JP5691642B2 - シールド導電体 - Google Patents

Description

本発明は、シールド導電体に関する。

電気自動車やハイブリット自動車等の車両に使用されるシールド導電体として、特許文献１に記載のものが知られている。
このシールド導電体は、パイプに複数本の導体を収容して構成されており、車両のインバータ、モータなどの装置の間に配索される動力回路として用いられるようになっている。

特開２００６−３１８６８０号公報

ところで、車両に用いられるシールド導電体は高電圧（高電圧の電線（導体）が内挿等）になる等の理由から国の規格等によっては、シールド導電体のパイプに色付けをしなければならない場合がある。例えば、米国では、パイプの外面について、オレンジ色に色付けしなければならない。

ここで、シールド導電体は、パイプ内の電線が高温になることを避けるため、車両において高温となる排気管の熱を受けないように、排気管から遠ざけた位置に配することが望ましい。しかし、近年の車両の高密度化に伴ってシールド導電体を排気管の近傍に配置せざるを得ない場合がある。この場合、シールド導電体がオレンジ色等に色付けされていると、その色によって排気管の熱を吸収しやすく、シールド導電体を構成するパイプ内の電線が高温になりやすいという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、パイプ内の電線が高温になることを抑制することができるシールド導電体を提供することを目的とする。

本発明は、電線と、前記電線を包囲するとともに外周面が金属色以外の色の樹脂層で覆われた金属製のパイプとを備え、少なくとも一部が車両の排気管の近傍を通るように配索されるシールド導電体であって、前記排気管の近傍を通る前記パイプのうち、前記排気管側の部分は前記樹脂層を有さず金属色の外周面が露出しているところに特徴を有する。

国等の規格によっては、車両に配されるシールド導電体のパイプに色付けをしなければならない場合があり、例えば、米国では、パイプの外面について、オレンジ色に色付けしなければならない。車両の製造コストを低減するためには、車両の部品も統一することが望ましい。ここで、シールド導電体は、内部の電線が高温になることを避けるため、車両において高温となる排気管から遠ざけることが望ましい。しかし、近年の車両の高密度化に伴ってシールド導電体を排気管の近傍に配置せざるを得ない場合がある。この場合、シールド導電体が色付けされていると、色によって排気管の熱を吸収しやすく、パイプ内の電線が高温になりやすい。

本構成によれば、前記排気管の近傍を通る前記パイプのうち、前記排気管側の部分は前記樹脂層を有さず金属色の外周面が露出しているため、パイプの金属色の部分での熱の反射により比較的排気管の熱をパイプが吸収しにくく、パイプ内の電線が高温になることを抑制することができる。

また、このようにしても排気管の近傍を通るパイプの外周面のうち、排気管側の部分以外の部分について金属色以外の色の樹脂層で覆われるようにすれば、当該パイプが高温のパイプであることについては従来通り識別することができる。

上記構成に加えて以下の構成を有すればより好ましい。
（１）前記樹脂層は、金属色以外の色の樹脂コーティングである。
このようにすれば、容易にパイプの表面に金属色以外の色を施すことができる。

（２）前記樹脂層は、金属色以外の色の熱収縮チューブである。
このようにすれば、熱収縮チューブによりパイプの外周面を保護することができる。

（３）前記パイプにおける前記金属色の外周面が露出している部分は、車両のエンジンルーム内に配されている。
（４）前記パイプにおける前記金属色の外周面が露出している部分は、車両の床下に配されている。

本発明によれば、シールド導電体のパイプ内の電線が高温になることを抑制することができる。

実施形態１のシールド導電体が車両に配索された状態を概略的に表した図 排気管とその近傍のシールド導電体を拡大して示す図 シールド導電体を示す断面図 実施形態２のシールド導電体が車両の床下に配索された状態を概略的に表した図 排気管とその近傍のシールド導電体を拡大して示す図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３を参照して説明する。
シールド導電体は、図１に示すように、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両１０内における走行用の動力回路を構成するバッテリＢ、インバータＩ、図示しないモータ（及びジェネレータ）などの装置の間に配索されるものである。本実施形態では、その一例として、車両１０のインバータＩとバッテリＢとの間に配索されるシールド導電体２０について説明する。以下、本実施形態において、上下方向については図１を基準とし、前後方向については図１の左方を前方、右方を後方として説明する。

車両１０は、例えばハイブリッド自動車であって、車体１１の前部にはエンジンルーム１２が設けられており、エンジンルーム１２の後方は、運転者が使用する領域である車室１３とされている。
エンジンルーム１２は、ボンネット１１Ａの下に設けられ、後方側は車室１３と板状の仕切部１４により仕切られており、車室１３の下方は、仕切部１４の下端部に連なる床板１５で外部と仕切られている。仕切部１４には、シールド導電体２０（のパイプ２２）が挿通される挿通孔１４Ａが貫通形成されている。

エンジンルーム１２内には、ガソリン駆動のエンジンＥが収容されるとともに、エンジンＥの上方に、インバータＩと図示しない走行用モータ（ジェネレータ）とが横並びに収容されている。
エンジンＥの各シリンダーから排出される排気は、排気管１６の一端側に横並びに設けられた複数の開口端１６Ａに連なるように接続されており、排気管１６の図示しない他端側は、車外に導出されている。この排気管１６は、複数の開口端１６Ａから１つにまとめられ、ここからわずかに下方に傾斜した姿勢でエンジンルーム１２内を後方に延出され、仕切部１４の下端付近からは、ほぼ水平な姿勢で床板１５の下面に沿いつつ車外に導出されている。
なお、排気管１６は、図示しない取付具により床板１５の下面に固定されている。また、車体１１の後部には、バッテリＢと後輪駆動用のモータ（図示しない）が配置されている。

インバータＩとバッテリＢとの間は、シールド導電体２０で接続されている。
シールド導電体２０は、図３に示すように、２本の電線２１を、円筒状のパイプ２２内に挿通させたものである。
電線２１は、多数の金属素線（例えばアルミニウム合金や銅合金など）を撚り合わせてなる撚り線からなる導体部の外周を合成樹脂製の絶縁被覆（絶縁層）で包囲したものであり、シールド層は設けられていない。電線２１の端末部には、端子金具が接続されており、この端子金具によりインバータＩやバッテリＢの端子に接続される。
なお、本実施形態では、シールド導電体２０は、バッテリＢとインバータＩとの間に配索されるものであるため電線２１は２本であるが、インバータＩと前輪駆動用のモータ（ジェネレータ）や後輪駆動用のモータ（ジェネレータ）との間にシールド導電体が配索される場合には３相交流電力を伝送可能な３本の電線２１を備えて構成される。

パイプ２２は、金属製（例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、あるいはステンレス鋼など）であって、電線２１の前後の端部を除いたほぼ全長に亘って電線２１を包囲してシールド機能を生じさせるように長尺に形成されている。
このパイプ２２の全長のうち、図２に示すように、エンジンルーム１２内に配される（仕切部１４の前方の）部分が第一導電部２２Ａとされ、第一導電部２２Ａの後方に連なり車室１３内に配される（仕切部１４の後方の）部分が第二導電部２２Ｂとなっている。

第一導電部２２Ａは、円筒形の本体部２３と、本体部２３の前端部に装着された金属細線をメッシュ状に編み込んだ編組線を有する接続部２４とからなる。パイプ２２は、このパイプ２２に編組線を外嵌して構成された接続部２４を介してインバータＩのケースに取り付けられる。なお、パイプ２２と編組線との接続は、溶接、半田付け、かしめリングによるかしめ付け等により接続することができる。
本体部２３は、接続部２４から斜め下方に傾斜した姿勢で、仕切部１４の挿通孔１４Ａまで延出されている。これにより、本体部２３は、排気管１６の近傍を通り、排気管１６に沿うように配置されている。
なお、排気管１６の「近傍」とは、パイプ２２が排気管１６の熱を受けることにより内部の電線２１の許容電流に影響を及ぼしうる程度のパイプ２２と排気管１６との近さをいう。

ここで、本体部２３の円形の外周のうち上半分（排気管１６から遠い側の１８０度の領域）について、金属表面の上が合成樹脂製の塗料でオレンジ色に塗装され色付けされた色付部２３Ａとされている（オレンジ色の樹脂層で樹脂コーティングされている（図２では多数のドットで領域を表現したが、樹脂層は色付部全体で均一（単色）に形成されている））。一方、円形の外周のうち下半分（排気管１６から近い側の１８０度の領域）については、塗料による色付けはされておらず、外周面は、金属本来の色である金属色の非色付部２３Ｂとされている（樹脂層による樹脂コーティングされておらずパイプ２２の金属表面が露出している）。

第二導電部２２Ｂは、床板１５の上面に沿うように取り付けられており（排気管１６とは床板１５により隔てられ）、図示しない後方側のバッテリに導かれる。
この第二導電部２２Ｂは、円形の外周の全て（３６０度の領域）について、金属表面の上が合成樹脂製の塗料でオレンジ色に塗装され色付けされた色付部２５とされている（樹脂層で樹脂コーティングされている）。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）電線２１と、電線２１を包囲するとともに外周面がオレンジ色（金属色以外の色）の樹脂層で覆われた金属製のパイプ２２とを備え、少なくとも一部が車両の排気管１６の近傍を通るように配索されるシールド導電体２０であって、排気管１６の近傍を通るパイプ２２のうち、排気管１６側の部分が樹脂層で覆われず金属色の金属表面が露出している非色付部２３Ｂである。
このように本実施形態によれば、排気管１６の近傍を通るパイプ２２のうち、排気管１６側の部分は樹脂層を有さず金属色の外周面が露出している非色付部２３Ｂであるため、パイプ２２の金属色の部分での熱の反射により比較的排気管１６の熱をパイプ２２が吸収しにくく、パイプ２２内の電線が高温になることを抑制することができる。

また、このようにしても排気管１６の近傍を通るパイプ２２のうち、排気管１６側の部分以外の部分についてオレンジ色（金属色以外の色）の樹脂層で覆われた色付部２３Ａとすることで、当該パイプ２２が高温のパイプ２２であることについては従来通り識別することができる。

（２）樹脂層は、オレンジ色（当該金属色以外の色）の樹脂コーティングであるため、容易にパイプの表面に金属色以外の色を施すことができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図４及び図５を参照して説明する。
実施形態２は、シールド導電体４０を車両５０の床下（路面と対向する底板１５の下面）に配索したものである。実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。また、以下では、図４の左方を前方、右方を後方として説明する。

車両５０は、例えばハイブリッド自動車であって、図４に示すように、車体５１の前部にエンジンルームが設けられており、エンジンルーム内の略中央部にガソリン駆動のエンジンＥが収容されるとともに、エンジンＥの側方に、図示しない走行用モータ（ジェネレータ）とインバータＩとが上下に積み重なるように収容されている。

エンジンＥには、排気管３０の一端側の複数の開口端３０Ａが接続されており、排気管３０の他端側は、車外に導出されている。
この排気管３０は、開口端３０Ａから下方に傾斜して車両の床下（床板１５の下面側）に導出され、そこから真っ直ぐに後方に延出された第一延出部３０Ｂと、第一延出部３０Ｂの終端からクランク状に屈曲されて車両５０の後方に導出された第二延出部３０Ｃとからなる。

第一延出部３０Ｂの後端部及び第二延出部３０Ｃのうち第一延出部３０Ｂと平行な部分には、外径寸法が段差状に張り出したサイレンサー３１，３２が設けられている。
この排気管３０は、図示しない取付具により床板１５に固定されている。
車体１１の後部には、バッテリＢと後輪駆動用のモータ（図示しない）が配置されている。
インバータＩとバッテリＢとの間は、シールド導電体４０により接続されている。

シールド導電体４０は、実施形態１と同様に、２本の電線２１を、円筒状のパイプ４２内に挿通させたものである。
パイプ４２は、金属製（例えばアルミニウム合金、銅合金、あるいはステンレス鋼など）であって、電線２１の前後の端部を除いたほぼ全長に亘って電線２１を包囲してシールド機能を生じさせる長さで設けられている。

具体的には、パイプ４２は、排気管３０から離れた位置を通る離間部４２Ａと、離間部４２Ａに連なり排気管３０に近づいていく中間連結部４２Ｂと、中間連結部４２Ｂに連なり排気管３０の近傍を通る近傍通過部４２Ｃとからなる。
離間部４２Ａは、インバータＩの側面から車両の側方に導出され、車両の側部に沿うように後方に延出されている。

中間連結部４２Ｂ及び近傍通過部４２Ｃは、例えば後輪駆動用のモータを配する空間を確保する等の種々の要因によりパイプ２２（シールド導電体４０）の配置上の制約からパイプ２２を離間部４２ＡからそのままバッテリＢまで後方に真っ直ぐに延出できない場合に生じうる。

本実施形態では、中間連結部４２Ｂは、所定の傾斜角度で傾斜するとともに、近傍通過部４２Ｃは、排気管３０における第一延出部３０Ｂの後端部のサイレンサー３１の近傍において第一延出部３０Ｂに（隙間を隔てて）沿うように設けられている。近傍通過部４２Ｃの後方は、バッテリＢの端子位置に応じて湾曲（屈曲）されてバッテリＢに接続されている。
なお、ここでいう排気管３０の「近傍」とは、パイプ４２が排気管３０の熱を受けることにより内部の電線２１の許容電流に影響を及ぼしうる程度のパイプ４２と排気管３０との近さをいう。

パイプ４２のうち、近傍通過部４２Ｃ以外の部分（離間部４２Ａ及び中間連結部４２Ｂ）は、全周に亘って金属表面の上が合成樹脂製の塗料でオレンジ色に塗装されて色付けされた色付部４５とされている（樹脂層で樹脂コーティングされている（図５では多数のドットで領域を表現したが、樹脂層は色付部全体で均一（単色）に形成されている））。
一方、近傍通過部４２Ｃについては、図５に示すように、円形の外周のうち左半分（図５では下半分。排気管３０から遠い側の１８０度の領域）について、金属表面の上が合成樹脂製の塗料でオレンジ色に塗装され色付けされた色付部４３とされている（樹脂層で樹脂コーティングされている）。一方、円形の外周のうち右半分（図５では上半分。排気管３０から近い側の１８０度の領域）については、塗料による塗装はされておらず、外周面は、金属本来の色である金属色であり色付けされていない非色付部４４とされている（樹脂層による樹脂コーティングされておらずパイプ２２の金属表面が露出している）。

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を説明する。実施形態３は、上記実施形態において、パイプの外周面のうち、金属色以外の部分は、塗装されていない金属色のパイプに対して、オレンジ色の熱収縮チューブで覆うことにより、パイプの外周面をオレンジ色としたものである。以下では、上記実施形態と同一の構成については説明を省略する。

このシールド導電体の形成は、塗装されていない金属色のパイプを筒状の（収縮前の径の大きく非色付部の部分が予め欠かれた形状の）熱収縮チューブに通した後、加熱して熱収縮チューブを収縮させる。これにより、パイプの外周面に熱収縮チューブが密着する。
このように、パイプの外周面に熱収縮チューブが密着するようにすれば熱収縮チューブによりパイプの外周面を保護することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、２本の電線２１がパイプ２２（４２）に挿通されることとしたが、これに限られず、１本又は３本以上の電線２１がパイプに挿通されるものであってもよい。

（２）パイプ２２（４２）が色付けされない非色付部２３Ｂ（４４）の位置は、排気管１６（３０）の近傍であれば、上記実施形態の位置に限られない。したがって、排気管の形状や、シールド導電体が配置される位置（配置の構成上の制約）等に応じて、非色付部２３Ｂ（４４）の位置も異なる位置とすることができる。
（３）上記実施形態では、色付部２３Ａ（４３）に付される色は、米国の規格に合わせたオレンジ色としたが、他の色が色付部２３Ａ（４３）に付されているものに本発明を適用することも可能である。

１０，５０…車両
１１，５１…車体
１２…エンジンルーム
１３…車室
１４…仕切部
１５…床板
１６，３０…排気管
１６Ａ，３０Ａ…開口端
２０，４０…シールド導電体
２１…電線
２２，４２…パイプ
２３…本体部
２３Ａ，４３…色付部
２３Ｂ，４４…非色付部
２４…接続部
３１，３２…サイレンサー
４２Ａ…離間部
４２Ｂ…中間連結部
４２Ｃ…近傍通過部
Ｂ…バッテリ
Ｉ…インバータ

Claims (5)

1. 電線と、前記電線を包囲するとともに外周面が金属色以外の色の樹脂層で覆われた金属製のパイプとを備え、少なくとも一部が車両の排気管の近傍を通るように配索されるシールド導電体であって、
   前記排気管の近傍を通る前記パイプのうち、前記排気管側の部分は前記樹脂層を有さず金属色の外周面が露出しているシールド導電体。
2. 前記樹脂層は、金属色以外の色の樹脂コーティングであることを特徴とする請求項１記載のシールド導電体。
3. 前記樹脂層は、金属色以外の色の熱収縮チューブであることを特徴とする請求項１記載のシールド導電体。
4. 前記パイプにおける前記金属色の外周面が露出している部分は、車両のエンジンルーム内に配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシールド導電体。
5. 前記パイプにおける前記金属色の外周面が露出している部分は、車両の床下に配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシールド導電体。

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