CN111755926A - 线束 - Google Patents

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CN111755926A CN202010165749.7A CN202010165749A CN111755926A CN 111755926 A CN111755926 A CN 111755926A CN 202010165749 A CN202010165749 A CN 202010165749A CN 111755926 A CN111755926 A CN 111755926A
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山下卓也
中嶋一雄
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

提供一种电线的柔软性、及电线的包覆件与模塑部之间的止水性良好的线束。线束(1)具有电线(2)和模塑部(31、32)，电线(2)具备导体(21)及将导体(21)覆盖的包覆件(22)，模塑部(31、32)分别设置于电线(2)的两端部。在线束(1)中，包覆件(22)由硅橡胶构成。包覆件(22)将模塑部(31、32)覆盖。

Description

线束
技术领域
本公开涉及线束。
背景技术
在专利文献1中记载了如下汽车用的线束：其具有硅包覆电线、金属端子、以及将硅包覆电线和金属端子的连接部覆盖的模塑部，将连接部的周围用止水层覆盖。在该文献中，模塑部在硅包覆电线的末端将包覆件表面覆盖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-126981号公报
发明内容
发明要解决的课题
一般，线束当为了与高电压对应而使电线变粗时，难以折弯地安装。因此，在现有的线束中，作为包覆材料，取代硬的交联聚乙烯而使用柔软的硅橡胶。
但是，将硅包覆电线包覆的硅橡胶由于已经固化，所以粘接性差。因此，难以原样地确保电线的包覆件和将其包覆的模塑部之间的止水性。也有为了改善硅橡胶的粘接性而实施涂底处理、等离子体处理等的方法，但是这样的方法使得线束的制造工序复杂。
本公开是鉴于这样的课题完成的，以提供电线的柔软性、及电线的包覆件与模塑部之间的止水性良好的线束为目的。
用于解决课题的方案
本公开的一方式在于线束，其具有电线和模塑部，
所述电线具备导体及将所述导体覆盖的包覆件，
所述模塑部分别设置于所述电线的两端部，
所述包覆件由硅橡胶构成，
所述包覆件将所述模塑部覆盖。
发明效果
根据本公开，能够提供电线的柔软性、及电线的包覆件与模塑部之间的止水性良好的线束。
附图说明
图1是对实施方式1的线束的代表性的构成例进行说明的图。
图2是将实施方式1的线束中的一方模塑部侧的部分的截面示意性示出的图。
图3是将实施方式1的线束中的另一方模塑部侧的部分的截面示意性示出的图。
图4是将实施方式2的线束中的另一方(一方)模塑部侧的截面的一部分示意性示出的图。
图5是将实验例中的使用于流动解析的三维模型示意性示出的图。
图6是将实验例中的流动解析的结果的一部分示意性示出的图。
图7是将基于实验例中的流动解析的结果制造的模具的腔示意性示出的图。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先列举本公开的实施方式进行说明。
本公开的线束具有电线和模塑部，所述电线具备导体及将所述导体覆盖的包覆件，所述模塑部分别设置于所述电线的两端部，所述包覆件由硅橡胶构成，所述包覆件将所述模塑部覆盖。
在本公开的线束中，包覆件由柔软性比交联聚乙烯等高的硅橡胶构成。因此，本公开的线束即使在为了与高电压对应等而将电线直径增粗的情况下，也能够确保电线的柔软性，能够将电线折弯地安装。在本公开的线束中，由硅橡胶构成的包覆件覆盖在电线的两端部分别设置的模塑部。根据该构成，能够在用未固化的硅橡胶将在导体的两端部分别设置的各模塑部的表面及位于各模塑部间的导体的表面覆盖后使硅橡胶固化而形成包覆件。由此，即使不实施涂底处理、等离子体处理等，也能够在模塑部的表面粘接由硅橡胶构成的包覆件。因此，关于本公开的线束，模塑部与将其覆盖的包覆件之间的止水性(不仅防止水侵入，而且也包括防止油等液体侵入，以下省略说明。)良好。
因此，根据本公开的线束，可得到电线的柔软性、及电线的包覆件与模塑部之间的止水性良好的线束。此外，本公开的线束包括电力电缆。
在本公开的线束中能够设为如下构成：所述包覆件通过注射成型而形成。根据该构成，能够可靠地通过将模塑部覆盖的包覆件和模塑部的粘接来确保止水性。另外，根据该构成，包覆件向导体的形成性也优良。另外，在包覆件通过注射成型而形成的情况下，包覆件在表面的任一部分具有注射成型特有的浇口痕迹。因此，通过确认浇口痕迹的有无，能够判断包覆件是否为注射成型。作为构成包覆件的硅橡胶，例如能够例示液态硅橡胶、混炼型硅橡胶等。作为硅橡胶，从注射成型性、注射成型时的流动性等的观点出发，优选液态硅橡胶。
本公开的线束能够设为如下构成：在一方所述模塑部侧，所述包覆件具有相对于所述电线的轴向垂直的垂直面，在另一方所述模塑部侧，所述包覆件具有从另一方所述模塑部朝向所述导体的表面倾斜的锥形部，所述包覆件在一方所述模塑部侧具有浇口痕迹。根据该构成，在注射成型时，即使在使硅橡胶从一方模塑部侧朝向另一方模塑部侧流动的情况下，也能够充分地将硅橡胶填充到注射成型模具内。这是由于：因为在一方模塑部侧，包覆件具有垂直面，所以在注射成型时，硅橡胶在先绕模塑部的外周旋转后容易向前方的导体侧流动。另外，还由于：因为在另一方模塑部侧，包覆件具有锥形部，所以在注射成型时不易阻碍硅橡胶的流动。此外，上述所说的垂直并不是垂直面按几何学上严格的意义与电线的轴向垂直的意思，而是在当视为垂直的范围时可得到本公开的效果的范围内有伸缩性的意思。
本公开的线束能够设为如下构成：一方所述模塑部与另一方所述模塑部之间的长度为300mm以下。根据该构成，能够避免电线过度变长，因此容易准备注射成型模具。另外，可得到适合电力传输的线束。一方模塑部与另一方模塑部之间的长度优选能够设为290mm以下。一方模塑部与另一方模塑部之间的长度能够优选设为10mm以上，更优选设为50mm以上。此外，模塑部例如能够由连接器壳体的一部分构成。
在本公开的线束中，所述电线的标称截面积能够设为8mm2以上。电线因为包覆件使用硅橡胶，所以与包覆件为交联聚乙烯等不是硅橡胶的情况相比，容易柔软地弯曲。因此，根据所述构成，电线直径变粗，即使是在现有的线束中不能弯曲的情况也能够弯曲。电线的标称截面积优选能够设为12mm2以上，更优选设为16mm2以上，进一步优选设为20mm2以上。此外，从能够使电线弯曲的临界等的观点出发，电线的标称截面积例如可以设为120mm2以下，还可以设为100mm2以下。
本公开的线束既可以具有一条所述电线，也可以具有多条。本公开的线束优选具有三条以上所述电线。当电线成为三条以上时，对线束的柔软性、弯曲性赋予的影响变大。根据所述构成，可得到即使电线为三条以上也容易柔软地弯曲的线束。作为电线的条数，例如可以设为10条以下，也可以设为八条以下。
所述模塑部能够由聚酯或者聚酰胺构成。根据该构成，基于注射成型的模塑部的形成性优良。作为聚酯，具体地能够例示例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等作为适当的物质。PBT因为耐热性、材料强度、耐候性等优良，因此特别适合。作为聚酰胺，具体地能够能够例示各种尼龙等作为适当的物质。此外，聚酯、聚酰胺能够根据需要含有一种或者两种以上玻璃纤维、填充物等添加物。
本公开的线束用于在逆变器与电动发电机之间进行连接。在将汽车等车辆中的逆变器与电动发电机之间进行连接的情况下，在车辆布局上，多数情况是线束弯曲地安装。因此，根据所述构成，能够充分发挥本公开的效果。
本公开的线束能够构成为将逆变器与电动发电机之间进行连接。具体地讲，能够设为如下构成：本公开的结构(也能够称为结构物。以下省略)具有本公开的线束、逆变器以及电动发电机，由本公开的线束将所述逆变器与所述电动发电机之间进行连接。在本公开的结构中，通过本公开的线束以弯曲的状态配置，能够充分发挥本公开的效果。
在本公开的线束中能够设为如下构成：所述模塑部在表面具有槽部，所述槽部内由将所述模塑部覆盖的所述包覆件的一部分填满。根据该构成，与模塑部在表面不具有槽部的情况相比，从电线的轴向的截面观看，包覆件和模塑部表面的界面长度变长。因此，根据该构成，能够使止水性提高。槽部例如能够形成于模塑部的端部外周面等。在该情况下，槽部例如也可以呈环状形成于模塑部的端部外周面，还可以形成于模塑部的端部外周面的一部分。在前者的情况下，容易使模塑部的端部外周方向的止水性提高。此外，槽部既可以仅形成于一方模塑部，也可以仅形成于另一方模塑部，还可以形成于一方模塑部及另一方模塑部双方。
在本公开的线束中能够设为如下构成：槽部具有倒扣部。根据该构成，即使在包覆件被向槽部的上方拉伸的情况下，也因为在槽部的倒扣部卡止(钩挂)包覆件的一部分，所以包覆件不易从槽部脱离。因此，根据该构成，有利于止水性的提高。
本公开的线束能够设为如下构成：进一步具有与导体连接的端子，所述倒扣部配置于所述端子侧。根据该构成，在实施使空气从端子侧向导体与包覆件之间流动的泄漏试验时，即使在空气已达到倒扣部的情况下，由于空气而将要从内侧向外侧膨胀的包覆件也成为被倒扣部按压的状态。因此，根据该构成，容易抑制从模塑部与包覆件之间产生漏气。故此，根据该构成，可得到止水性优良的线束。
所述倒扣部具体地能够设为如下构成：具有与所述槽部的底面之间的角度为85度以下的倾斜面。根据该构成，能够确实地通过具有倒扣部而带来上述的效果。与槽部的底面之间的角度优选能够设为80度以下，更优选设为75度以下。
[本公开的实施方式的详情]
以下参照附图说明本公开的线束的具体例。此外，本发明并不限定这这些例示，而通过权利要求书示出，意图包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
(实施方式1)
使用图1至图3对实施方式1的线束进行说明。如图1至图3中例示的那样，线束1具有电线2和模塑部31、32。电线2具备导体21及将导体21覆盖的包覆件22。模塑部31、32分别设置于电线2的两端部。包覆件22由硅橡胶构成。包覆件22将模塑部31、32覆盖。
在本实施方式中，具体地讲，线束1具有多条电线2。在图1中，示出了具有三条电线2的例子。电线2的标称截面积为8mm2以上。线束1进一步具有端子4。端子4与导体21的两末端连接。模塑部31、32均构成为由PBT构成的连接器壳体310、320的一部分。具体地讲，连接器壳体310具有罩部311和模塑部31，端子4露出到罩部311的内部，模塑部31从罩部311延设。同样，连接器壳体320具有罩部321和模塑部32，端子4露出到罩部321的内部，模塑部32从罩部321延设。在线束1中，模塑部31与模塑部32之间的长度为300mm以下。模塑部31、32以使端子4的顶端侧露出的状态分别设置于连接有端子4的导体21的两端部。
具体地讲，包覆件22通过液态硅橡胶注射成型而形成。包覆件22将模塑部31、32的端部外周面覆盖。也就是说，在线束1中，连接有端子4的导体21的两端部分别由模塑部31、32覆盖，在导体21的表面及模塑部31、32的表面形成有包覆件22。在本实施方式中示出了如下例子：在模塑部31侧，各包覆件22将各模塑部31分别覆盖。另一方面，在图1中示出了如下例子：包覆件22将各模塑部32分别覆盖。模塑的方式不限定于图1。例如，将模塑部31覆盖的包覆件22也可以与将邻接的模塑部31覆盖的包覆件22一体化。更具体地讲，例如，在模塑部31侧，将导体21覆盖的包覆件22可以每两个一体化，而且在模塑部31侧，将导体21覆盖的包覆件22也可以按两个以外的多个一体化。
在模塑部31侧，包覆件22具有与电线2的轴向垂直的垂直面221。具体地讲，垂直面221配置于比模塑部31的端面靠导体21侧。此外，垂直面221也能够称为垂直的台阶。另一方面，在模塑部32侧，包覆件22具有从模塑部32朝向导体21的表面倾斜的锥形部222。锥形部222配置于比模塑部32的端面靠导体21侧。包覆件22在模塑部31侧具有通过注射成型形成的浇口痕迹223。
本实施方式的线束1用于在搭载于混合动力车等汽车的逆变器(未图示)与电动发电机(未图示)之间进行连接。也就是说，线束1作为电力电缆使用。线束1也可以为，模塑部31侧与逆变器连接，且模塑部32侧与电动发电机连接。另外，线束1也可以为，模塑部31侧与电动发电机连接，且模塑部32侧与逆变器连接。
(实施方式2)
使用图4对实施方式2的线束进行说明。模塑部31在表面具有槽部5。槽部5内由将模塑部31覆盖的包覆件22的一部分填满。也就是说，在槽部5内填充有包覆件22的一部分。此外，在本实施方式中，槽部5呈环状形成于模塑部31的端部外周面。
在本实施方式中，槽部5具有倒扣(undercut)部50。具体地讲，倒扣部50具有槽部5的底面51和相对于电线2的轴向倾斜的倾斜面52。槽部5的底面51在沿着电线2的轴向的剖视中与电线2的轴向平行。此外，在此所说的平行并不是在沿着电线2的轴向的剖视中，槽部5的底面51按几何学上严格的意义与电线2的轴向平行的意思，而是在当视为平行的范围时可得到本公开的效果的范围内有伸缩性的意思。槽部5的底面51与倾斜面52之间形成的角度设为85度以下。倒扣部50配置于端子4侧(在图4中为右侧)。也就是说，倒扣部50形成于槽部5中的端子4侧的壁面。
此外，在本实施方式中，关于另一方模塑部32也具有与上述的一方模塑部31侧同样的槽部构成。其他构成与实施方式1同样。
[实验例]
当制造用于形成将一方模塑部的端部外周面、另一方模塑部的端部外周面、以及将各模塑之间的导体的外周面一并覆盖的包覆件的模具时，实施以下所示的包覆材料的流动解析。
图5中示出用于流动解析的示意性的三维模型。在该三维模型9中，注射到一个部位的注入口91的包覆材料通过流道部92达到三个部位的浇口部93。并且，各导体的表面、在各导体的两端部分别设置的各模塑部的端部外周面被从各浇口部93流入到模具内的包覆材料一并包覆。另外，根据三维模型9，在双方模塑部侧形成具有锥形部的包覆件。流动解析条件设为如下，材料粘度：600Pa·s，模具表面温度：175℃，注射的包覆材料温度：20℃，包覆材料的推荐固化温度：175℃。
根据上述的流动解析的结果，如图6所示，在浇口部侧形成为锥形的情况下，在将模塑部的端部外周面充分地覆盖前，包覆材料向前方的导体侧流动，因此在浇口部侧的模塑部的端部外周面的一部分产生未填充包覆材料的部分(图6中的箭头P)。
基于该流动解析结果，制造具有图7所示的腔的模具。在图7所示的模具中，与图5所示的三维模型相比，浇口部侧的锥形为减重部(图7中为箭头Y的部分)。根据这样的模具，能够形成如下包覆件：其在一方模塑部侧具有与电线的轴向垂直的垂直面，在另一方模塑部侧具有从另一方模塑部朝向导体的表面倾斜的锥形部，并在一方模塑部侧具有浇口痕迹。
使用这样的模具制造具有如图1所示的形状的线束。具体地讲，在由铜系绞线构成的三根导体的两端部分别连接端子。接着，在这三根带端子的导体的两末端通过嵌件成型分别形成作为连接器壳体的一部分的模塑部。另外，如图1所示，各模塑部从连接器壳体的罩部的壁面突出。连接器壳体的材质为PBT。接着，通过将该带模塑部导体设置于上述的模具内，并注射液态硅橡胶，从而形成包覆件。注射的液态硅橡胶温度设为20℃，模具表面温度设为175℃。作为液态硅橡胶，使用旭化成ヮツカ一シリコ一ン社制的“ELASTOSILLR3370/40”。由此，制造试样1的线束。
通过目视对所得到的线束的外观进行确认的结果是，在模具的浇口部侧的模塑部的端部外周面没有确认到未填充液态硅橡胶的部分。这是因为：通过设为包覆件在模具的浇口部侧具有垂直面的构成，从而在液态硅橡胶充分填充到位于模塑部的端部外周的腔内后，失去目的地的液态硅橡胶流入到位于前方的导体外周的腔内。此外，即使在浇口部侧形成有锥形的情况下，通过实现减小锥形的坡度、在各模塑部分别设置浇口部、将浇口部设置得进一步剩余等的调整，也能够消除液态硅橡胶未填充的部分。
为了对所得到的线束评价模塑部与包覆件之间的止水性，实施泄漏试验。具体地讲，在从包覆件的垂直面向导体的中央部侧去30mm的位置、从包覆件的锥形部的顶端向导体的中央部侧去30mm的位置将线束切断。从包括包覆件的垂直面在内的试验体A中的连接器壳体的罩部以180kPa供给空气，在水中确认漏气情况。同样从包括包覆件的锥形部在内的试验体B中的连接器壳体的罩部以180kPa供给空气，在水中确认漏气情况。其结果是，对试验体A、试验体B在90秒钟均没有看到产生由漏气引起的气泡。根据该结果，可确认得到如下线束：通过由硅橡胶构成的包覆件确保电线的柔软性，并且模塑部与将模塑部覆盖的电线的包覆件之间的止水性优良。
附图标记说明
1 线束
2 电线
21 导体
22 包覆件
221 垂直面
222 锥形部
223 浇口痕迹
31、32 模塑部
310、320 连接器壳体
311、321 罩部
4 端子
5 槽部
50 倒扣部
51 槽部的底面
52 槽部的倾斜面
9 三维模型
91 注入口
92 流道部
93 浇口部

Claims (13)

1.一种线束，其中，
具有电线和模塑部，
所述电线具备导体及将所述导体覆盖的包覆件，
所述模塑部分别设置于所述电线的两端部，
所述包覆件由硅橡胶构成，
所述包覆件将所述模塑部覆盖。
2.根据权利要求1所述的线束，其中，
所述包覆件通过注射成型而形成。
3.根据权利要求1所述的线束，其中，
在一方所述模塑部侧，所述包覆件具有与所述电线的轴向垂直的垂直面，
在另一方所述模塑部侧，所述包覆件具有从另一方所述模塑部朝向所述导体的表面倾斜的锥形部，
所述包覆件在一方所述模塑部侧具有浇口痕迹。
4.根据权利要求1所述的线束，其中，
一方所述模塑部与另一方所述模塑部之间的长度为300mm以下。
5.根据权利要求1所述的线束，其中，
所述电线的标称截面积为8mm2以上。
6.根据权利要求1所述的线束，其中，
所述线束具有三条以上所述电线。
7.根据权利要求1所述的线束，其中，
所述模塑部由聚酯或者聚酰胺构成。
8.根据权利要求1所述的线束，其中，
所述线束用于将逆变器与电动发电机之间进行连接。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任一项所述的线束，其中，
所述模塑部在表面具有槽部，
所述槽部内由将所述模塑部覆盖的所述包覆件的一部分填满。
10.根据权利要求9所述的线束，其中，
所述槽部具有倒扣部。
11.根据权利要求10所述的线束，其中，
所述线束进一步具有与所述导体连接的端子，
所述倒扣部配置于所述端子侧。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的线束，其中，
所述倒扣部具有与所述槽部的底面之间的角度为85度以下的倾斜面。
13.一种结构，其中，具有：
权利要求1至权利要求12中任一项所述的线束；
逆变器；以及
电动发电机，
所述线束将所述逆变器与所述电动发电机之间进行连接。
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