【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車や一般家庭・ＯＡ機器等に用いられる電線用の素線製造方法及び電線用素線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電線では、一般的に軟銅製の素線を７本撚り合わせた導体が用いられていた。
【０００３】
これに対して、例えば、自動車用低圧電線に対して、近年、ワイヤーハーネスの軽量化・省スペース化を目的に細径化の要求が高まっている。この要求に応じて、電線の導体の細径化、絶縁体の薄肉化が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、自動車用電線においては、電線の製造時やワイヤーハーネスの加工時、ワイヤーハーネスの自動車への組付け時等において、電線に対して種々の引張り荷重、衝撃等の負担が発生する。このため、電線の導体について、それらの負担に耐え得る十分な強度を確保しておく必要がある。
【０００５】
しかしながら、上述のように、軟銅製の素線（素線伸び率２０〜３０パーセント）７本により構成される導体に対して、細径化を実施しようとすると、電線強度が不十分となってしまう。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、細径化を図りつつ、十分な強度を得ることができる、電線用の素線製造方法及び電線用素線を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１記載の電線用素線製造方法は、Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材を、その線材内部温度が４００度に到達した後２時間以下加熱するものである。
【０００８】
より好ましくは、請求項２記載のように、合金線材を、その線材内部温度が４００度に到達した後、１時間〜１．５時間加熱するとよい。
【０００９】
また、請求項３記載の電線用素線は、Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材を、その線材内部温度が４００度に到達した後２時間以下、又は、線材内部温度が４００度に到達した後、１時間〜１．５時間加熱することにより、製造されたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る電線用素線製造方法について説明する。
【００１１】
まず、図１を参照して、素線１が適用される電線１０について説明しておく。
【００１２】
この電線１０は、導体２とその導体２の外周囲に形成された絶縁性の被覆部３とを備えている。
【００１３】
導体２は、複数本の素線１を撚り合わせて圧縮した形態とされている。本実施の形態では、半径０．０８ｍｍの素線１を集合撚りした導体２を想定している。より具体的には、導体２は、１本の素線１の周りに６本の素線１を配設するようにして撚り合わせこれを圧縮した形態とされている。
【００１４】
また、被覆部３は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を母材とする樹脂等を前記導体２の周囲に押出被覆等することにより形成されている。
【００１５】
次に素線１の製造方法について説明する。
【００１６】
まず、Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金により形成された線材を準備する。Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材としては、住友電気工業株式会社製のＳＮＣＡ合金線を用いるのが好ましい。
【００１７】
次に線材を、その内部温度が４００度に到達した後２時間以下加熱して、焼鈍を行う。より好ましくは、その線材内部温度が４００度に到達した時点から１時間〜１．５時間加熱して、焼鈍を行う。なお、ここでは、線材の実質的に内部温度を４００度に保って加熱している。
【００１８】
即ち、素線１としてＳｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材を用いた場合、その伸び率０が近い程に小さい場合には、電線衝撃強度が従来の軟銅製の素線（以下、従来素線ともいう）よりも悪くなると予測される。また、従来素線の伸び率は２０〜３０パーセントであるところ、素線１としてＳｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材を用いた場合でも、その伸び率が従来素線と同様の場合には、電線破断強度が従来素線とほぼ同等又は下回る結果となると予測される。
【００１９】
このため、素線１としてＳｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材を用いた場合に、十分な電線衝撃強度及び電線破断強度を得るためには、即ち、十分な電線強度を得るためには、その伸び率を０よりも大きくかつ従来素線の伸び率よりも小さくすることが望ましい。より好ましくは、伸び率をおよそ４〜１０パーセントの範囲内とするのがよい。
【００２０】
そこで、加熱時間と伸び率との関係を測定したところ、下記表１に示すようになった。
【００２１】
【表１】
【００２２】
なお、加熱は、ベル型軟化炉を用いて次のようにして行った。
【００２３】
まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金線材１ａを鉄製のリール１１の胴部１１ａに巻付けた。
【００２４】
そして、図２に示すようなベル型軟化炉を用いて加熱を行った。即ち、リール１１を横倒しにして炉台１５上に載置し、その周りにポットと呼ばれる外壁体１６を被せ、外壁体１６内部を真空引きして真空状態とした。そして、外壁体１６の外周囲を、壁面内側にニクロムヒータ等の加熱部１７を有する釜１８（ベルともいう）で覆い、前記加熱部１７が発する熱により内部を加熱する。これにより、リール１１に巻付けられた線材１ａが加熱される。
【００２５】
また、上記リール１１の内部に温度センサ１９が配設してあり、この温度センサ１９により加熱温度を測定する。この温度センサ１９により測定される温度は、リール１１に巻付けられた線材１ａの内部温度とほぼ同等であることが実験的に確認されている。
【００２６】
なお、加熱方法は、上記のものに限られず、真空焼鈍炉を用いてよいし、光輝焼鈍軟化炉を用いて加熱を行ってもよく、また、不活性ガスを充満させた炉内で加熱を行ってもよい。
【００２７】
上記表１によると、加熱部（ヒータ）１４の温度を５００度に設定した状態で、リール１１内部温度が４００度、即ち、線材１ａの内部温度が４００度になった。そして、線材１ａの内部温度が４００度に到達した後の加熱時間が０時間、即ち、４００度に到達後即時に冷却した場合には、伸び率が０〜５パーセントとなった。また、その後リール１１の内部温度を実質的に４００度に保ちつつ加熱を継続し、加熱時間が１時間経過後冷却した場合には、伸び率が２〜７パーセントとなり、加熱時間が１．５時間経過後冷却した場合には、伸び率が５〜１０パーセントとなり、加熱時間が２時間経過後冷却した場合には、伸び率が１５〜２４パーセントとなることがわかった。
【００２８】
この測定結果から、伸び率を０よりも大きく、かつ、従来素線の伸び率よりも小さくするためには、線材１ａの内部温度が４００度に到達した後、２時間以内加熱するのがよいと想定される。
【００２９】
また、より好ましい４〜１０パーセントの伸び率にするためには、線材１ａの内部温度が４００度に到達した後、１時間〜１．５時間加熱するのがよいと想定される。さらに好ましくは、線材１ａの内部温度が４００度に到達した後、実質的に１．５時間加熱するのが最もよいと想定される。
【００３０】
このようにして製造された素線１を複数本撚り合わせて圧縮すると、導体２が製造される。そして、この導体２の外周囲に被覆部３を形成すると、電線１０が製造される。
【００３１】
以上のように構成された素線１の製造方法によると、素線１の伸び率が０よりも大きくかつ従来素線の伸び率よりも小さくなるため、素線１の細径化を図りつつ、十分な強度を得ることができる。
【００３２】
特に、線材１ａの内部温度が４００度に到達した後、１時間〜１．５時間加熱した場合にあっては、伸び率が０よりも確実かつ十分に大きくなり、かつ、従来素線の伸び率よりも確実かつ十分に小さくなるため、より素線１の細径化を図りつつ、十分な強度を得ることができる。
【００３３】
なお、実施例として、従来例に係る電線と本発明に係る電線とのそれぞれについて、導体破断強度、電線破断強度及び電線衝撃強度を、表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
この場合、従来例に係る電線では、素線の伸び率が２０〜３０パーセントであり、導体破断強度が３０〜３５Ｎで、電線破断強度が３５〜４０Ｎで、電線衝撃強度が３〜４Ｎ・ｍとなった。なお、この電線衝撃強度とは、電線に錘を取付け、該錘を１ｍ自由落下させた際に電線が破断しない最大荷重（錘の重さ）である。
【００３６】
一方、本発明に係る電線では、素線１の伸び率が４〜１０パーセントであり、導体破断強度が５５〜９５Ｎで、電線破断強度が６０〜１００Ｎで、電線衝撃強度が５〜６Ｎ・ｍとなった。従って、導体破断強度、電線破断強度及び電線衝撃強度のいずれにおいても、十分な強度を得ることができるとわかった。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１記載又は請求項２記載の電線用素線製造方法によると、素線の細径化を図りつつ、十分な強度を得ることができる。
【００３８】
また、請求項３記載の電線用素線にあっては、素線の細径化を図りつつ、十分な強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る素線を用いた電線を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）はリールを示す側面図であり、図２（ｂ）はリールに線材を巻付けた状態を示す側面図である。
【図３】ベル型軟化炉を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 素線
２ 導体
１０ 電線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a wire for an electric wire used for an automobile, a general home, OA equipment, and the like, and a wire for the electric wire.
[0002]
[Prior art]
In a conventional electric wire, generally, a conductor obtained by twisting seven strands of soft copper is used.
[0003]
On the other hand, for example, in recent years, there has been an increasing demand for a small-diameter wire for automobiles in order to reduce the weight and space of the wire harness. In response to this demand, the diameter of the conductor of the electric wire has been reduced and the thickness of the insulator has been reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, in the case of an electric wire for an automobile, various tensile loads, impacts, and the like are generated on the electric wire when the electric wire is manufactured, when the wire harness is processed, when the wire harness is attached to the automobile, and the like. For this reason, it is necessary to ensure that the conductors of the electric wires have sufficient strength to withstand these loads.
[0005]
However, as described above, when trying to reduce the diameter of a conductor composed of seven soft copper strands (stretch rate of 20 to 30%), the wire strength becomes insufficient. I will.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wire for an electric wire and a wire for the electric wire, which can obtain a sufficient strength while reducing the diameter.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing a wire for electric wire according to claim 1 is to heat a Si-Ni-Cu-based alloy wire rod for 2 hours or less after the internal temperature of the wire rod reaches 400 degrees.
[0008]
More preferably, the alloy wire is heated for 1 hour to 1.5 hours after the wire internal temperature reaches 400 degrees.
[0009]
Further, the wire for electric wire according to claim 3 is a Si-Ni-Cu-based alloy wire, which is not more than 2 hours after the wire internal temperature reaches 400 ° C, or after the wire internal temperature reaches 400 ° C. It is manufactured by heating for 1 hour to 1.5 hours.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing an element wire for an electric wire according to an embodiment of the present invention will be described.
[0011]
First, an electric wire 10 to which the element wire 1 is applied will be described with reference to FIG.
[0012]
The electric wire 10 includes a conductor 2 and an insulating coating 3 formed around the conductor 2.
[0013]
The conductor 2 has a form in which a plurality of strands 1 are twisted and compressed. In the present embodiment, a conductor 2 in which strands 1 having a radius of 0.08 mm are collectively twisted is assumed. More specifically, the conductor 2 has a form in which six strands 1 are twisted so that six strands 1 are arranged around one strand 1.
[0014]
The covering portion 3 is formed by extruding a resin or the like having PVC (polyvinyl chloride) as a base material around the conductor 2.
[0015]
Next, a method for manufacturing the strand 1 will be described.
[0016]
First, a wire rod made of a Si-Ni-Cu-based alloy is prepared. It is preferable to use an SNCA alloy wire manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. as the Si-Ni-Cu alloy wire.
[0017]
Next, the wire is heated for 2 hours or less after the internal temperature reaches 400 ° C. to perform annealing. More preferably, annealing is performed by heating the wire for 1 hour to 1.5 hours from the time when the internal temperature of the wire reaches 400 degrees. In this case, the wire is heated while maintaining the internal temperature substantially at 400 degrees.
[0018]
That is, when the Si-Ni-Cu alloy wire is used as the wire 1 and the elongation percentage is small as it is close to 0, the wire impact strength of the conventional soft copper wire (hereinafter, also referred to as the conventional wire) ) Is expected to be worse. In addition, when the elongation percentage of the conventional strand is 20 to 30%, even when the Si-Ni-Cu alloy wire is used as the strand 1, if the elongation percentage is the same as that of the conventional strand, the electric wire is It is expected that the breaking strength will be almost equal to or lower than that of the conventional strand.
[0019]
For this reason, when using a Si-Ni-Cu alloy wire as the strand 1, in order to obtain sufficient wire impact strength and wire breaking strength, that is, in order to obtain sufficient wire strength, the elongation is required. It is desirable that the rate is larger than 0 and smaller than the elongation rate of the conventional strand. More preferably, the elongation should be in the range of approximately 4 to 10 percent.
[0020]
Then, when the relationship between the heating time and the elongation rate was measured, it was as shown in Table 1 below.
[0021]
[Table 1]
[0022]
The heating was performed using a bell-type softening furnace as follows.
[0023]
First, as shown in FIGS. 2A and 2B, a Si—Ni—Cu alloy wire rod 1 a was wound around a body 11 a of an iron reel 11.
[0024]
Then, heating was performed using a bell-type softening furnace as shown in FIG. That is, the reel 11 was placed on the furnace base 15 with the reel 11 turned sideways, an outer wall body 16 called a pot was put around the reel 11, and the inside of the outer wall body 16 was evacuated to a vacuum state. Then, the outer periphery of the outer wall body 16 is covered with a pot 18 (also referred to as a bell) having a heating unit 17 such as a nichrome heater inside the wall surface, and the inside is heated by the heat generated by the heating unit 17. Thereby, the wire 1a wound on the reel 11 is heated.
[0025]
Further, a temperature sensor 19 is provided inside the reel 11, and the heating temperature is measured by the temperature sensor 19. It has been experimentally confirmed that the temperature measured by the temperature sensor 19 is substantially equal to the internal temperature of the wire 1a wound on the reel 11.
[0026]
Note that the heating method is not limited to the above, and a vacuum annealing furnace may be used, heating may be performed using a bright annealing softening furnace, and heating may be performed in a furnace filled with an inert gas. May go.
[0027]
According to Table 1, when the temperature of the heating unit (heater) 14 was set to 500 degrees, the internal temperature of the reel 11 was 400 degrees, that is, the internal temperature of the wire 1a was 400 degrees. Then, when the heating time after the internal temperature of the wire 1a reached 400 degrees was 0 hour, that is, when the wire 1a was immediately cooled after reaching 400 degrees, the elongation was 0 to 5%. Further, after that, heating is continued while the internal temperature of the reel 11 is substantially maintained at 400 ° C., and when the heating time is cooled after one hour, the elongation becomes 2 to 7%, and the heating time is 1.5%. It was found that the elongation rate was 5 to 10% when cooled after elapse of time, and 15 to 24% when cooled after elapse of 2 hours.
[0028]
From this measurement result, in order to make the elongation percentage larger than 0 and smaller than the elongation percentage of the conventional wire, it is preferable to heat the wire 1a within two hours after the internal temperature of the wire 1a reaches 400 degrees. Is assumed.
[0029]
Further, in order to achieve a more preferable elongation rate of 4 to 10%, it is assumed that it is preferable to heat the wire 1a for 1 hour to 1.5 hours after the internal temperature of the wire 1a reaches 400 degrees. More preferably, after the internal temperature of the wire 1a reaches 400 degrees, it is assumed that it is best to perform heating for substantially 1.5 hours.
[0030]
The conductor 2 is manufactured by twisting and compressing a plurality of the wires 1 manufactured as described above. Then, when the covering portion 3 is formed around the outer periphery of the conductor 2, the electric wire 10 is manufactured.
[0031]
According to the method of manufacturing the strand 1 configured as described above, the elongation percentage of the strand 1 is larger than 0 and smaller than the elongation percentage of the conventional strand, and thus the diameter of the strand 1 is reduced. , Sufficient strength can be obtained.
[0032]
In particular, when the wire 1a is heated for 1 hour to 1.5 hours after the internal temperature of the wire 1a reaches 400 ° C., the elongation percentage is reliably and sufficiently larger than 0, and the elongation of the conventional strand is increased. Since the ratio is reliably and sufficiently smaller than the ratio, a sufficient strength can be obtained while reducing the diameter of the strand 1.
[0033]
As examples, Table 2 shows the conductor breaking strength, the wire breaking strength, and the wire impact strength of each of the wire according to the conventional example and the wire according to the present invention.
[0034]
[Table 2]
[0035]
In this case, in the wire according to the conventional example, the elongation percentage of the strand is 20 to 30%, the conductor breaking strength is 30 to 35 N, the wire breaking strength is 35 to 40 N, and the wire impact strength is 3 to 4 N · m. It became. The electric wire impact strength is a maximum load (weight of the weight) at which the electric wire is not broken when a weight is attached to the electric wire and the weight is freely dropped by 1 m.
[0036]
On the other hand, in the electric wire according to the present invention, the elongation percentage of the strand 1 is 4 to 10%, the conductor breaking strength is 55 to 95 N, the wire breaking strength is 60 to 100 N, and the wire impact strength is 5 to 6 N · m. It became. Therefore, it was found that sufficient strength could be obtained in any of the conductor breaking strength, the wire breaking strength, and the wire impact strength.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a wire for an electric wire according to the first or second aspect of the present invention, sufficient strength can be obtained while reducing the diameter of the wire.
[0038]
Further, in the wire for wires according to the third aspect, sufficient strength can be obtained while reducing the diameter of the wire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric wire using a strand according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a side view showing a reel, and FIG. 2B is a side view showing a state where a wire is wound around the reel.
FIG. 3 is a schematic view showing a bell-type softening furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Element wire 2 Conductor 10 Electric wire
