特許 7517865 配線材

(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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】配線材

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/42 20060101AFI20240709BHJP

   H01R 4/34 20060101ALN20240709BHJP

   H02G 3/30 20060101ALN20240709BHJP

【ＦＩ】

H01B7/42 D

H01R4/34

H02G3/30

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020086880

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021182485

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-03-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】宇木 一高

【審査官】遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２１８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６０７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２９００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／４２

Ｈ０１Ｒ ４／３４

Ｈ０２Ｇ ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の機器間に配索されて前記機器同士の間での給電を行う配線材であって、
導体の外周を絶縁樹脂製の外被で覆った複数本の電線から構成され、
前記複数本の電線における前記導体は、同一の導電性金属材料からなり、互いに同一断面積を有しかつ同一長さに形成されて内部抵抗が整合され、
前記複数本の電線が、互いに並列に配置されると共に、並び方向に直交する方向の両側には積層配置されず、
前記複数本の電線は、それぞれ両端が前記並び方向に間隔を空けて前記機器の共通の端子台に電気的に接続されて同一方向に電流が流される、
ことを特徴とする配線材。

【請求項2】

前記電線は、複数本の素線を束ねた断面円形状の前記導体を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線材。

【請求項3】

前記複数本の電線の端部に、前記導体と導通された接続端子がそれぞれ設けられ、
前記接続端子は、その先端に接点を有する端子部と、周方向にわたって形成された係合溝とを有し、
前記端子台は、前記接続端子の前記端子部が嵌合される孔部を有するソケットと、前記ソケットの両側から延在する板バネからなる一対の係止片部とを有し、
前記一対の係止片部の間に前記電線の前記接続端子が挿し込まれることで、前記接点を有する前記端子部が前記ソケットに嵌合されるとともに前記係止片部に設けられた係止爪が前記係合溝に係合して、前記電線の前記接続端子が前記端子台に電気的に接続される、
請求項１または請求項２に記載の配線材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線材に関する。

【背景技術】

【0002】

幅方向に配列された複数本の平角導体の外周が絶縁体で被覆された第１のフラットケーブルと、１本または２本以上の平角導体の外周が絶縁体で被覆されて第１のフラットケーブルのいずれかの平角導体に厚さ方向に重なるように積層される第２のフラットケーブルとを備えた配線材がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３３４７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ハイブリッド車や電気自動車等の給電線として用いられる配線材では、大電流が流されるため、断面積の大きな導体を有する大径の電線が用いられる。しかし、大径の電線に大電流が流されると発熱が大きくなってしまうため、電線をパイプ内に通して放熱させるなどの放熱構造を要することとなり、コストアップを招いてしまう。また、大径の電線は、それ自体、製造コストが高く、また、大径であるとともに可撓性が低いため車両の床下などの隙間への配索が困難である。

【0005】

また、上記の特許文献１に記載の配線材では、絶縁体で被覆された平角導体を厚さ方向に積層させるため、良好な放熱効果を得ることが困難であった。しかも、単に、平角導体を増やした場合、内部抵抗の低い平角導体に多くの電流が流れて集中的に発熱が生じて高温となってしまう。

【0006】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ良好な放熱効果を得ることが可能な配線材を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 複数の機器間に配索されて前記機器同士の間での給電を行う配線材であって、導体の外周を絶縁樹脂製の外被で覆った複数本の電線から構成され、前記複数本の電線における前記導体は、同一の導電性金属材料からなり、互いに同一断面積を有しかつ同一長さに形成されて内部抵抗が整合され、前記複数本の電線が、互いに並列に配置されると共に、並び方向に直交する方向の両側には積層配置されず、前記複数本の電線は、それぞれ両端が前記並び方向に間隔を空けて前記機器の共通の端子台に電気的に接続されて同一方向に電流が流される、ことを特徴とする配線材。

【0008】

上記（１）の構成の配線材によれば、複数本の電線から構成され、それぞれの電線の導体が、同一の導電性金属材料からなり、互いに同一断面積を有しかつ同一長さに形成されて内部抵抗が整合されている。したがって、合計断面積が同一の一本の大径の電線からなる配線材と比べ、電流が流された際に生じる発熱を複数本にバランスよく分散させて良好な放熱効果を得ることができ、しかも、コストのかかる放熱構造を省くことができる。また、複数本の電線としたことにより、それぞれの電線として、製造コストの高い大径の電線よりも低コストの小径の電線を用いることができる。つまり、コストを抑えつつ良好な放熱効果を得ることができる。
また、小径の電線を用いることができるので、可撓性を高め、複雑な配索経路に対しても容易に配索させることができる。
更に、上記（１）の構成の配線材によれば、複数本の電線が互いに並列に配置されているので、一本の大径の電線からなる配線材、導体を上下に積層させた配線材あるいは複数本の電線を撚ってツイストさせた配線材と比べ、低背化を図ることができる。これにより、車両の床下などの狭い隙間へ容易に配索させることができる。

【0009】

（２） 前記電線は、複数本の素線を束ねた断面円形状の前記導体を有する、ことを特徴とする（１）に記載の配線材。

【0010】

上記（２）の構成の配線材によれば、電線が複数本の素線を束ねた断面円形状の導体を有するので、平角導体を積層させた配線材と比べ、周方向にバランス良く放熱させて放熱性を向上させつつあらゆる方向へ容易に曲げることができる。

【0011】

（３） 前記複数本の電線の端部に、前記導体と導通された接続端子がそれぞれ設けられ、前記接続端子は、その先端に接点を有する端子部と、周方向にわたって形成された係合溝とを有し、前記端子台は、前記接続端子の前記端子部が嵌合される孔部を有するソケットと、前記ソケットの両側から延在する板バネからなる一対の係止片部とを有し、前記一対の係止片部の間に前記電線の前記接続端子が挿し込まれることで、前記接点を有する前記端子部が前記ソケットに嵌合されるとともに前記係止片部に設けられた係止爪が前記係合溝に係合して、前記電線の前記接続端子が前記端子台に電気的に接続される、（１）または（２）に記載の配線材。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、コストを抑えつつ良好な放熱効果を得ることが可能な配線材を提供できる。

【0014】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る配線材が車両に用いられた一例を示す車両を側方から見た概略図である。

【図2】本実施形態に係る配線材の斜視図である。

【図3】配線材を構成する電線における電流及び内部抵抗を説明する模式図である。

【図4】配線材の端部における接続構造の一例を示す斜視図である。

【図5】配線材の端部における接続構造の一例を示す側面図である。

【図6】配線材の端部における他の接続構造を示す図であって、（ａ）は接続前における平面図、（ｂ）は接続状態における平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る配線材が車両に用いられた一例を示す車両を側方から見た概略図である。図２は、本実施形態に係る配線材の斜視図である。図３は、配線材を構成する電線における電流及び内部抵抗を説明する模式図である。

【0017】

図１に示すように、本実施形態に係る配線材１０は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両２０の給電線として配索される。

【0018】

車両２０には、車体２１の後方にバッテリ２３が搭載されている。また、車両２０には、車体２１の前方側に、ＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）２５及び駆動モータ２７が搭載されている。

【0019】

配線材１０は、バッテリ２３及びＰＣＵ２５に設けられた端子台５０に電気的に接続されている。これにより、バッテリ２３とＰＣＵ２５とは、配線材１０によって電力の授受が可能とされている。また、配線材１０は、ＰＣＵ２５及び駆動モータ２７に設けられた端子台５０に電気的に接続されている。これにより、ＰＣＵ２５と駆動モータ２７とは、配線材１０によって電力の授受が可能とされている。配線材１０は、それぞれ正極の給電系統と、負極の給電系統とを有している。

【0020】

図２に示すように、各給電系統の配線材１０は、それぞれ複数本（本例では２本）の電線３０Ａ，３０Ｂから構成されている。

【0021】

電線３０Ａ，３０Ｂは、導体３１と、この導体３１の外周を覆う外被３２とから構成された断面円形状の電線である。導体３１は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電性金属材料から形成されており、この導体３１の外周を覆う外被３２は、電気絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。電線３０Ａ，３０Ｂは、複数本の素線を撚り合わせた導体３１を備えた撚線である。なお、導体３１としては、断面円形状の単線であってもよい。

【0022】

これらの電線３０Ａ，３０Ｂの導体３１は、同一の導電性金属材料から形成されており、断面積が同一とされている。また、電線３０Ａ，３０Ｂの各導体３１は、長さが同一とされている。これにより、図３に示すように、それぞれの電線３０Ａ，３０Ｂの内部抵抗Ｒ１，Ｒ２が整合されて同一（Ｒ１＝Ｒ２）とされている。

【0023】

次に、配線材１０の端末における接続構造の一例を説明する。
図４及び図５は、配線材の端部における接続構造の一例を示す斜視図及び側面図である。

【0024】

図４及び図５に示すように、配線材１０は、電線３０Ａ，３０Ｂの端部に端子４０が電気的に接続されている。端子４０は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の導電性金属材料から形成されている。この端子４０は、ボルト挿通孔（図示略）を有する締結板部４２と、一対の加締め片４３を有する加締め部４４とを備えている。

【0025】

電線３０Ａ，３０Ｂは、端部において外被３２から導体３１が露出されている。端子４０の加締め部４４は、加締め片４３によって電線３０Ａ，３０Ｂの導体３１に加締められている。これにより、電線３０Ａ，３０Ｂの端部に端子４０が電気的に接続されている。

【0026】

これらの電線３０Ａ，３０Ｂの端部に電気的に接続された端子４０は、バッテリ２３、ＰＣＵ２５及び駆動モータ２７からなる各機器に設けられた端子台５０に電気的に接続される。端子台５０には、ネジ孔（図示略）が形成されている。端子４０は、締結板部４２のボルト挿通孔に挿通させたボルト５２を端子台５０のネジ孔へねじ込むことにより、端子台５０に締結されて電気的に接続される。

【0027】

このようにして各機器間に配線された配線材１０では、同一断面積の導体３１を有する各電線３０Ａ，３０Ｂが同一長さとされて内部抵抗Ｒ１，Ｒ２が整合（Ｒ１＝Ｒ２）されている。したがって、各電線３０Ａ，３０Ｂの導体３１に同一方向へ向かって電流を流した際に、これらの電線３０Ａ，３０Ｂの導体３１に流れる電流Ｉ１，Ｉ２が同一とされる。

【0028】

ところで、配線材１０では、電線３０Ａ，３０Ｂが同一の内部抵抗Ｒ１，Ｒ２に整合されているが、端子４０の接続位置のずれ等により、内部抵抗Ｒ１，Ｒ２に僅かなずれを生じることがある。

【0029】

この場合でも、本実施形態に係る配線材１０によれば、電流が流されることにより、電線３０Ａ，３０Ｂにおける電流Ｉ１，Ｉ２のバランスがとられる。

【0030】

例えば、電線３０Ａの内部抵抗Ｒ１よりも電線３０Ｂの内部抵抗Ｒ２が僅かに大きい場合（Ｒ１＜Ｒ２）、電線３０Ａに流れる電流Ｉ１は、電線３０Ｂに流れる電流Ｉ２よりも多くなり、電線３０Ａの発熱が、電線３０Ｂよりも大きくなる。すると、電線３０Ａの内部抵抗Ｒ１が温度上昇に伴って増大し、電線３０Ｂに流れる電流Ｉ２が増加し、電線３０Ａに流れる電流Ｉ１とのバランスがとられることとなる。

【0031】

以上、説明したように、本実施形態に係る配線材１０によれば、複数本の電線３０Ａ，３０Ｂから構成され、それぞれの電線３０Ａ，３０Ｂの導体３１が、同一の導電性金属材料からなり、互いに同一断面積を有しかつ同一長さに形成されて内部抵抗Ｒ１，Ｒ２が整合されている。したがって、合計断面積が同一の一本の大径の電線からなる配線材と比べ、電流が流された際に生じる発熱を複数本にバランスよく分散させて良好な放熱効果を得ることができ、しかも、コストのかかる放熱構造を省くことができる。また、複数本の電線３０Ａ，３０Ｂとしたことにより、それぞれの電線として、製造コストの高い大径の電線よりも低コストの小径の電線を用いることができる。つまり、コストを抑えつつ良好な放熱効果を得ることができる。また、小径の電線を用いることができるので、可撓性を高め、複雑な配索経路に対しても容易に配索させることができ、

【0032】

また、配線材１０を構成する電線３０Ａ，３０Ｂは、複数本の素線を束ねた断面円形状の導体３１を有するので、平角導体を積層させた配線材と比べ、周方向にバランス良く放熱させて放熱性を向上させつつあらゆる方向へ容易に曲げることができる。

【0033】

また、電線３０Ａ．３０Ｂが互いに並列に配置されているので、一本の大径の電線からなる配線材、導体を上下に積層させた配線材あるいは複数本の電線を撚ってツイストさせた配線材と比べ、低背化を図ることができる。これにより、車両２０の床下などの狭い隙間へ容易に配索させることができる。

【0034】

次に、配線材１０の端末における他の接続構造を説明する。
図６は、配線材の端部における他の接続構造を示す図であって、（ａ）は接続前における平面図、（ｂ）は接続状態における平面図である。

【0035】

図６の（ａ）に示すように、配線材１０は、その電線３０Ａ，３０Ｂの端部に、導体３１と導通された接続端子６１を備えている。この接続端子６１は、その先端に接点６２を有する端子部６３と、周方向にわたって形成された係合溝６４とを有している。

【0036】

また、端子台５０Ａは、接続端子６１の端子部６３が嵌合される孔部を有するソケット５５と、ソケット５５の両側から延在する板バネからなる係止片部５６とを有している。係止片部５６には、その先端近傍に、内側へ突出する係止爪５７が形成されている。

【0037】

図６の（ｂ）に示すように、端子台５０Ａには、係止片部５６の間に電線３０Ａ，３０Ｂの接続端子６１が挿し込まれる。すると、この接続端子６１の接点６２を有する端子部６３がソケット５５に嵌合されるとともに、係合溝６４に係止片部５６の係止爪５７が係合する。これにより、各電線３０Ａ，３０Ｂは、接続端子６１が端子台５０Ａに容易に接続されて電気的に接続された状態に維持される。

【0038】

なお、上記実施形態では、２本の電線３０Ａ，３０Ｂから構成された配線材１０を例示したが、配線材１０を構成する電線の本数は２本に限らず、３本以上であってもよい。この場合も、互いの電線を並列に配置することにより、より低背化を図ることができる。

【0039】

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

【0040】

ここで、上述した本発明に係る配線材の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 複数の機器間に配索されて前記機器同士の間での給電を行う配線材（１０）であって、
導体（３１）の外周を絶縁樹脂製の外被（３２）で覆った複数本の電線（３０Ａ，３０Ｂ）から構成され、
前記電線（３０Ａ，３０Ｂ）の前記導体（３１）は、同一の導電性金属材料からなり、互いに同一断面積を有しかつ同一長さに形成されて内部抵抗（Ｒ１，Ｒ２）が整合され、
前記電線（３０Ａ，３０Ｂ）は、両端が前記機器の共通の端子台（５０）に電気的に接続されて同一方向に電流（Ｉ１，Ｉ２）が流される、ことを特徴とする配線材。
［２］ 前記電線（３０Ａ，３０Ｂ）は、複数本の素線を束ねた断面円形状の前記導体（３１）を有する、ことを特徴とする［１］に記載の配線材。
［３］ 前記電線（３０Ａ，３０Ｂ）が互いに並列に配置されている、［１］または［２］に記載の配線材。

【符号の説明】

【0041】

１０：配線材
２３：バッテリ（機器）
２５：ＰＣＵ（機器）
２７：駆動モータ（機器）
３０Ａ，３０Ｂ：電線
３１：導体
３２：外被
Ｉ１，Ｉ２：電流
Ｒ１，Ｒ２：内部抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】