特許 7316980 扁平電線、ワイヤーハーネス及び扁平電線の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】扁平電線、ワイヤーハーネス及び扁平電線の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/08 20060101AFI20230721BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20230721BHJP

   H01B 7/04 20060101ALI20230721BHJP

   H01B 7/18 20060101ALI20230721BHJP

   H01B 7/282 20060101ALI20230721BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

H01B7/08

H01B7/00 301

H01B7/04

H01B7/18 B

H01B7/18 D

H01B7/282

H01B13/00 525

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020125704

(22)【出願日】2020-07-22

(62)【分割の表示】P 2016120882の分割

【原出願日】2016-06-17

(65)【公開番号】P2020191291

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2020-08-19

【審判番号】

【審判請求日】2022-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(72)【発明者】

【氏名】達川 永吾

(72)【発明者】

【氏名】木原 泰

(72)【発明者】

【氏名】境 克敏

【合議体】

【審判長】瀧内 健夫

【審判官】棚田 一也

【審判官】小田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１５８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１４４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８２７４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H01B 7/00

H01B 13/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の素線が一方向に一括で周状に撚り合わされて、外面が凹凸形状となる、断面略長方形状の扁平撚線導体と、該扁平撚線導体を被覆する絶縁被覆部とで構成され、
前記扁平撚線導体は、二層構造であるとともに、前記扁平撚線導体を構成する前記複数の素線は断面略扁平状に撚り合わされることで相互に相対移動可能であり、
正面視断面における前記絶縁被覆部は、
曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持するように前記扁平撚線導体を被覆する略長方形状に構成され、
正面視断面における前記絶縁被覆部の内面は、
外面が凹凸形状である前記扁平撚線導体における凸部を結ぶ外形線よりわずかに大きく、撚り合わされた前記複数の素線の間に食い込まない平滑面で構成され、
断面の長辺方向に沿うエッジワイズに曲げた状態で、
前記絶縁被覆部が曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持しながら、前記扁平撚線導体の外面と、前記絶縁被覆部の内面とが相対移動し、
前記扁平撚線導体を構成する前記素線同士が相対移動して扇状に解け、曲げ内側と曲げ外側との経路差を吸収し、曲げ方向に対して立ち上がることがなく、フラットな状態が維持される
扁平電線。

【請求項2】

前記扁平撚線導体は、
扁平率（幅／厚さ）が８～１５である
請求項１に記載の扁平電線。

【請求項3】

前記扁平撚線導体は、
０．１～２．０ｍｍの径で構成された、２０～５００本の素線を、３０ｍｍ～５００ｍｍの撚りピッチで一方向に撚り合わせて構成された
請求項１又は請求項２に記載の扁平電線。

【請求項4】

前記扁平撚線導体の端部に接続端子が装着されている
請求項１乃至３のうちいずれかに記載の扁平電線。

【請求項5】

前記絶縁被覆部の外側に、シールド層及び防水層のうち少なくとも一方が設けられた
請求項１乃至４のうちいずれかに記載の扁平電線。

【請求項6】

請求項１乃至５のうちいずれかに記載の扁平電線が集束された
ワイヤーハーネス。

【請求項7】

長手方向の少なくとも一部において、複数の前記扁平電線が断面の長辺方向に配置された
請求項６に記載のワイヤーハーネス。

【請求項8】

長手方向の少なくとも一部において、複数の前記扁平電線が断面の短辺方向に配置された
請求項６に記載のワイヤーハーネス。

【請求項9】

長手方向の一部において、複数の前記扁平電線が断面の長辺方向に配置されるとともに、
前記長手方向における前記一部とは異なる部分において、複数の前記扁平電線が断面の短辺方向に配置された
請求項６に記載のワイヤーハーネス。

【請求項10】

撚線機のサプライボビンから供給された複数の素線を、一方向に一括で周状に、かつ断面略長方形状に撚り合わせて、前記複数の素線が相互に相対移動可能となるように、二層構造であるとともに、外面が凹凸形状となる扁平撚線導体を形成し、
前記扁平撚線導体の外面に対して、相対移動可能に絶縁被覆部で被覆し、
正面視断面における前記絶縁被覆部の内面を、外面が凹凸形状である前記扁平撚線導体における凸部を結ぶ外形線よりわずかに大きく、撚り合わされた前記複数の素線の間に食い込まない平滑面で構成し、
前記絶縁被覆部を、
曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持するように前記扁平撚線導体を被覆する略長方形状に構成するとともに、
断面の長辺方向に沿うエッジワイズに曲げた状態で、
前記絶縁被覆部が曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持しながら、前記扁平撚線導体の外面と、前記絶縁被覆部の内面とが相対移動し、
前記扁平撚線導体を構成する前記素線同士が相対移動して扇状に解け、曲げ内側と曲げ外側との経路差を吸収し、曲げ方向に対して立ち上がることがなく、フラットな状態が維持されるように構成する
扁平電線の製造方法。

【請求項11】

撚り合わせた複数の素線を圧縮成形して、所望の断面略長方形状に形成する
請求項１０に記載の扁平電線の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、電気自動車のように高電圧の回路を持つ車両の高電圧用ワイヤーハーネスとしても使用できるような扁平電線、ワイヤーハーネス及び扁平電線の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電気自動車やハイブリッド車などのモータを駆動源とした車両の開発が進められている。これらの車両に配策される電力線などの電線（ワイヤーハーネス）は、モータの高出力化に伴って通電時の発熱が大きくなって、高温になりやすく、放熱性の向上が求められている。

【0003】

このような課題に対し、例えば、特許文献１では、複数の電線を集束したこれまでのワイヤーハーネスに比べ放熱性が優れているワイヤーハーネスとして、複数本の導体を並列配置するとともに樹脂被覆で被覆した扁平状のフラット電線を集束したワイヤーハーネスが提案されている。なお、フラット電線の断面としては、特許文献１の図１（Ｂ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図６、図８、図９（Ａ）のようなものが知られている。

【0004】

また、本明細書における図９に示すような、平編組線である編組導体２０１を絶縁被覆２０２で被覆したフラット電線２００をワイヤーハーネスとして用いることもできる。平編組線である編組導体２０１は、集束した素線を編込んだ編組線を複数並列配置した構造であり、編組線自体は、柔軟性があり、可撓性もある導体である。

【0005】

しかしながら、特許文献１や本明細書の図９において従来例として示される扁平状のフラット電線（導体断面は詳細に図示せず）は、フラット電線の厚さ方向（断面の短辺方向：フラットワイズ）には屈曲させやすい一方、曲げ方向外側と曲げ方向内側とで大きな経路差が生じるフラット電線の幅方向（断面の長辺方向：エッジワイズ）には屈曲させにくいという特性があった。

【0006】

具体的には、図１０に示すように、フラット電線で構成されたワイヤーハーネスを、図１０において破線で示す直線状からエッジワイズＥｗに曲げて配索しようとすると、曲げ方向（エッジワイズＥｗ）に対して経路差がなくなるように、フラット電線ｆが立ち上がるようにねじれてしまい、配索スペースの省スペース化の要望を満足することができなかった。また、曲げ方向に対して立ち上がるようにフラット電線ｆがねじれてしまうため、厚み方向のスペースが狭い配索経路に配索できなくなる、あるいは、無理やり配索すると内部の導体が損傷するおそれがあった。

【0007】

なお、特許文献１には、複数のフラット電線を幅方向に配置して曲げ部近傍をクランプで固定し、曲げ部で積層させたワイヤーハーネスが示され、さらに、曲げ部における曲げ状態を保つために、曲げ部をクランプで固定することも示されている。しかし、特許文献１の技術は、フラット電線ｆ自体が曲げ部で図１０のようにねじれて立ち上がること自体を解決するものではなく、また、曲げ部にクランプを設ける場合は部品点数が増加し、クランプを取り付けるクランプが配索中または配索後に破損するおそれがあった。

【0008】

さらに、外装部品は、フラット電線ｆがねじれて立ち上がる曲げ部を収容できるようなものに限られるとともに、外装部品内部でフラット電線ｆが立ち上がることによる占積率の低さが改善されない問題や、配索のスペース効率が向上しないという問題が残されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１２－１２５０７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、この発明は、エッジワイズの可撓性が優れた扁平電線、ワイヤーハーネス及び扁平電線の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明は、複数の素線が一方向に一括で周状に撚り合わされて、外面が凹凸形状となる、断面略長方形状の扁平撚線導体と、該扁平撚線導体を被覆する絶縁被覆部とで構成され、前記扁平撚線導体は、二層構造であるとともに、前記扁平撚線導体を構成する前記複数の素線は断面略扁平状に撚り合わされることで相互に相対移動可能であり、正面視断面における前記絶縁被覆部は、曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持するように前記扁平撚線導体を被覆する略長方形状に構成され、正面視断面における前記絶縁被覆部の内面は、外面が凹凸形状である前記扁平撚線導体における凸部を結ぶ外形線よりわずかに大きく、撚り合わされた前記複数の素線の間に食い込まない平滑面で構成され、断面の長辺方向に沿うエッジワイズに曲げた状態で、前記絶縁被覆部が曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持しながら、前記扁平撚線導体の外面と、前記絶縁被覆部の内面とが相対移動し、前記扁平撚線導体を構成する前記素線同士が相対移動して扇状に解け、曲げ内側と曲げ外側との経路差を吸収し、曲げ方向に対して立ち上がることがなく、フラットな状態が維持される扁平電線であることを特徴とする。

【0012】

上記素線は、円形素線のみならず略角形状の素線を含むとともに、銅製、銅合金製、アルミ製あるいはアルミ合金製など導電性に優れた素線を含むものとする。
上記断面略長方形状は、例えば楕円形、長円形、平角形などに撚り合わされた素線を圧縮成形によって形成した断面略長方形状、素線を撚り合わせて形成した断面略長方形状、あるいは、概ね断面略長方形状に撚り合わされた素線に対して圧縮成形によって所望の形状に形成した断面略長方形状とすることができる。

【0013】

上記絶縁被覆部は、前記扁平電線のエッジワイズの可撓性を担保するように、扁平撚線導体の外面と前記絶縁被覆部の内面とが相対移動可能に構成される絶縁被覆であれば、押出成形、熱収縮チューブ被覆、焼付け、電着、蒸着、ラミネート被覆など一般的な被覆方法で被覆する絶縁被覆部を含むものとする。

【0014】

上述の複数の素線が一方向に一括で周状に撚り合わされて、外面が凹凸形状となる、断面略長方形状の扁平撚線導体は、扁平撚線導体を構成する複数の素線同士が相対移動可能である。すなわち、撚り合わされた素線同士が固着されず、相互に相対移動可能な状態である。また、上述のように、扁平電線のエッジワイズの可撓性を担保するように絶縁被覆部が設けられる。例えば、前記絶縁被覆部の内面を前記扁平撚線導体の外面より大きく形成したり、境界部分に摺動可能な別部材を介在させたりすることなどによって、撚り合わされた素線間に絶縁被覆部が食い込んだり、上述の前記扁平撚線導体の外面に前記絶縁被覆部が固着したりしない状態となる。
この発明により、エッジワイズの可撓性を向上することができる。

【0015】

詳述すると、この発明の扁平電線は、放熱性が高い断面略長方形状に、一方向に一括で周状に撚り合わされて扁平撚線導体を構成する複数の素線同士は断面略扁平状に撚り合わされることで相対移動可能であるとともに、前記扁平電線のエッジワイズの可撓性を担保するように、前記絶縁被覆部の内面を、外面が凹凸形状である前記扁平撚線導体における凸部を結ぶ外形線よりわずかに大きく、撚り合わされた前記複数の素線の間に食い込まない平滑面で構成し、該扁平撚線導体を被覆する絶縁被覆部の内面と前記扁平撚線導体の外面とが相対移動可能であるため、エッジワイズに扁平電線を曲げた場合に生じる曲げ内側と曲げ外側との経路差に対して、扁平電線が立ち上がるようにねじれることがなく、前記複数の素線同士、及び前記扁平撚線導体の外面と前記絶縁被覆部の内面とが相対移動して、エッジワイズの可撓性を向上することができる。

【0016】

したがって、本発明の扁平電線は、配索空間の省スペース化及び配索性を向上することができる。また、同じ導体断面積の円形断面の電線と比較して表面積が大きく、放熱性が高いため、高電圧用の電力線や配線用電線として用いることもできる。
また、前記扁平撚線導体を、二層構造であるため、エッジワイズの可撓性をより高めることができる。

【0017】

この発明の態様として、前記扁平撚線導体は、扁平率（幅／厚さ）が８～１５であってもよい。
この発明の態様として、前記扁平撚線導体は、０．１～２．０ｍｍの径で構成された、２０～５００本の素線を、３０ｍｍ～５００ｍｍの撚りピッチで一方向に撚り合わせて構成されてもよい。

【0018】

この発明の態様として、前記扁平撚線導体の端部に接続端子を装着することができる。
この発明により、配索空間の省スペース化及び配索性を向上する効果を有しつつ、接続端子を介して、電気回路に接続することができる。

【0019】

一般的には、接続端子が装着された扁平電線は、接続端子によって、前記扁平撚線導体と前記絶縁被覆部とが固定されるため、曲げ外側と曲げ内側との経路差によるエッジワイズの可撓性の低下がより顕著に表れる。つまりエッジワイズの可撓性が低下するが、この発明の扁平電線は、複数の素線が一方向に一括で周状に撚り合わされて、外面が凹凸形状となる、断面略長方形状の扁平撚線導体を有しており、この扁平撚線導体を構成する複数の素線同士が相対移動するとともに、該扁平撚線導体を被覆する絶縁被覆部の内面と前記扁平撚線導体の外面とが相対移動することによって、扁平電線が立ち上がるようにねじれることがなく、エッジワイズの可撓性の低下を抑制することができる。

【0020】

またこの発明の態様として、前記絶縁被覆部の外側に、シールド層及び防水層のうち少なくとも一方を設けることができる。
前記シールド層及び前記防水層は、いずれか一方が前記絶縁被覆部の外側を覆うように配置されてもよいし、前記シールド層及び防水層のうち、前記絶縁被覆部の外側を覆う一方の外側を他方がさらに覆うように配置してもよい。さらには、前記シールド層及び前記防水層を前記絶縁被覆部と一体化して設けてもよい。

【0021】

この発明により、エッジワイズの優れた可撓性を有するとともに、シールド性及び防水性の少なくとも一方を備えた扁平電線を構成することができ、汎用性や用途を拡大することができる。また、扁平電線に対して、別途、シールド部材や防水部材を設ける必要がない。

【0022】

またこの発明は、上述の扁平電線が複数集束されたワイヤーハーネスであることを特徴とする。
この発明により、エッジワイズの可撓性を有するワイヤーハーネスを構成することができる。また、同じ導体断面積の円形断面の電線と比較して表面積が大きく、放熱性が高いため、高電圧用のワイヤーハーネスや配線用電線として用いることもできる。

【0023】

またこの発明の態様として、長手方向の少なくとも一部において、複数の前記扁平電線が断面の長辺方向に配置されていてもよいし、また、長手方向の少なくとも一部において、複数の前記扁平電線が断面の短辺方向に配置されていてもよく、さらには、長手方向の一部において、複数の前記扁平電線が断面の長辺方向に配置されるとともに、前記長手方向における前記一部とは異なる部分において、複数の前記扁平電線が断面の短辺方向に配置されていてもよい。
これらの発明により、エッジワイズの可撓性を損なうことなく、複数の扁平電線を備えたワイヤーハーネスを、用途や仕様に応じた様々な態様で構成することができる。

【0024】

またこの発明の態様として、シールド層及び防水層のうち少なくとも一方を、複数の扁平電線で構成されるワイヤーハーネスの外側に設けることができる。
この発明により、エッジワイズの優れた可撓性を有するとともに、シールド性及び防水性の少なくとも一方を備えたワイヤーハーネスを構成することができ、汎用性や用途を拡大することができる。

【0025】

なお、各扁平電線に対して、個々にシールド層及び防水層のうち少なくとも一方を外側に設ける場合に比べて、複数の扁平電線で構成するワイヤーハーネスに対して一括でシールド層及び防水層のうち少なくとも一方を外側に設けるため、シールド層や防水層を設けるコストや手間を軽減することができる。

【0026】

またこの発明は、撚線機のサプライボビンから供給された複数の素線を、一方向に一括で周状に、かつ断面略長方形状に撚り合わせて、前記複数の素線が相互に相対移動可能となるように、二層構造であるとともに、外面が凹凸形状となる扁平撚線導体を形成し、前記扁平撚線導体の外面に対して、相対移動可能に絶縁被覆部で被覆し、正面視断面における前記絶縁被覆部の内面を、外面が凹凸形状である前記扁平撚線導体における凸部を結ぶ外形線よりわずかに大きく、撚り合わされた前記複数の素線の間に食い込まない平滑面で構成し、前記絶縁被覆部を、曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持するように前記扁平撚線導体を被覆する略長方形状に構成するとともに、断面の長辺方向に沿うエッジワイズに曲げた状態で、前記絶縁被覆部が曲げられる前記扁平撚線導体の断面形状を維持しながら、前記扁平撚線導体の外面と、前記絶縁被覆部の内面とが相対移動し、前記扁平撚線導体を構成する前記素線同士が相対移動して扇状に解け、曲げ内側と曲げ外側との経路差を吸収し、曲げ方向に対して立ち上がることがなく、フラットな状態が維持されるように構成する扁平電線の製造方法であることを特徴とする。
この発明により、エッジワイズの可撓性を向上できる扁平電線を構成することができる。

【0027】

またこの発明の態様として、撚り合わせた複数の素線を圧縮成形して、所望の断面略長方形状に形成することができる。
この発明により、精度よく所望の断面略長方形状に形成できるため、所望の放熱性及び可撓性を有する扁平電線を確実に構成することができる。

【発明の効果】

【0028】

この発明によれば、エッジワイズの可撓性が優れた扁平電線、ワイヤーハーネス及び扁平電線の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】扁平電線の斜視図。

【図2】扁平電線のエッジワイズの曲げについての説明図。

【図3】扁平電線の製造装置の構成図。

【図4】製造装置におけるマンドレルの概略構成図。

【図5】角型ワイヤーハーネスの斜視図。

【図6】断面変形ワイヤーハーネスの概略斜視図。

【図7】断面変形ワイヤーハーネスの説明図。

【図8】別の実施形態の角型ワイヤーハーネスの斜視図。

【図9】平編組線を絶縁被覆で被覆して、編組導体で構成した従来のフラット電線の斜視図。

【図10】エッジワイズに曲げた従来のワイヤーハーネスの斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は扁平電線１の斜視図を示し、図２は扁平電線１のエッジワイズの曲げについての説明図を示している。詳しくは、図２（ａ）は扁平電線１の断面図を示し、図２（ｂ）は扁平電線１を構成する扁平撚線導体２のエッジワイズの曲げについて説明するための平面図を示し、図２（ｃ）はエッジワイズに曲げられた扁平撚線導体２についての平面図を示している。

【0031】

なお、図１において絶縁被覆部４を透過状態で図示しており、図２（ａ）においては、絶縁被覆部４を透過状態で図示するとともに、扁平撚線導体２の仮想の外形線Ｌを図示している。また、図２（ｂ）、（ｃ）において、絶縁被覆部４の図示を省略している。
また、図３は扁平電線１の製造装置１００の構成図を示し、図４は製造装置１００におけるマンドレル１２０の概略構成図を示している。

【0032】

図５は角型ワイヤーハーネス１０の斜視図を示し、図６は断面変形ワイヤーハーネス２０の概略斜視図を示し、図７は断面変形ワイヤーハーネス２０の説明図を示している。詳述すると、図６は、断面変形ワイヤーハーネス２０の概略斜視図において円形断面部２０ａと扁平断面部２０ｂの断面図も図示している。図７（ａ）は断面変形ワイヤーハーネス２０における円形断面部２０ａの断面図を示し、図７（ｂ）は断面変形ワイヤーハーネス２０における扁平断面部２０ｂの断面図を示し、図７（ｃ）は、断面変形ワイヤーハーネス２０における円形断面部２０ａと扁平断面部２０ｂとの位置を説明する概略平面図を示している。

【0033】

扁平電線１は、複数の素線３を一方向に一括で周状に撚り合わせた扁平撚線導体２と、扁平撚線導体２の外側を被覆する絶縁被覆部４とで構成されている。
扁平撚線導体２は、後述する製造装置１００を用いた製造方法によって複数の素線３が相対移動可能に撚り合わされ、正面視断面略長方形状に構成されている。

【0034】

絶縁被覆部４は、押出成形によって形成され、扁平撚線導体２の外面２ａと絶縁被覆部４の内面４ａとが相対移動可能に構成された架橋ポリエチレン樹脂による被覆である。ここで、扁平電線１が曲げられた際の扁平撚線導体２の断面形状を維持するため、扁平撚線導体２を被覆する絶縁被覆部４の正面視断面は略長方形状に構成される。

【0035】

具体的には、複数の円形断面の素線３を一括して、一方向且つ周状に撚り合わせて、断面略長方形状に構成した扁平撚線導体２の外面２ａは、素線３の外形によって凹凸形状となるが、絶縁被覆部４の内面４ａは、凹凸形状の扁平撚線導体２における凸部を結ぶ外形線Ｌ（図２（ａ）参照）よりわずかに大きな平滑面で構成されている。

【0036】

また、扁平撚線導体２は、製造装置１００によって、断面円形のタフピッチ銅製の素線３を複数本一括して、撚りピッチｐで概ね断面略長方形状に、一方向且つ周状に撚り合わせるとともに、圧縮成形によって所望の断面略長方形に形成している。なお、図１および図２において、扁平撚線導体２は二層構造となっており、Ｒはエッジワイズの設定曲げ半径である。

【0037】

より具体的には、０．１～２．０ｍｍ程度の径で構成された、２０～５００本程度の素線３を、３０ｍｍ～５００ｍｍの撚りピッチｐで一方向に撚り合わせて、扁平断面状の扁平撚線導体２を構成している。また、扁平撚線導体２は、電流容量や被覆材料、使用熱環境にもよるが、直流１３０Ａを導電する場合、扁平率（電線の幅／厚さ）は８～１５程度、導体断面積は８ｍｍ^２～１２ｍｍ^２が望ましい。

【0038】

扁平撚線導体２を製造する製造装置１００は、図３に示すように、素線３を一方向に撚り合わせて撚り合せ素線３ａを構成する撚線機１１０と、撚り合せ素線３ａを圧縮成形する圧縮ロール部１３０と、扁平撚線導体２を巻き取るキャプスタン１４０とで構成している。

【0039】

撚線機１１０は、素線３を供給するサプライボビン１１１と、サプライボビン１１１から供給された素線３を撚り合わせるマンドレル１２０とで構成している。なお、扁平撚線導体２を構成する素線３の本数に応じた数分のサプライボビン１１１が備えられている

【0040】

マンドレル１２０は、図４に示すように、円盤状の目板１２１と、撚り合せ主軸１２２とで構成されている。目板１２１には、扁平撚線導体２を構成する素線３の本数に応じた数の通過孔１２１ａが外周縁近傍に等間隔で配置されている。
撚り合せ主軸１２２は、目板１２１の中心より、製造装置１００の下流に向かって配設されており、基端側は断面円形であるが、先端扁平部１２２ａに向かって徐々に断面扁平状に変化している。

【0041】

圧縮ロール部１３０は、撚線機１１０で撚り合わされた撚り合せ素線３ａを挟み込むように対向配置された二つのローラ１３１で構成されている。
キャプスタン１４０は、圧縮ロール部１３０で圧縮成形した扁平撚線導体２を、下流側に送り出す大小の送り出しローラ１４１，１４２と、下流に配置した巻き取りボビン１５０とで構成している。

【0042】

このように構成した製造装置１００では、マンドレル１２０とともに回転するサプライボビン１１１から素線３をマンドレル１２０に供給し、供給された複数の素線３は、目板１２１の通過孔１２１ａを通り、撚り合せ主軸１２２に巻き取られて撚り合わされ、先端扁平部１２２ａから撚り合せ素線３ａとして、下流側に繰り出される。このとき、撚り合せ主軸１２２の先端扁平部１２２ａが扁平断面状であるため、撚り合せ素線３ａも断面略扁平状となる。

【0043】

下流側に繰り出された、断面略扁平状の撚り合せ素線３ａは、圧縮ロール部１３０においてローラ１３１同士の間を通過することで圧縮成形されて、所望の扁平断面形状の扁平撚線導体２となる。
圧縮ロール部１３０で所望の断面形状に加工された扁平撚線導体２は、キャプスタン１４０で送り出されて、回転する巻き取りボビン１５０に巻き取られる。そして、巻き取りボビン１５０から巻き解いた扁平撚線導体２に対して、上述の絶縁被覆部４を押出成形して扁平電線１を製造することができる。

【0044】

このように、製造装置１００は、複数の素線３を撚り合わせて撚り合せ素線３ａを成形する撚り合せ成形加工と、撚り合せ素線３ａを圧縮成形して扁平撚線導体２を製造する圧縮成形加工とを一連の流れの中で行うことができる。

【0045】

なお、扁平撚線導体２を所望の扁平形状に圧縮成形するための圧縮成形手段として圧縮ロール部１３０について記載したが、例えば、ダイスに、撚り合せ素線３ａを通過させて扁平撚線導体２を製造してもよい。

【0046】

上述したように、製造装置１００で製造された扁平撚線導体２の外面２ａより絶縁被覆部４の内面４ａが大きく形成され、撚り合わされた素線３の間に絶縁被覆部４が食い込まない扁平電線１は、優れた放熱性を有するとともに、エッジワイズ（図２において矢印Ｅｗで示す）の可撓性を向上することができる。

【0047】

詳述すると、エッジワイズに扁平電線１を曲げた場合に曲げ内側と曲げ外側とで経路差が生じるが、放熱性が高い断面略長方形状に撚り合わされた扁平撚線導体２を構成する複数の素線３同士が相対移動可能であるとともに、扁平撚線導体２を被覆する絶縁被覆部４の内面４ａと扁平撚線導体２の外面２ａとが相対移動可能であるため、図２（ｃ）に示すように、扁平撚線導体２は、素線３同士が相対移動して扇状に解けることで、上述の経路差を吸収でき、エッジワイズの可撓性を向上することができる。

【0048】

したがって、図９に示すように、従来のフラット電線をエッジワイズに曲げた際に、曲げ方向に対して立ち上がることがなく、フラットな状態を維持して曲げることができ、厚み方向のスペースが狭い配索経路であっても、素線３が損傷することなく配索することができる。つまり、扁平電線１は、配索空間の省スペース化及び配索性の向上を実現することができる。

【0049】

また、複数本の素線３を、一括して撚りピッチｐで一方向且つ周状に撚り合わせて扁平撚線導体２を構成しているため、扁平電線１は、設定されるエッジワイズの曲げに対する優れた可撓性と、扁平撚線導体２における断面形状の保持性とを両立することができる。

【0050】

なお、このように構成された扁平電線１の両端に、図示省略する接続端子を接続してもよい。具体的は、図示省略する接続端子は、他の端子と接続する接続部と、扁平電線１と接続する電線接続部とで構成され、電線接続部は、扁平電線１の扁平撚線導体２を接続する導体接続部を備えている。
ここで、電線接続部は、扁平電線の絶縁被覆部４を圧縮固定する被覆固定部を備えていてもよい。また、接続端子と扁平電線１との接続は、圧着、溶接等の技術を、要求性能に応じて適用可能である。

【0051】

このように、接続端子が両端に設けられた扁平電線１は、接続端子を介して、電気回路に接続することができる。
なお、接続端子が装着された扁平電線１は、接続端子によって、扁平撚線導体２が固定されるため、曲げ外側と曲げ内側との経路差によるエッジワイズの可撓性の低下がより顕著に表れるが、断面略長方形状に撚り合わされて扁平撚線導体２を構成する複数の素線３同士が相対移動するとともに、扁平撚線導体２を被覆する絶縁被覆部４の内面４ａと扁平撚線導体２の外面２ａとが相対移動することによって、エッジワイズの可撓性の低下を抑制することができる。また、扁平電線１は、同じ導体断面積の円形断面の電線と比較して表面積が大きく、放熱性が高いため、高電圧用の電力線や配線用電線として用いることもできる。

【0052】

また、扁平電線１における絶縁被覆部４の外側に、後述するシールド層５や防水プロテクタ層６を設けてもよい。このように、扁平電線１における絶縁被覆部４の外側に、後述するシールド層５や防水プロテクタ層６を設けることにより、エッジワイズの優れた可撓性を有するとともに、シールド性及び防水性の少なくとも一方を備えた扁平電線１を構成することができ、扁平電線１の汎用性や用途を拡大することができる。なお、扁平電線１における絶縁被覆部４の外側に、シールド層５と防水プロテクタ層６とを一体構成して設けてもよい。

【0053】

続いて、扁平電線１を集束して構成したワイヤーハーネスについて説明する。
角型ワイヤーハーネス１０は、図５に示すように、積層した２本の扁平電線１と、２本の扁平電線１をまとめて囲繞するシールド層５と、シールド層５の外側を囲繞する防水プロテクタ層６とで構成した扁平断面形のワイヤーハーネスである。

【0054】

シールド層５は、金属箔や金属シート、金属編組等を巻き付けて構成し、防水プロテクタ層６は、防水性樹脂で構成され、シールド層５の外側に適宜の方法で装着される。
なお、角型ワイヤーハーネス１０を構成する扁平電線１としては、上述の構成であってもよいが、素線３の径を０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度に細くし、撚本数を２０～４０本程度と少なくすることで、さらにワイヤーハーネスとしての可撓性を向上することができる。また、シールド層５は、導電性物質で構成されていればよく、要求特性に応じて、導電性樹脂シートの配置、扁平電線上のメッキまたは溶射などによる金属層の配置、カーボンコートの配置などを行うことができる。

【0055】

また、扁平電線１同士の間に間隔ｃを設けることで、角型ワイヤーハーネス１０の放熱性を向上することができる。具体的には、２本の１２ｍｍ^２相当（厚さ１ｍｍ×幅１２ｍｍ）の扁平撚線導体２に１３０Ａの直流電流を流す場合は、扁平電線１の扁平撚線導体２同士の間に２ｍｍ以上の間隔ｃを設けることがより好ましい。

【0056】

このように、２本の扁平電線１を積層して構成する角型ワイヤーハーネス１０は、上述したような、エッジワイズの可撓性の向上をはじめとする扁平電線１による効果を奏するとともに、シールド効果及び防水効果を奏することができる。

【0057】

また、扁平電線１自体が優れた可撓性を有しているため、例えば、編組線のように編みこまれた高価なシールド材を用いることなく、優れた可撓性とシールド性を兼ね備えることができる。また、防水プロテクタ層６を備えているため、扁平電線１に対して、別途プロテクタを装着する必要もない。

【0058】

また、各扁平電線１に対して、個々にシールド層５や防水プロテクタ層６を設ける場合に比べて、複数の扁平電線１で構成するワイヤーハーネス１０に対して一括でシールド層５及び防水プロテクタ層６を設けるため、コストや手間を軽減することができる。
さらに、角型ワイヤーハーネス１０は、放熱性に優れているため、例えば、３相交流モータとインバータ間を接続するような高圧用のワイヤーハーネスや配線用電線として用いることもできる。

【0059】

なお、上述の説明では、シールド層５と防水プロテクタ層６とを別途設けたが、シールド性と防水性を兼ね備えたシールド防水層を設けてもよいし、厚さ方向に配置した複数本の扁平電線１をまとめて囲繞する防水プロテクタ層６の外側にシールド層５を設けてもよい。

【0060】

次に、複数本の扁平電線１を備えるとともに、断面が円形及び扁平形である断面変形ワイヤーハーネス２０について、図６及び図７とともに説明する。
図６及び図７に示すように、断面変形ワイヤーハーネス２０は、３本の扁平電線１を備えるとともに、円形断面の円形断面部２０ａと、扁平断面の扁平断面部２０ｂとで構成されている。

【0061】

円形断面部２０ａは、３本の扁平電線１を厚さ方向に配置するとともに、３本の扁平電線１をまとめてシールド層５で囲繞するとともに、シールド層５の外側に防水プロテクタ層６を配置して構成している。

【0062】

扁平断面部２０ｂは、３本の扁平電線１を幅方向に配置するとともに、配置した３本の扁平電線１をまとめてシールド層５で囲繞するとともに、シールド層５の外側に防水プロテクタ層６を配置して構成している。

【0063】

円形断面部２０ａにおいては、放熱性を確保するため、およそ２ｍｍ程度の間隔ｃを隔てて３本の扁平電線１を厚さ方向に配置し、扁平断面部２０ｂにおいても、およそ２ｍｍ程度の間隔ｃを隔てて３本の扁平電線１を幅方向に配置している。

【0064】

なお、このように円形断面部２０ａ及び扁平断面部２０ｂを有する断面変形ワイヤーハーネス２０は、円形断面部２０ａから扁平断面部２０ｂ、逆に、扁平断面部２０ｂから円形断面部２０ａに向かって徐々に断面が変化するように構成している。詳述すると、例えば、円形断面部２０ａから扁平断面部２０ｂへの移行については、厚さ方向に配置した扁平電線１が、扁平断面部２０ｂに向かって徐々に幅方向に移動して、３本の扁平電線１が幅方向に配置される。

【0065】

このように、円形断面部２０ａ及び扁平断面部２０ｂを有する断面変形ワイヤーハーネス２０は、上述したような、エッジワイズの可撓性の向上をはじめとする扁平電線１による効果、及び角型ワイヤーハーネス１０におけるシールド効果及び防水効果に加え、用途や仕様に応じた様々な態様で構成することができる。

【0066】

例えば、図７（ｃ）に示すように、配索経路における直線部分を扁平断面部２０ｂで構成し、屈曲部分を円形断面部２０ａで構成するように配索することで、車体下の床下を配索する扁平断面部２０ｂで電線高さ方向の省スペース化を実現し、屈曲部に配索する円形断面部２０ａは曲げ塑性加工に耐えうる強度を保持することができる。

【0067】

さらには、床下における排気管との隙間など高さ方向が狭隘な配索空間に扁平断面部２０ｂを配索し、制限のない他の配索空間に円形断面部２０ａを配索することもできる。この場合、エッジワイズの可撓性が高い扁平電線１を幅方向に配列配置した扁平断面部２０ｂは、従来のフラット電線をエッジワイズに曲げる場合のように、曲げに対して捩じれて立ち上がることがなく、高さ方向が狭隘な配索空間であっても、扁平電線１を構成する素線３が損傷したりすることなく、所望の配索経路で配索することができる。

【0068】

したがって、放熱性に優れている断面変形ワイヤーハーネス２０は、様々な配索経路において、それぞれに応じた態様で構成されるとともに、例えば、３相交流モータとインバータ間を接続するような高圧用のワイヤーハーネスや配線用電線として用いることもできる。

【0069】

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のワイヤーハーネスは角型ワイヤーハーネス１０、１０ａ，断面変形ワイヤーハーネス２０に対応し、
扁平電線の断面の短辺方向は厚さ方向に対応し、
扁平電線の断面の長辺方向は幅方向に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

【0070】

例えば、扁平撚線導体２の例として、二層構造の例を示しているが、エッジワイズの可撓性を有するものであれば、二層構造に限られない。
また、例えば、図８に示すように、扁平撚線導体２の外面２ａに絶縁被覆部４が食い込まないように、扁平撚線導体２の外側を覆う、囲繞体として機能する囲繞箔７を設けた扁平電線１ａを用いて角型ワイヤーハーネス１０ａを構成してもよい。これにより、複数の素線３を一括して、一方向且つ周状に撚り合わせて構成した扁平撚線導体２の外面２ａに絶縁被覆部４が食い込むことがなく、つまり、扁平撚線導体２と絶縁被覆部４との縁切りがされるため、素線３同士の相対移動及び扁平撚線導体２と絶縁被覆部４との相対移動を確保することができる。

【0071】

また、例えば、扁平撚線導体２の外側に蒸着や溶射などの方法で絶縁被覆部４を形成しても、扁平撚線導体２と絶縁被覆部４とが囲繞箔７によって縁切りされるため、扁平撚線導体２の外面２ａに絶縁被覆部４が食い込むことなく、素線３同士の相対移動及び扁平撚線導体２と絶縁被覆部４との相対移動を確保することができる。つまり、囲繞箔７により、素線３同士の相対移動及び扁平撚線導体２と絶縁被覆部４との相対移動を確保できる絶縁被覆部４の形成方法の選択肢を拡大することができる。

【符号の説明】

【0072】

１…扁平電線
２…扁平撚線導体
２ａ…外面
３…素線
４…絶縁被覆部
４ａ…内面
５…シールド層
６…防水プロテクタ層
７…囲繞箔
１０，１０ａ…角型ワイヤーハーネス
２０…断面変形ワイヤーハーネス
１１０…撚線機
１１１…サプライボビン
ｐ…撚りピッチ
Ｒ…設定曲げ半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】