WO2009081679A1 - 複合電線 - Google Patents

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WO2009081679A1
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Jin Watanabe
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Yazaki Corporation
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0009—Details relating to the conductive cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0045—Cable-harnesses

Definitions

  • the present invention relates to a composite electric wire in which different types of metal strands are arranged in a central portion and an outer peripheral portion, and more particularly to a composite electric wire suitable for use as a wire harness mounted on a vehicle such as an automobile.
  • Aluminum has the highest electrical conductivity after copper, is excellent in wire drawing workability, and is lightweight (specific gravity less than 1/3 of copper), so it has been used for overhead power transmission lines and overhead distribution lines. It is used as an electric wire material mainly for such applications.
  • an aluminum electric wire constituted by twisting only an aluminum strand or an aluminum alloy strand, or an aluminum electric wire constituted by twisting a copper-coated aluminum strand for example, see Patent Document 1). Etc. are known.
  • an aluminum wire using a conventional aluminum wire or aluminum alloy wire as a conductor is not suitable for use in an in-vehicle environment.
  • high strength against bending and pulling of the wire is required due to the necessity of wiring in a limited space, but in the case of an aluminum wire that is inferior in strength to a copper wire, it is applicable to the in-vehicle environment. Even so, the range of application has been limited due to the problem of weather resistance (high temperature, high humidity, bending, tension, etc.) as an electric wire.
  • the outer surface of the aluminum element wire has a characteristic that an oxide film is formed on the surface at the same time as it comes into contact with air.
  • an oxide film is formed on the surface at the same time as it comes into contact with air.
  • it is applied to an in-vehicle wiring harness and connected to a terminal, there is a problem that it is very difficult to handle, such as consideration for the oxide film. It was.
  • electrolytic corrosion of aluminum strands occurs due to a potential difference between different metals due to contact between these different metals.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its object is to achieve both the realization of weight reduction and the improvement of mechanical strength, and avoid the problems of oxide film and galvanic corrosion to improve the reliability of electric wires.
  • An object of the present invention is to provide a composite electric wire that can be improved and is easy to handle for use as an in-vehicle wire harness.
  • a composite electric wire comprising a central wire, and an outer layer conductive wire that extends in the longitudinal direction of the central conductive wire along the outer peripheral surface of the central conductive wire and is disposed so as to surround the central conductive wire.
  • the central conducting wire comprises at least one copper strand;
  • the outer layer conductor is composed of a plurality of copper-coated aluminum strands,
  • the cross section of the central conductor is located at the center of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the electric wire body, and the cross section of the outer layer conductor is located at the outer peripheral portion arranged around the center, and the center conductor
  • a composite electric wire characterized in that an outer peripheral surface of the outer conductor is in contact with and electrically connected to an outer peripheral surface.
  • the central conductor of the copper wire is provided at the center of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the electric wire body, and the outer layer conductor of the copper coated aluminum wire is provided at the outer periphery of the cross section.
  • the weight can be reduced as compared with the case where the whole is made of a copper wire.
  • the improvement of electrical conductivity can be aimed at.
  • the tensile strength can be increased as compared with the case where the whole is constituted by, for example, a copper-clad aluminum strand that is one embodiment of a copper-coated aluminum strand.
  • a large number of strands are required to form the outer peripheral portion of the electric wire main body W, but according to this configuration, the outer layer conductor disposed on the outer peripheral portion of the electric wire main body is made of a copper-coated aluminum strand. Since it is comprised, the quantity of this copper covering aluminum strand can be increased easily, and the further weight reduction of an electric wire can be achieved in connection with this.
  • the center conductor is comprised with the copper strand with higher intensity
  • aluminum strands or aluminum alloy strands are used as they are, there are problems such as the formation of an oxide film on the surface of these strands, as described above. Since the wires are used, no problem of oxide film occurs.
  • an aluminum strand or aluminum alloy strand is used as it is, when the outer peripheral surface of an outer layer conductor made of a copper-coated aluminum strand is placed in contact with the outer peripheral surface of the central conductor and electrically connected The contact between the center conductor and the outer layer conductor is contact between copper and aluminum, and there is a risk of electrolytic corrosion of the aluminum wire or aluminum alloy wire due to the influence of the potential difference due to the dissimilar metal contact.
  • the contact between the copper strand that is the central conductor and the copper-coated aluminum strand that is the outer layer conductor is It becomes the same kind metal contact of copper and copper, a potential difference does not arise in the contact surface, and prevention of electrolytic corrosion can be aimed at reliably.
  • the central conductor and the outer conductor which are configured in this way, extend substantially in parallel in the longitudinal direction of the electric wire body, when the composite electric wire is cut out and used in an arbitrary cross section, each of the combined electric wires cut out is used.
  • the electric wire can be weather resistant and can sufficiently withstand the onboard environment, and can be used in place of a copper electric wire for a wide range of uses of the vehicle.
  • the weight of the wire harness can be reduced, thereby contributing to a reduction in vehicle weight.
  • the reliability of the electric wire is improved, and when applied to an in-vehicle wire harness, there is no need to consider the generation of the oxide film and handling It becomes easy.
  • the “aluminum” of the “copper-coated aluminum strand” means a metal containing aluminum, not to mention pure aluminum, such as iron, copper, manganese, silicon, magnesium, zinc, nickel, etc. And aluminum alloys can also be included.
  • a copper clad aluminum strand is used as the copper-coated aluminum strand, it is possible to give a strong bonding force to the interface between the metal wire containing aluminum and the copper coating, There is no fear that the copper coating will inadvertently be peeled off during pressure bonding or the like, and the generation of an oxide film on the metal surface containing aluminum can be reliably prevented.
  • the copper constituting the copper strand and the copper forming the outer peripheral surface of each copper-coated aluminum strand are made of the same copper material.
  • the contact between the copper-coated aluminum element wire, which is the outer layer conductor, is completely the same kind of copper and the same metal contact of copper, and no potential difference occurs at the contact surface, so that it is possible to more reliably prevent electrolytic corrosion.
  • the present invention it is possible to achieve both reduction in weight and improvement in mechanical strength. Moreover, the problem of an oxide film and electric corrosion can be avoided, the reliability of an electric wire can be improved, and when using it for a vehicle-mounted wire harness, the handling can be made easy.
  • FIG. 1 is a perspective view of the electric wire of the embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the conductor of the electric wire of the embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged view of a contact portion between the copper wire and the copper-coated aluminum wire in the electric wire of the present invention.
  • the longitudinal direction of the composite electric wire (electric wire main body) is referred to as “Z direction”, and a plane orthogonal to the Z direction, that is, a plane including a cross section of the electric wire main body is also expressed as “XY plane” and will be described below. .
  • the composite electric wire 1 is arranged so as to extend along the outer peripheral surface of the center conductor CU in the Z direction and the center conductor CU, which will be described later, and surround the center conductor CU.
  • a wire body W composed of the outer-layer conductive wire AL, and a coating 2 extending along the Z direction while surrounding the outer peripheral surface of the wire body W.
  • cover 2 is provided as a layer which protects this electric wire main body W from an external impact etc., and is shape
  • the cross section of the central conductor CU made of 1 + 6 copper strands 10 is located at the center of the XY plane of the electric wire main body W, and this XY plane
  • the outer conductor AL formed of twelve copper-coated aluminum strands 20 is positioned on the outer periphery disposed around the center of the outer conductor of the outer conductor AL and the outer periphery of the outer conductor AL is in contact with the outer periphery of the center conductor CU. It is connected to the.
  • the copper covering aluminum strand 20 and the copper strand 10 are twisted together at this time, respectively.
  • the diameter of the copper wire 10 and the diameter of the copper-coated aluminum wire 20 are set to be approximately equal.
  • the copper-coated aluminum element wire 20 is formed by forming a copper clad layer (copper coating) 22 on the outer peripheral surface of an aluminum wire 21, and more specifically, copper-clad aluminum diffusion-bonded at the junction interface between aluminum and copper. It is a strand.
  • the copper constituting the copper strand 10 and the copper of the copper clad layer 22 forming the outer peripheral surface of each copper-coated aluminum strand 20 are made of the same copper material.
  • the electric wire main body W of the composite electric wire 1 has a central conductor CU made of the copper element wire 10 at the center of the XY plane and a copper-coated aluminum element wire 20 at the outer periphery of the XY plane. Since the outer layer conductor CU is formed, the weight can be reduced as compared with the case where the whole is constituted by the copper wire 10. Moreover, compared with the case where the whole is comprised with the aluminum strand 20, while improving tensile strength and bending strength, the improvement of electrical conductivity (reduction of electric wire resistance) can be aimed at. Furthermore, the tensile strength can be increased as compared with the case where the entirety is made of a copper clad aluminum strand.
  • the outer layer conductor AL arranged on the outer peripheral portion of the electric wire main body is a copper-coated aluminum element. Since it is constituted by the wire 20, it is possible to easily increase the amount of the copper-coated aluminum element wire 20, and accordingly, it is possible to further reduce the weight of the electric wire. Moreover, since the center conductor CU is comprised with the copper strand 10 whose intensity
  • the aluminum strand 21 is used as it is, there is a problem that an oxide film is formed on the surface of the aluminum strand 21, but the copper-coated aluminum strand 20 is replaced with the aluminum strand as it is. Since it is used, the problem of an oxide film does not occur at all.
  • the aluminum strand 21 when used as it is, when the outer circumferential surface of the outer layer conductor AL made of the copper-coated aluminum strand 20 is arranged so as to be in contact with the outer circumferential surface of the central conductor CU, it is electrically connected.
  • the contact between the center conductor CU and the outer layer conductor AL is a contact between copper and aluminum, and there is a risk of electrolytic corrosion of the aluminum element wire 21 due to the influence of the potential difference due to the dissimilar metal contact.
  • the composite wire 1 of the present embodiment As shown in FIG.
  • the copper coated aluminum strand 20 in which the outer peripheral surface of the aluminum strand 21 is covered with the copper clad layer (copper coating) 22 is used, the copper strand 10 as the central conductor CU and the outer layer conductor are used.
  • the contact of the copper-coated aluminum element wire 20 which is AL becomes the same metal contact of copper and copper, and no potential difference is generated at the contact surface, so that it is possible to reliably prevent electrolytic corrosion.
  • the copper of the copper clad layer 22 of the copper-coated aluminum element wire 20 and the copper of the copper element wire 10 are made of the same copper material. It becomes the same kind of metal contact, and no potential difference is generated at the contact surface, so that the electrolytic corrosion can be prevented more reliably.
  • the central conductor CU and the outer conductor AL formed in this way extend substantially in parallel in the Z direction, when the composite electric wire 1 is cut out in an arbitrary XY plane and used, it is cut out. In addition, it is possible to suppress variations in characteristics (for example, crimping performance, tensile strength, etc.) of the composite electric wire, and to improve the reliability of the electric wire.
  • this composite electric wire 1 since a copper clad aluminum strand is used as the copper-coated aluminum strand 20, a strong bonding force can be given to the interface between the aluminum strand 21 and the copper clad layer 22, There is no fear that the copper clad layer 22 will inadvertently be peeled off during pressure bonding or the like, and the formation of an oxide film on the surface of the aluminum strand 21 can be reliably prevented.
  • an electric wire that has weather resistance and can sufficiently withstand an in-vehicle environment.
  • the weight of the wire harness can be reduced, thereby contributing to a reduction in vehicle weight.
  • the problem of oxide film and electrolytic corrosion can be avoided, high reliability of the electric wire is ensured, and there is no need to pay particular attention to the oxide film when applied to an in-vehicle wire harness, and handling is easy.
  • the case where the number of the copper strands 10 constituting the center conductor CU is 7 and the number of the copper-coated aluminum strands 20 constituting the surrounding outer conductor AL is 12 is exemplified.
  • the number of the strands 10 and 20 may be more or less than this. Increasing the proportion of the copper-coated aluminum strand 20 can increase the contribution to weight reduction, while increasing the proportion of the copper strand 10 can increase the contribution to improving tensile strength.
  • the aluminum of the copper-coated aluminum element wire 20 is not limited to pure aluminum, but also includes an aluminum alloy such as iron, copper, manganese, silicon, magnesium, zinc, nickel and the like. In this case as well, it can be performed in the same manner as described above, and the same operations and effects as described above can be achieved.
  • a preferred specific example of this aluminum alloy is an alloy of aluminum and iron. Employing this alloy is preferable because it can be easily extended and the strength (particularly tensile strength) can be increased as compared with a lead wire made of pure aluminum.
  • the present invention can also use a copper-plated aluminum strand or a copper-plated aluminum alloy strand obtained by performing copper plating on the outer peripheral surface of an aluminum strand or an aluminum alloy strand as the copper-coated aluminum strand 20.

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Abstract

【課題】軽量化の実現と機械的強度の向上の両立を図ると共に酸化被膜や電食の問題を回 避して電線の信頼性向上を可能にして、車載ワイヤーハーネスとして用いるのに取り扱い の容易な複合電線を提供する。 【解決手段】複合電線は中心導線ＣＵとＺ方向にこの中心導線ＣＵの外周面に沿って延長 すると共にこの中心導体ＣＵを囲むように配置される外層導線ＡＬとからなる電線本体Ｗ を含んでいる。この電線本体Ｗにおいて、電線本体ＷのＸ－Ｙ平面の中心部に１＋６本の 銅素線１０よりなる中心導体ＣＵの断面が位置し、また、このＸ－Ｙ平面の中心部の周り に配置される外周部に１２本の銅被覆アルミニウム素線２０よりなる外層導線ＡＬが位置 し、そして中心導線ＣＵの外周面に外層導線ＡＬの外周面が接触して電気的に接続されて いる。

Description

複合電線
　本発明は、中心部と外周部において種類の異なる金属素線を配した複合電線に関し、特に自動車等の車両に搭載するワイヤーハーネスとして用いるのに好適な複合電線に関する。
　従前より、自動車等の車両に配索されるワイヤーハーネスとして、導電性の良さから銅電線が一般的に使用されている。しかし、近年、銅資源の不足及びこの不足による価格高騰に加え、車両の軽量化及びこの軽量化による低燃費化、そして金属資源のリサイクル性等を考慮して、アルミニウム電線への転換に対する要望が高まってきている。
　アルミニウムは銅に次ぐ高い導電率を有し、伸線加工性にも優れ、且つ軽量（銅の１／３以下の比重）であるという特質を有することから、従前より架空送電線や架空配電線等の用途を中心に電線材料として使用されている。
　ここで、アルミニウム電線の例としては、アルミニウム素線又はアルミニウム合金素線だけを撚り合わせて構成したアルミニウム電線や、銅被覆アルミニウム素線（例えば、特許文献１参照）を撚り合わせて構成したアルミニウム電線等が知られている。
　しかし、従来のアルミニウム素線やアルミニウム合金素線を導体として用いたアルミニウム電線は、車載環境で使用するには適さなかった。
　即ち、車載環境においては、限られたスペースにおける配索の必要性から電線の曲げや引張に対する高い強度が要求されるが、銅電線よりも強度に劣るアルミニウム電線の場合には、車載環境に適用するにしても、電線としての対候性（高温、高湿、屈曲、引張等）の問題から適用範囲が制限されていた。
　そこで、このような問題を解決するために、中心部にアルミニウム素線を配し、その周囲に溶融アルミニウムめっき鉄線を配した複合電線が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
　また、中心に鋼線を撚り合わせた鋼心部を配し、その周囲にアルミニウム素線を撚り合わせたアルミニウム部を配した鋼心アルミニウム撚線や、鋼線の代わりにインバ線を撚り合わせた鋼心アルミニウム撚線等も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平１１－１８１５９３号公報 特開２００６－３３９０４０号公報 特開２０００－９０７４４号公報
　ところで、アルミニウム素線を導体の全部又は一部として使用する場合には、アルミニウム素線の外表面が空気に触れる同時にその表面に酸化被膜が生成する特性を有しており、この酸化被膜が電線の電気特性に悪影響を与えてしまうことから、例えば車載ワイヤーハーネスに適用して端子と接続するような場合には、この酸化被膜に対する配慮が必要になる等、非常に取り扱いが難しいという問題があった。加えて、異種金属と組み合わせて複合電線として使用する場合にも、これら異種金属同士の接触による異種金属間の電位差により、アルミニウム素線の電食が発生してしまうという問題もあった。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量化の実現と機械的強度の向上の両立を図ると共に酸化被膜や電食の問題を回避して電線の信頼性向上を可能にして、車載ワイヤーハーネスとして用いるのに取り扱い容易な複合電線を提供することにある。
　本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）　中心導線と、該中心導線の長手方向に当該中心導線の外周面に沿って延長するとともに当該中心導線を囲むように配置される外層導線と、からなる電線本体を備えた複合電線であって、
　前記中心導線が少なくとも１本の銅素線からなり、
　前記外層導線が複数の銅被覆アルミニウム素線からなり、
　前記電線本体の長手方向に直交する断面における中央部に前記中心導線の断面が位置するとともに前記中央部の周りに配置される外周部に前記外層導線の断面が位置し、そして　前記中心導線の前記外周面に前記外層導線の外周面が接触して電気的に接続されていることを特徴とする複合電線。
（２）　前記複数の銅被覆アルミニウム素線の各々が、アルミニウムを含む金属と銅とがこれらの接合界面において拡散結合した銅クラッドアルミニウム素線である
ことを特徴とする上記（１）の複合電線。
（３）　前記少なくとも１本の銅素線を構成する銅と、前記複数の銅被覆アルミニウム素線各々の外周面を形成する銅とが同一の銅材料からなる
ことを特徴とする上記（１）又は上記（２）の複合電線。
　上記（１）の構成によれば、電線本体の長手方向に直交する断面の中心部に銅素線からなる中心導体を有すると共にその断面の外周部に銅被覆アルミニウム素線からなる外層導体を有することになるので、全体を銅素線で構成した場合と比べて、軽量化を図ることができる。また、全体をアルミニウム素線又はアルミニウム合金素線で構成した場合と比べて、引張強度や曲げ強度を高めることができると共に、導電率の向上（電線抵抗の低減）を図ることができる。さらに、全体を例えば銅被覆アルミニウム素線の一態様である銅クラッドアルミ素線で構成した場合と比べて、引張強度を高めることができる。
　特に、電線本体Ｗの外周部を形成するには多くの本数の素線が必要となるが、ここで本構成によれば電線本体の外周部に配される外層導体が銅被覆アルミニウム素線により構成されているので、この銅被覆アルミニウム素線の量を多くすることが容易にでき、これに伴って電線の一層の軽量化を図ることができる。また、中心導体をアルミニウム素線よりも強度の高い銅素線で構成しているので、電線の引張強度を高めることができる。
　また、アルミニウム素線又はアルミニウム合金素線をそのまま使用した場合には、前述した通り、これら素線の表面に酸化被膜が生成する等の問題があるが、これら素線に置き換えて、銅被覆アルミニウム素線を使用するので、酸化被膜の問題が全く発生しない。
　さらに、アルミニウム素線又はアルミニウム合金素線をそのまま使用する際、銅被覆アルミニウム素線よりなる外層導線の外周面をその中心導線の外周面に接触するように配置して電気的に接続する場合には、中心導体と外層導体の接触が、銅とアルミニウム同士の接触になり、異種金属接触による電位差の影響によりアルミニウム素線又はアルミニウム合金素線の電食のおそれがあるが、本構成の複合電線では、アルミニウム素線又はアルミニウム合金素線の外周表面を銅被覆で覆った銅被覆アルミニウム素線を使用するので、中心導体である銅素線と外層導体である銅被覆アルミニウム素線の接触が、銅と銅の同種金属接触となり、その接触面で電位差が生じず、電食の防止を確実に図ることができる。
　また、このように構成された中心導線及び外層導線が電線本体の長手方向に略並列に延長することになるので、複合電線を任意の断面で切り出して使用する場合、それぞれ切り出された複合電線の特性（例えば、圧着性能、引張強度等）のばらつきを抑制することができて、電線としての信頼性向上を図ることができる。
　したがって、以上述べたように、本構成によれば、対候性を有して車載環境に十分に耐える電線とすることができ、車両の広範囲の用途について、銅電線と置き換えて使用することが可能になり、車載ワイヤーハーネスとして用いた際には、そのワイヤーハーネスの軽量化により、車両重量低減に寄与することができる。また、酸化被膜や電食の問題を回避することができるので、電線の信頼性向上を図ると共に、車載ワイヤーハーネスに適用する場合にも、酸化被膜の発生について特に配慮する必要がなく、取り扱いが容易になる。なお、本発明に係る「銅被覆アルミニウム素線」の「アルミニウム」はアルミニウムを含む金属を意味するものとし、純アルミニウムは勿論のこと、例えば鉄、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケル等とのアルミニウム合金も含むことができる。
　上記（２）の構成によれば、銅被覆アルミニウム素線として銅クラッドアルミニウム素線を使用しているので、アルミニウムを含む金属線と銅被覆の界面に強固な接合力を持たせることができ、圧着等の際にも銅被覆が不用意に剥離するおそれがなく、そのアルミニウムを含む金属表面への酸化被膜の生成を確実に防止することができる。
　上記（３）の構成によれば、銅素線を構成する銅と、銅被覆アルミニウム素線各々の外周面を形成する銅と、が同一の銅材料からなるので、中心導体である銅素線と外層導体である銅被覆アルミニウム素線の接触が、完全な同一の銅と銅の同種金属接触となりその接触面で電位差は全く生じず、電食の防止をより確実に図ることができる。
　本発明によれば、軽量化の実現と機械的強度の向上の両立を図ることができる。また、酸化被膜や電食の問題を回避して電線の信頼性向上を可能にして、車載ワイヤーハーネスに用いるとき、その取り扱いを容易にすることができる。
　以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の実施形態の電線の斜視図である。 本発明の実施形態の電線の導体の断面図である。 本発明の電線における銅素線と銅被覆アルミニウム素線の接触部分の拡大図である。
符号の説明
　　ＣＵ　中心導体
　　ＡＬ　外層導体
　　１０　銅素線
　　２０　銅被覆アルミニウム素線
　　２１　アルミニウム素線
　　２２　銅クラッド層（銅被覆）
　以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は実施形態の電線の斜視図であり、図２は実施形態の電線の導体の断面であり、図３は本発明の電線における銅素線と銅被覆アルミニウム素線の接触部分の拡大図である。なお、複合電線（電線本体）の長手方向を「Ｚ方向」とし、そしてこのＺ方向と直交する面、即ち電線本体の断面を含む平面を「Ｘ－Ｙ平面」とも表記して、以下説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る複合電線１は、後述する、中心導線ＣＵとＺ方向にこの中心導線ＣＵの外周面に沿って延長すると共にこの中心導体ＣＵを囲むように配置される外層導線ＡＬとからなる電線本体Ｗと、この電線本体Ｗの外周面を包囲しながらＺ方向に沿って延長する被覆２と、を備えている。なお、被覆２は、この電線本体Ｗを外部の衝撃等から保護する層として設けられており、樹脂材等にて成形されるものである。
　この電線本体Ｗにおいて、図２に示すように、電線本体ＷのＸ－Ｙ平面の中心部に１＋６本の銅素線１０よりなる中心導体ＣＵの断面が位置し、また、このＸ－Ｙ平面の中心部の周りに配置される外周部に１２本の銅被覆アルミニウム素線２０よりなる外層導線ＡＬが位置し、そして中心導線ＣＵの外周面に外層導線ＡＬの外周面が接触して電気的に接続されている。
　なお、このとき銅被覆アルミニウム素線２０及び銅素線１０はそれぞれ撚り合わせてある。
　ここで、銅素線１０の直径と銅被覆アルミニウム素線２０の直径は略等しく設定されている。銅被覆アルミニウム素線２０は、アルミニウム線２１の外周表面に銅クラッド層（銅被覆）２２が形成されたものであり、より具体的には、アルミニウムと銅の接合界面において拡散結合した銅クラッドアルミニウム素線である。加えて、銅素線１０を構成する銅と、銅被覆アルミニウム素線２０各々の外周面を形成する銅クラッド層２２の銅と、は同一の銅材料からなっている。
　この複合電線１の電線本体Ｗでは、この電線本体ＷのＸ－Ｙ平面の中心部に銅素線１０よりなる中心導体ＣＵを有すると共にそのＸ－Ｙ平面の外周部に銅被覆アルミニウム素線２０よりなる外層導体ＣＵを有することになるので、全体を銅素線１０で構成した場合と比べて、軽量化を図ることができる。また、全体をアルミニウム素線２０で構成した場合と比べて、引張強度や曲げ強度を高めることができると共に、導電率の向上（電線抵抗の低減）を図ることができる。さらに、全体を銅クラッドアルミ素線で構成した場合と比べて、引張強度を高めることができる。
　特に、電線本体Ｗの外周部を形成するには多くの本数の素線が必要となるが、ここで本実施形態によれば電線本体の外周部に配される外層導体ＡＬが銅被覆アルミニウム素線２０により構成されているので、この銅被覆アルミニウム素線２０の量を多くすることが容易にでき、これに伴って電線の一層の軽量化を図ることができる。また、中心導体ＣＵをアルミニウム素線２１よりも強度の高い銅素線１０で構成しているので、電線の引張強度を高めることができる。
　また、アルミニウム素線２１をそのまま使用した場合には、アルミニウム素線２１の表面に酸化被膜が生成する等の問題があるが、このそのままのアルミニウム素線に置き換えて、銅被覆アルミニウム素線２０を使用するので、酸化被膜の問題が全く発生しない。
　さらに、アルミニウム素線２１をそのまま使用する際、銅被覆アルミニウム素線２０よりなる外層導線ＡＬの外周面をその中心導線ＣＵの外周面に接触するように配置して電気的に接続する場合には、中心導体ＣＵと外層導体ＡＬの接触が、銅とアルミニウム同士の接触になり、異種金属接触による電位差の影響によりアルミニウム素線２１の電食のおそれがあるが、本実施形態の複合電線１では、図３に示すように、アルミニウム素線２１の外周表面を銅クラッド層（銅被覆）２２で覆った銅被覆アルミニウム素線２０を使用するので、中心導体ＣＵである銅素線１０と外層導体ＡＬである銅被覆アルミニウム素線２０の接触が、銅と銅の同種金属接触となり、その接触面で電位差が生じず、電食の防止を確実に図ることができる。
　なお、本実施形態の場合、銅被覆アルミニウム素線２０の銅クラッド層２２の銅と、銅素線１０の銅と、は同一の銅材料からなっているので、完全な同一の銅と銅の同種金属接触となりその接触面で電位差は全く生じず、その電食の防止をより確実に図ることができる。
　また、このように構成された中心導線ＣＵ及び外層導線ＡＬがＺ方向に略並列に延長することになるので、この複合電線１を任意のＸ－Ｙ平面で切り出して使用する場合、それぞれ切り出された複合電線の特性（例えば、圧着性能、引張強度等）のばらつきを抑制することができて、電線としての信頼性向上を図ることができる。
　さらに、この複合電線１では、銅被覆アルミニウム素線２０として銅クラッドアルミニウム素線を使用しているので、アルミニウム素線２１と銅クラッド層２２の界面に強固な接合力を持たせることができ、圧着等の際にも銅クラッド層２２が不用意に剥離するおそれがなく、アルミニウム素線２１の表面への酸化被膜の生成を確実に防止することができる。
　したがって、以上述べたように、本実施形態によれば、対候性を有して車載環境に十分に耐える電線とすることができ、車両の広範囲の用途について、銅電線と置き換えて使用することが可能であり、車載ワイヤーハーネスとして用いた際には、そのワイヤーハーネスの軽量化により、車両重量低減に寄与することができる。また、酸化被膜や電食の問題を回避することができるので、電線の高い信頼性を図ると共に、車載ワイヤーハーネスに適用する場合にも、酸化被膜について特に配慮する必要がなく、取り扱いが容易になる。
　なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
　例えば、前述した実施形態では、中心導体ＣＵを構成する銅素線１０の本数が７本、その周囲の外層導体ＡＬを構成する銅被覆アルミニウム素線２０の本数が１２本の場合を例示したが、各素線１０、２０の本数については、これ以上であっても以下であっても構わない。銅被覆アルミニウム素線２０の割合を増やせば、軽量化への寄与率を高めることができ、一方銅素線１０の割合を増やせば、引張強度向上への寄与率を高めることができる。
　また、本発明では、銅被覆アルミニウム素線２０のアルミニウムとしては、純アルミニウムに限らず、アルミを含む金属、例えば鉄、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケル等とのアルミニウム合金も含みことができ、この場合にも前述と同様に実施することができ、且つ前述と同様な作用及び効果を奏することができる。
　なお、このアルミニウム合金のうち好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を例示することができる。この合金を採用した場合、純アルミニウムの導線に比べて、延び易く、強度（特に引張強度）を増すことができて好適である。
　また、本発明は、銅被覆アルミニウム素線２０として、アルミニウム素線またはアルミニウム合金素線の外周表面に銅めっきを施した銅めっきアルミニウム素線又は銅めっきアルミニウム合金素線を利用することもできる。

Claims (3)

  1. 　中心導線と、該中心導線の長手方向に当該中心導線の外周面に沿って延長するとともに当該中心導線を囲むように配置される外層導線と、からなる電線本体を備えた複合電線であって、
    　前記中心導線が少なくとも１本の銅素線からなり、
    　前記外層導線が複数の銅被覆アルミニウム素線からなり、
    　前記電線本体の長手方向に直交する断面における中央部に前記中心導線の断面が位置するとともに前記中央部の周りに配置される外周部に前記外層導線の断面が位置し、そして　前記中心導線の前記外周面に前記外層導線の外周面が接触して電気的に接続されていることを特徴とする複合電線。
  2. 　前記複数の銅被覆アルミニウム素線の各々が、アルミニウムを含む金属と銅とがこれらの接合界面において拡散結合した銅クラッドアルミニウム素線である
    ことを特徴とする請求項１に記載の複合電線。
  3. 　前記少なくとも１本の銅素線を構成する銅と、前記複数の銅被覆アルミニウム素線各々の外周面を形成する銅とが同一の銅材料からなる
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合電線。
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