JP5947618B2 - 導波管及び車載用通信システム - Google Patents

Description

本発明は、電磁波を伝送する導波管及びこれを用いた車載用通信システムに関する。

従来の車載用通信システムは、電線を用いたワイヤーハーネスを使用している。かかる従来の車載用通信システムの一従来例が図９に示されている。図９において、車載用通信システム１００は、室内側に配策される第１ワイヤーハーネス１０１とエンジンルール側に配策される第２ワイヤーハーネス１０２とを備えている。第１ワイヤーハーネス１０１と第２ワイヤーハーネス１０２は、複数の電線Ｗとこれら電線Ｗの両端にそれぞれ接続された複数のコネクタ１１０，１１１とを備えている。複数の電線Ｗは、結束テープ等によって最小径に束ねられている。第１ワイヤーハーネス１０１側のコネクタ１１０と第２ワイヤーハーネス１０２側のコネクタ１１１は、それぞれ対応するもの同士が室内側とエンジンルール側の境界箇所で接続される。これにより、車両部位間を跨ぐ伝送経路が形成される。

しかし、電線Ｗを用いた車載用通信システム１００では、近年の車載回路数の増加と共に電線束径が太くなるため、車両の配策スペース確保が難しい、第１及び第２ワイヤーハーネス１０１，１０２が重量化する等の問題がある。又、室内側とエンジンルール側などの車両部位間のコネクタ接続数が多くなり、組み付け作業性が悪いという問題がある。

一方、導波管を用いた車載用通信システムも従来より提案されている（特許文献１等参照）。導波管を用いた車載用通信システムは、伝送経路の細径化、軽量化が図れる。又、車両部位間の接続が簡略化し、組み付け作業性の向上が図れる。

ここで、導波管は、通常では金属製であるが、導電性プラスチックを用いたものも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００５−１７６１２３号公報 特開２００２−２０４１１０号公報

しかしながら、従来の導波管には、電力の伝送に関して具体的な構成が何ら提案されていない。車載用通信システムに使用する場合には、電力の伝送が必要不可欠であり、その具体的な手段の提案が望まれている。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、電力の伝送が可能な導波管及びこれを用いた車載用通信システムを提供することを目的とする。

本発明は、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体と、前記導波管本体の内周面若しくは外周面に設けられた導電性皮膜層とを有し、前記導電性皮膜層の内部スペースを電磁波の伝送路とすると共に、前記導電性皮膜層を電源線若しくはアース線として電力を伝送することを特徴とする導波管である。

前記導波管本体は、屈曲自在な部材より形成されることが好ましい。前記導波管本体の外周に沿って配置された２本以上の電線を有し、前記電線を電源線とし、前記導電性皮膜層をアース線として電力を伝送するものを含む。前記導波管本体の外周に沿って配置された１本以上の電線を有し、前記電線を電源線とし、前記導電性皮膜層をアース線として電力を伝送するものを含む。前記導波管本体の内周面若しくは外周面の他方側にも導電性皮膜層を有し、一方の前記導電性皮膜層を電源線とし、他方の前記導電性皮膜層をアース線として電力を伝送するものを含む。前記導波管本体の開口端部には、電磁波吸収部材を内蔵した蓋を装着することが好ましい。前記導電性被膜層は、前記導波管本体の内周面に設けられ、且つ、前記導波管本体は、保護材にて形成されており、前記導波管本体は、外装保護部材を兼用するようにしても良い。上記下導波管を使用して車載用通信システムを構成しても良い。

本発明によれば、導波管は、信号と共に電力を伝送することができる。以上より、電力の伝送が可能な導波管及びこれを用いた車載用通信システムを提供できる。

本発明の第１実施形態を示し、導波管を用いた車載用通信システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は導波管の破断斜視図、（ｂ）は導波管の断面図、（ｃ）は導波管を屈曲させた状態を示す破断斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、導波管の開口端部に装着される蓋の斜視図である。 第１変形例の導波管の破断斜視図である。 第２変形例の導波管の破断斜視図である。 第３変形例の導波管の破断斜視図である。 第４変形例を示し、（ａ）は導波管の破断斜視図、（ｂ）は導波管の断面図、（ｃ）は導波管を屈曲させた状態を示す破断斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、導波管を用いたワイヤーハーネスの斜視図である。 従来例を示し、電線を用いたワイヤーハーネスによる車載用通信システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３は本発明の第１実施形態を示す。図１に示すように、車載用通信システム１は、室内側とエンジンルール側に跨って配策されるものであり、室内側に配策される第１の導波管ワイヤーハーネスＷＨ１とエンジンルール側に配策される第２の導波管ワイヤーハーネスＷＨ２とを備えている。第１の導波管ワイヤーハーネスＷＨ１と第２の導波管ワイヤーハーネスＷＨ２は、導波管１０と、連結用導波管２０と、導波管１０の分岐箇所に配置された分岐部品３０と、導波管１０の端部に装着されたＥコネクタ４０とをそれぞれ備えている。

第１の導波管ワイヤーハーネスＷＨ１の導波管１０と第２の導波管ワイヤーハーネスＷＨ２の導波管１０は、室内とエンジンルールの境界位置で双方の連結用導波管２０の連結によって接続されている。

又、第１の導波管ワイヤーハーネスＷＨ１と第２の導波管ワイヤーハーネスＷＨ２は、下記するように２本の電線Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ有する。双方の電線Ｗ１，Ｗ２に接続されたコネクタ５０同士は、室内とエンジンルールの境界位置で接続されている。

Ｅコネクタ４０は、アンテナ機能と、アンテナより受信した電磁波を電気信号に変換する受信機能と、電気信号を電磁波に変換してアンテナに出力する送信機能を有する。つまり、Ｅコネクタ４０は、電磁波と電気信号のデータ変換を行い、導波管１０と電線Ｗの中継部品である。

図２（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、導波管１０は、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体１１と、導波管本体１１の内周面に設けられた内周導電性皮膜層１２と、導波管本体１１の外周に沿って配置された２本の電線Ｗ１，Ｗ２とを有し、内周導電性皮膜層１２の内部スペースが電磁波の伝送路とされている。伝送される電磁波は、主にマイクロ波・ミリ波の超高周波帯であり、信号を搬送する。

導波管本体１１は、ノイズ遮蔽性があり、且つ、絶縁性の合成樹脂材（例えば塩化ビニル）から屈曲自在に形成されている。導波管本体１１は、この実施形態では、絶縁性の合成樹脂材より形成されているが、導体、半導体でも良く、紙類、金属類より形成しても良い。導波管本体１１は、円筒状であり、内部が中空に形成されている。

内周導電性皮膜層１２は、導電性の金属（鉄、銅、アルミニューム等）を例えばメッキすることによって形成されている。内周導電性皮膜層１２は、導波管本体１１の内面の全域に亘って厚さ均一に形成されている。

電線Ｗ１，Ｗ２は、その１本が電力線として、他の１本がアース線として使用されている。２本の電線Ｗ１，Ｗ２によって電力を伝送するよう構成されている。尚、電線Ｗ１，Ｗ２は、３本以上設けても良い。

図１及び図３に示すように、導波管本体１１の開口端部には、蓋１５が装着されている。蓋１５の内面には、電磁波吸収部材１６が配置されている。電磁波吸収部材１６によって電磁波が乱反射しないようになっている。乱反射の防止により、通信性能の安定化が図られている。

以上説明したように、導波管１０は、信号と共に電力を伝送することができるため、電力の伝送が可能な導波管１０及びこれを用いた車載用通信システム１を提供できる。

第１の導波管ワイヤーハーネスＷＨ１の導波管１０と第２の導波管ワイヤーハーネスＷＨ２の導波管１０は、電磁波による多重通信を行うため、室内とエンジンルールの境界位置で双方の連結用導波管２０間を１箇所接続すれば良い。従って、組み付け作業性が良い。

導波管本体１１は屈曲自在な部材より形成されているので、任意の配策経路に沿って配策できるため、配策作業性が良い。

２本の電線Ｗ１，Ｗ２は、導波管本体１１の外周に固着することが好ましい。導波管１０Ａの屈曲時には、２本の電線Ｗ１，Ｗ２の曲げ剛性が加味されるため、導波管１０の屈曲剛性の向上が図られる。つまり、導波管１０をその伝送経路の断面形状（円形）を保持しつつ屈曲するのに有効である。

第１実施形態では、導波管本体１１の内周面に内周導電性皮膜層１２が設けられているが、内周導電性皮膜層１２に代えて導波管本体１１の外周面に外周導電性皮膜層を設けても良い。

（導波管の各変形例）
次に、導波管１０の変形例を説明する。第１変形例の導波管１０Ａは、図４に示すように、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体１１と、導波管本体１１の内周面に設けられた内周導電性皮膜層１２と、導波管本体１１の外周に沿って配置された１本の電線Ｗ１を有する。内周導電性皮膜層１２がアース線として、電線Ｗ１が電源線として使用されている。内周導電性皮膜層１２と電線Ｗ１によって電力を伝送するよう構成されている。導波管本体１１は、前記実施形態と同様に、絶縁性の合成樹脂材から円筒形状に形成され、屈曲自在である。

電線Ｗ１は、導波管本体１１の外周に固着することが好ましい。導波管１０Ａの屈曲時には、１本の電線Ｗ１の曲げ剛性が加味されるため、導波管１０Ａの屈曲剛性の向上が図られる。つまり、導波管１０Ａをその伝送経路の断面形状（円形）を保持しつつ屈曲するのに有効である。

第１実施形態の第１変形例でも、内周導電性皮膜層１２に代えて導波管本体１１の外周面に外周導電性皮膜層を設けても良い。

第２変形例の導波管１０Ｂは、図５に示すように、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体１１と、導波管本体１１の内周面に設けられた内周導電性皮膜層１２と、導波管本体１１の外周面に設けられた外周導電性皮膜層１３を有する。内周導電性皮膜層１２が電源線として、外周導電性皮膜層１３がアース線として使用されている。内周導電性皮膜層１２と外周導電性皮膜層１３によって電力を伝送するよう構成されている。導波管本体１１は、前記実施形態と同様に、絶縁性の合成樹脂材から円筒形状に形成され、屈曲自在である。

第１実施形態や第１変形例のように導波管１０，１０Ａに電線を付設しないため、更に伝送経路の細径化、軽量化が図れる。又、車両部位間の接続が簡略化し、組み付け作業性の向上が図れる。

外周導電性皮膜層１３の外周に絶縁保護膜を設けても良い。絶縁保護膜は、塩化ビニル等により形成される。絶縁保護膜を設けることにより、外周導電性皮膜層１３の保護ができる。

第３変形例の導波管１０Ｃは、図６に示すように、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体１１と、導波管本体１１の内周面に設けられた内周導電性皮膜層１２とを有する。電力を伝送するための電線がなく、電磁波が信号と共に電力を伝送するよう構成されている。導波管本体１１は、前記実施形態と同様に、絶縁性の合成樹脂材から円筒形状に形成され、屈曲自在である。

第１実施形態や第１変形例のように導波管１０，１０Ａに電線を付設しないため、更に伝送経路の細径化、軽量化が図れる。又、車両部位間の接続が簡略化し、組み付け作業性の向上が図れる。

第３変形例でも、内周導電性皮膜層１２に代えて導波管本体１１の外周面に外周導電性皮膜層を設けても良い。

第４の変形例の導波管１０Ｄは、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体１１と、導波管本体１１の内周面に設けられた内周導電性皮膜層１２と、導波管本体１１の内部に設けられた２本の電線Ｗ１，Ｗ２を有する。導波管本体１１は、前記実施形態と同様に、絶縁性の合成樹脂材から円筒形状に形成され、屈曲自在である。

２本の電線Ｗ１，Ｗ２は、ほぼ１８０度対向位置に配置されている。各電線Ｗ１，Ｗ２は、撚り線や単線・圧縮導体等より形成されている。２本の電線Ｗ１，Ｗ２の１本が電力線として、他の１本がアース線として使用されている。前記１実施形態と同様に、２本の電線Ｗ１，Ｗ２によって電力を伝送するよう構成されている。尚、電線Ｗ１，Ｗ２は、３本以上設けても良い。

導波管１０Ｄの屈曲時には、２本の電線Ｗ１，Ｗ２の曲げ剛性が加味されるため、導波管１０Ｄの屈曲剛性の向上が図られている。つまり、導波管１０Ｄをその伝送経路の断面形状（円形）を保持しつつ屈曲するのに有効である。

又、２本の電線Ｗ１，Ｗ２は、ほぼ１８０度対向位置に配置されているため、外力による導波管本体１１の潰れを有効に防止できる。

第４変形例でも、内周導電性皮膜層１２に代えて導波管本体１１の外周面に外周導電性皮膜層を設けても良い。

（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態を示す。図８に示すように、車載用通信システムに使用される導波管ワイヤーハーネスＷＨは、導波管１０と、この導波管１０の端部に装着されたＥＣＵ（電子制御ユニット）６０、Ｅコネクタ４０等の電子部品とを備えている。導波管１０の分岐は分岐部品を用いて行われているが、分岐部品は図面上で明示されていない。

導波管１０の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。又、２本の電線については、図面上に省略されている。導波管１０は、上記した各変形例のものを使用しても良いことはもちろんである。ＥＣＵ６０は、第１実施形態のＥコネクタ４０と同様の機能が付加された制御部品である。

この第２実施形態にあっても、導波管本体が屈曲自在性を有するため、任意の配策経路に沿って配策できる。又、導波管１０は、信号と共に電力を伝送することができる。以上より、配策作業性が良く、しかも、電力の伝送が可能な導波管１０及びこれを用いた車載用通信システムを提供できる。

（その他）
前記各実施形態では、各導波管本体１１は、断面円筒状であるが、内部に中空を形成できる形状（例えば断面方形の筒状）であれば良い。

導電性被膜層１２が導波管本体１１の内周面に設けられ、且つ、導波管本体１１が保護材材にて形成される場合にあって、導波管本体１１をその肉厚を厚くする等によって外装保護部材（プロテクタやコルゲートの機能）を兼用するようにしても良い。これにより、外装レスの導波管ワイヤーハーネスＷＨを提供できる。

１０，１０Ａ〜１０Ｄ 導波管
１１ 導波管本体
１２ 内周導電性皮膜層（導電性皮膜層）
１３ 外周導電性皮膜層（導電性皮膜層）
Ｗ１，Ｗ２ 電線
１５ 蓋
１６ 電磁波吸収部材

Claims (7)

1. 形状を維持できる部材から形成され、且つ、中空の導波管本体と、前記導波管本体の内周面若しくは外周面に設けられた導電性皮膜層とを有し、前記導電性皮膜層の内部スペースを電磁波の伝送路とすると共に、
   前記導電性皮膜層を電源線若しくはアース線として電力を伝送することを特徴とする導波管。
2. 請求項１記載の導波管であって、
   前記導波管本体は、屈曲自在な部材より形成されていることを特徴とする導波管。
3. 請求項１又は請求項２記載の導波管であって、
   前記導波管本体の外周に沿って配置された１本以上の前記電線を有し、前記電線を電源線とし、前記導電性皮膜層をアース線として電力を伝送することを特徴とする導波管。
4. 請求項１又は請求項２記載の導波管であって、
   前記導波管本体の内周面若しくは外周面の他方側にも導電性皮膜層を有し、一方の前記導電性皮膜層を電源線とし、他方の前記導電性皮膜層をアース線として電力を伝送することを特徴とする導波管。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の導波管であって、
   前記導波管本体の開口端部には、電磁波吸収部材を内蔵した蓋を装着したことを特徴とする導波管。
6. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の導波管であって、
   前記導電性被膜層は、前記導波管本体の内周面に設けられ、且つ、前記導波管本体は、保護材にて形成されており、前記導波管本体は、外装保護部材を兼用することを特徴とする導波管。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の導波管を使用したことを特徴とする車載用通信システム。
   

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