CN101689414A - 屏蔽导体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有热消散性和挠性的屏蔽导体。该屏蔽导体包括：多根电线；屏蔽层，其包围这些电线的外周并且具有挠性；套管，其具有多个第一容纳部，它们沿着与电线的轴向方向垂直的方向并排设置，并且分别地容纳由屏蔽层包围的电线；连接件，其具有多个第二容纳部，它们分别与套管中的每个第一容纳部连接并且分别地容纳由屏蔽层包围的电线，还具有第三容纳部，其与每个第二容纳部连通并且共同地容纳由屏蔽层包围的电线；以及波纹管，其与连接件中的第三容纳部连接，并且共同地容纳由屏蔽层包围的电线。

Description

屏蔽导体

技术领域

本发明涉及一种屏蔽导体。

背景技术

通常地，已知的是在专利文献1中公开的屏蔽导体，其安装在电动车辆中，并且电连接在例如逆变器和电动机的设备之间。该屏蔽导体包括多根电线，包围这些电线的编织线，以及包围这些电线和该编织线的波纹管。利用上述结构，该屏蔽导体可以获得整体的挠性。并且因此，该屏蔽导体可以以相对小的半径的弧度弯曲，并且即使在例如引擎室的相对窄的空间中也可以容易地设置。

[专利文献1]日本公开号为2004-172476的未审专利

发明内容

然而，在电线被波纹管包围的上述结构中，从电线的热辐射的辐射性能是一个问题。简单地说，根据上述结构，在电线和编织线之间、以及编织线和波纹管之间存在空气层。空气的导热率相对低，并且因此该空气层干扰了对外部的热辐射。因此，从电线产生的热量保留在波纹管内部，并可能导致电线的温度上升。

在已经确定了电线的温度上升值的上限的情况下，可以通过增加电线的直径而降低供电时的发热量。然而，这个方法导致整个屏蔽导体的扩大，从而不能使用。

考虑到上述问题，可以考虑一种方法，其通过屏蔽层包围多根电线的外周，并且将电线容纳在套管中，在该套管中并排地提供能够分别容纳由屏蔽层包围的电线的容纳部。根据该结构，套管的容纳部的内表面紧密地粘附于屏蔽层，此外，屏蔽层的内表面紧密地粘附于电线。这使得由电线产生的热量能够从电线通过屏蔽层传送至套管，然后从套管释放至屏蔽导体的外部。因此，可以期望屏蔽导体的改善的热消散性。

然而，由于用于并排地容纳电线的套管的结构，难以为屏蔽导体提供挠性。考虑到上述问题，可以考虑一种方法，其连接套管和波纹管，并且在相对大的空间内使用套管，而在相对窄的空间内，使用波纹管。

然而，具有并排提供的用于容纳电线的容纳部的套管具有复杂的形状，并且因此难以使用隔环将其与波纹管牢固地固定。

基于上述情况而完成了本发明，并且其目的是提供一种具有热消散性和挠性的屏蔽导体。

本发明涉及一种屏蔽导体，其包括多根电线；屏蔽层，具包围这些电线的外周并且具有挠性；套管，其具有多个第一容纳部，它们沿着与电线的轴向方向垂直的方向并排设置，并且分别地容纳由屏蔽层包围的电线；连接件，其具有多个第二容纳部，它们与套管中的每个第一容纳部连接并且分别地容纳由屏蔽层包围的电线，连接件还具有第三容纳部，其与每个第二容纳部连通并且共同地容纳由屏蔽层包围的电线；以及波纹管，其与连接件中的第三容纳部连接，并且共同地容纳由屏蔽层包围的电线。

根据本发明，使用连接件使得能够容易地连接配备有并排设置的用于容纳电线的容纳部的套管和波纹管。这使得能够将容纳在套管内部的电线和屏蔽层设置在相对大的空间内，同时在相对窄的空间内，使得能够设置容纳在波纹管内部的电线和屏蔽层。因此，可以改善在使用套管的一部分中的屏蔽导体的热消散性，并且在使用波纹管的一部分中，可以为屏蔽导体提供挠性。

附图说明

图1是显示根据本实施方式的屏蔽导体的横截面图；

图2是沿图1中的A-A线截取的横截面图；

图3是沿图1中的B-B线截取的横截面图；

图4是套管的透视图；

图5是板构件的透视图；

图6是板构件的正视图；

图7是显示套管的制造过程的横截面图；

图8是显示套管的横截面图；

图9A是显示将一个销插到插入孔中之前的状态的横截面图；

图9B是显示正在将该销插到插入孔中的状态的横截面图；

图9C是显示已经将该销插到插入孔中之后的状态的横截面图；

图10是处于与套管和波纹管连接的状态下的连接件的平面图；

图11是显示半分体的分解透视图；

图12是显示半分体的平面图；

图13是显示在波纹管和半分体之间的连接结构的横截面图；

图14是袋状件的透视图；

图15是屏蔽导体的制造过程的横截面图，其显示了将套管装配至电线和编织线的状态；

图16是袋状件的装配状态的横截面图；

图17是沿图16中的C-C线的横截面图；

图18是显示波纹管的装配过程的横截面图；

图19是显示波纹管的装配状态的横截面图；

图20是显示半分体的装配过程的横截面图。

附图标记说明

10...屏蔽导体

11...套管

12...编织线(屏蔽层)

13...电线

16...第一容纳部

40...连接件

41...波纹管

42...第二容纳部

44...第三容纳部

49...半分体

50...第一弧状部

51...第二弧状部

53...袋状件

54...导热材料

具体实施方式

参照图1至20，描述在其中将本发明应用于屏蔽导体10的一个实施方式。例如将本实施方式安装在例如电动车辆和混合动力车辆的车辆(未示出)中，并且电连接在例如电池(未示出)、逆变器装置(未示出)和电动机(未示出)的设备之间。通过例如夹子的保持件(未示出)将屏蔽导体10装配至车辆。如图1所示，根据本实施方式的屏蔽导体10通过由编织线12(相当于屏蔽层)包围多根电线13(在本实施方式中为三根)的外周并将由编织线12包围的电线13容纳在套管11、连接件40和波纹管41的内部而构成。

(电线)

如图4所示，电线13通过使用由合成树脂制成的绝缘涂层15包围由金属(例如铝合金和铜合金)制成的芯线14的外周而构成。根据本实施方式的电线13是非屏蔽型的。关于电线13的横截面形状，如图2所示，芯线14和绝缘涂层15的横截面形状都是圆形。尽管没有详细显示，但是芯线14由螺旋地绞合多根细线的绞合线或杆状的单根芯线组成。

(编织线)

如图4所示，编织线12作为整体形成为管状。该编织线12通过将金属细线编织成网状结构而构成。由该编织线12共同地包围三根电线13。由于金属细线的挠性，编织线12能够沿径向方向和长度方向伸长。

(套管)

如图1所示，在套管11中提供三个第一容纳部16，其沿着电线13的轴向方向(沿着从图4中的左前侧至右后侧的方向)延伸。每个第一容纳部16沿着与电线13的延伸方向垂直的方向(沿着从图4中的右前侧至左后侧的方向)以一定的间隔并排设置。由编织线12包围的三根电线13被分别容纳在每个第一容纳部16中(参见图2)。这使得能够将每根电线13沿着与电线13的轴向方向垂直的方向以一定的间隔并排容纳在套管11中。

如图5和6所示，通过折叠由合成树脂制成的板构件17而形成套管11。作为合成树脂，例如可以使用如聚乙烯、聚丙烯、PET、PBT和尼龙的相对地具有刚性的材料。板构件17由已知的方法(例如挤压成形)形成。如图5所示，在板构件17中沿着从右前侧至左后侧的方向并排地形成六个凹槽18。每个凹槽18以从图5的左前侧至右后侧延伸的方式形成。如图6所示，每个凹槽18以向图6的上方凹进一定程度的方式形成，并且其横截面形状是半圆形的。

在板构件17中，在中心附近沿着图6中的左右方向以向图6的上方凹进的方式形成用于折叠板构件17的折叠部19。该折叠部19以沿着凹槽18的延伸方向(在图5中，从左前侧至右后侧)延伸的方式形成。

如图8所示，当在折叠部19处折叠板构件17时，在彼此相对的位置上形成每个凹槽18。在彼此相对的凹槽18之间，形成具有圆形横截面形状的空间。将电线13和编织线12容纳在该空间内部，并且因此构成上述第一容纳部16。凹槽18的内周表面的半径设计为比通过将编织线12的厚度加到电线13的绝缘涂层的外周表面的半径而获得的半径稍小。

在套管11中，在图8中的每个第一容纳部16的左和右侧形成彼此相对的相对壁20。在相对壁20中，在图8中最靠近套管11的左和右端的位置上提供的第一相对壁20A从上方和下方彼此邻接。另外，在相对壁20中，在将编织线12保持在相对壁20之间的状态下，在图8中沿着套管11的左右方向的中心附近提供的第二相对壁20B彼此相对并且在其间存在间隔。该间隔设计为比编织线12的厚度的两倍稍小。

如图5所示，在相对壁20中沿着第一容纳部16的延伸方向以一定的间隔并排地形成多个插入孔21，并且贯穿相对壁20。如图8所示，插入孔21形成在这样的位置处，使得在折叠部19处折叠板构件17时，在位于上侧的相对壁20中形成的插入孔21和在位于下侧的相对壁20中形成的插入孔彼此相对。这使得在折叠部19处折叠板构件17时，图8中的每个插入孔21能够竖直地连通。将由合成树脂制成的销22竖直插入该插入孔21中。尽管会在后面详细描述，但该销22将第一容纳部的内周朝向电线13的外周挤压。另外，插入沿图8的左右方向的中心附近的插入孔21中的销22贯穿组成编织线12的金属细线中的间隙。

如图9A所示，销22包括在图9A中上下延伸的轴部23，和位于轴部23的上端并形成具有比轴部23的直径大的直径的扁平形状的扁平部24。在轴部23中，从其下端附近的位置，提供一对脱落防止片25，使其朝左上方和右上方对角地延伸。脱落防止片25能够弹性变形。

插入位于图8中的套管11的左和右端附近的插入孔21中的销22的轴部23设计为具有比插入位于沿套管11的左右方向的中心附近的插入孔21中的销22的轴部23短的高度。

如图8所示，通过将销从上至下地插到插入孔21中，将相对壁20相互保持在销22的扁平部24的底面和脱落防止片25的上端之间，并且因此通过脱落防止片25的弹性推斥力而固定在竖直挤压的状态。这导致将位于图8中的上侧的凹槽18向下挤压，并将其压在电线13的外周的上半部分上。另一方面，将位于图8中的下侧的凹槽18向上挤压，并将其压在电线13的外周的下半部分上。利用该结构，将由凹槽18构成的第一容纳部16的内周朝向电线13的外周挤压。因此，将编织线12保持在第一容纳部16的内周和电线13的外周之间，并且因此，使第一容纳部16的内周紧密地粘附于编织线12，同时使编织线12紧密地粘附于电线13的外周。

(连接件)

如图1和10所示，连接件40的一端与套管11的末端连接，同时其另一端与波纹管41连接。在连接件40的套管11一侧的末端中，在与套管11中的三个第一容纳部16相对应的位置上形成三个第二容纳部42。如图2所示，第二容纳部42的内径设计为与第一容纳部16的外径几乎相同。每个第二容纳部42通过外部地装配到每个对应的第一容纳部16的外周上而连接。如图2所示，将由编织线12包围的电线13分别容纳在每个第二容纳部42内部。在相邻的第二容纳部42之间形成两个结合部43。在每个结合部43中形成用于插入上述销22的插入孔21，使其贯穿连接件40。

在连接件40的波纹管41一侧的末端中，形成与波纹管41连接的第三容纳部44。如图3所示，将由编织线12包围的电线13共同地容纳在第三容纳部44内部。第三容纳部44的内径设计为能够外部地装配至波纹管41的外周。在第三容纳部44的内周表面上，在图13的右端，提供能够与波纹管41接合的多个(在本实施方式中为四个)接合肋45，使其沿径向方向向内突出并且沿第三容纳部44的周向方向延伸。接合肋45从第三容纳部44的内周表面突出的高度设计为与在后面描述的波纹管41的突出部46和凹槽47的高度之差几乎相等。

在图12中三个第二容纳部42在左右方向的中心附近结合成一个，并且从该结合部起的右侧构成第三容纳部44。

如图12所示，在图12中的连接件40的上和下侧边缘上提供向上和向下突出的一对耳部48。在耳部48中，以一定的间隔并排形成用于插入上述销22的多个插入孔21，使其贯穿连接件40。在耳部48中形成用于接收套管11中的相对壁20的台阶部56。

如图11所示，连接件40通过竖直地结合一对由合成树脂制成的半分体49而构成。在半分体49中，在图12的左端，并排形成具有半圆形横截面的三个第一弧状部50。在半分体49中，在图12的右端，形成具有半圆形横截面的一个第二弧状部51。将处于竖直颠倒的状态的一对半分体49结合而形成连接件40。

将第一弧状部50结合以形成第二容纳部42。同样地，将第二弧状部51接合以形成第三容纳部44。

在半分体49的结合状态下，将销22插到插入孔21中，从而从上方和下方挤压半分体49并且将其固定。使用销22固定半分体49的方而与固定上述套管11相同，所以省略其说明。

三个第二容纳部42的中空内部和第三容纳部44的中空内部相互连通，因此可以从第二容纳部42横跨至第三容纳部44地设置电线13和编织线12。

(波纹管)

波纹管41由合成树脂制成，并且构成可折叠的形状，其中沿径向突出并且沿着周向方向设置的突出部46和沿径向方向凹进并且沿着周向方向设置的凹槽47交替地连续。利用该可折叠的形状，波纹管41能够随意地弹性变形。在波纹管41中，横跨其整个长度地形成沿长度方向的裂槽52。由于其弹性恢复力，波纹管41可以保持其圆柱形状并且使裂槽52闭合。

如图19所示，将由编织线12包围的三根电线13共同地容纳在波纹管41内部。在波纹管41内部的三根电线以每根电线13的中心轴形成近似等边三角形的形式设置。

(袋状件)

如图1所示，将具有挠性并且由合成树脂制成的袋状件53容纳在波纹管41内部。袋状件53设置在编织线12和波纹管41的内周之间的位置上。袋状件53是中空的，并且其内部填充有具有比空气高的导热率的导热材料54。作为导热材料54，可以使用具有比空气高的导热率的任何材料，例如：例如水和冷却油的液体，例如硅润滑油和甘油的具有粘性的材料，例如石英粉和氧化铝粉的粉末材料，和树脂球。

如图14所示，袋状件53形成薄且长的袋状形状。在图14中的袋状件53的左前端上，突出地提供用于将导热材料54填充到袋状件53中的填充入口55。在填充导热材料54之后，通过例如热封而将填充入口55密封。当处于填充有导热材料54的状态时，由于其挠性，袋状件53能够随意地变形。

填充有导热材料54的袋状件53的体积设置为比通过从波纹管41的容积中扣除容纳在波纹管41内部的编织线12和电线13的体积而获得的体积大。

如图3所示，在连接件40中的第三容纳部44外部地装配至波纹管41的外周的状态下，第三容纳部44的内周将波纹管41径向地向其内部挤压。波纹管41的内周将袋状件53径向地向波纹管41的内部挤压。如上所述，袋状件53具有挠性并因此变形，从而填充波纹管41和编织线12之间的间隙。这使得袋状件53能够紧密地粘附于波纹管41的内周表面和编织线12的外周表面。如图1所示，袋状件53的长度设计为比波纹管41的长度长。在袋状件53中，从图1中的波纹管41的左和右端伸出的部分被容纳在连接件40中的第三容纳部44内部。

袋状件53将编织线12径向地向波纹管41的内部挤压。因此，如图3所示，具有挠性的编织线12变形，从而跟随电线13的外周的形状。结果，编织线12紧密地粘附于电线13的外周。

接下来，描述根据本实施方式的屏蔽导体10的制造方法。首先，如图5所示，通过挤压成形合成树脂而形成板构件17。可以在挤压成形的时候使得在相对壁20中形成的插入孔21成形，或者在形成板构件17之后通过使用未示出的工具(jig)进行冲孔而使得在相对壁20中形成的插入孔21成形。

然后，如图7所示，电线13穿过编织线12的内部。之后，在折叠部19处折叠板构件17，以保持电线13和编织线12。

在折叠部19处折叠板构件17时，由在板构件17中形成的凹槽18而形成第一容纳部16。折叠板构件17，从而将电线13分别地容纳在该第一容纳部16中。

之后，如图9B所示，将销22插入相对壁20中的插入孔21中。从竖直连通的插入孔21的上方向下地推动销22，并且使得销22的扁平部24面向上。当轴部23的下部插到插入孔21中时，在靠近轴部23的下端的位置上提供的脱落防止片25被插入孔21的内周表面挤压，并因此沿着一对脱落防止片25的闭合方向弹性变形。当进一步向下推动销22时，一对脱落防止片25以沿其打开方向恢复的方式变形。然后，销22的扁平部24的底面和位于上侧的相对壁20的上表面从上方和下方彼此邻接，同时脱落防止片25的上端和位于下侧的相对壁20的底面从上方和下方彼此邻接(参见图9C)。这使得将相对壁20保持在销22中的扁平部24和脱落防止片25之间。在图8中，由于脱落防止片25的弹性推斥力，而将相对壁20被竖直地挤压。因此，将板构件17固定在防止沿上下方向打开变形的状态下。

如图15所示，从套管11的末端延伸的电线13设置成使得在被编织线12包围的状态下，每根电线13的轴形成近似等边三角形。

另一方面，使用导热材料54从袋状件53中的填充入口55填充袋状件53的内部，并且之后，通过例如热封将填充入口55密封。可以通过粘合剂密封填充入口55。之后，如图16和17所示，设置袋状件53使其包围电线13和编织线12的外周。

如图18所示，在将袋状件53设置在电线13和编织线12的圆周上的状态下，在编织线12和袋状件53之间出现间隙。在该状态下，将波纹管41中的裂槽52打开，从而将波纹管41以包围袋状件53的外周的方式装配。然后，裂槽52由于波纹管41的弹性恢复力而闭合。如图19所示，这导致袋状件53由于来自波纹管41的内周表面的压力而变形，波纹管41的内周表面和袋状件53紧密地彼此粘附，并且袋状件53和编织线的外周表面紧密地彼此粘附。此外，编织线12和电线13的外周表面紧密地彼此粘附。

之后，如图20所示，在图20中的波纹管41的左和右端上，一对半分体49从上方和下方组合。这里，将三个第一弧状部50外部地装配至对应的第一容纳部16的外周。

同时，将第二弧状部51装配至波纹管41的外周。这里，波纹管41中的凹槽47和连接件40中的接合肋45处于对应的位置关系。

在半分体49的组合状态下，将销22插入在耳部48中形成的插入孔21中。该销22通过从图1的上方和下方挤压而固定半分体49。因此，完成了屏蔽导体10。

根据本发明，使用连接件40使得能够容易地连接套管11和波纹管41，在套管11中并排设置用于容纳电线13的容纳部。这使得能够为了在相对大的空间内排列而将电线13和编织线12容纳在套管11内部，而在相对小的空间内，能够将电线13和编织线12容纳在波纹管41内部。因此，在使用套管11的部分中，可以改善屏蔽导体10的热消散性，并且在使用波纹管41的部分中，可以为屏蔽导体10提供挠性。

同样地，根据本实施方式，可以由相同形状的半分体49形成连接件40，并且从而实现制造过程中的成本降低。

另外，根据本实施方式，将由具有挠性的材料制成的中空的袋状件53设置在波纹管41和屏蔽层之间，并且其内部填充有具有比空气高的导热率的导热材料54。这使得能够改善屏蔽导体10中的将电线13和编织线12容纳在波纹管41中的部分中的热消散性。

此外，由于袋状件53具有挠性，波纹管41的内周表面挤压袋状件53并使其变形，因此波纹管41的内周表面与袋状件53紧密接触。并且，由于编织线12也具有挠性，袋状件53挤压编织线12并使其变形，因此袋状件53与编织线12紧密接触。此外，被袋状件53挤压导致编织线12紧密地粘附于电线13的周表面。利用该结构，从电线13产生的热量从电线13的外周表面顺序地传递到编织线12、袋状件53和波纹管41的内周表面，然后从波纹管41的外周释放到屏蔽导体的外部。因此，可以进一步改善屏蔽导体10中的被容纳在波纹管41中的区域的热消散性。

<其他实施方式>

通过以上参照附图描述的本发明的实施方式，可以理解本发明不限于那些明确的实施方式，而例如如下的实施方式也包括在本发明的范围内。

(1)编织线12共同地包围多根电线13，然而，每根电线13可以分别被编织线12包围。

(2)在本实施方式中，屏蔽导体10包括三根电线13，然而，本发明不限于此，并且多根电线13可以包括两根或四根或更多。

(3)构成连接件40的一对半分体49可以具有不同的形状。

(4)当电线13的热量值相对小时，可以省略袋状件53。

(5)在本实施方式中，屏蔽层表现为编织线12，然而，本发明不限于此，并且可以使用例如铝板材料和带状材料的具有挠性和屏蔽特性的任何材料。

(6)在本实施方式中，套管11通过折叠一个板构件17而构成，然而，本发明不限于此，并且套管11可以通过重叠一对板构件而构成。在该情况下，该对板构件可以由相同的合成树脂制成，或者，一个板构件可以由合成树脂制成，而另一个板构件由金属材料制成。

(7)在本实施方式中，连接件40通过将由相同的合成树脂制成的一对半分体49组合而形成，然而，本发明不限于此，并且一个半分体49可以由合成树脂制成，而另一个半分体49由金属材料制成。

(8)作为用于通过固定板构件17而构成套管11的装置，例如可以使用铆钉，并且此外，可以使用能够将套管11的内周朝向电线13的外周挤压的任何构件。另外，可以使用热封或粘合剂将板构件17组合并固定。

如上所述，作为用于通过使半分体49彼此固定而构成连接件40的装置，例如可以使用铆钉，并且此外，可以使用能够将连接件40的内周朝向电线13的外周挤压的任何构件。另外，可以使用热封或粘合剂将半分体49组合并彼此固定。

Claims (4)

1.一种屏蔽导体，包括：

多根电线；

屏蔽层，所述屏蔽层包围所述电线的外周且具有挠性；

套管，所述套管具有多个第一容纳部，所述多个第一容纳部沿着与所述电线的轴向垂直的方向并排设置，并且所述多个第一容纳部分别容纳由所述屏蔽层所包围的所述电线；

连接件，所述连接件具有多个第二容纳部，所述多个第二容纳部与所述套管中的每个第一容纳部连接，并且所述多个第二容纳部分别容纳由所述屏蔽层包围的所述电线，所述连接件还具有第三容纳部，所述第三容纳部与每个第二容纳部连通，并且共同容纳由所述屏蔽层包围的所述电线；以及

波纹管，所述波纹管与所述连接件中的所述第三容纳部连接，并且共同容纳由所述屏蔽层包围的所述电线。

2.根据权利要求1所述的屏蔽导体，其中，所述连接件通过将一对半分体组合而构成，每个所述半分体包括构成所述第二容纳部的多个第一弧状部和构成所述第三容纳部的第二弧状部，并且所述第一弧状部和所述第二弧状部的横截面形状是半圆形。

3.根据权利要求1或2所述的屏蔽导体，其中，在所述波纹管和所述屏蔽层之间设置由具有挠性的材料制成的中空的袋状件，并且所述袋状件的内部填充有导热率比空气高的的导热材料。

4.根据权利要求3所述的屏蔽导体，其中，所述波纹管的内周表面与所述袋状件接触，并沿着所述波纹管的径向向内的方向挤压所述袋状件；所述袋状件与所述屏蔽层接触，并沿着径向向内的方向挤压所述屏蔽层；并且所述屏蔽层与所述电线的外周表面接触，并沿着径向向内的方向挤压所述电线的外周表面。

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