(57)【要約】【課題】電気回路を構成する構成部材の合計重量を低減することができる配管型電気回路を提供する。【解決手段】配管型電気回路１００は、端面１１に蓋体２０が設置された管体１０と、端面１１と蓋体２０の底面２１とによって挟圧されたＯリング４０と、管体１０の内面１２および蓋体２０の底面２１に形成された絶縁被膜３０と、絶縁被膜３０およびＯリング４０によって形成された密閉空間内に封入された電解液５０と、蓋体２０に形成された貫通孔２７を絶縁状態で貫通して、電解液５０に侵入した電極６０とを有し、電解液５０を介して電極６０間に直流電流を導通可能にしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端面に蓋体が設置された管体と、前記管体の内面および前記蓋体の底面に形成された絶縁被膜と、前記絶縁被膜によって形成された密閉空間内に封入された電解液と、前記蓋体のそれぞれを絶縁状態で貫通し、一部が前記電解液に侵入した電極とを有し、
前記電解液を介して前記電極間で直流電流を導通可能にしたことを特徴とする配管型電気回路。
【請求項２】
前記電解液は塩化ナトリウムであることを特徴とする請求項１記載の配管型電気回路。
【請求項３】
前記絶縁被膜はカチオン型ＥＤ処理によって形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の配管型電気回路。
【請求項４】
前記管体の内面と前記蓋体の底面との間に非通電性のＯリングが配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかの請求項に記載の配管型電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管型電気回路、特に液体による通電を可能にした配管型電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の床下等に設置されるワイヤーハーネス（以下「電線」と称す）は、途中で方向が変更されたり、同じ方向で偏位されたりしながら、外周がプロテクタによって包囲されている。そして、方向変更部や偏位部における電線の姿勢を固定する目的で、方向変更部や偏位部において電線は樹脂にインサート成形され、一方の樹脂と他方の樹脂との間にプロテクタが配置されている。このとき、インサート成形時に電線を確実に保持して、電線が樹脂外周面から露出しないようにした発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
また、シールド性能の低下を防止しつつ、軽量化および加工容易化を図った発明が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１７５５５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１５３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された発明（成形ワイヤーハーネスの金型構造）は、金型のキャビティに凹凸を設け、凸部において電線を保持して凹部に樹脂を充填するものである。これによって、電線の方向変更部や偏位部はブロック状の樹脂に埋設されると共に、変更部や偏位部に近い範囲の電線はコルゲート状の樹脂によって被覆されることになる。
しかしながら、たとえば、車両の車両デッキの下面等に設置される電線は、複数のプロテクタによって保護され、プロテクタ同士は互いの方向が相違したり、上下や左右方向で偏位したりする。このため、ブロック状の樹脂やプロテクタの数量が増すと共に、これらを設置するための固定部品の数量が増すことによって、送電系（以下「電気回路」と称す）を形成する構成部材の合計重量が増加するという問題があった。
また、特許文献２に開示された発明（シールド外装及びワイヤーハーネス）は、電線を導電性不織布で完全に包囲し、さらに、導電性不織布を樹脂製の保護管の内部に収納したものである。このため、電気回路（送電系に同じ）を形成する構成部材の合計重量が増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記問題を解消するものであり、電気回路を構成する構成部材の合計重量を低減可能にする配管型電気回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る配管型電気回路は、両端面に蓋体が設置された管体と、前記管体の内面および前記蓋体の底面に形成された絶縁被膜と、前記絶縁被膜によって形成された密閉空間内に封入された電解液と、前記蓋体のそれぞれを絶縁状態で貫通し、一部が前記電解液に侵入した電極とを有し、前記電解液を介して前記電極間で直流電流を導通可能にしたことを特徴とする。
また、前記電解液は塩化ナトリウムであることを特徴とする。
さらに、前記絶縁被膜はカチオン型ＥＤ処理によって形成されたことを特徴とする。
さらに、前記管体の内面と前記蓋体の底面との間に非通電性のＯリングが配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る配管型電気回路は、金属等の固体からなる電線を不要にすると共に、管体は形状維持や設置が容易であるため、重量低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明する一部を断面にした側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明するものであって、図２の（ａ）は車両搭載形態を模式的に示す平面図、図２の（ｂ）は車両搭載形態を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明するものであって、図３の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明するものであって、図４の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明するものであって、図５の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路について説明する。なお、各図面は模式的に描かれているため、各部材の形状や大きさ、あるいは部材間の位置関係は図示された形態に限定されるものではない。また、図面の煩雑さを避けるため、一部の部材の記載を省略する。
【００１０】
［実施の形態１］
図１〜図４は本発明の実施の形態１に係る配管型電気回路を模式的に説明するものであって、図１は一部を断面にした側面図、図２の（ａ）は車両搭載形態を模式的に示す平面図、図２の（ｂ）は車両搭載形態を模式的に示す側面図、図３の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図、図４の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図、図５の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液密機構の変形例を示す側面視の断面図である。
【００１１】
（管体および蓋体）
図１において、配管型電気回路１００は、管体１０と、管体１０の端面１１に設置されたコップ状の蓋体２０とを有している。そして、管体１０の内面１２および蓋体２０の底面２１にそれぞれ絶縁被膜３０が形成されている。そして、端面１１と底面２１とは対向して非通電性のＯリング（パッキンに同じ）４０を挟圧している。したがって、絶縁被膜３０とＯリング４０とによって液密の密閉空間が形成され、かかる密閉空間内に電解液５０が封入されている。
なお、Ｏリング４０の配置を省略して、端面１１と底面２１とが絶縁被膜３０を介して液密的に当接するようにしてもよい。
そして、端面１１に近い外面１３にはオスネジ１５が形成されている。また、蓋体２０の内面２２にはオスネジ１５に螺合するメスネジ２５が形成され、オスネジ１５とメスネジ２５とは螺合した状態で互いに瞬間接着剤（図示しない）によって接着されている。
【００１２】
（絶縁被膜および電解液）
なお、絶縁被膜３０はカチオン型ＥＤ処理によって形成され、Ｏリング４０はフッ素系ゴムによって形成されているが、本発明にこれに限定するものではない。なお、カチオンとは、低濃度で水溶性の電着塗料の中に被塗物を浸漬させて陰極とし、直流電流をかける電着塗装のことであり、つきまわり性がよく、パイプの内面や箱の内部にも塗装可能である。
また、電解液は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）であるが、本発明にこれに限定するものではない。さらに、瞬間接着剤の種類も限定するものではない。
なお、管体１０および蓋体２０は、アルミニウム（Ａｌ合金を含む）によって形成され、管体１０の外面１３と、蓋体２０の外側面２３および外端面２４にも絶縁被膜３０が形成され、絶縁性と共に防錆性の機能を持たせているが、本発明にこれに限定するものではない。たとえば、非通電性材料によって形成してもよく、このとき、絶縁被膜３０の形成を省略してもよい。
【００１３】
（電極）
電極６０が、蓋体２０に形成された貫通孔２６を絶縁状態かつ液密状態で貫通している。そして、電極６０の蓋体２０の底面２１から突出した範囲が電解液５０内に侵入し、外端面２４から突出した範囲に、電気機器（図示しない）に設置するための貫通孔（以下「取付孔」と称す）６１が形成されている。
なお、貫通孔２６の内面にカチオン型ＥＤ処理が施されているが、本発明は電極６０と蓋体２０とを絶縁状態にする要領を限定するものではない。たとえば、電極６０の一部を非通電性の部材によって液密的に包囲し、かかる部材を貫通孔２６に液密的に嵌入させてもよい。
【００１４】
（作用効果）
配管型電気回路１００は前記構成であるから、たとえば、一方の電極６０を陽極とし、他方の電極６０を陰極とする電位を付与すると、電解液５０は電気分解し、液中の電子の移動によって電極６０間に直流電流の回路が形成される。
したがって、配管型電気回路１００は、従来、金属によって形成された通電部を、管体１０内に封入された電解液５０に置き換えたものであるため、通電部自体が軽量になっている。また、管体１０はそれ自体がプロテクタとして機能すると共に形状が維持され、車両等への固定が容易であるため、車両等に設置する際、形状維持や固定のための部材等を含む全ての構成部材の点数が減少して軽量になるから、配管型電気回路１００の合計重量を低減することが可能になる。
なお、一対の電極６０は同一金属によって形成されているため、電極６０を形成する金属の金属イオンが液中に溶出することがないから（すなわち、メッキ現象は生じないから）、電極６０は消耗しない。
【００１５】
（車両搭載形態）
図２の（ａ）および（ｂ）において、配管型電気回路１００は、車両２００の床板２１０の下面（床下に同じ）に搭載されている。すなわち、キャビン２２０の一方側に、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）２１０ａ、リレーブロック（Ｒ／Ｂ）２１０ｂおよびリザーブタンク２１０ｃが配置され、キャビン２２０の他方側（以下「ラゲージ２３０と称す」）に、ＨＶバッテリ２３０ａおよびバッテリ２３０ｂが配置されている。
そして、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）２１０ａのＰＣＵ極板２１１ａとＨＶバッテリ２３０ａのＨＶＢ極板２３１ａとが配管型電気回路１００（以下「第１配管型電気回路１００ａ」と称す）によって接続されている。また、リレーブロック（Ｒ／Ｂ）２１０ｂのＲ／Ｂ極板２１１ｂとバッテリ２３０ｂのＢ極板２３１ｂとが配管型電気回路１００（以下「第２配管型電気回路１００ｂ」と称す）によって接続されている。
さらに、第１配管型電気回路１００ａにはリザーブタンク２１０ｃが接続され、リザーブタンク２１０ｃの内面には絶縁被膜３０（図示しない）が形成され、電解液５０はリザーブタンク２１０ｃ自体および車両２００から絶縁されている。
なお、第１配管型電気回路１００ａの管体１０および第２配管型電気回路１００ｂの管体１０（図１参照）は、固定部品２４１および固定部品２４２によって床板２１０に固定され、第１配管型電気回路１００ａの床板２１０を貫通する孔（図示しない）には、第１グロメット２４３ａが設置され、第２配管型電気回路１００ｂの床板２１０を貫通する孔（図示しない）には、第２グロメット２４３ｂが設置されている。
【００１６】
（実施例）
たとえば、管体１０を外径４．７６ｍｍで肉厚１．００ｍｍのアルミ合金管（ＡＬ５０５２）とし、第１配管型電気回路１００ａの長さが３２２３ｍｍ、第２配管型電気回路１００ｂの長さが３８４９ｍｍとする。このとき、それぞれを構成する管体１０の合計重量は０．２２３Ｋｇ、それぞれが具備する電解液５０の合計重量は０．０４２Ｋｇとなる。また、リザーブタンク２１０ｃの容量を１５０ｍｌとするとその重量は０．１５０Ｋｇとなるから、総重量は０．４１５Ｋｇになる（正確には、リザーブタンク２１０ｃ、電極６０および絶縁被膜３０の重量を除いている）。
一方、従来技術におけるワイヤハーネスだと、重量が約４Ｋｇになるため、配管型電気回路１００を用いることによって、大幅な車体総重量の低減を図ることが可能になる。
なお、電解液５０は塩化ナトリウム液であって、ＮａＣｌの重量パーセント濃度は１３．０２％、１リットル当たりのモル濃度は２．２２３ｍｏｌ／ｌである。
【００１７】
（液密機構の変形例）
図３の（ａ）において、Ｏリング４０ａ（図１に示すＯリング４０に同じ）の断面は、蓋体２０の底面２１に形成された断面半円状の環状溝２７に設置された断面半円状の設置部分４２と、管体１０の端面１１に当接する断面矩形状の挟圧部分４１とを一体的に具備している。そして、Ｏリング４０ａは以下に説明するような変形例が可能であり、それぞれ、液密性が高まっている。なお、挟圧部分４１のみが挟圧されて弾性変形するものではなく、設置部分４２も弾性変形する。
図３の（ｂ）において、Ｏリング４０ｂの断面は、設置部分４２と断面矩形状の挟圧部分４１と、挟圧部分４１の内周側に突出した突出部分４３とを一体的に具備している。このとき、挟圧部分４１が管体１０の端面１１に当接した際、突出部分４３は管体１０の内面１２に密着可能になっているため、密着面積が増大し、液密性が高まる。なお、突出部分４３の突き出し長さは限定されるものではない。
【００１８】
図４の（ａ）において、管体１０の端面１１が断面円弧状の凸面に形成されているから、Ｏリング４０ｃの断面は、設置部分４２と、先端が断面円弧状の凹面に形成された挟圧部分４４とを一体的に具備している。このため、突出部分４３を設けなくとも、凹凸面において密着面積が増大し、液密性が高まる。
図４の（ｂ）において、管体１０の端面１１が断面円弧状の凸面に形成されているから、Ｏリング４０ｄの断面は、設置部分４２と、挟圧部分４４と、挟圧部分４４の内周側に突出した突出部分４３とを一体的に具備している。このため、凹凸面および突出部分４３によって密着面積がさらに増大し、液密性が高まる。
【００１９】
図５の（ａ）において、管体１０の端面１１が断面三角状の凸面に形成されているから、Ｏリング４０ｅの断面は、設置部分４２と、先端が断面三角状の凹面に形成された挟圧部分４５とを一体的に具備している。このため、突出部分４３を設けなくとも、凹凸面において密着面積が増大し、液密性が高まる。
図５の（ｂ）において、管体１０の端面１１が断面三角状の凸面に形成されているから、Ｏリング４０ｆの断面は、設置部分４２と、挟圧部分４５と、挟圧部分４５の内周側に突出した突出部分４３とを一体的に具備している。このため、凹凸面および突出部分４３によって密着面積がさらに増大し、液密性が高まる。
【００２０】
以上、本発明を実施の形態１をもとに説明した。この実施の形態１は例示であり、それらの各構成要素およびその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は以上のように固体である通電材を液体の電解液に置き換えることによって構成部材の合計重量を低減可能にするから、電力や電気信号を送る各種電気回路として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ：管体
１１  ：端面
１２  ：内面
１３  ：外面
１５  ：オスネジ
２０  ：蓋体
２１  ：底面
２２  ：内面
２３  ：外側面
２４  ：外端面
２５  ：メスネジ
２６  ：貫通孔
２７  ：環状溝
３０  ：絶縁被膜
４０  ：Ｏリング
４０ａ：Ｏリング
４０ｂ：Ｏリング
４０ｃ：Ｏリング
４０ｄ：Ｏリング
４０ｅ：Ｏリング
４０ｆ：Ｏリング
４１  ：挟圧部分
４２  ：設置部分
４３  ：突出部分
４４  ：挟圧部分
４５  ：挟圧部分
５０  ：電解液
６０  ：電極
６１  ：取付孔
１００  ：配管型電気回路
１００ａ：第１配管型電気回路
１００ｂ：第２配管型電気回路
２００  ：車両
２１０  ：床板
２１０ａ：パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
２１０ｂ：リレーブロック（Ｒ／Ｂ）
２１０ｃ：リザーブタンク
２１１ａ：ＰＣＵ極板
２１１ｂ：Ｒ／Ｂ極板
２２０  ：キャビン
２３０  ：ラゲージ
２３０ａ：ＨＶバッテリ
２３０ｂ：バッテリ
２３１ａ：ＨＶＢ極板
２３１ｂ：Ｂ極板
２４１  ：固定部品
２４２  ：固定部品
２４３ａ：第１グロメット
２４３ｂ：第２グロメット
【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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