JP2005093301A - Automotive wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用電線に関し、特に端子接続における信頼性を維持しつつ軽量化、細線化を図った自動車用電線に関するものである。 The present invention relates to an automotive electric wire, and more particularly to an automotive electric wire that is reduced in weight and thickness while maintaining reliability in terminal connection.
自動車では、電装品等への電気的接続のために多数の電線を束ねたワイヤハーネスが使用されている。そしてワイヤハーネスに用いられる電線の中には、複数本の素線を撚り合わせた撚線構造の導体を有するものがある。このような導体の一例を図1に示す。図1において1は導体の集合体であり、中心素線2の周りに6本の周辺素線3を配置して撚りあわせた撚線構造となっている。従来、このような撚線構造の導体の集合体を構成する中心素線2及び周辺素線3にはいずれも銅又は銅合金が使用されているのが一般的であった。
In an automobile, a wire harness in which a number of electric wires are bundled is used for electrical connection to an electrical component or the like. Some electric wires used in the wire harness have a conductor having a stranded wire structure in which a plurality of strands are twisted together. An example of such a conductor is shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an assembly of conductors having a stranded wire structure in which six peripheral strands 3 are arranged around a
一方、近年の自動車においては、用いられる電線のより軽量化、細線化が要求されてきている。このため導体(中心素線、周辺素線)に純アルミニウム又はJIS1000番系のアルミニウム合金を用いることが検討されている。 On the other hand, in recent automobiles, there has been a demand for lighter and thinner wires used. For this reason, use of pure aluminum or a JIS 1000 series aluminum alloy as a conductor (center wire, peripheral wire) is being studied.
しかしながら、純アルミニウムあるいはアルミニウム合金は表面酸化が早いため、圧着による端子加締において接触抵抗が高くなり、端子接続における信頼性が十分確保できないおそれがあるという問題があった。 However, since pure aluminum or aluminum alloy has a fast surface oxidation, there is a problem that contact resistance becomes high in crimping a terminal by crimping, and reliability in terminal connection may not be sufficiently secured.
本発明は、このような従来技術の問題点を解消し、信頼性が確保されかつより軽量化、細線化を図った自動車用電線を提供することをその課題とする。 An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and to provide an automobile electric wire that is reliable and is lighter and thinner.
本発明によれば、上記課題は下記の技術的手段により解決される。
(1)アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される複数の周辺素線を配置してなり、第1の種類の材料の硬度を第2の種類の材料の硬度より大きくしたことを特徴とする自動車用電線。
(2)アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される周辺素線とアルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される周辺素線とを交互に複数本配置してなり、第1の種類の材料の硬度を第2の種類の材料の硬度より大きくしたことを特徴とする自動車用電線。
(3)第1の種類の材料の硬度が第2の種類の材料の硬度より50〜200%大きいことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の自動車用電線。
(4)該導体が撚線構造であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の自動車用電線。
According to the present invention, the above problem is solved by the following technical means.
(1) A plurality of second-layer materials made of pure aluminum or an aluminum alloy so as to surround the center wire around a center wire made of the first-type material made of an aluminum alloy. An electric wire for automobiles characterized in that the hardness of the first type material is made larger than the hardness of the second type material.
(2) Periphery made of the second type material made of pure aluminum or aluminum alloy so as to surround the center wire around the center wire made of the first type material made of aluminum alloy A plurality of strands and peripheral strands made of the first type material made of aluminum alloy are alternately arranged, and the hardness of the first type material is larger than the hardness of the second type material. An automotive electric wire characterized by the above.
(3) The automotive electric wire according to (1) or (2), wherein the hardness of the first type material is 50 to 200% greater than the hardness of the second type material.
(4) The automobile electric wire according to any one of (1) to (3), wherein the conductor has a stranded wire structure.
本発明によれば、前記構成を採用したので、導体の集合体としてアルミニウム系材料のみを用いたことにより、より一層の軽量化、細線化を図ることができるのみならず、中心素線に硬い材料を用いたことにより、圧着による端子接続の際に表面酸化膜の破れが大きくなり、接触抵抗が小さくなり、端子接続の信頼性の高い自動車用電線を提供することが可能となる。 According to the present invention, since the above-described configuration is adopted, by using only the aluminum-based material as the conductor assembly, not only can further weight reduction and thinning be achieved, but also the core wire is hard. By using the material, it is possible to provide an automobile electric wire with high reliability of terminal connection because the surface oxide film is greatly torn during the terminal connection by pressure bonding, the contact resistance is reduced.
以下、本発明の実施の形態を好ましい実施例により説明する。 The preferred embodiments of the present invention will be described below.
本発明による第1の自動車用電線(請求項1に相当)は、アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される複数の周辺素線を配置してなり、第1の種類の材料の硬度を第2の種類の材料の硬度より大きくしたことを特徴とする。 A first automotive electric wire according to the present invention (corresponding to claim 1) is made of pure aluminum so as to surround the central strand around the central strand composed of the first type material made of an aluminum alloy. A plurality of peripheral strands made of a second type material made of an aluminum alloy are arranged, and the hardness of the first type material is made larger than the hardness of the second type material. .
図2に、第1の自動車用電線の一構成例における導体構成を断面図で示す。図中11は導体の集合体で、アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線12の周囲に、純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される6本の周辺素線13が配置され、撚りあわされ撚線構造となっている。また、中心素線12の断面積と周辺素線13の断面積は等しくなっている。この導体の集合体11の周りに直接又はシールド層を介して絶縁被覆を設けて、自動車用電線とする。
FIG. 2 is a sectional view showing a conductor configuration in one configuration example of the first automobile electric wire. In the figure, 11 is an aggregate of conductors, and is composed of a second type material made of pure aluminum or an aluminum alloy around a
本発明では、第1の種類の材料の硬度を第2の種類の材料の硬度より大きくしてある。第1の種類の材料の硬度は、第2の種類の材料の硬度より50〜200%大きいことが好ましく、100〜150%大きいことがより好ましい。なお、本明細書において「硬度」はJIS Z 2243:ブリネル硬さ試験方法で測定した値である。第1の種類の材料と第2の種類の材料の硬度がこのような関係にあると、圧着による端子加締において中心素線12が硬いため周囲の6本の周辺素線13のつぶれが大きく、表面酸化膜の破れが大きくなり、接触抵抗が小さくなり、端子接続の信頼性が確保される。
In the present invention, the hardness of the first type material is greater than the hardness of the second type material. The hardness of the first type material is preferably 50 to 200% greater than the hardness of the second type material, and more preferably 100 to 150% greater. In this specification, “hardness” is a value measured by the JIS Z 2243: Brinell hardness test method. When the hardness of the first type material and the second type material is in such a relationship, since the
第1の種類の材料と第2の種類の材料の好ましい組み合わせとしては、上記の条件を満足する各種のアルミニウム系材料の組み合わせとすることができる。
第1の種類の材料と第2の種類の材料の典型的な組み合わせとしては、
(i) 第1の種類の材料:JIS 5000番系のアルミニウム合金
第2の種類の材料:純アルミニウム
(ii) 第1の種類の材料:JIS 5000番系のアルミニウム合金
第2の種類の材料:JIS 1000番系のアルミニウム合金
等が好ましく利用できる。
As a preferable combination of the first type material and the second type material, a combination of various aluminum-based materials satisfying the above conditions can be used.
Typical combinations of the first type of material and the second type of material include:
(I) First type material: JIS 5000 series aluminum alloy Second type material: pure aluminum (ii) First type material: JIS 5000 series aluminum alloy Second type material: A JIS 1000 series aluminum alloy or the like can be preferably used.
絶縁被覆としては、従来使用されているポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(発泡系を含む)、ハロゲンフリー材、テトラフロロエチレン等の各種樹脂材料を用いることができる。絶縁被覆の厚さは導体の集合体の外径に応じて適宜設定される。
シールド層を設ける場合には、従来公知のシールド効果を有する各種材料が使用できる。
As the insulating coating, various resin materials such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (including foamed materials), halogen-free materials, and tetrafluoroethylene, which are conventionally used, can be used. The thickness of the insulating coating is appropriately set according to the outer diameter of the conductor assembly.
When providing a shield layer, various materials having a conventionally known shielding effect can be used.
上記のような構成によれば、全体の材料としてアルミニウム系の材料を使用しているため、軽量化、細線化が図れるとともに、第1の種類の材料の硬度が第2の種類の材料の硬度より大きいため、圧着による端子加締において中心素線12が硬いので周囲の6本の周辺素線13のつぶれが大きく、表面酸化膜の破れが大きくなり、接触抵抗が小さくなり、端子接続における信頼性が確保される。
According to the above configuration, since an aluminum-based material is used as the entire material, weight reduction and thinning can be achieved, and the hardness of the first type material is the hardness of the second type material. Since the
第1の自動車用電線は、図示の構成例のみに限定されず、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記では、1本の中心素線の周りを6本の周辺素線で包囲した7本撚りタイプのものとしたが、さらにその周りを12本の周辺素線で包囲した19本撚りタイプのものとしてもよい。
また、上記では、撚線構造としたが、撚線としなくてもよい。
また、上記では、中心素線の断面積を周辺素線の断面積と同じにしたが、所要の引張強度が得られるならば、中心素線の断面積を周辺素線の断面積より小さくしてもよい。この場合、電線のより細線化、軽量化が可能となる利点がある。
The first automotive electric wire is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications and changes can be made.
For example, in the above description, a single strand is surrounded by 6 peripheral strands, but the 7 strand type is surrounded by 12 peripheral strands. It is good also as a thing.
Moreover, although it was set as the twisted-wire structure in the above, it does not need to be set as a twisted wire.
In the above, the cross-sectional area of the central strand is the same as the cross-sectional area of the peripheral strand, but if the required tensile strength is obtained, the cross-sectional area of the central strand is made smaller than the cross-sectional area of the peripheral strand. May be. In this case, there is an advantage that the wire can be made thinner and lighter.
ここで、第1の自動車用電線の作製例を述べる。中心素線の断面積:0.08mm2、中心素線の硬度25、周辺素線の断面積:0.08mm2、周辺素線の硬度:60、導体の集合体の外径:1.0mmφ、質量:1.6g/m、引張強度:80N。この第1の自動車用電線によれば、圧着による端子加締を行ったところ、周辺素線のつぶれが大きく、接触抵抗が小さくなることが確認された。 Here, a production example of the first automobile electric wire will be described. Cross-sectional area of central strand: 0.08 mm 2 , hardness of central strand 25, cross-sectional area of peripheral strand: 0.08 mm 2 , peripheral strand hardness: 60, outer diameter of conductor assembly: 1.0 mmφ , Mass: 1.6 g / m, tensile strength: 80 N. According to the first automotive electric wire, when terminal crimping was performed by crimping, it was confirmed that the peripheral strands were largely crushed and the contact resistance was reduced.
次に、本発明による第2の自動車用電線(請求項2に相当)について述べる。
第2の自動車用電線は、アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される周辺素線とアルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される周辺素線とを交互に複数本配置してなり、第1の種類の材料の硬度を第2の種類の材料の硬度より大きくしたことを特徴とする。
Next, a second automobile electric wire (corresponding to claim 2) according to the present invention will be described.
The second electric wire for automobiles is a second type material made of pure aluminum or aluminum alloy so as to surround the center wire around the center wire made of the first type material made of an aluminum alloy. A plurality of peripheral strands made of aluminum alloy and a first strand made of aluminum alloy are alternately arranged, and the hardness of the first type material is set to the second type. It is characterized by being larger than the hardness of the material.
図3に、第2の自動車用電線の一構成例における導体構成を断面図で示す。図中21は導体の集合体で、アルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される中心素線22の周囲に、純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2の種類の材料より構成される周辺素線23とアルミニウム合金からなる第1の種類の材料より構成される周辺素線24が交互に配置され、撚りあわされ撚線構造となっている。また、中心素線22の断面積と周辺素線23、24の断面積は等しくなっている。この導体の集合体21の周りに直接又はシールド層を介して絶縁被覆を設けて、自動車用電線とする。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conductor configuration in one configuration example of the second automobile electric wire. In the figure,
第1の自動車用電線の場合と同様、第1の種類の材料の硬度が第2の種類の材料の硬度より大きくなっており、第1の種類の材料の硬度は、第2の種類の材料の硬度より50〜200%大きいことが好ましく、100〜150%大きいことがより好ましい。第1の種類の材料と第2の種類の材料の硬度がこのような関係にあると、圧着による端子加締において中心素線22及び周辺素線24が硬いため第2の材料からなる周辺素線23のつぶれが大きく、第1の自動車用電線の場合と同様、表面酸化膜の破れが大きくなり、接触抵抗が小さくなり、端子接続における信頼性が確保される。
As in the case of the first automobile electric wire, the hardness of the first type material is larger than the hardness of the second type material, and the hardness of the first type material is the second type material. The hardness is preferably 50 to 200% larger than the hardness, more preferably 100 to 150% larger. When the hardnesses of the first type material and the second type material are in such a relationship, the peripheral element made of the second material is used because the
第1の種類の材料と第2の種類の材料の好ましい組み合わせとしては、上記の条件を満足する各種のアルミニウム系材料の組み合わせとすることができる。第1の種類のアルミニウム系合金の硬度を第2の種類のアルミニウム系合金の硬度より大きくする方法としては、第1の自動車用電線に関して述べた方法と同様な方法を用いることができる。
第1の種類の材料と第2の種類の材料の典型的な組み合わせとしても、第1の自動車用電線で述べたものと同様な組み合わせを用いることができる。
As a preferable combination of the first type material and the second type material, a combination of various aluminum-based materials satisfying the above conditions can be used. As a method for making the hardness of the first type aluminum-based alloy greater than the hardness of the second type aluminum-based alloy, a method similar to the method described for the first automobile electric wire can be used.
As a typical combination of the first type material and the second type material, combinations similar to those described in the first automobile electric wire can be used.
絶縁被覆としても、第1の自動車用電線の場合と同様、従来使用されているポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(発泡系を含む)、ハロゲンフリー材、テトラフロロエチレン等の各種樹脂材料を用いることができる。絶縁被覆の厚さは導体の集合体の外径に応じて適宜設定される。
シールド層を設ける場合には、従来公知のシールド効果を有する各種材料が使用できる。
As in the case of the first automobile electric wire, various resin materials such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (including foam), halogen-free material, tetrafluoroethylene, etc. are used as the insulation coating. be able to. The thickness of the insulating coating is appropriately set according to the outer diameter of the conductor assembly.
When providing a shield layer, various materials having a conventionally known shielding effect can be used.
上記のような構成によれば、全体の材料としてアルミニウム系の材料を使用しているため、軽量化、細線化が図れるとともに、第1の種類の材料の硬度が第2の種類の材料の硬度より大きいため、圧着による端子加締において中心素線22、周辺素線24が硬いので周辺素線23のつぶれが大きく、表面酸化膜の破れが大きくなり、接触抵抗が小さくなり、端子接続における信頼性が確保される。
According to the above configuration, since an aluminum-based material is used as the entire material, weight reduction and thinning can be achieved, and the hardness of the first type material is the hardness of the second type material. Therefore, since the
第2の自動車用電線も、図示の構成例のみに限定されず、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記では、1本の中心素線の周りを6本の周辺素線で包囲した7本撚りタイプのものとしたが、さらにその周りを12本の周辺素線で包囲した19本撚りタイプのものとしてもよい。
また、上記では、撚線構造としたが、撚線としなくてもよい。
また、上記では、中心素線の断面積を周辺素線の断面積と同じにしたが、所要の引張強度が得られるならば、中心素線の断面積を周辺素線の断面積より小さくしてもよい。この場合、電線のより細線化、軽量化が可能となる利点がある。
The second automobile electric wire is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications and changes can be made.
For example, in the above description, a single strand is surrounded by 6 peripheral strands, but the 7 strand type is surrounded by 12 peripheral strands. It is good also as a thing.
Moreover, although it was set as the twisted-wire structure in the above, it does not need to be set as a twisted wire.
In the above, the cross-sectional area of the central strand is the same as the cross-sectional area of the peripheral strand, but if the required tensile strength is obtained, the cross-sectional area of the central strand is made smaller than the cross-sectional area of the peripheral strand. May be. In this case, there is an advantage that the wire can be made thinner and lighter.
ここで、第2の自動車用電線の作製例を述べる。中心素線の断面積:0.08mm2、中心素線の硬度:25、周辺素線の断面積:0.08mm2、周辺素線の硬度:60、導体の集合体の外径:1.0mmφ、質量:1.6g/m、引張強度:80N/mm2。この第2の自動車用電線によれば、圧着による端子加締を行ったところ、周辺素線のつぶれが大きく、接触抵抗が小さくなることが確認された。 Here, a production example of the second automobile electric wire will be described. Cross-sectional area of central strand: 0.08 mm 2 , hardness of central strand: 25, cross-sectional area of peripheral strand: 0.08 mm 2 , peripheral strand hardness: 60, outer diameter of conductor assembly: 1. 0 mmφ, mass: 1.6 g / m, tensile strength: 80 N / mm 2 . According to the second automotive electric wire, when terminal crimping was performed by crimping, it was confirmed that peripheral strands were largely crushed and contact resistance was reduced.
11 導体の集合体
12 中心素線
13 周辺素線
21 導体の集合体
22 中心素線
23、24 周辺素線
11
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