CN102822908A - 布线线束 - Google Patents
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Abstract
一种具有令人满意的散热性能的布线线束能够在减小的空间内布置，且能够轻松布置。布线线束（1）被构造为使用单个的扁平电缆（2），所述扁平电缆（2）通过利用绝缘体（4）覆盖扁平导体（3）来形成，且具有扁平形状的横截面。三个单个扁平导体（2,2,2）在保护构件（5）内沿宽度方向布置，以彼此平行，且彼此不相互叠置。
Description
技术领域
本发明涉及包括扁平电缆的布线线束。
背景技术
通常，为了在汽车的电源电路中进行布线而使用布线线束101，其中布线线束101用于较大的电流，布线线束101包括具有较大直径的大约三个圆形线102（单一的线），三个圆形线102中的每一个通过由绝缘体104覆盖具有15mm2或更大横截面积的导体103来制备，其中三个圆形线102由屏蔽线105和铠装构件106覆盖，由此三个圆形线102如图7A和7B所示捆扎在一起。
最近，在汽车中布线使用扁平电缆（柔性扁平电缆，下文也称为FFC）。FFC具有比圆形线大的表面积且因此具有改进的辐射性能。因此，FFC的导体可减小尺寸。此外，FFC非常扁平且柔性，这产生的优势使得可减小用于布线的空间，并且FFC在窄空间中可折叠。
例如，包括层压的多个扁平电缆的层压扁平电缆已知作为汽车的电布线中使用的电缆（参见PTL 1）。
引用列表
专利文献
PTL 1:JP2008-117781A
发明内容
技术问题
尽管FFC具有较大的表面积且因此具有改进的辐射性能，但是如 果FFC被完全地层压到彼此或彼此重叠，则会阻止辐射，这往往会引起导体温度的升高。为此，FFC的层压构造不利于在传递大电流的地方使用。
此外，如果电缆相互重叠，即使FFC不具有层压构造，也会阻止辐射。为了解决该问题，布线路径需要被制备成使得在FFC布线中电缆不相互重叠；然而，布线路径受到限制。此外，在FFC布线中充分地注意使得电缆不相互重叠是非常麻烦的任务。
本发明要解决的目的是提供这样一种布线线束，该布线线束具有良好的辐射性能，能够实现减小的布线空间，并且允许在对捆在一起的多个扁平电缆进行布线时容易的布线任务。
问题解决方案
为了解决上述问题，本发明的布线线束包括多个单一的扁平电缆，该多个单一的扁平电缆中的每一个在宽度方向上具有扁平形状的横截面，且包括具有扁平形状的导体和覆盖导体的绝缘体，其中单一的扁平电缆在宽度方向上平行地设置，其中防止了扁平电缆相互重叠。
本发明的有益效果
具有在宽度方向上具有扁平形状的横截面且包括具有扁平形状的导体和覆盖导体的绝缘体的多个单一的扁平电缆的构造，其中单一的扁平电缆在宽度方向上平行设置，本发明的布线线束能够实现减小的布线空间，因为本发明的布线线束具有整体上比包括圆形线的常规布线线束扁平的形状。
此外，具有多个单一的扁平电缆在宽度方向上平行地设置的构造，其中该构造不是使得多个单一的扁平电缆竖直地层压的层压构造，本发明的布线线束具有良好的辐射性能。此外，因为单一的扁平电缆已经设置成不相互重叠，所以在扁平的电缆的布线中扁平电缆的布线路 径不受限制，且不可能存在由于重叠的扁平电缆而由布线线束的降低的辐射性能引起的温度升高。因此，可进行来自单一的扁平电缆的良好的热辐射。
此外，因为单一的扁平电缆已经设置成不相互重叠，所以布线线束的布线路径在布线中不受限制，使得不需要在布线中关注电缆不相互重叠，这允许容易的布线任务。
附图说明
图1A和1B是显示了本发明的优选实施例的布线线束的视图，其中图1A是在宽度方向上的横截面视图，而图1B是平面图。
图2是显示了图1A和1B所示布线线束的保护构件的横截面视图。
图3A和3B是显示了单一的扁平电缆的构造的在宽度方向上的横截面视图。
图4是显示了本发明另一优选实施例的布线线束的在宽度方向上的横截面图。
图5A是显示了本发明另一优选实施例的布线线束的在宽度方向上的横截面视图，而图5B是显示了其中图5A所示的保护构件被拆开的状态的横截面图。
图6A是显示本发明另一优选实施例的保护构件的在宽度方向上的横截面图，而图6B是显示包括图6A所示的保护构件的布线线束的在宽度方向上的横截面图。
图7A和7B是显示了常规布线线束的视图，其中图1A是在宽度方向上的横截面视图，而图1B是平面图。
图8A和8B是示出决定电流值使得ΔT变为70摄氏度（饱和值）的方法的视图。
具体实施方式
现在将参考附图提供本发明第一优选实施例的布线线束的详细说明。图1A和1B是显示了本发明的本实施例的布线线束的视图，其中 图1A是在宽度方向上的横截面视图，而图1B是平面图。本发明的本实施例的布线线束1包括多个单一的扁平电缆2（在图1A和1B所示实施例中为三个单一的扁平电缆），如图1A和1B所示，该多个单一的扁平电缆2在宽度方向上（在图1A中的水平方向上）平行地相互邻近地设置。在布线线束1中，单一的扁平电缆2容纳在保护构件5中以便不相互重叠。
对单一的扁平电缆2使用相同构造的FFC。每个单一的扁平电缆2包括具有扁平形状的导体3和用来覆盖导体3的绝缘体。每个单一的扁平电缆2在宽度方向上具有扁平形状的横截面。
图2是显示了图1A和1B所示布线线束的保护构件的横截面视图。保护构件5包括能够容纳如图2所示平行设置的多个（三个）单一的扁平电缆的一个容纳空间50。保护构件5具有管状主体，该管状主体在宽度方向上具有扁平形状的横截面。三个单一的扁平电缆2容纳在保护构件5的容纳空间50中。
保护构件5具有从外侧保护单一的扁平电缆2的功能以及容纳多个单一的扁平电缆2以便防止其相互重叠的功能。通过包括保护构件5，布线线束1即使弯曲时也能维持其形状，并且保持单一的扁平电缆平行地设置。因而，布线线束1能够以有力的方式防止由扁平电缆的重叠引起的辐射性能的降低。
而且，布线线束1包括用于实现图1A和1B中所示的单一的扁平电缆2和保护构件5之间的屏蔽特性的屏蔽层6。单一的扁平电缆2之间的间隙由限定被注入并固化的液体树脂的填充物7填充，并且因而保护构件5内的间隙被填满。当布线线束1内的间隙由填充物7填充时，在此处不存在空气层，这改进布线线束1内的导热性，从而改进辐射性能。
波纹管优选地用作保护构件5。优选地，保护构件5由具有对单一的扁平电缆2的改进的粘附性能的材料制成。保护构件5和单一的扁平电缆2之间的改进的粘附性能防止在其间形成间隙，这改进导热性，并且相应地改进辐射性能。热塑性树脂用于保护构件5的材料，并且优选地使用聚酰胺树脂和聚丙烯树脂。保护构件5通过挤压模制热塑性树脂而形成以便具有中空形状。
如图1B所示，在布线线束1的一端1a和另一端1b处单一的扁平电缆2的端部部分露出保护构件5的端部。此外，相邻的单一的扁平电缆2不相互连接而是在布线线束1的端部处分开。单一的扁平电缆2的端部部分各自可移动。利用该构造，布线线束1具有的优势使得在将单一的扁平电缆2的端部部分连接到其他端子时，电缆2的端部部分可容易被剥离和连接。
每个单一的扁平电缆2包括一个导体3。由基线组成且在宽度方向上设置的绞合线的集合体、在宽度方向上设置的基线的集合体，或者具有扁平形状的单一线比如矩形导体可用作导体3。使用绞合线或基线的集合体作为导体3为导体3提供柔性。
当导体3为柔性的时，单一的扁平电缆2的柔性提高。柔性提高的单一的扁平电缆2改进对保护构件5的粘附性能，这改进辐射性能。此外，当单一的扁平电缆2的柔性提高时，布线线束1的柔性相应地提高。因而，布线线束1容易在布线时弯曲，这有利于布线任务。另外，如果导体3在单一的扁平电缆2中是柔性的，则导体3对绝缘体4的粘附性能提高。
图3A和3B是显示了单一的扁平电缆的构造的在宽度方向上的横截面视图。在单一的扁平电缆2的每个导体3中，使得基线或绞合线竖直地层压的层压构件优选地用作基线的绞合线的集合体。图3A所示的单一的扁平电缆2包括作为导体3的层压构件，该层压构件具有的 构造使得在宽度方向上设置的绞合线竖直地层压，且导体3由绝缘体4覆盖。图3B所示的单一的扁平电缆2包括：在宽度方向上具有扁平形状的横截面的作为导体3的矩形导体；以及覆盖导体3的绝缘体4。
导体3由诸如铜、铜合金、铝和铝合金的金属制成。铜和铜合金的示例包括无氧铜、韧铜和磷青铜。优选的是，导体3利用诸如锡和镍的金属电镀。
导体3的尺寸根据布线线束1的预期用途和扁平电缆2的尺寸适当地确定。
屏蔽层6的示例包括金属编织物和诸如铝的金属的薄膜层。只是必不可少的是，屏蔽层6应为布线线束1提供屏蔽特性。通过在保护构件的内表面上蒸发铝或者通过在保护构件的内表面上层压铝膜，可在保护构件的内表面上形成金属薄膜层。
具有屏蔽特性的布线线束1当在高压电路中使用时可防止电磁波对周围设备产生影响。此外，如果金属编织物用作屏蔽层6的话，则金属编织物具有改进辐射性能的作用，因为金属具有良好的导热性。
图4是显示了本发明另一优选实施例的布线线束的在宽度方向上的横截面图。图4显示的布线线束1没有包括作为单独构件的屏蔽层，而是保护构件5具有屏蔽特性。利用具有屏蔽特性的保护构件5消除了对提供屏蔽层的需要，这可减少在布线线束1中使用的部件的数量。
优选地利用将诸如铁素体颗粒的电磁波吸收材料分散到保护构件5内的方法或者利用将编织层埋入保护构件5内部的方法来为保护构件5提供屏蔽特性。为了将铁素体颗粒分散到保护构件5内，将铁素体颗粒加入制造保护构件5所用的树脂，且然后执行保护构件5的挤压模制。为了将编织层埋入保护构件5内部，在模具内部放置金属编织物， 且然后对树脂进行挤压模制，由此编织层和保护构件5具有整体构造以提供内部埋入了编织层的保护构件5。
在固化之前处于液体状态且通过在填充之后经历固化而变为像橡胶的材料被用作填充物7。填充物7的示例包括液体硅橡胶。液体状态的填充物7被充入单一的扁平电缆2和保护构件5之间的间隙内，且然后在室温下或通过加热来固化。经历固化之后的液体硅橡胶变得像橡胶，且位于单一的扁平电缆2和保护构件5之间，由此由单一的扁平电缆2产生的热可被有效地辐射到外面。
将描述制造图1所示的布线线束1的方法的示例。以已知方法提前制备单一的扁平电缆2。制备包括屏蔽层6的保护构件5。将单一的扁平构件2插入保护构件5内。然后，将诸如液体硅的填充物7充入单一的扁平电缆2和保护构件5之间的间隙内，并且随后使填充物7固化。因此，制造了包括被固定的同时平行设置以便不相互重叠的单一的扁平电缆2的布线线束1。
在本发明的布线线束1中，保护构件5的形状不限于本实施例中在上面描述的形状。只是必不可少的是，保护构件5具有的形状使得平行设置的单一的扁平电缆2的状态可被维持。图5A是显示了本发明另一优选实施例的布线线束的在宽度方向上的横截面图。在图5A所示的布线线束1中，保护构件5包括：管状构件5a、5b和5c，管状构件5a、5b和5c分别包括布置成每一个容纳单一的扁平电缆2的容纳空间51、52和53；连接构件54，其布置成在宽度方向上连接管状构件5a和5b；以及连接构件55，其布置成在宽度方向上连接管状构件5b和5c。当单一的扁平电缆2容纳在保护构件5的管状构件5a、5b和5c的容纳空间51、52和53中时，三个单一的扁平电缆2设置在宽度方向上同时由保护构件5保持。因此，获得了布线线束1。
图5B是显示了图5A所示的保护构件被拆开的状态的横截面图。 还优选的是，保护构件5具有包括如图5B所示的一对上保护构件56和下保护构件57的构造，该对上保护构件56和下保护构件57通过在宽度方向上将保护构件5分成两个而形成。在具有该构造的保护构件5中，为容纳空间51、52和53设置了开口。例如，保护构件5被拆开且单一的扁平电缆2设置在下保护构件57的预定位置处。然后，上保护构件56被放置在下保护构件57上的单一的扁平电缆2上方，且上保护构件56和下保护构件57被组装。通过用于在上保护构件56和下保护构件57的外表面上利用带状构件将上保护构件56和下保护构件57固定在预定位置的装置或者借助于利用粘合剂将上保护构件56和下保护构件57结合，上保护构件56和下保护构件57被组装。被分成两个的保护构件5的构造允许单一的扁平电缆2容易地容纳在容纳空间51、52和53中。
可替代地，还优选的是，保护构件5具有包括管状构件5a、5b和5c的构造，管状构件5a、5b和5c中的每一个限定不能在宽度方向上分成两个的唯一的管状容纳构件。在该情形中，将单一的扁平电缆2从管状构件5a、5b和5c的一个端部插入容纳空间51、52和53内。
图6A是显示本发明另一优选实施例的保护构件的在宽度方向上的横截面图，而图6B是显示包括图6A所示的保护构件的布线线束的在宽度方向上的横截面图。图6A所示的保护构件5包括连接到彼此的多个保护构件单元11、12和13。保护构件单元11、12和13包括：容纳空间11a、12a和13a，其分别地设置在内部并布置成每一个容纳多个单一的扁平电缆2；以及连接构件15、16、17和18，其设置在保护构件单元11、12和13的横向侧上。
保护构件单元11和12的连接构件15和17限定具有圆形截面形状的凹形槽。连接构件16和18限定布置成装配到连接构件15和17的凹形槽内的凸形脊。保护构件单元12的连接构件16装配到保护构件单元11的连接构件15内，且保护构件单元13的连接构件18装配 到保护构件单元12的连接构件17内。
如图6B所示，单一的扁平电缆2容纳在图6A所示的保护构件单元11、12和13的容纳空间11a、12a和13a中，且保护构件单元11、12和13通过设置在其横向侧上的连接构件15、16、17和18而连接到彼此。因而，获得了其中多个单一的扁平电缆2在宽度方向上平行设置的布线线束1。
可获得下述布线线束1，在所述布线线束1中，通过在宽度方向上连接用于图6A所示的中间位置的多个保护构件单元12使得连接构件15和17装配到彼此，并且在宽度方向上在其两端连接保护构件单元11和13，平行地设置四个或多于四个的单一的扁平电缆2。
在本发明中，单一的扁平电缆2的数量不限于三个，而且可为两个或四个或更多个。由作为本发明优选实施例的布线线束的布线线束的三个电缆组成的单一的扁平电缆2可有利地用于在三相马达中使用的电缆。
本发明的布线线束可有利地在汽车的低压电路或高压电路中使用。
示例
现在将提供本发明的说明。
示例1
对具有使得三个扁平电缆（在表1中称为FFC）（其中每个导体具有14mm2的横截面积）如表1所示平行设置的线构造的布线线束进行电流值的测量，使得环境温度和热阻温度之间的差ΔT变为70摄氏度。表1显示了测量结果和线构造。下面描述测量电流值的方法。通过将80A、100A和120A的电流施加到图8A所示的布线线束来测量布线线 束的温度（T）的上升。绘制逝去的时间和温度之间的关系以获得电流值的饱和温度（TS）。通过从饱和温度（TS）减去环境温度（TR）获得的温度被假定为ΔT。例如，当环境温度（TR）为80摄氏度且饱和温度为150摄氏度时，通过ΔT=150–80摄氏度获得的ΔT变为70摄氏度。而且，绘制ΔT和电流值之间的关系以获得电流值使得ΔT变为70摄氏度，如图8B所示。例如，使得ΔT变为70摄氏度的电流值限定当布线线束在80摄氏度的环境温度下使用时温度升高70摄氏度所借助的电流值。随着电流值变得越大，热产生变得越小且容许电流值变得越大。
对比示例1
为了对比，对其中为与示例1中使用的电缆相同的电缆的三个单一的扁平电缆被竖直地层压（参见表1）的布线线束进行电流值的测量使得ΔT变为70摄氏度。结果，对比示例1的电流值为98A，而示例1的电流值为126A，这表明示例1具有更大的电流值。
对比示例2
对其中为与示例1中使用的电缆相同的三个单一的扁平电缆相互层压使得重叠部分变为表1所示线宽的1/2的布线线束进行电流值测量使得ΔT变为70摄氏度。结果，对比示例2的电流值为103A，这表明示例1具有更大的电流值，尽管对比示例2的电流值大于对比示例1的电流值。
参照示例1
对其中如表1所示三个常规的圆形线被捆扎在一起的布线线束进行电流值测量使得ΔT变为70摄氏度。结果，参照示例1的电流值为125A，这与示例1中的几乎相同。应注意，参照示例1的布线线束的每个导体具有20mm2的横截面积，其大于示例1的14mm2的导体横截面积。该结果表明当使用平行设置的FFC时，FFC的导体横截面积与如果使用相同电流值的圆形线相比被减小。
示例2
类似于示例1，对其中示例1中使用的三个单一的扁平电缆平行设置且由屏蔽层和保护构件覆盖的布线线束进行电流值测量使得ΔT变为70摄氏度。结果，示例2的电流值为102A。
参照示例2
对其中参照示例1中使用的三个圆形线被捆扎在一起并由与示例1类似的屏蔽层和保护构件覆盖的布线线束进行电流值测量使得ΔT变为70摄氏度。在表1的线截面视图中显示的三个点处进行温度测量且获得的温度被平均。结果，参照示例2的电流值为97A，这表明示例2具有比参照示例2大的电流值。
表1
Claims (14)
1.一种布线线束，包括：
多根单一的扁平电缆，每根扁平电缆在宽度方向上具有扁平形状的横截面，并且包括：
导体，所述导体具有扁平形状；以及
绝缘体，所述导体由所述绝缘体覆盖，
其中，所述单一的扁平电缆在宽度方向上平行地设置，并且所述扁平电缆被防止相互重叠。
2.根据权利要求1所述的布线线束，还包括保护构件，其中，所述单一的扁平电缆容纳在所述保护构件中。
3.根据权利要求2所述的布线线束，其中，所述保护构件包括一个容纳空间，所述容纳空间布置成容纳所述多个单一的扁平电缆，其中，所述多个单一的扁平电缆容纳在所述一个容纳空间中。
4.根据权利要求2所述的布线线束，其中，所述保护构件包括多个容纳空间，所述多个容纳空间布置成：每个容纳空间容纳所述单一的扁平电缆，其中，所述多个单一的扁平电缆中的每个扁平电缆容纳在所述容纳空间中。
5.根据权利要求2所述的布线线束，其中，所述保护构件包括相互连接的多个保护构件单元，所述保护构件单元包括：
容纳空间，所述容纳空间设置在所述保护构件单元内部，并布置成使得每个容纳空间容纳所述多个单一的扁平电缆；以及
连接构件，所述连接构件设置在所述保护构件单元的横向侧上；
其中，将所述单一的扁平电缆容纳在所述容纳空间中的所述保护构件单元通过设置在所述保护构件单元的横向侧上的所述连接构件相互连接，并且所述多个单一的扁平电缆在宽度方向上平行地设置。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的布线线束，其中，所述保护构件由聚丙烯树脂和聚酰胺树脂中的一种制成。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的布线线束，其中，所述单一的扁平电缆和所述保护构件之间的间隙由填充物填充。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的布线线束，其中，所述保护构件包括成对构件，所述成对构件通过在厚度方向上将所述保护构件分成两个来制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的布线线束，还包括围绕所述单一的扁平电缆设置的屏蔽层。
10.根据权利要求9所述的布线线束，其中，所述屏蔽层包括金属编织物。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的布线线束，其中，所述保护构件具有屏蔽特性。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的布线线束，其中，所述单一的扁平电缆的端部从所述保护构件的端部露出。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的布线线束，其中，所述单一的扁平电缆的所述绝缘体由聚对苯二甲酸乙二酯树脂制成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的布线线束，其中，所述单一的扁平电缆的所述导体中的每个导体包括以下中的一个：
由基线组成的绞合线的集合体，以及
基线的集合体。
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