WO2019093309A1 - 電線導体、被覆電線、ワイヤーハーネス - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wire conductor, a covered wire, a wire harness, and more particularly to a wire conductor comprising a stranded wire, and a covered wire having an insulator on the outer periphery of such a wire conductor, and such a covered wire. It relates to a wire harness.
- a flat cable constructed using flat conductors is known.
- By using a flat cable it is possible to reduce the space occupied during wiring, as compared to the case of using a general electric wire provided with a conductor having a substantially circular cross section.
- flat conductors are often used as the conductors.
- the flat conductor is formed by molding a single metal wire into a square cross section.
- a flat conductor made of a single metal wire has relatively high flexibility in the direction along the height (thickness) direction of the flat cross section and is easy to bend. However, in the direction along the width direction of the flat cross section, the flexibility is low and it is hard to bend. As described above, a flat cable having a flat conductor made of a single metal wire is difficult to bend in a specific direction, and the workability at the time of wiring is lowered.
- An object of the present invention is to provide a wire conductor which can achieve both flexibility and space saving, and a coated wire and a wire harness provided with such a wire conductor.
- the electric wire conductor concerning the present invention consists of a stranded wire which twisted a plurality of strands, and the section which intersects the direction of an axis of the above-mentioned twisted line has a flat part which consists of flat shape,
- the relationship of 0.29 s + 2.0 is satisfied.
- the conductor cross-sectional area and the void ratio satisfy the relationship of v ⁇ 0.29 s + 2.5.
- the deformation ratio of the strands of wire in the cross section of the flat portion from a circle may be smaller at a portion facing the outer periphery of the flat portion than in the central portion of the flat portion. Further, it is preferable that the deformation ratio of the strands of wire in the cross section of the flat portion is 65% or less of the central portion of the flat portion at a portion facing the outer periphery of the flat portion. And it is good for the deformation
- the wire conductor may have a continuous gap capable of accommodating one or more of the strands in the cross section of the flat portion.
- the cross section of the flat portion may have opposite sides parallel to each other along the width direction of the flat shape. In this case, it is preferable that the deformation ratio of the strands of wire in the cross section of the flat portion from the circle is smaller than the central portion of the flat portion at the opposite end parallel to the flat portion.
- the length in the width direction of the flat shape of the flat portion may be at least three times the length in the height direction intersecting the width direction.
- the cross section of the flat portion may be a square. Moreover, it is good for the cross section of the said flat part to be a rectangle.
- the wire conductor may have the flat portion and a low flat portion having a flatness lower than that of the flat portion continuously in the axial direction.
- the number of strands constituting the stranded wire is preferably 50 or more.
- the stranded wire may be made of copper or copper alloy and have a conductor cross-sectional area of 100 mm 2 or more, or aluminum or an aluminum alloy, and have a conductor cross-sectional area of 130 mm 2 or more.
- the wire conductor has, in the flat portion, a first direction and a second direction in which the twisted wires oppose each other, and a third direction and a fourth direction in which the twisted wires cross the first direction and the second direction. It is good to be rolled from the direction.
- the coated wire according to the present invention includes the above-described wire conductor and an insulator that covers the outer periphery of the wire conductor.
- a wire harness according to the present invention comprises the coated electric wire as described above.
- the wire harness includes a plurality of coated electric wires as described above, and the plurality of coated electric wires are arranged along at least one of the width direction of the electric wire conductor and a height direction intersecting the width direction. It is good to be done.
- the wire harness may include at least one of a heat dissipating sheet interposed between the plurality of coated wires and a heat dissipating sheet commonly contacting the plurality of coated wires.
- the plurality of coated wires may be arranged at least along the height direction.
- an intervening sheet made of a heat dissipating material is interposed between the plurality of coated electric wires arranged along the height direction, and the plurality of intervening sheets are connected to each other to dissipate heat. It is preferable that a connecting member made of a material be provided.
- the plurality of coated electric wires are arranged at least along the width direction
- the insulator is made of an insulating film
- the groups of the wire conductors arranged along the width direction are collectively formed.
- the groups of the wire conductors may be insulated from each other by the insulating film or the adhesive by sandwiching them from both sides in the height direction and fusing or bonding.
- the wire harness includes, as the coated electric wire as described above, a large cross-section coated electric wire, and a plurality of small cross-section coated electric wires having a smaller conductor cross-sectional area than the large cross-section coated electric wire
- the heights of the wires may be equal to each other, and may be stacked along the height direction with the large cross section coated electric wire in a state of being arranged along the width direction.
- the wire harness may be disposed along the outer periphery of the columnar member.
- the wire harness may be accommodated in the hollow portion of a hollow tubular member having an opening along the longitudinal direction.
- the wire harness may be disposed under a floor of a car to constitute a power supply trunk line.
- the wire harness may constitute a ceiling or floor of a car.
- the wire harness includes a plurality of coated electric wires as described above, and the plurality of coated electric wires are arranged at least along the width direction of the electric wire conductor, and the dimension in the height direction intersecting the width direction The width direction may be disposed along the surface of the interior material and the sound absorbing material between the interior material of the car and the sound absorbing material.
- the wire harness includes a first coated wire and a second coated wire, and the first coated wire is a coated wire as described above, wherein the wire conductor is made of aluminum or an aluminum alloy,
- the electric wire conductor may be made of copper or a copper alloy, has a flatness smaller than that of the electric wire conductor of the first covered electric wire, and has a smaller conductor cross-sectional area.
- the conductor cross-sectional area of the second coated wire may be 0.13 mm 2 or less.
- the wire conductor according to the above-described invention has high flexibility because it is not a single wire but a twisted wire. And by providing the flat part which has a flat-shaped cross section, the space required when arranging as an electric wire can be reduced compared with the general electric wire conductor of a section circular abbreviation. In addition, when the cross-sectional area of the conductor is increased, if the width direction of the flat shape is expanded, the dimension in the height direction can be suppressed to be small, so that the cross-sectional area can be increased while space saving is maintained.
- the void ratio (v%) of the flat portion is larger than the lower limit of 0.29 s + 2.0 defined by the relationship with the cross section of the conductor (s mm 2 )
- the wire conductor has a particularly high degree of freedom in wiring.
- the deformation rate of the strands of wire in the cross section of the flat portion is 65% or less of the central portion of the flat portion at the portion facing the outer periphery of the flat portion, the outer peripheral portion of the stranded wire as described above.
- the effect of preventing deformation and concentration of load and formation of an uneven structure on the surface of the wire conductor is particularly high.
- the wire conductor has a continuous air gap capable of accommodating one or more wires in the cross section of the flat portion
- the wire conductor is flexibly bent utilizing such movement of the wire into the air gap.
- the deformation ratio of the strands of wire in the cross section of the flat portion is smaller than the center of the flat portion at the ends of the flat portions parallel to each other, the wire conductor ends Deformation and load concentration can be prevented.
- a concavo-convex structure such as burrs tends to be easily formed at the end portions of opposite sides parallel to each other in the outer peripheral portion of the wire conductor, but the deformation rate of the strands at the end portions is suppressed small, It is possible to effectively prevent the formation of an uneven structure such as burrs at the end.
- the length in the width direction of the flat shape of the flat portion is three or more times the length in the height direction intersecting the width direction, in the wire conductor, securing of the flexibility and height in the width direction It is compatible with the high space saving property in the height direction due to the small size in the longitudinal direction.
- the cross section of the flat portion is rectangular, the useless space generated between the wires can be particularly reduced when arranging or stacking a plurality of wires, which is particularly excellent in space saving. It will be
- the wire conductor may be flat along the axial direction of the wire conductor regardless of bonding or the like. Parts with different degrees can be provided in one wire conductor, and the characteristics of the parts with different degrees of flatness can be used simultaneously. For example, by providing a flat portion at the central portion of the wire conductor and providing a low flat portion with a substantially circular cross section at both ends, space saving property at the central portion and convenience in attaching a member such as a terminal at the end portion Can be compatible.
- the stranded wire is left while leaving a large air gap between the strands by changing the relative arrangement of the strands without greatly deforming each strand. It is easy to form a flat cross section. Therefore, space saving and flexibility can be easily achieved at the same time in the wire conductor.
- the stranded wire is made of copper or copper alloy and has a conductor cross-sectional area of 100 mm 2 or more, or aluminum or an aluminum alloy and has a conductor cross-sectional area of 130 mm 2 or more, take a flat cross-sectional shape
- the effects of space saving and flexibility can be effectively utilized.
- a wire conductor with a large cross-sectional area such as 100 mm 2 or more or 130 mm 2 or more
- the cross section is substantially circular, a large wiring space is required due to the size of the diameter, and the repulsive force against bending is growing.
- space saving can be achieved, and high flexibility can be obtained particularly in bending in the height direction.
- the wire conductor tends to be close to a square in cross section, and the wire conductor is excellent in space saving property.
- the coated electric wire according to the present invention has the above-described electric wire conductor, it is possible to achieve both the flexibility by the stranded wire structure of the electric wire conductor and the space saving property by the flat shape. Therefore, it is possible to carry out the wiring with a high degree of freedom and while reducing the space, as in the case of arranging a plurality of coated electric wires side by side or overlapping.
- the outer peripheral surface of the wire conductor is a flat surface along the width direction of the flat shape, it is easy to form an insulator with uniform thickness on each portion of the outer periphery of the wire conductor. Therefore, it is easy to ensure the minimum thickness required from a viewpoint of the abrasion resistance of an insulator, etc. in each part of the perimeter of a wire conductor. Furthermore, since the outer peripheral surface of the insulator is also formed flat, even if the coated wire comes in contact with an external object, contact is likely to occur on the entire flat surface, and the load due to the contact is dispersed in a wide area It can be done. As a result, high wear resistance is obtained in the insulator.
- the wire harness according to the present invention includes the covered electric wire having the flat electric wire conductor as described above, it is excellent in flexibility and space saving property, and is suitable as a wiring material in a limited space such as an automobile It can be used to
- the wire harness includes a plurality of coated electric wires as described above, and the plurality of coated electric wires are arranged along at least one of a width direction of the electric wire conductor and a height direction intersecting the width direction.
- the space between the plurality of coated wires can be reduced to configure the wire harness, so that particularly high space saving can be achieved.
- the plurality of coated wires may be flat By utilizing the space saving property by the shape, even if they are arranged close to each other and arranged at high density, the influence of heat generation at the time of energization can be suppressed to a small level.
- the arrangement of the coated wires in the height direction is used to make various narrow spaces such as elongated gaps It can be effectively used for the arrangement.
- an intervening sheet made of a heat dissipating material is interposed between the plurality of coated electric wires arranged along the height direction, and further, the plurality of intervening sheets are mutually connected to be made of a heat dissipating material
- the connecting member is provided, the plurality of coated wires are adjacent to each other with the flat wide surfaces facing each other, and the heat generated at the time of energization is dissipated to the outside of the array of the coated wires.
- the interposition sheet it becomes easy to effectively dissipate the heat generated at the time of energization to the outside.
- heat can be more effectively dissipated by providing a connecting member that connects a plurality of intervening sheets.
- a plurality of coated wires are arranged at least along the width direction, and the insulator is made of an insulating film, and a group of wire conductors arranged along the width direction is collectively from both sides in the height direction
- wire conductors having flat portions are arranged in a plurality in the width direction
- An insulation coating can be easily formed on each wire conductor to constitute a wire harness. Also, as compared with the case where each wire conductor is individually covered with an insulator, the thickness occupied by the insulation coating can be reduced, and the formation of a void between adjacent insulation coatings can be eliminated, so that the wire harness Space saving can be enhanced.
- the wire harness includes, as the covered wire having the flat shape as described above, a large cross section coated electric wire and a plurality of small cross section coated electric wires having a smaller conductor cross sectional area than the large cross section coated electric wire.
- a large cross section coated electric wire and a plurality of small cross section coated electric wires having a smaller conductor cross sectional area than the large cross section coated electric wire.
- a wide surface can be used to stably hold a group of small cross section coated wires, and a wire harness excellent in space saving can be configured.
- the columnar member and tubular member which comprise can be utilized for support of a wire harness, and the wiring space of a wire harness can be reduced effectively.
- the wire harness when the wire harness is disposed under the floor of a car and constitutes a power supply main line, productivity can be enhanced as compared with a power supply main line using a conventional general copper plate, and fatigue due to engine vibration etc. The occurrence of destruction can be suppressed.
- the wire harness constitutes the ceiling or floor of a car
- the wire harness includes a plurality of coated wires as described above, and the plurality of coated wires are arranged at least along the width direction of the wire conductor, and the dimension in the height direction intersecting the width direction is According to the configuration in which the width direction is arranged along the surface of the interior material and the sound absorbing material between the interior material of the car and the sound absorbing material, the distance between the interior material and the sound absorbing material is kept small. However, the space between the interior material and the sound absorbing material can be effectively used for the wiring harness arrangement. At this time, when the heights of the plurality of coated electric wires are uniform, the uneven structure by the coated electric wires hardly affects the surface shape of the interior material and the sound absorbing performance of the sound absorbing material.
- the wire harness includes the first coated wire and the second coated wire, and the first coated wire is the coated wire as described above in which the wire conductor is made of aluminum or an aluminum alloy, and the second coated wire
- the wire conductor is made of copper or copper alloy
- the wire conductor has a flatness smaller than that of the wire conductor of the first coated wire, and has a smaller conductor cross-sectional area, the conductivity of the aluminum or the aluminum alloy
- the lowness makes it possible to achieve both space saving for the first coated wire which tends to have a large cross-sectional area and use of characteristics such as high conductivity of copper and copper alloy in the second coated wire.
- the conductor cross-sectional area of the second coated wire is 0.13 mm 2 or less, high space saving performance can be easily secured as the entire wire harness.
- FIG. 7 is a view showing various cross-sectional shapes of the wire conductor, and (a) to (d) show different forms. Wires are omitted in (b) to (d). It is a sectional view showing an example of arrangement of a covered electric wire in a wire harness concerning one embodiment of the present invention.
- (A) shows the case where the coated wire is arranged in the width direction
- (b) shows the case where the coated wire is arranged in the height direction.
- Each of (a) to (c) is obtained by laminating a plurality of small cross section coated electric wires on a large cross section coated electric wire, and the conductor cross sectional areas of the small cross section coated electric wires are different from each other.
- It is sectional drawing which shows another form in the case of arranging a covered wire
- It is a figure which shows the example of the wiring structure of a wire harness (a) is a column-shaped member, (b) has shown the wiring structure using the tubular member of cross-sectional C-shape. The photograph which image
- (A) to (c) are for the case where the conductor cross-sectional area is 60 mm 2
- (d) to (f) are for the case where the conductor cross-sectional area is 15 mm 2
- (A) has shown the raw material stranded wire (conductor cross-sectional area 60 mm ⁇ 2 >) before rolling.
- (B) ⁇ (e) shows the wire conductor after the rolling, the conductor cross-sectional area, (b), is 60 mm 2, and 30 mm 2, 15 mm 2 in (e) in (d) in (c) There is.
- the compression rates are different between (b) and (c). It is a result of simulation about temperature rising of a covering electric wire. It is a cross-sectional photograph of the sample used for evaluation of abrasion resistance, and (a) to (c) show samples 1 to 3, respectively.
- FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a wire conductor 10 according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the axial direction (longitudinal direction) of the wire conductor 10.
- the wire conductor 10 is configured as a stranded wire in which a plurality of strands 1 are twisted together.
- the wire conductor 10 has a flat outer shape in at least a part along the axial direction. That is, the cross section perpendicular to the axial direction of the wire conductor 10 has a flat portion having a flat shape. In the present embodiment, the entire axial direction of the wire conductor 10 is such a flat portion.
- the cross section of the wire conductor 10 has a flat shape means that the cross section is cut in parallel with the side that constitutes the cross section, and the width is the length of the longest straight line among the straight lines covering the entire cross section.
- W refers to a state in which W is orthogonal to the straight line and is greater than the height H which is the length of the straight line covering the entire cross section.
- the width W is larger than the height H in the cross section of the wire conductor 10 according to the present embodiment shown in FIG. 2 and the cross section of the wire conductor of each form shown in FIG. 4.
- the cross section of the wire conductor 10 may have any specific shape as long as it has a flat shape, but in the present embodiment, the cross section of the wire conductor 10 has a direction of the width W of the flat shape (width Along the direction x), they have opposite sides 11, 12 parallel to one another. That is, two straight lines 11 and 12 can be drawn in parallel to the width direction x by circumscribing the outer strands 1 of the wire conductor 10 in cross section.
- the concept of showing the relationship of lines and planes, such as parallel and perpendicular includes an angle deviation of about ⁇ 15 °, an R shape with chamfered corner portions, etc. , It shall include the error from the geometric concept.
- the concept of a side, a straight line, a plane or the like includes a curved line or a curved surface having an angle of about 15 ° from the geometric straight line or plane.
- the cross section of the wire conductor 10 is rectangular. In the drawing, for the sake of easy understanding, the number of the strands 1 constituting the wire conductor 10 is shown to be reduced.
- the wire conductor 10 according to the present embodiment is arranged in the form of a coated wire or the like rather than a wire conductor having a substantially circular cross section having the same conductor cross sectional area by having a flat cross section.
- the space required for the measure can be reduced. That is, it is possible to reduce the space in which another wire or another member can not be disposed around a certain wire.
- the space occupied by the electric wire can be reduced along the height direction y, and space saving can be easily achieved. As a result, it becomes easy to arrange other electric wires and other members in the space outside the electric wires in the height direction ( ⁇ y direction).
- the space saving property in the height direction y can be maintained by increasing the width W while reducing the height H.
- the wire conductor 10 has the opposite sides 11 and 12 parallel to the width direction x in the cross section, secure a wide space in the height direction ( ⁇ y direction) of the arranged wire. Excellent in space saving.
- accumulating a plurality of electric wires includes both the case where a plurality of electric wires are integrated with an insulating material or the like, and the case where a plurality of independent electric wires are disposed in proximity to each other.
- the wire conductor 10 has a rectangular cross section
- a wide space can be secured on the upper and lower ( ⁇ y direction) and side ( ⁇ x direction) of the wire conductor 10 to further improve the space saving property.
- the height direction y And the gap which arises between a plurality of electric wires along with cross direction x can be made small.
- the wire conductor 10 according to the present embodiment is formed of a stranded wire in which a plurality of strands 1 are twisted together, and the stranded wire has a flat outer shape. Therefore, the wire conductor 10 has high flexibility in each direction.
- the flat conductor as shown in Patent Document 1 exhibits a certain degree of flexibility in the height direction of the flat shape, the flexibility in the width direction is low, and it is hard and difficult to bend in the width direction.
- the wire conductor 10 according to the present embodiment made of a stranded wire has high flexibility not only in the height direction y but also in the width direction x, and is easily bent.
- the wire conductor 10 according to the present embodiment is compatible with the degree of freedom of arrangement due to the flexibility and the space saving property.
- the number of electric wires and parts to be installed is increasing due to the recent advancement of functions.
- the increase in current progresses, and the wire diameter is also thick. Therefore, the space which can arrange individual wires has been reduced.
- the wire conductor 10 according to the present embodiment is used, by utilizing the space saving property and the flexibility, it is possible to arrange the wire by effectively using the small space. The effect is particularly enhanced when a large number of wires are integrated or when a wire with a large conductor cross-sectional area is used.
- the wire conductor 10 has a rectangular cross section.
- the cross section of the wire conductor 10 may have any shape as long as it has a flat shape.
- FIGS. 4B to 4D show another example of the cross-sectional shape.
- the strand 1 is omitted, and only the external shape of the cross section, that is, the circumscribed figure approximating the cross section of the entire wire conductor is shown.
- FIG. 4 (b) shows a cross section of an oval (a shape having a semicircle at both ends of the rectangle).
- 4C shows a trapezoidal cross section and
- FIG. 4D shows a parallelogram cross section as a cross section of a square other than the above rectangular shape.
- wire conductor 10 When the wire conductor 10 has a rectangular cross section, many wire conductors 10 can be arranged in a small gap in the height direction y and the width direction x, which is excellent in space saving when collecting a large number of wires. This effect is particularly noticeable when the cross-sectional shape is rectangular as described above.
- the wire conductor 10 has a void ratio larger than a predetermined lower limit value corresponding to the cross section of the conductor in the cross section of the flat portion.
- the void ratio in the cross section of the wire conductor 10 is the area occupied by the entire wire conductor 10, that is, the area of the region surrounded by the outer contour of the wire conductor 10 as a whole It is defined as the percentage of the area of the void not occupied by the strand 1.
- a conductor cross-sectional area shows the area of the area which the strand 1 occupies in the cross section of the wire conductor 10. As shown in FIG.
- the porosity required to ensure sufficient flexibility in the wire conductor 10 depends on the cross-sectional area of the conductor of the wire conductor 10. As the conductor cross-sectional area is larger, it is more difficult to bend the wire conductor 10, and in order to secure flexibility, it is necessary to have a large porosity. As shown in the later examples, a linear relationship exists between the conductor cross-sectional area and the required void size. Then, assuming that the void ratio in the cross section of the wire conductor 10 is v% and the conductor cross sectional area is s mm 2 , the wire conductor 10 having sufficient flexibility can be obtained when the relationship of the following formula (1) is satisfied. it can. v> 0.29s + 2.0 (1)
- the wire conductor 10 has high flexibility in the height direction y and the width direction x due to the effect of its flat shape, and is easily bent.
- a sufficient air gap defined by the above equation (1) is secured, whereby the wire conductor 10 is bent along the height direction y or the width direction x.
- the wire conductor 10 by satisfying the relationship of the above equation (1), high flexibility can be secured, and an unnecessary uneven structure such as a sharp protrusion (burr) is formed in the outer peripheral portion. Can also be suppressed.
- burr sharp protrusion
- the void ratio in the cross section of the wire conductor 10 decreases as the compression ratio increases, and the unevenness such as burrs on the outer peripheral portion The structure is likely to be formed. In other words, it can be said that the wire conductor 10 with few uneven structures such as burrs has a large porosity and has high flexibility.
- the void ratio preferably satisfies the relationship of the following formula (2).
- the preferable porosity (v%) can be expressed roughly as follows depending on the conductor cross-sectional area (smm 2 ). ⁇ S 15 15 mm 2 : v 6 6%, preferably v 8 8% ⁇ 15 mm 2 ⁇ s mm 30 mm 2 : v 11 11%, preferably v 12 12% 30 mm 2 ⁇ s ⁇ 50 mm 2 : v ⁇ 16%, preferably v ⁇ 18% ⁇ 50 mm 2 ⁇ s ⁇ 60 mm 2 : v ⁇ 19%, preferably v ⁇ 21%
- the upper limit of the porosity is not particularly limited, but from the viewpoint of facilitating forming the wire conductor 10 into a flat shape by rolling or the like and maintaining the formed flat shape, the following equation (3) is satisfied. Is preferred. v ⁇ 0.29 s + B (3)
- a small air gap is formed in the region between the strands 1.
- the porosity defined above is the ratio of the area of the total of the small voids in the cross section of the wire conductor 10, and the area of the total of the voids occupies a predetermined ratio or more in the cross section of the wire conductor 10
- the flexibility of the wire conductor 10 is enhanced, but in addition, the size of each area of the air gap formed in the region between the strands 1 also contributes to the improvement of the flexibility of the wire conductor 10 . That is, in order to improve the flexibility of the wire conductor 10, a void having a certain size is present as a continuous region, rather than the minute gaps being evenly dispersed in the cross section of the wire conductor 10.
- the cross section of the wire conductor 10 have a continuous air gap that can accommodate one or more, two or more, or three or more strands 1. It is because the flexible bending of the wire is assisted by the movement of the wire 1 to such a large air gap.
- the wire 1 for determining whether or not it can be accommodated in the air gap the wire 1 having the same cross-sectional area as the wire 1 surrounding the air gap of interest or any wire 1 constituting the wire conductor 10 It may be used assuming that For example, in FIG. 4A, the air gap indicated by symbol v can accommodate two or more strands.
- the size is one in terms of the cross-sectional area of the wire 1 It is preferable that a continuous void having an area of at least a minute, further at least two, or at least three is formed.
- gap carry out photography etc. with respect to the cross section obtained by performing cutting, grinding
- the wire conductor 10 and the coated wire 20 may be appropriately embedded in a transparent resin or the like and then the operation such as cutting may be performed so that the shape and the area of the air gap are not changed by the operation such as cutting.
- the wire conductor 10 or the coated wire 20 can be used as a container on a flat surface corresponding to the flat surface of the wire conductor 10 when embedding in resin. It is preferable to place it. Moreover, it is preferable to perform cross-sectional grinding
- the area of the wire conductor 10 and the air gap may be evaluated with respect to the entire cross section of the wire conductor 10, or in order to eliminate the influence of the concavo-convex structure etc.
- the number of strands 1 is For example, in the case where the number is sufficiently large, such as 50 or more, the area of the wire conductor 10 and the air gap may be evaluated with respect to the inner region excluding the outermost periphery of the wire conductor 10 .
- each strand 1 constituting the wire conductor 10 as long as the cross-section is flat as the entire outer shape of the wire conductor 10 May be anything.
- a general metal wire has a substantially circular cross section, and such a wire 1 can be applied also in this embodiment.
- at least a part of the plurality of strands 1 may have a cross section deviating from a circle, such as a flat shape.
- the raw material stranded wire 10 ' is rolled into a flat shape
- at least a part of the strands 1 may be deformed into a flat shape depending on the material constituting the strands 1.
- the strands 1 rather than the central portion located inside the outer peripheral portion
- the deformation rate of has become smaller.
- the distribution of the deformation rate of such a strand 1 is schematically shown in FIGS.
- the deformation ratio of the strand 1 is an index indicating how much the strand 1 has a cross section deviated from a circle.
- the length of the longest straight line across the cross section is the major axis L
- the diameter of a circle having the same area as the cross section of the strand 1 is the circle diameter R
- the deformation rate D of the strand 1 can be expressed as follows.
- the circle diameter R may be calculated by measuring the cross-sectional area of the actual strand 1, or when the diameter of the strand 1 before the deformation due to rolling or the like is known, or the same wire conductor 10 When a portion where the strand 1 is not deformed (which will be described later as a low flat portion) coexists, the diameter of the strand 1 not subjected to the deformation may be adopted as the circular diameter R.
- the outermost periphery or center of the wire conductor 10 includes a rectangular region having sides extending about 10 to 30% of the width W of the wire conductor 10 or a region surrounded by a circle having a diameter of such a length. These regions may be adopted as the outer peripheral portion and the central portion, respectively.
- the wire conductor 10 has a flat cross-sectional shape, but in the cross section, the wire 1 located on the outer peripheral portion in the vertical direction ( ⁇ y direction) of the wire conductor 10 is deformed flatly
- a flat cross-sectional shape can be formed more efficiently than deforming the central strand 1.
- the load is concentrated on the strands 1 in the outer peripheral part, and the physical properties of the strands 1 become the outer peripheral part of the wire conductor 10 and the region inside it. Will be very different.
- the shape of the strands 1 of the outer peripheral portion of the wire conductor 10, in particular, the shape of the strands 1 located on the outermost periphery of the wire conductor 10, defines the outline shape of the entire wire conductor 10; If deformed, there is a possibility that the surface shape of the wire conductor 10 may have an unwanted uneven structure.
- corrugated structure the burr
- the burr is particularly likely to be formed at the width direction end ( ⁇ x direction) of the wire conductor 10. It is preferable that no burrs are formed on the outer peripheral portion of the wire conductor 10, and as described above, the smallness of the uneven structure such as the burrs is also a good index indicating the height of the flexibility of the wire conductor 10.
- the wire conductor 10 if the deformation rate of the strand 1 at the outer peripheral portion is smaller than the deformation rate of the strand 1 at the central portion, the load due to the deformation is concentrated on the strand 1 at the outer peripheral portion In addition, it is possible to avoid the formation of an unnecessary uneven structure on the outer periphery of the wire conductor 10.
- the void ratio defined by the equation (1) is secured, and the strands 1 are variously used by utilizing the void between the strands 1. Since the relative arrangement can be taken, the cross section of the wire conductor 10 can be formed into a desired flat shape by utilizing the relative arrangement of the strands 1 without significantly deforming the shape itself of each strand 1 .
- the deformation ratio of the strand 1 at the central portion The ratio of the deformation ratio of the strands 1 of the outer periphery to the (peripheral deformation ratio ratio; outer peripheral deformation ratio / central deformation ratio ⁇ 100%) is 70% or less, further 65% or less, 50% or less, 25% or less Is preferred. Moreover, it is preferable that the value of the deformation rate of the strand 1 of an outer peripheral part is 20% or less, and also 10% or less and 5% or less. The smaller the deformation rate of the strand 1 at the outer peripheral portion, the better, and the lower limit is not particularly provided.
- the deformation rate of the central strand 1 is not particularly limited, but from the viewpoint of avoiding application of a load to the strand 1 due to excessive deformation, it is 50% or less, further 30% or less preferable.
- the deformation ratio of the central portion is 10% or more, further 20%. It is preferable that it is more than.
- the width direction end of the cross section that is, at both ends of the parallel sides 11 and 12 parallel to each other It is preferable to suppress the deformation rate of the strands 1 particularly small.
- the deformation rate of the end in the width direction becomes high for the purpose of producing parallel opposite sides 11 and 12 along the width direction x and an angle structure close to a right angle Because it is easy.
- sharp burrs are likely to be formed when processing for forming the wire conductor 10 is performed by compression or the like of the raw material stranded wire 10 ′.
- the deformation ratio of the strand 1 at the end is particularly 70% or less, and further 50% of the deformation of the central strand 1
- the value of the deformation rate of the strand 1 of an edge part be 20% or less, and also 10% or less and 5% or less.
- the deformation rate of the end portion is smaller than the deformation rate of the side portion. That is, it is preferable that the end portion, the side portion, and the central portion be in order from the smaller deformation rate of the strand 1.
- the high porosity as defined by the equation (1) is maintained while suppressing the deformation rate of the strands 1 at the outer peripheral portion smaller than that at the central portion, It is easy to form the cross section into a flat shape. For example, if the number of strands 1 is 50 or more, such a state can be easily achieved due to the variation in mutual arrangement of the strands 1.
- the wire conductor may be deformed even if the strand 1 at the outer peripheral portion is deformed at a deformation rate similar to or larger than that of the central strand 1 From the viewpoint of sufficiently obtaining the flexibility of 10, it is preferable to secure the porosity defined by the equation (1).
- the wire 1 constituting the wire conductor 10 may be made of any conductive material including metal materials.
- metal materials As a typical material which comprises the strand 1, copper and a copper alloy, and aluminum and an aluminum alloy can be mentioned. These metal materials are suitable for forming the wire conductor 10 according to the present embodiment in that it is easy to form and twist a stranded wire to be processed into a flat shape and to easily maintain the flat shape. It is.
- the strand 1 which comprises the wire conductor 10 even if it uses what consists of the same material altogether, you may mix and use the multiple types of strand 1 which consists of a different material.
- the conductor cross-sectional area of the wire conductor 10 may be arbitrarily selected according to the desired conductivity and the like. As described above, as the number of the strands 1 constituting the wire conductor 10 increases, the high air gap as defined by the equation (1) while suppressing the deformation rate of the strands 1 at the outer peripheral portion smaller than that at the central portion. It is easy to maintain the rate and to form the cross section into a flat shape. The larger the conductor cross-sectional area, the easier it is to increase the number of the strands 1 constituting the wire conductor 10. Therefore, the cross-section of the wire conductor 10 is suppressed while suppressing the deformation of the strands 1 of the outer peripheral portion and securing the porosity. Easy to form into a flat shape. From that point of view, the conductor cross-sectional area is preferably 5 mm 2 or more, and more preferably 10 mm 2 or more.
- the cross-sectional area of the conductor is larger, it is easy to form a flat shape by rolling or the like, and it is easy to firmly maintain the flat shape once formed. From these viewpoints, as a conductor cross-sectional area more preferable, when the strands 1 constituting the wire conductor 10 are made of copper or copper alloy, they are 16 mm 2 or more, and when they are aluminum or aluminum alloy, 40 mm 2 or more Can be illustrated.
- the height H can be made smaller than that of a wire conductor having a substantially circular cross section.
- the space occupied by the wire conductor 10 in the height direction y can be reduced, and the repulsive force when the wire conductor 10 is bent in the direction along the height direction y is reduced, and the flexibility required for wiring is ensured. It becomes easy to do.
- the conductor cross-sectional area is preferably 100 mm 2 or more from the viewpoint of effectively utilizing the effects of securing the flexibility and the like.
- the conductor cross-sectional area is preferably 130 mm 2 or more.
- the wire conductor 10 having a large conductor cross-sectional area is expected to be used as a power supply line or the like in, for example, a high-power electric car, and it is necessary to arrange in a limited space in the car.
- the space saving property and the flexibility of the wire conductor 10 having a flat cross-sectional shape are useful.
- the wire conductor 10 having a particularly large cross-sectional area of the conductor such as 130 mm 2 or more, is required.
- 0.3 to 1.0 mm can be illustrated as a suitable outer diameter of each of the strands 1 constituting the wire conductor 10.
- the number of strands 1 of the wire conductor 10 is determined by the cross-sectional area of the conductor of the wire conductor 10 and the outer diameter of the strand 1 used. However, as the number of strands 1 increases, the strands 1 can be arranged in various relative positions. Therefore, while securing a large void ratio as defined by the equation (1) It becomes easier to form the wire conductor 10 into a flat cross-sectional shape while keeping the deformation rate of the strand 1 at the outer peripheral portion small. From this viewpoint, the number of strands 1 is preferably 50 or more, and more preferably 100 or more and 500 or more.
- the aspect ratio (H: W) of the flat shape may be appropriately selected in consideration of the desired space saving etc. : 8 can be illustrated. If it is this range, while being able to shape
- the air gaps between the strands 1 along with rolling tends to be smaller as the aspect ratio of the flat shape of the wire conductor 10 is larger (as the width W is larger than the height H).
- the aspect ratio (H: W) is 1: 3 or more, that is, when the width W of the wire conductor 10 is three or more times the height H, as described above, it is defined by the equation (1) If the void ratio to be set is secured, high space saving and flexibility can be easily achieved in the wire conductor 10.
- the heat dissipation of the wire conductor 10 can be improved by the effect of surface area increase by making the wire conductor 10 into a cross-sectional flat shape compared with the case of cross-sectional substantially circular shape.
- the temperature rise of the wire conductor 10 may be smaller when the cross section of the wire conductor 10 is flat than when the cross section is circular.
- the range of the upper limit value is smaller in the conductor cross-sectional area in the case where the cross section of the wire conductor 10 has a flat shape than in the case where the cross section is substantially circular. The same amount of current can flow while suppressing the temperature rise inside.
- the aspect ratio of the wire conductor 10 is large.
- the aspect ratio is set to 1: 3 or more, the temperature rise during energization can be suppressed to the same extent even with a conductor cross section of about 90% of the wire conductor 10 having a substantially circular cross section. It becomes possible. Furthermore, it is preferable to set the aspect ratio to 1: 5 or more.
- the axial direction whole region of the wire conductor 10 has dealt with the structure which consists of the flat part which has a flat-shaped cross section.
- the flat portion may occupy only a part of the axial direction of the wire conductor 10. That is, an example is given in which the flat portion and the low flat portion having a lower flatness (with a smaller value of W / H) than the flat portion are provided adjacent to each other along the axial direction of the wire conductor 10 Can. Between the flat portion and the low flat portion, all the strands of wire 1 are integrally continuous, and the cross-sectional shape of the wire conductor 10 as a whole is different.
- the low flat portion it is possible to exemplify a configuration of a substantially circular cross section whose flatness is substantially 1.
- the wire conductor 10 having the characteristics brought about by each portion without joining or the like. it can.
- the deformation rate of the strand 1 be smaller than that of the flat portion in response to the low degree of flattening of the wire conductor 10 by rolling or the like.
- the cross section of the strand 1 is also substantially circular in a low flat part having a substantially circular cross section whose flatness is substantially 1.
- the flat portion and the low flat portion may be arranged in any order along the axial direction of the wire conductor 10, but the flat portion is provided at the central portion in the axial direction, and both ends thereof have a low cross section such as a substantially circular cross section.
- the form in which a flat part is provided can be illustrated as a suitable thing. In this case, it is conceivable to use a flat portion for the arrangement to a narrow space and attach other members such as a terminal to the low flat portions at both ends. Then, the space saving property and flexibility of the flat part and the convenience of attaching other members by the cross-sectional shape of the low flat part with a circular shape or the like can be used together.
- a plurality of portions with different flatness may be provided adjacent to each other.
- the wire conductor 10 can be formed by rolling a raw material stranded wire 10 ′ obtained by twisting a plurality of strands 1 into a substantially circular cross section. At this time, the forces F1 and F2 are applied from the first direction and the second direction facing each other perpendicular to the axial direction of the raw material stranded wire 10 ′ to compress the raw material stranded wire 10 ′.
- the flat electric wire conductor 10 which makes the application direction of F2 the height direction y can be obtained.
- the forces F3 and F4 are twisted as raw materials from the third direction and the fourth direction which cross each other and intersect the first direction and the second direction.
- the voltage to 10 ′ it becomes easy to form the obtained wire conductor 10 into a square in cross section.
- the obtained wire conductor 10 can be easily formed into a rectangular cross section.
- the forces F1 and F2 larger than the forces F3 and F4, the wire conductor 10 with high flatness (large value of W / H) can be obtained.
- the forces F1 and F2 and the forces F3 and F4 may be applied simultaneously, after the forces F1 and F2 are first applied, the forces F1 ′ and F2 ′ are applied again from the same direction, and the forces are simultaneously applied.
- F3 and F4 it is possible to obtain the wire conductor 10 which has a high flatness and which is well-shaped into a square (especially rectangular) in cross section.
- the force to be applied may be changed in the middle of rolling along the axial direction.
- the application of the force to the raw material stranded wire 10 ′ may be performed, for example, by providing rollers opposite to each other and passing the raw material stranded wire 10 ′ between the rollers.
- By rolling the raw material stranded wire 10 'so as to extrude along the rotation direction of the roller using a roller for example, when compressing the raw material stranded wire 10' by drawing using a die or using a press machine Compared with the case where the raw material stranded wire 10 'is compressed so as to crush it, the entire outer shape of the raw material stranded wire 10' can be easily deformed into a flat shape without applying a large load to the raw material stranded wire 10 '.
- the load is easily applied with high uniformity to the entire raw material stranded wire 10'.
- it is easier to secure a gap between the strands 1 in the flat wire conductor 10 obtained by rolling the raw material stranded wire 10 'using a roller than when using a die or press.
- it is easy to hold down the deformation rate of each strand 1 including the strand 1 located in the outer peripheral part of the wire conductor 10 small.
- the void ratio and the deformation ratio of each strand 1 depend on the size of the force (F1, F2, F3, F4, F1 ', F2') applied during rolling and the shape of the portion of the roller in contact with the raw material stranded wire 10 '. , Can be adjusted.
- the compression ratio is defined as [1 ⁇ (porosity of obtained wire conductor) / (porosity of raw material stranded wire)] ⁇ 100%, and can be regarded as a reduction rate of the conductor cross-sectional area. As the compression rate is reduced, a large void rate can be secured in the obtained wire conductor 10. For example, if the compression rate is suppressed to 70% or less, and further to 65% or less, it is easy to ensure the void ratio that satisfies the above formula (1).
- the covered electric wire 20 includes the electric wire conductor 10 according to the embodiment of the present invention as described above, and the insulator 21 covering the outer periphery of the electric wire conductor 10 (See Figure 5 etc.)
- the outer shape of the entire covered wire 20 including the insulator 21 reflects the outer shape of the wire conductor 10, and since the wire conductor 10 has a flat shape, the covered wire 20 also has a flat shape. In addition, because the wire conductor 10 has high flexibility in each direction, the coated wire 20 also has high flexibility in each direction.
- the material of the insulator 21 is not particularly limited, and may be composed of various polymer materials.
- the polymer material can appropriately contain a filler and an additive.
- the material and thickness of the insulator 21 may be selected so that the flexibility of the insulator 21 is higher than the flexibility of the wire conductor 10 so that the high flexibility of the wire conductor 10 is not impaired. preferable.
- the insulator 21 can be configured to integrally surround the entire circumference of the wire conductor 10.
- the insulator 21 can be provided by molding the polymer material to be the insulator 21 around the entire circumference of the wire conductor 10 by extrusion or the like.
- the insulating film which is a sheet-like insulator 21 can sandwich the wire conductor 10 from the upper and lower sides ( ⁇ y direction) of the wire conductor 10 in the height direction.
- two insulating films made of a polymer material may be disposed on the upper and lower sides of the wire conductor 10, and the sheets may be joined appropriately by fusion bonding, adhesion or the like.
- the form using laminations such as a heat
- laminations such as a heat
- insulating films made of polyester resin or the like are disposed on the upper and lower sides of the conductor 10, and the upper and lower insulating films and the insulating film and the wire conductor 10 are bonded with an adhesive. Just do it.
- the cross section of the wire conductor 10 having a flat shape also has an effect of improving the wear resistance of the insulator 21.
- an insulator is formed on the outer periphery of a wire conductor having a substantially circular cross section, irregularities are easily formed on the outer peripheral surface of the wire conductor due to the shape of the strands constituting the wire conductor. Variations in the thickness of the insulator formed in each portion are likely to occur. Then, it is necessary to form the insulator as a whole as a whole from the necessity of securing the thickness which satisfies the predetermined abrasion resistance even in the place where the insulator is thinner than the other places.
- the insulator 21 covering the outer periphery of the wire conductor 10 is It is easy to form with uniform thickness on each part. Therefore, even if the thickness of the insulator 21 is reduced as a whole, the minimum thickness required from the viewpoint of securing wear resistance and the like can be easily secured in each part of the outer periphery of the wire conductor 10. As a result, it is possible to obtain the coated wire 20 excellent in the wear resistance of the insulator 21 while avoiding the increase in the cost due to the formation of the thick insulator 21 as a whole and the increase of the space required for the arrangement of the coated wire 20. Can.
- the outer peripheral surface of the insulator contacts an external object in a narrow area, and the load tends to be concentrated in the narrow area.
- the covered electric wire 20 which has the wire conductor 10 which has flat shape since the insulator 21 is formed along the flat surface of the wire conductor 10, the insulator 21 is also easy to expose a flat surface. Even if the insulator 21 comes in contact with an external object, the contact is likely to occur in a wide area on its flat surface. Then, the load applied by the contact can be dispersed in a wide area, and even if the insulator 21 is formed thin, it is easy to exhibit high wear resistance that can avoid the wear due to the load application.
- the coated wire 20 by configuring the coated wire 20 using the wire conductor 10 having a flat shape, the effect of making the thickness of the insulator 21 uniform and that contact with an external object can be received in a large area By the effect, even when the insulator 21 is formed thin, the coated electric wire 20 excellent in the wear resistance of the insulator 21 can be obtained. These effects are particularly enhanced by suppressing the occurrence of burrs on the outer periphery of the wire conductor 10.
- the coated electric wire 20 is used in the state of a single wire in which the outer periphery of a single electric wire conductor 10 is covered with the insulator 21, a plurality of coated electric wires are accumulated, and if necessary, a plurality of coated electric wires It may be used in the form of the wire harness which put together the covered electric wire of (1). The case of use in the form of a wire harness will be described next.
- a wire harness according to an embodiment of the present invention is formed by integrating a plurality of coated wires, and at least a part of the plurality of coated wires of the present invention has the flat wire conductor 10 as described above. It comprises the coated electric wire 20 according to the embodiment. Even if the wire harness is configured using only the covered electric wire 20 having the flat electric wire conductor 10 as described above, a covered electric wire having such a covered electric wire 20 and a general electric wire conductor having a substantially circular cross section, etc. Other types of coated electric wires may be used in combination. Moreover, when using a plurality of covered electric wires 20 having flat electric wire conductors 10 to constitute a wire harness, the material, shape, dimensions, etc.
- the plurality of accumulated coated wires may be integrated as needed using an insulating material or the like.
- the plurality of covered wires 20 may be arranged in any positional relationship.
- the flat wire conductors 10 may be arranged in the width direction x (lateral direction), or may be stacked in the height direction y as shown in FIG. 5B, or FIG.
- FIG. 8B it is possible to exemplify a matrix-like form in which a plurality of the coated electric wires 20 arranged in the width direction x are stacked in the height direction y.
- the form which arranges the some coated wire 20 along at least one of the width direction x and the height direction y can be illustrated.
- the gap between the coated wires 20 constituting the wire harness can be reduced, and in particular, the space saving property is excellent. It becomes a wire harness.
- the space saving property provided along the height direction y by the flat shape of the wire conductor 10 is effectively used.
- the wire harness can be configured and used for routing. For example, when arranging a wire harness in a space with a limited height, or when arranging another member in the vertical direction of the wire harness, etc., space saving can be effectively utilized. Moreover, it is easy to ensure the heat dissipation of each coated wire 20.
- the plurality of coated wires 20 (20B) arranged in the width direction x in the wire harness It is preferable to make the height H of the wire conductor 10 and the height H ′ of the coated wire 20 equal, even if the conductor cross-sectional areas are individually different. By doing this, the upper and lower surfaces in the height direction of the wire harness can be configured in a planar manner.
- the height H of the wire conductor 10 and the height H ′ of the covered wire 20 are equal, the difference between the heights H ′ and H between the wire conductor 10 and the covered wire 20 is an average height State within 10% of the
- the wire harness is configured by arranging the plurality of coated electric wires 20 at least in the width direction x as described above, the insulator 21 covering the outer periphery of the wire conductor 10 arranged in the width direction x is described above. It is preferable to set it as the form using the lamination by the insulating film.
- the wire conductors 10 are arranged along the width direction x, and the group of the wire conductors 10 is collectively laminated and performed in a state of being sandwiched from above and below by two insulating films, 2
- a sheet of insulating film may be fused or bonded to each other at the outer periphery of the group of wire conductors 10 and at a position between the wire conductors 10.
- the wire conductors 10 aligned in the width direction x are insulated from the outside by the insulating film and form the wire harness mutually insulated by the insulating film and / or the adhesive. it can.
- the insulation coating can be easily formed on the wire conductors 10 aligned in the width direction x, and the wire harness can be configured. Moreover, compared with the case where an insulation coating is separately formed with respect to each wire conductor 10 by extrusion molding etc., the total of the thickness which the insulator 21 occupies can be made small, and the independent insulator 21 is It is possible to eliminate the phenomenon that air gaps occur at adjacent sites. As a result, it is possible to construct a wire harness which is particularly excellent in space saving.
- the plurality of coated electric wires 20 may be arranged in the width direction x and arranged in a matrix in which the plurality of the covered electric wires 20 are stacked in the height direction y.
- a unit in which the coated wires 20 are arranged in the width direction x a large number of the same units are formed, and even if they are stacked in the height direction y, a unit in which the coated wires 20 are arranged in the width direction x
- a plurality of different ones may be formed and overlapped in the y direction. Specific examples of the latter case are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).
- a large cross-section coated wire 20A having a large conductor cross-sectional area and a horizontally long wire conductor 10 is disposed below the height direction y.
- a plurality of small cross section coated electric wires 20B each having a smaller conductor cross sectional area than the large cross section coated electric wire 20A and a small horizontal width of the electric wire conductor 10 are disposed on the upper side.
- the plurality of small cross section coated electric wires 20B are arranged side by side in the width direction x, and are in contact with the upper surface of the large cross section coated electric wire 20A at the lower surface of the array.
- the space formed above the large cross section coated electric wire 20A is effectively utilized.
- the small cross section coated electric wire 20B can be arranged to achieve high space saving.
- the small cross section coated wire 20B can be stably held by utilizing the wide upper surface of the large cross section coated wire 20A.
- the plurality of small cross-section coated electric wires 20B are mutually different as shown in FIG. 6 (b) even if the conductor cross-sectional areas are mutually the same.
- the conductor cross sections may be different.
- the space H can be saved by aligning the height H of the wire conductor 10 and the height H 'of the coated electric wires 20B. Can be particularly enhanced.
- the horizontal width occupied by the group of small cross section coated electric wires 20B arranged in the width direction is equal to or smaller than the horizontal width occupied by the large cross section coated electric wire 20A, and the small cross section coated electric wire 20B is a large cross section coated electric wire It is preferable not to project outside the width direction x more than 20A.
- the wire conductors 10 constituting each small cross-section coated wire 20B are individually insulated and coated by extrusion molding or the like, the wire conductors 10 are collectively insulated and coated by lamination or the like. It is also preferable, but from the viewpoint of space saving of the wire harness, in particular securing of the planarity of the contact surface with the large cross section coated electric wire 20A, the form in which the insulating coating is applied collectively is preferable. In the form of FIG. 6 (c), the group of four electric wire conductors 10 arranged on the left side and the group of three electric wire conductors 10 arranged on the right are collectively covered and insulated by lamination. .
- the wire harness can be configured and used for wiring while keeping the dimension in the width direction x of the wire harness as a whole small. As a result, it is possible to take measures by utilizing a space or the like which is long in the height direction.
- the heat radiation sheet is provided in contact with each of the arranged coated electric wires 20 to release heat of each of the coated electric wires 20 even when a large number of the covered electric wires 20 are arrayed by using a flat shape. It becomes easy to secure the sex.
- the heat dissipating sheet is a sheet-like (including plate-like) member made of a heat dissipating material having a heat dissipating property higher than that of the coated wire 20, and may exemplify a sheet or plate made of aluminum or aluminum alloy. it can.
- thermoelectric sheet As the arrangement of the heat dissipating sheet, an embodiment in which the heat dissipating sheet is provided between a plurality of covered electric wires 20 constituting the wire harness and an embodiment in which the plurality of covered electric wires 20 are brought into contact in common can be illustrated.
- the surface (flat surface) along the width direction x of each of the coated wires 20 is brought into contact to dissipate common heat. It is preferable to arrange the sheet 31.
- the flat surface which has a large area by the flat shape of the wire conductor 10
- the heat dissipation of the coated wire 20 can be effectively enhanced.
- the configuration of the wire harness including the heat dissipation sheet 31 can be simplified.
- the coated wires 20 are not in contact with each other along the width direction x. However, in the case of contact, it is preferable that a heat dissipation sheet be interposed between the adjacent coated wires 20 as well.
- the intervening sheet 32 comes in contact with the flat surface along the width direction x of each coated wire 20.
- the intervening sheet 32 comes in contact with the flat surface along the width direction x of each coated wire 20.
- the plurality of intervening sheets 32 provided between the respective coated electric wires 20 be mutually connected by a connecting member 33 made of a heat dissipating material.
- the connecting member 33 may be provided as a member specialized for the purpose of heat radiation of the coated electric wire 20 via the intervening sheet 32, or a member provided for another purpose may be used as the connecting member 33.
- the member serves as a structural member of the vehicle body and a coupling member that assists the heat dissipation of the coated wire 20 through the intervening sheet 32. It can also be used as a role as 33 and a role as a support for attaching a wire harness consisting of a plurality of covered electric wires 20.
- the heat dissipation sheet 31 made of aluminum or aluminum alloy is provided in contact with the flat surface along the width direction x of the coated electric wire 20
- the cross-sectional area of the heat dissipation sheet 31 in a cross section perpendicular to the axial direction of the covered wire 20 is 1.5 or more times the conductor cross-sectional area of the wire conductor 10 constituting the covered wire 20 per covered wire, and 4 It is preferable that it is twice or more. Then, the heat dissipation of the coated wire 20 can be effectively improved.
- Conventional wire harnesses are constructed by bundling coated electric wires having a substantially circular cross section, and the entire wire harness becomes bulky, so if it is intended to secure a wiring space in an automobile, a living space ( The space where the crew can stay may be narrowed.
- a living space The space where the crew can stay may be narrowed.
- the wire harness including the covered wire 20 having the flat wire conductor 10 it is possible to widely secure the living space by suppressing the space required for wiring the wire harness to a small size. Become.
- the wire harness according to the present embodiment may be used as a wiring material for any application in automobiles, but as a suitable application, the application as a power supply main line disposed under the floor can be exemplified.
- general power supply trunks for automobiles are configured by sticking an insulating sheet on a lined copper plate, but it is difficult to continuously form a large copper plate, and the productivity is low.
- it since it consists of a metal continuum, it might lead to the fatigue failure of material under the influence of engine vibration etc. of a car.
- a power supply trunk line is configured using the wire harness of the present embodiment
- forming of the wire 1 constituting the wire conductor 10 twisting of the wire 1 and twisting of the raw material twisted wire 10 ' Any of the forming into a flat shape is a process that can be continuously performed on each part of the elongated material, and high productivity can be achieved.
- the wire conductor 10 is a collection of thin strands 1, the wire conductor 10 as a whole has high resistance to bending and vibration. Therefore, fatigue failure due to engine vibration and the like is unlikely to occur.
- the floor and the ceiling with the wire harness according to the present embodiment, it is possible to utilize the space without waste and secure the routing route, and also ensure the living space widely, saving space and increasing the current It is possible to make it compatible with the request accompanying
- the insulator is likely to be degraded by the heat generation of the wire conductor, but the heat dissipation can be easily secured by arranging the wire harness as a floor or a ceiling.
- the covered wire 20 is configured using an inexpensive insulator 21 not so high in heat resistance, deterioration of the insulator 21 is less likely to be a problem.
- the covered electric wire 20 provided with the flat electric wire conductor 10 has a flat surface, and when forming a wire harness, by arranging the covered electric wire 20 variously, the combination of the flat surface
- the floor and ceiling having any surface shape can be configured.
- the wire harness is not exposed directly to the ceiling surface or the floor surface by appropriately providing a covering material on the outside of the wire harness. Can.
- the conductor cross-sectional areas of the plurality of coated wires 20 constituting the wire harness may be individually different.
- the height H of the wire conductor 10 and the height H ′ of the coated wire 20 are equalized.
- the upper and lower surfaces in the height direction of the wire harness can be configured in a planar manner, and when arranged along the surface of the ceiling or floor, space saving is high in the height direction. You can get sex.
- the uneven structure in the height direction of the wire harness hardly affects the design of the interior of the automobile and the function of the adjacent members.
- a wire harness having the height H of the wire conductor 10 and the height H ′ of the coated wire 20 is, for example, as shown in FIG. 7, an interior material 51 constituting an automobile floor or ceiling and an interior material A flat surface along the width direction x is arranged along the surface of the interior material 51 and the sound absorbing material 52 between the sound absorbing material 52 provided adjacent to the outside of the 51 (the opposite side to the living space) Is preferred. Then, the narrow space between the interior material 51 and the sound absorbing material 52 can be effectively used for the wiring harness. Since the height H 'of the coated wire 20 is uniform, the wire harness can be arranged without unnecessarily increasing the distance between the interior material 51 and the sound absorbing material 52.
- the uneven structure of the height direction of a wire harness can appear as an uneven structure of the surface of the interior material 51, and the situation which reduces the designability of the surface of the interior material 51 can be prevented. Furthermore, it is possible to prevent the situation in which the coated electric wire 20 having a large height H 'squeezes the surface of the sound absorbing material 52 unevenly, which affects the performance of the sound absorbing material 52, such as uneven sound absorption.
- a set of the interior material 51 and the sound absorbing material 52 in which the wire harness can be disposed therebetween a set of a floor carpet and a silencer can be illustrated.
- the wire harness according to the present embodiment can be routed to an automobile by using various members constituting the vehicle body of the automobile as a support.
- a wire harness can be arrange
- the wire harness may be disposed such that the surface along the width direction x of each of the coated electric wires 20 constituting the wire harness is made along the outer peripheral surface of the columnar member 41.
- an elongated member having a cross-section such as a substantially U-shape or a substantially U-shape crosswise in the longitudinal direction, that is, a hollow member having an opening 42a along the longitudinal direction.
- the wire harness may be disposed in the hollow portion 42 b of the tubular member 42.
- the wire harness may have a plurality of coated electric wires 20 arranged in the width direction x and / or the height direction y in accordance with the shape of the opening 42a and the hollow portion 42b.
- a heat dissipation sheet may be appropriately disposed between the arranged coated electric wires 20.
- these columnar members 41 and the tubular members 42 for example, members used as reinforcement disposed in front of an instrument panel of a car can be exemplified.
- the wire harness according to the embodiment of the present invention includes the covered electric wire 20 having the flat electric wire conductor 10 according to the embodiment of the present invention, and the other kind of coated electric wire Can be configured in combination.
- Specific constituent materials, shapes, dimensions and the like of the coated wire 20 according to the embodiment of the present invention and other types of coated wires may be in any combination.
- the covered electric wire 20 (first covered electric wire) according to the embodiment of the present invention
- the one provided with the flat electric wire conductor 10 made of aluminum or aluminum alloy (aluminum-based material) is used
- a wire (a second coated wire) comprising a wire conductor made of copper or a copper alloy (copper-based material) and having a flatter shape than the wire conductor 10 of the first coated wire 20, such as a circular cross section
- the conductor cross-sectional area of the second coated wire is preferably smaller than the conductor cross-sectional area of the first coated wire 20.
- Aluminum-based materials are being used instead of copper-based materials as wire conductor materials for automobiles in order to reduce the weight of the entire automobile, but as described above, aluminum-based materials are used. Since the conductivity as a material is lower when using it than when using a copper-based material, the conductor cross-sectional area of the wire conductor tends to be large. If a wire conductor made of such an aluminum-based material is configured as a conductor having a generally circular cross section in the prior art and used for a wire harness, the increase in diameter of the wire conductor increases the space required for wiring the wire harness. However, by using the flat wire conductor 10, it is possible to reduce the space required for wiring while securing a large conductor cross-sectional area.
- a copper alloy fine wire having a conductor cross-sectional area of 0.13 mm 2 or smaller can be exemplified.
- Such a copper alloy thin wire can be suitably used as a signal line.
- the second coated wire By making the second coated wire thin in this manner, it is possible to effectively utilize the space saving effect by using the one having the flat wire conductor 10 as the first coated wire 20.
- the mutual arrangement of the first coated wire and the second coated wire is not particularly limited, the first coated wire having a high flatness and a large conductor cross-sectional area as in the embodiment shown in FIG.
- a mode in which a plurality of second coated wires with low flatness and small conductor cross-sectional area are arranged side by side on 20 can be exemplified.
- Test method An aluminum alloy wire having an outer diameter of 0.32 mm was twisted to produce a raw material stranded wire having a substantially circular cross section having a conductor cross sectional area in the range of 2 to 60 mm 2 .
- the raw material stranded wire was rolled using a roller to produce a wire conductor having a substantially rectangular cross section.
- the forces F1 and F2 after first applying the forces F1 and F2 from the vertical direction, the forces F1 ′ and F2 ′ are applied again from the same direction, and simultaneously from both sides in the width direction It did by applying force F3 and F4.
- wire conductors having different compression rates (reduction rates of cross-sectional area) were produced.
- the thickness of the insulator was 0.2 to 2.0 mm depending on the conductor cross-sectional area. For example, when the cross-sectional area of the conductor is 60 mm 2 , the thickness is 1.5 mm.
- Each coated wire was embedded in an epoxy resin, and a cross section intersecting the axial direction was polished to prepare a cross section sample. And photography was performed with respect to the obtained cross-sectional sample.
- FIG. 9 shows photographs of the representative samples taken with respect to the cross section of the coated wire, together with the value of the porosity.
- (A) to (c) are the cases where the conductor cross-sectional area is 60 mm 2 and
- (d) to (f) are the cases where the conductor cross-sectional area is 15 mm 2 .
- the compression rate increases in the order of (a) to (c) and (d) to (f).
- FIG. 10 the results of evaluation of the porosity for the cross-section after compression are summarized in FIG.
- the cross-sectional area of the conductor is on the horizontal axis, and the porosity is on the vertical axis.
- FIGS. 9A, 9B, 9D, and 9E the case where no burr is formed on the outer periphery of the wire conductor is indicated by a circle as "pass".
- the case where the porosity is the smallest for each conductor cross-sectional area is shown by a black circle.
- FIG.9 (c), (f) the case where a burr
- the deformation of the strand is smaller than the inner peripheral portion at the outer peripheral portion other than the portion where the burrs are generated.
- FIG. 11 shows the cross section of the raw material stranded wire before performing compression.
- (B) and (c) are wire conductors having a conductor cross-sectional area of 60 mm 2 after compression, which are the same as those in FIGS. 9 (a) and 9 (c), respectively.
- Figure 11 (d), (e), the conductor cross-sectional area respectively are wire conductor after the 30 mm 2 and 15 mm 2 compression is another sample individuals from that shown in FIGS. 9 and 10. In the samples shown in FIGS. 11 (b), (d) and (e), no burrs are formed on the outer peripheral surface, whereas in the sample of (c), burrs are generated on the outer peripheral surface as shown by circles. .
- an outer peripheral deformation ratio was calculated as a ratio of a deformation ratio of the outer peripheral portion to a deformation ratio of the central portion (peripheral deformation ratio / central deformation ratio ⁇ 100%).
- the evaluation results obtained in this way are shown in Table 1.
- the flexibility was evaluated by measuring the repulsive force with respect to each produced coated wire.
- the measurement of the repulsive force was performed by the method of 3 point bending. That is, both ends of the coated wire having a length of 100 mm were gripped, and the repulsive force when bending was applied to the central portion was measured by the load cell.
- Table 2 shows the measurement results of the repulsive force obtained for each coated wire.
- the repulsive force is reduced by changing the cross-sectional shape from circular to flat.
- flexibility is high.
- the cross-sectional area of the conductor is large, such as 130 mm 2
- the flexibility can be improved by flattening.
- repulsion is reduced to 90% or less by flattening, but in the case where the conductor cross-sectional area is large, in order to achieve the same degree of improvement in flexibility, it is flat It is necessary to increase the aspect ratio (increase the width).
- Heat dissipation of coated wire The relationship between the heat dissipation of the coated wire and the shape of the wire conductor and the presence or absence of the heat dissipation sheet was confirmed by computer simulation.
- Test method By computer simulation using heat conduction analysis by the finite element method, the degree of temperature rise when the coated wire was energized was estimated. Specifically, a 1.6 mm thick insulation coating made of PVC is formed on the outer periphery of three copper conductors having a circular cross section, a flat shape with an aspect ratio of 1: 3, and a flat shape with an aspect ratio of 1: 5.
- the coated electric wire which formed was assumed as a sample.
- the cross-sectional area of the conductor was 134.5 mm 2 in the case of a circular cross-section, and was varied in three ways on the basis of that value in the case of a flat cross-section.
- a current of 400 A was applied to estimate the temperature rise when the steady state was reached by simulation.
- the temperature of the surrounding environment was 40.degree.
- the temperature rise was similarly estimated also about the case where a thermal radiation sheet is provided with respect to the coated wire which has a flat-shaped wire conductor of aspect ratio 1: 5.
- a thermal radiation sheet is provided with respect to the coated wire which has a flat-shaped wire conductor of aspect ratio 1: 5.
- a heat dissipation sheet an aluminum plate having a thickness of 5 mm and a width of 30 mm and 60 mm was used.
- the flat surface along the width direction x of the coated wire is disposed in close contact with the surface of one side of the heat dissipation sheet, with the center of the coated wire in the width direction x aligned with the center of the heat dissipation sheet.
- the temperature rise is suppressed lower in the case of the flat cross-sectional shape than in the case where the wire conductor is circular in cross section. That is, heat dissipation is enhanced. Above all, the heat dissipation is enhanced as the aspect ratio of the flat shape is increased (as the width is increased).
- the wire conductor has a flat cross section, and the aspect ratio is further increased to reduce the conductor cross section of the wire conductor. It is possible to suppress the temperature rise within the range.
- the lower limit of the conductor cross-sectional area is about 135 mm 2 when the cross section is circular and about 125 mm 2 when the aspect ratio is 1: 3.
- the aspect ratio is 1: 5.
- it is about 120 mm 2 .
- the heat dissipation sheet when a heat dissipation sheet is provided on a coated wire having a flat cross-section wire conductor, the heat dissipation is further enhanced. Above all, the larger the cross sectional area of the heat dissipation sheet, the higher the heat dissipation. That is, when the upper limit of the temperature rise is set to a predetermined temperature value, the heat dissipation sheet having a large cross-sectional area suppresses the temperature rise within the upper limit even if the conductor cross-sectional area of the wire conductor is reduced. It becomes possible. For example, when the upper limit of the temperature rise is 40 ° C.
- the lower limit of the conductor cross-sectional area is about 95 mm 2 .
- the cross-sectional area of the heat-radiating sheet is about 1.6 times the cross-sectional area of the conductor.
- the width of the heat dissipation sheet is 60 mm
- the lower limit value of the conductor cross-sectional area is 67 mm 2 .
- the cross-sectional area of the heat-radiating sheet is about 4.5 times the cross-sectional area of the conductor.
- the outer periphery of the wire conductor having a circular cross section and a flat cross section obtained as described above was covered with an insulator to prepare the following three types of samples.
- the insulator was placed around the wire conductor by extrusion of PVC.
- Sample 1 An insulator was formed on the outer periphery of a flat wire conductor in cross section. The minimum value of the thickness of the insulation coating (minimum insulation thickness) was 0.6 mm.
- Sample 2 An insulator was formed on the outer periphery of a wire conductor having a circular cross section. The minimum insulation thickness was 1.0 mm.
- Sample 3 An insulator was formed on the outer periphery of a wire conductor having a circular cross section. The minimum insulation thickness was 0.6 mm.
- the wire height (the dimension in the vertical direction of the coated wire) was measured for each of the samples 1 to 3.
- the tape test based on JASO D 618 evaluated the abrasion resistance.
- the coated wire of each sample was cut into a length of 1000 mm, and a # 150 G wear tape was pressed with a pressing load of 1.9 kg. Then, the tape was delivered at a tape moving speed of 1500 mm / min, and the delivery amount of the tape until the wire conductor was exposed was measured.
- A which is excellent in abrasion resistance
- B the case where it is less than 635 mm
- Test results 13 (a) to 13 (c) show cross-sectional photographs of the samples 1 to 3, respectively.
- Table 3 summarizes the configuration of each sample and the test results.
- the outer periphery of the wire conductor has a maximum of two outer wire diameters due to the shape of the wire. It has irregularities of about the height of a minute. As a result, the distribution of the thickness of the insulator on the outer periphery of the wire conductor can be seen from place to place.
- the outer peripheral portion of the wire conductor in particular, the upper and lower edges are flat.
- the insulator covering the outer periphery of the wire conductor is also formed flat, and the distribution of thickness at each place is reduced. From these comparisons, by making the cross section of the wire conductor flat, it is possible to form a flat insulation coating with high uniformity of thickness while securing a predetermined minimum insulation thickness than in the case of making it circular. I understand.
- the electric wire conductor demonstrated the form which has a predetermined
- the wire conductor is characterized in that the cross section intersecting in the axial direction of the stranded wire has a flat portion having a flat shape. Even in such a configuration, the flattening of the cross-sectional shape can improve the flexibility and be compatible with the space saving as compared with the case where the cross-sectional shape is substantially circular.
- each configuration regarding the wire conductor other than the void ratio described above that is, the cross-sectional shape of each strand, the material and conductor cross-sectional area of the wire conductor, etc.
- the configuration such as the coexistence of the flat portion and the low flat portion can be suitably applied.
- the structure regarding the coated wire and wire harness which were demonstrated above can also be applied suitably.
- the deformation rate of the strand of the outer peripheral portion is smaller by making the deformation rate of the strand of the outer peripheral portion smaller than that of the central portion. It becomes possible to improve the flexibility of a wire conductor compared with the case where it is more than the deformation rate of the central part wire. Also in this case, suitable values of parameters relating to the deformation rate of the strands, such as the outer peripheral deformation ratio and the deformation rates of the strands in the outer peripheral portion and the central portion, are as described above.
- the cross section may have a continuous void capable of accommodating one or more strands 1, or By having a continuous void having an area of one or more equivalent to the cross-sectional area of the wire 1, the flexibility of the wire conductor is improved as compared with the case where the void is not continuously present. It is possible to Also in this case, suitable values of parameters relating to the shape and area of the continuous gap are as described above.
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Abstract
柔軟性と省スペース性を両立することができる電線導体、およびそのような電線導体を備えた被覆電線ならびにワイヤーハーネスを提供する。 複数の素線1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10とする。扁平部における導体断面積をsmm2とし、扁平部の断面において素線に占められていない空隙の割合である空隙率をv%として、導体断面積と空隙率が、v>0.29s+2.0の関係を満たす。また、そのような電線導体10と、電線導体10の外周を被覆する絶縁体と、を有する被覆電線とする。さらに、そのような被覆電線を含んでなるワイヤーハーネスとする。
Description
本発明は、電線導体、被覆電線、ワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、撚線よりなる電線導体、およびそのような電線導体の外周に絶縁体を有する被覆電線、またそのような被覆電線を含んだワイヤーハーネスに関するものである。
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等に記載されるように、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。
金属の単線よりなる平角導体は、扁平な断面の高さ(厚さ)方向に沿った方向には、比較的高い柔軟性を有し、折り曲げを行いやすい。しかし、扁平な断面の幅方向に沿った方向には、柔軟性が低く、硬いため、折り曲げを行いにくい。このように、金属の単線よりなる平角導体を有するフラットケーブルは、特定の方向に折り曲げにくく、配策の際の作業性が低くなってしまう。
本発明の課題は、柔軟性と省スペース性を両立することができる電線導体、およびそのような電線導体を備えた被覆電線ならびにワイヤーハーネスを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明にかかる電線導体は、複数の素線を撚り合わせた撚線よりなり、前記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し、前記扁平部における導体断面積をsmm2とし、前記扁平部の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をv%として、前記導体断面積と前記空隙率が、v>0.29s+2.0の関係を満たす、というものである。
ここで、前記導体断面積と前記空隙率が、v≧0.29s+2.5の関係を満たすとよい。
前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、前記扁平部の中央部よりも小さいとよい。また、前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、前記扁平部の中央部の65%以下であるとよい。そして、前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、20%以下であるとよい。
前記電線導体は、前記扁平部の断面において、前記素線を1本以上収容可能な連続した空隙を有するとよい。
前記扁平部の断面が、前記扁平形状の幅方向に沿って、相互に平行な対辺を有するとよい。この場合に、前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の前記相互に平行な対辺の端部において、前記扁平部の中央部よりも小さいとよい。
前記扁平部の前記扁平形状の幅方向の長さが、前記幅方向に交差する高さ方向の長さの3倍以上であるとよい。
前記扁平部の断面は、四角形であるとよい。また、前記扁平部の断面が、長方形であるとよい。
前記電線導体は、前記扁平部と、前記扁平部よりも扁平度の低い低扁平部と、を軸線方向に連続して有するとよい。
前記撚線を構成する素線が、50本以上であるとよい。
前記撚線は、銅または銅合金よりなり、100mm2以上の導体断面積を有するか、あるいは、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなり、130mm2以上の導体断面積を有するとよい。
前記電線導体は、前記扁平部において、前記撚線が、相互に対向する第一方向および第二方向と、該第一方向および第二方向と交差して相互に対向する第三方向および第四方向とから、圧延されているとよい。
本発明にかかる被覆電線は、上記のような電線導体と、前記電線導体の外周を被覆する絶縁体と、を有するものである。
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような被覆電線を含んでなるものである。
ここで、ワイヤーハーネスは、上記のような被覆電線を複数含み、該複数の被覆電線は、前記電線導体の前記幅方向、および該幅方向に交差する高さ方向の少なくとも一方に沿って、配列されているとよい。この場合に、前記ワイヤーハーネスは、前記複数の被覆電線の間に介在する放熱シート、および前記複数の被覆電線に共通に接触する放熱シートの少なくとも一方を有するとよい。
また、前記複数の被覆電線は、少なくとも前記高さ方向に沿って配列されているとよい。この場合に、前記高さ方向に沿って配列された前記複数の被覆電線の間に、放熱材よりなる介在シートが介在されており、さらに、複数の前記介在シートを相互に連結して、放熱材よりなる連結材が設けられているとよい。
あるいは、前記複数の被覆電線は、少なくとも前記幅方向に沿って配列されており、前記絶縁体は、絶縁性フィルムよりなり、前記幅方向に沿って配列された前記電線導体の群を一括して高さ方向両側から挟み込んで、融着または接着され、前記電線導体の群は、前記絶縁性フィルムまたは接着剤によって、相互間で絶縁されているとよい。
また、ワイヤーハーネスが、上記のような被覆電線として、大断面被覆電線と、前記大断面被覆電線よりも導体断面積が小さい複数の小断面被覆電線と、を含み、前記小断面被覆電線の群は、相互に高さが揃っており、前記幅方向に沿って配列された状態で、前記大断面被覆電線と前記高さ方向に沿って積層されているとよい。
前記ワイヤーハーネスは、柱状部材の外周に沿って配置されるとよい。あるいは、前記ワイヤーハーネスは、長手方向に沿って開口を有する中空の管状部材の中空部内に収容されるとよい。
またあるいは、前記ワイヤーハーネスは、自動車の床下に配置され、電源幹線を構成するとよい。あるいは、前記ワイヤーハーネスは、自動車の天井または床を構成するとよい。これら場合に、前記ワイヤーハーネスは、上記のような被覆電線を複数含み、該複数の被覆電線は、少なくとも前記電線導体の幅方向に沿って配列され、該幅方向に交差する高さ方向の寸法が揃っており、前記自動車の内装材と吸音材との間に、前記幅方向を前記内装材および吸音材の面に沿わせて配置されるとよい。
前記ワイヤーハーネスは、第一の被覆電線と第二の被覆電線とを含み、前記第一の被覆電線は、前記電線導体がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる上記のような被覆電線であり、前記第二の被覆電線は、電線導体が、銅または銅合金よりなり、前記第一の被覆電線の電線導体よりも扁平度が低く、かつ導体断面積が小さいものであるとよい。この場合、前記第二の被覆電線の導体断面積は、0.13mm2以下であるとよい。
上記発明にかかる電線導体は、単線ではなく、撚線よりなっているため、高い柔軟性を有している。そして、扁平形状の断面を有する扁平部を備えていることにより、断面略円形の一般的な電線導体に比べて、電線として配策する際に要するスペースを削減することができる。また、導体断面積を大きくする際に、扁平形状の幅方向を広げれば、高さ方向の寸法を小さく抑えることができるので、省スペース性を維持したまま、大断面積化が可能となる。
そして、上記発明にかかる電線導体においては、扁平部の空隙率(v%)が、導体断面積(smm2)との関係によって規定される0.29s+2.0との下限よりも大きくなっていることにより、断面が扁平になっていても、特に高い柔軟性を保ちやすい。その結果、特に高い配策の自由度を有する電線導体となる。そのように大きな空隙率を確保することで、電線導体を高圧縮することによって外周部に生じうる鋭い突起(バリ)の発生も、抑制することができる。
ここで、導体断面積と空隙率が、v≧0.29s+2.5の関係を満たす場合には、電線導体の柔軟性を特に高く保ちやすい。バリの発生も抑制しやすい。
扁平部の断面における素線の円形からの変形率が、扁平部の外周に面する部位において、扁平部の中央部よりも小さい場合には、撚線を断面扁平に成形するために、撚線の外周部に位置する素線が集中的に変形され、変形による大きな負荷を受けることが防止される。また、素線の変形によって、バリ等の凹凸構造が電線導体の外周部に形成されることが防止される。
扁平部の断面における素線の円形からの変形率が、扁平部の外周に面する部位において、扁平部の中央部の65%以下である場合には、上記のような、撚線の外周部への変形と負荷の集中、また電線導体の表面における凹凸構造の形成を防止する効果が、特に高く得られる。
扁平部の断面における素線の円形からの変形率が、扁平部の外周に面する部位において、20%以下である場合にも、上記のような、電線導体の外周部への変形と負荷の集中、また電線導体の表面における凹凸構造の形成を防止する効果が、特に高く得られる。
電線導体が、扁平部の断面において、素線を1本以上収容可能な連続した空隙を有する場合には、そのような空隙への素線の移動を利用して、電線導体が柔軟に曲がることができるので、電線導体の柔軟性を高く保つ効果に、特に優れる。
扁平部の断面が、扁平形状の幅方向に沿って、相互に平行な対辺を有する場合には、配策した電線の高さ(厚さ)方向外側に、大きなスペースを確保しやすく、高い省スペース性を実現することができる。特に、複数の電線を重ねて配策する際に、無駄なスペースを生じにくい。
この場合に、扁平部の断面における素線の円形からの変形率が、扁平部の相互に平行な対辺の端部において、扁平部の中央部よりも小さい場合には、電線導体の端部への変形と負荷の集中を防止することができる。また、バリ等の凹凸構造は、電線導体の外周部の中でも、相互に平行な対辺の端部に形成されやすい傾向があるが、その端部における素線の変形率が小さく抑えられることで、端部におけるバリ等の凹凸構造の形成を、効果的に防止することができる。
また、扁平部の扁平形状の幅方向の長さが、幅方向に交差する高さ方向の長さの3倍以上である場合には、電線導体において、柔軟性の確保と、幅方向に対する高さ方向の寸法の小ささによる、高さ方向への高い省スペース性とを、両立することができる。
また、扁平部の断面が、四角形である場合には、複数の電線を並べた際や重ねた際に、電線相互間に生じる無駄なスペースを小さくし、電線を高密度に集積することが可能となる。
さらに、扁平部の断面が、長方形である場合には、複数の電線を並べた際や重ねた際に、電線相互間に生じる無駄なスペースを特に小さくすることができ、省スペース性にとりわけ優れたものとなる。
電線導体が、扁平部と、扁平部よりも扁平度の低い低扁平部と、を軸線方向に連続して有する場合には、接合等によらずに、電線導体の軸線方向に沿って、扁平度の異なる部位を1本の電線導体中に設けることができ、扁平度の異なる各部の特性を、同時に利用することができる。例えば、電線導体の中央部に扁平部を設け、その両端に、断面略円形の低扁平部を設けることで、中央部における省スペース性と、端部における端子等の部材の取り付けにおける利便性とを両立することができる。
撚線を構成する素線が、50本以上である場合には、各素線を大きく変形させなくても、素線の相対配置の変更によって、大きな空隙を素線間に残しながら、撚線を断面扁平に成形しやすい。よって、電線導体において、省スペース性と柔軟性を両立しやすい。
撚線が、銅または銅合金よりなり、100mm2以上の導体断面積を有するか、あるいは、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなり、130mm2以上の導体断面積を有する場合には、断面扁平形状をとることによる省スペース性と柔軟性の両立の効果を、特に有効に利用することができる。100mm2以上や130mm2以上のように大断面積の電線導体においては、断面略円形である場合には、その径の大きさのために、大きな配策スペースを要するとともに、曲げに対する反発力が大きくなる。しかし、このような大断面積の電線導体においても、断面を扁平形状とすることで、省スペース化が達成できるとともに、特に高さ方向への曲げにおいて、高い柔軟性を得ることができる。
そして、扁平部において、撚線が、相互に対向する第一方向および第二方向と、該第一方向および第二方向と交差して相互に対向する第三方向および第四方向とから、圧延されている場合には、電線導体が、断面四角形に近いものとなりやすく、省スペース性に優れた電線導体となる。
本発明にかかる被覆電線は、上記のような電線導体を有するため、電線導体の撚線構造による柔軟性と扁平形状による省スペース性を両立することができる。よって、複数本の被覆電線を並べたり重ねたりして配策する場合をはじめ、高い自由度をもって、かつスペースを削減しながら、配策を行うことができる。
また、電線導体の外周面が、扁平形状の幅方向に沿って、平坦な面となっているため、電線導体の外周の各部に、絶縁体を均一な厚さで形成しやすい。そのため、電線導体の外周の各部に、絶縁体の耐摩耗性等の観点から要求される最小の肉厚を、確保しやすい。さらに、絶縁体の外周面も、平坦に形成されるため、被覆電線が外部の物体と接触することがあっても、その平坦な面全体で接触が起こりやすく、接触による荷重を広い面積に分散させることができる。それらの結果、絶縁体において、高い耐摩耗性が得られる。
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような扁平形状の電線導体を有する被覆電線を含んでなるため、柔軟性と省スペース性に優れ、自動車内等、限られた空間において、配線材として好適に利用することができる。
ここで、ワイヤーハーネスが、上記のような被覆電線を複数含み、該複数の被覆電線が、電線導体の幅方向、および該幅方向に交差する高さ方向の少なくとも一方に沿って、配列されている場合には、それら複数の被覆電線の間の空隙を小さく抑えてワイヤーハーネスを構成することができるので、特に高い省スペース性を達成することができる。
この場合に、ワイヤーハーネスが、複数の被覆電線の間に介在する放熱シート、および複数の被覆電線に共通に接触する放熱シートの少なくとも一方を有する構成によれば、複数の被覆電線を、その扁平形状による省スペース性を利用して、相互に近接させて高密度に配置しても、通電時の発熱による影響を小さく抑えることができる。
また、複数の被覆電線が、少なくとも高さ方向に沿って配列されている場合には、被覆電線の高さ方向への配列を利用して、細長い隙間等、様々な狭い空間を、被覆電線の配策に有効に活用することができる。
この場合に、高さ方向に沿って配列された複数の被覆電線の間に、放熱材よりなる介在シートが介在されており、さらに、複数の介在シートを相互に連結して、放熱材よりなる連結材が設けられている場合には、複数の被覆電線が、扁平な広い面同士を対向させて、相互に隣接することになり、通電時に発生する熱を被覆電線の配列体の外部に発散させるのが難しくなりやすいが、介在シートを設けることで、通電時に発生する熱を効果的に外部に発散させやすくなる。さらに、複数の介在シートを連結する連結材を設けることで、熱を一層効果的に発散させることができる。
あるいは、複数の被覆電線が、少なくとも幅方向に沿って配列されており、絶縁体が、絶縁性フィルムよりなり、幅方向に沿って配列された電線導体の群を一括して高さ方向両側から挟み込んで、融着または接着され、電線導体の群が、絶縁性フィルムまたは接着剤によって、相互間で絶縁されている場合には、扁平部を有する電線導体を幅方向に複数に並べた状態で、簡便に各電線導体に対して絶縁被覆を形成し、ワイヤーハーネスを構成することができる。また、各電線導体が個別に絶縁体によって被覆されている場合と比較して、絶縁被覆が占める厚さを小さくでき、また、隣接する絶縁被覆の間における空隙の形成を排除できるため、ワイヤーハーネスの省スペース性を高めることができる。
また、ワイヤーハーネスが、上記のような扁平形状を有する被覆電線として、大断面被覆電線と、大断面被覆電線よりも導体断面積が小さい複数の小断面被覆電線と、を含み、小断面被覆電線の群が、相互に高さが揃っており、幅方向に沿って配列された状態で、大断面被覆電線と高さ方向に沿って積層されている場合には、大断面被覆電線の外周の広い面を利用して、小断面被覆電線の群を安定に保持し、省スペース性に優れたワイヤーハーネスを構成することができる。
ワイヤーハーネスが、柱状部材の外周に沿って配置される場合、あるいは、ワイヤーハーネスが、長手方向に沿って開口を有する中空の管状部材の中空部内に収容される場合には、自動車の車体等を構成する柱状部材や管状部材を、ワイヤーハーネスの支持に利用し、ワイヤーハーネスの配策スペースを効果的に削減することができる。
また、ワイヤーハーネスが、自動車の床下に配置され、電源幹線を構成する場合には、従来一般の銅板を用いた電源幹線と比較して、生産性を高めることができるとともに、エンジン振動等による疲労破壊の発生を抑制することができる。
あるいは、ワイヤーハーネスが、自動車の天井または床を構成する場合には、自動車内において、特に無駄なく空間を活用して配策経路を確保することができるとともに、大電流を流す場合にも、高い放熱性を達成することができる。また、被覆電線の配置に応じて、様々な形状の天井面や床面を構成することが可能となる。
これらの場合に、ワイヤーハーネスが、上記のような被覆電線を複数含み、該複数の被覆電線が、少なくとも電線導体の幅方向に沿って配列され、該幅方向に交差する高さ方向の寸法が揃っており、自動車の内装材と吸音材との間に、幅方向を内装材および吸音材の面に沿わせて配置される構成によれば、内装材と吸音材の間の距離を小さく抑えながら、内装材と吸音材の間の空間を、ワイヤーハーネスの配策に有効に利用することができる。この際、複数の被覆電線の高さが揃っていることで、被覆電線による凹凸構造が、内装材の表面形状や吸音材の吸音性能に影響を与えにくくなる。
そして、ワイヤーハーネスが、第一の被覆電線と第二の被覆電線とを含み、第一の被覆電線が、電線導体がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる上記のような被覆電線であり、第二の被覆電線が、電線導体が、銅または銅合金よりなり、第一の被覆電線の電線導体よりも扁平度が低く、かつ導体断面積が小さいものである場合には、アルミニウムやアルミニウム合金の導電率の低さにより、大断面積になりやすい第一の被覆電線に対する省スペース化と、第二の被覆電線における銅や銅合金が有する高導電率等の特性の利用とを、両立することができる。
この場合に、第二の被覆電線の導体断面積が、0.13mm2以下であれば、ワイヤーハーネス全体として、高い省スペース性を確保しやすい。
以下、図面を用いて、本発明の一実施形態にかかる電線導体および被覆電線、そしてワイヤーハーネスについて詳細に説明する。本発明の一実施形態にかかる電線導体の外周を絶縁体で被覆したものが、本発明の一実施形態にかかる被覆電線に当たる。そして、本発明の一実施形態にかかる被覆電線を含む複数の被覆電線を集積したものが、本発明の一実施形態にかかるワイヤーハーネスに当たる。
[電線導体]
図1に、本発明の一実施形態にかかる電線導体10の外観を斜視図にて示す。また、図2に、電線導体10の軸線方向(長手方向)に垂直に交差する断面を示す。
図1に、本発明の一実施形態にかかる電線導体10の外観を斜視図にて示す。また、図2に、電線導体10の軸線方向(長手方向)に垂直に交差する断面を示す。
(1)電線導体の断面形状
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。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、扁平な外形を有している。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、電線導体10の軸線方向全域が、そのような扁平部となっている。
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。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、扁平な外形を有している。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、電線導体10の軸線方向全域が、そのような扁平部となっている。
ここで、電線導体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。図2に示す本実施形態にかかる電線導体10の断面、および図4に示す各形態の電線導体の断面において、幅Wが高さHよりも大きくなっている。
電線導体10の断面は扁平形状を有していれば、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、電線導体10の断面は、扁平形状の幅Wの方向(幅方向x)に沿って、相互に平行な対辺11,12を有している。つまり、電線導体10の断面を構成する外側の素線1に外接させて、幅方向xに平行に2本の直線11,12を引くことができる。なお、本明細書において、電線導体10の形状に関して、平行、垂直等、線や面の関係を示す概念には、概ね±15°程度の角度のずれや、角部が面取りされたR形状等、幾何的な概念からの誤差を含むものとする。また、辺や直線、平面等の概念には、幾何的な直線や平面から概ね15°程度の角度を有する曲線や曲面も含むものとする。
本実施形態において、電線導体10の断面は、長方形よりなっている。図においては、分かりやすいように、電線導体10を構成する素線1の本数を少なくして示している。
本実施形態にかかる電線導体10は、断面が扁平形状を有していることにより、同じ導体断面積を有する断面略円形の電線導体よりも、被覆電線等の形で配策した際に、配策に必要なスペースを小さくすることができる。つまり、ある電線の周囲に、他の電線や別の部材を配置することができないスペースを小さくすることができる。特に、高さ方向yに沿って電線が占めるスペースを小さくすることができ、省スペース化を達成しやすい。その結果、高さ方向上下(±y方向)の電線の外側のスペースに、他の電線や別の部材を配置しやすくなる。例えば、配策面に沿わせるようにして電線を配策する際に、電線の扁平面、つまり幅方向xに平行な面を配策面に沿わせるようにすれば、電線の上方(電線を挟んで配策面に対向する方向)に、スペースを確保しやすい。さらに、電線導体10の導体断面積を大きくしたい場合にも、高さHを小さくしたまま、幅Wを大きくすることで、高さ方向yにおける省スペース性を維持することができる。
中でも、電線導体10が、断面において、幅方向xに平行な対辺11,12を有している場合に、配策した電線の高さ方向上下(±y方向)に、広いスペースを確保することができ、省スペース性に優れる。特に、1本の電線の上方に他の電線を重ねるようにして複数の電線を集積する際に、高さ方向yに沿って複数の電線の間に生じる隙間を小さくすることができる。なお、複数の電線を集積するとは、複数の電線を絶縁材料等で一体にまとめた形態とする場合、および、独立した複数の電線を近接させて配置する場合の両方を含むものである。
さらに、電線導体10が長方形の断面を有する場合に、電線導体10の上下(±y方向)および側方(±x方向)に、広いスペースを確保することができ、省スペース性を一層高めることができる。特に、1本の電線の上方に他の電線を重ねるようにして、また、1本の電線の側方に他の電線を並べるようにして、複数の電線を集積する際に、高さ方向yおよび幅方向xに沿って複数の電線の間に生じる隙間を、小さくすることができる。
上記のように、本実施形態にかかる電線導体10は、複数の素線1が撚り合わせられた撚線よりなっており、その撚線が、扁平な外形を有している。そのため、電線導体10は、各方向に、高い柔軟性を有している。特許文献1に示されるような平角導体は、扁平形状の高さ方向にはある程度の柔軟性を示すものの、幅方向の柔軟性は低く、幅方向には硬くて曲げにくい。これに対し、撚線よりなる本実施形態にかかる電線導体10は、高さ方向yのみならず、幅方向xにも高い柔軟性を有しており、曲げやすくなっている。
このように、本実施形態にかかる電線導体10は、柔軟性による配策の自由度と、省スペース性を両立するものとなっている。例えば、自動車において、近年の高機能化により、設置される電線や部品の数が増加している。また、電気自動車等において、大電流化が進み、電線径も太くなっている。よって、個々の電線を配策可能なスペースが減少してきている。しかし、本実施形態にかかる電線導体10を用いれば、省スペース性と柔軟性を利用することで、小さなスペースを有効に利用して、電線の配策を行うことができる。多数の電線を集積させる場合や、導体断面積の大きい電線を用いる場合に、特にその効果が大きくなる。
ここまで説明した本実施形態においては、電線導体10は、長方形の断面を有していた。しかし、上記のように、電線導体10の断面は、扁平形状であれば、どのような形状を有していてもよい。図4(b)~(d)に、断面形状の別の例を示す。なお、これらの図では、素線1を省略し、断面の外形、つまり電線導体全体の断面を近似する外接図形だけを示している。図4(b)は、小判形(長方形の両端に半円を有する形状)の断面を示している。そして、上記のような長方形以外の四角形の断面として、図4(c)は台形の断面、図4(d)は平行四辺形の断面を示している。電線導体10が四角形の断面を有することで、高さ方向yおよび幅方向xに、多数の電線導体10を小さな隙間で並べることができ、多数の電線を集積する際の省スペース性に優れる。この効果は、上記のように、断面形状が長方形である場合に特に顕著となる。
(2)電線導体の断面における空隙
さらに、本実施形態にかかる電線導体10は、扁平部の断面において、導体断面積に応じた所定の下限値よりも大きな空隙率を有している。電線導体10の断面における空隙率は、電線導体10の軸線方向に垂直に交差する断面において、電線導体10全体が占める面積、つまり電線導体10全体としての外郭に囲まれた領域の面積のうち、素線1に占められていない空隙の面積の割合として定義される。導体断面積は、電線導体10の断面において、素線1が占める領域の面積を示す。
さらに、本実施形態にかかる電線導体10は、扁平部の断面において、導体断面積に応じた所定の下限値よりも大きな空隙率を有している。電線導体10の断面における空隙率は、電線導体10の軸線方向に垂直に交差する断面において、電線導体10全体が占める面積、つまり電線導体10全体としての外郭に囲まれた領域の面積のうち、素線1に占められていない空隙の面積の割合として定義される。導体断面積は、電線導体10の断面において、素線1が占める領域の面積を示す。
電線導体10において十分な柔軟性を確保するために必要な空隙率は、電線導体10の導体断面積に依存する。導体断面積が大きいほど、電線導体10に曲げを加えにくく、柔軟性を確保するために、大きな空隙率を有することが必要となる。後の実施例に示されるように、導体断面積と、要求される空隙率の大きさの間には、直線関係が存在する。そして、電線導体10の断面における空隙率をv%、導体断面積をsmm2として、以下の式(1)の関係を満たしている場合に、十分な柔軟性を有する電線導体10とすることができる。
v>0.29s+2.0 (1)
v>0.29s+2.0 (1)
電線導体10は、上記のように、その扁平形状の効果によって、高さ方向yおよび幅方向xにも高い柔軟性を有しており、曲げやすくなっている。電線導体10の断面において、上記式(1)によって規定される十分な空隙が確保されていることで、電線導体10を高さ方向yや幅方向xに沿って曲げる際に、電線導体10内における空隙を利用した素線1の移動により、電線導体10がさらに無理なく曲がりやすくなり、電線導体10の柔軟性を高めやすい。
本実施形態にかかる電線導体10においては、上記式(1)の関係を満たすことにより、高い柔軟性を確保できるとともに、鋭い突起(バリ)等の不要な凹凸構造が外周部に形成されるのも、抑制することができる。後述するように、原料撚線10’の圧縮等によって電線導体10を形成する際に、圧縮率を高くするほど、電線導体10の断面における空隙率が小さくなるとともに、外周部にバリ等の凹凸構造が形成されやすくなる。換言すると、バリ等の凹凸構造が少ない電線導体10は、大きな空隙率を有し、高い柔軟性を有すると言える。
電線導体10の柔軟性をさらに高める観点から、空隙率は、下記の式(2)の関係を満たすとよい。
v≧0.29s+A (2)
ここで、Aは定数であり、A=2.5である。さらには、式(2)で、A=3.5とすると、特に柔軟性の高い電線導体を得ることができる。
v≧0.29s+A (2)
ここで、Aは定数であり、A=2.5である。さらには、式(2)で、A=3.5とすると、特に柔軟性の高い電線導体を得ることができる。
導体断面積(smm2)に応じて、好ましい空隙率(v%)を数値として表現すると、おおむね以下のようになる。
・s≦15mm2:v≧6%、好ましくはv≧8%
・15mm2<s≦30mm2:v≧11%、好ましくはv≧12%
・30mm2<s≦50mm2:v≧16%、好ましくはv≧18%
・50mm2<s≦60mm2:v≧19%、好ましくはv≧21%
・s≦15mm2:v≧6%、好ましくはv≧8%
・15mm2<s≦30mm2:v≧11%、好ましくはv≧12%
・30mm2<s≦50mm2:v≧16%、好ましくはv≧18%
・50mm2<s≦60mm2:v≧19%、好ましくはv≧21%
空隙率の上限は、特に定められないが、圧延等によって電線導体10を扁平形状に成形しやすくし、また形成した扁平形状を維持しやすくする観点等から、以下の式(3)を満たすことが好ましい。
v≦0.29s+B (3)
ここで、Bは定数であり、B=11である。
v≦0.29s+B (3)
ここで、Bは定数であり、B=11である。
電線導体10の断面においては、各素線1の間の領域に、小さな空隙が形成されている。上記で定義した空隙率は、それら小さな空隙の合計の面積が、電線導体10の断面において占める面積の割合であり、それら空隙の合計の面積が、電線導体10の断面において所定以上の割合を占めることで、電線導体10の柔軟性が高められるが、それに加えて、各素線1の間の領域に形成された空隙のそれぞれの面積の大きさも、電線導体10の柔軟性の向上に寄与する。つまり、電線導体10の断面に、微小な空隙が万遍なく散在するよりも、ある程度の大きさを有する空隙が、連続した領域として存在していることが、電線導体10の柔軟性の向上に有効である。具体的には、電線導体10の断面に、素線1を1本以上、さらには2本以上、また3本以上収容可能な連続した空隙を有することが好ましい。素線1がそのような大きな空隙に移動することにより、電線の柔軟な曲げが補助されるからである。ここで、空隙に収容可能かどうかを判定する素線1としては、着目する空隙を取り囲んでいる素線1、あるいは、電線導体10を構成する任意の素線1と同じ断面積を有する断面円形の素線を想定して用いればよい。例えば、図4(a)において、符号vにて表示する空隙が、素線2本以上を収容可能となっている。また、そのように、電線導体10の断面に、素線1を収容可能な大きさと形を有する連続した空隙が形成されない場合でも、大きさとして、素線1の断面積に換算して1本分以上、さらには2本分以上、また3本分以上の面積を有する連続した空隙が形成されているとよい。
なお、電線導体10および空隙の面積は、電線導体10またはその外周に絶縁体21を設けた被覆電線20について、切断または研磨等を行って得た断面に対して、写真撮影等を行って、実測することで評価できる。この際、切断等の操作によって空隙の形状や面積が変化しないように、適宜、透明樹脂等に電線導体10や被覆電線20を包埋してから切断等の操作を行ってもよい。断面における空隙の状態を正確に評価できる試料を作製するためには、樹脂での包埋に際し、電線導体10の扁平面に対応する平坦な面で、電線導体10または被覆電線20を、容器に載置することが好ましい。また、包埋後の試料について、切断面から十分に離れた位置で断面研磨を行い、評価用試料とすることが好ましい。電線導体10および空隙の面積は、電線導体10の断面全体に対して評価してもよいし、電線導体10の最外周部における凹凸構造等による影響を排除するため、素線1の本数が、例えば50本以上等、十分に多い場合には、電線導体10の最外周部を除いた内側の領域に対して、電線導体10および空隙の面積を評価し、断面全体における評価に代えてもよい。
(3)各素線の断面形状
本実施形態にかかる電線導体10において、電線導体10全体の外形として、断面が扁平形状になっていれば、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、本実施形態においても、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10’を圧延して扁平形状にする際に、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が扁平形状に変形する場合がある。
本実施形態にかかる電線導体10において、電線導体10全体の外形として、断面が扁平形状になっていれば、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、本実施形態においても、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10’を圧延して扁平形状にする際に、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が扁平形状に変形する場合がある。
本実施形態にかかる電線導体10においては、軸線方向に垂直に交差する断面の中で、電線導体10の外周に面する外周部において、外周部の内側に位置する中央部よりも、素線1の変形率が小さくなっている。図1,2に、そのような素線1の変形率の分布を模式的に示している。
ここで、素線1の変形率は、ある素線1が円形からどれだけ逸脱した断面を有しているかを示す指標である。実際に電線導体10に含まれる、ある素線1について、断面を横切る最長の直線の長さを長径Lとし、その素線1の断面積と同じ面積を有する円の直径を円直径Rとすると、素線1の変形率Dを、以下のように表すことができる。
D=(L-R)/R×100% (4)
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(後に低扁平部として説明する)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、導体の中心に配置された素線1のみを採用してもよい。しかし、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。
D=(L-R)/R×100% (4)
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(後に低扁平部として説明する)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、導体の中心に配置された素線1のみを採用してもよい。しかし、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。
本実施形態にかかる電線導体10は、扁平な断面形状を有しているが、断面において、電線導体10の上下方向(±y方向)の外周部に位置する素線1を扁平に変形させれば、中央部の素線1を変形させるよりも効率的に、扁平な断面形状を形成することができる。しかし、そのように外周部の素線1を集中的に変形させると、外周部の素線1に負荷が集中し、素線1の物性が、電線導体10の外周部とその内側の領域とで大きく異なることになる。また、電線導体10の外周部の素線1、特に電線導体10の最外周に位置する素線1の形状は、電線導体10全体の輪郭形状を規定するものとなり、それらの素線1が大きく変形していると、電線導体10の表面形状に不要な凹凸構造をもたらす可能性がある。そのような凹凸構造としては、原料撚線10’の扁平形状への加工時に形成されうるバリを挙げることができる。バリはとりわけ、電線導体10の幅方向端部(±x方向)に形成されやすい。電線導体10の外周部に、バリが形成されていないことが好ましく、上記のように、バリ等の凹凸構造の少なさは、電線導体10の柔軟性の高さを示す良い指標ともなる。
そこで、電線導体10において、外周部の素線1の変形率が、中央部の素線1の変形率よりも小さくなるようにしておけば、外周部の素線1に変形による負荷が集中することや、電線導体10の外周に不要な凹凸構造が形成されることを、避けられるようになる。本実施形態にかかる電線導体10においては、上記のように、式(1)によって規定される空隙率が確保されており、素線1の間の空隙を利用して、素線1が多様な相対配置を取りうるため、各素線1の形状自体を大きく変形させなくても、素線1の相対配置を利用して、電線導体10の断面を、所望の扁平形状に成形することができる。
電線導体10の外周部に位置する素線1への変形と負荷の集中や、電線導体10の表面における不要な凹凸構造の形成を効果的に避ける観点から、中央部の素線1の変形率に対する外周部の素線1の変形率の比(外周変形率比;外周部変形率/中央部変形率×100%)は、70%以下、さらには65%以下、50%以下、25%以下であることが好ましい。また、外周部の素線1の変形率の値は、20%以下、さらには10%以下、5%以下であることが好ましい。外周部の素線1の変形率は、小さいほど好ましく、下限は特に設けられない。
中央部の素線1の変形率は、特に限定されるものではないが、過度の変形による素線1への負荷の印加を避ける観点から、50%以下、さらには30%以下であることが好ましい。一方、外周部における素線1の変形を小さく抑えながら、電線導体10の断面の扁平形状への成形を効果的に達成する観点から、中央部の変形率は、10%以上、さらには20%以上であることが好ましい。
電線導体10の断面が、幅方向xに平行な対辺11,12を有する場合、なかでも長方形よりなる場合には、断面の幅方向端部、つまり相互に平行な対辺11,12の両端部において、素線1の変形率を特に小さく抑えることが好ましい。電線導体10の断面をそれらの形状に成形する際に、幅方向xに沿った平行な対辺11,12や、直角に近い角構造を作製する目的で、幅方向端部の変形率が高くなりやすいからである。また、端部においては、原料撚線10’の圧縮等により、電線導体10を成形するための加工を行う際に、鋭いバリが形成されやすい。これらの現象を避ける観点から、電線導体10の断面において、外周部の中でも、特に端部の素線1の変形率が、中央部の素線1の変形率の70%以下、さらには50%以下、25%以下となるようにすることが好ましい。そして、端部の素線1の変形率の値が、20%以下、さらには10%以下、5%以下となるようにすることが好ましい。また、外周部の中でも、端部と、端部を除いた部位、つまり幅方向xに沿った対辺11,12の中途部に相当する辺部とで、素線1の変形率を比較した際に、端部の変形率が、辺部の変形率よりも小さいことが好ましい。つまり、素線1の変形率が小さい方から、端部、辺部、中央部の順になっていることが好ましい。
電線導体10において、素線1の本数が多いほど、外周部の素線1の変形率を中央部よりも小さく抑えながら、式(1)によって規定されるような高い空隙率を維持し、かつ断面を扁平形状に成形しやすい。例えば、素線1の本数が50本以上であれば、素線1の相互配置の多様性により、そのような状態を達成しやすい。一方、素線1の本数が50本未満であれば、外周部の素線1を中央部の素線1と同程度、あるいはそれよりも大きな変形率で変形させることになっても、電線導体10の柔軟性を十分に得る観点から、式(1)によって規定される空隙率を確保することが好ましい。
(4)電線導体の材料および導体断面積
電線導体10を構成する素線1は、金属材料をはじめとし、いかなる導電性材料よりなってもよい。素線1を構成する代表的な材料として、銅および銅合金、そして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。これらの金属材料は、撚線を構成して圧延し、扁平形状とする加工が行いやすく、またその扁平形状を維持しやすいという点において、本実施形態にかかる電線導体10を構成するのに好適である。電線導体10を構成する素線1としては、全て同じ材料よりなるものを用いても、異なる材料よりなる複数種の素線1を混合して用いてもよい。
電線導体10を構成する素線1は、金属材料をはじめとし、いかなる導電性材料よりなってもよい。素線1を構成する代表的な材料として、銅および銅合金、そして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。これらの金属材料は、撚線を構成して圧延し、扁平形状とする加工が行いやすく、またその扁平形状を維持しやすいという点において、本実施形態にかかる電線導体10を構成するのに好適である。電線導体10を構成する素線1としては、全て同じ材料よりなるものを用いても、異なる材料よりなる複数種の素線1を混合して用いてもよい。
電線導体10の導体断面積は、所望される導電率等に応じて任意に選択すればよい。上記のように、電線導体10を構成する素線1の本数が多いほど、外周部の素線1の変形率を中央部よりも小さく抑えながら、式(1)によって規定されるような高い空隙率を維持し、かつ断面を扁平形状に成形しやすい。導体断面積が大きいほど、電線導体10を構成する素線1の本数を多くしやすいので、外周部の素線1の変形を抑制し、かつ空隙率を確保しながら、電線導体10の断面を扁平形状に成形しやすい。その観点から、導体断面積は、5mm2以上、さらには10mm2以上であることが好ましい。
そして、導体断面積が大きいほど、圧延等によって扁平形状を形成しやすく、また、一旦形成した扁平形状を強固に維持しやすい。これらの観点から、さらに好適な導体断面積として、電線導体10を構成する素線1が銅または銅合金よりなる場合に、16mm2以上、また、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる場合に、40mm2以上を例示することができる。
さらに、導体断面積が100mm2以上のように大きな領域では、電線導体の断面が略円形であると、断面の円の直径が大きくなることにより、配策に大きなスペースが必要となるとともに、曲げを加える際の反発力が大きくなり、配策に十分な柔軟性を確保することが難しくなる。しかし、断面が扁平形状を有する電線導体10とすることで、導体断面積が同じ断面略円形の電線導体よりも、高さHを小さくすることができる。これにより、電線導体10が高さ方向yに占める空間を削減できるとともに、電線導体10を高さ方向yに沿った方向に曲げる際の反発力が小さくなり、配策に必要な柔軟性を確保しやすくなる。導体断面積の大きな電線導体10を断面扁平形状とすることにより、電線導体10の放熱性が上がるという効果も得られる。これら柔軟性確保等の効果を有効に利用する観点から、電線導体10が銅または銅合金よりなる場合には、導体断面積が100mm2以上であることが好ましい。電線導体10がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる場合には、導体断面積がさらに130mm2以上であることが好ましい。このように導体断面積が大きい電線導体10は、例えば、高出力の電気自動車における電源供給線等としての用途が見込まれるものであり、自動車内の限られた空間に配策する必要性から、扁平な断面形状を有する電線導体10の省スペース性や柔軟性が有用となる。特に、車両の軽量化の観点から、導体断面積の大きい電線導体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有効であるが、アルミニウムやアルミニウム合金は、銅や銅合金よりも導電率が低いため、必要な導電性を確保する観点から、130mm2以上のように、特に導体断面積の大きい電線導体10が必要となる。
また、電線導体10を構成する各素線1の好適な外径として、0.3~1.0mmを例示することができる。電線導体10を構成する素線1の本数は、電線導体10の導体断面積と、用いる素線1の外径とによって定まる。しかし、素線1の本数が多いほど、素線1が多様な相対配置をとることができるので、式(1)で規定されるような大きな空隙率を確保しながら、さらには電線導体10の外周部における素線1の変形率を小さく抑えながら、電線導体10を断面扁平形状に成形することが行いやすくなる。この観点から、素線1の本数は、50本以上、さらには100本以上、500本以上であることが好ましい。
(5)電線導体の縦横比
電線導体10の断面において、扁平形状の縦横比(H:W)は、所望される省スペース性等を考慮して適宜選択すればよいが、1:2~1:8程度を例示することができる。この範囲であれば、撚線を無理なく扁平形状に成形することができるとともに、高い省スペース性を確保することができる。また、電線導体10を自動車内の配線に用いる場合等において、高さHを3mm以下とする形態を、好ましいものとして例示することができる。
電線導体10の断面において、扁平形状の縦横比(H:W)は、所望される省スペース性等を考慮して適宜選択すればよいが、1:2~1:8程度を例示することができる。この範囲であれば、撚線を無理なく扁平形状に成形することができるとともに、高い省スペース性を確保することができる。また、電線導体10を自動車内の配線に用いる場合等において、高さHを3mm以下とする形態を、好ましいものとして例示することができる。
後述するように、断面略円形の一般的な撚線よりなる原料撚線10’を圧延して、断面扁平な電線導体10を形成する際に、圧延に伴って、素線1の間の空隙が小さくなりやすく、特に、電線導体10の扁平形状の縦横比が大きいほど(高さHに比べて幅Wが大きいほど)、空隙率が小さくなりやすい。しかし、例えば、縦横比(H:W)が1:3以上、つまり、電線導体10の幅Wが、高さHの3倍以上である場合に、上記のように、式(1)で規定される空隙率を確保しておけば、電線導体10において、高い省スペース性と柔軟性を両立しやすい。
また、電線導体10を断面扁平形状とすることで、断面略円形の場合よりも、表面積増大の効果により、電線導体10の放熱性を高めることができる。その結果、同じ電流を流しても、電線導体10の断面が扁平形状である場合の方が、断面円形である場合よりも、電線導体10の温度上昇が小さくて済むことになる。換言すると、温度上昇の上限値が定められている場合に、電線導体10の断面が扁平形状である場合の方が、略円形である場合よりも、小さい導体断面積で、その上限値の範囲内に温度上昇を抑えながら、同じ電流量を流すことができる。放熱性向上の効果は、電線導体10の縦横比が大きいほど、高くなる。例えば、後の実施例に示すように、縦横比を1:3以上とすれば、断面略円形の電線導体10の約90%の導体断面積としても、通電時の昇温を同程度に抑えることが可能となる。さらには、縦横比を1:5以上とすることが好ましい。
(6)その他の形態
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扁平部よりなる構成を扱ってきた。しかし、扁平部は、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、扁平部と、扁平部よりも扁平度の低い(W/Hの値が小さい)低扁平部とが設けられる形態を例示することができる。扁平部と低扁平部の間では、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。低扁平部としては、扁平度が実質的に1である断面略円形の構成を例示することができる。扁平部と低扁平部を、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。
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扁平部よりなる構成を扱ってきた。しかし、扁平部は、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、扁平部と、扁平部よりも扁平度の低い(W/Hの値が小さい)低扁平部とが設けられる形態を例示することができる。扁平部と低扁平部の間では、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。低扁平部としては、扁平度が実質的に1である断面略円形の構成を例示することができる。扁平部と低扁平部を、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。
低扁平部においては、圧延等による電線導体10の扁平化の程度が低いことに対応して、扁平部よりも素線1の変形率が小さくなっていることが好ましい。特に、扁平度が実質的に1である断面略円形の低扁平部においては、素線1の断面も略円形であることが好ましい。
扁平部と低扁平部は、電線導体10の軸線方向に沿って、どのような順序で配置されてもよいが、扁平部が軸線方向中央部に設けられ、その両端に断面略円形等の低扁平部が設けられる形態を、好適なものとして例示することができる。この場合に、狭小な空間への配策に扁平部を利用するとともに、両端の低扁平部に、端子等、他の部材を取り付けることが考えられる。すると、扁平部の省スペース性および柔軟性と、低扁平部の円形またはそれに近い断面形状による他部材取り付けの利便性を、ともに利用することができる。さらに、扁平部において、扁平度の異なる複数の部位が、相互に隣接して設けられてもよい。
[電線導体の製造方法]
本実施形態にかかる電線導体10は、図3に示すように、複数の素線1を断面略円形に撚り合わせた原料撚線10’を、圧延することで、形成することができる。この際、原料撚線10’の軸線方向に垂直な、相互に対向する第一方向と第二方向から、力F1,F2を印加し、原料撚線10’を圧縮することで、力F1,F2の印加方向を高さ方向yとする扁平な電線導体10を得ることができる。
本実施形態にかかる電線導体10は、図3に示すように、複数の素線1を断面略円形に撚り合わせた原料撚線10’を、圧延することで、形成することができる。この際、原料撚線10’の軸線方向に垂直な、相互に対向する第一方向と第二方向から、力F1,F2を印加し、原料撚線10’を圧縮することで、力F1,F2の印加方向を高さ方向yとする扁平な電線導体10を得ることができる。
さらに、第一方向および第二方向からの力F1,F2に加え、第一方向および第二方向と交差して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’に印加することで、得られる電線導体10を断面四角形に成形しやすくなる。特に、力F1,F2に垂直な方向から、力F3,F4を印加することで、得られる電線導体10を断面長方形に成形しやすい。これらの場合において、力F1,F2を力F3,F4よりも大きくしておくことで、扁平度の高い(W/Hの値が大きい)電線導体10を得ることができる。また、力F1,F2と力F3,F4は同時に印加してもよいが、最初に力F1,F2を印加した後、再度それらと同じ方向から力F1’,F2’を印加するとともに、同時に力F3,F4を印加することで、扁平度が高く、かつ断面四角形(特に長方形)によく成形された電線導体10を得ることができる。電線導体10の軸線方向に沿って、扁平度を変化させる場合は、軸線方向に沿った圧延の途中で、印加する力を変更すればよい。
原料撚線10’への力の印加は、例えば、ローラを対向して設けておき、それらローラの間に原料撚線10’を通すことで行えばよい。ローラを用いて、原料撚線10’をローラの回転方向に沿って押し出すように圧延することで、例えば、ダイスを用いて引き抜きによって原料撚線10’を圧縮する場合や、プレス機を用いて原料撚線10’を押し潰すように圧縮する場合と比較して、原料撚線10’に、大きな負荷を印加せずに、原料撚線10’全体の外形を、扁平形状に変形させやすい。また、ローラに接触する原料撚線10’の外周部に荷重を集中させるのではなく、原料撚線10’全体に、均一性高く、荷重を印加しやすい。それらの結果、ローラを用いて原料撚線10’を圧延することで、ダイスやプレス機を用いる場合よりも、得られる断面扁平の電線導体10において、素線1の間に空隙を確保しやすい。また、電線導体10の外周部に位置する素線1をはじめとする各素線1の変形率を、小さく抑えやすい。空隙率や各素線1の変形率は、圧延時に印加する力(F1,F2,F3,F4,F1’,F2’)の大きさや、ローラの原料撚線10’に接触する部分の形状によって、調整することができる。
ローラを用いて、素線1の変形率を小さく抑えながら原料撚線10’全体を扁平形状に成形することで、得られた電線導体10において、素線1の変形に伴う物性変化を小さく抑えることができる。よって、加工歪みや加工硬化の影響を除去するための熱処理等は、圧延後の電線導体10において、特に必要でない場合が多い。
原料撚線10’の圧延によって得られる電線導体10において、要求される空隙率を確保するための指標として、原料撚線10’に対する圧縮率に着目することができる。圧縮率は、[1-(得られる電線導体の空隙率)/(原料撚線の空隙率)]×100%と定義され、導体断面積の減少率ともみなすことができる。圧縮率を小さく抑えるほど、得られる電線導体10において、大きな空隙率を確保することができる。例えば、圧縮率を70%以下、さらには65%以下に抑えておけば、上記式(1)を満たす空隙率を確保しやすい。
[被覆電線]
上述したとおり、本発明の一実施形態にかかる被覆電線20は、上記のような本発明の一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21とを有している(図5等参照)。
上述したとおり、本発明の一実施形態にかかる被覆電線20は、上記のような本発明の一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21とを有している(図5等参照)。
絶縁体21を含む被覆電線20全体の外形は、電線導体10の外形を反映したものとなり、電線導体10が扁平な形状を有していることにより、被覆電線20も扁平な形状となる。また、電線導体10が各方向に高い柔軟性を有していることにより、被覆電線20も、各方向に高い柔軟性を有する。
絶縁体21の材料は特に限定されるものではなく、種々の高分子材料より構成することができる。また、高分子材料には、適宜、充填剤や添加剤を含有させることができる。ただし、電線導体10の高い柔軟性を損なうことがないように、絶縁体21の材料および厚さは、絶縁体21の柔軟性が電線導体10の柔軟性よりも高くなるように選定することが好ましい。また、絶縁体21の厚さは、電線導体10の扁平形状が被覆電線20全体の形状として十分反映され、被覆電線20全体の断面が扁平形状を有するように選定することが好ましい。
絶縁体21は、電線導体10の全周を一体的に取り囲む形態とすることができる。この場合に、絶縁体21となる高分子材料を、押し出し等によって電線導体10の全周に成形することで、絶縁体21を設けることができる。あるいは、シート状の絶縁体21である絶縁性フィルムが、電線導体10の高さ方向上下(±y方向)から電線導体10を挟み込む形態とすることができる。この場合には、高分子材料よりなる2枚の絶縁性フィルムを電線導体10の上下に配置し、適宜、融着や接着等により、シート間を接合すればよい。
絶縁性フィルムを用いて電線導体10を絶縁する形態として、熱ラミネートやドライラミネート等、ラミネートを用いる形態を例示することができる。例えば、導体10の上下両側に、ポリエステル系樹脂等よりなる絶縁性フィルムを配置し、上下の絶縁性フィルムの間、また絶縁性フィルムと電線導体10の間を、接着剤によって接合した構造とすればよい。
特に、絶縁体21を押し出しによって形成する場合に、電線導体10の断面が扁平形状を有していることは、絶縁体21の耐摩耗性の向上にも効果を有する。断面略円形の電線導体の外周に絶縁体を形成する場合には、電線導体を構成する素線の形状に由来して、電線導体の外周面に凹凸が形成されやすいため、電線導体の外周の各部に形成される絶縁体の厚さに、ばらつきが生じやすい。すると、他の箇所に比べて絶縁体が薄くなった箇所でも、所定の耐摩耗性を満足する肉厚を確保する必要性から、全体として、絶縁体を厚く形成する必要が生じる。これに対して、扁平形状を有する電線導体10の外周面においては、上下方向(±y方向)に、平坦な面が形成されているため、電線導体10の外周を被覆する絶縁体21を、各部に均一な厚さで形成しやすい。よって、絶縁体21の厚さを、全体として小さくしたとしても、電線導体10の外周の各部において、耐摩耗性の確保等の観点から要求される最小の肉厚を確保しやすい。その結果、全体として厚い絶縁体21を形成することによるコストの増大や、被覆電線20の配策に要するスペースの増大を避けながら、絶縁体21の耐摩耗性に優れた被覆電線20を得ることができる。
さらに、断面略円形の電線導体を有する被覆電線においては、絶縁体の外周面が、狭い面積で外部の物体に接触し、その狭い面積に荷重が集中しやすい。これに対し、扁平形状を有する電線導体10を有する被覆電線20においては、電線導体10の平坦な面に沿って絶縁体21が形成されているため、絶縁体21も平坦な面を露出させやすく、絶縁体21が、外部の物体に接触することがあっても、その平坦な面において、広い面積で接触が起こりやすい。すると、接触によって印加される荷重を広い面積に分散させることができ、絶縁体21が薄く形成されていても、荷重印加による摩耗を回避できるだけの、高い耐摩耗性を発揮しやすい。
このように、扁平形状を有する電線導体10を用いて被覆電線20を構成することで、絶縁体21の肉厚の均一化の効果、および外部の物体との接触を大面積で受け止められることの効果により、絶縁体21を薄く形成した場合でも、絶縁体21の耐摩耗性に優れた被覆電線20を得ることができる。電線導体10の外周におけるバリの発生を抑制することにより、それらの効果は、特に高められる。
被覆電線20は、単一の電線導体10の外周を絶縁体21で被覆した単線の状態で使用しても、複数の被覆電線を集積し、さらに必要に応じて、被覆材等を用いて複数の被覆電線を一体的にまとめたワイヤーハーネスの形態で使用してもよい。ワイヤーハーネスの形態で使用する場合について、次に説明する。
[ワイヤーハーネス]
本発明の一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、上記のような扁平な電線導体10を有する本発明の実施形態にかかる被覆電線20よりなる。ワイヤーハーネスは、上記のような扁平な電線導体10を有する被覆電線20のみを用いて構成しても、そのような被覆電線20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、扁平な電線導体10を有する被覆電線20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20を構成する電線導体10や絶縁体21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。
本発明の一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、上記のような扁平な電線導体10を有する本発明の実施形態にかかる被覆電線20よりなる。ワイヤーハーネスは、上記のような扁平な電線導体10を有する被覆電線20のみを用いて構成しても、そのような被覆電線20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、扁平な電線導体10を有する被覆電線20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20を構成する電線導体10や絶縁体21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。
(1)ワイヤーハーネスにおける被覆電線の配置
扁平な電線導体10を有する被覆電線20を複数用いてワイヤーハーネスを構成する際に、それら複数の被覆電線20をどのような位置関係で配置してもよいが、図5(a)のように、扁平な電線導体10の幅方向x(横方向)に並べる形態や、図5(b)のように、高さ方向yに重ねる形態、あるいは、図6や図8(b)のように、幅方向xに複数の被覆電線20を並べたものを高さ方向yに複数重ねたマトリクス状の形態を例示することができる。つまり、幅方向xと高さ方向yの少なくとも一方に沿って、複数の被覆電線20を配列する形態を例示することができる。このように、扁平な電線導体10を備えた複数の被覆電線20を整然と配列することで、ワイヤーハーネスを構成する被覆電線20の間の空隙を小さくすることができ、特に省スペース性に優れたワイヤーハーネスとなる。
扁平な電線導体10を有する被覆電線20を複数用いてワイヤーハーネスを構成する際に、それら複数の被覆電線20をどのような位置関係で配置してもよいが、図5(a)のように、扁平な電線導体10の幅方向x(横方向)に並べる形態や、図5(b)のように、高さ方向yに重ねる形態、あるいは、図6や図8(b)のように、幅方向xに複数の被覆電線20を並べたものを高さ方向yに複数重ねたマトリクス状の形態を例示することができる。つまり、幅方向xと高さ方向yの少なくとも一方に沿って、複数の被覆電線20を配列する形態を例示することができる。このように、扁平な電線導体10を備えた複数の被覆電線20を整然と配列することで、ワイヤーハーネスを構成する被覆電線20の間の空隙を小さくすることができ、特に省スペース性に優れたワイヤーハーネスとなる。
なかでも、複数の被覆電線20を、扁平な電線導体10の幅方向xに並べて配置する場合には、電線導体10の扁平形状によって高さ方向yに沿ってもたらされる省スペース性を有効に利用して、ワイヤーハーネスを構成し、配策に用いることができる。例えば、高さの限られた空間にワイヤーハーネスを配策する場合や、ワイヤーハーネスの上下方向に別の部材を配置する場合等に、省スペース性を有効に利用することができる。また、各被覆電線20の放熱性を確保しやすい。
このように、複数の被覆電線20を幅方向xに並べて配置する場合には、図6および図7に示すように、ワイヤーハーネスにおいて幅方向xに並べられる複数の被覆電線20(20B)について、導体断面積が個々に異なっていても、電線導体10の高さHおよび被覆電線20の高さH’を揃えておくことが好ましい。このようにすることで、ワイヤーハーネスの高さ方向上下の面を、平面的に構成することができる。ここで、電線導体10の高さHおよび被覆電線20の高さH’が揃っているとは、電線導体10および被覆電線20の個体間の高さH’,Hの差が、平均の高さの10%以内に収まっている状態を指すものとする。
また、このように、複数の被覆電線20を少なくとも幅方向xに並べてワイヤーハーネスを構成する場合には、幅方向xに並んだ電線導体10の外周を被覆する絶縁体21を、上記にて説明した絶縁性フィルムによるラミネートを用いた形態とすることが好ましい。この場合には、幅方向xに沿って電線導体10を配列し、それら電線導体10の群を一括して、2枚の絶縁性フィルムで上下から挟み込んだ状態で、ラミネート加工を行って、2枚の絶縁性フィルムを、電線導体10の群の外周部、および電線導体10の相互間の位置で、相互に融着または接着すればよい。これにより、幅方向xに並んだ電線導体10が、絶縁性フィルムによって外部に対して絶縁されるとともに、絶縁性フィルムおよび/または接着剤によって相互間で絶縁された、ワイヤーハーネスを形成することができる。
ラミネートを用いることで、幅方向xに並んだ電線導体10に対して絶縁被覆を簡便に形成し、ワイヤーハーネスを構成することができる。また、押出成形等によって各電線導体10に対して個別に絶縁被覆を形成する場合と比較して、絶縁体21が占める厚さの合計を小さくすることができ、また、独立した絶縁体21が隣接する部位に空隙が生じる現象を排除することができる。その結果、特に省スペース性に優れたワイヤーハーネスを構成することができる。
上記のように、ワイヤーハーネスにおいて、複数の被覆電線20を、幅方向xに並べ、かつ高さ方向yに複数重ねたマトリクス状に配列してもよい。この場合に、幅方向xに被覆電線20を並べたユニットとして、同じものを多数形成し、それらを高さ方向yに重ねても、幅方向xに被覆電線20を並べたユニットとして、種類の異なるものを複数形成し、それらをy方向に重ねてもよい。後者の場合の具体例を、図6(a)~(c)に示す。
図6(a)~(c)では、いずれも、高さ方向yの下方に、導体断面積が大きく、電線導体10が横長な大断面被覆電線20Aが配置されており、高さ方向yの上方に、それぞれ大断面被覆電線20Aよりも導体断面積が小さく、電線導体10の横幅の小さい複数の小断面被覆電線20Bが配置されている。複数の小断面被覆電線20Bは、幅方向xに並べて配列され、配列体の下面において、大断面被覆電線20Aの上面と接触している。このように、大断面被覆電線20Aと、小断面被覆電線20Bを高さ方向に積層してワイヤーハーネスを構成することで、大断面被覆電線20Aの上方に形成される空間を有効に利用して小断面被覆電線20Bを配置し、高い省スペース性を達成することができる。また、大断面被覆電線20Aの広い上方面を利用して、小断面被覆電線20Bを安定に保持することができる。
ここで、複数の小断面被覆電線20Bは、図6(a),(c)に示すように、相互に導体断面積が同じであっても、図6(b)に示すように、相互に導体断面積が異なっていてもよい。いずれの場合にも、図示するように、幅方向xに配列された小断面被覆電線20Bについて、電線導体10の高さHおよび被覆電線20Bの高さH’を揃えておけば、省スペース性を特に高めることができる。また、幅方向に並べられた小断面被覆電線20Bの群が占める横幅が、大断面被覆電線20Aが占める横幅と同じか、それよりも小さく形成され、小断面被覆電線20Bが、大断面被覆電線20Aよりも幅方向xの外側に突出していないことが好ましい。
また、各小断面被覆電線20Bを構成する電線導体10は、押出成形等によって、個別に絶縁被覆されていても、ラミネート等によって、複数の電線導体10に対して一括して絶縁被覆されていてもよいが、ワイヤーハーネスの省スペース化、特に大断面被覆電線20Aとの接触面の平面性の確保の観点から、一括して絶縁被覆されている形態の方が好ましい。図6(c)の形態では、左側に配置された4つの電線導体10の群と、その右に配置された3つの電線導体10の群が、それぞれ一括して、ラミネートによって絶縁被覆されている。
一方、複数の被覆電線20を、扁平な電線導体10の高さ方向yに並べて配置する場合、つまり、高さ方向yに沿って積層する場合には、電線導体10の扁平形状によって、幅方向xの寸法(幅W)が広くなっていても、ワイヤーハーネス全体としての幅方向xの寸法を小さく抑えながら、ワイヤーハーネスを構成し、配策に用いることができる。その結果、高さ方向に長細い空間等を活用して、配策を行うことができる。
ワイヤーハーネスにおいて、配列した各被覆電線20に接触させて、放熱シートを設けておくことで、扁平形状を利用して被覆電線20を多数近接させて配列した場合にも、各被覆電線20の放熱性を確保しやすくなる。ここで、放熱シートは、被覆電線20よりも高い放熱性を有する放熱材よりなる、シート状(板状を含む)の部材であり、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるシート体または板材を例示することができる。放熱シートの配置としては、ワイヤーハーネスを構成する複数の被覆電線20の間に介在させて設ける形態や、複数の被覆電線20に共通に接触させて設ける形態を例示することができる。
図5(a)のように、複数の被覆電線20を幅方向xに並べて配置する場合には、各被覆電線20の幅方向xに沿った面(扁平面)に接触させて、共通の放熱シート31を配置することが好ましい。電線導体10の扁平形状によって大面積となった扁平面を、放熱シート31の一方側の面に接触させることで、被覆電線20の放熱性を効果的に高めることができる。そして、複数の被覆電線20に対して共通の放熱シート31を配置することで、放熱シート31を含むワイヤーハーネスの構成を簡素にすることができる。図示した形態では、各被覆電線20が幅方向xに沿って相互に接触していないが、接触する場合には、隣接する被覆電線20の間にも、放熱シートが介在されることが好ましい。
図5(b)のように、複数の被覆電線20を高さ方向yに並べて配置する場合には、各被覆電線20の間に介在させて、放熱シートを、介在シート32として設けることが好ましい。介在シート32は、各被覆電線20の幅方向xに沿った扁平面に接触することになる。電線導体10が扁平形状を有することにより、面積の大きな扁平面が形成されており、その大面積の扁平面を相互に近接または接触させて複数の被覆電線20を配置した配列体においては、通電時に発生する熱を外部に逃がすことが難しくなる場合があるが、介在シート32を被覆電線20の間に設けることで、熱の発散を促進することができる。
さらに、各被覆電線20の間に設けられた複数の介在シート32は、放熱材よりなる連結材33によって、相互に連結されていることが好ましい。連結材33を設けることで、介在シート32のみを設ける場合よりも、各被覆電線20の放熱性を高めることができる。連結材33は、介在シート32を介した被覆電線20の放熱の目的に特化した部材として設けても、別の目的で設けられた部材を連結材33として兼用してもよい。例えば、自動車の車体を構成する柱状の部材を連結材33として利用することで、その部材を、車体の構造材としての役割と、介在シート32を介して被覆電線20の放熱を補助する連結材33としての役割、さらには、複数の被覆電線20よりなるワイヤーハーネスを取り付けるための支持材としての役割に、兼用することができる。
後の実施例に示すとおり、図5(a)の場合のように、被覆電線20の幅方向xに沿った扁平面に接触させて、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる放熱シート31を設ける場合に、被覆電線20の軸線方向に垂直に交差する断面における放熱シート31の断面積は、被覆電線1本あたり、被覆電線20を構成する電線導体10の導体断面積の1.5倍以上、さらには4倍以上であることが好ましい。そうすれば、被覆電線20の放熱性を、効果的に高めることができる。
(2)自動車への配策
上記のように、扁平な電線導体10を有する被覆電線20を含むワイヤーハーネスを、例えば、自動車用の配線材として用いることで、優れた省スペース性を有効に利用することができる。そのようなワイヤーハーネスを、例えば、車両の床やフレーム等に沿わせて配策することで、床下やフレーム周辺の限られたスペースを、有効に配策に利用することができる。この際、電線導体10の幅方向xが床面やフレーム材の面に略平行になるようにワイヤーハーネスを沿わせることで、特に優れた省スペース性が得られる。
上記のように、扁平な電線導体10を有する被覆電線20を含むワイヤーハーネスを、例えば、自動車用の配線材として用いることで、優れた省スペース性を有効に利用することができる。そのようなワイヤーハーネスを、例えば、車両の床やフレーム等に沿わせて配策することで、床下やフレーム周辺の限られたスペースを、有効に配策に利用することができる。この際、電線導体10の幅方向xが床面やフレーム材の面に略平行になるようにワイヤーハーネスを沿わせることで、特に優れた省スペース性が得られる。
従来一般のワイヤーハーネスは、略円形の断面を有する被覆電線を束にして構成されており、ワイヤーハーネス全体としてかさ高くなるため、自動車内でその配策スペースを確保しようとすれば、居住空間(乗員が滞在できる空間)が狭くなってしまう場合がある。しかし、上記のように、扁平な電線導体10を有する被覆電線20を含んだワイヤーハーネスを用いて、ワイヤーハーネスの配策に要する空間を小さく抑えることで、居住空間を広く確保することが可能となる。
本実施形態にかかるワイヤーハーネスは、自動車において、どのような用途の配線材として用いられてもよいが、好適な用途として、床下に配置する電源幹線としての用途を例示することができる。従来一般の自動車用電源幹線は、銅板を並べたものに絶縁シートを貼り付けて構成されていたが、大型の銅板を連続成形するのは困難であり、生産性が悪かった。また、金属の連続体よりなるため、自動車のエンジン振動などの影響で材料の疲労破壊につながる可能性があった。これに対し、本実施形態のワイヤーハーネスを用いて電源幹線を構成すれば、電線導体10を構成する素線1の成形、素線1の撚り合わせ、撚り合わせて得た原料撚線10’の扁平形状への成形のいずれもが、長尺状の材料の各部に対して連続して実施しうる工程であり、高い生産性を達成することができる。また、電線導体10は細い素線1の集合よりなるため、電線導体10全体として、屈曲や振動に対して高い耐性を有する。よって、エンジン振動等による疲労破壊が起きにくい。
また、本実施形態にかかるワイヤーハーネスを、自動車の床下等に沿わせて配策する形態のみならず、床や天井そのものを本実施形態にかかるワイヤーハーネスで形成する形態を挙げることができる。自動車においては、エンジン等の部品と干渉しないようにワイヤーハーネスを配策する必要があるが、そのような配策経路は限定されている。特に、ハイブリッド車や電気自動車のように大電流を必要とする自動車では、導体断面積の大きい電線を配策することが必要となり、そのような大断面積の電線導体を含むワイヤーハーネスを配策できる経路は限られている。しかし、床や天井を本実施形態にかかるワイヤーハーネスで構成することで、無駄なく空間を活用して配策経路を確保するとともに、居住空間も広く確保することができ、省スペース性と大電流化に伴う要請とを両立することが可能となる。また、大電流用の被覆電線においては、電線導体の発熱によって絶縁体が劣化しやすいが、ワイヤーハーネスを床や天井として配置することで、放熱性を確保しやすくなる。その結果、それほど耐熱性の高くない安価な絶縁体21を用いて被覆電線20を構成したとしても、絶縁体21の劣化が問題となりにくくなる。さらに、扁平な電線導体10を備えた被覆電線20は、扁平な面を有しており、ワイヤーハーネスを構成する際に、被覆電線20を様々に配置することで、その扁平な面の組み合わせにより、任意の面形状を有する床や天井を構成することができる。なお、本実施形態にかかるワイヤーハーネスを用いて床や天井を構成する場合に、適宜、ワイヤーハーネスの外側に被覆材を設けることで、ワイヤーハーネスを天井面や床面に直接露出させないようにすることができる。
さらに、本実施形態にかかるワイヤーハーネスを自動車の天井や床に配置する際に、図7に示すように、ワイヤーハーネスを構成する複数の被覆電線20について、導体断面積が個々に異なっていても、電線導体10の高さHおよび被覆電線20の高さH’を揃えておくことが好ましい。このようにすることで、ワイヤーハーネスの高さ方向上下の面を、平面的に構成することができ、天井や床の面に沿わせて配策した際に、高さ方向において、高い省スペース性を得ることができる。また、ワイヤーハーネスの高さ方向の凹凸構造が、自動車の内装における意匠性や、隣接する部材の機能に、影響を与えにくくなる。
そのように、電線導体10の高さHおよび被覆電線20の高さH’を揃えたワイヤーハーネスは、例えば、図7に示すように、自動車の床や天井を構成する内装材51と、内装材51の外側(居住空間と反対側)に隣接して設けられる吸音材52との間に、幅方向xに沿った扁平面を内装材51および吸音材52の面に沿わせて、配置することが好適である。すると、内装材51と吸音材52の間の狭い空間を、ワイヤーハーネスの配策に有効に活用することができる。被覆電線20の高さH’が揃っていることで、内装材51と吸音材52の間の距離を不要に広げることなく、ワイヤーハーネスを配置することができる。また、ワイヤーハーネスの高さ方向の凹凸構造が、内装材51の表面の凹凸構造として現れ、内装材51の表面の意匠性を低下させる事態を、防止することができる。さらに、不揃いに高さH’の大きい被覆電線20が吸音材52の面を圧迫し、吸音性の不均一化等、吸音材52の性能に影響を与える事態も、防止することができる。ワイヤーハーネスを間に配置することができる内装材51と吸音材52の組としては、フロアカーペットとサイレンサの組を例示することができる。
さらに、本実施形態にかかるワイヤーハーネスは、自動車の車体を構成する各種部材を支持材として用いて、自動車に配策することができる。例えば、図8(a)に示すように、車体を構成する柱状部材41の外周に沿わせて、ワイヤーハーネスを配置することができる。この際、ワイヤーハーネスを構成する各被覆電線20の幅方向xに沿った面を、柱状部材41の外周面の沿わせるようにして、ワイヤーハーネスを配置すればよい。あるいは、図8(b)に示すように、長手方向に交差して略U字形や略コの字形等の断面を備えた長尺状の部材、つまり長手方向に沿って開口42aを有する中空の管状部材42の中空部42bの中に、ワイヤーハーネスを配置すればよい。この際、ワイヤーハーネスは、開口42aや中空部42bの形状に合わせて、複数の被覆電線20を、幅方向xおよび/または高さ方向yに複数配列したものであるとよい。上記のように、配列した被覆電線20の間には、適宜放熱シートを配置してもよい。これらの柱状部材41や管状部材42としては、例えば、自動車のインスツルメントパネルの前方に配置されるリンフォースメントとして用いられる部材を例示することができる。
(3)他の電線との併用
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扁平な電線導体10を有する被覆電線20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20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20(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)よりなる扁平な電線導体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20の電線導体10よりも扁平度の低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20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。
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扁平な電線導体10を有する被覆電線20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20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20(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)よりなる扁平な電線導体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20の電線導体10よりも扁平度の低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20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。
アルミ系材料は、自動車全体の軽量化のために、自動車用電線導体の材料として銅系材料の代わりに使用されるようになってきているが、上にも記載したように、アルミ系材料を用いる場合の方が銅系材料を用いる場合よりも、材料としての導電率が低いことから、電線導体の導体断面積が大きくなりがちである。そのようなアルミ系材料よりなる電線導体を従来一般の断面円形の導体として構成し、ワイヤーハーネスに用いるとすれば、電線導体の大径化により、ワイヤーハーネスの配策に要する空間が大きくなってしまうが、扁平形状の電線導体10とすることで、大きな導体断面積を確保しながらも、配策に要する空間を削減することが可能となる。一方、銅系材料を用いた電線導体であっても、導体断面積の小さい細径線であれば、自動車の軽量化において大きな妨げとならない。また、ワイヤーハーネスの配策に要する空間を大きくするのにも寄与しにくい。そこで、アルミ系材料の扁平な電線導体10を有する第一の被覆電線20に、それよりも導体断面積の小さい銅系材料よりなる断面略円形の電線導体を有する第二の被覆電線を組み合わせて用いることで、省スペース性を確保しながら、高い導電率等、銅系材料の優れた特性を、ワイヤーハーネスの一部位の特性として利用することが可能となる。第二の被覆電線を構成する電線導体としては、導体断面積が0.13mm2あるいはそれより小さい、銅合金細線を例示することができる。このような銅合金細線は、信号線として好適に用いることができる。第二の被覆電線をこのように細いものとすることで、第一の被覆電線20として扁平な電線導体10を有するものを用いることによる省スペース化の効果を、有効に利用することができる。なお、第一の被覆電線と第二の被覆電線の相互配置は、特に限定されるものではないが、図6に示す形態と同様に、扁平度が高く導体断面積の大きい第一の被覆電線20の上に、扁平度が低く導体断面積の小さい第二の被覆電線を複数並べて保持する形態を、例示することができる。
以下に本発明の実施例を示す。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。
[電線導体の断面における空隙の状態]
断面扁平形状に成形した電線導体の断面に対して、空隙の状態を確認した。
断面扁平形状に成形した電線導体の断面に対して、空隙の状態を確認した。
(試験方法)
外径0.32mmのアルミニウム合金線を撚り合わせ、2~60mm2の範囲の導体断面積を有する断面略円形の原料撚線を作製した。
外径0.32mmのアルミニウム合金線を撚り合わせ、2~60mm2の範囲の導体断面積を有する断面略円形の原料撚線を作製した。
上記原料撚線に対して、ローラを用いた圧延を行い、断面略長方形の電線導体を作製した。ローラによる圧延は、図3に示したように、最初に上下方向から力F1,F2を印加した後、再度それらと同じ方向から力F1’,F2’を印加するとともに、同時に幅方向両側から、力F3,F4を印加することによって行った。この際、印加する力の大きさを異ならせることで、圧縮率(断面積の減少率)の異なる電線導体を作製した。その後、各電線導体の外周に、PVCよりなる絶縁体を被覆し、試料となる被覆電線を作製した。絶縁体の厚さは、導体断面積によって0.2~2.0mmとした。例えば導体断面積が60mm2の場合には、厚さ1.5mmとした。
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。
撮影した断面の写真に対して、画像解析を行い、空隙率を評価した。この際、電線導体全体の断面積(A0)を、電線導体の最外周に位置する素線の輪郭をつないだ外郭線の内側の領域の面積として見積もるとともに、空隙の面積(A1)を、その領域の中で、素線に占められていない領域の面積として見積もり、空隙率を算出した(A1/A0×100%)。
(試験結果)
図9に、代表的な試料について、被覆電線の断面に対して撮影した写真を、空隙率の値とともに示す。(a)~(c)は、導体断面積が60mm2の場合、(d)~(f)は、導体断面積が15mm2の場合である。(a)から(c)、また(d)から(f)の順に、圧縮率が高くなっている。
図9に、代表的な試料について、被覆電線の断面に対して撮影した写真を、空隙率の値とともに示す。(a)~(c)は、導体断面積が60mm2の場合、(d)~(f)は、導体断面積が15mm2の場合である。(a)から(c)、また(d)から(f)の順に、圧縮率が高くなっている。
図9(a)~(c)の断面写真を比較すると、(a),(b)においては、素線の間に比較的大きな空隙が残っているのに対し、(c)においては、素線が密に充填された状態となっている。写真で見られるこの傾向は、算出された空隙率の値によって、一層明確に示されている。(a),(b)では、空隙率が20%以上となっているのに対し、(c)では20%以下となっている。(a),(b)を相互に比較しても、圧縮率の高い(b)の方が空隙率が小さくなっている。
さらに、(a)においては、矢印で示す箇所のように、素線を2本分以上収容できる連続した空隙が、多数存在し、(b)でも、少なくとも素線1本分以上を収容できる連続した空隙が存在する。これに対し、(c)では、そのような大きな連続した空隙はほとんど見られない。
そして、(a),(b)では、電線導体の外周部が、滑らかに成形されているのに対し、(c)では、円で囲んで示したように、幅方向端部に、鋭いバリが発生してしまっている。以上より、(a),(b)のように、電線導体が大きな空隙率を有している場合には、バリのない滑らかな外周面を有する、良好な電線導体を得られることが分かる。
導体断面積が小さい図9(d)~(f)の場合についても、(a)~(c)と同様の傾向が得られている。つまり、(d),(e)のように、電線導体が大きな空隙率を有している場合には、バリのない滑らかな外周面を有する、良好な電線導体が得られるが、(f)のように、空隙率が小さい場合には、外周部に、円で囲んで示すような鋭いバリが形成されている。
他の導体断面積を有する電線導体についても、同様に、圧縮後の断面に対して空隙率を評価した結果を、図10にまとめる。図10では、導体断面積を横軸に、空隙率を縦軸にとっている。ここで、図9(a),(b),(d),(e)のように、電線導体の外周にバリが形成されなかった場合を、「合格」として、丸印で示している。それらの中で、導体断面積ごとに、空隙率が最も小さかった場合を、黒丸で示している。そして、図9(c),(f)のように、電線導体の外周にバリが形成された場合を、「不合格」として、四角印で示している。
図10を見ると、電線導体の導体断面積(s)が大きくなるほど、合格となる被覆電線に要求される空隙率(v)が大きくなっていることが分かる。さらに、図中に、v=0.29s+Aで表される直線を載せる。図の右に記載したように、切片Aを、2.0(実線)、2.5(点線)、3.5(破線)の3とおりに変化させている。不合格の点(四角印で表示)は、A=2.0とした直線の下側に位置している。また、合格の点(黒丸印および白丸印で表示)は、A=2.5とした直線の上側に位置しており、特に、各導体断面積において空隙率が最小となっている点(黒丸印で表示)が、A=3.5とした直線によって、よく近似されている。
[素線の変形率の分布]
次に、断面扁平形状に成形した電線導体の断面に対して、素線の変形率の分布を確認した。
次に、断面扁平形状に成形した電線導体の断面に対して、素線の変形率の分布を確認した。
(試験方法)
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面扁平形状の電線導体を作製した。さらに、上記と同様に絶縁被覆を設け、被覆電線を作製した。そして、断面試料を作製し、断面写真を撮影した。
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面扁平形状の電線導体を作製した。さらに、上記と同様に絶縁被覆を設け、被覆電線を作製した。そして、断面試料を作製し、断面写真を撮影した。
(試験結果)
まず、上記空隙評価の試験で得た図9の断面写真において、断面の外周部と中央部で素線の形状を目視にて比較すると、図9(a),(b),(d)については、明らかに、素線の変形が、外周部、特に幅方向端部の領域で、中央部よりも小さくなっている。図9(e)についても、外周部の中で、幅方向端部の領域に着目すると、中央部よりも、素線の変形が小さくなっている。これに対し、図9(c),(f)では、外周部の素線が、中央部の素線よりも大きく変形しているのが、見て取れる。このように、空隙率が大きく、外周面にバリが生じていない電線導体においては、素線の変形が、バリが生じている箇所以外でも、外周部において、内周部よりも小さくなっていることが分かる。
まず、上記空隙評価の試験で得た図9の断面写真において、断面の外周部と中央部で素線の形状を目視にて比較すると、図9(a),(b),(d)については、明らかに、素線の変形が、外周部、特に幅方向端部の領域で、中央部よりも小さくなっている。図9(e)についても、外周部の中で、幅方向端部の領域に着目すると、中央部よりも、素線の変形が小さくなっている。これに対し、図9(c),(f)では、外周部の素線が、中央部の素線よりも大きく変形しているのが、見て取れる。このように、空隙率が大きく、外周面にバリが生じていない電線導体においては、素線の変形が、バリが生じている箇所以外でも、外周部において、内周部よりも小さくなっていることが分かる。
この傾向を確認するために、電線導体の外周部および中央部のそれぞれについて、素線の変形率を定量的に評価し、比較した。評価には、図11に示す写真を用いた。(a)は、圧縮を行う前の原料撚線の断面を示している。(b),(c)は、圧縮後の導体断面積60mm2の電線導体であり、それぞれ図9(a),(c)と同じものである。図11(d),(e)は、それぞれ導体断面積が30mm2および15mm2の圧縮後の電線導体であり、図9、10に示したものとは別の試料個体である。図11(b),(d),(e)の試料では、外周面にバリが生じていないのに対し、(c)の試料では、円で示すように、外周面にバリが生じている。
(b)~(e)の各断面写真において、画像解析を行って、素線の変形率を見積もった。この際、素線の変形率は、上記式(4)のとおりに見積もった。円直径Rとしては、圧縮前の原料撚線の外径である0.32mmを採用した。また、素線の変形率は、各断面写真中に正方形の領域R1として示した外周部(端部)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(外周部変形率/中央部変形率×100%)。このようにして得られた評価結果を表1に示す。
まず、導体断面積が同じ(b)と(c)の結果を比較すると、断面写真において、(b)では、各素線の断面が、(a)の圧延前の略円形の形状から、大きくは変形していないのに対し、(c)では、円形から大きく変形している素線が多く見られる。そして、表1の解析結果を見ると、電線導体の中央部の変形率は、(b)と(c)で同じになっている。しかし、外周部の変形率は、大きく異なっている。(b)では、外周部の変形率が中央部の変形率よりも小さく、中央部の値の18%にまで抑えられている。これに対し、(c)では、外周部の変形率が、中央部の変形率と同じになっている。
このように、圧縮率が小さく、電線導体にバリが発生していない場合には、断面に大きな空隙が確保されるとともに、外周部の素線の変形率が中央部よりも小さくなっていることが確認される。(d),(e)のように、導体断面積が小さい電線導体においても、同様に、電線導体にバリが発生していない場合には、外周部の素線の変形率が中央部よりも小さくなっていることが、確認される。
[被覆電線の柔軟性]
電線導体の断面形状による被覆電線の柔軟性への影響を確認した。
電線導体の断面形状による被覆電線の柔軟性への影響を確認した。
(試験方法)
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面円形および断面扁平形状の電線導体を作製した。さらに、上記と同様に絶縁被覆を設け、被覆電線を作製した。電線導体の導体断面積は、35mm2と130mm2の2とおりとした。また、断面扁平形状における縦横比は、導体断面積35mm2の場合には1:3、導体断面積130mm2の場合には1:4とした。
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面円形および断面扁平形状の電線導体を作製した。さらに、上記と同様に絶縁被覆を設け、被覆電線を作製した。電線導体の導体断面積は、35mm2と130mm2の2とおりとした。また、断面扁平形状における縦横比は、導体断面積35mm2の場合には1:3、導体断面積130mm2の場合には1:4とした。
それぞれ作製した被覆電線に対して、反発力の測定により、柔軟性を評価した。反発力の測定は、3点曲げの方法で行った。つまり、長さ100mmの被覆電線の両端を把持し、中央部に曲げを加えた際の反発力を、ロードセルで計測した。
(試験結果)
下の表2に、各被覆電線に対して得られた反発力の測定結果を示す。
下の表2に、各被覆電線に対して得られた反発力の測定結果を示す。
表2によると、いずれの導体断面積においても、断面形状を円形から扁平形状とすることで、反発力が低下している。つまり、柔軟性が高くなっている。130mm2のように導体断面積が大きい場合でも、扁平化により、柔軟性を向上させることができている。いずれの導体断面積においても、扁平化によって反発力が90%以下に低減されているが、導体断面積が大きい場合の方が、同程度の柔軟性の向上を達成するために、扁平形状の縦横比を大きくする(幅を大きくする)必要がある。
[被覆電線の放熱性]
被覆電線の放熱性と、電線導体の形状および放熱シートの有無との関係を、コンピュータシミュレーションによって確認した。
被覆電線の放熱性と、電線導体の形状および放熱シートの有無との関係を、コンピュータシミュレーションによって確認した。
(試験方法)
有限要素法による熱伝導解析を用いたコンピュータシミュレーションにより、被覆電線に通電した際の昇温の程度を見積もった。具体的には、断面が円形、縦横比1:3の扁平形状、縦横比1:5の扁平形状の3とおりの銅よりなる電線導体の外周に、PVCよりなる厚さ1.6mmの絶縁被覆を形成した被覆電線を、試料として想定した。導体断面積は、断面円形の場合については134.5mm2とし、断面扁平形状の場合については、その値を基本として、3とおりに変化させた。そして、各試料に対して、400Aの電流を流して定常状態に達した際の温度上昇を、シミュレーションによって見積もった。周囲の環境の温度は、40℃とした。
有限要素法による熱伝導解析を用いたコンピュータシミュレーションにより、被覆電線に通電した際の昇温の程度を見積もった。具体的には、断面が円形、縦横比1:3の扁平形状、縦横比1:5の扁平形状の3とおりの銅よりなる電線導体の外周に、PVCよりなる厚さ1.6mmの絶縁被覆を形成した被覆電線を、試料として想定した。導体断面積は、断面円形の場合については134.5mm2とし、断面扁平形状の場合については、その値を基本として、3とおりに変化させた。そして、各試料に対して、400Aの電流を流して定常状態に達した際の温度上昇を、シミュレーションによって見積もった。周囲の環境の温度は、40℃とした。
また、縦横比が1:5の扁平形状の電線導体を有する被覆電線に対して、放熱シートを設けた場合についても、同様に温度上昇を見積もった。放熱シートとしては、厚さが5mm、幅が30mmと60mmの2通りの、アルミニウム板を用いた。被覆電線の幅方向xの中心を、放熱シートの幅方向の中心に合わせて、被覆電線の幅方向xに沿った扁平面を、放熱シートの片側の面に密着させて配置した。
(試験結果)
各試料に対してシミュレーションで得られた温度上昇値を、導体断面積の関数として、図12に示す。図12では、近似曲線も合わせて示している。
各試料に対してシミュレーションで得られた温度上昇値を、導体断面積の関数として、図12に示す。図12では、近似曲線も合わせて示している。
図12によると、電線導体が断面円形の場合よりも、断面扁平形状の場合の方が、温度上昇が低く抑えられている。すなわち、放熱性が高められている。なかでも、扁平形状の縦横比を大きくするほど(幅を大きくするほど)、放熱性が高められている。その結果、温度上昇の上限を所定の温度値に設定した場合に、電線導体を断面扁平形状とし、さらに縦横比を大きくすることで、電線導体の導体断面積を小さくしても、その上限の範囲内に温度上昇を抑えることが可能となる。例えば、温度上昇の上限値を40℃とした場合に、導体断面積の下限値が、断面が円形の場合には約135mm2、縦横比1:3の扁平形状の場合には約125mm2、縦横比1:5の扁平形状の場合には約120mm2となっている。
さらに、断面扁平形状の電線導体を有する被覆電線に放熱シートを設けると、放熱性が一層高くなっている。なかでも、放熱シートの断面積が大きいほど、放熱性が高くなっている。つまり、温度上昇の上限を所定の温度値に設定した場合に、大断面積の放熱シートを用いることで、電線導体の導体断面積を小さくしても、その上限の範囲内に温度上昇を抑えることが可能となる。例えば、温度上昇の上限値を40℃とした場合に、放熱シートの幅が30mmの場合には、導体断面積の下限値が、約95mm2となっている。この時、放熱シートの断面積は、導体断面積の約1.6倍である。一方、放熱シートの幅が60mmの場合には、導体断面積の下限値が、67mm2となっている。この時、放熱シートの断面積は、導体断面積の約4.5倍である。
[絶縁体の耐摩耗性]
最後に、被覆電線において、電線導体の断面形状による、絶縁体の耐摩耗性への影響を確認した。
最後に、被覆電線において、電線導体の断面形状による、絶縁体の耐摩耗性への影響を確認した。
(試験方法)
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面円形の電線導体を作製した。電線導体の導体断面積は、15mm2とした。また、その断面円形の電線導体を圧縮し、縦横比1:4の断面扁平形状の電線導体を作製した。
上記の「電線導体の断面における空隙の状態」の試験と同様に、アルミニウム合金よりなる断面円形の電線導体を作製した。電線導体の導体断面積は、15mm2とした。また、その断面円形の電線導体を圧縮し、縦横比1:4の断面扁平形状の電線導体を作製した。
上記で得られた断面円形および断面扁平形状の電線導体の外周を、絶縁体で被覆し、以下の3種の試料を作製した。いずれの試料においても、絶縁体は、PVCの押し出し成形によって、電線導体の外周に配置した。
・試料1:断面扁平形状の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。絶縁被覆の肉厚の最小値(最小絶縁厚)は、0.6mmとした。
・試料2:断面円形の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。最小絶縁厚は、1.0mmとした。
・試料3:断面円形の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。最小絶縁厚は、0.6mmとした。
・試料1:断面扁平形状の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。絶縁被覆の肉厚の最小値(最小絶縁厚)は、0.6mmとした。
・試料2:断面円形の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。最小絶縁厚は、1.0mmとした。
・試料3:断面円形の電線導体の外周に、絶縁体を形成した。最小絶縁厚は、0.6mmとした。
試料1~3のそれぞれに対して、電線高さ(被覆電線の上下方向の寸法)を計測した。また、JASO D 618に準拠したテープ試験により、耐摩耗性の評価を行った。この際、各試料の被覆電線を1000mmの長さに切り出し、#150Gの摩耗テープを、押付け荷重1.9kgで押付けた。そして、テープ移動速度1500mm/minでテープを送り出し、電線導体が露出するまでのテープの送り出し量を計測した。テープの送り出し量が635mm以上である場合を、耐摩耗性に優れる「A」とし、635mm未満である場合を、耐摩耗性が不十分である「B」とした。
(試験結果)
図13(a)~(c)に試料1~3の断面写真を示す。また、下の表3に、各試料の構成と、試験の結果をまとめる。
図13(a)~(c)に試料1~3の断面写真を示す。また、下の表3に、各試料の構成と、試験の結果をまとめる。
図13の断面写真を見ると、断面円形の電線導体を用いている試料2,3においては、電線導体の外周部が、素線の形状に起因して、素線の外径で最大2本分程度の高さの凹凸を有している。その結果、電線導体の外周の絶縁体の厚さに、場所ごとの分布が見られる。これに対し、断面扁平形状の電線導体を用いている試料1においては、電線導体の外周部、特に上下の端縁が、平坦になっている。その結果として、電線導体の外周を被覆する絶縁体も平坦に形成されており、場所ごとの厚さの分布が小さくなっている。これらの比較より、電線導体の断面を扁平形状とすることで、円形とする場合よりも、所定の最小絶縁厚を確保しながら、厚さの均一性が高く、平坦な絶縁被覆を形成できることが分かる。
さらに、表3のテープ摩耗試験の結果を比較すると、試料1と試料3で、同じ最小絶縁厚を確保しているにもかかわらず、電線導体の断面が扁平形状の試料1では、優れた耐摩耗性が得られているのに対し、電線導体の断面が円形の試料3では、十分な耐摩耗性が得られていない。これは、電線導体が断面扁平形状の場合には、外周に形成された絶縁体が平坦な面を有することで、テープと平面的に接触して、荷重を分散させることができるのに対し、電線導体が断面円形の場合には、絶縁体が狭い面積でテープに接触し、荷重が集中することによる結果であると、解釈できる。試料2では、電線導体が断面円形でも、高い耐摩耗性が得られるようになっているが、試料1の場合と比べて、最小絶縁厚が大きくなっており、それに伴って、電線高さも大きくなっている。
以上より、断面扁平形状の電線導体を使用することで、被覆電線において、絶縁体を均一な厚さで、平坦に形成しやすくなることが確認された。その結果、最小絶縁厚および全体としての絶縁体の厚さを小さくしても、十分な耐摩耗性を確保しやすくなり、省スペース性と耐摩耗性を両立することができる。
以上、本発明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。
また、上記では、電線導体が、所定以上の空隙率を有する形態について説明したが、電線導体がそのような空隙率を有していない構成、つまり、複数の素線を撚り合わせた撚線よりなり、前記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ことを特徴とする電線導体とすることも考えられる。そのような構成をとる場合でも、断面形状の扁平化によって、断面形状が略円形である場合よりも、柔軟性を向上させ、省スペース性と両立することが可能である。さらに、そのような場合においても、上記で説明した空隙率以外の電線導体に関する各構成、つまり、変形率等、各素線の断面形状、電線導体の材料および導体断面積、電線導体の縦横比、扁平部と低扁平部の共存等の構成を、好適に適用することができる。また、上記で説明した被覆電線およびワイヤーハーネスに関する構成も、好適に適用することができる。
特に、電線導体の扁平部が上記で説明した空隙率を有さない場合でも、外周部の素線の変形率を中央部よりも小さくしておくことで、外周部の素線の変形率が中央部の素線の変形率以上である場合と比較して、電線導体の柔軟性を向上させることが可能となる。この場合にも、外周変形率比や外周部および中央部それぞれの素線の変形率等、素線の変形率に関わるパラメータの好適な値は、上記で説明したとおりとなる。
また、電線導体の断面全体の空隙率として、上記式(1)のような関係を満たさない場合でも、断面に、素線1を1本以上収容可能な連続した空隙を有すること、あるいは、素線1の断面積に換算して1本分以上の面積を有する連続した空隙を有することで、それらのような空隙を連続して有さない場合と比較して、電線導体の柔軟性を向上させることが可能となる。この場合にも、連続した空隙の形状や面積に関わるパラメータの好適な値は、上記で説明したとおりとなる。
1 素線
10 電線導体
10’ 原料撚線
20 被覆電線
20A 大断面被覆電線
20B 小断面被覆電線
21 絶縁体
H 電線導体の高さ
H’ 被覆電線の高さ
W 電線導体の幅
x 幅方向
y 高さ方向
31 放熱シート
32 介在シート(放熱シート)
33 連結材
41 柱状部材
42 管状部材
51 内装材
52 吸音材
10 電線導体
10’ 原料撚線
20 被覆電線
20A 大断面被覆電線
20B 小断面被覆電線
21 絶縁体
H 電線導体の高さ
H’ 被覆電線の高さ
W 電線導体の幅
x 幅方向
y 高さ方向
31 放熱シート
32 介在シート(放熱シート)
33 連結材
41 柱状部材
42 管状部材
51 内装材
52 吸音材
Claims (19)
- 複数の素線を撚り合わせた撚線よりなり、
前記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し、
前記扁平部における導体断面積をsmm2とし、前記扁平部の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をv%として、
前記導体断面積と前記空隙率が、v>0.29s+2.0の関係を満たすことを特徴とする電線導体。 - 前記導体断面積と前記空隙率が、v≧0.29s+2.5の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の電線導体。
- 前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、前記扁平部の中央部よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載の電線導体。
- 前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、前記扁平部の中央部の65%以下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。
- 前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の外周に面する部位において、20%以下であ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。
- 前記扁平部の断面において、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5のいずれか1項に記載の電線導体。
- 前記扁平部の断面が、前記扁平形状の幅方向に沿って、相互に平行な対辺を有し、
前記扁平部の断面における前記素線の円形からの変形率が、前記扁平部の前記相互に平行な対辺の端部において、前記扁平部の中央部よりも小さい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。 - 前記扁平部と、前記扁平部よりも扁平度の低い低扁平部と、を軸線方向に連続して有することを特徴とする請求項1から7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8のいずれか1項に記載の電線導体。
- 請求項1から9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10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10に記載の被覆電線を複数含み、該複数の被覆電線は、前記電線導体の前記幅方向、および該幅方向に交差する高さ方向の少なくとも一方に沿って、配列されていることを特徴とする請求項11に記載のワイヤーハーネス。
- 前記複数の被覆電線の間に介在する放熱シート、および前記複数の被覆電線に共通に接触する放熱シートの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項12に記載のワイヤーハーネス。
- 前記複数の被覆電線は、少なくとも前記高さ方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項12または13に記載のワイヤーハーネス。
- 前記高さ方向に沿って配列された前記複数の被覆電線の間に、放熱材よりなる介在シートが介在されており、さらに、複数の前記介在シートを相互に連結して、放熱材よりなる連結材が設けられていることを特徴とする請求項14に記載のワイヤーハーネス。
- 前記複数の被覆電線は、少なくとも前記幅方向に沿って配列されており、
前記絶縁体は、絶縁性フィルムよりなり、前記幅方向に沿って配列された前記電線導体の群を一括して高さ方向両側から挟み込んで、融着または接着され、
前記電線導体の群は、前記絶縁性フィルムまたは接着剤によって、相互間で絶縁されていることを特徴とする請求項12から15のいずれか1項に記載のワイヤーハーネス。 - 請求項10に記載の被覆電線として、大断面被覆電線と、前記大断面被覆電線よりも導体断面積が小さい複数の小断面被覆電線と、を含み、
前記小断面被覆電線の群は、相互に高さが揃っており、前記幅方向に沿って配列された状態で、前記大断面被覆電線と前記高さ方向に沿って積層されていることを特徴とする請求項12から16のいずれか1項に記載のワイヤーハーネス。 - 前記ワイヤーハーネスは、第一の被覆電線と第二の被覆電線とを含み、
前記第一の被覆電線は、前記電線導体がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる請求項10に記載の被覆電線であり、
前記第二の被覆電線は、電線導体が、銅または銅合金よりなり、前記第一の被覆電線の電線導体よりも扁平度が低く、かつ導体断面積が小さいことを特徴とする請求項11から17のいずれか1項に記載のワイヤーハーネス。 - 前記第二の被覆電線の導体断面積は、0.13mm2以下であることを特徴とする請求項18に記載のワイヤーハーネス。
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