(57)【要約】【課題】防水シールド装置の汎用性を拡大し、コスト低減を図る。【解決手段】防水シールド装置は、防水ケース３０とグロメット４０を備える。防水ケース３０は導電性材料からなり、一端を開口させ内部にこの開口に連なるシールド処理空間３７が設けられている。グロメット４０は、シールドケーブル１０を液密に挿通させる第１挿通孔とシールドケーブル１０からシールド１５を分離されてノンシールドケーブルにされた線心１３を液密に挿通させる第２挿通孔が設けられている。グロメット４０は防水ケース３０の前記開口に液密に装着される。シールドケーブル１０の末端のシールド１５はシールド処理空間３７内においてアース端子２１とビス２２を介して防水ケース３０に導通されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を開口させ内部にこの開口に連なるシールド処理空間が設けられた導電性材料からなる防水ケースと、
シールドケーブルを液密に挿通させる第１挿通孔と前記シールドケーブルからシールドを分離されたノンシールドケーブルを液密に挿通させる第２挿通孔が設けられ、前記防水ケースの前記開口に液密に装着可能なグロメットと、
前記シールドケーブルの前記シールドの末端を前記シールド処理空間内で前記防水ケースに導通させる接続部と、
を備えたことを特徴とする防水シールド装置。
【請求項２】
前記防水ケースが、導電性材料からなるシールドボックスの内部に該シールドボックスと導通状態に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の防水シールド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールドケーブルのシールド処理と防水処理を行う防水シールド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
編組線からなるシールドを備えたシールドケーブルを結線する場合には、シールドケーブルの末端のシールド（編組線）をアースするシールド処理（編組線処理）が行われるが、このシールド処理部に水が侵入すると地絡、短絡を誘発する虞があるので、これを防止するためにシールド処理部には防水処理が併せて行われる。このシールド処理と防水処理を行う装置が防水シールド装置である。
【０００３】
従来の防水シールド装置としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。
この防水シールド装置では、シールドケーブルの結線対象となる機器の外壁にその外側から、シールドケーブルを挿通させたコネクターのフランジ部をボルト固定しており、コネクターの内部においてシールドケーブルのシールドの末端とこれに接続されたアース金具の一端を樹脂モールドしてシールド末端を密閉し、前記アース金具の他端をコネクターのフランジ部まで延出して露出させ、このアース金具の他端を前記機器の外壁と前記フランジ部で挟むことにより、アース金具と機器を介してシールドケーブルのシールドをアースし、また、前記外壁と前記フランジ部との間に配置したシール材によってアース金具に対する防水処理を行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２１５９４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記防水シールド装置は構造が複雑なだけでなく、コネクターの内部においてシールドケーブルのシールドの末端とこれに接続されたアース金具の一端を樹脂モールドしてシールド末端を密閉しているので、シールドケーブルの線径が異なる毎に樹脂モールド型が必要になるため、製造コストが高くなるという問題があった。
また、前記防水シールド装置は機器の外側に装着されるので、機器の外側に所定の大きさのスペースがないと設置不可能であるという問題もあった。
そこで、この発明は、簡単な構造で、汎用性に富み、コスト低減を図ることができる防水シールド装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、（イ）一端を開口させ内部にこの開口（例えば、後述する実施の形態における上部開口３１）に連なるシールド処理空間（例えば、後述する実施の形態におけるシールド処理空間３７）が設けられた導電性材料からなる防水ケース（例えば、後述する実施の形態における防水ケース３０）と、（ロ）シールドケーブル（例えば、後述する実施の形態におけるシールドケーブル１０）を液密に挿通させる第１挿通孔（例えば、後述する実施の形態における第１挿通孔４１）と前記シールドケーブルからシールドを分離されたノンシールドケーブル（例えば、後述する実施の形態における線心１３）を液密に挿通させる第２挿通孔（例えば、後述する実施の形態における第２挿通孔４２）が設けられ、前記防水ケースの前記開口に液密に装着可能なグロメット（例えば、後述する実施の形態におけるグロメット４０）と、（ハ）前記シールドケーブルの前記シールド（例えば、後述する実施の形態におけるシールド１５）の末端を前記シールド処理空間内で前記防水ケースに導通させる接続部（例えば、後述する実施の形態におけるアース端子２１、ビス２２）と、を備えたことを特徴とする防水シールド装置（例えば、後述する実施の形態における防水シールド装置２０）である。
【０００７】
このように構成することにより、防水ケースのシールド処理空間の内部で、グロメットの第１挿通孔を挿通したシールドケーブルのシールド末端を接続部を介して防水ケースに導通させてシールド処理することができ、シールド処理空間内でシールドを分離されたノンシールドケーブルをグロメットの第２挿通孔に挿通して防水ケースの外に導出させることができる。また、グロメットが防水ケースの開口を液密に閉塞し、シールドケーブルとノンシールドケーブルが第１挿通孔と第２挿通孔に液密に挿通するので、シールド処理空間内への水の浸入を確実に防止することができ、シールド処理空間内で露出するシールドおよび接続部を完全防水することができ
また、シールドケーブルの線径が異なる場合も、線径の大きさにかかわらず同一形状、同一寸法の防水ケースを用いることができ、線径の大きさに応じて第１挿通孔と第２挿通孔の孔径だけを変えたグロメットを用意すれば足りる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記防水ケースが、導電性材料からなるシールドボックス（例えば、後述する実施の形態におけるＦＣボックス２）の内部に該シールドボックスと導通状態に取り付けられることを特徴とする。
このように構成することにより、シールドボックスの外部に防水シールド装置の取り付けスペースが不要になる。また、シールドが分離されない状態のままシールドケーブルをシールドボックスの内部に導入することができ、防水シールド装置のグロメットから導出したノンシールドケーブルをシールドボックス内で引き回すことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る防水シールド装置の一実施の形態を図１から図６の図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、燃料電池車両で使用される防水シールド装置の態様例で説明する。
図４に示すように、燃料電池車両Ｖには、車両フロア１の下部略中央にＦＣボックス（シールドボックス）２が設置されており、ＦＣボックス２の内部には、燃料電池スタック３やＤＣ／ＤＣコンバータ４や電子制御装置等の電装部品や水素ポンプ駆動モータ（図示せず）等の補機類が収納されている。ＦＣボックス２はステンレスなど導電性を有する磁性材から形成されており、防水性はないが、ＦＣボックス２に収納された電装部品に対するシールドボックスとして機能する。また、ＦＣボックス２は燃料電池車両Ｖの車体に電気的に接続されてアースされている。
【００１０】
燃料電池スタック３で発電した電力は車両駆動モータ５に供給され、その駆動力で燃料電池車両Ｖは推進する。
また、燃料電池車両Ｖは、車両フロア１の下部であってＦＣボックス２よりも後部に、燃料電池スタック３で発電した電力を蓄電する高圧キャパシタ６を備えている。
高圧キャパシタ６に蓄電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４により低電圧にされて、ＦＣボックス２に収納された図示しない水素ポンプ駆動モータ等の補機類に供給される。ここで、ＦＣボックス２の外に設置された高圧キャパシタ６からＦＣボックス２に収納されたＤＣ／ＤＣコンバータ４に電力を供給するケーブルには、車両外部などの放射ノイズが該ケーブルにノイズ印加されてＦＣボックス２に収納された電子制御装置等が誤動作し前記補機類が誤動作するのを防止するために、シールドケーブルを使用する必要がある。
【００１１】
そして、このシールドケーブルのＦＣボックス２への挿入部分において、本発明の防水シールド装置が使用されている。
図５はＦＣボックス２のボックス本体２ａから蓋体２ｂを取り外した状態を示している。ＦＣボックス２の内部に収納されたＤＣ／ＤＣコンバータ４の近傍には、ボックス本体２ａの側板２ｃからブラケット２ｄが突設されており、このブラケット２ｄに防水シールド装置２０がボルト５４，５４により導通状態に固定されている。つまり、この防水シールド装置２０はＦＣボックス２の内部に取り付けられている。
【００１２】
高圧キャパシタ６とＤＣ／ＤＣコンバータ４を接続するシールドケーブル１０は、ＦＣボックス２のボックス本体２ａに貫通して取り付けられたグロメット２ｅを挿通してＦＣボックス２の内部に導入されている。
シールドケーブル１０は、図６に示すように、多数の導体１１を絶縁体で１２で被覆してなる線心１３と、導電性のシールド線１４を編み組みしてなり絶縁体１２の外周を被覆するノイズ防止用のシールド１５と、絶縁材からなりシールド１５の外側を被覆するシース１６、とから構成されている。
【００１３】
図１から図３の図面に示すように、防水シールド装置２０は、防水ケース３０と、防水ケース３０の上部開口３１に嵌着されたグロメット４０と、防水ケース３０の上部に固定されたステイ５０とを主要構成としている。防水ケース３０とステイ５０は導電性材料で形成されており、この実施の形態ではアルミダイキャストで形成されている。
【００１４】
防水ケース３０は、上側が大径筒部３２、下側が小径筒部３３にされており、小径筒部３３の一側部が外方に略半球状に膨出して膨出部３４となっている。上部開口３１は円形をなし、大径筒部３２の上端に開口しており、大径筒部３２には上部開口３１に連なるグロメット取付孔３５が設けられている。グロメット取付孔３５は上部開口３１に接近するにしたがって拡径するテーパー孔となっており、その内周面には複数の係合溝３６がリング状に形成されている。
また、防水ケース３０の小径筒部３３および膨出部３４の内部には、グロメット取付孔３５に連なるシールド処理空間３７が形成されている。また、防水ケース３０の底部内面は、膨出部３４から離間する側が若干盛り上がっており、この盛り上がり部３８にビス孔３９が設けられている。
【００１５】
グロメット４０はゴム製（例えば、ＥＰＤＭ）で、防水ケース３０の上部開口３１およびグロメット取付孔３５に液密に嵌着可能な形状および寸法に形成されており、その外周面には防水ケース３０の係合溝３６に係合する複数の係合突起４３がリング状に形成されている。
また、グロメット４０には、第１挿通孔４１と第２挿通孔４２が貫通して設けられている。そして、シールドケーブル１０は第１挿通孔４１を液密に挿通してシールド処理空間３７に導入されている。シールドケーブル１０は、シールド処理空間３７内ではシース１６を剥がされ、シールド１５を線心１３から分離させた形態にされている。そして、シールド１５の末端はアース端子２１にかしめ固定され、このアース端子２１はビス孔３９に螺合するビス２２によって防水ケース３０に固定されている。したがってシールド１５はアース端子２１とビス２２を介して防水ケース３０に導通されている。なお、この実施の形態において、アース端子２１とビス２２は、シールドケーブル１０の末端のシールド１５をシールド処理空間３７内で防水ケース３０に導通させる接続部を構成する。
一方、シールド１５を分離させノンシールドケーブルとなった線心１３は、グロメット４０の第２挿通孔４２を液密に挿通して防水シールド装置２０の外に導出されている。防水シールド装置２０から導出された線心１３はＦＣボックス２内においてＤＣ／ＤＣコンバータ４に接続されている。
【００１６】
ステイ５０は防水ケース３０の大径筒部３２にボルト５１によって固定されている。ステイ５０は、防水ケース３０の大径筒部３２の上部領域から膨出部３４の上部側に張り出すような形状に形成されており、ステイ５０の底面は平坦面をなしている。また、ステイ５０は、防水ケース３０の上部開口３１と同心上に配置され且つ上部開口３１よりも若干内径が小さい孔５２と、膨出部３４の上部側に張り出す部分に設けられた一対のボルト挿通孔５３，５３を有している。このステイ５０は、孔５２にグロメット４０の上面凸部４３を挿入させ、ステイ５０の底面をグロメット４０の上面外周部４４および防水ケース３０の大径筒部３２の上面に圧接させて、防水ケース３０に固定されており、これによりグロメット４０の脱落が防止されるとともに、防水ケース３０とステイ５０が導通される。
【００１７】
そして、図５に示すように、ステイ５０のボルト挿通孔５３，５３に挿通させたボルト５４，５４によって、防水シールド装置２０はＦＣボックス２のブラケット２ｄに固定されている。この取り付け状態において、防水ケース３０の膨出部３４はブラケット２ｄの下方に位置するようになる。
ところで、前述したように、ＦＣボックス２は燃料電池車両Ｖの車体に電気的に接続されてアースされているので、アース端子２１およびビス２２を介して防水ケース３０に導通状態にされたシールドケーブル１０のシールド１５は、防水ケース３０、ステイ５０、ボルト５４，５４、ＦＣボックス２を介してアースされることとなる。
【００１８】
次に、この防水シールド装置２０におけるシールドケーブル１０のシールド処理手順を簡単に説明する。
この防水シールド装置２０においては、防水シールド装置２０をＦＣボックス２のブラケット２ｄに取り付ける前に、シールド処理を行う。
まず、グロメット４０とステイ５０を防水ケース３０から取り外しておく。そして、グロメット２ｅを介してＦＣボックス２内に導入されたシールドケーブル１０の先端側を、グロメット４０の第１挿通孔４１に挿通し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４への接続が可能な寸法だけ引き出す。
【００１９】
次に、第１挿通孔４１を挿通したシールドケーブル１０のシース１６を剥がして除去し、さらに、シールド１５を線心１３から分離させて、シールド１５を適当な長さだけ残して切断し、残したシールド１５の末端にアース端子２１をかしめ固定する。また、シース１６およびシールド１５を除去されてノンシールドケーブルとなった線心１３をグロメット４０の第２挿通孔４２に挿通し、線心１３だけをＵターンさせる。以下、説明の都合上、線心１３から分離して残したシールド１５の部分を、「シールド１５の末端部」という。
【００２０】
この後、アース端子２１をビス２２によって防水ケース３０に固定し、次に、グロメット４０を防水ケース３０の上部開口３１およびグロメット取付孔３５に嵌着する。
ここで、アース端子２１をビス２で固定するには、グロメット４０を防水ケース３０の上部開口３１から膨出部３４側によけておき、シールド１５および線心１３がビス孔３９の上方に位置しないようにし、且つ、上部開口３１を大きく開けておく方が作業がし易い。そのように作業ができるようにシールド１５の末端部の長さを予め設定しておく。このようにシールド１５の末端部の長さを設定すると、アース端子２１の取り付け後、グロメット４０を防水ケース３０の上部開口３１およびグロメット取付孔３５に嵌着したときに、シールド１５の末端部をシールド処理空間３７内で撓ませなければならないが、この実施の形態では、図３に示すように、膨出部３４に張り出して設けられたシールド処理空間３７がこれを許容する。
そして、防水ケース３０にグロメット４０を嵌着した後、ステイ５０を取り付けて防水シールド装置２０が完成する。
【００２１】
この防水シールド装置２０によれば、グロメット４０が防水ケース３０の上部開口３１およびグロメット取付孔３５に液密に嵌着し、シールドケーブル１０と線心１３が第１挿通孔４１、第２挿通孔４２に液密に挿通しているので、シールド処理空間３７への水の浸入を確実に防止することができ、シールド処理空間３７を完全防水することができる。したがって、シールド処理空間３７内におけるシールド処理部を介しての地絡、短絡を確実に防止することができる。
【００２２】
また、シールドケーブル１０の線径が異なる場合には、外形形状および外径寸法が同じで、第１挿通孔４１と第２挿通孔４２の孔径だけをシールドケーブル１０の線径の大きさに応じて変えたグロメット４０を用意するだけで足り、防水ケース３０、ステイ５０についてはシールドケーブル１０の線径の大きさにかかわらず同一形状、同一寸法のものを用いることができるので、汎用性が極めて高く、コストを低減することができる。
【００２３】
また、防水シールド装置２０はＦＣボックス２の内部に取り付けているので、ＦＣボックス２の外部には取り付けスペースが不要になる。また、防水シールド装置２０をＦＣボックス２の内部に取り付けるに際しても、ＦＣボックス２の内部で空いているスペースを利用することができる。また、シールド１５が分離されない状態のままシールドケーブル１０をＦＣボックス２の内部に導入することができ、ノンシールドケーブルとなった線心１３はシールドされたＦＣボックス２の内部で引き回しているので、シールドが解除されてしまう部分がなく、シールド性を極めて高く保持することができる。
【００２４】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施の形態では、防水シールド装置の取り付け位置であるシールドボックスとして燃料電池を収納するＦＣボックスを例にして説明したが、これに限定されず、シールドボックスは、電気自動車やハイブリッド自動車における電池収納ボックスやインバータ収納ボックスでもよい。
また、前述した実施の形態では、シールドケーブルのシールドを防水ケースに導通させる接続部としてアース端子２１とビス２２を用いたが、接続部はこの形態に限るものではなく、例えば、シールド処理空間における防水ケースの内面にスロットを設けておき、このスロットにシールドの末端を嵌め込むようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項１に係る発明によれば、防水ケースのシールド処理空間の内部で、グロメットの第１挿通孔を挿通したシールドケーブルのシールド末端を接続部を介して防水ケースに導通させてシールド処理することができ、シールド処理空間内でシールドを分離されたノンシールドケーブルをグロメットの第２挿通孔に挿通して防水ケースの外に導出させることができるので、防水シールド装置の構造が簡単になる。また、グロメットが防水ケースの開口を液密に閉塞し、シールドケーブルとノンシールドケーブルが第１挿通孔と第２挿通孔に液密に挿通するので、シールド処理空間内への水の浸入を確実に防止することができ、シールド処理空間内で露出するシールドおよび接続部を完全防水することができ、地絡、短絡を確実に防止することができる。
さらに、シールドケーブルの線径が異なる場合も、線径の大きさにかかわらず同一形状、同一寸法の防水ケースを用いることができ、線径の大きさに応じて第１挿通孔と第２挿通孔の孔径だけを変えたグロメットさえ用意すれば足りるので、汎用性が高く、コストも安くなる。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、シールドボックスの外部に防水シールド装置の取り付けスペースが不要になる。また、シールドが分離されない状態のままシールドケーブルをシールドボックスの内部に導入することができ、防水シールド装置のグロメットから導出したノンシールドケーブルをシールドボックス内で引き回すことができるので、シールド性を極めて高く保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る防水シールド装置の一実施の形態において一部を破断して示す防水シールド装置の斜視図である。
【図２】前記実施の形態における防水シールド装置の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】この発明に係る防水シールド装置が搭載された燃料電池車両の透視側面図である。
【図５】前記実施の形態における防水シールド装置のＦＣボックスへの取り付け状態を示す斜視図である。
【図６】シールドケーブルの端部を破断して示す斜視図である。
【符号の説明】
２  ＦＣボックス（シールドボックス）
１０  シールドケーブル
１３  線心（ノンシールドケーブル）
１５  シールド
２０  防水シールド装置
２１  アース端子（接続部）
２２  ビス（接続部）
３０  防水ケース
３１  上部開口（開口）
３７  シールド処理空間
４０  グロメット
４１  第１挿通孔
４２  第２挿通孔
【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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【図６】
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