JP6110229B2 - シールドハーネス及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シールドハーネス及びその製造方法に関する。

近年、自動車業界では、ガソリン車から電気自動車への移行が考えられており、様々な高圧ケーブルが提案されつつある。このような高圧ケーブルは、ケーブル同士のシールド性を確保する必要がある。このため、高圧ケーブルを有するハーネスは、それぞれの高圧ケーブルに編組を被せ、これらを集束し一括で押出成形して被覆した後に、コルゲートチューブなどの外装部材に入れることにより、シールド性を確保していた（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載のハーネスの場合、それぞれの高圧ケーブルに編組を被せなければならず、製造時の工程数及び部品点数の増加を招いてしまう。

そこで、複数本の電線を一括して包囲する筒状のシールド手段を備えたシールドハーネスが提案されている。このシールドハーネスによれば、複数本の電線を一括してシールド手段にて包囲するため、それぞれの電線に編組を被せる工程が不要となり、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる（例えば特許文献２参照）。

特開平１０−１１６５１９号公報 特開２００４−１７１９５２号公報

しかし、特許文献２に記載のシールドハーネスは、複数本の電線を一括してシールド手段にて包囲するため、高圧ケーブルがシールドハーネス外の外部機器等に対して影響がないようにすることができるものの、シールド手段内において高圧ケーブルが他の電線に干渉することを避けることができない。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブルを適切にシールドすることが可能なシールドハーネス及びその製造方法を提供することにある。

本発明のシールドハーネスは、１又は複数の電線からなる低圧ケーブルと、１又は複数の電線からなり前記低圧ケーブルよりも高い電圧が印加される高圧ケーブルとを有し、これらケーブルを集束したシールドハーネスにおいて、前記高圧ケーブルの周囲を空隙を介して覆って電磁シールドする筒状のシールド部材と、前記シールド部材及び前記低圧ケーブルの周囲を覆う筒状の保護部材と、を備え、前記シールド部材と前記保護部材とは一部が接着又は融着されていることを特徴とする。なお、接着は例えば接着剤等の溶剤やホットメルト若しくは両面テープにより行われ、融着は例えば熱融着である。加えて、接着は、クロスヘッド等による保護部材の押出成形時において保護部材内にシールド部材を縦沿いさせて、シールド部材と保護部材とを結合させる場合も含む概念である。

本発明のシールドハーネスによれば、高圧ケーブルの周囲を空隙を介して覆って電磁シールドするシールド部材と、シールド部材及び前記低圧ケーブルの周囲を覆う筒状の保護部材とを備えているため、例えばシールドハーネスの製造時において製造者は、シールド部材内に高圧ケーブルを挿通すればよく、低圧ケーブルについては保護部材内且つシールド部材の外側に挿通すればよい。そして、このようなシールドハーネスでは、高圧ケーブルの周囲はシールド部材で覆われることとなり、それぞれの高圧ケーブルに編組等を被せる必要が無く、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる。しかも、筒状のシールド部材は保護部材内に接着又は融着されていることから、高圧又は低圧ケーブルの挿通時等にシールド部材が外れる等の問題が発生せず、適切に高圧ケーブルをシールドすることができる。従って、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブルを適切にシールドすることができる。

また、本発明のシールドハーネスにおいて、車体フレームの外側となる車体床下を通って配索されることが好ましい。

このシールドハーネスによれば、車体フレームの外側となる車体床下を通って配索されるため、今後電気自動車やハイブリッド自動車の普及により、例えばバッテリとインバータとを接続する高圧ケーブルと、１２Ｖの低圧バッテリから各種機器に電圧供給する低圧ケーブルとが床下において並列に配索される際に、好適な床下シールドハーネスを提供することができる。

また、本発明のシールドハーネスの製造方法において、筒状の保護部材内に電磁シールドする筒状のシールド部材を接着又は融着する第１工程と、前記第１工程にて接着又は融着されたシールド部材外に１又は複数の電線からなる低圧ケーブルを挿通し、当該シールド部材内に１又は複数の電線からなり前記低圧ケーブルよりも高い電圧が印加される高圧ケーブルを挿通する第２工程と、を有することが好ましい。

このシールドハーネスによれば、筒状の保護部材内に電磁シールドする筒状のシールド部材を接着又は融着し、シールド部材外に低圧ケーブルを挿通し、当該シールド部材内に高圧ケーブルを挿通するため、高圧ケーブルの周囲はシールド部材で覆われることとなり、それぞれの高圧ケーブルに編組等を被せる必要が無く、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる。しかも、筒状のシールド部材は保護部材内に接着されていることから、高圧又は低圧ケーブルの挿通時にシールド部材が外れる等の問題が発生せず、適切に高圧ケーブルをシールドすることができる。従って、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブルを適切にシールドすることができる。

本発明によれば、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブルを適切にシールドすることが可能なシールドハーネス及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る床下シールドハーネスが配索される車両を示す概略図である。 図１に示した床下シールドハーネスを示す概略拡大図である。 図２に示したシールド部材の構成を示す斜視図であって、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示している。 図２に示したシールド部材と保護部材との接着剤による接着の様子を示す斜視図であって、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示している。 本実施形態に係る床下シールドハーネスの製造方法の一例を示す工程図である。 本実施形態に係る床下シールドハーネスの製造方法の他の例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下においては床下シールドハーネスを本実施形態に係るシールドハーネスとして説明するが、シールドハーネスは床下シールドハーネスに限られず、他の箇所に設けられるものであってもよい。

図１は、本発明の実施形態に係る床下シールドハーネスが配索される車両を示す概略図である。図１に示すように、車両１は、エンジン２及びモータ３の２つの動力により駆動されるハイブリッド自動車である。この車両１において、モータ３にはインバータ４を介してバッテリ５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３、及びインバータ４は、前輪等がある車両内部前側６に搭載されている。また、バッテリ５は、後輪等がある車両内部後側７に搭載されている。

図１において、車体フレーム８の上側は、車体床上９を示している。また、車体フレーム８の下側は、車体床下１０を示している。車体床下１０には、車両強度を高めるための断面略凸形状のリーンホース１１が設けられている。リーンホース１１は、車両前後に伸びるように形成されている。また、車両内部前側６には、例えばリレーボックス等の電気接続箱１２が設けられている。さらに、車両内部後側７には、低圧バッテリ１３が設けられている。

なお、本実施形態において、モータ３は、モータ及びジェネレータを含んで構成しているものとする。また、インバータ４は、インバータ及びコンバータを含んで構成しているものとする。インバータ４は、インバータアッセンブリであって、例えばエアコン・インバータやジェネレータ用インバータ、モータ用インバータが含まれるものとする。バッテリ５は、Ｌｉ−ｉｏｎ系のものであって、例えば家庭用電源などの外部コンセントから充電をすることができるような構成になっている。バッテリ５は、図示しない各種機能部品を組み合わせてモジュール化したものとなっている。

このような車両１において、床下シールドハーネス１００は、インバータ４及びバッテリ５間を接続するように設けられている。

図２は、図１に示した床下シールドハーネス１００を示す概略拡大図である。図２に示すように、床下シールドハーネス１００は、車体フレーム８の外側となる車体床下１０を固定部材２４（図１参照）により固定されて配索されるものであり、低圧ケーブル１０１と、高圧ケーブル１０２とを備えている。

低圧ケーブル１０１は、低圧バッテリ１３からの電力を各種機器に供給するものである。高圧ケーブル１０２は、低圧ケーブル１０１よりも高い電圧が印加されるものであって、上記したようにインバータ４及びバッテリ５間を接続するものである。なお、図２において低圧ケーブル１０１は、１本であるが、複数本で構成されていてもよい。また、図２において高圧ケーブル１０２は、２本であるが、１本であってもよいし、２本以上で構成されていてもよい。

これらケーブル１０１，１０２は、導体と、導体を被覆する絶縁体とで構成されており、導体材料には、銅、アルミ又はそれらの合金が用いられる。また、低圧ケーブル１０１の絶縁体材料には、ポリエチレン系、架橋ポリエチレン系、ポリプロピレン系、塩化ビニル系、フッ素系、ポリブチレンテレフタラート系、ポリエチレンテレフタラート系、及びエラストマー系などが用いられる。高圧ケーブル１０２の絶縁体材料には、ポリエチレン系、架橋ポリエチレン系、ポリプロピレン系、塩化ビニル系、ポリブチレンテレフタラート系、ポリエチレンテレフタラート系、及びエラストマー系などが用いられる。

さらに、本実施形態において床下シールドハーネス１００は、シールド部材１０３と、保護部材１０４とを備えている。シールド部材１０３は、高圧ケーブル１０２の周囲を空隙を介して覆って電磁シールドするものであって、長尺な筒状に形成されている。このようなシールド部材１０３は、金属メッシュ、導電布、編組及び金属箔から構成され、金属としては銅、銅合金、銀、アルミ、アルミ合金、及びニッケルなどが用いられる。なお、金属メッシュ、導電布、編組及び金属箔は、繊維上に上記金属のメッキが施されたものであってもよい。

図３は、図２に示したシールド部材１０３の構成を示す斜視図であって、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示している。図３（ａ）に示すように、シールド部材１０３は、ケーブル１０１，１０２の長手方向に両端部１０３ａ，１０３ｂを有する完全筒状に形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、シールド部材１０３は、長尺のシート状の部材を丸めて筒を形成する際にはみ出した部分となる側端部１０３ｃを有していてもよい。このように、シールド部材１０３は、高圧ケーブル１０２を収納可能な筒部を有していれば、その形状・構成については特に限定されるものではない。

保護部材１０４は、高圧ケーブル１０２を覆ったシールド部材１０３及び低圧ケーブル１０１の周囲を覆う筒状の保護部材である。この保護部材１０４は、コルゲートチューブ、収縮チューブ、ゴムチューブなどによって構成され、その材料はポリプロピレン、ポリアミド、ゴム、ＴＰＥＥ、フッ素樹脂及びエラストマー系によって構成されている。また、保護部材１０４は、アルミ、鉄、ニッケルなどの金属によって構成されていてもよい。
このような保護部材１０４は、低圧ケーブル１０１及び高圧ケーブル１０２の配索の関係上例えば９０度等に屈曲可能な可撓性を有する箇所と当該箇所よりも高い剛性を有して９０度等に屈曲不可な箇所とを交互に備えるチューブであることが望ましい。

なお、保護部材１０４は、図３（ａ）に示すシールド部材１０３と同様に予め完全筒形状に形成されていてもよいし、図３（ｂ）に示すシールド部材１０３と同様に、シート状の保護部材を丸めて筒を形成するようにしてもよい。

また、シールド部材１０３と保護部材１０４とは一部が接着剤等の溶剤やホットメルト、若しくは両面テープ等のテープ状の接着部材にて接着されている。また、シールド部材１０３と保護部材１０４とは一部が熱により融着されていてもよい。接着剤としては、接着材熱硬化性樹脂系、エラストマー系、熱可塑性樹脂系、及びホットメルト系などが挙げられる。

図４は、図２に示したシールド部材１０３と保護部材１０４との接着剤による接着の様子を示す斜視図であって、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示している。

図４（ａ）に示すように、接着剤１０５は、シールド部材１０３の外側又は保護部材１０４の内側に長手方向に沿って直線状に断続的に塗布されており、点止めにより連結されている。また、図４（ｂ）に示すように、接着剤１０５は、シールド部材１０３の外側又は保護部材１０４の内側に長手方向に沿って直線状に連続的に塗布されており、線止めにより連結されていてもよい。このように、シールド部材１０３と保護部材１０４とは、接着されていれば、接着剤１０５の塗布位置については特に限られるものではない。

このような構成であるため、床下シールドハーネス１００は、例えば製造時においてシールド部材１０３と保護部材１０４とを接着して、これらの接着体を製造した後に、シールド部材１０３内に高圧ケーブル１０２を挿通すればよく、低圧ケーブル１０１については保護部材１０４内且つシールド部材１０３の外側に挿通すればよい。そして、このような床下シールドハーネス１００では、高圧ケーブル１０２の周囲はシールド部材１０３で覆われることとなり、それぞれの高圧ケーブル１０２に編組等を被せる必要が無く、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる。しかも、筒状のシールド部材１０３は保護部材１０４内に接着されていることから、高圧又は低圧ケーブル１０１，１０２の挿通時にシールド部材１０３が保護部材１０４から外れる等の問題が発生せず、適切に高圧ケーブル１０２をシールドすることができる。

なお、図４では、接着剤１０５による接着の例を示したが、これに限らず、他の接着性を有する溶剤やホットメルト又は両面テープを用いてシールド部材１０３と保護部材１０４とを接着してしてもよい。さらには、熱などによる融着を行ってもよい。

次に、本実施形態に係る床下シールドハーネス１００の製造方法の一例について説明する。図５は、本実施形態に係る床下シールドハーネス１００の製造方法の一例を示す工程図である。図５に示すように、まず、作業者は、筒状のシールド部材１０３を作成し、その長手方向に沿って熱可塑性接着剤１０５を例えば断続的に塗布する（図５（ａ）参照）。なお、シールド部材１０３は、後の工程において高圧ケーブル１０２が挿通されるだけの内部空間面積を有するようにして作成される。

次いで、シールド部材１０３を保護部材１０４内に挿入し、接着剤１０５の塗布箇所を保護部材１０４の内壁に接触させる。そして、作業者は、保護部材１０４を加熱することにより、接着剤１０５を溶融させ、シールド部材１０３と保護部材１０４とを接着させる（図５（ｂ）参照）。

その後、作業者は、シールド部材１０３の内側に高圧ケーブル１０２を挿通する。また、作業者は、シールド部材１０３の外側且つ保護部材１０４の内側に低圧ケーブル１０１を挿通する。これにより、図２に示した床下シールドハーネス１００を得ることができる。

なお、図５では、接着剤１０５を用いた製造方法の一例を示したが、これに限らず、両面テープを用いてシールド部材１０３と保護部材１０４とを接着してしてもよい。さらには、熱などによる融着を行ってもよい。具体的には以下の製造方法であってもよい。

図６は、本実施形態に係る床下シールドハーネス１００の製造方法の他の例を示す図である。図６に示すように、まず、シート状のシールド部材１０３をクロスヘッド２００に供給する。この際、シート状のシールド部材１０３は、徐々に巻かれながらクロスヘッド２００に至ることとなる。

そして、クロスヘッド２００から筒状の保護部材１０４を押出成形しながらシールド部材１０３を保護部材１０４内に縦沿いさせる。また、この過程においてシールド部材１０３と保護部材１０４とは結合されることとなる。なお、本実施形態では、このような結合についても接着の概念の１つであるとする。

その後、シールド部材１０３の内側に高圧ケーブル１０２を挿通すると共に、シールド部材１０３の外側且つ保護部材１０４の内側に低圧ケーブル１０１を挿通する。これにより、図２に示した床下シールドハーネス１００を得ることができる。

このようにして、本実施形態に係る床下シールドハーネス１００によれば、高圧ケーブル１０２の周囲を空隙を介して覆って電磁シールドするシールド部材１０３と、シールド部材１０３及び低圧ケーブル１０１の周囲を覆う筒状の保護部材１０４とを備えているため、例えばシールドハーネス１００の製造時において製造者は、シールド部材１０３内に高圧ケーブル１０２を挿通すればよく、低圧ケーブル１０１については保護部材１０４内且つシールド部材１０３の外側に挿通すればよい。そして、このようなシールドハーネス１００では、高圧ケーブル１０２の周囲はシールド部材１０３で覆われることとなり、それぞれの高圧ケーブル１０２に編組等を被せる必要が無く、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる。しかも、筒状のシールド部材１０３は保護部材１０４内に接着されていることから、高圧又は低圧ケーブル１０１，１０２の挿通時等にシールド部材１０３が外れる等の問題が発生せず、適切に高圧ケーブル１０２をシールドすることができる。従って、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブル１０２を適切にシールドすることができる。

また、車体フレーム８の外側となる車体床下１０を通って配索されるため、今後電気自動車やハイブリッド自動車の普及により、例えばバッテリ５とインバータ４とを接続する高圧ケーブル１０２と、１２Ｖの低圧バッテリから各種機器に電圧供給する低圧ケーブル１０１とが床下において並列に配索される際に、好適な床下シールドハーネス１００を提供することができる。

また、本実施形態に係る床下シールドハーネス１００の製造方法によれば、筒状の保護部材１０４内に電磁シールドする筒状のシールド部材１０３を接着又は融着し、シールド部材１０３外に低圧ケーブル１０１を挿通し、当該シールド部材１０３内に高圧ケーブル１０２を挿通するため、高圧ケーブル１０２の周囲はシールド部材１０３で覆われることとなり、それぞれの高圧ケーブル１０２に編組等を被せる必要が無く、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制することができる。しかも、筒状のシールド部材１０３は保護部材１０４内に接着されていることから、高圧又は低圧ケーブル１０１，１０２の挿通時にシールド部材１０３が外れる等の問題が発生せず、適切に高圧ケーブル１０２をシールドすることができる。従って、製造時の工程数及び部品点数の増加を抑制し、且つ、高圧ケーブル１０２を適切にシールドすることができる。

さらに、この製造方法によれば、筒状の保護部材１０４に対するシールド部材１０３の接着又は融着のみを工場等で行っておき、シールドハーネス１００の配索時に現地にて低圧ケーブル１０１及び高圧ケーブル１０２を挿通すればよく、全工程を工場内で行う必要が無い。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態においては、床下シールドハーネス１００を説明しているが、これに限らず、床下以外の箇所に設けられていてもよい。

また、上記シールド部材１０３及び保護部材１０４は、断面円形又は楕円形等に形成されるが、これに限らず、略四角形などの多角形状に形成されてもよい。

また、シート状の保護部材１０４上にシート状のシールド部材１０３を重ね、一部を接着又は融着しておき、その後、シート状のシールド部材１０３を巻き、次に、シート状の保護部材１０４を巻いた後に、ケーブル１０１，１０２を挿通するようにしてもよい。

１００…床下シールドハーネス
１０１…低圧ケーブル
１０２…高圧ケーブル
１０３…シールド部材
１０３ａ，１０３ｂ…端部
１０３ｃ…側端部
１０４…保護部材
１０５…接着剤

Claims (3)

1. １又は複数の電線からなる低圧ケーブルと、１又は複数の電線からなり前記低圧ケーブルよりも高い電圧が印加される高圧ケーブルとを有し、これらケーブルを集束したシールドハーネスにおいて、
   前記高圧ケーブルの周囲を空隙を介して覆って電磁シールドする筒状のシールド部材と、
   前記シールド部材及び前記低圧ケーブルの周囲を覆う筒状の保護部材と、を備え、
   前記シールド部材と前記保護部材とは一部が接着又は融着されている
   ことを特徴とするシールドハーネス。
2. 車体フレームの外側となる車体床下を通って配索される
   ことを特徴とする請求項１に記載のシールドハーネス。
3. 筒状の保護部材内に電磁シールドする筒状のシールド部材を接着又は融着する第１工程と、
   前記第１工程にて接着又は融着されたシールド部材外に１又は複数の電線からなる低圧ケーブルを挿通し、当該シールド部材内に１又は複数の電線からなり前記低圧ケーブルよりも高い電圧が印加される高圧ケーブルを挿通する第２工程と、
   を有することを特徴とするシールドハーネスの製造方法。

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