JP2014207130A - 被覆電線および被覆電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミニウムの芯線に絶縁性材料が被覆された被覆電線の被覆の皮剥を容易にする。
【解決手段】被覆電線は、アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線と、芯線の外周に付着している潤滑油と、潤滑油が付着している芯線を被覆する絶縁被覆層とを備える。これにより、芯線の表面と被覆層との間の固着力が低減されるので、容易に被覆の皮剥を行える。
【選択図】図1
【解決手段】被覆電線は、アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線と、芯線の外周に付着している潤滑油と、潤滑油が付着している芯線を被覆する絶縁被覆層とを備える。これにより、芯線の表面と被覆層との間の固着力が低減されるので、容易に被覆の皮剥を行える。
【選択図】図1
Description
本発明は、被覆電線およびその製造技術に関する。
導体の外周に絶縁体が被覆された被覆電線は、自動車などの車両や、電気・電子機器などの配線に幅広く用いられている。被覆電線は、押出機により、導体芯線の外周側で被覆材料を押し出して製造される。例えば、特許文献1には、押出機により、導線をダイスに挿通させながら導線の周囲に被覆材料を押出して被覆層を形成する工程を含む被覆電線の製造方法が開示されている。
従来、このような被覆電線の導体には銅が用いられてきたが、近年においては、被覆電線の軽量化を図るために、被覆電線の導体にアルミニウムが用いられる例が増えている。
しかしながら、アルミニウムは、銅に比べて表面が粗いために、特許文献1の製造方法によって、アルミニウムの導線に絶縁体が被覆された被覆電線が製造された場合には、導体と被覆との固着力が高くなり、被覆の皮剥が困難になるといった問題がある。
本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、アルミニウムの芯線に絶縁性材料が被覆された被覆電線において、容易に被覆の皮剥を行える技術を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、第1の態様に係る被覆電線は、アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線と、前記芯線の外周に付着している潤滑油と、前記潤滑油が付着している前記芯線を被覆する絶縁被覆層とを備える。
第2の態様に係る被覆電線の製造方法は、アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線の外周に潤滑油を付着させる付着工程と、前記潤滑油が付着している前記芯線の外周に溶融した絶縁性材料を供給することにより前記芯線に絶縁被覆層を被覆する被覆工程とを備える。
第3の態様に係る被覆電線の製造方法は、第2の態様に係る被覆電線の製造方法であって、前記素線を加熱して焼鈍する焼鈍工程をさらに備え、前記付着工程は、前記焼鈍工程の後に前記素線を含む前記芯線の外周に前記潤滑油を付着させる工程である。
第4の態様に係る被覆電線の製造方法は、第3の態様に係る被覆電線の製造方法であって、前記潤滑油の沸点が、前記被覆工程において前記芯線の外周に供給される溶融した前記絶縁性材料の温度よりも高い。
第5の態様に係る被覆電線の製造方法は、第2から第4の何れか1つの態様に係る被覆電線の製造方法であって、前記芯線は、複数のアルミニウムの素線が撚り合わされた撚線導体である。
第6の態様に係る被覆電線の製造方法は、第2の態様に係る被覆電線の製造方法であって、アルミニウムの線材を小径化して前記素線に加工する伸線工程をさらに備え、前記付着工程は、前記伸線工程と並行して、前記潤滑油を含む冷却剤に前記線材を浸漬することにより、前記伸線工程において発熱する前記線材を冷却するとともに、前記線材が小径化された前記素線に前記潤滑油を付着させる工程である。
第7の態様に係る被覆電線の製造方法は、第6の態様に係る被覆電線の製造方法であって、前記伸線工程の後に前記素線を加熱して焼鈍する焼鈍工程をさらに備え、前記潤滑油の沸点が、前記焼鈍工程における前記素線の加熱温度よりも高い。
第8の態様に係る被覆電線の製造方法は、第6または第7の態様に係る被覆電線の製造方法であって、前記冷却剤が、水をさらに含む。
第1の態様に係る発明によれば、被覆電線は、外周に潤滑油が付着している芯線が絶縁被覆層によって被覆される。従って、芯線の表面と被覆層との間の固着力が低減されるので、容易に被覆の皮剥を行える。
第2の態様に係る発明によれば、製造される被覆電線は、外周に潤滑油が付着している芯線が絶縁被覆層によって被覆される。従って、芯線の表面と被覆層との間の固着力が低減されるので、容易に被覆の皮剥を行える。
第3の態様に係る発明によれば、付着工程は、焼鈍工程の後に芯線の外周に潤滑油を付着させる工程である。従って、潤滑油の沸点が焼鈍工程における芯線の温度よりも低い場合でも、焼鈍工程において芯線に付着した潤滑油が揮発してしまうことを抑制できる。これにより、被覆電線の芯線と絶縁被覆層との間に潤滑油を残留させて芯線の表面と被覆層との間の固着力を低減させることが容易となる。
第4の態様に係る発明によれば、潤滑油の沸点が、被覆工程において芯線の外周に供給される溶融した絶縁性材料の温度よりも高いので、被覆工程において芯線に付着した潤滑油が揮発して被覆層にコブが生成することによる被覆電線の成型性の悪化を抑制できる。
第5の態様に係る発明によれば、芯線は、複数のアルミニウムの素線が撚り合わされた撚線導体であり、潤滑油が撚線導体の外周に付着される。従って、撚線導体の内部において素線同士の隙間に潤滑油が入り込むことによる被覆電線の電気的特性の悪化を抑制できる。
第6の態様に係る発明によれば、伸線工程において冷却剤に含まれる潤滑油が、伸線工程において線材が小径化された素線に付着される。そして当該素線を含む芯線の外周に潤滑油が付着している状態で、芯線に絶縁被覆層が被覆される。従って、芯線に潤滑油を付着させるための工程を別途設けることなく、製造される被覆電線の被覆の皮剥を容易に行うことができる。
第7の態様に係る発明によれば、潤滑油の沸点が、焼鈍工程における素線の加熱温度よりも高いので、素線に付着した潤滑油が焼鈍工程において揮発することがない。従って、伸線工程の冷却剤に含まれる潤滑油を、被覆電線の芯線と被覆層との間の摩擦を軽減する潤滑油としても利用することが出来る。
第8の態様に係る発明によれば、潤滑油を含む冷却剤が、水をさらに含むので、冷却剤の粘度が低下して冷却剤の冷却性能が向上する。従って、伸線工程における線材の詰まりによる断線を抑制しつつ、効果的な冷却を行うことが出来るので、被覆の皮剥が容易な被覆電線の生産性を向上することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものであり、例えば、潤滑油の膜厚などの各図面における表示物のサイズおよびサイズ比等は必ずしも正確に図示されたものではない。
<実施形態について>
実施形態に係る被覆電線は、アルミニウムの導体素線(単に、「素線」とも称される)を含む導電性を有する芯線と、芯線の外周を被覆する絶縁体の被覆層(「絶縁被覆層」とも称される)とを備える。芯線の外周(「外周面」)には、潤滑油が付着している。潤滑油は芯線と被覆層とに挟まれて、芯線と絶縁被覆層との間に潤滑油の層を形成している。
実施形態に係る被覆電線は、アルミニウムの導体素線(単に、「素線」とも称される)を含む導電性を有する芯線と、芯線の外周を被覆する絶縁体の被覆層(「絶縁被覆層」とも称される)とを備える。芯線の外周(「外周面」)には、潤滑油が付着している。潤滑油は芯線と被覆層とに挟まれて、芯線と絶縁被覆層との間に潤滑油の層を形成している。
本実施形態では、潤滑油71が外周に付着している芯線200が絶縁体の被覆層400によって被覆された被覆電線501と、潤滑油71とは沸点が異なる潤滑油72が外周に付着している芯線200が被覆層400によって被覆された被覆電線502とのそれぞれを例として説明する(図1〜図3参照)。潤滑油72は、潤滑油71よりも沸点が高い。潤滑油71(72)については、被覆電線501(502)の製造方法の説明と併せて後述する。
芯線200は、19本の素線12が撚り合わされた3層の撚線導体であるが、芯線200は、複数本の素線を含んでいればよい。また、芯線200が一本の素線であってもよい。素線としては、アルミニウムの素線、またはアルミニウム合金の素線などのアルミニウムを主に含む導電性を有する素線が用いられる。
アルミニウムの導体(芯線)は、材質的に銅に比べて、表面の粗さがかなり粗いために、直接、その表面が絶縁体の被覆層によって被覆されている場合には、芯線と被覆層との間の固着力が高くなり、被覆層の皮剥処理が困難になる。しかしながら実施形態に係る被覆電線501(502)においては、外周に潤滑油71(72)が付着している芯線200を被覆層400が被覆している。このため、芯線200の表面と被覆層400との間の固着力が、潤滑油71(72)が付着していない場合の固着力の、例えば、60%程度の固着力に低減される。これにより、被覆電線501(502)における被覆層400の固着力は、銅の芯線に被覆層が直接被覆された被覆電線における芯線と被覆層との間の固着力と同程度になり、被覆層400の皮剥を容易に行うことができる。
被覆電線501(502)に端子などが取り付けられる際には、被覆電線501(502)の端部における被覆層400が、端部から、例えば、10mm〜20m程度の長さに亙って皮剥される(図3参照)。そして、外部に露出した芯線200に端子が取り付けられる。
空気中に放置されたアルミニウムの表面には、酸化皮膜が形成されて電気的特性が悪化する。このため、芯線に被覆層が直接被覆される従来の被覆電線においては、被覆の皮剥の後、端子を圧着等により露出した芯線に固定する前に、アルコールなどを用いて芯線を拭いた後に、端子が圧着される。
実施形態に係る被覆電線501(502)においては端部の被覆層400が皮剥されたときには、外部に露出した芯線200の表面には潤滑油71(72)が付着している。このため、露出した芯線200が空気に直接触れることが抑制されて、芯線200における酸化皮膜の形成が抑制される。そして、被覆電線501(502)の露出した芯線200に端子が取り付けられる際には、従来の被覆電線と同様に、アルコールなどを用いて芯線200が拭かれる。これにより、芯線200の表面に付着している潤滑油71(72)も除去されて、潤滑油71(72)の付着による被覆電線501(502)の電気的特性の悪化も抑制される。
以上のように構成された本実施形態に係る被覆電線によれば、外周に潤滑油71(72)が付着している芯線200が被覆層400によって被覆される。従って、芯線200の表面と被覆層400との間の固着力が低減されるので、被覆(被覆層400)の皮剥を容易に行うことができる。
次に、被覆電線501の製造方法を実現する製造装置について説明する。被覆電線501の製造装置1001は、線材供給部37、伸線部51、撚り合わせ部53、焼鈍部55、付着部58、被覆部59、および電線巻取部39を主に備えて構成される(図4参照)。線材供給部37から供給される複数の線材10は、加工ライン方向L1に沿って、上流側(線材供給部37側)から下流側(電線巻取部39側)へと搬送されつつ順次に加工されることによって被覆電線501に加工され、電線巻取部39に巻き取られて収容される。線材供給部37および電線巻取部39は、線材10、線材10から派生する素線12、芯線200、および被覆電線501を含む連続した線材に張力を付与しつつ、当該線材を加工ライン方向L1に沿って下流側から上流側へと搬送する搬送機構としても動作する。
線材供給部37は、例えば、円筒状のリールと、リールを回転軸の回りに自転させる図示省略のモータなどを備えて構成される。リールには、水平面内で加工ライン方向L1に直交する方向に沿って、複数のアルミニウムの線材10が巻き取り収容されている。線材10の線径は、芯線200に含まれる素線12の線径よりも大きい。線材供給部37は、電線巻取部39による被覆電線501の巻き取り動作に同期して、リールを回転させることにより、収容した複数の線材10を伸線部51に供給する。
伸線部51は、線材供給部37から供給された複数の線材10を、より小さな所望サイズの線径を有する複数の素線12に加工して撚り合わせ部53に供給する。伸線部51は、冷却剤61が貯留された収容容器35と、ローラ31、複数のローラ32、ローラ33、および複数のダイス40を主に備えて構成される。最も上流側のローラ31および最も下流側のローラ33は、冷却剤62の液面よりも上方に設けられている。ローラ31は、線材供給部37から供給される複数の線材10を冷却剤61内に搬送する。複数のローラ32および複数のダイス40は、収容容器35内に冷却剤62の中に浸かった状態で加工ライン方向L1に沿って配置されている。隣り合うダイス40の間にはローラ32が配置されており、複数の線材10は、複数のローラ32によって複数のダイス40をそれぞれ経由しつつ下流側に搬送される。複数の線材10は、冷却剤61の中で各ダイス40によって引き伸ばされて縮径され、複数の素線12に加工される。ローラ33は、加工された複数の素線12を冷却剤61内から引き出して撚り合わせ部53に供給する。
複数のダイス40は、線材10の直径が小さくなるように縮径変形加工(「伸線加工」)する加工具であり、金属等で形成されている。複数のダイス40のそれぞれには、複数の線材10の個数と同じ個数の複数の貫通孔が、水平面内で加工ライン方向L1に直交する方向に沿って並列に形成されており、各貫通孔には各線材10が通されて縮径変形加工される。各貫通孔は、ダイス40を加工ライン方向L1に沿って貫通しており、加工ライン方向L1に沿って上流側から下流側に向けて順次縮径する貫通円穴状に形成されている。
貫通孔のうち上流側の開口径は、貫通孔が設けられたダイス40に導かれる線材10の径と略同じである。貫通孔のうち下流側の開口径は、そのダイス40による縮径加工目的となる径と略同じである。ダイス40の貫通孔のうち上流側の開口面積をS1、下流側の開口面積をS2とした場合、開口面積の減少率((S1−S2)/S1)を減面率という。この減面率は、当該ダイス40において目的とする縮径加工度合に応じて設定されている。なお、縮径加工孔の上流側に、線材10を縮径加工孔に導くガイド孔が形成されていてもよい。
複数のダイス40のそれぞれにおける貫通孔の下流側の開口は、その貫通孔が形成されているダイス40の位置が下流側であればあるほど開口径が小さくなるように形成されている。そして、最も下流側に位置するダイス40に形成された貫通孔の下流側の開口径は、素線12の線径とほぼ同じ大きさである。
ローラ31〜33は、それぞれ円筒状の形状を有しており、不図示のモータ、変速機、および回転機構によって、対称軸を回転軸として自転可能に構成されている。ローラ31〜33は、線材供給部37から供給された複数の線材10に接触して、複数の線材10を上流側から下流側に搬送する。この搬送によって、各線材10は、上流側から下流側に順次に配置された複数のダイス40の貫通孔を順次に通過し、ダイス40の貫通孔を通る度に線径が徐々に小さくなるように、加工ライン方向L1に沿って引き伸ばされつつ縮径変形加工される。加工された素線12は最も下流側のローラ33を介して撚り合わせ部53に供給される。このように、各線材10は、線径が徐々に小さくなるように加工されて最終的に所望の線径を有する素線12に加工されるので、当該加工の過程における断線の発生が抑制される。また、線材10の搬送速度は、線材10の線径が小さいほど速くなるようにローラ31〜33の回転速度は、変速機によって調整される。各ローラ位置における線材10の速度差が大きくなるために、線材10の張力が低下する場合には、いわゆるダンサローラ等の線速差吸収機構が設けられてもよい。上述した縮径変形加工の過程で、線材10は、貫通孔との摩擦などによって発熱するが、発熱した線材10は、収容容器35に貯留された冷却剤61によって冷却される。
冷却剤(「伸線油」)61は、潤滑油79に水81が乳化剤によって分散されている液体である。銅の線材が縮径変形加工される場合には、冷却剤として水が使用されるが、線材10はアルミニウムを主に含むために水によって冷却されると、その表面に酸化被膜が形成されて、素線12の電気的特性が悪化する。このため、冷却剤61には、冷却剤としての潤滑油79が含まれている。なお、潤滑油79の粘度が高い場合には、その冷却性能が悪化するため、冷却剤61には、素線12の電気的特性を悪化させない量の水81が混ぜられて、冷却剤61の粘度が下げられている。なお、冷却剤61が水81を含まないとしても、また、水81に代えて、例えば、潤滑油79よりも粘度の低い他の潤滑油が潤滑油79に混合されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。潤滑油79は、後述する焼鈍部55における焼鈍温度(加熱温度)よりも沸点が低い一般的な油である。伸線部51から送り出される複数の素線12には、冷却剤61が付着しているが、素線12に付着した冷却剤61は、素線12を含む芯線200が焼鈍部55を通過する過程で揮発する。
撚り合わせ部53は、一般的な撚り合わせ装置を備えて構成され、伸線部51から供給された複数の素線12を撚り合わせて撚線導体である芯線200に加工する。撚り合わせ装置としては、例えば、加工ライン方向L1に垂直な方向に膨らんだアーチ状の形状を有し、加工ライン方向L1に沿った回転軸の回りに回転可能な撚り機構を備えた装置などが採用される。この場合、複数の素線12は、撚り機構の上流側で集合され、アーチ状の撚り機構に沿って下流側に搬送される過程で、撚り機構が回転軸の回りに回転することにより加工ライン方向L1に対して斜めの撚り角度で撚り合わされて芯線200に加工される。芯線200は、焼鈍部55に供給される。
焼鈍部55は、一般的な焼き鈍し用の加熱炉を備えて構成され、加工ライン方向L1に沿って加熱炉の内部を搬送される芯線200、すなわち芯線200に含まれる素線12を加熱して焼き鈍し(「焼鈍」)する装置である。芯線200に含まれる各素線12は、伸線部51によって伸線される際に硬化しているため、素線12を含む芯線200は、焼鈍部55において焼き鈍されて軟化される。芯線200には、冷却剤61が付着しているが、焼鈍部55による芯線200の加熱温度、すなわち素線12の加熱温度は、冷却剤61に含まれる潤滑油79および水81の沸点よりも高い。このため、芯線200が焼き鈍しされる過程で、芯線200に付着した冷却剤61は、揮発する。そして、焼鈍部55からは冷却剤61が付着していない芯線200が送り出されて付着部58に供給される。
付着部58は、潤滑油71が貯留された容器56と、容器56内の潤滑油71に漬けられたスポンジ57を備えて構成されており、焼鈍部55から供給された、アルミニウムの素線12を含む導電性を有する芯線200の外周に潤滑油71を付着させる。具体的には、スポンジ57の上面は、加工ライン方向L1に沿って搬送される芯線200に接触しており、スポンジ57は、潤滑油71を上面まで吸い上げる。すなわち、スポンジ57は、潤滑油71を染みこませたスポンジである。スポンジ57に吸い上げられた潤滑油71は、芯線200がスポンジ57の上面に接触しつつ搬送される過程で、芯線200の外周面に付着する。芯線200は、その外周に潤滑油71が付着している状態で被覆部59へ搬送される。
なお、潤滑油71の沸点は、後述する被覆部59によって芯線200の外周に供給される溶融した絶縁性材料(絶縁体)の温度よりも高い。このため芯線200の外周面に付着している潤滑油71は、溶融した絶縁性材料と接触しても揮発することなく、芯線200と、溶融した絶縁性材料が冷却して固形化した被覆層400との間において、潤滑油の層(油膜)を形成する。これにより、芯線200に付着した潤滑油71が、芯線200と被覆層400とに挟まれた状態で揮発することによる被覆層400の膨らみが抑制される。そして、被覆電線501の外周面におけるコブの生成が抑制される。すなわち、被覆電線501の成型性の悪化が抑制される。また、芯線200が外周面に潤滑油71が付着されるので、潤滑油71が芯線200の内部の素線同士の間に入り込みにくく、芯線200の電気特性の悪化が抑制される。
なお、溶融した絶縁性材料の温度は、焼鈍部55における焼鈍温度(加熱温度)より低い。例えば、焼鈍温度は数百度であり、溶融した絶縁性材料の温度は、例えば、その半分程度に設定される。従って、後述する潤滑油72と同様に、沸点が焼鈍温度よりも高い油が潤滑油71として採用されてもよい。すなわち、潤滑油71は、少なくとも溶融した絶縁性材料の温度よりも沸点が高い油であればよい。
付着部58の構成として、例えば、ミスト状の潤滑油71を芯線200に吹き付ける構成や、潤滑油71を刷毛で芯線200に付着させる構成などの芯線200の外周に潤滑剤を着させることが出来る他の構成が採用されてもよい。
被覆部59は、芯線(導体電線)の外周に絶縁体を被覆する一般的な押し出し被覆装置を備えて構成される。被覆部59は、下流側から潤滑油71が付着した芯線200を供給されて、潤滑油71が付着している芯線200の外周に溶融した絶縁性材料を供給する。そして、溶融した絶縁性材料が冷却して固形化した被覆層400が、潤滑油71が付着している芯線200を被覆し、被覆電線501が製造される。溶融した絶縁性材料の温度は、焼鈍部55における焼鈍温度(加熱温度)より低く、また、潤滑油71の沸点よりも低いので、潤滑油71は、揮発することなく芯線200と被覆層400との間に油膜を形成する。製造された被覆電線501は、電線巻取部39に搬送される。
電線巻取部39は、例えば、円筒状のリールと、リールを回転軸の回りに自転させる図示省略のモータなどを備えて構成される。電線巻取部39は、リールを回転させることにより、被覆部59で製造された被覆電線501を巻き取って収容する。
以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、製造される被覆電線501は、外周に潤滑油71が付着している芯線200が被覆層400によって被覆される。従って、芯線200の表面と被覆層400との間の固着力が低減されるので、容易に被覆(被覆層400)の皮剥が行える。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、付着部58における潤滑油71の付着工程は、焼鈍部55における芯線200の焼鈍工程の後に芯線200の外周に潤滑油71を付着させる工程である。従って、潤滑油71の沸点が焼鈍工程における芯線200の温度(加熱温度)よりも低い場合でも、焼鈍工程において芯線200に付着した潤滑油71が揮発してしまうことが抑制される。これにより、被覆電線501の芯線200と被覆層400との間に潤滑油71を残留させて芯線200の表面と被覆層400との間の固着力を低減させることが容易となる。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、潤滑油71の沸点が、被覆部59での被覆工程において芯線200の外周(外周面)に供給される溶融した絶縁性材料の温度よりも高いので、被覆工程において芯線200に付着した潤滑油71が揮発して被覆層400にコブが生成することによる被覆電線501の成型性の悪化を抑制できる。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、芯線200は、複数のアルミニウムの素線12が撚り合わされた撚線導体であり、潤滑油71が撚線導体(芯線200)の外周に付着される。従って、芯線200の内部において素線12同士の隙間に潤滑油71が入り込むことによる芯線200の電気的特性の悪化を抑制できる。
次に、被覆電線502の製造方法を実現する製造装置1002について説明する。被覆電線502の製造装置1002は、線材供給部37、伸線部52、撚り合わせ部53、焼鈍部55、被覆部59、および電線巻取部39を主に備えて構成される(図5参照)。線材供給部37から供給される複数の線材10は、加工ライン方向L1に沿って、上流側(線材供給部37側)から下流側(電線巻取部39側)へと搬送されつつ順次に加工されることによって被覆電線502に加工されて電線巻取部39に巻き取られて収容される。
製造装置1002と製造装置1001との差異は、製造装置1002が、製造装置1001における伸線部51に代えて伸線部52を備えるとともに、製造装置1001における付着部58を備えていないことである。製造装置1002においては、製造装置1001における付着部58の機能と同様の機能が伸線部52によって実現される。
製造装置1002における線材供給部37、撚り合わせ部53、焼鈍部55、被覆部59、および電線巻取部39は、製造装置1001における同じ符号の装置と同様の構成を備え、同様の動作を行う。以下では、製造装置1001が備えるこれらの装置に関する説明を省略する。
また、伸線部52と伸線部51との構成上の差異は、製造装置1001の伸線部51が、収容容器35に冷却剤61を貯留していることに対して、製造装置1002の伸線部52は、収容容器35に冷却剤62を貯留していることであり、他の構成について伸線部51と伸線部52とは互いに同じ符号を付された同様の動作を行う構成を備えている。以下では、伸線部51とは異なる伸線部52の構成および動作について説明する。
伸線部52は、伸線部51と同様に、線材供給部37から供給される複数のアルミニウムの線材10をそれぞれ小径化して複数の素線12に加工(「縮径変形加工」、「伸線加工」)し、撚り合わせ部53に供給する。伸線部52の収容容器35には、冷却剤62が貯留されている。
冷却剤62は、潤滑油72に水81が乳化剤によって分散されている液体である。伸線部52においてダイス40によって縮径変形加工される線材10は、ダイス40との摩擦によって発熱するため、線材10は、冷却剤62によって冷却される。潤滑油72は、線材10における酸化皮膜の形成を抑制しつつ線材10を冷却するために冷却剤62に含まれている。そして、素線12は、その表面に冷却剤62が付着している状態で撚り合わせ部53に搬送される。
水81は、潤滑油72の粘度を低下させて、粘度の低下による冷却性能の悪化を抑制するために冷却剤62に含まれている。従って、線材10が伸線される際にダイス40の貫通孔に線材10が詰まることによる線材10の断線を抑制しつつ、線材10の冷却を効率的に行うことができる。この結果、被覆(被覆層400)の皮剥が容易な被覆電線502の生産性を向上させることができる。水81の量は、加工される素線12の酸化による電気的特性の悪化を生じさせない程度の量である。水81に代えて、例えば、潤滑油72よりも粘度の低い他の潤滑油が潤滑油72に混合されてもよい。
潤滑油72は、伸線部52の下流側の焼鈍部55における焼鈍温度(加熱温度)よりも沸点が高い油である。伸線部52から下流側に送り出される複数の素線12には、冷却剤62が付着しているが、素線12に付着した冷却剤62のうち潤滑油72は、線材10が撚り合わせ部53によって芯線200に加工され、さらに焼鈍部55によって焼鈍された後も揮発しない。そして、芯線200は、その外周(外周面)に潤滑油72が付着している状態で被覆部59に搬送される。被覆部59においては、外周面に潤滑油72が付着している芯線200に被覆層400が被覆されて、被覆電線502が製造される。製造された被覆電線502は、電線巻取部39に巻き取り収容される。
このように、製造装置1002においては、芯線200と被覆層400との固着力を低下させるための潤滑油72の塗布、すなわち、潤滑油72の付着加工が、伸線部52における伸線加工と並行して行われる。換言すれば、当該付着加工は、線材10の伸線加工と並行して、潤滑油72を含む冷却剤62に線材10を浸漬することにより、伸線加工において発熱する線材10を冷却するとともに、線材10が小径化された素線12に潤滑油72を付着させる加工である。
以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、製造される被覆電線502は、外周に潤滑油72が付着している芯線200が絶縁被覆層(被覆層400)によって被覆される。従って、芯線200の表面と被覆層400との間の固着力が低減されるので、容易に被覆(被覆層400)の皮剥が行える。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、伸線部52における伸線工程において冷却剤62に含まれる潤滑油72が、伸線工程において線材10が小径化された素線12に付着される。そして素線12を含む芯線200の外周(外周面)に潤滑油72が付着している状態で、芯線200に絶縁被覆層(被覆層400)が被覆される。従って、芯線200に潤滑油72を付着させるための工程を別途設けることなく、製造される被覆電線502の被覆(被覆層400)の皮剥を容易に行うことができる。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線502の製造方法によれば、潤滑油72の沸点が、焼鈍部55における芯線200の焼鈍工程における芯線200の加熱温度、すなわち素線12の加熱温度よりも高いので、素線12に付着した潤滑油72が焼鈍工程において揮発することがない。従って、伸線工程の冷却剤62に含まれる潤滑油71を、被覆電線502の芯線200と被覆層400との間の摩擦を軽減する潤滑油としても利用することが出来る。
また、以上のような本実施形態に係る被覆電線の製造方法によれば、潤滑油72を含む冷却剤62が、水81をさらに含むので、冷却剤62の粘度が低下して冷却剤62の冷却性能が向上する。従って、伸線工程における線材の詰まりによる断線を抑制しつつ、効果的な冷却を行うことが出来るので、被覆層400の皮剥が容易な被覆電線502の生産性を向上することができる。
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
1001,1002 製造装置
501,502 被覆電線
10 線材
12 素線
200 芯線
400 被覆層
51,52 伸線部
58 付着部
61,62 冷却剤
71,72,79 潤滑油
81 水
L1 加工ライン方向
501,502 被覆電線
10 線材
12 素線
200 芯線
400 被覆層
51,52 伸線部
58 付着部
61,62 冷却剤
71,72,79 潤滑油
81 水
L1 加工ライン方向
Claims (8)
- アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線と、
前記芯線の外周に付着している潤滑油と、
前記潤滑油が付着している前記芯線を被覆する絶縁被覆層と、
を備える、被覆電線。 - アルミニウムの素線を含む導電性を有する芯線の外周に潤滑油を付着させる付着工程と、
前記潤滑油が付着している前記芯線の外周に溶融した絶縁性材料を供給することにより前記芯線に絶縁被覆層を被覆する被覆工程と、
を備える、被覆電線の製造方法。 - 請求項2に記載の被覆電線の製造方法であって、
前記素線を加熱して焼鈍する焼鈍工程、
をさらに備え、
前記付着工程は、
前記焼鈍工程の後に前記素線を含む前記芯線の外周に前記潤滑油を付着させる工程である、被覆電線の製造方法。 - 請求項3に記載の被覆電線の製造方法であって、
前記潤滑油の沸点が、
前記被覆工程において前記芯線の外周に供給される溶融した前記絶縁性材料の温度よりも高い、被覆電線の製造方法。 - 請求項2から請求項4の何れか1つの請求項に記載の被覆電線の製造方法であって、
前記芯線は、複数のアルミニウムの素線が撚り合わされた撚線導体である、被覆電線の製造方法。 - 請求項2に記載の被覆電線の製造方法であって、
アルミニウムの線材を小径化して前記素線に加工する伸線工程、
をさらに備え、
前記付着工程は、
前記伸線工程と並行して、前記潤滑油を含む冷却剤に前記線材を浸漬することにより、前記伸線工程において発熱する前記線材を冷却するとともに、前記線材が小径化された前記素線に前記潤滑油を付着させる工程である、被覆電線の製造方法。 - 請求項6に記載の被覆電線の製造方法であって、
前記伸線工程の後に前記素線を加熱して焼鈍する焼鈍工程、
をさらに備え、
前記潤滑油の沸点が、前記焼鈍工程における前記素線の加熱温度よりも高い、被覆電線の製造方法。 - 請求項6または請求項7に記載の被覆電線の製造方法であって、
前記冷却剤が、水をさらに含む、被覆電線の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN105070354A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-18 | 无锡统力电工有限公司 | 自润滑组合导线及其生产方法 |
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US10458064B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-10-29 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Stranded conductor and method for manufacturing stranded conductor |
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-
2013
- 2013-04-12 JP JP2013083886A patent/JP2014207130A/ja active Pending
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