CN112771631A - 线束 - Google Patents

Abstract

线束具备：电线，具有线状的导体及包覆该导体的绝缘层；及散热部，用于将所述电线固定于金属构件。

Description

线束

技术领域

本发明涉及线束。

本申请主张基于2018年9月28日申请的日本申请第2018-184719号的优先权，援引所述日本申请所记载的全部记载内容。

背景技术

最近的车的倾向表示：下一代的车必须有趣且有魅力并且响应高水准的安全性及舒适性的要求。但是，从技术的观点制造高效率的车主要因电气设备及线束所占的空间增大而成为了关于车辆内部的更舒适的空间进行考虑的妨碍。

对于线束，通常，为了使周围环境及振动的影响降低，通过缠带或保护件(保护片)而全部电线被汇集成尽量紧凑的形状(例如，参照专利文献1)。该线束例如通过夹子构件或带夹构件而固定于车身的被安装部(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-072798号公报

专利文献2：日本特开2016-34230号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在向车身的配置或安装时，线束被设计成占据尽量小的空间，但由于其长度和形状而依然太大，另外，由于经由所述夹子构件等而固定于车身的被安装部，所以在省空间化上存在界限。另外，若考虑使由通电引起的电线的温度上升处于一定的范围内，则难以减小现状的电线的尺寸(截面积)。

本发明鉴于这样的情况而完成，目的在于提供能够谋求省空间化的线束。

用于解决课题的手段

本发明的一方案的线束具备：电线，具有线状的导体及包覆该导体的绝缘层；及散热部，用于将所述电线固定于金属构件。

发明效果

根据上述发明，能够谋求省空间化。

附图说明

图1是本发明的线束的一实施方式的剖视说明图。

图2是本发明的线束的另一实施方式的剖视说明图。

图3是示出本发明的线束的配置例的俯视说明图。

图4是示出本发明的线束的配置例的俯视说明图。

图5是本发明的线束的又一实施方式的剖视说明图。

图6是本发明的线束的另一实施方式的剖视说明图。

图7是本发明的线束的又一实施方式的剖视说明图。

具体实施方式

〔本发明的实施方式的说明〕

首先，列举本发明的实施方案来说明。

本发明的一方案的线束(1)具备：电线，具有线状的导体及包覆该导体的绝缘层；及散热部，用于将所述电线固定于金属构件。

在本方案的线束中，由被绝缘层包覆的导体构成的电线通过散热部而固定于金属构件。由此，通过电流在导体中流动而产生的热通过散热部而向作为车身的一部分的车门饰板、加强杆、车顶件等金属构件传递。换言之，通过使电线和车身的金属构件经由散热部而接触，能够使通过通电而产生的热向金属构件中分散。其结果，能够使从使由通电引起的电线的温度上升处于一定的范围内的观点规定的导体的截面积比以往小。另外，由于是不使用以往的夹紧构件等辅助用具而将电线经由散热部而固定于作为车身的一部分的金属构件的结构，所以能够减小线束的车身内部的占有空间。

(2)在上述(1)的线束中，能够设为，所述散热部包含沿着所述电线的轴向而连续或非连续地设置的带体。在散热部包含沿着电线的轴向而连续地设置的带体的情况下，能够使通过向导体通电而产生的热高效地向金属构件分散。另外，在散热部包含沿着电线的轴向而非连续地设置的带体的情况下，通过将电线的一部分设为未经由散热部固定于金属构件的非束缚部分，能够抑制因电线与金属构件的热膨胀之差而在电线上反复作用应力从而该电线损伤。

(3)在上述(1)或(2)的线束中，能够将所述散热部设为包含热熔粘接剂。在该情况下，能够通过热熔粘接剂而简单地将电线固定于车身的金属构件。

(4)在上述(3)的线束中，能够将所述热熔粘接剂设为聚酯系的粘接剂。在该情况下，能够通过聚酯系的粘接剂而简单地将电线固定于车身的金属构件。

(5)在上述(3)或(4)的线束中，优选的是，所述热熔粘接剂含有热传导性填充剂。在该情况下，通过利用含有热传导性填充剂的热熔粘接剂将电线固定于车身的金属构件，能够使通过通电而产生的热向金属构件高效地分散。

(6)在上述(1)的线束中，能够将所述散热部设为铆钉。在该情况下，能够使通过向电线通电而产生的热经由金属制的铆钉而向车身的金属构件分散。

(7)在上述(1)或(2)的线束中，能够将所述散热部设为超声波熔接部。在该情况下，能够通过将电线超声波熔接于金属构件而将该电线固定于金属构件。

(8)在上述(1)或(2)的线束中，能够设为，所述散热部包含粘合剂。在该情况下，能够通过粘合剂而简单地将电线固定于车身的金属构件。

(9)在上述(8)的线束中，优选的是，所述粘合剂含有热传导性填充剂。在该情况下，通过利用含有热传导性填充剂的粘合剂将电线固定于车身的金属构件，能够使通过通电而产生的热向金属构件高效地分散。

(10)在上述(1)～(9)的线束中，能够设为，所述导体具有比基于电线的容许电流而使用JASO D609所规定的式子推定的该电线的导体的截面积小的截面积。在该情况下，通过减小导体的截面积，能够使包含该导体的线束的占有空间比以往小。

〔本发明的实施方式的详情〕

以下，详细说明本发明的线束。需要说明的是，本发明不限定于这些例示，由请求保护的范围表示，意在包含与请求保护的范围均等的含义及范围内的所有变更。

图1是本发明的一实施方式的线束1的剖视说明图。线束1具备电线2和作为散热部的热熔粘接剂层3。电线2具有横截面为圆形的线状的导体4及包覆该导体4的绝缘层5。

导体4由铜、铁、铝等金属制作，用作通信用或电力供给用。绝缘层5能够由聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚丙烯等合成树脂、合成橡胶等制作。

热熔粘接剂层3直接设置于供线束1配置或固定的作为车身的一部分的车门饰板、加强杆、车顶件等金属构件6的表面上。换言之，热熔粘接剂层3与金属构件6的表面直接接触。作为构成热熔粘接剂层3的热熔粘接剂，例如能够使用聚酯系的粘接剂、烯烃系的粘接剂。其中，从抑制由绝缘层中的可塑剂引起的劣化这一点来看，作为热熔粘接剂，优选使用聚酯系的粘接剂。电线2通过设置于金属构件6的表面的热熔粘接剂层3而固定于金属构件6。

由于电线2通过直接设置于金属构件6上的热熔粘接剂层3而固定于该金属构件6，所以通过在导体4中流动电流而产生的热通过热熔粘接剂层3而向金属构件6传递。换言之，能够使通过通电而在导体4产生的热经由热熔粘接剂层3而向金属构件6中分散。其结果，能够使从使由通电引起的温度上升处于一定的范围内的观点规定的导体4的截面积比以往小。即，能够使电线2比以往细而减小线束1所占的空间。

电线2的导体4的容许电流能够使用JASO D609所规定的以下的式(1)来算出。

I²r＝(T₁-T₂)/R……(1)

在式(1)中，I是容许电流，r是导体电阻，T₁是导体温度界限点，T₂是周围温度，R是热阻。另外，R＝R₁+R₂，R₁是绝缘体的热阻，R₂是表面热阻，能够分别通过以下的式(2)～(3)而算出。

R₁＝(P₁/2π)ln(d₂/d₁)……(2)

R₂＝10P₂/πd₂……(3)

在式(2)中，P₁是绝缘体的固有热阻，例如在聚氯乙烯的情况下，P₁＝600℃/W/cm³。另外，d₁是导体的外径，d₂是绝缘体的外径。

另外，在式(3)中，P₂是电线的固有表面热阻，在d₂≤12.5mm时，P₂＝300+32d2，在d₂>12.5mm时，P₂＝700。

若将周围温度T₂设为例如40℃，适当设定绝缘层的厚度{(d2-d1)/2}、流向导体的电流值及该导体能够经受的温度即导体温度界限点，则由于r、P₁、P₂是由导体的材料等确定的常数，所以能够推定此时需要的导体的外径d₁。在本实施方式的线束1中，由于电线2通过以与车身的金属构件6直接接触的方式设置的作为散热部的热熔粘接剂层3而固定于该金属构件6，所以能够使在通电时在电线2中产生的热向金属构件6分散。换言之，在电流值相同的情况下，即使使导体2的外径比以往小，也能够设为导体温度界限点以下。

作为散热部的热熔粘接剂层3沿着电线2而呈带状设置，但其宽度w相对于绝缘层5的外径D能够设为例如1D～10D、优选1D～3D。

在构成热熔粘接剂层3的热熔粘接剂中，为了使热传导性提高，优选含有例如氧化铝、氮化硼等热传导性的填充剂。由此，能够将通过通电而电线产生的热高效地向金属构件6传递，使热向该金属构件6中分散。

需要说明的是，也能够取代热熔粘接剂而使用丁基胶带、丙烯酸泡沫等粘合剂。在该情况下，包含粘合剂的粘合剂层作为将电线2固定于金属构件6的散热部发挥功能。另外，粘合剂与热熔粘接剂的情况同样，优选使该粘合剂含有前述的热传导性的填充剂。另外，也能够取代热熔粘接剂而使用UV固化粘接剂。

图2是本发明的另一实施方式的线束11的剖视说明图。本实施方式的线束11与图1所示的线束1不同的点在于，在图1所示的线束1中，作为散热部而使用热熔粘接剂层3，相对于此，在本实施方式中，作为散热部而使用对电线12应用超声波而得到的超声波熔接部13。即，在本实施方式中，不是使用热熔粘接剂层3这一与电线2相独立的构件来将该电线2固定于金属构件6，而是对构成电线12的绝缘层15应用超声波而将该绝缘层15的一部分熔融，使该熔融后的部分向金属构件16附着而设为超声波熔接部13。需要说明的是，在图2中，标号14是由绝缘层15包覆的横截面为圆形的线状的导体。

若对在金属构件16上以与该金属构件16接触的方式配置的电线12通过超声波熔接机(未图示)而施加超声波振动(例如，比20khz大的频率的振动)并将该电线12加压，则与金属构件16接触的电线12的部分熔融，该熔融的部分将电线12和金属构件16熔接。通过超声波熔接，能够实现金属构件16和绝缘层15这些互相不同的材料间的接合。

在图2所示的实施方式中也是，由于电线12通过直接设置于金属构件16上的超声波熔接部13而固定于该金属构件16，所以通过在导体14中流动电流而产生的热通过超声波熔接部13而向金属构件16传递。换言之，能够使通过通电而在导体14产生的热向金属构件16中分散。

图3～4示出了前述的实施方式的线束1、11的配置例，是从与构成线束1、11的电线2、12的轴心正交的方向且与供该线束1、11固定的金属构件6、16的面正交的方向观察时的俯视说明图。

在图3所示的例子中，作为散热部的热熔粘接剂层3或超声波熔接部13包含沿着电线2、12的轴向而连续地设置的带体。在将散热部沿着电线2、12的轴向而连续地呈带状设置的情况下，能够使通过向导体4、14通电而产生的热高效地向金属构件6、16分散。

另一方面，在图4所示的例子中，作为散热部的热熔粘接剂层3或超声波熔接部13包含沿着电线2、12的轴向而非连续地设置的带体。更详细而言，仅在呈波形状配置的电线2、12的直线状的部分设置有细长的带状的散热部。通过将散热部沿着电线2、12的轴向而非连续地设置，将该电线2、12的一部分(在图4的例中是电线2、12的曲线状的部分)设为未经由散热部固定于金属构件6、16的非束缚部分，能够抑制因电线2、12与金属构件6、16的热膨胀之差而在电线2、12上反复作用应力从而该电线2、12损伤。在图4所示的例子中，由于通过将相邻的散热部间设为曲线状的部分而对电线2、12提供了变形的余裕度，所以能够进一步抑制由上述热膨胀之差引起的电线2、12的损伤。因此，在设计上例如呈L字状弯曲而配置电线的情况下，通过将该弯曲的角部的前后设为不设置散热部的非束缚的部分，能够抑制由上述热膨胀之差引起的电线的损伤。

图5是本发明的又一实施方式的线束21的剖视说明图。线束21具备电线22和作为散热部的铆钉23。电线22具有横截面为圆形的线状的导体24及包覆该导体24的绝缘层25。

本实施方式的线束21与图1～4所示的线束1、11不同，不是利用热熔粘接剂层3或超声波熔接部13通过粘接、熔接而固定于金属构件6、16，而是由铆钉23机械地固定于金属构件26。作为铆钉23，能够使用能够从金属构件26的单侧将电线22固定于该金属构件26的盲孔铆钉等。在盲孔铆钉中，需要预先在金属构件26形成孔，但与通常的铆钉、自冲铆钉等类似的技术相比能够接合广泛的厚度的构件。使用的铆钉的种类能够根据金属构件及后述的绝缘层的延长部的特性、厚度而选定。

需要说明的是，在采用基于铆钉23的固定法的情况下，包覆导体24的绝缘层25需要除了设置于该导体24的周围的部分以外还设置用于与铆钉23卡合的延长部25a。该延长部25a从将电线22可靠地固定于金属构件26这一观点来看，优选设置于该电线22的导体24的两侧(在图5中是导体24的右侧及左侧)。

在图5所示的实施方式中也是，由于电线22通过与金属构件26直接接触的铆钉23而固定于该金属构件26，所以通过在导体24中流动电流而产生的热通过绝缘层25及铆钉23而向金属构件26传递。换言之，能够使通过通电而在导体24产生的热向金属构件26中分散。

图6是本发明的另一实施方式的线束31的剖视说明图。在本实施方式中，构成电线32的导体34包含使多个单线聚集而成的捻线。另外，共用的绝缘层35将并列配置的4条捻线包覆。线束31通过利用盲孔铆钉等铆钉33将绝缘层35的延长部35a固定于金属构件36而固定于该金属构件36。

在图6所示的实施方式中也是，由于电线32通过与金属构件36直接接触的铆钉33而固定于该金属构件36，所以通过在导体34中流动电流而产生的热通过绝缘层35及铆钉33而向金属构件36传递。换言之，能够使通过通电而在导体34产生的热向金属构件36中分散。

〔实验例〕

接着，对确认本发明的线束的散热性的实验例进行说明。

[实验例1]

表1示出了通过超声波熔接而将电线固定于车身的金属构件(钢)的情况下(实验No.1～7)的剥离强度和通电时的电线的温度。另外，为了比较而示出了未固定于金属构件等的电线单独的情况下(实验No.11～13)的通电时的电线的温度。电线的规格及超声波熔接的条件如表1所示。导体由铜制作。

[表1]

从表1可知：通过利用作为散热部的超声波熔接部将电线固定于金属构件，与电线单独的情况相比，能够使通电时的电线的温度下降。另外，可知：通过超声波熔接，能够以一定的强度将电线固定于金属构件。

[实验例2]

表2示出了如图6所示那样使用铆钉将具有包含捻线的导体的电线固定于车身的金属构件的情况下(实验No.8～10)的剥离强度和通电时的电线的温度。另外，为了比较而示出了未固定于金属构件等的电线单独的情况下(实验No.14～16)的通电时的电线的温度。电线的规格如表2所示。导体由铜制作。

[表2]

从表2可知：通过利用作为散热部的铆钉(盲孔铆钉)将电线固定于金属构件，与电线单独的情况相比，能够使通电时的电线的温度下降。另外，可知：通过铆钉，能够以一定的强度将电线固定于金属构件。可知：与基于超声波熔接的固定相比，在使用铆钉来固定电线时，能够得到大的剥离强度。

前述的各种实施方式的线束不使用以往的夹紧构件等辅助用具地固定于车身的金属构件。另外，线束不是在车内空间中以与车身分离的方式设置，而是以与该车身接触的方式设置。这样，本发明的线束从以往的三维形状变换为二维的设计，其结果，能够节约车内空间，并且能够使制造的自动化容易。在以往的线束中，向车身的固定等基于人工的作业留下了很多，但利用散热部将电线固定于车身的所述实施方式的线束是单纯的设计且不需要很多工序，因此能够容易地谋求自动化。

另外，为了将电线固定于车身，能够采用粘接、粘合、超声波熔接、铆钉等多样的手段，因此能够根据不锈钢、铝、镁合金等构成车身的多样的材料而适当选定电线的固定手段。

另外，根据前述的实施方式，通过使通电时的电线的散热性提高，能够减小该电线的尺寸，另外，能够省略用于将线束固定于车身的夹紧构件等辅助用具的使用，因此能够使该线束的重量减小。由此，能够使车辆重量减小，作为结果，能够使车辆燃料经济性提高。

〔其他的变形例〕

本发明不限定于前述的实施方式，能够在请求保护的范围内进行各种变更。

例如，在前述的实施方式中，在金属构件的平坦的表面固定线束，但如图7所示，也能够在金属构件40的表面形成槽41，在该槽41的底面41a固定线束42。在该情况下，在通电时在线束42的电线43中产生的热经由将该电线43固定于槽41的底面41a的热熔粘接剂等散热部44而向金属构件40分散。在槽41内，可以如图7所示那样配置1条线束42，也可以增大槽41的宽度而在该槽41的底面41a排列配置多条线束。

另外，在前述的实施方式中，关于呈波状配置的电线非连续地设置散热部，但在关于呈直线状配置的电线非连续地设置了散热部的情况下，也能够抑制由热膨胀之差引起的电线的损伤。

另外，在前述的实施方式中，电线是露出的状态，但也能够在该电线上粘贴由铜、铝等构成的金属片或金属网。在该情况下，通过粘贴金属片或金属网，能够使在通电时电线产生的热的散热性提高。另外，在金属片的情况下，也能够抑制噪声的传播。

另外，在前述的实施方式中，在金属构件的表面直接设置热熔粘接剂等散热部，但为了使与电线的紧贴性提高，也能够在该金属构件的表面进行防蚀、粗面化、涂装等表面处理。例如，作为涂装，能够将与构成电线的绝缘层的合成树脂相同的绝缘树脂向供电线固定的金属构件的表面涂装。

标号说明

1 线束

2 电线

3 热熔粘接剂层

4 导体

5 绝缘层

6 金属构件

11 线束

12 电线

13 超声波熔接部

14 导体

15 绝缘层

16 金属构件

21 线束

22 电线

23 铆钉

24 导体

25 绝缘层

26 金属构件

31 线束

32 电线

33 铆钉

34 导体

35 绝缘层

36 金属构件

40 金属构件

41 槽

41a 底面

42 线束

43 电线

44 散热部

Claims (10)

1.一种线束，

具备：电线，具有线状的导体及包覆该导体的绝缘层；及散热部，用于将所述电线固定于金属构件。

2.根据权利要求1所述的线束，

所述散热部包含沿着所述电线的轴向而连续或非连续地设置的带体。

3.根据权利要求1或2所述的线束，

所述散热部包含热熔粘接剂。

4.根据权利要求3所述的线束，

所述热熔粘接剂是聚酯系的粘接剂。

5.根据权利要求3或4所述的线束，

所述热熔粘接剂含有热传导性填充剂。

6.根据权利要求1所述的线束，

所述散热部是铆钉。

7.根据权利要求1或2所述的线束，

所述散热部是超声波熔接部。

8.根据权利要求1或2所述的线束，

所述散热部包含粘合剂。

9.根据权利要求8所述的线束，

所述粘合剂含有热传导性填充剂。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的线束，

所述导体具有比基于电线的容许电流而使用JASO D609所规定的式子推定的该电线的导体的截面积小的截面积。

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