高压电线和用于生产高压电线的方法
【专利摘要】通过捆束多个排列的导体（22）并且利用绝缘体（23）将其覆盖而形成高压电线（21，21'），其中绝缘体在导体（22）之间的相邻部分（24）处的厚度（A）等于或者小于绝缘本体在并不处于导体之间的部分（25）处的厚度（B）。
【专利说明】高压电线和用于生产高压电线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括多个导体和一起地包覆各导体的绝缘体的高压电线，和一种用于该生产高压电线的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，环保汽车诸如混合动力车辆或者电动车辆受到关注。混合动力车辆或者电动车辆的普及率已经增加。混合动力车辆或者电动车辆携带作为动力源的马达。为了驱动马达，有必要在电池与逆变器之间以及在逆变器与马达之间连接能够承受高电压的线束。能够承受高电压的线束包括作为电气路径的多条高压电线。以下，能够承受高电压的线束所包括的电线被称为高压电线。
[0003]提出了能够承受高电压的多个线束。在以下专利文献I中公开了这些线束的一个实例。
[0004]在于以下专利文献I中公开的线束中，采用了其中多条高压电线被布线成水平地排列为一行的结构。根据该结构，线束的高度是小的，并且即便在车辆地板下面组装线束，线束也位于从地面隔开的位置中。因此，实现了以下效果，即，能够防止线束受到损坏。
[0005]相关技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公报N0.2010-12868
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]因为在专利文献I中公开的线束包括水平地排列为一行的多条高压电线，所以当线束在车辆中布线时，虽然线束沿着车辆高度方向的长度能够最小化，但是线束沿着车辆横向方向的长度增加。因此，本发明的发明人推测，在将来要求空间节约，并且认为有必要研究用于满足这种要求的结构。
[0010]而且，除了对于线束的限制，例如，为了增加车辆的行驶距离，要求减小在车辆中载置的车辆构件的重量。
[0011]鉴于以上情况实现了本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够节约空间并且能够减小重量的高压电线和一种用于生产该高压电线的方法。
[0012]解决问题的方案
[0013]为了解决以上问题，根据本发明的高压电线包括多个导体，和绝缘体，该绝缘体排列并且总体地包覆所述多个导体，其中所述绝缘体在被相邻的所述导体夹持的相邻部分的、其中相邻的所述导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于所述绝缘体在非相邻部分处的厚度。
[0014]在本发明的高压电线中，所述绝缘体在所述相邻部分的最细的所述点处的厚度等于或者大于0.25mm。[0015]为了解决以上问题，提供一种用于生产具有多个排列的导体和一绝缘体的高压电线的方法，其中，所述绝缘体被挤出以总体地包覆所述多个排列的导体，使得所述绝缘体在被相邻的所述导体夹持的相邻部分的、其中相邻的所述导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于所述绝缘体在非相邻部分处的厚度。
[0016]在用于生产高压电线的方法中，在绝缘体被挤出以包覆导体之前，导体被预加热。
[0017]本发明的有利效果
[0018]根据本发明的高压电线，与传统的高压电线相比较，能够实现以下效果，S卩，能够节约空间并且能够减小重量。特别地，当设置有绝缘体和导体的传统的高压电线被一条接一条地排列时，与本发明的高压电线相比较，高压电线的绝缘体分别地被置入高压电线的各导体之间。因此，在导体之间的绝缘体被划分成两个部分。相比之下，本发明的高压电线包括多个排列的导体和总体地包覆该多个导体的绝缘体，并且绝缘体在被相邻导体夹持的相邻部分中的、其中相邻导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于绝缘体在非相邻部分处的厚度。因此，导体之间的间隔可靠地变得比之前更窄。因此，本发明的高压电线实现了以下效果，即，与多条排列的传统的高压电线的宽度相比较，能够减小宽度，并且因此能够节约空间。对于本发明的高压电线，因为在导体之间的绝缘体的厚度小于之前的厚度，所以实现了以下效果，即，能够至少由于绝缘体更细而减小重量。
[0019]当在高压电路中使用本发明的高压电线时，实现了以下效果，S卩，能够确保电线的、5kV的耐电压。
[0020]根据用于生产本发明的高压电线的方法，与传统的方法相比较，实现了以下效果，即，能够提供用于生产能够节约空间并且能够减小重量的高压电线的方法。
[0021]根据本发明的用于生产高压电线的方法，实现了以下效果，S卩，通过预加热导体，在导体上挤出的绝缘体的流动性得以改进，并且能够易于减小在相邻导体之间的绝缘体的厚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1A到IC是根据本发明的高压电线的图，其中图1A是车辆的概略框图，并且图1B和IC是高压电线的截面视图。
[0023]图2A到2C是用于比较高压电线的宽度的图，其中图2A是图1B中的高压电线的截面视图，图2B是图1C中的高压电线的截面视图，并且图2C是传统的实例的高压电线的截面视图。
[0024]图3A到3C是根据用于生产高压电线的方法的图，其中图3A是全部制造方法的概略框图，图3B是示出供应导体的截面视图，并且图3C是示出绝缘体被挤出以包覆导体的截面视图。
[0025]图4A和4B是包括高压电线的线束的图，其中图4A是其中屏蔽部件和护套与高压电线一体地形成的线束的截面视图，并且图4B是其中屏蔽部件和护套与高压电线分开地形成的线束的截面视图。
[0026]图5A到5C是根据其它实例的高压电线的图，其中图5A是具有两个导体的高压电线的截面视图，并且图5B和5C是具有三个导体的高压电线的截面视图。
[0027]图6A到6C是根据其它实例的高压电线的图，其中图6A是其导体为杆状矩形导体的高压电线的截面视图，图6B是其导体为矩形导体的高压电线的截面视图，并且图6C是其绝缘体被划分成第一绝缘体和第二绝缘体的高压电线的截面视图。
[0028]附图标记列表
[0029]I混合动力车辆
[0030]2发动机
[0031]3马达单元
[0032]4逆变器单元
[0033]5 电池
[0034]6发动机室
[0035]7车辆后部
[0036]8,9 线束
[0037]10中间部分
[0038]11车体地板
[0039]12接线盒
[0040]13 后端
[0041]14 前端
[0042]21，21’ 高压电线
[0043]22 导体
[0044]23绝缘体
[0045]24相邻部分
[0046]25非相邻部分
[0047]26 滚筒
[0048]27绝缘体模制体
[0049]28,30屏蔽部件
[0050]29 护套
[0051]31外部部件
[0052]41,51,61,71,81,91 高压电线
[0053]42，52，62，72，82，92 导体
[0054]43，53，63，73，83，93 绝缘体
[0055]44，54，64，74，84，94 相邻部分
[0056]45，55，65，75，85，95 非相邻部分
[0057]96第一绝缘体
[0058]97第二绝缘体
【具体实施方式】
[0059]高压电线包括多个排列的导体和总体地包覆该多个导体的绝缘体，其中，绝缘体在被相邻导体夹持的相邻部分的、其中相邻导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于绝缘体在非相邻部分处的厚度。
[0060]一种用于生产具有多个排列的导体和绝缘体的高压电线的方法包括以下步骤:挤出该绝缘体以总体地包覆该多个排列的导体，从而绝缘体在被相邻导体夹持的相邻部分的、其中相邻导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于绝缘体在非相邻部分处的厚度。
[0061]实施例
[0062]在下面，将参考附图描述实施例。图1A到IC是根据本发明的高压电线的图，其中图1A是车辆的概略框图，并且图1B和IC是高压电线的截面视图。图2A到2C是用于比较高压电线的宽度的图。图3A到3C是根据用于生产高压电线的方法的图。图4A和4C是包括高压电线的线束的图。图5A到5C和图6A到6C是其它实例的高压电线。
[0063]在本实施例中，描述了其中在于混合动力车辆(或者电动车辆)中布线的线束中采用本发明的高压电线实例。
[0064]在图1A中，附图标记I示意混合动力车辆。混合动力车辆I是通过混合发动机2和马达单元3的两种动力而被驱动的车辆，并且来自电池5 (电池组)的电力将经由逆变器单元4而被供应到马达单元3。在该实施例中，发动机2、马达单元3和逆变器单元4载置于在前轮等的位置处的发动机室6中。电池5载置于在后轮等的车辆后部7中。电池5也可以载置于在发动机室6后面的车辆室内空间中。
[0065]马达单元3和逆变器单元4被线束8连接。电池5和逆变器单元4被线束9连接。线束8和9被构造成高电压线束。线束8可以称为马达电缆。线束8比线束9更短。
[0066]线束9的中间部分10在车体地板11下面布线。线束9也可以在车辆内侧布线。车体地板11是车体的地面侧，并且通孔(在图中没有示出)形成为在作为所谓的护板部件的部分的预定位置处穿过车体11。通孔的某些部分设置有防水结构(在图中没有示出)以对于线束9防水。
[0067]通过电池5所设置的接线盒12连接线束9和电池5。线束9的后端13被电连接到接线盒12。线束9在后端13处的一侧在车辆的室内侧处在地板上方布线。线束9在前端14处的一侧也在地板上方布线。线束9的前端14被电连接到逆变器单元4。
[0068]如下进一步描述本实施例。马达单元3在构造方面包括马达和发电机。逆变器单元4在构造方面包括逆变器和转换器。马达单元3被形成为包括屏蔽壳的马达组件。逆变器单元4也被形成为包括屏蔽壳的逆变器组件。电池5是N1-MH电池或者锂离子电池，并且是模块化的。此外，例如可以使用电力存储装置诸如电容器。电池5将不被特别地限制，只要电池5可以被用于混合动力车辆I或者电动车辆。
[0069]在图1A到IC中，连接逆变器单元4和电池5的线束9包括根据本发明的高压电线21或者根据本发明的高压电线21’。对于或者高压电线21或者高压电线21，能够节约空间并且能够减小重量。
[0070]如在图1B到2B中所示，高压电线21或者高压电线21’包括两个导体22和总体地包覆该两个导体22的绝缘体23。该两个导体22具有圆形截面，并且沿着纵向方向排列。
[0071]对于线束9，导体22的数目是两个，但是该数目不限于两个。例如，对于连接马达单元3和逆变器单元4的线束8，如在以下描述地，导体22的数目是三个。当三个或者更多个导体22被排列时，这些导体22沿着纵向方向相互平行，并且被排列为使得轴线处于同一平面中。
[0072]高压电线21或者高压电线21’的电线尺寸(截面面积)响应于导体22的数目改变，但是优选的是，电线被制造成具有3mm2到30mm2的电线尺寸。高压电线21或者高压电线21’被制造成所谓的粗电线。
[0073]如以前一样，高压电线21或者高压电线21’被形成为具有相同的挠性，或者具有这样的刚度，使得由自身维持沿着线束9的布线路径的形状，S卩，当被从笔直状态弯曲时，高压电线被维持于弯曲形状中而不恢复初始状态。
[0074]具有通过扭绞铜、铜合金、铝或者铝合金线股而形成的圆形形状截面的扭绞股线导体被用作导体22。导体22的材料不限于以上，而是能够采用被用于电线的导体的材料。在下面描述了其它实例。在上述材料中使用铝或者铝合金以使得导体22廉价并且轻量化。
[0075]绝缘体23覆盖以绝缘并保护导体22，并且被形成为总体地包覆如上所述地排列的该两个导体22。在本实施例中，绝缘体23被形成为具有大体眼镜形状的截面。用于绝缘体23的优选材料包括热塑性树脂材料诸如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，和氟碳聚合物。绝缘体23的材料不限于以上，而是能够采用被用于电线的绝缘体的材料。在本实施例中，使用交联聚乙烯。
[0076]绝缘体23具有“相邻部分24”和“非相邻部分25”;“相邻部分24”是被彼此相邻的导体22夹持的部分，换言之，各导体22所邻近于的部分；“非相邻部分25”是除了相邻部分24之外的部分。相邻部分24在最细点处的厚度A的下限被设为0.25mm。“最细点”这样的点:在该点处，导体22之间的间隔变得最小。
[0077]在图1B中高压电线21的绝缘体23如此形成，使得相邻部分24的厚度A被设为下限，即0.25mm。设定是0.25mm的下限以确保当在高压电路中使用高压电线21时电线的耐电压是5kV。
[0078]相邻部分24是并不考虑电线的抗磨性的部分。
[0079]如果相邻部分24的最细点的厚度A的上限小于传统实例(将参考图2C描述)的厚度G (A〈G)，则能够节约空间，并且将G设定为上限也是可能的。然而，在本实施例中，更加优选地，相邻部分24的最细点的厚度A的上限被设定为与非相邻部分25的厚度B相同。非相邻部分25的厚度B被设定为与传统实例(将参考图2C描述)的绝缘体103的厚度H相同。
[0080]在图1C中高压电线21’的绝缘体23如此形成，使得相邻部分24的最细点的厚度A被设定为上述上限。
[0081]因为高压电线21的绝缘体23被如此形成以使得相邻部分24的最细点的厚度A被设定为是0.25mm的下限，所以该高压电线21的宽度C变得更小。宽度C的方向对应于车辆横向方向。因为高压电线21’的绝缘体23被如此形成以使得相邻部分24的最细点的厚度A被设定为上述上限，所以高压电线21’的宽度D变得稍微大于高压电线21的宽度，但是实质上被减小。高压电线21或者高压电线21’沿着车辆高度方向的尺寸E与传统实例的相同。因此，尺寸E是这样尺寸:使得即便线束9的中间部分10在车体地板11下面布线，也能够确保距地面的距离。
[0082]在图2中，当将高压电线21和高压电线21’与传统实例的两条高压电线101相比较时，高压电线21的宽度C〈高压电线21’的宽度D〈该两条高压电线101的宽度F。能够从图中看到，根据本发明的高压电线21或者高压电线21’比传统实例的该两条高压电线101更窄。图2C所示传统实例的高压电线101包括导体102和绝缘体103。绝缘体103被形成为以均匀厚度H包覆导体102的整个周边表面。使得绝缘体103具有均匀的厚度H，因为确保电线的抗磨性是重要的。当该两条高压电线101被排列成相互接触时，邻近于导体102的部分将具有厚度G (G是H的两倍)。
[0083]如果传统实例的高压电线101是电线尺寸(截面面积)为15mm2并且最终外径是
7.5mm的铜扭绞股线电线，则当传统实例的两条高压电线101排列时，宽度F(沿着主轴线方向的最终外径)=15.0mm。相比之下，当采用高压电线21’时，宽度D=13.9mm。因此，与传统的实例相比较，能够实现7%的宽度减小(-7%)。进而，当采用高压电线21时，宽度C=13.1mm。因此，与传统的实例相比较，能够实现13%的宽度减小(_13%)。
[0084]例如，如下来制造高压电线21和高压电线21’。即，如在图3A中所示，高压电线21或者高压电线21’被如此制造:使得从两个滚筒26各自地展开导体22，并且通过绝缘体模制体27挤出绝缘体23以包覆导体22。在绝缘体模制体27中，如在图3B中所示，维持导体22之间的间隔J。间隔J与相邻部分24的最细点的厚度A相同。如在图3C中所示，绝缘体23被挤出以包覆导体22。在本实施例中，在绝缘体23被挤出以包覆导体22之前，导体22被预加热。这个预加热帮助提升绝缘体23的流动性。
[0085]在图4A和4B中，例如，如下来形成线束9。即，如在图4A中所示，线束9包括如上所述地形成的高压电线21、由编织物或者金属箔制成的传导屏蔽部件28，和被挤出以包覆屏蔽部件28的外侧的绝缘性护套29。在图4A中，线束9被制造成其中屏蔽部件28和护套29与高压电线21 —体地形成的电缆形状。
[0086]具有各种良好性质诸如抗磨性、耐热性、耐候性、抗冲击性、挤压模塑性质等的树脂材料被适当地用作护套29的材料。在此情形中，能够无外部部件地制成线束9。使得能够无外部部件地制成线束9的所述树脂材料适合于所述绝缘体23。
[0087]在另一方面，如在图4B中所示，线束9包括高压电线21、容纳高压电线21的全部长度的屏蔽部件30，和容纳高压电线21和屏蔽部件30的管道状外部部件31。屏蔽部件30由编织物或者金属箔制成并且被形成为管道状形状。外部部件31是扁平波纹管或者保护器。
[0088]虽然在图中没有示出，但是线束9可以包括具有屏蔽功能以容纳高压电线21的金属保护管道。
[0089]当然，以上高压电线21可以被高压电线21’替代，并且还可以被如在图5A到6C中所示的变形例的高压电线所替代。如下描述所述变形例。
[0090]在图5A到5C中，高压电线41包括两个导体42，和总体地包覆该两个导体42的绝缘体43。导体42被形成为与导体22 (参考图1B)相同或者是圆形单芯的导体结构。绝缘体43并不形成为具有大体眼镜形状的截面(其中两个圆被布置成部分地交迭的截面形状)而是具有椭圆形状的截面。绝缘体43被如此形成，使得相邻部分44的最细点的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体43被如此形成，使得非相邻部分45的厚度B与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。
[0091]在图5B中，高压电线51包括三个导体52，和总体地包覆该三个导体52的绝缘体53。导体52被形成为与参考图1B描述的上述导体22相同的、圆形单芯的导体结构。绝缘体53被形成为具有大体眼镜形状的截面。绝缘体53被如此形成，使得相邻部分54的最细点的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体53被如此形成，使得非相邻部分55的厚度B与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。适当地在连接马达单元3和逆变器单元4的线束8 (参考图1A)中使用高压电线51。
[0092]在图5C中，高压电线61包括三个导体62，和总体地包覆该三个导体62的绝缘体63。导体62被形成为与参考图1B描述的上述导体22相同的、圆形单芯的导体结构。绝缘体63并不被形成为具有大体眼镜形状的截面，而是具有椭圆形状的截面。绝缘体63被如此形成，使得相邻部分64的最细点的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体63被如此形成，使得非相邻部分65的厚度B与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。适当地在连接马达单元3和逆变器单元4的线束8 (参考图1A)中使用高压电线61。
[0093]在图6A到6C中，高压电线71包括两个导体72，和总体地包覆该两个导体72的绝缘体73。导体72被形成为大体正方形单芯的导体结构(杆状矩形导体的结构)。绝缘体73被形成为对应于导体72的外形。绝缘体73被如此形成，使得相邻部分74的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体73被如此形成，使得非相邻部分75的厚度B与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。
[0094]在图6B中，高压电线81包括两个导体82和总体地包覆竖直地排列的该两个导体82的绝缘体83。导体82被形成为扁平单芯的导体结构(基本汇流条状形状的导体结构)。绝缘体83被形成为对应于导体82的外形。绝缘体83被如此形成，使得相邻部分84沿着上下方向的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体83被如此形成，使得非相邻部分85的厚度B例如与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。高压电线81被如此形成，使得宽度K是窄的并且高度L是短的。
[0095]在图6C中，高压电线91包括两个导体92，和总体地包覆该两个导体92的绝缘体93。导体92被形成为与参考图1B描述的上述导体22相同的、圆形单芯的导体结构。绝缘体93被形成为具有大体眼镜形状的截面。绝缘体93被如此形成，使得相邻部分94的最细点的厚度A被设定为是0.25mm的下限。绝缘体93被如此形成，使得非相邻部分95的厚度B与参考图1B描述的上述非相邻部分25相同。绝缘体93包括第一绝缘体96和第二绝缘体97。第一绝缘体96被挤出以在相邻部分94的最细点的厚度A下包覆一个导体92 (例如，在图6C右侧处的导体92)。在形成第一绝缘体96之后，第二绝缘体97被挤出以包覆与另一个导体92相排列的第一绝缘体96，以接触该第一导体96，并且利用相同的树脂材料包覆另一个导体92。
[0096]如参考图1A到6C描述地，根据本发明的高压电线21或者高压电线21’，实现了以下效果，即，与传统实例的高压电线101相比较，能够节约空间。根据本发明的高压电线21或者高压电线21’，因为能够节约空间，所以实现了能够减小重量的效果。
[0097]另外，根据本发明，实现了以下效果，S卩，能够提供用于生产能够节约空间并且能够减小重量的高压电线21或者高压电线21’的方法。
[0098]显然，在不改变本发明的意图时，能够对于本发明作出各种修改。
[0099]虽然参考具体实施例详细描述了本发明，但是显然，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以作出各种修改和修正。
[0100]该申请基于在2011年5月19日提交的日本专利申请(专利申请2011-112144)，其内容在此通过引用而被并入。
[0101]工业适用性
[0102]根据本发明，实现了以下效果，S卩，与多条排列的传统高压电线的宽度相比较，能够减小宽度，并且因此能够节约空间。对于本发明的高压电线，因为在导体之间的绝缘体的厚度小于之前的厚度，所以实现了以下效果，即，能够至少由于绝缘体更细而减小重量。本发明是有用的，因为本发明涉及一种包括多个导体和总体地包覆各导体的绝缘体的高压电线，和一种用于生产该高压电线的方法。
【权利要求】
1.一种高压电线，包括 多个导体，和 绝缘体,该绝缘体排列并且总体地包覆所述多个导体,其中 所述绝缘体在被相邻的所述导体夹持的相邻部分中的、其中相邻的所述导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于所述绝缘体在非相邻部分处的厚度。
2.根据权利要求1所述的高压电线，其中 所述绝缘体在所述相邻部分的最细的所述点处的厚度等于或者大于0.25_。
3.一种用于生产具有多个排列的导体和一绝缘体的高压电线的方法，其中，所述绝缘体被挤出以总体地包覆所述多个排列的导体，使得所述绝缘体在被相邻的所述导体夹持的相邻部分中的、其中相邻的所述导体之间的间隔最小的那点处的厚度小于所述绝缘体在非相邻部分处的厚度。
4.根据权利要求3所述的用于生产高压电线的方法，其中 在所述绝缘体被挤出以包覆所述导体之前，所述导体被预加热。
【文档编号】B60R16/02GK103548098SQ201280024309
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】長橋光治 申请人:矢崎总业株式会社