(57)【要約】【課題】サージ電圧を効果的に抑制可能なワイヤーハーネス及びシールド電線の接続方法を提供する。【解決手段】シールド電線１を用いてインバータ１１とモータ１２を接続する際に、シールド電線１の編組シールド線５と電気的に接続した抵抗体６を設けたワイヤーハーネス１０を用いて、シールド線１の編組シールド線５とインバータ１１、モータ１２等のアースとを抵抗体６を介して接続した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線を用いたワイヤーハーネスであって、前記シールド体に外部のアースと接続するための抵抗体が接続されていることを特徴とするワイヤーハーネス。
【請求項２】
前記抵抗体が板材からなることを特徴とする請求項１記載のワイヤーハーネス。
【請求項３】
前記抵抗体の抵抗値が前記シールド体の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤーハーネス。
【請求項４】
前記抵抗体がＳＵＳ３０４からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス。
【請求項５】
導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線の接続方法において、前記シールド電線のシールド体と外部のアースとを抵抗体を用いて接続することを特徴とするシールド電線の接続方法。
【請求項６】
前記抵抗体が板材からなることを特徴とする請求項５記載のシールド電線の接続方法。
【請求項７】
前記抵抗体の抵抗値が前記シールド体の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項５又は６記載のシールド電線の接続方法。
【請求項８】
前記抵抗体がＳＵＳ３０４からなることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のシールド電線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーハーネス及びシールド電線の接続方法に関するものであり、更に詳しくは、インバータとモータ間等を接続するのに好適に利用されるワイヤーハーネス及びシールド電線の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの駆動にインバータを用いた場合、図８（ａ）に示すようにインバータ１０１とモータ１０２の間は、シールド電線１０３により接続されている。一般にシールド電線１０３は、導体の周囲が絶縁体により被覆され、更に絶縁体の外周が編組シールド線等のシールド材で被覆されている。
【０００３】
図８（ａ）に示す接続状態でモータ１０２を回転させた場合、シールド電線１０３とモータ１０２の接続点（Ａ点）の電圧（以下、出力電圧という）と時間の関係は、図９のグラフのようになっている。図９に示すように、電源投入直後のモータ１０２の回転開始時は、電圧が上下に大きく変動して大きなサージ電圧が発生する。このサージ電圧は一つの過度現象であり、電圧の変動は時間の経過と共に小さくなり収束する。
【０００４】
図９に示すように、モータの回転初期に大きなサージ電圧が発生すると、モータ１０２に規定以上の電圧が印加されてしまう。このような大きな電圧は、シールド電線１０３とモータ１０２の接続部や、モータ１０２内部の配線等でショートによる破壊を引き起こす虞がある。
【０００５】
図８（ａ）の接続について、シールド電線１０３を電気回路の一部として考慮すると、図８（ｂ）に示す回路図で表すことができる。同図に示すように、インバータ１０１とモータ１０２の間のシールド電線１０３は、電線抵抗１０３Ｒと、電線インダクタンス１０３Ｌと、導体−編組間の間隙がコンデンサとなって電線キャパシタンス１０３Ｃとして構成されている。
【０００６】
すなわち電源投入時には、シールド電線１０３では、電線インダクタンス１０３Ｌとコンデンサのキャパシタンス１０３Ｃの間で共振が発生することで、電圧変動が発生し、大きなサージ電圧になっているものと推測される。
【０００７】
電源投入時のサージ電圧を小さくする方法として、サージ抑制ケーブルが公知である（例えば特許文献１参照）。このサージ抑制ケーブルは、複数条からなる駆動用絶縁心線と高周波漏れ電流リターン線を駆動用絶縁心線の近傍に密接して隣接させると同時に、長さ方向にほぼ並列に配列して撚り合わせ、その外側にはシールを介さずにシースを施したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開Ｗ２００８／０４１７０８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に記載された従来のシールド電線（サージ抑制ケーブル）は、電線インダクタンスを減らすことができるので、サージ電圧をある程度小さくすることは可能である。しかしながら、電線キャパシタンス成分は残っているので共振は完全になくすことができない。そのため、サージ電圧の発生を完全に防止することはできなかった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになされたものであり、サージ電圧を効果的に抑制可能なワイヤーハーネス及びシールド電線の接続方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のワイヤーハーネスは、導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線を用いたワイヤーハーネスであって、前記シールド体に外部のアースと接続するための抵抗体が接続されていることを要旨とするものである。
【００１２】
上記ワイヤーハーネスは、前記抵抗体が板材からなることが好ましい。
【００１３】
上記ワイヤーハーネスは、前記抵抗体の抵抗値が前記シールド体の抵抗値よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
上記ワイヤーハーネスは、前記抵抗体がＳＵＳ３０４からなることが好ましい。
【００１５】
また本発明のシールド電線の接続方法は、導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線の接続方法において、前記シールド電線のシールド体と外部のアースとを抵抗体を用いて接続することを要旨とするものである。
【００１６】
上記シールド電線の接続方法は、前記抵抗体が板材からなることが好ましい。
【００１７】
上記シールド電線の接続方法は、前記抵抗体の抵抗値が前記シールド体の抵抗値よりも大きいことが好ましい。
【００１８】
また上記シールド電線の接続方法は、前記抵抗体がＳＵＳ３０４からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明ワイヤーハーネスは、導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線を用いたワイヤーハーネスであって、前記シールド体に外部のアースと接続するための抵抗体が接続されている構成を採用したことにより、シールド電線に発生する電線キャパシタンス成分を抵抗体により打ち消して、電線インダクタンス成分と電線キャパシタンス成分の共振を防止できる。シールド電線のサージ電圧を吸収して、入力電圧に対しモータ等の機器に加わる電圧が電源投入直後であっても上下に大きく変動することを防止することができる。本発明ワイヤーハーネスは、接続された機器等に、過大な電圧が加わって、機器を損傷したりする虞がなく、機器の運転を安全に行うことができる。
【００２０】
本発明のシールド電線の接続方法は、導体の周囲が絶縁体で被覆され該絶縁体の周囲がシールド体で被覆されているシールド電線の接続方法において、前記シールド電線のシールド体と外部のアースとを抵抗体を用いて接続する方法を採用したことにより、シールド電線に発生する電線キャパシタンス成分を抵抗体により打ち消して、電線インダクタンス成分と電線キャパシタンス成分の共振を防止できる。その結果、シールド電線のサージ電圧を吸収して、入力電圧に対しモータ等の機器に加わる電圧が電源投入直後であっても上下に大きく変動することを防止することができる。本発明シールド電線の接続方法によれは、接続された機器等に、過大な電圧が加わって、機器を損傷したりする虞がなく、機器の運転を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一例を示す説明図である。
【図２】図１のシールド電線端末の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の他の例を示し、シールド電線端末の拡大図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明をインバータとモータの接続に用いた場合の回路図である。
【図７】本発明をインバータとモータの接続に用いてモータを駆動した場合の電圧と時間の関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は従来のシールド電線の使用例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の回路図である。
【図９】従来のシールド電線を用いてモータを駆動した場合の電圧と時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の一例を示す説明図である。図１に示すシールド電線の接続方法は、シールド電線１を用いて外部の機器１１（例えばインバータ）と外部の機器１２（例えばモータ）を接続する際に、該シールド電線１の編組シールド線５（シールド体）と、シールド電線２により接続する機器１１、１２の筐体等のアースを、抵抗体６により接続するものである。
【００２３】
図２は、図１のシールド電線端末の拡大図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、上記シールド電線１は、図２及び図３に示すように、導体２の周囲が絶縁体３で被覆され、該絶縁体３の周囲が編組シールド線５からなるシールド体により被覆されている構造を有する。
【００２４】
更に図２及び図３に示すように、シールド電線１の端末には、内側の金属製リング７とその周囲を覆う外側の金属製リング８からなる二重リング９が、絶縁体３にかしめられている。二重リング９は、内側のリング７と外側のリング８の間に編組シールド線５を挟み込んだ状態でシールド電線１に取り付けられている。シールド電線１は、特に図示しないが、導体２が、機器１１、１２の所定の端子と電気的に接続されている。
【００２５】
図２及び図３に示す抵抗体６は、ＳＵＳバネからなる４つの抵抗体６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）から構成されている。各抵抗体６ａ〜６ｄは二重リング９の周囲を取り囲むように、機器１２の所定の位置に取り付けられている。各抵抗体６ａ〜６ｄは、図３に示すようにシールド電線１の周囲の円周上に等間隔に配置され、機器１２に止ネジ等で固定されている。
【００２６】
各抵抗体６ａ〜６ｄは、シールド電線１の二重リング９の周囲を取り囲み、バネ力により二重リング９に押し付けられて、シールド電線１と接続される。抵抗体６は、二重リング９の外側のリング８の表面と接触している。二重リング９は編組シールド線５と接続されているから、編組シールド線５と抵抗体６は電気的に接続した状態となっている。一方、抵抗体６の機器１２側は、筐体等のアースと接触して導通している。シールド線１の編組シールド線５と機器１２のアースは、抵抗体６を介して電気的に接続されている。二重リング９と機器１２の間は絶縁されていて、編組シールド線５と機器１２は抵抗体６を介してのみ電気的に接続されている。
【００２７】
尚、上記の説明はシールド電線１と機器１２のアースの接続について説明したが、図１に示すように、シールド電線１と機器１１のアースの接続も同様に、シールド電線１の編組シールド線５と機器１１１のアースが、抵抗体６を介して接続されている。
【００２８】
シールド電線１の導体２は、この種のシールド電線に一般的に用いられる導体線を用いることができる。具体的な導体２として、例えば、銅、銅合金、アルミニウム等の単線、複数線、複数線の撚線等が挙げられる。
【００２９】
シールド電線１の絶縁体３は、この種のシールド電線に一般的に用いられる絶縁体を用いることができる。具体的な絶縁体３として、例えば、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
【００３０】
シールド電線１の編組シールド線５は、この種の一般的なシールド電線の編組線として用いられるものが利用できる。具体的な編組シールド線５は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム等が挙げられる。
【００３１】
シールド電線１と機器１１、１２のアースを接続するための抵抗体６は、電気抵抗として機能するものであれば用いることができる。抵抗体６は、編組シールド線５よりも抵抗値が大きいものを用いることが、確実に共振を防止するという観点からは好ましい。抵抗体６は、抵抗値が１０Ω以上であるのが好ましい。抵抗体６の抵抗値は、更に好ましくは１００Ω以上である。また抵抗体６の抵抗値の上限は、１０ＫΩ以下であるのが好ましい。更に好ましい抵抗体の抵抗値の上限は、１ＫΩ以下である。
【００３２】
尚、抵抗体６の抵抗値とは、編組シールド線５と機器１１、１２のアースとの間に抵抗体６を介して接続した状態で、編組シールド線５と機器１１、１２の間の抵抗値を測定することで得られる電気抵抗（常温）のことである。
【００３３】
抵抗体６に用いられる材質としては、各種の金属材料を用いることができる。抵抗体の材質として、例えば、鉄、鉄−クロム合金、鉄−クロム−ニッケル合金、ニッケル−クロム等の金属材料が挙げられる。これらの材料の中でもＳＵＳ３０４等のステンレス鋼は、一般的な材料であり、入手が容易である点から好ましい材料である。またステンレス鋼は、鉄と比較して、同じ抵抗値にした場合、軽量に形成することができる。
【００３４】
抵抗体６は、その形状、断面積、材料自体の抵抗率等を適宜選択することにより、所望の抵抗値となるように形成することができる。
【００３５】
抵抗体６の形状は、図２及び図３に示す態様ではバネ体を用いたが、この形状に限定されるものではない。抵抗体６は、例えば、板状体、線材等、適宜の形状のものを用いることができる。例えば抵抗体６の形状が板状体の場合には、プレス加工等により突起を打ち抜き形成して、係止用突起を形成することができるという利点がある。抵抗体６に上記係止用突起が形成されていると、該係止用突起を用いて編組シールド線５の表面に抵抗体６を係止するのが容易である。
【００３６】
抵抗体６とシールド電線１の間の接続は、上記したようにバネ力により抵抗体６をシールド電線１に付勢して接続する形態以外の方法を用いてもよい。具体的には、予めシールド電線１の端末に、溶接、かしめ等の適宜の手段で抵抗体６を接続一体化したワイヤーハーネスを作製し、このワイヤーハーネスを用いて、シールド電線１で機器１１、１２を接続してもよい。ワイヤーハーネスにおいて、抵抗体６は編組シールド線５と電気的に接続している状態に取り付けられている。
【００３７】
二重リング９は、例えば銅、鉄、ステンレス等の金属を用いることができる。
【００３８】
図４は本発明のワイヤーハーネスの一例を示し、機器に接続した状態の端末部分を示す説明図であり、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。図４及び図５に示すワイヤーハーネス１０は、図２及び図３に示すシールド電線１と同様に、シールド電線１の端末に二重リング９を装着し、更に二重リング９の外側表面に、外部のアースと接続するための二つの抵抗体６、６を溶接して接続したものである。図４及び図５に示すワイヤーハーネス１０は、シールド電線１、二重リング９等の構成は、図２及び図３に示す態様と同じであるから、説明を省略する。また抵抗体６も、接続形態を除いて、その材質形状等も図２及び図３で説明した通りである。
【００３９】
上記抵抗体６を機器１１の筐体等のアースに止めネジ等で固定することで、ワイヤーハーネス１０の編組シールド線５と機器１２のアースが、抵抗体６を介して電気的に接続された状態に保持することができる。
【００４０】
上記の抵抗体６と機器１１、１２の接続は、止めネジ等による接続に限定されず、各種の接続方法を用いることができる。この接続方法としては、例えば金属バネ、ハンダ付等が挙げられる。
【００４１】
図６は、図１に示す本発明の接続方法を用いてインバータとモータを接続した際に、シールド電線１と抵抗体６を回路の一部として見た場合の回路図である。図６の回路図は、インバータ１１とモータ１２の間のシールド電線１が、電線抵抗１Ｒと、電線インダクタンス１Ｌと、導体２−編組シールド線５間の絶縁体３による間隙が電線キャパシタンス１Ｃとなっている。編組シールド線５と機器１１、１２との間に設けた抵抗体６は、電線キャパシタンス１Ｃに直列に接続した抵抗６Ｒとして示すことができる。図３は、従来のシールド電線を用いた図６（ｂ）の回路図に対応するものである。図３の回路図は、電線キャパシタンス１Ｃに抵抗体６による電線抵抗６Ｒが接続されている点が、図８（ｂ）の回路図と相違している。
【００４２】
図６に示すように抵抗体６を設けた本発明の接続方法を用いた場合、図８（ａ）に示す従来の抵抗体のないシールド電線を用いた場合と比較して、電線キャパシタンス１Ｃを抵抗体６の電線抵抗６Ｒにより打ち消すことができる。このように図６に示す回路では、電線キャパシタンス１Ｃが電線インダクタンス１Ｌと共振することが抑制されるので、共振によるサージ電圧の発生を防止できる。
【００４３】
図７は、図６の回路図に示す本発明の接続方法を用いてモータを駆動した場合の電圧と時間の関係を示すグラフである。図７では図６に示すインバータ１１から出力される電圧をモータ１２への「入力電圧」として示し、図６のシールド電線１とモータ１２との接続点（Ａ点）の電圧を「出力電圧」として示した。図７のグラフに示すように、編組シールド線と機器のアースとを抵抗体を介して接続する方法を用いることにより、サージ電圧の発生を防止し、電源投入当初から入力電圧に略等しい電圧変動のないフラットな出力電圧が得られる。このように本発明によると、電源投入時の機器への出力電圧が上下に大きく変動することがなく、サージ電圧の発生を抑制することができる。そのためシールド電線によりインバータ等の電源と接続されたモータ等の機器に過大な電圧が入力されることがなく、機器の損傷などを防いで安全に運転することができる。
【００４４】
本発明のワイヤーハーネスは、シールド電線１に予め抵抗体６が接続されて取り付けられているので、シールド電線と機器のアースを接続するのが容易である。
【００４５】
本発明は、上記態様に限定されるものではなく、各種の変更が可能である。例えば上記態様では，シールド電線１のシールド体として編組シールド線５を用いたが、シールド体は、シールド性能を有する材料であればよく、編組シールド線以外の材料を用いてもよい。このようなシールド体として用いることが可能なシールド性能を有する材料としては、銅、銅合金、アルミニウム等が挙げられる。
【００４６】
また上記の実施例では、心線が一つの導体からなるシールド電線１を例として説明したが、本発明の接続方法では、複数の心線を配置した多心構造のシールド電線を用いて、機器と接続してもよい。
【００４７】
またシールド体として、銅、銅合金にスズメッキを施したものを使用しても良い。スズメッキを施すと標準電位差が小さくなり、電食を抑えることが出来る。
【００４８】
本発明は、インバータとモータ等の間を接続するワイヤーハーネス及びシールド電線の接続方法として最適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  シールド電線
２  導体
３  絶縁体
５  編組シールド線
６  抵抗体
１０  ワイヤーハーネス
１１  機器（インバータ）
１２  機器（モータ）
【図１】
2012104352.tif 000003
【図２】
2012104352.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012104352.tif 000006
【図５】
2012104352.tif 000007
【図６】
2012104352.tif 000008
【図７】
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【図８】
2012104352.tif 000010
【図９】
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