JP7367855B2 - 被覆電線およびワイヤーハーネス - Google Patents

Description

本開示は、被覆電線およびワイヤーハーネスに関する。

扁平状の導体を用いて構成したフラットケーブルが公知である。フラットケーブルを用いることで、断面略円形の導体を備えた一般的な電線を用いる場合と比較して、配策の際に占めるスペースを小さくすることができる。

従来一般のフラットケーブルにおいては、特許文献１，２等に開示されるように、導体として、平角導体がしばしば用いられる。平角導体は、金属の単線を断面四角形に成形したものである。また、出願人らの出願による特許文献３，４には、柔軟性と省スペース性を両立する観点から、複数の素線を撚り合わせた撚線よりなり、撚線の軸線方向に交差する断面が、扁平形状よりなる扁平部を有する電線導体が開示されている。

特開２０１４－１３０７３９号公報 特開２０１９－１４９２４２号公報 国際公開第２０１９／０９３３０９号 国際公開第２０１９／０９３３１０号 特開２０１８－１２９１９５号公報 特開２０１８－６１７４号公報

電線導体の外周に絶縁被覆を形成する際に、電線導体が断面円形のものであれば、その電線導体の外周の各部に、均一性の高い厚さで、絶縁被覆の層を形成することができる。しかし、電線導体が、断面扁平形状のものである場合には、扁平形状の各部において、均一な厚さの絶縁被覆を形成することは難しい。例えば、図４に示す被覆電線１００のように、扁平な導体１０の外周に形成される絶縁被覆１２０は、扁平形状の角部１２３に相当する箇所において、平坦部１２１，１２２に相当する箇所よりも、厚くなりやすい（ｔ’＞ｔ）。絶縁被覆が一部の部位で厚くなると、その部位において、十分な難燃性が得られない可能性がある。燃焼することができる絶縁被覆の体積が大きくなるとともに、絶縁被覆の表面から導体の表面までの距離が大きくなり、絶縁被覆から導体へと十分に熱を散逸させることが難しくなるからである。特に、被覆電線を自動車等の車両に搭載する場合に、被覆電線の難燃性が低いと、火災時に、被覆電線を介した延焼が起こりやすくなる。

そこで、断面が扁平形状になった導体の外周に絶縁被覆を設けた構造において、高い難燃性が得られる被覆電線、およびそのような被覆電線を備えたワイヤーハーネスを提供することにある。

本開示の被覆電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する被覆電線であって、前記被覆電線は、軸線方向に交差する断面において、前記導体が幅方向に長い扁平形状となった、扁平部を有し、前記扁平部の前記断面において、前記絶縁被覆は、外周面に、平坦部として、前記幅方向に沿った幅方向部と、前記幅方向に交差する高さ方向に沿った高さ方向部と、を有し、前記幅方向部と前記高さ方向部の接合部に、半径Ｒの丸み形状が形成されており、前記半径Ｒと、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔが、Ｒ＞ｔの関係を満たす。

本開示のワイヤーハーネスは、前記被覆電線を含む。

本開示にかかる被覆電線およびワイヤーハーネスは、断面が扁平形状になった導体の外周に絶縁被覆を設けた構造において、高い難燃性が得られる被覆電線、およびそのような被覆電線を備えたワイヤーハーネスとなる。

図１は、本開示の一実施形態にかかる被覆電線を示す断面図である。 図２は、本開示の一実施形態にかかる被覆電線の角部の近傍を示す拡大図であり、絶縁被覆の角Ｒ形状の半径Ｒが比較的小さい場合を示している。導体は外接図形で表示している。 図３は、本開示の一実施形態にかかる被覆電線の角部の近傍を示す拡大図であり、絶縁被覆の角Ｒ形状の半径Ｒが比較的大きい場合を示している。導体は外接図形で表示している。 図４は、扁平形状の導体を被覆する絶縁被覆に角Ｒが設けられない場合を示す断面図である。 図５Ａ～５Ｄは、角Ｒの大きさが相互に異なる被覆電線の断面を撮影した写真である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示にかかる被覆電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する被覆電線であって、前記被覆電線は、軸線方向に交差する断面において、前記導体が幅方向に長い扁平形状となった、扁平部を有し、前記扁平部の前記断面において、前記絶縁被覆は、外周面に、平坦部として、前記幅方向に沿った幅方向部と、前記幅方向に交差する高さ方向に沿った高さ方向部と、を有し、前記幅方向部と前記高さ方向部の接合部に、半径Ｒの丸み形状が形成されており、前記半径Ｒと、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔが、Ｒ＞ｔの関係を満たす。

上記被覆電線においては、導体が扁平形状となった扁平部に設けられる絶縁被覆において、平坦部である幅方向部と高さ方向部の間の接合部として形成された角部に、丸み形状が設けられている。さらにその丸み形状Ｒの半径Ｒが、平坦部における絶縁被覆の厚さｔに対して、Ｒ＞ｔとなっており、角部がなだらかな曲面形状を有している。そのため、絶縁被覆の厚さが、角部において、幅方向部や高さ方向部と比べて、過度に厚くならない。その結果として、角部において、絶縁被覆の体積が小さく抑えられるとともに、絶縁被覆の表面から導体までの距離が近くなり、絶縁被覆において火炎の接触や燃焼が起こった場合でも、角部を含む各領域において、絶縁被覆の熱を、導体に効率的に散逸させ、絶縁被覆の温度を下げることができる。つまり、角部に丸み形状が形成されることにより、絶縁被覆の燃焼が抑制され、難燃性の高い被覆電線が得られる。

ここで、前記絶縁被覆は、ポリオレフィンと、金属化合物を含む難燃剤と、を含有するとよい。この場合には、絶縁被覆を構成する樹脂成分自体が、含塩素ポリマーである場合のように、高い難燃性を有するものではないため、絶縁被覆の角部に丸み形状を設けなければ、角部において十分な難燃性が得られない可能性があるが、上記のように、Ｒ＞ｔとなる丸み形状を形成しておくことで、角部においても、高い難燃性を得ることができる。

導体断面積をｓとして、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔとの間に、ｔ＞０．１０√ｓの関係を満たすとよい。この場合には、導体断面積に対して、絶縁被覆が、比較的厚いものとなるが、角部に、Ｒ＞ｔとなる丸み形状を形成し、角部において絶縁被覆が過度に厚くならないようにしておくことで、角部においても、十分な難燃性を確保しやすくなる。

前記丸み形状の部位における前記絶縁被覆の厚さをｔ’として、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔとの間に、ｔ’＞０．８ｔの関係を満たすとよい。すると、角部における絶縁被覆の厚さｔ’が、平坦部における絶縁被覆の厚さｔに比べて、極端に小さくならないので、絶縁性や耐摩耗性の低下等、絶縁被覆が薄くなりすぎることによる影響を、角部において抑制することができる。

前記導体の前記幅方向に沿った長さをｗとし、前記高さ方向に沿った長さをｈとして、ｗ／ｈとして評価される扁平比が、４以下であるとよい。すると、導体が過度に扁平にならないため、導体の扁平化による絶縁被覆の体積の増大によって、絶縁被覆全体としての難燃性が低くなる事態を、抑制することができる。

前記導体は、複数の素線を撚り合わせた撚線として構成されているとよい。すると、導体において、柔軟性と省スペース性を両立しやすくなる。また、撚線を用いることで、導体断面積が大きい場合でも、扁平部を有する導体を形成しやすくなるが、導体断面積が大きい場合ほど、絶縁被覆が厚く形成されることが多いため、角部に丸み形状を形成することによる難燃性向上の効果が、相対的に大きくなる。

本開示にかかるワイヤーハーネスは、本開示にかかる前記被覆電線を含む。上記のように、本開示にかかる被覆電線は、扁平部において、絶縁被覆の角部に丸み形状を有しており、その丸み形状の半径Ｒが、平坦部における絶縁被覆の厚さｔに対して、Ｒ＞ｔと十分に大きくなっているため、角部において、高い難燃性を示す。ワイヤーハーネスにおいても、その高い難燃性を利用することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の実施形態にかかる被覆電線およびワイヤーハーネスについて、図面を用いて詳細に説明する。本明細書において、絶縁被覆の各部の形状に関して、直線、円弧、平坦、平行、垂直等、部材の形状や配置を示す概念には、長さにして概ね±１５％程度、また角度にして概ね±１５°程度のずれ等、この種の被覆電線において許容される範囲で、幾何的な概念からの誤差を含むものとする。本明細書において、被覆電線や導体の断面とは、特記しない限り、軸線方向（長手方向）に垂直に切断した断面を示すものとする。

＜被覆電線の概略＞
図１に、本開示の一実施形態にかかる被覆電線１の断面図を示す。また、図２に、被覆電線１の角部近傍の拡大図を示す。本実施形態にかかる被覆電線１は、導体１０と、絶縁被覆２０とを有している。絶縁被覆２０は、導体１０の外周を、全周にわたって被覆している。図２では、導体１０は、外接図形で表示している。

導体１０は、軸線方向に沿った少なくとも一部の領域において、扁平な外形を有している。つまり、断面が扁平形状となった扁平部を有している。本実施形態においては、導体１０の軸線方向全域が、そのような扁平部となっているとする。

ここで、導体１０の断面が扁平形状を有しているとは、断面を構成する辺と平行に断面を横切り、断面全体を範囲に含む直線のうち、最長の直線の長さである幅ｗが、その直線に直交し、断面全体を範囲に含む直線の長さである高さｈよりも、大きい状態を指す。導体１０の断面は、扁平形状であれば、どのような具体的形状よりなってもよいが、本実施形態においては、導体１０の断面は、４つの角部１３の丸み形状を除き、長方形に近似できる断面を有していることが好ましい。被覆電線１の省スペース性を高めやすいうえ、後に説明する絶縁被覆２０を、平坦部２１，２２において、均一な厚さに形成しやすいからである。ここで、導体１０の断面形状が長方形であるとは、導体１０の外接図形が、各辺の相互関係において、概ね±１５°程度の誤差範囲で、長方形に近似できる状態を指す。

また、後に説明するように、本被覆電線１においては、角部２３における絶縁被覆２０の厚さを小さくする観点から、角部２３において、絶縁被覆２０に丸み形状が設けられるが、その効果を高める観点から、導体１０においても、角部１３、つまり幅方向の辺１１と高さ方向の辺１２の間の接合部に、丸み形状（Ｒ面取り形状；角Ｒ形状）を有していることが好ましい。導体１０の角Ｒ形状の半径ｒは、導体１０の高さ方向の辺（短辺）の長さに対して、３３％以上、また６６％以下とするとよい。なお、導体１０の角部１３の角Ｒ形状の半径ｒは、図２に表示するように、導体１０の外接図形において評価すればよいが、図１においては、分かりやすいように、導体１０を構成する素線１５の本数を少なくして表示しているため、外接図形が角Ｒ形状を有しているかどうか、必ずしも明らかでない。導体１０を構成する素線１５の本数がさらに多い場合には（例えば１５０本以上）、外接図形における角Ｒ形状を明確に認識することができる。

導体１０は、扁平部を有するものであれば、具体的な構成を特に限定されるものではない。例えば、導体１０は、金属箔や金属板等、全体が一体に連続した金属材料よりなる単線構造を有していてもよいが、本実施形態においては、複数の素線１５を相互に撚り合わせた撚線として構成されている。導体１０を撚線として構成することで、被覆電線１において、導体１０の扁平形状による省スペース性と、撚り合わせ構造による柔軟性を、両立することができる。扁平形状を有する撚線は、例えば、複数の素線１５を断面略円形に撚り合わせた原料撚線を圧延することで、形成できる。

撚線として構成された導体１０において、扁平形状への成形に伴い、導体１０を構成する各素線１５の少なくとも一部は、断面形状が、円形から変形されていてもよい。ただし、導体１０において高い柔軟性を確保する観点から、素線１５の円形からの変形率は、導体１０の断面の外周部において、内側の部位よりも小さくなっているとよい。また、導体１０の断面において、各素線１５の間には、素線１５を１本以上、さらには２本以上収容可能な空隙が残されていることが好ましい。

被覆電線１において、導体断面積は、特に限定されるものではない。ただし、一般に、被覆電線において、導体断面積が大きい場合ほど、導体の外周に設けられる絶縁被覆の厚さを大きくする傾向がある。本実施形態にかかる被覆電線１においては、絶縁被覆２０が厚いほど、後に説明するように、絶縁被覆２０の角部２３に角Ｒ形状を設けることで、角部２３における絶縁被覆２０の厚さを小さく抑える効果に優れる。よって、角部２３への角Ｒ形状の形成による効果を大きく享受する観点からは、導体断面積が比較的大きい導体１０を用いることが好ましい。例えば、導体断面積が、公称値で１５ｍｍ^２以上、さらには５０ｍｍ^２以上であるとよい。

導体１０を構成する材料は、特に限定されるものではなく、種々の金属材料を適用することができる。導体１０を構成する代表的な金属材料として、銅および銅合金、またアルミニウムおよびアルミニウム合金を挙げることができる。特に、アルミニウムおよびアルミニウム合金は、銅および銅合金よりも導電率が低いため、必要な電気伝導性を確保するために、導体断面積が大きくなりやすい。上記のように、導体断面積が大きいほど、絶縁被覆２０の角部２３に角Ｒ形状を設けることの効果が大きくなるという観点からは、導体１０をアルミニウムまたはアルミニウム合金より構成することが好ましい。

本実施形態にかかる被覆電線１においては、導体１０の外周を、絶縁被覆２０が被覆している。断面において、導体１０が扁平形状を有していることと対応して、絶縁被覆２０を含む被覆電線１全体としても、扁平形状を有している。さらに、絶縁被覆２０を含む被覆電線１全体の断面形状を、角部２３の角Ｒ形状を除いて、長方形に近似することができる。ここで、被覆電線１の断面形状が長方形であるとは、外接図形が、各辺の相互関係において、概ね±１５°程度の誤差範囲で、長方形に近似できる状態を指す。そして、断面において、絶縁被覆２０の外周面は、幅方向に延びた辺である幅方向部２１と、高さ方向に延びた辺である高さ方向部２２が、ともに、直線に近似できる平坦部となっている。また、絶縁被覆２０の厚さｔは、角部２３およびその近傍を除いて、幅方向部２１および高さ方向部２２の各部において、概ね±１５％程度の誤差範囲内で、均一となっている。

本被覆電線１の断面においては、絶縁被覆２０の４つの角部２３、つまり平坦部として構成された幅方向部２１と高さ方向部２２の間の接合部に、丸み形状（Ｒ面取り形状；角Ｒ形状；ｃｏｒｎｅｒ ｒｏｕｎｄｎｅｓｓ）が設けられている。この角Ｒ形状により、角部２３における絶縁被覆２０の難燃性を高めることができる。角部２３における絶縁被覆２０の形状およびその形状による効果の詳細については、後に詳しく説明する。

なお、本明細書では、導体１０の外周面に絶縁被覆２０が密着した形態を中心に説明しており、導体１０に密着している方が絶縁被覆２０の難燃性を高められる点で好ましいが、導体１０と絶縁被覆２０の間に空隙が存在する形態をとってもよい。そのような空隙が存在する場合にも、角部２３における絶縁被覆２０の形状等、絶縁被覆２０の構造については、そのような空隙を除外して、以下に述べる形態を好適に適用することができる。また、本明細書では、上記のように、導体１０の断面形状が長方形に近似できる場合を主に扱っているが、導体１０の断面は、長方形に近似できる形状以外の形状をとってもよい。その場合にも、導体１０の断面の近似図形の角部１３（２つの直線の交点、直線と曲線の交点、２つの曲線の交点のいずれか）に、角Ｒ形状が形成されること、また導体１０の角部１３および対応する絶縁被覆２０の角部２３が、以下に説明する構造をとることが好ましい。長方形以外に、角部１３を有する扁平な導体形状の近似図形としては、オーバル形（長方形の両側に円弧を接合した形状；小判型；陸上トラック型）、六角形や八角形等の多角形を例示することができる。オーバル形の場合は、直線と曲線の交点として角部１３が形成され、多角形の場合は、２つの直線の交点として角部１３が形成される。

絶縁被覆２０を構成する材料は、絶縁性材料であれば、特に限定されるものではないが、有機ポリマーを主成分とするものであることが好ましい。絶縁被覆２０の難燃性を高める観点から、絶縁被覆２０の構成材料は、難燃性を有するものであることが好ましいが、絶縁被覆２０の構成材料自体が極めて高い難燃性を有していると、角部２３の角Ｒ形状の有無等、絶縁被覆２０の形状によらず、十分な難燃性を達成できる可能性が高くなる。絶縁被覆２０の構成材料自体の難燃性がそれほど高くない場合の方が、絶縁被覆２０の角部２３に角Ｒ形状を設けることによる難燃性向上の効果が、相対的に高くなる。具体的には、絶縁被覆２０を構成する有機ポリマーが、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等、高い難燃性を有するポリマーよりなるのではなく、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィン等、塩素を含有せず、難燃性がそれほど高くない有機ポリマーより構成され、そのポリマーに難燃剤が添加されることで、難燃性が付与されたものであることが好ましい。また、添加される難燃剤として、臭素系難燃剤等、少量で高い難燃性を発揮するものよりも、水酸化マグネシウムをはじめとする金属水酸化物等、金属化合物を含有する難燃剤を用いることが好ましい。

金属化合物を含有する難燃剤を、ポリエチレン等のポリオレフィンに添加した材料は、耐熱性の高さ等から、ノンハロゲン系の電線被覆材として優れたものであり、本実施形態においても、好適に用いることができる。耐熱性を高める観点から、ポリオレフィンが架橋されていると、特に好ましい。難燃剤の含有量は、十分な難燃性を発揮する観点から、ポリオレフィン１００質量部に対して５０質量部以上とすることが好ましい。一方、耐摩耗性等、絶縁被覆２０の機械的特性を良好に維持する観点から、その含有量は、２００質量部以下であるとよい。また、絶縁被覆２０は、ポリオレフィンおよび難燃剤に加え、ポリオレフィン以外のポリマーを含有してもよく、また、難燃剤以外の添加剤を含有してもよい。

絶縁被覆２０を形成する方法は、特に限定されるものではないが、各成分を混合した組成物を用いて押し出し成形を行い、導体１０の外周に絶縁被覆２０の層を形成することが好ましい。押し出し成形を行う際の金型の形状によって、断面の角部２３に、所定の角Ｒ形状を有する絶縁被覆２０を形成することができる。

本実施形態にかかる被覆電線１は、単独の状態で使用しても、本開示の実施形態にかかるワイヤーハーネスの構成部材として用いてもよい。本開示の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、上記実施形態にかかる被覆電線１を含むものである。ワイヤーハーネスは、上記被覆電線１を複数含むものとしてもよく、また、上記被覆電線１に加えて、他種の被覆電線を含むものとしてもよい。好ましくは、上記被覆電線１を、幅方向および／または高さ方向に複数配列したものであるとよい。この際、複数の被覆電線１の具体的な配列構造は、特に限定されるものではないが、好適な形態として、複数の被覆電線１を、幅方向に並べ、共通のシート材に対して、融着等によって固定する形態を例示することができる。この場合に、並べた複数の被覆電線１の高さが揃っていると、特に好ましい。

＜絶縁被覆の詳細＞
本実施形態にかかる被覆電線１においては、上記のように、扁平部の断面において、導体１０の外周を被覆する絶縁被覆２０が、平坦部として構成された幅方向部２１と高さ方向部２２の間の接合部である角部２３に、角Ｒ形状を有している。ここで、図２，３に示すように、絶縁被覆２０の角部２３の角Ｒ形状の半径、つまり角Ｒ形状を円弧に近似した際の円弧の半径を、Ｒとする。なお、図２は、半径Ｒが比較的小さく、角Ｒ形状の中心Ｏ２が導体１０の外に位置する場合、図３は、半径Ｒが比較的大きく、角Ｒ形状の中心Ｏ２が導体１０の中に位置する場合を示している。

平坦部、つまり幅方向部２１および高さ方向部２２における絶縁被覆２０の厚さをｔとして、本実施形態にかかる被覆電線１においては、絶縁被覆２０の角Ｒ形状の半径Ｒと、平坦部２１，２２における厚さｔの関係が、Ｒ＞ｔとなっている。つまり、絶縁被覆２０の角部２３の角Ｒ形状の半径Ｒが、平坦部２１，２２における絶縁被覆２０の厚さｔよりも大きくなっている。角Ｒ形状の半径Ｒが大きいほど、角Ｒ形状の丸みの程度が大きく、角部２３がなだらかな曲面形状をとることになる。

被覆電線１において、角部２３の厚み方向は、扁平形状の対角方向に相当するため、絶縁被覆２０の角部２３が、角Ｒ形状を有していない場合、あるいは角Ｒ形状を有していても、その半径Ｒが小さい場合には、角部２３における絶縁被覆２０の厚さｔ’が大きくなり、角部２３において、絶縁被覆２０が占める体積が大きくなる。また、絶縁被覆２０の表面から、導体１０の表面までの距離が遠くなる。その結果、絶縁被覆２０に火炎が接触することや、絶縁被覆２０が燃焼を起こすことがあった場合には、燃焼可能な絶縁被覆の量が多くなるとともに、絶縁被覆２０において発生した熱が、導体１０に散逸されにくくなる。すると、絶縁被覆２０が燃焼を起こしやすくなる。また、絶縁被覆２０が燃焼を起こした場合に、燃焼が長時間にわたって継続しやすくなる。

しかし、絶縁被覆２０の角部２３に、半径Ｒが十分に大きい角Ｒ形状が形成されていると、角部２３における絶縁被覆２０の厚さｔ’が小さくなり、角部２３における絶縁被覆２０の体積が小さくなる。また、角部２３において、絶縁被覆２０の表面から、導体１０の表面までの距離が近くなる。すると、絶縁被覆２０に火炎が接触することや、絶縁被覆２０が燃焼を起こすことがあっても、燃焼しうる絶縁被覆２０の体積が小さくなっていることにより、また、絶縁被覆２０から導体１０に熱が散逸する際に熱伝導が必要な距離が短くなっており、絶縁被覆２０において発生した熱が、絶縁被覆２０から導体１０に散逸しやすくなっていることにより、絶縁被覆２０の温度上昇および燃焼の進行が抑えられる。その結果として、絶縁被覆２０が燃焼を起こしにくくなる。また、仮に絶縁被覆２０が燃焼を起こすことがあっても、自己消火により、燃焼が短時間で停止される。このように、絶縁被覆２０の角部２３に、半径Ｒが十分に大きい角Ｒ形状が形成されていることにより、角部２３における難燃性が高められる。

特に、絶縁被覆２０の角部２３に設けられた角Ｒ形状の半径Ｒが、平坦部２１，２２における絶縁被覆２０の厚さｔに対して、Ｒ＞ｔとなっていると、角部２３における絶縁被覆２０の厚さの低減による難燃性向上の効果が、十分に高くなる。例えば、平坦部２１，２２における絶縁被覆ｔの厚さを、従来一般の断面円形の被覆電線において標準的に採用される被覆厚に揃えた場合に、それら断面円形の被覆電線との比較において、十分に高い難燃性が、角部２３を含む絶縁被覆２０の各部において得られる。特に、被覆電線１が自動車等の車両に搭載される場合に、火災等によって、絶縁被覆２０に着火することがあっても、絶縁被覆２０が高い難燃性を有していることで、早期に自己消火し、被覆電線１を介した延焼を抑えることができる。Ｒ＞１．５ｔ、またＲ＞２ｔであると、さらに難燃性が高くなり、好ましい。また、Ｒ＞ｒ＋０．５ｔであるとよい。なお、Ｒ＝ｒ＋ｔのとき、平坦部２１，２２における絶縁被覆２０の厚さｔと、角部２３における絶縁被覆２０の厚さｔ’が同じになる。

絶縁被覆２０の角部２３に角Ｒ形状が設けられていることは、難燃性の向上に加え、外部の部材と被覆電線１との間の密着性を高めることにも効果を有する。例えば、絶縁被覆２０の外周に、防水を目的として、ゴム栓を被せる場合に、ゴム栓が絶縁被覆２０の外周面に対してよく密着するようになる。すると、被覆電線１の端部等において、高い防水性を達成できる。

角部２３における絶縁被覆２０の難燃性の向上の観点からは、角部２３に設けられる角Ｒ形状の半径Ｒには、特に上限は設けられない。しかし、角Ｒ形状の半径Ｒをある程度小さな範囲に抑えておき、角部２３における絶縁被覆２０の厚さｔ’を十分に確保しておく方が、絶縁性や耐摩耗性等、絶縁被覆２０が有している特性を、角部２３でも十分に発揮させやすいという点で、好ましい。具体的には、角部２３における絶縁被覆２０の厚さｔ’が、平坦部２１，２２における厚さｔとの間に、ｔ’＞０．８ｔとの関係を維持していることが好ましい。さらには、ｔ’≧ｔであるとよい。

ここで、絶縁被覆２０の角部２３における厚さｔ’と、角Ｒ形状の半径Ｒとの関係について説明する。図３に示すように、導体１０の角部１３の角Ｒ形状（半径ｒ）の中心Ｏ１よりも、絶縁被覆２０の角部２３の角Ｒ形状（半径Ｒ）の中心Ｏ２が、幅方向および高さ方向に沿って、それぞれ距離ａだけ内側に位置している状況を想定する。この際、中心Ｏ２と中心Ｏ１を結び、絶縁被覆２０の表面まで延長した直線（直線Ｌ１）を想定すると、絶縁被覆２０の角Ｒ形状の半径Ｒを、下の式１によって表現することができる。
Ｒ＝ｔ’＋ｒ＋√２ａ （１）
一方、中心Ｏ２から、絶縁被覆２０の平坦部２１と角部２３の角Ｒ形状との間の接合点Ｐまでを結ぶ直線（直線Ｌ２）を想定すると、絶縁被覆２０の角Ｒ形状の半径Ｒを、下の式２によって表現することができる。
Ｒ＝ｔ＋ｒ＋ａ （２）
式１と式２の右辺が等しくなるので、距離ａを以下のように表現することができる。
ａ＝（ｔ－ｔ’）／（√２－１） （３）
式３を式１または式２に代入して整理すると、絶縁被覆２０の角Ｒ形状の半径Ｒを、以下のように表現することができる。
Ｒ＝ｒ＋（１／（√２－１））・（√２ｔ－ｔ’）
＝ｒ＋２．４１（√２ｔ－ｔ’） （４）

ここで、上記のように、ｔ’＞０．８ｔとすると、式４から、絶縁被覆２０の厚さＲの範囲は、Ｒ＜ｒ＋１．４８ｔとなる。上記で説明した、半径Ｒの下限を画定するＲ＞ｔとの要件と合わせると、角部２３の角Ｒ形状の半径Ｒの範囲として、ｔ＜Ｒ＜ｒ＋１．４８ｔとの範囲が好ましいことになる。

本実施形態にかかる被覆電線１においては、上記のように、絶縁被覆２０の角部２３に、角Ｒ形状が設けられ、その角Ｒ形状の半径Ｒが、Ｒ＞ｔとなっていることにより、平坦部２１，２２において、絶縁被覆２０が比較的厚く形成されている場合でも、角部２３において、絶縁被覆２０が厚くなることによる難燃性の低下を、抑制することができる。むしろ、平坦部２１，２２における絶縁被覆２０の厚さｔが大きい場合の方が、角部２３に角Ｒ形状を形成することによる難燃性向上の効果を、相対的に高めることができる。その観点から、平坦部２１，２２における絶縁被覆２０の厚さｔは、導体断面積をｓとして、ｔ＞０．１０√ｓの関係を満たしているとよい。この厚さは、標準的な断面円形の被覆電線において、一般的に採用される絶縁被覆の厚さとして、比較的厚い領域、あるいはそれよりも厚い領域に相当する。さらには、ｔ＞０．２０√ｓ、またｔ＞０．３０√ｓであるとよい。なお、絶縁被覆２０の厚さが大きすぎると、角部２３のみならず、絶縁被覆２０全体として十分な難燃性が得られなくなる可能性があるので、概ね、ｔ＜０．５０√ｓであるとよい。

被覆電線１においては、導体１０の扁平形状の扁平性の程度によらず、絶縁被覆２０の角部２３にＲ形状を設けることによって、難燃性向上の効果を得ることができるため、導体１０の扁平比ｗ／ｈは、特に限定されない。しかし、導体１０の扁平比ｗ／ｈは、２以上であることが好ましい。すると、導体１０を扁平形状とすることによる省スペース化等の効果が高くなるとともに、導体１０の周長が長くなり、絶縁被覆２０から導体１０へと、界面を介して熱が散逸しやすくなるため、難燃性の向上に効果を有する。一方で、扁平比ｗ／ｈは、６以下、さらには４以下であることが好ましい。扁平比が大きくなって、導体１０の周長が長くなることで、導体１０を被覆する絶縁被覆２０の体積が大きくなり、絶縁被覆２０の難燃性がかえって低くなる事態が、起こりにくいからである。

以下に実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。ここでは、絶縁被覆の角部の角Ｒ形状の半径Ｒと、難燃性との関係について調べた。

（試料の作製）
最初に、被覆電線を構成する導体を作製した。まず、アルミニウム合金の素線を撚り合わせた断面円形の撚線を準備し、その撚線をローラによって扁平形状に圧縮することで、導体を作製した。撚線としては、導体断面積（公称値）が１３０ｍｍ^２のもの（素線径０．４２ｍｍ、素線本数９３１本）と、６０ｍｍｍ^２のもの（素線径０．３２ｍｍ、素線本数７４１本）を準備した。また、圧縮率を変更することで、扁平比ｗ／ｈを２．５～４の間で変化させ、それぞれの導体断面積について、複数種の導体を作製した。導体の角部の角Ｒ形状の半径ｒは、導体断面積１３０ｍｍ^２の場合には４．０ｍｍ、導体断面積６０ｍｍ^２の場合には２．６ｍｍとなった。

作製した導体の外周に、押し出し成形によって、絶縁被覆を形成した。この際、使用する金型の形状および大きさを変更することで、絶縁被覆の厚さと、角部の角Ｒ形状の半径Ｒを変化させた。絶縁被覆の構成材料としては、架橋ポリエチレン１００質量部に対して、難燃剤として７０質量部の水酸化マグネシウムを添加した材料を用いた。

以上のようにして、試料１～１２にかかる被覆電線を作製した。作製した各試料について、断面の写真を撮影し、導体および絶縁被覆の各部の寸法が、設定どおりになっていることを確認した。断面試料は、被覆電線をアクリル樹脂に包埋した状態で、軸線方向に垂直に切断することで作製した。

（難燃性の評価）
上記で得られた被覆電線に対して、燃焼試験を行い、難燃性を評価した。具体的には、各被覆電線を３０ｃｍの長さに切り出して、水平に保持し、その中央に、還元炎の長さが３５ｍｍの火炎を接触させた。接炎から３０秒以内に、絶縁被覆に着火するのを確認し、着火後、火炎を被覆電線から離した。そして、火炎を離した後、自然消火するまでの時間（消炎時間）を計測した。消炎時間が３０秒以内であれば、十分な難燃性を有していると評価することができる。なお、一般的な断面円形の被覆電線において、同様の燃焼試験によって評価される消炎時間が３０秒以内であれば、他部品への延焼を防ぐのに十分高い難燃性を有しているとみなせる。

（結果）
表１に、被覆電線の各部の寸法とともに、燃焼試験によって得られた消炎時間をまとめる。また、図５Ａ～５Ｄに、代表として、試料１，３～５について、燃焼試験を行う前に、断面を撮影した写真をそれぞれ示す。

まず、図５Ａ～５Ｄの断面写真を見ると、いずれについても、扁平形状を有する導体の外周に形成された絶縁被覆が、均一性の高い厚さを有する平坦部と、角Ｒ形状を形成された角部を有していることが確認される。また、角Ｒ形状の半径Ｒが大きくなるほど、角部がなだらかな曲面形状となっている。

表１の結果によると、Ｒ≦ｔ、つまりＲ／ｔ≦１．０となっている試料１，２，６，１０～１２では、消炎時間が３０秒を超えており、十分な難燃性が得られていない。一方、Ｒ＞ｔ、つまりＲ／ｔ＞１．０となっている試料３～５，７～９では、導体の構成や平坦部における絶縁被覆の厚さｔが異なっているにもかかわらず、いずれにおいても、消炎時間が３０秒以内になっている。このことから、絶縁被覆の角部の角Ｒ形状の半径Ｒと平坦部の厚さｔとの比率が、難燃性についての良い指標となり、Ｒ＞ｔとしておくことで、高い難燃性が得られることが分かる。

試料３～５の組、および試料８，９の組では、いずれもＲ＞ｔの関係を満たしながら、各パラメータのうち、角Ｒ形状の半径Ｒのみが変化している。それらの試料の試験結果を対比すると、半径Ｒが大きいほど、消炎時間が短くなっている。このことから、絶縁被覆の角部において、角Ｒの半径Ｒを大きくするほど、難燃性が向上すると言える。

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１，１００ 被覆電線
１０ 導体
１１ 導体の幅方向の辺
１２ 導体の高さ方向の辺
１３ 導体の角部
１５ 素線
２０，１２０ 絶縁被覆
２１，１２１ 幅方向部（平坦部）
２２，１２２ 高さ方向部（平坦部）
２３，１２３ 角部（接合部）
ａ 幅方向および高さ方向に沿った中心Ｏ１と中心Ｏ２の間の距離
Ｌ１，Ｌ２ 解析用の直線
ｈ 導体の高さ
Ｏ１ 導体の角Ｒ形状の中心
Ｏ２ 絶縁被覆の角Ｒ形状の中心
Ｐ 角Ｒ形状と平坦部の間の接合点
ｒ 導体の角Ｒ形状の半径
Ｒ 絶縁被覆の角Ｒ形状の半径
ｔ 平坦部における絶縁被覆の厚さ
ｔ’ 角部における絶縁被覆の厚さ
ｗ 導体の幅

Claims (6)

1. 導体と、
   前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する被覆電線であって、
   前記被覆電線は、軸線方向に交差する断面において、前記導体が幅方向に長い扁平形状となった、扁平部を有し、
   前記扁平部の前記断面において、前記絶縁被覆は、外周面に、平坦部として、前記幅方向に沿った幅方向部と、前記幅方向に交差する高さ方向に沿った高さ方向部と、を有し、
   前記幅方向部と前記高さ方向部の接合部に、半径Ｒの丸み形状が形成されており、
   前記半径Ｒと、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔが、Ｒ＞ｔの関係を満たすとともに
   導体断面積をｓとして、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔとの間に、
   ｔ＞０．１０√ｓの関係を満たす、被覆電線。
2. 前記絶縁被覆は、ポリオレフィンと、金属化合物を含む難燃剤と、を含有する、請求項１に記載の被覆電線。
3. 前記丸み形状の部位における前記絶縁被覆の厚さをｔ’として、前記平坦部における前記絶縁被覆の厚さｔとの間に、
   ｔ’＞０．８ｔの関係を満たす、請求項１または請求項２に記載の被覆電線。
4. 前記導体の前記幅方向に沿った長さをｗとし、前記高さ方向に沿った長さをｈとして、ｗ／ｈとして評価される扁平比が、４以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の被覆電線。
5. 前記導体は、複数の素線を撚り合わせた撚線として構成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の被覆電線。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の被覆電線を含む、ワイヤーハーネス。

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