DE112010004377B4 - Beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss und Kabelstrang - Google Patents

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Abstract

Beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss, wobei die elektrische Leitung eine Drahtleitung und ein Anschlusselement umfasst, wobei ein Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement mit einem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist und wobei das Korrosionsschutzmittel hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz enthält und
eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 7 N/mm2 bis 10,8 N/mm2, die gemäß dem JIS K6850 gemessen wird,
eine Dehnung von 100 % bis 1000 %, die gemäß dem ASTM D-1708 gemessen wird, und
eine Wasserabsorption von 0,78 % bis 1,0 %, die gemäß dem JIS K7209 gemessen wird, aufweist.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss und einen Kabelstrang und betrifft insbesondere eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss, bei der ein Korrosionsschutzmittel vorteilhaft verwendet wird zur Vermeidung von Korrosion an einem Bereich einer elektrischen Verbindung zwischen einer Drahtleitung und einem Anschlusselement, und einen Kabelstrang, der das Korrosionsschutzmittel verwendet.
  • Stand der Technik
  • Üblicherweise wird eine beschichtete elektrische Leitung, die durch Beschichten einer Drahtleitung, welche aus einem geglühten Draht wie beispielsweise ETP-Kupfer (tough pitch copper) hergestellt ist, mit einer Isolierung hergestellt wird, in großem Umfang als eine elektrische Leitung zum Verdrahten in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug verwendet. Am Ende der beschichteten elektrischen Leitung, wo die Drahtleitung durch Abziehen der Isolierung freigelegt ist, ist ein Anschlusselement mit der Drahtleitung verbunden. Das Anschlusselement, das elektrisch mit dem Ende der beschichteten elektrischen Leitung verbunden ist, wird in einen Verbinder eingesetzt und damit verbunden.
  • Eine Vielzahl der beschichteten elektrischen Leitungen mit den Anschlüssen werden zu einem Kabelstrang gebündelt. Die beschichteten elektrischen Leitungen in der Form eines Kabelstrangs werden zum Verdrahten in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug verriegelt.
  • Bei der Verwendung zur Verdrahtung im Motorraum oder einer speziellen innen liegenden Umgebung, die Wasser ausgesetzt ist, wird der Kabelstrang gegenüber Wärme und Wasser empfindlich, so dass er an den Bereichen der elektrischen Verbindung zwischen den Drahtleitungen und den Anschlusselementen einer Rostbildung unterliegt. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine Korrosionsbildung an den Bereichen der elektrischen Verbindung zu vermeiden, wenn der Kabelstrang in einer derartigen Umgebung verwendet wird.
  • Um die Korrosionsbildung an dem Bereich der elektrischen Verbindung zu vermeiden, offenbart JP H05 - 159 846 A die eine Technik, um die Verbinder, in welche die mit den Drahtleitungen verbundenen Anschlusselemente eingesetzt und verriegelt sind, mit Fett zu füllen.
  • Die Verwendung von Polyamiden als Korrosionsschutz bei elektrischen Leitungen ist aus der DE 198 11 333 A1 , der US 5 811 490 A und der US 4 379 887 A bekannt. Zudem ist eine Beschichtung von elektrischen Leitungen mit Polyamiden aus der US 5 352 741 A und der US 5 281 757 A bekannt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Derzeit entwickeln sich zunehmend Tendenzen zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung durch eine Gewichtsverringerung eines Fahrzeugs wie eines Kraftfahrzeugs und ist demgemäß eine Gewichtsverringerung der Materialien für die elektrischen Leitungen, aus welchen der Kabelstrang besteht, gefordert. Aus diesem Grund ist die Verwendung von Aluminium für die Drahtleitungen angedacht.
  • Üblicherweise wird für die Anschlusselemente Kupfer oder eine Kupferlegierung, die ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufzeigt, verwendet und werden demgemäß die elektrischen Aluminiumleitungen zusammen mit den Kupferanschlusselementen verwendet. Wenn jedoch die Drahtleitungen hinsichtlich des Materials von den Anschlusselementen verschieden sind, findet an den Bereichen der elektrischen Verbindung eine Bimetallkorrosion statt. Diese Art der Korrosion tritt schneller auf als vergleichsweise bei der Verwendung identischer Materialien für die Drahtleitungen und die Anschlusselemente. Aus diesem Grund ist ein Korrosionsschutzmittel erforderlich, das das Auftreten einer Korrosion an den Bereichen der elektrischen Verbindung auf zufriedenstellende Weise verhindern kann.
  • Wenn es nicht dicht in die Verbinder eingefüllt wird ist das übliche Fett jedoch nicht in der Lage, in ausreichendem Maße das Eindringen von Wasser zu verhindern. Wenn die Menge an eingefülltem Fett erhöht wird, um den Korrosionsschutzeffekt zu verbessern, wird das Fett unabsichtlich auf einen Bereich beschichtet, wo ein Korrosionsschutz nicht notwendig ist. Darüber hinaus macht ein übermäßiges Befüllen die Verbinder und die elektrischen Leitungen klebrig, was deren Handhabbarkeit verschlechtert. Im Hinblick auf die Bimetallkorrosion ist ein Korrosionsschutzmittel erforderlich, welches das Fett ersetzt, eine ausgezeichnete Beschichtungseigenschaft aufweist und in der Lage ist, ein hohes Korrosionsschutzvermögen bereitzustellen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss bereitzustellen, bei der ein Korrosionsschutzmittel verwendet wird, das im Vergleich mit einem herkömmlichen Korrosionsschutzmittel eine ausgezeichnete Beschichtungseigenschaft und ein ausgezeichnetes Korrosionsschutzvermögen aufzeigt. Eine weitere Aufgabe ist es, einen Kabelstrang, welcher das Korrosionsschutzmittel verwendet, bereitzustellen.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben beschriebene Problem zu lösen, wird eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss bereitgestellt, wobei die elektrische Leitung eine Drahtleitung und ein Anschlusselement umfasst, wobei ein Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement mit einem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist und wobei das Korrosionsschutzmittel hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz enthält und
    • eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 7 N/mm2 bis 10,8 N/mm2, die gemäß dem JIS K6850 gemessen wird,
    • eine Dehnung von 100 % bis 1000 %, die gemäß dem ASTM D-1708 gemessen wird, und
    • eine Wasserabsorption von 0,78 % bis 1,0 %, die gemäß dem JIS K7209 gemessen wird,
    aufweist.
  • Es ist bevorzugt, dass in dem Korrosionsschutzmittel das thermoplastische Polyamidharz mindestens eine von einer Dimersäure und einer Dicarbonsäure und ein Diamin enthält.
  • Es ist bevorzugt, dass das Korrosionsschutzmittel an dem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen einer Drahtleitung und einem Anschlusselement verwendet wird.
  • Es ist bevorzugt, dass
    die elektrische Leitung ferner eine Isolierung, mit der die Drahtleitung beschichtet ist, einschließt und die Isolierung am Ende der Drahtleitung abgezogen ist, so dass die Drahtleitung am Ende frei liegt,
    das Anschlusselement mit dem freiliegenden Ende der Drahtleitung verbunden ist und einen Verbindungsbereich umfasst, der die Form einer Wanne aufweist und für eine Verbindung mit einem Anschlussgegenstück ausgestaltet ist, und
    der Bereich der elektrischen Verbindung, der mit dem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist, sich von dem Ende der Isolierung bis zu dem Basisende des Verbindungsbereichs des Anschlusselements, über die Grenze zwischen dem Basisende des Verbindungsbereichs und dem Ende der Drahtleitung und über die Grenze zwischen dem Anschlusselement und der Isolierung erstreckt.
  • Es ist bevorzugt, dass in der beschichteten elektrischen Leitung mit dem Anschluss die Drahtleitung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellte Einzeldrähte einschließt und das Anschlusselement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist.
  • In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kabelstrang die beschichtete elektrische Leitung mit dem Anschluss.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Da das Korrosionsschutzmittel, das bei der beschichteten elektrischen Leitung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hauptsächlich bzw. als Hauptbestandteil das thermoplastische Polyamidharz enthält, weist es im Vergleich mit einem Fett eine ausgezeichnete Beschichtungseigenschaft auf. Wenn das Korrosionsschutzmittel die physikalischen Eigenschaften der Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption innerhalb der entsprechenden spezifizierten Bereiche aufweist, besitzt es ein ausgezeichnetes Korrosionsschutzvermögen.
  • Wenn das thermoplastische Polyamidharz die mindestens eine von der Dimersäure und der Dicarbonsäure und das Diamin enthält, kann ein harmonischer Ausgleich zwischen den physikalischen Eigenschaften der Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung, Wasserabsorption und Schmelzviskosität aufrechterhalten werden, wodurch ermöglicht wird, dass das Korrosionsschutzmittel ein Beschichtungsvermögen und ein Korrosionsschutzvermögen aufzeigt, die gut ausgeglichen sind.
  • Wenn das Korrosionsschutzmittel an dem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement verwendet wird, weist der Bereich der elektrischen Verbindung ein verbessertes Korrosionsschutzvermögen auf, wodurch eine verbesserte Verbindungszuverlässigkeit für den Bereich der elektrischen Verbindung ermöglicht wird.
  • Bei dem Aufbau, bei dem der Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement mit dem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist, besitzt die beschichtete elektrische Leitung der vorliegenden Erfindung einen Bereich der elektrischen Verbindung mit verbessertem Korrosionsschutzvermögen, wodurch der Bereich der elektrischen Verbindung eine verbesserte Verbindungszuverlässigkeit aufweist.
  • Wenn die Drahtleitung die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellten Einzeldrähte einschließt und das Anschlusselement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist, was eine Bimetallverbindung begründet, kann der Effekt des Korrosionsschutzmittels in vollem Umfang genutzt werden.
  • Der Kabelstrang der vorliegenden Erfindung schließt die beschichtete elektrische Leitung ein, welche ein verbessertes Korrosionsschutzvermögen aufweist. Somit kann der Kabelstrang vorteilhaft zum Verdrahten in einem Motorraum oder einer speziellen innen liegenden Umgebung, die Wasser ausgesetzt ist, verwendet werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufzeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, welche selbige entlang der Linie A-A in 1 aufzeigt.
    • 3 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Korrosionstests.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Es werden nun ausführliche Beschreibungen gegeben in Bezug auf ein Korrosionsschutzmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, eine beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (nachfolgend auch als „erfindungsgemäße beschichtete elektrische Leitung“ bezeichnet) und einen Kabelstrang gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (nachfolgend auch als „erfindungsgemäßer Kabelstrang“ bezeichnet).
  • Korrosionsschutzmittel
  • Das Korrosionsschutzmittel, das bei der erfindungsgemäßen beschichteten elektrischen Leitung und dem erfindungsgemäßen Kabelstrang verwendet wird, enthält hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz. Das thermoplastische Polyamidharz enthält vorzugsweise mindestens eine von einer Dimersäure und einer Dicarbonsäure und ein Diamin. Damit kann ein harmonischer Ausgleich unter den physikalischen Eigenschaften wie einer Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung, Wasserabsorption und Schmelzviskosität des Korrosionsschutzmittels aufrechterhalten werden, wodurch ermöglicht wird, dass das Korrosionsschutzmittel ein Beschichtungsvermögen und ein Korrosionsschutzvermögen aufzeigt, welche gut ausgeglichen sind.
  • Es ist bevorzugt, dass das Korrosionsschutzmittel eine einzelne Art eines thermoplastischen Polyamidharzes enthält, oder es ist bevorzugt, dass das Korrosionsschutzmittel zwei oder mehrere verschiedene Arten an thermoplastischen Polyamidharzen enthält. Es ist ferner bevorzugt, dass das Korrosionsschutzmittel, wenn angebracht, ein Additiv und ein anderes Polymer innerhalb eines Bereichs enthält, bei dem dessen physikalische Eigenschaften nicht verschlechtert sind.
  • Das oben beschriebene Additiv ist nicht speziell eingeschränkt, solange es ein Additiv definiert, das allgemein für ein Material zum Harzformen verwendet werden kann. Im Speziellen umfassen Beispiele des Additivs einen anorganischen Füllstoff, ein Antioxidationsmittel, einen Metalldeaktivator (einen Kupferinhibitor), einen UV-Absorber, ein Mittel zum Maskieren von UV-Strahlung, ein flammhemmendes Additiv, einen Verarbeitungshilfsstoff (z. B. ein Gleitmittel, Wachs) und Kohlenstoff oder andere Färbepigmente.
  • Es ist bevorzugt, dass das Korrosionsschutzmittel, wenn angebracht, vernetzt ist, um die Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit zu erhöhen. Beispiele eines Verfahrens zur Vernetzung umfassen ein thermisches Vernetzungsverfahren, ein chemisches Vernetzungsverfahren, ein Silanvernetzungsverfahren, ein Elektronenstrahlvernetzungsverfahren und ein UV-Vernetzungsverfahren, welche nicht speziell eingeschränkt sind. Das Korrosionsschutzmittel wird vorzugsweise durchgeführt, nachdem eine Korrosionsschutzbehandlung unter Verwendung des Korrosionsschutzmittels durchgeführt wurde.
  • Das Korrosionsschutzmittel besitzt eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 7 N/mm2 bis 10,8 N/mm2, welche gemessen wird gemäß dem JIS K6850. Es wird angemerkt, dass der JIS K6850 („Klebstoffe - Bestimmung der Überlappungszugscherfestigkeit von starr verbundenen Anordnungen“) die Bestimmung der Überlappungszugscherfestigkeit von starr verbundenen Anordnungen mittels der Verwendung einer Standardtestprobe unter spezifizierten Einstellungs- und Testbedingungen vorschreibt. In der vorliegenden Erfindung werden als die starr verbundenen Anordnungen Aluminiumplatten verwendet und wird das Korrosionsschutzmittel als eine Bindungsschicht verwendet, die sandwichartig zwischen den Aluminiumplatten angeordnet ist, und wird auf diese Weise eine Testprobe hergestellt.
  • Wenn die Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium geringer als 6 N/mm2 ist, ist es schwierig, das Korrosionsschutzmittel, auch wenn es geschmolzen ist, in einen innigen Kontakt mit einem Bereich zu bringen, wo ein Korrosionsschutz benötigt wird, wie einem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen einer Drahtleitung und einem Anschlusselement. Daher ist es für das Korrosionsschutzmittel schwierig, eine hohe Korrosionsschutzwirkung zu erreichen. Die Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium beträgt vorzugsweise 8 N/mm2 bis 10,8 N/mm2.
  • Das Korrosionsschutzmittel besitzt eine Dehnung (bei Normaltemperatur von 24 °C) von 100 % bis 1000 %, welche gemessen wird gemäß dem ASTM D-1708.
  • Wenn die Dehnung weniger als 100 % beträgt, wird in dem Korrosionsschutzmittel ein Schrumpfungsriss erzeugt, wenn das Korrosionsschutzmittel nach dem Schmelzen und Anwenden auf den Bereich, wo ein Korrosionsschutz benötigt wird, wie den Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement, abkühlt und aushärtet. Dadurch dringt Wasser in den Riss ein, so dass es schwierig wird, dass das Korrosionsschutzmittel eine hohe Korrosionsschutzwirkung erreicht. Die Dehnung beträgt vorzugsweise 150 % bis 1000 % und weiter bevorzugt 200 % bis 1000 %.
  • Das Korrosionsschutzmittel besitzt eine Wasserabsorption von 0,78 % bis 1,0 %, welche gemessen wird gemäß dem JIS K7209. Die Wasserabsorption definiert einen Wert, der gemessen wird in einem A-Verfahren unter den Bedingungen, dass der Eintauchzeitraum 7 Tage beträgt und die Form der Testprobe eine Blattform ist.
  • Wenn die Wasserabsorption mehr als 1,0 % beträgt, neigt das Korrosionsschutzmittel dazu, in Abhängigkeit von der Anwendungsumgebung wie der Umgebung in einem Fahrzeug, Wasser zu absorbieren. Es ist daher schwierig für das Korrosionsschutzmittel, eine hohe Korrosionsschutzwirkung zu erreichen. Die Wasserabsorption beträgt vorzugsweise 0,78 % bis 0,8 %.
  • Das Korrosionsschutzmittel wird vorteilhaft verwendet zur Vermeidung des Auftretens einer Korrosion an einem Bereich einer elektrischen Verbindung zwischen einer Drahtleitung und einem Anschlusselement, welche zum Verdrahten in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug verwendet werden.
  • Erfindungsgemäße beschichtete elektrische Leitung
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung der erfindungsgemäßen beschichteten elektrischen Leitung gegeben.
  • Die erfindungsgemäße beschichtete elektrische Leitung 10 umfasst eine beschichtete elektrische Leitung 12, die eine Drahtleitung 18 und eine Isolierung 20, mit der die Drahtleitung 18 beschichtet ist, einschließt, und ein Anschlusselement 14, das mit einem Ende der Drahtleitung 18 der beschichteten elektrischen Leitung 12 verbunden ist, wie dies in den 1 und 2 dargestellt ist.
  • Die Isolierung 20 ist an dem Ende der Drahtleitung 18 der beschichteten elektrischen Leitung 12 abgezogen, so dass die Drahtleitung 18 an dem Ende frei liegt. Das Anschlusselement 14 ist mit dem frei liegenden Ende der Drahtleitung 18 verbunden. Die Drahtleitung 18 definiert eine Litze, die aus einer Vielzahl an Einzeldrähten 18a aufgebaut ist. In diesem Fall kann die Litze aus metallischen Einzeldrähten einer Art aufgebaut sein oder kann aus metallischen Einzeldrähten von zwei oder mehreren Arten aufgebaut sein. Die Litze kann zusätzlich zu den metallischen Einzeldrähten einen Einzeldraht einschließen, der aus einer organischen Faser besteht. Es wird darauf hingewiesen, dass die metallischen Einzeldrähte von einer Art so definiert sind, dass alle der metallischen Einzeldrähte der Litze aus demselben metallischen Material hergestellt sind, und dass die metallischen Einzeldrähte von zwei oder mehreren Arten so definiert sind, dass in der Litze die metallischen Einzeldrähte aus verschiedenen metallischen Materialien hergestellt sind. Die Litze kann auch einen Verstärkungsdraht (Zugträger) zur Verstärkung der beschichteten elektrischen Leitung 12 einschließen.
  • Die metallischen Einzeldrähte sind vorzugsweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem dieser Materialien, das mit verschiedenen Arten an Materialien beschichtet (plattiert) ist, hergestellt. Ein Einzeldraht, der als Verstärkungsdraht definiert ist, ist vorzugsweise hergestellt aus einer Kupferlegierung, Titan, Wolfram oder Edelstahl. Ein Einzeldraht, der als die organische Faser definiert ist, ist vorzugsweise aus KEVLAR hergestellt.
  • Die Isolierung 20 ist vorzugsweise aus Gummi, Polyolefin, PVC oder einem thermoplastischen Elastomer hergestellt, welche Materialien einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Die Isolierung 20 kann, soweit erforderlich, eine Vielzahl von Additiven wie ein flammhemmendes Mittel, einen Füllstoff und ein Färbemittel enthalten.
  • Das Anschlusselement 14 umfasst einen Verbindungsbereich 14c, der die Form einer Wanne aufweist und für eine Verbindung mit einem Anschlussgegenstück ausgestaltet ist, Drahthülsen 14a, die sich von einem Basisende des Verbindungsbereichs 14c aus erstrecken und auf das Ende der Drahtleitung 18 der elektrischen Leitung 12 gecrimpt werden, und Isolationshülsen 14b, die sich von den Drahthülsen 14a aus erstrecken und am Ende der beschichteten elektrischen Leitung 12 auf die Isolierung 20 gecrimpt werden.
  • Das Anschlusselement 14 (das Basiselement davon) ist vorzugsweise aus gewöhnlichem Messing, einer Vielzahl an Kupferlegierungen und Kupfer hergestellt. Es ist bevorzugt, dass eine Teiloberfläche (z. B. einen Verbindungspunkt) oder die gesamte Oberfläche des Anschlusselements 14 mit einer Vielzahl an Metallen wie Zinn, Nickel und Gold plattiert ist.
  • Ein Bereich der Drahtleitung 18 ist an dem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 frei liegend. In der erfindungsgemäßen beschichteten elektrischen Leitung 10 ist der frei liegende Bereich mit dem oben beschriebenen Korrosionsschutzmittel beschichtet. Im Speziellen liegt ein Beschichtungsfilm 16 des Korrosionsschutzmittels über dem Basisende des Verbindungsbereichs 14c und erstreckt sich über die Grenze zwischen dem Basisende des Verbindungsbereichs 14c des Anschlusselements 14 und dem Ende der Drahtleitung 18 bis zu der Isolierung 20 und erstreckt sich dabei über die Grenze zwischen den Isolationshülsen 14b des Anschlusselements 14 und der Isolierung 20.
  • Das zu verwendende Korrosionsschutzmittel besitzt die innerhalb der oben beschriebenen Bereiche liegenden physikalischen Eigenschaften unter Berücksichtigung der Kombination des Materials der Drahtleitung 18 und des Materials des Anschlusselements 14. Die Dicke des Beschichtungsfilms 16 des Korrosionsschutzmittels wird je nach Notwendigkeit eingestellt, wobei jedoch die Dicke vorzugsweise von 0,01 mm bis 0,1 mm reicht. Wenn die Dicke des Beschichtungsfilms 16 zu groß ist, wird es schwierig, das Anschlusselement 14 in einen Verbinder einzusetzen. Wenn demgegenüber die Dicke des Beschichtungsfilms 16 zu gering ist, kann die Korrosionsschutzwirkung verschlechtert sein.
  • Nach dem Crimpen des Anschlusselements 14 auf das Ende der beschichteten elektrischen Leitung 12 für ein Verbinden der Drahtleitung 18 und des Anschlusselements 14 wird das Korrosionsschutzmittel auf die Oberfläche des Verbindungsbereichs zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 beschichtet, das heißt, auf eine Oberfläche am Ende der Isolierung 20, die Oberflächen der Isolationshülsen 14b, die Oberflächen der Drahthülsen 14a, die Oberfläche der frei liegenden Drahtleitung 18 und die Oberfläche des Basisendes des Verbindungsbereichs 14c. Der Beschichtungsfilm 16 wird somit auf der Oberfläche des Verbindungsbereichs zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 ausgebildet.
  • Es ist darüber hinaus bevorzugt, einen Beschichtungsfilm 16 auf einer Rückseite des wannenförmigen Verbindungsbereichs 14c, der sich von den Drahthülsen 14a des Anschlusselements 14 aus erstreckt, den Rückseiten der Drahthülsen 14a und den Rückseiten der Isolationshülsen 14b auszubilden, wenn der ausgebildete Beschichtungsfilm 16 die elektrische Verbindung nicht verschlechtert.
  • Wesentlich beim Aufbringen des Korrosionsschutzmittels ist lediglich, dass das Korrosionsschutzmittel in einem Maß fließfähig ist, dass es aufbeschichtbar ist. Beim Aufbringen des Korrosionsschutzmittels ist es somit bevorzugt, es je nach Notwendigkeit zu erwärmen oder unter Verwendung eines Lösungsmittels zu verflüssigen. Das Aufbringen des Korrosionsschutzmittels wird vorzugsweise in einem Auftropfverfahren, einem Beschichtungsverfahren oder einem Extrusionsverfahren durchgeführt. Die Erwärmungstemperatur für das Korrosionsschutzmittel beträgt vorzugsweise 150 bis 250 °C.
  • Es ist bevorzugt, dass der Beschichtungsfilm 16 je nach Notwendigkeit vernetzt ist, um die Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit zu erhöhen. Beispiele eines Verfahrens zum Vernetzen umfassen ein thermisches Vernetzungsverfahren, ein chemisches Vernetzungsverfahren, ein Silanvernetzungsverfahren, einen Elektronenstrahlvernetzungsverfahren und ein UV-Vernetzungsverfahren, welche nicht speziell eingeschränkt sind.
  • Indem es hauptsächlich das thermoplastische Polyamidharz enthält, zeigt das Korrosionsschutzmittel eine Fluidität beim Erwärmen. Aus diesem Grund besitzt das Korrosionsschutzmittel die Eigenschaft, dass es auf einfache Weise aufgebracht werden kann, wodurch ermöglicht wird, dass das Korrosionsschutzmittel präzise und auf zufriedenstellende Weise auf eine beabsichtigte Stelle aufgebracht werden kann. So kann beispielsweise auch in einem Fall, wo die beschichtete elektrische Leitung 12 einen geringen Durchmesser (z. B. 0,8 mm) aufweist und das Anschlusselement 14 eine geringe Breite (z. B. 0,64 mm an der Wanne) aufweist, das Korrosionsschutzmittel auf präzise und zufriedenstellende Weise zielgenau auf lediglich den Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 aufgebracht werden.
  • Darüber hinaus ist das Korrosionsschutzmittel nach dem Aufbringen in abgekühltem und ausgehärtetem Zustand zum Zeitpunkt der Handhabung nicht klebrig und kann über einen langen Zeitraum an der Aufbringungsstelle fixiert werden. Somit kann der Korrosionsschutzwirkung über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
  • Erfindungsgemäßer Kabelstrang
  • In dem erfindungsgemäßen Kabelstrang ist eine Vielzahl an beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen einschließlich der erfindungsgemäßen beschichteten elektrischen Leitung 10 gebündelt. In dem erfindungsgemäßen Kabelstrang können einige der enthaltenen beschichteten elektrischen Leitungen die erfindungsgemäß beschichteten elektrischen Leitungen 10 sein oder können alle enthaltenen beschichteten elektrischen Leitungen die erfindungsgemäß beschichteten elektrischen Leitungen 10 sein.
  • In dem erfindungsgemäßen Kabelstrang können die beschichteten elektrischen Leitungen mit einem Tape gebunden sein oder können mit einem Armierungselement wie einem kreisförmigen Rohr, einem gewellten Rohr und einem Protektor armiert sein.
  • Der erfindungsgemäße Kabelstrang wird vorteilhaft bei dem Verdrahten in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug verwendet, insbesondere zum Verdrahten im Motorraum oder dem Inneren des Fahrzeugs, das Wasser ausgesetzt ist. Diese Stellen unterliegen der Wärme und Wasser, so dass ein Kabelstrang, wenn er zum Verdrahten an diesen Stellen eingesetzt wird, einer Rostbildung unterliegt, die an dem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 auftritt. Beim Verwenden des erfindungsgemäßen Kabelstrangs kann die Rostbildung an dem Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung 18 und dem Anschlusselement 14 jedoch wirksam vermieden werden.
  • BEISPIELE
  • Unter Bezug auf die Beispiele wird nun im Speziellen eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist.
  • Herstellung einer beschichteten elektrischen Leitung
  • Es wurde wie folgt eine Polyvinylchloridzusammensetzung hergestellt: 100 Masseteile an Polyvinylchlorid (Polymerisationsgrad 1300) wurden mit 40 Masseteilen an Diisononylphthalat, welches einen Weichmacher darstellt, 20 Masseteilen an Calciumcarbonat schwer, welches einen Füllstoff darstellt, und 5 Masseteilen eines Calcium-Zink-Stabilisators, welcher einen Stabilisator darstellt, bei 180 °C in einer offenen Mischwalze vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Pelletisiervorrichtung zu Pellets geformt.
  • Dann wurde eine Leitung (mit einer Querschnittsfläche von 0,75 mm), welche eine aus sieben Aluminiumlegierungsdrähten bestehende Aluminiumlegierungslitze war, mit der wie oben hergestellten Polyvinylchloridzusammensetzung derart extrusionsbeschichtet, dass die Beschichtung eine Dicke von 0,28 mm aufwies. Auf diese Weise wurde eine beschichtete elektrische Leitung (elektrische PVC-Leitung) hergestellt.
  • Herstellung einer beschichteten elektrischen Leitung mit Anschluss
  • Unter Verwendung einer Vielzahl der wie oben beschrieben hergestellten beschichteten elektrischen Leitungen wurde folgendermaßen eine beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss hergestellt. An einem Ende der beschichteten elektrischen Leitung wurde die Beschichtung abgezogen, um jede der Drahtleitungen freizulegen, und wurde dann auf das Ende einer jeden beschichteten elektrischen Leitung ein männliches crimpbares Anschlusselement (Breite bei der Wanne 0,64 mm), das aus üblichem Messing bestand und für Kraftfahrzeuge verwendet wird, gecrimpt.
  • Dann wurde eines der verschiedenen nachfolgend beschriebenen Korrosionsschutzmittel auf einen Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement aufgebracht und wurden somit die frei liegenden Drahtleitungen und Hülsen des Anschlusselements mit dem Korrosionsschutzmittel beschichtet. Auf diese Weise wurde eine Vielzahl an beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, deren Verbindungsbereiche mit den verschiedenen Korrosionsschutzmitteln beschichtet wurden, hergestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Korrosionsschutzmittel zur Verflüssigung auf 230 °C erwärmt wurden und derart aufgebracht wurden, dass die Beschichtungen eine Dicke von 0,05 mm aufwiesen.
  • Beispiel 1
  • Thermoplastisches Polyamidharz (A) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® 6801“]
  • Beispiel 2
  • Thermoplastisches Polyamidharz (B) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® JP116“]
  • Beispiel 3 (Experimentelles Beispiel)
  • Thermoplastisches Polyamidharz (C) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® 6301“], wobei die erhaltene beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss gemäß diesem Beispiel nicht von der vorliegenden Erfindung umfasst ist.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Thermoplastisches Polyamidharz (a) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® 6217“]
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Thermoplastisches Polyamidharz (b) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® 6030“]
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Thermoplastisches Polyamidharz (c) [Hersteller: HENKEL JAPAN LTD., „MACROMELT® 6880“]
  • Bewertungsverfahren
  • Die Bewertungen des Korrosionsschutzvermögens der verschiedenen Korrosionsschutzmittel wurden auf den beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, die mit den Korrosionsschutzmitteln beschichtet waren, durchgeführt, indem das Vorkommen oder die Abwesenheit von in den Korrosionsschutzmitteln gebildeten Rissen erfasst wurde.
  • Risse
  • Nach dem Beschichten mit den verschiedenen Korrosionsschutzmitteln wurden die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen während eines Tags an der Luft aufbewahrt und wurde das Feststellen des Vorkommens oder Abwesenheit eines Risses im Korrosionsschutzmittel mit den Augen unter Verwendung eines Mikroskops durchgeführt. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen keine Risse im Korrosionsschutzmittel auftraten, wurden mit „bestanden“ bewertet. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen Risse im Korrosionsschutzmittel vorhanden waren, wurden mit „nicht bestanden“ bewertet.
  • Korrosionsschutzvermögen
  • Wie in 3 aufgezeigt, wurde jeder der hergestellten beschichteten elektrischen Leitungen 1 mit Anschlüssen mit einer positiven Elektrode einer elektrischen Energiequelle 2 von 12 Volt verbunden, während eine Reinkupferplatte 3 (1 cm Breite × 2 cm Länge × 1 mm Dicke) mit der negativen Elektrode der elektrischen Energiequelle 2 von 12 Volt verbunden wurde. Die Reinkupferplatte 3 und jeder der Bereiche der elektrischen Verbindung zwischen den Drahtleitungen der beschichteten elektrischen Leitungen 1 und den Anschlusselementen wurden in 300 cm3 einer wässrigen Lösung 4, die 5 % an NaCI enthielt, eingetaucht, und es wurde eine Spannung von 12 Volt daran angelegt. Nach dem Anlegen der Spannung wurde eine ICP-Emissionsanalyse der wässrigen Lösung 4 durchgeführt, um die Menge an aus den Drahtleitungen der beschichteten elektrischen Leitungen 1 mit Anschlüssen eluierten Aluminiumionen zu messen. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen die aus den Drahtleitungen eluierten Mengen an Aluminiumionen weniger als 0,1 ppm betrugen, wurden mit „bestanden“ bewertet. Die beschichteten elektrischen Leitungen mit Anschlüssen, bei denen die aus den Drahtleitungen eluierten Mengen an Aluminiumionen 0,1 ppm oder mehr betrugen, wurden mit „nicht bestanden“ bewertet.
  • In Tabelle 1 werden dargestellt die Überlappungszugscherfestigkeiten von geläpptem Aluminium der Korrosionsschutzmittel der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die gemessen wurden gemäß dem JIS K6850, die Dehnungen (bei Normaltemperatur von 24 °C) der Korrosionsschutzmittel der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die gemessen wurden gemäß dem ASTM D-1708, und die Wasserabsorptionen der Korrosionsschutzmittel der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die gemessen wurden gemäß dem JIS K7209 (A-Verfahren unter den Bedingungen, dass der Eintauchzeitraum 7 Tage beträgt und die Form der Testproben eine Blattform ist), und die Bewertungsergebnisse der Korrosionsschutzmittel der Beispiele und Vergleichsbeispiele.
  • Tabelle 1
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3* Vergleichs beispiel 1 Vergleichs beispiel 2 Vergleichs beispiel 3
    Überlappungszugscherfestigkeit (AI/AI) (N/mm2) 10,8 10,8 6,7 2,1 4,4 3,4
    Dehnung (%) 1000 780 840 120 20 96
    Wasserabsorption (7 Tage) (%) 0,78 0,89 0,43 1,5 0,23 2,34
    Risse bestanden bestanden bestanden bestanden nicht bestanden nicht bestanden
    Korrosionsschutzvermögen bestanden bestanden bestanden nicht bestanden nicht bestanden nicht bestanden
    *: Die im Beispiel 3 erhaltene beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss ist nicht von der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist das Korrosionsschutzmittel des Vergleichsbeispiels 1, dessen Überlappungszugscherfestigkeit und Wasserabsorption außerhalb der durch die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, hinsichtlich der Haftung unzureichend, neigt zur Absorption von Wasser und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert.
  • Das Korrosionsschutzmittel des Vergleichsbeispiels 2, dessen Überlappungszugscherfestigkeit und Dehnung außerhalb der durch die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, ist hinsichtlich der Haftung unzureichend und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert, da Wasser in einen gebildeten Riss eindringt.
  • Das Korrosionsschutzmittel des Vergleichsbeispiels 3, dessen Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption außerhalb der durch die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, ist hinsichtlich der Haftung unzureichend, neigt zur Absorption von Wasser und ist hinsichtlich des Korrosionsschutzvermögens verschlechtert, da Wasser in einen gebildeten Riss eindringt.
  • Demgegenüber weisen die Korrosionsschutzmittel der vorliegenden Erfindung, deren Überlappungszugscherfestigkeit, Dehnung und Wasserabsorption innerhalb der durch die vorliegende Erfindung definierten Bereiche liegen, eine ausreichende Haftung an den Bereichen der elektrischen Verbindung auf und können das Eindringen von Wasser verhindern. Darüber hinaus weisen die Korrosionsschutzmittel der vorliegenden Erfindung ein ausgezeichnetes Beschichtungsvermögen auf, wenn sie mit Fett verglichen werden. Darüber hinaus wird nach dem Aufbringen selten ein Schrumpfungsriss in den Korrosionsschutzmitteln der Erfindung erzeugt. Somit sind die Korrosionsschutzmittel der vorliegenden Erfindung in der Lage, ein hohes Korrosionsschutzvermögen bereitzustellen.
  • Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben, ist aber nicht als erschöpfend anzusehen oder dazu gedacht, die vorliegende Erfindung auf die speziell offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, und es sind Modifikationen und Variationen möglich, insofern sie nicht von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abweichen.
  • Obwohl beispielsweise die beschichtete elektrische Leitung 10 eine Konfiguration aufweist, die einen das Anschlusselement 14 definierenden männlichen Anschluss einschließt, der den wannenförmigen Verbindungsbereich 14c einschließt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Es ist genauso bevorzugt, dass als das Anschlusselement 14 ein weiblicher Anschluss, der für ein Einpassen in einen männlichen Anschluss in der Lage ist, oder ein Gabelkontaktanschluss verwendet wird. Es ist darüber hinaus ebenfalls bevorzugt, dass das Anschlusselement 14 keine Isolationshülsen 14b einschließt und das Crimpen lediglich mittels der Drahthülsen 14a durchgeführt wird. Darüber hinaus ist das Verfahren zum Verbinden der Drahtleitung 12 und des Anschlusselements 14 nicht auf das Crimpen unter Verwendung der Hülsen beschränkt und ist es genauso bevorzugt, dass die Drahtleitung 12 und das Anschlusselement 14 mittels eines Verfahrens verbunden werden wie beispielsweise ein Widerstandsdruckschweißen, Ultraschallschweißen und Löten. Obwohl der Leiter 18 in den bevorzugten Ausführungsformen als eine Litze definiert ist, ist darüber hinaus genauso bevorzugt, dass der Leiter 18 als ein Einzeldraht definiert ist.

Claims (4)

  1. Beschichtete elektrische Leitung mit einem Anschluss, wobei die elektrische Leitung eine Drahtleitung und ein Anschlusselement umfasst, wobei ein Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der Drahtleitung und dem Anschlusselement mit einem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist und wobei das Korrosionsschutzmittel hauptsächlich ein thermoplastisches Polyamidharz enthält und eine Überlappungszugscherfestigkeit von geläpptem Aluminium von 7 N/mm2 bis 10,8 N/mm2, die gemäß dem JIS K6850 gemessen wird, eine Dehnung von 100 % bis 1000 %, die gemäß dem ASTM D-1708 gemessen wird, und eine Wasserabsorption von 0,78 % bis 1,0 %, die gemäß dem JIS K7209 gemessen wird, aufweist.
  2. Beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss nach Anspruch 1, wobei die Drahtleitung Einzeldrähte umfasst, die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, und das Anschlusselement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist.
  3. Beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die elektrische Leitung ferner eine Isolierung, mit der die Drahtleitung beschichtet ist, einschließt und die Isolierung am Ende der Drahtleitung abgezogen ist, so dass die Drahtleitung am Ende frei liegt, das Anschlusselement mit dem freiliegenden Ende der Drahtleitung verbunden ist und einen Verbindungsbereich umfasst, der die Form einer Wanne aufweist und für eine Verbindung mit einem Anschlussgegenstück ausgestaltet ist, und der Bereich der elektrischen Verbindung, der mit dem Korrosionsschutzmittel beschichtet ist, sich von dem Ende der Isolierung bis zu dem Basisende des Verbindungsbereichs des Anschlusselements, über die Grenze zwischen dem Basisende des Verbindungsbereichs und dem Ende der Drahtleitung und über die Grenze zwischen dem Anschlusselement und der Isolierung erstreckt.
  4. Kabelstrang, welcher die beschichtete elektrische Leitung mit Anschluss gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst.
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