JP2014173097A - Aluminum alloy wire, aluminum alloy stranded wire, insulation wire and wire harness - Google Patents

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JP2014173097A JP2013044280A JP2013044280A JP2014173097A JP 2014173097 A JP2014173097 A JP 2014173097A JP 2013044280 A JP2013044280 A JP 2013044280A JP 2013044280 A JP2013044280 A JP 2013044280A JP 2014173097 A JP2014173097 A JP 2014173097A
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文敏 今里
Yasuyuki Otsuka
保之 大塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy wire having high strength, such aluminum alloy stranded wire, an insulation wire and a wire harness.SOLUTION: There is provided an aluminum alloy wire containing Cu of 2.0 mass% to 6.0 mass% and the balance Al with inevitable impurities and having a tension strength of 220 MPa or more and conductivity of 30%IACS or more. There is also provided an aluminum alloy stranded wire using the aluminum alloy wire, an insulation wire and a wire harness.

Description

本発明は、アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚り線、絶縁電線、及びワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、高強度を有するアルミニウム合金線及びそれを用いたアルミニウム合金撚り線、絶縁電線、ワイヤーハーネスに関する。   The present invention relates to an aluminum alloy wire, an aluminum alloy twisted wire, an insulated wire, and a wire harness, and more particularly to an aluminum alloy wire having high strength, an aluminum alloy twisted wire using the same, an insulated wire, and a wire harness.

従来より、架空送電線などの電力分野においては、電線の軽量化を目的として、アルミニウム系材料からなる導体を有するアルミニウム電線が使用されている。自動車分野においては、従来は、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きたが、近年、車両の高性能・高機能化が急速に進められてきていることに伴い、電線の軽量化を図るべく、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ニウム電線を用いる試みがなされている。   Conventionally, in the electric power field such as an overhead power transmission line, an aluminum electric wire having a conductor made of an aluminum-based material has been used for the purpose of reducing the weight of the electric wire. In the automotive field, conventionally, copper wires having conductors made of copper-based materials with excellent electrical conductivity have been widely used as signal lines and power lines. However, in recent years, high performance and high functionality of vehicles have rapidly increased. With the progress made, attempts have been made to use an aluminum electric wire having a conductor made of an aluminum-based material in the automobile field in order to reduce the weight of the electric wire.

アルミニウム電線は、従来から使用されている銅電線に比べて、強度が低いため、強度向上を目的として、自動車用電線としてアルミニウム合金電線の適用が進められている。この目的で、例えば、特許文献1〜3等に記載されるような、Al−Fe合金をベースとした合金が使用されている。   Since an aluminum electric wire has a lower strength than a conventionally used copper electric wire, an aluminum alloy electric wire is being applied as an automobile electric wire for the purpose of improving the strength. For this purpose, for example, an alloy based on an Al—Fe alloy as described in Patent Documents 1 to 3 is used.

国際公開第2011/004814号International Publication No. 2011/004814 国際公開第2009/054457号International Publication No. 2009/054457 特開2010−163677号公報JP 2010-163677 A

Al−Fe系合金よりなる電線は、Al電線よりも高い強度を有するものの、従来から使用されてきた銅電線との比較においては強度が低く、自動車において搭載できる箇所が限られている。特に、常時、曲げや振動が加えられる箇所においては、強度の不足による疲労破断が発生しやすく、適用することができない。   An electric wire made of an Al—Fe alloy has a higher strength than an Al electric wire, but has a lower strength in comparison with a conventionally used copper electric wire, and places where it can be mounted in an automobile are limited. In particular, in places where bending and vibration are always applied, fatigue fracture due to insufficient strength tends to occur, and it cannot be applied.

本発明が解決しようとする課題は、高い強度を有するアルミニウム合金線を提供すること、及びそのようなアルミニウム合金撚り線、絶縁電線、及びワイヤーハーネスを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide an aluminum alloy wire having high strength and to provide such an aluminum alloy stranded wire, an insulated wire, and a wire harness.

上記課題を解決するために、本発明にかかるアルミニウム合金線は、Cuを2.0質量%以上かつ6.0質量%以下含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、引張り強度が220MPa以上であり、導電率が30%IACS以上であることを要旨とする。   In order to solve the above problems, the aluminum alloy wire according to the present invention contains Cu in an amount of 2.0% by mass or more and 6.0% by mass or less, the balance is made of Al and inevitable impurities, and the tensile strength is 220 MPa or more. The gist is that the conductivity is 30% IACS or more.

ここで、前記アルミニウム合金線は、さらに、アルミニウム合金中のCuの結晶組織を微細化する微細化剤を含有すると良い。   Here, the aluminum alloy wire may further contain a refining agent for refining the crystal structure of Cu in the aluminum alloy.

この場合、前記微細化剤は、0.01質量%以上かつ0.05質量%以下のTi及び0.001質量%以上かつ0.005質量%以下のBから選択される少なくとも1種であることが好ましい。   In this case, the micronizing agent is at least one selected from 0.01% by mass to 0.05% by mass Ti and 0.001% by mass to 0.005% by mass B. Is preferred.

また、前記合金は、さらに、Mn、Mg、Si、及びZnから選択される1種又は2種以上の添加元素を合計で0.005質量%以上かつ3.2質量%以下含有するものであるとよい。   The alloy further contains one or more additive elements selected from Mn, Mg, Si, and Zn in a total amount of 0.005% by mass to 3.2% by mass. Good.

そして、素線径が0.15mm以上かつ0.45mm以下であることが好ましい。   And it is preferable that a strand diameter is 0.15 mm or more and 0.45 mm or less.

本発明にかかるアルミニウム合金撚り線は、上記のアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなることを要旨とする。   The gist of the aluminum alloy stranded wire according to the present invention is that a plurality of the above aluminum alloy wires are twisted together.

ここで、撚りピッチが層芯径の60倍以下であることが好ましい。   Here, the twist pitch is preferably 60 times or less the layer core diameter.

本発明にかかる絶縁被覆電線は、上記のアルミニウム合金撚り線、又は該アルミニウム合金撚り線を圧縮成形した圧縮線材の外周が、絶縁被覆層によって被覆されてなることを要旨とする。   The gist of the insulated coated electric wire according to the present invention is that the outer circumference of the aluminum alloy stranded wire or a compression wire obtained by compression molding the aluminum alloy stranded wire is covered with an insulating coating layer.

本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記の絶縁被覆電線を有することを要旨とする。   The wire harness concerning this invention makes it a summary to have said insulation coating electric wire.

上記発明にかかるアルミニウム合金線は、Cuを2.0質量%以上含有していることで、高い強度を有し、適切な熱処理を経ることで、220MPa以上の引張り強度を達成することができる。これにより、屈曲や振動を加えられても断線しにくいアルミニウム合金線となる。加えて、Cuの含有量が6.0質量%以下とされ、導電率が30%IACS以上とされていることにより、Cuを含有していても、導電性の点で自動車用の信号線として実用可能なアルミニウム合金線とすることができる。   The aluminum alloy wire according to the present invention contains 2.0% by mass or more of Cu, has high strength, and can achieve a tensile strength of 220 MPa or more through appropriate heat treatment. Thereby, even if bending or vibration is applied, the aluminum alloy wire is hardly broken. In addition, the Cu content is 6.0% by mass or less, and the conductivity is 30% IACS or more, so that even if Cu is contained, it is a signal line for automobiles in terms of conductivity. A practical aluminum alloy wire can be obtained.

ここで、前記アルミニウム合金線が、さらに、アルミニウム合金中のCuの結晶組織を微細化する微細化剤を含有する場合には、アルミニウム合金中でCuが微細な結晶組織として分散され、アルミニウム合金を鋳造、圧延する際に亀裂等の欠陥が発生するのが抑制される。   Here, when the aluminum alloy wire further contains a refining agent for refining the crystal structure of Cu in the aluminum alloy, Cu is dispersed as a fine crystal structure in the aluminum alloy, The occurrence of defects such as cracks during casting and rolling is suppressed.

この場合、前記微細化剤が、0.01質量%以上かつ0.05質量%以下のTi及び0.001質量%以上かつ0.005質量%以下のBから選択される少なくとも1種であると、Cu結晶組織の微細化を効果的に実現することができる。   In this case, the refiner is at least one selected from 0.01% by mass to 0.05% by mass Ti and 0.001% by mass to 0.005% by mass B. Therefore, it is possible to effectively realize the refinement of the Cu crystal structure.

また、前記合金が、さらに、Mn、Mg、Si、及びZnから選択される1種又は2種以上の添加元素を合計で0.005質量%以上かつ3.2質量%以下含有するものであると、アルミニウム合金の強度がさらに向上されやすく、導電率も向上される。   The alloy further contains one or more additive elements selected from Mn, Mg, Si, and Zn in a total amount of 0.005% by mass to 3.2% by mass. And the intensity | strength of an aluminum alloy is further improved easily and electrical conductivity is also improved.

そして、素線径が0.15mm以上かつ0.45mm以下であると、アルミニウム合金線を高い加工性をもって製造することができるとともに、屈曲の際に受ける歪みの影響を抑制することができる。   When the element wire diameter is 0.15 mm or more and 0.45 mm or less, an aluminum alloy wire can be manufactured with high workability, and the influence of strain applied during bending can be suppressed.

本発明にかかるアルミニウム合金撚り線は、上記のアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなるものであることから、高い引張り強度と導電率を有する。ここで、撚りピッチが層芯径の60倍以下である場合には、振動や屈曲を受けても、アルミニウム合金素線の撚りが解消されにくくなる。   Since the aluminum alloy stranded wire according to the present invention is formed by twisting a plurality of the above aluminum alloy wires, it has high tensile strength and electrical conductivity. Here, when the twist pitch is 60 times or less the layer core diameter, the twist of the aluminum alloy wire is difficult to be eliminated even when subjected to vibration or bending.

本発明にかかる絶縁被覆電線及びワイヤーハーネスは、上記のアルミニウム合金撚り線を有することから、高い引張り強度と導電率を有し、自動車中の振動や屈曲を受ける箇所にも好適に使用できる。   Since the insulation-coated electric wire and the wire harness according to the present invention have the above-described aluminum alloy stranded wire, they have high tensile strength and electrical conductivity, and can be suitably used for locations that receive vibration and bending in an automobile.

(a)は本発明の一実施形態にかかるアルミニウム合金撚り線を示し、(b)はそれを圧縮成形した圧縮線材を示し、(c)は(a)のアルミニウム合金撚り線を有する絶縁電線を示している。(A) shows the aluminum alloy strand wire concerning one Embodiment of this invention, (b) shows the compression wire which compression-molded it, (c) shows the insulated wire which has the aluminum alloy strand wire of (a). Show.

次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。本明細書において、成分元素の含有量は全て質量%を単位として示す。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail. In the present specification, the contents of the component elements are all expressed in units of mass%.

本発明の実施形態にかかるアルミニウム合金線は、Cuを2.0〜6.0%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。そして、220MPa以上の引張り強度を有し、かつ30%IACS(万国軟銅標準)以上の導電率を有する。   The aluminum alloy wire according to the embodiment of the present invention contains 2.0 to 6.0% of Cu, and the balance is composed of Al and inevitable impurities. And it has a tensile strength of 220 MPa or more and a conductivity of 30% IACS (Universal Soft Copper Standard) or more.

Cuは、アルミニウム合金線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、Cuの含有量は2.0%以上とされる。Cuの含有量が2.0%未満であると、アルミニウム合金線が十分な強度を有さない。Cuの含有量は、好ましくは2.5%以上である。   Cu contributes to improving the strength of the aluminum alloy wire. In order to obtain the effect, the Cu content is set to 2.0% or more. If the Cu content is less than 2.0%, the aluminum alloy wire does not have sufficient strength. The Cu content is preferably 2.5% or more.

一方、Cuの含有量が6.0%以下とされることで、アルミニウム合金線が、十分に高い導電率を有する。Cuの含有量が6.0%を超えると、アルミニウム合金線の導電率が低くなりすぎ、自動車用電線としての使用が難しくなる。Cuの含有量は、好ましくは5.5%以下であり、より好ましくは4.5%以下である。   On the other hand, when the Cu content is 6.0% or less, the aluminum alloy wire has a sufficiently high conductivity. If the Cu content exceeds 6.0%, the conductivity of the aluminum alloy wire becomes too low, making it difficult to use it as an automobile wire. The Cu content is preferably 5.5% or less, more preferably 4.5% or less.

上記のように、アルミニウム合金線中のCu含有量が2.0%以上であることにより、高い強度が得ることが可能であるが、同じ組成を有するアルミニウム合金でも、溶体化処理、時効処理等の熱処理をはじめとする製造条件を適切に選択しないと、自動車用電線として十分な強度を達成することができない場合もある。そこで、本発明のアルミニウム合金線においては、上記組成を有するとともに、220MPa以上の引張り強度を有することが規定される。220MPa以上との引張り強度は、自動車用銅電線の引張り強度と同等又はそれ以上であり、自動車用電線として使用するのに、十分なものである。電線の引張り強度は、屈曲運動や振動運動に対する強度の良い指標となり、220MPa以上の引張り強度を有する場合には、屈曲や振動による電線の疲労破断の発生が抑制される。アルミニウム合金線は、より好ましくは250MPa以上の引張り強度を有する。   As described above, when the Cu content in the aluminum alloy wire is 2.0% or more, high strength can be obtained, but even with an aluminum alloy having the same composition, solution treatment, aging treatment, etc. If the manufacturing conditions including the heat treatment are not appropriately selected, there may be a case where sufficient strength as an automobile electric wire cannot be achieved. Therefore, the aluminum alloy wire of the present invention is prescribed to have the above composition and a tensile strength of 220 MPa or more. The tensile strength of 220 MPa or more is equal to or higher than the tensile strength of a copper wire for automobiles, and is sufficient for use as a wire for automobiles. The tensile strength of the electric wire is a good index for strength against bending motion and vibration motion, and when it has a tensile strength of 220 MPa or more, occurrence of fatigue fracture of the electric wire due to bending or vibration is suppressed. More preferably, the aluminum alloy wire has a tensile strength of 250 MPa or more.

また、上記のように、アルミニウム合金線中のCu含有量が6.0%以下であることによって、高い導電率を得ることが可能であるが、導電率も、引張り強度と同様に、熱処理条件等の製造条件に依存する。そこで、本発明のアルミニウム合金線においては、上記組成を有するとともに、30%IACS以上の導電率を有することが規定される。30%IACS以上の導電率を有することで、自動車用の信号線として、アルミニウム合金線を好適に使用することができる。アルミニウム合金線は、好ましくは35%IACS以上、より好ましくは40%IACS以上の導電率を有する。   In addition, as described above, when the Cu content in the aluminum alloy wire is 6.0% or less, it is possible to obtain a high conductivity. However, the conductivity is the same as that of the tensile strength. It depends on the manufacturing conditions. Therefore, the aluminum alloy wire of the present invention is specified to have the above composition and a conductivity of 30% IACS or higher. By having a conductivity of 30% IACS or higher, an aluminum alloy wire can be suitably used as a signal wire for an automobile. The aluminum alloy wire preferably has a conductivity of 35% IACS or more, more preferably 40% IACS or more.

本アルミニウム合金線は、Cuに加えて微細化剤を含有していてもよい。微細化剤とは、アルミニウム合金中のCuの結晶組織を微細化するものである。Cuの結晶組織が微細化されることで、鋳造や圧延等の工程において、亀裂などの欠陥が発生することが抑制され、アルミニウム合金線の製造性が向上される。これにより、アルミニウム合金線の生産性が高められる。   This aluminum alloy wire may contain a finer in addition to Cu. The micronizing agent is to refine the crystal structure of Cu in the aluminum alloy. By miniaturizing the crystal structure of Cu, the occurrence of defects such as cracks is suppressed in processes such as casting and rolling, and the productivity of the aluminum alloy wire is improved. Thereby, productivity of an aluminum alloy wire is improved.

微細化剤としては、Ti及びBを例示することができる。これらは1種のみが含有されてもよいし、ともに含有されてもよい。Tiの含有率は、0.01〜0.05%とするとよい。また、Bの含有量は、0.001〜0.005%とするとよい。Tiの含有量が0.01%未満である場合、またBの含有量が0.001%未満である場合には、結晶組織の微細化効果が得られにくい。一方、Tiの含有量が0.05%を超える場合、またBの含有量が0.005%を超える場合には、添加による効果が飽和するうえ、アルミニウム合金線の導電率を低下させやすい。より好ましくは、Tiの含有量は0.01〜0.03%であり、Bの含有量は0.001〜0.003%である。   Examples of the finer include Ti and B. These may contain only 1 type and may be contained together. The Ti content is preferably 0.01 to 0.05%. The B content is preferably 0.001 to 0.005%. When the Ti content is less than 0.01% and when the B content is less than 0.001%, it is difficult to obtain the effect of refining the crystal structure. On the other hand, when the Ti content exceeds 0.05% and the B content exceeds 0.005%, the effect of the addition is saturated and the conductivity of the aluminum alloy wire is easily lowered. More preferably, the Ti content is 0.01 to 0.03%, and the B content is 0.001 to 0.003%.

本アルミニウム合金線は、さらに、Mn、Mg、Si、Znから選択される1種又は2種以上の添加元素を含有していてもよい。これらの元素は、アルミニウム合金線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、これらの元素の含有量の合計を0.005〜3.2%とするよい。合計の含有量が0.005%未満では、強度向上効果が小さい。一方、合計の含有率が3.2%を超えると、アルミニウム合金線の導電率を低下させやすくなる。上記4元素のうち、強度向上効果に優れるという意味で、Mn、Mg、Siがより好ましい。また、4元素の合計の含有量は、より好ましくは、0.1〜3.2%である。   This aluminum alloy wire may further contain one or more additive elements selected from Mn, Mg, Si, and Zn. These elements contribute to improving the strength of the aluminum alloy wire. In order to obtain the effect, the total content of these elements is preferably 0.005 to 3.2%. When the total content is less than 0.005%, the strength improvement effect is small. On the other hand, if the total content exceeds 3.2%, the electrical conductivity of the aluminum alloy wire tends to be lowered. Of the above four elements, Mn, Mg, and Si are more preferable in terms of excellent strength improvement effect. Further, the total content of the four elements is more preferably 0.1 to 3.2%.

本アルミニウム合金線は、0.15〜0.45mmの線径を有することが好ましい。線径が0.15mm未満である場合には、アルミニウム合金を電線状に加工する際の加工性が低くなってしまう。一方、線径が0.45mmを超える場合には、屈曲させて使用した際に、歪みの影響を受けやすくなる。   The aluminum alloy wire preferably has a wire diameter of 0.15 to 0.45 mm. When the wire diameter is less than 0.15 mm, the workability when processing the aluminum alloy into a wire shape is lowered. On the other hand, when the wire diameter exceeds 0.45 mm, it is easily affected by distortion when it is bent and used.

上記アルミニウム合金線は、どのように製造されてもかまわないが、以下のような製造法を例示することができる。   Although the said aluminum alloy wire may be manufactured how, the following manufacturing methods can be illustrated.

最初に、上述の合金組成よりなるアルミニウム合金を鋳造する。この鋳造工程において、まず、所望の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、Cu及び必要な添加元素を所望の濃度となるように投入する。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。そして、アルミニウム合金溶湯を急冷凝固させる。   First, an aluminum alloy having the above alloy composition is cast. In this casting process, first, a molten aluminum alloy having a desired alloy composition is formed. In order to form a molten aluminum alloy, pure aluminum as a base is melted in a melting furnace, and Cu and necessary additive elements are introduced into the melted pure aluminum so as to have a desired concentration. The aluminum alloy molten metal whose components are adjusted may be appropriately subjected to a hydrogen gas removal treatment or a foreign matter removal treatment. Then, the molten aluminum alloy is rapidly solidified.

次に、得られたアルミニウム合金を塑性加工して、アルミニウム合金線を形成する。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。伸線加工は、冷間加工にて行なうと良い。   Next, the obtained aluminum alloy is plastically processed to form an aluminum alloy wire. Specifically, first, an aluminum alloy obtained by casting is rolled to produce a wire rod, and then drawn by wire drawing until a desired strand diameter is obtained. The wire drawing may be performed by cold working.

このようにして得られたアルミニウム合金線に対して、適宜熱処理を施すとよい。アルミニウム合金線の引張り強度及び導電率は、成分組成だけでなく、熱処理の条件にも依存する。具体的な熱処理としては、溶体化処理とそれに続く時効処理を挙げることができる。   The aluminum alloy wire thus obtained may be appropriately heat treated. The tensile strength and electrical conductivity of the aluminum alloy wire depend not only on the component composition but also on the heat treatment conditions. Specific heat treatment includes solution treatment and subsequent aging treatment.

溶体化処理は、480〜550℃で行うことが好ましい。なぜなら、溶体化温度が480℃未満であると、固溶量が不十分となって最終強度が低くなり、550℃を超えると、融点を超えるために製造が困難であるからである。   The solution treatment is preferably performed at 480 to 550 ° C. This is because if the solution temperature is less than 480 ° C., the amount of solid solution is insufficient and the final strength is lowered, and if it exceeds 550 ° C., the melting point is exceeded, making it difficult to manufacture.

時効処理は、室温から200℃の温度で行うことが好ましい。より好ましくは、室温から170℃の温度で行えばよい。時効処理の温度が200℃よりも高いと、アルミニウム合金の引張り強度を向上させることが困難になる。時効処理の時間は、処理温度と所望の引張り強度に応じて適宜設定すればよいが、室温の場合に100時間以上、170℃の場合に10時間以上とする構成を示すことができる。   The aging treatment is preferably performed at a temperature from room temperature to 200 ° C. More preferably, the temperature may be from room temperature to 170 ° C. When the temperature of the aging treatment is higher than 200 ° C., it is difficult to improve the tensile strength of the aluminum alloy. The time for aging treatment may be set as appropriate according to the treatment temperature and desired tensile strength, but it may be configured to be 100 hours or more at room temperature and 10 hours or more at 170 ° C.

本発明の実施形態にかかるアルミニウム合金撚り線10は、図1(a)に断面図を示すように、上記本発明の実施形態にかかるアルミニウム合金線1を素線として、複数撚り合わせてなる。撚り合わせるアルミニウム合金線1の本数は、アルミニウム合金撚り線10に所望される強度と導電率を考慮して適宜選択すればよい。   An aluminum alloy stranded wire 10 according to an embodiment of the present invention is formed by twisting a plurality of aluminum alloy wires 1 according to the embodiment of the present invention as a strand, as shown in a sectional view in FIG. The number of aluminum alloy wires 1 to be twisted may be appropriately selected in consideration of the strength and conductivity desired for the aluminum alloy twisted wire 10.

アルミニウム合金撚り線10は、層芯径の60倍以下の撚りピッチを有しているとよい。この場合には、屈曲や振動等を受けても、アルミニウム合金線1間の撚り合わせが解消されにくくなる。   The aluminum alloy stranded wire 10 may have a twist pitch of 60 times or less the layer core diameter. In this case, twisting between the aluminum alloy wires 1 is difficult to be eliminated even when subjected to bending or vibration.

アルミニウム合金撚り線10は、円形に圧縮成形し、図1(b)のような圧縮線材10aとしてもよい。圧縮成形により、全体の線径を小さくすることができる。   The aluminum alloy stranded wire 10 may be compression-molded into a circular shape to form a compressed wire 10a as shown in FIG. The entire wire diameter can be reduced by compression molding.

本発明の実施形態にかかる被覆電線20は、図1(c)のように、アルミニウム合金撚り線10又は圧縮線材10aの外周が、絶縁被覆2によって被覆されてなる。絶縁被覆2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。   The covered electric wire 20 according to the embodiment of the present invention is formed by covering the outer periphery of the aluminum alloy stranded wire 10 or the compressed wire 10a with the insulating coating 2, as shown in FIG. Although the insulating material which comprises the insulation coating 2 is not specifically limited, For example, what is necessary is just insulating resin materials, such as polyvinyl chloride (PVC) and a non-halogen resin. In particular, a material having excellent flame retardancy is preferably used. The thickness to be coated is not particularly limited.

本発明の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、上記被覆電線20を有する。ワイヤーハーネスを構成する複数の被覆電線が全て上記被覆電線20であってもよいし、その一部のみが上記被覆電線20であってもよい。   The wire harness according to the embodiment of the present invention has the covered electric wire 20. The plurality of covered electric wires constituting the wire harness may be all the covered electric wires 20, or only a part thereof may be the covered electric wires 20.

以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(アルミニウム合金線の作製)
表1に示す合金組成となるようにアルミニウム合金溶湯を調製し、鋳造によって、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、φ0.3mmのアルミニウム合金素線を作製した。さらに、500℃で3時間、溶体化処理を行ったうえで、表1に示す条件で、時効処理を行った。これにより、実施例1〜15及び比較例1〜6にかかるアルミニウム合金線を得た。
(Preparation of aluminum alloy wire)
A molten aluminum alloy was prepared so as to have the alloy composition shown in Table 1, and a φ9.5 mm wire rod was produced by casting. The obtained wire rod was cold-drawn to produce an aluminum alloy strand having a diameter of 0.3 mm. Furthermore, after performing a solution treatment at 500 ° C. for 3 hours, an aging treatment was performed under the conditions shown in Table 1. Thereby, the aluminum alloy wire concerning Examples 1-15 and Comparative Examples 1-6 was obtained.

(引張り強度の評価)
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、各アルミニウム合金線の引張り強度を測定した。そして、引張り強度が220MPa以上の場合を合格「○」とし、220MPa未満の場合を不合格「×」とした。
(Evaluation of tensile strength)
In accordance with JIS Z 2241 (metal material tensile test method), the tensile strength of each aluminum alloy wire was measured with a general-purpose tensile tester. A case where the tensile strength was 220 MPa or more was evaluated as acceptable “◯”, and a case where the tensile strength was less than 220 MPa was determined as unacceptable “x”.

(導電率の評価)
ブリッジ法にて、各アルミニウム合金線の導電率を測定した。導電率が30%IACS以上の場合を合格「○」とし、30%IACS未満の場合を不合格「×」とした。
(Evaluation of conductivity)
The electrical conductivity of each aluminum alloy wire was measured by a bridge method. A case where the electrical conductivity was 30% IACS or higher was evaluated as “good”, and a case where the electrical conductivity was lower than 30% IACS was determined as “failed”.

(製造性の評価)
微細化剤の添加の製造性に対する影響を調べるため、各アルミニウム合金線の製造性を評価した。つまり、アルミニウム合金線の製造工程において、欠陥や割れが生じなかったものを、製造性が特に良好「◎」とし、欠陥や割れが生じたものの、製造が可能であったものを、製造性が良好「○」とした。また、欠陥や割れが多数生じ、製造がきわめて困難であったものを、製造性が悪い「×」とした。
(Productivity evaluation)
In order to investigate the influence of the addition of a finer agent on the manufacturability, the manufacturability of each aluminum alloy wire was evaluated. In other words, in the manufacturing process of aluminum alloy wire, those that did not have defects or cracks were particularly good in productivity, and those that were capable of being manufactured but had defects or cracks were manufactured. Good “O”. Moreover, what produced many defects and a crack and was very difficult to manufacture was made into "x" with bad manufacturability.

(結果及び考察)
表1に各アルミニウム合金線の成分組成と時効処理条件を示し、表2に引張り強度及び導電率の評価結果を示す。表1の時効処理の欄は、「温度×時間」の形式で表示してあり、RTは室温を示す。「RT×100hr」の場合、室温で100時間の時効処理を行うことを示している。
(Results and discussion)
Table 1 shows the component composition and aging treatment conditions of each aluminum alloy wire, and Table 2 shows the evaluation results of tensile strength and electrical conductivity. The column of aging treatment in Table 1 is displayed in the format of “temperature × time”, and RT indicates room temperature. “RT × 100 hr” indicates that an aging treatment is performed for 100 hours at room temperature.

Figure 2014173097
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各実施例にかかるアルミニウム合金線は、Cuを2.0〜6.0%の範囲で含み、220MPa以上の引張り強度と30%IACS以上の導電率を有している。   The aluminum alloy wire according to each example contains Cu in the range of 2.0 to 6.0%, and has a tensile strength of 220 MPa or more and a conductivity of 30% IACS or more.

実施例1〜4にかかるアルミニウム合金線は、添加元素としてCu以外にはTiとBのみ含み、それらの含有量が相互に同一であるが、これらを比較すると、Cuの含有量が2.0〜6.0%の範囲内で多いほど、引張り強度が大きくなる傾向が見られている。また、Cuの含有量が2.0〜6.0%の範囲内で少ないほど、導電率が高くなる傾向が見られている。一方、比較例2、5にかかるアルミニウム合金線も実施例1〜4と同量のTiとBを含んでいるが、比較例2においては、Cuの含有量が6.5%と多すぎるため、導電率が低くなりすぎ、30%IACS未満となっている。また、比較例5においては、Cuの含有量が1.80%と少なすぎるため、引張り強度が小さくなりすぎ、220MPa未満となっている。   The aluminum alloy wires according to Examples 1 to 4 contain only Ti and B other than Cu as additive elements, and their contents are the same as each other, but when these are compared, the Cu content is 2.0. There is a tendency that the tensile strength increases as the content increases in the range of ˜6.0%. Moreover, the tendency for electrical conductivity to become high is seen, so that there is little content of Cu within the range of 2.0 to 6.0%. On the other hand, the aluminum alloy wires according to Comparative Examples 2 and 5 also contain the same amounts of Ti and B as in Examples 1 to 4, but in Comparative Example 2, the Cu content is too high at 6.5%. , The conductivity is too low, less than 30% IACS. In Comparative Example 5, the Cu content is too low at 1.80%, so that the tensile strength is too small and is less than 220 MPa.

Mg、Mn、Si、Znから選択される1種または2種以上の添加元素を合計で0.005〜3.2%の範囲で含有する実施例6〜8および実施例10、11にかかるアルミニウム合金線を、それぞれCuの含有量が近接または一致し、これらの添加元素を含有しない実施例3および実施例4にかかるアルミニウム合金線と比較すると、上記添加元素を含有することで、アルミニウム電線の引張り強度が一層向上されていることが分かる。一方、比較例6にかかるアルミニウム合金線おいては、Cuの含有量は2.0〜6.0%の範囲にあるものの、Mg、Mn、Siが合計で3.2%を超えて多量に含有されている。これに起因して、導電率が30%IACS未満となっている。また、比較例1においては、Cuの含有量が少なすぎるため、これらの添加元素を添加しても、十分な引張り強度が達成されていない。   Aluminum according to Examples 6 to 8 and Examples 10 and 11 containing one or more additive elements selected from Mg, Mn, Si and Zn in a total range of 0.005 to 3.2% When the alloy wires are compared with the aluminum alloy wires according to Example 3 and Example 4 in which the contents of Cu are close to or coincide with each other and do not contain these additive elements, It can be seen that the tensile strength is further improved. On the other hand, in the aluminum alloy wire according to Comparative Example 6, although the content of Cu is in the range of 2.0 to 6.0%, Mg, Mn, and Si total more than 3.2% and a large amount Contained. Due to this, the conductivity is less than 30% IACS. In Comparative Example 1, since the Cu content is too small, sufficient tensile strength is not achieved even if these additive elements are added.

実施例15にかかるアルミニウム合金線は、微細化剤であるTiおよびBを含有していない。これと、Cuの含有量が同一で、微細化剤を含んでいる実施例1および実施例13にかかるアルミニウム合金線を比較すると、微細化剤の有無によらず、同程度の引張り強度と導電率が達成されているものの、微細化剤が含有されない場合に、製造性がやや劣っている。つまり、微細化剤としてのTiおよびBは、アルミニウム合金線の製造性を向上させる効果を有する。   The aluminum alloy wire according to Example 15 does not contain Ti and B which are finer agents. When this is compared with the aluminum alloy wires according to Example 1 and Example 13 having the same Cu content and containing a micronizing agent, the same tensile strength and conductivity are obtained regardless of the presence or absence of the micronizing agent. Although the rate is achieved, the productivity is slightly inferior when no finer is contained. That is, Ti and B as the finer have an effect of improving the productivity of the aluminum alloy wire.

また、比較例4においては、成分組成が実施例6、7のものと同じであるものの、時効温度が345℃と高温であることに起因し、引張り強度が220MPa未満となっている。成分組成が同じで時効条件が異なる実施例6、7及び比較例4の引張り強度及び導電率の相互比較は、アルミニウム合金線の引張り強度及び導電率が、成分組成のみではなく、熱処理条件にも依存することを示している。   In Comparative Example 4, the component composition is the same as that in Examples 6 and 7, but the tensile strength is less than 220 MPa due to the high aging temperature of 345 ° C. The mutual comparison of the tensile strength and conductivity of Examples 6 and 7 and Comparative Example 4 having the same component composition and different aging conditions shows that the tensile strength and conductivity of the aluminum alloy wire are not only in the component composition but also in the heat treatment conditions. It shows that it depends.

以上のように、Cuの含有量を2.0〜6.0%の範囲とし、適切な熱処理を経ることで、220MPa以上の引張り強度と30%IACS以上の導電率を有するアルミニウム合金線を得ることができる。さらに、Mg、Mn、Si、Znから選択される1種または2種以上の添加元素を0.005〜3.2%の範囲で添加することで、引張り強度を一層向上させることができる。また、Ti、B微細化剤として添加することで、アルミニウム合金線の製造性が向上される。   As described above, an aluminum alloy wire having a tensile strength of 220 MPa or more and a conductivity of 30% IACS or more is obtained by setting the Cu content in the range of 2.0 to 6.0% and performing an appropriate heat treatment. be able to. Furthermore, the tensile strength can be further improved by adding one or more additive elements selected from Mg, Mn, Si, and Zn in the range of 0.005 to 3.2%. Moreover, the productivity of an aluminum alloy wire is improved by adding it as Ti and B refining agents.

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。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1、1a アルミニウム合金線
2 絶縁被覆
10 アルミニウム合金撚り線
10a 圧縮線材
20 被覆電線
1, 1a Aluminum alloy wire 2 Insulation coating 10 Aluminum alloy stranded wire 10a Compressed wire 20 Coated electric wire

Claims (9)

Cuを2.0質量%以上かつ6.0質量%以下含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、引張り強度が220MPa以上であり、導電率が30%IACS以上であることを特徴とするアルミニウム合金線。   Cu is contained 2.0% by mass or more and 6.0% by mass or less, the balance is made of Al and inevitable impurities, the tensile strength is 220 MPa or more, and the conductivity is 30% IACS or more. Aluminum alloy wire. さらに、アルミニウム合金中のCuの結晶組織を微細化する微細化剤を含有することを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム合金線。   The aluminum alloy wire according to claim 1, further comprising a refining agent for refining the crystal structure of Cu in the aluminum alloy. 前記微細化剤は、0.01質量%以上かつ0.05質量%以下のTi及び0.001質量%以上かつ0.005質量%以下のBから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項2に記載のアルミニウム合金線。   The micronizing agent is at least one selected from 0.01% by mass to 0.05% by mass Ti and 0.001% by mass to 0.005% by mass B. The aluminum alloy wire according to claim 2. さらに、Mn、Mg、Si、及びZnから選択される1種又は2種以上の添加元素を合計で0.005質量%以上かつ3.2質量%以下含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線。   Furthermore, it contains 0.005 mass% or more and 3.2 mass% or less in total of 1 type, or 2 or more types of additional elements selected from Mn, Mg, Si, and Zn. 4. The aluminum alloy wire according to any one of 3 above. 素線径が0.15mm以上かつ0.45mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線。   The aluminum alloy wire according to any one of claims 1 to 4, wherein a strand diameter is 0.15 mm or more and 0.45 mm or less. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなることを特徴とするアルミニウム合金撚り線。   A plurality of aluminum alloy wires according to any one of claims 1 to 5, wherein the aluminum alloy wires are twisted together. 撚りピッチが層芯径の60倍以下であることを特徴とする請求項6に記載のアルミニウム合金撚り線。   The aluminum alloy twisted wire according to claim 6, wherein the twist pitch is 60 times or less the layer core diameter. 請求項6又は7に記載のアルミニウム合金撚り線、又は該アルミニウム合金撚り線を圧縮成形した圧縮線材の外周が、絶縁被覆層によって被覆されてなることを特徴とする絶縁被覆電線。   An insulation-coated electric wire, wherein an outer periphery of the aluminum alloy stranded wire according to claim 6 or 7 or a compressed wire obtained by compression-molding the aluminum alloy stranded wire is covered with an insulation coating layer. 請求項8に記載の絶縁被覆電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。   A wire harness comprising the insulated coated electric wire according to claim 8.
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