CN110998753B - 电线及电缆 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使直径小也具有优异的耐弯曲性的电线及电缆。一种具有导体、以及覆盖导体的树脂制绝缘层的电线，其中，导体是将通过绞合多根素线而形成的绞线绞合而得的绞合绞线，上述素线的直径为0.05mm以上0.2mm以下，上述导体的截面积为1.0mm2以上3.0mm2以下，上述导体的断裂伸长率为10％以上17％以下，上述导体的抗拉强度为200MPa以上400MPa以下，绝缘体被配置为与导体紧密接触，绝缘层具有实心结构。

Description

电线及电缆
技术领域
本发明涉及电线及电缆。
本申请要求基于2017年8月1日提交的日本申请2017-149203号的优先权，并引用上述日本申请中所记载的全部记载内容。
背景技术
在专利文献1中，公开了0.2％屈服强度为30至40kg/mm2、通过进一步组合由导电率为50％IASC以上的铜或铜合金构成的原始导体以使截面积为0.15至0.5mm2的汽车用电线导体。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开昭54-129379号公报
发明内容
根据本公开的一个方面的电线是具有导体、以及覆盖所述导体的树脂制绝缘层的电线，其中，
所述导体是将通过绞合多根素线而形成的绞线进行绞合而得的绞合线，
所述素线的直径为0.05mm以上0.2mm以下，
所述导体的截面积为1.0mm2以上3.0mm2以下，
所述导体的断裂伸长率为10％以上17％以下，
所述导体的抗拉强度为200MPa以上400MPa以下，
所述绝缘体具有被配置为与所述导体紧密接触的实心结构。
另外，根据本公开的一个方面的电缆包括：
通过将2根所述电线绞合而得的对绞电线、以及
覆盖所述对绞电线的外皮，其中，
所述外皮的外周表面为聚氨酯树脂。
附图说明
[图1]为表示根据本实施方式的电线的构成的截面图。
[图2]为表示根据本实施方式的电缆的构成的截面图。
[图3]为表示根据本实施方式的变形例的电缆的构成的截面图。
[图4]为弯曲试验及扭转试验的示意图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
专利文献1中公开的汽车用电线导体旨在减轻电线的重量，并且抗反复弯曲的可靠性得以提高。例如，在汽车中使用的电线及电缆期望进一步减少电线的直径，并且优选的是，即使直径小也具有优异的耐弯曲性的电线及电缆。
因此，本公开的目的在于提供即使直径小也具有优异的耐弯曲性的电线及电缆。
[本公开的效果]
根据本公开，可以提供即使直径小也具有优异的耐弯曲性的电线及电缆。
[本发明实施方式的说明]
首先，列出本发明的实施方式来进行说明。
根据本发明的一个方面的电线是
(1)具有铜或铜合金导体、以及覆盖所述导体的树脂制绝缘层的电线，其中，
所述导体是将通过绞合多根素线而形成的绞线进行绞合而得的绞合线，
所述素线的直径为0.05mm以上0.2mm以下，
所述导体的截面积为1.0mm2以上3.0mm2以下，
所述导体的断裂伸长率为10％以上17％以下，
所述导体的抗拉强度为200MPa以上400MPa以下，
所述绝缘体具有被配置为与所述导体紧密接触的实心结构。
由于上述构成的电线在抗拉强度和断裂伸长率之间具有良好的平衡，因而即使直径小也具有优异的耐弯曲性。
另外，根据本发明的一个方面的电缆
(2)包括：通过将2根上述(1)所述的电线绞合而得的对绞电线、以及
覆盖所述对绞电线的外皮，其中，
所述外皮的外周表面为聚氨酯树脂。
由于上述构成的电缆在抗拉强度和断裂伸长率之间具有良好的平衡，因而即使直径小也具有优异的耐弯曲性。
[本发明实施方式的详细说明]
以下，参照附图来说明根据本发明实施方式的电线及电缆的具体例子。
需要说明的是，本发明不限于这些例示，而是由权利要求的范围表示，并且旨在包括与权利要求的范围同等的意义及范围内的所有变化。
图1表示电线的一个例子。电线1被用作用于将电力输送到电动机等的供电线或信号线。
如图1所示，电线1包括导体2和设置在导体2的外周侧的绝缘层3。
导体2由多根(本实例中为7根)直径小的导体20构成。这些直径小的导体20都具有相同的结构。各个直径小的导体20例如被形成为通过将多根由软铜线构成的素线绞合而成的绞线。并且，导体2被形成为通过将7根直径小的导体20(绞线)进一步绞合而成的绞合线。
素线的直径为(例如)0.05mm以上0.2mm以下。形成1根直径小的导体20的素线的根数为(例如)约50至80根。
导体2的截面积为1.0mm2以上3.0mm2以下。
作为构成导体2的素线的材料，只要是具有预定导电性和柔软性的材料即可，除了上述铜线以外，也可以是(例如)铜合金线等。与普通的软铜线相比，断裂伸长率为10％以上15％以下且抗拉强度为200MPa以上300MPa以下的导体具有较小的断裂伸长率和较高的抗拉强度。为了获得这种导体，当将构成导体的铜退火以进行制造时，施加到铜的热量最好小于制作软铜时的热量。
在本实施方式中，使用在加热5至10秒以使温度成为250℃至350℃的条件下进行退火而得的素线以构成导体。以直到导体2断裂为止的伸长率(断裂伸长率)成为10％以上17％以下的方式形成导体2，并且以抵抗断裂时的拉伸的力(抗拉强度)成为200MPa以上400MPa以下的方式形成导体2。优选地，断裂伸长率为10％以上15％以下且抗拉强度为260MPa以上400MPa以下。更优选地，断裂伸长率为10％以上14％以下且抗拉强度为270MPa以上350MPa以下。
绝缘层3通过挤出涂覆而形成在导体2的外周，以覆盖导体2的外周侧。绝缘层3被形成为在配置于内侧的多根直径小的导体20之间填充了树脂材料而得的实心结构，并且被覆为与导体2紧密接触。由于绝缘层3被形成为不是发泡层的实心结构，因而导体2难以发生变形。
绝缘层3由阻燃性的聚烯烃树脂(例如，通过混合阻燃剂而赋予了阻燃性的阻燃性交联聚乙烯)形成。绝缘层3的厚度约为0.2至0.8mm，绝缘层3的外径约为1.5至3.6mm。需要说明的是，绝缘层3也可以由(例如)EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物树脂)、EMA(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物树脂)、氟树脂等其他材料形成。
若根据这种构成的电线1，则由于导体2在抗拉强度和断裂伸长率之间具有良好的平衡，因而即使直径小也可以获得优异的耐弯曲性和耐扭转性。
图2表示电缆的一个例子。电缆100用作用于将电力输送到电动机等的电缆。
如图2所示，电缆100具备多根(本实例中为2根)电线1A和1B、以及设置在电线1A和1B的外周侧的外皮4。需要说明的是，在本示例中，将2根电线称为第一电线1A和第二电线1B。
第一电线1A和第二电线1B是具有与上述电线1(参见图1)相同的结构的电线。第一电线1A和第二电线1B彼此绞合以构成对绞电线10。
以覆盖已绞合后的第一电线1A和第二电线1B(对绞电线10)的外周侧的方式，外皮4通过挤出涂覆而形成在对绞电线10的外周上。外皮4由(例如)阻燃性的交联聚氨酯形成。外皮4的外径(即电缆100的外径)约为6至10mm。
需要说明的是，在本示例中，外皮4由单一的被覆层(单层)形成，但是外皮4也可以由(例如)多个被覆层(多层)构成。在这种情况下，从耐磨性的观点出发，优选的是至少由聚氨酯树脂形成最外部的被覆层，从而使外皮4的外周表面成为聚氨酯树脂。
为了使除去外皮4以取出第一电线和第二电线的操作变得容易，可以在第一电线和外皮之间以及第二电线与外皮之间设置剥离层(未图示)。关于剥离层，可以卷绕膜，可以涂布滑石粉等的粉末，也可以设置薄的凝胶层。
若根据这种构成的电缆100，则由于使用了在抗拉强度和断裂伸长率之间具有良好平衡的第一电线1A和第二电线1B，因而即使直径小也可以获得优异的耐弯曲性和耐扭转性。
图3表示上述电缆100(参见图2)的变形例。需要说明的是，对于标注了与上述电缆100相同编号的部分，由于具有相同的功能，因此省略重复的说明。
如图3所示，除了构成对绞电线10的第一电线1A和第二电线1B以外，电缆200还具备直径比第一电线1A和第二电线1B小的第三电线5A和第四电线5B。
第三电线5A和第四电线5B分别由导体51和以覆盖导体51的外周的方式设置的绝缘层52构成。第三电线5A和第四电线5B是具有基本相同的结构的电线。需要说明的是，第三电线5A和第四电线5B可以彼此绞合以构成对绞电线，或者也可以沿着电缆200的长度方向平行地进行配置。
导体51被形成为多根由(例如)软铜线构成的素线绞合而得的绞线。素线的直径为(例如)约0.08mm。形成导体51的素线的根数为(例如)约50至70根。导体51的截面积约为0.18至0.40mm2。作为构成导体51的素线的材料，除了上述软铜线以外，还可以是诸如由铜合金构成的铜合金线、镀锡软铜线之类的具有预定导电性和柔软性的材料。
绝缘层52由(例如)阻燃性交联聚烯烃树脂形成。绝缘层52的厚度约为0.2至0.4mm，绝缘层52的外径约为1.2至1.6mm。需要说明的是，绝缘层52可以与电线10的绝缘层相同。也可以使用聚氨酯。
例如，可以使用粗的电线作为电源线，并且使用细的电线作为信号线。由于粗的电线在耐弯曲的方面较弱，因而只有粗的电线可以使用断裂伸长率为10％以上17％以下且抗拉强度为200MPa以上400MPa以下(优选断裂伸长率为10％以上15％以下且抗拉强度为260MPa以上400MPa以下，更优选断裂伸长率为10％以上14％以下且抗拉强度为270MPa以上350MPa以下)的导体。或者，也可以将该导体用于粗的电线和细的电线这两者。
这种构成的电缆200也具有与上述电缆100相同的效果。
制作了下述实施例1至2以及比较例1至2的电缆，并且对各个电缆进行弯曲试验和扭转试验。
(实施例1)
在实施例1中，将72根在280℃下进行退火10秒而得的外径为0.08mm的素线绞合以形成直径小的导体(绞线)20，再将7根这种直径小的导体20绞合以制成绞合线，从而形成了截面积为2.5mm2的导体2。该导体的断裂伸长率为15％，抗拉强度为260MPa。通过将由交联聚乙烯构成的绝缘层3覆盖在导体2的外周，从而形成了外径为3.2mm的电线1(1A、1B)。将两根上述电线1A和1B绞合以形成对绞电线10，再将由交联聚氨酯构成的外皮4覆盖在对绞电线10的外周，从而制作了外径为8.0mm的电缆100。
(实施例2)
在实施例2中，将52根在280℃下进行退火10秒而得的外径为0.08mm的素线绞合以形成直径小的导体(绞线)20，再将7根这种直径小的导体20绞合以制成绞合线，从而形成了截面积为1.8mm2的导体2。该导体的断裂伸长率为14％，抗拉强度为270MPa。通过将由交联聚乙烯构成的绝缘层3覆盖在导体2的外周，从而形成了外径为3.2mm的电线1(1A、1B)。将两根上述电线1A和1B绞合以形成对绞电线10，再将由交联聚氨酯构成的外皮4覆盖在对绞电线10的外周，从而制作了外径为8.0mm的电缆100。
(比较例1)
在比较例1中，使用由软铜线构成的外径为0.08mm的素线，并通过与上述实施例1的电缆相同的构成来制作了导体及电缆。比较例1的导体的断裂伸长率为约20％，抗拉强度为230MPa。
(比较例2)
在比较例2中，使用由软铜线构成的外径为0.08mm的素线，并通过与上述实施例2的电缆相同的构成来制作了导体及电缆。比较例2的导体的断裂伸长率为20％，抗拉强度为230MPa。
(弯曲试验)
依照ISO 14572：2011(E)5.9所规定的弯曲试验，评价了电缆的耐弯曲性。在该弯曲试验中，如图4所示，使电缆C穿过一对心轴61之间以将电缆C悬吊，采用卡盘62夹持电缆C的上端，并在下端施加5N/mm2(每1mm2导体截面积为5N)的载荷63。通过沿着以心轴61彼此的间隙为中心的圆周，使卡盘62呈钟摆状地摇摆，从而使电缆C向各个心轴61侧反复进行从-90°到+90°的弯曲。心轴61的直径设为25mm。弯曲15万次后，检查构成电缆C的导体是否断裂。
(扭转试验)
移除图4中的心轴61和载荷63，使长度为1000mm的电缆C垂直悬挂，并分别采用卡盘62夹持电缆C的上端和下端。使下端的夹具绕着电缆C的轴线以-90°至+90°的方式左右扭转。扭转10万次后，检查构成电缆C的导体是否断裂。
(试验结果)
在实施例1至2中，在弯曲试验后和扭转试验后导体都没有发生断裂。与此相对，在比较例1至2中，在弯曲试验后和扭转试验后中的至少一者中导体发生了断裂。由此可以确认，相比于比较例1至2，实施例1至2对于弯曲性和扭转性具有优异的耐性。
以上，参照特定实施方式详细说明了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更和修改。此外，上述所说明的构成部件的数量、位置、形状等不限于上述实施方式，可以变更为适合于实施本发明的数量、位置、形状等。
符号的说明
1(1A、1B)：电线
2：导体
3：绝缘层
4：外皮
5A：第三电线
5B：第四电线
10：对绞电线
20：直径小的导体(绞线)
51：导体
52：绝缘层
100、200：电缆

Claims (7)

1.一种电线，其为具有导体、以及覆盖所述导体的树脂制绝缘层的电线，
所述导体是将通过绞合多根由软铜线构成的素线而形成的绞线绞合而得的绞合线，
所述素线的直径为0.05mm以上0.2mm以下，
所述导体的截面积为1.0mm2以上3.0mm2以下，
所述导体的断裂伸长率为10％以上15％以下，
所述导体的抗拉强度为260MPa以上400MPa以下，
所述绝缘层具有被配置为与所述导体紧密接触的实心结构。
2.根据权利要求1所述的电线，其中，
所述导体的抗拉强度为270MPa以上350MPa以下。
3.一种电缆，包括：通过将2根权利要求1所述的电线绞合而得的对绞电线、以及
覆盖所述对绞电线的外皮，其中，
所述外皮的外周表面为聚氨酯树脂。
4.根据权利要求3所述的电缆，其中，
所述对绞电线具有第一电线和第二电线，
在所述第一电线和所述外皮之间以及所述第二电线与所述外皮之间设置有剥离层。
5.根据权利要求4所述的电缆，其具备直径比所述第一电线和所述第二电线小的第三电线和第四电线，
所述第三电线和所述第四电线彼此绞合以构成对绞电线。
6.根据权利要求4所述的电缆，其具备直径比所述第一电线和所述第二电线小的第三电线和第四电线，
所述第三电线和所述第四电线沿着所述电缆的长度方向平行地进行配置。
7.根据权利要求4所述的电缆，其具备直径比所述第一电线和所述第二电线小的第三电线和第四电线，
所述第三电线和所述第四电线分别具有被形成为通过绞合多根素线而得的绞线的导体、以及以覆盖所述导体的外周的方式设置的绝缘层，
所述导体是将通过绞合多根素线而形成的绞线绞合而得的绞合线，
所述素线的根数为50以上70以下，
所述导体的截面积为0.18mm2以上0.40mm2以下，
所述导体的断裂伸长率为10％以上15％以下，
所述导体的抗拉强度为260MPa以上400MPa以下。
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