特開 2023-176075 導体線及び絶縁電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176075

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】導体線及び絶縁電線

(51)【国際特許分類】

   H01B 5/08 20060101AFI20231206BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20231206BHJP

   H01B 7/04 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

H01B5/08

H01B7/00

H01B7/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088163

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000129529

【氏名又は名称】株式会社クラベ

(72)【発明者】

【氏名】岩部 貴文

(72)【発明者】

【氏名】浅川 侑輝

(72)【発明者】

【氏名】原田 久

【テーマコード（参考）】

5G307

5G309

5G311

【Ｆターム（参考）】

5G307EA04

5G307EF09

5G307EF10

5G309LA05

5G311AA04

5G311AB05

5G311AC06

5G311AD03

(57)【要約】

【課題】所定の屈曲形状への加工が容易であるとともに、屈曲形状を維持する特性に優れた導体線と絶縁電線を提供すること
【解決手段】中心導体線３と、該中心導体線３の外周に撚り合わされた複数の外層導体線７とからなる導体線１であって、上記外層導体線７は複数の外層素線９が撚り合わされたものであり、上記中心導体線３を構成する中心素線５の外径が、上記外層素線９の外径よりも大きく、上記中心導体線３の外径と上記外層導体線７の外径が略等しい導体線１。上記中心導体線３が、複数の中心素線５が撚り合わされたものである導体線１。上記中心導体線３が、単線の中心素線５からなる導体線１。上記の導体線１における上記外層導体線７の外周に、絶縁被覆が形成されている絶縁電線。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心導体線と、該中心導体線の外周に撚り合わされた複数の外層導体線とからなる導体線であって、
上記外層導体線は複数の外層素線が撚り合わされたものであり、
上記中心導体線を構成する中心素線の外径が、上記外層素線の外径よりも大きく、
上記中心導体線の外径と上記外層導体線の外径が略等しい導体線。

【請求項2】

上記中心導体線が、複数の中心素線が撚り合わされたものである請求項１記載の導体線。

【請求項3】

上記中心導体線が圧縮されている請求項２記載の導体線。

【請求項4】

上記中心導体線が、単線の中心素線からなる請求項１記載の導体線。

【請求項5】

上記外層導体線を構成する上記外層素線の撚り方向と、上記中心導体線の外周に上記外層導電体が撚り合わされる撚り方向が、同方向である請求項１記載の導体線。

【請求項6】

請求項１～５何れか記載の導体線における上記外層導体線の外周に、絶縁被覆が形成されている絶縁電線。

【請求項7】

上記外層素線と上記絶縁被覆の間に間隙が形成されている請求項６記載の絶縁電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の導体素線を撚り合わせてなる導体線であって、特に屈曲形状を維持する特性に優れたものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイブリッド車両等に搭載されるモータ（回転電機）のステータコイルに給電する配電部品において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のリードフレームをケーブルハーネスによって形成したものが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。この配電部品では、各相に対応した複数のケーブルハーネスをまとめた配電部品本体からケーブルハーネスの一端部を引き出すと共に、引き出されたケーブルハーネス（以下、「引出しハーネス部」という）の先端に給電端子を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２２９６７７公報

【特許文献2】特開２００７－３１８９２３公報

【特許文献3】特許第６３２９８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、配電部品は、いわゆる強電経路になり定格電流が４００Ａ以上、最大電流が７００Ａ以上となることから、引出しハーネス部も相応の導体径が必要となり、導体径が５．２ｍｍを超えるような太さの電線が使用される。このような導体径を持つ電線は、剛性が高くなることから、屈曲形状になるように曲げ加工することが難しい。一方で、電線の導体として細径の素線を撚り合わせたものを使用すれば、電線としての剛性が低くなり曲げ加工は容易となるが、曲げ加工後の所定の屈曲形状から容易に変形してしまうことになる。容易に変形してしまうようなものであると、自動機での組付け工程で組付け不良となってしまう可能性が危惧される。

【0005】

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、所定の屈曲形状への加工が容易であるとともに、屈曲形状を維持する特性に優れた導体線と絶縁電線を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するべく、本発明による導体線は、中心導体線と、該中心導体線の外周に撚り合わされた複数の外層導体線とからなる導体線であって、上記外層導体線は複数の外層素線が撚り合わされたものであり、上記中心導体線を構成する中心素線の外径が、上記外層素線の外径よりも大きく、上記中心導体線の外径と上記外層導体線の外径が略等しいものである。
また、上記中心導体線が、複数の中心素線が撚り合わされたものであることが考えられる。
また、上記中心導体線が圧縮されていることが考えられる。
また、上記中心導体線が、単線の中心素線からなることが考えられる。
また、上記外層導体線を構成する上記外層素線の撚り方向と、上記中心導体線の外周に上記外層導電体が撚り合わされる撚り方向が、同方向であることが考えられる。
また、本発明による絶縁電線は、上記の導体線における上記外層導体線の外周に、絶縁被覆が形成されているものである。
また、上記外層素線と上記絶縁被覆の間に間隙が形成されていることが考えられる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、全体として十分な導体断面積を得ながらも、外径が大きい素線からなる中心導体線によって屈曲状態を維持でき、且つ、外層導体線が素線の外径が小さい素線を撚り合わせたものなので、曲げ加工性にも優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る図で、導体線の概略断面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る図で、絶縁電線の概略断面図である。

【図3】本発明の他の実施の形態に係る図で、導体線の概略断面図である。

【図4】本発明の他の実施の形態に係る図で、絶縁電線の概略断面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0009】

図１を参照して実施の形態１に係る導体線１を説明する。まず、外径０．８ｍｍのスズメッキ軟銅線からなる中心素線５について、撚りピッチ２５ｍｍ、Ｓ撚りで７本撚り合わせた後、圧縮率２％で圧縮をし、外径２．３ｍｍの中心導体線３を構成した。次いで、外径０．２６ｍｍのスズメッキ軟銅線からなる外層素線９について、撚りピッチ６０ｍｍ、Ｓ撚りで６０本撚り合わせ、外径２．３ｍｍの外層導体線７を構成した。上記の中心導体線３の外周に、撚りピッチ８０ｍｍ、Ｓ撚りで上記の外層導体線７を６本撚り合わせ、外径６．５ｍｍの導体線１を構成した。

【0010】

図２に示すように、このような導体線１の外周に、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体）からなる絶縁被覆１３をチュービング押出によって肉厚０．２５０ｍｍで形成し、絶縁電線１１を構成した。チュービング押出は、中空押出とも称される工法であり、導体線１との間に間隙を形成しながら絶縁被覆１３を形成することができる。このようにして得られた絶縁電線の外径は７．２９ｍｍであった。

【0011】

図３を参照して実施の形態２に係る導体線１を説明する。まず、外径２．０ｍｍのスズメッキ軟銅線からなる中心素線５について、そのまま単線として中心導体線３とした。次いで、外径０．２６ｍｍのスズメッキ軟銅線からなる外層素線９について、撚りピッチ６０ｍｍ、Ｓ撚りで６０本撚り合わせ、外径２．３ｍｍの外層導体線７を構成した。上記の中心導体線３の外周に、撚りピッチ８０ｍｍ、Ｓ撚りで上記の外層導体線７を６本撚り合わせ、外径６．６ｍｍの導体線１を構成した。

【0012】

図４に示すように、このような導体線１の外周に、厚さ０．２０ｍｍのガラス繊維編組にシリコーン塗料を塗布してなるチューブからなる絶縁被覆１３を被せ、絶縁電線１１を構成した。

【0013】

本発明は上記の実施の形態に限定されず、例えば以下のようなものも考えられる。

【0014】

中心素線５や外層素線９の材料、中心導体線３や外層導体線７の撚り構成、中心導体線３と外層導体線７との撚り構成などは、使用用途や目的に合わせ適宜設計することができる。例えば、導体素線の材料としては、上記のスズメッキ軟銅線の他、ニッケルメッキ軟銅線、軟銅線、銅合金線、アルミニウム合金線、ステンレス鋼線等の種々の導体材料からなる線材を使用することができる。また、撚りピッチや、撚り方向（Ｓ撚り、Ｚ撚り）についても、要求特性に応じて適宜設定することができる。中心導体線３や外層導体線７を複合撚りとすることもできる。ここで、外層導体線７の外周に絶縁被覆１３を形成する場合には、外層導体線７を構成する外層素線９の撚り方向と、中心導体線３の外周に外層導電体７を撚り合わる撚り方向が、同方向であるであることが好ましい。これにより、導体線１の屈曲時に絶縁被覆１３にシワが生じにくくなる。また、導体線１の中心となる部分に、中心素線５が存していることが好ましい。これにより、曲げ加工の際に撚りが崩れにくくなるとともに、曲げ形状の際の形状安定性と再現性が向上することとなる。

【0015】

中心素線５と外層素線９の外径については、中心素線５の外径が、外層素線９の外径よりも大きいものとなる。特に、中心素線５の外径が、外層素線９の外径の３倍以上１０倍以下であることが好ましい。３倍未満であると、屈曲形状の維持が十分でなくなる可能性があり、１０倍を超えると曲げ加工が困難となる傾向にある。中心素線の外径としては、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍのものなどが好適に使用できる。

【0016】

中心導体線３と外層導体線７の外径は略等しいことが好ましい。この略等しいとは、中心導体線３と外層導体線７の外径の誤差が±２０％に入る範囲のものである。中心導体線３と外層導体線７の外径をこのように設定することで、導体線１としての外径形状をきれいな断面円形状にすることができ、また、曲げ加工をした際の撚り崩れを防止することができる。特に、中心導体線３と外層導体線７の外径の誤差が±１５％に入る範囲のものであることが好ましい。

【0017】

上記の実施の形態１では、中心導体線３について圧縮加工をしている。これにより、単位断面積当たりの導体占有率を上げることができ、導体線１の細径化をすることができる。なお、圧縮率が高くなるほど、屈曲形状の維持は優れるものとなるが、曲げ加工はし難くなる。そのため、圧縮をするか、或いは、圧縮率をどの程度にするかについては、必要な要求特性により適宜設計することが考えられる。おおよそ、１～５％の圧縮率とすることが好ましい。なお、圧縮率は、［（圧縮前の外径－圧縮後の外径）／圧縮前の外径］で計算できる。

【0018】

上記実施の形態における絶縁電線１１では、外層導体線７の外周に、他の構成を介することなく絶縁被覆１３を形成しているが、外層導体線７の外周に、更に別の導体線を配置することもできる。この場合、この別の導体線を構成する素線は、外層素線９の外径と同じか、または、外層素線９の外径よりも小さいことが好ましい。

【0019】

また、本発明の導体線は、任意の絶縁被覆１３を形成して絶縁電線１１とすることができる。例えば、充実押出やチュービング押出によって絶縁被覆１３を形成することが考えられる。充実押出により絶縁被覆１３を形成すると、外層素線９の間に絶縁被覆１３が食い込むことになるため、屈曲加工をしにくくなる傾向にある。一方で、チュービング押出であると、外層導体線７と絶縁被膜１２との間に間隙を形成することができるため、屈曲加工はしやすくなるが、屈曲の角度が大きくなったり、屈曲の曲げ半径が小さくなったりした場合、絶縁被覆１３にしわが寄る可能性もある。必要とされる屈曲形状に応じて、充実押出とチュービング押出を適宜使い分けることが考えられる。また、後付で被せる絶縁チューブ等も、絶縁被覆１３の一態様として考えられる。絶縁被覆１３を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、脂肪族ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、変性ノリル樹脂（ポリフェニレンオキサイド樹脂）、ポリスチレン樹脂、合成ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等、種々のものが挙げられる。また、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエステル繊維など繊維材料を編組し、これに各種の塗料を塗布形成したようなものも適宜使用することができる。

【0020】

導体線１や絶縁電線１１の両端部には、上記のように種々の接続端子を取り付けることができる。接続端子の取付方法としては、例えば、カシメ金具等を使用して圧着する所謂カシメ、ハンダ付け、ロウ付け、接着剤固定、摩擦撹拌接合などによるものでもよい。また、溶接の場合もアーク溶接、ガス溶接、抵抗溶接、レーザ溶接など種々の溶接方法を適宜使用すればよい。

【実施例0021】

上記実施の形態１又は実施の形態２に準拠し、以下の表１に示す条件で実施例１～７による絶縁電線１１を作成した。このような実施例１～７による絶縁電線１１について、耐電圧試験、及び、曲げ試験を行った。耐電圧試験は、ＪＩＳＣ－３００５（２０１４年）により行った。曲げ試験は、以下のように、形状維持とシワの確認の確認を行った。試料として、実施例１～７による絶縁電線１１について、長さ１５０ｍｍに切り出し、絶縁電線１１については両端部の絶縁被覆１３を除去した後、両端に所定の接続端子をハンダ付けで取り付けたものを使用した。このようにして得られた７種の試料について、端部から７５ｍｍの位置において、直径９０ｍｍ，５０ｍｍ，３０ｍｍのマンドレルに半周巻き付け、１０秒間保持した後、巻き付け力を解放した。その後、曲げ形状の維持度合いを確認するとともに、マンドレルに巻き付けた部分の絶縁被覆１３のシワの有無を確認した。表１にこれらの試験結果を併せて示す。表１の耐電圧試験はについて、スパークが１度も発生しなかったものを「◎」、１度でもスパークが発生したものを「×」とした。表１の曲げ試験：形状維持について、マンドレルの直径の１０５％以下の曲げ半径で形状維持していたものを「◎」、マンドレル直径の１０５％を超え１５０％以下の曲げ半径まで形状復元していたものを「○」、マンドレル直径の１５０％を超える曲げ半径まで形状復元していたもの「×」とした。表１の曲げ試験：シワについて、全くシワが生じず良好な外見を保っていたものを「◎」、問題ない程度にわずかなしわが生じていたものを「○」、明らかな凹凸となるようなシワが生じていたものを「×」とした。

【0022】

【表1】

【0023】

表１に示すように、本発明の実施例１～７について、何れも耐電圧試験にも問題はなく、十分な曲げ試験の結果を得ることができた。特に、中心導体が単線の実施例１，４，５については、マンドレルに巻き付けた形状をそのまま保持しており、屈曲形状を維持する特性に特に優れたものであった。また、外層導体線７を構成する外層素線９の撚り方向と、中心導体線３の外周に外層導電体７を撚り合わる撚り方向が、ともにＳ撚りで同方向である実施例４，５，６，７については、絶縁被覆にシワが生じておらず、外観特性にも特に優れるものであった。

【産業上の利用可能性】

【0024】

以上詳述したように、本発明による導体線及び絶縁電線は、屈曲形状を維持する特性に優れたものである。このような導体線及び絶縁電線は、回転電機、家電、産業機械、自動車、電源装置など、様々な機器のリード線や動力線として好適に使用することができる。

【符号の説明】

【0025】

１ 導体線
３ 中心導体線
５ 中心素線
７ 外層導体線
９ 外層素線
１１ 絶縁電線
１３ 絶縁被覆

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】