电线的布线结构和带有外装部件的电线的制作方法
【专利摘要】提供了一种能够增加布线路径的自由度、使布线空间小型化、并且提高布线工作的效率的电线布线结构和一种带有外装部件的电线。带有外装部件的电线(1)设置有电线(10)和外装部件(20)。电线(10)设置有：内导体(11)，通过捆束多个单线(W)而得到该内导体(11)；内绝缘层(12)，该内绝缘层(12)覆盖内导体(11)的周部；外导体(13)，该外导体(13)包括沿着内绝缘层(12)的外周的多个单线(W)；和外绝缘层(14)，该外绝缘层(14)覆盖外导体(13)的周部。结果，电线(10)的直径尺寸形成为相对地较小，并且能够抑制与电线(10)的弯曲方向有关的各向异性。另外，带有外装部件的电线(1)变得更容易在任意方向上弯曲，要求的安装空间变小，并且能够提高布线工作的效率。
【专利说明】电线的布线结构和带有外装部件的电线
【技术领域】
[0001]本发明涉及电线的布线结构和带有外装部件的电线，并且特别地，涉及安装在诸如汽车这样的车辆的内部或外部(地板下)的电线的布线结构和带有外装部件的电线。
【背景技术】
[0002]传统地，在安装了各种电气部件的诸如汽车这样的车辆中，并且为了供给电力或传输信号到电气部件，布设线束。并且，已知诸如混合动力车辆或电动车辆这样的车辆，使用蓄电池的电力作为驱动电机的驱动力行驶。在这样的利用蓄电池驱动的车辆中，利用逆变器将从蓄电池输出的直流电转换为具有特定频率的交流电，电机设计成利用交流电驱动。从而，所使用的用于连接蓄电池与逆变器并且传输直流电的电力线是具有对应于正极和负极的两个芯线的电线(例如，参见专利文献I)。
[0003]如图5所示，在专利文献I中记载的电线(电缆)100设置有:两个绝缘电线103，在该两个绝缘芯线103中，由单线或编织线形成的导体101被绝缘部件102覆盖；中间部件104，该中间部件104围绕这些绝缘芯线103安置；按压缠绕带105，该按压缠绕带105围绕两个绝缘芯线103和中间部件104缠绕；和被覆部106，该被覆部106覆盖按压缠绕带105的外部。该电线100顾及到了适当选择中间部件104的成分，减轻了电线的重量，并且提供了环境友好的电线。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利申请公开N0.2007-42521
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]不利地，作为传统的电线100，由导体101和绝缘部件102构成的两个绝缘芯线103并列布置在其中的电线在与电线的延伸方向交叉的两个方向中的绝缘芯线103的并列方向(图5中的X方向)上可能相对容易地弯曲，而不太可能在与所述并列方向垂直的方向(图5中的Y方向)上弯曲。因此，由于电线的挠曲性与其方向有关(各向异性)，所以在将电线布线在车辆中时，不太可能使电线在任意方向上弯曲，并且布线路径变得受到限制，并且延长的布线距离(电线长度)的不便增加。并且，由于在传统的电线中，按压缠绕带105和被覆部106设置成覆盖两个并列的绝缘芯线103，所以被覆部106的直径超过绝缘芯线103的直径的两倍，被覆部106中产生了浪费空间。从而，包括这样的电线的被覆部变大，并从而要求用于布线的大空间，并且布线路径受到进一步限制。
[0009]本发明的目的是提供提高了布线路径的自由度、使布线空间小型化、并且使布线作业效率化的电线的布线结构和具有外装部件的电线。
[0010]解决问题的方案
[0011]为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电线的布线结构，包括:在电线的纵向上利用外装部件覆盖所述电线的外周，其中，所述电线包括:内导体，多个单线在该内导体中捆束；内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周部；外导体，该外导体由跟随所述内绝缘层的外周的多个单线制成；和外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周部。
[0012]优选地，构成所述内导体的所述单线和构成所述外导体的所述单线由相同材料和相同直径的单线制成，并且其中，所述外导体由多个单线形成，该多个单线的数量比所述内导体的多个单线的数量多。
[0013]优选地，所述内导体由十九个所述单线构成，该十九个所述单线由一个芯线、围绕该芯线的六个中间线以及围绕该中间线的十二个外线的三层构成，并且其中，所述外导体由二十个所述单线构成，该二十个所述单线由沿着所述内绝缘层的所述外周的一层构成。
[0014]优选地，构成所述内导体的所述单线和构成所述外导体的所述单线由互相不同的材料的单线制成，并且其中，所述外导体由比所述内导体高的导电性的所述单线构成。
[0015]优选地，构成所述内导体的所述多个单线螺旋绞合，构成所述外导体的所述多个单线也螺旋绞合，并且其中，所述外导体构造成具有比所述内导体的绞合间距大的绞合间距。
[0016]优选地，所述布线结构用于连接混合动力车辆或电动车辆的蓄电池与逆变器的电力线，并且在所述车辆的地板下方布线。
[0017]根据本发明的另一个方面的带有外装部件的电线，包括:内导体，多个单线在该内导体中捆束；内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周部；外导体，该外导体由跟随所述内绝缘层的外周的多个单线制成；外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周部；以及外装部件，该外装部件在所述电线的纵向上覆盖所述电线的外周。
[0018]发明的有益效果
[0019]根据本发明，由于电线包括内导体、内绝缘层、外导体和外绝缘层，并且具有同轴几何形状，所以能够消除在与电线的延伸方向交叉的方向上的挠曲性的各向异性。并且，当与相同的截面形状的二芯电线比较时，内导体和内绝缘层的直径能够形成为与二芯电线的直径相同的程度，并且其周长的延长使得能够限制外导体尺寸的增加。因此，本发明的电线使得能够比二芯并列的电线更加抑制弯曲刚性的增加，并且使覆盖电线的外部件的内径和外径最小化。如上所述，消除电线中的挠曲性的各向异性和抑制弯曲刚性提高了在车辆中布线时布线路径的自由度，并且减小了布线空间，而且提高布线的操作性，从而提高了效率。此外，由于能够限制包括外部件的布线体的全部直径，所以进一步促进了布线空间的减小。
[0020]根据本发明，由于比内导体更多地增加了外导体的单线的数量而使得外导体电线的截面面积增加，所以即使当作为电线的每单位长度的单线的长度的外导体变得进一步延长时，内导体与外导体之间的电阻的不同容易被调整成均等化。此时，内导体形成为使得多个单线一体化(捆束成一个)，并且不易于修改电线的数量，而外导体沿着内绝缘层的周部安置，从而容易修改数量，使得能够在增加数量时增大外径。
[0021]根据本发明，由于内导体由一个、六个和十二个单线的三层制成的十九个单线构成，并且外导体由二十个个单线的一层构成，所以能够使结合成紧凑形状的内导体的直径最小化，而且能够通过一层单线使外导体的外径最小化，同时限制电线的直径增大，并且确保要求的导体的截面面积。
[0022]根据本发明，由于外导体的导电性变得比内导体的导电性高，所以使外导体的单线变细，以减小电线的外径。并且，即使当作为电线每单位长度的单线长度的外导体进一步延长时，内导体与外导体之间的电阻的不同也容易调整成均等化的。这里,例如,将铝合金制成的铝线用作为内导体的单线，将铜或铜合金制成的铜线用作为外导体的单线，所以适当地选择内导体和外导体的单线的材料。
[0023]根据本发明，多个单线螺旋绞合，以构成各个内导体和外导体，并且使外导体的绞合间距增大得比内导体的绞合间距大，以防止电线的每单位长度的外导体的单线的长度延长得超过需要。即，由于要围绕内绝缘层的周部缠绕(绞合)的外导体具有比内导体更长的缠绕周长，所以当以相同间距绞合时，外导体的单线的长度变得比内导体长，这使得外导体的电阻变高。因此，使外导体的绞合间距增大，即，减小了每单位长度的缠绕数量，这使得能够限制外导体相对于内导体的单线的长度，容易使电阻值均等化。
[0024]根据本发明，当用作连接混合动力车辆或电动车辆中的蓄电池与逆变器的电力线时，如上所述的这样的布线路径的自由度高，能够减小布线空间，能够有效地使用车辆的地板下方的空间，并且即使在难以布线的地板下方，也能够确保更好的操作性。
[0025]根据本发明，与上述的电线布线结构相同，能够提高布线路径的自由度并且减小布线空间，提高布线工作的操作性以提高效率。并且，由于电线的截面形状变圆，所以使得能够减小外装部件的内径和外径，从而最小化与外装部件的间隙。此外，由于与传统的二芯电线比较，使得能够增大电线与外装部件的接触面积，所以从通电的电线产生的热转移到外装部件，通过从该外装部件放热而提高了冷却效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是图示出根据本发明的一个实施例的布线结构的透视图；
[0027]图2是图示出构成前述布线结构的带有外装部件的电线的截面图；
[0028]图3是图示出前述带有外装部件的电线的透视图；
[0029]图4是具体地图示出用于布线结构的电线的视图；以及
[0030]图5是图示出涉及传统技术的电线的截面图。
[0031]参考标记列表
[0032]I 带有外装部件的电线
[0033]2 汽车
[0034]4 逆变器
[0035]6蓄电池
[0036]10电线
[0037]11内导体
[0038]IlA 芯线
[0039]IlB 中间线
[0040]IlC 周线
[0041]12内绝缘层
[0042]13外导体
[0043]14外绝缘层
[0044]20外装部件
[0045]L1、L2绞合间距
[0046]W单线
【具体实施方式】
[0047]参考图1至4，将描述根据本发明的电线的布线结构。如图1所示，电线的布线结构设置有带有安置在汽车2中的外装部件I的电线。汽车2是由发动机和电机驱动的混合动力汽车，并且设置有:逆变器4，该逆变器4控制电机驱动和电力再生；传送轴5，该传送轴5将发动机3和电机的驱动力传送到驱动轮，并且划分发动机3的驱动力以传送到发电机；和蓄电池6，该蓄电池6充电并且将电力供给到逆变器4。带有外装部件I的电线经过汽车2的下地板连接逆变器4与蓄电池6，并且构造成包括:电线10和外装部件20，该外装部件20沿着电线的长度方向覆盖电线10的外周，如图2所示。
[0048]电线10要将电力从蓄电池6传输到逆变器4或者将逆变器4产生的电力传输到蓄电池6，并且电线10用作使正负直流电分别通电的电力线。如图2、3所示，电线10设置有:内导体11，该内导体11传输例如正电流；内绝缘层12，该内绝缘层12覆盖内导体11的周部；外导体13，该外导体13传输例如负电流；以及外绝缘层14，该外绝缘层14覆盖外导体13的周部。
[0049]外装部件20由例如金属管或包括蛇腹管部和直线部模制的树脂制波纹管构成。该外装部件20具有比电线10的外径稍大的内径，从而带有一些松弛地贯穿该电线10，该外装部件20具有圆形截面形状，保护电线10，并且使用适当的固定装置在不弯曲的情况下布线并且固定到汽车2的地板等中。并且，外装部件20由带有导电性的材料形成，并且接地，这可以构成屏蔽层。注意，当将树脂制波纹管用作外装部件20时，其内侧或外侧可以设置有屏蔽层。
[0050]内导体11是多个单线螺旋绞合在一起的绞合线，其单线W的数量是19，包括三层:一个芯线11A、围绕芯线IlA的六个中间线IlB以及围绕中间线IlB的十二个周线11C。夕卜导体13由沿着内绝缘层12的外周螺旋绞合的多个单线W制成，单线W的数量是一层中的二十个，即，外导体13的单线W的数量(截面面积)比内导体11的单线W的数量多5%。例如，构成这样的内导体11和外导体13的多个单线W是相同的材料并且具有相同的直径，并且由诸如铜和铜合金这样的退火铜、镀覆有锡或镍的铜线、或者由铝合金制成的铝线作为材料制成。在本发明中，单线W的直径标准化为Imm的一种类型。
[0051]内绝缘层12和外绝缘层14由各种已知类型的热塑性树脂材料构成，并且从高聚物材料例如聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂或聚丙烯树脂中适当地选择。并且，根据树脂材料的类型，使用了一种添加了塑性材料的树脂材料(聚氯乙烯树脂)、或进行了交联处理的树脂材料(聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂)。然后，通过注射成型使内绝缘层12与内导体11 一起一体地模制。围绕与内导体11 一体化的内绝缘层12的外周缠绕的这种外导体13压嵌到模制成筒状的外绝缘层14内，完成电线10。
[0052]在上述电线10中，如图4所示，内导体11和外导体13的每个单线W都以预定的绞合间距LI和L2分别绞合。这里，例如，将内导体11中的单线W的绞合间距LI设定为58mm，将外导体13中的单线W的绞合间距L2设定为65mm，即，使外导体13具有比内导体11大了大约12%的绞合间距(LI < L2)。设定单线W的这样的绞合间距L1、L2以及数量(截面面积)，以使内导体11和外导体13的电阻值均等化。
[0053]具体地，绞合间距L1、L2越小，单线W的缠绕数量就越大，并且电线10的每单位长度的单线W就相对越长，从而电阻增加，相反地，绞合间距L1、L2越大，单线W的缠绕数量越小，并且电线10的每单位长度的单线W就相对越短，从而电阻减小。并且，由于外导体13的直径比内导体11的直径大，所以即使绞合间距L1、L2设定成相同，单线W也变得比内导体11长，并从而电阻变大。绞合间距L1、L2越小，不仅电阻越大，而且电线10的挠曲性越高，从而具有容易弯曲的特性，并且因此电线10的挠曲性的增加使得能够提高布线的自由度。
[0054]另一方面，每个内导体11和外导体13的截面面积都通过每个的单线W数量来设定，单线W的数量越多，电阻越小，并且单线W的数量越少，电阻越大。由此可以得出，在该实施例的电线10中，外导体13中的单线W的绞合间距LI设定得比内导体11中的绞合间距L2大，并且外导体13中的单线W的数量设定得比内导体11中的单线W的数量大。这是由于内导体11与外导体13的电阻是均等化的。此时,例如,在外导体13中，单线W的数量进一步增加，电阻减小，并且能够通过该减小将外导体13中的单线W的绞合间距L2设定得较小，并从而绞合间距L2的减小可以提高电线10的挠曲性。
[0055]根据该实施例，由于内导体11与外导体13同心布置以构造电线10，所以使得能够相对地减小电线10的直径，并且消除或抑制关于电线10的弯曲方向的各向异性。此外，由于电线10形成为圆形截面形状，所以使得能够使覆盖电线10的外装部件20的内径和外径最小化，并从而使电线10与外装部件20之间的间隙最小化，这使得能够使带有外装部件I的电线最小化。因此，使得电线10能够在任意方向上容易地弯曲，减小了要求的设定空间，有效地在汽车2的地板下方的空间中经过窄间隙布线了带有外装部件的电线I。由于带有外装部件的电线I提高了其挠曲性，所以使得能够容易地布线，从而提高了操作性。
[0056]此外，适当设定内导体11以及外导体13的单线W的数量和绞合间距L1、L2能够使电阻互相均等化，并且调节电线10的弯曲的便利性。因此，根据电线10的连接对象或安装位置，能够对电线10提供预期的特性，并从而限制用于驱动电机或对蓄电池6充电的电流的传输损耗。这使得能够稳定化装置的操作，提高布线路径的自由度，并且使布线空间小型化，并且进一步提高布线工作的效率。并且，由于使电线10与外装部件20的接触面积相对较大，电线10由于通电而产生的热转移到外装部件20，并且从外装部件20排出，提高了冷却效果。
[0057]注意，前述实施例仅仅示出本发明的典型实施例，但是不限于此。即，需要理解的是:对于本领域技术人员来说，各种变化和修改是明显的。因此，除非这样的变化和修改脱离了在下文中限定的本发明的范围，否则应该认为这样的变化和修改包括在本发明的范围中。
[0058]例如，虽然在前述实施例的带有外装部件的电线I中，图示出电线10带有一些松弛地经由一些间隙插入到外装部件20内，但是电线10与外装部件20可以一体化，或者可以将诸如屏蔽层、粘合层、阻尼层或防水层这样的适当部件插入到电线10与外装部件20之间。并且，在前述实施例中，作为在混合动力车辆2中用于连接逆变器4与蓄电池6的电力线，图示出使用了电线20，但是本发明的带有外装部件的电线I不限于连接逆变器4与蓄电池6的电线以及电力线，而是可以用于使任意装置互相连接的用途。此外，在前述实施例中，虽然图示出了带有外装部件的电线I布线在汽车2的下地板的布线结构，但是不限于此，或不限于应用于汽车，而是能够用于任何位置的布线结构。虽然在前述实施例中，构成内导体11和外导体13的多个单线W设定为相同材料和相同的直径，但是不限于此，并且其材料和直径互相不同，在这种情况下，外导体13可以优选地由比内导体11的导电性高的单线W构成。
【权利要求】
1.一种电线的布线结构，包括: 在所述电线的纵向上利用外装部件覆盖所述电线的外周，其中，所述电线包括: 内导体，多个单线在该内导体中捆束； 内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周部； 外导体，该外导体由跟随所述内绝缘层的外周的多个单线制成；和 外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周部。
2.根据权利要求1所述的电线的布线结构，其中，构成所述内导体的所述单线和构成所述外导体的所述单线由相同材料和相同直径的单线制成，并且其中，所述外导体由多个单线形成，该多个单线的数量比所述内导体的多个单线的数量多。
3.根据权利要求2所述的电线的布线结构，其中，所述内导体由十九个所述单线构成，该十九个所述单线由一个芯线、围绕该芯线的六个中间线以及围绕该中间线的十二个外线的三层构成，并且其中，所述外导体由二十个所述单线构成，该二十个所述单线由沿着所述内绝缘层的所述外周的一层构成。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的电线的布线结构，其中，构成所述内导体的所述单线和构成所述外导体的所述单线由互相不同的材料的单线制成，并且其中，所述外导体由比所述内导体高的导电性的所述单线构成。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的电线的布线结构，其中，构成所述内导体的所述多个单线螺旋绞合，构成所述外导体的所述多个单线也螺旋绞合，并且其中，所述外导体构造成具有比所述内导体的绞合间距大的绞合间距。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的电线的布线结构，其中 所述布线结构用于连接混合动力车辆或电动车辆的蓄电池与逆变器的电力线，并且在所述车辆的地板下方布线。
7.一种带有外装部件的电线，包括: 内导体，多个单线在该内导体中捆束； 内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周部； 外导体，该外导体由跟随所述内绝缘层的外周的多个单线制成； 外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周部；以及 外装部件，该外装部件在所述电线的纵向上覆盖所述电线的外周。
【文档编号】H02G3/04GK104137362SQ201380010870
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2012年2月24日
【发明者】长桥光治 申请人:矢崎总业株式会社