JPWO2019176001A1 - 電線導体、被覆電線、ワイヤーハーネス、および電線導体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、本明細書において、円形、扇形または辺、直線、円弧等の形状は、幾何学的な意味に限定するものではなく、材料や製造工程等に起因するずれを含むものとし、円形、扇形または辺、直線、円弧等と認識できる程度のものであればよい。
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において、1つの辺または頂点で互いに接する2つの辺と、その辺の端部をつなぐ外に凸の曲線と、を有する断面扇形状を有している。なお、辺が1つである場合は、半円形状となる。本実施形態においては、断線導体10の全域が断面扇形状となったものを示す。
D=(A−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、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、導体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。
本実施形態にかかる電線導体10は、その製法は特に限定されるものではないが、例えば、図5に示すように、複数の素線1を撚り合わせた原料撚線10’を、圧縮することで、成形することができる。この際、原料撚線10’の軸線方向に直交し、相互に対向する第一方向と第二方向から、力F1,F2を印加する。必要であれば、加えてさらに、第一方向および第二方向と交差し、相互に対向する第三方向および第四方向から、力F3,F4を原料撚線10’に印加してもよい。少なくとも対向する2方向から力を印加することで、効率よく原料撚線10’を変形することができる。また、異なる複数の方向から、複数回に分けて力を印加することで、原料撚線10’の外周部の素線1に圧力が偏ることを防ぎ、外周部の素線1が断線またはバリを形成することなく、変形された電線導体10を成形することができる。
本発明の実施形態にかかる被覆電線30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20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30を束ねたものよりなっており、それら複数の被覆電線30の少なくとも一部が、断面扇形状の電線導体10を有する本発明の実施形態にかかる被覆電線30よりなる。ワイヤーハーネスは、上記のような断面扇形状の電線導体10を有する被覆電線のみを用いて構成してもよいし、断面扇形状の被覆電線30と、一般的な円形の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、本発明にかかる断面扇形状の電線導体10を有する被覆電線30を複数用いてワイヤーハーネスを構成する場合には、それら複数の被覆電線30を構成する電線導体10や絶縁体20の材質や形状、寸法等は、相互に同じであってもよいし、異なっていてもよい。
断面扇形状に成形した電線導体の断面に対して、素線の変形状態や空隙の状態を確認した。
外径0.32mmのアルミニウム合金線を741本撚り合わせ、導体断面積60mm2の断面略円形の原料撚線を作製した。原料撚線は、素線間の空隙を含めると、その断面積はおよそ78.5mm2であった。
D=(A−R)/R×100% (1)
円直径Rとしては、変形前の原料撚線の素線の外径である0.32mmを採用した。また、素線の変形率は、図7(b)、(c)中に正方形の領域R1として示した外周部と、同じく正方形の領域R2として示した中央部に含まれる素線に対して見積もり、各領域における変形率の平均値を算出した。さらに、中央部の変形率に対する外周部の変形率の比として、外周変形率比を算出した(外周変形率比=外周部変形率/中央部変形率×100%)。
図7に、被覆電線の断面に対して撮影した写真を示す。(a)は、圧縮前の原料撚線、(b)は低圧縮率の試料1、(c)は高圧縮率の試料2に対応している。また、下の表1に、試料1および試料2について画像解析によって得られた、変形率および空隙率の値をまとめる。なお、表1の断面積比は、ローラに設けられた溝部の断面積を、圧縮前の原料撚線の断面積(78.5mm2)に対する百分率で表したものである。
なお、試料2は試料1に比べローラの溝部の断面積比が小さく、高い圧力で圧縮されているが、表1において、試料1の空隙率よりも試料2の空隙率の方が大きくなっている。これは、試料2はバリを含むことから、被覆材による締め付けがなく、圧縮後に電線導体が解けたために見かけ上の空隙率が大きくなったものである。
10 電線導体
10’ 原料撚線
20 絶縁体
30 被覆電線
40 パイプシールド
50 放熱性シート
60 ローラ
61 溝部
62 切欠き
63 逃がし部
Claims (13)
- 複数の素線を撚り合わせた撚線からなり、
前記撚線の軸方向に交差する断面が、1つの辺または頂点で互いに接する2つの辺と、前記辺の端部をつなぐ外に凸の曲線と、を有する扇形部を有し、
前記扇形部の軸方向に交差する断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扇形部の外周に面する外周部において、前記外周部の内側に位置する前記扇形部の中央部よりも小さいことを特徴とする電線導体。 - 前記扇形部の軸方向に交差する断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扇形部の外周に面する外周部において、前記扇形部の中央部の変形率の75%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電線導体。
- 前記扇形部の軸方向に交差する断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扇形部の外周に面する外周部において、15%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の電線導体。
- 前記扇形部の軸方向に交差する断面において、前記素線に占められていない空隙の割合である空隙率が、15%以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電線導体。
- 前記扇形部の軸方向に交差する断面において、前記素線を1本以上収容可能な連続した空隙を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電線導体。
- 前記撚線を構成する素線が、50本以上であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電線導体。
- 前記素線の少なくとも一部が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電線導体。
- 請求項1から7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、を有することを特徴とする被覆電線。 - 請求項8に記載の被覆電線を含んでなることを特徴とするワイヤーハーネス。
- 請求項8に記載の被覆電線を複数含んでなり、
複数の前記被覆電線が、前記絶縁体を介して、前記扇形部の辺を相互に対向して配置されていることを特徴とするワイヤーハーネス。 - 複数の前記被覆電線の間に、放熱シートが介在されていることを特徴とする請求項10に記載のワイヤーハーネス。
- 素線を撚り合わせた原料撚線に対して、該原料撚線の軸線方向に交差し、相互に対向する第一の方向および第二の方向からローラを用いて加圧する圧縮工程を行うことにより、請求項1から8のいずれか1項に記載の電線導体を製造することを特徴とする電線導体の製造方法。
- 少なくとも1つの前記ローラは、少なくとも一部において前記原料撚線に接触する溝部を周方向に有し、
前記ローラは、前記溝部の端部において他方のローラと接触しており、前記溝部の端部は、前記原料撚線を構成する素線を前記ローラ間に挟み込まないための切欠きが設けられていることを特徴とする請求項12に記載の電線導体の製造方法。
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