特許 6582649 シールド構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6582649

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】シールド構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20190919BHJP

【ＦＩ】

   H05K9/00 L

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-138628(P2015-138628)

(22)【出願日】2015年7月10日

(65)【公開番号】特開2017-22261(P2017-22261A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2017年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】清水 武史

(72)【発明者】

【氏名】末谷 正晴

(72)【発明者】

【氏名】河口 智哉

【審査官】 梅本 章子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１２３５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７４６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５８８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１０２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１４５６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｈ０２Ｇ ３／００ − ３／０４

Ｈ０１Ｂ ７／１７ − ７／２８８

Ｈ０１Ｒ １３／５６ − １３／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の樹脂線及び導電性を有する複数の金属線が組み合わされて編み込まれ、電線を電磁的にシールドするように配されるシールド用編組部材と、
前記シールド用編組部材に接続される導電性部材と、
前記シールド用編組部材の一部分を前記導電性部材に圧着して導通可能に固定する圧着固定部と、
を備え、
前記シールド用編組部材は、前記樹脂線を含まずに前記複数の金属線が編み込まれて構成される金属編組部分を有しており、
前記金属編組部分は、前記シールド用編組部材における金属線と樹脂線とを含む混合編組部分から延びる金属線で構成され、
前記圧着固定部が、前記シールド用編組部材の前記金属編組部分を前記導電性部材に圧着して固定する、シールド構造。

【請求項2】

請求項１に記載のシールド構造であって、
前記圧着固定部は、
前記シールド用編組部材の前記金属編組部分を前記導電性部材に固定する第１圧着固定部と、
前記シールド用編組部材における前記金属編組部分以外の前記樹脂線を含む混合編組部分を前記導電性部材に固定する第２圧着固定部と、
を備える、シールド構造。

【請求項3】

請求項２に記載のシールド構造であって、
前記圧着固定部は、
前記第１圧着固定部と前記第２圧着固定部とを備えた単一部材で構成されている、シールド構造。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載のシールド構造であって、
前記第１圧着固定部の圧着力が、前記第２圧着固定部の圧着力よりも大きい、シールド構造。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシールド構造であって、
前記金属編組部分は、前記シールド用編組部材の端部に形成されている、シールド構造。

【請求項6】

請求項５に記載のシールド構造であって、
前記シールド用編組部材が、前記電線を挿通する挿通路を形成する筒状体を成しており、
前記導電性部材が、前記シールド用編組部材における前記端部の前記金属編組部分の内側に配される筒状部を有しており、
前記圧着固定部が、前記導電性部材の前記筒状部に前記シールド用編組部材における前記端部の前記金属編組部分を圧着して固定する環状部材を含む、シールド構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電線を電磁的にシールドする技術に関する。

【背景技術】

【0002】

電線を電磁的にシールドするために、編組部材が用いられる場合がある。このような編組部材として、特許文献１には、金属メッキが施された繊維を編組加工したシールドスリーブが開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、導電性を有する金属線と耐摩耗性を有する合成樹脂製の樹脂線とを組み合わせて編み込んだ編組を用いることによって、電磁シールド機能と耐摩耗性及び耐衝撃性を確保することが開示されている。

【0004】

特許文献２の編組の場合、樹脂線と金属線とを組み合わせているため軽量化を図ることができる。また、特許文献２には、金属シェル（導電性部材）に対して編組を溶接することで導通可能に固定することが記載されている。また、溶接以外の編組の固定手段として、シールドリングを用いた加締めやインサート成形によって、編組を圧着して固定することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２１２６５７号公報

【特許文献2】特開２０１３−７４６５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、編組の樹脂線を含む部分を導電性部材に圧着固定した場合、樹脂線の部分が導電性部材に接するため、編組及び導電性部材間での導通性を良好に確保することが困難となる場合があった。例えば、車両内において高温雰囲気あるいは冷熱サイクルが発生することで樹脂線に熱クリープが発生し、金属線及び導電性部材間の接触抵抗が増大する場合がある。

【0007】

そこで、本発明は、導電性部材と、金属線及び樹脂線で構成される編組部材との間の導通性を良好に確保する技術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】

【0008】

上記の課題を解決するため、第１の態様は、複数の樹脂線及び導電性を有する複数の金属線が組み合わされて編み込まれ、電線を電磁的にシールドするように配されるシールド用編組部材と、前記シールド用編組部材に接続される導電性部材と、前記シールド用編組部材の一部分を前記導電性部材に圧着して導通可能に固定する圧着固定部とを備え、前記シールド用編組部材は、前記樹脂線を含まずに前記複数の金属線が編み込まれて構成される金属編組部分を有しており、前記金属編組部分は、前記シールド用編組部材における金属線と樹脂線とを含む混合編組部分から延びる金属線で構成され、前記圧着固定部が、前記シールド用編組部材の前記金属編組部分を前記導電性部材に圧着して固定する。

【0009】

また、第２の態様は、第１の態様に係るシールド構造であって、前記圧着固定部は、前記シールド用編組部材の前記金属編組部分を前記導電性部材に固定する第１圧着固定部と、前記シールド用編組部材における前記金属編組部分以外の前記樹脂線を含む混合編組部分を前記導電性部材に固定する第２圧着固定部とを備える。

【0010】

また、第３の態様は、第２の態様に係るシールド構造であって、前記圧着固定部は、前記第１圧着固定部と前記第２圧着固定部とを備えた単一部材で構成されている。

【0011】

また、第４の態様は、第２または第３の態様に係るシールド構造であって、前記第１圧着固定部の圧着力が、前記第２圧着固定部の圧着力よりも大きい。

【0012】

また、第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つに係るシールド構造であって、前記金属編組部分は、前記シールド用編組部材の端部に形成されている。

【0013】

また、第６の態様は、第５の態様に係るシールド構造であって、前記シールド用編組部材が、前記電線を挿通する挿通路を形成する筒状体を成しており、前記導電性部材が、前記シールド用編組部材における前記端部の前記金属編組部分の内側に配される筒状部を有しており、前記圧着固定部が、前記導電性部材の前記筒状部に前記シールド用編組部材における前記端部の前記金属編組部分を圧着して固定する環状部材を含む。

【発明の効果】

【0015】

第１の態様に係るシールド構造によれば、シールド用編組部材のうち、樹脂線を含まない金属編組部分を導電性部材に圧着することで、これらの部材間の導通接続の確実性を高めることができる。

【0016】

第２の態様に係るシールド構造によれば、シールド用編組部材のうち金属編組部分以外の混合編組部分も導電性部材に圧着固定することによって、シールド用編組部材を導電性部材に強固に固定できる。

【0017】

第３の態様に係るシールド構造によれば、圧着固定部を単一の部材で構成することができるため、部品点数を減らすことができる。

【0018】

第４の態様に係るシールド構造によれば、金属編組部分を、金属編組部分以外の混合編組部分よりも強く圧着することで、シールド用編組部材及び導電性部材における導通接続の確実性をさらに高めることができる。

【0019】

第５の態様に係るシールド構造によれば、金属編組部分の形成位置をシールド用編組部材の端部に設定することで、金属編組部分の形成が容易となる。

【0020】

第６の態様に係るシールド構造によれば、シールド用編組部材の端部の金属編組部分が樹脂線を含まないため、拡径が容易となる。このため、シールド用編組部材の端部を導電性部材の筒状部に被せる作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態に係る配線モジュールが車両に組付けられた状態を示す概略説明図である。

【図2】第１実施形態に係る配線モジュールの一方の端部を示す概略側面図である。

【図3】第１実施形態に係るシールド用編組部材に金属編組部分を形成する様子を説明するための説明図である。

【図4】第２実施形態に係る配線モジュールの一方の端部を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

【0024】

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る配線モジュール２０が車両に組付けられた状態を示す概略説明図である。図２は、第１実施形態に係る配線モジュール２０の一方の端部を示す概略側面図である。図２においては、シールド用編組部材３０の一部を切り欠いて、その内部構造を示している。図３は、第１実施形態に係るシールド用編組部材３０に金属編組部分３１を形成する様子を説明するための説明図である。

【0025】

配線モジュール２０は、例えば、自動車などの車両２に搭載された第１電気機器４と第２電気機器６とを接続する電線を電磁的にシールドする構造として用いられる。

【0026】

ここでは、第１電気機器４は、車両２の車室よりも前方側（例えば、エンジンルーム等）に配設されており、第２電気機器６は、車両２の車室よりも後方側（例えば、荷室の下側等）に配設されている。例えば、第１電気機器４及び第２電気機器６の一方がバッテリーであり他方がインバータ装置である。

【0027】

配線モジュール２０は、車両２の床下を通って配設される。配線モジュール２０のうち床下に固定される中間部分は、当該床下の下面に沿って一定の形状（例えば、直線形状）に維持されることが好ましい。一方、配線モジュール２０の各末端部には、コネクタ２１、２１が接続され、それぞれのコネクタ２１、２１が第１電気機器４又は第２電気機器６に接続される。配線モジュール２０の中間部が車両２に固定され、配線モジュール２０の各末端部のコネクタ２１、２１が第１電気機器４又は第２電気機器６にコネクタ接続されて固定されることを想定すると、配線モジュール２０の各端部は、固定箇所間での振動差を吸収するために、曲げ容易に構成することが好ましい。また、配線モジュール２０の各端部は、第１電気機器４又は第２電気機器６に向けて取回すために、曲げ容易に構成することが好ましい。

【0028】

このため、配線モジュール２０の中間部では、複数の電線９０に外装パイプ２２が被せられる。これにより、配線モジュール２０の中間部は、所定の経路形状が維持されつつ保護される構成となっている。外装パイプ２２は、導電性を有する導電性金属または導電性樹脂、或いは金属と絶縁樹脂を多層にした構造、で構成される。また、配線モジュール２０の両端部には、コルゲートチューブ等の曲げ容易な外装材２６が被せられる。これにより、配線モジュール２０の各端部は、曲げ容易に構成されつつ保護されるようになっている。

【0029】

図２に示すように、配線モジュール２０は、複数本（ここでは、２本）の電線９０と、当該複数の電線９０を一括して収容するシールド用編組部材３０とを備えている。なお、配線モジュール２０が複数本の電線９０を備えていることは必須ではなく、１本の電線９０のみであってもよい。

【0030】

電線９０は、導体及び絶縁体（被覆）を含む導電路であって、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、銅や銅合金やアルミニウムにより製造されている。また、導体としては、素線を撚り合わせたものでもよいし、あるいは、断面矩形又は丸形となる棒状のもの（例えば、平角単心や丸単心のもの）でもよい。本例では、電線９０が高圧用の導電路として構成されているが、低圧用の導電路として構成されていてもよい。また、電線９０として、バスバーが用いられてもよい。

【0031】

シールド用編組部材３０は、複数の電線９０を覆っており、複数の電線９０を電磁的にシールドするように配されている。本例では、シールド用編組部材３０は、複数の電線９０を挿通する挿通路を形成する筒状体を成している。シールド用編組部材３０は、導電性を有する金属線３０１と、複数の樹脂線３０３とを組み合わせて編み込むことによって構成されている。各金属線３０１及び各樹脂線３０３は、１本の棒状の素線部材で構成されていてもよいし、複数の素線部材を撚り合わせる等して１本の線状部材として構成されていてもよい。

【0032】

シールド用編組部材３０の両端部には、樹脂線３０３を含まずに、複数の金属線３０１のみを組み合わせて編まれた金属編組部分３１が形成されている。この金属編組部分３１の形成方法は、具体的には次のようにして行われる。すなわち、図３に示すように、レーザ１００からのレーザ光が、切断線Ｌ１に沿って照射されることで、樹脂線３０３が特異的に切断される。ここでは、切断線Ｌ１は、シールド用編組部材３０の端部から所要の長さ分隔てて設定されており、筒状のシールド用編組部材３０の軸方向に直交する断面に平行な直線とされている。そして、レーザ光で切断された樹脂線３０３がシールド用編組部材３０の端部から抜き取られることで除去される。これによって、金属線３０１のみが残された筒状の金属編組部分３１が形成される。すなわち、本例では、金属編組部分３１は、シールド用編組部材３０のうち樹脂線３０３が残された部分（混合編組部分）から延びる金属線３０１のみで構成されている。

【0033】

なお、金属編組部分３１は、シールド用編組部材３０における端部の周方向全体にわたって形成されていることは必須ではない。例えば、シールド用編組部材３０の端部における周方向の一部分において、縦横に所定の長さにわたって樹脂線３０３を含まない金属編組部分が形成されていてもよい。この場合において、金属編組部分が周方向における１箇所にのみ、あるいは、複数箇所に分散して形成されていてもよい。

【0034】

シールド用編組部材３０の一方の端部の金属編組は、導電性を有するシェル５１（導電性部材）に導通可能に接続している。シェル５１は、コネクタ２１の一部として構成されており、第１電気機器４又は第２電気機器６のシールドケースに固定される部分である。シェル５１は、導電性を有する金属部材とされるが、導電性を有する樹脂部材であってもよい。

【0035】

ここでは、シェル５１は、電線９０の端子などの端末部を挿通可能な筒状部５１０を有している。そして、シールド用編組部材３０の金属編組部分３１を含む端部が、筒状部５１０の外周に被せられた状態（すなわち、筒状部５１０が金属編組部分の内側に配された状態）で、圧着固定部３５によって圧着されて固定されている。本例では、圧着固定部３５は、２つの環状部材である加締めリング３５１，３５３で構成されている。加締めリング３５１は、端部の金属編組部分３１を加締めるように取付けられており、加締めリング３５３は、シールド用編組部材３０における樹脂線３０３を含む混合編組部分を加締めるように固定されている。加締めリング３５１は第１圧着固定部の一例であり、加締めリング３５３は第２圧着固定部の一例である。

【0036】

このように、シールド用編組部材３０のうち、樹脂線３０３を含まない金属編組部分３１をシェル５１に圧着固定することによって、シールド用編組部材３０及びシェル５１を導通接続することができる。特に、金属編組部分３１は樹脂線３０３を含まないため、金属編組部分３１では樹脂線３０３の熱クリープが発生しない。このため、金属編組部分３１及びシェル５１間の接触抵抗の増大を抑制することができる。したがって、シールド用編組部材３０及びシェル５１間の導通接続の確実性を高めることができる。

【0037】

また、シールド用編組部材３０における金属編組部分３１以外の樹脂線３０３を含む混合編組部分を、第２圧着固定部である加締めリング３５３でシェル５１の筒状部５１０に圧着固定することで、圧着固定部３５の固定力を高めることができる。これによって、シールド用編組部材３０に引張力が働いた場合に、シールド用編組部材３０の端部がシェル５１から外れることを抑制できる。なお、第２圧着固定部である加締めリング３５３は、省略することも可能である。例えば、加締めリング３５１のみでシールド用編組部材３０の端部をシェル５１に充分に固定できる場合には、加締めリング３５３を省略してもよい。

【0038】

なお、加締めリング３５１を加締めリング３５３よりも強く加締めることで、金属編組部分３１へ加えられる圧着力を大きくすることが望ましい。これによって、金属編組部分３１及びシェル５１間の導通接続の確実性をさらに高めることができる。なお、金属編組部分３１は、樹脂線３０３を含まない分、破断等を起こさずに、混合編組部分の圧着力よりも多少大きくすることは容易である。

【0039】

また、シールド用編組部材３０のシェル５１への圧着固定手段は、加締めリング３５１，３５３を用いた加締めによるものに限定されない。例えば、シールド用編組部材３０を帯状のバンドで締めつけることで、シェル５１に圧着固定してもよい。また、シールド用編組部材３０及びシェル５１の筒状部５１０をインサート部としてモールド樹脂をインサート成形することで、シールド用編組部材３０の端部を圧着固定してもよい。

【0040】

金属編組部分３１の形成位置をシールド用編組部材３０の端部に設定することで、内側の中間部に設定する場合よりも樹脂線３０３の除去が容易となるため、金属編組部分３１の形成が容易となる。また、金属編組部分３１は樹脂線３０３を含まない部分であるため、シールド用編組部材３０の端部の拡径が容易となる。したがって、シェル５１の筒状部５１０の外形寸法が、拡径前のシールド用編組部材３０の開口幅よりも大きい場合でも、シールド用編組部材３０を筒状部５１０へ容易に取付けることができる。

【0041】

図２に示すように、シールド用編組部材３０の他方側の端部は、シェル５３に接続されている。シェル５３は、外装パイプ２２に導通可能に接続された導電性部材であって、複数の電線９０が内側に挿通可能となるように、筒状に形成されている。シールド用編組部材３０の他方側の端部は、シェル５３の外側に被さった状態で、加締めリング３５１及び加締めリング３５３を含む圧着固定部３５で圧着固定されている。すなわち、シールド用編組部材３０の他方側の端部のうち、金属編組部分３１が加締めリング３５１で加締められて圧着固定されている。また、金属編組部分３１以外の樹脂線３０３を含む混合編組部分が加締めリング３５３で加締められることで圧着固定されている。

【0042】

このように、シールド用編組部材３０の他方側の端部においても、樹脂線３０３を含まない金属編組部分３１をシェル５３に接続するため、シールド用編組部材３０とシェル５３との導通接続の確実性を向上することができる。さらに、加締めリング３５３で樹脂線３０３を含む混合編組部分も圧着固定することで、シールド用編組部材３０の端部をシェル５３に強固に固定することができる。なお、シェル５３を省略してシールド用編組部材３０の他方側の端部を外装パイプ２２に直接接続してもよい。

【0043】

シールド用編組部材３０、シェル５１，５３、及び、圧着固定部３５，３５は、電線９０を電磁的にシールドするシールド構造の一構成例である。

【0044】

＜２． 第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号またはアルファベットを追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

【0045】

図４は、第２実施形態に係る配線モジュール２０の一方の端部を示す概略側面図である。本実施形態のシールド構造では、シールド用編組部材３０の一方の端部が、圧着固定部３５Ａを介して、シェル５１に圧着固定されている。圧着固定部３５Ａは、単一の加締めリングで構成されており、シールド用編組部材３０における、金属編組部分３１及びそれに隣接する混合編組部分との境界部分に設けられている。

【0046】

より詳細には、圧着固定部３５Ａは、金属編組部分３１の端部を圧着固定する第１圧着固定部３５１Ａと、金属編組部分３１に隣接する混合編組部分の端部を圧着固定する第２圧着固定部３５３Ａとを含む。このように単一の部材である圧着固定部３５Ａでシールド用編組部材３０の端部を固定することによって、シールド構造の部品点数を減らすことができる。

【0047】

ここでは、第１圧着固定部３５１Ａが第２圧着固定部３５３Ａよりも強く加締められている。このため、第１圧着固定部３５１Ａの外形寸法（直径）は、第２圧着固定部３５３Ａの外形寸法よりも小さくなっており、第１圧着固定部３５１Ａと第２圧着固定部３５３Ａとの間に段差が形成されている。このように第２圧着固定部３５３Ａよりも第１圧着固定部３５１Ａの圧着力を大きくすることで、金属編組部分３１が混合編組部分よりも強固に圧着固定できる。このため、シールド用編組部材３０及びシェル５１間の導通接続の確実性をさらに高めることができる。なお、第１圧着固定部３５１Ａの外形寸法と第２圧着固定部３５３Ａの外形寸法は同じであってもよい。

【0048】

なお、説明を省略するが、シールド用編組部材３０の他方側の端部についても、一方側の端部と同様に、圧着固定部３５Ａなどの単一の部材で圧着固定するようにしてもよい。

【0049】

＜３． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【0050】

＜金属編組部分３１の形成方法の変形例＞
例えば、金属編組部分３１を形成する方法は、上記のようにレーザ切断によるものに限定されない。例えば、金属編組部分３１の形成領域全体を、樹脂線３０３の融点以上であって且つ金属線３０１の融点以下の所定温度に加熱して溶解するか、あるいは、樹脂線３０３を特異的に溶融させる溶液に浸して溶解する。そして、溶解物を洗い流すこと等で樹脂線３０３を除去することによって、シールド用編組部材３０に金属編組部分３１を形成してもよい。

【0051】

また、金属編組部分３１を形成する他の方法として、複数の金属線３０１及び複数の樹脂線３０３を組み合わせて編み込むことで混合編組部分を形成した後に、続けて複数の金属線３０１のみを編み込むことで、金属編組部分３１を形成することも考えられる。

【0052】

＜金属編組部分３１の形成部位の変形例＞
また、金属編組部分３１を形成する部位は、シールド用編組部材３０の端部であることは必須ではなく、内側の中間部に形成されてもよい。例えば、シールド用編組部材３０の中間部に形成された金属編組部分３１を導電性部材に圧着固定してアース接続するような態様も有効である。

【0053】

＜シールド用編組部材３０の形状の変形例＞
上記実施形態では、シールド用編組部材３０が筒状体を成しており、電線９０の外側を全周にわたって覆うように配されている。しかしながら、シールド用編組部材３０が筒状体に形成されることは必須ではない。例えば、シールド用編組をシート状に形成し、当該シート状のシールド用編組を、電線９０を特定の方向についてのみシールドするように覆うように配する態様も有効である。

【0054】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0055】

２０ 配線モジュール
２１ コネクタ
３０ シールド用編組部材
３０１ 金属線
３０３ 樹脂線
３１ 金属編組部分
３５，３５Ａ 圧着固定部
３５１ 加締めリング（第１圧着固定部）
３５１Ａ 第１圧着固定部
３５３ 加締めリング（第２圧着固定部）
３５３Ａ 第２圧着固定部
５１，５３ シェル（導電性部材）
５１０ 筒状部
９０ 電線
１００ レーザ
Ｌ１ 切断線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】