CN107799209B - 车辆用高压电线以及线束 - Google Patents

Abstract

本发明提供能抑制与车载高压电池连接的正极线以及负极线彼此短路的车辆用高压电线。线束具备与车载高压电池连接的正极侧高压电线(13)以及负极侧高压电线。正极侧高压电线(13)具备：芯线(21)，其由导体构成，并与高压电池电连接；以及保护构件(23)，其由具有绝缘性的强化纤维编织而成，并形成为将芯线(21)的外周包围的筒状。

Description

车辆用高压电线以及线束

技术领域

本发明涉及车辆用高压电线以及线束。

背景技术

以前，混合动力车、电动汽车等车辆例如如专利文献1所示，具备：成为车辆行驶的动力源的电动机；与该电动机连接的逆变器；以及向该逆变器供给电力的高压电池，逆变器和高压电池通过包括正·负的2根高压电线的线束相互连接。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016-63557号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在如上述的在高压电池连接有设备的车辆中，可能有因为撞击时的冲击使得正·负的2根高压电线彼此短路的危险。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能抑制与车载的高压电池连接的正极线以及负极线彼此短路的车辆用高压电线以及线束。

用于解决课题的手段

解决上述课题的车辆用高压电线，与车载的高压电池电连接，具备：芯线，其由导体构成并与所述高压电池电连接；以及保护构件，其由具有绝缘性的强化纤维编织而成，并形成为将所述芯线的外周包围的筒状。

根据此结构，由于使用具有绝缘性的强化纤维编织而成的保护构件将芯线包围，所以高压电线的耐冲击性提高，其结果，能抑制与高压电池连接的正·负的芯线彼此短路。

在上述车辆用高压电线中，具备绝缘包覆，该绝缘包覆将所述芯线的外周覆盖，并设于所述保护构件的内周侧。

根据此结构，通过绝缘包覆确保芯线的绝缘性，并且能通过保护构件而使高压电线的耐冲击性提高。另外，绝缘包覆设于保护构件的内周侧，所以能将绝缘包覆设于芯线的附近，其结果易于确保绝缘性。

在上述车辆用高压电线中，具备树脂制的包覆构件，该包覆构件形成为将所述保护构件的外周覆盖的筒状。

根据此结构，由强化纤维编织而成的保护构件的外周被树脂制的包覆构件覆盖，因此易于维持高压电线的形状。另外，保护构件的外周被树脂制的包覆构件覆盖，从而能使高压电线的耐冲击性进一步提高。

在上述车辆用高压电线中，在将所述芯线的外周覆盖的绝缘包覆的内部埋设有所述保护构件。

根据此结构，通过绝缘包覆来保护芯线的绝缘性，并且不是保护构件位于高压电线的最外层的构成，因此易于维持高压电线的形状。并且，得到这些效果的同时，由于能由1个层构成绝缘层，所以能抑制高压电线的大径化和重量化。

在上述车辆用高压电线中，所述保护构件的所述强化纤维是芳香族聚酰胺纤维。

根据此结构，包围芯线的外周的保护构件由芳香族聚酰胺纤维编织而成，所以能使高压电线的耐冲击性适当地提高。

解决上述课题的线束具备：多个电线，其至少包括1根上述记载的车辆用高压电线；以及筒状的外装部件，其将所述多个电线一并包围。

根据此结构，在具有高压电线的线束中，能抑制与高压电池连接的正·负极的芯线彼此短路。

在上述线束中，所述多个电线包括分别与车载的高压电池的正极端子以及负极端子连接的正极侧高压电线以及负极侧高压电线，所述正极侧高压电线以及所述负极侧高压电线中任意一方具备所述保护构件。

根据此结构，与高压电池的连接的正极侧高压电线以及负极侧高压电线中的任意一方具备保护构件，所以能抑制制造成本上升，并能抑制正极以及负极的各高压电线的芯线彼此短路。

在上述线束中，所述外装材料是将所述多个电线一并包围的屏蔽构件。

根据此结构，因为多个电线被屏蔽构件一并屏蔽，所以各个电线不需要具备屏蔽结构，从而能抑制各个电线的构成变得复杂。

在上述线束中，所述屏蔽构件的长度方向的局部或者整体由将导电性裸线编织而成的编织构件构成，在所述车辆用高压电线的所述编织构件内的部位具备所述保护构件。

根据该结构，由于在高压电线的耐冲击性存在顾虑的通过编织构件的部位设有保护构件，所以能有效地保护高压电线的芯线。

发明效果

根据本发明的车辆用高压电线以及线束，能抑制与车载高压电池连接的正极线以及负极线彼此短路。

附图说明

图1是表示实施方式的线束的示意图。

图2是该实施方式的线束的剖视图。

图3是该实施方式的正极侧高压电线的立体图。

图4是表示变形例的正极侧高压电线的剖视图。

图5是示出变形例的线束的示意图。

具体实施方式

以下，说明车辆用高压电线以及线束的1个实施方式。另外，在附图中，为了便于说明，有时将构成的一部分夸张或者简化示出。另外，针对各部分的尺寸比率，可能有与实际尺寸不同的情况。

如图1所示，本实施方式的线束10在混合动力车、电动汽车等中为了连接例如设于车辆后部的高压电池11和设于车辆前部的逆变器12，而以穿过车辆的地板等的方式布线。逆变器12与成为车辆行驶的动力源的车轮驱动用电动机(省略图示)连接，从高压电池11的直流电产生交流电，并将该交流电供给至电动机。高压电池11是能供给数百伏的电压的电池。

线束10具备：正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14，分别与高压电池11的正极端子以及负极端子连接；以及屏蔽管15，其将各高压电线13、14一并包围。各高压电线13、14的一个端部与高压电池11连接，另一个端部与逆变器12连接。

各高压电线13、14是自身不具有屏蔽结构的非屏蔽电线，并且是能对应高电压·大电流的电线。各高压电线13、14插通于例如由铝系等金属材料而构成的金属管所形成的屏蔽管15内。屏蔽管15穿过车辆的地板而被布线，根据该地板的构成折弯成规定形状。屏蔽管15一并屏蔽各高压电线13、14，并且从飞石等保护各高压电线13、14。另外，各高压电线13、14的两个端部从屏蔽管15向外部导出，各高压电线13、14中的从屏蔽管15导出的部位被与屏蔽管15的两个端部连结的可挠曲屏蔽构件(例如金属编织等)一并屏蔽。

接着，说明各高压电线13、14的构成。

如图2以及图3所示，正极侧高压电线13具有如下构成：由导体构成的芯线21被从内周侧起依次为绝缘包覆22、保护构件23以及包覆构件24的3层包覆覆盖。

绝缘包覆22由树脂材料构成。绝缘包覆22通过挤出包覆而形成于芯线21的外周面，以紧贴状态覆盖芯线21的外周面。

保护构件23呈筒状，并覆盖绝缘包覆22的外周。保护构件23由绝缘性以及耐剪切性优良的强化纤维编织而成，具有可挠性。保护构件23沿正极侧高压电线13的大致全长设置。具体地讲，保护构件23以遍及除了在正极侧高压电线13中的为了连接而使芯线21露出的两个端部以外的部位的整体方式设置。

作为构成保护构件23的强化纤维，例如可以例举对位芳香族聚酰胺纤维、聚芳酯纤维、PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)纤维、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PEI(聚醚酰亚胺)纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等，优选地，根据保护构件23所要求的物性而使用这些纤维中的1种或者多种。在本实施方式中，保护构件23由对位芳香族聚酰胺纤维的1种构成。

包覆构件24由例如聚乙烯等树脂材料构成，并呈筒状。包覆构件24通过挤出包覆而形成于保护构件23的外周面，并覆盖该保护构件23的外周面。

如图2所示，负极侧高压电线14具备：由导体构成的芯线31；以及绝缘包覆32，通过挤出包覆而形成于该芯线31的外周面。负极侧高压电线14不具备正极侧高压电线13所具备的保护构件23以及包覆构件24，成为从正极侧高压电线13除去了保护构件23以及包覆构件24的构成。

接着，说明本实施方式的作用。

正极侧高压电线13具有芯线21被保护构件23包覆的构成，保护构件23使用例如由对位芳香族聚酰胺纤维构成的强化纤维编织而成，耐冲击性(尤其，耐剪切性)优良。因此，即使因为车辆撞击时的冲击，例如屏蔽管15损坏，也能抑制正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14的各芯线21、31彼此直接接触或者通过屏蔽管15的破损片或其以外的车辆构成构件等某种导体而导通。另外，由于保护构件23具有绝缘性，所以能抑制正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14的各芯线21、31彼此通过保护构件23导通。

接着，记载本实施方式的特征性效果。

(1)正极侧高压电线13具备保护构件23，保护构件23由具有绝缘性的强化纤维编织而成，并呈包围芯线21的外周的筒状。根据此结构，正极侧高压电线13的耐冲击性提高，其结果，能抑制正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14的各芯线21、31彼此短路。另外，由于形成为通过保护构件23而使正极侧高压电线13自身的耐冲击性提高的构成，如本实施方式，作为在1个屏蔽管15内配置各高压电线13、14的构成，有助于省空间化，并能抑制各芯线21、31彼此短路。

(2)正极侧高压电线13具备绝缘包覆22，绝缘包覆22设于保护构件23的内周侧，并覆盖芯线21的外周。根据此结构，能通过绝缘包覆22确保芯线21的绝缘性，并能通过保护构件23而使正极侧高压电线13的耐冲击性提高。另外，由于绝缘包覆22设于保护构件23的内周侧，所以能将绝缘包覆22设于芯线21的附近(在本实施方式中与芯线21的外周面抵接)，其结果，易于确保绝缘性。

(3)正极侧高压电线13具备树脂制的包覆构件24，包覆构件24呈覆盖保护构件23的外周的筒状。在正极侧高压电线13不具备包覆构件24，保护构件23成为正极侧高压电线13的最外层的构成中，可能有因为例如构成保护构件23的强化纤维松散等而不易保持作为电线的形状。这一点，在本实施方式中，保护构件23被包覆构件24覆盖，从而易于维持正极侧高压电线13的形状。另外，保护构件23的外周被树脂制的包覆构件24覆盖，能够使正极侧高压电线13的耐冲击性进一步提高。另外，正极侧高压电线13的最外层由树脂制的包覆构件24构成，从而能使正极侧高压电线13易于插通到屏蔽管15内。

(4)构成保护构件23的强化纤维采用芳香族聚酰胺纤维，从而能使正极侧高压电线13的耐冲击性适当地提高。

(5)线束10具备：正极侧高压电线13，其与车载的高压电池11的正极端子连接，并具备保护构件23；负极侧高压电线14，其与高压电池11的负极端子连接；以及筒状的屏蔽管15，其一并屏蔽各高压电线13、14。根据此结构，由于各高压电线13、14被屏蔽管15一并屏蔽，各高压电线13、14自身不必具备屏蔽结构，所以能抑制各高压电线13、14的构成变得复杂。

(6)保护构件23仅具备于正极侧高压电线13，负极侧高压电线14不具有保护构件23。根据此结构，能抑制线束10的制造成本上升，并且能抑制正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14的各芯线21、31彼此短路。

另外，上述实施方式也可以变更为以下方式。

·在上述实施方式的正极侧高压电线13中，采用芯线21被绝缘包覆22、保护构件23以及包覆构件24的3层包覆覆盖的构成，但不限定于此。

例如，如图4所示，也可以采用如下构成：在覆盖芯线21的1层绝缘包覆41的内部埋设有与上述实施方式的保护构件23大致相同的保护构件42。在该构成中，绝缘包覆41的内周面位于保护构件42的内周侧，绝缘包覆41的外周面位于保护构件42的外周侧。另外，构成绝缘包覆41的树脂编入于构成保护构件42的强化纤维彼此之间，而使得绝缘包覆41和保护构件42成一体。

根据这样的构成，通过绝缘包覆41来确保芯线21的绝缘性，并且由于不是保护构件42成为正极侧高压电线13的最外层的构成，所以易于维持正极侧高压电线13的形状。并且，得到这些效果的同时，因为能由1层构成绝缘层(树脂层)，所以能抑制正极侧高压电线13的大径化以及重量化。

·在上述实施方式中，使保护构件23介于绝缘包覆22与包覆构件24之间，但是除此之外，例如也可以将保护构件23埋设于包覆构件24的内部，从而使保护构件23和包覆构件24一体化。

·在上述实施方式的正极侧高压电线13中，也可以采用如下构成：省略包覆构件24，保护构件23成为正极侧高压电线13的最外层。

·在上述实施方式中，将保护构件23以遍及正极侧高压电线13的大致全长的方式设置，但不限于此，也可以将保护构件23设置在正极侧高压电线13的局部。该局部地设置保护构件23的构成在能够事先预测在车辆撞击时正极侧高压电线13中的易于发生芯线21、31彼此短路的部位(易于受到冲击的部位)的情况下，抑制保护构件23的使用量而抑制制造成本上升，并能通过保护构件23抑制芯线21、31彼此短路，更为优选。

·在上述实施方式中，保护构件23设于绝缘包覆22的外周侧，但不限于此，也可以将保护构件23设于绝缘包覆22的内周侧。

·构成包覆构件24的树脂材料不限定为聚乙烯，可以根据构成适当地变更，但是优选使用耐热性优良的树脂材料。

·在上述实施方式中，包覆构件24由挤出包覆而形成，但是除此以外，也可以由例如由热收缩管构成包覆构件24。

·在上述实施方式中，仅在各高压电线13、14中的正极侧高压电线13设置有保护构件23，但不限于此，也可以仅在负极侧高压电线14、或者在各高压电线13、14设置保护构件23。在各高压电线13、14设置保护构件23的构成中，能使各高压电线13、14的耐冲击性提高，其结果能适当地抑制各高压电线13、14的芯线21、31彼此短路。

·在上述实施方式中，适用于各高压电线13、14被屏蔽管15(金属管)一并屏蔽的线束10，但是除此以外，也可以适用于例如由金属编织一并屏蔽，作为保护各电线的外装材料而使用了波纹管等的线束。另外，也可以是如下构成：省略将各高压电线13、14一并屏蔽的屏蔽管15，各高压电线13、14各自具备屏蔽结构(例如金属编织)。在这种情况下，在具备了保护构件23的高压电线中，优选为在保护构件23的内周侧具备将芯线覆盖的金属编织。

·在上述实施方式的线束10中，正极侧高压电线13以及负极侧高压电线14的2根电线插通于屏蔽管15中，但是插通于屏蔽管15的电线的构成可以根据车辆构成而适当地变更。例如，作为插通于屏蔽管15的电线，也可以采用追加了将低压电池和各种低电压设备(例如灯、汽车音响等)连接的低压电线的构成。

·车辆中的高压电池11和逆变器12的配置关系并不限定为上述实施方式，也可以根据车辆构成适当地变更。另外，在上述实施方式中，高压电池11经由各高压电线13、14而与逆变器12连接，但也可以是与逆变器12以外的高电压设备连接的构成。

·在上述实施方式中，适用于将高压电池11和逆变器12连接的线束10，但是除此以外，也可以适用于例如将与高压电池连接的逆变器和车轮驱动用电机连接的线束。

·在上述实施方式中，如图5所示，也可以由屏蔽管15和与该屏蔽管15(金属管)的端部连结的筒状的编织构件51构成连续的筒体的屏蔽构件S。在该图中示出的构成中，编织构件51通过金属制的裸线编织成网状而构成，具有可挠性并实现屏蔽功能。屏蔽管15和编织构件51的各自的端部彼此通过环状的连结构件52而被连结。

屏蔽管15和编织构件51彼此由相同种类的金属材料(例如铝系金属材料)构成。编织构件51的一端部连结到屏蔽管15，另一端部与连接器53连结，连接器53与高压电池11(或者逆变器12)连接。另外，编织构件51的外周被波纹筒状的波纹管等外装件54覆盖。另外，屏蔽管15和编织构件51的连接部分装配有橡胶制的护线套55，护线套55覆盖该连接部分的外周并防止水浸入。

编织构件51将各高压电线13、14中的从屏蔽管15的端部15a导出的部位(管外部位X)的外周一并包围。由此，各高压电线13、14的管外部位X被编织构件51屏蔽。

在此，在图5示出的构成中，正极侧高压电线13的保护构件23设置于电线的长度方向的局部，具体地，仅设于正极侧高压电线13的通过编织构件51内的部位(管外部位X)。在该构成中，保护构件23覆盖从连接器53到屏蔽管15的端部15a的范围。另外，保护构件23的两端部通过未图示的胶带的缠绕而固定到绝缘包覆22的外周面。

根据上述构成，屏蔽构件S的长度方向的一部分由将金属裸线编织而成的编织构件51构成，在正极侧高压电线13的位于编织构件51内的部位设置保护构件23。由此，由于有耐冲击性的问题的通过编织构件51的正极侧高压电线的部位(管外部位X)被保护构件23保护，所以能有效地保护正极侧高压电线13(芯线21)。

另外，在图5中示出的构成中，保护构件23构成为覆盖从连接器53到屏蔽管15的端部15a的范围，但是除此以外，也可以构成为在电线的长度方向上覆盖窄的范围。另外，保护构件23构成为延伸到屏蔽管15内。另外，在图5示出的构成中，保护构件23设置于电线的长度方向的局部，但不限于此，也可以在高压电线13的整个长度方向上设置保护构件23。在图5示出的构成中，也可以设置与上述实施方式大致同样的覆盖保护构件23的包覆构件24。

另外，编织构件51的材质不限定为金属，只要是能实现屏蔽功能的导电性材料，就可以变更为金属以外的材料。另外，屏蔽管15以及编织构件51不必是相互相同种类的金属，也可以由相互不同种类的金属构成。

·上述的实施方式以及各变形例也可以适当地组合。

附图标记说明

10…线束、11…高压电池、13…正极侧高压电线、14…负极侧高压电线、15…屏蔽管(屏蔽构件、外装部件)、21…芯线、22…绝缘包覆、23…保护构件、24…包覆构件、41…绝缘包覆、42…保护构件、51…编织构件、S…屏蔽构件(外装部件)。

Claims (7)

1.一种线束，具备：

多个电线，其包括至少1根车辆用高压电线，所述车辆用高压电线与车载高压电池连接，具备芯线和保护构件，所述芯线由导体构成并与所述高压电池电连接，所述保护构件由具有绝缘性的强化纤维编织而成，并形成为将所述芯线的外周包围的筒状；以及

筒状的外装部件，其将所述多个电线一并包围，

所述线束的特征在于，

所述多个电线包括分别与车载高压电池的正极端子以及负极端子连接的正极侧高压电线以及负极侧高压电线，

仅在所述正极侧高压电线以及所述负极侧高压电线中的任一方具备所述保护构件。

2.根据权利要求1所述的线束，其特征在于，

具备绝缘包覆，该绝缘包覆将所述芯线的外周覆盖，并设于所述保护构件的内周侧。

3.根据权利要求1所述的线束，其特征在于，

具备树脂制的包覆构件，其形成为将所述保护构件的外周覆盖的筒状。

4.根据权利要求1所述的线束，其特征在于，

在将所述芯线的外周覆盖的绝缘包覆的内部埋设有所述保护构件。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的线束，其特征在于，

所述保护构件的所述强化纤维是芳香族聚酰胺纤维。

6.根据权利要求1所述的线束，其特征在于，

所述外装部件是将所述多个电线一并屏蔽的屏蔽构件。

7.根据权利要求6所述的线束，其特征在于，

所述屏蔽构件的长度方向上的局部或者整体由将导电性裸线编织而成的编织构件构成，

在所述车辆用高压电线的所述编织构件内的部位具备所述保护构件。

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