(57)【要約】【課題】摺動熱を発する各種作動機器との接続部分の耐熱性が良好で、電線全体の低廉化を図ることが可能な電線の端末処理構造を提供すること。【解決手段】摺動熱を発する作動機器に接続される電線１の端末接続部の周囲のみを耐熱性を備えた耐熱被覆部２で被覆することによって、耐熱特性に劣る汎用電線を作動機器との接続に用いても、作動機器からの摺動熱を影響を受けるその接続部分は耐熱被覆部２によって保護され安定に保持される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動熱を発する作動機器に接続される電線の端末処理構造において、電線のこれら作動機器との端末接続部分のみを耐熱被覆部で被覆してなることを特徴とする電線の端末処理構造。
【請求項２】
前記耐熱被覆部が、前記電線の周囲を耐熱性の熱収縮チューブで覆ったものであることを特徴とする請求項１に記載の電線の端末処理構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線の端末処理構造に関し、更に詳しくは、摺動熱などの熱を発する各種作動機器、特に、電気自動車等に搭載されるモータやバッテリ等の作動機器に接続される電線の端末処理構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気自動車やハイブリッド型の電気自動車などでは、モータとインバータ間、インバータとバッテリ間等に電線が使用されており、これらのモータ等の各種作動機器に接続される電線の端末部付近は、作動機器から生ずる摺動熱の影響を受けて１００℃近い高温環境下にさらされる。このような作動機器との接続に使用する電線として、一般に汎用電線として普及している安価なポリ塩化ビニル樹脂製あるいはポリオレフィン系樹脂製の絶縁電線が考えられるが、耐熱性に乏しく不適当である。
【０００３】
そのため、上記作動機器との接続には、高温の摺動熱にも耐え得るように、全長に亘って耐熱性の被覆部材で被覆したものを使用するか、あるいは、その導体を被覆する絶縁外被層に耐熱化処理が施されたものが使用されている。電線の絶縁外被層を耐熱化させる方法としては、絶縁外被層を構成する樹脂材料に電子線を照射等することにより架橋させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような架橋処理を施すことによって、絶縁外被層に優れた耐熱特性を具有させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４５０２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような耐熱化処理が施された電線を得るためには、絶縁外被層に電子線を照射するなどして樹脂材料を架橋させる工程が必要となり、製造工数が増える上に、電線製品の製造コストが高くなるという問題があった。また、耐熱性が必要となるのは作動機器からの熱の影響を受ける機器との接続部分近傍だけで、そこから離れた部分は特に耐熱処理を施す必要性がないこととなり、被覆層全体を架橋ポリエチレン等で形成した上記電線では耐熱性能的に無駄が生じ、その結果、電線製品の高コスト化を招くという問題があった。このような問題は、特に、各種作動機器間の配線に電線が多用される電気自動車等において、自動車製品全体の高コスト化に直接影響してくるため重要である。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、摺動熱を発する各種作動機器との接続部分における耐熱性が良好であり、電線製品の低廉化を図ることが可能な電線の端末処理構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明に係る電線の端末処理構造は、摺動熱を発する作動機器に接続される電線の端末処理構造において、電線のこれら作動機器との端末接続部分のみを耐熱被覆部で保護してなることを要旨とする。
【０００８】
電線の端末接続部のみが耐熱被覆部で被覆されておれば、高温環境下にさらされる作動機器との接続部分は確実に保護されるので、従来高価な耐熱型の電線が使用されていた作動機器との接続に、比較的耐熱特性の劣る安価な汎用電線を使用することが可能となる。
【０００９】
またこの場合、耐熱被覆部が耐熱性の熱収縮チューブで構成されておれば、電線の絶縁外被層の端末部分のみに耐熱性を持たせることが容易にでき、また、耐熱部分のみに耐熱性を持たせた電線を容易に作製することができる。また、接続対象となる作動機器によって生じる摺動熱の温度に違いがある場合にも、熱収縮チューブの長さを適宜調節することにより容易に対応することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る電線の端末処理構造について説明する。この電線の端末処理構造は、主に電気自動車やハイブリッド型自動車などの、バッテリ〜インバータ間やインバータ〜モータ間等の作動機器同士の接続に用いられる。これら電気自動車等の作動機器との接続部分は、作動機器から生じる摺動熱の影響を受けて１００℃近い高温に達する。そこで、作動機器との接続部分を担う電線の端末部を１００℃の環境下にも安定に存在し得る耐熱被覆部で保護することで、摺動熱の影響を緩和させる必要がある。
【００１１】
本願発明者は、作動機器から生ずる摺動熱の温度分布を調べた結果、電線として絶縁外被層がポリ塩化ビニル（耐熱温度：約８０℃）からなる汎用電線を用いた場合、上記作動機器との接続部において電線の端縁から約２００ｍｍ（０．２ｍ）離れた部分では、これら汎用電線でも十分に耐え得る程度にまで摺動熱の温度が低下するという知見を見出した。したがって、モータ等の各種作動機器に接続される電線の端部から約２００ｍｍの部分にそれぞれ耐熱被覆部を形成すれば、摺動熱からの保護が十分なものとなる。
【００１２】
耐熱被覆部は、熱収縮性のチューブであることが好ましい。この熱収縮チューブは、電線の対象部分に被せ、加熱することにより収縮して電線周囲に装着されるものである。また、この熱収縮チューブは、電線周囲に装着する際に電線に先通ししておくことが必要となるが、半割状のものとすれば、後付けも可能である。なお、耐熱被覆部としては、熱収縮チューブに限られることはなく、例えば、押出成形により、耐熱被覆部を電線端末の周囲に形成するようにしても構わない。
【００１３】
電線端末の周囲に形成する耐熱性の被覆層の肉厚（厚み）は、電線の絶縁外被層の肉厚の約１割程度であること、すなわち、耐熱被覆部の肉厚と電線の絶縁外被層の肉厚との比（肉厚比）が約０．１となることが好ましい。この被覆層の肉厚が薄くなりすぎると、電線に十分な耐熱性を付与することができなくなるおそれがあり、特に、被覆層が熱収縮チューブによるものである場合には、電線への締付け力が低下して被覆層としての機能を果たせなくおそれがある。一方、被覆層の肉厚が厚くなりすぎると、電線の柔軟性が低下し、特に、熱収縮チューブにおいては、熱収縮に時間が掛かってしまうという問題がある。上記電気自動車等に用いられる電線は断面積が１０〜５０ｍｍ２程度であり、そのうちの絶縁外被層の肉厚（厚み）は、１．０〜２．０ｍｍ程度である。したがって、形成する耐熱被覆部の肉厚としては、０．１〜０．２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１４】
耐熱被覆部の材料としては、高耐熱特性への要望から、通常、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂が使用されているが、これ以外にも、耐油性や耐薬品性に優れたポリオレフィン系樹脂であっても良い。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテン共重合体等を適用することが好ましく、これらは単独あるいは２種以上を併用してもよい。
【００１５】
耐熱被覆部が被着される電線は、如何なる材質によって形成されていても良い。絶縁外被層の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂やポリオレフィン系樹脂が使用されていても構わない。また、導体としても、銅、アルミニウムなど種々の材料が選択可能である。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例品及び比較例品について説明する。
【００１７】
（実施例品）
本発明の実施例品について、図１を参照して説明する。実施例品は、銅素線を撚り合わせてなる導体１ａにポリ塩化ビニル（耐熱温度：８０℃）からなる、肉厚が１．５ｍｍの絶縁外被層１ｂが被覆された全長が４ｍの汎用電線の両側端末に、耐熱被覆部として耐熱性の熱収縮チューブ２を被覆した電線１である。熱収縮チューブ２としては、架橋ポリ塩化ビニルからなる、肉厚が約０．１５ｍｍ、長さが２００ｍｍの住友電気工業（株）製の熱収縮チューブ「スミチューブ（登録商標）／商品名：スミチューブＶ」を使用した。本実施例品の熱収縮チューブ２の肉厚と電線の絶縁外被層１ｂの肉厚との比（肉厚比）は０．１である。なお、熱収縮チューブ２の耐熱温度は約１０５℃である。
【００１８】
熱収縮チューブ２を電線１に被着するに際しては、予め熱収縮チューブ２を電線１の外周に被せ、これにドライヤ等を用いて熱風を吹き付けて熱収縮チューブ２を収縮させた。これにより、図１に示したように、電線１の端末部周囲に耐熱被覆部として熱収縮チューブ２が被着される。
【００１９】
（比較例品１〜４）
比較例品１は、外径が５．０ｍｍφの導体の周囲に、架橋ポリ塩化ビニルからなる、肉厚が１．５ｍｍの耐熱性の絶縁外被層を被覆した全長が４ｍの耐熱電線である。
比較例品２は、外径が５．０ｍｍφの導体の周囲に、ポリ塩化ビニルからなる、肉厚が１．５ｍｍの絶縁外被層を被覆した全長が４ｍの汎用電線である。
比較例品３は、比較例品２で使用した汎用電線の両側端末の周囲に、架橋ポリ塩化ビニルからなる、肉厚が０．０５ｍｍ、長さが２００ｍｍの住友電気工業（株）製の熱収縮チューブ「スミチューブ（登録商標）／商品名：スミチューブＶ」を被覆した全長が４ｍの電線である。この比較例品３の熱収縮チューブ２の肉厚と電線の絶縁外被層１ｂの肉厚との比（肉厚比）は０．０３である。
比較例品４は、比較例品３と同じ熱収縮チューブを用い、肉厚を０．５ｍｍとしたものを被覆した全長が４ｍの電線である。この比較例品４の熱収縮チューブ２の肉厚と電線の絶縁外被層１ｂの肉厚との比（肉厚比）は０．３である。
【００２０】
上記実施例品及び比較例品について、１００℃における耐熱性の評価と製品コストの評価を行った。以下に、具体的な評価手段について説明する。
【００２１】
（１００℃における耐熱性の評価）
上記実施例品及び比較例品の１００℃雰囲気下における耐熱性の評価を行った。この耐熱性の評価は、高温下における電線の変形率を測定することにより行うものである。具体的には、電線上に５００ｇの分銅を載せた状態で２３０℃の雰囲気下に３０分間放置して、電線径が直径方向に３０％以上変形（つぶれた状態）したら「不合格」と判断し、一方、変形率が３０％以内であれば「合格」と判断した。
【００２２】
（柔軟性の評価）
電線を折り曲げた時の手感触により柔軟性の評価を行った。この手感触により、柔軟さが十分な時を良好「○」と判断し、一方、柔軟さが不十分な時を不良「×」と判断した。
【００２３】
（製品コストの評価）
実施例品及び比較例品の製品コストについて比較を行った。電線の絶縁外被層全体に耐熱処理が施された比較例品１の製品コストを基準として、比較例品の製品コストを１００としたときの、その他の実施例品及び比較例品のコスト（コスト比）を求めた。
【００２４】
実施例品及び比較例品の耐熱性、柔軟性、及び製品コストの評価結果について表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１に示した結果から、実施例品は、変形率が１５％であり１００℃の環境下では良好な耐熱性を呈することが分かった。また、柔軟性も良好であった。また、熱収縮チューブが電線の端縁から２００ｍｍの部分にのみ被着されているので、電線の絶縁外被全体が耐熱処理された比較例品１よりも製品コストを安く抑えられる。また、電線長が４ｍよりも長くなれば、耐熱被覆部（熱収縮チューブ）の電線に占める割合が小さくなるので、同じ電線長を有する耐熱電線（比較例品１）に対するコスト比はさらに低くなる。
【００２７】
これに対して、比較例品１は、変形率が１０％と優れた耐熱性を呈するが、絶縁外被層全体に耐熱化処理を施しているため、製品コストが高くなるという問題がある。
【００２８】
比較例品２は、変形率が８０％と極めて大きかった。また、比較例品３は、耐熱被覆部（熱収縮チューブ）が０．０５ｍｍと薄いため変形率が５０％であり、共に十分な耐熱性が得られなかった。また、比較例品４は、耐熱被覆部（熱収縮チューブ）の厚みが０．５ｍｍと厚く、変形率は１２％と優れた耐熱性を呈するが、柔軟性に劣ることが分かった。
【００２９】
以上、実施例について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例では、電線の両側端末部に長さ２００ｍｍの耐熱被覆部（熱収縮チューブ）をそれぞれ被覆しているが、接続される作動機器から生じる摺動熱の温度や使用する電線の材質によって、耐熱被覆部の長さは適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る電線の端末処理構造は、作動機器から生ずる摺動熱の影響を受ける電線の接続端末部の周囲にのみ耐熱性の被覆層が形成され、この被覆部分は摺動熱から確実に保護されるので、従来高価な耐熱型の電線が使用されていた作動機器との接続に、比較的に耐熱特性が劣る安価な汎用電線を使用することが可能となり、電線製品の低廉化を図ることができるという効果がある。
【００３１】
また、耐熱被覆部が熱収縮チューブで構成されておれば、電線の絶縁外被層の端末部分のみに耐熱性を持たせることが容易にでき、また、耐熱部分のみに耐熱性を持たせた電線を容易に作製することができるという効果がある。さらには、接続対象となる作動機器から生じる摺動熱の温度に違いがある場合にも、熱収縮チューブの長さを適宜調節することによって、容易に対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電線の端末処理構造を示した外観図である。
【符号の説明】
１  電線
１ａ  導体
１ｂ  絶縁外被層
２  耐熱被覆部（熱収縮チューブ）
【図１】
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