JP2005019167A

JP2005019167A - ワイヤハーネス用電線

Info

Publication number: JP2005019167A
Application number: JP2003181747A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tokunaga; 昌弘徳永
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】低コストで製造することができ、コネクタなどとの接続作業が容易に行えるワイヤハーネス用電線を提供する。
【解決手段】導体１０と、導体１０の外方に形成される絶縁層３０と、絶縁層３０の外方に形成されるシールド層５０とを有し、このシールド層５０は、半導電性樹脂で構成されているワイヤハーネス用電線である。シールド層を編組材ではなく、半導電性樹脂で構成することで、押し出しなどにより容易にシールド層を形成することができ、電線コストの低減を実現できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤハーネス用電線に関するものである。特に、低コストで接続作業が容易に行えるワイヤハーネス用電線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車のワイヤハーネス用電線として、図２に記載のものが知られている。これは中心側から順に導体１０、絶縁層３０、シールド層５０、シース６０を具えている（例えば特許文献１参照）。このうち、シールド層５０には、一般に細径の金属線の編組材が用いられている。このような電線は、通常の内燃機関を用いた自動車は勿論、電気自動車やハイブリッド車などにも利用されている。例えば、ハイブリッド車では、バッテリーから３００Ｖ以下の直流をインバータに供給し、インバータで３相交流に変換して車両駆動用のモーターに給電している。車両減速時にはモーターが発電機として機能し、発生した回生電力をインバータに供給して直流に変換し、バッテリーの充電に供している。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２４６０８号公報（図１７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の電線では、次のような問題があった。
【０００５】
▲１▼編組構造がコスト高につながる。
編組構造のシールド層は遮蔽効果が高いメリットがある反面、細径の金属線を編み上げなければならず、必然的に製造コストが高くなる。
【０００６】
▲２▼端末などでシールド層の処理が煩雑である。
電線の端末処理において、シールド層はコネクタの外部シールドに接続する必要がある。その際、シースを剥がして電線端末を整える（シールド層の端末の長さを調整する）必要があり、非常に工数がかかる。特に、シールド層の端末の長さを適切に調整できない場合には、図３に示すように、細径線５０Ａの一部がケバ状に突出し、課電時に導体との間で放電を生じる要因になりかねない。
【０００７】
従って、本発明の主目的は、低コストで接続作業が容易に行えるワイヤハーネス用電線を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シールド層を編組材とせず、その構成に工夫を施すことで上記の目的を達成する。
すなわち、本発明ワイヤハーネス用電線は、導体と、導体の外方に形成される絶縁層と、絶縁層の外方に形成されるシールド層とを有し、このシールド層は半導電性樹脂で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
シールド層を編組材ではなく、半導電性樹脂で構成することで、押し出しなどにより容易にシールド層を形成することができ、低コスト化を実現できる。
【００１０】
また、電線の端末処理において、編組材のように端末処理が煩雑ではなく、ケバも生じることがないため、信頼性の高い端末構造を容易に構成することができる。
【００１１】
以下、本発明をより詳しく説明する。
導体は、必要な送電容量が確保できるものであればよく、特に材質・構成が限定されるわけではない。材質としては、銅線、錫めっき銅線、アルミ線、アルミ合金線、鋼心アルミ線、カッパーフライ線、ニッケルめっき銅線、銀めっき銅線、銅覆アルミ線などが挙げられる。導体の構成としては、単線とより線が考えられるが、一般に複数の素線をより合せたより線構造が好適である。
【００１２】
本発明電線には導体、絶縁層、シールド層を具えることが基本構成であるが、さらに導体と絶縁層との間に内部半導電層を設けてもよい。内部半導電層は、樹脂と導電性フィラーとの混合物で構成することが好ましい。導電性フィラーの混合により、所定の導電率を半導電層に付与することができる。樹脂はポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリ酢酸ビニルよりなる群から選択される少なくとも一種が望ましい。フィラーはカーボンブラックが好適に利用できる。
【００１３】
その他、内部半導電層の好適な材質として、特開平６−２０３６５１号公報に記載のものもある。すなわち、（Ａ）酢酸ビニル含有量３０〜７０質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、及びアクリル酸エチル含有量２０〜４０質量％のエチレン−アクリル酸エチル共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種の共重合体１００重量部に対して、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜１００重量部、及び（Ｃ）分子中に少なくとも１つのエポキシ基を持ち、かつ、融点が４０℃以上のエポキシ化合物０．５〜５０重量部を含有する組成物である。
【００１４】
また、内部半導電層の抵抗率は１０^３〜１０^４Ω・ｃｍとすることが好ましい。このような抵抗率を確保することで、部分放電抑止の点で望ましい。この抵抗率の下限を下回ると、半導電層に電流が流れることによるジュール熱の発生の原因となる。逆に、上限を超えると抵抗率が高くなりすぎ、導体と絶縁層との界面における電位傾度の緩和効果が十分期待できない。
【００１５】
この内部半導電層は、押し出しにて形成することが好ましい。押し出しにて半導電層を形成すれば、導電性布テープを利用した場合と異なって導電性布テープの端部やケバなどの不整部がなく、水トリーの起点を排除することができる。
【００１６】
絶縁層は電線の電圧に応じた耐電圧性を具える構成とする。絶縁層の材質としては、エチレンプロピレンゴム、ビニル樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレンなど）、ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、珪素ゴム、ポリテトラフルオロエチレンなど挙げられる。特に、架橋ポリオレフィン、中でも架橋ポリエチレンが好適である。この絶縁層は、内部半導電層およびシールド層の少なくとも一方と同時押し出しまたはタンデム押し出しすることが好ましい。これら各層を同時または連続して押し出すことで、層間に異物が混入したりギャップが生じることを抑制できる。
【００１７】
シールド層に用いる半導電性樹脂は、樹脂と導電性フィラーとの混合物で構成することが好ましい。このようなシールド層により、誘導防止用の遮蔽と危険防止用の遮蔽を行うことができる。樹脂にはポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリ酢酸ビニルよりなる群から選択される少なくとも一種が好適である。また、導電性フィラーにはカーボンブラックと金属粉の少なくとも一方が好ましい。一般に、カーボンブラックのみの添加で樹脂に導電性を付与することができる。ただし、カーボンブラックの添加だけでは十分なシールド効果が得られない場合、ノイズの発生量に応じて、さらに金属粉を充填することが好ましい。金属粉にはニッケルや銀などが挙げられる。
【００１８】
このシールド層に用いる半導電性樹脂の抵抗率は１〜１０^−３Ω・ｃｍであることが好ましい。前述した内部半導電層よりも低い抵抗率の半導電性樹脂を用いることで、高いシールド効果を得ることができる。
【００１９】
このようなシールド層は押し出しにて形成することが好適である。押し出しによりシールド層を形成すれば、細径線を編み上げる必要がなく、コスト低下を容易に実現できる。また、端末処理においても、シールド層の端部の長さ調整をケバを生じることなく容易に行える。シールド層は絶縁層と２層同時押し出しにより形成してもよいし、内部半導電層を有する場合、内部半導電層・絶縁層・シールド層の３層同時押し出しを行ってもよい。
【００２０】
さらに、ノイズ量が多い場合などでは、半導電性樹脂と編組材とを組み合わせてシールド層を構成してもよい。この場合、編組材を用いているため、端末処理の煩雑さは残るものの、半導電性樹脂と組み合わせたことで従来よりも編組材の密度を低減でき、電線の軽量化と低コスト化を実現することができる。
【００２１】
通常、本発明電線は、シールド層の上にシースを設ける。シースは、一般にクロロプレンゴム、ビニル樹脂、ポリエチレンなどで構成される。シースを設けることで、絶縁層（シールド層）の機械的保護を図ることができる。
【００２２】
本発明ワイヤハーネス用電線は、高電圧用途に利用することが好適である。特に４００Ｖ以上、より好ましくは６００Ｖ以上、さらに好ましくは１ｋＶ以上での利用が期待できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明電線の断面図である。
この電線は中心から順に、導体１０、内部半導電層２０、絶縁層３０、シールド層５０、シース６０を具えている。
【００２４】
ここでは、０．３２ｍｍ径の軟銅線を１９本より合わせて撚り素線を形成し、この撚り素線を１９本より合わせて公称断面積３０ｓｑの導体１０を構成した。
【００２５】
この導体１０の直上に内部半導電層２０を形成する。この内部半導電層２０は押し出しにて形成した。材質はポリエチレンにカーボンブラックを配合した混合物を用いた。得られた内部半導電層２０の厚さは０．３ｍｍ、抵抗率は１０^３Ω・ｃｍである。
【００２６】
内部半導電層２０の上には絶縁層３０が形成される。この絶縁層３０も押し出しにより形成した。絶縁層３０の材質は架橋ポリエチレンであり、その厚さは１．１ｍｍである。この絶縁層３０は内部半導電層と同時押し出しにより形成する。両層を同時押し出しすることで、層間に異物が混入したりギャップができるおそれが少なく、部分放電の抑制に一層効果的である。
【００２７】
続いて、絶縁層３０の上にシールド層５０を形成する。シールド層５０も押し出しにより形成した。ここでは内部半導電層２０、絶縁層３０およびシールド層５０を３層同時押し出しにより形成した。シールド層５０の材質はポリ塩化ビニルにカーボンブラックと銀粉を配合した混合物を用いた。得られたシールド層５０の厚さは０．３ｍｍ、抵抗率は１０^３Ω・ｃｍである。
【００２８】
そして、シールド層５０の上にシース６０を形成する。ここでは、ポリ塩化ビニルを厚さ１．０ｍｍに押し出してシース６０を形成した。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ワイヤハーネス用電線によれば、シールド層を編組材ではなく、半導電性樹脂で構成することで、押し出しなどにより容易にシールド層を形成することができ、低コスト化を実現できる。
【００３０】
また、電線の端末処理において、編組材のように端末処理が煩雑ではなく、ケバも生じることがないため、信頼性の高い端末構造を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ワイヤハーネス用電線の断面図である。
【図２】従来のワイヤハーネス用電線の断面図である。
【図３】従来のワイヤハーネス用電線におけるシールド層のケバ立ちを示す説明図である。
【符号の説明】
１０導体
２０内部半導電層
３０絶縁層
５０シールド層
５０Ａ細径線
６０シース

Claims

導体と、導体の外方に形成される絶縁層と、絶縁層の外方に形成されるシールド層とを有し、
このシールド層は半導電性樹脂で構成されていることを特徴とするワイヤハーネス用電線。
半導電性樹脂の抵抗率が１〜１０^−３Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス用電線。
半導電性樹脂は樹脂と導電性フィラーとの混合物で構成され、
前記樹脂はポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリ酢酸ビニルよりなる群から選択される少なくとも一種で構成され、
前記導電性フィラーはカーボンブラックおよび金属粉の少なくとも一方で構成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス用電線。
シールド層は、半導電性樹脂に加えて導電性編組材の組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス用電線。