JP2015042025A - シールド導電体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両レイアウトの自由度を向上させる。
【解決手段】シールド導電体は、電線自動車またはハイブリッド自動車の動力用の三相交流電力を伝送する３本の電線１０Ａの周囲を編組線または金属箔からなる第１シールド層１３が取り囲んでなる第１導電部１４と、電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載された電装品に電力を伝送する電線１０Ｂの周囲を第１シールド層１３とは別の編組線または金属箔からなる第２シールド層１７が取り囲んでなる第２導電部１８と、第１導電部１４及び第２導電部１８が一括して挿通される管状の電線挿通部材４０と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、シールド導電体に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車に使用されるシールド導電体として、特許文献１に開示のものが知られている。このシールド導電体は、金属製のシールドパイプに複数本の動力用の電線を挿通させて構成されている。また、この種のシールド導電体は、電線の絶縁樹脂の周りを包囲する編組線または金属箔によってシールドされることもある。

特開２０１２−１７８９４２号公報

ところで、上記のような車両の動力源を構成するバッテリー、インバータ及びモータ間のシールド導電体とは別に、バッテリーからエアコン等の電装品に電力を伝送するシールド導電体が並列して配索されることがあった。このため、車両の床下に、複数のシールド導電体の配索経路を確保しなければならず、車両レイアウトが制限されるという問題があった。

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、車両レイアウトの自由度を向上させることを目的とする。

本発明のシールド導電体は、電線自動車またはハイブリッド自動車の動力用の三相交流電力を伝送する３本の電線の周囲を編組線または金属箔からなる第１シールド層が取り囲んでなる第１導電部と前記電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載された電装品に電力を伝送する電線の周囲を前記第１シールド層とは別の編組線または金属箔からなる第２シールド層が取り囲んでなる第２導電部と、前記第１導電部及び前記第２導電部が一括して挿通される管状の電線挿通部材と、を備えるところに特徴を有する。

第１導電部及び第２導電部が管状の電線挿通部材に一括して挿通されるため、第１導電部及び第２導電部がそれぞれ異なる電線挿通部材に挿通される場合に比べてシールド導電体の構成が簡素化され、車両レイアウトの自由度を向上させることができる。また、第１導電部が第１シールド層で包囲され、第２導電部が第１シールド層とは別の第２シールド層で包囲されるため、第１導電部及び第２導電部が電線挿通部材内で混在することがなく、第１導電部及び第２導電部がそれぞれに対応する回路に適正に配索される。

本発明の実施例１における配線構造全体の概略図である。 車両の室外側から室内側に至る配線部分の側面図である。 車両の室外側から室内側に至る配線部分の拡大断面図である。 グロメットの断面図である。 グロメットの平面図である。 車両にクランプを介して固定されるコルゲートチューブの側面図である。 クランプの斜視図である。 コルゲートチューブに一括して挿通された第１導電部及び第２導電部の断面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記車両の床下に金属製のパイプが配設され、前記電線挿通部材が前記パイプに接続されており、前記パイプ内に、前記第１シールド層を有しない前記第１導電部と、前記第２シールド層を有しない前記第２導電部とが一括して挿通されている。金属製のパイプがシールド機能を有するため、第１導電部及び第２導電部からそれぞれ第１シールド層及び第２シールド層を省略することができ、構成が簡素化される。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図８によって説明する。実施例１は、図１に示すように、ハイブリッド自動車の車両２において、リア側の室内側となる床上に搭載されたバッテリーまたはインバータ回路等の電力供給源３と、フロント側の室内側（エンジンルーム内）となる床上に搭載されたモータ４との間を接続するワイヤハーネスに構成されている。

電力供給源３とモータ４との間には、図８に示すように、三相交流電力を伝送する３本の高圧用の電線１０がシールドして配索されている。各電線１０は、撚り線等からなる導体部１１の外周を絶縁樹脂１２で包囲した形態とされている。電線１０の端末部には、図示しない端子金具が接続されており、端子金具は、対応する電力供給源３側またはモータ４側の図示しない相手端子に接続される。

図１に示すように、各電線１０の長さ方向途中部分は、車両２の床下に配索される床下配索領域１５とされ、各電線１０の長さ方向両端部は、車両２の床上に配索される床上配索領域１６とされている。図２に示すように、床下配索領域１５と床上配索領域１６とは、車両２の室外側と室内側とを仕切る壁２０を境界として分かれており、図３に示すように、壁２０には、各電線１０を挿通可能な挿通孔２１が貫通して設けられている。

図１に示すように、各電線１０の床下配索領域１５のうち、長さ方向両端部を除く大部分の領域は、パイプ３０に挿通されている。パイプ３０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、またはステンレス鋼等の金属製の管材であって、各電線１０の床下配索領域１５（長さ方向両端部を除く）を包囲してシールド機能を発揮可能なように、車両２の床下に沿って前後方向に長尺に延びる形態とされている。

一方、各電線１０において、床下配索領域１５の長さ方向両端部から床上配索領域１６に至る部分は、屈曲可能な電線挿通部材４０に挿通されている。図２に示すように、電線挿通部材４０は、各電線１０の床下配索領域１５を挿通可能なコルゲートチューブ４１と、壁２０に装着されつつ各電線１０の床上配索領域１６を挿通可能なグロメット４２とからなり、図３に示すように、これらグロメット４２とコルゲートチューブ４１とに各電線１０を挿通可能な通路４３が連通して設けられている。

コルゲートチューブ４１は、屈曲自在な蛇腹状の合成樹脂製の管材であって、図２に示すように、長さ方向一端部がゴムブッシュ４４及び結束バンド４５を介してパイプ３０の端部に防水性を確保した状態で連結されている。コルゲートチューブ４１の長さ方向途中の複数箇所には、クランプ５０が取り付けられ、コルゲートチューブ４１は、室外側において、これらクランプ５０を介して、車両２のパネル５に固定されている。

クランプ５０は合成樹脂製であって、図７に示すように、クランプ本体５１と、クランプカバー５２と、クランプカバー５２及びクランプ本体５１につながるヒンジ５３とを備えている。クランプカバー５２は、ヒンジ５３を介してクランプ本体５１に開閉可能に連結されている。クランプカバー５２が開状態にある場合に、クランプ本体５１とクランプカバー５２との間に、コルゲートチューブ４１が組み込まれる。クランプカバー５２が閉状態に至ると、図６に示すように、クランプ５０に、前後方向に貫通する保持孔５４が区画して形成され、この保持孔５４内にコルゲートチューブ４１が抜け止め状態に保持される。

図７に示すように、クランプ本体５１の内面は、断面弧状をなし、コルゲートチューブ４１の外周面にほぼ沿った形態になっている。一方、クランプカバー５２は、略平板状の形態とされている。クランプ本体５１及びクランプカバー５２のそれぞれの一方の縁部は、同縁部に沿って延びる可撓帯状のヒンジ５３を介して互いに連結されている。

クランプ本体５１の他方の縁部には、同縁部の外面に突出するカバーロック突起５５が設けられている。また、クランプカバー５２の他方の縁部には、カバーロック突起５５側に突出するカバーロック片５６が設けられている。一方、カバーロック片５６にはロック孔５７が設けられている。クランプカバー５２が閉状態にあるときに、カバーロック片５６のロック孔５７にカバーロック突起５５が弾性的に嵌まり込むことにより、クランプカバー５２が閉状態に保持されるようになっている。

また、クランプ本体５１の他方の外面には、カバーロック突起５５と隣接する位置に、パネルロック部５８が設けられている。パネルロック部５８は、筒状の挿入部５９と、挿入部５９の外周面の前後両端に突設された一対の弾性爪４９とを有している。図６に示すように、パネルロック部５８の挿入部５９は、車両２の床下のパネル５に設けられた固定孔６に外側から挿入される。挿入部５９がパネル５の固定孔６に正規挿入されると、両弾性爪４９がパネル５の内側面に弾性的に係止され、もってクランプ５０が車両２のパネル５にワンタッチで抜け止め固定される。

グロメット４２はゴム製であって、図２に示すように、前後方向に延びる管状の筒部６１と、筒部６１の前後方向途中において径方向に膨出して形成されたフランジ部６２とを備えている。実施例１の場合、グロメット４２は、硬度４０〜６０（ＪＩＳ−Ａ）で構成されている。図３に示すように、フランジ部６２は、筒部６１よりも厚肉の形態であって、壁２０の挿通孔２１に挿入された状態でその壁２０に弾性的に密着する構成になっている。

筒部６１は、フランジ部６２を挟んで、車両２の室外側に配置される外側筒部６３と、車両２の室内側に配置される内側筒部６４とからなる。図３及び図４に示すように、外側筒部６３は、内側筒部６４よりも短尺で且つ厚肉の形態とされ、その内部に後方からコルゲートチューブ４１の端部が挿入される。外側筒部６３の外周面には固定溝６５が周回して設けられ、固定溝６５に固定リング６６が取り付けられることにより、グロメット４２とコルゲートチューブ４１との一体状態を保持することが可能とされている。外側筒部６３の内周面には、固定溝６５と背合わせ位置となる後端側に、複数条の内周リップ６７が並んで設けられている。外側筒部６３の内部にコルゲートチューブ４１の端部が挿入されると、各内周リップ６７がコルゲートチューブ４１の外周面に密着して噛合するようになっている。

図５に示すように、内側筒部６４は、前端側を除いて、変形容易な蛇腹状の蛇腹部６８を有している。内側筒部６４の前端部は、内外面とも実質的に凹凸の無い円筒状の形態とされている。また、内側筒部６４の前端には、帯状片６９が前方へ突出して設けられている。帯状片６９は、前後方向に細長い平面視略矩形状をなし、図３に示すように、その内面に各電線１０のうち後述する各電装線１０Ｂの第２導電部１８が沿わせられる。各電装線１０Ｂの第２導電部１８は、帯状片６９の内面に沿わせられた状態で、テープ等の固定手段７０を介して帯状片６９に固定される。

フランジ部６２は、外側筒部６３に連続して室外側に配置される外側フランジ７１と、内側筒部６４に連続して室内側に配置される内側フランジ７２とからなる。図３に示すように、フランジ部６２が壁２０の挿通孔２１に挿入されると、外側フランジ７１が壁２０の外側面における挿通孔２１の開口縁部に密着するとともに、内側フランジ７２が壁２０の内側面における挿通孔２１の開口縁部に密着し、外側フランジ７１と内側フランジ７２との間に壁２０が弾性的に挟持されるようになっている。

内側フランジ７２は、外側フランジ７１に比べて径寸法が小さく且つ前後寸法が大きくされている。図５に示すように、内側フランジ７２の前面は、内側筒部６４に近づくにつれ前方へ傾斜する斜面７３とされている。この内側フランジ７２の斜面７３には、周方向の一箇所に、高剛性部７４が突出して設けられている。高剛性部７４は、内側フランジ７２における周方向の他の部分よりも曲げ剛性を高めた厚肉の形態とされている。また、高剛性部７４は、周方向に関して帯状片６９と同じ側に配置され、詳細には、帯状片６９と前後方向の同軸上の位置に配置されている。より具体的には、高剛性部７４は、周方向に延びる断面三角形のリブ状の形態とされ（図４を参照）、図５に示すように、平面視した場合に、筒部６１の径方向両端間とほぼ同等の延出長さを有している。図３に示すように、配線時には、帯状片６９が壁２０と対向する側へ引き上げられ、内側筒部６４が高剛性部７４に近づくように変形させられる。この場合に、内側筒部６４の変形の影響がフランジ部６２に及ぶことが懸念されるものの、内側筒部６４の変形力に高剛性部７４の曲げ剛性が抗するため、フランジ部６２の変形が小さく抑えられるか、または実質的に発生しないようになっている。

ところで、図３に示すように、コルゲートチューブ４１及びグロメット４２は、上述した三相交流用の３本の電線（以下、三相線１０Ａという）を覆うように配置される他、車両２に搭載される、エアコン、オーディオ、ランプ類、パワーウインド、ラジオ、ワイパー等の図示しない電装品に電力を伝送する単数本または複数本の電線（以下、電装線１０Ｂという）をも覆うように配置される。

図８に示すように、３本の三相線１０Ａは、金属箔または編組線からなる第１シールド層１３で一括して取り囲まれることによって、第１導電部１４として構成される。一方、図示する２本の電装線１０Ｂは、同じく金属箔または編組線からなるが、第１シールド層１３とは別の第２シールド層１７で一括して取り囲まれることによって、第２導電部１８として構成される。

また、第１導電部１４及び第２導電部１８は、金属製のパイプ３０に挿通される部分ではパイプ３０がシールド機能を有するため、第１シールド層１３及び第２シールド層１７が省略され、各三相線１０Ａ及び各電装線１０Ｂが被覆電線の形態のままパイプ３０内に挿通される。結果的に、各電線１０は、床下配索領域１５から床上配索領域１６に至る長さ方向の全域に亘ってシールドされたシールド導電体として構成されることになる。

次に、実施例１の作用効果について説明する。
図２に示すように、ワイヤハーネスの配線経路のうち、車両２の室外側から室内側に至る部分については、各電線１０が、屈曲可能なコルゲートチューブ４１及びグロメット４２からなる電線挿通部材４０に挿通されている。このため、車両２の床下に配索された各電線１０が室内に引き込まれる際に、壁２０の挿通孔２１に通される各電線１０に追従するように、電線挿通部材４０、とりわけ室外側に配置されたコルゲートチューブ４１が、各電線１０の取り回し方向にその形態を適宜変形させることができる。したがって、各電線１０の床下配索領域１５の全体が金属製のパイプ３０に挿通される場合と違って、組み付け作業時の電線１０の取り回しに難渋することがない。

また、金属製のパイプ３０の場合には、車両レイアウトの変更等の要求仕様に対して既存のパイプ３０を適用することができない可能性があるが、上記のように屈曲可能な電線挿通部材４０であれば、変更された要求仕様にも柔軟に対応することができる。一方、各電線１０の床下配索領域１５は長さ方向両端部を除いて金属製のパイプ３０で覆われているため、各電線１０が飛び石等から効果的に保護された状態に置かれる。

また、コルゲートチューブ４１の形状保持性の低さから、車両の床下においてコルゲートチューブ４１に弛みが生じる懸念があるものの、実施例１によれば、コルゲートチューブ４１がその長さ方向の適宜箇所に取り付けられた複数のクランプ５０を介して車両２のパネル５に取り付け固定されるため、上記弛みの発生が抑えられ、車両２の振動等によってコルゲートチューブ４１がガタ付いたりするのが抑えられる。しかも、クランプ５０が車両２のパネル５にワンタッチで弾性的に取り付けられるため、取り付け作業性に優れるとともに、ネジ等の別部材が不要となることで部品点数が削減される。

さらに、パイプ３０とそのパイプ３０に連なる電線挿通部材４０とには、複数本の三相線１０Ａに加えて複数本の電装線１０Ｂが一括して挿通されるため、各三相線１０Ａ及び各電装線１０Ｂに対応する回路がそれぞれ個別に配索されるよりも、車両２の床下に各電線１０をスペース効率良く配線することができ、その配線領域をまとめることができる。その結果、車両レイアウトの自由度を向上させることができる。しかも、パイプ３０及び電線挿通部材４０が複数の回路に共用されるため、コストを安価に抑えることができる。

また、電線挿通部材４０の内部では、各三相線１０Ａの外周が第１シールド層１３で一括して包囲されることで第１導電部１４が構成される一方、各電装線１０Ｂの外周が第１シールド層１３とは別の第２シールド層１７で一括して包囲されることで第２導電部１８が構成されるため、第１導電部１４と第２導電部１８とが相互に混在することなく区分けされる。その結果、第１導電部１４及び第２導電部１８のそれぞれの端末部に接続された端子金具が、対応する相手端子との接続位置に迅速且つ円滑に至らしめられる。

一方、配線時には、図３に示すように、帯状片６９に沿って固定された各電装線１０Ｂの第２導電部１８が壁２０の前面と対向する側へ引き上げられ、それに伴って内側筒部６４がグロメット４２の高剛性部７４に近づく方向に屈曲して変形させられる。この場合に、内側筒部６４の屈曲方向で対向する位置には曲げ剛性の高い高剛性部７４が配置されているため、内側筒部６４の変形力を高剛性部７４で断つことができる。したがって、フランジ部６２が所定の形状に保たれ、壁２０に対するフランジ部６２の密着状態を維持することができる。その結果、グロメット４２の防水性が低下するのが防止される。

また、高剛性部７４が周方向に関して帯状片６９が位置する側と同じ側に配置されているため、第２導電部１８の配線経路が帯状片６９によって正しく規定される。しかも、帯状片６９や高剛性部７４がグロメット４２の周方向の構造を識別する指標となるため、壁２０の挿通孔２１にフランジ部６２を正規の取り付け姿勢で挿入することができる。

＜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、例えば次のような態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）電線挿通部材は、車両の室外側から室内側に至る範囲で屈曲可能であれば、車両のフロント側とリア側のいずれか一方に設置されるだけでもよい。
（２）本発明は、内燃機関を搭載しない電気自動車にも適用可能である。

２…車両
５…パネル
６…固定孔
１０…電線
１０Ａ…三相線
１０Ｂ…電装線
１３…第１シールド層
１４…第１導電部
１５…床下配索領域
１６…床上配索領域
１７…第２シールド層
１８…第２導電部
２０…壁
２１…挿通孔
３０…パイプ
４０…電線挿通部材
４１…コルゲートチューブ
４２…グロメット
４３…通路
５０…クランプ
５８…パネルロック部
６１…筒部
６２…フランジ部
６４…内側筒部（筒部の室内側に臨む部分）
６９…帯状片
７２…内側フランジ（フランジ部の室内側に臨む部分）
７４…高剛性部

Claims (2)

1. 電線自動車またはハイブリッド自動車の動力用の三相交流電力を伝送する３本の電線の周囲を編組線または金属箔からなる第１シールド層が取り囲んでなる第１導電部と、
   前記電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載された電装品に電力を伝送する電線の周囲を前記第１シールド層とは別の編組線または金属箔からなる第２シールド層が取り囲んでなる第２導電部と、
   前記第１導電部及び前記第２導電部が一括して挿通される管状の電線挿通部材と、を備えることを特徴とするシールド導電体。
2. 前記車両の床下に金属製のパイプが配設され、前記電線挿通部材が前記パイプに接続されており、前記パイプ内に、前記第１シールド層を有しない前記第１導電部と、前記第２シールド層を有しない前記第２導電部とが一括して挿通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体。

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