JP2009280917A - 線材 - Google Patents

Abstract

【課題】各種用途に有効に適用可能で且つ軽量化を図ることができる線材を提供する。
【解決手段】アルミニウム線に銅めっき又はそのクラッド被覆することにより、ミニチュアモーター巻線用、スピーカーボイスコイル用、自動車などの配線用単線、撚り線、バッテリー接続用ケーブル、送電線に用いる。ニッケルめっき被覆、亜鉛めっき被覆、錫めっき被覆又はこれら金属のクラッド被覆をすることによりヒューズなどの電機部品に用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、例えば、低周波域と高周波域との複合電流を、正確に電送しなければならない音響機器に用いられる、電送ケーブル、キーレスエントリーシステム基盤用のアンテナなどの導電線、アンテナ、更には、ミニチュアモーター巻線用、スピーカーボイスコイル用、送電線用、及び電機部品用線材に関する。

従来、この種の用途、例えば音響関係のＡＶケーブルに用いられる最高級の導電線として、高純度（例えば９９．９９９９％）で且つ不純物のきわめて少ない低歪の銅線或いは純銀線が用いられていた。しかし、これらの導線は何れも単一の材料からなり、低周波域と高周波域との電送にそれぞれ好適な材料を用いるという発想はない。

ＩＣ用、キーレスエントリーシステム用、ミニチュアモーター巻線用、スピーカーボイスコイル用、送電線用、及び電機部品用線材についても、それぞれの求める特性に沿った線材が求められている。

本発明は、軽量化を図ると同時に、異なる周波数が複合されている複合電流を正確に電送することができる音響機器用導電線及びアンテナを提供することを目的とする。

本発明は、軽量化を図ると同時に、導電性向上、周波数特性の向上、ハンダ付け性向上、及び、耐食性向上を図った音響用、ＩＣ用、キーレスエントリーシステム用線材を提供することを目的とする。

本発明は、軽量化を図ると同時に、導電性向上を図ったミニチュアモーター巻線用やスピーカーボイスコイル用線材を提供することを目的とする。

本発明は、軽量化を図ると同時に、接触腐食防止、ハンダ付け性向上を図った、自動車などの車両配線用単線又は撚り線用線材、バッテリー接続ケーブル用線材を提供することを目的とする。

本発明は、軽量化を図ると同時に、耐食性向上、耐熱性向上を図ったヒューズなどの電機部品用線材を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施したミニチュアモーター巻線用線材。

（２）アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施したスピーカーボイスコイル用線材。

（３）アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した車両配線用線材。

（４）アアルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した車両のバッテリー接続ケーブル用線材。

（５）アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した送電線用線材。

（６）アルミニウム線に、ニッケルメッキ被覆、亜鉛メッキ被覆、錫めっき被覆、及びこれら金属のクラッド被覆から選択された被覆を施した電機部品用線材。

ミニチュアモーター巻線用の適用線径としては０．１０〜０．２０ｍｍが好適である。スピーカーボイスコイル用の適用線径としては０．１０〜０．２０ｍｍが好適である。送電線用の適用線径としては２．００〜５．５０ｍｍが好適である。電機部品用線材の適用線径としては０．１０〜０．５０ｍｍが好適である。

このように構成された本発明に係る、例えば、導電線又はアンテナは、低周波域の電流をアルミニウム線が受け、高周波域の電流を銀層が受けて、異なる周波数が複合された複合電流をそれぞれ正確に電送することができる。その結果、音源の再現性が従来のものに比べて顕著である。更に、軽量化を図ることができる。

また、アルミニウム線に金又は銀めっき又はこれらのクラッド被覆を施すことにより、軽量化を図ることができる。さらに、導電性向上、周波数特性の向上、ハンダ付け性向上、及び、耐食性向上を図ることができるので、音響用、ＩＣ用、キーレスエントリーシステム用線材として好適に適用することができる。

また、アルミニウム線に銅めっき又はこのクラッド被覆を施すことにより、軽量化を図ることができる。さらに、導電性向上を図ることができ、ミニチュアモーター巻線用やスピーカーボイスコイル用線材として好適に適用することができる。

また、アルミニウム線に銅めっき又はこのクラッド被覆を施すことにより、軽量化を図ることができる。さらに、接触腐食防止、ハンダ付け性向上を図ることができ、自動車などの車両配線用単線又は撚り線用線材として好適に適用することができる。

アルミニウム線にニッケルめっき、亜鉛めっき、錫めっき又はこのクラッド被覆を施すことにより、軽量化を図ることができる。さらに、耐食性向上、耐熱性向上を図ることができ、バッテリー接続ケーブル用線材として好適に適用することができる。

本発明の導電線を製造する装置を示す図。

本発明は、例えば、周波数の異なる複合電流の流れる導体において、中心導線にアルミニウム線を施し、その周囲に銀被覆材を施して低周波域と高周波域の電流をそれぞれアルミニウムと銀とが受け持ち正確なる電送を可能として、従来の導電線では発揮し得ない最高級の機能を発揮せしめるものである。

この場合の中心導線のアルミニウム線は純度が高く内包するストレスは低い方がよい。特に、所定の長さにおいて結晶配列が全く正しい面心立方格子の単結晶が理想的である。

このような構成の導電線は、本発明者が先に提案した特願２００２−２７５３８６号に記載された方法で製造することができる。

すなわち、アルミニウム線の表面には強固な酸化アルミニウム（アルミナ）が生成するが、これを除去するには、強酸で長時間（＋数分以上）処理するかまたは大電流で陽極処理する必要がある。通常線の連続電気メッキ法では、その前処理時間は、数秒〜数分で、通電電流も数Ａ／ｄｍ2 〜数＋Ａ／ｄｍ2と制限されている。そこで、大電流（数１０Ａ／ｄｍ2 〜数１００Ａ／ｄｍ2 ）を流して線材をプラス側に帯電させ、このプラス側に帯電されたゾーンで酸化アルミニウムを完全に除去し（陽極処理）、新鮮な表面肌となった線材をそのままマイナスに帯電するゾーンに送りこみ、このゾーンで電気メッキを施す。このような操作を繰り返すことにより線材にメッキ被膜を形成するものである。その製造例を挙げれば以下のとおりである。

（１） 線材表面に電気メッキ被膜を形成する線材の電気メッキ方法において、
メッキ液内を走行する被メッキ線材を陽極として被メッキ線材表面の酸化物を除去する工程と、被メッキ線材を陰極として電気メッキする工程とを繰り返すことを特徴とする線材の電気メッキ方法。
この方法により陽極処理で酸化被膜を除去した後メッキ被膜を形成する操作を繰り返すので、酸化被膜を形成しやすい線材に対して連続的にメッキすることができる。

（２）被メッキ線材は、アルミニウム線であることを特徴とする（１）に記載の方法。
従来、アルミニウム線材は連続メッキできなかったが、この方法によりアルミニウム線の軽量である特長を生かし、更に通電性耐熱性、耐食性などの諸機能を向上せしめて電気機器分野、自動車関連の電気部品関係に使用及び活用を図ることができる。

（３）被メッキ線材は、予めその表面に、電気メッキ被膜とは異なる材質のメッキ被膜が置換・浸漬法により被覆されている（１）に記載の方法。
置換・浸漬法を併用することにより、電気メッキ被膜とは異なる材質のメッキ被膜が形成されるので、酸化被膜も形成されにくく、本発明方法を容易におこなうことができる。

（４） メッキ液内に、被メッキ線材の走行経路に沿って、陰極電極体と陽極電極体とを交互に配置し、且つ、二番目以降の陰極電極体にそれぞれ対向して陽極補助電極体を配置し、各陽極補助電極体は、その内部が被メッキ線材の走行可能な形状をなし、
被メッキ線材表面の酸化物を最初に除去する工程は、被メッキ線材が最初の陰極電極体に対向する個所を走行して被メッキ線材が陽極となる時に行われ、２回目以降の被メッキ線材表面の酸化物を除去する工程は、被メッキ線材が前記陽極補助電極体内を走行して被メッキ線材が陽極となる時に行われる（１）に記載の方法。
陽極補助電極体を用いることにより、これが犠牲陽極となり、陽極処理時にメッキが溶離するのを防止することができる。具体的には、陽極処理時に、被メッキ線材の表面から、メッキ被膜が再び溶液の中に溶け出すので、その作用を極力防止し、少なくするために陽極補助電極体を陽極として用いる。例えば、被メッキ線材と陽極補助電極体とを電気的に接触せしめて設置し、溶出をこの陽極補助電極体が受け持つ。陽極補助電極体の形状を筒状、特に円筒状としてその中を線材が通過するような構造とすれば線材の表面積と円筒状との表面積の比率が非常に大きくなり、それだけ線材からの溶出が少なくなり線材へのメッキが完全なものとなる。

（５） 陽極補助電極体は、被メッキ線材表面に形成される電気メッキ被膜と実質同じ材質である（４）に記載の方法。
同じ材質とすることにより、陽極補助電極体からイオンがメッキ液中に流出し、被メッキ線材表面の電気メッキ被膜からメッキ被膜が流出するのを極力少なくすることができる。またメッキゾーンにおいて被メッキ線材表面に析出することによって失われる溶液中の金属イオンを補充することができる。

この場合、メッキ液は、超音波振動が与えられていることが望ましい。特に、高電流密度でメッキした場合、ポーラスなメッキ被膜となりやすいが、超音波振動を与えることにより、これを防ぐ。陰極電極体の材質は、耐酸性の優れた鉛が好ましい。

また、メッキ液は、走行する被メッキ線材との相対流速が３０〜１００ｍ／分とするのが望ましい。この流速とすることにより特に高電流密度でメッキした場合に、ポーラスなメッキ被膜となるのを防ぐ。

さらに、これら電気メッキ方法において、陽極処理により被メッキ線材表面の酸化被膜を除去するために、酸化物を除去する工程を電流密度５０Ａ／ｄｍ２以上が好ましい。電流密度が高すぎると、メッキ被膜がポーラスとなる懸念があるが、電流密度５０Ａ／ｄｍ２以上、３００Ａ／ｄｍ２以下で行われることにより陽極処理とメッキ被膜の形成とを調和をもっておこなうことができる。また、酸化物を除去する工程は、陰極電極体に対応する個所を、被メッキ線材が走行して、被メッキ線材が陽極となる時に行われるようにする。このように、被メッキ線材を陽極とすることにより酸化物を電気的に除去することができる。

その製造方法の一例を図１に基づいて説明する。この装置は、メッキ液を入れたメッキ槽１０内に被メッキ線材Ａ（例えばアルミニウム線材）の走行経路を形成し、この走行経路に対峙して平行に板状の陽極電極体２０と板状の陰極電極体３０とを一定間隔で交互に配置している。被メッキ線材Ａの走行経路には、陰極電極体３０に対峙した個所に陽極補助電極体４０が配置されている。陽極補助電極体４０は、図２に拡大して示すように、円筒状をなし、その内部を被メッキ線材が走行するもので、被メッキ線材と陽極補助電極体４０を接点棒５０により電気的に接続することにより、陽極補助電極体４０が陽極として機能するようになっている。また、この陽極補助電極体の周面には多数の液流通孔４２が形成され、メッキ液がこの孔を通って流通するようになっている。

しかして、このメッキ装置のメッキ液内に被メッキ線材を走行させる。この時、被メッキ線材がプラスに帯電した時に陽極処理により被メッキ線材表面の酸化物が除去され、マイナスに帯電した時にメッキが行われる。すなわち、まず、陰極電極体と被メッキ線材（陽極として機能する）との間に高電流密度の電流（１００Ａ／ｄｍ２以上、５００Ａ／ｄｍ２以下）が流れて、被メッキ線材表面に形成された酸化物を陽極処理して除去する。次いで、陽極電極体と被メッキ線材（陰極として機能する）との間に高電流密度の電流が流れて、大電流でメッキされる。そして、このような処理を順次繰り返すことにより、所望の厚さのメッキ被膜が形成される。また、陽極補助電極体は、陽極処理時に表面の酸化膜を除去すると同時に、溶出するメッキの金属イオンを極力少なくするためのものであるが、その機能をさらに発揮させるために材質を被メッキ線材表面に形成される電気メッキ被膜と実質同じとし、被メッキ線材に対して面積比が２５倍以上、１５０倍以下とするのがよい。また、高電流密度でメッキしてもメッキがポーラス状にならないようにするために、超音波振動を与え、走行する被メッキ線材に対するメッキ液の相対流速を３０〜１００ｍ／分とするのがよい。

上記のめっき方法は、他の用途の線材に対しても、また、金めっき、銀めっき、銅めっき、ニッケルめっき、亜鉛めっき、錫めっきの何れの被覆方法にも基本的に適用することができる。

（付記）
原出願の特許請求の範囲に記載された発明は以下のとおりである。

［請求項１］
アルミニウム線に、銀メッキ、銀クラッド被覆、金めっき、及び、金クラッド被覆から選択された被覆を施した音響用線材。

［請求項２］
アルミニウム線に、銀メッキ、銀クラッド被覆、金めっき、及び、金クラッド被覆から選択された被覆を施したＩＣ用線材。

［請求項３］
アルミニウム線に、銀メッキ、銀クラッド被覆、金めっき、及び、金クラッド被覆から選択された被覆を施したキーレスエントリーシステム用線材。

［請求項４］
アルミニウム線に、銅めっきを施したミニチュアモーター巻線用線材。

［請求項５］
アルミニウム線に、銅めっきを施したスピーカーボイスコイル用線材。

［請求項６］
アルミニウム線に、銅めっきを施した車両配線用線材。

［請求項７］
アルミニウム線に、銅めっきを施した車両のバッテリー接続ケーブル用線材。

［請求項８］
アルミニウム線に、銅めっきを施した送電線用線材。

［請求項９］
アルミニウム線に、ニッケルメッキ、亜鉛メッキ、及び錫めっきから選択された被覆を施した電機部品用線材。

原発明の請求項において、音響用とは、スピーカーケーブル、内部配線ケーブル、ＤＶＤやビデオ関連、電源ケーブル等の用途をいう。

ＩＣ用とは、ボンディングワイヤ等の用途をいう。

キーレスエントリーシステム用とは、アンテナ等の用途をいう。

ＩＣ用とは、ボンディングワイヤ等の用途をいう。

キーレスエントリーシステム用とは、アンテナ等の用途をいう。

音響用の適用線径としては１．００〜２．００ｍｍが好適である。ＩＣ用の適用線径としては約０．１０ｍｍが好適である。キーレスエントリーシステム用の適用線径としては１．００〜２．００ｍｍが好適である。

１０・・・メッキ槽
２０・・・陽極電極体
３０・・・陰極電極体
４０・・・陽極補助電極体
４２・・・液流通孔
５０・・・接点棒
Ａ・・・被メッキ線材（アルミニウム線材）

Claims (6)

1. アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施したミニチュアモーター巻線用線材。
2. アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施したスピーカーボイスコイル用線材。
3. アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した車両配線用線材。
4. アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した車両のバッテリー接続ケーブル用線材。
5. アルミニウム線に、銅めっき被覆又は銅クラッド被覆を施した送電線用線材。
6. アルミニウム線に、ニッケルメッキ被覆、亜鉛メッキ被覆、錫めっき被覆、及びこれら金属のクラッド被覆から選択された被覆を施した電機部品用線材。

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