JP2012104404A

JP2012104404A - 電線

Info

Publication number: JP2012104404A
Application number: JP2010252673A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kondo; 宏樹近藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】軽量化を図りつつ劣悪な環境下においても使用可能な電線を提供する。
【解決手段】電線１は、高強度繊維１１ａ上に金属メッキ１１ｂを施した素線１１を撚り合わせて導体部１０としている。この電線１は、素線１１の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線に関する。

近年、地球温暖化により二酸化炭素の排出量が少ない製品が市場に受け入れられている。特に自動車は原油価格高騰の影響との相乗効果により、二酸化炭素の排出量を抑えることが望まれており、燃費を向上させるべく自動車用電線について軽量化の要求が日増しに高まってきている。

しかし、軟銅撚り線や銅合金撚り線などの自動車用電線では各金属の比重が決まっていることから、軽量化するためには細径化するしかない。

そこで、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びＰＢＯ繊維などの高強度繊維に金属メッキを施し、これを撚り合わせた導電性高強力コードが提案されている（例えば特許文献１参照）。また、超臨界流体を用いて高分子繊維にめっき前処理を行ったうえで高密着に無電解銅メッキを施した素線を撚り合わせて導体部とした電線が提案されている（例えば特許文献２参照）。これらによれば、繊維にメッキ処理を施したものを導体として用いているため、軽量化を図ることができる。

特開２００８−１３０２４１号公報特開２００９−２４２８３９号公報

しかし、特許文献１及び２に記載の電線によれば軽量を図ることができるものの、車両などの人命に直接関わるような回路に使うことが出来る電線仕様とはなっていなかった。なお、上記問題は、自動車用電線に限らず、詳細な導体抵抗管理が必要な機器、飛行機、ロケット、医療、ロボットなど、他の用途に用いられる電線についても共通するものである。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、軽量化を図りつつ抵抗値を安定させることが可能な電線を提供することにある。

本発明の電線は、高強度繊維上に金属メッキを施した素線を撚り合わせて導体部とした電線であって、素線の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下であることを特徴とする。

本発明の電線によれば、高強度繊維上に金属メッキを施した素線を撚り合わせて導体部とした電線であるため、繊維による軽量を図ることができる。また、素線の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下である。ここで、当該割り込んだ値が１４．２以上である場合、素線がきつく撚られることがなく、素線にくせがついて後の加工がし難くなってしまう事態を防止することができる。一方、当該値が７５．０以下である場合、素線間の接触抵抗が上昇し難くなることから、導体抵抗の変化率を抑えることができる。従って、軽量化を図りつつ抵抗値を安定させることができる。

本発明の電線によれば、軽量化を図りつつ抵抗値を安定させることができる。

本発明の実施形態に係る電線を示す図である。導体抵抗の変化率と、撚りピッチ／撚り外径との相関を示すグラフである。本実施形態に係る電線の軽量化の様子を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電線を示す図である。同図に示す電線１は、高強度繊維１１ａ上に金属メッキ１１ｂを施した複数本の素線１１を撚り合わせた導体部１０と、導体部１０を覆う被覆部２０とから構成されている。

ここで、高強度繊維１１ａとは、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びＰＢＯ繊維などである。金属メッキ１１ｂは、例えば銅及びスズが該当する。このような高強度繊維１１ａと金属メッキ１１ｂとからなる素線１１は、繊維を用いているため、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態に係る電線１において、素線１１の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値は１４．２以上７５．０以下である。ここで、当該割り込んだ値が１４．２以上である場合、素線１１がきつく撚られることがなく、素線１１にくせがついて後の加工がし難くなってしまう事態を防止することができる。一方、当該値が７５．０以下である場合、素線１１間の接触抵抗が上昇し難くなることから、導体抵抗の変化率を抑えることができる。なお、撚りピッチとは、撚り線において良撚り線を構成する１本の素線が３６０度回転するのに要する距離である。撚り外径とは、複数本の素線を撚ってできた導体部１０の外側の径をいう。

図２は、導体抵抗の変化率と、撚りピッチ／撚り外径との相関を示すグラフである。まず、高強度繊維１１ａとしてはアラミド繊維、ＰＢＯ繊維、及びポリアリレート繊維の３つを用い、これら繊維１１ａに銅メッキ処理を行って素線１１を得た。そして、撚りピッチ／撚り外径が異なるように素線１１を撚り込み、導体抵抗の変化率を測定した。

なお、上記においてアラミド繊維としては、東レ・デュポン製Ｋｅｖｌａｒのパラ系アラミド繊維を用いた。また、ＰＢＯ繊維としては、東洋紡製ザイロンを用いた。さらに、ポリアリレート繊維としては、クラレ製ベクトランを用いた。

図２に示すように、アラミド繊維に銅メッキを施した電線については、撚りピッチ／撚り外径の値が１４．０であるとき導体抵抗の変化率が５．８％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が７２．５であるとき導体抵抗の変化率が９．８％である。特に、撚りピッチ／撚り外径の値が７５．０であるとき導体抵抗の変化率が１０％となる。また、撚りピッチ／撚り外径の値が１４３であるとき導体抵抗の変化率が１４．６％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が２８０であるとき導体抵抗の変化率が１７．２％である。

一方、撚りピッチ／撚り外径の値が小さすぎると、撚り癖による導体加工の限界値に達してしまう。このため、撚りピッチ／撚り外径の値は、限界値である１４．２を下回ることはできない。従って、電線１の導体抵抗の変化率が１０％以下を許容範囲とするならば、アラミド繊維を用いた電線１の撚りピッチ／撚り外径の値は、１４．２以上７５．０以下が好適となる。

また、ＰＢＯ繊維に銅メッキを施した電線については、撚りピッチ／撚り外径の値が１４．０であるとき導体抵抗の変化率が５．４％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が７２．５であるとき導体抵抗の変化率が９．４％である。特に、撚りピッチ／撚り外径の値が８１．３であるとき導体抵抗の変化率が１０％となる。また、撚りピッチ／撚り外径の値が１４３であるとき導体抵抗の変化率が１４．２％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が２８０であるとき導体抵抗の変化率が１６．８％である。

また、電線１の撚りピッチ／撚り外径の値は、限界値である１４．２を下回ることはできない。このため、電線１の導体抵抗の変化率が１０％以下を許容範囲とした場合、ＰＢＯ繊維を用いた電線１の撚りピッチ／撚り外径の値は、１４．２以上８１．３以下が好適となる。

さらに、ポリアリレート繊維に銅メッキを施した電線については、撚りピッチ／撚り外径の値が１４．０であるとき導体抵抗の変化率が４．４％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が７２．５であるとき導体抵抗の変化率が８．５％である。特に、撚りピッチ／撚り外径の値が９４．６であるとき導体抵抗の変化率が１０％となる。また、撚りピッチ／撚り外径の値が１４３であるとき導体抵抗の変化率が１３．３％であり、撚りピッチ／撚り外径の値が２８０であるとき導体抵抗の変化率が１６．２％である。

また、電線１の撚りピッチ／撚り外径の値は、限界値である１４．２を下回ることはできない。このため、電線１の導体抵抗の変化率が１０％以下を許容範囲とした場合、ポリアリレート繊維を用いた電線１の撚りピッチ／撚り外径の値は、１４．２以上９４．６以下が好適となる。

以上から、素線１１の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下であることが好ましいことがわかった。

図３は、本実施形態に係る電線１の軽量化の様子を示す図である。図３に示すように、純銅を素線とし、この素線を複数本撚り、撚り外径である導体断面積を０．３５ｓｑとした場合、導体部の重量は３．０８ｇ／ｍであった。

一方、高強度繊維１１ａとしてパラ系アラミド繊維を用い、金属メッキ１１ｂとして２μｍの銅メッキを施して素線１１を得て、この素線１１を複数本撚り、撚り外径である導体断面積を０．３５ｓｑとした場合、導体部の重量は１．６５ｇ／ｍであった。このように、この例によると４６％の軽量化が可能となった。

このようにして、本実施形態に係る電線１によれば、高強度繊維１１ａ上に金属メッキ１１ｂを施した素線１１を撚り合わせて導体部１０とした電線１であるため、繊維による軽量を図ることができる。また、素線１１の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下である。ここで、当該割り込んだ値が１４．２以上である場合、素線１１がきつく撚られることがなく、素線１１にくせがついて後の加工がし難くなってしまう事態を防止することができる。一方、当該値が７５．０以下である場合、素線１１間の接触抵抗が上昇し難くなることから、導体抵抗の変化率を抑えることができる。従って、軽量化を図りつつ抵抗値を安定させることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態に係る電線１は許容電流が純銅を導体部とする電線よりも小さい可能性があるため、微弱な電流を流す電線１として用いられてもよいし、可能であれば通常の電流を流す電線１として用いられてもよい。

１…電線
１０…導体部
１１…素線
１１ａ…高強度繊維
１１ｂ…金属メッキ
２０…被覆部

Claims

高強度繊維上に金属メッキを施した素線を撚り合わせて導体部とした電線であって、
素線の撚りピッチを撚り外径で割り込んだ値が１４．２以上７５．０以下である
ことを特徴とする電線。