特許 7205270 電磁シールド部材及びワイヤハーネス

(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】

(24)【登録日】2023-01-06

(45)【発行日】2023-01-17

(54)【発明の名称】電磁シールド部材及びワイヤハーネス

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20230110BHJP

   H02G 3/04 20060101ALI20230110BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20230110BHJP

   H05K 7/20 20060101ALN20230110BHJP

【ＦＩ】

H05K9/00 L

H02G3/04 087

H01B7/00 301

H05K7/20 E

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019021464

(22)【出願日】2019-02-08

(65)【公開番号】P2020129603

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-05-28

(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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】清水 武史

(72)【発明者】

【氏名】河口 智哉

【審査官】五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－４４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－５１２００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－８２７１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｈ０２Ｇ ３／０４

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線が個別に収容される筒状の収容部を有する電磁シールド部材であって、
前記収容部には、一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、前記電線を押圧する押圧部が設けられており、
前記収容部は、前記電線を収容する溝部を有するケースと、前記ケースに取り付けられ、前記溝部を覆うカバーと、により構成されており、
前記ケースは、前記電線の長手方向に沿って延在する底壁と、前記底壁から突出され前記底壁の長手方向に延在している側壁とを有しており、
前記押圧部は、前記底壁側を基端とするとともに前記底壁とは反対側を先端として前記側壁から切り起こされており、先端部が前記電線の外周面に沿うように先端側ほど内側に位置するように湾曲しており、
前記電線の外周面は、前記押圧部の前記先端部により前記底壁に向けて押圧されている、
電磁シールド部材。

【請求項2】

電線が個別に収容される筒状の収容部を有する電磁シールド部材であって、
前記収容部には、一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、前記電線を押圧する押圧部が設けられており、
前記収容部は、前記電線を収容する溝部を有するケースと、前記ケースに取り付けられ、前記溝部を覆うカバーと、により構成されており、
前記ケースは、前記電線の長手方向に沿って延在する底壁を有しており、
前記カバーは、前記底壁に対向する対向壁を有しており、
前記押圧部は、前記対向壁から屈曲して前記底壁に向かって延びるとともに、その先端部がさらに屈曲して前記溝部の幅方向の一方側に向かって延びるように前記対向壁から切り起こされており、
前記電線の外周面は、前記押圧部の前記先端部により前記底壁に向けて押圧されている、
電磁シールド部材。

【請求項3】

電線が個別に収容される筒状の収容部を有する電磁シールド部材であって、
前記収容部には、一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、前記電線を押圧する押圧部が設けられており、
前記収容部は、前記電線を収容する溝部を有するケースと、前記ケースに取り付けられ、前記溝部を覆うカバーと、により構成されており、
前記ケースは、前記電線の長手方向に沿って延在する底壁を有しており、
前記カバーは、前記底壁に対向する対向壁を有しており、
前記押圧部は、前記底壁から屈曲して前記対向壁に向かって延びるとともに、その先端部がさらに屈曲して前記溝部の幅方向の一方側に向かって延びるように前記底壁から切り起こされており、
前記電線の外周面は、前記押圧部の前記先端部により前記対向壁に向けて押圧されている、
電磁シールド部材。

【請求項4】

複数の電線と、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電磁シールド部材と、を備える、
ワイヤハーネス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁シールド部材及び同電磁シールド部材と電線とを備えるワイヤハーネスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば電気自動車などの車両に適用されるワイヤハーネスは、複数の電線と、導電性を有し、複数の電線を個別に覆うことで電磁シールドを行う電磁シールド部材とを備えている（例えば、特許文献１参照）。同文献１に記載の電磁シールド部材は、各電線を個別に収容可能な溝状収容部を有するシールドプロテクタと、溝状収容部を塞ぐカバーとを備えている。そして、シールドプロテクタとカバーとにより各電線の外周が覆われることで各電線が電磁シールドされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－４４６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の電磁シールド部材を含む従来の電磁シールド部材及び同電磁シールド部材を備えるワイヤハーネスにおいては、放熱性の向上が望まれている。特に、インバータなどの高電圧の電気機器に電線が接続されるワイヤハーネスにあっては、電線に流れる電流が大きくなるために電線の発熱による課題が顕著となる。

【0005】

本発明の目的は、電線の放熱性を高めることができる電磁シールド部材及びワイヤハーネスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための電磁シールド部材は、電線が個別に収容される筒状の収容部を有するものであり、前記収容部には、一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、前記電線を押圧する押圧部が設けられている。

【0007】

同構成によれば、電磁シールド部材の収容部には、電線を押圧する押圧部が設けられているため、収容部内に電線を収容することで、電線が押圧部により押圧されるようになる。このため、電線の外周面と収容部の内周面との密着度合いを高めることができる。これにより、電線の熱が押圧部を含む収容部を介して外部に放熱されやすくなる。

【0008】

また、収容部に押圧部を形成することにより、収容部の内外を連通する貫通孔が形成される。このため、電線の熱が収容部の内部にこもりにくくなり、貫通孔を通じて収容部の外部に放熱されやすくなる。したがって、電線の放熱性を高めることができる。

【0009】

上記電磁シールド部材において、前記収容部は、前記電線を収容する溝部を有するケースと、前記ケースに取り付けられ、前記溝部を覆うカバーと、により構成されており、前記押圧部は、前記ケースの底壁及び前記カバーの前記底壁に対向する対向壁のいずれか一方に形成されていることが好ましい。

【0010】

同構成によれば、溝部材に蓋部材が取り付けられることで、各電線の周囲が溝部材及び蓋部材により覆われ、各電線が電磁シールドされる。そして、溝部材の底部及び蓋部材の対向部のいずれか一方に切り起こし部が形成されている。このため、各電線が収容された溝部材に蓋部材を取り付ければ、各切り起こし部によって各電線が溝部材または蓋部材に向けて押圧されるようになる。これにより、溝部材に蓋部材を取り付ける作業と、各切り起こし部を各電線の外周面に接触させる作業とを同時に行うことができる。

【0011】

ここで、空気は温度が高いほど上方に移動しやすい。このため、例えば、切り起こし部が上方に位置する姿勢にて電磁シールド部材を配置すれば、電線の熱が切り起こし部の形成に伴う貫通孔を介して収容部の外部に放熱されやすくなる。したがって、電線の放熱性を高めることができる。

【0012】

また、上記目的を達成するためのワイヤハーネスは、複数の電線と、上記いずれか１つの電磁シールド部材とを備える。
同構成によれば、上記いずれか１つの電磁シールド部材の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、電線の放熱性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電磁シールド部材及びワイヤハーネスの第１実施形態について、ワイヤハーネスを示す斜視図。

【図2】同実施形態のワイヤハーネスを示す分解斜視図。

【図3】図１の３－３線に沿った断面図。

【図4】電磁シールド部材及びワイヤハーネスの第２実施形態について、ワイヤハーネスを示す分解斜視図。

【図5】同実施形態のワイヤハーネスにおける図３に対応した断面図。

【図6】第１変更例のワイヤハーネスにおける図３に対応した断面図。

【図7】第２変更例のワイヤハーネスにおける図３に対応した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜第１実施形態＞
以下、図１～図３を参照して、電磁シールド部材及びワイヤハーネスの第１実施形態について説明する。なお、添付図面においては、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、実際とは異なる場合がある。

【0016】

本実施形態のワイヤハーネスは、例えばハイブリッド車や電気自動車などの車両の床下を含む経路に配索されるとともに、複数の機器同士を電気的に接続する。
図１及び図２に示すように、ワイヤハーネスは、並んで配置される２本の電線１０と、各電線１０が個別に収容される四角筒状の収容部２０ａ，２０ｂを有する導電性の電磁シールド部材２０とを備えている。

【0017】

電線１０は、例えば、芯線と当該芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを有している。
なお、以降において、電線１０の延在する方向を長手方向Ｌと称し、長手方向Ｌに直交する方向であって、各電線１０が並ぶ方向を幅方向Ｗと称する。

【0018】

電磁シールド部材２０は、長手方向Ｌに対して長い長尺状をなしており、アルミニウム合金などの金属材料により形成されている。
図２に示すように、電磁シールド部材２０は、溝状をなす２つの溝部３０ａ，３０ｂを有するケース３０と、ケース３０に取り付けられ、各溝部３０ａ，３０ｂを覆うカバー４０とを備えている。

【0019】

ケース３０は、長手方向Ｌに沿って延在する底壁３１と、底壁３１の幅方向Ｗの両端及び幅方向Ｗの中央部から突出する都合３つの側壁３２とを有している。各側壁３２は、底壁３１の長手方向Ｌの全体にわたって延在している。

【0020】

底壁３１と、幅方向Ｗにおいて隣り合う一対の側壁３２とにより各溝部３０ａ，３０ｂが構成されている。本実施形態では、溝部３０ａと溝部３０ｂとが、幅方向Ｗの中央部に位置する側壁３２を共有している。

【0021】

図２及び図３に示すように、各溝部３０ａ，３０ｂを構成する一対の側壁３２には、それぞれの一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、各収容部２０ａ，２０ｂに収容された電線１０を押圧する押圧部３３が設けられている。溝部３０ａに設けられた一対の押圧部３３同士は、長手方向Ｌにおける同一の位置に形成されており、幅方向Ｗにおいて対向している。同様に、溝部３０ｂに設けられた一対の押圧部３３同士は、長手方向Ｌにおける同一の位置に形成されており、幅方向Ｗにおいて対向している。

【0022】

図３に示すように、各押圧部３３は、底壁３１側を基端、底壁３１とは反対側を先端として側壁３２から切り起こされており、先端部が電線１０の外周面に沿うように、先端側ほど内側に位置するように湾曲している。

【0023】

また、図２及び図３に示すように、各溝部３０ａ，３０ｂを構成する一対の側壁３２には、押圧部３３を形成することにより、収容部２０ａ，２０ｂの内外を連通する貫通孔３４が形成されている。図２に示すように、各貫通孔３４の長手方向Ｌにおける幅は、各押圧部３３の長手方向Ｌにおける幅よりも僅かに大きい。

【0024】

溝部３０ａの一対の押圧部３３と、溝部３０ｂの一対の押圧部３３とは、ケース３０における長手方向Ｌの異なる位置に形成されている。したがって、幅方向Ｗの中央部に位置する側壁３２には、幅方向Ｗにおいて互いに異なる向きに切り起こされた２つの押圧部３３が、長手方向Ｌの異なる位置に形成されている。

【0025】

ケース３０は、幅方向Ｗの両端の側壁３２の外面に接合された一対のＬ字状のブラケット３５を有している。各ブラケット３５は、上記側壁３２の長手方向Ｌの一端に接合された接合部３６と、接合部３６の長手方向Ｌの一端から屈曲した取付部３７とを有している。各取付部３７には、長手方向Ｌに貫通する取付孔３８が形成されている。なお、各取付部３７は、各側壁３２の長手方向Ｌの一端面と面一となっている。

【0026】

図１及び図２に示すように、カバー４０は、長手方向Ｌに沿って延在するとともにケース３０の底壁３１に対向する対向壁４１と、対向壁４１の幅方向Ｗの両端から突出する２つの側壁４２とを有している。各側壁４２は、対向壁４１の長手方向Ｌの全体にわたって延在している。

【0027】

図３に示すように、カバー４０の各側壁４２は、ケース３０の幅方向Ｗの両端の側壁３２を幅方向Ｗの外側から覆っている。
図１～図３に示すように、各側壁４２の長手方向Ｌにおける途中の部分には、切り欠き部４４が形成されている。各切り欠き部４４は、ケース３０の幅方向Ｗの両端の側壁３２に形成された２つの貫通孔３４に対応する位置に形成されている。したがって、これら２つの貫通孔３４と同様に、各切り欠き部４４は、各側壁４２における長手方向Ｌの異なる位置に形成されている。各切り欠き部４４の長手方向Ｌにおける幅は、各貫通孔３４の長手方向Ｌにおける幅と同一または僅かに大きい。各貫通孔３４及び各切り欠き部４４とにより各収容部２０ａ，２０ｂの内外が連通されている。

【0028】

カバー４０は、幅方向Ｗの両端の側壁４２の外面に接合された一対のＬ字状のブラケット４５を有している。各ブラケット４５は、上記側壁４２の長手方向Ｌの一端に接合された接合部４６と、接合部４６の長手方向Ｌの一方側の端部から屈曲した取付部４７とを有している。各取付部４７には、長手方向Ｌに貫通する取付孔４８が形成されている。

【0029】

ここで、図２に示すように、各側壁４２の長手方向Ｌの一端部には、カバー４０がケース３０に取り付けられる際に、ケース３０のブラケット３５の接合部３６を逃がすための逃がし部４９が切り欠いて形成されている。ブラケット４５の接合部４６は、逃がし部４９を幅方向Ｗの外側から覆っている。

【0030】

ケース３０の各ブラケット３５とカバー４０の各ブラケット４５とが長手方向Ｌにおいて重ね合わされるとともに、各ブラケット３５の取付孔３８と各ブラケット４５の取付孔４８とに挿通されたボルト５０にナット５１が螺合されることにより、カバー４０がケース３０に取り付けられる。本実施形態においては、各溝部３０ａ，３０ｂと対向壁４１とにより収容部２０ａ，２０ｂが構成されている。

【0031】

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）電磁シールド部材２０は、各電線１０が個別に収容される四角筒状の収容部２０ａ，２０ｂを有している。各収容部２０ａ，２０ｂには、一部を内側に向かって切り起こすことによって形成され、電線１０を押圧する押圧部３３が設けられている。

【0032】

こうした構成によれば、電磁シールド部材２０の収容部２０ａ，２０ｂには、各電線１０を押圧する押圧部３３が設けられているため、収容部２０ａ，２０ｂ内に各電線１０を収容することで、各電線１０が各押圧部３３により押圧されるようになる。このため、各電線１０の外周面と各収容部２０ａ，２０ｂの内周面との密着度合いを高めることができる。これにより、各電線１０の熱が各押圧部３３を含む収容部２０ａ，２０ｂを介して外部に放熱されやすくなる。

【0033】

また、各収容部２０ａ，２０ｂに押圧部３３を形成することにより、各収容部２０ａ，２０ｂの内外を連通する貫通孔３４が形成される。このため、各電線１０の熱が各収容部２０ａ，２０ｂの内部にこもりにくくなり、各貫通孔３４を通じて各収容部２０ａ，２０ｂの外部に放熱されやすくなる。したがって、電線１０の放熱性を高めることができる。

【0034】

（２）電磁シールド部材２０は、ケース３０と、ケース３０に取り付けられるカバー４０とにより構成されており、各押圧部３３は、ケース３０の各側壁３２に設けられている。

【0035】

こうした構成によれば、ケース３０とカバー４０とが別体で構成されているため、各電線１０が各押圧部３３により押圧されるように各押圧部３３とケース３０の底壁３１との間に電線１０を配索する作業が容易となる。

【0036】

（３）溝部３０ａと溝部３０ｂとは、幅方向Ｗの中央部に位置する側壁３２を共有している。当該側壁３２には、幅方向Ｗにおいて互いに異なる向きに切り起こされた２つの押圧部３３が長手方向Ｌの異なる位置に形成されている。

【0037】

こうした構成によれば、２つの収容部２０ａ，２０ｂの片方の側壁を１つの側壁３２により構成することができるとともに、当該側壁３２に複数の押圧部３３を形成することができる。このため、２つの収容部が１つの側壁を共有しない構成、すなわち、２つの収容部が異なる側壁によりそれぞれ区画される構成と比較して、電磁シールド部材２０の幅方向Ｗにおける体格が増大することを抑制できる。

【0038】

（４）ワイヤハーネスは、２本の電線１０と、電磁シールド部材２０とを備える。
こうした構成によれば、上記作用効果（１）と同様な作用効果を奏することができる。
＜第２実施形態＞
以下、図４及び図５を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0039】

なお、本実施形態において、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、第１実施形態と対応する構成については、第１実施形態の符号「＊＊」に「１００」を加算した「１＊＊」を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。

【0040】

図４及び図５に示すように、本実施形態の電磁シールド部材１２０は、第１実施形態と同様なケース１３０及びカバー１４０を備えている。
ただし本実施形態では、押圧部１３３が、カバー１４０の対向壁１４１のうち各収容部１２０ａ，１２０ｂを構成する部分にのみ形成されている。各押圧部１３３は、対向壁１４１から屈曲してケース１３０の底壁１３１に向かって延びるとともに、その先端部が更に屈曲して幅方向Ｗの一方側に向かって延びている。対向壁１４１には、各押圧部１３３を形成することにより、各収容部１２０ａ，１２０ｂの内外を連通する貫通孔１３４が形成されている。なお、各貫通孔１３４の長手方向Ｌにおける幅は、各押圧部１３３の長手方向Ｌにおける幅よりも僅かに大きい。

【0041】

各押圧部１３３は、長手方向Ｌにおける同一の位置に形成されている。なお、各押圧部１３３を長手方向Ｌにおける異なる位置に形成することもできる。
図５に示すように、各電線１０の外周面は、各押圧部１３３の幅方向Ｗの一方側に向かって延びる先端部により底壁１３１に向けて押圧されている。

【0042】

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（５）収容部１２０ａ，１２０ｂは、各電線１０を収容する溝部１３０ａ，１３０ｂを有するケース１３０と、ケース１３０に取り付けられ、溝部１３０ａ，１３０ｂを覆うカバー１４０とにより構成されている。押圧部１３３は、ケース１３０の底壁１３１に対向するカバー１４０の対向壁１４１に形成されている。

【0043】

こうした構成によれば、溝部１３０ａ，１３０ｂを有するケース１３０にカバー１４０が取り付けられることで、各電線１０の周囲がケース１３０及びカバー１４０により覆われ、各電線１０が電磁シールドされる。そして、カバー１４０の対向壁１４１に押圧部１３３が形成されている。このため、各電線１０が収容されたケース１３０にカバー１４０を取り付ければ、各押圧部１３３によって各電線１０がケース１３０の底壁１３１に向けて押圧されるようになる。これにより、ケース１３０にカバー１４０を取り付ける作業と、各押圧部１３３により各電線１０を押圧する作業とを同時に行うことができる。

【0044】

ここで、空気は温度が高いほど上方に移動しやすい。このため、例えば、押圧部１３３が上方に位置する姿勢にて電磁シールド部材１２０を配置すれば、各電線１０の熱が各押圧部１３３の形成に伴う貫通孔１３４を介して収容部１２０ａ，１２０ｂの外部に放熱されやすくなる。したがって、電線１０の放熱性を高めることができる。

【0045】

（６）ワイヤハーネスは、２本の電線１０と、電磁シールド部材１２０とを備える。
こうした構成によれば、上記作用効果（５）と同様な作用効果を奏することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0046】

なお、以下の図６及び図７にそれぞれ示す第１変更例及び第２変更例において、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、対応する構成については、「２００」及び「３００」を加算した符号を付すことにより、重複した説明を省略している。

【0047】

・第１実施形態において、各収容部２０ａ，２０ｂは、幅方向Ｗの両側に押圧部３３が設けられるものであったが、各収容部２０ａ，２０ｂは、幅方向Ｗの一側にのみ押圧部が設けられるものであってもよい。この場合、図６に示すように、各押圧部２３３により各電線１０の外周面を、底壁２３１と、当該押圧部２３３に対向する側壁２３２とに密着させるようにすれば、各電線１０の熱が、各押圧部２３３を含む各収容部２２０ａ，２２０ｂを介して放熱されやすくなる。

【0048】

・第２実施形態において、図７に示すように、ケース３３０の底壁３３１に押圧部３３３を設けることもできる。この場合であっても、上記作用効果（５）と同様な作用効果を奏することができる。

【0049】

・ワイヤハーネスは、３つ以上の電線とこれら電線を個別に収容する３つ以上の収容部とを有するものであってもよい。
・電線１０と押圧部３３との間にエラストマーやゴムなどの弾性材料により形成された緩衝材を設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、押圧部３３により電線１０の外周面が傷つくことを抑制できる。

【0050】

・押圧部３３（１３３）は、電磁シールド部材２０（１２０）の長手方向Ｌに沿って複数設けられていてもよい。
・電磁シールド部材２０（１２０）は、アルミニウム合金からなるものに限定されない。他に例えば、ステンレス鋼などからなるものであってもよい。

【0051】

・電線１０は、長手方向Ｌに直交する面における断面形状が半円状や多角形状など任意の断面形状を有するものであってもよい。
・ワイヤハーネスの搭載姿勢は上記実施形態における姿勢に限定されず、適宜変更できる。

【符号の説明】

【0052】

１０…電線、２０，１２０，２２０，３２０…電磁シールド部材、２０ａ，１２０ａ，２２０ａ，３２０ａ…収容部、２０ｂ，１２０ｂ，２２０ｂ，３２０ｂ…収容部、３０，１３０，２３０，３３０…ケース、３０ａ，１３０ａ…溝部、３０ｂ，１３０ｂ…溝部、３１，１３１，２３１，３３１…底壁、３２，１３２，２３２，３３２…側壁、３３，１３３，２３３，３３３…押圧部、３４，１３４…貫通孔、３５…ブラケット、３６…接合部、３７…取付部、３８…取付孔、４０，１４０，２４０，３４０…カバー、４１，１４１，２４１，３４１…対向壁、４２，１４２，２４２，３４２…側壁、４４…切り欠き部、４５…ブラケット、４６…接合部、４７…取付部、４８…取付孔、４９…逃がし部、５０…ボルト、５１…ナット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】