CN110914923A - 包覆电线、附带端子的电线及绞合线 - Google Patents

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Abstract

一种包覆电线,具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,所述导体是将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而成的绞合线,所述包覆电线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。

Description

包覆电线、附带端子的电线及绞合线
技术领域
本公开涉及包覆电线、附带端子的电线及绞合线。
本申请主张基于2017年07月14日的日本申请的特愿2017-138646的优先权,并援引所述日本申请记载的全部的记载内容。
背景技术
专利文献1、2公开了在汽车中使用的线束。线束代表性地是将具备包覆电线和端子部的多个附带端子的电线捆束而成的结构,该包覆电线在导体的外周具备绝缘包覆层,该端子部安装在包覆电线的端部。专利文献1、2公开了铜合金绞合线作为上述导体。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-086452号公报
专利文献2:日本特开2012-146431号公报
发明内容
本公开的包覆电线具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,
所述导体是将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而成的绞合线,
所述包覆电线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
本公开的附带端子的电线具备:
上述的本公开的包覆电线;及
在所述包覆电线的端部安装的端子部。
本公开的绞合线利用于电线的导体,其中,
所述绞合线通过将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而形成,
所述绞合线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式的包覆电线的一例的横向剖视图。
图2是说明实施方式的包覆电线具备的作为导体的绞合线的说明图。
图3是关于实施方式的附带端子的电线,表示端子部附近的概略侧视图。
图4是在试验例1中,表示试料No.1-1的导体的横截面的显微镜照片。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
如上述的线束具备的附带端子的电线那样,对于在端部安装端子部而利用的包覆电线,希望难以压曲的结构。
如专利文献1、2记载那样,如果导体的截面积更小为0.22mm2以下(如果细径化),则即使导体由铜合金构成,也能够实现轻量化。然而,如果减小导体的截面积,则导体的刚性容易降低,进而包覆电线的刚性也容易降低。如果将刚性低的包覆电线利用于上述的附带端子的电线,则在将端子部向壳体的端子收纳部插入时等,包覆电线中的端子部附近可能会局部性地压曲(所谓驼背)。因此,从提高端子部的插入作业性等的观点出发,希望即使在导体的截面积小的情况下也难以压曲的包覆电线。而且,如果如专利文献1、2记载那样将包覆电线的导体设为绞合线,则即使将刚性提高一定程度也容易进行弯曲等。因此,希望能够构筑出难以压曲且容易进行弯曲等的包覆电线的绞合线。
另外,对于如上所述在端部安装端子部来利用的包覆电线,希望即使导体中的端子部的压缩程度小,与端子部的接触电阻也低。
专利文献1公开了在导体的截面积为0.22mm2的绞合线导体或0.13mm2的绞合线导体压接固定端子部,将压接高度设为0.76时的接触电阻小的情况。在此,在安装压接端子的情况下,如果增大其压缩程度,则破坏绞合线的绞合状态而容易将各线材与端子部的接触面积确保得较大,可认为容易降低接触电阻。然而,上述压缩程度越大,则导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例(详情后述)越小。因此,在导体中的端子部的压缩部位及其附近,与导体中的未安装端子部的未压缩部位相比,例如受到冲击时不会断裂地耐受的力(N)小,容易成为耐冲击性的弱点。如果减小上述压缩程度,则能够将导体中的端子部的压缩部位及其附近的残存面积比例确保得较大,能够维持未压缩部位的优异的特性,例如耐冲击性,能够成为耐冲击性优异的附带端子的电线。因此,希望在上述那样的导体的截面积小的情况下,进而上述压缩程度更小的情况下,特别是导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例超过0.76的情况下,接触电阻也较低的包覆电线、能够构筑出接触电阻低的包覆电线的绞合线。
此外,对于如上所述在端部安装端子部而利用的包覆电线,在将分支线等进行了焊接的情况下希望焊接强度高。而且,希望能够构筑出焊接强度更高的包覆电线的绞合线。
因此,目的之一在于提供一种难以压曲的包覆电线、附带端子的电线及绞合线。
[本公开的效果]
本公开的包覆电线、本公开的附带端子的电线及上述的本公开的绞合线难以压曲。
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方式进行说明。
(1)本公开的一形态的包覆电线具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,
所述导体是将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而成的绞合线,
所述包覆电线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
上述的绞合线在将多个线材(在此为铜线或铜合金线)绞合的状态下,除了未压缩成形的非压缩绞合线之外,还包括在绞合后进行压缩成形而成的压缩绞合线。
上述的包覆电线虽然将导体设为绞合线,但是由于具备上述金属结合部,因此线材彼此难以滑动,多个线材成为一体而容易移动。从这一点出发提高导体的刚性,上述的包覆电线难以压曲。在导体的截面积小的情况下,即使在例如0.22mm2以下,进而0.2mm2以下,0.15mm2以下的情况下,也如上所述线材成为一体而容易移动,由此刚性优异,难以压曲。这样的上述的包覆电线在利用于附带端子的电线的情况下,在将端子部向壳体的端子收纳部插入时等,端子部附近难以压曲,插入作业性优异。
另外,上述的包覆电线即使在端部安装端子部而导体中的端子部的压缩程度小的情况下,与端子部的接触电阻也低。这是因为,能够通过金属结合部降低线材间的接触电阻,由此可认为即使减小上述压缩程度也容易降低接触电阻。而且,如果上述压缩程度小,则能够增大导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例,能够维持导体中的非压缩部位的优异特性。例如,如果是耐冲击性优异的导体,则在其截面积小的情况下,特别是即使为0.22mm2以下,进而为0.2mm2以下、0.15mm2以下的情况下,也能够构筑出耐冲击性优异的附带端子的电线。这样的上述的包覆电线在利用于附带端子的电线的情况下,即使如上所述导体的截面积小的情况下,进而上述压缩程度更小的情况下,接触电阻也低,而且耐冲击性也优异。
此外,上述的包覆电线在将分支线等焊接于导体的情况下焊接强度优异。这是因为,在作为上述导体的绞合线中将分支线等直接焊接的部位的附近,虽然未直接焊接分支线等,但是能包含通过金属结合部将线材间牢固地接合的部位。
(2)作为上述的包覆电线的一例,可列举如下方式:
所述绞合线通过将所述多个线材同心绞合而形成,具备至少一个中心线材和将所述中心线材的外周覆盖的多个外周线材,
所述金属结合部包括将所述中心线材和与该中心线材相邻的所述外周线材进行了金属结合的多个部位。
上述方式由于将中心线材与外周线材通过金属结合部牢固接合,因此难以压曲。而且,上述方式通过金属结合部能够降低中心线材与外周线材之间的接触电阻,因此在如上所述减小导体中的端子部的压缩程度的情况下,主要是外周线材与端子部直接接触,即使中心线材与端子部不直接接触,也容易降低与端子部的接触电阻。此外,上述方式将中心线材与外周线材通过金属结合部牢固地接合,因此在将分支线等进行了焊接的情况下,主要将外周线材与分支线等直接焊接,即使不将中心线材直接焊接于分支线等,焊接强度也优异。
(3)作为上述的包覆电线的一例,可列举以下的方式:
所述线材由所述铜合金构成,
所述铜合金含有总计为0.01质量%以上且5.5质量%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的一种或两种以上的元素,其余部分由Cu及不可避免的杂质构成。
上述的特定的组成的铜合金与纯铜相比强度优异。而且,上述的铜合金代表性地在通过热处理提高了拉伸的情况下,耐冲击性也优异。此外,上述的铜合金中的析出型合金通过时效这样的热处理而容易提高强度及导电率,而且拉伸等韧性也容易提高。将这样的对由铜合金构成的线材进行绞合而成的绞合线设置于导体的上述方式能够良好地利用于要求高强度、高韧性或高耐冲击性、高导电率等的线束等的配线。
(4)本公开的一形态的附带端子的电线具备:
上述(1)~(3)中任一项记载的包覆电线;及
在所述包覆电线的端部安装的端子部。
上述的附带端子的电线具备将上述的包含金属结合部的绞合线作为导体的上述的包覆电线,因此起到如上所述难以压曲,即使端子部的安装部位的压缩程度小而导体与端子部的接触电阻也低,焊接强度优异这样的效果。
(5)本公开的一形态的绞合线利用于电线的导体,其中,
所述绞合线通过将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而形成,
所述绞合线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
上述的绞合线包含上述的金属结合部,因此在导体具备该绞合线的包覆电线起到如上所述难以压曲,即使端子部的安装部位的压缩程度小而与端子部的接触电阻也低,焊接强度优异这样的效果。
[本公开的实施方式的详情]
以下,适当参照附图,详细说明本公开的实施方式。图中,同一标号表示同一名称物。在铜合金的组成中,只要没有说明,元素的含量就设为质量比例(质量%或质量ppm)。
图1是实施方式的包覆电线1的利用与其轴向正交的平面剖切后的横向剖视图。在此,为了便于理解金属结合部24而对金属结合部24标注交叉影线地表示,省略线材20的影线。
图2是实施方式的包覆电线1具备的导体2的利用与其轴向正交的平面剖切后的横向剖视图。在此,为了便于理解金属结合部24,将金属结合部24及其附近通过单点划线圆包围表示,省略线材20的影线。
[包覆电线]
如图1所示,实施方式的包覆电线1具备导体2和将导体2的外周覆盖的绝缘包覆层3。导体2是将由铜或铜合金构成的多个线材20绞合而成的绞合线2S。实施方式的绞合线2S是在包覆电线1这样的电线的导体2中利用的结构,将由铜或铜合金构成的多个线材20绞合而形成。作为绞合线2S的代表例,可列举图1所示那样的将多个线材20同心绞合而成的同心绞合线。同心绞合线具备至少一个中心线材21和将中心线材21的外周覆盖的多个外周线材22,以中心线材21为中心,在其外周呈同心状地绞合外周线材22。图1例示出在1根中心线材21的外周绞合6根外周线材22而成的7根绞合的同心绞合线,且为被压缩成形而成的压缩绞合线。作为其他的绞合线2S,可列举将多个线材20一并绞合而成的聚合绞合线(未图示)等。实施方式的包覆电线1具备的作为导体2的绞合线2S及实施方式的绞合线2S具有将相邻的线材20、20进行金属结合而成的金属结合部24(也参照图4的显微镜照片)。以下,依次说明作为导体2的绞合线2S、绝缘包覆层3。
(导体)
作为绞合线2S的各线材20是包括由铜(所谓纯铜)构成的线材或添加元素且其余部分由Cu及不可避免的杂质组成的由铜合金构成的线材。
纯铜可列举Cu的含量为99.95%以上的材料。
铜合金可列举例如总计含有0.01%以上且5.5%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al、及P中的1种或2种以上的元素,且其余部分由Cu及不可避免的杂质组成的材料。该铜合金为与纯铜相比强度优异、通过利用热处理提高拉伸而耐冲击性也优异的析出型合金的情况下,利用时效处理而容易提高强度及导电率,韧性也容易提高。虽然也受添加元素的种类的影响,但是添加元素的总计的含量越多,则抗拉强度越容易升高,强度、刚性越优异,添加元素的总计的含量越少则导电率越容易升高。作为具体的组成,可列举以下情况(其余部分为Cu及不可避免的杂质)。
组成(1析出+固溶型合金)包含0.2%以上且2.5%以下的Fe、0.01%以上且1.0%以下的Ti、总计为0.01%以上且2.0%以下的选自Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al、及P中的1种或2种以上的元素。
组成(2析出+固溶型合金)包含0.1%以上且1.6%以下的Fe、0.05%以上且0.7%以下的P、总计为0%以上且0.7%以下的Sn及Mg中的至少一方的元素。
组成(3固溶型合金)包含0.15%以上且0.7%以下的Sn。
组成(4固溶型合金)包含0.01%以上且1.0%以下的Mg。
在上述组成(1)中,可以是,Fe的含量设为0.4%以上且2.0%以下,进而为0.5%以上且1.5%以下,
Ti的含量设为0.1%以上且0.7%以下,进而为0.1%以上且0.5%以下,
Mg的含量设为0.01%以上且0.5%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下,
Sn的含量设为0.01%以上且0.7%以下,进而为0.01%以上且0.3%以下,
Ag的含量设为0.01%以上且1.0%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下,
Ni、In、Zn、Cr、Al、及P的总计含量设为0.01%以上且0.3%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下。
在上述组成(2)中,可以是,Fe的含量设为0.2%以上且1.5%以下,进而为0.3%以上且1.2%以下,
P的含量设为0.1%以上且0.6%以下,进而为0.11%以上且0.5%以下,
Mg的含量设为0.01%以上且0.5%以下,进而为0.02%以上且0.4%以下,
Sn的含量设为0.05%以上且0.6%以下,进而为0.1%以上且0.5%以下。
在上述组成(3)中,可以是,Sn的含量设为0.15%以上且0.5%以下,进而为0.15%以上且0.4%以下。
在上述组成(4)中,可以是,Mg的含量设为0.02%以上且0.5%以下,进而为0.03%以上且0.4%以下。
此外,可以总计含有10ppm以上且500ppm以下的选自C、Si、及Mn中的1种或2种以上的元素。这些元素能够作为上述的Fe或Sn等元素的防氧化剂发挥作用。
<组织>
构成各线材20的铜合金是当实施时效处理时形成析出物的析出型铜合金(例,上述的组成(1)、(2)等)的情况下,如果被实施时效处理,则代表性地具有包含析出物的组织。如果析出物具有均匀地分散的组织,则能够期待由析出强化产生的高强度化、添加元素的固溶量的降低产生的高导电率化等。
<截面积>
导体截面积,即构成绞合线2S的线材20的总计截面积根据包覆电线1的用途可以适当选择。特别是如果上述截面积为0.22mm2以下,则能够成为轻量的包覆电线1。这样的包覆电线1能够良好地利用于轻量化的用途,例如汽车用线束等。当考虑进一步轻量时,上述截面积可以设为0.2mm2以下,进而0.15mm2以下、0.13mm2以下。
能够以导体截面积成为规定的大小的方式选择绞合前的各线材20的截面积、形状等。作为绞合前的线材20,可以包含截面积、形状不同的线材20,但是如果各线材20的截面积、形状相等,则容易调整绞合条件。
<线材数>
绞合线2S的线材数可以适当选择。同心绞合线的线材数可列举7根、19根、37根等。在图1所示的7根绞合的同心绞合线中,在1根中心线材21的外周具备由6根外周线材22构成的1层的外周层。19根绞合的话具备2层的外周层,37根绞合的话具备3层的外周层。此外,在同心绞合线中,可以将中心线材21设为2根以上的线材。
<形状>
绞合线2S(导体2)的外形具有与绞合状态相对应的形状。在压缩绞合线中,代表性地可列举横截面形状或端面形状接近于圆形的结构(参照图1)。此外,通过适当选择压缩成形时的成形模具的形状,也可以将横截面形状设为椭圆状、六角形形状等多角形形状等。
压缩绞合线虽然也受压缩程度的影响,但是容易具有相邻的线材20、20彼此进行了面接触的部位。因此,如果绞合线2S为压缩绞合线,则能期待容易具有更多的金属结合部24或容易具有结合长度L(图2)更长的金属结合部24。
<金属结合部>
在实施方式的包覆电线1具备的作为导体2的绞合线2S及实施方式的绞合线S中,具有存在至少一个金属结合部24的横截面。图2在绞合线2S中,示意性地示出金属结合部24存在的横截面的一例。金属结合部24是构成绞合线2S的多个线材20中的相邻的线材20、20的主要成分即Cu进行金属结合而成的结构。利用金属结合部24将相邻的线材20、20彼此牢固地接合,绞合线2S难以散开。因此,具备金属结合部24的绞合线2S提高刚性而难以压曲,而且容易进行弯曲等。而且,具有金属结合部24的绞合线2S能够降低线材20间的接触电阻。此外,在绞合线2S的一部分焊接有分支线等的情况下,在绞合线2S中的被直接焊接于分支线等的部位的附近具有与分支线等未直接焊接的金属结合部24的情况下,能提高焊接强度。因此,通过将具有金属结合部24的绞合线2S设置于导体2,能够构筑出难以压曲而且容易进行弯曲等,进而线材20间的接触电阻低,焊接强度也优异的包覆电线1。
简略而言,取得包覆电线1或绞合线2S的横截面,通过利用光学显微镜或金属显微镜等显微镜观察该横截面而能够确认金属结合部24。在基于上述显微镜的观察像、或适当实施了图像处理的处理像中,可以将无法视觉性地判别相邻的线材20、20的接触部位即相邻的线材20、20的交界的区域看作为金属结合部24(也参照图4)。更严格来说,可列举通过横截面抛光机(CP)对截面进行研磨,利用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察等,由此提取出进行了金属结合的部位的情况。而且,在仅为绞合线2S的状态下,如果用手等将绞合打开而解开绞合线2S,则能够绞合未松解地简单地找到线材20、20彼此接合的部位。更简易来说,能够将该接合部位看作为金属结合部24。如果取得该接合部位及其附近的横截面,则期待能够高效地提取出金属结合部24。
将包覆电线1或绞合线2S沿其轴向观察时,上述的金属结合部24存在的横截面具有越多,则越容易得到提高绞合线2S的刚性、能够降低线材20间的接触电阻、提高焊接强度这样的效果。例如,如果包覆电线1等是卷绕于卷盘的卷材,则可列举包覆电线1或绞合线2S具备一个以上的其每3m的长度存在有上述金属结合部24的横截面的情况。优选具备一个以上的相对于包覆电线1或绞合线2S的长度而以2%以上且20%以下的间隔存在上述金属结合部24的横截面。直截了当的说,如果将该包覆电线1或绞合线2S沿其轴向观察,则在多个不同的部位具有金属结合部24。或者,在设置于线束等而长度比较短的情况下,例如在长度为0.5m以上且5m以下左右的包覆电线1中,可列举具备一个以上的存在上述金属结合部24的横截面的情况。特别是如果在端子部的安装部位的附近包含金属结合部24,则在向壳体的端子收纳部的插入作业时,包覆电线1的端子部附近难以压曲,从而优选。
在从包覆电线1或绞合线2S取得的一个横截面中,金属结合部24的个数越多,则越容易得到提高绞合线2S的刚性、能够降低线材20间的接触电阻、提高焊接强度这样的效果。即,绞合线2S中,相邻的线材20、20的组中的至少一组具备金属结合部24,此外如果超过半数的组特别是全部的组具备金属结合部24,则容易得到上述的效果。金属结合部24可以不在一个横截面存在多个,将包覆电线1或绞合线2S沿其轴向观察下,优选上述的相邻的线材20、20的组即多组具备金属结合部24。即使上述一个横截面中的金属结合部24的个数多,如果将包覆电线1沿其轴向观察而多个金属结合部24分离存在,则也容易进行弯曲等。关于相邻的线材20、20的组,例如在绞合线2S为图1、图2所示的具备一个中心线材21和一层的外周层的同心绞合线的情况下,可列举中心线材21与外周线材22的组、相邻的外周线材22、22彼此的组。在该例中,总计6组的相邻的线材20、20的组具有金属结合部24。作为其他的相邻的线材20、20的组,在具备多个中心线材21的同心绞合线的情况下,还可列举相邻的中心线材21、21的组。在具备多个外周层的同心绞合线的情况下,还可列举各外周层中的相邻的外周线材22、22彼此的组、内外相邻的外周线材22、22彼此的组。
优选为,在从包覆电线1或绞合线2S取得的一个横截面中,金属结合部24包含一个以上的将作为绞合线2S的线材20中的配置在内侧的线材20与配置在外侧的线材20进行金属结合而成的部位的方式,更优选为包含多个该部位的方式。该方式将线材20彼此牢固地接合而难以压曲,而且例如以比较小的压缩程度在绞合线2S安装有端子部的情况下,即使中心线材21等内侧的线材20不与端子部直接接触,实质上仅外周线材22等外侧的线材20与端子部接触,也容易降低与端子部的接触电阻。而且,例如,在绞合线2S焊接有分支线等的情况下,即使中心线材21等内侧的线材20与分支线等未被直接焊接,实质上仅外周线材22等外侧的线材20与分支线等被焊接,也容易提高焊接强度。因此,通过具备该方式的绞合线2S,能够构筑出难以压曲,而且即使压缩程度小而与端子部的接触电阻也低,焊接强度也优异的包覆电线1。
特别是在同心绞合线中,如果具备两个以上的中心线材21与外周线材22的金属结合部24,具备两个以上的相邻的外周线材22、22彼此的金属结合部24,则更难以压曲,即使压缩程度小而与端子部的接触电阻也更低,焊接强度更容易提高,从而优选。在图1、图2中,例示金属结合部24包含多个(在此为三个)的将中心线材21和与该中心线材21相邻的外周线材22进行金属结合而成的部位,并且包含多个(在此为三个)的将相邻的外周线材22、22彼此进行金属结合而成的部位的情况。此外,作为绞合线2S的全部的线材20优选经由相邻的线材20、20的组中的任一个的金属结合部24而相互接合。在图1所示的例子中,如果位于纸面左侧的两个外周线材22、22中的一方包含例如与中心线材20的金属结合部24,则7根全部的线材20经由金属结合部24而相互接合。
将从包覆电线1或绞合线2S取得的一个横截面上存在的各金属结合部24看作为如上述所述无法视觉性地辨别相邻的线材20、20的交界的区域,将该区域的最小距离设为结合长度L。各结合长度L越长,而且结合长度L的总计长度越长,则利用金属结合部24牢固地接合而刚性越优异,或者越能够降低线材20间的接触电阻,越容易提高上述的焊接强度。例如,在导体截面积为0.1mm2以上且0.22mm2以下左右的情况下,如果结合长度L的总计长度为0.05mm以上,进而为0.06mm以上,0.08mm以上,则容易得到如上所述刚性的提高、线材20间的接触电阻的降低、焊接强度的提高这样的效果。或者,例如,取得将绞合线2S包围在内的最小的包围圆200,如果结合长度L的总计长度为该包围圆200的直径R的3%以上且15%以下左右,进而为5%以上且10%以下左右,则容易得到上述的刚性的提高、线材20间的接触电阻的降低、焊接强度的提高等效果,而且容易减少绞合线2S的挠性的下降。
如上所述金属结合部24具备多个的中心线材21与外周线材22的金属结合部24且具备多个的相邻的外周线材22、22彼此的金属结合部24的情况下,如果中心线材21与外周线材22的金属结合部24的结合长度L的总计长度为0.05mm以上且外周线材22、22彼此的金属结合部24的结合长度L的总计长度为0.05mm以上,则容易得到上述的刚性的提高、线材20间的接触电阻的降低、焊接强度的提高等效果,从而优选。
<特性>
虽然也受各线材20的组成、绞合线S的制造条件等的影响,但是在各线材20由上述的组成(1)~(4)中的任一铜合金构成的情况下,能够满足导体2(绞合线2S)的抗拉强度为450MPa以上、导体2(绞合线2S)的断裂拉伸为5%以上及导体2(绞合线2S)的导电率为55%IACS以上中的至少一个。如果抗拉强度为450MPa以上,则为高强度,难以压曲,焊接强度优异。如果断裂拉伸为5%以上,则容易弯曲。如果导电率为55%IACS以上,则导电性优异,更容易减小导体截面积。特别是如果抗拉强度为450MPa以上且断裂拉伸为5%以上,则强度和韧性这双方优异,而且耐冲击性更优异,从而优选。更优选满足列举的全部三个事项。在各线材20由纯铜构成的情况下,能够满足导体2(绞合线2S)的抗拉强度为220MPa以上、导体2(绞合线2S)的断裂拉伸为15%以上及导体2(绞合线2S)的导电率为98%IACS以上中的至少一个。
关于抗拉强度、断裂拉伸、导电率,代表性地,通过调整铜合金的组成、制造条件而能够成为规定的大小。例如,如果提高拉丝加工度而使用细径的线材20,或者在线材20由铜合金构成的情况下增多添加元素,则处于抗拉强度升高、导电率降低的倾向。例如,在进行热处理的情况下如果提高热处理温度,则处于断裂拉伸升高、抗拉强度降低的倾向。在线材20由析出型铜合金构成的情况下,如果进行时效处理,则处于导电率升高的倾向。
(绝缘包覆层)
<构成材料>
构成绝缘包覆层3的绝缘材料可列举例如聚氯乙烯(PVC)、无卤树脂(例如,聚丙烯(PP)等)、难燃性优异的材料等。PVC比较柔软,可以设为容易进行弯曲等的包覆电线1。无卤树脂比较硬,可以设为即使绝缘包覆层3的厚度比较薄也难以压曲的包覆电线1。上述绝缘材料可以利用公知的绝缘材料。
<厚度>
绝缘包覆层3的厚度能够根据导体截面积等在具有规定的绝缘强度的范围内适当选择。特别是导体截面积为0.22mm2以下的情况下,绝缘包覆层3的平均厚度优选为0.21mm以上,更优选为0.22mm以上,进一步优选为0.23mm以上。这是因为,能够期待绝缘包覆层3的厚壁化产生的包覆电线1的刚性的提高,能够难以压曲。在此的平均厚度是从在导体2的最外侧配置的各线材(在图1中为外周线材22)的外周面中的除了在相邻的外周线材22、22的外周面的相对部位形成的绞合槽之外的冠部至绝缘包覆层3的外周面为止的最小距离的平均。简略来说,上述平均厚度相当于从将导体2包围在内的最小的包围圆200(图2)至绝缘包覆层3的外周面为止的平均距离。绝缘包覆层3优选相对于导体2以均匀的厚度形成。这是因为,容易提高导体2与绝缘包覆层3的一体化产生的刚性,能够难以压曲的缘故。
(用途)
实施方式的包覆电线1能够利用于各种配线。特别适合于在包覆电线1的端部安装有端子部的状态下使用的用途等。具体而言,包覆电线1能够利用于汽车或飞机等设备、工业用机器人等的控制设备这样的各种电气设备的配线、例如汽车用线束这样的各种线束的配线等。实施方式的绞合线2S能够利用于实施方式的包覆电线1等各种配线的导体2。
[附带端子的电线]
实施方式的附带端子的电线10如图3所示具备实施方式的包覆电线1和在包覆电线1的端部安装的端子部4。在图3中,例示了压接端子作为端子部4,该压接端子在一端具备阴型或阳型的嵌合部42,在另一端具备把持绝缘包覆层3的绝缘桶部44,在中间部具备把持导体2的金属线桶部40。压接端子在包覆电线1的端部处被压接于除去绝缘包覆层3而露出的导体2的端部,与导体2电连接及机械连接。作为其他的端子部4,可列举将导体2熔融连接的熔融型的结构等。
附带端子的电线10除了对于每个包覆电线1安装一个端子部4的方式(图3)之外,也可列举对于多个包覆电线1具备一个端子部4的方式。如果将多个包覆电线1通过捆束用具捆束,则容易处理附带端子的电线10。
在附带端子的电线10具备的端子部4为压接端子的情况下,将导体2中的安装有端子部4的压缩部位的截面积相对于未安装端子部4的未压缩部位的截面积之比作为残存面积比例,如果该残存面积比例大,则即使在导体2的截面积如上所述小的情况下,耐冲击性等特性也优异,从而优选。定量而言,可列举上述残存面积比例超过0.76。上述残存面积比例越大,则导体2中的端子部4的压缩部位越容易维持导体2中的未压缩部位的优异的特性,作为附带端子的电线10整体而耐冲击性等优异。当考虑耐冲击性等的提高时,上述残存面积比例可以设为0.77以上、进而0.78以上、0.79以上、0.80以上。
通过调整特别是减小安装端子部4时的压缩程度,代表性地通过调整压接高度(C/H,附带端子的电线10中的金属线桶部40的高度),而上述残存面积比例能够满足上述的范围。实施方式的附带端子的电线10以将实施方式的绞合线2S设为导体2的实施方式的包覆电线1作为构成要素,因此即使如上所述压缩程度减小,也能够降低导体2与端子部4间的接触电阻(参照后述的试验例)。
实施方式的附带端子的电线10中的导体2的非压缩部位维持上述的实施方式的包覆电线1具备的导体2的规格(组成、组织、绞合状态、形状、特性等),或者具有同等程度的特性等。各项目的详情如上所述。
(用途)
实施方式的附带端子的电线10能够利用于上述的汽车、飞机、控制设备等这样的各种电气设备的配线、特别是汽车用线束这样的各种线束的配线等。
[电线的焊接构造]
在实施方式的包覆电线1、实施方式的附带端子的电线10中,可以在导体2的一部分焊接分支线等来取得分支。在该情况下,导体2能够具有如下状态:构成绞合线2S的多个线材20中的一部分的线材20,代表性的是配置于外侧的线材20与分支线等被直接焊接,其他部分的线材20,代表性的是配置于内侧的线材20或配置于从分支线分离的位置的外侧的线材20与分支线等未被直接焊接。然而,导体2由存在金属结合部24的绞合线2S构成,因此即使在包括如上所述在分支线等未直接焊接的线材20的情况下,焊接强度也优异。而且,通过包含金属结合部24,能期待焊接部位的连接电阻也能够降低的情况。
分支线可以设为与实施方式的包覆电线1或实施方式的附带端子的电线10同样的结构的线。或者,在构成导体2(绞合线2S)的线材20为铜合金线的情况下,可以将分支线设为具备由纯铜构成的铜导体的包覆电线等。在该情况下,能够构筑出一种电线的焊接构造,具备:具有由铜合金线的绞合线2S构成的导体2的实施方式的包覆电线1或实施方式的附带端子的电线10;具有由纯铜构成的铜导体的分支用包覆电线;及在导体2中从绝缘包覆层3露出的露出部位与铜导体的一部分被焊接的焊接部位。通常,纯铜与铜合金相比强度差。因此,在该电线的焊接构造中,如果与由铜合金构成的导体2相比增大铜导体的截面积,则容易提高焊接部位的强度。
[效果]
实施方式的包覆电线1及实施方式的附带端子的电线10虽然将导体2设为绞合线2S,但是由于绞合线2S包含金属结合部24,因此起到难以压曲,能够降低线材20间的接触电阻,即使在端子部4的压缩程度小的情况下导体2(绞合线2S)与端子部4的接触电阻也低,在焊接有分支线等的情况下焊接强度优异这样的格外的效果。这些效果通过后述的试验例1具体进行说明。实施方式的绞合线2S通过使用于导体2,能够构筑出可进行弯曲等且难以压曲的包覆电线1、附带端子的电线10。而且,实施方式的绞合线2S通过使用于导体2,能够构筑出即使在端子部4的压缩程度小的情况下与端子部4的接触电阻也低的包覆电线1、附带端子的电线10、在焊接有分支线等的情况下焊接强度优异的包覆电线1、附带端子的电线10。
[绞合线、包覆电线的制造方法]
实施方式的绞合线2S代表性地可以准备多个铜线或铜合金线,通过绞合来制造。铜线、铜合金线、它们的绞合线的基本的制造条件可以参照公知的制造方法。实施方式的包覆电线1代表性地能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括:准备由铜或铜合金构成的导体2的工序;在导体2的外周形成绝缘包覆层3的工序。导体2使用绞合线2S。包覆电线1的基本的制造条件等可以参照制造如下包覆电线的公知的制造方法,该包覆电线具备绞合线的导体和将该导体的外周覆盖的绝缘包覆层。绝缘包覆层3的形成可以利用挤压法等。
特别是可列举实施方式的绞合线2S(实施方式的包覆电线1的导体2)的制造包括在将多个铜线或多个铜合金线绞合之后进行形成金属结合部24的热处理的工序的情况。该热处理可以设为与时效处理或软化处理独立的处理,但是如果设为兼任时效处理或软化处理,则能够减少热处理工序数,量产性优异,从而优选。
以下,有时将绞合前的铜线或铜合金线称为单线原材料,将形成上述金属结合部24的热处理前的绞合线称为未结合绞合线。
此外,本发明者得到了如下见解:如果在上述的作为未结合绞合线的各线材的表面附着的油量某种程度上减少,则容易形成金属结合部24。定量来说,得到了如下见解:上述各线材的表面的油附着量相对于线材的质量1g而优选为10μg以下(10μg/g以下)。因此,作为具备金属结合部24的绞合线2S的制造条件之一,可列举作为未结合绞合线的各线材的油附着量为10μg/g以下的条件。
需要说明的是,在上述各线材的表面附着的油代表性的是矿物油、合成油等,是来自在成为线材的铜线或铜合金线的制造过程中使用的润滑剂(有时兼具防变色功能等润滑功能以外的功能)的油。这样的润滑剂代表性地在拉丝加工等塑性加工时使用。
(导体的准备工序)
<单线原材料>
导体2(绞合线2S)使用的各单线原材料代表性地能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括:铸造铜或铜合金的工序;对铸造材料实施轧制或连续挤压等塑性加工的工序;对塑性加工材料实施拉丝加工的工序。铸造可以利用各种连续铸造。作为供于拉丝加工的原材料,可以设为接着连续铸造之后进行轧制的连续铸造轧制材料。在拉丝加工的中途或拉丝加工后可以适当实施热处理。在此的热处理可列举以例如与拉丝加工相伴的加工应变的除去等为目的的热处理。
在拉丝加工时,如果利用适当的润滑剂则难以断线,拉丝加工性优异。在使用润滑剂的情况下,可列举减少润滑剂的涂布量,或者实施将拉丝加工后残存的润滑剂减少、除去的热处理而使绞合前的单线原材料的油附着量成为10μg/g以下的情况。或者,可列举将单线原材料绞合,或者进而进行了压缩成形之后,实施将残存的润滑剂减少、除去的热处理,使作为未结合绞合线的线材的附着量为10μg/g以下的情况。在此的热处理可以根据油的成分等而以上述的油附着量成为10μg/g以下的方式进行调整。在通过减少涂布量而使上述油附着量满足10μg/g以下的情况下,可以省略用于将润滑剂减少、除去的热处理。
<未结合绞合线>
准备的多个单线原材料以规定的绞合间距绞合。在设为同心绞合线的情况下,以1根以上的单线原材料为中心,在其外周以规定的绞合间距绞合多个单线原材料。
《绞合间距》
绞合间距可以适当选择。例如,在设为由同心绞合线构成且截面积为0.22mm2以下的导体2(绞合线2S)的情况下,可列举将绞合间距设为12mm以上且20mm以下的情况。如果绞合间距为12mm以上,则由于大至一定程度,因此即使导体截面积小,强度也优异,难以压曲。如果绞合间距为20mm以下,则不会过大,线材20彼此一体而容易动作。从这一点出发也难以压曲。在希望更高强度的情况下,上述绞合间距可以设为14mm以上,进而14.5mm以上、15mm以上、15.5mm以上。在希望线材20的进一步一体化的情况下,上述绞合间距可以设为18mm以下,进而为16mm以下。
《压缩比例》
如果导体2(绞合线2S)为将线材20绞合的状态的非压缩绞合线,则可以不需要压缩成形工序。或者,如果导体2(绞合线2S)是绞合之后进行压缩成形而成的压缩绞合线(参照图1),则起到以下的效果。
(1)可以将绞合线2S的外径形成得比非压缩绞合线小而作为细径的包覆电线1。
(2)可以将横截面形状形成为圆形形状等所希望的形状。
(3)在形成金属结合部24的热处理前的未结合绞合线中,相邻的线材彼此进行了面接触的部位增多,容易形成金属结合部24。
(4)容易形成绝缘包覆层3。
(5)能够期待压缩加工时的加工固化引起的强度的提高。
甚至能够成为更难以压曲的包覆电线1、线材20间的接触电阻低的包覆电线1、焊接强度更优异的包覆电线1。
如果将相对于绞合前的单线原材料的总计截面积(例,如果为7根绞合线则为7根单线原材料的总计面积)由于压缩成形而减少的截面积的比例,即{(绞合前的单线原材料的总计截面积-压缩绞合线的截面积)/绞合前的单线原材料的总计截面积}×100设为压缩绞合线的压缩比例(%),则该压缩比例越大,则越容易提高强度。但是,如果上述压缩比例过大,则存在招致断裂拉伸等的韧性的下降或耐冲击性的下降,或者难以压接端子部的可能性。当考虑强度的提高、韧性或耐冲击性的确保等时,压缩绞合线的压缩比例优选为10%以上且30%以下,进而可以设为12%以上且25%以下,12%以上且20%以下。压缩比例在制造过程中预先设定,通过基于设定值进行压缩成形而能够成为上述的范围。
《热处理》
在绞合前的单线原材料或绞合的状态的绞合线(未结合绞合线的一例)或压缩绞合线(未结合绞合线的另一例)由铜合金线构成的情况下,虽然也受铜合金的组成的影响,但是通过实施时效处理或软化处理等热处理而能够期待析出物的分散强化产生的强度的提高(析出型合金)或固溶元素的降低产生的导电率的提高(析出型合金、固溶型合金)、软化产生的拉伸的提高或耐冲击性的提高(析出型合金、固溶型合金)等。在上述的单线原材料或绞合线状态或压缩绞合线由铜线构成的情况下,通过实施软化处理,能够期待拉伸、耐冲击性、导电率的提高等。
作为以相对于上述的组成(1)、(2)的时效或软化等为目的的热处理条件,可列举例如以下条件。
组成(1)热处理温度:400℃以上且650℃以下,进而450℃以上且600℃以下
保持时间:1小时以上且40小时以下,进而4小时以上且20小时以下
组成(2)热处理温度:350℃以上且550℃以下,进而400℃以上且500℃以下
保持时间:1小时以上且40小时以下,进而4小时以上且20小时以下
作为以对于纯铜的软化为目的的热处理条件,可列举例如以下条件。
热处理温度:100℃以上且350℃以下,进而120℃以上且200℃以下
保持时间:1小时以上且8小时以下,进而2小时以上且4小时以下
本发明者得到了如下见解,特别是对于上述的未结合绞合线(绞合线状态或压缩绞合线)实施以上述的时效或软化等为目的的热处理的情况下,通过调整热处理的气氛而相邻的线材20、20的接触部位的至少一部分容易金属结合。具体而言,得到了优选设为氧的含量少的还原气氛、或氧的含量少的惰性气氛这样的见解。而且,得到了如上所述作为未结合绞合线的各线材的油附着量少时,容易更可靠地形成金属结合部24这样的见解。作为其理由之一,可如以下那样考虑。如果设为氧的含量少的还原气氛或惰性气氛进行热处理,则来自线材表面残存的润滑剂的油分挥发。在该挥发时出现线材的新生面,并且由于氧非常少,因此新生面不会氧化,可认为新生面彼此进行金属结合。而且,可认为油附着量比较少而容易挥发,进而容易生成上述新生面。
可列举上述的热处理的气氛下的氧的含量以体积比例计为10ppm以下的情况。可以在以氧的含量满足上述的范围的方式将热处理炉内的氧减少、除去之后,向热处理炉内填充还原性气体或惰性气体。形成还原气氛的还原性气体可列举氢、一氧化碳等。形成惰性气氛的惰性气体可列举氮或氩等。特别是设为还原气氛时,容易防止出现的新生面的氧化,可认为能够更可靠地进行新生面彼此的金属结合。如果进行热处理温度及保持时间设为上述的特定的范围并且热处理气氛设为低氧的还原气氛或惰性气氛的热处理,则在相邻的线材的接触部位及其附近顺次进行上述的油分的挥发、新生面的生成、金属结合,在各线材的除此以外的部位进行时效析出、软化。需要说明的是,在直至上述的规定的热处理温度为止的升温过程或规定的热处理温度下的保持开始初期等中,有时能够进行上述的油分的减少、除去。
在上述的热处理温度恒定的情况下,如果在上述的范围内延长保持时间,则处于容易增多金属结合部24的个数或容易增长上述的结合长度L、结合长度L的总计长度的倾向。
[附带端子的电线的制造方法]
实施方式的附带端子的电线10例如能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括将包覆电线1的至少一端侧的绝缘包覆层3除去而使导体2的端部露出的工序和在导体2的端部安装端子部4的工序。如果端子部4为压接端子,则以规定的压接高度(C/H)进行压接。此时,优选以导体2的残存面积比例(详情上述)如上所述增多一定程度的方式调整C/H。
[试验例1]
制造以铜合金线为线材的绞合线,研究了相邻的线材的结合状态。而且,制造将该绞合线使用于导体的包覆电线,在该包覆电线的端部安装端子部而研究了压曲状态、与端子部的接触电阻。进而,在制造出的包覆电线上焊接铜导体而研究了焊接强度。
(试料的制造)
作为线材的铜合金线如以下那样制造。使用铜合金的熔融金属来制造连续铸造材料(直径φ12.5mm),对表面适当进行了切削之后,实施冷轧。对得到的轧制材料实施拉丝加工,使用7根得到的铜合金线(直径φ0.172mm的圆线),制造了6根外周线材将一根中心线材的外周覆盖的同心绞合线。在绞合后,进行压缩成形而制造压缩绞合线。进而对压缩绞合线实施热处理。
在该试验中,除了各试料的热处理条件不同的点之外,以下的事项共通。
(共通事项)
上述铜合金含有0.61质量%的Fe、0.12质量%的P、0.26质量%的Sn,其余部分由Cu及不可避免的杂质构成。
在拉丝加工中使用润滑剂。在拉丝后的铜合金线中,以其表面的油附着量相对于铜合金线的质量1g而成为10μg以下的方式调整润滑剂的涂布量,或在拉丝后将残存的润滑剂除去。
绞合间距从14mm以上且20mm以下的范围中选择。压缩成形将压缩比例设为20%,将压缩成形后的压缩绞合线的截面积设为0.13mm2。压缩比例(%)通过{(绞合前的7根铜合金线的总计截面积-压缩绞合线的截面积)/绞合前的7根铜合金线的总计截面积}×100来求出。
将对压缩绞合线按照以下的热处理条件实施了热处理后的材料作为导体。
(热处理条件)
热处理温度从400℃以上且500℃以下的范围中选择。保持时间从4小时以上且12小时以下的范围中选择。热处理气氛设为以氢为主体的还原气氛,将氧的含量以体积比例计设为10ppm以下。
在试料No.1-1~No.1-8中,热处理温度设为相同,以试料编号越大则保持时间越长的方式从上述范围中选择。
在试料No.1-101中,热处理温度及热处理气氛设为与试料No.1-1等相同,保持时间设为上述范围以外的小于4小时,比试料No.1-1等缩短。
在试料No.1-102中,将热处理温度及保持时间设为与试料No.1-1相同,使热处理气氛下的氧的含量不同。具体而言,将氧的含量以体积比例计设为0.1%左右,比试料No.1-1等增多。
需要说明的是,该热处理相当于时效处理,并且在试料No.1-1~No.1-8中,相当于金属结合部的形成用的热处理。
(绞合线的评价)
对于以上述的条件实施了热处理的压缩绞合线,取得利用与其轴向正交的平面剖切的横截面,利用光学显微镜观察该横截面,研究了相邻的线材的状态。在此,研究了相邻的线材彼此进行金属结合而成的部位的有无。而且,如果金属结合的部位存在,则求出其个数及金属结合的部位的结合长度的总计长度(mm)。在此,分别分开成中心线材与外周线材进行金属结合而成的部位A和相邻的外周线材彼此进行金属结合而成的部位B,研究了金属结合部位的个数及结合长度。结果如表1所示。图4是关于试料No.1-1的压缩绞合线(实施了上述的热处理的7根同心绞合线)而基于光学显微镜的观察像,图2相当于追踪了该观察像的示意图。在此,在观察像中,将无法视觉性地判别相邻的线材的交界的区域提取作为金属结合部位。在图4的观察像中,在图2中的单点划线圆包围的部位存在金属结合部位。各金属结合部位的结合长度设为无法视觉性地判别上述观察像中的上述的交界的区域的最小距离(参照图2的结合长度L),将各部位的最小距离的总计距离设为总计长度(mm)。在此,将测定用试料的长度设为50mm以上且100mm以下,从该试料选取的横截面数为3以上,其平均如表1所示。需要说明的是,在该试验中,确认到金属结合部位的试料相对于上述测定用试料的长度以2%以上且20%以下的间隔被确认到金属结合部位。
在如上所述准备的导体(导体截面积0.13mm2)的外周,以成为表1所示的包覆厚度(mm)的方式通过挤压形成表1所示的构成材料的绝缘包覆层。在表1的包覆种类中,PVC是指聚氯乙烯,HF(PP)是指无卤的聚丙烯。表1的包覆厚度是将上述的冠部覆盖的部位的厚度的平均。需要说明的是,对于最终得到的各试料的包覆电线测定了绝缘包覆层的平均厚度时,确认到与表1所示的值实质上相等的情况。
(包覆电线的评价)
·压曲力
对于准备的各试料的包覆电线,在端部安装压接端子,制造了附带端子的电线。在此,以导体中的安装有端子部的压缩部位的截面积相对于未安装端子部的未压缩部位的截面积之比(残存面积比例)成为0.79的方式调整了压接高度。
对于准备的各试料的附带端子的电线,如以下那样假想地测定了将端子部收纳于壳体的端子收纳部时的压曲力。其结果如表1所示。
把持附带端子的电线的端子部,将包覆电线中的与端子部相反侧的前端部压紧于平板。在该试验中,将包覆电线的长度设为10mm(在包覆电线中从端子部的把持部位突出且至上述前端部的长度),将把持的附带端子的电线的速度设为200mm/min,使上述的将包覆电线的前端部压紧于平板时的载荷变化,进行压紧动作。并且,测定包覆电线压曲时的最大载荷,将该最大载荷作为压曲力(N)。
·端子插入性
对于准备的各试料的附带端子的电线,如果上述的压曲力为7N以上,则难以压曲且端子插入性优异而评价为G,如果小于7N,则容易压曲且端子插入性差而评价为B。评价结果如表1所示。
·接触电阻
对于准备的各试料的包覆电线,在端部安装压接端子,制造了附带端子的电线。在此,以上述的残存面积比例成为0.85的方式调整了压接高度。
对于准备的各试料的附带端子的电线,基于JASO D616、汽车部件―低压电线、项目6.8,测定了导体与端子部的接触电阻(mΩ/m)。在该试验中,在包覆电线的各端部安装压接端子,将从各压接端子分离了150mm的两个点作为电阻的测定点。在两压接端子安装电源,将施加电压设为15mV,将通电电流设为15mA,向在两端部具备压接端子的附带端子的电线通电,测定上述的两点间的电阻。将从测定到的电阻值减去包覆电线的电阻量而得到的值作为接触电阻(mΩ/m)。测定结果如表1所示。
·焊接强度
对于准备的各试料的包覆电线,焊接由纯铜构成的铜导体,参照专利文献1的图5所示的剥落力的测定方法,测定了焊接强度(N)。其结果如表1所示。
在此,对于每个试料准备1根包覆电线和具备纯铜的铜导体的2根包覆电线(长度均为150mm),从各包覆电线的端部除去绝缘包覆层而使铜合金的导体、铜导体露出,以夹持铜合金的导体的方式使铜导体重叠而进行了超声波焊接。焊接使用了市售的焊接装置。并且,在将各试料的具备铜合金的导体的包覆电线固定的状态下,将具备铜导体的2根包覆电线向相互分离的方向拉拽。例如,如专利文献1的图5所示,将焊接部位及各试料的包覆电线沿水平方向配置而将上述包覆电线固定,将具备铜导体的2根包覆电线沿上下方向配置,将其一方朝向上方向拉拽,将另一方朝向下方向拉拽。拉伸试验利用市售的拉伸试验机等。测定至焊接部位破坏为止的最大载荷(N),将该最大载荷作为焊接强度。需要说明的是,纯铜的铜导体与铜合金的导体相比强度差。因此,在此,关于纯铜的铜导体,使2根的总计截面积(mm2)比各试料的由铜合金构成的导体的截面积(0.13mm2)大。
【表1】
Figure BDA0002362307560000291
如表1所示可知,导体设为铜系绞合线,具备作为绞合线的线材中的相邻的线材进行金属结合而成的部位(金属结合部)的试料No.1-1~No.1-8、No.1-101与不具备金属结合部的试料No.1-102相比,压曲力高,难以压曲。特别是可知,试料No.1-1~No.1-8与试料No.1-101相比,压曲力更高(a),金属结合部的个数更多(b),结合长度的总计长度更长(c),进而将端子部向壳体插入时的作业性也优异。
关于试料No.1-1~No.1-8,定量而言,如以下所述。
(a)压曲力为7N以上。
(b)中心线材与外周线材的金属结合部为三个以上,且相邻的外周线材彼此的金属结合部为三个以上,都具备多个。
(c)中心线材与外周线材的金属结合部的结合长度的总计长度、及相邻的外周线材彼此的金属结合部的结合长度的总计长度都超过0.02mm,进而为0.05mm以上,进而为0.06mm以上,为0.10mm以上的试料也较多。中心线材与外周线材的金属结合部的结合长度的总计长度及相邻的外周线材彼此的金属结合部的结合长度的总计长度的总和为0.05mm以上,进而为0.10mm以上,为0.20mm以上的试料也较多。
如果将试料No.1-1~No.1-8进行比较,则可以说处于如下倾向,金属结合部的个数越多,结合长度的总计长度越长,则压曲力越高。作为得到这样的结果的理由之一,可考虑为通过具备多个金属结合部或其结合长度长,从而相邻的线材彼此难以滑动,多个线材成为一体而容易移动,提高了作为绞合线整体的刚性的缘故。由此,可以说相邻的线材被金属结合而成的金属结合部的有无对压曲难度造成影响,可以说金属结合部的个数更多或其结合长度更长时,更难以压曲。
另外,具备上述的金属结合部的试料No.1-1~No.1-8、No.1-101与不具备金属结合部的试料No.1-102相比可知,上述的残存面积比例为0.85,较大,即使导体的端子部的压缩程度小,导体与端子部的接触电阻也低。特别是试料No.1-1~No.1-8与试料No.1-101相比,上述接触电阻更低。定量而言,试料No.1-1~No.1-8的上述接触电阻为0.4mΩ/m以下,进而为0.3mΩ/m以下,较多的试料为0.2mΩ/m以下。此外,如果将试料No.1-1~No.1-8进行比较,则可以说处于如下倾向:金属结合部的个数越多、结合长度的总计长度越长,则上述接触电阻越低。作为得到这样的结果的理由之一,可考虑为即使多个线材中的与端子部不直接接触的线材存在,通过具备多个金属结合部或其结合长度长也能够降低线材间的接触电阻的缘故。由此,可以说相邻的线材被金属结合而成的金属结合部的有无对线材间的接触电阻、由绞合线构成的导体与端子部的接触电阻造成影响,可以说金属结合部的个数更多或其结合长度更长时,更容易降低上述接触电阻。
此外,具备上述的金属结合部的试料No.1-1~No.1-8、No.1-101与不具备金属结合部的试料No.1-102相比可知,焊接强度优异。特别是试料No.1-1~No.1-8与试料No.1-101相比,焊接强度更高。定量而言,试料No.1-1~No.1-8的焊接强度为12N以上,进而为15N以上,为18N以上的试料也较多。此外,如果将试料No.1-1~No.1-8进行比较,则可以说处于如下倾向:金属结合部的个数越多、结合长度的总计长度越长,则焊接强度越高。作为得到这样的结果的理由之一,可考虑为在作为导体的绞合线中,即使与分支线未直接焊接的部位存在,通过在焊接部位的附近具备多个金属结合部或其结合长度长,也能够包含线材间被牢固地接合的部位的缘故。由此,可以说相邻的线材被金属结合而成的金属结合部的有无对焊接强度造成影响,可以说金属结合部的个数更多或其结合长度更长时,更容易提高焊接强度。
此外,根据该试验可知以下的情况。
(x)在试料No.1-1~No.1-8中,导体截面积为0.15mm2以下,进而为0.13mm2以下,较小,但是绞合间距为14mm以上,较大。由此也可认为能提高构成导体的绞合线的强度,而且线材彼此成为一体而容易移动,有助于压曲力的提高。
(y)在试料No.1-1~No.1-8中,将导体作为压缩绞合线,并且在此将其压缩比例设为10%以上且30%以下这样特定的范围。该情况能够期待压缩成形时的加工固化产生的强度的提高,可认为有助于压曲力的提高。而且,通过压缩成形,各线材与端子部容易面接触,可认为有助于上述的接触电阻的下降。
(z)为了形成金属结合部,优选在绞合后实施热处理的情况,特别是将其热处理气氛设为氧的含量为10体积ppm以下的还原气氛的情况。如果将上述热处理的保持时间较长地设为4小时以上,则金属结合部形成得更多,结合长度更容易变长。此外,在上述热处理前,优选预先减少作为绞合线的线材的表面的油附着量。
此外,准备的试料No.1-1~No.1-8的包覆电线的导体的抗拉强度为450MPa以上,进而为500MPa以上,为高强度。这样为高强度的情况可认为有助于压曲力的提高、焊接强度的提高。而且,试料No.1-1~No.1-8的包覆电线的导体的断裂拉伸为5%以上,进而为8%以上,也具有高韧性。这样为高强度及高韧性,因此试料No.1-1~No.1-8的包覆电线可期待耐冲击性等也优异的情况。需要说明的是,在此,导体的抗拉强度及断裂拉伸如以下那样测定。将包覆电线切断成规定的长度,将绝缘包覆层利用刮刀等适当的切削工具除去而使导体露出。将该导体作为试料,遵照JIS Z 2241(金属材料拉伸试验方法,1998),使用通用的拉伸试验机,将评点距离GL设为250mm,将拉伸速度设为50mm/min而进行了拉伸试验。抗拉强度(MPa)根据{断裂载荷(N)/导体的截面积(mm2)}求出。断裂拉伸(全部拉伸,%)根据{断裂位移(mm)/250(mm)}×100求出。
本发明没有限定为上述的例示,由权利要求书公开,并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。
例如,可以适当变更试验例1的铜合金的组成、铜合金线的截面积、线材数、热处理条件等。在将导体作为由铜合金线构成的绞合线的情况下,可以设为上述的组成(1)、(3)、(4)等。而且,可以将导体作为由铜线构成的绞合线。在由铜线构成的绞合线中,在制造过程中如上所述生成了新生面时,在新生面上实质上不存在析出物等,因此可期待更容易形成金属结合部的情况。
标号说明
1 包覆电线
10 附带端子的电线
2 导体
2S 绞合线
20 线材
21 中心线材
22 外周线材
24 金属结合部
200 包围圆
3 绝缘包覆层
4 端子部
40 金属线桶部
42 嵌合部
44 绝缘桶部。

Claims (5)

1.一种包覆电线,具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,
所述导体是将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而成的绞合线,
所述包覆电线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
2.根据权利要求1所述的包覆电线,其中,
所述绞合线通过将所述多个线材同心绞合而形成,具备至少一个中心线材和将所述中心线材的外周覆盖的多个外周线材,
所述金属结合部包括将所述中心线材和与该中心线材相邻的所述外周线材进行了金属结合的多个部位。
3.根据权利要求1或2所述的包覆电线,其中,
所述线材由所述铜合金构成,
所述铜合金含有总计为0.01质量%以上且5.5质量%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的一种或两种以上的元素,其余部分由Cu及不可避免的杂质构成。
4.一种附带端子的电线,具备:
权利要求1~3中任一项所述的包覆电线;及
在所述包覆电线的端部安装的端子部。
5.一种绞合线,利用于电线的导体,其中,
所述绞合线通过将由铜或铜合金构成的多个线材绞合而形成,
所述绞合线具备将相邻的所述线材进行金属结合而成的金属结合部。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118043915A (zh) 2021-09-24 2024-05-14 昭和电线电缆株式会社 绝缘电线及其制造方法、带端子的绝缘电线及其制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224570U (zh) * 1975-08-11 1977-02-21
CN1224057C (zh) * 1999-05-28 2005-10-19 克罗纳数字通信公司 调谐插接电缆
CN101151769A (zh) * 2005-04-01 2008-03-26 株式会社自动网络技术研究所 导体和线束
CN101483085A (zh) * 2008-12-22 2009-07-15 杨贻方 一种石墨复合电缆
JP2012146431A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電線導体及び絶縁電線
CN105705665A (zh) * 2013-11-01 2016-06-22 株式会社自动网络技术研究所 铜合金线、铜合金绞合线、包覆电线、线束以及铜合金线的制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3131469A (en) * 1960-03-21 1964-05-05 Tyler Wayne Res Corp Process of producing a unitary multiple wire strand
US5763823A (en) * 1996-01-12 1998-06-09 Belden Wire & Cable Company Patch cable for high-speed LAN applications
JP2005276766A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Yazaki Corp 電線、電線の製造方法及びワイヤーハーネス
JP6201815B2 (ja) 2014-02-28 2017-09-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 銅合金撚線の製造方法
JP6079818B2 (ja) 2015-04-28 2017-02-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 アルミニウム合金素線、アルミニウム合金撚線およびその製造方法、自動車用電線ならびにワイヤーハーネス
JP2017138646A (ja) 2016-02-01 2017-08-10 アルプス電気株式会社 視線検出装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224570U (zh) * 1975-08-11 1977-02-21
CN1224057C (zh) * 1999-05-28 2005-10-19 克罗纳数字通信公司 调谐插接电缆
CN101151769A (zh) * 2005-04-01 2008-03-26 株式会社自动网络技术研究所 导体和线束
CN101483085A (zh) * 2008-12-22 2009-07-15 杨贻方 一种石墨复合电缆
JP2012146431A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電線導体及び絶縁電線
CN105705665A (zh) * 2013-11-01 2016-06-22 株式会社自动网络技术研究所 铜合金线、铜合金绞合线、包覆电线、线束以及铜合金线的制造方法

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