DE112018003604T5 - Ummantelter elektrischer draht, mit einem anschluss ausgerüsteter elektrischer draht und verdrillter draht - Google Patents

Ummantelter elektrischer draht, mit einem anschluss ausgerüsteter elektrischer draht und verdrillter draht Download PDF

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Abstract

Es wird ein ummantelter elektrischer Draht zur Verfügung gestellt, welcher einen Leiter und eine isolierende beschichtende Lage beinhaltet, welche den äußeren Umfang des Leiters ummantelt, in welchem der Leiter ein verdrillter Draht ist, welcher durch ein Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und der ummantelte elektrische Draht einen metallisch gebundenen Abschnitt beinhaltet, die elementaren Drähte, welche benachbart aneinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Draht, auf einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht und auf einen verdrillten Draht.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht das Vorrecht der Priorität basierend auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-138646 , eingereicht am 14. Juli 2017, welche hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
  • Stand der Technik
  • Die Patentdokumente 1 und 2 offenbaren Verkabelungen bzw. Kabelbäume, welche in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Ein Kabelbaum ist typischerweise ein Bündel von mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drähten, welche ummantelte bzw. beschichtete elektrische Drähte, welche mit isolierenden beschichtenden bzw. Beschichtungslagen auf dem Umfang von Leitern davon versehen sind, und Anschlussabschnitte beinhalten, welche an Endabschnitten der ummantelten elektrischen Drähte festgelegt sind. Die Patentdokumente 1 und 2 offenbaren einen verdrillten Draht aus einer Kupferlegierung als den oben beschriebenen Leiter.
  • Literaturliste
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2015-086452A
    • Patentdokument 2: JP 2012-146431A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein ummantelter bzw. beschichteter elektrischer Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein ummantelter Draht, welcher einen Leiter und eine isolierende beschichtende Lage beinhaltet, welche einen äußeren Umfang des Leiters abdeckt bzw. ummantelt,
    in welchem der Leiter ein verdrillter Draht ist, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten miteinander erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und
    der ummantelte elektrische Draht einen metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitt umfasst, wo die elementaren Drähte, welche benachbart bzw. anschließend zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  • Ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet:
    • den ummantelten elektrischen Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
    • einen Anschlussabschnitt, welcher an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts festgelegt ist.
  • Ein verdrillter Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein verdrillter Draht, welcher als ein Leiter eines elektrischen Drahts zu verwenden ist,
    in welchem der verdrillte Draht durch ein Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und
    der verdrillte Draht einen metallisch gebundenen Abschnitt umfasst, wo die elementaren Drähte, welche anschließend aneinander bzw. benachbart zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine transversale Querschnittsansicht, welche schematisch ein Beispiel eines ummantelten elektrischen Drahts gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Diagramm, welches einen verdrillten Draht illustriert, welcher einen Leiter darstellt bzw. bildet, welcher in einem ummantelten elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform vorgesehen ist.
    • 3 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Nähe bzw. Nachbarschaft eines Anschlussabschnitts betreffend einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • 4 ist eine Mikrophotographie, welche einen transversalen Querschnitt eines Leiters einer Probe Nr. 1-1 in einem Testbeispiel 1 zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Problem, welches durch die vorliegende Offenbarung zu lösen ist.
  • Es gibt eine Nachfrage nach einem ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Draht, für welchen ein Knicken unwahrscheinlich ist, wobei der ummantelte elektrische Draht mit einem Anschlussabschnitt, welcher an einem Endabschnitt davon festgelegt ist bzw. wird, als der oben beschriebene, mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht verwendet wird, welcher in einer Verkabelung bzw. einem Kabelbaum vorgesehen ist.
  • Wenn die Querschnittsfläche eines Leiters auf 0,22 mm2 oder weniger reduziert ist bzw. wird (wenn der Durchmesser davon reduziert wird), wie dies in den Patentdokumenten 1 und 2 geoffenbart ist, kann, selbst wenn der Leiter durch eine Kupferlegierung ausgebildet bzw. daraus aufgebaut wird, das Gewicht des Leiters reduziert werden. Jedoch ist, wenn die Querschnittsfläche eines Leiters reduziert wird, für die Starrheit bzw. Steifigkeit des Leiters wahrscheinlich, dass sie abnimmt, und es ist auch für die Steifigkeit eines ummantelten elektrischen Drahts wahrscheinlich, dass sie abnimmt. Wenn ein ummantelter elektrischer Draht, welcher eine geringe Starrheit bzw. Steifigkeit aufweist, als der oben beschriebene, mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass ein Abschnitt, welcher nahe einem Anschlussabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts angeordnet ist, lokal knicken wird (sogenanntes Biegen), wenn der Anschlussabschnitt beispielsweise in einen einen Anschluss aufnehmenden Abschnitt eines Gehäuses eingesetzt wird. Derart gibt es, von dem Standpunkt eines Verbesserns der Bearbeitbarkeit bzw. Handhabbarkeit für ein Einsetzen eines Anschlussabschnitts, eine Nachfrage nach einem ummantelten elektrischen Draht, für welchen ein Knicken unwahrscheinlich ist, selbst wenn die Querschnittsfläche eines Leiters klein ist. Auch kann, wenn ein verdrillter Draht als der Leiter des ummantelten elektrischen Drahts verwendet wird, wie dies in den Patentdokumenten 1 und 2 geoffenbart ist, ein Biegen oder dgl. leicht durchgeführt werden, selbst wenn eine Starrheit bzw. Steifigkeit etwas erhöht ist. Derart gibt es eine Nachfrage nach einem verdrillten Draht, durch welchen es möglich ist, einen ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Draht zu konstruieren, für welchen ein Knicken unwahrscheinlich ist und welcher beispielsweise leicht gebogen werden kann.
  • Auch gibt es eine Nachfrage nach einer weiteren Reduktion in einem Kontaktwiderstand mit einem Anschlussabschnitt eines ummantelten elektrischen Drahts, welcher verwendet wird, wobei der Anschlussabschnitt an einem Endabschnitt davon festgelegt ist, wie dies oben beschrieben ist, selbst wenn der Grad einer Kompression des Leiters, bei welchem der Anschlussabschnitt komprimiert wird, gering ist.
  • Das Patentdokument 1 offenbart, dass ein Kontaktwiderstand gering ist, wenn ein Anschlussabschnitt durch ein Crimpen an einem Leiter aus einem verdrillten bzw. Litzendraht fixiert wird, in welchem der Leiter eine Querschnittsfläche von 0,22 mm2 oder 0,13 mm2 aufweist, wenn die crimpende Höhe auf 0,76 eingestellt bzw. festgelegt ist. Hier ist denkbar bzw. begreiflich, dass, wenn ein Crimpanschluss festgelegt ist bzw. wird, wenn der Grad einer Kompression hierfür erhöht wird, eine große Kontaktfläche bzw. ein großer Kontaktbereich zwischen jedem elementaren Draht und dem Anschlussabschnitt leicht durch ein Aufheben eines verdrillten Zustands eines verdrillten Drahts sichergestellt werden kann und dass es für einen Kontaktwiderstand wahrscheinlich ist, dass er abnimmt. Jedoch ist, je größer der oben beschriebene Grad einer Kompression ist, umso kleiner das verbleibende Flächenverhältnis bzw. Verhältnis einer verbleibenden Fläche des komprimierten Abschnitts des Leiters, wo der Anschlussabschnitt komprimiert wird (Details werden später beschrieben). Derart ist in dem komprimierten Abschnitt des Leiters, wo der Anschlussabschnitt komprimiert ist bzw. wird, und der Nähe bzw. Nachbarschaft davon, eine tolerierbare Kraft (N), bei welcher ein Bruch bzw. Brechen nicht auftritt, wenn ein Stoß bzw. Schlag angewandt bzw. aufgebracht wird, kleiner verglichen mit einem nicht komprimierten Abschnitt des Leiters, an welchem kein Anschlussabschnitt festgelegt ist, und derart erweisen sich der komprimierte Abschnitt und die Nachbarschaft davon als ein Schwachpunkt im Hinblick beispielsweise auf einen Schlagwiderstand bzw. eine Schlagfestigkeit. Wenn der oben beschriebene Grad einer Kompression reduziert wird, kann ein großes verbleibendes Flächenverhältnis des komprimierten Abschnitts des Leiters, wo der Anschlussabschnitt komprimiert wird, und der Nachbarschaft bzw. Umgebung davon sichergestellt werden, es können gute Eigenschaften eines nicht komprimierten Abschnitts davon, beispielsweise eine Schlagfestigkeit beibehalten werden, und es kann derart ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, welcher eine gute Schlagfestigkeit aufweist, erhalten werden. Es gibt daher eine Nachfrage nach einem ummantelten elektrischen Draht, welcher einen geringen Kontaktwiderstand aufweist, und nach einem verdrillten Draht, durch welchen es möglich ist, einen ummantelten elektrischen Draht zu konstruieren, welcher einen geringen bzw. niedrigen Kontaktwiderstand aufweist, selbst wenn ein Leiter eine kleine Querschnittsfläche aufweist, wie dies oben beschrieben ist, und selbst wenn der oben beschriebene Grad einer Kompression kleiner ist, insbesondere selbst wenn das verbleibende Flächenverhältnis bzw. Verhältnis der verbleibenden Fläche des Leiters, wo der Anschlussabschnitt komprimiert ist bzw. wird, 0,76 übersteigt bzw. überschreitet.
  • Auch gibt es eine Nachfrage nach einem weiteren Anstieg in einer Schweißfestigkeit, wenn ein Zweig- bzw. Verzweigungsdraht oder dgl. an einen ummantelten elektrischen Draht geschweißt wird, welcher mit einem Anschlussabschnitt verwendet wird, welcher an einem Endabschnitt davon festgelegt ist, wie dies oben beschrieben ist. Auch gibt es eine Nachfrage nach einem verdrillten Draht, durch welchen es möglich ist, einen ummantelten elektrischen Draht zu konstruieren, welcher eine höhere Schweißfestigkeit aufweist.
  • Im Hinblick darauf ist es ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, einen ummantelten elektrischen Draht, einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht und einen verdrillten Draht zur Verfügung zu stellen, für welche ein Knicken unwahrscheinlich ist.
  • Vorteilhafte Effekte der vorliegenden Offenbarung
  • Für einen ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung, für einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung und für den verdrillten Draht gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Knicken unwahrscheinlich.
  • Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung
  • Zuerst werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unten beschrieben werden.
  • (1) Ein ummantelter elektrischer Draht gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist
    ein ummantelter elektrischer Draht, welcher einen Leiter und eine isolierende beschichtende Lage beinhaltet, welche einen äußeren Umfang des Leiters ummantelt bzw. abdeckt,
    in welchem der Leiter ein verdrillter Draht ist, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten miteinander erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und
    der ummantelte elektrische Draht einen metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitt umfasst, wo die elementaren Drähte, welche benachbart bzw. anschließend zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  • Der oben beschriebene verdrillte Draht beinhaltet einen komprimierten verdrillten Draht, welcher durch ein Kompressionsformen nach einem Durchführen eines Verdrillens erhalten wird, zusätzlich zu einem nicht komprimierten verdrillten Draht, welcher durch ein Verdrillen miteinander von einer Mehrzahl von elementaren Drähten (hier Kupferdrähten oder Kupferlegierungs-Drähten) erhalten wird und nicht einem Kompressionsformen unterworfen wird.
  • Obwohl der oben beschriebene ummantelte elektrische Draht einen verdrillten Draht als einen Leiter beinhaltet, ist es für elementare Drähte unwahrscheinlich, dass sie gegeneinander gleiten, und es ist für eine Mehrzahl von elementaren Drähten wahrscheinlich, dass sie sich gemeinsam bzw. als Ganzes bewegen, da der oben beschriebene ummantelte elektrische Draht den oben beschriebenen metallischen gebundenen bzw. gebondeten Abschnitt beinhaltet. Die Starrheit bzw. Steifigkeit des Leiters wird in diesem Hinblick erhöht, und derart ist es für den oben beschriebenen ummantelten elektrischen Draht unwahrscheinlich, dass er knickt. Selbst wenn der Leiter eine kleine Querschnittsfläche aufweist, beispielsweise selbst wenn der Leiter eine Querschnittsfläche von 0,22 mm2 oder weniger, 0,2 mm2 oder weniger oder 0,15 mm2 oder weniger aufweist, wie dies oben beschrieben ist, weist der ummantelte elektrische Draht eine gute Starrheit bzw. Steifigkeit auf und es ist ein Knicken unwahrscheinlich, da es für die elementaren Drähte wahrscheinlich ist, dass sie sich insgesamt bzw. gemeinsam bewegen. Wenn ein derartiger ummantelter elektrischer Draht, welcher oben beschrieben ist, als ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht verwendet wird, ist für einen Abschnitt, welcher nahe einem Anschlussabschnitt angeordnet ist, ein Knicken unwahrscheinlich, wenn der Anschlussabschnitt beispielsweise in einen einen Anschluss aufnehmenden Abschnitt eines Gehäuses eingesetzt wird, und ein derartiger ummantelter elektrischer Draht weist eine gute Einsetz-Bearbeitbarkeit bzw. -Handhabbarkeit auf.
  • Auch weist der oben beschriebene ummantelte elektrische Draht einen geringen Kontaktwiderstand mit einem Anschlussabschnitt auf, selbst wenn der Anschlussabschnitt an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts festgelegt wird und der Grad einer Kompression des Leiters, bei welchem der Anschlussabschnitt komprimiert wird, gering ist. Dies deshalb, da selbst wenn der Grad einer Kompression reduziert ist bzw. wird, ein Kontaktwiderstand leicht reduziert werden kann, da ein Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten durch den metallisch gebundenen Abschnitt reduziert werden kann. Auch kann, wenn der oben beschriebene Grad einer Kompression gering ist, das verbleibende Flächenverhältnis bzw. Verhältnis der verbleibenden Fläche eines komprimierten Abschnitts des Leiters, wo der Anschlussabschnitt komprimiert wird, erhöht bzw. gesteigert werden, und es können gute Charakteristika bzw. Merkmale eines nicht komprimierten Abschnitts des Leiters beibehalten werden. Selbst wenn ein Leiter eine geringe Querschnittsfläche aufweist, insbesondere selbst wenn ein Leiter eine Querschnittsfläche von 0,22 mm2 oder weniger, 0,2 mm2 oder weniger oder 0,15 mm2 oder weniger aufweist, ist es beispielsweise, wenn der Leiter eine gute Schlagfestigkeit aufweist, möglich, einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht zu konstruieren, welcher einen guten Schlagwiderstand bzw. eine gute Schlagbeständigkeit aufweist. Wenn ein derartiger ummantelter elektrischer Draht, welcher oben beschrieben ist, als ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht verwendet wird, weist, selbst wenn der Leiter eine geringe Querschnittsfläche aufweist, wie dies oben beschrieben ist, und selbst wenn der oben beschriebene Grad einer Kompression reduziert ist, der ummantelte elektrische Draht einen geringen Kontaktwiderstand und eine gute Schlagfestigkeit auf.
  • Auch weist der oben beschriebene ummantelte elektrische Draht eine gute Schweißfestigkeit auf, wenn ein Zweig- bzw. Abzweigungsdraht oder dgl. mit einem Leiter verschweißt wird. Dies deshalb, da die Nähe bzw. Nachbarschaft eines Abschnitts eines verdrillten Drahts, welcher den oben beschriebenen Leiter darstellt bzw. bildet, an welchen ein Abzweigungsdraht oder dgl. direkt geschweißt ist bzw. wird, einen Abschnitt beinhalten kann, mit welchem ein Abzweigungsdraht oder dgl. nicht direkt verschweißt ist, und wo elementare Drähte fest durch den metallisch gebundenen Abschnitt verbunden sind.
  • (2) Als eine Art des oben beschriebenen ummantelten elektrischen Drahts,
    wird der verdrillte Draht durch ein konzentrisches Verdrillen der Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten, und der verdrillte Draht beinhaltet wenigstens einen zentralen elementaren Draht und eine Mehrzahl von äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten, welche einen äußeren Umfang des zentralen elementaren Drahts bedecken, und
    beinhaltet der ummantelte elektrische Draht eine Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten, wo der zentrale elementare Draht und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte, welche anschließend an den bzw. benachbart zu dem zentralen elementaren Draht sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  • In der oben beschriebenen Art bzw. dem oben beschriebenen Modus sind bzw. werden der zentrale elementare Draht und die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte fest miteinander durch den metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitt verbunden, und es ist daher ein Auftreten eines Knickens unwahrscheinlich. Auch kann in der oben beschriebenen Art ein Kontaktwiderstand zwischen dem zentralen elementaren Draht und den äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten durch den metallisch gebundenen Abschnitt reduziert werden, und es kann derart, wie dies oben beschrieben ist, ein Kontaktwiderstand mit dem Anschlussabschnitt leicht reduziert werden, selbst wenn die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte und der Anschlussabschnitt hauptsächlich in direktem Kontakt miteinander sind bzw. stehen und der zentrale elementare Draht nicht in einem direkten Kontakt mit dem Anschlussabschnitt ist, wenn der Grad einer Kompression des Leiters, bei welchem der Anschlussabschnitt komprimiert wird, reduziert ist. Auch sind bzw. werden in der oben beschriebenen Art der zentrale elementare Draht und die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte fest miteinander durch den metallisch gebundenen Abschnitt verbunden, und derart weist der ummantelte elektrische Draht eine höhere Schweißfestigkeit auf, selbst wenn ein Zweig- bzw. Abzweigungsdraht oder dgl. damit verschweißt wird, und ein äußerer am Umfang befindlicher elementarer Draht und der Abzweigungsdraht oder dgl. hauptsächlich miteinander verschweißt sind und der zentrale elementare Draht nicht direkt mit dem Abzweigungsdraht oder dgl. verschweißt ist.
  • (3) Als eine Art des oben beschriebenen ummantelten elektrischen Drahts
    sind die elementaren Drähte aus der Kupferlegierung hergestellt und
    enthält die Kupferlegierung ein oder mehrere Element(e), gewählt aus Fe, Ti, Mg, Sn, Ag, Ni, In, Zn, Cr, Al und P in einer Gesamtmenge von 0,01 Massen-% bis 5,5 Massen-% inklusive, wobei der verbleibende Anteil Cu und unvermeidliche Verunreinigungen beinhaltet.
  • Eine Kupferlegierung, welche die oben beschriebene spezifische Zusammensetzung aufweist, weist eine höhere Festigkeit bzw. Stärke als diejenige von reinem Kupfer auf. Auch weist typischerweise die oben beschriebene Kupferlegierung eine hohe Schlagfestigkeit auf, wenn eine Dehnung bzw. Verlängerung durch eine Wärmebehandlung erhöht wird. Auch können in der oben beschriebenen Kupferlegierung die Festigkeit und eine elektrische Leitfähigkeit einer Ausfällungs- bzw. Präzipitations-Legierung leicht durch eine Wärmebehandlung, wie beispielsweise ein Altern erhöht werden, und es kann eine Zähigkeit, wie beispielsweise eine Dehnung leicht verbessert werden. Die oben beschriebene Art, in welcher ein verdrillter Draht, welcher durch ein Verdrillen miteinander von elementaren Drähten erhalten wird, welche aus einer derartigen Kupferlegierung hergestellt sind, als ein Leiter vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt wird, kann geeignet für eine Verdrahtung in einem Kabelbaum oder dgl. verwendet werden, für welche eine hohe Festigkeit, eine hohe Zähigkeit, eine hohe Schlagfestigkeit, eine elektrische Leitfähigkeit und dgl. erforderlich sind.
  • (4) Ein mit einem Anschluss ausgerüsteter bzw. ausgestatteter elektrischer Draht gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet
    den ummantelten elektrischen Draht nach einem von (1) bis (3) oben und
    einen Anschlussabschnitt, welcher an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts festgelegt ist.
  • Da der oben beschriebene, mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht den oben beschriebenen ummantelten elektrischen Draht beinhaltet, in welchem der verdrillte Draht, welcher den oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitt beinhaltet, als ein Leiter dient, wie dies oben beschrieben ist, zeigt der mit dem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht die Effekte, dass ein Knicken unwahrscheinlich ist, dass er einen geringen Kontaktwiderstand zwischen dem Leiter und dem Anschlussabschnitt aufweist, selbst wenn der Grad einer Kompression eines Abschnitts, bei welchem der Anschlussabschnitt festgelegt ist bzw. wird, gering ist, und dass er eine gute Schweißfestigkeit aufweist.
  • (5) Ein verdrillter Draht gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein verdrillter Draht, welcher als ein Leiter eines elektrischen Drahts zu verwenden ist,
    in welchem der verdrillte Draht durch ein Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und
    beinhaltet der verdrillte Draht einen metallisch gebundenen Abschnitt, wo die elementaren Drähte, welche anschließend aneinander bzw. benachbart zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  • Da der oben beschriebene verdrillte Draht den oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitt beinhaltet, wie dies oben beschrieben ist, zeigt der ummantelte elektrische Draht, welcher den verdrillten Draht als einen Leiter beinhaltet, die Effekte, dass ein Knicken unwahrscheinlich ist, dass er einen geringen Kontaktwiderstand mit dem Anschlussabschnitt aufweist, selbst wenn der Grad einer Kompression eines Abschnitts, bei welchem der Anschlussabschnitt festgelegt ist, gering ist, und dass er eine gute Schweißfestigkeit aufweist.
  • Details von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in geeigneter Weise beschrieben werden. In den Figuren werden Komponenten mit demselben Namen durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet. In der Zusammensetzung einer Kupferlegierung wird der Gehalt eines Elements unter Verwendung eines Masseanteils (Massen-% oder Massen ppm) angegeben, außer es ist dies anderweitig spezifiziert.
  • 1 ist eine transversale Querschnittsansicht, welche durch ein Schneiden eines ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Drahts 1 gemäß einer Ausführungsform entlang einer Ebene orthogonal auf die axiale Richtung davon erhalten wird. Hier sind, um ein Verständnis von metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitten 24 zu erleichtern, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 schraffiert und es sind elementare Drähte 20 nicht schraffiert.
  • 2 ist eine transversale Querschnittsansicht, welche durch ein Schneiden eines Leiters 2, welcher in dem ummantelten elektrischen Draht 1 gemäß einer Ausführungsform vorgesehen ist, entlang einer Ebene orthogonal auf die axiale Richtung davon erhalten wird. Hier sind bzw. werden, um ein Verständnis der metallisch gebundenen Abschnitte 24 zu erleichtern, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 und die Nachbarschaften bzw. Umgebungen davon durch Kreise mit einer mit einem Punkt strichlierten Linie umgeben, und es sind bzw. werden die elementaren Drähte 20 nicht schraffiert.
  • Ummantelter elektrischer Draht
  • Wie dies in 1 gezeigt ist, beinhaltet der ummantelte elektrische Draht 1 gemäß einer Ausführungsform den Leiter 2 und eine isolierende beschichtende Lage 3, welche einen äußeren Umfang des Leiters 2 abdeckt bzw. ummantelt. Der Leiter 2 ist ein verdrillter Draht 2S, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten 20 miteinander erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind. Der verdrillte Draht 2S dieser Ausführungsform wird als der Leiter 2 eines elektrischen Drahts, wie beispielsweise des ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Drahts 1 verwendet, und der verdrillte Draht 2S wird durch ein Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von elementaren Drähten 20 erhalten, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind. Ein repräsentatives Beispiel des verdrillten Drahts 2S ist ein konzentrisch verdrillter Draht, welcher durch ein konzentrisches Verdrillen der Mehrzahl von elementaren Drähten 20 erhalten wird, wie dies in 1 gezeigt ist. Der konzentrisch verdrillte Draht beinhaltet wenigstens einen zentralen elementaren Draht 21 und eine Mehrzahl von äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten 22, welche den äußeren Umfang des zentralen elementaren Drahts 21 abdecken, und die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte 22 sind bzw. werden konzentrisch miteinander um den äußeren Umfang des zentralen elementaren Drahts 21 verdrillt. 1 zeigt als ein Beispiel einen komprimierten verdrillten Draht, welcher durch ein Kompressionsformen erhalten wird, welcher ein konzentrisch verdrillter Draht aus 7 elementaren Drähten ist, wo sechs äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 um den äußeren Umfang eines zentralen elementaren Drahts 21 verdrillt sind bzw. werden. Ein Beispiel eines anderen verdrillten Drahts 2S ist ein gemeinsamer verdrillter Draht (nicht gezeigt), welcher durch ein gemeinsames Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten 20 miteinander erhalten wird. Der verdrillte Draht 2S, welcher den Leiter 2 darstellt bzw. bildet, welcher in dem ummantelten elektrischen Draht 1 dieser Ausführungsform vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt wird, und der verdrillte Draht 2S dieser Ausführungsform beinhalten die metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitte 24, wo benachbarte bzw. aneinander anschließende elementare Drähte 20 und 20 metallisch gebunden bzw. gebondet sind (siehe auch die Mikrophotographie, welche in 4 gezeigt ist). Nachfolgend werden der verdrillte Draht 2S, welcher den Leiter 2 darstellt bzw. bildet, und die isolierende beschichtende Lage 3 in dem angegebenen Zustand beschrieben werden.
  • Leiter
  • Die elementaren Drähte 20, welche den verdrillten Draht 2S darstellen bzw. bilden, sind jeweils ein Draht, welcher aus Kupfer (sogenanntes reines Kupfer) hergestellt ist, oder ein Draht, welcher aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, welche zusätzliche Elemente beinhaltet, wobei der verbleibende Anteil Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthält.
  • Der Cu Gehalt von reinem Kupfer ist beispielsweise 99,95 % oder mehr.
  • Die Kupferlegierung beinhaltet beispielsweise ein oder mehrere Element(e), gewählt aus Fe, Ti, Mg, Sn, Ag, Ni, In, Zn, Cr, Al und P in einer Gesamtmenge von 0,01 Massen-% bis 5,5 Massen-% inklusive, wobei der verbleibende Anteil Cu und unvermeidliche Verunreinigungen beinhaltet. Eine derartige Kupferlegierung weist eine höhere Stärke bzw. Festigkeit als reines Kupfer auf und weist eine bessere Schlagfestigkeit als auch Dehnung auf, welche durch eine Wärmebehandlung erhöht wird, und in dem Fall einer Ausfällungs- bzw. Präzipitations-Legierung können die Stärke bzw. Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit leicht durch ein Altern erhöht bzw. gesteigert werden, und es wird auch eine Zähigkeit leicht verbessert. Je höher der Gesamtgehalt an zusätzlichen Elementen ist, umso höher tendiert die Zugfestigkeit zu sein und derart sind die Festigkeit und die Starrheit umso höher, und je niedriger der Gesamtgehalt an zusätzlichen Elementen ist, umso höher tendiert die elektrische Leitfähigkeit zu sein, obwohl dieses Merkmal von dem Typ eines zusätzlichen Elements abhängt. Spezifische Beispiele der Zusammensetzung sind wie folgt (der verbleibende Anteil beinhaltet Cu und unvermeidbare Verunreinigungen).
  • Zusammensetzung (1 Ausfällungs- + Mischkristall-Legierung) enthält Fe in einer Menge von 0,2 % bis 2,5 % inklusive, Ti in einer Menge von 0,01 % bis 1,0 % inklusive und ein oder mehrere Element (e), gewählt aus Mg, Sn, Ag, Ni, In, Zn, Cr, Al und P in einer Gesamtmenge von 0,01 % bis 2,0 % inklusive.
  • Zusammensetzung (2 Ausfällungs- + Mischkristall-Legierung) enthält Fe in einer Menge von 0,1 % bis 1,6 % inklusive, P in einer Menge von 0,05 % bis 0,7 % inklusive und wenigstens eines von Sn und Mg in einer Gesamtmenge von 0 % bis 0,7 % inklusive.
  • Zusammensetzung (3 Mischkristall-Legierung) enthält Sn in einer Menge von 0,15 % bis 0,7 % inklusive.
  • Zusammensetzung (4 Mischkristall-Legierung) enthält Mg in einer Menge von 0,01 % bis 1,0 % inklusive.
  • In der Zusammensetzung (1) kann der Fe Gehalt 0,4 % bis 2,0 % inklusive und 0,5 % bis 1,5 % inklusive sein,
    kann der Ti Gehalt 0,1 % bis 0,7 % inklusive und 0,1 % bis 0,5 % inklusive sein,
    kann der Mg Gehalt 0,01 % bis 0,5 % inklusive und 0,01 % bis 0,2 % inklusive sein,
    kann der Sn Gehalt 0,01 % bis 0,7 % inklusive und 0,01 % bis 0,3 % inklusive sein,
    kann der Ag Gehalt 0,01 % bis 1,0 % inklusive und 0,01 % bis 0,2 % inklusive sein, und
    kann der Gesamtgehalt von Ni, In, Zn, Cr, Al und P 0,01 % bis 0,3 % inklusive und 0,01 % bis 0,2 % inklusive sein.
  • In der Zusammensetzung (2) kann der Fe Gehalt 0,2 % bis 1,5 % inklusive und 0,3 % bis 1,2 % inklusive sein,
    kann der P Gehalt 0,1 % bis 0,6 % inklusive und 0,11 % bis 0,5 % inklusive sein,
    kann der Mg Gehalt 0,01 % bis 0,5 % inklusive und 0,02 % bis 0,4 % inklusive sein, und
    kann der Sn Gehalt 0,05 % bis 0,6 % inklusive und 0,1 % bis 0,5 % inklusive sein.
  • In der Zusammensetzung (3) kann der Sn Gehalt 0,15 % bis 0,5 % inklusive und 0,15 % bis 0,4 % inklusive sein.
  • In der Zusammensetzung (4) kann der Mg Gehalt 0,02 % bis 0,5 % inklusive und 0,03 % bis 0,4 % inklusive sein.
  • Zusätzlich kann die Legierung ein oder mehrere Element (e) enthalten, gewählt aus C, Si und Mn in einer Gesamtmenge von 10 ppm bis 500 ppm inklusive. Diese Elemente können als Antioxidans für Elemente, wie beispielsweise das oben beschriebene Fe und Sn fungieren.
  • Struktur
  • In dem Fall einer Präzipitations- bzw. Ausfällungs-Kupferlegierung (z.B. den oben beschriebenen Zusammensetzungen (1) und (2)), in welcher die Kupferlegierung, welche die elementaren Drähte 20 darstellt bzw. bildet, Ausfällungen bzw. Präzipitate bildet, wenn ein Altern durchgeführt wird, weist, falls ein Altern durchgeführt wird, die Ausfällungs-Kupferlegierung typischerweise eine Struktur auf, welche Ausfällungen beinhaltet. Wenn die Kupferlegierung eine Struktur aufweist, in welcher Ausfällungen gleichmäßig verteilt sind, können eine höhere Festigkeit, welche aus der Ausfällungs-Verstärkung resultiert, und eine höhere elektrische Leitfähigkeit, welche von einer Abnahme in der Mischkristall-Menge von zusätzlichen Elementen resultiert, beispielsweise erwartet werden.
  • Querschnittsfläche
  • Die Querschnittsfläche des Leiters, d.h. gesamte Querschnittsfläche der elementaren Drähte 20, welche den verdrillten Draht 2S darstellen bzw. ausbilden, kann geeignet gemäß der Anwendung des ummantelten elektrischen Drahts 1 ausgewählt werden. Insbesondere kann, wenn die oben beschriebene Querschnittsfläche davon 0,22 mm2 oder geringer ist, ein ummantelter elektrischer Draht 1 mit geringem Gewicht erhalten werden. Ein derartiger ummantelter elektrischer Draht 1 kann geeignet für Anwendungen verwendet werden, in welchen eine Reduktion im Gewicht gewünscht ist, wie beispielsweise ein Kabelbaum bzw. eine Verkabelung für ein Kraftfahrzeug. Unter Berücksichtigung einer weiteren Gewichtsreduktion kann die oben beschriebene Querschnittsfläche 0,2 mm2 oder weniger, 0,15 mm2 oder weniger und 0,13 mm2 oder weniger sein.
  • Es ist bevorzugt, die Querschnittsfläche, die Form bzw. Gestalt und dgl. von jedem elementaren Draht 20 vor einem Verdrillen derart auszuwählen, dass die Querschnittsfläche des Leiters eine vorbestimmte Größe aufweist. Obwohl die elementaren Drähte 20 vor einem Verdrillen elementare Drähte 20 beinhalten können, welche unterschiedliche Querschnittsflächen und Formen aufweisen, können, wenn die elementaren Drähte 20 dieselbe Querschnittsfläche und dieselbe Form aufweisen, Verdrill-Bedingungen leicht eingestellt werden.
  • Anzahl von elementaren Drähten
  • Die Anzahl von elementaren Drähten des verdrillten Drahts 2S kann geeignet bzw. entsprechend gewählt werden. Beispiele der Anzahl von elementaren Drähten in einem konzentrisch verdrillten Draht beinhalten 7, 19 und 37. In dem konzentrisch verdrillten Draht aus 7 elementaren Drähten, welcher in 1 gezeigt ist, ist der äußere Umfang von einem zentralen elementaren Draht 21 mit einer äußeren Umfangslage versehen, welche durch sechs äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 gebildet wird. Ein verdrillter Draht aus 19 elementaren Drähten beinhaltet zwei äußere Umfangslagen, und ein verdrillter Draht aus 37 elementaren Drähten beinhaltet drei äußere Umfangslagen. Zusätzlich können zwei oder mehr Drähte als der zentrale elementare Draht 21 in einem konzentrisch verdrillten Draht verwendet werden.
  • Form
  • Die äußere Form bzw. Gestalt des verdrillten Drahts 2S (des Leiters 2) ist eine Form bzw. Gestalt entsprechend dem verdrillten Zustand. Typische Beispiele eines komprimierten verdrillten Drahts beinhalten verdrillte Drähte, deren transversale Querschnittsform oder Endoberflächenform ähnlich zu einem Kreis ist (siehe 1). Zusätzlich kann, als ein Resultat eines geeigneten Auswählens der Form bzw. Gestalt einer Form, welche in einem Kompressionsformen verwendet wird, die transversale Querschnittsform davon eine elliptische Form oder eine polygonale Form, wie beispielsweise eine hexagonale Form sein.
  • Für einen komprimierten verdrillten Draht ist es wahrscheinlich, einen Abschnitt aufzuweisen, wo sich benachbarte bzw. aneinander anschließende Drähte 20 und 20 in einem Oberflächenkontakt miteinander, in Abhängigkeit von dem Grad einer Kompression befinden. Derart wird, wenn der verdrillte Draht 2S ein komprimierter verdrillter Draht ist, erwartet, dass es für den verdrillten Draht 2S wahrscheinlich ist, eine größere Anzahl von metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitten 24 zu beinhalten oder metallisch gebundene Abschnitte 24 zu beinhalten, welche eine längere Verbindungslänge L aufweisen (2).
  • Metallisch gebundener Abschnitt
  • Der verdrillte Draht 2S, welcher den Leiter 2 bildet, welcher in dem ummantelten elektrischen Draht 1 dieser Ausführungsform vorgesehen ist, und der verdrillte Draht 2S dieser Ausführungsform weisen jeweils wenigstens einen transversalen Querschnitt auf, wo ein metallisch gebundener Abschnitt 24 vorhanden ist. 2 ist ein Diagramm, welches schematisch einen transversalen Querschnitt des verdrillten Drahts 2S zeigt, wo die metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitte 24 vorhanden sind. Die metallisch gebundenen Abschnitte 24 sind bzw. werden durch ein metallisches Bonden bzw. Verbinden von Cu gebildet, welches die Hauptkomponente von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 unter den elementaren Drähten 20 ist, welche den verdrillten Draht 2S bilden. Benachbarte elementare Drähte 20 und 20 sind bzw. werden fest durch die metallisch gebundenen Abschnitte 24 verbunden, und es ist unwahrscheinlich, dass sich der verdrillte Draht 2S trennt bzw. auflöst. Derart ist für den verdrillten Draht 2S, welcher mit den metallisch gebundenen Abschnitten 24 versehen ist, ein Knicken unwahrscheinlich, da die Starrheit bzw. Steifigkeit davon erhöht ist, und er kann beispielsweise leicht gebogen werden. Auch kann mit bzw. bei dem verdrillten Draht 2S, welcher die metallisch gebundenen Abschnitte 24 aufweist, ein Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 reduziert werden. Auch wird, wenn ein Zweig- bzw. Abzweigungsdraht oder dgl. mit einem Abschnitt des verdrillten Drahts 2S verschweißt wird, und ein metallisch gebundener Abschnitt 24, welcher nicht direkt mit dem Verzweigungsdraht oder dgl. verschweißt ist, nahe einem Abschnitt des verdrillten Drahts 2S vorhanden ist, welcher direkt mit dem Verzweigungsdraht oder dgl. verschweißt ist, eine Schweißfestigkeit erhöht bzw. gesteigert. Derart ist es möglich, den ummantelten elektrischen Draht 1 zu konstruieren, für welchen beispielsweise ein Knicken unwahrscheinlich ist, welcher leicht gebogen werden kann, einen geringen Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 und eine gute Schweißfestigkeit aufweist, da der verdrillte Draht 2S die metallisch gebundenen Abschnitte 24, welche enthalten sind, als der Leiter 2 aufweist.
  • Die metallisch gebundenen Abschnitte 24 können durch eine einfache Beobachtung eines transversalen Querschnitts des ummantelten elektrischen Drahts 1 oder des verdrillten Drahts 2S unter Verwendung eines Mikroskops, wie beispielsweise eines optischen Mikroskops oder eines metallographischen Mikroskops bestätigt werden. In einem Beobachtungsbild, welches durch ein Verwenden des Mikroskops erhalten wird, oder einem bearbeiteten Bild, welches einem geeigneten bzw. entsprechenden Bildbearbeiten unterworfen wurde, kann ein Abschnitt, wo sich benachbarte elementare Drähte 20 und 20 in Kontakt miteinander befinden, d.h. eine Region, in welcher die Grenze zwischen benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 nicht visuell identifiziert werden kann, als ein metallisch gebundener Abschnitt 24 erachtet werden (siehe auch 4). Präziser sind bzw. werden metallisch gebundene Abschnitte durch beispielsweise ein Polieren des Querschnitts unter Verwendung einer Querschnitts-Poliereinrichtung (CP) und ein Beobachten des resultierenden Querschnitts unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) extrahiert. Auch in einem Zustand, in welchem nur der verdrillte Draht 2S vorhanden ist, können, wenn der verdrillte Draht 2S unter Verwendung von Händen oder dgl. entdrillt wird, um Verdrillungen zu öffnen, Abschnitte, bei welchen elementare Drähte 20 und 20 miteinander verbunden sind, um nicht entdrillt zu werden, leicht gefunden werden. Einfacher gesagt, kann dieser verbundene Abschnitt als ein metallisch gebundener Abschnitt 24 erachtet werden. Es wird erwartet, dass, wenn ein transversaler Querschnitt dieses verbundenen Abschnitts oder der Nähe bzw. Nachbarschaft davon erhalten wird, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 effizient extrahiert werden können.
  • Wenn der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S in der axialen Richtung betrachtet wird, ist es, je höher die Anzahl von transversalen Querschnitten ist, wo die oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitte 24 vorhanden sind, umso einfacher, die Effekte zu erhalten, fähig zu sein, die Steifigkeit des verdrillten Drahts 2S zu erhöhen, fähig zu sein, einen Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 zu reduzieren, und fähig zu sein, eine Schweißfestigkeit zu erhöhen. Wenn ein Spulenglied, in welchem der ummantelte elektrische Draht 1 oder dgl. auf einer Spule gewickelt ist, verwendet wird, kann beispielsweise der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S für jeweils 3 m davon einen oder mehrere transversale(n) Querschnitt(e) aufweisen, wo die oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitte 24 vorhanden sind. Es ist bevorzugt, dass der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S einen oder mehrere transversale(n) Querschnitt(e), wo die metallisch gebundenen Abschnitte 24 vorhanden sind, in einem Abstand bzw. Intervall von 2 % bis 20 % inklusive relativ zu der Länge des ummantelten elektrischen Drahts 1 oder des verdrillten Drahts 2S beinhaltet. Kurz gesagt, beinhaltet, wenn der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S in der axialen Richtung gesehen bzw. betrachtet wird, der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S die metallisch gebundenen Abschnitte 24 an einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stellen. Alternativ weist, wenn der ummantelte elektrische Draht 1 in einem Kabelbaum bzw. einer Verkabelung oder dgl. vorgesehen ist, und die Länge davon relativ kurz ist, beispielsweise der ummantelte elektrische Draht 1 eine Länge von etwa 0,5 m bis 5 m inklusive aufweist, der ummantelte elektrische Draht 1 einen oder mehrere transversale(n) Querschnitt(e) auf, wo die metallisch gebundenen Abschnitte 24 vorhanden sind. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die metallisch gebundenen Abschnitte 24 in der Nähe bzw. Nachbarschaft eines Abschnitts vorhanden sind, an welchem der Anschlussabschnitt festgelegt ist, da ein Auftreten eines Knickens in der Nähe des Anschlussabschnitts des ummantelten elektrischen Drahts 1 unwahrscheinlich ist, wenn der Anschlussabschnitt in einen einen Anschluss aufnehmenden Abschnitt eines Gehäuses eingesetzt ist bzw. wird.
  • Je höher die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten 24, welche oben beschrieben sind, in einem transversalen Querschnitt ist, welcher von dem ummantelten elektrischen Draht 1 oder dem verdrillten Draht 2S erhalten wird, umso leichter ist es, die Effekte zu erhalten, fähig zu sein, die Steifigkeit des verdrillten Drahts 2S zu erhöhen, fähig zu sein, einen Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 zu reduzieren, und fähig zu sein, eine Schweißfestigkeit zu erhöhen bzw. zu steigern. D.h., in dem verdrillten Draht 2S beinhaltet wenigstens einer der Sätze von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 den metallisch gebundenen Abschnitt 24, und wenn die Mehrzahl der Sätze, insbesondere alle Sätze, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 beinhaltet (beinhalten), können die oben beschriebenen Effekte leicht erhalten bzw. erzielt werden. Eine Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten 24 muss nicht in einem transversalen Querschnitt vorhanden sein, und wenn der ummantelte elektrische Draht 1 oder der verdrillte Draht 2S in der axialen Richtung betrachtet wird, beinhaltet vorzugsweise eine Mehrzahl der oben beschriebenen Sätze von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 vorzugsweise die metallisch gebundenen Abschnitte 24. Selbst wenn die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten 24 in einem transversalen Querschnitt groß ist, kann, falls eine Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten 24 entfernt voneinander vorhanden ist, wenn der ummantelte elektrische Draht 1 in der axialen Richtung betrachtet wird, ein Biegen oder dgl. leicht durchgeführt werden. Beispiele des Satzes von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 beinhalten Sätze des zentralen elementaren Drahts 21 und von äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten 22 und Sätze von benachbarten äußeren am Umfang befindlichen Drähten 22 und 22, wenn der verdrillte Draht 2S ein konzentrisch verdrillter Draht ist, welcher in 1 und 2 gezeigt ist, und beinhalten einen zentralen elementaren Draht 21 und eine äußere Umfangslage. In diesem Beispiel beinhalten insgesamt sechs Sätze von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 metallisch gebundene Abschnitte 24. In dem Fall eines konzentrisch verdrillten Drahts, welcher eine Mehrzahl von zentralen elementaren Drähten 21 beinhaltet, ist ein anderes Beispiel des Satzes von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 ein Satz von benachbarten zentralen elementaren Drähten 21 und 21. In dem Fall eines konzentrisch verdrillten Drahts, welcher eine Mehrzahl von äußeren Umfangslagen beinhaltet, beinhalten Beispiele davon Sätze von benachbarten äußeren am Umfang befindlichen Drähten 22 und 22 in derselben äußeren Umfangslage und Sätze von äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten 22 und 22, welche benachbart zueinander in unterschiedlichen äußeren am Umfang befindlichen Lagen sind bzw. liegen.
  • In einem transversalen Querschnitt, welcher von dem ummantelten elektrischen Draht 1 oder dem verdrillten Draht 2S erhalten wird, weist der metallisch gebundene Abschnitt 24 vorzugsweise eine Art bzw. einen Modus eines Beinhaltens von einem oder mehreren Abschnitt(en) auf, wo, von den elementaren Drähten 20, welche den verdrillten Draht 2S bilden, ein elementarer Draht 20, welcher auf der inneren bzw. Innenseite angeordnet ist, und ein elementarer Draht 20, welcher auf der äußeren bzw. Außenseite angeordnet ist, metallisch aneinander gebunden bzw. gebondet sind, und weist vorzugsweise eine Art auf, eine Mehrzahl von derartigen Abschnitten zu beinhalten. In dieser Art bzw. diesem Modus sind bzw. werden elementare Drähte 20 fest miteinander verbunden und es ist ein Auftreten eines Knickens unwahrscheinlich, und es ist beispielsweise, wenn der Anschlussabschnitt an dem verdrillten Draht 2S mit einem relativ geringen Grad einer Kompression festgelegt wird, selbst wenn ein innerer elementarer Draht 20, wie beispielsweise der zentrale elementare Draht 21 sich nicht in direktem Kontakt mit dem Anschlussabschnitt befindet, und sich nur äußere elementare Drähte 20, wie beispielsweise die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte 22 im Wesentlichen in Kontakt mit dem Anschlussabschnitt befinden, für einen Kontaktwiderstand mit dem Anschlussabschnitt eine Abnahme wahrscheinlich. Auch ist, wenn ein Verzweigungsdraht oder dgl. mit dem verdrillten Draht 2S verschweißt wird, beispielsweise selbst wenn sich der Verzweigungsdraht oder dgl. nicht in direktem Kontakt mit einem inneren elementaren Draht 20, wie beispielsweise dem zentralen elementaren Draht 21 befindet, und der Verzweigungsdraht oder dgl. im Wesentlichen nur mit äußeren elementaren Drähten 20, wie beispielsweise den äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten 22 verschweißt ist, für eine Schweißfestigkeit ein Ansteigen wahrscheinlich. Derart ist es möglich, den ummantelten elektrischen Draht 1 zu konstruieren, für welchen ein Knicken unwahrscheinlich ist, welcher einen geringen Kontaktwiderstand mit dem Anschlussabschnitt aufweist, selbst wenn der Grad einer Kompression gering ist, und welcher eine gute Schweißfestigkeit aufweist, da der diese Art bzw. diesen Modus aufweisende verdrillte Draht 2S enthalten ist.
  • Insbesondere beinhaltet ein konzentrisch verdrillter Draht vorzugsweise zwei oder mehr metallisch gebundene Abschnitte 24, wo der zentrale elementare Draht 21 und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 metallisch gebunden sind, und zwei oder mehr metallisch gebundene Abschnitte 24, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 und 22 metallisch gebunden sind, da ein Auftreten eines Knickens weniger wahrscheinlich ist, eine Abnahme eines Kontaktwiderstands mit dem Anschlussabschnitt wahrscheinlich ist, selbst wenn der Grad einer Kompression gering ist, und eine Zunahme einer Schweißfestigkeit wahrscheinlich ist. 1 und 2 zeigen als ein Beispiel einen Fall, wo es eine Mehrzahl (hier drei) von metallisch gebundenen Abschnitten 24, wo der zentrale elementare Draht 21 und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22, welche benachbart zu dem zentralen elementaren Draht 21 sind, metallisch aneinander gebunden sind, und eine Mehrzahl (hier drei) von metallisch gebundenen Abschnitten 24 gibt, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 und 22 aneinander metallisch gebunden sind. Auch sind alle der elementaren Drähte 20, welche den verdrillten Draht 2S bilden, geeignet miteinander über einen der metallisch gebundenen Abschnitte 24 in den Sätzen von benachbarten elementaren Drähten 20 und 20 verbunden. In dem Beispiel, welches in 1 gezeigt ist, sind, wenn einer der zwei äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte 22 und 22, welche auf der linken Seite der Zeichnung angeordnet sind, einen metallisch gebundenen Abschnitt 24 beinhaltet, welcher metallisch an den zentralen elementaren Draht 20 gebunden ist, beispielsweise alle der sieben elementaren Drähte 20 miteinander über die metallisch gebundenen Abschnitte 24 verbunden.
  • Die metallisch gebundenen Abschnitte 24, welche in einem transversalen Querschnitt vorhanden sind, welcher von dem ummantelten elektrischen Draht 1 oder dem verdrillten Draht 2S erhalten wird, sind bzw. werden als Regionen erachtet, in welchen die Grenze zwischen elementaren Drähten 20 und 20, welche benachbart zueinander bzw. anschließend aneinander in der oben beschriebenen Weise sind, visuell nicht identifiziert werden kann, und der minimale Abstand dieser Region wird durch eine Bond- bzw. Verbindungslänge L angezeigt bzw. bezeichnet. Je länger jede Verbindunglänge L ist, und je länger die gesamte Länge der Verbindungslängen L ist, umso fester sind die elementaren Drähte 20 durch die metallisch gebundenen Abschnitte 24 verbunden, umso höher ist die Steifigkeit, umso weiter kann der Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 reduziert werden und umso wahrscheinlicher ist es, dass die oben beschriebene Schweißfestigkeit ansteigt. Wenn der Leiter eine Querschnittsfläche von etwa 0,1 mm2 bis 0,22 mm2 inklusive aufweist, wenn die gesamte Länge der Verbindungslängen L 0,05 mm oder mehr, 0,06 mm oder mehr oder 0,08 mm oder mehr ist, wie dies oben beschrieben ist, ist es möglich, leicht Effekte, wie beispielsweise einen Anstieg in einer Steifigkeit, eine Reduktion in einem Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 und einen Anstieg in einer Schweißfestigkeit zu erhalten. Alternativ ist es, wenn die gesamte Länge der Verbindungslängen L etwa 3 % bis 15 % inklusive, und etwa 5 % bis 10 % inklusive eines Durchmessers R des kleinsten Einhüllungskreises 200 ist, welcher den verdrillten Draht 2S enthält, möglich, leicht die oben beschriebenen Effekte, wie beispielsweise einen Anstieg in einer Steifigkeit, eine Reduktion in einem Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 und einen Anstieg in einer Schweißfestigkeit zu erhalten, und es kann eine Abnahme in einer Flexibilität des verdrillten Drahts 2S leicht unterdrückt werden.
  • Wie dies oben beschrieben ist, ist es, wenn eine Mehrzahl der metallisch gebundenen Abschnitte 24, wo der zentrale elementare Draht 21 und die äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte 22 metallisch gebunden sind, vorhanden ist, und eine Mehrzahl der metallisch gebundenen Abschnitte 24, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 und 22 metallisch gebunden sind, vorhanden ist, bevorzugt, dass die gesamte Länge der Verbindungslängen L der metallisch gebundenen Abschnitte 24, wo der zentrale elementare Draht 21 und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 metallisch gebunden sind, 0,05 mm oder mehr ist, und die gesamte Länge der Verbindungslängen L der metallisch gebundenen Abschnitte 24, wo äußere am Umfang befindliche elementare Drähte 22 und 22 metallisch gebunden sind, 0,05 mm oder mehr ist, da es möglich ist, leicht die oben beschriebenen Effekte, wie beispielsweise einen Anstieg in einer Starrheit bzw. Steifigkeit, eine Reduktion in einem Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 und einen Anstieg in einer Schweißfestigkeit zu erhalten.
  • Merkmale
  • In Abhängigkeit von der Zusammensetzung von jedem elementaren Draht 20 und den Bedingungen, unter welchen der verdrillte Draht S hergestellt wird, kann, wenn jeder elementare Draht 20 aus irgendeiner der Kupferlegierungen hergestellt ist, welche die oben beschriebenen Zusammensetzungen (1) bis (4) aufweisen, der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) wenigstens eine einer Zugfestigkeit von 450 MPa oder mehr, einer Bruchdehnung von 5 % oder mehr und einer elektrischen Leitfähigkeit von 55 % IACS oder mehr aufweisen. Wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine Zugfestigkeit von 450 MPa oder mehr aufweist, weist der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine hohe Festigkeit auf, ist ein Knicken unwahrscheinlich und weist er eine gute Schweißfestigkeit auf. Wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr aufweist, kann der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) leicht gebogen werden. Wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine elektrische Leitfähigkeit von 55 % IACS oder mehr aufweist, ist die Leitfähigkeit gut, und es kann die Querschnittsfläche davon leichter reduziert werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine Zugfestigkeit von 450 MPa oder mehr aufweist und eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr aufweist, da der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) eine hohe Festigkeit und Zähigkeit aufweist und einen besseren Schlagwiderstand bzw. eine bessere Schlagbeständigkeit aufweist. Es ist bevorzugter, dass alle drei angeführten Gegenstände bzw. Elemente erfüllt sind. Wenn jeder elementare Draht 20 aus reinem Kupfer hergestellt ist, kann der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) wenigstens eine einer Zugfestigkeit von 220 MPa oder mehr, einer Bruchdehnung von 15 % oder mehr und einer elektrischen Leitfähigkeit von 98 % IACS oder mehr aufweisen.
  • Typischerweise können eine Zugfestigkeit, eine Bruchdehnung und eine elektrische Leitfähigkeit auf vorbestimmte Werte durch ein Einstellen der Zusammensetzung und Herstellungsbedingungen einer Kupferlegierung eingestellt bzw. festgelegt werden. Wenn elementare Drähte 20, welche einen kleineren Durchmesser aufweisen, bei einem höheren Drahtziehgrad verwendet werden, oder die Menge eines zusätzlichen Elements erhöht wird, wenn die elementaren Drähte aus einer Kupferlegierung hergestellt werden, ist beispielsweise ein Anstieg der Zugfestigkeit wahrscheinlich und es ist eine Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit wahrscheinlich. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur erhöht wird, wenn eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, ist beispielsweise ein Anstieg der Bruchdehnung wahrscheinlich und es ist eine Abnahme der Zugfestigkeit wahrscheinlich. Wenn die elementaren Drähte aus einer Präzipitations-Kupferlegierung hergestellt werden und ein Altern durchgeführt wird, ist ein Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit wahrscheinlich.
  • Isolierende beschichtende Lage
  • • Materialbestandteil
  • Beispiele eines isolierenden Materials, welches die isolierende beschichtende bzw. Beschichtungslage 3 darstellt bzw. woraus diese besteht, beinhalten Materialien, welche eine gute Flammhemmung bzw. -beständigkeit aufweisen, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) und Halogen-freie Kunststoffe (z.B. Polypropylen (PP)). PVC ist relativ weich bzw. biegsam, und es ist möglich, einen ummantelten elektrischen Draht 1 zu erhalten, welcher leicht gebogen werden kann. Ein Halogen-freier Kunststoff ist relativ hart und es ist möglich, einen ummantelten elektrischen Draht 1 zu erhalten, für welchen ein Knicken unwahrscheinlich ist, selbst wenn die isolierende beschichtende Lage 3 relativ dünn ist. Ein bekanntes isolierendes Material kann als das oben beschriebene isolierende Material verwendet werden.
  • Dicke
  • Die Dicke der isolierenden beschichtenden Lage 3 kann geeignet bzw. entsprechend gemäß der Querschnittsfläche des Leiters oder dgl. gewählt werden, solange die isolierende beschichtende Lage 3 eine vorbestimmte isolierende bzw. Isolationsstärke aufweist. Insbesondere weist, wenn der Leiter 2 eine Querschnittsfläche von 0,22 mm2 oder weniger aufweist, die isolierende beschichtende Lage 3 vorzugsweise eine durchschnittliche Dicke von 0,21 mm oder mehr auf, weist eine durchschnittliche Dicke von 0,22 mm oder mehr auf, und weist bevorzugter eine durchschnittliche Dicke von 0,23 mm oder mehr auf. Dies deshalb, da es eine dicke isolierende beschichtende Lage 3 möglich macht, die Steifigkeit des ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Drahts 1 zu verbessern, wodurch für den ummantelten elektrischen Draht 1 ein Knicken weniger wahrscheinlich gemacht wird. Die durchschnittliche Dicke bezieht sich hier auf den Durchschnitt der minimalen Abstände zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der isolierenden beschichtenden Lage 3 und einem Kronenabschnitt, mit Ausnahme einer verdrillenden Rille, welche an einem Abschnitt gebildet wird, wo äußere Umfangsoberflächen von benachbarten äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten 22 und 22 zueinander gerichtet sind, von äußeren Umfangsoberflächen der elementaren Drähte (der äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähte 22 in 1), welche auf der äußersten bzw. am weitesten außen liegenden Seite des Leiters 2 angeordnet sind. Vereinfacht gesprochen, entspricht die oben beschriebene durchschnittliche Dicke einem durchschnittlichen Abstand zwischen dem kleinsten Umhüllungskreis 200 (2), welcher den Leiter 2 beinhaltet, und der äußeren Umfangsoberfläche der isolierenden beschichtenden Lage 3. Die isolierende beschichtende Lage 3 ist bzw. wird vorzugsweise auf dem Leiter 2 mit bzw. bei einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet. Dies deshalb, da es eine Integration des Leiters 2 und der isolierenden beschichtenden Lage 3 möglich macht, eine Steifigkeit zu erhöhen, und ein Knicken des Leiters 2 weniger wahrscheinlich macht.
  • Anwendungen
  • Der ummantelte elektrische Draht 1 gemäß dieser Ausführungsform kann für verschiedene Typen einer Verdrahtung verwendet werden. Insbesondere ist der ummantelte elektrische Draht 1 geeignet für Anwendungen, welche in einem Zustand verwendet werden, in welchem ein Anschlussabschnitt an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts 1 festgelegt ist bzw. wird. Spezifisch kann der ummantelte elektrische Draht 1 beispielsweise für eine Verdrahtung in verschiedenen elektrischen Vorrichtungen, wie beispielsweise Vorrichtungen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen etc., und Regel- bzw. Steuervorrichtungen von Industrierobotern etc., einer Verdrahtung in verschiedenen Kabelbäumen, wie beispielsweise Kabelbäumen für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Der verdrillte Draht 2S gemäß dieser Ausführungsform kann als der Leiter 2 von verschiedenen Typen einer Verdrahtung des ummantelten elektrischen Drahts 1 gemäß dieser Ausführungsform oder dgl. verwendet werden.
  • Mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, beinhaltet der mit einem Anschluss ausgerüstete bzw. ausgestattete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform den ummantelten elektrischen Draht 1 dieser Ausführungsform und einen Anschlussabschnitt 4, welcher an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts 1 festgelegt ist. 3 zeigt einen Crimpanschluss als ein Beispiel, wobei der Crimpanschluss als den Anschlussabschnitt 4 einen aufnehmenden oder aufzunehmenden einpassenden Abschnitt 42 an einem Ende davon, einen Isolationstrommelabschnitt 44 für ein Halten der isolierenden beschichtenden Lage 3 an dem anderen Ende davon und einen Drahttrommelabschnitt 40 für ein Halten des Leiters 2 an einem zwischenliegenden Abschnitt davon beinhaltet. Der Crimpanschluss wird auf den Endabschnitt des Leiters 2 gecrimpt, welcher durch ein Entfernen der isolierenden beschichtenden Lage 3 an dem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts 1 freigelegt ist, und ist bzw. wird elektrisch und mechanisch mit dem Leiter 2 verbunden. Ein anderes Beispiel des Anschlussabschnitts 4 ist ein schmelzender bzw. Schmelztyp, welcher damit durch ein Schmelzen des Leiters 2 verbunden bzw. angeschlossen wird.
  • Beispiele einer Art des mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahts 10 beinhalten eine Art, in welcher ein Anschlussabschnitt 4 an jedem ummantelten elektrischen Draht 1 festgelegt ist (3), und eine Art, in welcher eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten 1 einen Anschlussabschnitt 4 beinhaltet. Wenn eine Mehrzahl von ummantelten elektrischen Drähten 1 unter Verwendung eines Bindewerkzeugs oder dgl. gebündelt wird, kann der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 leicht gehandhabt werden.
  • Wenn der Anschlussabschnitt 4, welcher in dem mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 vorzusehen ist, ein Crimpanschluss ist, weist, wenn das Verhältnis der Querschnittsfläche eines komprimierten Abschnitts des Leiters 2, an welchem der Anschlussabschnitt 4 festgelegt ist, zu der Querschnittsfläche eines nicht komprimierten Abschnitts des Leiters 2, an welchem der Anschlussabschnitt 4 nicht festgelegt ist, ein Verhältnis einer verbleibenden Fläche ist, und das Verhältnis einer verbleibenden Fläche hoch ist, der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 bessere Charakteristika bzw. Merkmale, wie beispielsweise einen Schlagwiderstand bzw. eine Schlagfestigkeit auf, selbst wenn die Querschnittsfläche des Leiters 2 klein ist, wie dies oben beschrieben ist. Quantitativ kann das oben beschriebene Verhältnis einer verbleibenden Fläche 0,76 übersteigen bzw. überschreiten. Je höher das Verhältnis der verbleibenden Fläche ist, umso wahrscheinlicher ist es für den komprimierten Abschnitt des Leiters 2, wo der Anschlussabschnitt 4 komprimiert ist bzw. wird, die guten Merkmale des nicht komprimierten Abschnitts des Leiters 2 beizubehalten, und es weist der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 insgesamt eine bessere Schlagfestigkeit bzw. -beständigkeit auf. Unter Berücksichtigung einer Verbesserung in einem Schlagwiderstand bzw. einer Schlagbeständigkeit und dgl. kann das oben beschriebene Verhältnis einer verbleibenden Fläche 0,77 oder mehr, 0,78 oder mehr, 0,79 oder mehr und 0,80 oder mehr sein bzw. betragen.
  • Das oben beschriebene Verhältnis einer verbleibenden Fläche erfüllt den oben beschriebenen Bereich als ein Resultat eines Einstellens des Grads einer Kompression, welche angewandt wird, wenn der Anschlussabschnitt 4 festgelegt wird, insbesondere eines Reduzierens des Grads einer Kompression, und typischerweise eines Einstellens der Crimphöhe (C/H, der Höhe des Drahttrommelabschnitts 40 in dem mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10). Da der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform als ein Bestandteilselement den ummantelten elektrischen Draht 1 dieser Ausführungsform beinhaltet, in welchem der verdrillte Draht 25 dieser Ausführungsform als der Leiter 2 verwendet wird, kann, selbst wenn der Grad einer Kompression gering ist, wie dies oben beschrieben ist, ein Kontaktwiderstand zwischen dem Leiter 2 und dem Anschlussabschnitt 4 reduziert werden (siehe Testbeispiele, welche später beschrieben werden).
  • Der nicht komprimierte Abschnitt des Leiters 2 in dem mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 dieser Ausführungsform behält die Spezifikationen (die Zusammensetzung, Struktur, Oberflächeneigenschaften, den verdrillten Zustand, die Form, Merkmale und dgl.) des Leiters 2 bei, welcher in dem ummantelten elektrischen Draht 1 der oben beschriebenen Ausführungsform zur Verfügung gestellt wird, oder weist Charakteristika bzw. Merkmale und dgl. auf, welche im Wesentlichen gleich hierzu sind. Details davon sind wie oben beschrieben.
  • Anwendungen
  • Der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform kann für die oben beschriebene Verdrahtung in verschiedenen elektrischen Vorrichtungen, wie beispielsweise Vorrichtungen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen, und Regel- bzw. Steuervorrichtungen, und insbesondere eine Verdrahtung in verschiedenen Kabelbäumen, wie beispielsweise Kabelbäumen für Kraft
  • Drahtschweißstruktur
  • In dem ummantelten elektrischen Draht 1 dieser Ausführungsform und dem mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 dieser Ausführungsform kann ein Zweig bzw. eine Abzweigung durch ein Verschweißen eines Zweig- bzw. Abzweigungsdrahts oder dgl. an einen Abschnitt des Leiters 2 gebildet werden. In diesem Fall kann der Leiter 2 einen Zustand aufweisen, wo ein Zweigdraht oder dgl. direkt mit wenigstens einem der elementaren Drähte 20, welche den verdrillten Draht 2S darstellen bzw. bilden, typischerweise einem elementaren Draht 20 verschweißt ist bzw. wird, welcher auf der Außenseite angeordnet ist, und der Verzweigungsdraht oder dgl. nicht direkt mit einem anderen elementaren Draht 20, typischerweise einem elementaren Draht 20, welcher auf der Innenseite angeordnet ist, oder einem äußeren elementaren Draht 20 verschweißt ist, welcher an einer Position angeordnet ist, welche von dem Verzweigungsdraht entfernt angeordnet ist. Jedoch weist, da der Leiter 2 durch den verdrillten Draht 2S gebildet wird, welcher die metallisch gebundenen Abschnitte 24 beinhaltet, der Leiter 2 eine gute Schweißfestigkeit bzw. -stärke auf, selbst wenn der Leiter 2 elementare Drähte 20 beinhaltet, welche nicht direkt mit dem Verzweigungsdraht oder dgl. verschweißt sind bzw. werden, wie dies oben beschrieben ist. Auch wird erwartet, dass ein Verbindungswiderstand eines verschweißenden Abschnitts auch aufgrund der Tatsache reduziert werden kann, dass der Leiter 2 die metallisch gebundenen Abschnitte 24 beinhaltet.
  • Der Verzweigungsdraht kann dieselbe Konfiguration wie der ummantelte elektrische Draht 1 dieser Ausführungsform und der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform aufweisen. Alternativ kann, wenn die elementaren Drähte 20, welche den Leiter 2 (den verdrillten Draht 2S) bilden, Kupferlegierungsdrähte sind, ein Verzweigungsdraht ein ummantelter elektrischer Draht sein, welcher einen Kupferleiter, welcher durch reines Kupfer gebildet wird, oder dgl. beinhaltet. In diesem Fall ist es möglich, eine einen Draht schweißende Struktur bzw. Drahtschweißstruktur zu konstruieren, in welcher der Draht einen schweißenden bzw. Schweißabschnitt beinhaltet, wo der ummantelte elektrische Draht 1 dieser Ausführungsform, welcher mit dem Leiter 2 versehen ist, welcher durch den verdrillten Draht 2S aus einer Kupferlegierung oder den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 dieser Ausführungsform gebildet wird, ein ummantelter elektrischer Draht für ein Ab- bzw. Verzweigen, welcher mit einem Kupferleiter versehen ist, welcher durch reines Kupfer gebildet wird, ein freigelegter Abschnitt des Leiters 2, welcher von der isolierenden beschichtenden Lage 3 freigelegt ist, und ein Abschnitt des Kupferleiters miteinander verschweißt werden. Im Allgemeinen weist reines Kupfer eine geringere Festigkeit als diejenige einer Kupferlegierung auf. Derart kann in dieser Drahtschweißstruktur, wenn die Querschnittsfläche des Kupferleiters größer gemacht wird als diejenige des Leiters 2, welcher durch eine Kupferlegierung gebildet wird, eine Festigkeit des Schweißabschnitts leicht erhöht werden.
  • Effekte
  • Der ummantelte elektrische Draht 1 dieser Ausführungsform und der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform zeigen spezielle Effekte, dass für den ummantelten elektrischen Draht 1 und den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 ein Knicken unwahrscheinlich ist, sie einen geringen Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 aufweisen und einen geringen Kontaktwiderstand zwischen dem Leiter 2 (dem verdrillten Draht 2S) und dem Anschlussabschnitt 4 in einem Fall aufweisen, wo der Grad einer Kompression des Anschlussabschnitts 4 gering ist, und eine gute Schweißfestigkeit in einem Fall aufweisen, wo ein Verzweigungsdraht oder dgl. damit bzw. daran verschweißt wird, da, obwohl der verdrillte Draht 2S als der Leiter 2 verwendet wird, der verdrillte Draht 2S die metallisch gebundenen Abschnitte 24 beinhaltet. Diese Effekte werden spezifisch in einem Testbeispiel 1 beschrieben werden, welches später beschrieben werden wird. Eine Verwendung des verdrillten Drahts 2S dieser Ausführungsform als der Leiter 2 macht es möglich, den ummantelten elektrischen Draht 1 und den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 zu konstruieren, für welche ein Knicken unwahrscheinlich ist, während ein Biegen oder dgl. daran durchgeführt werden kann. Auch macht es eine Verwendung des verdrillten Drahts 2S dieser Ausführungsform als der Leiter 2 möglich, den ummantelten elektrischen Draht 1 und den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10, welche einen geringen Kontaktwiderstand mit dem Anschlussabschnitt 4 selbst in einem Fall aufweisen, wo der Grad einer Kompression des Anschlussabschnitts 4 gering ist, und den ummantelten elektrischen Draht 1 und den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 10 zu konstruieren, welche eine gute Schweißfestigkeit in einem Fall aufweisen, wo ein Verzweigungsdraht oder dgl. daran bzw. damit verschweißt ist bzw. wird.
  • Verfahren für ein Herstellen eines verdrillten Drahts und eines ummantelten elektrischen Drahts
  • Der verdrillte Draht 2S dieser Ausführungsform kann typischerweise durch ein Vorbereiten und Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von Kupferdrähten oder Kupferlegierungsdrähten hergestellt werden. Es kann auf ein bekanntes Herstellungsverfahren für grundlegende Bedingungen Bezug genommen werden, unter welchen Kupferdrähte, Kupferlegierungsdrähte und verdrillte Drähte davon hergestellt werden. Der ummantelte elektrische Draht 1 dieser Ausführungsform kann typischerweise unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens hergestellt werden, welches einen Prozess für ein Vorbereiten des Leiters 2, welcher durch Kupfer oder eine Kupferlegierung aufgebaut bzw. gebildet wird, und einen Prozess für ein Ausbilden der isolierenden beschichtenden Lage 3 auf dem äußeren Umfang des Leiters 2 beinhaltet. Der verdrillte Draht 2S wird als der Leiter 2 verwendet. Auf ein bekanntes Herstellungsverfahren für ein Herstellen eines ummantelten elektrischen Drahts, welcher mit einem verdrillten Drahtleiter bzw. Leiter eines verdrillten Drahts und einer isolierenden beschichtenden Lage versehen ist, welche den äußeren Umfang dieses Leiters bedeckt bzw. ummantelt, kann für grundlegende Bedingungen Bezug genommen werden, unter welchen der ummantelte elektrische Draht 1 hergestellt wird und dgl. Die isolierende beschichtende Lage 3 kann unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens oder dgl. gebildet werden.
  • Insbesondere beinhaltet ein Herstellen des verdrillten Drahts 2S dieser Ausführungsform (des Leiters 2 eines ummantelten elektrischen Drahts 1 dieser Ausführungsform) einen Prozess für ein Durchführen einer Wärmebehandlung für ein Ausbilden der metallisch gebundenen Abschnitte 24, nachdem eine Mehrzahl von Kupferdrähten oder eine Mehrzahl von Kupferlegierungsdrähten miteinander verdrillt wird. Obwohl die Wärmebehandlung unabhängig von einem Altern oder Erweichen durchgeführt werden kann, ist es bevorzugt, eine Wärmebehandlung durchzuführen, welche auch als ein Altern oder Erweichen dient, da die Anzahl von Wärmebehandlungsprozessen reduziert werden kann, wodurch eine Massenherstellung gesteigert wird.
  • Nachfolgend kann auf einen Kupferdraht oder einen Kupferlegierungsdraht vor einem Verdrillen als ein „einziger Draht“ Bezug genommen werden, und auf einen verdrillten Draht, bevor eine Wärmebehandlung für ein Ausbilden der oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitte 24 durchgeführt wird, kann als ein „ungebundener bzw. nicht gebondeter verdrillter Draht“ Bezug genommen werden.
  • Auch hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass, wenn die Menge an Öl, welche an den Oberflächen der elementaren Drähte anhaftet, welche den oben beschriebenen ungebundenen verdrillten Draht darstellen bzw. bilden, einigermaßen gering bzw. klein ist, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 leicht gebildet werden können. Es wurde gefunden, dass quantitativ die Menge an Öl, welche an den Oberflächen der elementaren Drähte anhaftet, vorzugsweise 10 µg oder weniger in Bezug auf 1 g Masse eines elementaren Drahts ist (10 µg/g oder weniger). Im Hinblick darauf ist bzw. wird als eine Bedingung, unter welcher der verdrillte Draht 2S, welcher die metallisch gebundenen Abschnitte 24 beinhaltet, hergestellt wird, die anhaftende Menge an Öl von elementaren Drähten, welche die ungebundenen verdrillten Drähte bilden bzw. darstellen, auf 10 µg/g oder weniger eingestellt bzw. festgelegt.
  • Es ist festzuhalten, dass beispielhafte Beispiele des oben beschriebenen Öls, welches an den Oberflächen der elementaren Drähte anhaftet, ein Mineralöl und synthetisches Öl beinhalten, und dass das Öl von einem Schmiermittel stammt (welches auch eine Funktion verschieden von einer Schmierfunktion aufweist, wie beispielsweise eine Verfärbungs-Verhinderungsfunktion), welches in einem Prozess für ein Herstellen eines Kupferdrahts oder eines Kupferlegierungsdrahts verwendet wird, welcher als ein elementarer Draht dienen soll. Derartige Schmiermittel werden typischerweise bei einem plastischen Formen, wie beispielsweise einem Drahtziehen verwendet.
  • Prozess für ein Vorbereiten eines Leiters
  • Einzelner Draht
  • Einzelne Drähte, welche als der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) verwendet werden, können hergestellt werden, indem typischerweise ein Herstellungsverfahren verwendet wird, welches einen Prozess für ein Gießen von Kupfer oder einer Kupferlegierung, einen Prozess für ein Durchführen eines plastischen Formens, wie beispielsweise eines Walzens und eine Conform-Extrusion an einem gegossenen Material und einen Prozess für ein Drahtziehen eines plastisch geformten Materials beinhaltet. Verschiedene Arten eines kontinuierlichen Gießens können für ein Gießen verwendet werden. Ein Material für ein kontinuierliches Gießen-Walzen, welches nachfolgend auf ein kontinuierliches Gießen zu walzen ist, kann für ein Drahtziehen verwendet werden. Eine Wärmebehandlung kann während oder nach einem Drahtziehen entsprechend durchgeführt werden. Eine Wärmebehandlung kann hier durchgeführt werden, um eine Bearbeitungsbeanspruchung zu entfernen, welche beispielsweise aus einem Drahtziehen resultiert.
  • Wenn ein geeignetes bzw. entsprechendes Schmiermittel während eines Drahtziehens verwendet wird, ist ein Auftreten eines Drahtbruchs unwahrscheinlich und es kann eine gute Drahtziehfähigkeit erhalten werden. Wenn dieses Schmiermittel angewandt bzw. aufgebracht wird, kann beispielsweise die anhaftende Menge an Öl eines einzelnen bzw. einzigen Drahts vor einem Verdrillen auf 10 µg/g oder weniger eingestellt bzw. festgelegt werden, indem die Menge an aufgebrachtem Schmiermittel reduziert wird oder eine Wärmebehandlung für ein Reduzieren und Entfernen des Schmiermittels durchgeführt wird, welches verbleibt, nachdem ein Drahtziehen durchgeführt wird. Alternativ kann die anhaftende Menge von elementaren Drähten, welche einen ungebundenen verdrillten Draht darstellen bzw. bilden, auf 10 µg/g oder weniger durch ein Durchführen einer Wärmebehandlung für ein Reduzieren und Entfernen des Schmiermittels eingestellt werden, nachdem einzelne Drähte miteinander verdrillt und einem Kompressionsformen unterworfen werden. Es ist bevorzugt, eine Wärmebehandlung hier derart einzustellen, dass die oben beschriebene anhaftende Menge an Öl 10 µg/g oder geringer gemäß Ölkomponenten oder dgl. ist. Wenn die anhaftende Menge an Öl 10 µg/g oder weniger erfüllt, indem die Aufbringungsmenge reduziert wird, ist es möglich, eine Wärmebehandlung für ein Reduzieren und Entfernen des Schmiermittels wegzulassen.
  • Ungebundener verdrillter Draht
  • Eine Mehrzahl von vorbereiteten einzelnen Drähten wird miteinander bei einer vorbestimmten Verdrill-Ganghöhe verdrillt. In dem Fall eines konzentrisch verdrillten Drahts wird der verdrillte Draht erhalten, indem eine Mehrzahl von einzelnen Drähten um den äußeren Umfang von einem oder mehreren einzelnen elementaren Draht (Drähten) bei einer vorbestimmten Verdrill-Ganghöhe verdrillt wird.
  • Verdrill-Ganghöhe
  • Eine Verdrill-Ganghöhe kann entsprechend bzw. geeignet gewählt werden. Wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) durch einen konzentrisch verdrillten Draht gebildet wird und eine Querschnittsfläche von beispielsweise 0,22 mm2 oder weniger aufweist, kann die Verdrill-Ganghöhe auf 12 mm bis inklusive 20 mm festgelegt werden. Wenn die Verdrill-Ganghöhe 12 mm oder mehr ist, ist die Verdrill-Ganghöhe einigermaßen groß, und derart weist der Leiter 2 eine hohe Festigkeit auf und es ist ein Knicken unwahrscheinlich, selbst wenn der Leiter 2 eine geringe Querschnittsfläche aufweist. Wenn die Verdrill-Ganghöhe 20 mm oder weniger ist, ist die Verdrill-Ganghöhe nicht übermäßig groß, und es ist für die elementaren Drähte 20 wahrscheinlich, dass sie sich gemeinsam bzw. als Ganzes bewegen. Ein Auftreten eines Knickens ist auch in diesem Hinblick unwahrscheinlich. Wenn eine höhere Festigkeit erforderlich ist, kann die Verdrill-Ganghöhe 14 mm oder mehr, 14,5 mm oder mehr, 15 mm oder mehr und 15,5 mm oder mehr sein. Wenn eine weitere Integration von elementaren Drähten 20 erforderlich ist, kann die Verdrill-Ganghöhe 18 mm oder weniger und 16 mm oder weniger sein.
  • Kompress ionsverhältni s
  • Wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) ein nicht komprimierter verdrillter Draht ist, in welchem die elementaren Drähte 20 lediglich verdrillt sind bzw. werden, kann ein Kompressionsformprozess eliminiert werden. Alternativ werden, wenn der Leiter 2 (der verdrillte Draht 2S) ein komprimierter verdrillter Draht ist (siehe 1), welcher durch ein Kompressionsformen nach einem Verdrillen von elementaren Drähten miteinander erhalten wird, die folgenden Effekte erhalten.
    1. (1) Der Außendurchmesser des verdrillten Drahts 2S kann kleiner als derjenige eines nicht komprimierten verdrillten Drahts gemacht werden, und ein ummantelter elektrischer Draht 1, welcher einen kleineren Durchmesser aufweist, kann erhalten werden.
    2. (2) Eine transversale Querschnittsform kann eine gewünschte Form, wie beispielsweise ein Kreis sein.
    3. (3) Die Anzahl von Abschnitten, wo sich benachbarte bzw. aneinander angrenzende elementare Drähte in einem Oberflächenkontakt miteinander befinden, ist in einem ungebundenen bzw. nicht gebondeten verdrillten Draht groß, bevor eine Wärmebehandlung für ein Ausbilden der metallisch gebundenen Abschnitte 24 durchgeführt wird, und die metallisch gebundenen Abschnitte 24 können leicht gebildet werden.
    4. (4) Die isolierende beschichtende Lage 3 kann leicht gebildet werden.
    5. (5) Eine Erhöhung in einer Festigkeit durch ein Werkstückhärten während eines Kompressionsformens kann erwartet werden.
  • Derart ist es möglich, einen ummantelten elektrischen Draht 1, für welchen ein Knicken weniger wahrscheinlich ist, einen ummantelten elektrischen Draht 1, welcher einen geringeren Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten 20 aufweist, und einen ummantelten elektrischen Draht 1 zu erhalten, welcher eine höhere Schweißfestigkeit aufweist.
  • Wenn das Verhältnis der Querschnittsfläche, welche durch ein Kompressionsformen abgenommen hat, zu der gesamten Querschnittsfläche der einzelnen Drähte vor einem Verdrillen (d.h. die gesamte Fläche von sieben einzelnen Drähten in dem Fall eines 7-verdrillten Drahts), d.h. {(die gesamte Querschnittsfläche von einzelnen Drähten vor einem Verdrillen - der Querschnittsfläche eines komprimierten verdrillten Drahts) / die gesamte Querschnittsfläche von einzelnen Drähten vor einem Verdrillen} x 100, ein Kompressionsverhältnis (%) eines komprimierten verdrillten Drahts ist, so ist, je höher das Kompressions- bzw. Verdichtungsverhältnis ist, umso wahrscheinlicher, dass die Festigkeit ansteigt. Es ist anzumerken, dass, wenn das oben beschriebene Kompressionsverhältnis zu hoch ist, es eine Möglichkeit gibt, dass eine Zähigkeit, wie beispielsweise eine Bruchdehnung abnehmen wird, oder eine Schlagfestigkeit abnehmen wird, oder es schwierig sein wird, einen Anschlussabschnitt zu crimpen. Unter Berücksichtigung einer Erhöhung in einer Festigkeit, einer Sicherstellung einer Zähigkeit und Schlagfestigkeit und dgl. weist ein komprimierter verdrillter Draht vorzugsweise ein Kompressionsverhältnis von 10 % bis 30 % inklusive auf, und kann ein Kompressionsverhältnis von 12 % bis 25 % inklusive und von 12 % bis 20 % inklusive aufweisen. Das Kompressionsverhältnis kann in einem Herstellungsprozess voreingestellt sein bzw. werden, und der oben beschriebene Bereich kann durch ein Durchführen eines Kompressionsformens basierend auf dem eingestellten Wert erzielt werden.
  • Wärmebehandlung
  • Es wird erwartet, dass, wenn ein einzelner Draht vor einem Verdrillen, ein verdrillter Draht mit den einzelnen Drähten, welche miteinander verdrillt sind (ein Beispiel eines ungebundenen verdrillten Drahts), oder ein komprimierter verdrillter Draht (ein anderes Beispiel des ungebundenen verdrillten Drahts) durch Kupferlegierungs-drähte gebildet wird, als ein Resultat eines Durchführens einer Wärmebehandlung, wie beispielsweise eines Alterns und Erweichens, beispielsweise eine Festigkeit aufgrund einer Verteilung von Präzipitaten bzw. Ausfällungen, welche ver- bzw. gestärkt werden (Präzipitations-Legierung), ansteigen wird, eine elektrische Leitfähigkeit aufgrund einer Reduktion in der Menge eines Mischkristall-Elements (Präzipitations-Legierung, Mischkristall-Legierung) ansteigen wird, und eine Dehnung und eine Schlagfestigkeit durch ein Erweichen (Präzipitations-Legierung, Mischkristall-Legierung) beispielsweise ansteigen werden, obwohl dies von der Zusammensetzung der Kupferlegierung abhängt. Es wird erwartet, dass, wenn der oben beschriebene einzelne Draht, der verdrillte Draht oder der komprimierte verdrillte Draht durch einen Kupferdraht gebildet sind bzw. werden, eine Dehnung, eine Schlagfestigkeit und eine elektrische Leitfähigkeit durch ein Erweichen ansteigen werden.
  • Beispiele der Wärmebehandlungsbedingungen für den Zweck eines Alterns und Erweichens für die oben beschriebenen Zusammensetzungen (1) und (2) sind wie folgt.
  • Zusammensetzung (1) Wärmebehandlungstemperatur: 400 °C bis 650 °C inklusive, und 450 °C bis 600 °C inklusive,
  • Haltezeitperiode: 1 Stunde bis 40 Stunden inklusive, und 4 Stunden bis 20 Stunden inklusive.
  • Zusammensetzung (2) Wärmebehandlungstemperatur: 350 °C bis 550 °C inklusive, und 400 °C bis 500 °C inklusive,
  • Haltezeitperiode: 1 Stunde bis 40 Stunden inklusive, und 4 Stunden bis 20 Stunden inklusive.
  • Beispiele der Wärmebehandlungsbedingungen für den Zweck eines Erweichens von reinem Kupfer sind wie folgt.
  • Wärmebehandlungstemperatur: 100 °C bis 350 °C inklusive, und 120 °C bis 200 °C inklusive,
  • Haltezeitperiode: 1 Stunde bis 8 Stunden inklusive, und 2 Stunden bis 4 Stunden inklusive.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat gefunden, dass, wenn die oben beschriebene Wärmebehandlung für den Zweck eines Alterns und Erweichens an dem oben beschriebenen ungebundenen verdrillten Draht (dem verdrillten Draht oder dem komprimierten verdrillten Draht) durchgeführt wird, es insbesondere für wenigstens einen Abschnitt, wo sich benachbarte elementare Drähte 20 und 20 in Kontakt miteinander befinden, wahrscheinlich ist, dass er durch ein Einstellen einer Atmosphäre einer Wärmebehandlung metallisch gebunden bzw. gebondet ist bzw. wird. Spezifisch wurde gefunden, dass die Atmosphäre einer Wärmebehandlung vorzugsweise eine reduzierende Atmosphäre, welche einen geringen Sauerstoffgehalt aufweist, oder eine inerte Atmosphäre ist, welche einen geringen bzw. niedrigen Sauerstoffgehalt aufweist. Es wurde auch gefunden, dass, wie dies oben beschrieben ist, wenn die Menge an Öl, welche an den elementaren Drähten anhaftet, welche den ungebundenen verdrillten Draht bilden, gering ist, die metallisch gebundenen Abschnitte 24 zuverlässiger gebildet werden können. Ein Grund hierfür ist wie folgt. Wenn eine Wärmebehandlung in einer reduzierenden Atmosphäre oder einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird, welche einen geringen Sauerstoffgehalt aufweist, verflüchtigt sich bzw. verdampft ein Ölgehalt, welcher von einem Schmiermittel stammt, welches auf den Oberflächen der elementaren Drähte verbleibt. Es ist denkbar bzw. erkennbar, dass neue Oberflächen der elementaren Drähte während eines Verflüchtigens erscheinen, die neuen Oberflächen nicht oxidiert werden, da die Menge an Sauerstoff sehr klein ist, und die neuen Oberflächen metallisch aneinander gebondet bzw. gebunden werden. Es ist auch denkbar, dass für einen Ölgehalt ein Verflüchtigen wahrscheinlich ist, da die anhaftende Menge an Öl relativ gering ist und es für die neuen Oberflächen wahrscheinlich ist, dass sie generiert bzw. erzeugt werden.
  • Der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre der Wärmebehandlung ist beispielsweise 10 Volums ppm oder geringer. Es ist bevorzugt, Sauerstoff in einem Wärmebehandlungsofen zu reduzieren oder zu entfernen, und dann den Wärmebehandlungsofen mit einem reduzierenden Gas oder inerten Gas zu füllen, so dass der Sauerstoffgehalt den oben beschriebenen Bereich erfüllt. Beispiele eines reduzierenden Gases, welches eine reduzierende Atmosphäre darstellt bzw. bildet, beinhalten Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Beispiele eines inerten Gases, welches eine inerte Atmosphäre bildet, beinhalten Stickstoff und Argon. Es ist denkbar, dass insbesondere in einer reduzierenden Atmosphäre eine Oxidation der neuen Oberflächen davon, welche erschienen sind, leicht verhindert werden kann, und die neuen Oberflächen zuverlässiger metallisch aneinander gebunden bzw. gebondet werden können. Wenn eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, in welcher sich die Wärmebehandlungstemperatur und die Haltezeitperiode in den oben beschriebenen spezifischen Bereichen befinden, und die Wärmebehandlungsatmosphäre eine reduzierende Atmosphäre oder eine inerte Atmosphäre mit einem geringen Sauerstoffgehalt ist, treten die oben beschriebene Verdampfung bzw. Verflüchtigung eines Ölgehalts, eine Erzeugung von neuen Oberflächen und eine Ausbildung eines metallischen Bondens aufeinanderfolgend an Abschnitten auf, wo sich benachbarte elementare Drähte in Kontakt miteinander und in einer Nachbarschaft bzw. Umgebung davon befinden, und eine Alterungs-Ausfällung bzw. -Präzipitation und ein Erweichen treten in Abschnitten der elementaren Drähte verschieden von den Kontaktabschnitten und den Nahebereichen bzw. Umgebungen davon auf. Es ist festzuhalten, dass es Fälle gibt, wo der oben beschriebene Ölgehalt beispielsweise in einem eine Temperatur anhebenden Prozess bis zu der oben beschriebenen vorbestimmten Wärmebehandlungstemperatur oder in der einleitenden Stufe eines Startens für ein Halten der vorbestimmten Wärmebehandlungstemperatur reduziert und entfernt werden kann.
  • Wenn die oben beschriebene Wärmebehandlungstemperatur konstant gehalten wird, falls die Haltezeitperiode lang in dem oben beschriebenen Bereich ist, ist für die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten 24 ein Ansteigen wahrscheinlich und es ist für die oben beschriebenen Bond- bzw. Verbindungslängen L und die gesamte Länge der Bondlängen L ein Ansteigen wahrscheinlich.
  • Verfahren für ein Herstellen eines mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahts
  • Der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 10 dieser Ausführungsform kann unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens hergestellt werden, welches einen Prozess für ein Freilegen eines Endabschnitts des Leiters 2 durch ein Entfernen der isolierenden beschichtenden Lage 3, welche an wenigstens einer Endseite des ummantelten elektrischen Drahts 1 angeordnet ist, und einen Prozess für ein Festlegen des Anschlussabschnitts 4 an dem Endabschnitt des Leiters 2 beinhaltet. Wenn der Anschlussabschnitt 4 ein Crimpanschluss ist, wird ein Crimpen auf eine vorbestimmte Crimphöhe (C/H) durchgeführt. Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, C/H derart einzustellen, dass das Verhältnis der verbleibenden Fläche des Leiters 2 (Details wurden oben beschrieben) etwas erhöht ist, wie dies oben beschrieben ist.
  • Testbeispiel 1
  • Kupferlegierungs-Drähte wurden als elementare Drähte verwendet, um einen verdrillten Draht zu erzeugen, und ein Zustand, wo benachbarte bzw. aneinander anschließende elementare Drähte gebondet bzw. gebunden sind, wurde untersucht. Auch wurde der erzeugte verdrillte Draht als ein Leiter verwendet, um einen ummantelten elektrischen Draht herzustellen, wurde ein Anschlussabschnitt an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts festgelegt, und wurden ein knickender bzw. Knickzustand davon und ein Kontaktwiderstand mit dem Anschluss-abschnitt untersucht. Auch wurde ein Kupferleiter auf den erzeugten ummantelten elektrischen Draht verschweißt und wurde eine Schweißfestigkeit untersucht.
  • Herstellung von Proben
  • Ein Kupferlegierungs-Draht, welcher als ein elementarer Draht zu verwenden ist, wurde wie folgt erzeugt. Ein kontinuierlich gegossenes Material (welches einen Durchmesser von ø 12,5 mm aufwies) wurde unter Verwendung einer geschmolzenen Kupferlegierung erzeugt, die Oberfläche davon wurde geeignet bzw. entsprechend geschnitten, und es wurde dann ein Kaltwalzen durchgeführt. Ein Drahtziehen wurde an dem erhaltenen gewalzten Material durchgeführt, und ein konzentrisch verdrillter Draht, in welchem sechs äußere am Umfang befindliche elementare Drähte den äußeren Umfang von einem zentralen elementaren Draht abdecken, wurde unter Verwendung von sieben der erhaltenen Kupferlegierungs-Drähte erzeugt (runde Drähte, welche einen Durchmesser von ø 0,172 mm aufwiesen). Nachdem die erhaltenen Kupferlegierungs-Drähte gemeinsam verdrillt wurden, wurde ein komprimierter verdrillter Draht durch ein Kompressionsformen erzeugt. Auch wurde eine Wärmebehandlung an dem komprimierten verdrillten Draht durchgeführt.
  • In diesem Test wurden die folgenden Gegenstände bzw. Elemente geteilt, mit Ausnahme davon, dass Wärmebehandlungsbedingungen für die Proben verschieden voneinander waren.
  • Geteilte Gegenstände
  • Die Kupferlegierung enthält Fe in einer Menge von 0,61 Masse-%, P in einer Menge von 0,12 Masse-% und Sn in einer Menge von 0,26 Masse-%, wobei der verbleibende Anteil Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthält.
  • Ein Schmiermittel wird in einem Drahtziehen verwendet. Die Menge an aufgebrachtem Schmiermittel kann eingestellt werden oder das Schmiermittel, welches verbleibt, nachdem ein Drahtziehen durchgeführt wird, kann entfernt werden, so dass die Menge an Öl, welche an der Oberfläche eines drahtgezogenen Kupferlegierungs-Drahts anhaftet, 10 µg oder weniger relativ zu 1 g Masse des Kupferlegierungs-Drahts ist.
  • Die Verdrill-Ganghöhe wird von dem Bereich von 14 mm bis 20 mm inklusive ausgewählt. Ein Kompressionsformen wird bei einem Kompressionsverhältnis von 20 % durchgeführt, und der komprimierte verdrillte Draht, welcher erhalten wird, nachdem ein Kompressionsformen durchgeführt wird, weist eine Querschnittsfläche von 0,13 mm2 auf. Das oben beschriebene Kompressionsverhältnis (%) wurde erhalten unter Verwendung von {(die gesamte Querschnittsfläche der sieben Kupferlegierungs-Drähte vor einem Verdrillen - die Querschnittsfläche des komprimierten verdrillten Drahts) / die gesamte Querschnittsfläche der sieben Kupferlegierungs-Drähte vor einem Verdrillen} x 100.
  • Ein Leiter wird erhalten, indem eine Wärmebehandlung an dem komprimierten verdrillten Draht unter den folgenden Wärmebehandlungsbedingungen durchgeführt wird.
  • Wärmebehandlungsbedingungen
  • Die Wärmebehandlungstemperatur wurde aus dem Bereich von 400 °C bis 500 °C inklusive ausgewählt. Die Haltezeitperiode wurde aus dem Bereich von 4 Stunden bis 12 Stunden inklusive ausgewählt. Die Wärmebehandlungsatmosphäre war eine reduzierende Atmosphäre, welche hauptsächlich Wasserstoff enthielt, und der Sauerstoffgehalt war 10 Volums ppm oder geringer.
  • Bei den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 war die Wärmebehandlungstemperatur dieselbe und wurde aus dem oben beschriebenen Bereich derart gewählt, dass, je größer die Probennummer war, umso länger die Haltezeitperiode war.
  • Bei der Probe Nr. 1-101 waren die Wärmebehandlungstemperatur und die Wärmebehandlungsatmosphäre dieselben wie diejenigen der Probe Nr. 1-1 oder dgl., und die Haltezeitperiode war weniger als 4 Stunden, welches außerhalb des Bereichs ist und kürzer als diejenige der Probe Nr. 1-1 oder dgl. ist.
  • Bei der Probe Nr. 1-102 waren die Wärmebehandlungstemperatur und die Haltezeitperiode dieselben wie diejenigen der Probe Nr. 1-1 und der Sauerstoffgehalt der Wärmebehandlungsatmosphäre wurde geändert. Spezifisch war der Sauerstoffgehalt etwa 0,1 Volums %, und war höher als derjenige der Probe Nr. 1-1.
  • Es ist festzuhalten, dass die Wärmebehandlung einem Altern entsprach und einer Wärmebehandlung für ein Ausbilden von metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitten in den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 entsprach.
  • Beurteilung eines verdrillten Drahts
  • Der komprimierte verdrillte Draht, an welchem eine Wärmebehandlung unter den oben beschriebenen Bedingungen durchgeführt wurde, wurde entlang einer Ebene orthogonal auf die axiale Richtung davon geschnitten, um den transversalen Querschnitt zu erhalten, und der transversale Querschnitt wurde unter Verwendung eines optischen Mikroskops beobachtet bzw. betrachtet, um den Zustand von benachbarten elementaren Drähten zu untersuchen. Hier wurde untersucht, ob es einen Abschnitt gab oder nicht, wo benachbarte elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind. Auch wurden, wenn es Abschnitte gab, wo benachbarte elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, die Anzahl davon und die gesamte Länge (mm) von Verbindungs- bzw. Bond-Längen der Abschnitte, wo benachbarte elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, erhalten. Hier wurden diese Abschnitte in Abschnitte A, wo ein zentraler elementarer Draht und ein äußerer am Umfang befindlicher elementarer Draht metallisch aneinander gebunden sind, und Abschnitte B unterteilt, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, und es wurden die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten und die Verbindungslängen davon untersucht. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt. 4 zeigt ein Beobachtungsbild, welches durch ein Beobachten bzw. Betrachten des komprimierten verdrillten Drahts der Probe Nr. 1-1 (eines konzentrisch verdrillten Drahts aus 7 elementaren Drähten, an welchem die oben beschriebene Wärmebehandlung durchgeführt wurde) unter Verwendung eines optischen Mikroskops erhalten wurde, und 2 entspricht einem schematischen Diagramm, welches durch ein Zeichnen bzw. Pausen des Beobachtungsbilds erhalten wurde. Hier wurde eine Region des Beobachtungsbilds, wo die Grenze zwischen benachbarten elementaren Drähten nicht visuell identifiziert werden konnte, aus dem Beobachtungsbild als ein metallisch gebundener bzw. gebondeter Abschnitt extrahiert bzw. entnommen. In dem Beobachtungs- bzw. Betrachtungsbild, welches in 4 gezeigt ist, sind die metallisch gebundenen Abschnitte in Abschnitten vorhanden, welche durch Kreise einer mit einem Punkt strichlierten Linie in 2 umgeben sind. Eine Verbindungslänge von jedem metallisch gebundenen Abschnitt ist der minimale Abstand (siehe eine Verbindungslänge L, welche in 2 gezeigt ist) einer Region des Beobachtungsbilds, wo die oben beschriebene Grenze nicht visuell identifiziert werden kann, und der gesamte Abstand der minimalen Abstände der Abschnitte wird als eine gesamte bzw. Gesamtlänge (mm) erachtet. Hier wurde die Länge einer Messprobe auf 50 mm bis 100 mm inklusive eingestellt bzw. festgelegt, es war die Anzahl von transversalen Querschnitten, welche aus dieser Probe gesammelt wurden, 3 oder mehr, und der Durchschnitt davon ist in Tabelle 1 gezeigt. Es ist festzuhalten, dass in diesem Test in Proben, in welchen metallisch gebundene Abschnitte erkannt wurden, die metallisch gebundenen Abschnitte in einem Intervall von 2 % bis 20 % inklusive relativ zu der Länge der Messprobe erkannt wurden.
  • Eine isolierende beschichtende Lage, welche aus einem Bestandteilsmaterial hergestellt ist, welches in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde durch eine Extrusion auf dem äußeren Umfang des Leiters ausgebildet (der Leiter hatte eine Querschnittsfläche von 0,13 mm2), welcher wie oben beschrieben vorbereitet wurde, so dass die gebildete isolierende beschichtende Lage eine Dicke (mm) aufwies, welche in Tabelle 1 gezeigt ist. In dem beschichtenden bzw. Beschichtungstyp, welcher in Tabelle 1 gezeigt ist, bezieht sich PVC auf Polyvinylchlorid, und es bezieht sich HF (PP) auf halogen-freies Polypropylen. Die Beschichtungsdicke, welche in Tabelle 1 gezeigt ist, bezieht sich auf den Durchschnitt von Dicken von Abschnitten, welche den oben beschriebenen Kronenabschnitt bedecken. Es ist festzuhalten, dass, wenn die durchschnittliche Dicke einer isolierenden beschichtenden Lage für einen ummantelten elektrischen Draht jeder Probe, welche am Ende erhalten wurde, gemessen wurde, bestätigt wurde, dass die gemessenen Werte im Wesentlichen gleich den Werten waren, welche in Tabelle 1 gezeigt sind.
  • Evaluierung eines ummantelten elektrischen Drahts
  • • Knickende Kraft
  • Ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht wurde hergestellt, indem ein Crimpanschluss an einem Endabschnitt eines ummantelten bzw. beschichteten elektrischen Drahts von jeder der vorbereiteten Proben festgelegt wurde. Hier wurde die Crimphöhe derart eingestellt, dass das Verhältnis (das Verhältnis der verbleibenden Fläche) der Querschnittsfläche eines komprimierten Abschnitts eines Leiters, an welchem der Anschlussabschnitt festgelegt wird, zu der Querschnittsfläche eines nicht komprimierten Abschnitts des Leiters, an welchem der Anschlussabschnitt nicht festgelegt wird, 0,79 war.
  • Betreffend einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht von jeder der vorbereiteten Proben wurde eine knickende bzw. Knickkraft, welche auftritt, wenn der Anschlussabschnitt in einem einen Anschluss aufnehmenden Abschnitt eines Gehäuses aufgenommen ist bzw. wird, gemessen, wobei Folgendes angenommen wurde. Resultate davon sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Der Anschlussabschnitt des mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahts wurde gehalten, und ein vorderer Endabschnitt, welcher gegenüberliegend zu dem Anschlussabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts angeordnet ist, wurde gegen eine flache Platte gepresst bzw. gedrückt. In diesem Test wurde ein pressender Vorgang unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Länge des ummantelten elektrischen Drahts 10 mm ist (die Länge eines Abschnitts des ummantelten elektrischen Drahts, welche von einem Abschnitt vorragt, wo der Anschlussabschnitt an dem oben beschriebenen vorderen Endabschnitt gehalten wird), die Geschwindigkeit des gehaltenen, mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahts 200 mm/min ist, und die Last bzw. Belastung, welche aufgebracht wird, wenn der oben beschriebene vordere Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts gegen die flache Platte gepresst wird, geändert wird. Auch wurde die maximale Last, welche aufgebracht wird, wenn ein ummantelter elektrischer Draht knickte, gemessen, und es wurde die erhaltene maximale Last bzw. Belastung als die knickende Kraft (N) erachtet.
  • • Anschluss-Einsetzbarkeit
  • Betreffend einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht von jeder der vorbereiteten Proben wurde ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, in welchem die oben beschriebene knickende Kraft 7 N oder mehr ist, als G evaluiert bzw. beurteilt, da für den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht ein Knicken unwahrscheinlich ist und er eine gute Anschluss-Einsetzbarkeit aufweist, wurde ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, in welchem die knickende Kraft weniger als 7 N ist, als B beurteilt, da für den mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht ein Knicken wahrscheinlich ist und er eine schlechte Anschluss-Einsetzbarkeit aufweist. Resultate einer Evaluierung bzw. Auswertung sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • • Kontaktwiderstand
  • Ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht wurde durch ein Festlegen eines Crimpanschlusses an einem Endabschnitt eines ummantelten elektrischen Drahts von jeder der vorbereiteten Proben hergestellt. Hier wurde die Crimphöhe derart eingestellt, dass das oben beschriebene verbleibende Flächenverhältnis bzw. Verhältnis einer verbleibenden Fläche 0,85 war.
  • Betreffend einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht von jeder der vorbereiteten Proben wurde ein Kontaktwiderstand zwischen einem Leiter und einem Anschlussabschnitt (mΩ/m) basierend auf JASO D616, Automotive Parts-Low Voltage Cables (Kraftfahrzeugteile-Niederspannungskabel), Nr. 6.8 gemessen. In diesem Test wurde ein Crimpanschluss an jedem Endabschnitt eines ummantelten elektrischen Drahts festgelegt, und es wurden zwei Punkte, welche um 150 mm von jedem Crimpanschluss entfernt sind, als Widerstands-Messpunkte verwendet. Eine Stromquelle wurde an beiden Crimpanschlüssen festgelegt, eine Spannung wurde an einem mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht, welcher Crimpanschlüsse an beiden Endabschnitten davon beinhaltete, bei einer angelegten Spannung von 15 mV und einem fließenden Strom von 15 mA angelegt, und ein Widerstand zwischen den oben beschriebenen zwei Messpunkten wurde gemessen. Ein Kontaktwiderstand (mΩ/m) wurde erhalten, indem der Widerstand des ummantelten elektrischen Drahts von dem gemessenen Widerstandswert subtrahiert wurde. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • • Schweißfestigkeit
  • Betreffend einen ummantelten elektrischen Draht von jeder der vorbereiteten Proben wurde ein Kupferleiter, welcher durch reines Kupfer gebildet wurde, verschweißt bzw. geschweißt, und eine Schweißfestigkeit (N) wurde unter Bezugnahme auf ein Verfahren für ein Messen einer Abschälkraft des Patentdokuments 1 gemessen, welches in 5 gezeigt ist. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Hier wurden ein ummantelter elektrischer Draht von jeder Probe und zwei ummantelte elektrische Drähte, welche einen Leiter aus reinem Kupfer enthielten, vorbereitet (beide hatten eine Länge von 150 mm), die isolierende beschichtende Lage wurde von einem Endabschnitt von jedem ummantelten Draht entfernt, um einen Kupferlegierungs-Leiter und einen Kupfer-Leiter freizulegen, und ein Ultraschallschweißen wurde durchgeführt, wobei der Kupfer-Leiter angeordnet wurde, um den Kupferlegierungs-Leiter zu halten. Ein kommerziell erhältlicher Schweißapparat wurde bei einem Schweißen verwendet. Auch wurden zwei ummantelte elektrische Drähte, welche einen Kupfer-Leiter enthielten, weg voneinander in einem Zustand gezogen, in welchem der ummantelte elektrische Draht von jeder Probe, welcher einen Kupferlegierungs-Leiter enthielt, fixiert war. Wie dies beispielsweise in 5 gezeigt ist, welche im Patentdokument 1 geoffenbart ist, wurden ein Schweißabschnitt und ein ummantelter elektrischer Draht von jeder Probe in einer horizontalen Richtung angeordnet, wurde der ummantelte elektrische Draht fixiert, wurden die zwei ummantelten elektrischen Drähte, welche einen Kupfer-Leiter enthielten, in einer vertikalen Richtung angeordnet, und wurde einer der zwei ummantelten elektrischen Drähte nach oben gezogen und wurde der andere nach unten gezogen. Ein kommerziell erhältliches Zugspannungs-Testgerät oder dgl. wurde in einem Zugspannungstesten verwendet. Die maximale Last (N), bei welcher der Schweißabschnitt brach, wurde gemessen, und es wurde die erhaltene maximale Last als Schweißfestigkeit erachtet bzw. betrachtet. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass eine Festigkeit eines Leiters aus reinem Kupfer schlechter als diejenige eines Kupferlegierungs-Leiters ist. Derart wurde hier die gesamte Querschnittsfläche (mm2) von zwei Leitern aus reinem Kupfer eingestellt bzw. festgelegt, um größer als die Querschnittsfläche (0,13 mm2) eines Leiters jeder Probe zu sein, welcher durch eine Kupferlegierung gebildet wird.
    Figure DE112018003604T5_0001
  • Wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde gefunden, dass die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 und Nr. 1-101, in welchen der Leiter ein auf Kupfer basierender verdrillter Draht ist und welche mit Abschnitten (metallisch gebundenen Abschnitten) versehen sind, wo, von den elementaren Drähten, welche den verdrillten Draht darstellen bzw. bilden, benachbarte elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, eine höhere knickende bzw. Knickkraft hatten und für diese ein Knicken verglichen mit der Probe Nr. 1-102 unwahrscheinlich war, welche mit keinem metallisch gebundenen Abschnitt versehen ist. Insbesondere wurde gefunden, dass die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 eine höhere knickende Kraft (a), eine größere Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten (b), eine längere gesamte Verbindungslänge (c) und eine bessere Bearbeitbarkeit bzw. Handhabbarkeit aufwiesen, wenn ein Anschlussabschnitt in ein Gehäuse eingesetzt wird, verglichen mit der Probe Nr. 1-101.
  • Quantitativ waren die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 wie folgt.
    1. (a) Die Knickkräfte davon waren 7 N oder mehr.
    2. (b) Die Proben hatten jeweils drei oder mehr metallisch gebundene Abschnitte, wo der zentrale elementare Draht und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, und drei oder mehr metallisch gebundene Abschnitte, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, und hatten derart eine Mehrzahl von beiden Typen von metallisch gebundenen Abschnitten.
    3. (c) Die gesamte Länge der Verbindungs- bzw. Bondlängen der metallisch gebundenen Abschnitte, wo der zentrale elementare Draht und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden waren, und die gesamte Länge der Verbindungslängen der metallisch gebundenen Abschnitte, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden waren, überschritten 0,02 mm, waren 0,05 mm oder mehr, und waren 0,06 mm oder mehr und die gesamten Verbindungslängen von vielen Proben waren 0,10 mm oder mehr. Die Summe der gesamten Länge der Verbindungslängen der metallisch gebundenen Abschnitte, wo der zentrale elementare Draht und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, und die gesamte Länge der Verbindungslängen der metallisch gebundenen Abschnitte, wo benachbarte äußere am Umfang befindliche elementare Drähte metallisch aneinander gebunden sind, waren 0,05 mm oder mehr, und 0,10 mm oder mehr und viele Proben hatten eine Summe von 0,20 mm oder mehr.
  • Es kann gesagt werden, dass gemäß einem Vergleich zwischen den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8, je größer die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten ist, und je länger die gesamte Länge der Verbindungslängen ist, umso höher die Knickkraft ist. Es wird gedacht, dass ein Grund für derartige Resultate ist, dass eine Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten vorhanden ist, und die Verbindungslänge davon lang ist, und es derart für benachbarte elementare Drähte unwahrscheinlich ist, dass sie gegeneinander gleiten bzw. sich verschieben, und dass es für eine Mehrzahl von elementaren Drähten wahrscheinlich ist, dass sie sich insgesamt bzw. als Ganzes bewegen, wodurch die Starrheit bzw. Steifigkeit des verdrillten Drahts insgesamt erhöht bzw. gesteigert wird. Aus diesen Erkenntnissen kann gesagt werden, dass das Vorhandensein oder die Abwesenheit von metallisch gebundenen Abschnitten, welche als ein Resultat von benachbarten elementaren Drähten gebildet sind bzw. werden, welche metallisch gebunden sind, die Wahrscheinlichkeit eines Knickens beeinflusst, und wenn die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten größer ist oder die Verbindungslängen davon länger sind, ein Knicken weniger wahrscheinlich auftritt.
  • Es wurde auch gefunden, dass verglichen mit der Probe Nr. 1-102, welche mit keinem metallisch gebundenen Abschnitt versehen ist, die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 und Nr. 1-101, welche mit den oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitten versehen waren, ein höheres Verhältnis einer verbleibenden Fläche, welches oben beschrieben wurde, bei 0,85 aufwiesen, und einen geringen Kontaktwiderstand zwischen dem Leiter und dem Anschlussabschnitt aufwiesen, selbst wenn der Grad einer Kompression des Leiters, bei welchem der Anschlussabschnitt komprimiert wird, gering bzw. klein ist. Insbesondere waren die Kontaktwiderstände der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 niedriger als derjenige der Probe Nr. 1-101. Quantitativ waren die Kontaktwiderstände der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 0,4 mΩ/m oder geringer, und 0,3 mΩ/m oder geringer, und es waren die Kontaktwiderstände von vielen der Proben 0,2 mΩ/m oder geringer. Auch kann gesagt werden, dass gemäß einem Vergleich zwischen den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8, je größer die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten ist und je länger die gesamte Länge der Verbindungslängen ist, umso geringer der Kontaktwiderstand ist. Es wird gedacht, dass ein Grund für derartige Resultate ist, dass ein Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten aufgrund einer Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten reduziert werden kann, welche vorgesehen sind und deren Verbindungslänge lang ist, selbst wenn, aus der Vielzahl von elementaren Drähten, es elementare Drähte gibt, welche sich nicht in direktem Kontakt mit dem Anschlussabschnitt befinden. Aus diesen Erkenntnissen kann gesagt werden, dass die Anwesenheit oder Abwesenheit von metallisch gebundenen Abschnitten, welche als ein Resultat davon gebildet werden, dass benachbarte elementare Drähte metallisch gebunden sind, einen Kontaktwiderstand zwischen elementaren Drähten und einen Kontaktwiderstand zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Leiter beeinflusst, welcher durch einen verdrillten Draht gebildet wird, und wenn die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten größer ist oder die Verbindungslänge davon länger ist, der Kontaktwiderstand leichter reduziert werden kann.
  • Auch wurde gefunden, dass die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 und Nr. 1-101, welche mit den oben beschriebenen metallisch gebundenen Abschnitten versehen waren, eine höhere Schweißfestigkeit verglichen mit der Probe Nr. 1-102 aufwiesen, welche mit keinem metallisch gebundenen Abschnitt versehen war. Insbesondere hatten die Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 eine höhere Schweißfestigkeit verglichen mit der Probe Nr. 1-101. Quantitativ waren die Schweißfestigkeiten der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 12 N oder mehr, und 15 N oder mehr und die Schweißfestigkeiten von vielen Proben waren 18 N oder mehr. Auch kann gesagt werden, dass gemäß einem Vergleich zwischen den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8, je größer die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten ist, und je länger die gesamte Länge der Verbindungslängen ist, umso höher die Schweißfestigkeit ist. Es wird gedacht, dass ein Grund für derartige Resultate ist, dass Abschnitte, wo elementare Drähte fest miteinander aufgrund einer Mehrzahl von zur Verfügung gestellten, metallisch gebundenen Abschnitten verbunden sind, und deren Verbindungslängen lang sind, in der Nähe bzw. Nachbarschaft eines verschweißten Abschnitts vorhanden waren, selbst wenn Abschnitte, welche nicht direkt mit einem Zweig- bzw. Abzweigungsdraht verschweißt sind, in dem verdrillten Draht vorhanden sind, welcher den Leiter bildet. Aus diesen Erkenntnissen kann gesagt werden, dass das Vorhandensein oder die Abwesenheit von metallisch gebundenen Abschnitten, welche als ein Resultat davon gebildet sind bzw. werden, dass benachbarte elementare Drähte metallisch gebunden bzw. gebondet sind, eine Schweißfestigkeit beeinflusst, und wenn die Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten größer ist oder die Verbindungslänge davon länger ist, eine Schweißfestigkeit leichter erhöht werden kann.
  • Zusätzlich kann das Folgende aus diesem Test verstanden werden.
  • (x) Mit bzw. bei den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 war, obwohl der Leiter eine Querschnittsfläche von 0,15 mm2 oder weniger, oder 0,13 mm2 oder weniger aufwies, die Verdrill-Ganghöhe groß bei 14 mm oder mehr. Aus diesen Erkenntnissen wird ebenfalls gedacht bzw. erachtet, dass die Festigkeit eines verdrillten Drahts, welcher einen Leiter bildet bzw. darstellt, erhöht wurde, und dass es für elementare Drähte wahrscheinlicher war, sich insgesamt bzw. als Ganzes zu bewegen, wodurch zu einer Zunahme in einer knickenden Kraft beigetragen wurde.
  • (y) Bei den Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 war ein Leiter ein komprimierter verdrillter Draht, und das Kompressionsverhältnis davon wurde auf einen bestimmten bzw. spezifischen Bereich von 10 % bis 30 % inklusive eingestellt bzw. festgelegt. Es wird erwartet, dass eine Festigkeit durch ein Werkstückhärten in einem Kompressionsformen ansteigt, und es wird gedacht, dass ein Festlegen des Kompressionsverhältnisses auf diesen spezifischen Bereich zu einem Anstieg in einer knickenden Kraft beiträgt. Auch wird gedacht, dass jeder elementare Draht und ein Anschlussabschnitt leicht in einen Oberflächenkontakt miteinander durch ein Kompressionsformen gelangen können, wodurch zu einer Abnahme in dem oben beschriebenen Kontaktwiderstand beigetragen wird.
  • (z) Um metallisch gebundene Abschnitte zu bilden, wird eine Wärmebehandlung vorzugsweise durchgeführt, nachdem elementare Drähte miteinander verdrillt wurden, und insbesondere ist die Atmosphäre dieser Wärmebehandlung vorzugsweise eine reduzierende Atmosphäre, in welcher der Sauerstoffgehalt 10 Volums ppm oder geringer ist. Wenn die Haltezeitperiode der Wärmebehandlung auf 4 Stunden oder länger erhöht wird, ist wahrscheinlicher, dass eine größere Anzahl von metallisch gebundenen Abschnitten gebildet wird, und es ist wahrscheinlich, dass die Verbindungslängen davon lang sind. Auch ist es bevorzugt, die Menge an Öl, welche an den Oberflächen der elementaren Drähte anhaftet, welche den verdrillten Draht bilden, zu reduzieren, bevor die Wärmebehandlung durchgeführt wird.
  • Zusätzlich wies bei den vorbereiteten ummantelten elektrischen Drähten der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 der Leiter eine Zugfestigkeit von 450 MPa oder mehr, und 500 MPa oder mehr auf, wobei dies eine hohe Festigkeit ist. Es wird gedacht, dass eine hohe Festigkeit zu einem Anstieg in einer knickenden Kraft und einem Anstieg in einer Schweißfestigkeit beträgt. Auch hatte bei den ummantelten elektrischen Drähten der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 der Leiter eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr, und 8 % oder mehr, wobei dies eine hohe Zähigkeit ist. Es wird erwartet, dass die ummantelten elektrischen Drähte der Proben Nr. 1-1 bis Nr. 1-8 eine gute Schlagfestigkeit aufweisen, da diese ummantelten elektrischen Drähte eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit aufweisen. Es ist anzumerken, dass die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung der Leiter wie folgt gemessen wurden. Ein ummantelter elektrischer Draht wurde auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und ein Leiter wurde durch ein Entfernen einer isolierenden beschichtenden Lage unter Verwendung eines geeigneten Schneidwerkzeugs, wie beispielsweise einer Feder freigelegt. Der resultierende Leiter wurde als eine Probe verwendet, und es wurde ein Zug-Testen entsprechend JIS Z 2241 (Zug-Testverfahren für metallische Materialien, 1998) unter Verwendung einer Zug-Testvorrichtung für einen allgemeinen Zweck unter Bedingungen durchgeführt, dass ein Evaluierungs- bzw. Auswertungsabstand GL 250 mm ist und eine Zuggeschwindigkeit 50 mm/min ist. Eine Zugfestigkeit (MPa) wurde erhalten durch ein Verwenden von {Bruchlast (N) / die Querschnittsfläche (mm2) eines Leiters}. Eine Bruchdehnung (gesamte Dehnung, %) wurde erhalten durch ein Verwenden von {Bruchverlagerung (mm) / 250 (mm)} x 100.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt bzw. begrenzt und wird durch die Ansprüche definiert, und für alle Änderungen, welche innerhalb der Bedeutung und des Bereichs einer Äquivalenz der Ansprüche gelangen, ist beabsichtigt, dass sie hierin umfasst sind.
  • Die Zusammensetzung einer Kupferlegierung des Testbeispiels 1, die Querschnittsfläche eines Kupferlegierungs-Drahts, die Anzahl von elementaren Drähten und Wärmebehandlungsbedingungen können beispielsweise geeignet bzw. entsprechend geändert werden. Wenn ein Leiter ein verdrillter Draht ist, welcher durch Kupferlegierungs-Drähte gebildet wird, sind beispielsweise die oben beschriebenen Zusammensetzungen (1), (3) und (4) möglich. Alternativ kann ein Leiter ein verdrillter Draht sein, welcher durch Kupferdrähte gebildet wird. Es wird erwartet, dass metallisch gebundene Abschnitte leichter gebildet werden können, da keine Ausfällungen bzw. Präzipitate und dgl. im Wesentlichen an neuen Oberflächen in einem verdrillten Draht vorhanden sind, welcher durch Kupferdrähte gebildet bzw. aufgebaut wird, wenn die neuen Oberflächen erzeugt bzw. generiert werden, wie dies oben in dem Herstellungsprozess beschrieben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    ummantelter elektrischer Draht
    10
    mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht
    2
    Leiter
    2S
    verdrillter Draht
    20
    elementarer Draht
    21
    zentraler elementarer Draht
    22
    äußerer am Umfang befindlicher elementarer Draht
    24
    metallisch gebundener bzw. gebondeter Abschnitt
    200
    Umhüllungskreis
    3
    isolierende beschichtende Lage
    4
    Anschlussabschnitt
    40
    Drahttrommelabschnitt
    42
    einpassender Abschnitt
    44
    Isolationstrommelabschnitt
  • 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 2017138646 [0002]
    • JP 2015086452 A [0003]
    • JP 2012146431 A [0003]

Claims (5)

  1. Ummantelter elektrischer Draht, umfassend: einen Leiter; und eine isolierende beschichtende Lage, welche einen äußeren Umfang des Leiters abdeckt bzw. ummantelt, wobei der Leiter ein verdrillter Draht ist, welcher durch ein Verdrillen einer Mehrzahl von elementaren Drähten miteinander erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und der ummantelte elektrische Draht einen metallisch gebundenen bzw. gebondeten Abschnitt umfasst, wo die elementaren Drähte, welche benachbart zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  2. Ummantelter elektrischer Draht nach Anspruch 1, wobei der verdrillte Draht durch ein konzentrisches Verdrillen der Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten wird, und der verdrillte Draht wenigstens einen zentralen elementaren Draht und eine Mehrzahl von äußeren am Umfang befindlichen elementaren Drähten beinhaltet, welche einen äußeren Umfang des zentralen elementaren Drahts bedecken, und der ummantelte elektrische Draht eine Mehrzahl von metallisch gebundenen Abschnitten umfasst, wo der zentrale elementare Draht und äußere am Umfang befindliche elementare Drähte, welche benachbart zu dem zentralen elementaren Draht sind, metallisch aneinander gebunden sind.
  3. Ummantelter elektrischer Draht nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elementaren Drähte aus der Kupferlegierung hergestellt sind, und die Kupferlegierung ein oder mehrere Element(e), gewählt aus Fe, Ti, Mg, Sn, Ag, Ni, In, Zn, Cr, Al und P in einer Gesamtmenge von 0,01 Massen-% bis 5,5 Massen-% inklusive enthält, wobei der verbleibende Anteil Cu und unvermeidliche Verunreinigungen beinhaltet.
  4. Mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, umfassend: den ummantelten elektrischen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und einen Anschlussabschnitt, welcher an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahts festgelegt ist.
  5. Verdrillter Draht, welcher als ein Leiter eines elektrischen Drahts zu verwenden ist, wobei der verdrillte Draht durch ein Verdrillen miteinander einer Mehrzahl von elementaren Drähten erhalten wird, welche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung gebildet sind, und der verdrillte Draht einen metallisch gebundenen Abschnitt umfasst, wo die elementaren Drähte, welche benachbart zueinander sind, metallisch aneinander gebunden sind.
DE112018003604.9T 2017-07-14 2018-07-04 Ummantelter elektrischer draht, mit einem anschluss ausgerüsteter elektrischer draht und verdrillter draht Active DE112018003604B4 (de)

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