CN110040080B - 电线的外部构件 - Google Patents

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Abstract

一种电线的外部构件包括第一管状主体和第二管状主体。第一管状主体包括：中空部分，电线插入通过该中空部分；开口部分，电线从该开口部分被抽出；以及通气部分，其不能透过水分并且能够透过空气。第二管状主体设置成从第一管状主体延伸并覆盖从开口部分拉出的电线的外周，并且由比第一管状主体的材料更柔韧的材料制成。

Description

电线的外部构件
技术领域
本发明涉及一种外部构件，电线可以插入通过该外部构件。
背景技术
在相关技术中，外部构件可以附接到电线以用于保护电线和使电线防水(例如参见专利文献1：JP-A-2010-215010，专利文献2：JP-B-5737222和专利文献3：JP-A-2009-029423)。例如，在混合动力汽车等中，布线在电动机、逆变器、电池等之间的线束通常被布线以通过车身底板下方。这种类型的线束可以插入由诸如金属管等的硬质材料制成的外部构件中，以屏蔽从构成线束的电线发出的电磁噪声，使电线防水并保护电线免受外部冲击，比如石头(例如参见专利文献1)。
[专利文献1]JP-A-2010-215010
[专利文献2]JP-B-5737222
[专利文献3]JP-A-2009-029423
当使用外部构件时，通常，为了在保持防水性等的同时将设置在线束(电线)的端部处的连接器等连接到预定的电气部件，树脂盖等连接到金属管的端部以在金属管和电气部件之间防水。然而，如果提高外部构件的密封性能以改善防水性，则当外部构件内的温度由于来自电线等的热辐射而改变并且内部压力改变时，柔性盖可能变形并与周边构件干涉，使盖损坏。这种损坏是不希望的，因为它可能导致外部构件的密封性能的劣化。
作为对抗这种变形的对策，在相关技术的外部构件中，存在如下情况：压力调节机构设置到由诸如橡胶和弹性体的软材料制成的防水盖(连接器盖)或覆盖连接器的如上所述的树脂盖。然而，在这种情况下，由于通过压力调节机构引入到盖中的外部空气中的水分，盖内部可能发生结露。因此，不希望在覆盖诸如这种盖的电接触点的位置处设置压力调节机构。在保持足够的密封性能的同时，通常难以在这种盖中提供没有间隙并由柔性材料制成的压力调节机构。
发明内容
一个或多个实施例提供了一种电线的外部构件，即使当内部压力由于来自插入通过外部构件等的电线的热辐射而改变时，该外部构件也能够防止防水性能等的劣化。
在方面(1)中，一种电线的外部构件包括第一管状主体和第二管状主体。第一管状主体包括：中空部分，电线插入通过该中空部分；开口部分，电线从该开口部分被抽出；以及通气部分，其不可透水分并且可透过空气。第二管状主体设置成从第一管状主体延伸并覆盖从开口部分拉出的电线的外周，并且由比第一管状主体的材料更柔韧的材料制成。
在方面(2)中，当从开口部分抽出的电线的端子容纳在另一构件中时，第二管状主体配置为水密地覆盖开口部分和另一构件之间的电线。
在方面(3)中，第一管状主体包括在第一管状主体的侧壁的至少一部分上的平坦表面部分。通气部分设置在平坦表面部分中。
在方面(4)中，第一管状主体由聚丙烯或聚酰胺树脂制成。
在方面(5)中，一种用于保护线束的外部构件，所述线束包括布线成连接在逆变器和电池之间的电线和至少设置在所述电线的一端的连接器，所述外部构件包括：第一管状主体和第二管状主体，所述第一管状主体包括：中空部分，电线插入通过该中空部分；以及开口部分，电线从该开口部分被抽出；，所述第二管状主体设置成从第一管状主体延伸，以覆盖设置在从开口部分抽出的电线处的连接器的外周。第一管状主体包括通气部分，该通气部分不可透水分并且可透过空气。
根据方面(1)，外部构件包括第一管状主体和第二管状主体，第二管状主体由比第一管状主体的材料更柔韧的材料制成。当外部构件如上述相关技术的外部构件那样用于密封电线时，更柔韧的第二管状主体在外部构件的内部压力改变时于第一管状主体之前变形。通气部分设置在第一管状主体中，而不是如上所述易于变形的第二管状主体。因此，与通气部分设置在更柔韧的第二管状主体中的情况相比，可以防止由于通气部分本身的变形(或通气部分与周围构件的变形量之间的差异)而导致的防水性能的劣化。例如，当与第一管状主体分开的通气阀附接到第一管状主体以形成通气部分时，可以防止由于通气阀和通气阀所附接到的部分的变形量之间的差异而导致的松动等。因此，可以防止防水性能的劣化。
当实际使用外部构件时，通气部分可以布置在第一管状主体的与这种电触点分离的期望位置处，而不是覆盖电线的端部、连接器等的第二管状主体。因此，不需要担心由于通过通气部分而引入第一管状主体中的外部空气引起的结露。
因此，即使当内部压力由于来自插入通过外部构件等的电线的热辐射而改变时，具有上述构造的外部构件也可以防止防水性能的劣化。
根据方面(2)，在保持电线与周围环境隔离以保持防水性的状态的同时，从外部构件抽出的电线可以连接到另一构件(例如连接器)。
根据方面(3)，例如当与第二管状主体分离的通气阀连接到第一管状主体以形成通气部分时，当提供用于将通气阀附接在第一管状主体的侧壁中的通孔时，在平坦表面部分中形成通孔比在弯曲表面部分中形成通孔更容易，并且有助于改善水密性。因此，在提高外部构件的防水性能的同时，可以提高生产率。
根据方面(4)，通过采用聚丙烯或聚酰胺树脂配置第一管状主体，可以改进外部构件的方便，聚丙烯或聚酰胺树脂是具有优异可加工性、较少的热收缩的硬质材料，并且作为外部构件，具有抵抗假定外力的足够强度。
根据方面(5)，外部构件用于在其中插入布线成连接在逆变器和电池之间的电线。因此，当在电池和逆变器之间的第一管状主体中设置通气部分时，可以通过选择在施加电流等期间通过热模拟计算的具有较小温度变化的适当位置来设置通气部分。例如，当与第一管状主体分离的通气阀附接到第一管状主体以形成通气部分时，可以防止由于温度变化而引起的通气阀和通气阀所附接到的部分之间的松动等。因此，可以防止防水性能的劣化。
当实际使用外部构件时，通气部分可以布置在第一管状主体的与这种电触点分离的期望位置处，而不是覆盖电线的端部或连接器的第二管状主体。因此，不需要担心由于通过通气部分而引入第一管状主体中的外部空气引起的结露。
根据一个或多个实施例，可以提供一种外部构件，即使当内部压力由于来自插入通过外部构件等的电线的热辐射而改变时，该外部构件也能够防止防水性能等的劣化。
上面简要描述了本发明。此外，通过参考附图来阅读下面描述的用于执行本发明的模式(下文中称为“实施例”)，将进一步阐明本发明的细节。
附图说明
图1是根据实施例的外部构件所附接到的整个电线的侧视图。
图2是图1所示的外部构件的一个端部附近的分解透视图。
图3A是图1中所示的通气阀的分解透视图。图3B是组装后的通气阀的侧视图。
图4是通气阀所附接到的第一管状主体的位置的剖视图。
图5A是根据实施例的修改示例的用于附接通气阀的第一管状主体的通孔的周边的透视图。图5B是根据实施例的另一修改示例的用于附接通气阀的第一管状主体的通孔的周边的透视图。
图6是根据另一实施例的外部构件所附接到的整个电线的侧视图。
图7是根据另一实施例的外部构件所附接到的整个电线的侧视图。
图8是示出其中根据实施例的外部构件所附接到的电线布线在车辆中的状态的示意图。
图9是示出其中根据实施例的外部构件所附接到的电线布线在车辆中另一状态的示意图。
具体实施方式
<实施例>
在下文中，将参考附图描述根据本发明实施例的外部构件1。
如图1和2所示，为了保护、防水等目的，将电线W插入圆柱形外部构件1中。外部构件1包括细长的第一管状主体10和固定到第一管状主体10的两个端部的一对短的第二管状主体20。如图2所示，第二管状主体20插入到第一管状主体10的中空部分11中(也参见图4)，使得第二管状主体20覆盖电线W的外周边，其从第一管状主体10的端部延伸并从第一管状主体10的开口部分被拉出。
在该示例中，第一管状主体10具有圆柱形状并且通常是树脂波纹管或金属管。在该示例中，第二管状主体20具有从一个端部21朝向另一个端部22直径扩展的形状，并且还可以被称为防水盖。第二管状主体20由比第一管状主体10的材料(例如弹性体和金属)更柔韧的材料(例如诸如橡胶的弹性体)制成。
由于下面描述的通气阀30直接附接到第一管状主体10，所以第一管状主体的材料优选地具有优异的可加工性、抗热收缩性，并且作为外部构件1，具有抵抗假定外力的足够强度。例如，比如聚丙烯、聚酰胺树脂和工程塑料的树脂材料最优选作为第一管状主体10的材料。
电线W是包括多个电线的束。可替代地，电线W可包括单根电线。连接器C分别连接到电线W的两个端部。第二管状主体20的一个端部21从外部装配到第一管状主体10的端部，并且气密和水密地固定成与带等(未示出)紧密接触。第二管状主体20的另一个端部22从外部装配到电线W侧上的连接器C的端部，并且气密和水密地固定成与带等(未示出)紧密接触。结果，外部构件1(第一管状主体10+一对第二管状主体20)具有气密和水密的密封结构。
如图1和4所示，通气阀30利用形成在第一管状主体10的侧表面上的通孔13(参见图4)沿第一管状主体10的纵向方向附接到中央部分。通气阀30配置成不透水分并且可透过空气。在下文中，将参考图3A和3B简要描述通气阀30的结构。
如图3A和3B所示，通气阀30包括橡胶环31、支撑单元32、通气膜33和盖34。支撑单元32由树脂制成并包括圆柱形部分32a、环形凸缘部分32b以及环形固定部分32c，环形凸缘部分32b同轴地设置在圆柱形部分32a的上端并沿径向方向向外突出，环形固定部分32c同轴地设置在凸缘部分32b的顶表面上并略微向上突出。在支撑单元32中，同轴地形成沿垂直方向穿过其中的通孔。凹口32d形成在凸缘部分32b的圆周方向上的多个位置处(在该示例中为三个位置)。
通气膜33是具有盘状形状的膜，其不透水分并且可透过空气。作为通气膜33，通常使用氟树脂的聚四氟乙烯(PTFE)多孔体。但是，也可以使用其他多孔体、织物、非织造物、网、泡沫等。为了增加通气膜33的强度，还优选采用其中堆叠增强层(比如织物、非织造物、网、泡沫等)的结构。
盖34由树脂制成，并包括盘状部分34a和锁定片34b，其沿圆周方向从盘状部分34a的外边缘的多个位置(在该示例中为三个位置)向下延伸。锁定爪34c形成在锁定片34b的远端部分处。
橡胶环31插入支撑单元32的圆柱形部分32a中并固定到凸缘部分32b侧上的圆柱形部分32a的端部。通气膜33的边缘部分粘附到支撑单元32的固定部分32c的环形顶表面(平坦表面)。该粘合通过热焊接、超声波焊接、粘合剂等进行。
在通气膜33粘附到支撑单元32的情况下，盖34的锁定片34b的锁定爪34c分别锁定到支撑单元32的相应凹口32d，因此盖34附接到支撑单元32。如图3B所示，当盖34附接到支撑单元32时，在通气膜33的顶表面和盖34的盘状部分34a的底表面之间形成微小间隙35。结果，空气可以穿过支撑单元32内的通孔、通气膜33、间隙35以及彼此相邻的锁定片34b之间的间隙36。
如图4所示，通过将支撑单元32的圆柱形部分32a插入第一管状主体10的通孔13中并且将支撑单元32粘附到第一管状主体10的侧表面上，将组装到第一管状主体10的通气阀30插入第一管状主体10的通孔13中，使得橡胶环31在整个圆周上紧密接触第一管状主体10的通孔13的外边缘附近。因此，通气阀30可以附接到第一管状主体10。
结果，当内部压力由于外部构件1(第一管状主体10+一对第二管状主体20)的密封结构内部的电线W等的热辐射引起的温度变化而变化时，空气可以通过通气阀30在密封空间的内部和外部之间流动。如上所述，与第二管状主体20分开的通气阀30附接到第一管状主体10的通孔13，从而构成本发明的“通气部分”。
如上所述，根据本发明实施例的外部构件1，外部构件1包括第一管状主体10和第二管状主体20，其由比第一管状主体10更柔韧的材料制成。当外部构件1的内部压力改变时，更柔韧的第二管状主体20将在第一管状主体10之前变形。这里，通气阀30设置在第一管状主体10中而不是如上所述可容易变形的第二管状主体20中。
因此，与在第二管状主体20中设置通气阀30的情况相比，在通气阀30和通气阀30所附接到的位置(通孔13)之间几乎不会发生由于变形引起的松动等。因此，可以防止由于变形导致的通气阀30自身的水密性的劣化，并且可以防止外部构件1的防水性能的劣化。因此，即使当内部压力由于来自插入通过外部构件1等的电线W的热辐射而改变时，外部构件1也可以防止防水性能的劣化。
第二管状主体20配置成在第一管状主体10的开口部分12和连接器C之间水密地覆盖电线W。结果，外部构件1和连接器C之间的水密性也可以得到改善。
<其他实施例>
应当注意，本发明不限于上述实施例，并且可以在本发明的范围内进行各种修改。例如，本发明不限于上述实施例，而是可以适当地修改和改进。上述实施例中的每个构成元件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是任意的，只要可以实现本发明而不限制本发明。
例如，在上述实施例中，第一管状主体10具有圆柱形状。另一方面，如图5A所示，第一管状主体10可以具有矩形管状形状。因此，第一管状主体10的通孔13可以形成在第一管状主体10的侧壁的平坦表面部分上。结果，进一步促进了通孔13的加工，并且可以容易地改进水密性。
即使当第一管状主体10具有圆柱形状时，如图5B所示，平坦表面部分14可以设置在第一管状主体10的侧表面的一部分上，并且通孔13可以形成在平坦表面部分14中。通过这种布置，由于通气阀30附接到平坦表面部分14，所以进一步促进了通孔13的加工，并且可以容易地改善水密性。
在上述实施例中，通气阀30沿纵向方向仅附接到第一管状主体10的中心部分。然而，通气阀30可以沿纵向方向附接到第一管状主体10的多个位置。
在上述实施例中，通气阀30设置为与第一管状主体10分开的构件。然而，具有与通气阀30的功能相对应的功能的构件可以与第一管状主体10一体地设置(例如通过插入成型)。
在上述实施例中，为一个外部构件1设置一个通气阀30。然而，如图6所示，可以为一个外部构件1设置多个通气阀30。
在上述实施例中，外部构件1包括单个第一管状主体10。然而，如图7所示，外部构件1可包括多个第一管状主体10，使得第一管状主体10夹持设置有通气阀30的具有通气膜的管状主体100。在这种情况下，第一管状主体10和具有通气膜的管状主体100优选由相同的材料制成。当第一管状主体10和具有通气膜的管状主体100由不同的材料制成时，第一管状主体10和具有通气膜的管状主体100可由具有相似热膨胀系数的材料形成。
<应用示例>
将参考图8描述外部构件1的应用示例。图8示出了应用于车辆4的根据本发明实施例的外部构件1的状态。
如图8所示，车辆4包括布置在车身43的前部的电池41和布置在车身43的后部的逆变器42。在外部构件1中，插入布线成连接在电池41和逆变器42之间的线束(电线)。具体地，外部构件1的第一管状主体10配置成覆盖并保护线束(电线)。连接到电池41和逆变器42的连接器C设置在线束的两端，并且连接器C的周边被第二管状主体20覆盖(也参见图1)。
通气阀30设置在以这种方式布线的外部构件1的第一管状主体10的大致中心部分处。换句话说，在该示例中，通气阀30设置在驾驶室外部。
然而，通气阀30不一定需要设置在驾驶室外。如图9所示，通气阀30可以设置在驾驶室内。在这种情况下，更优选的是，在温度变化小并且几乎不发生第一管状主体10的热膨胀和热收缩的地方设置通气阀30。
这里，在下面的(1)至(5)中简要概述了根据本发明的外部构件1的实施例的特征。
(1)一种电线(W)的外部构件(1)，包括：
第一管状主体(10)；和
第二管状主体(20)，
其中，第一管状主体(10)包括：中空部分(11)，电线(W)插入通过该中空部分；开口部分(12)，电线(W)从该开口部分被抽出；以及通气部分(30)，其不能透过水分并且能够透过空气，并且
其中，第二管状主体(20)设置成从第一管状主体(10)延伸并覆盖从开口部分抽出的电线(W)的外周，并且由比第一管状主体(10)的材料更柔韧的材料制成。
(2)根据(1)所述的外部构件(1)，
其中，当从开口部分(12)抽出的电线(W)的端子容纳在另一构件(C)中时，第二管状主体(20)配置为水密地覆盖开口部分(12)和另一构件(C)之间的电线(W)。
(3)根据(1)或(2)所述的外部构件(1)，
其中，第一管状主体(10)包括在第一管状主体(10)的侧壁的至少一部分上的平坦表面部分，并且
其中，通气部分(30)设置在平坦表面部分中。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的外部构件(1)，
其中，第一管状主体(10)由聚丙烯或聚酰胺树脂制成。
(5)一种用于保护线束的外部构件(1)，所述线束包括布线成连接在逆变器(42)和电池(41)之间的电线(W)和至少设置在所述电线(W)的一端的连接器(C)，外部构件(1)包括：
第一管状主体(10)，包括：中空部分(11)，电线(W)插入通过该中空部分；以及开口部分(12)，电线(W)从该开口部分被抽出；和
第二管状主体(20)，设置成从第一管状主体(10)延伸，以覆盖设置在从开口部分抽出的电线(W)处的连接器(C)的外周，
其中，第一管状主体(10)包括通气部分(30)，该通气部分不能透过水分并且能够透过空气。
附图标记列表
1：外部构件
10：第一管状主体
11：中空部分
12：开口部分
20：第二管状主体
30：通气阀(通气部分)
C：连接器(另一构件)
W：电线

Claims (4)

1.一种电线的外部构件，包括：
第一管状主体；和
第二管状主体，
其中，所述第一管状主体包括：中空部分，电线插入通过所述中空部分；开口部分，电线从所述开口部分被抽出；以及通气部分，其不能透过水分并且能够透过空气，并且
其中，所述第二管状主体设置成从第一管状主体延伸并覆盖从开口部分拉出的电线的外周，并且由比第一管状主体的材料更柔韧的材料制成，
其中，所述通气部分包括橡胶环，
其中，所述第一管状主体包括在所述第一管状主体的侧壁的至少一部分上的平坦表面部分和通孔，所述平坦表面部分包括所述通孔的外边缘，所述平坦表面部分沿着所述第一管状主体的轴向方向延伸，并且
其中，所述通气部分设置在平坦表面部分中，使得所述橡胶环在整个圆周上紧密接触所述第一管状主体的通孔的外边缘。
2.根据权利要求1所述的外部构件，
其中，当从开口部分抽出的电线的端子容纳在另一构件中时，所述第二管状主体配置为水密地覆盖开口部分和另一构件之间的电线。
3.根据权利要求1或2所述的外部构件，
其中，所述第一管状主体由聚丙烯或聚酰胺树脂制成。
4.一种用于保护线束的外部构件，所述线束包括布线成连接在逆变器和电池之间的电线和至少设置在所述电线的一端的连接器，所述外部构件包括：
第一管状主体，其包括：中空部分，电线插入通过所述中空部分；以及开口部分，电线从所述开口部分被抽出；和
第二管状主体，其设置成从第一管状主体延伸，以覆盖设置在从开口部分抽出的电线处的连接器的外周，
其中，所述第一管状主体包括通气部分，所述通气部分不能透过水分并且能够透过空气，
其中，所述通气部分包括橡胶环，
其中，所述第一管状主体包括在所述第一管状主体的侧壁的至少一部分上的平坦表面部分和通孔，所述平坦表面部分包括所述通孔的外边缘，所述平坦表面部分沿着所述第一管状主体的轴向方向延伸，并且
其中，所述通气部分设置在平坦表面部分中，使得所述橡胶环在整个圆周上紧密接触所述第一管状主体的通孔的外边缘。
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