JP2016225074A - Aluminum electric wire, harness, and method for producing harness - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミ電線、ハーネス及びハーネスの製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum electric wire, a harness, and a method for manufacturing the harness.
特許文献1は、本願の図7に示すように、電線100と、電線100に取り付けられた端子101と、を備えた端子付き電線102を開示している。電線100は、芯線103と、芯線103の外周を覆う絶縁材104と、によって構成されている。芯線103は、車両の軽量化等を目的としてアルミニウム又はアルミニウム合金製としている。また、端子101は、一般的な銅又は銅合金としている。以上の構成で、電線100の露出した芯線103に端子101を圧着させると、異種金属接触腐食が発生する虞がある。そこで、特許文献1では、圧着前に予め端子101を疎水性材料から構成される止水材で覆うようにしている。
Patent document 1 is disclosing the
本発明の目的は、全く新規な構成で異種金属接触腐食(電食)に対処する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for dealing with contact corrosion of different metals (electric corrosion) with a completely new configuration.
本願発明の第1の観点によれば、外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆と、を有するアルミ電線が提供される。
前記酸化皮膜は、陽極酸化皮膜である。
前記酸化皮膜は、酸化アルミニウム水和物皮膜である。
前記酸化アルミニウム水和物皮膜は、ベーマイト皮膜又はバイヤライト皮膜である。
本願発明の第2の観点によれば、外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆と、を有するアルミ電線と、前記アルミ電線の前記芯線に圧着又は圧接された銅又は銅合金製の端子と、
を備えたハーネスが提供される。
前記酸化皮膜は、陽極酸化皮膜である。
前記酸化皮膜は、酸化アルミニウム水和物皮膜である。
前記酸化アルミニウム水和物皮膜は、ベーマイト皮膜又はバイヤライト皮膜である。
本願発明の第3の観点によれば、銅又は銅合金製の端子に防食処理剤を塗布する塗布工程と、外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆と、を有するアルミ電線の前記芯線に前記端子を圧着又は圧接する接続工程と、を含む、ハーネスの製造方法が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an aluminum electric wire having an aluminum or aluminum alloy core wire having an outer peripheral surface formed with an oxide film thicker than a natural oxide film, and an insulating coating covering the core wire. Is done.
The oxide film is an anodized film.
The oxide film is an aluminum oxide hydrate film.
The aluminum oxide hydrate film is a boehmite film or a bayerite film.
According to a second aspect of the present invention, an aluminum electric wire having an aluminum or aluminum alloy core wire in which an oxide film thicker than a natural oxide film is formed on the outer peripheral surface, and an insulating coating covering the core wire; A copper or copper alloy terminal crimped or pressure-contacted to the core wire of the aluminum electric wire;
A harness is provided.
The oxide film is an anodized film.
The oxide film is an aluminum oxide hydrate film.
The aluminum oxide hydrate film is a boehmite film or a bayerite film.
According to the third aspect of the present invention, an application step of applying an anticorrosive treatment agent to a copper or copper alloy terminal, and an aluminum or aluminum alloy made of an oxide film thicker than a natural oxide film on the outer peripheral surface There is provided a method of manufacturing a harness including a connecting step of crimping or press-contacting the terminal to the core wire of an aluminum electric wire having a core wire and an insulating coating covering the core wire.
本発明によれば、前記芯線の外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜が形成されているので、異種金属接触腐食を抑制することができる。 According to the present invention, since the oxide film thicker than the natural oxide film is formed on the outer peripheral surface of the core wire, it is possible to suppress contact corrosion of different metals.
以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。本実施形態では、アルミ電線の芯線の外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜を形成することで、アルミ電線の芯線を銅又は銅合金製の端子に圧着又は圧接しても電食を抑制できるようにしている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, by forming an oxide film thicker than the natural oxide film on the outer peripheral surface of the core wire of the aluminum electric wire, even if the core wire of the aluminum electric wire is crimped or pressed to a copper or copper alloy terminal, the electrolytic corrosion is suppressed. I can do it.
図1にはハーネス1の分解斜視図を示し、図2にはハーネス1の斜視図を示している。図1及び図2に示すように、ハーネス1は、アルミ電線2と、アルミ電線2の端部2Aに取り付けられる圧着端子3(端子)を備えている。
FIG. 1 shows an exploded perspective view of the harness 1, and FIG. 2 shows a perspective view of the harness 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the harness 1 includes an aluminum
アルミ電線2は、芯線4と、芯線4を被覆する絶縁被覆5を有する。
The aluminum
芯線4は、アルミニウム又はアルミニウム合金製である。芯線4をアルミニウム又はアルミニウム合金製とすることで、一般的な銅又は銅合金製の芯線と比較して、芯線4の重さを約3分の1にすることができると共に、材料費を約2分の1にすることができる。図1に示すように、本実施形態において芯線4は、複数の素線pを撚り合わせて成る撚り線としている。図3に示すように、各素線pの外周面6には、自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されている。酸化皮膜7は、各素線pの全長に渡って一様に形成されている。酸化皮膜7は、例えば、陽極酸化皮膜又は酸化アルミニウム水和物皮膜である。酸化アルミニウム水和物皮膜は、例えば、ベーマイト皮膜やバイヤライト皮膜である。 The core wire 4 is made of aluminum or an aluminum alloy. By making the core wire 4 made of aluminum or an aluminum alloy, the weight of the core wire 4 can be reduced to about one third as compared to a general copper or copper alloy core wire, and the material cost is reduced. It can be halved. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the core wire 4 is a stranded wire formed by twisting a plurality of strands p. As shown in FIG. 3, an oxide film 7 thicker than the natural oxide film is formed on the outer peripheral surface 6 of each element wire p. The oxide film 7 is uniformly formed over the entire length of each strand p. The oxide film 7 is, for example, an anodized film or an aluminum oxide hydrate film. The aluminum oxide hydrate film is, for example, a boehmite film or a bayerite film.
陽極酸化皮膜は、人工的に厚く強固に形成できる酸化皮膜であって、陽極酸化皮膜処理によって形成することができる。陽極酸化皮膜処理とは、電解液(硫酸、シュウ酸、その他の有機酸)の中にアルミニウム製品を浸漬させ、アルミニウム製品を陽極として直流、交流、または、交直流の電流を流すことで、アルミニウム製品の表面に酸化皮膜を形成する処理である。 The anodized film is an oxide film that can be artificially thick and firmly formed, and can be formed by anodized film treatment. Anodized film treatment means that an aluminum product is immersed in an electrolytic solution (sulfuric acid, oxalic acid, other organic acids), and direct current, alternating current, or alternating current is passed through the aluminum product as an anode. This is a process to form an oxide film on the surface of the product.
酸化アルミニウム水和物皮膜は、人工的に厚く強固に形成できる酸化皮膜であって、水和処理によって形成することができる。水和処理とは、高温の純水中にアルミニウム製品を所定時間浸漬させることで、アルミニウム製品の表面に酸化皮膜を形成する処理である。なお、アルミニウム製品を浸漬させる純水の水温が例えば80度以上の場合はアルミニウム製品の表面に形成される酸化皮膜がベーマイト皮膜となり、同じく例えば80度未満の場合はバイヤライト皮膜となる。 The aluminum oxide hydrate film is an artificially thick and strong oxide film that can be formed by hydration. Hydration is a process for forming an oxide film on the surface of an aluminum product by immersing the aluminum product in high-temperature pure water for a predetermined time. In addition, when the water temperature of the pure water in which an aluminum product is immersed is 80 degree | times or more, for example, the oxide film formed on the surface of an aluminum product turns into a boehmite film | membrane, and when it is less than 80 degree | times, it becomes a bayerite film | membrane.
なお、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に自然に形成される自然酸化皮膜の膜厚は、一般的に、数十〜数百ナノメートルとされている。 In addition, the film thickness of the natural oxide film naturally formed on the surface of aluminum or aluminum alloy is generally several tens to several hundreds of nanometers.
本実施形態では、芯線4は複数の素線pを撚り合わせて成る撚り線であるとしたが、芯線4は単線でもよい。芯線4を単線とした場合は、芯線4の外周面6に上記の酸化皮膜7を形成することになる。この場合、酸化皮膜7は、芯線4の外周面6に全長に渡って形成される。 In the present embodiment, the core wire 4 is a stranded wire formed by twisting a plurality of strands p, but the core wire 4 may be a single wire. When the core wire 4 is a single wire, the oxide film 7 is formed on the outer peripheral surface 6 of the core wire 4. In this case, the oxide film 7 is formed on the outer peripheral surface 6 of the core wire 4 over the entire length.
絶縁被覆5は、例えばポリ塩化ビニルなどの絶縁性合成樹脂から成る。絶縁被覆5は、芯線4が撚り線の場合は各素線pの外周面6に酸化皮膜7を形成した後に、芯線4を覆うように形成される。また、絶縁被覆5は、芯線4が単線の場合は芯線4の外周面6に酸化皮膜7を形成した後に、芯線4を覆うように形成される。
The insulating
一方、圧着端子3は、銅又は銅合金製である。圧着端子3を銅又は銅合金とすることで、圧着端子3にバネ性を持たせることができる。圧着端子3は、例えば錫メッキ又はニッケルメッキが施されている。錫メッキは、ニッケルメッキと比較して、自然電位がアルミニウムの自然電位に近いので電食抑制効果を一層期待できる。図1に示すように、圧着端子3は、接触部10、コンダクタバレル11、インシュレーションバレル12を有する。
On the other hand, the
接触部10は、雌端子として構成されている。即ち、接触部10は、角筒部13と、角筒部13内に収容された接触バネ片14と、を有する。そして、角筒部13内に雄端子が挿入されると、接触バネ片14は弾性変形を伴いながら所定の接触圧で雄端子と接触する。なお、圧着端子3は雄端子であってもよい。
The
コンダクタバレル11は、アルミ電線2の端部2Aにおいて露出した芯線4に対して圧着される部分である。
The
インシュレーションバレル12は、アルミ電線2の端部2Aの近傍において絶縁被覆5に対して圧着される部分である。
The
次に、図4を参照して、ハーネス1の製造工程を説明する。 Next, the manufacturing process of the harness 1 will be described with reference to FIG.
図4に示すように、ハーネス1の製造工程は、部材作製工程(S100)と、ハーネス組立工程(S110)と、を含む。部材作製工程(S100)は、ハーネス1の構成要素であるアルミ電線2及び圧着端子3を個別に作製する工程である。ハーネス組立工程(S110)は、アルミ電線2及び圧着端子3を組み合わせてハーネス1を作製する工程である。
As shown in FIG. 4, the manufacturing process of the harness 1 includes a member manufacturing process (S100) and a harness assembling process (S110). The member production step (S100) is a step of individually producing the aluminum
部材作製工程(S100)において、先ず、銅又は銅合金製のロールを入手し(S120)、そのロールに対してメッキ処理を実施し、プレス加工することで所定形状の圧着端子3を作製し、圧着端子3に対して防食処理剤を塗布する(S130)。圧着端子3に対し防食処理剤を塗布する工程は、圧着端子3のプレスラインに組み込むことが可能である。防食処理剤は、例えば浸漬又は噴霧によって圧着端子3に対して塗布することが好ましい。防食処理剤としては、フッ素系やシリコン系の撥水処理剤や、ベースとなる鉱油又は合成油に防錆性の添加剤を付与したようなコンタクトオイルが挙げられる。
In the member manufacturing step (S100), first, a roll made of copper or copper alloy is obtained (S120), a plating process is performed on the roll, and the
部材作製工程(S100)において、先ず、アルミニウム又はアルミニウム合金製の線材を入手し(S140)、その線材を圧延加工することで所定の直径を有する素線pを作製し、その素線pの外周面6に酸化皮膜7を形成した上で、複数の素線pを撚り合わせて絶縁被覆5で被覆することで、アルミ電線2を作製する。
In the member manufacturing step (S100), first, a wire made of aluminum or an aluminum alloy is obtained (S140), and the wire p having a predetermined diameter is manufactured by rolling the wire, and the outer periphery of the wire p After forming the oxide film 7 on the surface 6, the plurality of strands p are twisted and covered with the insulating
次に、ハーネス組立工程(S110)では、アルミ電線2を必要に応じて切断し、規定長だけ絶縁被覆5を除去する(S150)。そして、アルミ電線2の芯線4を圧着端子3に圧着する(S160)。即ち、圧着端子3のコンダクタバレル11をアルミ電線2の芯線4に圧着すると共に、圧着端子3のインシュレーションバレル12をアルミ電線2の絶縁被覆5に圧着する。コンダクタバレル11をアルミ電線2の芯線4に圧着させると、芯線4の各素線pの外周面6に形成されている酸化皮膜7は破れ、コンダクタバレル11とアルミ電線2の芯線4は酸化皮膜7を介在させることなく直接的に接触することになる。以上の工程により、ハーネス1が完成する。
Next, in the harness assembling step (S110), the aluminum
以上に、本願発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特長を有する。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment has the following characteristics.
アルミ電線2は、外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線4と、芯線4を被覆する絶縁被覆5と、を有する。以上の構成によれば、酸化皮膜7が絶縁被覆5によって覆われるので、酸化皮膜7が意図しない外力によって破壊され難くなり、もって、酸化皮膜7を薄く設定することが可能となる。これにより、芯線4の圧着時に酸化皮膜7を容易に破ることができるようになり、また、圧着箇所以外の箇所においては酸化皮膜7による防食効果を期待することができる。
The aluminum
ハーネス1は、外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線4と、芯線4を被覆する絶縁被覆5と、を有するアルミ電線2と、アルミ電線2の芯線4に圧着された銅又は銅合金製の圧着端子3と、を備える。以上の構成によれば、芯線4の外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されているので、芯線4と圧着端子3との間における異種金属接触腐食を抑制することができる。
The harness 1 includes an aluminum
なお、アルミ電線の芯線の自然酸化皮膜を破って端子との接触抵抗を下げる技術は多数報告されている。 A number of techniques have been reported for breaking the natural oxide film on the core wire of an aluminum wire and reducing the contact resistance with the terminal.
なお、上記実施形態では、ハーネス1は、アルミ電線2と圧着端子3を備えることとした。しかし、これに代えて、図5に示すように、ハーネス1は、アルミ電線2と、アルミ電線2に対して圧接される銅又は銅合金製の圧接端子15と、を備えることとしてもよい。圧接端子15のスリットにアルミ電線2が挿入されると、アルミ電線2の絶縁被覆5が圧接端子15によって局所的に切られ、この結果、アルミ電線2の芯線4が圧接端子15に対して直接的に接触する。この場合でも、芯線4の外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されているので、芯線4と圧接端子15との間における異種金属接触腐食を抑制することができる。
In the above embodiment, the harness 1 includes the aluminum
また、酸化皮膜7としては、陽極酸化皮膜や酸化アルミニウム水和物皮膜が挙げられる。 Examples of the oxide film 7 include an anodized film and an aluminum oxide hydrate film.
また、酸化アルミニウム水和物皮膜としては、例えば、ベーマイト皮膜又はバイヤライト皮膜が挙げられる。 Moreover, as an aluminum oxide hydrate film | membrane, a boehmite film | membrane or a bayerite film | membrane is mentioned, for example.
また、図4に示すように、ハーネス1の製造方法は、銅又は銅合金製の圧着端子3に防食処理剤を塗布する塗布工程(S130)と、外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線4と、芯線4を被覆する絶縁被覆5と、を有するアルミ電線2の芯線4に圧着端子3を圧着する接続工程(S160)と、を含む。以上の方法によれば、芯線4の外周面6に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜7が形成されているので、芯線4と圧着端子3との間における異種金属接触腐食を抑制することができる。また、圧着端子3を芯線4に圧着する前に予め圧着端子3に防食処理剤を塗布しているので、圧着端子3を芯線4に圧着した後に圧着端子3に防食処理剤を塗布する場合と比較して、塗布工程の作業効率がよい。
Moreover, as shown in FIG. 4, the manufacturing method of the harness 1 has the coating process (S130) which apply | coats an anticorrosion treatment agent to the
なお、圧着端子3は、通常、錫メッキ等を施してからプレス機で切断するため、圧着端子3の端面には銅又は銅合金が露出している。従って、特に、圧着端子3の端面に防食処理剤を塗布することが電食抑制の観点から好ましい。
In addition, since the
次に、図6を参照して、ハーネス1の他の製造工程を説明する。 Next, another manufacturing process of the harness 1 will be described with reference to FIG.
図6に示すように、ハーネス1の製造工程は、部材作製工程(S200)と、ハーネス組立工程(S210)と、を含む。部材作製工程(S200)は、ハーネス1の構成要素であるアルミ電線2及び圧着端子3を個別に作製する工程である。ハーネス組立工程(S210)は、アルミ電線2及び圧着端子3を組み合わせてハーネス1を作製する工程である。
As shown in FIG. 6, the manufacturing process of the harness 1 includes a member manufacturing process (S200) and a harness assembling process (S210). The member production step (S200) is a step of individually producing the aluminum
部材作製工程(S200)において、先ず、銅又は銅合金製のロールを入手し(S220)、そのロールに対してメッキ処理を実施し、プレス加工することで所定形状の圧着端子3を作製する(S230)。
In the member manufacturing step (S200), first, a roll made of copper or copper alloy is obtained (S220), a plating process is performed on the roll, and press forming is performed to manufacture a
部材作製工程(S200)において、先ず、アルミニウム又はアルミニウム合金製の線材を入手し(S240)、その線材を圧延加工することで所定の直径を有する素線pを作製し、その素線pの外周面6に酸化皮膜7を形成した上で、複数の素線pを撚り合わせて絶縁被覆5で被覆することで、アルミ電線2を作製する。
In the member production step (S200), first, a wire made of aluminum or an aluminum alloy is obtained (S240), and the wire p having a predetermined diameter is produced by rolling the wire, and the outer periphery of the wire p After forming the oxide film 7 on the surface 6, the plurality of strands p are twisted and covered with the insulating
次に、ハーネス組立工程(S210)では、アルミ電線2を必要に応じて切断し、規定長だけ絶縁被覆5を除去する(S250)。そして、圧着端子3に防食処理剤を塗布した上で、アルミ電線2の芯線4を圧着端子3に圧着する(S260)。即ち、圧着端子3のコンダクタバレル11をアルミ電線2の芯線4に圧着すると共に、圧着端子3のインシュレーションバレル12をアルミ電線2の絶縁被覆5に圧着する。コンダクタバレル11をアルミ電線2の芯線4に圧着させると、芯線4の各素線pの外周面6に形成されている酸化皮膜7は破れ、コンダクタバレル11とアルミ電線2の芯線4は酸化皮膜7を介在させることなく直接的に接触することになる。以上の工程により、ハーネス1が完成する。
Next, in the harness assembling step (S210), the aluminum
なお、圧着端子3に対し防食処理剤を塗布する工程は、アルミ電線2の芯線4を圧着端子3に圧着する圧着ラインに組み込むことが可能である。防食処理剤としては、フッ素系やシリコン系の撥水処理剤や、ベースとなる鉱油又は合成油に防錆性の添加剤を付与したようなコンタクトオイル、又は、接点用のグリースが挙げられる。防食処理剤がフッ素系やシリコン系の撥水処理剤や、ベースとなる鉱油又は合成油に防錆性の添加剤を付与したようなコンタクトオイルである場合は、防食処理剤は、例えば浸漬や噴霧により圧着端子3に対して塗布される。防食処理剤がグリースの場合は、防食処理剤は、例えばディスペンサにより圧着端子3に対して塗布される。
The step of applying the anticorrosive treatment agent to the
また、圧着端子3を酸化処理又は硫化処理することも電食抑制の効果を期待できる。
Moreover, the effect of suppressing electrolytic corrosion can also be expected by subjecting the
1 ハーネス
2 アルミ電線
2A 端部
3 圧着端子(端子)
4 芯線
5 絶縁被覆
6 外周面
7 酸化皮膜
10 接触部
11 コンダクタバレル
12 インシュレーションバレル
13 角筒部
14 接触バネ片
15 圧接端子(端子)
p 素線
1
4
p strand
Claims (9)
前記酸化皮膜は、陽極酸化皮膜である、
アルミ電線。 The aluminum electric wire according to claim 1,
The oxide film is an anodized film.
Aluminum wire.
前記酸化皮膜は、酸化アルミニウム水和物皮膜である、
アルミ電線。 The aluminum electric wire according to claim 1,
The oxide film is an aluminum oxide hydrate film.
Aluminum wire.
前記酸化アルミニウム水和物皮膜は、ベーマイト皮膜又はバイヤライト皮膜である、
アルミ電線。 An aluminum electric wire according to claim 3,
The aluminum oxide hydrate film is a boehmite film or a bayerite film.
Aluminum wire.
前記アルミ電線の前記芯線に圧着又は圧接された銅又は銅合金製の端子と、
を備えたハーネス。 An aluminum wire having an aluminum or aluminum alloy core wire having an oxide film thicker than a natural oxide film formed on the outer peripheral surface, and an insulating coating covering the core wire;
A copper or copper alloy terminal crimped or pressure-contacted to the core wire of the aluminum electric wire;
Harness equipped with.
前記酸化皮膜は、陽極酸化皮膜である、
ハーネス。 The harness according to claim 5,
The oxide film is an anodized film.
Harness.
前記酸化皮膜は、酸化アルミニウム水和物皮膜である、
ハーネス。 The harness according to claim 5,
The oxide film is an aluminum oxide hydrate film.
Harness.
前記酸化アルミニウム水和物皮膜は、ベーマイト皮膜又はバイヤライト皮膜である、
ハーネス。 The harness according to claim 7,
The aluminum oxide hydrate film is a boehmite film or a bayerite film.
Harness.
外周面に自然酸化皮膜よりも厚い酸化皮膜が形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金製の芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆と、を有するアルミ電線の前記芯線に前記端子を圧着又は圧接する接続工程と、
を含む、
ハーネスの製造方法。 An application step of applying an anticorrosive treatment agent to a copper or copper alloy terminal;
A connecting step of crimping or press-contacting the terminal to the core wire of an aluminum electric wire having an aluminum or aluminum alloy core wire having an oxide film thicker than a natural oxide film on the outer peripheral surface, and an insulating coating covering the core wire When,
including,
A method for manufacturing a harness.
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