JP5841856B2 - ワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、一又は複数本の導電路と金属箔シールド部材と外装部材とを含むワイヤハーネスに関する。

自動車等の移動体に配索されるワイヤハーネスは、一又は複数本の電線と、この一又は複数本の電線を覆ってシールドするシールド部材と、シールド部材を覆う外装部材とを含んで構成されている。シールド部材としては、例えば金属箔を含む金属箔シールド部材が用いられている。また、外装部材としては、例えばコルゲートチューブが用いられている。（例えば下記特許文献１参照）。

特開２０１１−７２０７９号公報

ところで、上記従来技術にあっては、移動体の振動により電線がばたつくと（暴れると）薄い金属箔に打痕が生じ、この打痕から金属箔の破れ（断線）につながってしまうという虞を有している。仮に金属箔が断線した場合には、シールド機能を十分に発揮することができず、信頼性が低下してしまうという問題点を有している。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、シールド機能に係る信頼性向上を図ることが可能なワイヤハーネスを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路の両端末にそれぞれ設けられる接続部材と、最外径が前記接続部材と略同等の大きさに形成され前記両端末の前記接続部材の間に配置されて前記一又は複数本の導電路を覆う絶縁性の第一筒状外装部材と、該第一筒状外装部材よりも長く形成されて前記接続部材までを覆う導電性の金属箔シールド部材と、前記第一筒状外装部材よりも長く形成されて前記金属箔シールド部材及び前記接続部材全体を覆う絶縁性の第二筒状外装部材とを含むことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１に記載のワイヤハーネスに係り、前記第一筒状外装部材及び前記第二筒状外装部材をコルゲートチューブとすることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明のワイヤハーネスは、請求項１に記載のワイヤハーネスに係り、前記第一筒状外装部材を覆う前記金属箔シールド部材が前記接続部材の後端に生じる段部に引っ掛からないようなサイズに前記第一筒状外装部材を形成することを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、一又は複数本の導電路と、接続部材と、第一筒状外装部材と、金属箔シールド部材と、第二筒状外装部材とを含む構成のワイヤハーネスであり、第一筒状外装部材と第二筒状外装部材との間に金属箔シールド部材を配置することから、振動により導電路が仮にばたついたとしても、金属箔シールド部材を構成する金属箔に打痕が生じることはなく、そのため金属箔の破れを防止することができ、以てシールド機能に係る信頼性向上を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、一又は複数本の導電路を覆う第一筒状外装部材よりも金属箔シールド部材が長く形成されて接続部材までを覆うことから、広範囲にシールドを施すことができるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、広範囲にシールドを施す金属箔シールド部材を第二筒状外装部材で覆うことから、金属箔シールド部材を保護してシールド機能に係る信頼性を維持することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、請求項１の効果に加え次のような効果を更に奏する。すなわち、第一筒状外装部材及び第二筒状外装部材をコルゲートチューブとすることから、柔軟性を有し曲げ可能なワイヤハーネスとして提供することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、請求項１の効果に加え次のような効果を更に奏する。すなわち、第一筒状外装部材のサイズに配慮することにより、接続部材の後端に生じる段部に金属箔シールド部材が引っ掛からないようすることができるという効果を奏する。これにより、金属箔の破れを防止することができ、以てシールド機能に係る信頼性を維持することができるという効果を奏する。

本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。 ワイヤハーネスの構成を示す断面図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は金属箔シールド部材の構成を示す断面図である。

ワイヤハーネスは、一又は複数本の導電路の外側に二重構造となる第一筒状外装部材と第二筒状外装部材とを有し、これら第一筒状外装部材と第二筒状外装部材との間に金属箔シールド部材を配置してなる。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明に係るワイヤハーネスの配索状態を示す模式図である。また、図２はワイヤハーネスの構成を示す断面図、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は金属箔シールド部材の構成を示す断面図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車であってもよいものとする）に本発明のワイヤハーネスを採用する例を挙げて説明するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示している。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給されるようになっている。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載されている。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載されている（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、本発明に係る高圧のワイヤハーネス８により接続されている。また、バッテリー５とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス９により接続されている。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車体床下１１の地面側に配索されている。また、車体床下１１に沿って略平行に配索されている。車体床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔（符号省略）が形成されている。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通されている。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続されている。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続されている。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続されている。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含んでいるものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含んでいるものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

以下、本発明に係るワイヤハーネス８の構成及び構造について説明をする。尚、本発明はワイヤハーネス９にも適用可能であるものとする。

図２及び図３において、ワイヤハーネス８は、三本の高圧電線１５（導電路）と、この三本の高圧電線１５の両端末にそれぞれ設けられる接続部材１６と、絶縁性の第一筒状外装部材１７及び第二筒状外装部材１８と、導電性の金属箔シールド部材１９とを含んで構成されている。

高圧電線１５は、導体及び絶縁体（被覆）を含む高圧の導電路であって、電気的な接続に必要な長さを有するように形成されている。導体は、銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金により製造されている。導体に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。

尚、本実施例においては高圧電線１５を用いているが、この限りでないものとする。すなわち、公知のバスバーに絶縁体を設けて高圧の導電路としたものや、ｎ系統の回路（ｎ個の回路）を同軸で一本に構成することによりなる高圧同軸複合導電路等を用いてもよいものとする。

三本の高圧電線１５の両端末にそれぞれ設けられる接続部材１６は、本実施例において同じものとする。

接続部材１６は、モータユニット３やインバータユニット４との電気的な接続部分であって、また、シールドケース２０に対する機械的な固定部分であって、本実施例においては公知のシールドコネクタが採用されている。具体的な構成としては、高圧電線１５の電線端末に設けられる図示しない導電性の端子金具と、シールドケース２０に接続固定される導電性のシールドシェル２２と、金属箔シールド部材１９の端末をシールドシェル２２に接続固定するための図示しない接続固定手段とを含んで構成されている（構成は一例であるものとする。上記接続固定手段としては、導電性の接着剤やテープ、バンド、加締めリング等が挙げられるものとする）。

第一筒状外装部材１７は、三本の高圧電線１５を一括して覆う筒状の外装部材であって、一端がモータユニット３側の接続部材１６までのびるとともに、他端もインバータユニット４側の接続部材１６までのびるような長さに形成されている。第一筒状外装部材１７は、接続部材１６同士の間に位置するように配置されている。本実施例において、第一筒状外装部材１７としては、絶縁性を有する樹脂製のコルゲートチューブが採用されている（外装部材として機能するのであれば特に限定されないものとする。すなわち、外面に凹凸の無い樹脂パイプやチューブ等であってもよいものとする）。

コルゲートチューブである第一筒状外装部材１７は、長手方向に真っ直ぐのびるスリット２３を有している。第一筒状外装部材１７は、このスリット２３を開きながら三本の高圧電線１５の外側に設けることができるようなものになっている。尚、スリット２３の有無は任意であるものとする（スリット２３の無いコルゲートチューブを用いる場合、三本の高圧電線１５を挿通してから接続部材１６の組み付けを行うような製造になることから、例えば全長を上記よりも若干短く設定して接続部材１６の取り付けをし易くするものとする）。

第二筒状外装部材１８は、第一筒状外装部材１７よりも外側に設けられる筒状の外装部材であって、一端がモータユニット３側の接続部材１６を覆うとともに、他端もインバータユニット４側の接続部材１６を覆うことができるような長さに形成されている。第二筒状外装部材１８は、第一筒状外装部材１７よりも長く且つ大きな径に形成されている。第二筒状外装部材１８は、上記両端末の接続部材１６に跨るように配置されている。本実施例において、第二筒状外装部材１８としては、絶縁性を有する樹脂製のコルゲートチューブが採用されている（外装部材として機能するのであれば特に限定されないものとする。すなわち、外面に凹凸の無い樹脂パイプやチューブ、スパイラルチューブ等であってもよいものとする）。

コルゲートチューブである第二筒状外装部材１８は、第一筒状外装部材１７と同様に長手方向に真っ直ぐのびるスリット２４を有している。第二筒状外装部材１８は、このスリット２４を開きながら金属箔シールド部材１９の外側に設けることができるようなものになっている。

第二筒状外装部材１８は、このスリット２４の位置が第一筒状外装部材１７のスリット２３の位置と異なるように配置されている。第二筒状外装部材１８には、この組み付け後のスリット２４の開きを防止するためとして、部分的にテープ巻き等が施されている（スリット位置を違えたりテープ巻き等を部分的に施したりするのは、例えばワイヤハーネス８を曲げた時の内部飛び出し防止に有効である）。

第二筒状外装部材１８は、ワイヤハーネス８が高圧のものであることから、オレンジ色に着色されている。

金属箔シールド部材１９は、第一筒状外装部材１７と第二筒状外装部材１８との間に設けられる筒状の柔軟なシールド部材であって、第一筒状外装部材１７よりも長く、第二筒状外装部材１８に対しては同等か若干短い長さに形成されている。すなわち、金属箔シールド部材１９は、接続部材１６までを覆うことができるとともに、端末を接続部材１６のシールドシェル２２に接続固定することができる長さに形成されている。金属箔シールド部材１９は、当然であるが、電磁シールド機能を発揮させる範囲に合わせてこの全長が設定されている。

金属箔シールド部材１９は、接続部材１６の後部と高圧電線１５との間に仮に段部（段差）が生じていたとしても、この段部（段差）に引っ掛からないようなサイズに形成されている。これは、第一筒状外装部材１７のサイズが接続部材１６に合わせて設定されているからである。

図３において、金属箔シールド部材１９は、柔軟性を有するシート状に形成されている。金属箔シールド部材１９は、シート状の状態から第一筒状外装部材１７に対し巻き付けをすると、第一筒状外装部材１７を囲む状態になる筒状部２６と、シート状部材２５の幅方向両端側を重ねてなる重ね合わせ部２７とを有して図示の形状に形成されている。

重ね合わせ部２７は、本実施例において後述する粘着テープ３２にて固定されている。尚、特に図示しないが、金属箔シールド部材１９の周方向に閉じた状態の回路が形成されるものとする。

金属箔シールド部材１９は、シート状の金属箔層２８（金属箔）及び基材層２９と、これらを接合する接合層３０と、メッキ層３１とを含んで構成されている（構成は一例であるものとする）。これらの構成は、第一筒状外装部材１７に最も近い側から順に並べると、言い換えれば巻き付けの際に最内層となる側から順に並べると、メッキ層３１、金属箔層２８、接合層３０、基材層２９となるようになっている。また、金属箔シールド部材１９は、粘着テープ３２も含んで構成されている。

メッキ層３１は、本実施例において錫メッキからなる所定の厚み（例えば０．８μｍ程度）の層であって、耐環境性確保を目的として（防錆処理の目的で）金属箔層２８に対し施されている。尚、導電性を有するのであれば上記の錫メッキに限るものではなく、また、メッキ層３１の設定は任意であるものとする。本実施例においては、銅箔からなる金属箔層２８を用いており、このため環境に配慮して錫メッキが施されている。

金属箔層２８は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等の導電性を有する金属箔からなる所定の厚み（例えば３５μｍ程度）の層であって、電磁シールド機能を発揮させる部分として備えられている。金属箔層２８は、上記シールドシェル２２を介してシールドケース２０に接続され、これによりフレーム・グラウンドがなされるようになっている。

接合層３０は、金属箔層２８と基材層２９とを剥がれなく接合するための層であって、本実施例においては特に限定するものでないが、公知の糊が用いられている。

基材層２９は、金属箔シールド部材１９のベースとなる所定の厚み（例えば２５μｍ程度）の層であって、本実施例においては金属箔層２８と同じ大きさに形成されている（一例であるものとする）。基材層２９は、ワイヤハーネス８や第一筒状外装部材１７に応じて材質を適宜選定することが可能であり、例えばポリエチレンテレフタレートからなるＰＥＴシート、ポリエステルシート、アセテート布、ポリエステル布、ガラスクロス、絶縁紙、ＰＥＴ織布、ポリエステル布などが好適な材質例として挙げられるものとする。

粘着テープ３２は、金属箔シールド部材１９の巻き付け状態を維持するための接合手段であって、例えば導電性を有する接着剤であってもよいものとする。この他、金属箔シールド部材１９の周方向に巻き付ける結束バンドや、所謂テープ巻き等であってもよいものとする。例えばワイヤハーネス８に対し曲げを施した際に、重ね合わせの箇所に開きが生じなければ粘着テープ３２に限らないものとする。

金属箔シールド部材１９は、上記構成に限らず、金属箔単体であってもよいものとする。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、ワイヤハーネス８は、三本の高圧電線１５と、接続部材１６と、第一筒状外装部材１７及び第二筒状外装部材１８と、導電性の金属箔シールド部材１９とを含む構成であり、第一筒状外装部材１７と第二筒状外装部材１８との間に金属箔シールド部材１９が配置されることから、振動により高圧電線１５が仮にばたついたとしても、金属箔シールド部材１９を構成する金属箔層２８（本実施例ではメッキ層３１も含む）に打痕が生じることはない（金属箔単体を金属箔シールド部材１９とする場合は、金属箔単体に打痕が生じることはない）。ワイヤハーネス８は、この構成及び構造により金属箔層２８の破れ（断線）を防止することができる。従って、ワイヤハーネス８によれば、シールド機能に係る信頼性向上を図ることができるという効果を奏する。

また、ワイヤハーネス８によれば、第一筒状外装部材１７よりも金属箔シールド部材１９が長く形成されて接続部材１６までを覆うことから、広範囲に電磁シールドを施すことができるという効果を奏する。さらに、ワイヤハーネス８によれば、広範囲に電磁シールドを施す金属箔シールド部材１９を第二筒状外装部材１８で覆うことから、金属箔シールド部材１９を保護してシールド機能に係る信頼性を維持することができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…ハイブリッド自動車、 ２…エンジン、 ３…モータユニット、 ４…インバータユニット、 ５…バッテリー、 ６…エンジンルーム、 ７…自動車後部、 ８、９…ワイヤハーネス、 １０…中間部、 １１…車体床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…後端、 １４…前端、 １５…高圧電線（導電路）、 １６…接続部材、 １７…第一筒状外装部材、 １８…第二筒状外装部材、 １９…金属箔シールド部材、 ２０…シールドケース、 ２２…シールドシェル、 ２３、２４…スリット、 ２６…筒状部、 ２７…重ね合わせ部、 ２８…金属箔層（金属箔）、 ２９…基材層、 ３０…接合層、 ３１…メッキ層、 ３２…粘着テープ

Claims (3)

1. 一又は複数本の導電路と、該一又は複数本の導電路の両端末にそれぞれ設けられる接続部材と、最外径が前記接続部材と略同等の大きさに形成され前記両端末の前記接続部材の間に配置されて前記一又は複数本の導電路を覆う絶縁性の第一筒状外装部材と、該第一筒状外装部材よりも長く形成されて前記接続部材までを覆う導電性の金属箔シールド部材と、前記第一筒状外装部材よりも長く形成されて前記金属箔シールド部材及び前記接続部材全体を覆う絶縁性の第二筒状外装部材とを含む
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記第一筒状外装部材及び前記第二筒状外装部材をコルゲートチューブとする
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 請求項１に記載のワイヤハーネスにおいて、
   前記第一筒状外装部材を覆う前記金属箔シールド部材が前記接続部材の後端に生じる段部に引っ掛からないようなサイズに前記第一筒状外装部材を形成する
   ことを特徴とするワイヤハーネス。

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