(57)【要約】【課題】車体の床下を配索する必要がなく、車内を配索することが可能なシールド性能の高い電線を提供する。【解決手段】導体を絶縁被覆層で被覆したコア線と、該コア線を被覆する金属編組チューブからなるシールド層と、該シールド層を被覆する絶縁樹脂からなるシースを備えたシールド線からなり、前記コア線の導体は電源のプラス側と接続すると共に、前記シールド層は電源のマイナス側と接続し、前記コア線のプラス側電流路の中心軸線と前記シールド層のマイナス側電流路の同一軸線は同一とすると共に平行に反対方向に電流を流し、前記コア線の導体に発生する磁界を前記シールド層に発生する磁界で打ち消し、コア線の磁界を外部に放出させない構成としている。【選択図】図２
2009214631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に配索されるシールド線と電源の接続構造であって、
導体を絶縁被覆層で被覆したコア線と、該コア線を被覆する金属編組チューブからなるシールド層と、該シールド層を被覆する絶縁樹脂からなるシースを備えたシールド線からなり、
前記コア線の導体は電源のプラス側と接続すると共に、前記シールド層は電源のマイナス側と接続し、前記コア線のプラス側電流路の中心軸線と前記シールド層のマイナス側電流路の中心軸線は同一とし、プラス側電流とマイナス側電流とを平行に反対方向に電流を流すと共に該プラス側電流量とマイナス側電流量とを同一としており、
前記コア線の導体に流れる電流によって発生する磁界を前記シールド層に流れる電流によって発生する磁界で打ち消す構成としていることを特徴とする自動車用シールド線の電源接続構造。
【請求項２】
前記シールド線は１本のコア線からなる同軸ケーブル、または複数のコア線を１つの金属編組チューブからなるシールド層で囲むシールド線からなり、該複数のコア線を有するシールド線ではコア線で囲まれる中心軸線を前記シールド層の中心軸線と一致させている請求項１に記載の自動車用シールド線の電源接続構造。
【請求項３】
前記シールド層の金属編組チューブ両端は、前記コア線およびシースの先端より引き出し、該引出端に端子を接続し、一方の端子を前記電源のマイナス側と接続すると共に、他方の端子は負荷のマイナス側回路と接続している請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の自動車用シールド線の電源接続構造。
【請求項４】
前記金属編組チューブからなるシールド層は、外周面に複数の襞部を周方向に設けると共に軸線方向に延在させて設け、表面積を大として放熱機能を高めている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用シールド線の電源接続構造。
【請求項５】
前記シールド線は、バッテリとインバータとを接続する電源線およびバッテリとホイール駆動用モータを接続する電源線とし、自動車のフロア板金下方の車体外部に配索せずに、フロア板金上部側の車体内部に配索している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用シールド線の電源接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用シールド線の電源接続構造に関し、特に、シールド線のコア線から発生する磁界が外部に漏れないようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車におけるバッテリとインバータ、バッテリとホイール駆動用モータとを接続する電源線や、従来の一般的なガソリン自動車のスタータモータ用電線等では、変化の大きな電流が流れる。このため、これらの電線と近接した位置に、電子機器や電子回路につながる電線が存在する場合、前記大きく電流量が変化する電線から発生する磁界は前記近接する電線に対してノイズとなるため、確実に遮蔽する必要がある。
【０００３】
例えば、外部への磁界をシールドする機能を有する電線として、特開２００６−１５６０５１号公報（特許文献１）の高圧用ワイヤハーネスでは、図６に示すように、柔軟性が不要な配索経路では電線１の外周に金属製プロテクタ２を被せ、柔軟性が必要な配索経路では電線３として金属編組チューブで被覆したシールド電線を用い、外部に電磁ノイズが漏れないようにしている。
前記金属プロタクタ２を被せる電線は、電気自動車やハイブリッド車においてバッテリとインバータとを接続する床下配線の電源線からなり、該電源線では電流変化量が大きく、車内側に配線する電線に対して比較的大きなノイズを発生する。このノイズによる電子機器や電子回路につながる電線などへの影響を避けるため電源線を床下に配線し、電子機器や電子回路との距離を確保すると共に車体の板金でシールドしている。また、床下配線するため、砂利などの跳ね上げ等の外部干渉材から電源線を保護することを兼ねて金属製プロタクタ２を被せている。
【０００４】
しかしながら、金属製プロテクタ２や金属製パイプを用いると、コスト高になると共に車両への取付作業性が悪くなり、かつ、自動車重量の重量化を招き、燃費向上の点からも問題がある。また、フロア板金下方の車体外部に電線を配索する場合は、車体内部に配索する場合比べ電線長が長くなってしまう。この観点から、従来のシールド線よりも、より電磁波の遮蔽性能が高く、電線径が大きくならず、電線の柔軟性や重量を変化させないシールド電線の開発が望まれている。
【０００５】
特開２００６−３１２４０９号公報（特許文献２）においても、特許文献１と同様、シールド導体を車体床下に配索する形態をとっているが、これは電線であるところの導体路に流れる電流によって発生する磁界をシールド導体線によって十分にシールドしきれないためである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５６０５１号公報
【特許文献２】特開２００６−３１２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、車体の床下を配索する必要がなく、車内を配索することが可能なシールド性能の高い電線を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、自動車に配索されるシールド線と電源の接続構造であって、
導体を絶縁被覆層で被覆したコア線と、該コア線を被覆する金属編組チューブからなるシールド層と、該シールド層を被覆する絶縁樹脂からなるシースを備えたシールド線からなり、
前記コア線の導体は電源のプラス側と接続すると共に、前記シールド層は電源のマイナス側と接続し、前記コア線のプラス側電流路の中心軸線と前記シールド層のマイナス側電流路の中心軸線は同一とし、プラス側電流とマイナス側電流とを平行に反対方向に電流を流すと共に該プラス側電流量とマイナス側電流量とを同一としており、
前記コア線の導体に流れる電流によって発生する磁界を前記シールド層に流れる電流によって発生する磁界で打ち消す構成としていることを特徴とする自動車用シールド線の電源接続構造を提供している。
【０００９】
前記コア線の外周を金属編組チューブからなるシールド層で被覆し、該シールド層の外周を絶縁樹脂層からなるシースで被覆したシールド線では、シールド層は断面円形のコア線の絶縁被覆層の外周に被覆しているため、コア線の導体の中心軸線とシールド層の中心軸線とは一致している。このように、シールド層とコア線の導体との中心軸線が一致しているため、コア線に通電するプラス側電流と逆向きにマイナス側電流をシールド層に通電することにより、コア線から発生する磁界とシールド層から発生する磁界とが打ち消しあい、シールド線から外部に発生する漏れ磁界をほぼゼロとすることができる。
【００１０】
このように、シールド層を電源のマイナス側に接続してコア線の導体に通電するプラス側電流と逆方向に流すだけで、コア線の導体から発生する磁界をシールド層から発生する磁界で打ち消すことにより、シールド線が磁界発生源とならないようにすることができる。よって、従来のシールド層をアース接続しているだけのシールド線と比較して磁界を大幅に減少でき、近接位置に配線される電線に対する磁界によるノイズを減少または無くすことができる。そのため、他の電線と隔離して床下等に配線する必要はなく、床下配線の場合に必要とされた金属製のパイプやプロタクタで被覆する必要がない。
また、従来のシールド線と構造上は同一であるため、重量増加はなく柔軟性も同じであるため、取り扱いが容易で車両への取付性が良いと共に、配索の自由度を向上させることができる。このため、前述したように床下配線という遠回りの経路をとる必要がないことも合わせ、配索経路を最短とすることができ、コストの低減、軽量化を図ることができる。
【００１１】
また、前記プラス側電流量とマイナス側電流量は同一しているため、コア線とシールド層に流れる電流量が同じであれば、互いに磁界を打ち消し合い、電源線から発生する外部磁界をほぼゼロとすることができる。よって、近接した位置に配線する他の電線に対してノイズをほぼゼロとすることができる。
【００１２】
本発明のシールド線は、１本のコア線からなる同軸ケーブルでも良いし、複数のコア線を１つの金属編組チューブからなるシールド層で囲むシールド線でも良く、複数のコア線を有するシールド線ではコア線で囲まれる中心軸線を前記シールド層の中心軸線と一致させている。
【００１３】
記シールド層の金属編組チューブ両端は、前記コア線およびシースの先端より引き出し、該引出端に端子を接続し、一方の端子を前記電源のマイナス側と接続すると共に、他方の端子は負荷のマイナス側回路と接続していることが好ましい。
このように、金属編組チューブ両端を接続していることで、コア線の導体とシールド層には同一で逆方向の電流が流れ、外部機器に対して電界の誘導を起こさないようにすることができる。
【００１４】
前記金属編組チューブからなるシールド層は、外周面に複数の襞部を周方向に設けると共に軸線方向に延在させて設け、表面積を大として放熱機能を高めてもよい。
このように、金属編組チューブに襞部を設けることで、金属編組チューブの表面積が大きくなり放熱性を高めることができるため、導体の発熱による温度上昇を抑制することができる。よって、導体の断面積を極力小さくしたい場合には、発熱量が大きくなるため金属編組チューブに襞部を設けることが好ましい。
なお、金属編組チューブに襞部を設けた状態でも、該金属編組チューブの中心軸線はコア線の導体の中心軸線と一致するようにしている。
【００１５】
本発明のシールド線は、バッテリとインバータとを接続する電源線およびバッテリとホイール駆動用モータを接続する電源線として用い、自動車のフロア板金下方の車体外部に配索せずに、フロア板金上部側の車体内部に配索している。
前記のように、本発明のシールド線は、漏れる磁界を大幅に減少でき、原理的にはゼロとすることができ、近接位置に配置する電線にノイズを与えないため、フロア板金下方の車体外部に配索する必要がなく、電線の配索が容易である車体内のフロアに配線することができる。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、本発明によれば、大電流用で電流値の変化が大きな電源線となるシールド線において、シールド層を電源のマイナス側に接続し、コア電線の導体に流れるプラス側と逆向きに通電していることにより、導体から発生する磁界をシールド層で発生する磁界により打ち消していることで、従来のシールド線と比較して磁界を大幅に減少またはゼロとすることができる。
よって、磁界発生源とならないため、床下配線して、金属パイプや金属プロテクタなどで電源線を覆う必要はなく、軽量化を図ることができると共に、従来のように車種毎に金属パイプや金属プロテクタを作成する必要がない。さらに、車室内での配線が可能であるため、配索経路を最短とすることができる。
また、従来のシールド線と構造的には同様であるため、重量増加はなく、柔軟性も同じであるため、取り扱いが容易で車両への取付性が良いと共に、配索の自由度を向上させることができるため、コストの低減、軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３に本発明の第１実施形態を示す。
本発明の自動車用シールド線１０は、図１に示すように、ハイブリッド自動車２０のバッテリＢとインバータＩを接続する電源線１０とし、フロア板金上部側の車体内部に配索している。
【００１８】
前記電源線１０は、図２に示すように、断面円形状の導体１１を絶縁被覆層１２で被覆した１本のコア線１３と、該コア線１３を被覆する金属編組チューブ１４からなるシールド層と、該金属編組チューブ１４を被覆する絶縁樹脂からなるシース１５を備えた同軸線からなるシールド線からなる。
コア線１３の外周面に接触させて取り付けるシールド層の金属編組チューブ１４の中心軸線Ｐ１はコア線の導体１１の中心軸線Ｐ２とは一致している。
【００１９】
前記コア線１３の導体１１の一端はバッテリＢのプラス側と接続している一方、シールド層の金属編組チューブ１４の一端はバッテリＢのマイナス側と接続し、中心軸線が一致する導体１１と金属編組チューブ１４にはプラス側電流とマイナス側電流とが平行に流れると共に、導体１１のプラス側電流は図２中に示すようにＸ方向に流れ、金属編組チューブ１４のマイナス側電流はＹ方向に流れ、逆向きとなる。
【００２０】
具体的には、コア線１３の導体１１の両端１１ａ、１１ｂは、図３に示すように、シース１５および絶縁被覆層１２から引き出して端子２１ａ、２１ｂと圧着接続し、一方の端子２１ａをバッテリＢのプラス側と接続すると共に、他方の端子２１ｂをインバータＩのプラス側に接続している。
【００２１】
コア線１３の全長に渡って被覆した金属編組チューブ１４は、長さ方向両側の引き出し、その引出端１４ａ、１４ｂに端子２２ａ、２２ｂを圧着接続している。一方の端子２２ａはバッテリＢのマイナス側と接続している一方、他方の端子２２ｂはアース端子とし、負荷（図示せず）のマイナス側に接続している。
前記バッテリＢからは、導体１１に通電するプラス側の通電量と、シールド層の金属編組チューブ１４に通電するマイナス側の通電量は同一電流値としている。
【００２２】
前記のようにシールド線をバッテリＢと接続すると、金属編組チューブ１４とコア線１３の導体１１が同一軸線Ｐ１、Ｐ２であり、同一電流値で逆向きの電流を流しているため、導体１１から発生する漏れ磁界と金属編組チューブ１４から発生する漏れ磁界が打ち消しあい、導体１１から漏れる磁界を減少でき、原理的にゼロとすることができる。
なお、シールド層となる金属編組チューブ１４の一方の端部を車体パネルに接地してシールド層の電位をゼロとしてもよい。
【００２３】
よって、電源線１０が磁界発生源とならず、室内側に配線しても、近接する電線に磁界によるノイズを与えることを防止でき、よって、図１に示すように、従来は床下配線していたバッテリとインバータとを接続する電源線を室内側に配線することができる。
【００２４】
図４に本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態の電源線３０は３本のコア電線３３Ａ〜３３Ｃを、１つの金属編組チューブ１４で被覆している。
各コア電線３３Ａ〜３３Ｃの中心軸線Ｐ３〜Ｐ５を結ぶ線が正三角形となるように配置している。該３本のコア電線３３Ａ〜３３Ｃの導体３１Ａ〜３１Ｃの中心軸線Ｐ３〜Ｐ５から等距離にある軸線Ｐ６と金属編組チューブ１４の中心軸線Ｐ１は同一軸線としている。  前記金属編組チューブ１４の一方の端子は第１実施形態と同様にバッテリのマイナスと接続している。他方の端子は、３本のコア電線が接続された３つの負荷のマイナス側に接続する。
該金属編組チューブ１４への通電量は、３本のコア線３３Ａ〜３３Ｃの各導体への通電量の合計値と同等な電流値としている。
【００２５】
前記構成とすると、第１実施形態と同様に、同一電流値で逆向きの電流が平行に流れるため、３本のコア線３３Ａ〜３３Ｃの導体から発生する磁界は、金属編組チューブ１４から発生する磁界により打ち消され、電源線１０から漏れる磁界を略ゼロとすることができる。
【００２６】
なお、コア線は３本に限定されず、複数本のコア線を周方向に均等に配列させれば、金属編組チューブ１４の中心軸線と複数のコア線で囲まれた中心軸線とを同一させることができ、前記のように、電源線１０からの磁界を略ゼロとすることができる。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図５に本発明の第３実施形態を示す。
前記金属編組チューブ３４からなるシールド層は、コア線１３の絶縁被覆層の外周面に襞部３４ａを有する形状で取り付けられるものとしている。襞部３４ａを周方向に間隔をあけて均等に設けると共に軸線方向に延在させて設けている。本実施形態では、襞部３４ａは周方向に６個設けている。
前記金属編組チューブ３４も第１、第２実施形態と同様に、その一端をバッテリのマイナスに接続し、他端を負荷のマイナス側に接続している。
【００２８】
前記構成とすると、金属編組チューブ３４の表面積が大きくなり放熱性を高めることができるため、コア線１４の導体１１の発熱量が大きい場合には、金属編組チューブ３４により放熱することができ、電源線１０の温度上昇を抑制することができる。
なお、襞部の数は６個に限定されず、周方向に均等に近い間隔で襞部の高さが同等であれば、電源線１０からの磁界をほぼゼロにすることができる。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ハイブリッド車の配線経路を示す図である。
【図２】第１実施形態の電源線を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は軸線方向の断面図、（Ｃ）は軸線方向と直交方向の断面図である。
【図３】電源線の両端を示した図である。
【図４】第２実施形態の電源線を示す断面図である。
【図５】第３実施形態の電源線を示す斜視図である。
【図６】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  自動車用シールド線（電源線）
１１  導体
１２  絶縁被覆層
１３  コア線
１４  金属編組チューブ
１４ａ、１４ｂ  引出端
１５  シース
２２ａ、２２ｂ  端子
Ｂ  バッテリ
Ｉ  インバータ
【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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