JP2023151935A - シールド編組部材及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】幅広い周波数帯の電磁波の放射を抑制可能としたシールド編組部材を提供すること。【解決手段】シールド編組部材（３０）は、複数の素線（４０）が編み込まれてなるシールド編組部材であって、複数の素線は、第１金属材料にて構成されている第１素線（４１）と、第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線（４２）とを含む。【選択図】図３

Description

本開示は、シールド編組部材及びワイヤハーネスに関するものである。

従来、ワイヤハーネスとしては、電線と、該電線の延在方向に沿って電線の外周を覆うシールド編組部材とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。シールド編組部材は、複数の金属素線が編み込まれてなり、電線からの電磁波の放射を抑制する。

特開２０１３－１１００５３号公報

近年、車両軽量化の観点からボディを鉄製からカーボン製へ変更する試みがある。この場合、ボディで電磁波を吸収することが困難になるため、ボディ以外で、幅広い周波数帯の電磁波を吸収したり、電磁波の放射を抑制することが求められる。

本開示は、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、幅広い周波数帯の電磁波の放射を抑制可能としたシールド編組部材及びワイヤハーネスを提供することにある。

本開示のシールド編組部材は、複数の素線が編み込まれてなるシールド編組部材であって、前記複数の素線は、第１金属材料にて構成されている第１素線と、前記第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線と、を含む。

本開示のワイヤハーネスは、電線と、前記電線の延在方向に沿って前記電線の外周を覆う前記シールド編組部材と、を備える。

本開示のシールド編組部材及びワイヤハーネスによれば、幅広い周波数帯の電磁波の放射を抑制できる。

図１は、一実施形態における車両の概略構成図である。 図２は、一実施形態におけるワイヤハーネスの一部模式平面図である。 図３は、一実施形態におけるシールド編組部材の一部模式拡大図である。 図４は、別例におけるシールド編組部材の一部模式拡大図である。 図５は、別例におけるシールド編組部材の一部模式拡大図である。 図６は、別例におけるシールド編組部材の一部模式拡大図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示のシールド編組部材は、
［１］複数の素線が編み込まれてなるシールド編組部材であって、前記複数の素線は、第１金属材料にて構成されている第１素線と、前記第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線と、を含む。

同構成によれば、収容物からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を抑制できる。
［２］前記複数の素線は、前記第１素線と前記第２素線とを半分ずつ有することが好ましい。

同構成によれば、収容物からの幅広い周波数帯の電磁波の放射をバランス良く抑制できる。
［３］前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、前記第１群及び前記第２群は共に、前記第１素線と前記第２素線とが交互に並設されてなることが好ましい。

同構成によれば、交差するように編み込まれる第１群及び第２群の各々で、第１素線と第２素線とが交互に並設されるため、第１素線と第２素線とが細かく分散された状態となる。よって、収容物からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を良好に抑制できる。

［４］前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、前記第１群及び前記第２群は共に、前記第１素線が並設されている第１連続群と、前記第２素線が並設されている第２連続群とが並設されてなることが好ましい。

同構成によれば、交差するように編み込まれる第１群及び第２群の各々で、第１素線が並設されている第１連続群と、第２素線が並設されている第２連続群とが並設されるため、第１素線と第２素線とが程良く分散された状態となる。よって、収容物からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を良好に抑制できる。

［５］前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、前記第１群は、前記第１素線が並設されてなる第１素線群であり、前記第２群は、前記第２素線が並設されてなる第２素線群であることが好ましい。

同構成によれば、第１素線が並設されてなる第１素線群と第２素線が並設されてなる第２素線群とが交差するように編み込まれる構成であるため、簡素な構成とすることができる。

［６］前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、前記第１群は、前記第１方向に沿って、前記第１素線が並設されてなる第１素線群と、前記第２素線が並設されてなる第２素線群とが間隔を有して交互に配置されているとともに、前記第２群は、前記第２方向に沿って、前記第１素線が並設されてなる第１素線群と、前記第２素線が並設されてなる第２素線群とが間隔を有して交互に配置されていることが好ましい。

同構成によれば、第１素線が並設されてなる第１素線群と、第２素線が並設されてなる第２素線群とが間隔を有して交互に配置されつつ、交差するように編み込まれる構成であるため、簡素な構成とすることができる。

［７］前記第１金属材料は、鉄系の金属材料であることが好ましい。
同構成によれば、搭載対象のボディの材料が一般的な鉄系の金属材料から他の材料に置き換わった場合に懸念される周波数帯の電磁波の放射を抑制できる。すなわち、ボディの材料が一般的な鉄系の金属材料から他の材料に置き換わった場合では、ボディで吸収されていた周波数帯の電磁波が吸収され難くなる虞があり、その周波数帯の電磁波の影響が懸念される。これに対して、その周波数帯の電磁波をシールド編組部材で吸収したり、収容物からの電磁波の放射を、シールド編組部材で抑えることができる。

［８］前記第２金属材料は、銅系の金属材料であることが好ましい。
同構成によれば、収容物からの幅広い周波数帯の電磁波の放射をバランス良く抑制できる。

本開示のワイヤハーネスは、
［９］電線と、前記電線の延在方向に沿って前記電線の外周を覆う前記シールド編組部材と、を備える。

同構成によれば、シールド編組部材と同様の作用効果が得られる。
［本開示の実施形態の詳細］
本開示のワイヤハーネスの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。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は各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」や「真円」は、厳密に平行や直交や真円の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交や真円の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（ワイヤハーネス１０の概略構成）
図１に示すように、ワイヤハーネス１０は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の搭載対象である車両Ｖに搭載されるものである。ワイヤハーネス１０は、２個以上の車載機器同士を電気的に接続する。車載機器は、車両Ｖに搭載された電気機器である。ワイヤハーネス１０は、例えば、車両Ｖの前部に設置されたインバータＭ１と、車両Ｖの後方に設置された高圧バッテリＭ２とを電気的に接続する。ワイヤハーネス１０は、例えば、車両Ｖの前後方向に延びるように長尺状に形成されている。ワイヤハーネス１０は、例えば、ワイヤハーネス１０の延在方向の中間部分が車両Ｖの床下などの車室外を通るように車両Ｖに配索されている。

インバータＭ１は、例えば、車両走行の動力源となる図示しない車輪駆動用のモータと接続される。インバータＭ１は、高圧バッテリＭ２の直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリＭ２は、例えば、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の構成）
ワイヤハーネス１０は、電線２０を備える。ワイヤハーネス１０は、電線２０の両端部に取り付けられたコネクタＣ１，Ｃ２を備える。電線２０の延在方向の一端部はコネクタＣ１を介してインバータＭ１に接続されている。電線２０の延在方向の他端部はコネクタＣ２を介して高圧バッテリＭ２に接続されている。

また、図２に示すように、ワイヤハーネス１０は、シールド編組部材３０を備える。
（電線２０の構成）
電線２０は、芯線２０ａと、該芯線２０ａの外周を覆う絶縁被覆２０ｂとを有している。なお、図２では、ワイヤハーネス１０における１本の電線２０を図示しているが、電線２０の数は２本以上であってもよい。電線２０は、高電圧及び大電流に対応可能な高圧電線である。

（シールド編組部材３０の構成）
シールド編組部材３０は、電線２０の延在方向に沿って電線２０の外周を覆っている。シールド編組部材３０は、電線２０からの電磁波の放射を抑えるものである。シールド編組部材３０は、複数の素線４０が編み込まれてなる。

図３に示すように、複数の素線４０は、第１金属材料にて構成されている第１素線４１と、第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線４２とを含む。複数の素線４０は、第１素線４１と第２素線４２とを半分ずつ有する。

詳述すると、本実施形態のシールド編組部材３０には、複数の素線４０を構成する単位素線が第１方向Ｘ１に並設されている第１群４３が形成されているとともに、単位素線が第１方向Ｘ１と交差する第２方向Ｙ１に並設されている第２群４４が形成されている。なお、本実施形態の単位素線は４本の素線４０よりなる。そして、シールド編組部材３０には、第１群４３が第１方向Ｘ１に間隔を有して複数設けられているとともに、第２群４４が第２方向Ｙ１に間隔を有して複数設けられている。そして、本実施形態の第１群４３及び第２群４４は共に、第１素線４１と第２素線４２とが交互に並設されてなる。詳しくは、本実施形態の第１群４３は、平行に延びつつ隣接する４本の素線４０によって構成され、２本ずつの第１素線４１と第２素線４２とが交互に並設されてなる。また、第２群４４は、第１群４３と同様の構成であって、平行に延びつつ隣接する４本の素線４０によって構成され、２本ずつの第１素線４１と第２素線４２とが交互に並設されてなる。

第１金属材料は、鉄を主成分とする鉄系の金属材料である。すなわち、第１素線４１は、鉄系の金属材料にて構成されている。第２金属材料は、銅を主成分とする銅系の金属材料である。すなわち、第２素線４２は、銅系の金属材料にて構成されている。

電線２０を覆うシールド編組部材３０は、例えば、パイプやコルゲートチューブ等の外装部材に更に覆われた状態で車両Ｖの各部に配策される。
次に、上記のように構成されたワイヤハーネス１０の作用について説明する。

電線２０は、電線２０の延在方向に沿って外周がシールド編組部材３０に覆われていることで電磁波の放射が抑えられる。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。

（１）シールド編組部材３０を構成する複数の素線４０は、第１金属材料にて構成されている第１素線４１と、第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線４２とを含む。よって、単一の金属材料からなる構成に比べて、収容物である電線２０からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を抑制できる。

（２）シールド編組部材３０を構成する複数の素線４０は、第１素線４１と第２素線４２とを半分ずつ有するため、電線２０からの幅広い周波数帯の電磁波の放射をバランス良く抑制できる。

（３）交差するように編み込まれる第１群４３及び第２群４４の各々で、第１素線４１と第２素線４２とが交互に並設されるため、第１素線４１と第２素線４２とが細かく分散された状態となる。よって、電線２０からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を良好に抑制できる。

（４）第１素線４１を構成する第１金属材料は、鉄系の金属材料である。よって、例えば、ワイヤハーネス１０が設けられる車両Ｖのボディの材料が一般的な鉄系の金属材料からカーボンやアルミニウム系等の材料に置き換わった場合に懸念される周波数帯の電磁波の放射を抑制できる。すなわち、車両Ｖのボディの材料が一般的な鉄系の金属材料からカーボンやアルミニウム系等の材料に置き換わった場合では、ボディで吸収されていた周波数帯の電磁波が吸収され難くなる虞があり、その周波数帯の電磁波の影響が懸念される。これに対して、その周波数帯の電磁波をシールド編組部材３０で吸収したり、電線２０からの電磁波の放射を、シールド編組部材３０で抑えることができる。

（５）第２素線４２を構成する第２金属材料は、銅系の金属材料である。よって、電線２０からの幅広い周波数帯の電磁波の放射をバランス良く抑制できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、交差するように編み込まれる第１群４３及び第２群４４の各々は、第１素線４１と第２素線４２とが交互に並設されてなるとしたが、これに限定されず、第１素線４１と第２素線４２とを含んでいれば、他の構成としてもよい。

例えば、図４に示すように、変更してもよい。この例では、第１群５１及び第２群５２は共に、第１素線４１が並設されている第１連続群５３と、第２素線４２が並設されている第２連続群５４とが並設されてなる。詳しくは、第１群５１は、平行に延びつつ隣接する４本の素線４０によって構成され、２本の第１素線４１が連続して並設される第１連続群５３と、２本の第２素線４２が連続して並設される第２連続群５４とが並設されてなる。また、第２群５２は、第１群５１と同様の構成であって、平行に延びつつ隣接する４本の素線４０によって構成され、２本の第１素線４１が連続して並設される第１連続群５３と、２本の第２素線４２が連続して並設される第２連続群５４とが並設されてなる。

このようにしても、第１素線４１と第２素線４２とが程良く分散された状態となる。よって、電線２０からの幅広い周波数帯の電磁波の放射を良好に抑制できる。
また、例えば、図５に示すように、変更してもよい。この例では、第１群６１は、第１素線４１のみが並設されてなる第１素線群６２であり、第２群６３は、第２素線４２のみが並設されてなる第２素線群６４である。詳しくは、第１群６１は、平行に延びつつ隣接する４本の第１素線４１によって構成された第１素線群６２である。また、第２群６３は、平行に延びつつ隣接する４本の第２素線４２によって構成された第２素線群６４である。

このようにすると、上記実施形態に比べて、第１群６１及び第２群６３が簡素な構成となり、シールド編組部材３０を簡素な構成とすることができる。
また、例えば、図６に示すように、変更してもよい。この例では、第１群７１及び第２群７２は共に、第１素線４１が並設されてなる第１素線群７３と、第２素線４２が並設されてなる第２素線群７４とが交互に配置されている。言い換えると、第１群７１は、第１方向Ｘ１に沿って、第１素線４１が並設されてなる第１素線群７３と、第２素線４２が並設されてなる第２素線群７４とが間隔を有して交互に配置されている。また、第２群７２は、第２方向Ｙ１に沿って、第１素線４１が並設されてなる第１素線群７３と、第２素線４２が並設されてなる第２素線群７４とが間隔を有して交互に配置されている。詳しくは、第１群７１は、平行に延びつつ隣接する４本の第１素線４１によって構成された第１素線群７３と、平行に延びつつ隣接する４本の第２素線４２によって構成された第２素線群７４とが間隔を有して交互に配置されている。また、第２群７２は、平行に延びつつ隣接する４本の第１素線４１によって構成された第１素線群７３と、平行に延びつつ隣接する４本の第２素線４２によって構成された第２素線群７４とが間隔を有して交互に配置されている。

このようにしても、上記実施形態に比べて、第１群７１及び第２群７２が簡素な構成となり、シールド編組部材３０を簡素な構成とすることができる。
・上記実施形態では、シールド編組部材３０を構成する複数の素線４０は、第１素線４１と第２素線４２とを半分ずつ有するとしたが、これに限定されず、例えば、第１素線４１と第２素線４２との量が異なる構成としてもよい。また、例えば、第１素線４１及び第２素線４２に加えて、第１金属材料及び第２金属材料とは異なる第３金属材料にて構成されている第３素線を有するシールド編組部材としてもよい。

・上記実施形態では、第１素線４１は、第１金属材料としての鉄系の金属材料にて構成され、第２素線４２は、第２金属材料としての銅系の金属材料にて構成されているとしたが、これらの少なくとも一方は他の金属材料にて構成してもよい。例えば、第１素線４１及び第２素線４２のいずれか一方を、アルミニウムを主成分とするアルミニウム系の金属材料にて構成してもよい。

・上記実施形態では、シールド編組部材３０は、１本の電線２０を覆うとしたが、これに限定されず、複数本の電線２０をまとめて覆うものとしてもよい。
・上記実施形態では、シールド編組部材３０は、第１群４３と第２群４４とが交差するように編み込まれてなるものとしたが、これに限定されず、第１素線４１と第２素線４２とが編み込まれていれば、どのように編み込まれていてもよい。また、第１群４３及び第２群４４の各々は、４本の素線４０によって構成されるとしたが、これに限定されず、例えば、６本の素線４０によって構成されていてもよい。

・上記実施形態では、電線２０を高圧電線としたが、これに限定されず、例えば、電線２０を低圧電線としてもよい。
本開示において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本開示において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本開示において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

１０ ワイヤハーネス
２０ 電線
２０ａ 芯線
２０ｂ 絶縁被覆
３０ シールド編組部材
４０ 素線
４１ 第１素線
４２ 第２素線
４３ 第１群
４４ 第２群
５１ 第１群
５２ 第２群
５３ 第１連続群
５４ 第２連続群
６１ 第１群
６２ 第１素線群
６３ 第２群
６４ 第２素線群
７１ 第１群
７２ 第２群
７３ 第１素線群
７４ 第２素線群
Ｃ１ コネクタ
Ｃ２ コネクタ
Ｍ１ インバータ
Ｍ２ 高圧バッテリ
Ｖ 車両
Ｘ１ 第１方向
Ｙ１ 第２方向

Claims (9)

1. 複数の素線が編み込まれてなるシールド編組部材であって、
   前記複数の素線は、第１金属材料にて構成されている第１素線と、前記第１金属材料とは異なる第２金属材料にて構成されている第２素線と、を含む、
   シールド編組部材。
2. 前記複数の素線は、前記第１素線と前記第２素線とを半分ずつ有する、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
3. 前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、
   前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、
   前記第１群及び前記第２群は共に、前記第１素線と前記第２素線とが交互に並設されてなる、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
4. 前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、
   前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、
   前記第１群及び前記第２群は共に、前記第１素線が並設されている第１連続群と、前記第２素線が並設されている第２連続群とが並設されてなる、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
5. 前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、
   前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、
   前記第１群は、前記第１素線が並設されてなる第１素線群であり、
   前記第２群は、前記第２素線が並設されてなる第２素線群である、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
6. 前記複数の素線を構成する単位素線が第１方向に並設されている第１群が形成されているとともに、前記単位素線が前記第１方向と交差する第２方向に並設されている第２群が形成され、
   前記第１群が前記第１方向に間隔を有して複数設けられているとともに、前記第２群が前記第２方向に間隔を有して複数設けられ、
   前記第１群は、前記第１方向に沿って、前記第１素線が並設されてなる第１素線群と、前記第２素線が並設されてなる第２素線群とが間隔を有して交互に配置されているとともに、
   前記第２群は、前記第２方向に沿って、前記第１素線が並設されてなる第１素線群と、前記第２素線が並設されてなる第２素線群とが間隔を有して交互に配置されている、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
7. 前記第１金属材料は、鉄系の金属材料である、
   請求項１に記載のシールド編組部材。
8. 前記第２金属材料は、銅系の金属材料である、
   請求項７に記載のシールド編組部材。
9. 電線と、
   前記電線の延在方向に沿って前記電線の外周を覆う請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシールド編組部材と、を備える、
   ワイヤハーネス。

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