(57)【要約】【課題】平面方向の曲げに対してクラックが入ってしまうことを防止することができるバスバー電線を提供する。【解決手段】バスバー電線１は、導体断面形状が概略矩形状となり、導体断面積が１５ｍｍ２以上２４０ｍｍ２以下となるアルミニウム及び不可避不純物からなる平型導体１０を有する。平型導体１０は、その平面方向に所定の曲げＲを有する曲げ部２ａを備え、曲げ部２ａにおける最も曲げ外側となる導体部分が一様曲げの範囲内となる板幅となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体断面形状が概略矩形状となり、導体断面積が１５ｍｍ２以上２４０ｍｍ２以下となるアルミニウム及び不可避不純物からなる平型導体を有するバスバー電線であって、
前記平型導体は、その平面方向に所定の曲げＲを有する曲げ部を備え、前記曲げ部における最も曲げ外側となる導体部分が一様曲げの範囲内となる板幅となっている
ことを特徴とするバスバー電線。
【請求項２】
前記平型導体は、伸びε％とし、板幅をＷｍｍとし、曲げ半径をＲｍｍとした場合、ε≧ｗ／（２Ｒ＋ｗ）とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のバスバー電線。
【請求項３】
前記平型導体の外周に被覆される絶縁被覆をさらに備え、
前記絶縁被覆は、前記曲げ部の曲げ外側において破断しない素材及び厚みで形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のバスバー電線。
【請求項４】
前記絶縁被覆は、伸びが３５％以上の素材で形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のバスバー電線。
【請求項５】
前記平型導体は、当該長さをＩｍｍとし、前記平型導体を構成する金属の弾性域をεＥ％とすると共に縦弾性係数をＥＮ／ｍｍ２とし、板厚をＷｍｍとし、板厚をｈｍｍとし、等荷重をｗＮとした場合、
【数１】
2020113511.tif 000005
を満たす
ことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載のバスバー電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバー電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線の軽量化を目的として導体にアルミニウムを用いたアルミニウム電線が提案されている。このようなアルミニウム電線については、車両等への配索の際に省スペース化を図る観点から導体が断面平型状とされてバスバー電線とされることがある（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３８９２７号公報
【特許文献２】特開２０１６−７６３１６号公報
【特許文献３】特開２０１８−１６０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜３に記載のバスバー電線については、車両等に合わせた配索を行うために、平型導体の平面方向に曲げを行う必要があり、平面方向への曲げ時に平型導体の曲げ外側部分にクラックが入り、電線としての特性を満たさなくなるおそれがあった。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、平面方向の曲げに対してクラックが入ってしまうことを防止することができるバスバー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】
本発明は、導体断面形状が概略矩形状となり、導体断面積が１５ｍｍ２以上２４０ｍｍ２以下となるアルミニウム及び不可避不純物からなる平型導体を有するバスバー電線であって、前記平型導体は、その平面方向に所定の曲げＲを有する曲げ部を備え、前記曲げ部における最も曲げ外側となる導体部分が一様曲げの範囲内となる板幅となっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、導体断面積が１５ｍｍ２以上２４０ｍｍ２以下となるアルミニウム及び不可避不純物からなる平型導体を有するバスバー電線であるため、例えば所定の導体断面積を確保して電源線等としての仕様を満足させつつも、曲げ部における板幅を制限して一様曲げの範囲内とすることにより、平面方向の曲げに対してクラックが入ってしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るバスバー電線を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るバスバー電線を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るバスバー電線の平型導体の板幅、曲げＲ、及び一様伸びとの相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るバスバー電線を示す斜視図であり、図２は、本発明の実施形態に係るバスバー電線を示す断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るバスバー電線１は、例えばワイヤーハーネスとして車両内に配索されるものであって、平型導体１０と、絶縁被覆２０とを備えている。
【００１１】
平型導体１０は、アルミニウム及び不可避不純物から構成されており、長手方向に直交する断面形状が概略矩形状（完全な矩形状のみならず角部がやや丸みを有した矩形状）とされている（図２参照）。
【００１２】
絶縁被覆２０は、平型導体１０の外周に被覆される絶縁体によって構成されている。この絶縁被覆２０は、例えばＰＰ（Polypropylene）、ＰＥ（Polyethylene）及びＰＶＣ（Poly Vinyl Cloride）等によって構成されている。
【００１３】
さらに、本実施形態において平型導体１０は、電源線として使用が可能となるように、導体断面積が１５ｍｍ２以上とされている。導体断面積が１５ｍｍ２を下回ると電源線としての仕様が困難となるためである。なお、平型導体１０は、導体断面積が２４０ｍｍ２以下とされている。今後の大電流化等を考慮しても導体断面積２４０ｍｍ２で充分と考えられるためである。
【００１４】
さらに、本実施形態に係るバスバー電線１（平型導体１０）は、所定の曲げＲを有した曲げ部２を備えるものとなっている。この曲げ部２のうち一部の曲げ部２ａは、平型導体１０の平面方向（面内）に曲げられたものとなっている。
【００１５】
加えて、本実施形態に係るバスバー電線１の平型導体１０は、曲げ部２ａにおける最も曲げ外側となる導体部分が一様曲げの範囲内となる板幅となっている。すなわち、平型導体１０を平面方向に曲げる場合、その板幅が大きくなると、曲げ外側において導体が大きく引き伸ばされてしまう。この結果、クラックが入るおそれがある。そこで、本実施形態に係るバスバー電線１は平型導体１０の板幅が制限されている。より詳細に説明すると、本実施形態に係るバスバー電線１は、例えば、電源線として車両に配索されるときに予め加わる曲げが分かっている。このため、加わる曲げ（所定の曲げＲ）に応じてクラックが入らないように板幅が制限されることとなる。
【００１６】
具体的に平型導体１０は、伸びε％とし、板幅をＷｍｍとし、曲げ半径をＲｍｍとした場合、ε≧ｗ／（２Ｒ＋ｗ）とされている。例えば車両の電力線として必要とされる板幅（凡そ４．３ｍｍ以上２４．７ｍｍ以下）の平型導体１０に対して、例えば曲げＲ２０の曲げ部を形成したとしてもクラックが入ることがないバスバー電線を提供することができるからである。
【００１７】
さらに、本実施形態に係るバスバー電線１の絶縁被覆２０は、曲げ部２ａの曲げ外側において破断しない素材及び厚みで形成されている。例えば真っ直ぐな平型導体１０に対して絶縁被覆２０を形成した直線形状のバスバー電線１に曲げ部２ａを形成する場合に、予め加わる曲げＲが分かっていることから、絶縁被覆２０は、このような曲げ（所定の曲げＲ）によって破断しないように素材や厚みが設定されていることとなる。
【００１８】
具体的に絶縁被覆２０は、伸びが３５％以上の素材で形成されている。例えば車両の電力線として必要とされる板幅（凡そ４．３ｍｍ以上２４．７ｍｍ以下）の平型導体１０上に一般的な厚み（曲げ部２ａにおける外側となる部位の厚み）で絶縁被覆２０を形成した場合に、曲げ（例えば車両配索時に必要となる曲げＲ１〜４０の曲げ）を形成したとしても、破断することがない絶縁被覆２０を有したバスバー電線を提供することができるからである。
【００１９】
また、本実施形態に係るバスバー電線１において、平型導体１０は、平型導体１０の長さをＩｍｍとし、平型導体１０を構成する金属の弾性域をεＥ％とすると共に縦弾性係数をＥＮ／ｍｍ２とし、板厚をＷｍｍとし、板厚をｈｍｍとし、等荷重をｗＮとした場合、
【数１】
2020113511.tif 000003
を満たす。なお、等荷重とは、等分布荷重のことであり、単位長さあたりの力をいう。
【００２０】
このように構成することで、例えば車両等への配索時においてバスバー電線１の一端側のみが機器に接続されて他端側が機器に接続されていない片持ち状態となった場合に、他端側が自重により下方に垂れ下がるように屈曲して、平型導体１０が塑性変形してしまうことを防止することができるからである。すなわち、或る長さのバスバー電線１に対して、所定以上の平型導体１０の厚みが確保されていることから、直線性が保たれることとなり、平型導体１０が塑性変形してしまうことを防止することができる。
【００２１】
なお、本実施形態において絶縁被覆２０は、電源線として使用する場合の破壊電圧の観点から厚みが０．２ｍｍ以上とされている。
【００２２】
また、図１に示すバスバー電線１には、他のバスバー電線１からなるグランド線や、導体断面が丸型となる丸型電線等が並列的に設けられてもよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るバスバー電線１の平型導体１０の板幅、曲げＲ、及び一様伸びとの相関を示すグラフである。なお、図３においては、平型導体１０を平面方向に曲げを行った場合を示している。
【００２４】
まず、図３に示すグラフにおいて、平型導体１０に用いられるアルミニウム素材について一様伸びを確保できる伸びの最大値は３８．２％であるとする。板幅２０ｍｍである場合、曲げＲが１ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は９０．９％となる。よって、曲げＲが１ｍｍである場合の板幅は２０ｍｍより小さくしなければならない。
【００２５】
また、板幅２０ｍｍである場合、曲げＲが５ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は６６．７％となる。よって、曲げＲが５ｍｍである場合の板幅は２０ｍｍより小さくしなければならない。
【００２６】
板幅２０ｍｍである場合、曲げＲが１０ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は５０．０％となる。よって、曲げＲが１０ｍｍである場合の板幅は２０ｍｍより小さくしなければならない。
【００２７】
板幅２０ｍｍである場合、曲げＲが１５ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は４０．０％となる。よって、曲げＲが１５ｍｍである場合の板幅は２０ｍｍより小さくしなければならない。
【００２８】
板幅２０ｍｍである場合、曲げＲが２０ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は３３．３％となる。よって、曲げＲが２０ｍｍである場合の板幅２０ｍｍはクラックが入らない適切なものであるといえる。
【００２９】
なお、曲げＲが２０ｍｍで板幅２０ｍｍが適切となっていることから、曲げＲ２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ及び４０ｍｍでは、歪み（伸び）がそれぞれ２８．６％、２５．０％、２２．２％、及び２０．０％となり、板幅２０ｍｍはいずれも適切であるといえる。
【００３０】
また、板幅１ｍｍである場合、曲げＲが１ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は５０．０％となる。よって、曲げＲが１ｍｍである場合の板幅は１ｍｍより小さくしなければならない。
【００３１】
また、板幅１ｍｍである場合、曲げＲが５ｍｍであるときの曲げ外側における導体に加わる歪み（伸び）は１６．７％となる。よって、曲げＲが５ｍｍである場合の板幅１ｍｍはクラックが入らない適切なものであるといえる。
【００３２】
なお、曲げＲが５ｍｍで板幅１ｍｍが適切となっていることから、曲げＲ１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ及び４０ｍｍでは、歪み（伸び）がそれぞれ９．１％、６．３％、４．８％、３．８％、３．２％、２．８％、及び２．４％となり、いずれも適切な板幅であるといえる。
【００３３】
このようにして、本実施形態に係るバスバー電線１によれば、導体断面積が１５ｍｍ２以上２４０ｍｍ２以下となるアルミニウム及び不可避不純物からなる平型導体１０を有するため、例えば所定の導体断面積を確保して電源線等としての仕様を満足させつつも、曲げ部２ａにおける板幅を制限して一様曲げの範囲内とすることにより、平面方向の曲げに対してクラックが入ってしまうことを防止することができる。
【００３４】
また、平型導体１０は、伸びε％とし、板幅をＷｍｍとし、曲げ半径をＲｍｍとした場合、ε≧ｗ／（２Ｒ＋ｗ）とされている。このため、例えば車両の電力線として必要とされる板幅（凡そ４．３ｍｍ以上２４．７ｍｍ以下）の平型導体１０に対して、例えば曲げＲ２０の曲げ部２ａを形成したとしてもクラックが入ることがないバスバー電線１を提供することができる。
【００３５】
また、絶縁被覆２０は、曲げ部２ａの曲げ外側において破断しない素材及び厚みで形成されているため、例えば真っ直ぐな平型導体１０に対して絶縁被覆を行った後に曲げ部２ａを形成する場合に、平型導体１０にクラックが入ることを防止するだけではなく、絶縁被覆２０が破れて平型導体１０が露出してショート等してしまう事態を防止することができる。
【００３６】
また、絶縁被覆２０は、伸びが３５％以上とされている。このため、例えば車両の電力線として必要とされる板幅（凡そ４．３ｍｍ以上２４．７ｍｍ以下）の平型導体１０上に一般的な厚み（曲げ部２ａにおける外側となる部位の厚み）で絶縁被覆２０を形成した場合に、曲げ（例えば車両配索時に必要となる曲げＲ１〜４０の曲げ）を形成したとしても、破断することがない絶縁被覆２０を有したバスバー電線１を提供することができる。
【００３７】
また、平型導体１０は、平型導体１０の長さをＩｍｍとし、平型導体１０を構成する金属の弾性域をεＥ％とすると共に縦弾性係数をＥＮ／ｍｍ２とし、板厚をＷｍｍとし、板厚をｈｍｍとし、等荷重をｗＮとした場合、
【数１】
2020113511.tif 000004
を満たす。このため、例えば車両等への配索時においてバスバー電線１の一端側のみが機器に接続されて他端側が機器に接続されていない片持ち状態となった場合に、他端側が自重により下方に垂れ下がるように屈曲して塑性変形してしまうことを防止することができる。
【００３８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能であれば公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
【００３９】
例えば、本実施形態に係るバスバー電線１については電気自動車やハイブリッド自動車等の高電圧を用いる車両の電源線として使用することを想定しているが、これに限らず、他の種類の車両に用いられてもよいし、他の機器等に用いられてもよい。さらには、電源線に限らず、信号線等の他の用途に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１          ：バスバー電線
２ａ        ：曲げ部
１０        ：平型導体
２０        ：絶縁被覆
【図１】
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【図２】
2020113511.tif 000007
【図３】
2020113511.tif 000008