WO2018135348A1 - 電磁シールド部品及びワイヤハーネス - Google Patents
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- B60R16/0207—Wire harnesses
- B60R16/0215—Protecting, fastening and routing means therefor
Definitions
- the present invention relates to an electromagnetic shielding component and a wire harness.
- the electromagnetic shielding component is formed by connecting the ends of a cylindrical member having conductivity and a braided member having conductivity by a connecting member, and is inserted into a series of cylindrical members composed of the cylindrical member and the braided member.
- the electric wire to be shielded is electromagnetically shielded.
- the electric shielding is performed by accommodating the electric wire in the cylindrical member having conductivity. However, before attaching the connector to the end of the electric wire, the electric shielding is performed in advance. Need to be inserted into the shaped member.
- the cylindrical member is composed of a pair of halved cylindrical portions, and these halved cylindrical portions are welded. It can be considered to be in the state of being. However, if the two half cylinder parts are simply welded, the crystal grains of the constituent materials of the half cylinder parts are coarsened by welding, and the welded portion may be easily broken.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic shielding component and a wire harness that can suppress the coarsening of crystal grains of the constituent material of the pair of half cylinder portions due to welding. Is to provide.
- An electromagnetic shielding component that solves the above-described problem is an electromagnetic shielding component that has conductivity and includes a cylindrical member that has an internal space for inserting an electric wire, and the cylindrical member has a first circumferential direction.
- a half having a first half cylinder with a half cylinder having both ends and a second both ends in the second circumferential direction provided to face both first ends in the first circumferential direction of the first half cylinder A second half-cylinder part having a split cylinder shape, a crystal refining agent, the first circumferential end parts of the first half-cylinder part and the second circumference of the second half-cylinder part; And a welded connection portion provided between both ends in the direction.
- connection part containing the crystal refining agent is provided between the first half cylinder part and the second half cylinder part, and the first half cylinder part and the second half cylinder part, Therefore, the crystal refining agent contained in the connection portion suppresses the coarsening of the crystal grains of the constituent materials of the first and second half cylinder portions.
- each of the connection portions includes a main body portion containing the crystal refining agent, the first circumferential end portions of the first half cylinder portion, and the second half cylinder portion.
- a heat-affected zone that is located between the second circumferential ends and between the main body portion and each half tube portion and connects the first half tube portion and the second half tube portion. It is preferable to have.
- a concave portion that accommodates the main body portion at the first circumferential end portion of the first half cylinder portion and the second circumferential end portion of the second half cylinder portion. Is preferably provided.
- first circumferential end portion of the first half cylinder portion and the second circumferential end portion of the second half cylinder portion are provided with the recesses that accommodate the main body portion,
- first half cylinder part and the second half cylinder part are welded at the connection part, relative positioning can be performed by both concave parts.
- the main body is made of a material having a melting temperature lower than a melting temperature of the first half cylinder part and the second half cylinder part.
- the main body portion is made of a material having a melting temperature lower than the melting temperature of the first half cylinder portion and the second half cylinder portion, so that the main body portion (connecting portion) is actively used during welding. Therefore, it is easy to maintain the shapes of the first half cylinder part and the second half cylinder part as much as possible.
- the wire harness which solves the said subject is provided with one of said electromagnetic shielding components, and the electric wire penetrated in this electromagnetic shielding component. According to this structure, the wire harness which has the effect brought about by the said electromagnetic shielding component can be provided.
- the electromagnetic shielding component and the wire harness of the present invention it is possible to suppress the coarsening of the crystal grains of the constituent material of the pair of half cylinders due to welding.
- FIG. 2A is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged sectional view of FIG.
- the wire harness 10 of this embodiment is used to connect, for example, a high voltage battery 11 installed at the rear of the vehicle and an inverter 12 installed at the front of the vehicle in a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like. It is routed to pass under the floor of the vehicle.
- the inverter 12 is connected to a wheel driving motor (not shown) serving as a power source for vehicle travel, generates AC power from DC power of the high voltage battery 11, and supplies the AC power to the motor.
- the high voltage battery 11 is a battery capable of supplying a voltage of several hundred volts.
- the wire harness 10 includes two high-voltage wires 13a and 13b connected to the plus terminal and the minus terminal of the high-voltage battery 11, respectively, and a cylindrical electromagnetic shield portion 14 that collectively surrounds the high-voltage wires 13a and 13b. ing.
- each of the high-voltage electric wires 13a and 13b is a covered electric wire in which a core wire 21 made of a conductor is covered with an insulating coating 22 made of a resin material.
- the insulating coating 22 is formed by extrusion coating on the outer peripheral surface of the core wire 21, and covers the outer peripheral surface of the core wire 21 in a close contact state.
- the high-voltage wires 13a and 13b are non-shielded wires that do not have a shield structure themselves, and are wires that can handle high voltage and large current.
- Each high-voltage electric wire 13a, 13b is inserted into the electromagnetic shield component 14, and one end of each high-voltage electric wire 13a, 13b is connected to the high-voltage battery 11 via the connector C1, and the other end is connected via the connector C2.
- the inverter 12 is connected.
- the electromagnetic shielding component 14 has a long cylindrical shape as a whole.
- the electromagnetic shield component 14 includes a metal pipe 31 located in the middle portion in the length direction, and a braided member 32 located in a range including both ends in the length direction other than the portion constituted by the metal pipe 31. Have.
- the metal pipe 31 is made of, for example, an aluminum-based metal material.
- the metal pipe 31 is routed through the underfloor of the vehicle, and is bent into a predetermined shape according to the configuration of the underfloor.
- the metal pipe 31 collectively shields the high-voltage electric wires 13a and 13b inserted therein and protects the high-voltage electric wires 13a and 13b from stepping stones and the like.
- the metal pipe 31 may be called a protective cylinder.
- the metal pipe 31 of the present embodiment includes a first half cylinder portion 41 that is a half cylinder, a second half cylinder portion that is a half cylinder, a first half cylinder portion 41, and a second half cylinder. And a connecting portion 50 for connecting the portion 42.
- the first half cylinder portion 41 is made of an aluminum-based metal material, and a recessed portion 41b that is recessed toward the center in the circumferential direction is provided at each of the end portions 41a on both sides in the circumferential direction.
- the concave portion 41b is provided at substantially the center in the radial direction of the end portions 41a on both sides in the circumferential direction, and is formed from one end to the other end in the longitudinal direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 2) of the first half cylinder portion 41.
- the second half cylinder part 42 has substantially the same configuration as the first half cylinder part 41, is made of an aluminum-based metal material, and is a recess recessed in the circumferential direction center side at each of the circumferential end parts 42a. 42b is provided.
- the concave portion 42b is provided at the substantially center in the radial direction of the circumferential end portions 42a, and is formed from one end to the other end in the longitudinal direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 2) of the second half cylinder portion 42.
- each recessed part 41b, 42b is They are formed at substantially the same position in the radial direction.
- the connection portion 50 includes a substantially cylindrical main body portion 51 accommodated in the concave portion 41b of the first half cylinder portion 41 and the concave portion 42b of the second half cylinder portion 42, the main body portion 51 and the main body portion 51 covering the main body portion 51. And a heat-affected zone 52 provided between the half cylinder portions 41 and 42.
- the heat-affected zone 52 includes a cylindrical portion 52a and two extending portions 52b that extend radially outward from the outside of the cylindrical portion 52a.
- the connection part 50 shown to Fig.2 (a) (b) has shown the state after welding roughly.
- the connecting portion 50 is configured to have a long rod shape along the longitudinal direction of each of the half cylinder portions 41 and 42. In FIG.
- connection part of the state before welding is shown schematically.
- connection 50 the connection after welding
- connection before welding is referred to as pre-weld connection 50x.
- Connection part 50x before welding may be called a welding auxiliary member.
- the main body 51 of the connection part 50 contains a crystal refining agent obtained by adding titanium to an aluminum-based metal material.
- the aluminum-based metal material used as the connection portion 50 has a melting temperature lower than that of the aluminum-based metal material used in the first half cylinder portion 41 and the second half cylinder portion 42.
- Part of the cylindrical portion 52 a of the main body 51 and the heat affected zone 52 is accommodated in the concave portion 41 b of the first half cylinder portion 41 and the concave portion 42 b of the second half cylinder portion 42.
- the two extending portions 52b of the connecting portion 50 are configured to extend outward in the radial direction of the cylindrical portion 52a from positions that differ by approximately 180 degrees in the circumferential direction of the cylindrical portion 52a.
- Each extending portion 52 b is provided between the circumferential end portion 41 a of the first half cylinder portion 41 and the circumferential end portion 42 a of the second half cylinder portion 42.
- the braided member 32 is a cylindrical member configured by braiding a plurality of metal strands.
- the braided member 32 is connected to both ends in the length direction of the metal pipe 31 by a connecting member (not shown) such as a caulking ring, whereby the braided member 32 and the metal pipe 31 are electrically connected to each other.
- a connecting member such as a caulking ring
- each braided member 32 is surrounded by an exterior material 34 such as a corrugated tube, for example.
- a rubber grommet 35 that covers the outer periphery of the connection portion and prevents water from entering is attached to the connection portion between the metal pipe 31 and the braided member 32.
- Each braided member 32 collectively surrounds the outer periphery of the portion (pipe external position X) derived from the end of the metal pipe 31 in each high-voltage electric wire 13a, 13b. Thereby, the pipe external position X of each high voltage electric wire 13a, 13b is electromagnetically shielded by each braided member 32.
- a substantially round bar-shaped pre-weld connection portion 50x is formed in the concave portion 41b of the circumferential end portion 41a of the first half cylinder portion 41 and the concave portion 42b of the circumferential end portion 42a of the second half cylinder portion 42. Pinch.
- the pre-welding connecting portion 50x is sandwiched between the first half cylinder portion 41 and the second half cylinder portion 42 while the high voltage electric wires 13a and 13b are accommodated. Yes.
- connection part 50x before welding is inserted into the recess 41b and the recess 42b, the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 are positioned by the connection part 50x before welding, The relative radial movement (position shift) of the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 can be restricted.
- the pre-weld connection portion 50x is held by the first jig 61 and the second jig 62 while being sandwiched between the first half cylinder portion 41 and the second half cylinder portion 42.
- the clamping part 61a of the first jig 61 and the clamping part 62a of the second jig 62 are along the arcuate outer peripheral surfaces 41c and 42c of the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42. It is a curved surface.
- the holding part 61a of the first jig 61 is moved to the first half.
- the clamping portion 62 a of the second jig 62 is in contact with the outer peripheral surface 42 c of the second half split cylinder portion 42.
- a gap S ⁇ b> 1 is provided between the first jig 61 and the second jig 62.
- the pre-welding connection portion 50x is melted by irradiating laser to the pre-welding connection portion 50x from the gaps S1 and S2.
- the connection part 50x before welding is deformed so as to fill the gap S2 between the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 by being melted by a laser, and becomes the connection part 50 as described above.
- the 1st half cylinder part 41 and the 2nd half cylinder part 42 are welded by the connection part 50, and the metal pipe 31 is completed.
- connection part 50 containing the crystal refining agent is provided between the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 of the metal pipe 31. Since the crystal grains of the constituent materials of both halved cylindrical portions 41 and 42 are refined by the component of the crystal refining agent of the connecting portion 50, the crystal grains of the constituent materials of both halved cylindrical portions 41 and 42 are coarsened. It can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of unexpected folds and cracks at the connection points. On the other hand, when the crystal grains become coarser, the external force tends to cause breakage at the crystal grain boundaries, and the cylindrical member tends to be broken or cracked.
- connection part 50 since the main-body part 51 which comprises the connection part 50 becomes a structure whose melting temperature is lower than the 1st half cylinder part 41 and the 2nd half cylinder part 42, in the case of laser welding, the connection part 50 ( It is possible to maintain the shapes of the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 by actively melting the pre-weld connection part 50x).
- connection containing a crystal refining agent welded to the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 between the first half cylinder part 41 and the second half cylinder part 42 Since it has the part 50, the coarsening of the crystal grain of the constituent material of both the half cylinder parts 41 and 42 is suppressed by the crystal refining agent contained in the connection part 50 (main-body part 51).
- connection part 50 Since the connection part 50 is comprised with the material of melting
- connection part 50 main body part 51
- concave part 41b of the first half cylinder part 41 and the concave part 42b of the second half cylinder part 42 are accommodated in the concave part 41b of the first half cylinder part 41 and the concave part 42b of the second half cylinder part 42. Not exclusively.
- the concave portion 41b of the first half cylinder portion 41 and the concave portion 42b of the second half cylinder portion 42 are arranged at the positions where the half cylinder portions 41, 42 are formed.
- the radial ends of the directional end portions 41a and 42a are used as the center in the radial direction, a configuration shifted to the radial outer side or the radial inner side may be adopted.
- recessed part 41b, 42b of each half cylinder part 41 and 42 is formed.
- the position is the same in the radial direction, the position is not necessarily the same.
- connection part 50 pre-weld connection part 50x
- both circumferential ends 41a and the second half cylinder part 42 of the first half cylinder part 41 are provided.
- the gap S2 is provided on the radially inner side and the outer side between the circumferential end portions 42a, welding may be performed with any gap S2 omitted.
- the connection part 50 before welding includes both end parts 41 a in the circumferential direction of the first half cylinder part 41 and both end parts in the circumferential direction of the second half cylinder part 42. The structure located in the whole between 42a can be considered.
- connection part 50x before welding which is a connection part before welding was made into the round bar shape
- adopted as a crystal refining agent it is not restricted to this.
- a configuration in which another material such as zirconium is used as the crystal refining agent may be employed.
- the arrangement relationship between the high voltage battery 11 and the inverter 12 in the vehicle is not limited to the above embodiment, and may be changed as appropriate according to the vehicle configuration (vehicle specification). Moreover, in the said embodiment, although the high voltage battery 11 is connected with the inverter 12 via each high voltage electric wire 13a, 13b, it is good also as a structure connected to high voltage apparatuses other than the inverter 12.
- FIG. 1 A block diagram illustrating an a voltage battery 11 and the inverter 12 in the vehicle.
- the present invention is applied to the wire harness 10 that connects the high-voltage battery 11 and the inverter 12, but may be applied to, for example, a wire harness that connects the inverter 12 and the wheel driving motor.
- the main body 51 of the connecting portion 50 is positioned approximately at the center in the radial direction at the end portions 41a and 42a on both sides in the circumferential direction of the first half tube portion 41 and the second half tube portion 42.
- it is not limited to this.
- the end portion 41 a in the circumferential direction of the first half cylinder portion 41 has a cutout portion 41 d in which a radially outer side is cut out.
- the end portion 42a in the circumferential direction of the second half cylinder portion 42 has a cutout portion 42d cut out on the radially outer side, and the main body of the connection portion 70 so as to straddle the cutout portions 41d and 42d.
- a portion 71 is provided.
- connection part 70 includes a heat-affected part 72 located between the main body part 71 of the connection part 70 and the end parts 41 a and 42 a of the half cylinder parts 41 and 42.
- the heat-affected zone 72 includes a covering portion 72a that covers the circumferential end surface and the radially inner side surface of the main body portion 71, and an extending portion 72b that extends radially inward from the radially inner side surface of the covering portion 72a.
- the extending portion 72b is provided between the end portions 41a and 42a so as to connect the end portions 41a and 42a of the half cylinder portions 41 and 42 where the notched portions 41d and 42d are not provided.
- An electromagnetic shielding component (14) including a protective cylinder (31) for protecting one or more electric wires (13a, 13b), A first half cylinder (41) having a first coupling end face (41a) and formed from a first material; A second half cylinder (42) having a second coupling end face (42a) and formed from the first material; A weld portion (50) for welding the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a) to form the protective cylinder (31); The weld (50) A welding auxiliary member (50x) that is a composition containing a second material and a crystal refining agent (Ti, Zr) is sandwiched between the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a), The first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a) are welded in a state where the welding auxiliary member (50x) is in contact with the first coupling end surface (41a) and the second coupling end
- the first half tube portion (41) and the second half tube portion (42) are integrated by welding to form an internal space for inserting the one or more electric wires (13a, 13b).
- the electromagnetic shielding component (14) according to appendix 1, which functions as the protective cylinder (31) to be partitioned.
- One or both of the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a) include a positioning recess (41b; 42b) that accommodates at least a part of the welding auxiliary member (50x).
- the electromagnetic shielding component (14) according to any one of appendices 1 to 7.
- the positioning recesses (41b; 42b) of the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a) are formed on the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a).
- a welding auxiliary member (50x) which is a composition containing a second material and a crystal refining agent (Ti, Zr) is bonded to the first coupling end surface (41a) and the second coupling end surface (42a).
- a manufacturing method comprising welding the end face (42a).
- SYMBOLS 10 Wire harness 11 ... High voltage battery 13a, 13b ... High voltage electric wire (electric wire) 14 ... Electromagnetic shield parts 31 ... Metal pipe (tubular member) DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... 1st half cylinder part 41a ... End part 41b ... Concave part 42 ... 2nd half cylinder part 42a ... End part 42b ... Concave part 50 ... Connection part 51 ... Main body part 52 ... Heat influence part 70 ... Connection part 71 ... Main body Part 72 ... Heat affected zone
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Abstract
溶接による一対の半割筒部の構成材料の結晶粒の粗大化を抑えることができる電磁シールド部品を提供する。電磁シールド部品14を構成する金属パイプ31は、第1の周方向両端部41aを有する半割筒状の第1半割筒部41と、第1半割筒部41の第1の周方向両端部41aと対向するように設けられる第2の周方向両端部42aを有する半割筒状の第2半割筒部42と、結晶微細化剤を含有し、第1半割筒部41の第1の周方向両端部41aと第2半割筒部42の第2の周方向両端部42aとの間に設けられて溶接された接続部50とを備える。
Description
本発明は、電磁シールド部品及びワイヤハーネスに関するものである。
従来、車両に搭載されるワイヤハーネスには、電磁ノイズ対策として、電線の周囲が電磁シールド部品に覆われたものがある(例えば特許文献1参照)。
電磁シールド部品は、導電性を有する筒状部材と導電性を有する編組部材の端部同士が連結部材にて連結されてなり、それら筒状部材及び編組部材からなる一連の筒体の内部に挿通される電線を電磁シールドするようになっている。
電磁シールド部品は、導電性を有する筒状部材と導電性を有する編組部材の端部同士が連結部材にて連結されてなり、それら筒状部材及び編組部材からなる一連の筒体の内部に挿通される電線を電磁シールドするようになっている。
ところで、上記のような電磁シールド部品では、導電性を有する筒状部材内に電線を収容することで電磁シールドするようになっているが、電線の端部にコネクタを取り付けるなどする前に予め筒状部材内に挿通する必要がある。
これに対し、筒状部材を一対の半割筒部により構成し、それら半割筒部を溶接することで、例えば電線の端部にコネクタ等を取り付けた後に、電線を筒状部材内に挿通した状態とすることが考えられる。しかしながら、2つの半割筒部を単に溶接するだけでは、それら半割筒部の構成材料の結晶粒が溶接により粗大化してしまい、溶接箇所が折れやすくなる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、溶接による一対の半割筒部の構成材料の結晶粒の粗大化を抑えることができる電磁シールド部品及びワイヤハーネスを提供することにある。
上記課題を解決する電磁シールド部品は、導電性を有し、電線を挿通するための内部空間を有する筒状部材を備えた電磁シールド部品であって、前記筒状部材は、第1の周方向両端部を有する半割筒状の第1半割筒部と、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と対向するように設けられる第2の周方向両端部を有する半割筒状の第2半割筒部と、結晶微細化剤を含有し、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部及び前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部の間に設けられて溶接された接続部と、を備える。
この構成によれば、結晶微細化剤を含有する接続部が第1半割筒部と第2半割筒部との間に設けられて第1半割筒部と第2半割筒部とに溶接されるため、接続部に含有される結晶微細化剤によって、第1及び第2半割筒部の構成材料の結晶粒の粗大化が抑えられる。
上記電磁シールド部品において、前記各接続部は、前記結晶微細化剤を含有する本体部と、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部及び前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部の間、且つ、前記本体部と各半割筒部との間に位置して前記第1半割筒部と前記第2半割筒部とを接続する熱影響部と、を有することが好ましい。
この構成によれば、接続部の本体部に含有された結晶微細化剤によって熱影響部の結晶粒の粗大化が抑えられる。
上記電磁シールド部品において、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と、前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部とには前記本体部を収容する凹部が設けられることが好ましい。
上記電磁シールド部品において、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と、前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部とには前記本体部を収容する凹部が設けられることが好ましい。
この構成によれば、第1半割筒部の第1の周方向両端部と、第2半割筒部の第2の周方向両端部とには本体部を収容する凹部が設けられるため、第1半割筒部と第2半割筒部とを接続部で溶接する際に、両凹部によって相対的な位置決めを行うことができる。これによって第1半割筒部と第2半割筒部と接続部との位置ズレを抑えることができる。
上記電磁シールド部品において、前記本体部は、前記第1半割筒部と前記第2半割筒部の溶解温度よりも低い溶解温度の材料で構成されることが好ましい。
この構成によれば、本体部は、第1半割筒部と第2半割筒部の溶解温度よりも低い溶解温度の材料で構成されるため、溶接時に本体部(接続部)を積極的に溶融させることができ、第1半割筒部と第2半割筒部の形状を極力維持することが容易となる。
この構成によれば、本体部は、第1半割筒部と第2半割筒部の溶解温度よりも低い溶解温度の材料で構成されるため、溶接時に本体部(接続部)を積極的に溶融させることができ、第1半割筒部と第2半割筒部の形状を極力維持することが容易となる。
上記課題を解決するワイヤハーネスは、上記いずれかの電磁シールド部品と、該電磁シールド部品内に挿通される電線とを備える。
この構成によれば、上記電磁シールド部品によってもたらされる効果を奏するワイヤハーネスを提供できる。
この構成によれば、上記電磁シールド部品によってもたらされる効果を奏するワイヤハーネスを提供できる。
本発明の電磁シールド部品及びワイヤハーネスによれば、溶接による一対の半割筒部の構成材料の結晶粒の粗大化を抑えることができる。
以下、ワイヤハーネスの一実施形態について、図面に従って説明する。なお、各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
図1に示すように、本実施形態のワイヤハーネス10は、ハイブリッド車や電気自動車等において、例えば車両後部に設置された高圧バッテリ11と車両前部に設置されたインバータ12とを接続するために、車両の床下等を通るように配索される。インバータ12は、車両走行の動力源となる車輪駆動用モータ(図示略)と接続され、高圧バッテリ11の直流電力から交流電力を生成し、該交流電力をモータに供給する。高圧バッテリ11は、数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。
ワイヤハーネス10は、高圧バッテリ11のプラス端子及びマイナス端子とそれぞれ接続される2つの高圧電線13a,13bと、各高圧電線13a,13bを一括して包囲する筒状の電磁シールド部14とを備えている。
図2(a)(b)に示すように、各高圧電線13a,13bは、導体よりなる芯線21が樹脂材からなる絶縁被覆22にて覆われた被覆電線である。絶縁被覆22は、芯線21の外周面に押出被覆にて形成されたものであり、芯線21の外周面を密着状態で被覆している。
各高圧電線13a,13bは、自身にシールド構造を有しないノンシールド電線であり、高電圧・大電流に対応可能な電線である。各高圧電線13a,13bは、電磁シールド部品14内に挿通されるとともに、各高圧電線13a,13bの一端部はコネクタC1を介して高圧バッテリ11と接続され、他端部はコネクタC2を介してインバータ12と接続されている。
電磁シールド部品14は、全体として長尺の筒状をなしている。そして、電磁シールド部品14は、その長さ方向の中間部に位置する金属パイプ31と、該金属パイプ31で構成された部位以外の長さ方向両端部を含む範囲に位置する編組部材32とを有する。
金属パイプ31は、例えばアルミニウム系の金属材料にて構成されている。金属パイプ31は、車両の床下を通って配索されるものであり、該床下の構成に応じた所定形状に屈曲される。金属パイプ31は、内部に挿通された各高圧電線13a,13bを一括してシールドするとともに、各高圧電線13a,13bを飛び石等から保護する。金属パイプ31は保護筒と呼ぶことがある。
本実施形態の金属パイプ31は、半割筒状の第1半割筒部41と、半割筒状の第2半割筒部42と、第1半割筒部41及び第2半割筒部42を接続する接続部50とを有する。
第1半割筒部41は、アルミニウム系の金属材料から構成され、周方向両側の端部41aのそれぞれに周方向中心側に窪んだ凹部41bが設けられる。凹部41bは、周方向両側の端部41aの径方向略中心に設けられ、第1半割筒部41の長手方向(図2において紙面直交方向)の一端から他端にかけて形成される。
第1半割筒部41は、アルミニウム系の金属材料から構成され、周方向両側の端部41aのそれぞれに周方向中心側に窪んだ凹部41bが設けられる。凹部41bは、周方向両側の端部41aの径方向略中心に設けられ、第1半割筒部41の長手方向(図2において紙面直交方向)の一端から他端にかけて形成される。
第2半割筒部42は、第1半割筒部41と略同様の構成であって、アルミニウム系の金属材料から構成され、周方向両端部42aのそれぞれに周方向中心側に窪んだ凹部42bが設けられる。凹部42bは、周方向両端部42aの径方向略中心に設けられ、第2半割筒部42の長手方向(図2において紙面直交方向)の一端から他端にかけて形成される。このため、第1半割筒部41の周方向両端部41aと第2半割筒部42の周方向両端部42aとを接続部50を介して対向させた際にそれぞれの凹部41b,42bが径方向において略同位置に形成されることとなる。
接続部50は、第1半割筒部41の凹部41bと第2半割筒部42の凹部42bに収容される略円柱状の本体部51と、本体部51を覆って本体部51と各半割筒部41,42との間に設けられる熱影響部52とを有する。熱影響部52は、筒部52aと、該筒部52aの外側から径方向外側に延出する2本の延出部52bとを有する。なお、図2(a)(b)に示す接続部50は、溶接後の状態を概略的に示している。接続部50は、各半割筒部41,42の長手方向に沿って長い棒状をなすように構成される。図3では、溶接前の状態の接続部を概略的に示している。なお、これ以降、断りの無い限り溶接後の接続部を接続部50といい、溶接前の状態の接続部を溶接前接続部50xという。溶接前接続部50xは、溶接補助部材と呼ぶことがある。
接続部50の本体部51は、アルミニウム系の金属材料にチタンを添加した結晶微細化剤を含有したものである。接続部50として用いられるアルミニウム系の金属材料は、第1半割筒部41及び第2半割筒部42で用いられるアルミニウム系の金属材料よりも低い溶融温度のものを用いている。
本体部51並びに熱影響部52の筒部52aは、それらの一部が第1半割筒部41の凹部41bと第2半割筒部42の凹部42bとに収容されている。
接続部50の2本の延出部52bは、筒部52aの周方向略180度異なる位置から筒部52aの径方向外側に延出するように構成される。各延出部52bは、第1半割筒部41の周方向端部41aと第2半割筒部42の周方向端部42aとの間に設けられる。
接続部50の2本の延出部52bは、筒部52aの周方向略180度異なる位置から筒部52aの径方向外側に延出するように構成される。各延出部52bは、第1半割筒部41の周方向端部41aと第2半割筒部42の周方向端部42aとの間に設けられる。
編組部材32は、複数の金属素線が編み込まれて構成された筒状の部材である。編組部材32は、かしめリング等の連結部材(図示略)によって、金属パイプ31の長さ方向の両端部にそれぞれ連結され、これにより、各編組部材32と金属パイプ31とが互いに電気的に導通されている。
各編組部材32の外周は、例えばコルゲートチューブ等の外装材34によって包囲されている。また、金属パイプ31と編組部材32との接続箇所には、該接続箇所の外周を覆って水の浸入を防止するゴム製のグロメット35が装着されている。
各編組部材32は、各高圧電線13a,13bにおける金属パイプ31の端部から導出された部位(パイプ外部位X)の外周を一括して包囲している。これにより、各高圧電線13a,13bのパイプ外部位Xが、各編組部材32によって電磁シールドされるようになっている。
次に本実施形態のワイヤハーネス10(金属パイプ31)の製造方法について説明する。
図4に示すように、第1半割筒部41の周方向両端部41aの凹部41bと第2半割筒部42の周方向両端部42aの凹部42bに略丸棒状の溶接前接続部50xを挟持する。なお、図4に示すように本例の製造方法では、高圧電線13a,13bを収容した状態で溶接前接続部50xを第1半割筒部41及び第2半割筒部42により挟持している。このとき、溶接前接続部50xが凹部41b並びに凹部42bに嵌入されることとなるため、第1半割筒部41と第2半割筒部42とを溶接前接続部50xにより位置決めされ、第1半割筒部41と第2半割筒部42との相対的な径方向への移動(位置ズレ)が規制可能となっている。
図4に示すように、第1半割筒部41の周方向両端部41aの凹部41bと第2半割筒部42の周方向両端部42aの凹部42bに略丸棒状の溶接前接続部50xを挟持する。なお、図4に示すように本例の製造方法では、高圧電線13a,13bを収容した状態で溶接前接続部50xを第1半割筒部41及び第2半割筒部42により挟持している。このとき、溶接前接続部50xが凹部41b並びに凹部42bに嵌入されることとなるため、第1半割筒部41と第2半割筒部42とを溶接前接続部50xにより位置決めされ、第1半割筒部41と第2半割筒部42との相対的な径方向への移動(位置ズレ)が規制可能となっている。
図5に示すように、溶接前接続部50xを第1半割筒部41及び第2半割筒部42により挟持した状態で、その状態を第1治具61及び第2治具62により保持する。
ここで、第1治具61の挟持部61aと第2治具62の挟持部62aは第1半割筒部41及び第2半割筒部42の円弧状の外周面41c,42cに沿った湾曲面となっている。そして、第1治具61及び第2治具62により第1半割筒部41及び第2半割筒部42を保持(挟持)した際に第1治具61の挟持部61aが第1半割筒部41の外周面41cと当接し、第2治具62の挟持部62aが第2半割筒部42の外周面42cと当接するようになっている。このとき、第1治具61と第2治具62との間には隙間S1が設けられている。また、第1半割筒部41及び第2半割筒部42との間に前記接続部50を挟持した場合に、第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に隙間S2が生じるようになっている。
ここで、第1治具61の挟持部61aと第2治具62の挟持部62aは第1半割筒部41及び第2半割筒部42の円弧状の外周面41c,42cに沿った湾曲面となっている。そして、第1治具61及び第2治具62により第1半割筒部41及び第2半割筒部42を保持(挟持)した際に第1治具61の挟持部61aが第1半割筒部41の外周面41cと当接し、第2治具62の挟持部62aが第2半割筒部42の外周面42cと当接するようになっている。このとき、第1治具61と第2治具62との間には隙間S1が設けられている。また、第1半割筒部41及び第2半割筒部42との間に前記接続部50を挟持した場合に、第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に隙間S2が生じるようになっている。
図6に示すように、隙間S1,S2の部分から溶接前接続部50xに対してレーザを照射して溶接前接続部50xを溶融する。溶接前接続部50xは、レーザにより溶融されることで第1半割筒部41と第2半割筒部42との隙間S2を埋めるように変形して前述したような接続部50となる。これにより、第1半割筒部41と第2半割筒部42とが接続部50により溶接されて、金属パイプ31が完成する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のワイヤハーネス10では、金属パイプ31の第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に結晶微細化剤を含有した接続部50が設けられる。接続部50の結晶微細化剤の成分によって両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒が微細化されるため、両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒の粗大化が抑えられるようになっている。これにより、接続箇所における予期しない折れや割れの発生を抑えることが可能となる。逆に、結晶粒が粗大化すると外力によって結晶粒界での破断が起こりやすく、筒状部材の折れや割れが発生しやすくなる傾向にある。
本実施形態のワイヤハーネス10では、金属パイプ31の第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に結晶微細化剤を含有した接続部50が設けられる。接続部50の結晶微細化剤の成分によって両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒が微細化されるため、両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒の粗大化が抑えられるようになっている。これにより、接続箇所における予期しない折れや割れの発生を抑えることが可能となる。逆に、結晶粒が粗大化すると外力によって結晶粒界での破断が起こりやすく、筒状部材の折れや割れが発生しやすくなる傾向にある。
また、接続部50を構成する本体部51は、第1半割筒部41と第2半割筒部42よりも溶融温度が低い構成となっているため、レーザ溶接の際に接続部50(溶接前接続部50x)が積極的に溶融されて第1半割筒部41と第2半割筒部42の形状を維持することが可能となっている。
次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に、第1半割筒部41と第2半割筒部42と溶接される結晶微細化剤を含有する接続部50を有するため、接続部50(本体部51)に含有される結晶微細化剤によって両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒の粗大化が抑えられる。
(1)第1半割筒部41と第2半割筒部42との間に、第1半割筒部41と第2半割筒部42と溶接される結晶微細化剤を含有する接続部50を有するため、接続部50(本体部51)に含有される結晶微細化剤によって両半割筒部41、42の構成材料の結晶粒の粗大化が抑えられる。
(2)第1半割筒部41の周方向両端部41aと、第2半割筒部42の周方向両端部42aとには接続部50を収容する凹部41b,42bが設けられるため、第1半割筒部41と第2半割筒部42とを接続部50(溶接前接続部50x)で溶接する際に、凹部41b,42bによって相対的な位置決めを行うことができる。これによって第1半割筒部41と第2半割筒部42と接続部50との位置ズレを抑えることができる。
(3)接続部50は、第1半割筒部41と第2半割筒部42の溶解温度よりも低い溶解温度の材料で構成されるため、溶接時に接続部50(溶接前接続部50x)を積極的に溶融させることができ、第1半割筒部41と第2半割筒部42の形状を極力維持することが容易となる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、接続部50(本体部51)の一部が第1半割筒部41の凹部41b並びに第2半割筒部42の凹部42bに収容される構成としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、接続部50(本体部51)の一部が第1半割筒部41の凹部41b並びに第2半割筒部42の凹部42bに収容される構成としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、第1半割筒部41の凹部41b並びに第2半割筒部42の凹部42bを各半割筒部41,42の形成位置を各半割筒部41,42の周方向両端部41a,42aの径方向中心としたが、径方向外側又は径方向内側にずらした構成を採用してもよい。また、第1半割筒部41の周方向両端部41aと第2半割筒部42の周方向両端部42aとが対向した際に、各半割筒部41,42の凹部41b,42bを径方向において同位置となるようにしたが、必ずしも同位置でなくてもよい。
・上記実施形態では、各凹部41b,42bによって接続部50(溶接前接続部50x)が保持された場合に、第1半割筒部41の周方向両端部41aと第2半割筒部42の周方向両端部42aとの間の径方向内側及び外側に隙間S2が設けられる構成としたが、いずれの隙間S2を省略した状態で溶接を実施してもよい。また、隙間S2を省略した構成として、溶接前の接続部50(溶接前接続部50x)が第1半割筒部41の周方向両端部41aと第2半割筒部42の周方向両端部42aとの間全体に位置する構成が考えられる。
・上記実施形態では、溶接前の接続部である溶接前接続部50xを丸棒状としたが、これに限らず、例えば板状、角柱状等の他の形状としてもよい。
・上記実施形態では、結晶微細化剤としてチタンを採用したが、これに限らない。例えばジルコニウムなどの他の材料を結晶微細化剤として用いる構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、結晶微細化剤としてチタンを採用したが、これに限らない。例えばジルコニウムなどの他の材料を結晶微細化剤として用いる構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、溶接の方法としてレーザ溶接を採用したが、これに限らない。例えばアーク溶接、ガス溶接、電子ビーム溶接などの他の溶接方法を採用してもよい。
・上記実施形態のワイヤハーネス10では、各高圧電線13a,13bが電磁シールド部品14に挿通される構成としたが、電磁シールド部品14に挿通される電線の構成は、車両構成に応じて適宜変更してもよい。例えば、電磁シールド部品14に挿通される電線として、低圧バッテリと各種低電圧機器(例えばランプ、カーオーディオ等)とを接続する低圧電線を追加した構成としてもよい。
・上記実施形態のワイヤハーネス10では、各高圧電線13a,13bが電磁シールド部品14に挿通される構成としたが、電磁シールド部品14に挿通される電線の構成は、車両構成に応じて適宜変更してもよい。例えば、電磁シールド部品14に挿通される電線として、低圧バッテリと各種低電圧機器(例えばランプ、カーオーディオ等)とを接続する低圧電線を追加した構成としてもよい。
・車両における高圧バッテリ11とインバータ12の配置関係は、上記実施形態に限定されるものではなく、車両構成(車両の仕様)に応じて適宜変更してもよい。また、上記実施形態では、高圧バッテリ11は、各高圧電線13a,13bを介してインバータ12と接続されるが、インバータ12以外の高電圧機器に接続される構成としてもよい。
・上記実施形態では、高圧バッテリ11とインバータ12とを繋ぐワイヤハーネス10に適用したが、これ以外に例えば、インバータ12と車輪駆動用モータとを繋ぐワイヤハーネスに適用してもよい。
・上記実施形態では、第1半割筒部41及び第2半割筒部42の周方向両側の端部41a,42aにおける径方向略中心に接続部50の本体部51が位置する構成としたが、これに限らない。
図7に示すように、径方向外側に接続部70の本体部71を位置する構成としてもよい。図7に示すように、第1半割筒部41の周方向における端部41aには径方向外側が切り欠かれた切り欠き部41dを有する。また、第2半割筒部42の周方向における端部42aには、径方向外側が切り欠かれた切り欠き部42dを有する、各切り欠き部41d,42dに跨るように接続部70の本体部71が設けられる。また、接続部70は、接続部70の本体部71と各半割筒部41,42の端部41a,42aとの間に位置する熱影響部72を有する。熱影響部72は、本体部71の周方向端面並びに径方向内側面を覆う被覆部72aと、被覆部72aの径方向内側面から径方向内側に延出する延出部72bとを有する。延出部72bは、前記切り欠き部41d,42dが設けられない各半割筒部41,42の端部41a,42a同士を接続するように、各端部41a,42a間に設けられる。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
本開示は以下の構成を包含する。限定のためでなく理解の補助として実施形態の構成要素の参照符号を付した。
本開示は以下の構成を包含する。限定のためでなく理解の補助として実施形態の構成要素の参照符号を付した。
[付記1]1以上の電線(13a,13b)を保護するための保護筒(31)を含む電磁シールド部品(14)であって、
第1結合端面(41a)を有し、第1材料から形成された第1半割筒部(41)と、
第2結合端面(42a)を有し、前記第1材料から形成された第2半割筒部(42)と、
前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接して前記保護筒(31)を形成する溶接部(50)とを備え、
前記溶接部(50)は、
第2材料と結晶微細化剤(Ti,Zr)とを含有する組成物である溶接補助部材(50x)を前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とによって挟み、前記溶接補助部材(50x)が前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とに接触した状態で前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接することによって形成されることを特徴とする、電磁シールド部品(14)。
第1結合端面(41a)を有し、第1材料から形成された第1半割筒部(41)と、
第2結合端面(42a)を有し、前記第1材料から形成された第2半割筒部(42)と、
前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接して前記保護筒(31)を形成する溶接部(50)とを備え、
前記溶接部(50)は、
第2材料と結晶微細化剤(Ti,Zr)とを含有する組成物である溶接補助部材(50x)を前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とによって挟み、前記溶接補助部材(50x)が前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とに接触した状態で前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接することによって形成されることを特徴とする、電磁シールド部品(14)。
[付記2]前記第1半割筒部(41)と前記第2半割筒部(42)は溶接によって一体化されて前記1以上の電線(13a,13b)を挿通するための内部空間を区画する前記保護筒(31)として機能する、付記1の電磁シールド部品(14)。
[付記3]前記第1材料は金属アルミニウムまたはアルミニウム合金を含む、付記1または2の電磁シールド部品(14)。
[付記4]前記第2材料の溶解温度は、前記第1材料の溶解温度よりも低い、付記1~3のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記4]前記第2材料の溶解温度は、前記第1材料の溶解温度よりも低い、付記1~3のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記5]前記結晶微細化剤はアルミニウムとは異なる金属である、付記1~4のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記6]前記結晶微細化剤はチタンまたはジルコニウムである、付記1~4のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記6]前記結晶微細化剤はチタンまたはジルコニウムである、付記1~4のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記7]前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)は、前記保護筒(31)の中心軸と実質的に平行である、付記1~6のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記8]前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)の一方または両方は、前記溶接補助部材(50x)の少なくとも一部を収容する位置決め凹部(41b;42b)を含む、付記1~7のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記9]前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)の前記位置決め凹部(41b;42b)は、前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)の全長にわたって延びる溝である、付記8の電磁シールド部品(14)。
[付記10]前記溶接補助部材(50x)は長尺状部材である、付記1~9のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記11]前記保護筒(31)の中心軸に沿って測定したときに、前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)は第1の長さを有する、付記1~10のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記11]前記保護筒(31)の中心軸に沿って測定したときに、前記第1結合端面(41a)及び前記第2結合端面(42a)は第1の長さを有する、付記1~10のいずれか一つの電磁シールド部品(14)。
[付記12]1以上の電線(13a,13b)を保護するための保護筒(31)を含む電磁シールド部品(14)の製造方法であって、
第1結合端面(41a)を有する第1半割筒部(41)を第1材料から形成すること、
第2結合端面(42a)を有する第2半割筒部(42)を前記第1材料から形成すること、
前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接して、前記保護筒(31)を形成すること
を備え、
前記溶接は、第2材料と結晶微細化剤(Ti,Zr)とを含有する組成物である溶接補助部材(50x)を前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とによって挟むこと、および、前記溶接補助部材(50x)が前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とに接触した状態で前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接することを含むことを特徴とする、製造方法。
第1結合端面(41a)を有する第1半割筒部(41)を第1材料から形成すること、
第2結合端面(42a)を有する第2半割筒部(42)を前記第1材料から形成すること、
前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接して、前記保護筒(31)を形成すること
を備え、
前記溶接は、第2材料と結晶微細化剤(Ti,Zr)とを含有する組成物である溶接補助部材(50x)を前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とによって挟むこと、および、前記溶接補助部材(50x)が前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とに接触した状態で前記第1結合端面(41a)と前記第2結合端面(42a)とを溶接することを含むことを特徴とする、製造方法。
本発明がその技術的思想から逸脱しない範囲で他の特有の形態で具体化されてもよいということは当業者にとって明らかであろう。例えば、実施形態(あるいはその1つ又は複数の態様)において説明した部品のうちの一部を省略したり、いくつかの部品を組合せてもよい。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参照して、請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲と共に確定されるべきである。
10…ワイヤハーネス
11…高圧バッテリ
13a,13b…高圧電線(電線)
14…電磁シールド部品
31…金属パイプ(筒状部材)
41…第1半割筒部
41a…端部
41b…凹部
42…第2半割筒部
42a…端部
42b…凹部
50…接続部
51…本体部
52…熱影響部
70…接続部
71…本体部
72…熱影響部
11…高圧バッテリ
13a,13b…高圧電線(電線)
14…電磁シールド部品
31…金属パイプ(筒状部材)
41…第1半割筒部
41a…端部
41b…凹部
42…第2半割筒部
42a…端部
42b…凹部
50…接続部
51…本体部
52…熱影響部
70…接続部
71…本体部
72…熱影響部
Claims (5)
- 導電性を有し、電線を挿通するための内部空間を有する筒状部材を備えた電磁シールド部品であって、
前記筒状部材は、
第1の周方向両端部を有する半割筒状の第1半割筒部と、
前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と対向するように設けられる第2の周方向両端部を有する半割筒状の第2半割筒部と、
結晶微細化剤を含有し、前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部との間に設けられて溶接された接続部と、
を備えることを特徴とする電磁シールド部品。 - 請求項1に記載の電磁シールド部品において、
前記各接続部は、
前記結晶微細化剤を含有する本体部と、
前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部及び前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部の間、且つ、前記本体部と各半割筒部との間に位置して前記第1半割筒部と前記第2半割筒部とを接続する熱影響部と、
を有することを特徴とする電磁シールド部品。 - 請求項2に記載の電磁シールド部品において、
前記第1半割筒部の前記第1の周方向両端部と、前記第2半割筒部の前記第2の周方向両端部とには前記本体部を収容する凹部が設けられることを特徴とする電磁シールド部品。 - 請求項2又は3に記載の電磁シールド部品において、
前記本体部は、前記第1半割筒部と前記第2半割筒部の溶解温度よりも低い溶解温度の材料で構成されることを特徴とする電磁シールド部品。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の電磁シールド部品と、
前記電磁シールド部品の前記筒状部材の前記内部空間に挿通される電線と、を備えたワイヤハーネス。
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