JP2011233533A - 自動車用アルミ電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図り、導体としての導電性を確保しつつ、引張強度、加工性、耐屈曲性、耐衝撃性に優れる自動車用アルミ電線の製造方法を提供すること。
【解決手段】Ｆｅを０．９０〜１．２０質量％、Ｍｇを０．１０〜０．２５質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶湯を固液共存温度域である７００〜６００℃において２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷凝固させてアルミニウム合金を鋳造する工程と、前記アルミニウム合金を塑性加工してアルミニウム合金導体を形成する工程と、前記アルミニウム合金導体を軟化処理する工程と、前記アルミニウム合金導体を絶縁材料で被覆する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用アルミ電線の製造方法に関するものである。

従来より、架空送電線などの電力分野においては、軽量かつ電気伝導性に優れることから、アルミニウム系材料からなる導体を有するアルミ電線が使用されている。そして、強度向上、耐屈曲性向上などの目的で、アルミニウム合金の適用が進められており、その多くはＡｌ−Ｆｅ合金をベースとしている。

電線材料としては、例えば、サウスワイヤー社のｔｒｉｐｌｅ−Ｅや、住友電気工業（株）のＳＩ−１６などが知られている。また、ＡＡ国際合金記号での８０３０合金（Ａｌ−０．３〜０．８Ｆｅ−０．０５〜０．１５Ｃｕ）なども知られている。

これに対して、自動車分野においては、電気伝導性に優れた銅系材料からなる導体を有する銅電線が信号線、電力線として多く使用されている。

近年、自動車分野においては、車輌の高性能・高機能化が急速に進められてきていることから、車載される各種電気機器、制御機器等の増加に伴って使用される電線も増加する傾向にある。そこで、軽量化を図る目的から、自動車分野においても、アルミニウム系材料からなる導体を有するアルミ電線を用いる試みがなされている。

例えば特許文献１には、Ｆｅを１．１０〜１．５０質量％、Ｍｇを０．０３〜０．２５質量％、Ｓｉを０．０２〜０．０６質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金素線を撚り合わせて形成した撚線からなるアルミ導電線が開示されている。

特開２００６−１９１６３号公報

しかしながら、従来のＡｌ−Ｆｅ合金を用いる場合、Ｆｅ添加量が０．９％以上になると圧延割れ等の欠陥が起こりやすくなっていた。そのため、自動車用電線として用いる線径まで伸線しようとすると、圧延時の欠陥により断線しやすく、加工性が悪いという問題があった。また、自動車用電線では軟質材で用いるため、圧延時の欠陥の感受性が非常に高く、強度や伸びが低下しやすくなって、耐屈曲性や耐衝撃性が低下するという問題があった。

さらに、特許文献１に示されるものは、アルミ合金素線が硬質の状態となっているため、強度は向上しているものの、伸びが低下して耐屈曲性や耐衝撃性が低下しやすいという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、軽量化を図り、導体としての導電性を確保しつつ、引張強度、加工性、耐屈曲性、耐衝撃性に優れる自動車用アルミ電線の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る自動車用アルミ電線の製造方法は、Ｆｅを０．９０〜１．２０質量％、Ｍｇを０．１０〜０．２５質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶湯を固液共存温度域である７００〜６００℃において２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷凝固させてアルミニウム合金を鋳造する工程と、前記アルミニウム合金を塑性加工してアルミニウム合金導体を形成する工程と、前記アルミニウム合金導体を軟化処理する工程と、前記アルミニウム合金導体を絶縁材料で被覆する工程とを有することを要旨とするものである。

この場合、前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にＴｉを０．０１〜０．０５質量％となるように添加すると良い。

また、上記Ｔｉに加えて、前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にさらにＢを０．０００５〜０．００２５質量％となるように添加すると良い。

このとき、前記アルミニウム合金導体を２５０℃以上の温度で軟化処理すると良い。

そして、軟化処理としては、バッチ式軟化処理が好ましい。この際、加熱温度は２５０〜４００℃の範囲内であり、かつ、軟化温度から１５０℃に冷却するまでの冷却時間は１０分以上であることが望ましい。

また、前記軟化処理は、通電加熱による連続軟化処理であっても良い。

また、前記軟化処理は、高周波誘導加熱による連続軟化処理であっても良い。

さらに、前記軟化処理を非酸化性雰囲気下で行なうと良い。

そして、前記アルミニウム合金導体の外形を円形圧縮成形する工程をさらに備えていると良い。

本発明に係る自動車用アルミ電線の製造方法によれば、上述する合金組成よりなるアルミニウム合金を鋳造する工程でアルミニウム合金溶湯を急冷凝固させることにより、Ｆｅが過飽和に固溶した状態の鋳物を得ることができる。また、Ａｌ−Ｆｅ晶出物を微細分散させて、圧延時の欠陥を抑制することができる。圧延時に欠陥が生じると、素線の加工性が低下するとともに素線の伸びが低下する。また、アルミニウム合金を塑性加工して形成したアルミニウム合金導体を軟化処理することにより、十分な屈曲性や柔軟性を確保することができる。得られた電線は、特定量のＦｅ、Ｍｇを含むアルミニウム合金の導体で構成されているので、導体としての導電性を確保しつつ、引張強度、加工性、耐屈曲性、耐衝撃性に優れる。そして、電線材料にアルミニウム合金を用いているので、従来の銅電線と比較して軽量化を図ることができる。

この場合、前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にＴｉを０．０１〜０．０５質量％となるように添加すると、アルミニウム合金の結晶組織を微細化することができる。

また、上記Ｔｉに加えて、前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にさらにＢを０．０００５〜０．００２５質量％となるように添加すると、Ｔｉ添加によるアルミニウム合金の結晶組織を微細化する効果を向上させることができる。

このとき、前記アルミニウム合金導体を２５０℃以上の温度で軟化処理すると、十分な屈曲性や柔軟性を確保することができる。

そして、前記軟化処理がバッチ式軟化処理であると、軟化後の冷却において徐冷できる。そのため、固溶しているＦｅが析出しやすい。また、連続軟化処理と比較して軟化温度を低くできる。そのため、冷却時に析出したＦｅは再固溶しにくい。したがって、これにより得られたアルミニウム合金導体は、固溶状態にあるＦｅの量が少ないため、より一層、導電性に優れる。また、伸びの低下が抑えられ、耐屈曲性および耐衝撃性にも優れる。この際、加熱温度および冷却速度を上記範囲内にすると、確実に、固溶状態にあるＦｅの量を少なくし、Ａｌ−Ｆｅ析出物を多くすることができる。

一方、前記軟化処理が通電加熱による連続軟化処理である場合には、電線長手方向での特性のばらつきを抑えることができる。また、前記軟化処理が高周波誘導加熱による連続軟化処理の場合にも、同様の効果が得られる。さらに、連続して加熱−急冷することが可能となるので、電線のような長尺なものに特に好適となる。

そして、非酸化性雰囲気下で軟化処理を行なうと、軟化処理時の熱によりアルミ素線の表面に酸化被膜が増大するのを抑え、端子接続部での接触抵抗の増大を抑制することができる。

そして、前記アルミニウム合金導体の外形を円形圧縮成形する工程を、さらに備えていると、電線径をより小さくすることができる。

本発明に係る自動車用アルミ電線の実施形態の一例を示したアルミ電線の断面図である。 本発明に係る自動車用アルミ電線の実施形態の一例を示したアルミ電線の断面図である。 本発明に係る自動車用アルミ電線の実施形態の一例を示したアルミ電線の断面図である。 本発明に係る自動車用アルミ電線の実施形態の一例を示したアルミ電線の断面図である。 バッチ式軟化処理したアルミニウム合金素線の径方向断面におけるＴＥＭ写真である。 連続軟化処理したアルミニウム合金素線の径方向断面におけるＴＥＭ写真である。

次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１〜４は、本発明に係る自動車用アルミ電線の実施形態の一例を示したアルミ電線の断面図である。自動車用アルミ電線１０は、アルミニウム合金よりなる素線１２を撚り合わせた導体１４を絶縁材料よりなる絶縁体１６で被覆したもので構成されている。図１には、素線１２を同心撚りした圧縮導体１４を絶縁体１６で被覆したものを示しており、図２には、素線１２を同心撚りした導体１４を絶縁体１６で被覆したものを示しており、図３には、素線１２を複合撚りした導体１４を絶縁体１６で被覆したものを示しており、図４には、複数本の素線１２を二段圧縮した圧縮導体１４を絶縁体１６で被覆したものを示している。各々、導体１４を形成する素線１２の本数は、使用する機器の種類等により適宜定められるものである。

素線１２を形成するアルミニウム合金は、特定量のＦｅ、Ｍｇを含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物で構成されている。素線１２は軟質化されており、アルミニウム合金の軟質材よりなる。以下に、合金組成を規定した理由を説明する。なお、以下の含有率の単位は質量％である。

Ｆｅは、素線１２の導電性を確保しつつその強度を向上させるのに寄与する。その効果を得るためには、Ｆｅの含有率を０．９０〜１．２０％にすると良い。より好ましくは、１．００〜１．２０％である。Ｆｅの含有率が０．９０％未満では、強度向上効果が小さく、素線１２の引張強度が１１０ＭＰａ以上になりにくい。また、耐屈曲性の向上効果も小さい。一方、Ｆｅの含有率が１．２０％を超えると、圧延時に欠陥が生じやすくなり、例えば連続鋳造圧延機などによりアルミニウム合金溶湯を急冷凝固させてアルミニウム合金を鋳造しても、圧延時の欠陥を抑えられないことがある。圧延時に欠陥が生じると、素線１２の加工性が低下するとともに素線１２の伸びが低下する。

Ｍｇは、素線１２の強度を向上させるのに寄与する。その効果を得るためには、Ｍｇの含有率を０．１０〜０．２５％にすると良い。より好ましくは、０．１０〜０．２０％である。Ｍｇの含有率が０．１０％未満では、強度向上効果が小さい。一方、Ｍｇの含有率が０．２５％を超えると、導電率が５８％ＩＡＣＳを下回る。

素線１２を形成するアルミニウム合金は、上記元素に加えて、さらに、ＴｉやＢを含有していても良い。

Ｔｉは、鋳造時のアルミニウム合金の結晶組織を微細にすることができる。これにより、圧延時の欠陥発生を抑制し、Ｆｅ添加量を０．９０％以上にしたときにも、加工性が低下しにくく、素線１２の強度や伸びも低下しにくくなる。その効果を得るためには、Ｔｉの含有率を０．０１〜０．０５％にすると良い。より好ましくは、０．０１〜０．０３％である。Ｔｉの含有率が０．０１％未満では、結晶組織の微細化効果が得られにくい。一方、Ｔｉの含有率が０．０５％を超えると、導電率を低下させやすい。

Ｂは、Ｔｉ添加によるアルミニウム合金の結晶組織を微細化する効果を向上させることができる。すなわち、圧延時の欠陥抑制効果をさらに高めることができる。その効果を得るためには、Ｂの含有率を０．０００５〜０．００２５％にすると良い。Ｂの含有率が０．０００５％未満では、Ｔｉが結晶組織を微細化する効果を向上させにくい。一方、Ｂの含有率が０．００２５％を超えても、その効果は飽和する。

素線１２は、引張強度が１１０ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、１２０ＭＰａ以上である。引張強度が１１０ＭＰａ以上あれば、これを撚り合わせて導体とした電線は、自動車用電線として必要な端子固着力を十分に備えることができる。例えば、導体断面積が０．７５ｍｍ^２の電線では、端子固着力が５０Ｎ以上になり、自動車用電線として適用できる強度となる。

また、素線１２は、引張強度が１１０ＭＰａ以上、かつ、破断伸びが１５％以上であることが好ましい。より好ましくは、１２０ＭＰａ以上、２０％以上である。引張強度および破断伸びが上記範囲内にあれば、これを撚り合わせて導体とした電線は、自動車用電線として必要な耐衝撃エネルギーを十分に備えることができる。例えば、導体断面積が０．７５ｍｍ^２の電線では、耐衝撃エネルギーが１０Ｊ／ｍ以上になり、ワイヤーハーネス組立に適用できる耐衝撃性能が得られ、また、耐屈曲性能も向上する。

さらに、素線１２は、導電率が５８％ＩＡＣＳ以上であることが好ましい。より好ましくは、６０％ＩＡＣＳ以上である。アルミニウム合金素線の導電率が５８％ＩＡＣＳ以上あれば、導体断面積を従来の銅電線の１．５倍にすれば従来の銅電線と同等以上の導電性を有することができる。そして、アルミニウムの比重は銅の比重の約１／３であるので、導体重量を約５０％以下にすることができ、導体重量の軽量化を図ることができる。

導体１４を形成するアルミニウム合金は、固溶しているＦｅの量が少なく、また、Ａｌ−Ｆｅ析出物が多く存在することが好ましい。より具体的には、アルミニウム合金よりなる導体１４の断面（例えば径方向断面）の２４００×２６００ｎｍの範囲内におけるＡｌ−Ｆｅ析出物の量が５個以上であることが好ましい。Ａｌ−Ｆｅ析出物の量がこの範囲内にあると、固溶状態にあるＦｅの量が少ないため、より一層、導電性に優れる。また、伸びの低下が抑えられ、耐屈曲性および耐衝撃性にも優れる。より好ましくは、上記範囲内においてＡｌ−Ｆｅ析出物の量が１０個以上である。Ａｌ−Ｆｅ析出物の量は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などを用いて測定することができる。より具体的には、同一試料においてＡｌ−Ｆｅ析出物が確認できる場所を５視野以上観察し、その平均値とする。

Ａｌ−Ｆｅ析出物は、アルミニウム合金溶湯を急冷凝固させてアルミニウム合金を鋳造した後の軟化処理時に析出する微細なＡｌ−Ｆｅ系化合物である。Ａｌ−Ｆｅ析出物の粒径は特に限定されるものではないが、２００ｎｍ以下であることが多い。Ａｌ−Ｆｅ析出物の形状としては、例えば球状などが挙げられる。一方、アルミニウム合金溶湯を凝固させた際にも、Ａｌ−Ｆｅ系化合物は生成する。これは、Ａｌ−Ｆｅ晶出物と称され、ここでいうＡｌ−Ｆｅ析出物には含まれない。凝固時に生成するＡｌ−Ｆｅ晶出物は、Ａｌ−Ｆｅ析出物よりも比較的粒径の大きい（２００ｎｍを超えるものであることが多い）ため、Ａｌ−Ｆｅ析出物と区別できる。

絶縁体１６を構成する絶縁材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やノンハロゲン樹脂などの絶縁性の樹脂材料であれば良い。特に、難燃性に優れる材料を用いると良い。被覆する厚みも、特に限定されるものではない。

次に、本発明に係る自動車用アルミ電線の製造方法の一例について説明する。一実施形態に係る自動車用アルミ電線の製造方法は、上述する合金組成よりなるアルミニウム合金を鋳造する工程と、鋳造して得られたアルミニウム合金よりアルミニウム合金導体を形成する工程と、アルミニウム合金導体を軟化処理する工程と、アルミニウム合金導体よりアルミ電線を形成する工程とを有している。

鋳造工程では、まず、上述する合金組成のアルミニウム合金溶湯を形成する。アルミニウム合金溶湯を形成するには、溶解炉にベースとなる純アルミを溶解させ、溶融した純アルミに、Ｆｅ、Ｍｇを所望の濃度となるように投入する。ベースとなる純アルミとしては、９９．７％以上の純度を持つ精製アルミニウムインゴットが好ましい。そして、Ｆｅの添加にはＡｌ−Ｆｅ母合金を用いることが好ましい。成分調整したアルミニウム合金溶湯は、適宜、水素ガス除去処理や異物除去処理を行なうと良い。

次いで、アルミニウム合金溶湯を急冷凝固させる。急冷凝固させることにより、Ｆｅが過飽和に固溶した状態の鋳物を得ることができる。また、Ａｌ−Ｆｅ晶出物を微細分散させて、圧延時の欠陥を抑制することができる。その冷却速度は、特に限定されるものではないが、固液共存温度域である７００〜６００℃において２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度にすることが好ましい。アルミニウム合金溶湯を急冷凝固させるには、例えば、水冷銅鋳型や強制水冷機構を有する連続鋳造機などを用いると良い。

アルミニウム合金溶湯にＴｉやＢを添加する場合には、ＴｉやＢを鋳造直前に添加すると、効果的に結晶組織を微細化することができる。

次いで、アルミニウム合金導体を形成する。この工程では、鋳造して得られたアルミニウム合金を塑性加工して、アルミニウム合金素線を形成する。アルミニウム合金導体は、形成された素線１本のみからなるものであっても良いし、複数の素線を撚り合わせた撚線であっても良い。

具体的には、まず、鋳造して得られたアルミニウム合金を圧延してワイヤーロッドを作製し、その後、伸線加工により所望の素線径になるまで伸線する。圧延は、タンデムに接続された熱間圧延機などにより行ない、連続鋳造圧延法によって行なうと良い。例えば、ベルト−ホイール式の連続鋳造圧延機などを用いることができる。伸線加工は、冷間加工にて行なうと良い。

次いで、アルミニウム合金導体を軟化処理する。アルミニウム合金導体を軟化処理することにより、十分な屈曲性や柔軟性を確保することができる。この工程では、アルミニウム合金導体を熱処理する。処理温度としては、２５０℃以上が好ましい。より好ましくは、３００〜４００℃である。処理温度が２５０℃未満では、導体が十分に軟化されにくい。次いで、加熱されたアルミニウム合金導体を冷却する。

複数の素線を撚り合わせた撚線でアルミニウム合金導体を形成する場合には、撚り合わせ前の素線の段階で、あるいは撚り合わせ後の導体の段階で、もしくは、両段階で、軟化処理を行なうことができる。

軟化処理としては、バッチ式軟化処理、連続軟化処理のいずれの方法であっても良い。より好ましくは、バッチ式軟化処理である。軟化処理がバッチ式軟化処理であると、軟化後の冷却において徐冷できる。そのため、固溶しているＦｅが析出しやすい。また、連続軟化処理と比較して軟化温度を低くできる。そのため、冷却時に析出したＦｅは再固溶しにくい。したがって、これにより得られたアルミニウム合金導体は、固溶状態にあるＦｅの量が少ないため、より一層、導電性に優れる。また、伸びの低下が抑えられ、耐屈曲性および耐衝撃性にも優れる。

バッチ式軟化処理は、ベル型、ポット型、箱型等のバッチ式軟化炉を用いて行なうことができる。バッチ式軟化処理においては、加熱温度は２５０〜４００℃の範囲内であることが好ましい。また、軟化温度から１５０℃に冷却するまでの冷却時間は１０分以上であることが好ましい。このような処理条件であれば、確実に、固溶状態にあるＦｅの量を少なくし、Ａｌ−Ｆｅ析出物を多くすることができる。加熱されたアルミニウム合金導体は、例えば、炉冷、空冷などの方法により冷却（徐冷）することができる。

また、軟化処理としては、通電連続軟化炉、高周波誘導加熱連続軟化炉などの連続軟化炉を用いることもできる。この場合、電線長手方向での特性のばらつきを抑えることができる。また、連続して加熱−急冷することが可能となるので、電線のような長尺なものに特に好適となる。

軟化処理は、非酸化性雰囲気下で行なうと良い。軟化処理時の熱によりアルミ素線の表面に酸化被膜が増大するのを抑え、端子接続部での接触抵抗の増大を抑制することができる。非酸化性雰囲気にするには、系内を、真空（減圧）状態にするか、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下にするか、または、水素含有ガスや炭酸ガス含有ガスなどの還元性ガス雰囲気下にすると良い。

次いで、アルミニウム合金導体よりアルミ電線を形成する。この工程では、必要に応じて、アルミニウム合金導体の外形を円形に圧縮加工すると良い。圧縮加工すれば、電線径をより小さくすることができる。作製したアルミニウム合金導体に絶縁材料を被覆すれば、アルミ電線が完成する。

以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。

（実施例１〜５）
表１に示す合金組成となるように溶製したアルミニウム合金溶湯を、ベルト−ホイール式の連続鋳造圧延機により鋳造と熱間圧延を行ない、φ９．５ｍｍのワイヤーロッドを作製した。得られたワイヤーロッドに冷間伸線加工を施して、φ０．２３ｍｍのアルミニウム合金素線を作製した。得られたアルミニウム合金素線を１９本撚り合わせた後に、バッチ式軟化炉を用いて、表１に示す条件で５時間加熱処理した。次いで、炉冷により、高温状態にあるアルミニウム合金導体を徐冷した。この際、軟化温度（３００℃または３５０℃）から１５０℃に冷却するまでの冷却時間を６０分とした。以上により、アルミニウム合金導体を作製した。この導体の外周にハロゲンフリー絶縁材料を０．２ｍｍ厚に被覆して、実施例１〜５に係るアルミ電線を得た。

（実施例６）
通電連続軟化炉を用いて連続軟化処理を行なった点以外は、実施例１〜５と同様にして、実施例６に係るアルミ電線を得た。この際、軟化温度（５００℃）から１５０℃に冷却するまでの冷却時間は、１秒以下であった。

（実施例７）
ビレット鋳造機を用いてビレット鋳造を行なった点以外は、実施例６と同様にして、実施例７に係るアルミ電線を得た。

（実施例８）
ビレット鋳造機を用いてビレット鋳造を行なった点以外は、実施例１〜５と同様にして、実施例８に係るアルミ電線を得た。

（比較例１〜４）
表１に示す合金組成とし、実施例１〜５と同様にして、各々アルミ電線を得た。

（比較例５）
表１に示す合金組成とし、軟化処理を行なわなかった点以外は、実施例１〜５と同様にして、アルミ電線を得た。

各々得られたアルミニウム合金素線について、引張強度、破断伸び、導電率を測定した。また、０．７５ｍｍ^２電線での加工性、吸収衝撃エネルギー、端子固着力、耐屈曲性を調べた。これらの結果を表１に示す。また、実施例５および実施例６に係るアルミニウム合金素線について、径方向の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察し、Ａｌ−Ｆｅ析出物の量を測定した。この際、Ａｌ−Ｆｅ析出物が観察される場所を５視野観察し、２４００×２６００ｎｍの範囲内におけるＡｌ−Ｆｅ析出物の量をそれぞれ計数し、５視野の平均値とした。図５および図６には、実施例５および実施例６について、２４００×２６００ｎｍの範囲を撮影した写真を示した。

（引張強度）
ＪＩＳ Ｚ ２２４１（金属材料引張試験方法）に準拠して、汎用引張試験機にて測定した。１１０ＭＰａ以上を合格とした。

（破断伸び）
ＪＩＳ Ｚ ２２４１（金属材料引張試験方法）に準拠して、汎用引張試験機にて測定した。１５％以上を合格とした。

（導電率）
ブリッジ法にて測定した。５８％ＩＡＣＳ（万国軟銅標準）以上を合格とした。

（加工性）
熱間圧延加工時および冷間伸線加工時の加工性を評価した。熱間圧延加工時の加工性評価は、φ９．５ｍｍワイヤーロッドの探傷機による検出カウント数で評価した。また、冷間伸線加工時の加工性評価は、断線回数／伸線後線材長さの大小で評価した。それぞれ従来電線用アルミ線材（ＥＣアルミ）軟質材と同等以上の場合を「○」とし、それより劣る場合を「×」とした。

（吸収衝撃エネルギー）
評点間距離１ｍの電線導体の先端に錘を取付け、１ｍ上方に持ち上げた後に自由落下させ、電線が破断しない最大の錘重量がＷ（Ｎ）のとき、Ｗ（Ｊ／ｍ）とした。破断までの衝撃エネルギー吸収量（耐衝撃エネルギー）１０Ｊ／ｍ以上を合格とした。

（端子固着力）
電線端末の絶縁体を剥ぎ端子を圧着し、端子と電線をチャッキングした状態で汎用引張試験機にて破断時の最大荷重を測定した。５０Ｎ以上のものを合格とした。

（耐屈曲性）
マンドレル式９０°両側折り曲げ屈曲試験において、従来の電気用アルミ線材（ＥＣアルミ）軟質材に比べ２倍以上の寿命を有するものを合格とした。

表１から明らかなように、実施例では、材料の引張強度、破断伸び、導電率に優れ、電線での加工性、耐衝撃性、端子固着力、耐屈曲性に優れることが分かった。また、導電率が５８％ＩＡＣＳ以上であり、アルミニウム合金を用いることにより従来の銅電線と比較して軽量化されている。

そして、実施例５と実施例６とを比較すると、バッチ式軟化処理であれば、より一層、導電性に優れるとともに、伸びの低下も抑えられることが確認できた。実施例７と実施例８とを比較した場合にも、同様のことがいえる。また、図５および図６から、バッチ式軟化処理の場合には、連続軟化処理の場合と比較して、Ａｌ−Ｆｅ析出物の量が非常に多いことが確認できた。観測範囲内において、Ａｌ−Ｆｅ析出物の量は、図５（バッチ式軟化処理）では１８個であり、図６（連続軟化処理）では３個であった。

なお、図５および図６は、それぞれ、バッチ式軟化処理および連続軟化処理したアルミニウム合金素線の断面を観測した一例を示すものであり、他の実施例においても同様の傾向が見られていることを確認している。

さらに、実施例５と実施例８とを比較すると、ビレット鋳造と比較して連続鋳造の場合には、さらに伸びの低下が抑えられている。実施例６と実施例７とを比較した場合にも、同様のことがいえる。

これに対し、比較例１では、アルミニウム合金のＦｅおよびＭｇの含有量が少なく、引張強度に劣っている。これにより、端子固着力、耐屈曲性に劣っている。比較例２では、アルミニウム合金のＦｅおよびＭｇの含有量が多く、破断伸び、導電率に劣っている。これにより、加工性、耐衝撃性に劣っている。比較例３では、アルミニウム合金のＭｇの含有量が少なく、引張強度に劣っている。これにより、端子固着力に劣っている。比較例４では、アルミニウム合金のＭｇの含有量が多く、破断伸び、導電率に劣っている。これにより、耐衝撃性に劣っている。比較例５では、軟化処理を行なっていないため、アルミニウム合金素線が軟質になっていない。そのため、破断伸びが非常に劣っている。これにより、耐衝撃性に劣っている。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば上記実施例において、電線素線１９本を撚り合わせた電線導体について示しているが、特にこれに限定されるものではない。

１０ 自動車用アルミ電線
１２ 素線
１４ 導体
１６ 絶縁体

Claims (10)

1. Ｆｅを０．９０〜１．２０質量％、Ｍｇを０．１０〜０．２５質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶湯を固液共存温度域である７００〜６００℃において２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷凝固させてアルミニウム合金を鋳造する工程と、
   前記アルミニウム合金を塑性加工してアルミニウム合金導体を形成する工程と、
   前記アルミニウム合金導体を軟化処理する工程と、
   前記アルミニウム合金導体を絶縁材料で被覆する工程とを有することを特徴とする自動車用アルミ電線の製造方法。
2. 前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にＴｉを０．０１〜０．０５質量％となるように添加することを特徴とする請求項１に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
3. 前記アルミニウム合金溶湯に、急冷凝固する直前にさらにＢを０．０００５〜０．００２５質量％となるように添加することを特徴とする請求項２に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
4. 前記アルミニウム合金導体を、２５０℃以上の温度で軟化処理することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
5. 前記軟化処理は、バッチ式軟化処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
6. 前記バッチ式軟化処理において、加熱温度は２５０〜４００℃の範囲内であり、かつ、軟化温度から１５０℃に冷却するまでの冷却時間は１０分以上であることを特徴とする請求項５に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
7. 前記軟化処理は、通電加熱による連続軟化処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
8. 前記軟化処理は、高周波誘導加熱による連続軟化処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
9. 前記軟化処理を、非酸化性雰囲気下で行なうことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。
10. 前記アルミニウム合金導体の外形を円形圧縮成形する工程を、さらに備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の自動車用アルミ電線の製造方法。