CN103207123A - 电线覆层材料的耐磨性测试方法 - Google Patents

Abstract

一种电线覆层材料的耐磨性测试方法，包括如下步骤：（a）准备电线覆层材料作为试样；以及（b）在磨损构件与所述试样接触的状态下，使磨损构件相对于所述试样相对移动。获得与所述磨损构件相对于所述试样的相对移动量有关的第一值。获得与所述试样的磨损量有关的第二值。通过把第一值除以第二值来计算出评价耐磨性的值。基于该值的大小来评价电线覆层材料的耐磨性。

Description

电线覆层材料的耐磨性测试方法

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119要求于2012年1月11日提交的日本申请No.2012-002962的优先权，该日本申请的全部内容在此通过引用的方式清楚地并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种电线覆层材料的耐磨性测试方法。

背景技术

非专利文献1公开了一种电线覆层材料的耐磨性测试方法。在非专利文献1中，使用电线作为试样（specimen），在通过砝码施加负荷的状态下使该电线与磨损带接触。在此状态下，移动该磨损带，并且，把电线的导体与磨损带相互接触之前所移动的长度定义为耐磨值。

[非专利文献1]JISC34066.9磨损

然而，在非专利文献1中，对于电线的各种外径来说，测试条件（砝码的质量）和应满足的最小耐磨性中的至少一个是不同的。因此，为了确定某种覆层材料是否超过了预定的耐磨性水平，应该对每一种不同的电线直径执行上述耐磨性测试。这需要大量的时间和人力来评价耐磨性。

发明内容

鉴于上述情形，本发明的目的是简化对于电线覆层材料的耐磨性的评价。

为了解决上述情形，第一方面提供了一种电线覆层材料的耐磨性测试方法，该方法包括如下步骤：（a）准备电线覆层材料作为试样；（b）在磨损构件与试样接触的状态下，使磨损构件相对于所述试样相对移动；（c）获得与步骤（b）中的、磨损构件相对于所述试样的相对移动量有关的第一值；（d）获得与步骤（b）中的、所述试样的磨损量有关的第二值；以及，（e）通过把所述第一值除以所述第二值来计算出评价耐磨性的值。

第二方面提供了根据上述第一方面的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中，在步骤（b）中，将恒定的测试负荷施加在所述试样和磨损构件上；并且，在步骤（d）中，通过把所述试样的磨损量除以所述测试负荷来获得作为第二值的值。

第三方面提供了根据上述第一和第二方面中的任一项的、电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中，在步骤（a）中，准备具有圆棒形状的试样；并且，在步骤（b）中，使用具有带状形状的磨损构件；将该磨损构件沿着挤压构件的圆周表面布设，并在该磨损构件的宽度方向与所述试样的纵向方向垂直的状态下使该磨损构件与所述试样接触；并且，在此状态下，从所述试样和圆周表面之间牵拉该磨损构件，以使该磨损构件相对于所述试样移动。

第四方面提供了根据上述第一和第二方面中的任一项的、电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中，在步骤（a）中，准备具有柱状形状的试样；并且，在步骤（b）中，在沿着所述试样的纵向方向的方向上，使所述试样和磨损构件彼此相对并相互接触。

在根据第一方面的电线覆层材料的耐磨性测试方法中，先获得与磨损构件相对于所述试样的相对移动量有关的第一值；然后获得与所述试样的磨损量有关的第二值；最后，把该第一值除以第二值来计算出评价耐磨性的值。这允许利用受所述试样的尺寸影响最小的值来评价耐磨性。因此，能够在不对每种电线直径进行耐磨性测试的情况下容易地评价电线覆层材料的耐磨性。

根据第二方面，通过把所述试样的磨损量除以测试负荷来获得第二值。因此，即使在该测试负荷在每个耐磨性测试中不同的情况下，也能够尽可能地消除由于该测试负荷的差异而造成的影响。

根据第三方面，能够在JISC3406中规定的测试条件下进行测试。

根据第四方面，在步骤（b）中，在沿着所述试样的纵向方向的方向上，使所述试样和磨损构件彼此相对并相互接触。因此，能够容易地获得所述试样的磨损体积。

附图说明

在以下详细描述中，通过本发明示例性实施例的非限制性示例、参考所示出的多个附图来进一步描述本发明，其中，在这几幅附图中，相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1是示出了根据一实施例的、执行耐磨性测试的过程的视图；

图2是示出了根据该实施例的、执行耐磨性测试的过程的视图；

图3是示出了试样被磨穿的状态的视图；

图4是示出了磨损构件的移动长度与磨损体积之间的示例性关系的视图；

图5是示出了根据变型例的、执行耐磨性测试的过程的视图；

图6是示出了磨损速率与每单位面积的负荷之间的示例性关系的视图。

具体实施方式

本文示出的细节仅作为示例，并且仅为了说明性地讨论本发明的实施例，并且是为了提供本发明原理和概念方面的、被认为最有用且最容易理解的说明而呈现的。在这一点上，不尝试以比基础理解本发明所需的内容更详细地示出本发明的结构细节，结合附图进行的说明使得本领域技术人员明白如何在实践中实施本发明的各种形式。

下面，将描述根据一实施例的电线覆层材料的耐磨性测试方法。

图1和2均是示出了根据一实施例的执行耐磨性测试的过程的视图。图1示出了初始状态，而图2示出了该测试过程中的状态。

该电线覆层材料的耐磨性测试方法测试电线覆层材料（尤其是汽车所用的电线覆层材料）的耐磨性。具体地，该电线包括由单根电线或绞合线构成的束线，该束线被挤压涂覆有由树脂覆层材料构成的覆层部。该测试方法测试这种覆层材料的耐磨性，该覆层材料是形成覆层部的材料。

为了执行所述电线覆层材料的耐磨性测试方法，首先准备电线覆层材料作为试样10（步骤（a））。试样10由在选择形成电线覆层部的材料时作为候选的树脂材料构成。这里，试样10形成为在与轴向方向垂直的横截面图中具有圆形形状的圆棒状。为了与JISC3406的测试条件一致，优选将试样10的长度限定为900mm。当然，试样10的形状不限于圆棒状，也可以是其它形状，例如方形棒状或长方体形状状。

然后，在磨损构件20与试样10接触的状态下，使磨损构件20相对于试样10移动（步骤（b））。

这里使用的磨损构件20是具有至少一个主表面的带状构件，诸如氧化铝研磨剂或碳化硅研磨剂等的研磨剂通过粘合剂粘接在该主表面上。为了与JISC3406中规定的磨损性测试条件一致，优选该磨损构件20是JISR6251中规定的#150G。

为了与JISC3406中规定的磨损性测试条件一致，优选在下文描述的状态下使试样10与磨损构件20相互接触。

具体地，固定该试样10的两个端部，使得试样10水平放置。然后，将挤压构件30设置在试样10下方。挤压构件30是具有圆周表面30a的构件，这里，该挤压构件30是短柱状构件。优选地，该挤压构件的直径

是70mm（圆周表面30a的曲率半径是35mm）。在挤压构件30的中心轴线垂直于试样10的纵向方向的状态下，将挤压构件30设置在试样10下方，使得挤压构件30的圆周表面30a能够与试样10的面向下的外周表面接触。然后，将磨损构件20沿着挤压构件30的圆周表面30a布设，并将磨损构件20的宽度方向设置为与试样10的纵向方向垂直。因此，将磨损构件20放置在挤压构件30的圆周表面30a与试样10之间，并使磨损构件20与试样10接触。优选地，从位于挤压构件30和试样10之间的磨损构件20延伸的部分被设置为30°的角度θ，相对于试样10的纵向方向来定义该角度θ。

此外，在与挤压构件30的布置位置相对应的位置上，将砝码40设置在试样10上方，以便在试样10上施加与砝码40的质量相一致的恒定测试负荷F。优选地，在每个试样10的测试过程中，砝码40的质量（具体地，测试负荷F）是相同的。当然，可以改变该砝码40的质量。下面将另外描述计算这种情况下的评价值的方法。

在上述状态下，从试样10和圆周表面30a之间牵拉该磨损构件20，从而使磨损构件20相对于试样10移动。换句话说，如从上方观察到的，沿着与试样10的纵向方向平行的方向牵拉该磨损构件20。优选地，磨损构件20此时的移动速度是1,500mm/min。

在磨损构件20与试样10接触的状态下使磨损构件20相对于试样10移动的方法不限于上述示例。稍后将描述一种可行的变型例。

在磨损构件20与试样10如上所述地接触的状态下，磨损构件20相对于试样10移动，然后，该磨损构件20摩削该试样10（参考图2）。

获得上述步骤（b）中的、该磨损构件20相对于试样10的相对移动量以作为第一值（步骤（c）），这里，该相对移动量是磨损构件20被牵拉的长度L（在下文中，称为磨损构件20的移动长度L）。优选地，磨损构件20的被牵拉长度是100mm至1,000mm。为了与所述测试条件一致，优选在各种试样10中的每一个的测试过程中，使磨损构件20的被牵拉长度相同。

此外，在步骤（d）中，获得与试样10的磨损量有关的第二值。在此获得的第二值是试样10被磨损构件20磨去的体积V（在下文中，有时称为磨损体积V），如图3所示（参见图3中的阴影部分）。能够通过基于试样10的直径、挤压构件30的曲率半径（被磨损构件20磨去的部分的分界面的曲率半径）、被磨损构件20磨去的尺寸D等的分析或几何方法来获得该体积V。替代地，也可通过如下方法来获得体积V：即，将上述部分划分成诸如立方体的简单形状，并将所划分出的多个部分的体积相加以求出近似体积。

与试样10的磨损量有关的该第二值可以是试样10的、被磨损构件20磨去的部分的质量（初始试样10的质量与测试后的试样10的质量之差）。替代地，由于体积V与以试样10的最下方部分为基准的、被磨损构件20磨去的尺寸D是正相关的，所以，该第二值也可以是尺寸D。

图4示出了磨损构件20的移动长度L（mm）与磨损体积V（mm³）之间的示例性关系。参照该图，磨损构件20的移动长度L（mm）与磨损体积V（mm³）成比例。因此，把上述第一值（磨损构件20的移动长度L）除以上述第二值（磨损体积V）（即，计算出比例系数），然后，使用所计算出的值作为磨损系数来评价耐磨性。具体地，这可以表示为：（磨损系数）=（磨损构件20的移动长度L）/（磨损体积V）。

试样10的耐磨性越好，该磨损系数的值越高，而试样10的耐磨性越差，该磨损系数的值越低。因此，能够基于该磨损系数的大小来评价试样10的耐磨性。

在每个测试中、由砝码40施加的测试负荷F恒定的情况下，基于上述步骤计算出的磨损系数来评价耐磨性不成问题。然而，在每个测试中、由砝码40施加的测试负荷F不同的情况下，优选消除该测试负荷F的影响。

该磨损量与上述磨损构件20的移动长度L（滑移量）及测试负荷F成比例。因此，优选采用通过把试样10的磨损量除以测试负荷F而计算出的值作为第二值。

在这种情况下，计算上述磨损系数的公式可以表示为：（磨损系数）=（磨损构件20的移动长度L）/（（磨损体积V）/（测试负荷F））。即使在测试负荷F不同时，这也允许在测试负荷F的影响最小的情况下评价耐磨性。

此外，JISC3406要求的耐磨性被换算为上述磨损系数，然后，把JISC3406要求的耐磨性与在目标试样10的上述实验中获得的磨损系数进行比较。因此，能够评估该目标试样10是否满足JISC3406要求的耐磨性。

在JISC3406中，例如，具有0.5sq(mm²)束线的电线被要求在使用具有450g质量的砝码的测试中满足最小457mm的耐磨性。在如JISC3406所规定地测试具有1.25mm外径和0.8mm覆层部厚度（外层的厚度是0.4mm）的电线的情况下，其覆层部的磨损量是3.39mm³。在给定每个值的情况下计算该磨损系数的公式如下。这里，在计算该磨损系数的过程中考虑了测试负荷F。

（磨损系数）=(457(mm))/((3.39(mm³))/(450(g)))=60,664

因此，在对目标试样10执行的上述实验中，如果作为结果而获得的磨损系数（考虑了测试负荷F）超过了60,664，则能够判定该试样10满足JIS标准。

至于针对其他类型而规定的最小耐磨性，能够以与上文类似的方式来获得磨损系数。因此，能够判定该目标试样10是否满足JIS标准。

根据如上所述地构成的、电线覆层材料的耐磨性测试方法，先获得与磨损构件20相对于试样10的相对移动量有关的第一值；然后获得与试样10的磨损量有关的第二值，最后，把该第一值除以第二值来获得用于评价耐磨性的值。因此，能够利用受该试样10的尺寸影响最小的值来评价耐磨性。这允许进行定量评价，而几乎不受测试条件等的影响。另外，即使不对每种电线直径进行耐磨性测试，也能够以简单快速的方式评价电线覆层材料的耐磨性。

此外，由于通过把试样10的磨损量除以测试负荷F来获得所述第二值，所以，即使在测试负荷F在每个耐磨性测试中不同的情况下，也能够尽可能地消除由于测试负荷F的差异而造成的影响。例如，这允许容易地与预先规定的JISC3406等进行比较。

另外，准备具有圆棒形状的试样10，并使用具有带状形状的磨损构件20。将磨损构件20沿着挤压构件30的圆周表面30a布设，并在磨损构件20的宽度方向与试样10的纵向方向垂直的状态下使磨损构件20与试样10接触。在此状态下，从试样10和圆周表面30a之间牵拉磨损构件20，从而使磨损构件20相对于试样10移动。由此，能够在与JISC3406中规定的测试条件相同的条件下执行该测试。这允许与JISC3406中规定的耐磨性适当地比较。

在磨损构件20与试样10接触的状态下使磨损构件20相对于试样10移动的方法不限于上述示例。

参照图5，例如，也可以准备柱状试样110。试样110可以具有矩形的柱状形状、另一多边形柱状形状或圆柱形形状。

在沿着柱状试样110的纵向方向的方向上使试样110的底表面与磨损构件20彼此相对并相互接触的状态下，牵拉并移动该磨损构件20。也可以使试样110移动。该磨损构件20布置在平坦表面上的收容构件上。

在此情况下，也能与上述实施例类似地执行耐磨性测试。特别地，在本变型例中，柱状试样110被从其底表面处开始逐渐摩去。因此，其优点在于：能够容易地获得被磨损构件20磨去的部分的体积V。

图6示出了图5所示的变型例中的、磨损速率（（被磨损构件20磨去的尺寸Db）/（磨损构件20相对于试样110的相对移动量））与每单位面积的负荷（（测试负荷F）/（接触面积S））之间的示例性关系。如该图所示，磨损速率与每单位面积的负荷相关。被磨损构件20磨去的部分的体积V是与（（测试负荷F）/（接触面积S））的积分值成比例的值。在获得磨损系数的上述公式中，磨损系数是该值的逆值。为了消除所述测试负荷F的差异，适当地考虑把试样10的磨损量除以测试负荷F而获得的值，以计算磨损系数，换句话说，不考虑测试负荷F时获得的磨损系数被除以测试负荷F，以计算磨损系数。

上文详细描述了本发明。然而，上述说明仅是作为各方面的示例而呈现的，本发明不限于此。应当理解，在不偏离本发明的范围的条件下，可以采取未示出的无数种变型。

应当注意，前述示例仅是为了说明而提供的，决不应理解为限制本发明。尽管已参照示例性实施例描述了本发明，可以理解，本文所用的词语是描述性和说明性的词语，而不是限制性的词语。在所附权利要求的范围内，在不偏离本发明各方面的范围和精神的情况下，可以进行如已经陈述的和作为修正的各种改变。尽管这里已经参照具体结构、材料和实施例描述了本发明，但本发明并非旨在局限于这里公开的具体形式，而是，本发明扩展至诸如所附权利要求范围内的所有功能等同的结构、方法和用途。

本发明不限于上述实施例，在不偏离本发明的范围的条件下，可以进行各种修改和变型。

Claims (6)

1.一种电线覆层材料的耐磨性测试方法，所述方法包括如下步骤：

（a）准备电线覆层材料作为试样；

（b）在磨损构件与所述试样接触的状态下，使所述磨损构件相对于所述试样相对移动；

（c）获得与步骤（b）中的、所述磨损构件相对于所述试样的相对移动量有关的第一值；

（d）获得与步骤（b）中的、所述试样的磨损量有关的第二值；以及

（e）通过把所述第一值除以所述第二值来计算出评价耐磨性的值。

2.根据权利要求1所述的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中：

在步骤（b）中，将恒定的测试负荷施加在所述试样和所述磨损构件上；并且

在步骤（d）中，通过把所述试样的磨损量除以所述测试负荷来获得作为所述第二值的值。

3.根据权利要求1所述的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中：

在步骤（a）中，准备具有圆棒形状的所述试样；并且

在步骤（b）中，使用具有带状形状的所述磨损构件；将所述磨损构件沿着挤压构件的圆周表面布设，并在所述磨损构件的宽度方向与所述试样的纵向方向垂直的状态下使所述磨损构件与所述试样接触；并且，在此状态下，从所述试样和所述圆周表面之间牵拉所述磨损构件，以使所述磨损构件相对于所述试样移动。

4.根据权利要求1所述的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中：

在步骤（a）中，准备具有柱状形状的所述试样；并且

在步骤（b）中，在沿着所述试样的纵向方向的方向上，使所述试样和所述磨损构件彼此相对并相互接触。

5.根据权利要求2所述的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中：

在步骤（a）中，准备具有圆棒形状的所述试样；并且

在步骤（b）中，使用具有带状形状的所述磨损构件；将所述磨损构件沿着挤压构件的圆周表面布设，并在所述磨损构件的宽度方向与所述试样的纵向方向垂直的状态下使所述磨损构件与所述试样接触；并且，在此状态下，从所述试样和所述圆周表面之间牵拉所述磨损构件，以使所述磨损构件相对于所述试样移动。

6.根据权利要求2所述的电线覆层材料的耐磨性测试方法，其中：

在步骤（a）中，准备具有柱状形状的所述试样；并且

在步骤（b）中，在沿着所述试样的纵向方向的方向上，使所述试样和所述磨损构件彼此相对并相互接触。

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