屏蔽电线和线束的制作方法

1.本发明涉及一种屏蔽电线和线束。


背景技术：

2.在现有技术中，已经提出了一种屏蔽电线，其中，多条电线被共同置于金属管内，以发挥屏蔽功能并防止异物干扰电线(参见例如jp-a-2004-171952)。特别地，通过将多条电线共同置于金属管中而后将金属管接地，能够一次完成屏蔽电线的接地连接。
3.然而，在jp-a-2004-171952中描述的屏蔽电线中，多条电线被共同置于金属管中。因此，金属管的直径倾向于为大的，并且当屏蔽电线在布线到车辆等时弯曲时，屏蔽电线的弯曲半径r变大。因此，根本不能认为屏蔽电线的布线特性是良好的。因此，可以想到尽可能地减小金属管的直径，使得例如多条电线与金属管的内表面彼此紧密接触。然而，在这种情况下，由于使用屏蔽电线的温度环境导致电线膨胀，并且因此电线被压溃。


技术实现要素：

4.本公开是为了解决现有技术的这种问题，并且本公开的目的是提供一种屏蔽电线和线束，其能够在抑制弯曲半径r和改进布线特性的同时防止电线压溃。
5.根据本公开的一个方面，提供有一种屏蔽电线，包括：
6.一个金属管，所述一个金属管具有管状形状；以及
7.电线，所述电线是设置在所述一个金属管中的唯一一条电线，并且所述电线具有导体和设置在所述导体的外周上的绝缘体，其中，
8.当所述导体在25℃下的外径被设定为a、所述导体的导体材料的线性膨胀系数被设定为αa并且在使用所述电线的环境中暴露的最大温度与25℃之间的温差被设定为δt时，针对所述最大温度的热膨胀后的所述导体的外径a’为a’＝a αa×a×
δt，并且当所述绝缘体在25℃下的壁厚被设定为b并且所述绝缘体的绝缘体材料的线性膨胀系数被设定为αb时，针对所述最大温度的热膨胀后的绝缘体壁厚b’为b’＝b αb×b×
δt，并且所述一个金属管的内径c被设定为满足c≥a’ 2b’。
9.根据本公开，能够在抑制弯曲半径r和改善布线特性的同时防止电线被压溃。
附图说明
10.图1是示出根据本发明的实施例的线束的实例的截面图。
11.图2是示出当电线热膨胀时的状态的截面图。
12.图3是示出与线性膨胀有关的直径的变化的示例的曲线图。
13.图4是示出根据第二实施例的屏蔽电线的截面图。
14.图5是示出根据第二实施例的屏蔽电线的另一示例的截面图。
具体实施方式
15.在下文中，将参考优选实施例描述本公开。本公开不限于下文所示的实施例，并且能够在不脱离本公开的精神的情况下被适当地修改。在下文示出的实施例中，构造的某些部分未被示出或说明。然而，不言而喻，对于省略的技术的细节，只要不与下文描述的内容相矛盾，则适当地应用公知的或众所周知的技术。
16.图1是示出根据本发明的实施例的线束的实例的截面图。如图1所示，线束wh包括屏蔽电线1，并且图1中示出的示例包括两个(多个)屏蔽电线1。线束wh不限于图1中所示的示例，只要线束wh包括至少一个屏蔽电线1和其它构造即可。例如，作为其它构造，线束wh可以在屏蔽电线的端部处设置有连接器，或者可以设置有编织物等，该编织物等在端部处装接到例如车身或电子设备的金属壳体。
17.屏蔽电线1包括一个金属管10和一条电线20。一个金属管10是具有管状形状的管部件，并且是在截面图中在其长度方向上没有凹口的管状(例如，圆筒形)管部件。
18.一个电线20包括导体21和设置在导体21的外周上的绝缘体22。导体21由铜、铝或其合金制成。作为绝缘体22，例如，使用聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)或发泡pe和发泡pp。
19.在本实施例中，唯一一条电线20设置在一个金属管10中。因此，当期望分配多条电线20时，制备与电线20的数量相同数量的金属管10，并且在每个金属管10中布置一条电线20。这里，当多条电线容纳在一个大的金属管内时，屏蔽电线1的弯曲半径r变大。然而，当一条电线20容纳在一个金属管10中并且制备这样的多个时，弯曲半径r不会变大，因此能够改善布线性质。
20.在本实施例中，金属管10和电线20满足以下关系。图2是示出当电线20热膨胀时的状态的截面图。如图2所示，在本实施例中，当针对在环境中暴露的最大温度的热膨胀后的导体21的外径被设定为a’，并且针对最大温度的热膨胀后的绝缘体的壁厚被设定为b’时，一个金属管10的内径c被设置为满足c≥a’ 2b’。
21.这里，当导体21在25℃下的外径被设置为a(参见图1)，导体21的导体材料的线性膨胀系数被设置为αa，并且在布置电线20的环境中暴露的最大温度与25℃之间的温差被设定为δt时，针对最大温度的热膨胀后的导体21的外径a’被设定为a’＝a αa×a×
δt。当绝缘体在25℃下的壁厚被设置为b(参见图1)并且绝缘体的绝缘体材料的线性膨胀系数被设置为αb时，针对最大温度的热膨胀后的绝缘体壁厚b’被设置为b’＝b αb×b×
δt。
22.利用这种配置，即使当电线20膨胀到使用环境中的最大值时，电线20也不会膨胀超过金属管10的内表面，因此能够防止电线20被金属管10的内表面压溃。
23.接下来，将描述根据本实施例的屏蔽电线1的实例。图3是示出实例的曲线图。在图3所示的实例中，导体是铝(线性膨胀系数23.6
×
10-6
/℃)，并且绝缘体是聚乙烯(线性膨胀系数3.58
×
10-4
/℃)。导体在25℃下的外径为5.00mm，并且绝缘体的厚度(被覆厚度)为1.10mm。金属管的内径被设定为φ8。
24.在这种情况下，电线在30℃下的外径为7.20mm。因此，电线20的外径与金属管10的内径之间的间隙为0.8mm。电线在40℃下的外径为7.21mm，电线在50℃下的外径为7.22mm，电线在60℃下的外径为7.23mm，并且电线在70℃下的外径为7.24mm。
25.电线在80℃下的外径为7.25mm，电线在90℃下的外径为7.26mm，电线在100℃下的外径为7.27mm，电线在110℃下的外径为7.28mm，并且电线在120℃下的外径为7.29mm。
26.电线在130℃下的外径为7.30mm，电线在140℃下的外径为7.30mm，电线在150℃下的外径为7.31mm，并且电线在160℃下的外径为7.32mm。
27.因此，即使在暴露于使用电线的环境中的最大温度(160℃)下，电线的外径也是7.32mm，这不会达到8mm的金属管的内径。因此，确保了电线20的外径与金属管10的内径之间的0.68mm的间隙。
28.以这种方式，通过根据本实施例的屏蔽电线1和线束wh的构造，设置了一个金属管10和设置在一个金属管10中的唯一一条电线20。因此，与多条电线设置在金属管中的情况相比，能够通过减小金属管10的直径来抑制弯曲半径r。当热膨胀之后的导体21的外径是a’并且热膨胀之后的绝缘体的壁厚是b’时，一个金属管10的内径c满足c≥a’ 2b’。因此，即使当一条电线20在使用环境的最大温度下热膨胀时，也能够防止电线20由于超过金属管10的内径c的膨胀而被压溃。因此，能够在抑制弯曲半径r并改善布线特性的同时，防止电线20被压溃。
29.接下来，将描述根据本公开的第二实施例的屏蔽电线。根据第二实施例的屏蔽电线与第一实施例相同，但构造部分不同。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。
30.图4是示出根据第二实施例的屏蔽电线2的截面图。如图4所示，在根据第二实施例的屏蔽电线2中，热塑性弹性体30夹置在一个金属管10与一条电线20之间。
31.热塑性弹性体30由例如苯乙烯基热塑性弹性体(sbc和tps)、聚烯烃基弹性体(tpo)、聚酯基弹性体(tpee和tpc)、氯乙烯基弹性体(tpvc)、聚氨酯弹性体(tpu)等中的任意一者或它们的组合所组成。
32.这样的热塑性弹性体30在室温(约25℃)等比绝缘体22软，并且在电线20的热膨胀期间不妨碍电线20的膨胀。特别地，热塑性弹性体30在高温环境中更加软化，使得难以抑制电线20的膨胀。热塑性弹性体30的一部分由于例如电线20的膨胀而从金属管10的两端突出，但是当电线20冷却时，热塑性弹性体30的突出部分恢复到其原始位置。
33.图5是示出根据第二实施例的屏蔽电线2的另一示例的截面图。假设根据第二实施例的屏蔽电线2在布线到车辆等时弯曲。在这种情况下，如图5所示，金属管10具有略微扁平的形状，但是热塑性弹性体30跟随该形状，并且因此在热塑性弹性体30夹置在金属管10和电线20之间的同时，该热塑性弹性体30的形状改变。
34.根据第二实施例的屏蔽电线2可以例如通过将热塑性弹性体30挤出到电线20上并且然后使挤出的热塑性弹性体30穿过金属管10来制造。热塑性弹性体30可以被挤出到电线20上，而后通过在热塑性弹性体30上形成金属板而形成为管状形状。在这种情况下，金属板的搭接部分可以通过等离子焊接、摩擦搅拌焊接等接合。
35.以这种方式，通过根据第二实施例的屏蔽电线2和线束wh的构造，类似于第一实施例，能够在抑制弯曲半径r且改善布线特性的同时，防止电线20被压溃。
36.此外，根据第二实施例，由于热塑性弹性体30填充在金属管10与电线20之间，因此电线20的热量能够通过热塑性弹性体30从金属管10释放，并且因此能够改善散热。因此，能够抑制电线20自身的膨胀，并且能够进一步减小电线20被压溃的可能性。
37.在前文，基于实施例描述了本公开。然而，本公开不限于上述实施例。在不脱离本公开的精神的情况下可以进行改变，并且如果可能的话，可以组合实施例的技术，并且可以适当地组合公知和众所周知的技术。
38.例如，上述实施例中示出的材料等能够适当地改变。尽管在根据第二实施例的屏蔽电线2中，假设热塑性弹性体30设置在长度方向上的整个屏蔽电线2中，但是本公开不限于此，并且可以间断地或部分地设置热塑性弹性体30。
39.这里，上述实施例的细节总结如下。
40.提供了一种屏蔽电线，包括：一个金属管，所述一个金属管具有管状形状；以及电线，所述电线是设置在所述一个金属管中的唯一一条电线，并且所述电线具有导体和设置在所述导体的外周上的绝缘体，其中，当所述导体在25℃下的外径被设定为a，所述导体的导体材料的线性膨胀系数被设定为αa，并且在使用所述电线的环境中暴露的最大温度与25℃之间的温差被设定为δt时，针对所述最大温度的热膨胀后的所述导体的外径a’为a’＝a αa×a×
δt，并且当所述绝缘体在25℃下的壁厚被设定为b并且所述绝缘体的绝缘体材料的线性膨胀系数被设定为αb时，针对所述最大温度的热膨胀后的绝缘体壁厚b’为b’＝b αb×b×
δt，并且所述一个金属管的内径c被设定为满足c≥a’ 2b’。
41.例如，热塑性弹性体填充在一个金属管与电线之间。
42.此处，还提供了包括根据上述的屏蔽电线的线束。