JP2004253228A - 自動車用アルミケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性および耐屈曲性に優れる自動車用アルミケーブルを提供する。
【解決手段】アルミ撚線に絶縁層を被覆したアルミケーブルにおいて、前記アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が設けられている自動車用アルミケーブル。アルミ撚線２と絶縁層３との間に線状体６が、アルミ撚線２と絶縁層３との間に間隙４が開く状態で介在している自動車用アルミケーブル。絶縁層の内面に凸部がアルミ撚線の長さ方向に連続して設けられている自動車用アルミケーブル。アルミ撚線と絶縁層との間に独立気泡を含む発泡材層が介在している自動車用アルミケーブル。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可撓性および耐屈曲性に優れる自動車用アルミケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ケーブルには、軟銅線に架橋ポリエチレン樹脂などの絶縁層を被覆したケーブルが用いられてきたが、近年、自動車の多機能化により自動車内のケーブル量が増加したためケーブルの軽量化が強く求められるようになり、それに応じて高強度で細径化（軽量化）が可能な銅被覆鋼撚線（特許文献１）や軟銅線と細径の硬銅線とを混合撚りした撚線（特許文献２）が提案された。
【０００３】
しかし、最近、環境調和、省資源、省エネルギーを背景に、電気自動車やハイブリッドカーが開発され、前記電気自動車やハイブリッドカーには、より多量のケーブルが使用されるため、ケーブルの軽量化がさらに強く求められ、アルミケーブルの適用が検討されるようになった。
【０００４】
【特許文献１】「特開平０３−１８４２１１号公報」
【特許文献２】「特開平０６−０６０７３９号公報」
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アルミケーブルは可撓性および耐屈曲性に劣るため、アルミケーブルを自動車内配線に適用するには、前記特性の改善が重要課題である。
本発明の目的は、可撓性および耐屈曲性に優れる自動車用アルミケーブルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、アルミ撚線に絶縁層を被覆したアルミケーブルにおいて、前記アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が設けられていることを特徴とする自動車用アルミケーブルである。
【０００７】
請求項２記載発明は、前記アルミ撚線と絶縁層との間に、線状体が、前記アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が開く状態で介在していることを特徴とする請求項１記載の自動車用アルミケーブルである。
【０００８】
請求項３記載発明は、前記絶縁層の内面に凸部がアルミ撚線の長さ方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動車用アルミケーブルである。
【０００９】
請求項４記載発明は、アルミ撚線に絶縁層を被覆したアルミケーブルにおいて、前記アルミ撚線と絶縁層との間に独立気泡を含む発泡材層が介在していることを特徴とする自動車用アルミケーブルである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図を参照して具体的に説明する。
図１は本発明のアルミケーブルの第１の実施形態を示す横断面図である。
このアルミケーブル１は、アルミ撚線２と絶縁層３との間に間隙４が設けられたものである。
【００１１】
このアルミケーブル１はアルミ撚線２と絶縁層３との間に間隙４が設けられているため、（１）アルミ撚線２と絶縁層３との間の摩擦力が小さく可撓性に優れる。また（２）絶縁層３による拘束力が弱いため、曲げ変形の際のアルミ電線５間の摩擦力が小さく、従ってアルミ電線５が損傷し難く、耐屈曲性に優れる。アルミ電線５間の摩擦力が小さいことは可撓性にも良い影響を与える。
【００１２】
このアルミケーブルは、絶縁層を押出し被覆する際にアルミ撚線２の外径より大きい内径の絶縁層を形成することにより製造できる。
或いはアルミ撚線２の外径より大きい内径の筒状絶縁層にアルミ撚線を挿入する方法によっても製造することができる。
【００１３】
図２は本発明のアルミケーブル１の第２の実施形態を示す（イ）横断面図および（ロ）端部の絶縁層を剥いだ状態の斜視説明図である。
このアルミケーブル１はアルミ撚線２に絶縁層３が被覆されており、アルミ撚線２と絶縁層３との間に複数の線状体６が、周方向に間隙４が開く状態で巻付けられている。
【００１４】
線状体６はアルミ撚線２にスパイラル状に巻付けても、長さ方向に直線状に沿わせても良い。巻付ける場合は、図２（ロ）に示すように巻付け方向をアルミ撚線２の撚り方向と逆にするとアルミ撚線２のバラケが防止できる。線状体６の本数は周方向に間隙４が開く範囲において任意である。
【００１５】
このアルミケーブル１は、例えば、アルミ撚線２上に複数の線状体６を間隔を開けて巻付け、その上に絶縁層３を被覆することにより容易に製造できる。
線状体６には任意の材料が使用できるが、特に樹脂製のものやアルミ撚線２と同じ材質のものはアルミ撚線２を腐食させないため望ましい。特に樹脂製のものは軽量なため推奨される。
【００１６】
図３は本発明のアルミケーブルの第３の実施形態を示す（イ）横断面図および（ロ）絶縁層の内面説明図である。
このアルミケーブル１はアルミ撚線２に絶縁層３が被覆されており、絶縁層３内面には、図３（ロ）に示すように凸部７がスパイラル状に設けられている。この凸部７により絶縁層３とアルミ撚線２との間に間隙４が設けられ、この間隙４により絶縁層３の拘束力が弱まり、アルミケーブル１の可撓性および耐屈曲性が改善される。
【００１７】
絶縁層３内面の凸部７は、スパイラル状に設けても、アルミ撚線２の長さ方向に直線状に沿わせても良い。
スパイラル状に設ける場合は、端部の絶縁層を剥いだときにアルミ撚線２がバラケたり、短尺に切断したときにアルミ撚線２が脱落したりするのが良好に防止される。特にスパイラル状凸部７の向きをアルミ撚線２の撚り方向と交差させると前記バラケや脱落の防止効果がより大きくなる。
【００１８】
このアルミケーブル１は、絶縁層３を押出し被覆する際の押出ダイスに、内面に所定形状の突起部を有する押出ダイスを用いる方法、絶縁層３をアルミ撚線２の外周の所要箇所に邪魔板を設けて押出し被覆する方法、内面に凸部を有する筒状絶縁層にアルミ撚線を挿入する方法などにより製造することができる。
【００１９】
図４は本発明のアルミケーブルの第４の実施形態を示す横断面図である。
このアルミケーブル１１はアルミ撚線２と絶縁層３との間に独立気泡を含む発泡材層８を介在させたもので、前記発泡材層８は伸縮自在なためアルミケーブル１１は可撓性に優れ、また前記発泡材層８は独立気泡を含んでいて復元力が大きいため曲げ曲率が大きくなり耐屈曲性に優れる。
【００２０】
このアルミケーブル１１は、例えば、発泡剤を混合した樹脂を、前記発泡剤の発泡温度以上の温度でアルミ撚線２上に押出被覆し、その後、絶縁層３を被覆する方法で製造することができる。
【００２１】
このアルミケーブルは、アルミ撚線１の周囲に発泡材層８が存在しているため、端部の絶縁層３を剥いだときにアルミ撚線２がバラケたり、短尺に切断したときにアルミ撚線２が脱落したりするのが防止される。
【００２２】
発泡材層８は絶縁性のため、発泡材層８の分だけ絶縁層３を薄くできる。その際、発泡材層８は絶縁層３より軽量なためアルミケーブル１は軽量化される。
【００２３】
本発明において、発泡材層８には発泡ポリエチレン樹脂、発泡ポリプロピレン樹脂などの通常の発泡樹脂が使用できる。発泡材層８の厚みは０．５〜１ｍｍ程度が適当である。
【００２４】
本発明において、絶縁層３にはポリ塩化ビニ−ル樹脂やポリエチレン樹脂などの通常の絶縁材料が使用できる。
【００２５】
アルミ撚線と絶縁層との間に間隙を設けた請求項１〜３発明のアルミケーブルはアルミ撚線と被覆層との分離が容易であり、リサイクル性に優れる。従って資源の有効活用並びに産業廃棄物の削減に有用である。
【００２６】
本発明では、アルミ撚線の外周にグリースを塗布することにより可撓性および耐屈曲性がさらに向上する。
【００２７】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
外径０．３２ｍｍのアルミ電線を２４７本撚り合わせたアルミ撚線（断面積２０ｍｍ^２ ）上にＰＶＣ絶縁層を厚み２ｍｍに押出し被覆してアルミケーブルを製造した。前記ＰＶＣ絶縁層は、その内面とアルミ撚線との間に０．１〜０．３ｍｍの間隙が開くように、アルミ撚線の周囲に邪魔板を沿わせて押出し被覆した。アルミ撚線とＰＶＣ絶縁層との間隙ｔ（ｍｍ）は下記（１）式により求めた。
ｔ＝（ｐ−ｑ）／２・・・（１）
但し、ｐは絶縁層の内径（ｍｍ）、ｑはアルミ撚線の外径（ｍｍ）である。
【００２８】
得られた各々のアルミケーブルについて可撓性および耐屈曲性を調べた。
可撓性は、配線作業者の感触により良好（○）または不良（×）を判定した。
耐屈曲性は、図５に示すように、アルミケーブル１をマンドレルのチャック９、９間に挟み、左右にそれぞれ９０度曲げる繰り返し曲げ試験を行って調べた。
マンドレルのチャック９、９の間隔ｔはアルミケーブルの直径ｄの１．１倍とし、曲げ半径Ｒは４５ｍｍとし、曲げ速度は３０回／分とした。屈曲回数は左右１往復を１回と数えた。屈曲回数が３００回、５００回、７００回における素線断線率を調べ、耐屈曲性は屈曲回数７００回における断線率が８．０％未満を耐屈曲性が極めて良好（◎）、８．０〜１０．０％を良好（○）、１０．０％超を不良（×）と判定した。
【００２９】
（実施例２）
実施例１で用いたのと同じアルミ撚線に複数のＰＶＣ線状体を等間隔にスパイラル状に巻付け、その上にＰＶＣ絶縁層を厚み２ｍｍに押出し被覆した。線状体の巻付け方向はアルミ撚線の撚り方向とは逆方向とした。アルミ撚線とＰＶＣ絶縁層の間隙はＰＶＣ線状体の直径および本数を選定することにより種々に変化させた。得られたアルミケーブルについて実施例１と同じ調査を行った。
【００３０】
（実施例３）
実施例１で用いたのと同じアルミ撚線上にＰＶＣ絶縁層を厚み２ｍｍに押出し被覆してアルミケーブルを製造した。
前記絶縁層の内面には種々高さの凸部をスパイラル状に連続して設けて、前記絶縁層内面とアルミ撚線との間に０．１〜０．３ｍｍの間隙が開くようにした。前記凸部は、絶縁層を押出し被覆する際に、アルミ撚線周囲の所要箇所に邪魔板を沿わせることにより設けた。凸部を除く被覆層の厚みは２ｍｍとした。スパイラル状凸部の向きはアルミ撚線の撚り方向とは逆方向とした。
得られたアルミケーブルについて実施例１と同じ調査を行った。
【００３１】
（実施例４）
実施例１で用いたのと同じアルミ撚線に、独立気泡を含む発泡ポリエチレン層を被覆し、その上に厚み２ｍｍのＰＶＣ絶縁層を被覆してアルミケーブルを製造した。発泡材層の厚みは種々に変化させた。
得られたアルミケーブルについて実施例１と同じ調査を行った。
【００３２】
（比較例１）
アルミ撚線に絶縁層を密着被覆した他は、実施例１と同じ方法によりアルミケーブルを製造し、実施例１と同じ調査を行った。
実施例１〜４および比較例１の調査結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１から明らかなように、本発明例の実施例１〜４（Ｎｏ．１〜１０）は、いずれも可撓性および耐屈曲性に優れた。これはアルミ撚線と被覆層の間に間隙が設けられ或いは発泡材層が介在していて、アルミ撚線やアルミ電線が被覆層の影響を殆ど受けなかったためである。
一方、比較例１（Ｎｏ．１１）はアルミ撚線に被覆層が密着していたため可撓性および耐屈曲性が劣った。
【００３５】
（実施例５）
実施例１〜３および比較例１で製造した各々のアルミケーブルについて、アルミケーブルの絶縁層にナイフで長さ方向に切れ目を入れつつ、絶縁層を連続的に剥ぎ取る解体作業を行ってリサイクル性を調べた。
【００３６】
その結果、実施例１〜３のアルミケーブルは、アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が設けられているため、いずれも絶縁層とアルミ撚線とが容易に分離でき、リサイクル性が優れた。
これに対し、比較例１のアルミケーブルは、アルミ撚線に絶縁層が密着していたため、絶縁層を剥ぎ取る際に絶縁層またはアルミ撚線が破断してしまうことがあり、そのたびに作業が中断し、リサイクル性が劣った。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の自動車用アルミケーブルは、アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が設けられ或いは独立気泡を含む発泡材層が介在しているため絶縁層の拘束力が弱く、可撓性および耐屈曲性に優れる。アルミ撚線と絶縁層との間に間隙を設けたものはアルミ撚線と絶縁層との分離が容易であり、リサイクル性にも優れる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルミケーブルの第１の実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明のアルミケーブルの第２の実施形態を示す（イ）横断面図および（ロ）端部の絶縁層を剥いだ状態の斜視説明図である。
【図３】本発明のアルミケーブルの第３の実施形態を示す（イ）横断面図および（ロ）絶縁層の内面説明図である。
【図４】本発明のアルミケーブルの第４の実施形態を示す横断面図である。
【図５】曲げ試験方法の説明図である。
【符号の説明】
１、１１ 本発明のアルミケーブル
２ アルミ撚線
３ 絶縁層
４ アルミ撚線と絶縁層との間に設けられた間隙
５ アルミ電線
６ アルミ撚線と絶縁層との間に介在する線状体
７ 絶縁層内面に設けらた凸部
８ 独立気泡を含む発泡材層
９ マンドレルのチャック

Claims (4)

1. アルミ撚線に絶縁層を被覆したアルミケーブルにおいて、前記アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が設けられていることを特徴とする自動車用アルミケーブル。
2. 前記アルミ撚線と絶縁層との間に、線状体が、前記アルミ撚線と絶縁層との間に間隙が開く状態で介在していることを特徴とする請求項１記載の自動車用アルミケーブル。
3. 前記絶縁層の内面に凸部がアルミ撚線の長さ方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動車用アルミケーブル。
4. アルミ撚線に絶縁層を被覆したアルミケーブルにおいて、前記アルミ撚線と絶縁層との間に独立気泡を含む発泡材層が介在していることを特徴とする自動車用アルミケーブル。

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