（金属シート含む）を帯状部材供給部３３から供給しながら、フォーミング加工機３５で、フォーミング加工しつつ、一部がラップするように内層１１の樹脂管の外周に送り筒状にする。さらに、帯状部材のラップ部を溶接機３７で溶接する。以上により内層１１の樹脂管の外周に金属層１３を形成する。
　さらに、外層押出機３９によって、金属層１３の外周に外層樹脂を押出被覆して、電磁シールド管３が完成する。
　さらに、必要に応じて、架橋部４１によって、外層１５を架橋する。なお、架橋部４１は、ＵＶまたは熱によって、外層１５を架橋することができる。この際、内層１１の架橋を同時に行うこともできるが、外層１５のみを架橋することもできる。このようにすることで、内層１１は非架橋とし、外層１５のみを架橋することができる。外層１５を架橋することで、外層１５と金属層１３との密着性を向上させることができる。このため、外層１５と金属層１３との剥離性を確保しつつ、金属層１３の偏平化を抑制することができる。
　このように製造することで、図２（ｂ）に示すように、金属層１３の一部にはラップ部１７が形成される。なお、ラップ部１７は、外層１５が被覆される際に外側から押し付けられるため、ラップ部の帯状部材の端部同士は確実に接触する。したがって、図に示す断面において、シールド層を形成する金属層１３には隙間が形成されることがない。
　前述したように、ラップ部１７は、外層１５による被覆の前に、ラップ部１７の少なくとも一部を溶接機３７によってバット溶接や超音波溶接等によって接合される。なお、ラップ部１７の一部を直接当接させ、他の一部を接着剤によって接着してもよい。いずれの方法であっても、金属層１３が周方向で連続（導通）していることが望ましい。このようにすることで、確実にシールド性を確保することができる。
　また、ラップ部１７を形成せずに、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、突き合わせ溶接を行ってもよい。この場合、帯状部材を筒状にして、帯状部材の端部同士（突き合わせ部１８）を突き合わせ、突き合わせ部１８を溶接機３７によって溶接により接合すればよい。この場合でも、金属層１３が周方向で連続するため、確実にシールド性を確保することができる。
　このように突合せ溶接を行うことで、帯状部材の重なり合う部分がないため、金属層１３の周方向の厚み変化が小さい。金属層１３に大きな厚み変化があると、電磁シールド管３を曲げた際に座屈の起点となりやすい。このため、突合せ溶接を行うことで、このような座屈の発生を抑制することができる。
　ここで、前述したように、本発明では、外径測定器３６によって樹脂管の外径が管理されている。このため、金属薄板を突き合わせて筒状とした際に、樹脂管と金属薄板（金属層１３）との間に隙間が形成されることを抑制することができる。なお、樹脂管は、前述した外径測定器３６を通過してから、金属薄板を外周にフォーミング加工するまでの間にも、若干の外径収縮がある。そこで、本発明では、外径測定器３６からフォーミング加工機３５までの間の樹脂管の外径収縮量をあらかじめ測定しておき、フォーミング加工時の樹脂管の最適外径に対して、外径測定器３６で合格判定とする外径を当該収縮量分だけ大きく設定しておく。これにより、金属層１３と樹脂管（内層１１）とを密着させることができる。
　このような電磁シールド管としては、例えば、内径２２．４ｍｍ、内層１１の厚みを０．６ｍｍ、金属層１３の厚みを０．２ｍｍ、外層１５の厚みを０．５ｍｍとし外径２５ｍｍのものを使用することができる。内層１１および外層１５をポリプロピレンとし、金属層１３をアルミニウムとしたこのような電磁シールド管３は、手動ベンダで容易に曲げ加工を行うことができる。
　また、内層１１と金属層１３との間、または、金属層１３と外層１５との間には、それぞれ接着層等を設けてもよい。ここで、本発明において、内層の外周に形成される金属層とは、内層１１と金属層１３とが必ずしも直接接触していることに限られず、内層１１と金属層１３との間に別層が形成されている場合も含むものである。
　同様に、金属層の外周に形成される樹脂製の外層とは、金属層１３と外層１５とが必ずしも直接接触していることに限られず、金属層１３と外層１５との間に別層が形成されている場合も含むものである。
　ここで、内層１１と金属層１３との接合強度に対して、外層１５と金属層１３との接合強度を弱くすることが望ましい。例えば、内層１１と金属層１３との間には接着層を設け、外層１５と金属層１３との間には、接着層などを設けずに金属層１３上に直接外層１５を押出被覆すればよい。内層１１は、金属層１３との線膨張係数の違いによる歪の影響が大きいため、接着する必要があるが、外層１５は内層１１と比較して歪の影響が少ないため、必ずしも接着する必要はない。このようにすることで、外層１５のみを容易に剥離することができ、外層１５の剥離時に、金属層１３が外層１５とともに剥がれて破けることなどを防止することができる。したがって、図１に示すシールドケーブルとして用いる際に、端子７との接続等を容易に行うことができる。
　なお、内層１１と金属層１３の接合強度に対して、外層１５と金属層１３の接合強度を弱くするために、金属層１３の内層１１との対向面の面粗さを、外層１５との対向面の面粗さよりも粗くしても良い。また、内層１１の樹脂として、外層１５の樹脂よりも金属層１３との接着性が高い樹脂を選択しても良い。
　次に、本発明のシールドケーブル１を用いたシールドケーブル敷設構造について説明する。図５（ａ）は、シールドケーブル敷設構造を示す図であり、図５（ｂ）はシールドケーブル１の断面図である。なお、敷設されるシールドケーブルの形態は、図示した例に限られない。
　シールドケーブル１は、例えば自動車の下部に、所定のレイアウトで敷設され、車体等に所定間隔で固定される。この際、シールドケーブル１の所定の部位は、あらかじめ所定の曲率で曲げられて、部分的に固定部材１９によって車両に固定される。なお、このような屈曲部は、必ずしも図示したような曲げ形態に限られず、レイアウトに応じて適宜曲げ角度や曲げ半径が設定される。
　シールドケーブル１内部には、例えば高圧電線である電線９が挿通される。なお、図示した例では、電線９が２本挿通される例を示すが、本発明はこれに限られない。
　シールドケーブル敷設構造としては、例えば、前述したシールドケーブル（内径２２．４ｍｍ）に８ｍｍ径の電線９を二本挿通し、一方の端部（端子）がインバータ（図示を省略）に接続され、他方の端部（端子）がモータ（図示を省略）等に接続される。なお、金属層１３は、インバータが収容される導電性のシールドケース（図示を省略）に電気的に接続される。
　以上、本実施の形態によれば、中間層に金属層１３が設けられるため、シールド性を有する。また、内層１１、金属層１３、外層１５が一体で形成されるため、それぞれの軸方向の位置がずれたり、内部の金属層１３が抜け落ちることがない。
　また、外層１５と金属層１３との接合強度が弱いため、外層１５のみを容易に剥離することができる。したがって、電磁シールド管３の端部近傍の外層１５のみを剥離することで、容易に端子７と接続することができる。
　また、金属層１３が０．１５ｍｍ以上であるため、必要なシールド特性を確保できるとともに、温度変化に伴う応力によって、繰り返しの塑性変形が生じることを防止することができる。したがって、耐久性の高い電磁シールド管を得ることができる。
　また、外層１５の厚みが０．５ｍｍ以上であるため、電気自動車に用いた際に、石はね等によって、内部の金属層１３が損傷することを防止することができる。
　また、金属層１３の剛性が他層である内層１１、外層１５の弾性変形に伴う復元力よりも大きいため、曲げ加工時に曲げられた形状を保持することができる。この際、金属層１３が従来の金属管と比較して薄いため、加工が容易である。したがって、あらかじめシールドケーブルの敷設形状に応じて曲げ加工を行うことで、シールドケーブル（電磁シールド管）の敷設作業性に優れ、車両に対する固定部材１９の使用数を、従来の可撓管等を使用した場合と比較して削減することができる。
　また、内層１１および外層１５が樹脂製であるため、外部からの水の付着や内部への水の浸入、結露等によって、電磁シールド管３が腐食することがない。また、内層１１および外層１５が断熱効果を有するため、内部の結露を防止することができる。
　また、内層１１および外層１５の厚みを金属層１３に対して厚くすることで、電磁シールド管３を曲げた際に、曲げ部における金属層１３の偏平化（座屈）を防止することができる。
　また、金属層１３が帯状部材から構成されるため、電磁シールド管３の製造が容易である。また、ラップ部又は突合せ部が形成されるとともに、ラップ部又は突合せ部で帯状部材の端部同士が接触するため確実にシールド性を確保できる。
　次に、他の実施の形態について説明する。図６は、シールドケーブル１の他の敷設構造を示す図である。なお、以下の説明において、図１～図５に示した構成と同一の機能を奏する構成については、図１～図５と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図６に示すシールドケーブル敷設構造は、図５に示すシールドケーブル敷設構造と略同様の構成であるが、シールドケーブル１の外周に外管２１が設けられる点で異なる。外管２１は、例えば樹脂製のコルゲート管である。外管２１は、シールドケーブル１を外部から保護するために用いられる。このようにすることで、より確実に、電磁シールド管３を保護することができる。
　以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、内層１１と外層１５の厚みは、必要な特性に応じて適宜設定することができる。図７（ａ）は、内層１１を薄くし、外層１５を厚くした電磁シールド管３ａを示す図である。電磁シールド管３ａによれば、極めて高い耐外傷性を有する。すなわち、外部から石等が衝突した場合でも、外層１５が十分に厚いため、金属層１３が損傷を受けることがない。また、電磁シールド管３ａが曲げられた際に断面が偏平化することを防止することができる。
　また、電磁シールド管３は、外周から金属層１３までの距離が長いため、外部から水が樹脂内を浸透した場合でも、金属層１３の腐食をより防止することができる。なお、内層１１は、形状保持性等に影響を与えなければ、薄くしたとしても金属層１３が露出しないため、耐腐食性等に対しての効果を得ることができる。
　また、図７（ｂ）に示すようなに、内層１１を厚くし、外層１５を薄くした電磁シールド管３ｂを用いてもよい。電磁シールド管３ｂによれば、金属層１３が曲げ加工によって曲げ加工部が偏平化することをより確実に防止することができる。したがって、曲げ部での内径が小さくなることがない。したがって、曲げ部でも内径が小さくなることがなく、電線の挿通作業性にも優れる。
　また、電磁シールド管３ｂは、外層１５が薄いため、前述の通り、外層にのみ添加剤や顔料を添加する場合であっても、外層を構成する樹脂の使用量を少なくすることができるため、添加剤や顔料の使用量を削減することができる。なお、外層１５は、形状保持性および耐外傷性等に影響を与えなければ、薄くしたとしても金属層１３が露出しないため、耐腐食性等に対しての効果を得ることができる。
　また、内層１１を押出成形した際に、内層１１による樹脂管の厚みが厚いため、樹脂管の真円度を高めることができる。また、外層１５が薄いため、外層１５を架橋することが容易である。この場合、内径２１．５ｍｍ、内層１１の厚みを０．９５ｍｍ、金属層１３の厚みを０．４５ｍｍ、外層１５の厚みを０．６ｍｍとし外径２５．５ｍｍのものを使用することができる。
１………シールドケーブル
３、３ａ、３ｂ………電磁シールド管
７………端子
９………電線
１１………内層
１３………金属層
１５………外層
１７………ラップ部
１８………突合せ部
１９………固定部材
２１………外管
３０………シールド管製造装置
３１………内層押出機
３２………真空定径機
３３………帯状部材供給部
３４………接着剤塗布装置
３５………フォーミング加工機
３６………外径測定器
３７………溶接機
３９………外層押出機
４１………架橋部
 

Claims (5)

  1. 　内部に電線を挿通可能な電気自動車用の電磁シールド管であって、
    　樹脂製の内層と、
    　前記内層の外周に形成される金属層と、
    　前記金属層の外周に形成される樹脂製の外層と、
    　を具備し、
    　前記電磁シールド管は、前記内層と前記金属層と前記外層とが積層される複合管であり、
    　前記金属層と前記外層との接合強度よりも前記内層と前記金属層との接合強度の方が強いことを特徴とする電磁シールド管。
  2. 　前記内層と前記金属層のみが接着剤により接着され、前記金属層と前記外層とは接着されていないことを特徴とする請求項１記載の電磁シールド管。
  3. 　前記金属層は、帯状部材が筒状に成形され、帯状部材の端部同士が突き合わされ、突き合わせ部が溶接により接合されることを特徴とする請求項１記載の電磁シールド管。
  4. 　前記外層を構成する樹脂は架橋されていることを特徴とする請求項１記載の電磁シールド管。
  5. 　前記内層の厚みは、前記外層の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１記載の電磁シールド管。
     
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