(57)【要約】【課題】  導体として炭素繊維を用いる自動車用電線であって、その末端にコネクターピンを有し、該導体と該コネクターピンとが充分な強度で接続され、かつコネクターピンとの接続部分において、炭素繊維が折れるとの問題もない自動車用電線を提供する。【解決手段】  炭素繊維からなる導体、該導体を被覆する絶縁体、ならびに該導体の末端がその内部に挿入されているコネクターピンを有する自動車用電線であって、該コネクターピンの内部に金属製の芯体が挿入されていることを特徴とする自動車用電線。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維からなる導体、該導体を被覆する絶縁体、ならびに該導体の末端がその内部に挿入されているコネクターピンを有する自動車用電線であって、該コネクターピンの内部に金属製の芯体が挿入されていることを特徴とする自動車用電線。
【請求項２】
金属製の芯体が銅製であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用電線に関する。より具体的には、炭素繊維からなる軽量な導体とともに該導体の末端がその内部に挿入されているコネクターピンを有し、自動車の艤装配線に好適な自動車用電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車内の電装品への電気の供給、通信、センシングなどに用いられる自動車用電線として、従来は、銅などの金属からなる導体の外部に絶縁体を被覆したものがよく用いられている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような従来の自動車用電線は、導体として主に銅などの比重が大きい金属が用いられているので電線の重量が大きい。しかも、近年は、情報関係の各種センサが増加し、センサやその関係部品などへ電気を供給するための電線が増えてきているので、電線の重量の、車両全体の重量へ与える影響も大きくなっている。車両全体の重量が大きくなると、燃費なども低下し、これは環境問題の観点からも好ましくない。そこで、従来の銅線にかわるより軽量な自動車用電線が求められていた。
【非特許文献１】日立電線株式会社ホームページ、“輸送機用電線、自動車用電線、自動車用超極薄肉低圧電線”、［online］、［平成14年10月21日検索］、インターネット＜http：／／www．Hitachi-cable．co．jp／insulated／05．pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軽量な自動車用電線は、銅などの金属の代わりに、これらよりも比重が小さい炭素繊維を導体に用いることにより得られると考えられる。すなわち、導体に炭素繊維を用い該導体の外周を絶縁体で被覆した自動車用電線は、従来の自動車用電線と比較して軽量であるので、これを用いることにより、従来よりも車両の重量を軽量にして燃費を向上させることが可能になると考えられる。
【０００５】
しかし、導体に炭素繊維を用いる場合は、以下の問題が生じる。
すなわち、自動車用電線はその末端に電装品への配線のためのコネクターピンを有する場合が多いが、コネクターピンと電線中の導体の末端との接続は、コネクターピン内に該導体の末端を挿入して、導体の弾性変形から生じる反力を利用して行われる。しかし、炭素繊維は金属と比較して弾性率が大きく、変形しにくく伸びが小さい（通常０．５％以下）ので、コネクターピンと炭素繊維を接続する場合、炭素繊維からの反力が充分得られない。その結果、炭素繊維からなる導体がコネクターピンから抜けやすく接続強度が不十分になる。
【０００６】
また、一本ずつの炭素繊維は、非常に直径が小さい。そのため、コネクターピンとの接続部分において、炭素繊維が折れやすいとの問題も生じる。
そこで、導体として炭素繊維を用いることを特徴とし、該導体の末端とコネクターピンとの接続強度が大きく、かつコネクターピンとの接続部分において、炭素繊維が折れるとの問題もない、自動車用電線の開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、導体として炭素繊維を用いる自動車用電線であって、その末端にコネクターピンを有し、該導体と該コネクターピンとが充分な強度で接続され、かつコネクターピンとの接続部分において、炭素繊維が折れるとの問題もない自動車用電線の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、コネクターピンの内部に金属製の芯体を挿入することにより上記の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、炭素繊維からなる導体、該導体を被覆する絶縁体、ならびに該導体の末端がその内部に挿入されているコネクターピンを有する自動車用電線であって、該コネクターピンの内部に金属製の芯体が挿入されていることを特徴とする自動車用電線を提供するものである。
【０００９】
以下、本発明をより詳しく説明する。
コネクターピンの内部に挿入される金属製の芯体は、炭素繊維より変形しやすく応力を発生しやすい材質からなり、接続時の該芯体の変形により発生した応力が反力となって接続強度を得る。
【００１０】
金属製の芯体の材質としては、展性の大きな金属、好ましくは伸びが５〜４０％程度の金属、例えば銅が用いられる。
また、芯体の形状や大きさは、充分な接続強度が得られる反力が発生するように、コネクターピンの大きさや形状、炭素繊維からなる導体の太さ、炭素繊維の材質や、金属製の芯体の数などに応じて、適宜調整される。
【００１１】
通常、炭素繊維からなる導体のコネクターピン内に挿入されている部分の長さと同等の長さの芯体を用いれば、反力が大きくなり好ましい。
また、反力を大きくするため、コネクターピン内部の一部を狭くし、その形状に応じて金属製の芯体の一部を細くすることもできる。
【００１２】
金属製の芯体の数は、一つのコネクターピンについて、好ましくは１であるが、２以上であってもよい。コネクターピンの大きさに比べて小さな芯体を、コネクターピンに挿入されている炭素繊維内に、多数分散させてもよい。
金属製の芯体の数が１の場合、通常、金属製の芯体は炭素繊維からなる導体の中心部に設けられるが、必ずしもその位置は限定されず、充分な接続強度が得られる反力が発生するかぎり、中心部でなくてもよい。
【００１３】
コネクターピンは、自動車用電線を電装品に配線するため両者を電気的に導通させる機能を有するものであり、その大きさや形状については、導体が金属からなる従来の自動車用電線において用いられているものと同様なものを用いることができる。
【００１４】
コネクターピンと炭素繊維からなる導体の接続は、炭素繊維からなる導体の末端部を被覆する絶縁体を除去して炭素繊維を露出させた後、該末端部に金属製の芯体を挿入し、該末端部をコネクターピン内に挿入し、その後コネクターピンの側面から側圧を加えて行うことができる。金属製の芯体を挿入しない場合は、側圧を加えても炭素繊維からなる導体がコネクターピンから容易に抜けてしまうが、金属製の芯体を挿入することにより、炭素繊維からなる導体の末端がコネクターピン内にきれいに収まり、抜けなくなる。
【００１５】
本発明の自動車用電線の、コネクターピンを有する末端以外の部分は、炭素繊維からなる導体および該導体を被覆する絶縁体からなる。
さらに、金属線からなる導体、例えば銅線を、炭素繊維からなる導体内や絶縁体内に有していてもよい。
【００１６】
炭素繊維からなる導体を被覆する絶縁体としては、導体が銅などの金属からなる一般的な電線において絶縁体として使用されているものと同様なものを用いることができる。例えば、絶縁性を有する樹脂などが挙げられ、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどのポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ樹脂）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが挙げられる。絶縁体の被覆は、押出機による樹脂の押出などにより行われる。
【００１７】
炭素繊維からなる導体は、通常、炭素繊維を複数集束したものである。一本ずつの炭素繊維は、非常に細くコネクターピンとの接続部分において折れやすいが、炭素繊維からなる導体の末端に金属製の芯体を挿入した後コネクターピン内に挿入することにより、金属製の芯体の端部近傍に炭素繊維の逃げ空間が形成され、炭素繊維が折れにくくなる。
【発明の効果】
【００１８】
炭素繊維からなる導体、該導体を被覆する絶縁体、ならびに該導体の末端がその内部に挿入されているコネクターピンを有する自動車用電線であって、該コネクターピンの内部に金属製の芯体が挿入されている本発明の自動車用電線は、軽量であるなどの炭素繊維を用いる電線の利点を保持しながら、該導体と該コネクターピンとが充分な強度で接続され、かつコネクターピンとの接続部分において、炭素繊維が折れるとの問題もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施のより具体的な形態を、図面を用いて説明するが、本発明の範囲はこの形態により限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一例を示す電線の長さ方向に沿った方向の断面図である。
炭素繊維からなる導体１の末端は、コネクターピン３の内部に挿入されているが、他の部分は、その外周が絶縁体４で被覆されている。炭素繊維からなる導体１の中心部近傍には、金属製の芯体２が設けられている。
図２は、図１のＡ−Ａ部における断面図、すなわちコネクターピン３の内部に炭素繊維からなる導体１が挿入されている部分を表す断面図である。芯体２は、炭素繊維からなる導体１に覆われており、炭素繊維からなる導体１はコネクターピン３の内部に収まっている。
【００２１】
図３は、本発明の他の例を示す電線の長さ方向に沿った方向の断面図である。
コネクターピン７の内部は、その一部が狭くなっており、その形状に応じて、芯体６もその一部が細くなっている。このように、接続の際に充分な反力を得るため、コネクターピンの内部を狭くし、それに応じて芯体の一部を細くするなど、コネクターピンや芯体を変形させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一例を示す、電線の長さ方向に対して垂直方向の自動車用電線の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部における断面図である。
【図３】本発明の他の例を示す、電線の長さ方向に対して垂直方向の自動車用電線の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、５    炭素繊維からなる導体
２、６    金属製の芯体
３、７    コネクターピン
４、８    絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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