JP2010140757A - 自動車部品用シールド部材 - Google Patents

Abstract

【課題】編組線と金属製部材との間の腐食を防止してシールド部材の導電性を劣化させることなく、軽量化、低コストを実現することができる、自動車部品用シールド部材を提供する。
【解決手段】少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される特定のアルミニウム合金からなる筒状の編組線と、前記編組線の端部が外周面に装着される筒状部分および前記筒状部分と一体的に形成されたフランジ部を備えた特定のアルミニウム合金からなる本体部とを備えた自動車部品用シールド部材である。編組線を形成する特定のアルミニウム合金が５０００系アルミニウム合金からなっており、本体部を形成する特定のアルミニウム合金がＡＤＣ（アルミニウムダイキャスト）１２からなっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、絶縁電線の周囲を覆うように配置される特定のアルミニウム合金製編組線と、編組線に接続される特定のアルミニウム合金製の金属部品とからなるシールド部材、特に、軽量化、低コストを可能にする自動車部品用シールド部材に関する。

自動車の分野においては、従来、ＨＶ（Hybrid Vehicle）、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）車両が注目されている。これらの車両には、複数の電気機器が搭載されている。例えば、回転電機が搭載される車両においては、インバータとモータジェネレータとの間、インバータと電動エアコンコンプレッサとの間等の各電機機器同士は、高電圧が印加され、また、大電流が流れるパワーケーブルにより接続される。

パワーケーブルとして、通常、絶縁電線が使用される。大電流が流れる絶縁電線はそれ自体がノイズ源になることがあり、シールド機能が要求される。このため通常、並列配置された複数本のノンシールドの絶縁電線を、金属細線をメッシュ状に編んだ筒状の編組線からなるシールド材で囲み、複数のノンシールドの絶縁伝染を一括してシールドする。編組線として、通常銅製の細線をメッシュ状に編んだ筒状の編組線が広く用いられている。

メッシュ状に編んだ筒状の編組線は、一方の端部を、金属製部材、例えば、シールドシェル、円筒状部材等に接続する。メッシュ状に編んだ筒状の編組線および金属製部材は、何れも電気伝導性に優れた銅系材料が使用されている。一方で、自動車の軽量化、低コスト化が求められている。
特開２００６−３４４３９８号公報 特開２００８−２３５１９０号公報

しかし、自動車の軽量化、低コスト化を実現するために、銅系材料の代わりにアルミニウムを使用すると、アルミニウム製の編組線と銅製部材の接続部において腐食が発生するという問題点がある。即ち、実際にアルミニウム系材料からなる編組線を銅製部材と共に用いる場合、異種金属接触腐食などの電食が生じる。アルミニウムは水および銅イオンの存在下では、通常の電食を超える激しい腐食を受ける。

アルミニウムと銅のように標準電極電位の相違する異種金属を接合させた場合、この接触・接合部において上述したような電食が発生する。特に、アルミニウム編組線と接続される銅製部材との間の相互の標準電極電位差が大きい。このため、電気的に卑であるアルミニウム編組線のイオン化が進行して腐食が促進し、シールド部分の導電性が劣化する。

従って、この発明の目的は、従来の問題点を解決して、編組線と金属製部材との間の腐食を防止してシールド部材の導電性を劣化させることなく、軽量化、低コストを実現することができる、自動車部品用シールド部材を提供することにある。

本発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、以下のことが判明した。
即ち、少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される筒状の編組線に特定のアルミニウム合金を用い、更に、編組線が接続される金属部材に特定のアルミニウム合金を用いると、編組線と金属部材との間の接続部における腐食が発生せず、シールド部材のシールド電導性を優れた状態に維持することができる。特に、編組線を形成する特定のアルミニウム合金が５０００系アルミニウム合金からなり、金属部材（本体部）を形成する特定のアルミニウム合金がＡＤＣ（アルミダイカスト）１２からなっていると、特に効果的である。

この発明は、上記研究結果に基づいてなされたものであって、この発明の自動車部品用シールド部材の第１の態様は、少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される特定のアルミニウム合金からなる筒状の編組線と、前記編組線の端部が外周面に装着される筒状部分および前記筒状部分と一体的に形成されたフランジ部を備えた特定のアルミニウム合金からなる本体部とを備えた自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第２の態様は、前記筒状部分の外周面に装着された前記編組線の端部を外側から挟み込む、前記本体部と同一の特定のアルミニウム合金からなる固定部材を更に備えた自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第３の態様は、前記絶縁電線が、高電圧が印加され大電流が流れるパワーケーブルからなっている自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第４の態様は、前記編組線を形成する前記特定のアルミニウム合金、および、前記本体部を形成する特定のアルミニウム合金が、前記本体部と前記編組線の接続部における抵抗値の経年変化を抑制するアルミニウム合金の組み合わせからなっている自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第５の態様は、前記編組線を形成する前記特定のアルミニウム合金が５０００系アルミニウム合金からなっており、前記本体部を形成する特定のアルミニウム合金がＡＤＣ（アルミダイカスト）１２からなっている自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第６の態様は、前記５０００系アルミニウム合金がＡ５０５２からなっている自動車部品用シールド部材である。

この発明の自動車部品用シールド部材の第７の態様は、前記本体部が接地されている自動車部品用シールド部材である。

この発明によると、少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される筒状の編組線に特定のアルミニウム合金（５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）を用い、更に、編組線が接続される金属部材に特定のアルミニウム合金（ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２を用いるので、編組線と本体部との接続部において、腐食が発生せず、シールド部材の導電性を劣化させることなく、軽量化、低コストを実現することができる。

この発明の自動車部品用シールド部材の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この発明の自動車部品用シールド部材の１つの態様は、少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される特定のアルミニウム合金からなる筒状の編組線と、前記編組線の端部が外周面に装着される筒状部分および前記筒状部分と一体的に形成されたフランジ部を備えた特定のアルミニウム合金からなる本体部とを備えた自動車部品用シールド部材である。

図１は、この発明の自動車部品用シールド部材の１つの態様を説明する図である。図１に示すように、自動車部品用シールド部材１は、図示しない絶縁電線の周囲を覆うように配置されるメッシュ状に編んだ筒状の編組線２と、編組線の一方の端部が外周面に装着される筒状部分４および筒状部分４と一体的に形成されたフランジ部５からなる本体部３と、メッシュ状に編んだ筒状の編組線を本体部３の筒状部分４の外周面に締め付けて固定する固定部材６とを備えている。

固定部材６は、メッシュ状に編んだ筒状の編組線２を、本体部３の筒状部分４に圧入等によって固定することができれば、固定部材６がなくてもよい。固定部材は、例えば、２つに分割される部分からなっており、ネジ等によって固定する。固定部材を用いることによって、本体部３の筒状部分４への編組線２の取付を確実にすることができる。

本体部３の筒状部分４は、図示しない絶縁電線の周囲を覆うように配置されるメッシュ状に編んだ筒状の編組線２の形状に対応した形状を有している。本体部３の筒状部分４は、円筒状に限らず、編組線の端部との接続が容易で、所定の接続部が形成される形状であればよい。本体部３のフランジ部の形状は、円板状に限らず、図示しない対応する金属部品との接続が容易である形状であればよい。

絶縁電線の周囲を覆うように配置されるメッシュ状に編んだ筒状の編組線２は、所望のシールド性が確保される大きさの後述する特定のアルミニウム合金細線でメッシュ状に編んだものであればよい。

この発明の自動車部品用シールド部材は、編組線を形成する特定のアルミニウム合金、および、本体部を形成する特定のアルミニウム合金が、本体部と編組線の接続部における抵抗値の経年変化を抑制することができるアルミニウム合金の組み合わせからなっている。即ち、編組線を形成するアルミニウム合金と、筒状部分とフランジ部とからなる本体部を形成するアルミニウム合金とを適切に組み合わせることによって、上述したように本体部と編組線の接続部における抵抗値が、経年変化によって次第に大きくならないようにする。

特定のアルミニウム合金の組み合わせで、最適の組み合わせは、編組線を形成する特定のアルミニウム合金が５０００系アルミニウム合金からなっており、本体部を形成する特定のアルミニウム合金がＡＤＣ（アルミダイカスト）１２からなっている場合である。

編組線と本体部との間の腐食を防止してシールド部材の導電性を劣化させることなく軽量化、低コスト化を実現するために、各種金属材料を組み合わせて、腐食状態を調査した。
即ち、編組線としてＳｎ（錫）メッキ銅編組線、ＭＳ２（遷移金属の二硫化物）編組線、１０００系アルミニウム編組線、５０００系アルミニウム合金編組線を準備し、更に、本体部としてＳｎ（錫）メッキ鉄製本体部、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２を準備し、図１に示すようなシールド部材を作製した。それらを組み合わせ、接触部に塩水噴霧を行い、前後の接触部の抵抗値を測定した。

１０００系アルミニウムは、所謂純アルミニウムで、１１００、１２００が代表的である。この系の材料は加工性、耐食性、溶接性および電気や熱の伝導性に優れている。５０００系アルミニウム合金は、Ａｌ−Ｍｇ系合金で、耐食性、溶接性に優れている。後述するＡ５０５２は中程度の量のＭｇ添加で、中程度の強度である。ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２は、多量のＳｉを添加して鋳造性を改善し、Ｃｕの添加で強度を高めたダイカスト用合金で、鋳造性に優れた高力合金である。

図２は、５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図２に示すように、本発明の特定アルミニウム合金として、編組線をＡ５０５２で形成し、本体部をＡＤＣ（アルミダイカスト）１２で形成した場合には、接触抵抗値は、塩水噴霧後も概ね同じで変化なく、経年変化による抵抗値の変化が殆どなく、腐食の発生が生じないことが明らかである。シールド性能も低下しなかった。

図３は、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。図２に示す例と同様に、サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図３に示すように、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧後に著しく大きく変化している。この例では、銅製の編組線と、異種金属のアルミニウム合金製の本体部を接触させているので、銅製の編組線と接続されるアルミニウム合金製本体部の間の相互の標準電極電位差が大きく、電気的に卑であるアルミニウム製本体部のイオン化が進行して腐食が著しく促進することを示している。従って、シールド部材の導電性が劣化する。

図４は、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。図２に示す例と同様に、サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図４に示すように、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧後に僅かに変化している。これは従来広く使用されていたもので、腐食の発生の問題は小さいが、編組線および本体部は重く、軽量化に問題があった。コストも高かった。

図５は、ＭＳ２編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。図２に示す例と同様に、サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図５に示すように、ＭＳ２編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧後に大きく変化している。これらの組み合わせは、腐食を発生させることを示しており、軽量化、低コストは実現できるが、シールド部材の導電性が劣化する。

図６は、１０００系アルミニウム編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。図２に示す例と同様に、サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図６に示すように、１０００系アルミニウム編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧後に少し変化している。即ち、アルミニウムと錫メッキ鉄の組み合わせでも、腐食を発生させることを示している。この場合も、軽量化、低コストは実現できるが、シールド部材の導電性が劣化する。

図７は、５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。サンプルとして、固定部分の面積および圧力を変化させた複数個を使用した。グラフの左側部には、塩水噴霧を施さない場合の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示し、右側部には、塩水噴霧を行った後の編組線と本体部の接触部の接触抵抗値を示す。

図７に示すように、５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧後に少し変化している。即ち、アルミニウムと錫メッキ鉄の組み合わせでも、腐食を発生させることを示している。この場合も、軽量化、低コストは実現できるが、シールド部材の導電性が劣化する。

上述したように、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線、ＭＳ２（遷移金属の二硫化物）編組線、１０００系アルミニウム編組線、５０００系アルミニウム合金編組線と、Ｓｎ（錫）メッキ鉄製本体部、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２本体部を各種組み合わせて、編組線と本体部の接続部の接触抵抗値を、塩水噴霧前後において調べた結果、図２で示した５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値は、塩水噴霧前後において殆ど変化が見られず、シールド性能を劣化させることなく、軽量化、低コスト化を実現することができる。

上述したように、この発明によると、編組線と金属製部材との間の腐食を防止してシールド部材の導電性を劣化させることなく、軽量化、低コストを実現することができる、自動車部品用シールド部材を提供することができる。

図１は、この発明の自動車部品用シールド部材の１つの態様を説明する図である。 図２は、５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。 図３は、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。 図４は、Ｓｎ（錫）メッキ銅編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。 図５は、ＭＳ２編組線を、ＡＤＣ（アルミダイカスト）１２の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。 図６は、１０００系アルミニウム編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。 図７は、５０００系アルミニウム合金（Ａ５０５２）編組線を、Ｓｎ（錫）メッキ鉄の本体部に取り付けた場合の接続部の接触抵抗値［ｍΩ］を示すグラフである。

符号の説明

１ 自動車部品用シールド部材
２ メッシュ状に編んだ筒状の編組線
３ 本体部
４ 筒状部分
５ フランジ部
６ 固定部材

Claims (7)

1. 少なくとも１本の絶縁電線の周囲を覆うように配置される特定のアルミニウム合金からなる筒状の編組線と、前記編組線の端部が外周面に装着される筒状部分および前記筒状部分と一体的に形成されたフランジ部を備えた特定のアルミニウム合金からなる本体部とを備えた自動車部品用シールド部材。
2. 前記筒状部分の外周面に装着された前記編組線の端部を外側から挟み込む、前記本体部と同一の特定のアルミニウム合金からなる固定部材を更に備えた、請求項１に記載の自動車部品用シールド部材。
3. 前記絶縁電線が、高電圧が印加され大電流が流れるパワーケーブルからなっている、請求項１または２に記載の自動車部品用シールド部材。
4. 前記編組線を形成する前記特定のアルミニウム合金、および、前記本体部を形成する特定のアルミニウム合金が、前記本体部と前記編組線の接続部における抵抗値の経年変化を抑制するアルミニウム合金の組み合わせからなっている、請求項１から３の何れか１項に記載の自動車部品用シールド部材。
5. 前記編組線を形成する前記特定のアルミニウム合金が５０００系アルミニウム合金からなっており、前記本体部を形成する特定のアルミニウム合金がＡＤＣ（アルミダイカスト）１２からなっている、請求項４に記載の自動車部品用シールド部材。
6. 前記５０００系アルミニウム合金がＡ５０５２からなっている、請求項５に記載の自動車部品用シールド部材。
7. 前記本体部が接地されている、請求項１から６の何れか１項に記載の自動車部品用シールド部材。
   
   
   

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