(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の導体を被覆で包囲してなる単芯線電線と、
複数本の素線が撚られ、これらが被覆で包囲されてなる撚線電線と、を接続してなる導電線であって、前記単芯線電線と前記撚線電線との接続部位が、端部に金属編組部が接続されているシールドパイプの内部に収められるものであり、
前記単芯線電線における長さ方向の両端部のうち少なくとも一方の端部には前記撚線電線が電気的に接続され、
前記単芯線電線の前記端部は前記被覆が剥がされて前記導体が露出されるとともに、この露出された前記導体が厚さ方向において片側へ寄せられるように圧潰されて平板状の圧潰部が形成され、この圧潰部に前記撚線電線の素線が接続されていることを特徴とする導電線。
【請求項２】
前記単芯線電線と前記撚線電線との接続部位はシール部材によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の導電線。
【請求項３】
前記シール部材は、前記接続部位を覆いつつ前記単芯線電線の被覆と前記撚線電線の被覆との間を接続する熱収縮チューブであることを特徴とする請求項２に記載の導電線。
【請求項４】
一本の導体を被覆で包囲してなる単芯線電線と、
複数本の素線が撚られ、これらが被覆で包囲されてなる撚線電線と、を接続してなる導電線の製造方法であって、前記単芯線電線と前記撚線電線との接続部位が、端部に金属編組部が接続されているシールドパイプの内部に収められるものであり、
前記単芯線電線における長さ方向の両端部のうち少なくとも一方の前記導体の端部と前記撚線電線の前記素線の端部とをパイプに挿入してその端面同士を突き合わせた状態にする工程と、突き合わせた端面同士を溶接して電気的に接続する工程と、前記パイプを割って除去する工程と、を経る導電線の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導電線、または請求項４に記載の導電線の製造方法により製造された導電線の配索構造であって、
ハイブリッド車あるいは電気自動車の床下に配されて前記単芯線電線が挿通されるシールドパイプを備え、前記撚線電線は少なくともその一部が前記シールドパイプから突出した状態で前記単芯線電線に対し電気的に接続されていることを特徴とする導電線の配索構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、導電線、導電線の製造方法及び導電線の配索構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  ハイブリッド車あるいは電気自動車においては、バッテリとモータ（インバータ）との間が導電線によって接続されている。そのような導電線の配索構造として、下記特許文献１のものが知られている。ここに開示された配索構造では、自動車のリヤ側に設けられたバッテリとエンジンルーム内に設けられたインバータとの間は３本の電線によって接続されている。車両の床下には金属製のシールドパイプが配されていて、導電線はこのシールドパイプ内に挿通されている。シードパイプは予め定められた配索経路の形状に沿って曲げ加工されており、その前端側はエンジンルーム内に導入され、インバータの近くまで延びている。シールドパイプからインバータに至るまでの間の配索経路は比較的短く、自由に曲げができないと接続作業が困難になってしまうため、シールドパイプの前端側には金属素線を筒状に網組してなる金属編組部が接続され、容易に屈曲できるようになっている。同様に、内部の導電線も金属編組部の曲げに追従できなければならないから、バッテリとモータ（インバータ）との間を接続する各導電線は、その全配索経路間が屈曲性に優れる撚線電線を用いるのが通常であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７３４５６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、シールドパイプの径は内部に挿通される導電線の外径に依存する。しかし、上記した撚線電線は細径化が図りにくく、また、複数本の金属素線を撚り合わせる工程を必要とすることから、コスト高を招きやすい、という問題点も指摘されていた。【０００５】  本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、導電線の端部は自由な屈曲性を確保し必要部については細径化することができる導電線、導電線の製造方法及び導電線の配索構造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】
【０００６】
第１の発明に係る導電線は、一本の導体を被覆で包囲してなる単芯線電線と、複数本の素線が撚られ、これらが被覆で包囲されてなる撚線電線と、を接続してなる導電線であって、前記単芯線電線と前記撚線電線との接続部位が、端部に金属編組部が接続されているシールドパイプの内部に収められるものであり、単芯線電線における長さ方向の両端部のうち少なくとも一方の端部には撚線電線が電気的に接続され、前記単芯線電線の前記端部は前記被覆が剥がされて前記導体が露出されるとともに、この露出された前記導体が厚さ方向において片側へ寄せられるように圧潰されて平板状の圧潰部が形成され、この圧潰部に前記撚線電線の素線が接続されていることを特徴とする。
第２の発明に係る導電線の製造方法は、一本の導体を被覆で包囲してなる単芯線電線と、複数本の素線が撚られ、これらが被覆で包囲されてなる撚線電線と、を接続してなる導電線の製造方法であって、前記単芯線電線と前記撚線電線との接続部位が、端部に金属編組部が接続されているシールドパイプの内部に収められるものであり、前記単芯線電線における長さ方向の両端部のうち少なくとも一方の前記導体の端部と前記撚線電線の前記素線の端部とをパイプに挿入してその端面同士を突き合わせた状態にする工程と、突き合わせた端面同士を溶接して電気的に接続する工程と、前記パイプを割って除去する工程と、を経ることを特徴とする。
【０００７】  また、このような導電線を用いた第３の発明に係る配索構造は、ハイブリッド車あるいは電気自動車の床下に配されて前記単芯線電線が挿通されるシールドパイプを備え、前記撚線電線は少なくともその一部がシールドパイプから突出した状態で単芯線電線に対し電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、導電線の端部は撚線電線によって構成されるため、端部の配索区間は良好な屈曲性を確保することができる。また、必要な配索区間は単芯線電線によって構成されるため、撚線電線に比較して細径化することができ、狭隘なスペースでの配索に有利となる。【０００９】  また、このような導電線をハイブリッド車あるいは電気自動車に適用すれば、次のような効果が得られる。すなわち、車両床下に配されたシールドパイプは曲げの度合いも小さくかつ予め定められた配索経路に沿って曲げ加工されているため、曲げ性がさほどに高くない単芯線電線を十分に利用可能である。そして、単芯線電線は上記したように、撚線電線に比較して細径化が図りやすい。したがって、シールドパイプの細径化に寄与し設置スペースの効率化と軽量化を達成することができる。シールドパイプは、ハイブリッド車両等においては導電線の配索経路中の大半部分を占めるものであるため、設置スペースの効率化と軽量化の意義は大きい。【００１０】  また、シールドパイプから外部に出た部分には撚線電線が位置しているため、自由に屈曲させることで接続作業を容易に行うことができる。
また、単芯線電線の端部は被覆が剥がされて導体が露出されるとともに、この露出された導体は平板状に圧潰されて圧潰部が形成され、この圧潰部に撚線電線の素線が接続されているから、撚線電線との接続が、例えば超音波溶着、抵抗溶接、半田付け等の接合手段によって容易かつ確実になされる。
また、前記圧潰部が、厚さ方向において片側へ寄せられるように圧潰されている。ここで、例えば圧潰部が中心に寄せられるように圧潰されている場合には、単芯線電線の導体のうち撚線電線の素線が重ね合わされる側とは反対側に、圧潰部よりも突出した部分が形成される。しかしながら、前述のような構成によれば、単芯線電線の導体のうち撚線電線の素線が重ね合わされる側とは反対側には、そのような突出部が形成されないので、その分接続部の幅寸法を小さくすることができる。
また、本発明の導電線の製造方法によって製造された導電線は、前記単芯線電線と前記撚線電線とが、前記導体の端面と前記素線の端面とを突き当てて溶接することで電気的に接続されている。このような構成によれば、単芯線電線の導体と撚線電線の素線とを幅方向に重ね合わせて接続する場合に比して、接続部の幅寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハイブリッド車両において導電線を配索した状況を示す概略図
【図２】導電線において、撚線電線と単芯線電線との接続部位の周辺を拡大して示す正面図
【図３】同じく平面図
【図４】導電線がシールドパイプ、金属編組部及びコルゲートチューブ内に挿通されている状況を示す断面図
【図５】実施例２に係る導電線において、単芯線電線の導体と撚線電線の芯線とがかしめによって接続されている状況を示す断面図
【図６】実施例３に係る導電線において、単芯線電線の導体と撚線電線の芯線とがかしめによって接続されている状況を示す断面図
【図７】実施例４に係る導電線において、単芯線電線と撚線電線との接続部位を示す一部拡大断面図であって、（Ａ）は、単芯線電線の導体と撚線電線の芯線とを突き当てて溶接する様子を示す断面図、（Ｂ）は、単芯線電線の撚線電線との接続部に熱収縮チューブあるいはホットメルトが被せ付けられた状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】  本発明における好ましい実施の形態を説明する。
（１）本発明の導電線は、単芯線電線と撚線電線との接続部位がシール部材によって覆われている構成とすることが好ましい。シール部材としては、例えば接続部位を覆いつつ単芯線電線の被覆と撚線電線の被覆との間を接続する熱収縮チューブが挙げられる。その他、接続部位をモールドあるいはホットメルトを施して覆ってもよい。
このような構成によれば、シール部材によって絶縁性が確保されるとともに、止水性も確保される。
【００１６】    次に、本発明の導電線を具体化した実施例１〜実施例４について、図面を参照しつつ説明する。
＜実施例１＞
本実施例の導電線Ｌはハイブリッド車に適用されたものである。車両のリヤ側に搭載されたバッテリ１とエンジンルーム内に設けられたインバータ２との間はワイヤハーネスＷＨによって接続されている。本実施例の場合、図４に示すように、ワイヤハーネスＷＨは３本の導電線Ｌによって構成されている。
【００１７】  ワイヤハーネスＷＨは車両の床下に配されたシールドパイプ３内に一括して挿通されている。より具体的には、シールドパイプ３の後端側は車室のリヤサスペンション側に導入され、バッテリ１との間には後述する金属編組部１３が介在されている。シールドパイプ３の途中は車両の床下を前後方向に沿って略水平に延びている。その前端側は上方へ屈曲してエンジンルーム内に導入され、インバータ２へ向けて延出している。
【００１８】  シールドパイプ３はアルミニウムあるいはアルミニウム合金製であり、断面円形状の長尺パイプによって構成されている。シールドパイプ３は所定の配管経路に沿った形状に曲げ加工されている。
【００１９】  図２に示すように、各導電線Ｌは単芯線電線４と撚線電線５とを長さ方向に電気的に接続した構成となっている。単芯線電線４は一本の導体６を絶縁材料よりなる被覆７で包囲した構成となっている。本実施例の場合、導体６は銅あるいは銅合金によって断面円形状に形成されている。各単芯線電線４の前端側は所定長さ範囲に亘って被覆７が剥がされ、導体６が露出されている。露出された導体６は、図２、図３に示すように、上方から平板状に圧潰されて圧潰部８が形成されている。この圧潰部８は単芯線電線４の中心から片側へ寄せられるように圧潰され、圧潰方向の上下両面が略平面をなし、かつ首部（被覆７から露出する付け根部分）より幅広に形成されている。
【００２０】  一方、撚線電線５は複数の素線９を芯線とし、これらを絶縁材料よりなる被覆１０で包囲した構成となっている。各素線９は銅あるいは銅合金によって形成されている。その両端はそれぞれ所定長さ範囲に亘って被覆１０が剥がされ、素線９が露出されている。露出された素線９の前端側には図示しない端子金具が接続されている。各撚線電線５の前端部に接続された端子金具（図示しない）はコネクタ１１のハウジング内にそれぞれ収容され、インバータ２側のコネクタのハウジングと嵌合することで、インバータ２側との電気的接続がとられるようになっている。一方、撚線電線５の後端側に露出された素線９は単芯線電線４の圧潰部８と超音波接合機によって接合される。この超音波溶着により、露出された素線９の端部と圧潰部８の接触部位が金属間接合し、この接合状況によって両者の電気的接続がとられる。
【００２１】  図４に示すように、導電線Ｌがシールドパイプ３内に挿通された状態では、単芯線電線４と撚線電線５との接続部位はシールドパイプ３の端部近くでかつシールドパイプ３の内部に位置するようにしてある。また、図２に示すように、単芯線電線４と撚線電線５との接続部位は熱収縮チューブあるいはホットメルト（シール部材）１２によって覆われている。熱収縮チューブあるいはホットメルト１２は、単芯線電線４の被覆７と撚線電線５の被覆１０との間に架け渡されるようにして各導電線Ｌを挿通しており、これによって各導電線Ｌ間の絶縁状態が保持される。また、熱収縮チューブあるいはホットメルト１２は単芯線電線４の被覆７と撚線電線５の被覆１０のそれぞれの外周面と密着してシール状態を保持している。
【００２２】  図１、図４に示すように、シールドパイプ３の前端部には金属編組部１３の後端側が金属製のかしめリング１９をかしめ付けることで接続されている。金属編組部１３は導電金属素線を筒状に網組みして形成したものであり、良好な屈曲性を有している。各撚線電線５の前端に装着されたコネクタ１１は、図示しないシールドシェル内に組込まれている。金属編組部１３の前端側はこのシールドシェルに接続されている。かくして、各導電線Ｌはシールドパイプ３、金属編組部１３内に挿通されることで、全配索経路に亘ってシールド状態が保持される。
【００２３】  さらに、図４に示すように、金属編組部１３はシールドパイプ３との接続部位から先がコルゲートチューブ１４内に挿通されて保護がなされている。コルゲートチューブ１４は合成樹脂製であり、山部と谷部とが交互に繰り返す蛇腹状に形成され、良好な可撓性を有している。
【００２４】  また、コルゲートチューブ１４とシールドパイプ３との間にはシール用のグロメット１５が被せられている。グロメット１５はゴム材によって形成され、両端部は共に筒状に形成され、一端側（後端側）に形成された筒部はシールドパイプ３の外周部へ嵌合可能であり、他端側（前端側）に形成された筒部はコルゲートチューブ１４の外周部へ嵌合可能である。後端側の筒部の内周面にはシールドパイプ３の外周面に沿って密着可能なシールリップ１６が複数条、それぞれ全周に沿って形成されている。また、前端側の筒部の内周面にはコルゲートチューブ１４の谷部に入り込んで谷部の底面に密着可能なシール縁１７が複数条、それぞれ全周に沿って形成されている。さらに、両筒部の外周面は結束バンド１８によって締め上げられるようにしてあり、これによってシールドパイプ３及びコルゲートチューブ１４とグロメット１５との接続がなされる。
【００２５】  次に、上記のように構成された本実施例１の作用効果について説明する。前述したように、実施例１においてワイヤハーネスＷＨ（導電線Ｌ）の配索区間は、概略２つの区間に分けることができる。第１の区間はシールドパイプ３が配された区間であり、直線的に配索される範囲が長く、曲げ領域においても曲げの度合いが小さい区間である。これに対し、第２の区間はエンジンルーム内における金属編組部１３が配された区間であり、曲げ部分の度合いが大きい区間である。
【００２６】  本実施例においては、比較的曲げ性に乏しい単芯線電線４を第１の区間であるシールドパイプ３内に配している。上記したように、第１の区間は直線区間が長く、曲げ区間においても曲げの度合いが小さいため、単芯線電線４を第１区間に適用しても無理な曲げ応力が作用することはない。また、単芯線電線４は撚線電線５と比較した場合、導体部分の断面積と全素線の総断面積を同一とすれば、単芯線電線４の外径は撚線電線５の外径よりも小さくなる。したがって、これを収容するシールドパイプ３の外径を小さくすることができるため、車両の床下スペースの効率化を図ることができる。また、導電線Ｌの配索範囲の大半を撚線電線５に比較して安価な単線断線４を使用することができるため、導電線Ｌ全体のコストを低減することにも寄与する。
【００２７】  また、第２の区間は狭隘なエンジンルーム内においてシールドパイプ３の前端部とインバータ２とを接続する区間であるため、屈曲性に優れる撚線電線５をこの区間内に配索することは電線配索の取り回しが簡単になるため、接続作業上、好都合である。
【００２８】  また、本実施例１では単芯線電線４と撚線電線５との接続部位が、被覆７と被覆１０との間を接続する熱収縮チューブあるいはホットメルト１２によって覆われるようにしている。これによって、導電線Ｌ間の絶縁性が確保されるとともに、各接続部位における止水性も確保することができる。
【００２９】  さらに、本実施例１では単芯線電線４から露出した導体６を平板状に圧潰して圧潰部８を形成するようにしたため、撚線電線５の素線９を圧潰部８の表面に安定してセットすることができ、もって接合状況を安定化させることができる。
【００３０】  さらにまた、本実施例１では単芯線電線４の導体６と撚線電線５の素線９との接続部位をシールドパイプ３内に収めるようにしたため、金属編組部１３を、シールドパイプ３の先で直ちに屈曲させても導体６と素線９との接続部位に、直接、曲げ応力が作用する事態を回避することができる。
【００３１】  ＜実施例２＞   図５は本発明の実施例２を示している。実施例１では単芯線電線４の前端部に露出した導体６と撚線電線５の後端部に露出した素線９とを超音波溶着によって接合して接続する方式を示したが、実施例２ではかしめによって接続するようにしたものである。すなわち、単芯線電線４から露出させた導体６部分を圧潰して幅方向に充分に展張させて一対のかしめ部６Ａを形成しておく。こうして形成された圧潰部８に撚線電線５の素線９部分を載せて幅方向両側部を共に内側へ曲げてかしめ付ける。このような方法によっても、単芯線電線４と撚線電線５とを接続することができる。  他の構成は実施例１と同様であり、同様の作用効果を発揮することができる。
【００３２】  ＜実施例３＞  図６は本発明の実施例３を示している。実施例２では導体６を断面方形状にして素線９をかしめ付けたが、実施例３では断面円形状にして素線９をかしめ付けるようにしたものである。  他の構成は実施例１，２と同様であり、もって同様の作用効果を発揮することができる。
【００３３】  ＜実施例４＞  次に、本発明を具体化した実施例４に係る導電線を図７によって説明する。  本実施例の導電線Ｌは、単芯線電線４と撚線電線５とが、導体６の端面６Ｅと素線９の端面９Ｅとを突き当てて溶接することで電気的に接続されている点で、実施例１とは相違する。なお、実施例１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３４】  本実施例に係る導電線Ｌは、実施例１と同様に、一本の導体６を被覆７で包囲してなる単芯線電線４と、複数本の素線９が撚られてなる芯線が被覆１０で包囲されてなる撚線電線５とからなり、単芯線電線４における長さ方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に撚線電線５が電気的に接続されたものである。
【００３５】  そして、単芯線電線４と撚線電線５とは、抵抗溶接の一種である付き合わせ溶接により接合されている。この接続作業においては、図７（Ａ）に示すように、単芯線電線４の導体６の端部と撚線電線５の素線９の端部とを、セラミックスまたはガラス等からなるパイプＰに挿入して、端面６Ｅ，９Ｅ同士を突き合わせた状態にする。このように、パイプＰに素線９の端部を挿入することで、素線９がばらけることを防ぐことができる。そして、単芯線電線４の導体６と撚線電線５の素線９との接触部に電流を流し、突き合わせた端面６Ｅ，９Ｅ同士が離れないように導体６と素線９とを軸方向に強く押し付けて溶接する。溶接後、パイプＰを割って除去し、実施例１と同様に、単芯線電線４と撚線電線５との接続部位を熱収縮チューブあるいはホットメルト１２によって覆う（図７（Ｂ）参照）。こうして、単芯線電線４と撚線電線５との接続作業が完了する。
【００３６】  以上のように本実施例においては、単芯線電線４と撚線電線５とが、導体６の端面６Ｅと素線９の端面９Ｅとを突き当てて溶接することで電気的に接続されているから、単芯線電線４の導体６と撚線電線５の素線９とを幅方向に重ね合わせて接続する場合に比して、接続部の幅寸法を小さくすることができる。
【００３７】  ＜他の実施例＞  本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。  （１）上記実施例では、導電線Ｌをシールド部材（シールドパイプ３及び金属編組部１３）内に挿通したが、シールド手段を備えず単独で使用することも勿論可能である。  （２）上記実施例では、単芯線電線４の導体６と撚線電線５の芯線との溶着を超音波溶着によって行ったが、これに代えて抵抗溶接、半田付け等によって行ってもよい。  （３）上記実施例では、シールドパイプ３は金属製とされ、金属編組部１３は金属素線を編組したものとされているが、これに限らず、例えば、シールドパイプは金属製パイプ以外に導電性の樹脂パイプであってもよく、また、金属編組部１３のかわりに金属箔や金属箔にスリットを形成したもので包囲してもよい。  （４）上記実施例では、単芯線電線４の導体６及び撚線電線５の素線９を共に銅あるいは銅合金製としたが、共にアルミニウムあるいはアルミニウム合金製としてもよい。また、単芯線電線４側を銅あるいは銅合金製とし、撚線電線５側をアルミニウムあるいはアルミニウム合金製としてもよく、さらにはこの逆の組み合せであってもよい。  （５）上記実施例では、一本のシールドパイプ３内に３本の単芯線電線４を一括して収容したが、３本のシールドパイプ３を用いて個別に収容してもよい。  （６）上記実施例では、シール部材として熱収縮チューブあるいはホットメルト１２を例示したが、これに代えてモールドあるいはテープ巻き等を行ってもよい。これら手段も本発明のシール部材に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】  ３…シールドパイプ  ４…単芯線電線  ５…撚線電線  ６…導体  ６Ｅ…端面  ７…被覆  ８…圧潰部  ９…素線  ９Ｅ…端面  １０…被覆  １２…熱収縮チューブあるいはホットメルト（シール部材）  １３…金属編組部  Ｌ…導電線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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