專利名稱：汽車用束線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車用束線，更具體地說，涉及一種對形成束線的電線使用極細線，以實現束線的細徑化·輕量化，同時維持拉伸強度和柔軟性。
背景技術：
對與電裝品相連的大多數電線組進行集束后的束線被設置在汽車上。近些年來，伴隨著汽車高性能化，束線的電線根數增加，特別是信號用小電流電路用的電線根數急劇增加，伴隨著所述增加，出現束線粗大化的問題。雖然即使信號用電線的導體截面面積為0.3mm2以下時，也能夠充分確保通電量，但是一旦截面面積極小，電線的拉伸強度變得低下，擔心在束線裝配線或車輛組裝線上電線斷裂。
此時，通過對電線導體進行壓縮，或者使對導體進行覆蓋的絕緣層薄壁化，試圖實現電線的細徑化·輕量化。
在對導體進行壓縮后的電線中，不能使束線充分細徑化，而且，也不能實現輕量化。
而且在對電線的絕緣層進行薄壁化的情況下，可以輕量化，但是為了維持絕緣層的耐磨損性，一直以來，必須由具有耐磨損性的樹脂形成絕緣層。此時，絕緣層變硬，電線自身也變硬，難以彎曲。
在將束線設置在車輛上時，必須將束線曲折成規定形狀，如果將多根這種絕緣層硬的電線集束成束線，則將這種束線曲折成規定形狀的作業需要很大的勞力和很多時間，存在工作效率惡化的問題。
為了提高束線的柔軟性，本發明人在特開2002-231058號(專利文獻1)中提供了一種束線W/H，如圖10所示，使圓弧狀峰部2和谷部3沿周向交互連續而形成電線w的絕緣層1，在集束時，增加了電線w彼此的接觸部，使接觸壓力降低，使其柔軟化。
但是，對于專利文獻1所提供的束線W/H，為了保證電線w的強度，由于絕緣層1在谷部3需要規定厚度，山部2比谷部3厚，電線外徑增大，束線W/H粗大化，不能說充分解決了上述束線粗大化的問題。
專利文獻1特開2002-231058號公報發明內容鑒于上述問題提出本發明，本發明的目的是通過使設置在汽車上的束線細徑化·輕量化，同時保持柔軟性，從而在汽車上配線時容易折曲，并使配線作業效率提高。
為了解決上述問題，本發明提供一種汽車用束線，其特征在于對由極細線、細線和粗線構成的多根電線進行集束而形成1根束線，對至少1根高拉伸線材和多根導電性單絲進行集束而構成上述極細線的導體，上述細線的導體由對多根單絲進行壓縮并集束的壓縮導體構成，上述粗線的導體由對多根單絲進行集束的導體構成。
而且，根據束線的種類，也存在取消上述粗線，對由極細線和細線構成的多根電線進行集束而形成1根束線的情況。在此情況下，也由極細線和細線構成，其中，對至少1根高拉伸線材和多根導電性單絲進行集束而構成上述細線，上述細線的導體由對多根單絲進行壓縮并集束的壓縮導體構成。
在本發明中，上述極細線是導體的截面面積在0.05mm2以上、0.3mm2以下的電線，上述細線是導體的截面面積大于0.3mm2并在1.5mm2以下的電線，粗線的導體截面面積大于1.5mm2。
構成束線的上述極細線、細線和粗線中任一個都用由絕緣樹脂構成的絕緣層對上述導體進行覆蓋，絕緣層的厚度與現有絕緣層的厚度大致相同，從而實現導體的絕緣和保護。
構成上述極細線導體的上述高拉伸線材由粗導電性芯線構成，同時上述多根導電性單絲由比上述高拉伸線材細的單絲構成，上述粗線的導體最好是由多根單絲構成的股線。
在現有電線中，極細線和細線與粗線相同，將由銅或銅合金構成的相同導電材料形成的相同直徑的多根單絲作為股線結構而構成導體(芯線)。
在本發明中，如上所述，通過由至少1根高拉伸線材、多根導電性單絲構成的股線結構作為極細線的導體，即使是導體的截面為0.05mm2～0.3mm2的極細線，由于包含高拉伸線材，也可以提高拉伸強度，能夠保證機械強度的可靠性。
如上所述，極細線由于導體自身具有拉伸強度，絕緣層采用與現有相同的樹脂形成，能夠保持絕緣層的柔軟性，能夠使電線小徑化且柔軟化。因而，通過使構成束線的電線組中占很大比例的信號用極細線小徑化，能夠使束線整體外徑減少，可以縮小配線空間，同時也能夠提高配線作業性。
具體地說，在構成上述1根束線的電線組中，20％以上的電線是上述極細線。
通過將構成束線的電線中20％以上的電線更換為導體的截面為0.05mm2～0.3mm2的極細線，能夠實現束線整體的細徑化·輕量化，同時由于將多根柔軟性高的極細線集束，也能夠使束線自身柔軟性提高。
由此，在將束線配置在車輛上時，能夠輕易地將束線彎曲成規定形狀從而進行配線，能夠提高束線的配線作業效率。
束線的電線中20％以上的電線是極細線，這是因為構成束線的電線組中，平均20％～50％包括可以更換為極細線的信號線。
通常，構成束線的電線總地分成電源(能源)類、地線類、信號類。信號類電線的電流量小，在現有技術中，為了維持電線的拉伸強度，作為信號線，一般使用超過電流量所需的導體截面面積為0.35mm2的電線。
在本發明中，由于即使采用導體截面面積為0.05mm2～0.3mm2的極細線也可以保持拉伸強度，因而可以更換使用能夠確保作為信號線必要的電流量的上述極細線。
可以對最多根數的電線組進行集束而構成，并能夠良好地適用于信號線多的儀表板線束。該儀表板線束電線中最好包括20～50％的上述極細線。
上述極細線導體最好以1根高拉伸線材為粗的中心單絲，包圍該中心單絲的外周地緊貼設置了7～9根細導電性單絲。
而且，也可以將7～9根上述導電性單絲緊貼設置在多根高拉伸線材的外周而構成上述極細線的導體。此時，所述高拉伸線材的數量優選為2～4根，高拉伸線材也可以比外周的導電性單絲的直徑小。
具體地說，作為構成中心單絲的高拉伸線材，優選使用不銹鋼，外周的導電性單絲優選由銅或銅合金構成。
在極細線中，由于在導體中使用由高強度的不銹鋼構成的單絲作為中心單絲，因而即使電線為極細線，也可以提高電線的拉伸強度。
不銹鋼截面面積優選占導體的截面面積的13～35％。
作為上述高拉伸線材使用的不銹鋼，可以使用各種不銹鋼，特別優選使用拉伸強度大的SUS304、SUS316等。
而且，設置在高拉伸線材外周上的導電性單絲所使用的銅或銅合金可以使用普通電線中所使用的各種銅或銅合金，但是從導電性、拉伸強度、拉伸率等方面出發，優選使用純銅、Cu-Ag合金、Cu-Ni-Si合金等。
對覆蓋導體的絕緣層材料沒有特殊限定，該絕緣層的壁厚是0.1～0.3mm，優選為0.2mm。
對包含上述壓縮導體的細線進行覆蓋的絕緣層作為由高硬度的烯烴類樹脂等形成的電線，優選該絕緣層的壁厚與上述極細線具有相同厚度(約0.2mm)并薄壁化。
如上所述，根據本發明，由于在構成束線的電線組中，作為信號線或微小電流電路用電線，使用至少由1根高拉伸線材和多根導電性單絲構成導體，且該導體的截面面積是0.05～0.3mm2的極細線，而且，作為小電流電路用電線，使用由壓縮導體構成且導體的截面面積是0.3mm2～1.5mm2的細線，因而能夠減少束線的外徑。而且，由于上述極細線的導體拉伸強度大，因而能夠維持該極細線的拉伸強度，同時通過使電線小徑化來保持電線的柔軟性。
圖1是顯示本發明第1實施方式由儀表板束線構成的束線的圖；圖2是圖1束線的概略透視圖；圖3顯示圖1的極細線，(A)是顯示將外周單絲設置在中心單絲外周上狀態的圖，(B)是顯示壓縮狀態的圖，(C)是顯示由絕緣層覆蓋導體后狀態的圖；圖4是圖1束線的放大截面圖；圖5是第1實施方式的變形例的極細線的截面圖；圖6是顯示第2實施方式的束線的透視圖；圖7是顯示束線剛性的測量方法的圖；圖8是顯示束線剛性測量結果的折線圖；圖9是顯示束線的電線根數和剛性關系的折線圖；圖10(A)和10(B)是顯示現有例的圖。
具體實施例方式
下文參考
本發明的實施方式。
圖1～4顯示第1實施方式，圖1顯示配置在汽車儀表板內由儀表板束線所構成的束線W/H。
構成上述束線W/H的多根電線中20～50％(在本實施方式中為30％)的電線由圖2中黑色所表示的截面的極細線w1構成。將由上述極細線w1、細線w2(由斜線表示截面)、粗線w3構成的電線組進行集束而構成上述束線W/H。
上述極細線w1也可以由一直以來所使用的導體截面為0.35mm2的信號線用電線代替。
上述極細線w1如圖3所示，以由不銹鋼構成的1根高拉伸線材為中心單絲11，在其周圍以8根由銅構成的單絲作為外周單絲12，將所述中心單絲11和外周單絲12相互緊貼地設置。將這些外周單絲12擰在中心單絲11的周圍構成股線構造體，從外部向中心單絲11側推壓外周單絲12，而形成導體10。
上述導體10的截面面積是0.05～0.3mm2(在本實施方式中為0.13mm2)，不銹鋼的截面面積是導體10的截面面積的13～35％，在本實施方式中為24.4％。
覆蓋導體10的絕緣層13由和細線w2相同的高強度樹脂(烯烴樹脂)形成，其壁厚是0.2mm。
細線w2如圖4所示，細線w2是使與現有相同的銅所構成的相同直徑的多根單絲21緊貼并進行壓縮而成為壓縮導體20，該壓縮導體的截面面積是0.3～1.5mm2。對壓縮導體20進行覆蓋的絕緣層22由高硬度樹脂(烯烴樹脂)形成。由于絕緣層22的壁厚對導體20進行壓縮而小徑化，其厚度為與極細線w1相同的0.2mm。
上述粗線w3的導體16的截面面積超過1.5mm2。粗線w3的導體16由多根單絲形成的股線構成，不對股線進行壓縮，是通用的電線。其絕緣層33由與現有相同的樹脂(氯乙烯)形成，與現有產品具有相同的壁厚(0.4mm)。
在由上述極細線w1、細線w2和粗線w3集束而成的束線中，由于在所述束線W/H的電線組中，極細線w1占20～50％。可以對其外徑大幅度進行細徑化，同時，可以使整體重量輕量化。而且，由于在極細線w1的導體10中，設置了由不銹鋼構成的中心單絲11，即使使電線變細成為極細線w1，也能保持拉伸強度。
而且，由于細線w2作為壓縮導體而使導體截面面積變小，同時絕緣層22薄壁化，因而通過組合使用極細線w1和細線w2，可以減少束線W/H的外徑。
更詳細地說，極細線w1的導體相對于現有使用的導體截面面積0.35mm2的直徑大約縮小23％左右，而且，相對于相同長度的導體截面面積為0.35mm2的電線，極細線w1的重量減輕51％。因而，通過使這種極細線在束線W/H的電線組中占20～50％，可以使束線外徑小徑化并輕量化，能夠提高汽車內的配線作業性。
而且，使上述極細線用于信號電路，細線用于比較小的規定通電量的小電流電路，粗線用于比較大的規定通電量的中、大電流電路，由此，可以由對應于各自所要求通電量的電線構成用于構成束線的電線組。
圖5顯示了第1實施方式的變形例。
在本變形例中，由構成極細線導體的高拉伸線材(不銹鋼)構成的中心單絲的根數與第一實施方式不同。
也就是如圖5所示，本變形例的極細線w1’，以4根由不銹鋼構成的高拉伸線材為中心線材11’，8根由銅構成的單線作為外周單絲12’相互緊貼而配置在其周圍。使4根中心線材11’擰成股線，同時將外周單絲12’擰在中心線材11’周圍而構成股線結構體，從外部將外周單絲12’向中心線材11’側推壓而形成導體10。
而且，在本變形例中，中心線材11’的直徑為0.140mm，外周單絲12’的直徑為0.190mm，中心線材11’的直徑比外周單絲12’的直徑小。
上述導體10’的截面面積是0.22mm2，不銹鋼的截面面積是導體10’的截面面積的20％。
覆蓋導體10’的絕緣層13’與第一實施方式相同，由壁厚為0.2mm的高強度樹脂(烯烴類樹脂)形成。
根據上述結構，能夠與第一實施方式相同維持極細線的拉伸強度，同時可以實現電線的小徑化。而且，由于以4根中心單絲11’為股線，可以使極細線的柔軟性提高。
而且，其它結構和作用效果與第1實施方式相同，用相同的標號表示，并且省略了說明。
而且，本變形例的極細線w1’也可以在下文所述第2實施方式的束線W/H中使用。
圖6顯示了第2實施例，束線W/H中的20～50％(在本實施方式中30％)的電線由上述極細線w1構成，同時，其它電線由包括了壓縮導體20和薄壁的絕緣層22的細線w2構成。
由于上述極細線w1和w2的結構與第一實施方式相同，因而省略說明。
在束線W/H中，包括由高強度樹脂構成的絕緣層22的細線w2的比例大，細線w2比較硬，但是由于形成束線W/H的電線中大約30％電線是極細線w1，因而束線整體的柔軟性不受損害。由此，將極細線w1和w2進行集束形成的束線W/H整體可以保持與現有束線大致相同的拉伸強度和柔軟性。
對第2實施方式中由極細線w1和細線w2構成的束線W/H1的剛性與僅由使絕緣層薄壁化的細線w2構成的束線W/H2以及不用硬質樹脂形成絕緣層的細的和粗的一般電線所構成的束線W/H3的剛性進行比較。
細線w2的導體截面面積是0.35mm2，使覆蓋該導體的絕緣層壁厚為0.20mm而使其薄壁化。
束線W/H1～W/H3任一個的電線根數都是109根。
在測量剛性時，使用圖7所示的試驗機30，以推壓部31從兩側對折曲為U字形的束線進行推壓，對使束線兩端中心點O1和O2之間的間距D為80mm時由試驗機30引起的應力W進行測量。
如果以由細線w2構成的束線W/H2的剛性值為基準值，令剛性比例為100，則由一般電線構成的束線W/H3的剛性比例是85。
改變由極細線w1和細線w2構成的束線W/H1中極細線w1和細線w2的比例，分別對其剛性進行測量。
具體地說，將束線W/H2的細線w2更換為極細線w1，增大極細線w1的比例，在束線W/H1中，僅補充被抽取后的細線w2的根數的極細線w1，極細線w1和細線w2的總根數是109根而為一定。
利用與束線W/H2、W/H3相同的方法對束線W/H1的剛性進行測量，從各個束線W/H1的剛性值分別計算相對束線W/H2的剛性比例100的剛性比例。計算結果如圖8折線圖表所示。
折線圖表的橫軸是束線W/H1中極細線w1的比例，縱軸是剛性比例。
如上述試驗結果可知，當極細線w1在束線W/H1的電線中占20％時，剛性比例是85，變成與上述束線W/H3相同的剛性比例。也就是如果束線W/H1的電線中20％的電線是極細線W1，能夠獲得與具有充分柔軟性的束線W/H3大致相同的柔軟性。
而且，可以確認越增加極細線w1的比例，束線W/H1的剛性越下降，可以得到較大的柔軟性。
圖9所示折線圖表是顯示束線的電線根數和彎曲剛性關系的圖形。實線1表示僅由細線w2構成的束線W/H2，實線2表示規定根數電線是極細線w1，其它電線是細線w2的束線W/H1，實線3表示上述束線W/H3。剛性測量方法與上述相同。
例如在對109根電線進行集束的束線中，極細線w1根數為25根、大約占23％的實線2的束線W/H1，可以比僅由細線w2構成的實線1的束線W/H2剛性下降22％，大致與實線3的束線W/H3的剛性相同。
在對174根電線進行集束的束線中，極細線w1根數為61根、大約占35％的實線2的束線W/H1，可以比僅由細線w2構成的實線1的束線W/H2剛性下降21％，大致與實線3的束線W/H3的剛性相同。
而且，在對224根電線進行集束的束線中，極細線w1根數為110根、大約占49％的實線2的束線W/H1，可以比僅由細線w2構成的實線1的束線W/H2剛性下降28％，大致與實線3的束線W/H3的剛性相同。
這樣地對束線的電線根數進行各種變更時，通過使用極細線，也可以提高束線的柔軟性，使彎曲性提高，能夠容易地進行配線作業。
因而，本發明的束線通過對極細線、薄壁化的細線進行組合使用，可以縮小束線的外徑，因而能夠縮小汽車的配線空間，而且由于具有柔軟性，也具有不損害配線操作性的優點。
權利要求
1.一種汽車用束線，其特征在于對由極細線、細線和粗線構成的多根電線進行集束而形成1根束線，對至少1根高拉伸線材和多根導電性單絲進行集束而構成所述極細線的導體，所述細線的導體由對多根單絲進行壓縮并集束的壓縮導體構成，所述粗線的導體由對多根單絲進行集束的導體構成。
2.一種汽車用束線，其特征在于對由極細線和細線構成的多根電線進行集束而形成1根束線，對至少1根高拉伸線材和多根導電性單絲進行集束而構成所述極細線的導體，所述細線的導體由對多根單絲進行壓縮并集束的壓縮導體構成。
3.如權利要求1所述的汽車用束線，其中，構成所述極細線的導體的所述高拉伸線材由粗導電性芯線構成，并且所述多根導電性單絲由比所述高拉伸線材小徑的單絲構成，而且，所述粗線的導體是由多根單絲構成的股線。
4.如權利要求1～3中任一項所述的汽車用束線，其中，構成所述束線的電線分別用由絕緣樹脂構成的絕緣層對所述導體進行覆蓋，所述極細線的導體的截面面積設定在0.05mm2以上、0.3mm2以下，所述細線的導體截面面積設定為大于0.3mm2并在1.5mm2以下。
5.如權利要求1～4中任一項所述的汽車用束線，其中，所述極細線的導體，以1根所述高拉伸線材為中心，或以2～4根所述高拉伸線材為中心，由中心和包圍其外周地緊貼設置的7～9根所述導電性單絲所構成外周單絲形成，且截面大致為圓形，構成股線結構。
6.如權利要求1～5中任一項所述的汽車用束線，其中，所述極細線的高拉伸線材由不銹鋼構成，導電性單絲由銅或銅合金構成，所述細線的單絲由相同直徑的銅或銅合金構成。
7.如權利要求1～6中任一項所述的汽車用束線，其中，覆蓋所述細線的導體的絕緣層由烯烴類樹脂形成，該絕緣層的壁厚與所述極細線具有相同厚度而薄壁化。
8.如權利要求1～7中任一項所述的汽車用束線，其中，在構成所述1根束線的電線組中，20％以上的電線是所述極細線。
9.如權利要求1～8中任一項所述的汽車用束線，其中，所述極細線可以作為信號線使用。
10.如權利要求1～9中任一項所述汽車用束線，由包括20～50％的所述極細線的儀表板線束構成。
全文摘要
使配置在汽車上的束線細徑化·輕量化，同時使其具有柔軟性。將由極細線、細線和粗線構成的多根電線進行集束而形成(1)根束線，對至少(1)根高拉伸線材和多根導電性單絲進行集束而形成所述極細線的導體，所述細線的導體由對多根單絲進行壓縮并集束后的壓縮導體構成，所述粗線的導體由對多根單絲進行集束后的導體構成。所述極細線的導體以所述高拉伸線材為中心單絲，包圍該中心單絲的外周地設置(7～9)根所述導電性單絲。
文檔編號H02G3/36GK1734683SQ20051008457
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月1日 優先權日2004年7月30日
發明者山野能章, 清水俊雄, 伊藤武治, 樋廻輝, 前田幸太郎 申請人:株式會社自動網絡技術研究所, 住友電裝株式會社, 住友電氣工業株式會社