JP2006019163A - アルミ導電線 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Feを1.10〜1.50mass%、Mgを0.03〜0.25mass%、Siを0.02〜0.06mass%含み、残部Al及び不可避不純物からなる線径0.07〜1.50mmのアルミ合金素線を撚り合せて形成した撚線と、該撚線を被覆する樹脂層とからなる引張強度が140MPa以上のアルミ導電線であって、屈曲性、導電性に優れるものである。
【選択図】 なし
Description
なお、過剰の不可避不純物の含有は導電性を低下させるために少ないほうが良く、Mn0.02%以下、Ti及びVは、その総量を0.025%以下とするのがよい。
導電性は、自動車の車載電子機器の高度化につれ、高導電性であることが求められ、その導電率は58%IACS以上が好ましい。
更に、伸線加工後に低温焼鈍を施すことで、引張強度を維持しつつも屈曲性を高めることが可能となる。その条件としては、温度80℃〜120℃、時間100〜120時間で熱処理するのがよい。
(実施例1)
表1は本発明に係るAl合金の成分組成を示したものである。表1に示す成分組成のAl合金を常法により溶解し、連続鋳造圧延法により線径9.5mmの荒引き線に加工した。なお、この荒引き線への加工方法は、連続鋳造圧延法に限定されるものでなく、押出法などの他の加工方法を用いてもよい。
次に、この荒引き線を線径2.6mmまで伸線加工した後、熱処理上がりの引張強度が150MPa以下となるような350℃で2時間保持の熱処理を加え、更に伸線加工を続けて線径0.32mmのアルミ合金素線を作製した。
撚り線を樹脂被覆した本発明に係るアルミ導電線における引張強度、屈曲性、導電性は、用いたアルミ合金素線の諸特性に影響されることから、作製した線径0.32mmのアルミ合金素線を用いて引張強度、屈曲性、導電性の評価を行った。
この状態で左右に30度ずつ折り曲げ、毎分100回の速さで繰り返しの折り曲げを行い、破断するまでの折り曲げ回数をそれぞれの試料について測定した。なお、折り曲げ回数は一往復を一回と数え、又マンドレル6の間隔は、試験中に試料5を圧迫しないように1mmとした。
破断の判定は、試料5の下端部に吊るした錘7が落下したときに、破断したものとした。なおマンドレル6は半径90mmの円に相当するような、円弧部をもちあわせたマンドレルで、これにより半径90mm相当の曲げ応力を加えることが可能となる。上記、測定結果を表1に合わせて記す。
屈曲性は110000回以上、引張強度は240MPa以上、導電性は導電率58.5%IACS以上、軽量化可能性は従来のCu製より軽くできるもの、リサイクル性は自己転回が容易なもの、これらの全てを満足する場合を「○」、材料特性は満足するが環境特性を満足しないものを「△」、材料特性を一つでも満足しないものを「×」とした。なお、特に130000回以上の屈曲性、260MPa以上の引張強度、60%IACS以上の導電性を有して環境特性も満足するものについては「◎」と記した。
Siの含有量が少ない比較例No.23ではFe、Mg含有量の等しい本発明例No.5に比較して屈曲性が大きく低下し、導電性も劣っている。Siの含有量が多い比較例No.25、No.28では導電率の低下が見られる。
Mgの含有量が少ない比較例No.24、No.26ではFe、Si含有量がそれぞれ等しい本発明例No.7、No.10より屈曲性が大きく低下している。Mgの含有量の多い比較例No.27では導電率の低下が見られるのがわかる。
実施例1で作製した表1の本発明例No.1及びNo.9の線径0.32mmのアルミ合金素線を7本撚りし、ノンハロゲン樹脂を被覆して、図1(c)に示すアルミ導電線を作製し、その引張強度を実施例1と同様の方法で測定したところ、それぞれ193MPa、221MPaの値を得た。この値は、自動車への組み付け時のアルミ導電線と端子の接続部の信頼性を満足するものである。
実施例1で作製した線径0.32mmの表1の本発明例No.9、従来例No.100の銅線、及び従来例No.102のAl−0.4Fe−0.3Mg−0.3Si合金線をそれぞれ7本ずつ撚り合わせ、導体面積0.5mm2の撚り線を作製し、さらにその線に樹脂被覆を施した上でそれぞれ30本束ね、PVCテープで結束した試料を作製し、この試料を用いて柔軟性の評価を行った。
図3は、柔軟性試験方法の説明図で、2点支持柔軟性試験冶具9の支持間隔100mmに設定された支持体の直径19mmのマンドレル10に、長さ350mmとした試料11をマンドレル上で支持し、両マンドレルの中間部を引張試験機(図示せず)を用いて下方に引張することで試料11の引抜強さを測定し、柔軟性の評価を行った。
本発明例No.9の引抜強さは15.7N、銅線の従来例No.100では13.6N、特許文献4の発明例である従来例No.102では21.6Nとなり、本発明に係るアルミ導電線の柔軟性は、ほぼ銅線のそれと同じであり、従来のアルミ導電性と比べて格段に柔軟性が向上することがわかる。
2 撚り線
2a 圧縮導体撚り線
3 アルミ合金素線
4 被覆樹脂
5 試料(アルミ合金素線)
6 マンドレル
7 錘
8 接続具
9 2点支持型柔軟性試験冶具
10 マンドレル
11 試料
Claims (4)
- Feを1.10〜1.50mass%、Mgを0.03〜0.25mass%、Siを0.02〜0.06mass%含み、残部Al及び不可避不純物からなるアルミ合金素線を撚り合わして形成した撚線からなることを特徴とするアルミ導電線。
- Feを1.10〜1.50mass%、Mgを0.03〜0.25mass%、Siを0.02〜0.06mass%含み、残部Al及び不可避不純物からなる線径0.07〜1.50mmのアルミ合金素線を撚り合せて形成した撚線と、該撚線を被覆する樹脂層とからなることを特徴とするアルミ導電線。
- アルミ導電線の引張強度が140MPa以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項2記載のアルミ導電線。
- 導体と、該導体の外周に設けられる被覆層とを備え、該導体が請求項1乃至請求項3記載のいずれかのアルミ導電線であることを特徴とする自動車配線用電線。
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