CN105406206A - 导电线及其布线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的导电线及其布线结构使单芯线电线和绞合线电线的连接部分不会在径向上伸出。在单芯线电线(4)的端部形成导体露出部(8)，在绞合线电线(5)的端部形成线材露出部(11)。在导体露出部(8)形成压扁部(8A)，在线材露出部(11)将各芯线(9)彼此熔敷而形成接合块部(11A)。在将压扁部(8A)和接合块部(11A)重叠的状态下进行接合。此时，压扁部(8A)是以朝向径向产生台阶差的方式弯曲形成的，以使单芯线电线(4)和绞合线电线(5)大致同轴地接合。

Description

导电线及其布线结构
技术领域
本发明涉及导电线及其布线结构。
背景技术
以往，在混合动力机动车或者电动机动车中，电池与电动机(逆变器)之间通过导电线连接。作为这样的导电线的布线结构，公知有下述专利文献1的结构。在此处公开的布线结构中，设置在机动车的后侧的电池和设置在发动机室内的逆变器之间通过多根电线连接。在车辆的地板下配置有金属制的屏蔽管，导电线插通到该屏蔽管内。屏蔽管沿着预先设定的布线路径的形状被弯曲加工，其前端侧被导入发动机室内并一直延伸到逆变器附近。从屏蔽管到逆变器之间的布线路径比较短，如果不能自由地弯曲则难以进行连接作业，因此在屏蔽管的前端侧连接将金属线材编织成筒状而成的金属编织部，使得能够容易弯曲。同样，内部的导电线也必须能够追随金属编织部的弯曲，因此连接电池和电动机(逆变器)之间的各导电线通常使用在整个布线路径之间弯曲性优异的绞合线电线。
可是，屏蔽管的直径取决于插通到内部的导电线的外径，由于绞合线电线不易实现小径化，因此近期人们开始研究向单芯线的置换，该单芯线在***通到屏蔽管中的部分容易实现小径化。但是，对于从屏蔽管伸出到外部的部分，如上所述地对电线要求能够自由弯曲，但单芯线电线难以满足这种要求。因此，在从屏蔽管伸出到外部的部分不得不使用绞合线电线。这样一来，在屏蔽管的出口部分将单芯线电线和绞合线电线连接。另外，在这样的两根电线的连接部分必须覆盖热缩管，以避免各导电线之间的短路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－173456号公报
发明内容
可是，如果要将单芯线电线和绞合线电线连接，必须将彼此的端部的被覆层剥落，使单芯线电线内的导体和绞合线电线内的各线材露出。另外，如果要确保连接作业的效率和连接可靠性，则需要将导体压扁成扁平状，并将线材熔敷成块。
但是，在连接两根电线时，如图7所示，当将绞合线电线B的连接部分B1载置在单芯线电线A的连接部分A1上进行焊接时，两根电线A、B的中心轴在径向上彼此错开。这样一来，绞合线电线B侧的连接部分B1在径向上比单芯线电线A更向径向外侧伸出。绞合线电线B侧的连接部分B1如上所述地将线材彼此预先熔敷成块，因此在这样的部分的角部B2过度干扰到热缩管T时，存在将热缩管T刺穿的可能性。另外，作为导电线的布线作业，在进行绞合线电线与单芯线电线的连接作业之后插通到屏蔽管内的情况下，如果绞合线电线与单芯线电线的连接部分在径向上较大地突出，则容易与屏蔽管发生干扰，并由于插通作业性和与管端部的“抵撞”而刺穿热缩管。并且，也有可能妨碍屏蔽管的小径化。
本发明基于上述情形而完成，其目的在于，在将单芯线电线和绞合线电线接合构成的导电线中，使两根电线的连接部分在径向上尽可能不突出。
本发明的导电线包括：绞合线电线，将多根线材绞合，并利用被覆层围绕多根线材而成；以及单芯线电线，利用被覆层围绕一根导体而成，所述导电线的特征在于，在单芯线电线的长度方向的两端部中的至少一个端部连接有绞合线电线，在单芯线电线和绞合线电线的连接部位，单芯线电线和绞合线电线各自的被覆层被剥下而露出各线材或者导体，这些线材露出部和导体露出部通过熔敷而接合，而且在该接合状态下，单芯线电线和绞合线电线形成为大致同轴。
另外，本发明的导电线的布线结构是使用上述的导电线的结构，包括配置在混合动力车或者电动机动车的地板下且供单芯线电线插通的屏蔽管，单芯线电线以至少一部分从屏蔽管突出的状态与绞合线电线连接，并且在绞合线电线和单芯线电线相连接的部分覆盖有热缩管。
如果将如上所述的导电线适用于混合动力车或者电动机动车，能够得到如下所述的效果。配置在车辆的地板下的屏蔽管的弯曲程度较小且沿着预先设定的布线路径进行弯曲加工，因此即使是弯曲性不怎么高的单芯线电线，也能够足够使用。并且，单芯线比绞合线电线容易实现小径化。因此，能够有助于屏蔽管的小径化，实现设置空间的高效化和轻量化。
另外，绞合线电线和单芯线电线的连接部分穿过热缩管内而被保护。在这种情况下，也能够避免两根电线的连接部分过度干扰热缩管。
根据本发明，将绞合线电线和单芯线电线以彼此的中心轴大致一致的状态进行连接，因此与以中心轴在径向上错开的状态进行连接的情况相比，不会使两根电线的连接部分在径向上伸出即可完成。
附图说明
图1是表示在混合动力车辆中布线导电线的状况的概略图。
图2是表示绞合线电线和单芯线电线的连接部分的侧视剖视图。
图3是表示绞合线电线和单芯线电线的连接部分的俯视剖视图。
图4是表示导电线***通到屏蔽管、金属编织部及波纹管中的状况的剖视图。
图5是表示在实施例2的各导电线中绞合线电线和单芯线电线的连接部分沿着导电线的布线方向逐渐错开的侧视剖视图。
图6是表示在实施例3的导电线中绞合线电线和单芯线电线的连接部分的侧视剖视图。
图7是表示现有技术的问题点的侧视剖视图。
具体实施方式
下面，说明本发明的优选的实施方式。
(1)在本发明的导电线中，优选如下的结构，即所述导体露出部的与所述线材露出部的相对面被压扁而形成压扁部，并且该压扁部朝向所述导体的径向以与一般部产生台阶差的形式弯曲形成，而所述线材露出部从径向重叠到所述压扁部上并进行接合，并且在所述压扁部中，与所述线材露出部重叠的面的相反侧的面位于在径向上与所述单芯线电线的被覆层的外表面大致相同的位置或者位于在径向上比所述单芯线电线的被覆层的外表面靠内侧的位置。
根据这种结构，导体露出部不会从单芯线电线的被覆层向径向外侧突出，因此能够在单芯线电线侧避免接合部分的伸出。
(2)另外，也可以是，在所述线材露出部的末端部形成有将所述各线材彼此熔敷并与所述压扁部接合的接合块部，该接合块部在径向上位于所述绞合线电线的被覆层外径的范围内。
根据这种结构，形成于线材露出部的接合块部在径向上位于绞合线电线的被覆层外径的范围内，因此能够在绞合线电线侧避免接合部分的伸出。
(3)也可以是，在从重叠方向观察所述线材露出部与所述导体露出部的接合部分时，所述接合部分位于在与所述重叠方向正交的方向即宽度方向上，所述绞合线电线及所述单芯线电线这两根电线的被覆层外径中的较小的一方的被覆层外径的范围内。
根据这种结构，也能够避免线材露出部与导体露出部的接合部分在宽度方向(也是径向)上从绞合线电线及单芯线电线中的任一根电线中伸出。
(4)也可以是，所述压扁部以不包含所述单芯线电线的中心轴的状态靠近单侧而形成。
根据这种结构，由于压扁部的台阶差较大，因此能够容易地使单芯线电线和绞合线电线的中心轴一致。
下面，关于将本发明的导电线及导电线的布线结构具体化的实施例1～实施例3，参照附图进行说明。
<实施例1>
本实施例1的导电线适用于混合动力车辆。安装在车辆的后侧的电池1和设置在发动机室内的逆变器2之间通过线束WH连接。在本实施例中，如图2所示，线束WH由三根导电线L构成。
线束WH被统一插通到配置在车辆的地板下的屏蔽管3内。更具体地讲，屏蔽管3的后端侧被导入车室的后侧，后述金属编织部13介设在该后端侧与电池1之间。屏蔽管3的中途部分在车辆的地板下沿着前后方向大致水平地延伸。其前端侧向上弯曲地导入发动机室内，并朝向逆变器2延伸。
屏蔽管3是铝或者铝合金制成，由剖面呈圆形状的长尺寸管构成。屏蔽管3被弯曲加工成沿着预定的配管路径的形状。
如图2所示，各导电线L是沿长度方向将单芯线电线4和绞合线电线5连接而成的结构。单芯线电线4是利用由绝缘材料构成的被覆层7围绕一根导体6而成的结构。在本实施例中，导体6由铝或者铝合金呈剖面圆形状地形成。各单芯线电线4的前端侧在预定长度范围剥下被覆层7，由此形成露出了导体6的导体露出部8。该导体露出部8的末端侧的大致一半被压扁成平板状而形成压扁部8A。该压扁部8A以在导体6的径向上与一般部产生径向上的台阶差的方式弯曲形成。在图2中，在从导体6的中心轴向下偏移地弯曲后，沿着轴线平行地延伸一直到达末端部。压扁部8A中的与绞合线电线5的接合面8B形成为与轴线平行的平坦面。在本实施例1中，压扁部8A以不包含单芯线电线4的中心轴的方式靠近单侧而形成。如图3所示形，压扁部8A以与一般部的直径大致相等的宽度形成。因此，压扁部8A随着压扁而仅向末端侧延伸而形成。
另外，作为压扁部8A的形成方法，例如可以想到如下所述的方法。即，在处于从单芯线电线4的被覆部分到导体露出部8的末端的范围内的支撑夹具上设置单芯线电线4。在支撑夹具上形成有从宽度方向夹持导体露出部8的一对约束壁。另外，还可以想到如下的方式，即，使压扁用夹具从导体露出部8的上方沿径向下降，在限制导体露出部8的末端侧朝向宽度方向的延伸的状态下，在压扁用夹具和支撑夹具之间将该导体露出部8的末端侧压扁。
压扁部8A中的与绞合线电线5的接合面8B的相反侧的面位于在径向上与单芯线电线4的被覆层7相同的位置或者其内侧的范围内。换言之，压扁部8A位于比单芯线电线4的被覆层7的外表面的延长线靠内侧的位置，并且设定成不向外侧伸出。
另一方面，绞合线电线5是将多根线材9作为芯线，并利用由绝缘材料构成的被覆层10围绕这些芯线而成的结构，整体的外径形成为比单芯线电线4略大。绞合线电线5中的各线材9由铝或者铝合金形成。其两端分别在预定长度范围剥下被覆层10，由此形成露出了线材9的线材露出部11。线材露出部11的末端侧形成为将各线材9彼此熔敷成大致长方体形状块的接合块部11A。该接合块部11A在图2的侧视图中、图3的侧视图中都与绞合线电线5的一般部同轴延伸。
如图2所示，接合块部11A被设定成在从台阶差的方向与压扁部8A重叠并接合的状态下，使单芯线电线4和绞合线电线5双方的中心轴形成为大致同轴。即，如图2所示，在从侧方观察将压扁部8A和接合块部11A接合后的状态时，使得接合块部11A的中心轴(也是绞合线电线5整体的中心轴)和导体露出部8的中心轴(也是单芯线电线4的中心轴)位于大致同轴的位置。
为了将接合块部11A和压扁部8A接合，需要使接合块部11A的前后方向的尺寸与压扁部8A的前后方向的尺寸成为大致相同的尺寸。并且，如图2所示，设定为在从侧方观察将压扁部8A和接合块部11A接合后的状态时，径向上的接合块部11A的厚度尺寸比压扁部8A的厚度尺寸略大。其中，在将压扁部8A和接合块部11A接合后的状态下，接合块部11A的外表面设定为处于在重叠方向上与导体露出部8的一般部的外表面大致相同的高度位置，即设定成在径向上比绞合线电线5的被覆层10靠内侧。进而，如图3所示，该接合块部11A虽然在与单芯线电线4的压扁部8A接合的状态下比压扁部8A的宽度尺寸(与台阶差方向正交的方向的尺寸，图3中的图示上下方向的尺寸)略大，但是设定在单芯线电线4的被覆层7的外径的范围内。换言之，接合块部11A设定成不从外径比绞合线电线5小的单芯线电线4的外径范围向径向外侧伸出。
另外，压扁部8A和接合块部11A例如通过超声波接合设备而接合在屏蔽管3的外侧。通过该超声波熔敷，接合块部11A与压扁部8A的接触部位进行金属间接合，能够利用该接合状况实现两者的电连接。
如图4所示，在导电线L***通到屏蔽管3内的状态下，单芯线电线4与绞合线电线5的连接部位位于从屏蔽管3的出口向外方伸出预定距离的位置。另外，如图2所示，单芯线电线4与绞合线电线5的连接部位被热缩管12覆盖。热缩管12以架设于单芯线电线4的被覆层7和绞合线电线5的被覆层10之间的方式插通到各导电线L中，由此保持各导电线L之间的电气绝缘。并且，热缩管12与单芯线电线4的被覆层7及绞合线电线5的被覆层10各自的外周面紧贴而保持密封状态。
如图1、图4所示，通过将金属制的铆接环19铆接在屏蔽管3的前端部，从而将金属编织部13的端部与屏蔽管3的前端部连接。金属编织部13是将导电金属线材编织成网筒状而形成的，具有良好的弯曲性。各导电线L插通到屏蔽管3、金属编织部13内，由此在整个布线路径上保持密封状态。
进而，如图4所示，金属编织部13的末端从与屏蔽管3的连接部位插通到波纹管14内而被保护。波纹管14是合成树脂制，形成为峰部和谷部交替重复的折皱状，具有良好的挠性。并且，在波纹管14和屏蔽管3之间覆盖有密封用的护线套15。护线套15由橡胶材料形成，两端部都形成为筒状，形成于一端侧的筒部能够嵌合到屏蔽管3的外周部，形成于另一端侧的筒部能够嵌合到波纹管14的外周部。在一端侧的筒部的内周面，分别沿着其整周地形成有多根能够沿着屏蔽管3的外周面紧贴的密封唇部16。并且，在另一端侧的筒部的内周面，分别沿着其整周地形成有多根能够进入波纹管14的谷部而与谷部的底面紧贴的密封边缘17。进而，两个筒部的外周面由捆束带18紧固，由此实现屏蔽管3及波纹管14与护线套15的连接。
下面，说明以上述方式构成的本实施例1的作用效果。在实施例1中，线束WH(导电线L)的布线区间大致能够划分为两个区间。第一区间是配置屏蔽管3的区间，是直线布线的范围较长且在弯曲区域中弯曲的程度也较小的区间。与此相对地，第二区间是向发动机室内或者室内的后侧空间的导入区间，主要是配置用于覆盖绞合线电线5的金属编织部13的区间，是弯曲部分的弯曲程度较大的区间。
在本实施例中，将比较缺乏弯曲性的单芯线电线4配置在作为第一区间的屏蔽管3内。如上所述，第一区间由于直线区间较长且在弯曲区间中弯曲的程度较小，因此即使将单芯线电线4适用于第一区间也不会发挥出过分的弯曲应力。另外，单芯线电线4在与绞合线电线5相比时，如果使导体6部分的剖面积与全部线材9的总体剖面积相同，则单芯线电线4的外径小于绞合线电线5的外径。因此，能够减小用于容纳它们的屏蔽管3的外径，所以能够实现车辆的地板下空间的高效化。并且，导电线L的布线范围的大半部分能够使用比绞合线电线5便宜的单芯线电线4，因此也有助于降低导电线L整体的成本。
另外，第二区间是在狭窄的发动机室内将屏蔽管3的前端部和逆变器2连接的区间、或者在室内的后侧空间中进行与电池1的连接的区间。因此，在该区间内对于弯曲性优异的绞合线电线5进行布线的话，能够容易进行电线布线的走线，在连接作业方面比较适合。
另外，在本实施例1中能够得到如下所述的效果。即，将绞合线电线5和单芯线电线4以使彼此的中心轴大致一致的状态进行连接，因此与以中心轴在径向上错开的状态进行连接时相比，不会使两根电线4、5的接合部分在径向上伸出即可完成。因此，能够避免该接合部过度干扰热缩管12而将其刺穿的情况。尤其是在将线材露出部11的各线材9熔敷成块(接合块部11A)的情况下，角部容易尖锐化，刺穿的风险性提高，而根据本实施例1，还能够得到省略对接合块部11A的角部进行倒角的后加工这样的效果。
另外，在经过将单芯线电线4和绞合线电线5接合后向屏蔽管3插通的作业步骤的情况下，两根电线4、5的接合部分也不会伸出，这意味着能够期待顺利地插通到屏蔽管3中。另外，这同时也有助于屏蔽管3的小型化。
<实施例2>
图5表示本发明的实施例2。在实施例1中，各导电线L中的单芯线电线4和绞合线电线5的连接部位的位置在前后方向上对齐(参照图4)，而在本实施例2中使这些连接部位向前后方向依次错开。
在采用将单芯线电线4插通到屏蔽管3中之后进行单芯线电线4和绞合线电线5的连接的作业步骤的情况下，如果各导电线L中的连接部位前后错开，则能够容易避免焊接设备与导电线L的干扰，从而能够顺利地进行焊接作业。其他结构与实施例1相同，因此能够发挥相同的作用效果。
<实施例3>
图6表示本发明的实施例3。在实施例1、2中，将压扁部8A和接合块部11A沿径向重叠并进行接合，而在本实施例3中，使导体露出部8A和线材露出部11的端面彼此同轴地对接，通过使对接端面彼此熔融而进行接合。在这种情况下，线材露出部11的末端部与接合块部11A同样地将各线材9熔敷成块。
在以上述方式构成的本实施例3中，连接部分不会从电线的一般部向径向外侧伸出，因此能够实现屏蔽管3的小径化以及避免与热缩管12的过度干扰。
其他结构与实施例1、实施例2相同，因此能够发挥同样的作用效果。
<其他实施例>
本发明不限于根据上述的记载及附图所说明的实施例，例如如下所述的实施例也包含在本发明的技术范围中。
(1)在上述实施例中，将导电线L插通到屏蔽部件(屏蔽管3及金属编织部13)内，不过当然也能够不设置屏蔽构件而单独地使用。
(2)在实施例1中，通过超声波熔敷进行单芯线电线4的压扁部8A和绞合线电线5的接合块部11A的熔敷，但也可以利用电阻焊、锡焊等代替。
(3)在上述实施例中，单芯线电线4的导体6及绞合线电线5的线材9都是铝或者铝合金制成，但也可以都是铜或者铜合金制成。并且，也可以是，单芯线电线4侧是铜或者铜合金制成，绞合线电线5侧是铝或者铝合金制成，还可以是与此相反的组合。
(4)在上述实施例中示出了利用热缩管12覆盖导体露出部8和线材露出部11的情况，但也可以实施模塑或者热熔、或者进行胶带卷绕等来代替。
(5)在上述实施例中，压扁部8A的接合面8B是与轴线平行的平坦面，但也可以是，作为绞合线电线5接合时的防滑结构，对接合面8B附加例如锯齿形的细微的凹凸形状。
标号说明
3屏蔽管；4单芯线电线；5绞合线电线；6导体；7被覆层；8导体露出部；8A压扁部；11线材露出部；11A接合块部(块部)；12热缩管。

Claims (6)

1.一种导电线，包括：绞合线电线，将多根线材绞合，并利用被覆层围绕所述多根线材而成；以及单芯线电线，利用被覆层围绕一根导体而成，所述导电线的特征在于，
在所述单芯线电线的长度方向的两端部中的至少一个端部连接有所述绞合线电线，
在所述单芯线电线和所述绞合线电线的连接部位，所述单芯线电线和所述绞合线电线各自的被覆层被剥下而露出所述各线材或者所述导体，这些线材露出部和导体露出部通过熔敷而接合，而且在该接合状态下，所述单芯线电线和所述绞合线电线形成为大致同轴。
2.根据权利要求1所述的导电线，其特征在于，
所述导体露出部的与所述线材露出部的相对面被压扁而形成压扁部，并且该压扁部朝向所述导体的径向以与一般部产生台阶差的形式弯曲形成，而所述线材露出部从径向重叠到所述压扁部上并进行接合，并且在所述压扁部中，与所述线材露出部重叠的面的相反侧的面位于在径向上与所述单芯线电线的被覆层的外表面大致相同的位置或者位于在径向上比所述单芯线电线的被覆层的外表面靠内侧的位置。
3.根据权利要求2所述的导电线，其特征在于，
在所述线材露出部的末端部形成有将所述各线材彼此熔敷并与所述压扁部接合的接合块部，该接合块部在径向上位于所述绞合线电线的被覆层外径的范围内。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的导电线，其特征在于，
在从重叠方向观察所述线材露出部与所述导体露出部的接合部分时，所述接合部分位于在与所述重叠方向正交的方向即宽度方向上所述绞合线电线及所述单芯线电线这两根电线的被覆层外径中的较小的一方的被覆层外径的范围内。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的导电线，其特征在于，
所述压扁部以不包含所述单芯线电线的中心轴的状态靠近单侧而形成。
6.一种导电线的布线结构，该导电线是权利要求1～5中的任一项所述的导电线，所述导电线的布线结构的特征在于，
包括配置在混合动力车或者电动机动车的地板下且供所述单芯线电线插通的屏蔽管，所述单芯线电线以至少一部分从所述屏蔽管突出的状态与所述绞合线电线连接，并且在所述绞合线电线和所述单芯线电线相连接的部分覆盖有热缩管。
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