线束的制作方法

文档序号:11531194阅读:261来源:国知局
线束的制造方法与工艺

本发明涉及一种线束。



背景技术:

已经提出了通过捆绑多条电线而构造为集合部件的线束。关于线束,近年来,为了减轻重量和降低成本,提出了使用包含铝的导体的电线(铝电线)的利用。例如,代替传统使用的铜,现有技术的一种线束(在下文中称为“现有技术产品”)使用纯铝或铝合金作为电线的导体(例如,参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]:jp-a-2009-170177



技术实现要素:

本发明要解决的问题

然而,通常地,铜的导电率是100%iacs(国际退火铜标准),而纯铝(例如,jis1050)的导电率是大约61%iacs。通常地,铝合金具有比纯铝小的导电率。从而,在使用像现有技术产品一样的铝电线的情况下,为了维持与使用铜电线的情况同等的电气特性(导电性等),要求导体的截面积比使用铜电线的情况下的截面积大。结果,现有技术产品的直径可能整体增大。线束的直径增大可能限制线束的布设路径,并且使线束的组装性和可加工性均下降。

因此,已经考虑到上述情况而做出的本发明的目的是提供一种线束,该线束能够同时实现线束的重量的减轻和对线束的直径增大的抑制。

解决问题的方案

为了实现以上目的,根据本发明的线束具有下面的特征(1)至(5)。

(1)一种线束,包括:

电源线组,电力通过该电源线组从电池供给到多个装置;

信号线组,信号通过该信号线组在所述多个装置之间传输;

多个接线箱;以及

多个控制单元,各个所述控制单元设置在所述多个接线箱中的对应的一个接线箱的内部或外部,并且能够使信号多路化,

其中,所述电源线组包括:第一电源线,电力通过该第一电源线从所述电池供给到所述接线箱;和第二电源线,电力通过该第二电源线分别从所述接线箱中的对应的一个接线箱供给到所述装置中的对应的一个装置,

其中,所述信号线组包括:第一信号线,信号通过该第一信号线分别在所述控制单元中的对应的一个控制单元与所述装置中的对应的一个装置之间传输;和第二信号线,多路信号通过该第二信号线在所述控制单元之间传输,其中,所述第二信号线的数量比所述第一信号线的数量少,并且

其中,所述第一电源线、所述第二电源线、所述第一信号线和所述第二信号线中的至少一部分电线包括其中使用包含铝的导体的铝电线。

(2)根据上述(1)的线束,

其中,所述第一电源线和所述第二电源线中的至少一部分电线包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线和所述第二信号线中的至少一部分电线包括铝电线。

(3)根据上述(1)的线束,

其中,所述第一电源线和所述第二电源线中的至少一部分电线包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线和所述第二信号线均不包括铝电线。

(4)根据上述(1)的线束,

其中,所述第一电源线和所述第二电源线均不包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线和所述第二信号线中的至少一部分电线包括铝电线。

(5)根据上述(2)或(4)的线束,

其中,所述多个控制单元分别设置在设置于所述接线箱的外部的连接器内,并且

其中,各个所述连接器具有防水功能。

根据具有(1)的构造的线束,第一电源线、第二电源线、信号线和干线中的至少一部分电线包括铝电线。从而,与这些线均不包括铝电线的情况(例如,这些线仅包括铜电线的情况)相比,线束能够减轻重量。此外,为了在控制单元之间(另外,在装置之间)进行通信,在通常组装许多电线的第二信号线(所谓的干线)中使通信多路化(进行多路通信)。此外,第二信号线的电路数比第一信号线的电路数减少。从而,与不进行多路通信的情况相比,能够抑制线束的直径增大。因此,根据该构造的线束能够同时实现线束的重量减轻和直径增大的抑制。

铝电线(使用包含铝的导体的电线)可以构造成使用工业使用的纯铝作为导体的材料。可选择地,铝电线可以构造为,使用通过将添加元素(fe、mg等)添加到铝而形成的铝合金作为导体的材料。只要考虑到导体要求的重量、强度、耐久性等而适当地选择,则铝电线的导体的材料不受特别限制。

根据具有构造(2)的线束,电源线组(第一电源线和第二电源线)的至少一部分包括铝电线,并且信号线组(第一信号线和第二信号线)的至少一部分包括铝电线。通常地,由于构成电源线组的各个电线具有比构成信号线组的各个电线大的直径,所以当在电源线组中使用铝电线时,电源线组对线束的直径增大影响很大。然而,根据该构造,由于在第二信号线(所谓的干线)中进行多路通信,所以能够减少第二信号线的电路数。从而,即使构成电源线组的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。另一方面,通常地,由于构成信号线组的各个电线具有大的电路数,所以当在信号线组中使用铝电线时,信号线组对线束的直径增大影响很大。然而,根据该构造,如上所述,由于在第二信号线(所谓的干线)中进行多路通信,所以能够减少第二信号线的电路数。从而,即使构成信号线组的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。

根据具有(3)的构造的线束,仅构成电源线组(第一电源线和第二电源线)的电线的一部分包括铝电线。如上所述,通常地,由于构成电源线组的各个电线具有比构成信号线组的各个电线大的直径,所以当在电源线组中使用铝电线时,电源线组对线束的直径增大影响很大。然而,根据该构造,由于在第二信号线(所谓的干线)中进行多路通信,所以能够减少第二信号线的电路数。从而,即使构成电源线组的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。

根据具有(4)的构造的线束,仅构成信号线组(第一信号线和第二信号线)的电线的一部分包括铝电线。如上所述,通常地,由于构成信号线组的各个电线具有大的电路数,所以当在信号线组中使用铝电线时,信号线组对线束的直径增大影响很大。然而,根据该构造,由于在第二信号线(所谓的干线)中进行多路通信,所以能够减少第二信号线的电路数。从而,即使构成信号线组的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。

根据具有(5)的构造的线束,控制单元设置在具有防水功能的连接器的内部。与铜电线相比,铝电线的重量较轻并且成本较低。然而,由于用作电线的连接对象(例如,端子)的材料(例如,铜)与铝之间的自然电位的不同,所以当液体附着于连接对象与铝电线之间的连接部时,可能发生导体的腐蚀(所谓的电化学腐蚀)。从而,通常地,对铝电线与连接对象之间的连接部施加防腐蚀处理。然而,根据该构造,由于铝电线连接于具有防水功能的连接器内的控制单元,所以不需要进行防腐蚀处理。

发明的优点

根据本发明,能够同时实现线束的重量的减轻和直径增大的抑制。

附图说明

图1是图示出根据本发明的第一实施例的线束的构造的图。

图2是图示出根据实施例和比较例的各条线束的电路数和直径的曲线图。

图3是图示出根据实施例和比较例的各条线束的电路数和重量的曲线图。

图4是图示出根据本发明的第二实施例的线束的构造的图。

图5是图示出图4所示的左侧连接器的一个实例的分解立体图。

参考标记列表

1、2:线束

10:接线箱

11:左侧接线箱

12:右侧接线箱

20:连接器

21:左侧连接器

22:右侧连接器

31:电源线组

31a:第一电源线

31b:第二电源线

32:信号线组

32a:第一信号线

32b:第二信号线(干线)

b:电池

e:装置

e1:ecu

e2:micu

cs:控制基板(控制单元)

具体实施方式

在下文中,将参考附图说明根据本发明的实施例(第一实施例和第二实施例)的线束。

<第一实施例>

如图1所示,根据本发明的第一实施例的线束1将电力从电池b供给到多个(在该实施例中是两个)装置e,并且在这些装置e之间传递信号。线束1包括两个接线箱(在下文中称为“jb”)10和多个种类的电线30。

装置e包括:发动机控制单元(在下文中称为“ecu”)e1和多路集成控制单元(在下文中称为“micu”)e2。这些装置e1和e2是装置e的实例。线束1可以包括除了这些装置之外的装置作为装置e。

两个jb10均具有,例如,结合、分支和中继所述电线的功能。在该实施例中,jb10包括设置于车辆的左侧的左侧jb11和设置于车辆的右侧的右侧jb12。各个jb10在其中包括控制基板(控制单元)cs。控制基板cs包括诸如ic和微处理器这样的电子元件,并且被配置为能够使在两个jb10之间传递的信号多路化(通过多路通信进行信号的传递和接收)。

多个种类的电线30包括电源线组31和信号线组32。电源线组31包括第一电源线31a和第二电源线31b。第一电源线31a将电力从电池b供给到两个jb10(11、12)。第二电源线31b将电力从两个jb10分别供给到两个装置e(e1、e2)。第一电源线31a和第二电源线31b均可以具有单个电路(电线)或多个电路(电线)。

信号线组32包括第一信号线32a和第二信号线32b。各个第一信号线32a将控制基板cs与装置e连接,并且在其间传递信号。第二信号线32b将两个控制基板cs连接,并且在其间传递多路信号(进行多路通信)。第二信号线32b也称为“干线”。由于通过第二信号线32b进行多路通信,所以第二信号线32b的电路数(电线的数量)比第一信号线32a的电路数(电线的数量)少。顺便提及,第二信号线32b可以具有单个电路或多个电路。

第一电源线31a、第二电源线31b、第一信号线32a和第二信号线(干线)32b中的至少一部分包括使用包含铝的导体的电线(铝电线)。铝电线是导体由纯铝或铝合金制成的电线。从而,实现了线束1的重量减轻和成本降低。

更具体地,线束1可以被构造为对应于下面的三个实例中的一个实例。

作为第一实例,线束1可以以这样的方式构成:构成电源线组31的电线(第一电源线31a、第二电源线31b)中的至少一部分电线包括铝电线,并且构成信号线组32的电线(第一信号线32a、第二信号线32b)中的至少一部分电线包括铝电线。例如,第一实例对应于这样的情况:构成第一电源线31a的多条电线中的一条或多条电线是铝电线,并且构成第一信号线32a的多条电线中的一条或多条电线是铝电线。顺便提及,第一实例也对应于所有的多个种类的电线均是铝电线的情况。

作为第二实例,线束1可以以这样的方式构成:构成电源线组31的电线(第一电源线31a、第二电源线31b)中的至少一部分电线包括铝电线,但是构成信号线组32的电线(第一信号线32a、第二信号线32b)均不包括铝电线。例如,第二实例对应于这样的情况:构成第一电源线31a的多条电线中的一条或多条电线是铝电线,并且信号线组32(第一信号线32a和第二信号线32b)仅包括铜电线。

作为第三实例,线束1可以以这样的方式构成:构成电源线组31的电线(第一电源线31a、第二电源线31b)均不包括铝电线,但是构成信号线组32的电线(第一信号线32a、第二信号线32b)中的至少一部分电线包括铝电线。例如,第三实例对应于这样的情况:电源线组31(第一电源线31a和第二电源线31b)仅包括铜电线,并且构成信号线组32的一部分(例如,第二信号线(干线)32b)的多条电线中的一条或多条电线是铝电线。

接着,将参考图2和3(根据实例1、实例2和比较例的线束的各种参数)研究线束的电路数、直径和重量。顺便提及,根据实例1、实例2和比较例的线束被构造为具有同等的电气特性(导电性等)。

在实例1中,在多个种类的电线30之中,第一电源线31a和第二信号线(干线)32b是铝电线,并且其它电线是铜电线。在实例1中,由于通过第二信号线(干线)32b进行多路通信,所以第二信号线(干线)32b的电路数比第一信号线32a的电路数少。如图2所示,根据实例1的线束具有220的电路数,并且具有30.9mm的直径。此外,如图3所示,根据实例1的线束具有1.16kg的重量。

在实例2中,所有的多个种类的电线30均是铝电线。像实例1一样,在实例2中,由于通过第二信号线(干线)32b进行多路通信,所以第二信号线(干线)32b的电路数比第一信号线32a的电路数少。如图2所示,根据实例2的线束具有220的电路数,并且具有32.7mm的直径。此外,如图3所示,根据实例2的线束具有0.90kg的重量。

在比较例中,所有的多个种类的电线30均是铜电线,并且根本没有采用铝电线。此外,在比较例中,由于不进行通过第二信号线(干线)32b的多路通信,所以第二信号线(干线)32b的电路数与第一信号线32a的电路数相同。如图2所示,根据比较例的线束具有337的电路数,并且具有40.1mm的直径。此外,如图3所示,根据比较例的线束具有2.94kg的重量。

如将从实例1、2与比较例之间的各种类型的参数的差异所理解地,根据实例1和2的线束,第一电源线31a、第二电源线31b、第一信号线32a和第二信号线(干线)32b中的至少一部分电线包括铝电线。从而,与比较例的线束相比,实例1和2的线束的重量能够减轻。此外,根据实例1和2的线束,为了在控制基板cs之间(另外,在装置e1与e2之间)进行通信,在其中通常组装许多电线的第二信号线(干线)32b中使通信多路化(进行多路通信)。此外,第二信号线的电路数比第一信号线32a的电路数减少。因此,与比较例的线束相比,抑制了线束的直径增大。

如上所述,进行了对根据实例1、2和比较例的线束的研究。

此外,像前述的研究一样,发明人还对比较例的线束与在不同于实例1和2的部位处使用铝电线的一些线束(实例3和4)之间的不同进行了研究。作为该研究的结果,关于这些线束(实例3和4),确认了与图2和3所示的趋势(与比较例相比的电路数、直径和重量的大小关系)相似的趋势(未示出)。将说明该研究的结果。

在实例3中,在多个种类的电线30之中,仅构成电源线组31的电线(第一电源线31a、第二电源线31b)的一部分电线是铝电线,并且构成信号线组32的所有电线均是铜电线。作为研究的结果,与比较例的线束相比,实例3的线束能够减轻重量。此外,根据实例3的线束,由于通过第二信号线(干线)32b进行多路通信,所以第二信号线的电路数减少。从而,即使构成电源线组31的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线(干线)32b的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。

在实例4中,在多个种类的电线30之中,仅构成信号线组32的电线(第一信号线32a、第二信号线32b)的一部分电线是铝电线,并且构成电源线组31的所有电线均是铜电线。作为研究的结果,与比较例的线束相比,实例4的线束能够减轻重量。此外,根据实例4的线束,由于通过第二信号线(干线)32b进行多路通信,所以第二信号线的电路数减少。从而,即使构成信号线组32的电线的整体直径由于采用了铝电线而增大,也通过第二信号线(干线)32b的电路数的减少而抵消了该整体直径的增大。因此,能够抑制线束的直径增大。

<第二实施例>

如图4所示,根据本发明的第二实施例的线束2与根据第一实施例的线束1的不同点在于:连接器20与jb10分离地设置(设置在jb10的外部),并且各个连接器20将控制基板(控制单元)cs包括在其中。将主要针对该不同点进行详细描述。在线束2中,将适当地省略具有与线束1的功能和结构大致相同的功能和结构的部分的描述。

两个连接器20(21、22)均在其内部安装具有诸如ic和微处理器这样的电子元件的控制基板(控制单元)cs。两个连接器20(21、22)被构造为能够使在其间传递的信号多路化(通过多路通信进行信号的传递和接收)。在该实施例中,连接器20包括分别设置于车辆的左侧和右侧的左侧连接器21和右侧连接器22。第一信号线32a和第二信号线(干线)32b连接于各个连接器20。在线束2中,由于不将控制基板cs安装在jb10中,所以能够使jb10小型化。

如图5所示,左侧连接器21包括具有阳端子的阳连接器21a(在该图中位于后侧)和具有阴端子的阴连接器21b(在该图中位于前侧)。多个(在该实施例中是五个)第一信号线32a连接于阳连接器21a。另一方面,多个(在该实施例中是三个)第二信号线(干线)32b连接于阴连接器21b。由于通过第二信号线(干线)32b进行多路通信,所以第二信号线(干线)32b的电路数(电线的数量:三个)比第一信号线32a的电路数(电线的数量:五个)少。

此外,各个连接器20(左侧连接器21和右侧连接器22二者)均具有防水功能。具体地,如在作为实例的图5的左侧连接器21中所示,连接器20包括防水密封圈21c和多个橡胶管21d。防水密封圈21c是沿着阴连接器21b的外周周边设置的弹性部件(橡胶等)。多个橡胶管21d是分别设置在阳连接器21a和阴连接器21b的端子容纳室内的筒状的弹性部件(橡胶等)。第一信号线32a和第二信号线32b被压入到各个端子容纳室内(在图5中,省略了第一信号线32a上的橡胶管21d的图示)。

在左侧连接器21中,当将阴连接器21b插入到阳连接器21a的内侧时,防水密封圈21c进入到阳连接器21a的开口部o的内侧,并从而与阳连接器21a的内壁部21a’紧密接触。此外,多个橡胶管21d中的每个橡胶管21d均与端子容纳室的内壁紧密接触。以这种方式,左侧连接器21具有防止水进入其内部的防水结构。右侧连接器22也具有与左侧连接器的防水结构相似的防水结构。

在铝电线中,由于用作连接对象(例如,端子)的材料(例如,铜)与铝之间的自然电位的不同,当液体附着于连接对象与铝电线之间的连接部时,可能发生导体的腐蚀(所谓的电化学腐蚀)。从而,通常地,对铝电线与连接对象之间的连接部进行防腐蚀处理。然而,根据线束2,由于铝电线连接于具有防水功能的连接器20,所以不需要进行防腐蚀处理。以这种方式,能够省略防腐蚀处理。

虽然已经参考特定实施例详细说明了本发明,但是对于本领域技术人员来说明显地:能够在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和改进。

例如,根据实施例的各个线束1和2包括两个接线箱(jb10)。然而,根据本发明的线束可以包括三个以上的接线箱。相似地,虽然根据实施例的线束2包括两个连接器20,但是线束可以包括三个以上的连接器。

这里,在下面的(1)至(5)中简要概括并且列出了根据本发明的线束的实施例的特征。

(1)一种线束(1、2),包括:

电源线组(31a、31b),电力通过该电源线组从电池(b)供给到多个装置(e1、e2);

信号线组(32a、32b),信号通过该信号线组而在所述多个装置之间传递;

多个接线箱(11、12);以及

多个控制单元(cs),各个所述控制单元被设置在所述多个接线箱中的相应接线箱的内部或外部,并且能够使所述信号多路化,

其中,所述电源线组包括:第一电源线(31a),电力通过该第一电源线而从所述电池供给到所述接线箱;和第二电源线(31b),电力通过该第二电源线而被分别从所述接线箱中的相应的接线箱供给到所述装置中的相应的装置,

其中,所述信号线组包括:第一信号线(32a),信号通过该第一信号线分别在所述控制单元中的相应的控制单元与所述装置中的相应的装置之间传递;和第二信号线(32b),多路信号通过该第二信号线而在所述控制单元之间传递,其中,所述第二信号线的数量比所述第一信号线的数量少,并且

其中,所述第一电源线(31a)、所述第二电源线(31b)、所述第一信号线(32a)和所述第二信号线(32b)中的至少一部分电线包括其中使用包含铝的导体的铝电线。

(2)在(1)中描述的线束,

其中,所述第一电源线(31a)和所述第二电源线(31b)中的至少一部分电线包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线(32a)和所述第二信号线(32b)中的至少一部分电线包括铝电线。

(3)在(1)中描述的线束,

其中,所述第一电源线(31a)和所述第二电源线(31b)中的至少一部分电线包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线(32a)和所述第二信号线(32b)均不包括铝电线。

(4)在(1)中描述的线束,

其中,所述第一电源线(31a)和所述第二电源线(31b)均不包括铝电线,并且

其中,所述第一信号线(32a)和所述第二信号线(32b)中的至少一部分电线包括铝电线。

(5)在(2)或(4)中描述的线束,

其中,所述多个控制单元(cs)分别设置在设置于所述接线箱的外部的连接器(21、22)内,并且

其中,各个所述连接器具有防水功能。

本申请基于2014年12月5日提交的日本专利申请no.2014-246642而要求其权利,该专利申请的内容通过引用并入本文。

工业实用性

根据本发明,能够实现线束的重量减轻和直径增大的抑制二者。具有该效果的本发明能够应用于线束。

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