CN110942845A

CN110942845A - 线束

Info

Publication number: CN110942845A
Application number: CN201910809454.6A
Authority: CN
Inventors: 木暮直人; 佐藤胜美; 友定宏介
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2020-03-31
Also published as: EP3653446B1; US10847280B2; JP2020053124A; US20200098489A1; EP3653446A1; JP6846393B2

Abstract

一种线束，包括圆电线和扁平电线。圆电线包括由预定金属制成并且具有圆形截面形状的圆导体以及第一被覆部。扁平电线包括具有扁平截面形状的扁平导体以及第二被覆部。圆电线与扁平电线平行地布置。圆导体具有等于或小于预定的基准值的直径。扁平导体具有等于或小于所述基准值的厚度以及确保该变扁平导体的截面面积比直径等于基准值的圆的面积大的宽度。

Description

线束

技术领域

本发明涉及一种线束。

背景技术

传统地，已知一种柔性的扁平电缆(后文中，称为FFC)，其被覆有从上方和下方夹置平行布置的多个扁平导体的绝缘树脂。与具有圆形的导体截面的电线(后文中，称为圆形电线)相比，FFC具有大的表面积，并且散热良好，并且因此可以用于汽车。另外，与FFC类似地，还有一种柔性印刷电路板(后文中，称为FPC)，其中，电路图案形成在柔性基板上。

在诸如FFC或者FPC这样的扁平电线用于汽车的情况下，如果汽车电路增加或减少，则需要检查扁平电线的整个电路配置，这使得难以处理电路的增加或减少。

因此，为了处理该问题，已经提出了一种圆电线相对于扁平电线平行地延伸的线束(参见专利文献1至3)。在该线束中，即使当存在汽车电路的增加或减少时，通过改变圆电线，不需要检查扁平电线的整个电路配置，并且能够有助于处理电路的增加和减少。

[专利文献1]JP-A-2002-367439

[专利文献2]JP-A-2013-37801

[专利文献3]JP-A-2013-37805

然而，对于圆电线，具有圆形截面的导体(后文中，称为圆导体)的直径趋于比扁平电线的扁平导体的厚度大。原因如下。导体的截面面积由流经导体的电流值(容许电流值)决定。对于扁平电线，由于扁平导体具有恒定的厚度，所以当容许电流值增大时，扁平导体趋于在宽度方向上(在截面图中与厚度方向正交的方向)增大。然而，对于圆电线，当容许电流值增大时，圆导体的直径增大。因此，对于圆电线，圆导体的直径趋于大于扁平电线的扁平导体的厚度。

这里，对于具有大的直径的圆导体，在弯曲时施加的应变趋于较大。因此，在圆电线与扁平电线混合的线束用于反复施加弯曲的弯曲部的情况下，仅圆电线先断开(包括电阻值增大预定值以上的情况)，并且该线束的抗弯性从来都不高。因此，当圆电线的数量减少时，能够提高线束的抗弯性，然而当存在汽车电路的增加或减少时，很可能要检查扁平电线的电路配置，这使得难以处理电路的增加或减少。

发明内容

一个以上的实施例提供了一种圆电线与扁平电线平行延伸的线束，其在有助于处理电路的增加或减少的同时提供了抗弯性。

一种线束，包括圆电线和扁平电线。圆电线包括由预定金属制成且具有圆形截面形状的圆导体以及第一被覆部。扁平电线包括具有扁平截面形状的扁平导体以及第二被覆部。圆电线与扁平电线平行地布置。圆导体具有等于或小于预定的基准值的直径。扁平导体具有等于或小于所述基准值的厚度以及确保所述扁平导体的截面面积比直径等于所述基准值的圆的面积大的宽度。

本发明是一种线束，其中，圆电线与扁平电线平行地布置。线束的圆导体具有等于或小于预定的基准值的直径，并且线束的扁平导体具有等于或小于所述基准值的厚度以及足以确保与直径超过所述基准值的圆导体相同的截面面积的宽度。

根据本发明，由于圆导体具有等于或小于预定的基准值的直径，扁平导体具有等于或小于基准值的厚度，使得能够提高抗弯性。此外，由于扁平导体具有足以确保与直径超过基准值的圆导体相同的截面面积的宽度，因此扁平电线用作具有超过基准值的圆导体的圆电线的替代品，并且不会超过所需地减少圆电线的数量。因此，不太容易发生圆电线的数量的减少以及难以处理电路的增加或减少。因此，在圆电线与扁平电线平行地延伸的线束中，能够在有助于处理电路的增加或减少的同时，提高抗弯性。

根据一个以上的实施例，在圆电线与扁平电线平行地延伸的线束中，能够在有助于处理电路的增加或减少的同时，提高抗弯性。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的线束的布线结构的立体图。

图2是示出图1所示的线束的截面图。

图3A是图2所示的线束的圆电线的放大截面。图3B示出了图2所示的线束的扁平电线的放大截面。

图4是示出当金属弯曲时的应变的概念图。

图5是示出在根据本实施例的线束中获得满足断开条件的弯曲疲劳极限值的方法的概念图。

图6是用于说明根据本实施例的线束的结构的曲线图。

参考标记列表

1：线束的布线结构

10：圆电线

11：圆导体

12：被覆部

20：扁平电线

21：扁平导体

22：被覆部

BP：弯曲部

T1：直径

T2：厚度

W：宽度

WH：线束

具体实施方式

下文中，将根据优选实施例描述本发明。本发明不限于以下实施例，并且能够在不脱离本发明的范围的情况下适当地修改。另外，在下文所述的实施例中，一些构造未示出或者说明，但是毫无疑问的是，在不与下文描述的内容产生矛盾的范围内，适当地将已知或者公知的技术应用于省略的技术的细节。

图1是示出根据本发明的实施例的线束的布线结构的立体图。图1所示的线束WH的布线结构1具有其中线束WH被布设在弯曲部BP处的结构。弯曲部BP是在稍后描述的扁平电线的扁平导体的表面折叠方向上反复施加预定曲率的弯曲的部分。预定曲率依据布设线束WH的弯曲部BP而不同，并且在例如滑动门的弯曲部BP处与通常的开闭门的弯曲部BP处具有不同的值。另外，预定曲率可以依据各个车辆、各个等级等而不同。

图2是示出图1所示的线束WH的截面图。如图2所示，线束WH包括多个圆电线10、扁平电线20和波纹管COT。虽然将包括多个圆电线10和一个扁平电线20的线束WH描述为实例，但是不限于此。圆电线10的数量可以是一个，并且扁平电线20的数量可以是多个。

在图3中，图3A是图2所示的线束WH的圆电线10的放大截面，并且图3B示出了图2所示的线束WH的扁平电线20的放大截面。

如图3A所示，圆电线10是这样的电线：其中，绝缘被覆部12形成在具有圆形截面形状的圆导体11上。圆导体11由诸如铜、铝或者其具有特定程度以上的导电性的合金这样的预定金属制成。参考标号T1表示圆导体11的直径。

如图3B所示，扁平电线20是这样的电线：其中，绝缘被覆部22与具有扁平截面形状(例如，扁平四边形)的多个扁平导体21共同地形成。扁平导体21由例如与圆导体11相同的金属制成。在扁平电线20中，多个扁平导体21的厚度T2统一为相同的值。另一方面，在根据本实施例的扁平电线20中，例如，多个扁平导体21具有不同的宽度W。

图2所示的波纹管COT是具有比被覆部12、22的硬度高的硬度的保护管，圆电线10和扁平电线20容纳在该波纹管COT中。根据本实施例的波纹管COT形成为具有椭圆形的截面，并且具有如下结构：其中，沿着椭圆形的长轴方向容纳扁平电线20，并且在短轴方向上叠置多个圆电线10和扁平电线20。

由于波纹管COT具有椭圆形的截面，所以波纹管COT容易在短轴方向上弯曲，并且难以在长轴方向上弯曲。在本实施例的线束WH中，波纹管COT和扁平电线20的方向被调整为使得在弯曲部BP处的弯曲方向是短轴方向。结果，在弯曲部BP处，在扁平导体21的表面折叠方向上(参见图3B)反复施加预定曲率的弯曲。

在线束WH在波纹管COT的短轴方向(表面折叠方向)上弯曲的情况下，在弯曲内侧和弯曲外侧处的曲率半径不同。在本实施例中，作为所述预定曲率，采用在表面折叠方向的一个方向上弯曲时的扁平导体21的曲率与在表面折叠方向的另一个方向上弯曲时的圆导体11的曲率之中的较大的曲率。

在本实施例中，圆导体11局限于具有等于或小于基准值的直径T1的圆导体，并且扁平导体21具有等于或小于基准值的厚度T2以及如下的宽度W：该宽度确保所述扁平导体的截面面积(相同的容许电流)大于具有等于基准值的直径的圆的面积。

在本实施例中，基准值是预定值，并且是被确定为等于或小于弯曲疲劳极限值的值。弯曲疲劳极限值是指当在表面折叠方向上将上述预定曲率的弯曲反复施加预定次数时，满足预定断开条件的预定金属的表面折叠方向上的厚度的最小值。后文中，将详细描述。

首先，当将预定曲率的弯曲(塑性区域中的弯曲)施加到金属时，产生应变。然后，通过重复预定曲率的弯曲而积累应变，并且最终金属断裂。这里，在弯曲时，当在弯曲方向上的厚度增大时，应变也趋于增大。

图4是示出当金属弯曲时的应变的概念图。如图4所示，假定施加以金属MT的厚度中心位置c为基准的弯曲。在该情况下，由于金属MT在朝向弯曲内侧远离厚度中心位置c的位置处被压缩而产生应变。压缩应变随着距厚度中心位置c的距离向弯曲内侧增大而增大。另外，由于金属MT在朝向弯曲外侧远离厚度中心位置c的位置处被拉伸而产生应变。拉伸应变随着距厚度中心位置c的距离向弯曲外侧增大而增大。因此，弯曲方向上的厚度越大，应变越大。

如上所述，在表面折叠方向上将上述预定曲率的弯曲反复施加预定次数的情况下，当厚度等于或大于特定厚度时，满足预定断开条件，并且当厚度小于特定厚度时，不满足预定的断开条件。弯曲疲劳极限值是满足断开条件的厚度的最小值。

预定断开条件和预定次数由线束WH的使用环境决定。即，依据线束WH的使用位置，定义“对于10000次预定曲率的弯曲，阻抗值的增大小于10％”的条件。其中，“10000次”对应于预定次数，并且“阻抗值的增大不小于10％”，即，“阻抗值的增大为10％以上”对应于断开条件。顺便提及，依据线束WH的使用环境，可以有如下情况：定义“对于1000000次预定曲率的弯曲，阻抗值的增大小于5％”的条件。其中，“1000000次”对应于预定次数，并且“阻抗值的增大为5％以上”对应于断开条件。

图5是示出在根据本实施例的线束WH中获得满足断开条件的弯曲疲劳极限值的方法的概念图。使用图5所示的弯曲测试机获得弯曲疲劳极限值。

具体地，从覆盖有预定厚度(直径)的金属MT的电线的一端被固定并且该电线被拉直的状态开始，例如，在室温(20℃)下以12.5mm的弯曲半径利用芯轴M以-90°至90°的角度范围反复弯曲电线的另一端侧，并且测量当金属MT满足断开条件时的弯曲的次数(往复的次数)。利用导电部CP，基于该导电部CP的阻抗值是否增大预定值(10％)以上来判定是否满足断开条件。附接到电线的一端的重物B的载荷为400g。另外，弯曲速度为30rpm。电线的另一端侧的角度范围、芯轴M的直径、重物B的载荷以及弯曲速度能够依据线束WH的使用环境而变化。

在以上实例中，假定与断开条件相关的预定次数(即，在使用环境中获得的弯曲次数)是10000次，则在厚度(直径)是1mm以下的情况下，结果为多于预定次数10000。另一方面，在厚度(直径)为1.1mm以上的情况下，结果为小于预定次数10000。通过上述测试，得出了在上述情况下的弯曲疲劳极限值是1mm。

如上所述，能够通过测试获得弯曲疲劳极限值。顺便提及，如果可以，则弯曲疲劳极限值可以是通过数学公式等计算的值。

图6是用于说明根据本实施例的线束WH的结构的曲线图。首先，将再次描述弯曲疲劳极限值和基准值。

例如，在根据本身实施例的线束WH用于滑动门的情况下，假设定义了“对于10000次预定曲率弯曲，阻抗值的增大小于10％”的条件。在该情况下，“对于10000次预定曲率的弯曲，阻抗值增大10％以上”的金属的厚度的最小值成为弯曲疲劳极限值。弯曲疲劳极限值被设定为例如“1.8(任意单位)”。

基准值被设定为等于或小于弯曲疲劳极限值。因此，例如，基准值被设定为“1.5(任意单位)”。顺便提及，基准值可以与弯曲疲劳极限值相同。

接着，将描述根据本实施例的圆导体11和扁平导体21。在本实施例中，圆导体11具有等于或小于基准值的直径T1。在设置多个圆电线10的情况下，所有的圆电线10的圆导体11都具有等于或小于基准值的直径T1。

这里，当圆导体11具有等于或小于基准值的直径T1时，在期望容许电流值增大的情况下，圆电线10可能不能解决该问题。因此，对于扁平电线20的扁平导体21，增大宽度W(确定的宽度W)以使得厚度T2等于或小于基准值，并且具有与直径T1超过基准值的圆导体11相同的截面面积(图6所示的虚线圆形部)。即，扁平导体21的截面面积大于圆导体11的截面面积。因此，防止了直径T1等于或小于基准值的圆导体11不能处理大的容许电流值这样的情况。

在线束WH中，即使在表面折叠方向上施加预定次数的弯曲，圆导体11的直径T1和扁平导体21的厚度T2也被设定为等于或小于弯曲疲劳极限值以下的基准值。因此，施加到圆导体11和扁平导体21的应变变得更小，并且即使在预定次数的弯曲之后，圆导体11和扁平导体21也不满足断开条件。

特别地，如图6所示，在本实施例中，扁平导体21具有比任意圆导体11的直径T1小的厚度T2。因此，进一步提高了扁平导体21的抗弯性。

以这种方式，根据本实施例的线束WH，由于圆导体11具有等于或小于预定的基准值的直径T1，扁平导体21具有等于或小于基准值的厚度T2，所以能够提高抗弯性。此外，由于扁平导体21的宽度W足以确保与直径T1超过基准值的圆导体11相同的截面面积，因此扁平电线20用作具有直径超过基准值的圆导体11的圆电线10的替代品，使得圆电线10的数量不会超过所需地减少。因此，不太可能发生圆电线11的数量减少且难以处理电路增加或减少。因此，在圆电线10与扁平电线20平行地延伸的线束WH中，能够在有助于处理电路的增加或减少的同时，提高抗弯性。

由于扁平导体21的厚度T2比圆导体11的直径T1小，所以能够使得扁平导体21更薄，并且能够提高抗弯性。

虽然以上已经基于实施例描述本发明，但是本发明不限于以上实施例，并且可以在不背离本发明的主旨的情况下进行改变。

例如，在根据本实施例的圆电线10中，圆导体11由单个电线构成，但是不限于此，并且可以由绞合线构成。在该情况下，直径T1对应于各个股线的直径。

根据本实施例的线束WH不限于如图1所示的设置一个弯曲部BP的情况，并且可以设置有多个弯曲部BP。

扁平导体21被假定为与圆导体11相同的金属，然而可以是不同的金属。

Claims

1.一种线束，包括：

圆电线；以及

扁平电线，

其中，所述圆电线包括圆导体和第一被覆部，所述圆导体由预定金属制成并且具有圆形截面形状，

其中，所述扁平电线包括扁平导体以及第二被覆部，所述扁平电线具有扁平截面形状，

其中，所述圆电线与所述扁平电线平行地布置，

其中，所述圆导体具有等于或小于预定的基准值的直径，并且

其中，所述扁平导体具有等于或小于所述基准值的厚度并且具有如下宽度：以该宽度，确保了所述扁平导体的截面面积比具有等于所述基准值的直径的圆的面积大。

2.根据权利要求1所述的线束，

其中，所述扁平导体的所述厚度比所述圆导体的所述直径小。

3.根据权利要求1所述的线束，

其中，所述基准值是被确定为等于或小于弯曲疲劳极限值的值，并且

其中，所述弯曲疲劳极限值是：当在表面折叠方向上将预定曲率的弯曲反复施加预定次数时满足预定断开条件的预定金属的在所述表面折叠方向上的厚度的最小值。