DE112017005596T5 - Ummanteltes Stromkabel, mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, Kupferlegierungsdraht, undKupferlegierungslitze - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein ummanteltes Stromkabel, aufweisend einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht, die außerhalb des Leiters bereitgestellt ist, wobei der Leiter eine Litze ist, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet wird: gebildet aus einer Kupferlegierung enthaltend Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger, wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; und mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger, wobei der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponent von 0,1 oder mehr besitzt.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein ummanteltes Stromkabel, ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, einen Kupferlegierungsdraht, und eine Kupferlegierungslitze.
• Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität auf Grundlage der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-217040 vom 7. November 2016, sowie der internationalen Patentanmeldung PCT/JP2016/089161 vom 8. Dezember 2016, und umfasst die gesamten Inhalte, die in der oben genannten japanischen und internationalen Anmeldung beschrieben werden.
• STAND DER TECHNIK
• Herkömmlich wird ein Kabelschlauch, der aus einer Vielzahl von mit einem Anschluss versehenen Stromkabeln gebildet ist, die gebündelt sind, für eine Verkabelung eines Kraftfahrzeugs, eines Industrieroboters oder dergleichen verwendet. Ein Stromkabel, das mit einem Anschluss versehen ist, ist ein Stromkabel, dessen Ende mit einer IsolationsUmmantelungsschicht bedeckt ist, durch die ein Leiter freiliegt, und ein Anschluss, z.B. ein Crimp-Anschluss ist an dem Leiter befestigt.
  Üblicherweise ist jeder Anschluss in eines der Anschlusslöcher eingebracht, die in einem Anschlussgehäuse bereitgestellt sind, und mechanisch mit dem Anschlussgehäuse verbunden. Das Stromkabel ist mit dem Körper einer Vorrichtung über das Anschlussgehäuse verbunden. Solche Anschlussgehäuse können miteinander verbunden werden, um damit Stromkabel miteinander zu verbinden. Kupfer, oder ein ähnliches kupferbasiertes Material wird vorwiegend als Bestandteil des Leiters verwendet (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
• LISTE DER BEZUGNAHMEN
• PATENTLITERATUR
• PTL 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-156617
• DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Erfindungsgemäß ist ein ummanteltes Stromkabel ein ummanteltes Stromkabel, aufweisend einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht, die außerhalb des Leiters bereitgestellt ist, wobei der Leiter eine Litze ist, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet wird:
• gebildet aus einer Kupferlegierung, enthaltend:
  • Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger,
  • P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und
  • Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger,
  • wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; und mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger,
• wobei der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponent von 0,1 oder mehr aufweist.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist das mit einem Anschluss versehene Stromkabel auf:
• das ummantelte Stromkabel gemäß der vorliegenden Offenbarung; und einen Anschluss, der an einem Ende des ummantelten Stromkabels befestigt wird.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Kupferlegierungsdraht
  ein Kupferlegierungsdraht, der als Leiter verwendet wird, wobei der Kupferlegierungsdraht:
• gebildet ist aus einer Kupferlegierung, die enthält
  • Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger,
  • P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und
  • Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger,
  • wobei im Übrigen Cu und Verunreinigungen enthalten sind; und
• mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger,
• einer Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr, und
• einem Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Kupferlegierungslitze als Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten jeweils gemäß der vorliegenden Offenbarung gebildet.
• Figurenliste
• 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein ummanteltes Stromkabel gemäß einer Ausführungsform zeigt.
• 2 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Umgebung eines Anschlusses eines mit einem Anschluss versehenen Stromkabels gemäß einer Ausführungsform zeigt.
• 3 ist eine Querschnittsansicht des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels aus 2, aufgenommen entlang einer Linie (III)-(III).
• 4 veranschaulicht ein Verfahren zum Messen einer „Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss angebracht ist“, wie in den Testbeispielen 1 und 2 gemessen.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• [Von der vorliegenden Offenbarung zu lösendes Problem]
• Es besteht Bedarf an einem Stromkabel, das eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit besitzt. Insbesondere besteht Bedarf an einem Stromkabel, das bei einem Schlag nur schwer bricht, selbst wenn das Stromkabel einen Leiter aufweist, der aus einem dünnen Drahtelement gebildet ist.
• In den letzten Jahren, wo Kraftfahrzeuge hinsichtlich Leistung und Funktionsumfang immer weiter verbessert wurden, werden mehr elektrische Geräte und Steuerungsvorrichtungen von vielen verschiedenen Typen in den Kraftfahrzeugen montiert, und entsprechend gibt es eine Tendenz dahingehend, dass mehr Stromkabel für diese Vorrichtungen verwendet werden. Dies führt vermutlich auch zu einer Vergrößerung des Gewichts der Stromkabel. Andererseits ist es im Sinne des Umweltschutzes wünschenswert, das Gewicht der Stromkabel zu verringern, um die Kraftstoffeffizienz von Kraftfahrzeugen zu verbessern. Obgleich ein Drahtelement, das aus einem kupferbasierten Material wie oben beschrieben gebildet ist, in leichter Weise eine hohe Leitfähigkeit besitzt, hat es ebenso mit Leichtigkeit ein hohes Gewicht. Falls zum Beispiel ein dünneres kupferbasiertes Drahtelement mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger als Leiter verwendet wird, wird erwartet, durch Verfestigen eine hohe Festigkeit zu erhalten, und durch einen kleinen Durchmesser eine Gewichtsreduktion. Jedoch besitzt ein solches dünnen Drahtelement wie oben beschrieben einen kleinen Querschnitt, und wenn es einen Schlag erfährt, neigt es dazu, dies mit geringer Kraft zu tun, und entsprechend bricht es leicht, wenn es einen Schlag erfährt. Entsprechend besteht Bedarf an einem kupferbasierten Drahtelement, das eine ausgezeichnet Schlagzähigkeit aufweist, wenn es wie oben beschrieben dünn ist.
• Ein mit einem Anschluss verwendetes Stromkabel, beispielsweise einem Crimp-Anschluss, der wie oben beschrieben an dem Kabel befestigt wird, weist einen Leiter auf, der an einem Anschlussbefestigungsabschnitt komprimiert ist, der flächenmäßig einen kleineren Durchmesser als der übrige Teil des Leiters hat (nachfolgend auch als der Hauptdrahtabschnitt bezeichnet). Entsprechend neigt der Anschlussbefestigungsabschnitt des Leiters dazu, ein Teil zu sein, der leicht bricht, wenn er einem Schlag bzw. einer Einwirkung unterliegt. Deshalb besteht Bedarf genau für ein solch dünnes, kupferbasiertes Drahtelement mit einem Anschlussabschnitt, dessen Umgebung bei Schlageinwirkung nicht leicht bricht, also in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweist.
• Ferner, wenn auf Kraftfahrzeuge oder dergleichen angewendete Stromkabel darin geführt werden oder mit einem Anschlussgehäuse verbunden sind, kann während der Verwendung an ihnen gezogen werden, sie können gebogen oder verdreht werden, oder sie können Vibrationen unterliegen. Stromkabel, die in Robotern oder dergleichen Anwendung finden, können während der Verwendung Vibrationen unterliegen. Besonders bevorzugt sind ein Stromkabel, das nicht leicht bricht, wenn es wiederholt gebogen oder verdreht wird, und deshalb ein ausgezeichnetes Ermüdungsverhalten aufweist, und ein Stromkabel, das einen Anschluss wie beispielsweise einen Crimp-Anschluss ausgezeichnet fixiert, wie oben beschrieben.
• Dementsprechend ist es eine Aufgabe, ein ummanteltes Stromkabel, ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, einen Kupferlegierungsdraht, und eine Kupferlegierungslitze bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie Festigkeit und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweisen.
• [Vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Offenbarung]
• Das hier offenbarte ummantelte Stromkabel, mit einem Anschluss versehene Stromkabel, Kupferlegierungsdraht und Kupferlegierungslitze haben eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit.
• [Beschreibung von Ausführungsformen]
• Zunächst werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgezählt und beschrieben.
• (1) Ein ummanteltes Stromkabel gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist
  ein ummanteltes Stromkabel aufweisend einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht, die außerhalb des Leiters bereitgestellt ist,
  wobei der Leiter eine Litze ist, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet wird:
  gebildet aus einer Kupferlegierung enthaltend
• Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger,
• P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und
• Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger,
• wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind;

mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger,
wobei der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponent von 0,1 oder mehr aufweist.
• Die oben beschriebene Litze weist eine Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten auf, die einfach verseilt wurden, und zudem wurden diese verseilten Drähte im Anschluss komprimiert und bildeten daher eine sogenannte Drucklitze. Dies trifft auch auf eine Kupferlegierungslitze aus Punkt (11) wie später beschrieben zu. Bei einem typischen Verseilungsverfahren handelt es sich um konzentrisches Verseilen.
• Wenn der Kupferlegierungsdraht ein Runddraht ist, ist dessen Durchmesser als Drahtdurchmesser definiert, wohingegen wenn der Kupferlegierungsdraht einen Querschnitt aufweist, der kein Kreis, ist, der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die jener des Querschnitts entspricht, als Drahtdurchmesser definiert wird.
• Da das oben beschriebene Stromkabel ein Drahtelement, das aus einem kupferbasierten Material gebildet ist und einen kleinen Durchmesser aufweist, als Leiter aufweist, besitzt das ummantelte Stromkabel eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit, und zudem ein geringes Gewicht. Weil dieser Kupferlegierungsdraht aus einer Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung einschließlich Fe, P und Sn in einem bestimmten Bereich gebildet ist, ist das oben beschriebene ummantelte Stromkabel ferner ausgezeichnet leitend und besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, wie nachfolgend beschrieben werden wird. In der oben beschriebenen Kupferlegierung liegen Fe und P typischerweise in einer Matrixphase (Cu) als Niederschläge und Kristalle vor, die Fe und P wie beispielsweise Fe₂P oder eine ähnliche Verbindung enthalten, und die Elemente verbessern die Festigkeit durch verbesserten Niederschlag und halten eine hohe Leitfähigkeit durch Verringerung einer festen Lösung in Cu aufrecht. Ferner ist Sn in einer bestimmten Spanne vorhanden, und eine verbesserte feste Lösung aus Sn verbessert die Festigkeit wirksam. Der oben beschriebene verbesserte Niederschlag und die verbesserte feste Lösung stellen eine hohe Festigkeit bereit, und auch wenn eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, um eine Dehnung oder dergleichen zu vergrößern, besitzt der Kupferlegierungsdraht eine Festigkeit von 385 MPa oder mehr, und ebenfalls eine hohe Härte und daher auch eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit. Durch das zweckmäßige Einstellen einer Wärmebehandlungsbedingung in einem Herstellungsprozess, wie nachfolgend beschrieben werden wird, wird, während eine Leitfähigkeit bei 60 % IACS oder mehr liegt und Festigkeit von 385 MPa oder mehr bereitgestellt wird, eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit bereitgestellt. Von einem solchen wie oben beschriebenen ummantelten Stromkabel, einer Kupferlegierungslitze, die einen Leiter des ummantelten Stromkabels darstellt, und einem Kupferlegierungsdraht, der als jeder Elementardraht dient, der die Kupferlegierungslitze bildet, kann behauptet werden, dass diese eine hohe Leitfähigkeit, eine hohe Festigkeit und eine hohe Härte in einem ausgewogenen Verhältnis aufweisen.
• Zudem weist das ummantelte Stromkabel ein ausgezeichnetes Ermüdungsverhalten auf, weil das ummantelte Stromkabel einen Leiter aufweist, der vorwiegend aus einer hochfesten Kupferlegierung mit einer Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr gebildet wird. Insbesondere wenn das ummantelte Stromkabel, das als Leiter einen Strang von Kupferlegierungsdrähten mit einer hohen Festigkeit und auch mit einer hohen Härte wie oben beschrieben mit einem Stromkabel verglichen wird, das einen Volldraht des gleichen Querschnitts als Leiter aufweist, gibt es eine Tendenz dahingehend, dass der erste genannte Leiter (oder Litze) als Ganzes bessere mechanische Eigenschaften wie Biegsamkeit und Verbiegbarkeit aufweist und daher ein besseres Ermüdungsverhalten zeigt.
• Ferner haben die oben genannte Litze und Kupferlegierungsdraht einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr, so dass wenn die Drähte einem plastischen Verformen wie Komprimieren gefolgt von einer Verringerung im Querschnitt unterzogen werden, sie verfestigt werden, um einen plastisch bearbeiteten Abschnitt zu haben, der eine bessere Festigkeit aufweist. Es wird angemerkt, dass das ummantelte Stromkabel einen Kupferlegierungsdraht aufweist, der selbst eine hohe Festigkeit hat, wie oben beschrieben, so dass wenn an diesem ein Anschluss beispielsweise ein Crimp-Anschluss befestigt ist, der Erstere den Letzteren mit einer großen Kraft fixiert (siehe Versuchsbeispiel 1 unten). Zudem ermöglicht der oben beschriebene hohe Verfestigungsexponent ein Verfestigen, um den Leiter (oder Strang) an dem mit dem Anschluss versehenen Teil hinsichtlich der Festigkeit zu verbessern, und ermöglicht es daher, dass der Anschluss ferner fest fixiert wird. Ein solches ummanteltes Stromkabel wie oben beschrieben besitzt eine größere Kraft zur Fixierung des Anschlusses und fixiert den Anschluss daher auf ausgezeichnete Weise, und wenn das ummantelte Stromkabel einen Schlag aufnimmt, weist das ummantelte Stromkabel den mit dem Anschluss versehenen Abschnitt auf, der nur schwer bricht, und weist daher eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in dem mit dem Anschluss befestigten Zustand auf.
• (2) Als Beispiel des ummantelten Stromkabels
  weist die Kupferlegierung eine Ausführungsform auf, die massenmäßig insgesamt ein oder mehr Elemente ausgewählt aus C, Si, und Mn in einer Menge von 10 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger enthält.
• C, Si und Mn, die in einer bestimmten Spanne enthalten sind, fungieren als Desoxidationsmittel für Elemente wie Fe, P, Sn und dergleichen, um eine Oxidation dieser Elemente wirksam zu verhindern bzw. zu verringern, auf geeignete Weise eine hohe Leitfähigkeit und hohe Festigkeit zu erhalten, die diesen Elementen zugeschrieben wird. Ferner ist die oben beschriebene Ausführungsform ebenfalls ausgezeichnet leitend, weil sie eine Verringerung der Leitfähigkeit unterbinden kann, die einem zu hohen Gehalt an C, Si und Mn zugerechnet wird. Daher ist die oben beschriebene Ausführungsform ferner ausgezeichnet leitend und weist eine ausgezeichnete Festigkeit auf.
• (3) Ein Beispiel des oben beschriebenen ummantelten Stromkabels ist eine Ausführungsform, bei der der Kupferlegierungsdraht eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr aufweist.
• Die obige Ausführungsform weist eine Kupferlegierung mit hoher Bruchdehnung als Leiter auf, und besitzt daher eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, und bricht daher schwer, wenn sie verbogen oder verdreht wird, und ist daher ebenfalls ausgezeichnet hinsichtlich Biegsamkeit und Verdrehbarkeit.
• (4) Ein Beispiel des oben beschriebenen ummantelten Stromkabels weist eine Ausführungsform auf, bei der der Kupferlegierungsdraht eine Leitfähigkeit von 60 % IACS oder mehr und eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr aufweist.
• Die obige Ausführungsform weist einen Kupferlegierungsdraht mit einer hohen Leitfähigkeit und einer hohen Zugfestigkeit als Leiter auf, und ist daher ausgezeichnet leitfähig und besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit.
• (5) Ein Beispiel des ummantelten Stromkabels weist auf
  eine Ausführungsform, die eine Anschlussbefestigungskraft von 45 N oder mehr bereitgestellt.
• Wie die Anschlussbefestigungskraft, Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem ein Anschluss befestigt ist, wie nachfolgend zu den Punkten (6) und (12) beschrieben wird, und Schlagzähigkeitsenergie, wie nachfolgend zu den Punkten (7) und (13) beschrieben wird, gemessen werden, wird im Anschluss beschrieben (vergleiche Testbeispiele 1 und 2).
• Bei der obigen Ausführungsform, wenn ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss angebracht ist, kann der Anschluss fest und daher ausgezeichnet befestigt werden. Somit ist die oben beschriebene Ausführungsform ausgezeichnet leitend und besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit, und zudem auch eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, und bietet ebenfalls eine ausgezeichnete Leistung hinsichtlich der Befestigung des Anschlusses, und kann daher zweckmäßig für das oben beschriebene mit einem Anschluss versehene Stromkabel und dergleichen verwendet werden.
• (6) Ein Beispiel des oben beschriebenen ummantelten Stromkabels weist eine Ausführungsform auf, bei der eine Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, 3 J/m oder mehr beträgt.
• Die obige Ausführungsform bietet eine große Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss, wie beispielsweise an Crimp-Anschluss angebracht ist, und ist an dem Befestigungsabschnitt schwer brechbar, auch wenn ein Schlag in einem Zustand aufgenommen wird, bei dem der Anschluss angebracht ist. Daher ist die oben beschriebene Ausführungsform ausgezeichnet leitend und besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit sowie eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, und ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem ein Anschluss daran befestigt ist, und kann auf geeignete Weise für das oben beschriebene, mit einem Anschluss versehene Stromkabel verwendet werden.
• (7) Ein Beispiel des oben beschriebenen, ummantelten Stromkabels weist eine Ausführungsform auf, bei der das ummantelte Stromkabel allein eine Schlagzähigkeitsenergie von 6 J/m oder mehr bereitstellt.
• In der obigen Ausführungsform weist das ummantelte Stromkabel selbst eine hohe Schlagzähigkeitsenergie auf, und auch wenn es einen Schlag bzw. eine Einwirkung erfährt, ist es schwer brechbar, und besitzt daher eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit.
• (8) Ein Beispiel des oben beschriebenen ummantelten Stromkabels weist eine Ausführungsform auf, bei der die Kupferlegierung ein Massenverhältnis von Fe/P von 4,0 oder mehr besitzt.
• Die obige Ausführungsform enthält Fe in einer großen Menge in Bezug auf P, und es ist leicht, eine Verbindung ohne Überschuss oder Mangel an Fe und P zu bilden, und es ist daher möglich, eine feste Lösung aus zu viel P in der Matrixphase und daher eine verminderte Leitfähigkeit zu unterbinden. In dieser Hinsicht hält die obige Ausführungsform ferner in einfacher Weise eine hohe Leitfähigkeit von Cu bei und hat daher bereits eine höhere Leitfähigkeit.
• (9) Ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel in einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist auf:
  das ummantelte Stromkabel nach einem der Punkte (1) bis (8); und einen Anschluss, der an ein Ende des ummantelten Stromkabels angebracht ist.
• Weil das oben beschriebene, mit einem Anschluss versehene Stromkabel wie oben beschrieben das ummantelte Stromkabel aufweist, hat es eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit und darüber hinaus eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, wie oben beschrieben wurde. Zudem, weil das oben beschriebene mit einem Anschluss versehene Stromkabel wie oben beschrieben das ummantelte Stromkabel aufweist, hat es ebenfalls ausgezeichnetes Ermüdungsverhalten, fixiert den Anschluss in ausgezeichneter Weise, und hat eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem der Anschluss an diesem Kabel befestigt ist, wie oben beschrieben wurde.
• (10) Ein Kupferlegierungsdraht gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Kupferlegierungsdraht, der als Leiter verwendet wird, wobei der Kupferlegierungsdraht
  aus einer Kupferlegierung gebildet wird, die enthält:
• Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger,
• P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und
• Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger,
• wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; und

einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger aufweist,
eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr aufweist, und
einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr aufweist.
• Bei dem oben beschriebenen Kupferlegierungsdraht handelt es sich um ein dünnes Drahtelement, das aus einem kupferbasierten Material gebildet ist, und wenn er als Leiter für ein Stromkabel oder dergleichen in Form eines Volldrahts oder einer Litze verwendet wird, besitzt er eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit, und trägt zudem zu einer Gewichtsverringerung des Stromkabels bei. Insbesondere ist der oben beschriebene Kupferlegierungsdraht aus einer Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung einschließlich Fe, P und Sn in einer bestimmten Spanne gebildet, und ist ferner ausgezeichnet leitend und weist eine ausgezeichnete Festigkeit auf, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, wie oben beschrieben wurde. Deshalb ist es möglich, ein Stromkabel zu entwerfen, das ausgezeichnet leitend ist und eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, und ferner ebenfalls ein Stromkabel mit ausgezeichnetem Ermüdungsverhalten, das einen Anschluss wie einen Crimp-Anschluss ausgezeichnet befestigt, und mit einer ausgezeichneten Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem der Anschluss an dem Kabel befestigt ist.
• (11) Eine Kupferlegierungslitze gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird
  aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gemäß Punkt (10) gebildet, die miteinander verseilt werden.
• Die obige Kupferlegierungslitze behält im Wesentlichen die Zusammensetzung und Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahts des obigen Punkts (10), und hat daher eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit. Indem die oben beschriebene Kupferlegierungslitze als Leiter eines Stromkabels verwendet wird, ist es deshalb möglich, ein Stromkabel zu entwerfen, das eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweist, und ferner ein Stromkabel mit ausgezeichnetem Ermüdungsverhalten bereitzustellen, das einen Anschluss, beispielsweise einen Crimp-Anschluss, in ausgezeichneter Art und Weise befestigt, und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand aufweist, in dem der Anschluss daran befestigt ist.
• (12) Ein Beispiel der oben beschriebenen Kupferlegierungslitze weist eine Ausführungsform auf, bei der eine Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss angebracht ist, 1,5 J/m oder mehr beträgt.
• In der obigen Ausführungsform ist eine Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss angebracht ist, hoch. Ein ummanteltes Stromkabel, das eine Kupferlegierungslitze aus der oben Ausführungsform als Leiter sowie eine Isolationsummantelung aufweist, kann ein ummanteltes Stromkabel bilden, das eine höhere Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand aufweist, in dem ein Anschluss daran befestigt ist, typischerweise das ummantelte Stromkabel des obigen Punkts (6). Deshalb weist die obige Ausführungsform eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit auf, und kann zudem auf geeignete Weise als Leiter eines ummantelten Stromkabels verwendet werden, das ferner eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand hat, in dem ein Anschluss daran befestigt ist, einen mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, und dergleichen.
• (13) Ein Beispiel der oben beschrieben Kupferlegierungslitze weist eine Ausführungsform auf, bei der die Kupferlegierungslitze allein eine Schlagzähigkeitsenergie von 4 J/m oder mehr aufweist.
• In der obigen Ausführungsform weist die Kupferlegierungslitze selbst eine hohe Schlagzähigkeitsenergie auf. Ein ummanteltes Stromkabel, das eine Kupferlegierungslitze der obigen Ausführungsform als Leiter sowie eine Isolationsummantelungsschicht aufweist, kann ein ummanteltes Stromkabel mit einer höheren Schlagzähigkeitsenergie bilden, typischerweise das ummantelte Stromkabel gemäß dem obigen Punkt (7). Daher kann die oben beschrieben Ausführungsform zweckmäßig für einen Leiter eines ummanteltes Stromkabels, eines mit einem Anschluss versehenen Stromkabels, und dergleichen verwendet werden, welche über eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit verfügen und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweisen.
• [Einzelheiten von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
• Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche bzw. gleichwertige Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Gehalt eines Elements soll sich auf einen Massegehalt (Masseprozent oder ppm) beziehen, falls nicht anderweitig definiert.
• [Kupferlegierungsdraht]
• Ein Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform wird als Leiter eines Stromkabels verwendet, beispielsweise eines ummantelten Stromkabels 3 (siehe 1), und ist aus einer Kupferlegierung gebildet, die bestimmte additive Elemente in einer bestimmten Spanne enthält. Die Kupferlegierung ist eine Fe-P-Sn-Cu Legierung, die Fe mit 0,1 % oder mehr und 1,6 % oder weniger, P mit 0,05 % oder mehr und 0,7 % oder weniger, Sn mit 0,05 % oder mehr und 0,7 % oder weniger enthält, und im Übrigen Cu und Verunreinigungen enthält. Bei den Verunreinigungen handelt es sich vorwiegend um unvermeidbare Verunreinigungen. Zudem weist der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr auf.
• Zunächst wird eine Zusammensetzung der Kupferlegierung ausführlich für jedes Element beschrieben.
• (Zusammensetzung)
• • Fe
• Fe ist vorwiegend derart vorhanden, weil es bei einer Matrixphase oder Cu niederschlägt, und zur Verbesserung der Festigkeit wie der Zugfestigkeit beiträgt.
• Wenn Fe mit einer Menge von 0,1 % oder mehr enthalten ist, kann ein Niederschlag einschließlich Fe und P zufriedenstellend gebildet werden, und durch den verbesserten Niederschlag kann der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen. Ferner kann der Niederschlag eine feste Lösung von P in der Matrixphase unterbinden, um einen Kupferlegierungsdraht 1 mit hoher Leitfähigkeit bereitzustellen. Obgleich dies von der Menge an P und den Herstellungsbedingungen abhängig ist, neigt die Festigkeit des Kupferdrahts 1 dazu, zuzunehmen, wenn der Fe-Gehalt zunimmt. Falls eine hohe Festigkeit oder dergleichen erwünscht ist, kann der Fe-Gehalt 0,2 % oder mehr betragen, sogar mehr als 0,35 %, 04 % oder mehr, 0,45 % oder mehr.
• Fe, das in einer Spanne von 1,6 % oder weniger enthalten ist, trägt dazu bei, eine Vergröberung der Fe-enthaltenden Niederschläge und dergleichen zu unterbinden. Dies stellt einen Draht bereit, der das Brechen aufgrund von groben Niederschlägen unterbinden kann und daher eine ausgezeichnete Festigkeit besitzt, und zudem in seinem Herstellungsprozess nur schwer bricht, wenn er einem Drahtziehen oder dergleichen unterzogen wird, und daher ebenfalls hinsichtlich der Herstellbarkeit ausgezeichnet ist. Obgleich dies von der Menge an P und den Herstellungsbedingungen abhängig ist, ist es umso leichter, eine Vergröberung von Niederschlägen wie oben beschrieben und dergleichen zu unterbinden, je geringer der Fe-Gehalt ist. Wenn es erwünscht ist, eine Vergröberung von Niederschlägen zu unterbinden (und damit ein Brechen und einen Bruch in dem Draht zu verringern), und dergleichen, kann der Fe-Gehalt 1,5 % oder weniger betragen, sogar 1,2 % oder weniger, 1,0 % oder weniger, weniger als 0,9 %.
• • P
• In dem Kupferlegierungsdraht ist P vorwiegend als Niederschlag zusammen mit Fe vorhanden und trägt zu einer Verbesserung der Festigkeit wie beispielsweise der Zugfestigkeit bei, fungiert also vorwiegend als Element, das den Niederschlag verbessert.
• Wenn P in einer Menge von 0,05 % oder mehr vorhanden ist, kann ein Niederschlag enthaltend Fe und P zufriedenstellen hergestellt werden, und durch den verbesserten Niederschlag kann der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen. Obgleich dies von der Menge an Fe und den Herstellungsbedingungen abhängig ist, neigt die Festigkeit des Kupferlegierungsdrahts 1 dazu, zuzunehmen, wenn der P-Gehalt zunimmt. Falls eine hohe Festigkeit oder dergleichen erwünscht ist, kann der P-Gehalt mehr als 0,1 %, oder auch mehr als 0,11 %, oder mehr als 0,12 % betragen. Es wird angemerkt, dass es gestattet ist, dass ein Teil des P Funktionen als Desoxidationsmittel enthielt, und im Ergebnis als Oxid in der Matrixphase vorliegt.
• P, das in einer Spanne von 0,7 % oder weniger enthalten ist, hilft, die Vergröberung von Fe und P-enthaltenden Niederschlägen und dergleichen zu unterbinden und kann ein Brechen, einen Bruch im Draht, und dergleichen verhindern. Obgleich dies von der Menge an Fe und den Herstellungsbedingungen abhängig ist, ist es umso leichter, die oben beschriebene Vergröberung zu unterbinden, je geringer der Gehalt an P ist. Wenn es erwünscht ist, die Vergröberung der Niederschläge zu unterbinden (und das ein Brechen und ein Bruch in dem Draht zu verhindern), und dergleichen, kann der P-Gehalt weniger als 0,6 % oder weniger, sogar weniger als 0,5 % oder weniger, 0,35 % oder weniger, 0,3 % oder weniger, 0,25 % oder weniger betragen.
• • Fe/P
• Zusätzlich dazu, dass Fe und P in den obigen Bereichen enthalten ist, ist es leicht zu bewirken, dass Fe und P als Verbindung vorhanden sind, wenn Fe zweckmäßig im Verhältnis zu P enthalten ist, insbesondere wenn Fe in einer Menge von mehr als oder gleich wie P enthalten ist. Im Ergebnis kann ein verbesserter Niederschlag die Festigkeit zweckmäßig verbessern, und eine zu große feste Lösung von P kann verringert werden, um die hohe Leitfähigkeit der Matrixphase beizubehalten, und der Kupferlegierungsdraht 1 kann eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und zudem eine hohe Festigkeit aufweisen.
  Mengenmäßig besitzt die obige Kupferlegierung ein Verhältnis von Fe-Gehalt relativ zu einem P-Gehalt, also Fe/P, von massentechnisch 1, 0 oder mehr. Fe/P von 1,0 oder mehr ermöglicht einen verbesserten Niederschlag und dadurch eine zufriedenstellende Festigkeitsverbesserungswirkung, wie oben beschrieben, und daher eine ausgezeichnete Festigkeit. Falls ferner eine hohe Festigkeit oder dergleichen erwünscht ist, kann Fe/P 1,5 oder mehr, sogar 2,0 oder mehr, und 2,2 oder mehr betragen. Fe/P von 2,0 oder mehr neigt dazu, es der Kupferlegierung zu ermöglichen, eine noch bessere Leitfähigkeit aufzuweisen. Fe/P von 4,0 oder mehr ermöglicht es der Kupferlegierung, besonders leitfähig zu sein und eine ausgezeichnete Festigkeit aufzuweisen. Ein noch höheres Verhältnis von Fe/P neigt dazu, es der Kupferlegierung zu ermöglichen, noch besser leitend zu sein, und kann größer als 4,0, sogar größer als 4,1 sein. Obgleich Fe/P innerhalb einer Spanne von zum Beispiel 30 oder weniger gewählt werden kann, hilft Fe/P von 20 oder weniger, sogar 15 oder weniger, 10 oder weniger, die Vergröberung von durch zu viel Fe verursachten Niederschlägen zu unterbinden.
• • Sn
• Sn ist vorwiegend in der Form einer festen Lösung in der Matrixphase, oder Cu vorhanden, und trägt zu einer Verbesserung der Festigkeit wie beispielsweise der Zugfestigkeit bei, fungiert also vorwiegend als Element, welches die feste Lösung verbessert.
• Wenn Sn in einer Menge von 0,05 % oder mehr enthalten ist, kann der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen. Je geringer der Sn-Gehalt ist, desto leichter ist es, eine hohe Festigkeit zu haben. Wenn eine hohe Festigkeit erwünscht ist, kann der Sn Gehalt eingestellt werden auf 0,08 % oder mehr, sogar 0,1 % oder mehr, 0,12 % oder mehr.
• Wenn Sn in einem Bereich von 0,7 % oder weniger enthalten ist, kann eine Verringerung der Leitfähigkeit, der auf eine zu große feste Lösung von Sn in Cu zurückzuführen ist, unterbunden werden, und der Kupferlegierungsdraht 1 kann eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. Zudem kann eine Verringerung der Verarbeitbarkeit, die durch eine zu große feste Lösung von Sn bewirkt wird, unterbunden werden, so dass Drahtziehen oder ähnliche plastische Verformungen auf einfache Weise erfolgen können und auch eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit erreicht werden kann. Wenn eine hohe Leitfähigkeit und zufriedenstellen Verarbeitbarkeit erwünscht sind, kann der Sn-Gehalt 0,6 % oder weniger, sogar 0,55 % oder weniger, 0,5 % oder weniger betragen.
• Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform weist eine hohe Festigkeit durch einen verbesserten Niederschlag von Fe und V und eine verbesserte feste Lösung von Sn wie oben beschrieben auf. Deshalb kann ein wirklich starker und harter Kupferlegierungsdraht 1 mit einer hohen Festigkeit erhalten werden, der ebenfalls eine große Dehnung oder dergleichen aufweist, auch wenn ein künstliches Altern und Verweichen in dem Herstellungsverfahren durchgeführt werden.
• • C, Si, Mn
• Eine Kupferlegierung, die einen Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform darstellt, kann ein Element mit einem Desoxidationseffekt für Fe, P, Sn und dergleichen aufweisen. Konkret kann die Kupferlegierung insgesamt massetechnisch ein oder mehr Elemente ausgewählt aus C, Si und Mn in einer Menge von 10 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger enthalten.
• Falls das Herstellungsverfahren in einer Sauerstoff-enthaltenden Gashülle erfolgt, beispielsweise Luft, können Elemente wie Fe, P, Sn und dergleichen oxidieren. Falls diese Elemente zu Oxiden werden, können die oben beschriebenen Niederschläge und dergleichen nicht zweckmäßig gebildet werden und/oder eine feste Lösung kann in der Matrixphase bereitgestellt werden, und entsprechend kann eine hohe Leitfähigkeit und hohe Festigkeit durch das Enthalten von Fe und P und eine verbesserte feste Lösung durch das Enthalten von Sn nicht zweckmäßig erzielt werden. Diese Oxide dienen als Ausgangspunkte für ein Brechen während eines Drahtziehens und dergleichen, und können zu einer Verringerung der Produktivität führen. Das Enthalten von zumindest einem Element, bevorzugt zwei Elementen, aus C, Mn und Si (in letzterem Fall C und Mn oder C und Si bevorzugt), und besonders bevorzugt von allen drei Elementen in einem bestimmten Bereich stellt auf zuverlässigere Weise sicher, dass Fe und P niederschlagen, um einen verbesserten Niederschlag und eine hohe Leitfähigkeit bereitzustellen und stellt eine verbesserte feste Lösung von Sn sicher, um einen Kupferlegierungsdraht 1 bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und hohe Festigkeit aufweist.
• Wenn der obige Gesamtgehalt 10 ppm oder mehr beträgt, kann eine Oxidation von Fe wie oben beschrieben verhindert werden. Je höher der Gesamtgehalt ist, desto leichter ist es, einen Antioxidationseffekt zu erhalten, und der obige Gesamtgehalt kann 20 ppm oder mehr, sogar 30 ppm oder mehr betragen.
• Falls der obige Gesamtgehalt 500 ppm oder weniger beträgt, ist es schwierig, eine Verringerung der Leitfähigkeit zu bewirken, die auf einen zu hohen Gehalt dieser Desoxidationsmittel zurückzuführen ist, und es kann eine ausgezeichnete Leitfähigkeit bereitgestellt werden. Je geringer der obige Gesamtgehalt ist, desto leichter ist es, eine Verringerung der Leitfähigkeit zu unterbinden, und entsprechend kann der obige Gesamtgehalt 300 ppm oder weniger, sogar 200 ppm oder weniger, oder 150 ppm oder weniger betragen.
• Der Gehalt von C allein ist bevorzugt 10 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger, besonders bevorzugt 10 ppm oder mehr und 200 ppm oder weniger, besonders bevorzugt 300 ppm oder mehr und 150 ppm oder weniger.
• Der Gehalt von Mn allein oder Gehalt von Si allein ist bevorzugt 5 ppm oder mehr und 100 ppm oder weniger, besonders bevorzugt mehr als 5 ppm und 50 ppm oder weniger. Der Gesamtgehalt von Mn und Si ist bevorzugt 10 ppm oder mehr und 200 ppm oder weniger, besonders bevorzugt mehr als 10 ppm und 100 ppm oder weniger.
• Wenn C, Mn und Si jeweils in den oben beschriebenen Spannen enthalten sind, ist es leicht, den oben beschriebenen Antioxidationseffekt für Elemente wie Fe zufriedenstellend zu erzielen. Beispielsweise kann der Sauerstoffgehalt in der Kupferlegierung weniger als 20 ppm, weniger als 15 ppm, oder sogar weniger 10 ppm betragen.
• (Struktur)
• Eine Kupferlegierung, die einen Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform darstellt, kann eine Struktur aufweisen, in der Niederschläge und/oder Kristalle mit Fe und P zerstreut sind. Durch das Aufweisen einer Struktur, in der Niederschläge oder dergleichen verstreut sind, bevorzugt einer Struktur, in der feine Niederschläge oder dergleichen einheitlich verteilt sind, wird erwartet, dass eine hohe Festigkeit durch einen verbesserten Niederschlag sichergestellt wird, und eine hohe Leitfähigkeit durch eine Verringerung der festen Lösung von P oder dergleichen in Cu.
• Ferner kann die Kupferlegierung eine feine Kristallstruktur aufweisen. Dies hilft dabei, dass die oben beschriebenen Niederschläge oder dergleichen derart vorhanden sind, dass sie einheitlich verteilt sind, und ferner eine höhere Festigkeit erwartet werden kann. Zudem gibt es wenige grobe Kristallkörner, die als Ausgangspunkt für Bruchstellen dienen können, was ebenfalls dazu beiträgt, die Härte wie eine Dehnung zu erhöhen, und es wird erwartet, dass ferner eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit bereitgestellt wird. Ferner kann in diesem Fall, wenn der Kupferlegierungsdraht 1 der Ausführungsform als Leiter eines Stromkabels wie des ummantelten Stromkabels 3 verwendet wird und ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss an dem Leiter befestigt ist, der Anschluss fest fixiert werden und eine Kraft zur Fixierung des Anschlusses kann deshalb leicht erhöht werden.
• Mengenmäßig hilft eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 10 µm oder weniger, den oben beschriebenen Effekt zu erzielen, und sie kann 7 µm oder weniger, oder sogar 5 µm oder weniger betragen. Die Kristallkorngröße kann derart eingestellt sein, dass sie eine vorgegebene Größe hat, beispielsweise durch Anpassung der Herstellungsbedingungen (Bearbeitungsfreiheit und Wärmebehandlungstemperatur, etc., die ebenfalls nachfolgend angewendet wird), in Abhängigkeit von der Zusammensetzung (Fe, P, Sn Gehalte, der Wert von Fe/P. etc., die ebenfalls nachfolgend angewendet werden).
• Die durchschnittliche Kristallkorngröße wird wie folgt gemessen: Ein Querschnitt, der mit einer Querschnittspoliervorrichtung (CP) poliert wurde, wird entnommen und mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Aus dem beobachteten Bild wird ein Beobachtungsbereich einer vorgegebenen Fläche S₀ entnommen und die Anzahl N aller Kristalle, die in dem Beobachtungsbereich vorhanden sind, wird gezählt. Der Flächeninhalt S₀ dividiert durch die Anzahl N von Kristallen, also S₀/N, ist als Fläche Sg jedes Kristallkorns definiert, und der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche entsprechend der Fläche Sg des Kristallkorns wird als Durchmesser R des Kristallkorns definiert. Ein Durchschnitt von Durchmessern R von Kristallkörnern ist als die durchschnittliche Kristallkorngröße definiert. Der Beobachtungsbereich kann ein Bereich sein, in dem die Anzahl N von Kristallen 50 oder mehr beträgt, oder die Gesamtheit des Querschnitts. Indem der Beobachtungsbereich wie oben beschrieben ausreichend groß gehalten wird, ist es möglich, einen Fehler ausreichend zu verringern, der durch das verursacht wird, was nicht Kristalle sind, die in der Fläche S₀ vorhanden sein können (wie beispielsweise Niederschläge).
• (Drahtdurchmesser)
• Wenn der Kupferlegierungsdraht 1 der Ausführungsform durch ein Verfahren hergestellt wird, kann er einem Drahtziehen mit einem angepassten Arbeitsverhältnis (oder Querschnittsverringerungsverhältnis) oder dergleichen unterzogen werden, um einen Drahtdurchmesser einer vorgegebenen Größe zu haben. Insbesondere wenn der Kupferlegierungsdraht 1 ein dünner Draht mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger ist, kann er auf geeignete Weise für einen Leiter eines Stromkabels verwendet werden, bei dem eine Gewichtsverringerung erwünscht ist, z.B. ein Leiter für ein Stromkabel, das in einem Kraftfahrzeug verlegt werden soll. Der Drahtdurchmesser kann 0,35 mm oder weniger, sogar 0,25 mm oder weniger betragen.
• (Querschnittsform)
• Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform weist eine Querschnittsform auf, die zweckmäßig gewählt wird. Ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahts 1 ist ein Runddraht mit einer kreisförmigen Querschnittsform. Die Querschnittsform variiert in Abhängigkeit von der Form einer Matrize, die zum Drahtziehen verwendet wird, und der Form einer Matrize, wenn der Kupferlegierungsdraht 1 eine Drucklitze ist, etc. Der Kupferlegierungsdraht 1 kann zum Beispiel ein viereckiger Draht mit einem rechteckigen oder einer ähnlichen Querschnittsform sein, wobei ein geformter Draht eine sechseckige oder andere vieleckige Form, eine elliptische Form etc. haben kann. Bei dem Kupferlegierungsdraht 1, der die Drucklitze darstellt, handelt es sich typischerweise um einen geformten Draht mit einer unbestimmten Querschnittsform.
• (Eigenschaften)
• Gemäß einer Ausführungsform ist der Kupferlegierungsdraht 1 aus einer Kupferlegierung mit der oben beschriebenen bestimmten Zusammensetzung gebildet, und weist daher eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie eine hohe Festigkeit auf. Er wird durch eine zweckmäßige Wärmebehandlung hergestellt, um eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Leitfähigkeit in einem ausgewogenen Verhältnis zu haben. Der Kupferlegierungsdraht 1 einer solchen Ausführungsform kann zweckmäßig als Leiter für das ummantelte Stromkabel 3 oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere weist der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr auf, und zudem einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr, und ist daher ein Drahtelement, das durch Verfestigen hinsichtlich der Festigkeit deutlich verbessert wurde. Zum Beispiel weist der Leiter einen Anschlussbefestigungsabschnitt auf, der ein bearbeiteter Teil ist, der einer plastischen Verformung wie Druckformen oder dergleichen unterzogen wurde, wenn der Kupferlegierungsdraht 1 als Leiter eines Stromkabels wie beispielsweise des ummantelten Stromkabels 3 verwendet wird und ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss an dem Leiter durch Crimpen oder dergleichen befestigt ist. Obwohl dieser bearbeitete Teil einer plastischen Verformung wie Druckformen gefolgt von einer Verringerung des Querschnitts unterzogen wurde, ist er härter als vor dem plastischen Verformen und besitzt eine verbesserte Festigkeit. Somit kann der bearbeitete Teil, also der Anschlussbefestigungsabschnitt des Leiters und eine Umgebung dieses Teils ein geringerer Schwachpunkt der Festigkeit sein. Der Teil des Leiters, bei dem es sich nicht um den Anschlussbefestigungsabschnitt handelt, besitzt wie oben beschrieben eine hohe Festigkeit, und entsprechend kann das mit einem Anschluss versehene Stromkabel insgesamt eine hohe Festigkeit aufweisen. Ferner weist der Kupferlegierungsdraht 1 mit hoher Zähigkeit wie oben beschrieben eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand auf, in dem der Anschluss angebracht ist. Wenn der Kupferlegierungsdraht 1 eine Zugfestigkeit von 390 MPa oder mehr aufweist, sogar 395 MPa oder mehr, 400 MPa oder mehr, wird insbesondere eine höhere Festigkeit bereitgestellt.
• Zugfestigkeit, Bruchdehnung, und Leitfähigkeit
• Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform erfüllt zumindest eine der folgenden Bedingungen: eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr, eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr, und eine Leitfähigkeit von 60 % IACs oder mehr, bevorzugt zwei dieser Bedingungen, und besonders bevorzugt alle drei Bedingungen. Ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahts 1 hat eine Leitfähigkeit von 60 % IACs oder mehr und eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr. Alternativ besitzt ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahts 1 eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr.
• Wenn eine höhere Festigkeit erwünscht wird, kann die Zugfestigkeit auf 405 MPa oder mehr, 410 MPa oder mehr, sogar 415 MPa oder mehr eingestellt werden. Wenn eine höhere Zähigkeit gewünscht wird, kann die Bruchdehnung 6 % oder mehr, 7 % oder mehr, 8 % oder mehr, 9,5 % oder mehr, oder sogar 10 % oder mehr betragen. Wenn eine höhere Leitfähigkeit gewünscht ist, kann die Leitfähigkeit auf 62 % IACS oder mehr 63 % IACS oder mehr, oder sogar 65 % IACS mehr eingestellt werden.
• Verfestigungsexponent
• Ein Verfestigungsexponent ist definiert als ein Exponent n einer echten Dehnung ε in einer Gleichung von σ = C × εⁿ, in der σ und ε die echte Spannung bzw. die echte Dehnung in einem plastischen Dehnungsbereich in einem Zugtest darstellen, wenn eine Testkraft in einer uniaxialen Richtung aufgebracht wird. In der obigen Gleichung stellt C einen Festigkeitsparameter dar.
• Der obige Exponent kann erhalten werden mittels Durchführung eines handelsüblichen Zugtesters und durch Erstellen eines Spannungs-Dehnungsdiagramm (siehe auch JIS G 2253 (2011)).
• Größere Verfestigungsexponenten erleichtern das Verfestigen, weshalb ein bearbeiteter Abschnitt durch Verfestigen wirksam hinsichtlich seiner Festigkeit verbessert werden kann. Ein Verfestigungsexponent von 0,11 oder mehr, ferner 0,12 oder mehr, oder 0,13 oder mehr trägt dazu bei, dass das Verfestigen die Festigkeit wirksam verbessert. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung, den Herstellungsbedingungen und dergleichen kann erwartet werden, dass der den Kupferlegierungsdraht 1 aufweisende Leiter einen Anschlussbefestigungsabschnitt aufweist, der einen Grad an Festigkeit entsprechend jenem des Hauptdrahtabschnitts des Leiters beibehält. Der Verfestigungsexponent variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, den Herstellungsbedingungen und dergleichen, seine Obergrenze wird nicht konkret festgelegt.
• Die Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Leitfähigkeit sowie der Verfestigungsexponent können entsprechend des Bedarfs betragsmäßig durch Anpassen der Zusammensetzung, der Herstellungsbedingungen und dergleichen eingestellt werden. Beispielsweise gibt es eine Tendenz dahingehend, dass größere Mengen von Fe, P Sn und höhere Grade des Drahtziehens (oder Dünnen des Drahts) die Zugfestigkeit erhöhen. Wenn dem Drahtziehen beispielsweise eine Wärmebehandlung folgt, die bei hoher Temperatur ausgeführt wird, neigen die Bruchdehnung sowie die Leitfähigkeit dazu, hoch zu sein, und die Zugfestigkeit neigt dazu, gering zu sein.
• - Schweißbarkeit
• Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform besitzt eine ausgezeichnete Schweißbarkeit als Wirkung. Wenn der Kupferlegierungsdraht 1 oder eine später beschriebene Kupferlegierungslitze 10 als Leiter eines Stromkabels verwendet wird und ein anderer Leiterdraht oder dergleichen daran an einem Abzweig von dem Leiter angeschweißt wird, ist der angeschweißte Abschnitt schwer brechbar und deshalb stark verschweißt.
• [Kupferlegierungslitze]
• Die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform nutzt den Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform als Elementardraht und ist aus einer Vielzahl von miteinander verseilten Kupferlegierungsdrähten 1 gebildet. Die Kupferlegierungslitze 10 behält im Wesentlichen die Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahts 1, der als Elementardraht dient, und besitzt zudem leicht eine Querschnittsfläche, die größer ist als in einem Fall einer Querschnittsfläche eines einzelnen Drahtelements, und kann deshalb eine höhere Kraft zur Aufnahme eines Schlags besitzen und ist ferner ausgezeichnet hinsichtlich der Schlagzähigkeit. Zudem, wenn die Kupferlegierungslitze 10 mit einem Volldraht mit der gleichen Querschnittsfläche verglichen wird, ist erstere leichter biegbar und verdrehbar und besitzt daher eine ausgezeichnete Biegsamkeit und Verdrehbarkeit, und sie als Leiter eines Stromkabels verwendet wird, ist sie schwer brechbar, selbst beim Verlegen oder bei wiederholtem Biegen. Ferner weist die Kupferlegierungslitze 10 eine Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten 1 auf, die leicht verfestigt werden, wie oben beschrieben, und wenn sie als Leiter eines Stromkabels wie etwas einen ummantelten Stromkabels 3 verwendet wird und ein Anschluss wie ein Crimp-Anschluss daran befestigt ist, kann der Anschluss ferner fest daran befestigt werden. Obgleich 1 eine Kupferlegierungslitze 10, die aus sieben konzentrisch verseilten Drähten gebildet ist, beispielhaft zeigt, kann die Anzahl und Art der miteinander verseilten Drähte zweckmäßig verändert werden.
• Nachdem sie miteinander verseilt wurden, kann die Kupferlegierungslitze 10 komprimiert werden und somit als Drucklitze gebildet sein (nicht dargestellt). Eine Drucklitze besitzt eine ausgezeichnete Stabilität in einem verseilten Zustand, und wenn die Drucklitze als Leiter eines Stromkabels wie etwa eines ummantelten Stromkabels 3 verwendet wird, wird die Isolationsummantelungsschicht 2 oder dergleichen leicht an dem Außenumfang des Leiters gebildet. Zudem, wenn die Drucklitze mit einem einzelnen Strang verglichen wird, neigt Erstere dazu, bessere mechanische Eigenschaften zu haben und kann zudem hinsichtlich des Durchmessers kleiner sein als Letztere.
• Die Kupferlegierungslitze 10 kann einen Drahtdurchmesser, eine Querschnittsfläche, eine Schlaglänge, und dergleichen haben, die in Abhängigkeit von dem Drahtdurchmesser des Kupferlegierungsdrahts 1, der Querschnittsfläche des Kupferlegierungsdrahts 1, der Anzahl der miteinander verseilten Kupferlegierungsdrähte 1 und dergleichen zweckmäßig gewählt wird.
• Wenn die Kupferlegierungslitze 10 eine Querschnittsfläche von beispielsweise 0,03 mm² oder mehr besitzt, wird der Leiter eine große Querschnittsfläche haben, und daher einen kleinen elektrischen Widerstand und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit. Wenn die Kupferlegierungslitze 10 als Leiter eines Stromkabels wie dem ummantelten Stromkabel 3 verwendet wird und ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss an dem Leiter befestigt ist, kann der Leiter mit einer vergleichsweise großen Querschnittsfläche ferner das Befestigen des Anschlusses an dem Leiter erleichtern. Ferner, wie oben beschrieben wurde, kann der Anschluss fest an der Kupferlegierungslitze 10 befestigt werden und es wird ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand bereitgestellt, bei dem der Anschluss daran befestigt ist. Die Querschnittsfläche kann 0,1 mm² oder mehr betragen. Wenn die Querschnittsfläche beispielsweise 0,5 mm² oder weniger beträgt, kann die Kupferlegierungslitze 10 beispielsweise leichtgewichtig sein.
• Wenn die Kupferlegierungslitze 10 eine Schlaglänge von beispielsweise 100 mm oder mehr besitzt, können auch Elementardrähte (oder Kupferlegierungsdrähte 1), die dünne Drähte mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger haben, leicht verseilt werden, weshalb die Kupferlegierungslitze 10 ausgezeichnet hergestellt werden kann. Ein Schlaglänge von beispielsweise 20 mm oder weniger verhindert, dass sich der Strang bei Biegung lockert bzw. löst, weshalb eine ausgezeichnete Biegsamkeit bereitgestellt ist.
• Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist
• Die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform ist aus einem Elementardraht gebildet, der ein Kupferlegierungsdraht 1 ist, der aus einer wie oben beschriebenen bestimmten Kupferlegierung gebildet ist, und wenn die Litze 10 für einen Leiter eines ummantelten Stromkabels oder dergleichen verwendet wird und ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss an einem Ende des Leiters angebracht ist, und in diesem Zustand die Litze 10 eine Einwirkung bzw. einen Schlag erfährt, sind der Anschlussbefestigungsabschnitt und eine Umgebung dessen schwer brechbar. Mengenmäßig weist die Kupferlegierungslitze 10 mit dem daran angebrachten Anschluss eine Schlagzähigkeitsenergie von 1,5 J/m oder mehr auf. Je größer die Schlagzähigkeitsenergie in dem Zustand ist, in dem der Anschluss befestigt ist, je härter ist der Anschlussbefestigungsabschnitt und eine Umgebung dessen ist bei Aufnahme einer Einwirkung scher brechbar. Wenn eine solche Kupferlegierungslitze 10 als Leiter verwendet wird, kann ein ummanteltes Stromkabel oder dergleichen hergestellt werden, das in einem Zustand, in dem ein Anschluss daran befestigt ist, eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweist. Der Kupferlegierungsdraht 10 in dem Zustand, bei dem der Anschluss daran befestigt ist, besitzt bevorzugt eine Schlagzähigkeitsenergie von 1,6 J/m oder mehr, besonders bevorzugt 1,7 J/m oder mehr, und es wird keine Obergrenze hierfür konkret vorgegeben.
• Schlagzähigkeitsenergie
• Die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform wird aus einem Elementardraht gebildet, der ein Kupferlegierungsdraht 1 ist, der aus einer speziellen Kupferlegierung wie oben beschrieben gebildet ist, und wenn die Litze 10 einen Schlag erfährt, ist sie schwer brechbar. Mengenmäßig hat die Kupferlegierungslitze 10 allein eine Schlagzähigkeitsenergie von 4 J/m. Je größer die Schlagzähigkeitsenergie ist, je schwerer ist die Kupferlegierungslitze 10 selbst brechbar, wenn sie einem Schlag unterliegt. Wenn eine derartige Kupferlegierungslitze 10 als Leiter verwendet wird, kann ein ummanteltes Stromkabel hergestellt werden, das eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit aufweist. Die Kupferlegierungslitze 10 weist bevorzugt eine Schlagzähigkeitsenergie von 4,2 J/m oder mehr, besonders bevorzugt von 4,5 J/m oder mehr auf, und eine Obergrenze hierfür ist nicht konkret vorgegeben.
• Es wird angemerkt, dass es bevorzugt ist, dass der Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eine Volldrahts in einem Zustand, in dem ein Anschluss daran angebracht ist, und in einem Zustand, in dem der Draht allein vorliegt, ohne dass ein Anschluss daran angebracht ist, ebenfalls eine Schlagzähigkeitsenergie aufweist, die die obige Spanne erfüllt. Bei einem Vergleich der Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform in einem Zustand, in dem ein Anschluss an der Litze befestigt ist, und in einem Zustand, in dem die Litze allein vorliegt, ohne dass ein Anschluss an ihr angebracht ist, und einem Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines Volldrahts in den gleichen Zuständen, neigt die Erstere dazu, eine Schlagzähigkeitsenergie zu haben als Letzter.
• [Ummanteltes Stromkabel]
• Obgleich der Kupferlegierungsdraht 1 und die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform als Leiter so wie sie sind verwendet werden können, haben der Kupferlegierungsdraht 1 und die Kupferlegierungslitze 10, die von einer Isolationsummantelungsschicht umgeben sind, eine ausgezeichnete Isolierung. Das ummantelte Stromkabel 3 einer Ausführungsform weist einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht 3, die den Leiter umgibt, auf, und bei dem Leiter handelt es sich um die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform. Eine andere Ausführungsform des ummantelten Stromkabels ist ein ummanteltes Stromkabel, das einen Leiter aufweist, der durch einen Kupferlegierungsdraht 1 verwirklicht ist (in der Form eines Volldrahts). 1 zeigt ein Beispiel, in dem der Leiter die Kupferlegierungslitze 10 aufweist.
• Die Isolationsummantelungsschicht 2 ist aus einem Isolationsmaterial gebildet, das beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), ein Nicht-Halogen-Harz (beispielsweise Polypropylen (PP), ein ausgezeichnet fallhemmendes Material, und dergleichen enthält. Bekannte Isolationsmaterialen können verwendet werden.
• Die Isolationsummantelungsschicht 2 kann hinsichtlich ihrer Dicke zweckmäßig in Abhängigkeit von der Isolationsfestigkeit wie beschrieben gewählt werden, und ist daher nicht konkret hinsichtlich der Dicke beschränkt.
• Anschlussbefestigungskraft
• Wie oben beschrieben wurde, weist ein ummanteltes Stromkabel 3 einer Ausführungsform einen Leiter auf, der eine Kupferlegierungslitze 10 aufweist, die aus einem Elementardraht gebildet ist, bei dem es sich um den Kupferlegierungsdraht 1 handelt, der aus einer bestimmten Kupferlegierung gebildet ist, und in einem Zustand, in dem ein Anschluss wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss daran durch Crimpen oder dergleichen befestigt sind, ermöglicht das ummantelte Stromkabel 3 die feste Anbringung des Anschlusses daran. Mengenmäßig besitzt das ummantelte Stromkabel 3 eine Anschlussbefestigungskraft von 45 N oder mehr. Eine größere Anschlussbefestigungskraft ist bevorzugt, da sie den Anschluss fest befestigen kann und das ummantelte Stromkabel 3 (den Leiter) und den Anschluss leicht in einem verbundenen Zustand hält. Die Anschlussbefestigungskraft beträgt bevorzugt 50 N oder mehr, mehr als 55 N, besonders bevorzugt 58 N oder mehr, und eine Obergrenze hierfür ist nicht konkret vorgeschrieben.
• Schlagzähigkeitsenergie
• Wenn das ummantelte Stromkabel 3 einer Ausführungsform in einem Zustand, in dem ein Anschluss daran befestigt ist, und in einem Zustand, in dem der Draht allein vorliegt, ohne dass ein Anschluss daran befestigt ist, mit einem bloßen Leiter ohne Isolationsummantelungsschicht 2 verglichen wird, also eine Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform, neigt Ersteres dazu, eine höhere Schlagzähigkeitsenergie aufzuweisen als Letztere. In Abhängigkeit von den Bestandteilen der Isolationsummantelungsschicht 2, deren Dicke, etc., kann das ummantelte Stromkabel 3 in einem Zustand, in dem der Anschluss daran befestigt ist, und das ummantelte Stromkabel allein eine Schlagzähigkeitsenergie haben, die im Vergleich zu dem bloßen Leiter weiter erhöht ist.
  Mengenmäßig besitzt das ummantelte Stromkabel 3 in dem Zustand, in dem der Anschluss daran befestigt ist, eine Schlagzähigkeitsenergie von 3 J/m oder mehr. Wenn das ummantelte Stromkabel 3 in dem Zustand, in dem der Anschluss daran befestigt ist, eine größere Schlagzähigkeitsenergie aufweist, ist der Anschlussbefestigungsabschnitt schwerer brechbar bei Einwirkung eines Schlags, und die Schlagzähigkeitsenergie beträgt bevorzugt 3,2 J/m oder mehr, besonders bevorzugt 3,5 J/m oder mehr, und eine Obergrenze hierfür ist nicht konkret festgelegt.
• Ferner weist das ummantelte Stromkabel 3 allein eine Schlagzähigkeitsenergie (nachfolgend auch als Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts bezeichnet) von 6 J/m oder mehr auf. Je größer die Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts ist, je schwerer bricht der Draht bei Einwirkung eines Schlags, und bevorzugt beträgt sie 6,5 J/m oder mehr, besonders bevorzugt 7 J/m oder mehr, und 8 J/m oder mehr, und eine Obergrenze hierfür ist nicht konkret festgelegt.
• Wenn bei dem ummantelten Stromkabel 3 eine Isolationsummantelungsschicht 2 entfernt wird, so dass es ein Leiter allein ist, also die Kupferlegierungslitze 10, und dieser Leiter hinsichtlich seiner Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem ein Anschluss daran angebracht ist, und in einem Zustand, in dem der Leiter allein ohne angebrachten Zustand vorliegt, gemessen wird, nimmt der Leiter im Wesentlichen dem gleichen Wert wie die Kupferlegierungslitze 10 oben beschrieben an. Konkret weist der Leiter, der von dem ummantelten Stromkabel 3 aufgewiesen wird, in dem Zustand, in dem der Anschluss daran befestigt ist, eine Schlagzähigkeitsenergie von 1,5 J/m oder mehr auf, und der Leiter, der von dem ummantelten Stromkabel 3 aufgewiesen wird, weist eine Schlagzähigkeitsenergie von 4 J/m oder mehr auf.
• Es wird angemerkt, dass es bevorzugt ist, dass bei dem ummantelten Stromkabel, das den Kupferlegierungsdraht 1, der ein Volldraht ist, als Leiter aufweist, die Anschlussbefestigungskraft und/oder die Schlagzähigkeitsenergie in dem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, und/oder die Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts die oben beschriebene Spanne erfüllen. Bei einem Vergleich des ummantelten Stromkabels 3 einer Ausführungsform, bei der ein Leiter die Kupferlegierungslitze 10 aufweist, und einem ummantelten Stromkabel, bei der der Kupferlegierungsdraht 1 als Volldraht als Leiter verwendet wird, neigt das erste Kabel dazu, eine höhere Anschlussbefestigungskraft, eine höhere Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, und eine höhere Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts aufzuweisen als das letztere Kabel.
• Das ummantelte Stromkabel 3 oder dergleichen einer Ausführungsform kann die Anschlussbefestigungskraft, die Schlagzähigkeitsenergie in dem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, und die Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts betragsmäßig derart aufweisen, wie dies eingestellt wird durch die Zusammensetzung, die Herstellungsbedingungen und dergleichen des Kupferlegierungsdrahts 1, der Bestandteile, Dicke und dergleichen der Isolationsummantelungsschicht 2, und dergleichen. Beispielsweise werden bei dem Kupferlegierungsdraht 1 dessen Zusammensetzung, Herstellungsbedingungen, und dergleichen eingestellt, so dass die charakteristischen Parameter wie beispielsweise die oben genannte Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Leitfähigkeit, Verfestigungsexponent und dergleichen die oben angegebenen Spannen erfüllen.
• [Mit einem Anschluss versehenes Stromkabel]
• Wie in 2 dargestellt weist ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel 4 einer Ausführungsform ein ummanteltes Stromkabel 3 einer Ausführungsform und einen Anschuss 5 auf, der an einem Endes ummantelten Stromkabels 3 angebracht ist. Hierbei handelt es sich bei dem Anschluss 5 um einen Crimp-Anschluss, der an einem Ende einen weiblichen oder männlichen Passabschnitt 52 aufweist, und der an dem anderen Ende einen Isolationsrohrabschnitt 54 zum Greifen der Isolationsummantelungsschicht 2 aufweist, und an einem zwischenteil einen Drahtrohrabschnitt 50 zum Greifen des Leiters (in 2 die Kupferlegierungslitze 10). Der Crimp-Anschluss wird an einem Ende des Leiters, der durch Entfernen der Isolationsummantelungsschicht 2 an einem Ende des ummantelten Stromkabels 3 freiliegt, gecrimpt, und der Crimp-Anschluss ist mit dem Leiter elektrisch und mechanisch verbunden. Anders als ein Crimp-Typ wie ein Crimp-Anschluss ist Anschluss 5 vom Schweiß-Typ, an dem ein geschmolzener Leiter als Beispiel angeschlossen wird. Ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel gemäß einer Ausführungsform weist ein ummanteltes Stromkabel auf, bei dem der Kupferlegierungsdraht 1 (ein Volldraht) als Leiter eingesetzt wird.
• Das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 kann eine Ausführungsform umfassen, bei der ein Anschluss 5 an jedem ummantelten Stromkabel 3 befestigt ist, wie in 2 dargestellt, und eine Ausführungsform, bei der ein Anschluss 5 für eine Vielzahl von ummantelten Stromkabeln 5 bereitgestellt ist. Mit anderen Worten weist das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 eine Ausführungsform auf, die ein ummanteltes Stromkabel 3 und einen Anschluss 5 aufweist, eine Ausführungsform, die eine Vielzahl von ummantelten Stromkabeln 3 und einen Anschluss 5 aufweist, und eine Ausführungsform, die eine Vielzahl von ummantelten Stromkabeln 3 und eine Vielzahl von Anschlüssen 5 aufweist. Wenn eine Vielzahl von Stromkabeln bereitgestellt werden, hilft der Einsatz eines Binders zur Bindung der Vielzahl von Stromkabeln, das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 handzuhaben.
• [Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahts, der Kupferlegierungslitze, des ummantelten Stromkabels, des mit dem Anschluss versehenen Stromkabels]
• Gemäß einer Ausführungsform behalten jeder Elementardraht einer Kupferlegierungslitze 10, jeder Elementardraht, der den Leiter des ummantelten Stromkabels 3 darstellt, und jeder Elementardraht, der den Leiter des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels 4 darstellt, die Zusammensetzung, die Struktur und die Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahts 1 oder haben vergleichbare Eigenschaften. Konkret weist jeder der obigen Elementardrähte eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr auf. Ein Beispiel von jedem der obigen Elementardrähte erfüllt eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr und/oder eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr und eine Leitfähigkeit von 60 % IACs oder mehr.
• Der Anschluss 5, wie beispielsweise ein Crimp-Anschluss, mit dem das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 selbst ausgestattet ist, kann als Anschluss verwendet werden, der zum Messen der Anschlussbefestigungskraft sowie der Schlagzähigkeitsenergie des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels 4 in dem mit dem Anschluss angebrachten Zustand verwendet werden.
• [Anwendung des Kupferlegierungsdrahts, der Kupferlegierungslitze, des ummantelten Stromkabels sowie des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels]
• Das ummantelte Stromkabel 3 einer Ausführungsform kann zur Verkabelung von Teilen bzw. Abschnitte von verschiedenen Elektrogeräten und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird das ummantelte Stromkabel 3 gemäß einer Ausführungsform zweckmäßig in Anwendungen verwendet, bei denen der Anschluss 5 an einem Ende des ummantelten Stromkabels 3 befestigt ist, beispielsweise beim Transport von Fahrzeugen wie Kraftfahrzeugen und Flugzeugen, Steuergeräten für Industrieroboter, und dergleichen. Das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 einer Ausführungsform kann zur Verkabelung von verschiedenen elektrischen Geräten wie den oben beschriebenen Transportfahrzeugen und Steuergeräten verwendet werden. Das ummantelte Stromkabel 3 und das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 einer solchen Ausführungsform kann in geeigneter Weise als Bestandteil von verschiedenen Kabelschläuchen bzw. Kabelbäumen wie beispielsweise einem Kabelbaum eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Der Kabelschlauch, der das ummantelte Stromkabel 3und das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 gemäß einer Ausführungsform aufweist, behält die Verbindung mit dem Anschluss 5 auf einfache Weise bei und kann somit die Zuverlässigkeit verbessern. Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform und die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform können als Leiter eines Stromkabels wie etwa des ummantelten Stromkabels 3 und des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels 4 verwendet werden.
• [Wirkung]
• Der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform ist aus einer bestimmten Kupferlegierung gebildet, die Fe, P und Sn in einer bestimmten Spanne enthalten, und weist daher eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit auf, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit. Insbesondere weist der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform eine hohe Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr, und zudem einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr auf, und wenn an dem Kupferlegierungsdraht 1 der Anschluss 5, etwa ein Crimp-Anschluss, befestigt ist, kann der Kupferlegierungsdraht 1 den Anschluss 5 feste fixieren, und besitzt ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem der Anschluss 5 befestigt ist. Die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform mit dem Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform als Elementardraht besitzt eine ähnliche ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit, und zudem ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit. Ferner, wenn die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform für einen Leiter eines ummantelten Stromkabels 3 oder dergleichen verwendet wird und an diesem Stromkabel der Anschluss 5 befestigt ist, kann die Kupferlegierungslitze 10 den Anschluss feste befestigen, und weist zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand auf, in dem der Anschluss 5 angebracht ist.
• Das ummantelte Stromkabel 3 einer Ausführungsform weist einen Leiter auf, der die Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform aufweist, welche den Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform als Elementardraht aufweist, weshalb das ummantelte Stromkabel 3 eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist und zudem auch eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit. Ferner, wenn an dem ummantelten Stromkabel 3 der Anschluss 5, etwa der Crimp-Anschluss, angebracht ist, kann das ummantelte Stromkabel 3 den Anschluss 5 feste fixieren, und zudem weist es in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit auf.
• Das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 einer Ausführungsform, welches das ummantelte Stromkabel 3 einer Ausführungsform aufweist, weist eine ausgezeichnete Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Festigkeit auf, und zudem weist es eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit auf. Ferner kann das mit dem Anschluss versehene Stromkabel 4 den Anschluss 5 feste befestigen, und zudem weist es in einem Zustand, in dem der Anschluss befestigt wurde, eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit auf.
• Diese Wirkungen werden in den Testbeispielen 1 und 2 konkret beschrieben.
• [Herstellungsverfahren]
• Der Kupferlegierungsdraht 1, die Kupferlegierungslitze 10, das ummantelte Stromkabel 3, sowie das mit einem Anschluss versehene Stromkabel 4 gemäß einer Ausführungsform kann durch einer Herstellungsverfahren hergestellt werden, das beispielsweise die folgenden Schritte umfasst. Nachfolgend wird jeder Schritt dargestellt.
• (Kupferlegierungsdraht)
• < Schritt des Stranggießens > Eine Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung, die Fe, P und Sn in einer bestimmten Spanne wie oben beschrieben enthalten, wird geschmolzen vermittels Strangguss gegossen, um ein gegossenes Material zu präparieren.
• < Schritt des Drahtziehens > Das gegossene Material oder ein bearbeitetes Material, das durch Bearbeiten des gegossenen Materials erhalten wird, wird einem Drahtziehen unterzogen, um ein drahtgezogenes Element zu erzeugen.
• < Schritt der Wärmebehandlung > Das drahtgezogene Element wird einer Wärmebehandlung unterzogen, um ein wärmebehandeltes Element zu erzeugen.
• Typischerweise wird davon ausgegangen, dass diese Wärmebehandlung künstliches Altern, um Niederschläge, die Fe und P enthalten, von einer Kupferlegierung bereitzustellen, die Fe und P in einem Zustand einer festen Lösung enthält, und ein Erweichen umfasst, um die Dehnung eines drahtgezogenes Elements zu verbessern, das durch Drahtziehen verfestigt wurde, das durchgeführt wird, um ein Enddrahtdurchmesser zu erzielen. Nachfolgend wird diese Wärmebehandlung als Altern / Erweichungsbehandlung bezeichnet.
• Eine Wärmebehandlung, die nicht die Alterungs-/Erweichungsbehandlung ist, kann die folgende Lösungsbehandlung umfassen.
• Die Lösungsbehandlung ist eine Wärmebehandlung, deren Zweck es ist, eine übergesättigte feste Lösung bereitzustellen, und die Wärmebehandlung kann zu jedem Zeitpunkt nach dem Schritt des Stranggießens und vor der Alterungs-/ErweichungsBehandlung erfolgen.
• (Kupferlegierungslitze)
• Die Herstellung der Kupferlegierungslitze 10 umfasst den oben beschriebenen <Schritt des Stranggießens >, < Schritt des Drahtziehens > und <Schritt der Wärmebehandlung> und zudem den folgenden Schritt des Drahtverseilens. Bei der Bildung einer Drucklitze ist ferner der folgende Kompressionsschritt umfasst.
• < Schritt des Drahtziehens > Ein Vielzahl von draht-gezogenen Elementen, die jeweils wie oben beschrieben sind, werden zusammen verdreht, um eine Drahtlitze zu erzeugen. Alternativ wird eine Vielzahl von wärmebehandelten Elementen, die jeweils wie oben beschrieben sind, miteinander verdreht, um eine Drahtlitze zu erzeugen.
• < Kompressionsschritt > Die Drahtlitze wird in eine vorgegebene Form druckgeformt, um eine Drucklitze zu erzeugen.
• Wenn der <Schritt des Drahtziehens > und der <Kompressionsschritt> umfasst sind, wird der <Wärmebehandlungsschritt> durchgeführt, u, die Alterungs-/Erweichungs-Wärmebehandlung an der Litze bzw. der Drucklitze durchzuführen. Bei der Herstellung einer Litze oder einer Drucklitze aus dem obigen, wärmebehandelten Material kann eine zweite Wärmebehandlung, um die Litze oder Drucklitze einer Alterungs-/Erweichungs-Wärmebehandlung zu unterziehen, umfasst sein oder entfallen. Wenn die Alterungs-/Erweichungs-Wärmebehandlung mehrfach durchgeführt wird, kann eine Wärmebehandlungsbedingung eingestellt werden, so dass der oben beschriebene charakteristische Parameter einen bestimmten Bereich bzw. Spanne erfüllt. Durch Einstellen der Wärmebehandlungsbedingung ist es beispielsweise leicht, ein Wachstum von Kristallkörnern zu unterbinden, um eine Feinkristallstruktur zu bilden, und es ist leicht, eine hohe Festigkeit und hohe Dehnung zu haben.
• Die Herstellung des ummantelten Stromkabels 3, das die Kupferlegierungslitze 10 aufweist, eines ummantelten Stromkabels, das den Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines Volldrahts aufweist, und dergleichen, umfasst einen Ummantelungsschritt, um eine Isolationsummantelungsschicht zu bilden, um einen Kupferlegierungsdraht (Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform) zu bilden, der in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts hergestellt wird, oder eine Kupferlegierungslitze (Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform) zu bilden, die in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Kupferlegierungslitze hergestellt wird. Die Isolationsummantelungsschicht kann in bekannten Verfahren wie Extrusionsbeschichten und Pulverbeschichten durchgeführt werden.
• (Mit einem Anschluss versehenes Stromkabel)
• Die Herstellung des mit einem Anschluss versehenen Stromkabels 4 umfasst einen Crimp-Schritt, bei dem die Isolationsummantelungsschicht an einem Ende eines ummantelten Stromkabels entfernt wird, das durch das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines ummantelten Stromkabels (z.B. das ummantelte Stromkabel 3 oder dergleichen einer Ausführungsform) hergestellt wird, um einen Leiter freizulegen, und ein Anschluss an dem freiliegenden Leiter angebracht wird.
• Nachfolgend werden der Schritt des Stranggießens, der Schritt des Drahtziehens, und der Wärmebehandlungsschritt ausführlich beschrieben.
• < Schritt des Stranggießens >
• In diesem Schritt wird eine Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung, die Fe, P und Sn in einem bestimmten Bereich enthält, wie oben beschrieben, geschmolzen und vermittels Strangguss gegossen, um ein gegossenes Material zu präparieren. Das Schmelzen der Kupferlegierung in einer Vakuumatmosphäre kann eine Oxidation von Elementen wie Fe, P und Sn verhindern. Hingegen entfällt bi einem Schmelzen in einer Luftatmosphäre bzw. Lufthülle die Notwendigkeit der Steuerung der Gashülle, was zu einer erhöhten Produktivität beitragen kann. In diesem Fall ist es, um die obigen Elemente vor Oxidation aufgrund von Sauerstoff in der Gashülle zu schützen, bevorzugt, die oben beschriebenen C, Mn und Si zu verwenden (oder Desoxidationselemente).
• C (Kohlenstoff) wird beispielsweise hinzugefügt, indem die Oberfläche der Schmelze mit Aktivkohlespänen, Aktivkohlepulver oder dergleichen bedeckt wird. In diesem Fall kann C in die Schmelze aus Aktivkohlespänen, Aktivkohlepulver oder dergleichen in der Nähe der Oberfläche der Schmelze zugeführt werden.
• Mn und Si können hinzugefügt werden, indem ein Ausgangsmaterial hergestellt wird, das die Elemente enthält, und das Ausgangsmaterial mit der Schmelze verschmolzen wird. In diesem Fall, selbst wenn ein an der Oberfläche freiliegender Teil der Schmelze durch Spalten freiliegt, die durch die Aktivkohlespäne gebildet werden, oder Aktivkohlepulver mit Sauerstoff in der Gashülle in Kontakt gelangt, kann der Teil in der Nähe der Oberfläche der Schmelze vor Oxidation bewahrt werden. Beispiele des Ausgangsmaterials umfassen Mn und Si als einfache Substanzen, Mn oder Si als Legierung zusammen mit Fe, und dergleichen.
• Zusätzlich zu dem Hinzufügen des obigen Desoxidationsmittels ist es bevorzugt, einen Tiegel, eine Form oder dergleichen aus einem hochreinen Kohlenstoffmaterial mit wenigen Verunreinigungen zu verwenden, weil dies dazu führt, dass Verunreinigungen nur schwer in die Schmelze eingeschleust werden können.
• Es wird angemerkt, dass der Kupferlegierungsdraht 1 einer Ausführungsform typischerweise bewirkt, dass Fe und P als Niederschläge vorhanden sind und Sn als eine feste Lösung vorhanden ist. Deshalb ist es bevorzugt, dass der Kupferlegierungsdraht 1 durch einen Prozess hergestellt wird, der einen Prozess zur Bildung einer übergesättigten Lösung umfasst. Beispielsweise kann ein Lösungsbehandlungsschritt zur Durchführung einer Lösungsbehandlung separat bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die übergesättigte Lösung zu jedem Zeitpunkt bereitgestellt werden. Wenn ein Strangguss mit einer höheren Kühlrate durchgeführt wird, um ein gegossenes Material aus einer übergesättigten Lösung herzustellen, ist es nicht erforderlich, einen Lösungsbehandlungsschritt separat bereitzustellen, und der Kupferlegierungsdraht 1 kann hergestellt werden, der letztlich ausgezeichnete elektrische und mechanische Eigenschaften aufweist und daher als Leiter eines ummantelten Stromkabels 3 oder dergleichen geeignet ist. Entsprechend wird als Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahts 1 insbesondere vorgeschlagen, Stranggießen durchzuführen, und eine schnelle Kühlrate für einen Kühlvorgang einzusetzen, um ein schnelles Kühlen zu bewirken.
• Als Stranggussverfahren können verschiedene Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise ein Riemen und Rad-Verfahren, ein Doppelriemen-Verfahren, ein Up-Cast-Verfahren, und dergleichen. Insbesondere ist das Up-Cast-Verfahren bevorzugt, weil es Verunreinigungen wie Sauerstoff verringern kann und eine Oxidation von Cu, Fe, P, Sn und dergleichen leicht verhindern kann. Die Kühlrate in dem Kühlverfahren ist bevorzugt höher als 5 °C/Sekunde, besonders bevorzugt höher als 10 °C/Sekunde, 15 °C/Sekunde oder mehr.
• Verschiedene Arten der plastischen Verarbeitung, Stanzen, oder andere Verarbeitungen können an dem gegossenen Material durchgeführt werden. Das plastische Verformen umfasst Extrusion, Walzen (heiß, warm, kalt) und dergleichen. Schneiden umfasst Strippen und dergleichen. Diese Arbeiten können die Oberflächendefekte von gegossenen Materials verringern, so dass bei dem Drahtziehen ein Bruch eines Drahts verringert werden kann, um zu einer erhöhten Produktivität beizutragen. Insbesondere wenn diese Arbeiten an einem Up-Cast Material durchgeführt werden, ist der resultierende Draht schwer brechbar.
• < Schritt des Drahtziehens
• In diesem Schritt wird das gegossene Material, das bearbeitete gegossene Material und dergleichen eine Zugumformung durchlaufen, typischerweise eine Vielzahl von Zugumformungen, eines Drahtziehens (kalt), um ein drahtgezogenes Element mit einem Enddrahtdurchmesser herzustellen. Wenn eine Vielzahl von Zugumformungen angewendet wird, kann ein Bearbeitungsgrad für jede Zugumformung zweckmäßig in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, dem Enddrahtdurchmesser, und dergleichen angepasst werden. Wenn dem Drahtziehen eine Zwischenwärmebehandlung, eine Vielzahl von Zugumformungen und dergleichen vorausgeht, kann die Zwischenwärmebehandlung zwischen Zugumformungen erfolgen, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Der Zwischenwärmebehandlung kann unter einer Bedingung erfolgen, die zweckmäßig ausgewählt ist, um eine gewünschte Verarbeitbarkeit zu erhalten.
• <Wärmebehandlungsschritt>
• In diesem Schritt erfolgt eine Alterungs-/Erweichungsbehandlung, die auf ein künstliches Altern und Erweichen abzielt, wie oben beschrieben. Diese Alterungs-/Erweichungsbehandlung kann den Niederschlag von Niederschlägen oder dergleichen verbessern, um eine effektiv erhöhte Festigkeit bereitzustellen, und kann eine feste Lösung in Cu verringern, um eine hohe Leitfähigkeit wirksam und zufriedenstellen beizubehalten, wie oben beschrieben, und der Kupferlegierungsdraht 1, die Kupferlegierungslitze 10 und dergleichen, die ausgezeichnet leitend sein und eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen, könne daher erhalten werden. Zudem ist es durch die Alterungs-/Erweichungsbehandlung möglich, die Zähigkeit wie eine Dehnung zu verbessern, während eine hohe Festigkeit beibehalten wird, und der Kupferlegierungsdraht 1 und die Kupferlegierungslitze 10, die ebenfalls eine ausgezeichnete Zähigkeit haben, können erhalten werden.
• Die Alterungs-/Erweichungsbehandlung, für einen Chargen-Prozess, erfolgt unter eine Bedingung, die beispielsweise wie folgt aussieht:
• (Wärmebehandlungstemperatur) 350 °C oder höher und 550 °C oder weniger, bevorzugt 400 °C oder höher und 500 °C oder weniger
• (Haltezeit) mehr als 4 Stunden und 40 Stunden oder weniger, bevorzugt 5 Stunden oder mehr und 20 Stunden oder weniger.
• Bei der hier bezeichneten Haltezeit handelt es sich um einen Zeitraum, über den die obige Wärmebehandlungstemperatur gehalten wird, und sie schließt einen Zeitraum, in dem die Temperatur erhöht und gesenkt wird, nicht mit ein.
• Die Wärmebehandlungstemperatur und die Haltezeit können aus den obigen Bereichen in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, dem Bearbeitungszustand und dergleichen gewählt werden. Insbesondere wenn die Wärmebehandlungstemperatur aus einem Bereich von 400 °C oder höher und weniger als 500 °C ausgewählt ist und die Haltezeit ein vergleichsweise langer Zeitraum von mehr als 4 Stunden, sogar 5 Stunden oder mehr, 6 Stunden oder mehr ist, ist es leicht, einen Kupferlegierungsdraht 1 mit einer hohen Festigkeit von 385 MPa oder mehr zu erhalten, und auch eine hohe Zähigkeit sowie eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit zu erhalten. Für genauere Angaben zu der Bedingungen wird auf die Testbeispiele 1 und 2 verwiesen, die später beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass eine kontinuierliche Bearbeitung wie ein Ofen-Typ oder ein Energisierungs-Typ verwendet werden kann.
• Für eine gegebene Zusammensetzung neigt eine Wärmebehandlung, die bei einer hohen Temperatur innerhalb des obigen Bereichs durchgeführt wird, dazu, die Leitfähigkeit, die Bruchdehnung, Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, und die Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahtes zu verbessern. Eine Wärmebehandlung mit einer niedrigen Temperatur kann das Wachstum von Kristallkörnern unterbinden und neigt auch dazu, die Zugfestigkeit zu verbessern. Wenn der obige Niederschlag ausreichend abgesetzt ist, wird eine hohe Festigkeit bereitgestellt, und zudem beigt die Leitfähigkeit dazu, verbessert zu sein.
• Zudem kann eine Alterungsbehandlung vorwiegend während des Drahtziehens durchgeführt werden, und eine Erweichungsbehandlung kann hauptsächlich auf eine finale Litze angewendet werden. Die Alterungsbehandlung und die Erweichungsbehandlung kann unter Bedingungen erfolgen, die aus Bedingungen der oben beschriebenen Alterungs-Erweichungsbehandlung ausgewählt sind.
• [Testbeispiel 1]
• Kupferlegierungsdrähte mit verschiedenen Zusammensetzungen und ummantelten Stromkabeln, die die erhaltenen Kupferlegierungsdrähte als Leiter verwenden, wurden unter verschiedenen Herstellungsbedingungen hergestellt und auf ihre Eigenschaften hin untersucht.
• Jeder Kupferlegierungsdraht wurde in einem der Herstellungsmuster (A) bis (C), dargestellt in Tabelle 1, hergestellt (für die Enddrahtdurchmesser siehe Drahtdurchmesser (mm), dargestellt in Tabelle 3). Jedes ummantelte Stromkabel wurde in einem der Herstellungsmuster (a) bis (c), dargestellt in Tabelle 1, hergestellt.
• Tabelle 1

  Herstellungsmuster für Kupferlegierungsdraht			Herstellungsmuster für ummanteltes Stromkabel
  (A)	(B)	(C)	(a)	(b)	(c)
  Strangguss (Drahtdurchmesser: φ30 mm bis 12.5 mm)	Strangguss (Drahtdurchmesser: φ30 mm bis 12.5 mm)	Strangguss (Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)	Strangguss (Drahtdurchmesser: φ30 mm bis 12.5 mm)	Strangguss (Drahtdurchmesser: φ30 mm bis 12.5 mm)	Strangguss (Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)
  ↓	↓	↓	↓	↓	↓
  Koextrusion (Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)	Kaltwalzen Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser in Tabelle 3)	Koextrusion (Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)	Kaltwalzen (Drahtdurchmesser: φ9.5 mm)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.16 mm)
  ↓	↓	↓	↓	↓	↓
  Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.35 mm oder φ0.16 mm)	Strippen (Drahtdurchmesser: φ8 mm)	Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.16 mm)	Strippen (Drahtdurchmesser: φ8 mm)	Verseilen von 7 Drähten → Drucklitze (Querschnitt: 0.13 mm2)
  ↓	↓		↓	↓	↓
  Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.35 mm oder φ0.16 mm)		Verseilen von 7 Drähten → Drucklitze (Querschnitt: 0.13 mm2)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.16 mm)	Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)
  	↓		↓	↓	↓
  	Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)		Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)	Verseilen von 7 Drähten → Drucklitze (Querschnitt: 0.13 mm2)	Extrudieren von Isolationsmaterial (PVC oder PP, Dicke: 0,1 mm bis 0,3 mm)
  			↓	↓
  			Extrudieren von Isolationsmaterial (PVC oder PP, Dicke: 0,1 mm bis 0,3 mm)	Wärmebehandlung (Bedingungen in Tabelle 2)
  				↓
  				Extrudieren von Isolationsmaterial (PVC oder PP,
  				Dicke: 0,1 mm bis 0,3 mm)

• In einem Herstellungsmuster wurde das folgende gegossene Material hergestellt.
• (Gegossenes Material)
• Elektrisches Kupfer (Reinheit 99,99 % oder höher) und eine Master-Legierung, die jedes in Tabelle 2 dargestellte Element oder das Element in der Form einer einfachen Substanz enthält, wurde als Rohmaterial hergestellt. Das hergestellte Rohmaterial wurde in einer Luftatmosphäre in einem Tiegel aus hochreinem Kohlenstoff (mit einer Verunreinigung im Bereich von 20 ppm oder weniger) geschmolzen, um eine Kupferlegierungsschmelze herzustellen. Die Kupferlegierung weist Zusammensetzungen auf, die in Tabelle 2 dargestellt sind (wobei der übrige Gehalt Cu und Verunreinigungen sind).
• Die Kupferlegierungsschmelze und eine hochreine Kohlenstofflegierungsgussform (mit einer Verunreinigung massenmäßig in einem Umfang von 20 ppm oder weniger) wurde in einem Up-Cast-Verfahren verwendet, um ein Stranggussmaterial herzustellen (Drahtdurchmesser: ausgewählt aus einem Bereich von φ 30 mm bis φ 12,5 mm, oder φ 9,5 mm) mit einem kreisrunden Querschnitt. Die Kühlrate überstieg 10 °C/Sekunde.
• (Ummanteltes Stromkabel)
• In den Herstellungsmustern (a) bis (c) sowie den Herstellungsmustern (A) bis (C) für Kupferlegierungsdrähte wurde ein drahtgezogenes Element mit einem Drahtdurchmesser von φ 0,16 mm hergestellt und 7 solcher drahtgezogenen Elemente wurden verdreht und nachfolgenden druckgeformt, um eine Drucklitze mit einer Querschnittsfläche von 0,13 mm² (0,13 sq) herzustellen, die wiederum einer Wärmebehandlung (einer Alterungs-/Erweichungsbehandlung) unter den in Tabelle 2 dargestellten Bedingungen unterzogen wurde. Tabelle 2 gibt eine Wärmebehandlungsbedingung für Zeit (h) an, bei der es sich um einen Zeitraum handelt, für den die in Tabelle 2 angegebene Temperatur (°C) gehalten wird, und sie schließt einen Zeitraum nicht mit ein, in dem eine Temperatur erhöht bzw. abgesenkt wird. Das erhaltene wärmebehandelte Element wurde mit Polyvinylchlorid (PVC) umgeben oder Polypropylen (PP) extrudiert, um eine vorgegebene Dicke zu haben (ausgewählt aus 0,1 mm bis 0,3 mm), um somit eine Isolationsummantelungsschicht zu bilden, um damit ein ummanteltes Stromkabel mit dem obigen wärmebehandeltes Element als Leiter herzustellen.
• Tabelle 2

  Probe Nr	Zusammensetzung								Wärmebehandlungsbedingung
  	(Massenprozent)				MassenVerhältnis	Spurenelemente (ppm in Masse)			Temperatur	time
  	Cu	Fe	P	Sn	Fe/P	C	Mn	Si	(°C)	(h)
  1-1	Bal.	0,45	0,11	0,21	4,1	30	< 10	< 10	420	8
  1-2	Bal.	0,45	0,11	0,21	4,1	30	< 10	< 10	420	8
  1-3	Bal.	0,45	0,11	0,21	4,1	30	< 10	< 10	440	8
  1-4	Bal.	0,68	0,15	0,34	4,5	100	< 10	< 10	420	8
  1-5	Bal.	0,68	0,15	0,34	4,5	100	< 10	< 10	450	8
  1-6	Bal.	0,68	0,15	0,34	4,5	100	< 10	< 10	450	8
  1-7	Bal.	0,99	0,24	0,49	4,1	40	< 10	< 10	450	8
  1-8	Bal.	0,99	0,24	0,49	4,1	40	< 10	< 10	420	8
  1-9	Bal.	0,61	0,20	0,30	3,1	100	< 10	< 10	450	8
  1-10	Bal.	0,48	0,19	0,20	2,5	50	< 10	< 10	400	8
  1-11	Bal.	0,60	0,05	0,70	12	30	< 10	< 10	370	8
  1-101	Bal.	0,09	0,03	0,27	3	40	< 10	< 10	350	8
  1-102	Bal.	0,09	0,03	0,27	3	40	< 10	< 10	450	8
  1-103	Bal.	0,57	0,3	0,4	1,9	100	< 10	< 10	420	8
  1-104	Bal.	0,57	0,3	0,4	1,9	100	< 10	< 10	500	8
  1-105	Bal.	0,3	0,1	0,15	3,0	10	< 10	< 10	500	1,5
  1-106	Bal.	0,3	0,1	0,1	3,0	30	< 10	< 10	450	1
  1-107	Bal.	0,4	0,13	0,35	3,1	60	< 10	< 10	450	1

• (Messung von Eigenschaften)
• Die in den Herstellungsmustern (A) bis (C) hergestellten Kupferlegierungsdrähte (φ 0,35 mm oder φ 0,16 mm) wurden jeweils hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit (MPa), Bruchdehnung (%), Leitfähigkeit (% IACS) und Verfestigungsexponent untersucht. Ein Ergebnis ist in Tabelle 3 dargestellt.
• Die Leitfähigkeit (% IACS) wurde in einem Brückenverfahren gemessen. Die Zugfestigkeit (MPa), die Bruchdehnung (%) und der Verfestigungsexponent wurden mittels eines Allzweck-Zugtesters gemäß JIS Z 2241 (Metallwerkstoff-Zugtestverfahren, 1998) gemessen.
• Die in den Herstellungsmusters (a) bis (c) hergestellten ummantelten Stromkabel (Querschnittsfläche des Leiters: 0,13 mm²) wurden auf ihre Anschlussbefestigungskräfte (N) untersucht. Zudem wurden Drucklitzen, die in den Herstellungsmustern (a) bis (c) hergestellt wurden, einer Untersuchung hinsichtlich der Schlagzähigkeitsenergie für den Leiter in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht ist (J/m, Schlagzähigkeit E mit angebrachtem Anschluss), und der Schlagzähigkeitsenergie des Leiters (J/m, Schlagzähigkeit E) untersucht. Ein Ergebnis ist in Tabelle 3 dargestellt.
• Die Anschlussbefestigungskraft (N) wird wie folgt gemessen: An einem Ende des ummantelten Stromkabels wird eine Isolierummantelungsschicht entfernt, um einen Leiter, also die Drucklitze, freizulegen, und ein Anschluss wird an einem Ende der Drucklitze befestigt. Hierbei handelt es sich bei dem Anschluss um einen handelsüblichen Crimp-Anschluss, der an die Drucklitze gecrimpt wird. Ferner, wie in 3 dargestellt, wurde hierbei eine Befestigungshöhe (Crimp-Höhe C/H) derart eingestellt, dass der Leiter (oder die Drucklitze) an einem Anschlussbefestigungsabschnitt 12 eine Querschnittsfläche mit einem in 3 dargestellten Wert hatten, gegenüber einer Querschnittsfläche eines Teils des Hauptdrahts, der nicht der Anschlussbefestigungsabschnitt ist (ein übrigens Leiterverhältnis von 70 % bis 80%).
• Unter Verwendung eines Allzweck-Zugtesters wurde eine Maximallast (N), bei der der Anschluss nicht ausbrach, wenn an dem Anschluss mit 100 mm /min gezogen wurde, gemessen. Diese Maximallast ist als Anschlussbefestigungskraft definiert.
• Die Schlagzähigkeitsenergie des Leiters (J/m oder (N/m(/m) wird wie folgt gemessen: Bevor ein isolationsmaterial extrudiert wird, wird ein Gewicht an einer Spitze eines wärmebehandelten Elements befestigt (also ein Leiter, der aus einer Drucklitze gebildet ist), und das Gewicht wird um 1 m angehoben, und dann frei fallen gelassen. Die maximale Masse des Gewichts (kG), für die der Leiter nicht bricht, wird gemessen, und ein Produkt der Masse, der Gravitationsbeschleunigung (9,8 m/s²) und der Fallhöhe wird durch die Fallhöhe dividiert, um einen Wert zu erhalten (also (Masse des Gewichts ×9,8 × 1), der als Schlagzähigkeitsenergie des Leiters definiert ist.
• Die Schlagzähigkeitsenergie des Leiters in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist (J/m oder (N/m)/m) wird wie folgt gemessen: Wie auch bei der Messung der Anschlussbefestigungskraft bereits erfolgt, wie oben beschrieben, wird bevor ein Isolationsmaterial extrudiert wird, ein Anschluss 5 (hierbei ein Crimp-Anschluss) an einem Ende eines Leiters 10 eines wärmebehandelten Elements befestigt (ein Leiter, der aus einer Drucklitze gebildet ist), um so eine Probe S (hier mit einer Länge von 1 m) zu präparieren, und der Anschluss 5 wird durch eine Einspannvorrichtung J, wie in 4 dargestellt, fixiert. Ein Gewicht W wird an dem andere Ende der Probe S angebracht, und in eine Position gehoben, an der der Anschluss 5 fixiert ist, und dann wird das Gewicht frei fallen gelassen. Ähnlich wie der bei der oben beschriebenen Schlagzähigkeitsenergie des Leiters wird eine maximale Masse eines Gewichts W, für die der Leiter 10 nicht bricht, gemessen, und (die Masse × 9,8 × 1)/1 ist als eine Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in der der Anschluss angebracht ist, definiert.

  
• Wie in Tabelle 3 dargestellt, kann gesehen werden, dass die Proben Nr. 1.1 bis 1.11 alle eine Leitfähigkeit, Festigkeit und Zugfestigkeit in einem ausgewogener Verhältnis haben als die Proben Nr. 1-101 bis 1-107. Ferner weist die Proben Nr. 1-1 bis 1-11 ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, bei der ein Anschluss angebracht ist. Mengenmäßig sind sie wie folgt:
• Die Probe Nr. 1-1 bis 1-11 haben alle eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr. Ferner haben diese Proben alle eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr, sogar 415 MPa oder mehr, und es gibt viele Proben mit 420 MPa oder mehr.
• Die Proben Nr. 1-1 bis 1-11 haben alle eine Leitfähigkeit von 60 % IACS oder mehr, sogar 62 % IACS oder mehr, und es gibt ebenfalls viele Proben mit 65 % IACS oder mehr, sogar 68 % IACS oder mehr.
• Die Proben Nr. 1-1 bis 1.11 haben alle einen Leiter mit einer Schlagzähigkeitsenergie von 4 J/m oder mehr, sogar 4,5 J/m oder mehr, und es gibt ebenfalls viele Proben mit 5 J/m oder mehr, sogar 6 J/m oder mehr.
• Die Proben Nr. 1-1 bis 1.11 haben alle einen Leiter mit einer Schlagzähigkeitsenergie von 1,5 J/m oder mehr, sogar 1,7 J/m oder mehr in einem Zustand, bei dem ein Anschluss angebracht ist, und es gibt ebenfalls viele Proben mit 2,5 J/m oder mehr, sogar 3 J/m oder mehr. Das ummantelte Stromkabel der Proben 1-1 bis 1-11 mit einem wie oben beschriebenen Leiter dürften eine höhere Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht ist, und eine höhere Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts haben (vgl. Testbeispiel 2).
• Ferner haben die Proben Nr. 1-1 bis 1-11 alle eine hohe Bruchdehnung, und es kann gesehen werden, dass die Proben eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, und hohe Leitfähigkeit in einem ausgewogenen Verhältnis haben. Mengenmäßig gibt es ebenfalls viele Proben, die eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr, sogar mehr als 7 %, 8 % oder mehr haben, und es gibt ebenfalls viele Proben, die 10 % oder mehr bereitstellen. Ferner zeigen die Proben Nr. 1-1 bis 1-11 alle eine Anschlussbefestigungskraft von 45 N oder mehr, sogar 50 N oder mehr, mehr als 55 N, und es kann erkannt werden, dass sie einen Anschluss fest fixieren können. Zudem haben die Proben Nr. 1-1 bis 1.11 alle einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr, und viele Proben davon haben 0,12 oder mehr, 0,13 oder mehr, und es kann erkannt werden, dass sie leicht eine Festigkeitsverbesserungswirkung durch Verfestigen erfahren.
• Ein Grund dafür, dass die obigen Ergebnisse erhalten werden konnten, wird wie folgt gedeutet: Die Proben Nr. 1 bis 1-11 sind alle aus einer Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung enthaltend Fe, P und Sn in einem bestimmten Bereich wie oben beschrieben gebildet, und durchlaufen bei Bedarf eine Wärmebehandlung. Entsprechend wird angenommen, dass der Niederschlag von Fe und P und die feste Lösung von Sn verbessert werden konnten, um in zufriedenstellender Weise eine effektiv erhöhte Festigkeit bereitzustellen, und die feste Lösung von P der dergleichen basierend auf einem zweckmäßigen Niederschlag von Fe und P verringert werden konnte, um in zufriedenstellender Weise eine hohe Leitfähigkeit von Cu beizubehalten. Ferner wird angenommen, dass die obige bestimmte Zusammensetzung und angemessene Wärmebehandlung in der Lage waren, den Niederschlag von Fe und P zu verbessern und eine Vergröberung übermäßige Erweichung von Kristallen zu verhindern, und daher obgleich eine hohe Festigkeit von 385 MPa oder mehr bereitgestellt wurde, eine große Bruchdehnung und eine ausgezeichnete Zähigkeit ebenfalls bereitgestellt wurden, und wenn ein Schlag aufgenommen wurde, ein Brechen kaum stattfand, und daher auch eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit erhalten wurde (siehe beispielsweise Probe Nr. 1-101 und 1-102 zum Vergleich). In diesem Test kann gesagt werden, dass es bevorzugt ist, die Wärmebehandlungstemperatur auf eine Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 350 °C oder mehr und weniger als 500 °C einzustellen, und die Haltezeit länger als 4 Stunden einzustellen (siehe beispielsweise Proben Nr. 1-105 bis 1-107 zum Vergleich). Ferner kann gesagt werden, dass in diesem Test zusätzlich zu der Anpassung einer Wärmebehandlungsbedingung wie oben beschrieben eine Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung erhalten werden kann, also ein Massenverhältnis von Fe/P von 4,0 oder mehr, eine Leitfähigkeit leichter erhöht und daher eine Leitfähigkeit von 60 % IACS oder mehr aufweist (sie beispielsweise Probe Nr. 1-102 und 1-104 zum Vergleich). Es wird angemerkt, dass angenommen wird, dass die Proben Nr. 1-105 bis 1-107 leichter eine hohe Leitfähigkeit erhalten haben als die Proben 1-1 bis 1-11, weil die zuerst Genannten Additive in einer kleineren Menge als die zuerst Genannten enthielten.
• Ferner wird hierbei angenommen, dass zweckmäßiges Enthalten von C, Mn und Si und dadurch Bewirken, dass diese Elemente als Antioxidanten fungieren, eine Oxidation von Fe, P und Sn verhinderte und daher einen zweckmäßigen Niederaschlag von Fe und P und eine zweckmäßige feste Lösung von Sn ermöglichte. Ferner wird angenommen, dass die Verringerung der Leitfähigkeit aufgrund des Enthaltens von C, Mn und Si unterbunden werden konnte. Es wird angenommen, dass das obige Ergebnis in diesem Test erhalten werden konnte, weil ein massentechnischer Gehalt von 100 ppm oder weniger, ein massentechnischer Gesamtgehalt von Mn und Si von 20 ppm oder weniger, ein massentechnischer Gesamtgehalt dieser drei Elemente von 150ppm oder weniger, 120ppm oder weniger insbesondere, den obigen Antioxidationseffekt und den Effekt zur Unterbindung einer Leitfähigkeitsverringerung zweckmäßig erzielen konnte.
• Es wird angenommen, dass ein Grund für eine große Anschlussbefestigungskraft ist, dass die Zugfestigkeit hochfest bei 385 MPa oder mehr lag, und zudem ein Verfestigungsexponent 0,1 oder mehr es dem Verfestigen ermöglichte, einen Festigkeitsverbesserungseffekt bereitzustellen. Beispielsweise werden die Proben 1-1 und 1-101 verglichen, die unterschiedliche Verfestigungsexponenten und identische Bedingungen zur Befestigung einen Anschlusses (oder das gleiche verbleibende Leiterverhältnis) haben. Obgleich die Probe Nr. 1-1 eine geringe Zugfestigkeit als die Probe Nr. 1-101 aufweist, hat die Erstere eine Anschlussbefestigungskraft von einem Grad, der jenem des Letzteren entspricht, und zudem eine deutlich höhere Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, als die Letztere. es wird angenommen, dass die Probe Nr. 1-1 die geringe Zugfestigkeit durch Verfestigen ausglich. Ferner wird angenommen, dass der Leiter einen Anschlussbefestigungsabschnitt in zufriedenstellender Weise hinsichtlich der Festigkeit durch Verfestigen einhergehend mit Druck-bearbeitung verbesserte, und daher ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand hatte, in dem ein Anschluss angebracht ist. Zudem kann in diesem Test bei dem Erkennen der Zugfestigkeit und der Anschlussbefestigungskraft gesagt werden, dass es einen Zusammenhang derart gibt, dass die Anschlussbefestigungskraft zunimmt, wenn die Zugfestigkeit zunimmt.
• Dieser Test hat angedeutet, dass das Anwenden einer plastischen Verformung wie Drahtziehen und eine Wärmebehandlung wie eine Alterungs-/Erweichungsbehandlung an einer Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung einschließlich Fe, P und S in einer bestimmten Spanne wie oben beschrieben einen Kupferlegierungsdraht und eine Kupferlegierungslitze, die eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit besitzen, sowie ein ummanteltes Stromkabel und ein mit einem Anschluss versehenes Stromkabel unter Verwendung des Kupferlegierungsdrahts und der Kupferlegierungslitze als Leiter bereitstellen kann. Zudem kann gesehen werden, dass selbst die gleiche Zusammensetzung hinsichtlich der Zugfestigkeit, Leitfähigkeit, Schlagzähigkeitsenergie und dergleichen durch Einstellen der Wärmebehandlungsbedingung variieren kann (siehe bspw. Vergleichen zwischen Probe Nr. 1-2 und Nr. 1-3, Vergleich zwischen Probe Nr. 1-4 und Nr. 1-5, und Vergleich zwischen Probe Nr. 1-7 und Nr. 1-8). Wenn die Temperatur der Wärmebehandlung beispielweise erhöht wird, neigen die Leitfähigkeit und die Schlagzähigkeitsenergie des Leiters dazu, hoch zu sein. Zudem neigt die Zugfestigkeit mit steigenden Sn-Gehalt dazu, höher zu sein (siehe und vergleiche beispielsweise Probe Nr. 1-8, 1.4 und 1-2).
• [Testbeispiel 2]
• Ähnlich wie es in Testbeispiel 1 gemacht wurde, wurden Kupferlegierungsdrähte mit verschiedenen Zusammensetzungen und ummantelte Stromkabel unter Verwendung der erhaltenen Kupferlegierungsdrähte als Leiter unter verschiedenen Herstellungsbedingungen hergestellt und auf ihre Eigenschaften untersucht.
• In diesem Test wurde ein Kupferlegierungsdraht (ein wärmebehandeltes Element) mit einem Drahtdurchmesser von 0,16 mm in Herstellungsmuster (B) von Testbeispiel 1 hergestellt. Eine Wärmebehandlung erfolgte in Bedingungen, die in Tabelle 4 dargestellt sind. Ferner wurde, ähnlich wie dies in Testbeispiel 1 erfolgte, der erhaltene Kupferlegierungsdraht (mit einem Drahtdurchmesser von 0,16 mm) auf dessen Leitfähigkeit (% IACS), Zugfestigkeit (MPa), Bruchdehnung ((%) und Verfestigungsexponent untersucht. Ein Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
• Das Herstellungsmuster (b) aus Testbeispiel 1 wurde verwendet, um ein drahtgezogenes Element mit einem Drahtdurchmesser von 0,16 mm herzustellen, und 7 dieser drahtgezogenen Elemente wurden verseilt, und im Anschluss druckgeformt, und ein Drucklitze mit einer Querschnittsfläche von 0,13 mm² herzustellen, die wiederum einer Wärmebehandlung unter den in Tabelle 5 dargestellten Bedingungen unterzogen wurde. Das erhaltene wärmebehandelte Element wurde von einem Isolationsmaterial (PVC oder PP) umgeben und extrudiert, um eine Dicke zu haben, die in Tabelle 5 dargestellt ist (0,20 mm oder 0,23 mm), um dadurch eine Isolationsummantelungsschicht zu bilden, um dadurch ein ummanteltes Stromkabel mit dem obigen wärmebehandelten Element als Leiter herzustellen.
• Das erhaltene wärmebehandelte Element (ein Leiter, der aus einem Drucklitzenelement gebildet ist), wurde auf seine Bruchlast (N), Bruchdehnung (%) und elektrischen Widerstand pro M (mΩ/m) untersucht. Das ummantelte Stromkabel wurde auf die Bruchlast (N), Bruchdehnung (%) und Schlagzähigkeitsenergie (J/m) des Hauptdrahts untersucht. Ein Ergebnis ist in Tabelle 5 dargestellt.
• Die Bruchlast (N) und Bruchdehnung (%) wurden unter Verwendung eines Allzweck-Zugtestes gemäß JIS Z 2241 untersucht (ein Metallmaterial-Zugtestverfahren, 1998). Der elektrische Widerstand wurde entsprechend JASO D 618 gemessen und eine Widerstandsmessvorrichtung eines Verfahrens mit vier Anschlüssen wurde eingesetzt, um einen Widerstandswert für eine Länge von 1 m zu messen. Die Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts wurde auf die gleiche Weise wie in Testbeispiel 1 gemessen, wobei das ummantelte Stromkabel das zu testende Ziel war.
• Die Schlagzähigkeitsenergie (J/m) des erhaltenen Stromkabels wurde in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht ist, gemessen. Ein Ergebnis hiervon ist in Tabelle 6 dargestellt. In diesem Test wurde an einem Ende des ummantelten Stromkabels 3 eine Isolationsummantelungsschicht entfernt, so dass ein Leiter, also eine Drucklitze, frei lag, und ein Crimp-Anschluss wurde als Anschluss 5 an einem Ende der Drucklitze angebracht, und es erfolgte eine Messung ähnlich jener in Testbeispiel 1 (siehe 4). Als Crimp-Anschluss wurde eine Crimp-Anschluss hergestellt, der durch Formpressen einer Metallplatte (aus einer Kupferlegierung) in eine vorgegebene Form hergestellt wurde, und einen Passabschnitt 52, einen Rohrabschnitt 50, und einen Isolationsrohrabschnitt 54 (eine überlappende Art) beinhaltet, wie in 2 dargestellt. Hierbei wurde eine Vielzahl von Arten von Crimp-Anschlüssen, die aus Metallplatten mit einer Dicke (mm), die in Tabelle 6 gezeigt ist, und deren Oberflächen mit Materialarten plattiert waren, die in Tabelle 6 dargestellt sind (Zinn (sn) oder Gold (Au)), du an einem Leiter eines ummantelten Stromkabels von jeder Probe befestigt, so dass der Drahtrohrabschnitt 50 eine Befestigungshöhe (C/H (mm)) hatte und der Isolationsrohrabschnitt 52 eine Befestigungshöhe (V/H (mm)) hat, die in Tabelle 6 dargestellt sind.
• Tabelle 4

  Probe Nr.	Zusammensetzung								Prozess	Wärmebehandlungs -Bedingungen		Eigenschaften (φ0,16 mm)
  	(Gewichtsprozent)				Massen-Verhältnis	Spurenelemente (ppm Masse)				Temperatur	Zeit	Zugfestigkeit	Bruchdehnung	Leitfähigkeit	Verfestigungs-Exponent
  	Cu	Fe	P	Sn	Fe/P	C	Mn	Si		(°C)	(h)	(MPa)	(%)	(%IACS)
  2-11	Bal.	0,61	0,14	0,31	4,4	40	< 10	< 10	B	450	8	515	12	63	0,122
  2-12	Bal.	0,57	0,13	0,31	4,4	40	< 10	< 10	B	440	8	461	13	65	0,121
  2-13	Bal.	0,63	0,15	0,26	4,2	40	< 10	< 10	B	440	8	493	11	65	0,121
  2-14	Bal.	0,61	0,15	0,14	4,1	40	< 10	< 10	B	440	8	469	12	71	0,139
  2-101	Bal.	0,09	0,03	0,27	3	40	< 10	< 10	B	350	8	499	7	68	0,07

• Tabelle 5

  Probe Nr.	Bedingungen für Wärmebehandlung für Leiter		Eigenschaften des Leiters (0,13 mm2)			Stromkabel- Ummantelung		Stromkabel-Eigenschaften
  	Temperatur (°C)	Zeit (h)	Bruchlast (N)	Bruchdehnung (%)	elektr. Widerstand (mΩ/m)	IsolationsUmmantelung	Isolationsdicke (mm)	Bruchlast (N)	Bruchdehnung (%)	Schlagzähigkeit E (J/m)
  2-11	450	8	68	12	201	PVC	0,23	85	14	12,5
  2-12	440	8	61	13	194	PVC	0,23	81	15	12,6
  2-13	440	8	65	11	192	PVC	0,23	82	13	11,3
  						PP	0,20	84	13	11,9
  						PP	0,23	87	13	12,3
  2-14	440	8	62	12	177	PVC	0,23	78	14	11,5
  2-101	350	8	66	7	184	PVC	0,23	81	9	7,3

• Tabelle 6

  Probe Nr.	Ummantelungs-Material Typ und Crimp-Bedingungen	Schlagzähigkeitsenergie in Zustand mit angebrachtem Anschluss (J/m)
  	Bedingung Nr.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
  	Anschlussplatte Dicke (mm) (Anschlussplattierung Materialtyp)	0,15 (Sn)	0,25 (Sn)	0,25 (Au)	0,25 (Sn)	0,25 (Au)	0,20 (Sn)	0,25 (Sn)	0,25 (Sn)	0,25 (Sn)	0,25 (Sn)
  	V/H mm	1,10	1,45	1,45	1,45	1,45	1,00	1,40	1,35	1,30	1,25
  	C/H mm	0,61	0,76	0,75	0,75	0,79	0,64	0,75	0,75	0,75	0,75
  2-11	PVC 0,23 mm	3,9	5,4	4,9	4,4	5,4	6,4	4,4	4,9	4,4	3,9
  2-12	PVC 0,23 mm	3,9	6,4	5,4	4,4	5,4	6,4	4,4	-	-	-
  2-13	PVC 0,23 mm	3,9	5,4	4,9	4,4	5,4	6,4	4,4	-	-	-
  	PP 0,20 mm	4,4	5,9	5,4	5,9	5,9	6,9	4,9	-	-	-
  	PP 0,23 mm	4,9	6,4	5,9	6,4	6,4	7,4	5,4	-	-	-
  2-14	PVC 0,23 mm	3,9	6,4	5,4	4,4	5,4	6,4	4,4	-	-	-
  2-101	PVC 0,23 mm	1,0	2,5	2,0	1,5	2,5	3,0	1,5	2,0	1,5	1,0

• Wie in den Tabellen 4 und 5 dargestellt, kann erkannt werden, dass die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 alle eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, Festigkeit und Schlagzähigkeit in einem ausgewogenen Verhältnis haben, im Vergleich zu Probe Nr. 2-101 mit dem gleichen Drahtdurchmesser oder mit einem Leiter, der die gleiche Querschnittsfläche aufweist. Ferner, wie in 6 dargestellt, haben die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem ein Leiter angebracht ist. Quantitativ sind sie wie folgt:
• Die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 haben alle eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr. ferner haben die Proben alle eine Zugfestigkeit von 400 ;Pa oder mehr, sogar 450 MPa oder mehr (siehe Tabelle 4).
• Die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 haben alle eine Leitfähigkeit von 60 % IACs oder mehr, sogar 62 % IACS oder mehr (siehe Tabelle 4).
• Die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 haben alle eine Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts von 9 J/m oder mehr, sogar 10 J/m oder mehr (siehe Tabelle 5).
• Die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht ist, haben alle eine Schlagzähigkeitsenergie von 3 J/m oder mehr, sogar 3,5 J/m oder mehr, 3,8 J/m oder mehr, und es gibt ebenfalls viele Proben mit 4 J/m oder mehr (siehe Tabelle 6).
• In diesem Test kann gesagt werden, dass auch wenn C/H und V/H gleich sind, eine Veränderung des Materialtyps zur Plattierung des Anschlusses, des Ummantelungstyps, der Ummantelungsdicke und dergleichen ferner die Schlagzähigkeitsenergie in dem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, verbessern (siehe bspw. Vergleichsbedingung Nr. 2 und Bedingung Nr. in Tabelle 6). Ferner kann in diesem Test gesagt werden, dass auch wenn der gleiche Crimp-Anschluss verwendet wird, das Verändern von V/H (in diesem Fall das Erhöhen von V/H) dazu neigt, die Schlagzähigkeitsenergie in dem Zustand, in dem der Anschluss angebracht ist, weiter zu verbessern (siehe beispielweise Bedingungen Nr. 2, Nr. 4, Nr. 7 bis Nr. 10 in Tabelle 6).
• Ferner, wie in Tabelle 4 dargestellt, haben die Proben Nr. 2-11 bis 2.-14 alle eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr, sogar 10 % oder mehr, und es kann erkannt werden, dass sie eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Leitfähigkeit in einem ausgewogenen Gleichgewicht haben, ähnlich wie dies in Testbeispiel 1 zu beobachten war. Ferner, wie in Tabelle 5 gezeigt, kann gesagt werden, dass eine Drucklitze eine größere Zugfestigkeit (Bruchlast /Querschnittsfläche) aufweist als ein Volldraht (siehe Leitereigenschaften), und ferner kann gesagt werden, dass ein ummanteltes Stromkabel mit einer Isolationsummantelung die Zugfestigkeit mehr verbessern kann als eine Drucklitze (siehe Eigenschaften des Stromkabels). Es kann gesagt werden, dass sogar eine Drucklitze eine Bruchdehnung eines Volldrahts behalten kann (siehe Eigenschaften in Tabelle 4 und Leitereigenschaften in Tabelle 5 und vergleiche diese), und es kann gesagt werden, dass ein ummanteltes Stromkabel mit einer Isolationsummantelungsschicht eine Bruchdehnung mit mehr als die Drucklitze verbessern kann (siehe Tabelle 5 Leitereigenschaften und Eigenschaften des Stromkabels und vergleiche diese). Es kann gesagt werden, dass das ummantelte Stromkabel mit der Isolationsummantelungsschicht dazu neigt, eine höhere Schlagzähigkeitsenergie in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht ist, und eine höhere Schlagzähigkeitsenergie des Hauptdrahts zu haben als in einem Fall bei einem Leiter allein, wie in Testbeispiel 1 dargestellt.
  Zudem haben die Proben Nr. 2-11 bis 2-14 alle einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr, sogar 0,12 oder mehr. Es wird angenommen, dass diese Proben Nr. 2-11 bis 2-14 alle einen Anschluss fest befestigen können, und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand haben, in dem der Anschluss angebracht ist, und darüber hinaus den Anschluss ausgezeichnet fixieren können.
• Ein Grund dafür, in der Lage gewesen zu sein, das obige Ergebnis zu erzielen, wird wie folgt gesehen: ähnlich wie in Testbeispiel 1 was Aufweisen einer Kupferlegierung mit einer bestimmten Zusammensetzung einschließlich Fe, P und Sn in einem bestimmten Bereich, und Durchführen einer zweckmäßigen Wärmebehandlung in der Lage, einen Niederschlag von Fe und P und eine feste Lösung von Sn zu verbessern, um in zufriedenstellender Weise effektiv eine höhere Festigkeit bereitzustellen, und waren in der Lage, eine feste Lösung von P oder dergleichen zu verringern, um in zufriedenstellender Weise effektiv eine hohe Leitfähigkeit von Cu zu behalten. Ferner wird angenommen, dass durch eine zweckmäßige Wärmebehandlung eine ausgezeichnete Zähigkeit ebenfalls bereitgestellt werden konnte, während die Zugfestigkeit eine hohe Festigkeit von 385 MPa ist, und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit in einem Zustand, in dem ein Anschluss angebracht wird, werden ebenfalls bereitgestellt. Insbesondere, wie in Testbeispiel 1, wird angenommen, dass das angemessene Enthalten von C, Mn und Si eine Oxidation von Fe, P, Sn wirksam verhinderte, und das Enthalten von C oder eines ähnlichen Desoxidationsmittels eine Verringerung der Leitfähigkeit wirksam unterband.
• Die vorliegende Erfindung wird durch den Wortlaut der Ansprüche definiert anstatt durch die oben beschriebenen Beispiele, und sie soll alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Schutzumfangs abdecken, der dem Wortlaut der Ansprüche entspricht.
• Beispielsweise können die Zusammensetzung der Kupferlegierung, der Drahtdurchmesser des Kupferlegierungsdrahts, wie viele Drähte miteinander verseilt werden, und eine Wärmebedingungsbehandlung in den Testbeispielen 1 und 2 zweckmäßig angepasst werden.
• [zusätzliche Anmerkungen]
• Als ummanteltes Stromkabel, mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, Kupferlegierungsdraht, Kupferlegierungslitze, die eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen, und zudem eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit besitzen, kann die folgende Ausgestaltung erfolgen. Die folgende Ausgestaltung hat Fe/P innerhalb eines bestimmten Bereichs, und hilft entsprechend dabei, eine Verbindung ohne Überschuss oder Mangel an Fe und P zu bilden, wie oben beschrieben, und im Ergebnis kann ein verbesserter Niederschlag wirksam und zweckmäßiger die Festigkeit verbessern, und eine überschüssige feste Lösung von P kann verringert werden, um die hohe Leitfähigkeit der Matrixphase zweckmäßig beizubehalten.
• [Zusätzliche Anmerkung 1]
• Ummanteltes Stromkabel, aufweisend einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht, die außerhalb des Leiters bereitgestellt ist,
  wobei der Leiter eine Litze ist, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet wird:
• gebildet aus einer Kupferlegierung, enthaltend:
  • Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger
  • P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und
  • Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger,
  • wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind;
• mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger.
• [Zusätzliche Anmerkung 2]
• Mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, aufweisend ein ummanteltes Stromkabel, das in der [zusätzlichen Anmerkung 1] angegeben ist, und einen Anschluss, der an einem des ummantelten Stromkabels angebracht ist.
• [Zusätzliche Anmerkung 3]
• Kupferlegierungsdraht, der für einen Leiter verwendet wird, wobei der Kupferlegierungsdraht:
• aus einer Kupferlegierung gebildet wird, die enthält:
  • Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger,
  • P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,4 Massenprozent oder weniger, und
  • Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger,
  • wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; und einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger aufweist.
• [Zusätzliche Anmerkung 4]
• Eine Kupferlegierungslitze, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet ist, die jeweils in der [zusätzlichen Anmerkung 3] angegeben sind.
• Bezugszeichenliste

• 1	Kupferlegierungsdraht
  	10	Kupferlegierungslitze (Leiter)
  	12	Anschlussbefestigungsabschnitt
  2	Isolationsummantelungsschicht
  3	Ummanteltes Stromkabel
  4	Mit einem Anschluss versehenes Stromkabel
  5	Anschluss
  	50	Drahtrohrabschnitt
  	52	Passabschnitt
  	54	Isolationspassabschnitt
  S	Probe
  J	Spannvorrichtung
  W	Gewicht

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2016217040 [0002]
• JP 2016/089161 PCT [0002]

Claims (13)

1. Ummanteltes Stromkabel, aufweisend einen Leiter und eine Isolationsummantelungsschicht, die außerhalb des Leiters bereitgestellt ist, wobei der Leiter eine Litze ist, die aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet ist: gebildet aus einer Kupferlegierung, enthaltend: Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger, wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger, wobei der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr und einen Verfestigungsexponent von 0,1 oder mehr besitzt.
2. Ummanteltes Stromkabel nach Anspruch 1, wobei der Kupferlegierungsdraht ein oder mehr Elemente ausgewählt aus C, Si, und Mn insgesamt massetechnisch in einer Menge von 10 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger enthält.
3. Ummanteltes Stromkabel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kupferlegierungsdraht eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr bereitstellt.
4. Ummanteltes Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kupferlegierungsdraht eine Leitfähigkeit von 60 % IACS oder mehr und eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr aufweist.
5. Ummanteltes Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Anschlussbefestigungskraft von 45 N oder mehr.
6. Ummanteltes Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Schlagzähigkeitsenergie von 3 J/m oder mehr in einem Zustand, bei dem ein Anschluss angebracht ist.
7. Ummanteltes Stromkabel nach einem der Anschlüsse 1 bis 6, wobei eine Schlagzähigkeitsenergie des ummantelten Stromkabels 6 J/m oder mehr beträgt.
8. Ummanteltes Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei die Kupferlegierung ein Massenverhältnis von Fe/P von 4,0 oder mehr aufweist.
9. Mit einem Anschluss versehenes Stromkabel, aufweisend ein ummanteltes Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und einen Anschluss, der an einem Ende des ummantelten Stromkabels befestigt ist.
10. Kupferlegierungsdraht, der für einen Leiter verwendet wird, wobei der Kupferlegierungsdraht: aus einer Kupferlegierung gebildet wird, die enthält: Fe in einer Menge von 0,1 Massenprozent oder mehr und 1,6 Massenprozent oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr und 0,7 Massenprozent oder weniger, und Sn in einer Menge von 0,05 Massenprozent oder mehr, und 0,7 Massenprozent oder weniger, wobei die übrigen Bestandteile Cu sowie Verunreinigungen sind; und einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger aufweist, eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr aufweist, und einen Verfestigungsexponenten von 0,1 oder mehr aufweist.
11. Kupferlegierungslitze, gebildet aus einem Strang mit einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten jeweils nach Anspruch 10.
12. Kupferlegierungslitze nach Anspruch 11, mit einer Schlagzähigkeitsenergie von 1,5 J/m oder mehr in einem Zustand, bei dem ein Anschluss befestigt ist.
13. Kupferlegierungslitze nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine Schlagzähigkeitsenergie der Kupferlegierungslitze 4 J/m oder mehr beträgt.

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