JP2012138457A - シールド管の組立構造、シールドケーブル構造およびシールドケーブルの固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 他のケーブル等と確実に識別が可能であり、耐久性にも優れ、設置作業等の取り扱い性にも優れるシールド管およびシールドケーブルを提供する。
【解決手段】 シールドケーブル１は、主にシールド管３、端子７、外管５、電線９等から構成される。シールド管３は、可撓性を有する樹脂製の波付管から構成される。シールド層の少なくとも外面には、シールド層が形成される。シールド管３内部には、電線９が挿通される。電線９の両端部は、電気的に端子７と接続される。端子７は、例えば自動車等のバッテリーとモータ等にそれぞれ設けられる端子部と接続可能である。シールド管３の外周には外管５が被せられる。外管５は、可撓性を有する樹脂製の管体である。外管５は、あらかじめ着色された樹脂で形成される。例えば、オレンジ色や赤色など、他の樹脂管や金属管と識別可能な着色が施される。
【選択図】図１

Description

本発明は、識別性に優れ、取り扱い性に優れるシールド管の組立構造、シールドケーブル構造およびシールドケーブルの固定方法に関するものである。

従来、例えば自動車等に用いられるケーブルの保護管としては、鋼管やアルミニウムパイプなどの金属管が用いられている。金属管は、通常、自動車の車体下部に設けられる。保護管が金属管であるため、外部からのノイズに対しては、保護管自体がシールド性を有し、ノイズの影響を受けにくい。しかし、金属管を所定の形状に加工するため、加工費がかさみ、電子機器等のレイアウトや配置の自由度が低い。また、金属製であるため重さの問題もある。したがって、シールド性を有する樹脂管が検討されている。

このような、シールド管としては、例えば、樹脂製のコルゲートチューブに無電解メッキ法を用いて金属層を形成することで、シールド性を有するコルゲートチューブを形成する方法がある（特許文献１、特許文献２）。

特開平９−２９８３８２号公報 特開平１０−１８５０１５号公報

しかし、特許文献１、特許文献２のコルゲートチューブは、そもそも電気自動車などに用いられる高電圧ケーブル用のシールド管については考慮されていない。通常、このような自動車等の高電圧ケーブルとして用いる場合には、他の一般的な保護管等と安全性の観点から区別する必要がある。例えば、このような高電圧線の保護管のみに着色を施す必要がある。しかしながら、ケーブル保護管の外部のメッキ層があるため、このような着色が困難である。例えば、従来の保護管の表面を単に塗装をしたのでは、塗装が剥離する恐れがある。

一方、自動車に用いられる高電圧配管は、自動車の下部に設置されるため、石等が衝突した際に、表面のメッキ層（シールド層）が損傷し、シールド性を劣化させる恐れがある。したがって、このようなシールド層を確実に保護する必要がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、他のケーブル等と確実に識別が可能であり、耐久性にも優れ、設置作業等の取り扱い性にも優れるシールド管の組立構造、シールドケーブル構造およびシールドケーブルの固定方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、シールド管に外管が被せられたシールド管の組立構造であって、外面の少なくとも一部に波付形状を有する樹脂管体の外周に導電部材が被覆されてシールド層が形成されるシールド管と、前記シールド管の外周に被せられ、内面に波付形状を有する外管と、を具備し、前記外管は、着色された樹脂で構成され、少なくとも一部に波付形状を有する前記樹脂管体の波ピッチと前記外管の波ピッチとが異なるか、前記樹脂管体の凸部外面の幅が、前記外管の凹部内面の幅よりも大きいか、あるいは前記樹脂管体の凹部外面の幅が、前記外管の凸部内面の幅より小さいことで、前記外管の内面の波付形状が、前記樹脂管体の波付形状に嵌り込まないことを特徴とするシールド管の組立構造である。ここで、シールド管の外面に形成される波付け形状は、少なくとも一部に有していれば良いから、外面の一部に限らず、外管の大部分に有していても、全長に渡って有しても良い。前記外管は、外管の断面の一部に、軸方向に連続した割り部が設けられることが望ましい。

前記外管は、軸方向に伸縮可能なため圧縮した状態で前記シールド管の外部に設けられてもよい。前記シールド層は、前記樹脂管体の外面に形成されたメッキ層であってもよい。前記シールド層は、前記樹脂管体が導電部材によって被覆されて形成されたものならば、例えば導電布などで形成してもよい。

前記シールド管に前記外管を被せたときに、前記割り部の先端同士が相互に被さってもよい。前記外管は、前記割り部の対向位置の外周面又は内周面に切り込みが設けられてもよい。

第１の発明によれば、金属層であるシールド層を有する樹脂管体の外周に、外管が被せられるため、外管を構成する樹脂自体を着色することで、容易に外管を着色することができ、識別性に優れる。また、樹脂自体を着色するため、着色が剥がれる等の恐れがない。

また、樹脂管体の少なくとも一部が波付形状であるため、可撓性に優れ、設置作業性に優れる。また、外管の内周面の凹凸形状と樹脂管体の外周面の凹凸形状とが互いに嵌り込むことがないため、外管が樹脂管体（シールド管）に対して容易に滑ることができる。したがって、管構造を変形させた際に、外管および樹脂管体の可撓性が悪化することがない。特に、樹脂管体および外管がいずれも波付管であり、樹脂管体の凸部外面の幅を、外管の凹部内面の幅よりも大きくすることで、外管を被せた際に、樹脂管体の凸部外面が外管の凹部内面にはまり込むことを確実に防止することができる。

また、外管が軸方向に形成された割り部を有するため、取付性に優れる。また、内部のシールド管のみを設置後、外管を被せることも可能である。また、シールド層がメッキ層であれば、樹脂管体の可撓性を確実に確保することができるため、設置作業性にも優れる。

第２の発明は、第１の発明にかかるシールド管の組立構造を用い、前記シールド管に挿通される電線と、前記電線と接続され、前記シールド管の組立構造の両端部に設けられる端子部と、を具備することを特徴とするシールドケーブル構造である。

前記外管の内部において、前記外管と前記シールド管の外周部との間に被覆線を配置してもよい。前記外管または前記シールド管の少なくともいずれかは、断面が略矩形形状であってもよい。

第２の発明によれば、高電圧ケーブルとして用いても、容易に他のケーブルと識別することができ、取り扱い性にも優れ、外管によって確実にシールド層が保護される。例えば、高圧ケーブルの場合は、通常黄色に着色されるが、黄色の着色が剥がれる等の恐れもない。

第３の発明は、第２の発明にかかるシールドケーブル構造を用い、前記外管の外周に形成される波付形状の少なくとも谷部に固定部材を設けて、構造体に固定することを特徴とするシールドケーブルの固定方法である。なお、前記シールドケーブル構造の構造体への固定に際しては、例えば、シールドケーブル構造の直線部や曲がり部などの固定レイアウトに応じて、順次曲げを行った後、固定部材により、構造体に順次固定するのが望ましい。ここで、固定部材は単に構造体への固定機能だけでなく、曲げ部の形状維持機能を有する方が良い。

第３の発明によれば、バンドや紐部材などの固定部材を用い、当該固定部材をシールドケーブルの外周の少なくとも谷部に設置して構造体に固定することで、シールドケーブルが構造体に対してずれることがなく、確実にシールドケーブルを固定することができる。

本発明によれば、他のケーブル等と確実に識別が可能であり、耐久性にも優れ、設置作業等の取り扱い性にも優れるシールド管の組立構造、シールドケーブル構造およびシールドケーブルの固定方法を提供することができる。

シールドケーブル１を示す図。 シールド管３および保護管５を示す分解斜視図。 シールド管３および保護管５を示す組み立て斜視図。 シールド管３および保護管５を示す組み立て断面図であり、（ａ）は割り部の対向面を接触させた状態を示す図、（ｂ）は割り部の端部同士を重ね合わせた状態を示す図、（ｃ）は割り部を組み合わせた状態を示す図。 図３のＡ部の拡大断面図。 外管５を圧縮した状態を示す図。 シールド管２０を用いたシールドケーブルの敷設状態を示す図。 他のシールドケーブルを示す断面図。 他のシールドケーブルを示す断面図。 シールド管３および保護管４１の組み立て構造を示す図。

以下、本発明の実施の形態にかかるシールドケーブル１について説明する。図１は、シールドケーブル１を示す図である。シールドケーブル１は、主にシールド管３、外管５、端子７、電線９等から構成される。

シールド管３は、可撓性を有する樹脂製の波付管から構成される。シールド管の少なくとも外面には、金属層であるシールド層が形成される。シールド層としては、例えば金属メッキ（無電解メッキおよび電解メッキの二重構造）が樹脂管体の表面に設けられてもよく、金属テープや金属メッシュ等が樹脂管体の外周に少なくとも１層以上、巻き付けられて構成されてもよい。いずれにしてもシールド管３は、シールド層が形成された状態で、可撓性を有すればよい。

シールド管３内部には、電線９が挿通される。被覆線である電線９の両端部は、電気的に端子７と接続される。端子７は、例えば自動車等のバッテリーとモータ等にそれぞれ設けられる端子部と接続可能である。なお、端子形状は、接続対象に応じて適宜設定される。

シールド管３の外周には外管５が被せられる。外管５は、可撓性を有する樹脂製の管体である。外管５は、あらかじめ着色された樹脂で形成される。例えば、黄色、オレンジ色や赤色など、他の樹脂管や金属管と識別可能な着色が施される。安全対策上、着色が義務付けられているところに用いるには好適である。

図２、図３は、シールド管３に外管５を被せる状態を示す図であり、図２は分解斜視図、図３は組み立て斜視図である。なお、図２、図３においては、電線等は図示を省略する。前述の通り、シールド管３は波付管である。外管５は、軸方向に割り部１１を有する部材であり、閉じた状態（図３）では、波付管状になる。外管５は、割り部１１が開いた状態で（図２）シールド管３の外周に被せられて、割り部１１を閉じることで外管５によりシールド管３が被覆される。なお、図１〜図３においては、割り部１１にわずかに隙間を設けた例を図示したが、完全に割り部１１同士が密着するように被覆してもよい。

また、割り部１１の対向する位置内周面には切り込み１２が設けられる。なお、切り込み１２は、外管５の内周面側の軸方向に沿って形成されてもよく、外管５の外周面側の軸方向に沿って形成されてもよい。すなわち、外管５の割り部１１の対向面側に薄肉部を形成することで、外管５を容易に開くことができる。

図４は、外管５をシールド管３の外周に被せた状態の軸方向から見た図である。図４（ａ）に示すように、外管５をシールド管３に被せた状態で、外管５は、割り部１１の端面同士を単に接触させるだけでも良い。

また、図４（ｂ）に示すように、外管５をシールド管３に被せた状態で、外管５の割り部１１の端部同士を、互いに重ね合わせるようにしてもよい。例えば、波形状の山部と谷部とを台形状に形成し、一方の端部の山部を他方の端部の山部に被せるように形成してもよい。

また、図４（ｃ）に示すように、外管５をシールド管３に被せた状態で、外管５の割り部１１の端部同士を、互いに組み合わせるようにしてもよい。この場合には、割り部１１の両端部には、凹凸形状や段差等を形成しておき、対向する端部同士の凹凸、段差同士を組み合わせてもよい。また、上記段差や凹凸を軸方向に形成し、割り部１１同士の対向面を軸方向に形成された凹凸や段差等で組み合わせてもよい。

なお、シールド管３および外管５は、自動車のシールドケーブルとして用いる場合には、ある程度の耐熱性を有することが望ましい。例えば、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂製のものを用いることができる。ここで、シールド管３の外周に外管５を被覆した状態の構造をシールド管の組立構造と称する。

図５は、図３のＡ部の拡大断面図である。前述の通り、シールド管３は波付管１３の外面にシールド層１５が形成されて構成される。なお、図５においては、波付管１３上に金属メッキ層であるシールド層１５が形成された例を示す。

ここで、本発明では、外管とシールド管の嵌合構造を重視したため、外管の内面側で外管とシールド管の間から見た場合の外管の山部内面を凹部内面、谷部内面を凸部内面と表記した。また、同様に、シールド管の外面については、シールド管の山部外面は凸部外面、シールド管の谷部外面は凹部外面と表記した。そのため、外管とシールド管との間で、山部谷部ともに、凹凸関係が反対の表記となる。したがって、外管山部の内面を凹部内面、これと対向するシールド管の山部の外面を凸部外面と記載し、外管谷部の内面を凸部内面、これと対向するシールド管の谷部の外面を凹部外面と記載している。すなわち、シールド管３の山部外面を凸部外面３ａとし、外管５の山部内面を凹部内面５ｂとすると、凸部外面３ａの頂部の幅（軸方向に対する長さ）Ｂは、凹部内面５ｂの開口部における幅（軸方向に対する長さ）Ｃよりも大きい。したがって、外管５の凹部内面に嵌りこむべきシールド管３の凸部外面の幅が外管５の凹部内面より長いことから、シールド管の凸部外面が外管５の凹部内面に嵌り込むことがない。

また、シールド管３の谷部外面を凹部外面３ｂとし、外管５の谷部内面を凸部内面５ａとすると、外管５の凸部内面５ａの頂部における幅（軸方向に対する長さ）Ｄは、シールド管３の凹部外面３ｂの開口部における部の幅（軸方向に対する長さ）Ｅよりも大きい。したがって、シールド管３の凹部外面に嵌り込むべき、外管５の凸部内面の幅がシールド管３の凹部外面より長いことから、外管の凸部内面がシールド管の凹部外面に嵌り込むことがない。

なお、シールド管３および外管５の波形状の波ピッチ（軸方向に対する断面における凸部または凹部のピッチ）は、同一であってもよく異なっていてもよい。また、シールド管３および外管５の波形状は、同一の形状であっても異なる形状であってもよい。なお、確実に凹凸の嵌り込みを防ぐためには、上述した凸部の頂部の幅が、凹部の開口部における幅よりも大きければよく、このような効果は、略矩形形状（長方形状、台形状）のように、頂部に辺端部を有するような波形状であることが望ましい。凸部の先端が円弧状や三角波等の場合には、凸部の先端が凹部の一部に嵌り込む恐れがあるためである。ここで、シールド管３および外管５の波形状の波ピッチが異なれば、少なくとも一部の外管５の凸部内面５ａとシールド管３の凸部外面３ａとが所定間隔で接触するため、外管５およびシールド管３の撓みを無視すれば、凸部内面５ａが凹部外面３ｂに嵌り込むことがなく、また、同様に凸部外面３ａが凹部内面５ｂに嵌り込むことがない。この場合には、例えば、波形状がサイン波であっても、互いの波ピッチが異なることにより、凹凸が互いに嵌り込むことがない。なお、外管５の内面にも金属メッキ等を施して、さらにシールド層を形成してもよい。

以上、本実施の形態によれば、耐久性や識別性にも優れ、設置作業等の取り扱い性にも優れるシールドケーブルを得ることができる。特に、樹脂管体であるシールド管の外面にシールド層を形成した場合であっても、外周に外管を被せるため、シールド層が損傷を受けることを防止することができる。特に、自動車の下部に設けられた場合において、小石等がシールド層に直接ぶつかることがなく、シールド層を確実に保護することができる。したがって、シールド性能の信頼性が高い。

また、高電圧用に用いる場合など、他のケーブルと識別する必要がある場合であっても、メッキ層上に塗装等を施すことなく、容易に視認することができる。この際、塗装とは異なり、経時劣化によって塗装がはがれ落ちることもない。

また、シールド管３および外管５は、いずれも波付樹脂管体であり、可撓性を有する。このため、シールドケーブルを自動車下部等に設置する際においても設置経路に合わせてあらかじめ加工等を行う必要がなく、現場で容易に設置することができる。また、波付管が長さ方向に対しても多少の伸縮性を有するため、設置作業性に優れる。

また、外管５の内面の凹凸とシールド管３の外面の凹凸とが互いに嵌りあうことがないため、外管５をシールド管３に被せた状態においても、シールドケーブルの可撓性に悪影響がない。すなわち、シールド管３の外面の凹凸と外管５の内面の凹凸とが嵌りあわずに摺動が可能であるため、曲げ部においても、外管５をシールド管３それぞれが曲げに容易に追従することができる。

なお、シールド管３と外管５との二重構造となるため、シールドケーブルに要求される強度を得るために、それぞれの管体の肉厚を薄くすることができる。すなわち、二重構造によって強度を発揮するため、個々の管体の強度を落とすことができる。このため、より可撓性を向上させることができる。

また、外管５には割り部１１が形成されるため、外管５をシールド管３に被せることが容易である。また、外管５に割り部１１が形成されるため、シールドケーブルが外部から衝撃を受けた際に、割り部１１の変形（開閉等）によって衝撃を吸収することができる。特に、外部から、シールドケーブルの断面が偏平するような大きな力が加わった際に、割り部１１においては大きな変形を起こすことが可能であるため、より大きな変形吸収能力を得ることができ、シールドケーブルの破損を防止することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、外管５は波付形状を有しており、軸方向に伸縮が可能であれば、図６に示すように、外管５を軸方向に圧縮した状態で（図中矢印Ｅ方向）シールド管１５に被せて、軸方向の端部を端子等で固定してもよい。このようにすると、外管５が、端子を常に押圧した状態で端子に取り付けられることになるので、外管の端部が端子に密着する。そのために、シールドケーブル内に埃や異物が入るのを防止することができる。

また、図７に示すように、シールド管３に代えてシールド管２０を用いてもよい。シールド管２０（樹脂管体）は、部分的に波付部２１と直管部２３とが形成される。波付部２１は、シールドケーブルの敷設形態を考慮し、シールドケーブルを曲げて配置する部位に対応する位置にのみ形成される。すなわち、シールドケーブルは、波付部２１で曲げられ、直線部に対応する部位には直管部２３が位置するように構成される。

なお、この状態でも、波付部２１の外面の凹凸と、外管５の内面の凹凸とが、互いに嵌り込まないような形状、ピッチ等で形成される。したがって、シールド管２０と外管５とが互いに滑るため、可撓性に悪影響がない。

このようにシールドケーブルを配置する場合には、敷設される構造体に対して、バンドや紐等の固定部材２５を用いて固定される。固定部材２５は、外管５の外周面の少なくとも谷部に嵌るように配置されて、構造体に固定される。したがって、固定部材２５が外管５（シールドケーブル）に対してずれることがない。このため、シールドケーブルを確実に構造体に固定することができる。

また、図８（ａ）に示すように、外管５の内部に、シールド管３０に加え、被覆電線である電線９ａを挿通してもよい。シールド管３０は、略矩形（偏平形状）のシールド層を有する管体である。シールド管３０には、高圧電線である電線９が挿通されている。電線９はシールド管３０の内部に挿通されるため、電線９からのノイズは遮蔽される。したがって、シールド管３０と外管５の隙間に挿通される電線９ａは、電線９からのノイズの影響は受けない。なお、電線９は、低圧電線であり、低電圧の電力系や信号ケーブル等の微弱電流が流れる被覆電線である。

また、図８（ｂ）に示すように、外管３１の形状も、シールド管３０の形状に合わせて略矩形（偏平形状）としてもよい。すなわち、外管およびシールド管の少なくともいずれかを略矩形形状とすることで、効率良く内部に電線９ａを配置することができる。また、矩形形状とすることで、自動車下の狭いスペースにおいても設置が容易であり、省スペース化が図れる。尚、外管３１の内部の電線９ａは１本のみを配置したが、複数本配置することも可能である。

このように電線９ａを外管内部に配置することで、電線９ａを別途保護管に挿通する必要がなく、シールド管と電線９ａの保護を外管のみで行うことができる。したがって、ケーブル敷設スペースを小さくすることができる。

また、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、外管の内周側に、電線９ａを保持するための電線保持部３３を形成してもよい。電線保持部３３は、電線９ａに対応した形状である。なお、電線保持部３３は、外管の内周面のいずれの位置に形成してもよく、断面における電線およびシールド管のレイアウトに応じて適宜設定される。また、電線保持部３３の形状は、電線９ａに対応した形状であれば、いずれの形状でも良い。また、電線保持部３３は、外管の軸方向に連続して形成されてもよく、所定の間隔をあけて設けられてもよい。

また、図１０（ａ）に示すように、割り部を有さない外管４１を用いることもできる。外管４１は、外管５とは割り部の有無のみで異なる。すなわち、外管４１は、可撓性を有する樹脂製の管体であり、あらかじめ着色された樹脂で形成される。また、シールド管３の外面における凸部（外面山部）の頂部の幅は、外管４１の凹部内面（外面山部の裏面に対応する）よりも大きい。したがって、シールド管３の凸部外面が外管４１の凹部内面に嵌り込むことがない。なお、前述の通り、シールド管３および外管４１の波形状の波ピッチは同一であっても異なっていてもよく、両者の波形状も同一の形状であっても異なる形状であってもよい。

外管４１を用いる場合には、シールド管３を外管４１の端部から挿通すればよい。完全にシールド管３を外管４１に挿通すれば、シールド管３の外周に外管４１で被覆されたシールド管の組立構造を得ることができる（図１０（ｂ））。なお、外管４１の断面形状は、図４に示す例（割り部および切れ込みを除く）と同様であってもよく、図８、図９に示すよう略矩形形状とし、被覆電線がシールド管と同時に挿通されていてもよい。

１………シールドケーブル
３、２０、３０………シールド管
３ａ………凸部外面
３ｂ………凹部外面
５、３１、４１………外管
５ａ………凸部内面
５ｂ………凹部内面
７………端子
９………電線
１１………割り部
１３………波付管
１５………シールド層
２１………波付部
２３………直管部
２５………固定部材
３３………電線保持部

Claims (11)

1. シールド管に外管が被せられたシールド管の組立構造であって、
   外面の少なくとも一部に波付形状を有する樹脂管体の外周に導電部材が被覆されてシールド層が形成されるシールド管と、
   前記シールド管の外周に被せられ、内面に波付形状を有する外管と、
   を具備し、
   前記外管は、着色された樹脂で構成され、
   少なくとも一部に波付形状を有する前記樹脂管体の波ピッチと前記外管の波ピッチとが異なるか、前記樹脂管体の凸部外面の幅が、前記外管の凹部内面の幅よりも大きいか、あるいは前記樹脂管体の凹部外面の幅が、前記外管の凸部内面の幅より小さいことで、前記外管の内面の波付形状が、前記樹脂管体の波付形状に嵌り込まないことを特徴とするシールド管の組立構造。
2. 前記外管は、外管の断面の一部に、軸方向に連続した割り部が設けられることを特徴とする請求項１記載のシールド管の組立構造。
3. 前記外管は、軸方向に伸縮可能であり、前記シールド管の外部に圧縮した状態で被覆することが可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシールド管の組立構造。
4. 前記樹脂管体および前記外管は、いずれも矩形状の波を有する波付管であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシールド管の組立構造。
5. 前記シールド層は、前記樹脂管体の外面に形成されたメッキ層であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のシールド管の組立構造。
6. 前記シールド管に前記外管を被せたときに、前記割り部の先端同士が相互に被さることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のシールド管の組立構造。
7. 前記外管は、前記割り部の対向位置の外周面又は内周面に切り込みが設けられていることを特徴とする請求項２記載のシールド管の組立構造。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のシールド管の組立構造を用い、
   前記シールド管に挿通される電線と、
   前記電線と接続され、前記シールド管の組立構造の両端部に設けられる端子部と、
   を具備することを特徴とするシールドケーブル構造。
9. 前記外管の内部において、前記外管と前記シールド管の外周部との間に被覆線を配置することを特徴とする請求項８に記載のシールドケーブル構造。
10. 前記外管または前記シールド管の少なくとも一方は、断面が略矩形形状であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のシールドケーブル構造。
11. 請求項８から請求項１０のいずれかに記載のシールドケーブル構造を用い、前記外管の外周に形成される波付形状の少なくとも谷部に固定部材を設けて、構造体に固定することを特徴とするシールドケーブルの固定方法。

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