JP6662243B2 - 電磁シールド部品及び導電路 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用のワイヤハーネスに用いられる電磁シールド部品及び導電路に関するものである。

例えば特許文献１に示されるように、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導電路を備えたものがある。電磁シールド部品は、金属パイプと筒状の編組部材の端部同士が連結部材にて連結されてなり、それら金属パイプ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。電磁シールド部品の金属パイプは、電線を物理的に保護し、さらに、電線を予め定められた配線経路に沿う形状に維持する。一方、編組部材は、金属線が編み込まれて筒状に形成された柔軟性を有する部材であるため、例えば電線の末端寄りの部分の曲げ変形に対応可能となる。

ところで、特許文献１の電磁シールド部品では、金属パイプと編組部材とを連結する連結部材に金属製のかしめリングを用いている。かしめリングは、金属パイプの端部に外挿された編組部材を外周側から締め付け、それにより、編組部材が金属パイプの外周面とかしめリングの内周面とに挟持されるようになっている。

特開２００７−２８０８１４号公報

ところで、上記のような電磁シールド部品では、使用環境の温度変化に伴う熱膨縮によって、かしめリングの内周面と金属パイプの外周面との間隔が広がり、かしめリングの編組部材に対する締め付けが緩くなることがある。この現象は、金属パイプとかしめリングの線膨張係数が異なる場合には特に顕著に生じる。そして、編組部材に対する締め付けが緩くなった場合、金属パイプの外周面から離間した編組部材の表面に酸化被膜が形成される等して、金属パイプと編組部材との間の接触抵抗が増大し、その結果、シールド性が悪化するおそれがある。

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、温度変化によるシールド性の悪化を抑制できる電磁シールド部品及び導電路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、導電性を有する管体と、導電性を有する素線が編み込まれてなる筒状の編組部材とを備え、前記編組部材の端部が前記管体の端部に外挿された状態で、前記編組部材と前記管体とが連結部材により連結された電磁シールド部品であって、前記連結部材は、前記編組部材の外周を囲う環状をなし自身の径方向内側への弾性力によって前記編組部材を前記管体とで挟み込むとともに、前記管体の外径に追従して縮径可能なばね部を備えており、前記編組部材と前記連結部材は、互いに異種金属からなり、前記編組部材と前記連結部材の前記ばね部との間に、前記編組部材の外周を覆う筒状の絶縁部材が介在されており、前記絶縁部材は、樹脂製の粘着テープからなり、前記管体の端部を覆う前記編組部材の外周面に巻き付けられるとともに、前記編組部材に覆われていない前記管体の外周面にも連続して巻き付けられている。

この構成によれば、連結部材のばね部は、管体の端部に外挿された編組部材を弾性力によって外周側から締め付け、これにより、編組部材と管体とが連結される。そして、このばね部は、管体の外径に追従して縮径可能であるため、使用環境の温度が変化しても、ばね部から編組部材への締め付けが緩くなりにくい。これにより、管体と編組部材との間の接触抵抗の増大が抑制され、その結果、シールド性の悪化を抑制できる。
また、編組部材と連結部材は、互いに異種金属からなり、編組部材と連結部材のばね部との間に、編組部材の外周を覆う筒状の絶縁部材が介在されている。この構成によれば、編組部材と連結部材のばね部との間に絶縁部材が介在されるため、編組部材と連結部材のばね部との間に雨水等が浸入することで生じうる電蝕を抑制することができる。

上記電磁シールド部品において、前記ばね部は、板ばね材を環状に成形した形状をなし、その両端部の各々に、外周側に突出する突出部を備えるとともに、前記突出部のうちの一方に近接して形成され、前記突出部のうちの他方に係止されることによって前記ばね部が前記弾性力に抗して拡径した状態を維持させる係止部を備えている。
この構成によれば、各突出部を介してばね部を容易に拡径させることが可能となるため、管体と編組部材とを連結する際の組付性を向上させることができる。

上記電磁シールド部品において、前記絶縁部材は、耐熱性を有する。
この構成によれば、使用環境の高温時においても編組部材と連結部材のばね部との間の絶縁性を確保しやすくなり、その結果、編組部材と連結部材のばね部との間の電蝕をより好適に抑制することができる。

上記課題を解決する導電路は、上記の電磁シールド部品と、前記電磁シールド部品の前記管体及び前記編組部材に挿通された電線とを備えている。
この構成によれば、温度変化によるシールド性の悪化が抑制された導電路を提供できる。

本発明の電磁シールド部品及び導電路によれば、温度変化によるシールド性の悪化を抑制できる。

実施形態の導電路の一部を示す模式図。 同形態の管体と編組部材との連結部位における軸方向に沿った断面を示す断面図。 同形態の管体と編組部材との連結部位における軸直交断面を示す断面図。 同形態の電磁シールド部品の組付態様を説明するための断面図。 自由状態における連結部材の正面図。 変形例の連結部材の一部を示す正面図。 変形例の電磁シールド部品の一部を示す断面図。

以下、電磁シールド部品及び導電路の一実施形態について説明する。なお、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に示す本実施形態の導電路１０は、車両のワイヤハーネスに用いられ、より具体的には、ハイブリッド車等の車両後部に設置された高圧バッテリと車両前部に設置されたインバータ装置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。

導電路１０は、電線１１と、電線１１を覆う電磁シールド部品１２と、電線１１の端部に接続されたコネクタ部１３とを備えている。コネクタ部１３は、前述の高圧バッテリ又はインバータ装置に接続されるようになっている。

図３に示すように、電線１１は、アルミニウム合金製の単芯線や銅製の撚り線等からなる導体１１ａの外周を樹脂製の絶縁被覆１１ｂで包囲した周知の形態のものである。電磁シールド部品１２の内部には、複数本の電線１１が挿通されている。

図１に示すように、電磁シールド部品１２は、円筒状の金属パイプからなる管体１４と、金属製の素線が網状に編み込まれてなる筒状の編組部材１５と、管体１４と編組部材１５とを連結するための連結部材１６とを備えている。管体１４及び編組部材１５は、互いの端部同士が連結部材１６にて連結されることで、一連の筒体を構成している。なお、管体１４及び編組部材１５は、互いに同種の金属材料からなり、本実施形態ではアルミニウム系金属材料からなる。また、編組部材１５は、一端部が管体１４に連結される一方で、他端部はコネクタ部１３と連結されている。また、本実施形態では、編組部材１５の外周は、蛇腹筒状のコルゲートチューブ等の外装部材１７（図１参照）にて覆われている。なお、図２では、説明の便宜上、外装部材１７の図示を省略している。

管体１４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ている。また、管体１４は、シールド機能を果たすとともに、硬質の金属パイプであることから、内部に挿通される電線１１を物理的に保護する役割を果たす。

図２及び図３に示すように、編組部材１５は、金属製の素線が編み込まれて構成された筒状部材であり、シールド機能を果たすとともに、可撓性を有する。編組部材１５の一端部は、管体１４の一端部に外挿されており、該編組部材１５の管体１４に外挿された部位（外挿部１５ａ）は、管体１４の外周面の円形に倣った円筒状をなしている。編組部材１５の外挿部１５ａは、管体１４の外周面に直接的に接触しており、管体１４と編組部材１５との間の電気的導通が図られている。

編組部材１５の外挿部１５ａの外周には、前記連結部材１６が絶縁部材１８を介して装着されている。絶縁部材１８は、例えば耐熱性を有する樹脂製の粘着テープからなり、外挿部１５ａの外周面に巻き付けられている。なお、絶縁部材１８は、編組部材１５に覆われていない管体１４の外周面にも連続して巻き付けられている。そして、絶縁部材１８における外挿部１５ａを被覆する部位の外周には、連結部材１６が装着されている。

図３に示すように、連結部材１６は、ステンレス鋼からなる１本の板ばね材を円環状に曲げ成形したばね部２１を有している。ばね部２１は、絶縁部材１８における外挿部１５ａを被覆する部位の外周を囲っており、径方向内側に弾性力を付与する。これにより、ばね部２１は、その周方向全体で編組部材１５の外挿部１５ａを外周側から締め付け、該外挿部１５ａを管体１４とで径方向に挟持するようになっている。なお、外挿部１５ａとばね部２１との間に介在された絶縁部材１８は、柔軟な部材であるため、ばね部２１の径方向内側への弾性力が外挿部１５ａに対して好適に付与されるようになっている。

ばね部２１（板ばね材）の両端部は、軸方向から見て重なるように構成されており、該ばね部２１の両端部には外周側に突出する突出部２２，２３がそれぞれ形成されている。そして、各突出部２２，２３に対して周方向の互いに接近する側への力が加えられると、ばね部２１が拡径するようになっている。なお、各突出部２２，２３は、ばね部２１の両端部を外周側に屈曲することで形成されている。

図４に示すように、ばね部２１における突出部２２の近傍箇所には、他方の突出部２３に係止可能な係止部２４が形成されている。係止部２４が突出部２３に係止されることで、ばね部２１の拡径状態を維持することが可能となっている。

また、図５には、係止部２４と突出部２３との係止が外されて自由状態にある連結部材１６を示している。自由状態において、連結部材１６のばね部２１は、自身の径方向内側への弾性力によって縮径しており、このときのばね部２１の内径Ｄは、使用環境で想定しうる最低温度での管体１４の外径よりも小さく設定されていることが好ましい。

次に、連結部材１６を用いた管体１４と編組部材１５との組付態様について説明する。
まず、管体１４の端部に編組部材１５の端部を外挿した後、編組部材１５の外挿部１５ａの外周面に絶縁部材１８を巻き付ける。なお、本実施形態では、この時点で、管体１４及び編組部材１５の内部に複数の電線１１が挿通されているが、これに特に限定されるものではない。

次に、図４に示すように、絶縁部材１８が巻き付けられた編組部材１５の外挿部１５ａの外周側に連結部材１６を配置する。このとき、連結部材１６のばね部２１は、係止部２４が突出部２３に係止された拡径状態とされており、ばね部２１と絶縁部材１８との間にはクリアランスが生じている。

その後、係止部２４と突出部２３との係止を外してばね部２１の径方向内側への弾性力を解放し、これにより、ばね部２１が縮径する。すると、図３に示すように、ばね部２１は、絶縁部材１８及び編組部材１５の外挿部１５ａを径方向内側に締め付け、これにより、外挿部１５ａが管体１４の端部に固定される。また、このとき、編組部材１５が管体１４の外周面に押し付けられることで、編組部材１５を構成する素線の表面に形成された酸化被膜が剥がれる。これにより、編組部材１５と管体１４との間の電気的導通性が十分に確保され、その結果、電磁シールド部品１２のシールド性が確保されるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
導電路１０の使用環境の温度が低下すると、管体１４が径方向に収縮する。本実施形態の管体１４は、線膨張係数が比較的大きいアルミニウム系金属材料からなるため、径方向への収縮度合いが特に大きくなる。このとき、連結部材１６のばね部２１は、管体１４の収縮に追従して縮径するため、編組部材１５の外挿部１５ａに対する径方向内側への締め付けが緩くなりにくい。このため、編組部材１５に対する締め付けが緩くなることで編組部材１５の表面に酸化被膜が再形成されるといった現象が生じにくくなる。これにより、管体１４と編組部材１５との間の接触抵抗の増大が抑制され、その結果、シールド性の悪化を抑制できるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）連結部材１６は、編組部材１５の外周を囲う環状をなし自身の径方向内側への弾性力によって編組部材１５を管体１４とで挟み込むとともに、管体１４の外径に追従して縮径可能なばね部２１を備える。この構成によれば、連結部材１６のばね部２１は、管体１４の端部に外挿された編組部材１５を弾性力によって外周側から締め付け、これにより、編組部材１５と管体１４とが連結される。そして、このばね部２１は、管体１４の外径に追従して縮径可能であるため、使用環境の温度が低下しても、ばね部２１から編組部材１５への締め付けが緩くなりにくい。これにより、管体１４と編組部材１５との間の接触抵抗の増大が抑制され、その結果、シールド性の悪化を抑制できる。

（２）連結部材１６のばね部２１は、板ばね材を環状に成形した形状をなし、その両端部の各々に、外周側に突出する突出部２２，２３を備える。この構成によれば、各突出部２２，２３を介してばね部２１を容易に拡径させることが可能となるため、管体１４と編組部材１５とを連結する際の組付性を向上させることができる。

（３）編組部材１５と連結部材１６は、互いに異種金属からなり、編組部材１５と連結部材１６のばね部２１との間に、編組部材１５の外周を覆う筒状の絶縁部材１８が介在される。この構成によれば、編組部材１５と連結部材１６のばね部２１との間に雨水等が浸入することで生じうる電蝕を抑制することができる。更に、本実施形態では、管体１４と編組部材１５とが互いに同種金属からなるため、管体１４と編組部材１５の間で電蝕が生じにくい。このため、本実施形態の管体１４と編組部材１５との連結構造は、管体１４と編組部材１５との連結部位全体を覆うグロメット等の防水部材を必要としない構造となり、構成の簡素化に寄与できる。

（４）絶縁部材１８が耐熱性を有するため、使用環境の高温時においても編組部材１５と連結部材１６のばね部２１との間の絶縁性を確保しやすくなり、その結果、編組部材１５と連結部材１６のばね部２１との間の電蝕をより好適に抑制することができる。

（５）編組部材１５が、表面に酸化被膜が形成されやすいアルミニウム系金属材料からなるため、連結部材１６がばね部２１を備えることによる、管体１４と編組部材１５との間の接触抵抗増大の抑制効果をより効果的に得ることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の連結部材１６では、係止部２４を突出部２３に係止させることで、ばね部２１の拡径状態を維持可能に構成しているが、これに特に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、連結部材１６とは別体をなす係止部材３１で各突出部２２，２３を周方向に挟持することによって、ばね部２１の拡径状態を維持するように構成してもよい。なお、係止部２４や係止部材３１等のばね部２１の拡径状態を維持する構成は必須ではなく、上記実施形態の連結部材１６から係止部２４を省略してもよい。

・上記実施形態において、連結部材１６のばね部２１の弾性力によって編組部材１５を締付固定した後、例えば、図７に示すように、各突出部２２，２３及び係止部２４を折り曲げてもよい。これによれば、組付状態における各突出部２２，２３及び係止部２４の外周側への突出高さを小さく抑えることができる。従って、例えば、連結部材１６の外周に外装品を装着する場合に、その外装品の組付性が悪化することを極力抑えることができる。なお、同図に示す構成では、各突出部２２，２３は、周方向の互いに離間する側に折り曲げられているが、これに限らず、各突出部２２，２３を周方向の互いに接近する側に折り曲げてもよい。また、同図に示す構成では、各突出部２２，２３及び係止部２４を折り曲げているが、これ以外に例えば、各突出部２２，２３及び係止部２４を切除してもよい。

・上記実施形態では、連結部材１６のばね部２１が円環状をなすが、ばね部２１の形状は管体１４の外形に沿って設定されるものであり、管体１４の外形が楕円の場合には、ばね部２１を楕円環状とすることが望ましい。

・上記実施形態において、コネクタ部１３と編組部材１５との連結に、連結部材１６と同様のばね部を有する連結部材を用いてもよい。
・管体１４、編組部材１５及び連結部材１６の各々の材質は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、管体１４及び編組部材１５は、シールド機能を果たすことが可能な導電性材料であれば、アルミニウム系金属材料以外の材料に変更可能である。また、管体１４及び編組部材１５は、必ずしも互いに同種金属である必要はなく、互いに異種金属からなっていてもよい。

また、上記実施形態では、連結部材１６は、管体１４を構成するアルミニウム系金属材料よりも線膨張係数が小さいステンレス鋼からなるが、これに限らず、管体１４よりも線膨張係数が大きい材料にて連結部材１６を構成してもよい。この場合には、使用環境が高温となって管体１４が熱膨張したときに、連結部材１６のばね部２１が管体１４の外径に追従して縮径するため、編組部材１５に対する締め付けが緩くなりにくく、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、連結部材１６に導電性材料を必ずしも用いる必要はなく、連結部材１６を例えば樹脂で構成してもよい。

・上記実施形態では、絶縁部材１８を粘着テープとしたが、これ以外に例えば、粘着性を有しないシート状の部材としてもよい。
・上記実施形態において、絶縁部材１８を省略して、連結部材１６が編組部材１５の外周面に直接接触する構成としてもよい。この場合には、連結部材１６と編組部材１５との間の電蝕を抑制するために、連結部材１６及び編組部材１５の外挿部１５ａの外周を覆うグロメット等の防水部材を設けることが望ましい。

・上記実施形態では、ハイブリッド車の高圧バッテリとインバータ装置とを接続する導電路１０に適用したが、これ以外の機器の間に配索される導電路に適用してもよい。
・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。

１０…導電路、１１…電線、１２…電磁シールド部品、１４…管体、１５…編組部材、１６…連結部材、１８…絶縁部材、２１…ばね部、２２，２３…突出部。

Claims (4)

1. 導電性を有する管体と、導電性を有する素線が編み込まれてなる筒状の編組部材とを備え、前記編組部材の端部が前記管体の端部に外挿された状態で、前記編組部材と前記管体とが連結部材により連結された電磁シールド部品であって、
   前記連結部材は、前記編組部材の外周を囲う環状をなし自身の径方向内側への弾性力によって前記編組部材を前記管体とで挟み込むとともに、前記管体の外径に追従して縮径可能なばね部を備えており、
   前記編組部材と前記連結部材は、互いに異種金属からなり、
   前記編組部材と前記連結部材の前記ばね部との間に、前記編組部材の外周を覆う筒状の絶縁部材が介在されており、
   前記絶縁部材は、樹脂製の粘着テープからなり、前記管体の端部を覆う前記編組部材の外周面に巻き付けられるとともに、前記編組部材に覆われていない前記管体の外周面にも連続して巻き付けられていることを特徴とする電磁シールド部品。
2. 請求項１に記載の電磁シールド部品において、
   前記ばね部は、板ばね材を環状に成形した形状をなし、その両端部の各々に、外周側に突出する突出部を備えるとともに、前記突出部のうちの一方に近接して形成され、前記突出部のうちの他方に係止されることによって前記ばね部が前記弾性力に抗して拡径した状態を維持させる係止部を備えていることを特徴とする電磁シールド部品。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁シールド部品において、
   前記絶縁部材は、耐熱性を有することを特徴とする電磁シールド部品。
4. 請求項１〜３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管体及び前記編組部材に挿通された電線と
   を備えていることを特徴とする導電路。

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