JP2022037299A - 長尺導電部材 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載場所における専有面積を抑えて設置することができる長尺導電部材を提供することを目的とする。【解決手段】長尺導電部材１が、所定の長手方向Ｄ１１に沿って延在する１つの第１長尺導体１１と、絶縁体で形成され、第１長尺導体１１における長手方向Ｄ１１に沿った表面を被覆する第１被覆１２と、長手方向Ｄ１２に沿って延在するとともに、第１被覆１２で被覆された第１長尺導体１１を内側に収める筒壁を構成する一対の第２長尺導体１３と、絶縁体で形成され、第２長尺導体１３における長手方向Ｄ１１に沿った表面を被覆する第２被覆１４と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電線のように、長尺導体が絶縁体で被覆された長尺導電部材に関するものである。

近年広く普及しつつある電気自動車やハイブリッド自動車には、電源と各種機器とを繋ぐ電線等のように、長尺導体が絶縁体で被覆された長尺導電部材が搭載されている。このような長尺導電部材は、高電圧が印加されることによる安全性の観点や、設置スペース確保の観点から、車室外の床下に設置されることが多い（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３－２５２８４６号公報

ここで、今般、電気自動車やハイブリッド自動車における電動駆動系の大電流化が進みつつあり、これに伴い、電線等の長尺導電部材は大径化する傾向にある。このような長尺導電部材の大径化は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車の床下等といった搭載場所に占める長尺導電部材の専有面積を増大させることから設置経路の設定を難しくする。そして、このような設置経路設定の困難さは、電気自動車やハイブリッド自動車の設計工数の増大や、製造時における長尺導電部材の組付け作業の難化を招く可能性がある。

従って、本発明は、上記のような問題に着目し、搭載場所における専有面積を抑えて設置することができる長尺導電部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、長尺導電部材は、所定の長手方向に沿って延在する少なくとも１つの第１長尺導体と、絶縁体で形成され、前記第１長尺導体における前記長手方向に沿った表面を被覆する第１被覆と、前記長手方向に沿って延在するとともに、前記第１被覆で被覆された前記第１長尺導体を内側に収める筒壁又は溝壁を構成する少なくとも１つの第２長尺導体と、絶縁体で形成され、前記第２長尺導体における前記長手方向に沿った表面を被覆する第２被覆と、を備えたことを特徴とする。

上記の長尺導電部材は、第２被覆で被覆された少なくとも１つの第２長尺導体で構成される筒壁又は溝壁の内側に、第１被覆で被覆された第１長尺導体が収められた構成を有している。このように複数の長尺導体が１つにまとめられた構成は、大電流化に対応すべく各長尺導体の断面積を増やす場合であっても、当該構成における長尺導体と同数の電線それぞれを大径化することに比べて搭載場所における専有面積が小さくなる。即ち、上記の長尺導電部材によれば、搭載場所における専有面積を抑えて設置することができる。

第１実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図である。 図１に示されている長尺導電部材の、図１中のＶ１１－Ｖ１１線に沿った断面図である。 図１及び図２に示されている長尺導電部材から、第２被覆で被覆された第２長尺導体を取り出して示した斜視図である。 第２実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図である。 図４に示されている長尺導電部材の、図４中のＶ２１－Ｖ２１線に沿った断面図である。 図４に示されている長尺導電部材の分解斜視図である。 第３実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図である。 図７に示されている長尺導電部材の、図７中のＶ３１－Ｖ３１線に沿った断面図である。 図７に示されている長尺導電部材の分解斜視図である。

以下、長尺導電部材の一実施形態について説明する。まず、第１実施形態について説明する。

図１は、第１実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図であり、図２は、図１に示されている長尺導電部材の、図１中のＶ１１－Ｖ１１線に沿った断面図である。尚、図１には、長尺導電部材１における、長手方向Ｄ１１の中途の部分が切り出された状態で示されている。

この図１に示されている長尺導電部材１は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されて、電源と各種機器とを繋ぐべく車室外の床下に設置される導体部品である。この長尺導電部材１は、正負両極をなす一対の高圧用導体と、１つの低圧用導体と、の３回路分の導体が長尺導体として１つにまとめられたものとなっている。

長尺導電部材１は、第１長尺導体１１と、第１被覆１２と、第２長尺導体１３と、第２被覆１４と、編組チューブ１５と、を備えている。本実施形態では、第１長尺導体１１が、低圧用導体として１つ設けられ、第２長尺導体１３が、高圧用導体として正負両極をなすように一対設けられている。

第１長尺導体１１は、所定の長手方向Ｄ１１に沿って延在する長尺導体であり、被覆電線における撚り線で形成された芯線となっている。この第１長尺導体１１には、低電圧として第１電圧が印加される。尚、この第１長尺導体１１は、本実施形態とは異なり、金属棒状の単線を芯線とした被覆電線の、その芯線としての単線であってもよい。

第１被覆１２は、絶縁体としての樹脂で形成され、第１長尺導体１１における長手方向Ｄ１１に沿った表面を被覆するものであり、上記の第１長尺導体１１を芯線とした被覆電線における樹脂被覆となっている。

第２長尺導体１３は、長手方向Ｄ１１に沿って延在するとともに、第１被覆１２で被覆された第１長尺導体１１を内側に収める円筒壁を構成するように一対が設けられる。これら一対の第２長尺導体１３に、絶対値が第１電圧の絶対値よりも高い高電圧として正負両極の第２電圧が印加される。即ち、一対の第２長尺導体１３のうちの一方に正極の第２電圧が印加され、他方に負極の第２電圧が印加される。

第２被覆１４は、絶縁体としての樹脂で形成され、第２長尺導体１３における長手方向Ｄ１１に沿った表面を被覆する。

編組チューブ１５は、導電性の編組で長手方向Ｄ１１に沿って延在するチューブ状に形成された電磁シールド用の部材である。この編組チューブ１５は、第１被覆１２で被覆された１つの第１長尺導体１１を内側に通した状態で、当該第１長尺導体１１と、第２被覆１４で被覆された第２長尺導体１３と、の間に介装される。

図３は、図１及び図２に示されている長尺導電部材から、第２被覆で被覆された第２長尺導体を取り出して示した斜視図である。

本実施形態では、一対の第２長尺導体１３は、各々が円筒壁の一部を構成し、第２被覆１４で被覆された状態で、第１長尺導体１１を被覆する第１被覆１２の外周面を全周に亘って覆う筒体１６を構成する。この筒体１６は、第１被覆１２で被覆され、その上から編組チューブ１５が被せられた第１長尺導体１１を内側に収める、第１長尺導体１１と同軸の円筒状部位である。筒体１６は、径方向に２つに分割される一対の半円弧壁１６１で構成されている。

各半円弧壁１６１は、第２被覆１４としての半円弧壁状の樹脂壁の中に半円弧壁状の第２長尺導体１３が埋設されたものである。第２長尺導体１３は、ここでは特定しないが、半円弧壁状の金属バスバであってもよく、半円弧壁状に成形された撚り線であってもよい。第２長尺導体１３が金属バスバである場合には、長尺導電部材１は、直棒状、あるいは所望の経路形状に折り曲げ成形され、１つの第１長尺導体１１が内側に配されて一対の第２長尺導体１３が外側に配された、形状固定の同軸導電部材となる。他方、第２長尺導体１３が撚り線である場合には、長尺導電部材１は、１つの第１長尺導体１１が内側に配されて一対の第２長尺導体１３が外側に配された、屈曲可能な同軸電線となる。

以上に説明した第１実施形態の長尺導電部材１は、第２被覆１４で被覆された一対の第２長尺導体１３で構成される円筒壁の内側に、第１被覆１２で被覆された第１長尺導体１１が収められた構成を有している。このように複数の長尺導体が１つにまとめられた構成は、大電流化に対応すべく各長尺導体の断面積を増やす場合であっても、当該構成における長尺導体と同数の電線それぞれを大径化することに比べて搭載場所における専有面積が小さくなる。即ち、本実施形態の長尺導電部材１によれば、搭載場所における専有面積を抑えて設置することができる。

ここで、本実施形態では、第１被覆１２で被覆された第１長尺導体１１と、第２被覆１４で被覆された第２長尺導体１３と、の間に電磁シールド用の編組チューブ１５が介装されている。この構成によれば、第１長尺導体１１と第２長尺導体１３との間における電磁ノイズの伝搬を抑えることができる。

また、本実施形態では、第１長尺導体１１が、１つだけ設けられて第１電圧が印加され、第２長尺導体１３は、各々が円筒壁の一部を構成するように一対が設けられ、絶対値が第１電圧の絶対値よりも高い正負両極の第２電圧が印加される。一般に、電気自動車やハイブリッド自動車には、正負両極をなす一対の高圧用導体と、１つの低圧用導体と、の３回路分の電線が長尺導体として設置されることが多い。上述の構成によれば、このような３回路分の長尺導体が１つにまとめられた構成となっていることから電気自動車やハイブリッド自動車における３回路分の長尺導体の専有面積を抑えることができるので好適である。

また、本実施形態では、一対の第２長尺導体１３は、第２被覆１４で被覆された状態で、第１長尺導体１１を被覆する第１被覆１２の外周面を全周に亘って覆う円筒状の筒体１６を構成する。この構成によれば、第２被覆１４で被覆されて筒体１６を構成する一対の第２長尺導体１３が、第１被覆１２で被覆された１つの第１長尺導体１１の周囲空間を有効活用していることから、上述の３回路分の長尺導体の専有面積を一層抑えることができる。

次に、第２実施形態について説明する。

図４は、第２実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図であり、図５は、図４に示されている長尺導電部材の、図４中のＶ２１－Ｖ２１線に沿った断面図である。また、図６は、図４に示されている長尺導電部材の分解斜視図である。尚、図４及び図６には、長尺導電部材２における、長手方向Ｄ２１の中途の部分が切り出された状態で示されている。また、図４～図５では、図１～図３に示されている構成要素と同等な構成要素については図１～図３と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての貼付説明を割愛する。

第２実施形態の長尺導電部材２も、上述した第１実施形態の長尺導電部材１と同様に、電気自動車やハイブリッド自動車の床下に設置される導体部品であり、正負両極をなす一対の高圧用導体と、１つの低圧用導体と、が１つにまとめられたものとなっている。他方で、この長尺導電部材２は、第１被覆１２で被覆され、その上から電磁シールド用の編組チューブ１５が被せられた第１長尺導体１１を収める筒体２６が、第１実施形態と異なっている。

長尺導電部材２における筒体２６は、第１被覆１２で第１長尺導体１１が被覆された被覆電線を内側に収めて保護する四角筒状で樹脂製のプロテクタを構成する壁の内部に、一対の第２長尺導体２３が埋設されたものとなっている。筒体２６は、溝壁状に形成された筒本体部２６１と、この筒本体部２６１を塞ぐ蓋部２６２と、を備えている。第１被覆１２で被覆されて編組チューブ１５が被せられた第１長尺導体１１が１つ、筒本体部２６１の中に収められ、蓋部２６２が取り付けられて、長尺導電部材２が構成される。

本実施形態において第１長尺導体１１を内側に収める四角筒壁を構成する一対の第２長尺導体２３は、その一方が筒本体部２６１に埋設された本体導体部２３１であり、他方が蓋部２６２に埋設された蓋導体部２３２となっている。また、各第２長尺導体２３を被覆する第２被覆２４は、本体導体部２３１を被覆する本体被覆部２４１と、蓋導体部２３２を被覆する蓋被覆部２４２と、を備えている。尚、第２長尺導体２３は、ここでは特定しないが、各々四角筒壁の一部を構成する一対の金属バスバであってもよく、各々四角筒壁の一部を構成する形状に成形された撚り線であってもよい。

以上に説明した第２実施形態の長尺導電部材２によっても、上述の第１実施形態と同様に、搭載場所における専有面積を抑えて設置できることは言うまでもない。

ここで、本実施形態では、第２被覆２４が、第１長尺導体１１が第１被覆１２で被覆された被覆電線を内側に収めて保護するプロテクタであり、第２長尺導体２３が、そのプロテクタを構成する壁の内部に埋設されている。この構成によれば、第１被覆１２で被覆された第１長尺導体１１として被覆電線が利用され、第２長尺導体２３を被覆する第２被覆２４としてプロテクタが利用される。このような利用により、長尺導体の保護構造も含めて搭載場所における専有面積を抑えることができる。

次に、第３実施形態について説明する。

図７は、第３実施形態の長尺導電部材を示す模式的な斜視図であり、図８は、図７に示されている長尺導電部材の、図７中のＶ３１－Ｖ３１線に沿った断面図である。また、図９は、図７に示されている長尺導電部材の分解斜視図である。尚、図７及び図９には、長尺導電部材３における、長手方向Ｄ３１の中途の部分が切り出された状態で示されている。

第３実施形態の長尺導電部材３も、上述した第１実施形態の長尺導電部材１と同様に、電気自動車やハイブリッド自動車の床下に設置される導体部品であり、正負両極をなす一対の高圧用導体と、１つの低圧用導体と、が１つにまとめられたものとなっている。ただし、第３実施形態では、第１実施形態とは逆に、一対の高圧用導体が内側に配置され、１つの低圧用導体が外側に配置されている。即ち、本実施形態では、内側に位置する第１長尺導体３１が一対設けられ、当該一対の第１長尺導体３１に、高電圧として、正負両極の第１電圧が印加される。そして、外側に位置する第２長尺導体３３は、四角溝壁の全部を構成するように１つだけ設けられ、当該１つの第２長尺導体３３に、絶対値が第１電圧の絶対値よりも低い低電圧としての第２電圧が印加される。

第１長尺導体３１が第１被覆３２で被覆された被覆電線は、上述した第１実施形態において第１長尺導体１１が第１被覆１２で被覆された被覆電線と同等の電線である。ただし、本実施形態では、このような被覆電線が、正負両極の高電圧用に一対設けられている。

他方、第２長尺導体３３は、上述したように四角溝壁の全部を構成している。そして、第２被覆３４で被覆された状態で、第１被覆３２で被覆された一対の第１長尺導体３１を、互い平行に並べて内側に収める溝体３６を構成する。第１被覆３２で被覆された一対の第１長尺導体３１は、不図示の固定構造によって溝体３６の内側に固定される。

また、本実施形態の長尺導電部材３も、電磁シールド用の編組チューブ３５を備えている。ただし、本実施形態の編組チューブ３５は、第１被覆３２で被覆された一対の第１長尺導体３１を内側に通した状態で、それら一対の第１長尺導体３１と、第２被覆３４で第２長尺導体３３が被覆された溝体３６の内面と、の間に介装されている。

以上に説明した第３実施形態の長尺導電部材３によっても、上述の第１実施形態と同様に、搭載場所における専有面積を抑えて設置できることは言うまでもない。

ここで、本実施形態では、第１長尺導体３１は、高電圧として正負両極の第１電圧が印加されるように一対設けられ、第２長尺導体３３は、低電圧としての第２電圧が印加されるように１つだけ設けられている。この構成によっても、上述の第１実施形態と同様に、上述の３回路分の長尺導体が１つにまとめられた構成となっていることから電気自動車やハイブリッド自動車における３回路分の長尺導体の専有面積を抑えることができるので好適である。

また、本実施形態では、第２長尺導体３３は、溝壁の全部を構成し、第２被覆３４で被覆された状態で、第１被覆３２で被覆された一対の第１長尺導体３１を、互い平行に並べて内側に収める溝体３６を構成する。この構成によれば、第２被覆３４で被覆されて溝体３６を構成する１つの第２長尺導体３３が、第１被覆３２で被覆された一対の第１長尺導体３１の周囲空間を有効活用していることから、上記の３回路分の長尺導体の専有面積を一層抑えることができる。

また、本実施形態では、第２被覆３４が、各々が第１長尺導体３１と第１被覆３２とを有する一対の被覆電線を内側に収めて保護する四角溝状のプロテクタであり、第２長尺導体３３が、このプロテクタを構成する壁の内部に埋設されている。この構成によれば、第１被覆３２で被覆された第１長尺導体３１として被覆電線が利用され、第２長尺導体３３を被覆する第２被覆３４として被覆電線を内側に収めて保護するプロテクタが利用される。このような利用により、長尺導体の保護構造も含めて搭載場所における専有面積を抑えることができる。

尚、以上に説明した第１～第３実施形態は長尺導電部材の代表的な形態を示したに過ぎず、長尺導電部材は、これに限定されるものではなく種々変形して実施することができる。

例えば、上述の第１～第３実施形態では、長尺導電部材の一例として、電気自動車やハイブリッド自動車の床下に設置される導体部品としての長尺導電部材１～３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材はこれに限るものではなく、床下ではなく車室内に設置されてもよく、あるいは、電気自動車やハイブリッド自動車以外の搭載場所に設置されてもよく、その具体的な搭載場所については用途に応じて適宜に設定し得るものである。

また、上述の第１～第３実施形態では、長尺導電部材の一例として、最外側に位置する第２被覆１４，２４，３４の外形が、円筒型、四角筒型、及び四角溝型、となった長尺導電部材１，２，３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材はこれに限るものではなく、最外側の第２被覆の外形は、楕円筒型や半円溝型等であってもよく、その具体的な形状を問うものではない。

また、上述の第１～第３実施形態では、長尺導電部材の一例として、第１長尺導体１１，３１と第２長尺導体１３，２３，３３との間に電磁シールド用の編組チューブ１５，３５を介装した長尺導電部材１，２，３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材は、これに限るものではなく、電磁シールド用の編組チューブを設けないものであってもよい。ただし、電磁シールド用の編組チューブ１５，３５を設けることで、導体間における電磁ノイズの伝搬を抑えることができる点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、長尺導電部材の一例として、１つの第１長尺導体１１に低電圧として第１電圧が印加されて一対の第２長尺導体１３，２３に高電圧として正負両極の第２電圧が印加される長尺導電部材１，２が例示されている。また、上述の第３実施形態では、一対の第１長尺導体３１に高電圧として正負両極の第１電圧が印加されて１つの第２長尺導体３３に低電圧として第１電圧が印加される長尺導電部材３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材は、これに限るものではなく、少なくとも１つの第１長尺導体と、少なくとも１つの第２長尺導体と、を備えるものであれば、各長尺導体の数や、各長尺導体に対する印加電圧については任意に設定し得るものである。ただし、第１長尺導体１１，３１と第２長尺導体１３，２３とで上述の３回路を構成して適宜に電圧を印加することで、電気自動車やハイブリッド自動車における３回路分の長尺導体の専有面積を抑えることができて好適である点は上述した通りである。

また、上述の第１及び第２実施形態では、長尺導電部材の一例として、第２被覆１４，２４で被覆された一対の第２長尺導体１３，２３が円筒や四角筒を構成する長尺導電部材１，２が例示されている。また、上述の第３実施形態では、第２被覆３４で被覆された１つの第２長尺導体１３，２３が四角溝を構成する長尺導電部材３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材は、これに限るものではなく、第２被覆で被覆された第２長尺導体が構成する筒や溝の形状については任意に設定し得るものである。ただし、上記のような筒や溝を構成することで、第１長尺導体１１，３１の周囲空間を有効活用して上記の３回路分の長尺導体の専有面積を一層抑えることができる点も上述した通りである。

また、上述の第２及び第３実施形態では、長尺導電部材の一例として、第１長尺導体１１，３１が第１被覆１２，３２で覆われた被覆電線を収めるプロテクタの内部に第２長尺導体２３，３３が埋設された長尺導電部材２，３が例示されている。しかしながら、長尺導電部材は、これに限るものではなく、第１実施形態のように、形状固定の同軸導電部材や屈曲可能な同軸電線を構成するように、絶縁被覆の内部に第１長尺導体１１や第２長尺導体１３が埋設されたものであってもよい。ただし、第２長尺導体２３，３３の埋設先としてプロテクタを利用することで、長尺導体の保護構造も含めて搭載場所における専有面積を抑えることができる点は上述した通りである。

１，２，３ 長尺導電部材
１１，３１ 第１長尺導体
１２，３２ 第１被覆
１３，２３，３３ 第２長尺導体
１４，２４，３４ 第２被覆
１５，３５ 編組チューブ
１６，２６ 筒体
３６ 溝体
１６１ 半円弧壁
２３１ 本体導体部
２３２ 蓋導体部
２４１ 本体被覆部
２４２ 蓋被覆部
２６１ 筒本体部
２６２ 蓋部
Ｄ１１，Ｄ２１，Ｄ３１ 長手方向

Claims (7)

1. 所定の長手方向に沿って延在する少なくとも１つの第１長尺導体と、
   絶縁体で形成され、前記第１長尺導体における前記長手方向に沿った表面を被覆する第１被覆と、
   前記長手方向に沿って延在するとともに、前記第１被覆で被覆された前記第１長尺導体を内側に収める筒壁又は溝壁を構成する少なくとも１つの第２長尺導体と、
   絶縁体で形成され、前記第２長尺導体における前記長手方向に沿った表面を被覆する第２被覆と、
   を備えたことを特徴とする長尺導電部材。
2. 導電性の編組で前記長手方向に沿って延在するチューブ状に形成され、前記第１被覆で被覆された少なくとも１つの前記第１長尺導体を内側に通した状態で、当該第１長尺導体と、前記第２被覆で被覆された前記第２長尺導体と、の間に介装された電磁シールド用の編組チューブ、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の長尺導電部材。
3. 前記第１長尺導体が、１つだけ設けられて第１電圧が印加され、
   前記第２長尺導体は、各々が前記筒壁又は前記溝壁の一部を構成するように一対が設けられ、絶対値が前記第１電圧の絶対値よりも高い正負両極の第２電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺導電部材。
4. 一対の前記第２長尺導体は、各々が前記筒壁の一部を構成し、前記第２被覆で被覆された状態で、前記第１長尺導体を被覆する前記第１被覆の外周面を全周に亘って覆う筒体を構成すること特徴とする請求項３に記載の長尺導電部材。
5. 前記第１長尺導体は、一対が設けられて正負両極の第１電圧が印加され、
   前記第２長尺導体は、前記筒壁又は前記溝壁の全部を構成するように１つだけ設けられ、絶対値が前記第１電圧の絶対値よりも低い第２電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺導電部材。
6. 前記第２長尺導体は、前記溝壁の全部を構成し、前記第２被覆で被覆された状態で、前記第１被覆で被覆された一対の前記第１長尺導体を、互い平行に並べて内側に収める溝体を構成することを特徴とする請求項５に記載の長尺導電部材。
7. 前記第１被覆が、前記第１長尺導体を芯線とした被覆電線の被覆であり、
   前記第２被覆が、前記被覆電線を内側に収めて保護するプロテクタであり、
   前記第２長尺導体が、前記プロテクタを構成する壁の内部に埋設されていることを特徴とする請求項１～６のうち何れか一項に記載の長尺導電部材。

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