JPWO2019093310A1 - 電線導体、被覆電線、ワイヤーハーネス - Google Patents
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Abstract
Description
(1)電線導体の断面形状
図1,2に、本発明の実施形態にかかる電線導体10について、軸線方向(長手方向)に垂直に交差する断面を示す。電線導体10は、複数の素線1を相互に撚り合わせた撚線として構成されている。そして、電線導体10は、軸線方向に沿った少なくとも一部の領域において、断面が非円形に成形された部位を有している。つまり、電線導体10の軸線方向に垂直に交差する断面の外形が、円形、あるいは円形に近似できる形状以外の形状となった、非円形部を有している。以下では、電線導体10の軸線方向全域が、そのような非円形部となった形態を扱う。
電線導体10の非円形部の断面においては、各素線1の間の領域に、空隙が形成されている。電線導体10の断面を非円形にするために、圧縮等による成形を行う場合には、断面を所定の形状に成形する際に、素線1の間の空隙が潰れてしまう場合がある。しかし、本発明の実施形態にかかる電線導体10においては、素線1の間の領域に、所定の大きさの空隙が、保たれている。
電線導体10の非円形部において、電線導体10全体の外形として、断面が、扁平形状や多角形等、非円形になっていれば、電線導体10を構成する各素線1の断面形状はどのようなものであってもよい。一般的な金属素線は、略円形の断面を有しており、電線導体10においても、そのような素線1を適用することができる。しかし、複数の素線1の少なくとも一部が、扁平形状等、円形から逸脱した断面を有していてもよい。後述するように、原料撚線を圧縮等によって成形して、断面形状を非円形にする際に、素線1を構成する材料等によっては、少なくとも一部の素線1が扁平形状等に変形する場合がある。
D=(L−R)/R×100% (1)
円直径Rは、実際の素線1の断面積を計測して算出してもよいし、圧延等による変形を受ける前の素線1の径が分かっている場合や、同一の電線導体10に、素線1が変形されていない部位(後に低変形部として説明する)が共存する場合には、それら変形を受けていない素線1の径を円直径Rとして採用してもよい。また、外周部の素線1として、電線導体10の最外周に配置された素線1のみを採用し、中央部の素線1として、電線導体10の中心に配置された素線1のみを採用してもよいが、素線1の変形におけるばらつき等の影響を低減する観点から、ある程度の面積にわたる領域に含まれる複数の素線1に対する平均値として、変形率を見積もることが好ましい。例えば、電線導体10の幅Wの10〜30%程度の長さにわたる辺を有する四角形やそのような長さの直径を有する円に囲まれた領域を、電線導体10の最外周または中心を含んで設定し、それらの領域をそれぞれ、外周部および中央部として採用すればよい。
ここまでは、電線導体10の軸線方向全域が、扁平形状の断面を有する非円形部よりなる構成を扱ってきた。しかし、非円形部は、電線導体10の軸線方向の一部の領域のみを占めていてもよい。つまり、電線導体10の軸線方向に沿って相互に隣接して、非円形部と、非円形部よりも円形に近い断面を有する低変形部とが設けられる形態を例示することができる。非円形部と低変形部の間では、全ての素線1が一体に連続しており、電線導体10全体としての断面形状が異なっている。低変形部としては、断面略円形の場合を例示することができる。非円形部と低変形部を、1本の電線導体10の中に、連続して設けることで、接合等によらずに、各部位によってもたらされる特性を併せて備えた電線導体10を得ることができる。
電線導体10は、圧縮等によって、複数の素線1を断面略円形に撚り合わせた原料撚線を、所望の断面形状に成形することで、製造することができる。
上述したとおり、本発明の実施形態にかかる被覆電線は、上記のような本発明の実施形態にかかる電線導体10と、電線導体10の外周を被覆する絶縁体とを有している。
本発明の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、複数の被覆電線を集積したものよりなっており、それら複数の被覆電線の少なくとも一部が、上記のような断面が非円形となった電線導体10を有する本発明の実施形態にかかる被覆電線よりなる。ワイヤーハーネスは、上記のような断面が非円形となった電線導体10を有する被覆電線のみを用いて構成しても、そのような被覆電線と、断面略円形の一般的な電線導体を有する被覆電線等、他種の被覆電線を併用して構成してもよい。また、断面が非円形となった電線導体10を有する被覆電線を複数用いてワイヤーハーネスを構成する場合に、それら複数の被覆電線を構成する電線導体10や絶縁体の材質や形状、寸法等は、相互に同じであっても、異なっていてもよい。ワイヤーハーネスにおいて、集積した複数の被覆電線は、必要に応じて、絶縁材料等を用いて一体にまとめてもよい。
非円形の断面形状を有する電線導体10を有する被覆電線を複数用いてワイヤーハーネスを構成することで、従来一般の断面略円形の電線導体を有する被覆電線を用いる場合と比較して、複数の被覆電線を、限られた空間にも配置できるように、集積しやすくなる。その結果、省スペース性に優れたワイヤーハーネスを形成することができる。
上記のように、本発明の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、本発明の実施形態にかかる断面非円形の電線導体10を有する被覆電線と、他種の被覆電線とを、併用して構成することができる。本発明の実施形態にかかる被覆電線および他種の被覆電線の具体的な構成材料および形状、寸法等は、どのような組み合わせとしてもよい。その中で、本発明の実施形態にかかる被覆電線(第一の被覆電線)として、アルミニウムまたはアルミニウム合金(アルミ系材料)よりなる断面非円形の電線導体10を備えたものを用い、他種の被覆電線(第二の被覆電線)として、銅または銅合金(銅系材料)よりなり、断面略円形等、第一の被覆電線の電線導体10よりも断面形状が円形に近い電線導体を備えたものを用いる形態を例示することができる。この場合に、第一の被覆電線の導体断面積よりも、第二の被覆電線の導体断面積の方が小さいことが好ましい。
外径0.32mmのアルミニウム合金線を撚り合わせ、断面略円形の原料撚線を作製した。そして、原料撚線を圧縮して、断面扁平形状および断面多角形の電線導体を作製した。
それぞれの被覆電線を、エポキシ樹脂に埋め込み、軸線方向に交差する断面を研磨し、断面試料を作製した。そして、得られた断面試料に対して、写真撮影を行った。
図3(a),(b)に、電線導体を断面扁平形状とした被覆電線の断面に対して撮影した写真を示す。いずれも導体断面積が60mm2となっているが、圧縮時にローラから印加する力を変えており、(b)の方が圧縮率が高くなっている。また、図4(a),(b)に、電線導体を断面多角形とした被覆電線の断面に対して撮影した写真を示す。(a)は、導体断面積20mm2、(b)は導体断面積30mm2であるが、同じダイスを使用して成形しており、(b)の方が圧縮率が高くなっている。
10 電線導体
11〜15 断面の辺
v 空隙
Claims (7)
- 複数の素線を撚り合わせた撚線を有する電線導体であって、
前記電線導体は、前記撚線の軸線方向に交差する断面が非円形である非円形部を有し、
前記非円形部の断面に、前記素線を2本以上収容可能に連続する空隙を有する、電線導体。 - 前記非円形部の断面は、扁平形状または多角形である、請求項1に記載の電線導体。
- 前記非円形部は、断面の外周部に、バリを有さない、請求項1または2に記載の電線導体。
- 前記非円形部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記非円形部の外周に面する部位において、前記非円形部の中央部よりも小さい、請求項1から3のいずれか1項に記載の電線導体。
- 前記非円形部の断面に、前記素線を3本以上収容される連続した空隙を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の電線導体。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の電線導体と、
前記電線導体の外周を被覆する絶縁体と、を有する、被覆電線。 - 請求項6に記載の被覆電線を含んでなる、ワイヤーハーネス。
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