JP2014199817A - 電線 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁体の入り込みを小さくして皮むき作業の際の残りカスの発生を抑制することが可能な、また、皮むき作業に係る作業性の向上を図ることも可能な電線を提供する。【解決手段】導電性を有する複数本の素線１８ａからなる導体１８と、押出成型により導体１８を覆う絶縁性の絶縁体１９とを備える電線１５において、導体１８は、複数本の素線１８ａを撚り合わせて撚り線１８ｂを形成するとともに撚り線１８ｂを複数本束ねて束状撚り線１８ｃを形成し、且つこの形成後に圧縮し、中心側から２層目の撚り線１８ｂの外周面が、中心側から３層目の撚り線１８ｂの３つの内周面に当接している。【選択図】図３

Description

本発明は、導体と絶縁体とを含んで構成される電線に関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車の例えばバッテリーとインバータユニットとの間を電気的に接続する部材として、高圧のワイヤハーネスが用いられる。このワイヤハーネスは、複数本の高圧で太物の電線、すなわち高圧電線と、高圧電線を保護する外装部材とを含んで構成される。

高圧電線は、導体と、この導体を覆う絶縁体とを含んで構成される。導体は、導電性を有する複数本の素線からなり、絶縁体は、絶縁性を有する樹脂組成物の押出成型によりなる。高圧電線は、例えばこの端末において所定長さで絶縁体が皮むき除去され、露出した導体に対し端子金具が接続される。

特開２００４−１７１９５２号公報

ところで上記従来の高圧電線にあっては、次のような問題点を有する。図５及び図６を参照しながら説明すると、引用符号１０１は高圧電線、１０２は絶縁体、１０３は導体を示す。このような高圧電線１０１において、絶縁体１０３と導体１０３との境界を細部まで見ると、導体１０３を構成する素線１０４同士の間に絶縁体１０２が深く入り込んでいる。この深く入り込んだ部分、すなわち入り込み部分１０５は、絶縁体１０２を除去する際の皮むき作業時に切れて残ってしまう虞があり、残りカスになった場合には、これが不具合の発生につながってしまうという問題点を有する。

上記問題点の他、入り込み部分１０５が数多く形成されることから、絶縁体１０２の密着力が大きくなってしまうという問題点を有する。また、これにより皮むき作業時に比較的強い力が必要になることから、作業者への負担が大きくなってしまうという問題点も有する。

尚、作業者の負担軽減のためとして、例えばカッターの刃で絶縁体１０２に深く切り込みを入れ、皮むきをし易くすることが考えられるが、入り込み部分１０５の位置をねらって深く切り込みを入れることは非常に困難であり、素線１０４を傷付けてしまう可能性も高いことから採用されてはいない。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、絶縁体の入り込みを小さくして皮むき作業の際の残りカスの発生を抑制することが可能な、また、皮むき作業に係る作業性の向上を図ることも可能な電線を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の電線は、導電性を有する複数本の素線からなる導体と、押出成型により前記導体を覆う絶縁性の絶縁体とを備える電線において、前記導体は、前記複数本の素線を撚り合わせて撚り線を形成するとともに該撚り線を複数本束ねて束状撚り線を形成し、且つこの形成後に圧縮し、中心側から２層目の前記撚り線の外周面が、中心側から３層目の前記撚り線の３つの内周面に当接していることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、撚り線同士の隙間を圧縮前よりも小さくすることができ、結果、絶縁体の入り込みも小さくすることができる。そして、絶縁体の入り込みを小さくすることにより、絶縁体の皮むき作業の際に残りカスの発生を抑制することもできる。また、絶縁体の入り込みを小さくすることにより、皮むき作業の際に掛ける力を小さくすることもできる。すなわち、作業者への負担を軽減することもできる。

本発明において、束状撚り線は複数本の撚り線を束ねたものであり、撚り線は複数本の素線を撚り合わせたものである。従って、素線自体は極細のものになる。このような構造の導体を備える本発明の電線は、曲げ易い電線になる。言い換えれば、柔軟性を有する電線になる。

請求項２に記載の本発明の電線は、請求項１に記載の電線に係り、前記束状撚り線は、前記複数本の撚り線を撚り合わせて束状にしてなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、複数本の撚り線を撚り合わせるとともにこれを束状にして束状撚り線を形成することから、所謂ロープの構造にすることができ、その利点を発揮させることができる。すなわち、より良い導体構造にすることができる。

尚、束状撚り線の形成に関し、並列する複数本の撚り線の外側に、又は軽く撚った複数本の撚り線の外側に、更に複数本の撚り線を撚り合わせることで束状にし、これを束状撚り線とすることが一例として挙げられる。

請求項３に記載の本発明の電線は、請求項１又は請求項２に記載の電線に係り、ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索される高圧の太物電線であり、前記導体を構成する前記素線はアルミニウム又はアルミニウム合金製であることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線からなる導体であることから、軽量化を図ることができる。このような電線は、ハイブリッド自動車又は電気自動車用として好適に配索することができる。

請求項４に記載の本発明の電線は、請求項３に記載の電線に係り、前記導体に対する前記絶縁体の密着力は１０Ｎ〜５０Ｎであることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、上記導体構造により密着力を低下させることができる。密着力を１０Ｎ〜５０Ｎに設定することにより、皮むき作業をし易くすることができる。上限を５０Ｎに設定した理由としては、皮むき作業の際、残りカスを発生させないようにする抑制効果があるからである。一方、下限を１０Ｎに設定した理由としては、意図しない時に脱落しないように（すぐ抜けないように）することができるからである。

請求項５に記載の本発明の電線は、請求項４に記載の電線に係り、曲げＲ８０ｍｍから曲げＲ４０ｍｍにする時の電線柔軟性は５０Ｎ以下であることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、曲げＲ４０ｍｍ時の電線柔軟性を５０Ｎ以下に設定することにより、ハイブリッド自動車又は電気自動車用として好適に配索することができる。

請求項１に記載された本発明によれば、絶縁体入り込みを小さくすることができるという効果を奏する。また、皮むき作業の際の残りカスの発生を抑制することができるという効果も奏する。さらに、不具合発生を防止することができるという効果も奏する。さらにまた、皮むき作業に係る作業性の向上を図ることができるという効果も奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、請求項１の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、より良い導体構造を提供することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、請求項１又は請求項２の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、軽量化を図ることができるという効果を奏する。また、ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索することが好適な電線を提供することができるという効果も奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、請求項３の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、皮むき作業をし易くすることができるという効果を奏する。また、皮むき作業の際の残りカスの発生抑制に寄与することができるという効果も奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、請求項４の効果に加え次のような効果も奏する。すなわち、ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索することが好適な電線を提供することができるという効果を奏する。

本発明の電線の配索先となるハイブリッド自動車の模式図である。 本発明の電線を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 絶縁体の入り込み状態を示す拡大断面図である。 従来例の電線を示す斜視図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。

ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索される高圧の太物電線である本発明の電線は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の複数本の素線からなる導体と、押出成型により導体を覆う絶縁性の絶縁体とを備える。導体は、複数本の素線を撚り合わせて撚り線を形成するとともに、この撚り線を複数本束ねて束状撚り線を形成し、且つこの形成後に束状撚り線を圧縮し、中心側から２層目の撚り線の外周面が、中心側から３層目の撚り線の３つの内周面に当接している。この他、導体に対する絶縁体の密着力は１０Ｎ〜５０Ｎであり、曲げＲ８０ｍｍから曲げＲ４０ｍｍにする時の電線柔軟性は５０Ｎ以下である。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明の電線の配索先となるハイブリッド自動車の模式図である。また、図２は本発明の電線を示す正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は絶縁体の入り込み状態を示す拡大断面図である。

本実施例においては、ハイブリッド自動車（電気自動車や一般的な自動車であってもよいものとする）に配索されるワイヤハーネスの一構成部材として本発明を採用するものとする。

図１において、引用符号１はハイブリッド自動車を示す。ハイブリッド自動車１は、エンジン２及びモータユニット３の二つの動力をミックスして駆動する車両であって、モータユニット３にはインバータユニット４を介してバッテリー５（電池パック）からの電力が供給される。エンジン２、モータユニット３、及びインバータユニット４は、本実施例において前輪等がある位置のエンジンルーム６に搭載される。また、バッテリー５は、後輪等がある自動車後部７に搭載される（エンジンルーム６の後方に存在する自動車室内に搭載してもよいものとする）。

モータユニット３とインバータユニット４は、高圧のワイヤハーネス８により接続される。また、バッテリー５とインバータユニット４も高圧のワイヤハーネス９により接続される。ワイヤハーネス９は、この中間部１０が車体床下１１の地面側に配索される。また、車体床下１１に沿って略平行に配索される。車体床下１１は、公知のボディであるとともに所謂パネル部材であって、所定位置には貫通孔（符号省略）が形成される。この貫通孔には、ワイヤハーネス９が挿通される。

ワイヤハーネス９とバッテリー５は、このバッテリー５に設けられるジャンクションブロック１２を介して接続される。ジャンクションブロック１２には、ワイヤハーネス９の後端１３が公知の方法で電気的に接続される。ワイヤハーネス９の前端１４側は、インバータユニット４に対し公知の方法で電気的に接続される。

モータユニット３は、モータ及びジェネレータを構成に含むものとする。また、インバータユニット４は、インバータ及びコンバータを構成に含むものとする。モータユニット３は、シールドケースを含むモータアッセンブリとして形成されるものとする。また、インバータユニット４もシールドケースを含むインバータアッセンブリとして形成されるものとする。バッテリー５は、Ｎｉ−ＭＨ系やＬｉ−ｉｏｎ系のものであって、モジュール化してなるものとする。尚、例えばキャパシタのような蓄電装置を使用することも可能であるものとする。バッテリー５は、ハイブリッド自動車１や電気自動車に使用可能であれば特に限定されないものとする。

ワイヤハーネス９は、上記の如くインバータユニット４とバッテリー５とを電気的に接続するための高圧の部材であって、本発明に係る複数本の高圧電線１５（電線）と、この高圧電線１５を覆うシールド部材１６と、シールド部材１６の外側に設けられる外装部材１７とを備えて構成される。

図２及び図３において、高圧電線１５は、導体１８と、この導体１８を覆う絶縁体１９とを備えて構成される。

導体１８は、例えば１５ｓｑとなるサイズに形成される（サイズは一例であるものとする。１５ｓｑよりも大きなサイズ、或いは小さなサイズであってもよいものとする）。導体１８は、複数本の素線１８ａを撚り合わせて撚り線１８ｂを形成するとともに、撚り線１８ｂを複数本束ねて束状撚り線１８ｃを形成し、且つこの形成後に束状撚り線１８ｃを圧縮してなる圧縮導体である。

素線１８ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、極細のものが用いられる。アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線１８ａは、他の材質のものと比べて軽量である。アルミニウム又はアルミニウム合金は、不可避不純物を含むものとする。尚、素線１８ａは、導電性を有するのであれば特に材質は限定されないものとする。

束状撚り線１８ｃは、所謂ロープ撚りと呼ばれる撚り合わせにて形成される。本実施例においては、複数本の撚り線１８ｂを並列に配置し、そして、この外側に複数本の撚り線１８ｂを更に撚り合わせて束状にすることにより形成される。

導体１８は、束状撚り線１８ｃを図示しないダイスに通して圧縮することによりなる。導体１８は、圧縮後の径を圧縮前の径で割って得る圧縮率が９０％〜９３％となるように圧縮形成される。本実施例においては、所定径の第一ダイスにて先ず９３％に圧縮し、この後に材質がダイヤモンドの第二ダイスにて圧縮率が９０％になるまで圧縮することにより形成される。

圧縮率を９０％〜９３％に設定する理由としては、８０％台であると圧縮自体が困難になるからである。また、９３％を超えると絶縁体１９の例えば端末部分１９ａを除去する皮むき作業の際に入り込み部分１９ｂ（図４参照）が切れて残ってしまう虞があるからである。圧縮率は９０％が好適である。

圧縮率を９０％〜９３％に設定することで、図４（ａ）に示す如く撚り線１８ｂ同士の隙間１８ｄを小さくすることができる（従来例における素線１０４同士の間に相当する部分を小さくすることができる）。すなわち、絶縁体１９の入り込み部分１９ｂを小さくすることができる。入り込み部分１９ｂを小さくすることができれば、皮むき作業の際の残りカスの発生を抑制することもできる。また、皮むき作業の際に掛ける力を小さくすることもできる。すなわち、作業者への負担を軽減することもできる。

図４（ａ）と図４（ｂ）とを比べると、入り込み部分１９ｂは従来例の入り込み部分１０５よりも小さくなることが分かる。

導体１８に対する絶縁体１９の密着力は、入り込み部分１９ｂが小さいことから、従来例よりも低く設定することができる。具体的には、１０Ｎ〜５０Ｎに設定することができる。尚、密着力の測定方法は次の通りである。すなわち、残し部分として絶縁体１９を５０ｍｍ残し、そして、下方より導体１８のみを２５０ｍｍ／分の速度で引っ張った時の、引き抜くために要した荷重の測定が密着力の測定方法である。

密着力を１０Ｎ〜５０Ｎに設定することにより、言い換えれば従来例よりも低く設定できることにより、皮むき作業をし易くすることができる。

上限を５０Ｎに設定して低い密着力にすることにより、皮むき作業の際、残りカスの発生防止に寄与することができる。一方、下限を１０Ｎに設定することにより、簡単に皮むき部分（ここでは端末部分１９ａ）を脱落させないように（すぐ抜けないように）することができる。

圧縮率を９０％（９０％〜９３％）に設定することで、また、密着力を１０Ｎ〜５０Ｎに設定することで、皮むき作業を良好にすることができる。

図２及び図３において、絶縁体１９は、絶縁性を有する樹脂材料を用い、これを導体１８に対し押出成型することによりなる。本実施例の絶縁体１９は、従来例の絶縁体１０２と同じ樹脂材料が用いられる（同じでなくてもよいものとする）。

上記構成及び構造の高圧電線１５は、長さ４００ｍｍにおいて、曲げＲ８０ｍｍから１００ｍｍ／分の速度で曲げＲ４０ｍｍにする時の電線柔軟性が５０Ｎ以下に設定される（５０Ｎ〜０Ｎ）。電線柔軟性が５０Ｎ以下に設定されれば、ハイブリッド自動車１用として好適に配索することができる。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…ハイブリッド自動車、 ２…エンジン、 ３…モータユニット、 ４…インバータユニット、 ５…バッテリー、 ６…エンジンルーム、 ７…自動車後部、 ８、９…ワイヤハーネス、 １０…中間部、 １１…車体床下、 １２…ジャンクションブロック、 １３…後端、 １４…前端、 １５…高圧電線（電線）、 １６…シールド部材、 １７…外装部材、 １８…導体、 １８ａ…素線、 １８ｂ…撚り線、 １８ｃ…束状撚り線
１８ｄ…隙間、 １９…絶縁体、 １９ａ…端末部分、 １９ｂ…入り込み部分

Claims (5)

1. 導電性を有する複数本の素線からなる導体と、押出成型により前記導体を覆う絶縁性の絶縁体とを備える電線において、
   前記導体は、前記複数本の素線を撚り合わせて撚り線を形成するとともに該撚り線を複数本束ねて束状撚り線を形成し、且つこの形成後に圧縮し、中心側から２層目の前記撚り線の外周面が、中心側から３層目の前記撚り線の３つの内周面に当接している、
   ことを特徴とする電線。
2. 請求項１に記載の電線において、
   前記束状撚り線は、前記複数本の撚り線を撚り合わせて束状にしてなる、
   ことを特徴とする電線。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電線において、
   ハイブリッド自動車又は電気自動車に配索される高圧の太物電線であり、
   前記導体を構成する前記素線はアルミニウム又はアルミニウム合金製である、
   ことを特徴とする電線。
4. 請求項３に記載の電線において、
   前記導体に対する前記絶縁体の密着力は１０Ｎ〜５０Ｎである、
   ことを特徴とする電線。
5. 請求項４に記載の電線において、
   曲げＲ８０ｍｍから曲げＲ４０ｍｍにする時の電線柔軟性は５０Ｎ以下である、
   ことを特徴とする電線。

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