説明

シールド導電路

【課題】 主電力線が発する電磁波によって補助電力線等にノイズが伝搬することを防止しつつ、主電力線、補助電力線等の配索を容易化することができるシールド導電路を提供する。
【解決手段】 電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプ10と、外側金属パイプ10に挿通された大電力容量の主電力線30と、外側金属パイプ10に主電力線30と並ぶように挿通された内側金属パイプ20と、内側金属パイプ20に挿通され主電力線30よりも小電力容量の補助電力線40又は通信線45とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はシールド導電路に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、内燃機関及び電気モータの双方を駆動源としたハイブリッド自動車においては、そのエンジンルームに設けたインバータ装置からの数百Vの三相交流電力を、電力ケーブルを通して走行用の駆動モータに供給している。インバータ装置から出力される交流電流には多くの高調波が含まれて電磁ノイズを輻射するから、その電力ケーブルをシールドする必要があり、そのためのシールド導電路として電力ケーブルを金属製のパイプに収容する構成が知られている(特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2004−171952公報
【0003】
ところで、上述したハイブリッド自動車においては、前照灯や車載用オーディオ機器等の各種の車両用電装品が備えられており、これらは車両駆動用の交流電力とは異なる電圧(例えば12V)の直流電力により動作する。このため、かかる電装品への給電路は、前述の動力用交流電力とは全く異なる導電路によって構成しなくてはならず、従来は、動力用のシールドされた主電力線とは異なる補助電力線をワイヤハーネスとして構成し、これをシールド導電路とは別系統の経路を通って車体に配索するようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、動力用の主電力線を納めたシールド導電路とは別に、補助電力線をワイヤハーネス化して別系統で配索するために、車体への配索作業に手間がかかるという問題がある。かかる問題を解決するためには、主電力線及び補助電力線を同一の金属製パイプに収容して単一経路にすることも考えられるが、主電力線及び補助電力線を同一の金属製パイプに収容すると、主電力線が発する電磁波に起因して、ノイズが補助電力線を伝搬することがあり、例えば車載用オーディオ機器において雑音が発生するといった不具合を生じさせることが懸念される。
【0005】
本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、主電力線が発する電磁波によって補助電力線等にノイズが伝搬することを防止しつつ、主電力線、補助電力線等の配索を容易化することができるシールド導電路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプと、前記外側金属パイプに挿通された大電力容量の主電力線と、前記外側金属パイプに前記主電力線と並ぶように挿通された内側金属パイプと、前記内側金属パイプに挿通され前記主電力線よりも小電力容量の補助電力線又は通信線と、を備えるところに特徴を有する。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1において、前記外側金属パイプには複数の内側金属パイプが挿通されているところに特徴を有する。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された2重構造を有するところに特徴を有する。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2において、前記外側金属パイプがステンレス製パイプであるところに特徴を有する。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、前記内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプが、アルミニウム製パイプであるところに特徴を有する。
【0011】
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかにおいて、前記外側金属パイプと前記内側金属パイプとの間には、前記主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【0012】
<請求項1の発明>
本発明によれば、補助電力線又は通信線が内側金属パイプに挿通され、この内側金属パイプと外側金属パイプの内周との間に主電力線が挿通されている。このため、主電力線に流れる電流により電磁波が発生しても、内側金属パイプの電磁シールド効果により補助電力線等に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができ、外側金属パイプの電磁シールド効果により、主電力線が発する電磁波がこの外側金属パイプの外側に放射されることを防ぐことができる。さらに、電流が主電力線に流れることで主電力線が発熱しても、主電力線は内側金属パイプと外側金属パイプの内周との間に挿通されているから、熱は外側金属パイプから外側に放出され、シールド導電路の温度上昇を抑えることができる。
【0013】
<請求項2の発明>
本発明によれば、外側金属パイプには複数の内側金属パイプが挿通されていることから、補助電力線等を収容して電磁シールド効果を発揮する複数の収容路を確保することができる。
【0014】
<請求項3の発明>
本発明によれば、内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された2重構造を有することから、主電力線の収容スぺースを縮小させることなく補助電力線等を収容する複数の収容路を確保することができる。
【0015】
<請求項4の発明>
本発明によれば、外側金属パイプがステンレス製パイプであることから、シールド導電路の耐食性を高めることができる。
【0016】
<請求項5の発明>
本発明によれば、内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプがアルミニウム製パイプであることから、内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプの曲げ加工性を向上させることができる。
【0017】
<請求項6の発明>
本発明によれば、外側金属パイプと内側金属パイプとの間には、主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在することから、主電力線が発する熱を前記樹脂層を通過させて外側金属パイプから外部に放出させ、シールド導電路の温度上昇をより抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1を参照して説明する。本実施形態では、シールド導電路1を、例えば内燃機関及び電気モータの双方を駆動源としたハイブリッド自動車に適用する例を挙げて説明する。このシールド導電路1は、ハイブリッド自動車のエンジンルームに設けたインバータ装置から後輪用の駆動モータに三相交流電力を供給する高圧電線30(本発明の主電力線に相当する。)を収容すると共に、各種の車両用電装品(例えば車載用オーディオ機器等)に直流電力を供給する低圧電線40(本発明の補助電力線に相当する。)、各種センサ(例えば温度センサ)の出力信号を伝送する通信線45を収容している。
【0019】
このシールド導電路1は、図1に図示するように、外側金属パイプ10と内側金属パイプ20とを有する。外側金属パイプ10は、図示するように、3本の高圧電線30を収容している。本実施形態では、外側金属パイプ10が、断面が円形のステンレス鋼(例えばSUS304)製である。この外側金属パイプ10は、電磁シールド効果を発揮して各高圧電線30が発する電磁波がこの金属パイプ10の外側に放射されることを防止すると共に、各高圧電線30を保護している。このシールド導電路1は、各高圧電線30、低圧電線40、通信線45をそれぞれ収容した後に、適宜の形状に曲げ加工される。
【0020】
各高圧電線30は、金属製(例えば銅合金等)の芯線31の外側に合成樹脂製の絶縁被覆32を設けたものである。この芯線31は、複数本の細線(図示せず。)を螺旋状に撚り合わせた撚り線又は単芯線からなる。各高圧電線30の断面は円形である。本実施形態では、3本の高圧電線30が、図示するように、略逆三角形状となるように配置されている。
【0021】
各高圧電線30は、電流が流れることにより、熱を発する。この熱は、各高圧電線30の絶縁被覆32から放射されて外側金属パイプ10に伝わり、この金属パイプ10の外周面11から放散される。
【0022】
一方、内側金属パイプ20は、図示するように、外側金属パイプ10の中央付近であって、各高圧電線30が配置されていない位置に収容されている。本実施形態では、内側金属パイプ20が、断面円形のアルミニウム製である。この内側金属パイプ20は、電磁シールド効果を発揮し、各高圧電線30が発する電磁波に起因したノイズが低圧電線40や通信線45を伝搬することを防ぎながら、低圧電線40及び通信線45を収容している。
【0023】
低圧電線40については、芯線の外径寸法及び絶縁被覆の厚み寸法が異なる以外は上述した高圧電線30と同様の構成であるため、説明を省略する。通信線45は、例えばツイステッドペア線からなる。
【0024】
このシールド導電路1に収容された高圧電線30等は、次のようにして、前記駆動モータM等と接続されている。図2は、ブラケット(図示せず。)によってハイブリッド自動車の外底面に固定されたシールド導電路1を、車体の下方から見た図である。高圧電線30は、端部に圧着された電線側端子(図示せず。)と駆動モータMのシールドケース50に配置した機器側端子(図示せず。)とをボルト及びナットによって導通可能となるように接続し、前記駆動モータMと接続されている。なお、図中の符号15はフランジ部であり、このフランジ部15は、外側金属パイプ10を車体の外底面に固定したり車体アース(ボディアース)を確保するために、外側金属パイプ10の適宜の位置に形成されている。
【0025】
高圧電線30は、図示するように、必要に応じて、外側金属パイプ10から露出する部分を、筒状編組部材16によってシールドすることもできる。この筒状編組部材16は、導電性の金属細線(例えば銅)をメッシュ状に編み込んだものである。この筒状編組部材16は、カシメリング17を締着することにより、一端を外側金属パイプ10の外周面11、他端を前記シールドケース50の外周面に、それぞれ導通可能に嵌着されている。この筒状編組部材16は、カシメリング17に代えて金属製のバンドによって、前記外側金属パイプ10の外周面11等と導通可能に嵌着させてもよい。
【0026】
低圧電線40及び通信線45を収容した内側金属パイプ20は、外側金属パイプ10から露出する高圧電線30が発する電磁波をシールドするため、外側金属パイプ10から所定長Lだけ突出させている。低圧電線40は、図示しないが、例えばハイブリッド自動車の前照灯や車載用オーディオ機器と接続され、通信線45は、図示しないが、例えば温度センサや各種制御用機器と接続されている。この低圧電線40及び通信線45は、必要に応じて、高圧電線30と同様に、筒状編組部材16によってシールドされる。
【0027】
本実施形態のシールド導電路1は、高圧電線30に流れる電流により電磁波が発生しても、低圧電線40及び通信線45を収容した内側金属パイプ20が電磁シールド効果を発揮してこの低圧電線40等に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができる。さらに、このシールド導電路1は、各高圧電線30を外側金属パイプ10に収容しているから、この外側金属パイプ10のシールド効果により、高圧電線30が発する電磁波がこの金属パイプ10の外側に放射されることを防ぐことができる。
【0028】
加えて、このシールド導電路1においては、図1に図示したように、高圧電線30が、内側金属パイプ20の外周と外側金属パイプ10の内周との間に収容されているから、電流が高圧電線30に流れて発生する熱を外側金属パイプ10の外側に放散させ易くし、このシールド導電路1の温度上昇を抑えることができる。
【0029】
この実施形態では、シールド導電路1が、高圧電線30、低圧電線40及び通信線45をそれぞれ収容した単一の経路を形成している。そこで、従来のように、高圧電線30を収容したシールド導電路とは別にワイヤハーネス化した低圧電線40等を配索する必要がなく、高圧電線30、低圧電線40及び通信線45の配索作業を容易にすることができる。
【0030】
この実施形態では、上述したように、外側金属パイプ10をステンレス鋼(例えばSUS304)によって形成した。そこで、外側金属パイプ10を錆び難くすることができ、シールド導電路1を耐食性に優れたものとすることができる。
【0031】
さらに、この実施形態では、内側金属パイプ20をアルミニウムによって形成した。このアルミニウムは鉄等の金属に比べて柔らかいから、内側金属パイプ20の曲げ加工性を向上させることができる。
【0032】
<実施形態2>
本発明の実施形態2を、図3を参照して説明する。ここでは、実施形態1と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路1Aは、図示するように、2本の内側金属パイプ20を有する。各内側金属パイプ20は、高圧電線30に沿って外側金属パイプ10内に収容されている。各内側金属パイプ20は、低圧電線40及び通信線45を収容している。
【0033】
本実施形態のシールド導電路1Aでは、外側金属パイプ10には2本の内側金属パイプ20が収容されているから、低圧電線40及び通信線45を収容して電磁シールド効果を発揮する2つの収容路を確保することができる。
【0034】
また、このシールド導電路1Aでは、低圧電線40及び通信線45を収容する2本の内側金属パイプ20を外側金属パイプ10に収容しているから、多数本の低圧電線40や通信線45を外側金属パイプ10に通す必要がある場合に好都合である。
【0035】
<実施形態3>
本発明の実施形態3を、図4を参照して説明する。ここでは、実施形態1及び実施形態2と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路1Bは、外側金属パイプ10に、これより径が細いアルミニウム製の中間パイプ65を挿通し、さらに径が細いアルミニウム製のパイプ66を挿通させた3重構造である。
【0036】
この実施形態では、図示するように、外側金属パイプ10と中間パイプ65との間に高圧電線30、中間パイプ65とパイプ66との間に低圧電線45、パイプ66の内側に通信線45が、それぞれ収容されている。
【0037】
本実施形態のシールド導電路1Bでは、低圧電線40に流れる電流により電磁波が発生しても、通信線45を収容したパイプ66が電磁シールド効果を発揮してこの通信線45に前記電磁波に起因したノイズが伝搬することを防ぐことができる。
【0038】
<実施形態4>
本発明の実施形態4を、図5を参照して説明する。ここでは、実施形態1ないし実施形態3と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態のシールド導電路1Cでは、樹脂層70が、各高圧電線30及び内側金属パイプ20と外側金属パイプ10の内周面12との間に、外側金属パイプ10の全長に亘って形成されている。この樹脂層70は、例えばHDI系2液型ウレタン樹脂を、各高圧電線30及び内側金属パイプ20と外側金属パイプ10の内周面12との間に充填し固化させて形成されている。電流が流れることにより各高圧電線30が発する熱は、各絶縁被覆32の外周から樹脂層70を通過して外側金属パイプ10の内周面12に伝わり、この金属パイプ10の外周面11から放散されるから、シールド導電路1Cが高温になること効果的に防止することができる。
【0039】
さらに、本実施形態のシールド導電路1Cでは、上述したように、高圧電線30が発する熱を樹脂層70によって放散させ易くすることができるから、この高圧電線30の断面積を大きくして熱を放散させ易くする必要がなく、高圧電線30の小径化を図ることもできる。
【0040】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。
(1)シールド導電路1〜1Cは、3本の高圧電線30を、略逆三角形状に配置したが、略三角形状に配置したもの等であってもよい。
(2)シールド導電路1〜1Cは、3本の高圧電線30を外側金属パイプ10に収容したが、高圧電線30を1本若しくは2本又は4本以上外側金属パイプ10に収容したものであってもよい。
(3)シールド導電路1〜1Cは、外側金属パイプ10、内側金属パイプ20、中間パイプ65、パイプ66の各断面を、円形状としたが、楕円形状や四角形状等の非円形状としたものであってもよい。
(4)シールド導電路1〜1Cは、内側金属パイプ20、中間パイプ65、パイプ66を、アルミニウムによって形成したが、他の金属(例えば、ステンレス、銅、鉄)によって形成したものであってもよい。
(5)シールド導電路1Aは、2本の内側金属パイプ20を外側金属パイプ10にに収容したが、3本以上の内側金属パイプ20を外側金属パイプ10に収容したものであってもよい。
(6)シールド導電路1Bは、2本のパイプ(中間パイプ65,パイプ66)を挿通させているが、3本のパイプを挿通させたものであってもよい。
(7)シールド導電路1,1A,1Cは、内側金属パイプ20が、低圧電線40及び通信線45を収容しているが、低圧電線40と通信線45との何れか一方を収容したものであってもよい。
(8)シールド導電路1Cは、樹脂層70を、HDI系2液型ウレタン樹脂によって形成したが、他の合成樹脂(例えば、発泡性合成樹脂やフィラーを含む合成樹脂)によって形成したものであってもよい。
(9)シールド導電路1Cは、樹脂層を、内側金属パイプ20の外側に形成したが、この金属パイプ20の内側及び外側、もしくはこの金属パイプ20の内側のみにそれぞれ形成したものであってもよい。さらに、図4に図示するシールド導電路1Bにおいても、樹脂層を、各パイプ10,65,66の内側に形成してもよい。
(10)シールド導電路1Cは、樹脂層を、内側金属パイプ20と外側金属パイプ10の内周面12との間に樹脂を充填して形成したものに限らず、高圧電線30と外側金属パイプ10の内周面12とに接するように形成したものであってもよい。これによって、高圧電線30が発する熱を、樹脂層を通過させて外側金属パイプ10の内周面12に伝え、この金属パイプ10の外周面11から放散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】実施形態1のシールド導電路の概略断面図
【図2】同シールド導電路が備える高圧電線等の配線の一例を示す部分拡大平面図
【図3】実施形態2のシールド導電路の概略断面図
【図4】実施形態3のシールド導電路の概略断面図
【図5】実施形態4のシールド導電路の概略断面図
【符号の説明】
【0042】
1,1A,1B,1C…シールド導電路
10…外側金属パイプ
12…外側金属パイプの内周面
20…内側金属パイプ
30…高圧電線
40…低圧電線
45…通信線
65…中間パイプ
66…パイプ
70…樹脂層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電線を包囲してシールド機能を発揮する外側金属パイプと、
前記外側金属パイプに挿通された大電力容量の主電力線と、
前記外側金属パイプに前記主電力線と並ぶように挿通された内側金属パイプと、
前記内側金属パイプに挿通され前記主電力線よりも小電力容量の補助電力線又は通信線と、
を備えることを特徴とするシールド導電路。
【請求項2】
前記外側金属パイプには複数の内側金属パイプが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路。
【請求項3】
前記内側金属パイプが、内部に金属パイプが挿通された2重構造を有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のシールド導電路。
【請求項4】
前記外側金属パイプがステンレス製パイプであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のシールド導電路。
【請求項5】
前記内側金属パイプ及びこの内側金属パイプに挿通された金属パイプが、アルミニウム製パイプであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシールド導電路。
【請求項6】
前記外側金属パイプと前記内側金属パイプとの間には、前記主電力線と接する樹脂層が前記外側金属パイプの内周面に接して介在することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のシールド導電路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−87628(P2007−87628A)
【公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−271814(P2005−271814)
【出願日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【出願人】(395011665)株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【Fターム(参考)】