JP2016076490A - マグネシウムクラッドコード - Google Patents

Abstract

【課題】マグネシウムと異種金属の特徴を兼ね備え、長尺品を安定して製造することができるマグネシウムクラッドコードを提供する。
【解決手段】マグネシウムクラッドコード１０は、第１素線２０と、前記第１素線の周囲に環状に配置され、かつ、前記第１素線の長手方向に螺旋状に延びる複数の第２素線３０と、を備え、前記第１素線および前記第２素線のいずれか一方がマグネシウムまたはマグネシウム基合金からなり、他方がマグネシウムおよびマグネシウム基合金とは異なる金属からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金の素線とこれ以外の金属の素線とを撚り合わせて形成されたマグネシウムクラッドコードに関する。

導電性、軽量化、周波数特性や半田付けの容易性などの向上を目的として、金属線を異種金属で被覆したクラッドワイヤが知られている。このクラッドワイヤには、電気信号の伝搬特性や作業性などの点において細く長いものが求められている。

このように細く長いクラッドワイヤの製造方法としては、主に２つの方法がある。第１の方法では、金属線を異種金属の管に挿入し、これをダイスなどで縮径加工して、長尺のクラッドワイヤを製造する。第２の方法には、たとえば、特許文献１の金属管の製造方法が用いられる。

この金属管の製法方法では、ブレークダウンロール群により金属帯材の両端を円弧状に曲げ、さらにフィンパスロール群により金属帯材を円筒状に成形する。そして、円筒状の両側端を突き合わせて溶接し、サイジングロール群により金属管の真円度を修正して仕上げている。

特開２００４−１１４１１８号公報

クラッドワイヤには求められる性能に応じてさまざまな金属が用いられており、この候補として比伝導性や制振機能に優れるマグネシウムが挙げられる。しかしながら、たとえば、マグネシウムの金属線を用いて、細く長いクラッドワイヤを製造する場合、以下の課題がある。第１の方法では、クラッドワイヤに用いる金属管の長さが限られているため、クラッドワイヤの長尺物を作成することは困難である。また、第２の方法では、金属帯材を溶接する際の熱により、マグネシウムの金属線が変質してしまうことがある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、マグネシウムと異種金属の特徴を兼ね備え、長尺品を安定して製造することができるマグネシウムクラッドコードを提供することを目的としている。

本発明のある態様に係るマグネシウムクラッドコードは、第１素線と、前記第１素線の周囲に環状に配置され、かつ、前記第１素線の長手方向に螺旋状に延びる複数の第２素線と、を備え、前記第１素線および前記第２素線のいずれか一方がマグネシウムまたはマグネシウム基合金からなり、他方がマグネシウムおよびマグネシウム基合金の何れとも異なる金属からなる。

マグネシウムクラッドコードでは、前記マグネシウム基合金は、マグネシウムを８０質量％以上含んでいてもよい。また、マグネシウムクラッドコードでは、前記異なる金属は、アルミニウム、銅、金、白金および銀のいずれかの金属またはこの合金であってもよい。さらに、マグネシウムクラッドコードでは、前記第１素線の外周面および前記第２素線の外周面の少なくともいずれか一方の外周面に、銅、金、白金、銀、亜鉛および錫のいずれかの金属またはこの金属の合金による表面処理が施されていてもよい。

マグネシウムクラッドコードでは、前記第１素線および前記第２素線の各断面における最小の外形寸法が、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であってもよい。また、マグネシウムクラッドコードは、複数の前記第２素線を前記第１素線の周囲に環状に配置して撚り合せ、この撚り線に縮径加工を施して形成されるマグネシウムクラッドコードであって、前記第１素線および前記第２素線の各断面における最小の外形寸法が、前記縮径加工前の９５％以下であってもよい。さらに、マグネシウムクラッドコードは、複数の前記第２素線により形成された外周面の周囲に環状に配置され、かつ、前記第１素線の長手方向に螺旋状に延びる複数の第３素線をさらに備え、前記第１素線の本数が１以上４以下であって、前記第２素線の本数が４以上９以下であって、前記第３素線の本数が０以上１５以下であってもよい。

マグネシウムクラッドコードは、複数の前記第２素線により形成された外周面または複数の前記第３素線により形成された外周面が、プラスチック、油脂、カーボン、ゴムおよび繊維のいずれかにより被覆されていてもよい。

本発明のある態様に係るコードは、前記マグネシウムクラッドコードを複数、撚り合せて形成されている。

本発明は、以上に説明した構成を有し、マグネシウムと異種金属の特徴を兼ね備え、長尺品を安定して製造することができるマグネシウムクラッドコードを提供することができるという効果を奏する。

本発明の上記目的、他の目的、特徴および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るマグネシウムクラッドコードの断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のマグネシウムクラッドコードを示す外観図である。 図２（ａ）は、中央素線材と外周素線材とを撚り合せた撚り線を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の撚り線を示す外観図である。 図３は、マグネシウムクラッドコードの製造工程を概略的に示すブロック図である。 図４（ａ）は、実施の形態２に係るマグネシウムクラッドコードを示す断面図であり、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、実施の形態２の変形例に係るマグネシウムクラッドコードを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るマグネシウムクラッドコードの断面図である。 図６（ａ）は、実施の形態４に係るマグネシウムクラッドコードを示す断面図であり、図６（ｂ）は、実施の形態４の変形例に係るマグネシウムクラッドコードを示す断面図である。 マグネシウムクラッドコードの評価結果を示す。 図８（ａ）は、本発明の実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコードの断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のマグネシウムクラッドコードを示す外観図である。 図９は、図８のマグネシウムクラッドコードの製造工程を概略的に示すブロック図である。 図１０は、図１および図８のマグネシウムクラッドコードの対数減衰率を示す表である。 図１１（ａ）は、図１のマグネシウムクラッドコードの導体抵抗および挿入損失の周波数特性を示すグラフであり、図１１（ｂ）は、比較用の銅コードの導体抵抗および挿入損失の周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、説明の便宜上、マグネシウムクラッドコードの中心軸側を内側と称し、マグネシウムクラッドコードの外周面側を外側と称している。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、マグネシウムクラッドコード１０の断面図であり、図１（ｂ）は、マグネシウムクラッドコード１０を示す外観図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、マグネシウムクラッドコード１０は、配電、通信および音響などの機器やシステムに用いられ、断面が円形またはほぼ円形の長尺の電線である。マグネシウムクラッドコード１０は、たとえば、その径が数百μｍから数ｍｍで、長さが数百ｍから数千ｍである。マグネシウムクラッドコード１０は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金とこの異種金属とにより形成されており、中央素線（第１素線）２０と、中央素線２０を被覆する複数の外周素線（第２素線）３０とにより構成されている。

中央素線２０は、長尺の線状物であり、マグネシウムクラッドコード１０の中央に配置されており、マグネシウムクラッドコード１０の中心軸に平行またはほぼ平行に長手方向に延びている。中央素線２０の断面が円形または多角形の形状であって、断面における最小の外形寸法が、たとえば、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。この最小の外形寸法は、円形状断面では直径であり、多角形状断面ではその中心を通り対向する外周を結ぶ線分のうち最も短いものの長さである。

中央素線２０は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金により形成されている。マグネシウムは、マグネシウム金属元素を９９．９％以上含み、意図的に加えたものでない不純物を非常に僅かに含むことがある。マグネシウム基合金は、マグネシウム金属元素に一種類以上の他の金属元素を加えた合金であって、マグネシウム金属元素を８０質量％以上含む。他の金属元素としては、たとえば、アルミニウム、亜鉛、マンガン、カルシウム、ケイ素、リチウムなどが挙げられる。

外周素線３０は、長尺の線状物である。外周素線３０の断面は、その外側辺が弧状の略台形状であり、この断面における最小の外形寸法（この実施の形態では、内側辺と外側辺との間の長さ）は、たとえば、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。外周素線３０は、複数（この実施の形態では、６本）設けられており、中央素線２０の周囲に環状に配置されている。複数の外周素線３０は、それぞれが互いに平行またはほぼ平行に中央素線２０の長手方向に螺旋状に延びている。

外周素線３０は、その内側面が中央素線２０の外周面に接し、側方面が隣接する外周素線３０と接し、マグネシウムクラッドコード１０の外周面を構成している。このように、隣り合う６本の外周素線３０が密着することにより、環状層が形成される。この環状層は、内周面が中央素線２０の外周面に接して、中央素線２０の外周面を被覆している。

外周素線３０は、マグネシウムおよびマグネシウム基合金の何れとも異なる金属（異種金属）により形成されている。この異種金属としては、たとえば、アルミニウム、銅、金、白金、銀、亜鉛、ニッケル、錫、チタンおよびステンレスのいずれかの金属またはこの合金が挙げられる。さらに、異種金属として、アルミニウム、銅、金、白金、および銀のいずれかの金属またはこの合金が好ましい。なお、複数の外周素線３０の全てが同種の金属または合金から構成されていてもよいし、複数の外周素線３０の一部または全てが異種の金属または合金で構成されていてもよい。

中央素線２０および外周素線３０の構成金属、径、本数および断面積比率は、マグネシウムクラッドコード１０に求められる性能などにより適宜、設定される。たとえば、マグネシウムクラッドコード１０に高い強度特性が求められている場合には、外周素線３０にステンレスや銅などを用いる。また、マグネシウムクラッドコード１０における中央素線２０の特性を増加させる場合には、外周素線３０の径を小さくすることにより、外周素線３０に対する中央素線２０の断面積比率を増加させる。一方、マグネシウムクラッドコード１０における外周素線３０の特性を増加させる場合には、外周素線３０の径を大きくすることにより、外周素線３０に対する中央素線２０の断面積比率を減少させる。また、マグネシウムクラッドコード１０の可撓性を向上させるには、各素線２０、３０の径を小さく本数を増やす。

次に、図１（ａ）〜図３を参照して、マグネシウムクラッドコード１０の製造方法について説明する。図２（ａ）は、中央素線材２１と外周素線材３１とを撚り合せた撚り線１１を示す断面図であり、図２（ｂ）は、撚り線１１を示す外観図である。図３は、マグネシウムクラッドコード１０の製造工程４０を概略的に示すブロック図である。なお、マグネシウムクラッドコード１０の製造方法はこの製造方法に限定されず、公知の種々の手法、条件、製造工程等を適宜採用することができる。

まず、図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示すように、中央素線材供給器４１から中央素線材２１を供給し、外周素線材供給器４２から外周素線材３１を供給する。中央素線材２１は縮径加工が施される前の中央素線２０であり、外周素線材３１は縮径加工が施される前の外周素線３０である。中央素線材２１および外周素線材３１は、その径および長さは、マグネシウムクラッドコード１０の径および長さに応じてそれぞれ設定される。中央素線材２１および外周素線材３１には、加工が容易なため、断面が円形状の丸線を用いる。ただし、中央素線材２１および外周素線材３１の形状は丸線に限定されない。たとえば、断面が矩形である板状の外周素線材３１に用いてもよい。

中央素線材２１および外周素線材３１は、たとえば、中央素線材２１および外周素線材３１の各原材を縮径加工または圧延加工を施すことにより形成してもよい。中央素線材２１および外周素線材３１の各原材には、たとえば、縮径材、押し出し材または圧延材などが用いられる。

この１本の中央素線材２１の周囲に６本の外周素線材３１を配置して、チューブラー型またはバンチャー型などの撚り機４３により外周素線材３１を撚り合せる。たとえば、径０．７ｍｍの中央素線材２１と径０．６ｍｍの外周素線材３１とを撚り合せた場合、撚り線１１の径が１．９ｍｍになる。外周素線材３１の撚りピッチは、特に限定されないが、たとえば、撚り線１１の径の１０倍である。

そして、撚り線１１をダイス４４に通過させる。たとえば、出口の径が１．６６ｍｍのダイス４４に、１．９ｍｍ径の撚り線１１を通過することにより、撚り線１１は、その径が小さくなって締まる（各素線が密着する）。これにより、撚り線１１を縮径加工し易くなる。ただし、撚り線１１をダイス４４に通過させる工程は、適宜省略されてもよい。

そして、縮径加工機４５により撚り線１１に縮径加工を施して、所望の径または長さまで撚り線１１を細く長くして、マグネシウムクラッドコード１０を形成する。この際、中央素線材２１および外周素線材３１が変形して、中央素線２０および外周素線３０は密着しながら細く長くなる。この中央素線２０および外周素線３０の各断面における最小の外形寸法を、縮径加工前の中央素線材２１および外周素線材３１の９５％以下にする。

この縮径加工には、伸線加工、圧延加工またはスウェジング加工などが用いられる。伸線加工では、入口側が太く出口側が細い円錐状の孔が設けられたダイスに、撚り線１１を通過させることにより、撚り線１１が縮径して長く伸びる。圧延加工では、回転する複数のローラの間に撚り線１１を通過させることにより、撚り線１１が縮径して長く伸びる。スウェジング加工では、分割された金型が回転しながら撚り線１１を叩くことにより、撚り線１１が縮径して長く伸びる。

なお、撚り線１１を伸ばしていくと、外周素線３０の撚りピッチが長くなり、外周素線３０が短冊状にばらけ易くなる。このため、縮径加工中に、マグネシウムクラッドコード１０に適宜撚り入れを行ってもよい。

上記構成によれば、マグネシウムクラッドコード１０の中央素線２０にマグネシウムまたはマグネシウム基合金を用いた。これにより、比重が小さい、比強度（強度/重量）が高い、比伝導性（導電性/重量）が大きい、比熱が小さい、および、振動減衰率が高いなどのマグネシウムの特性を有するクラッドコードを形成することができる。

一般に、音響機器において導線は、通電により振動したり、スピーカの振動などの外的要因により振動したりする。このような振動が磁界中で起こると、導線に誘起起電力が生じ、この極性が変動する。これが、ノイズになったり、電気信号の導通を妨害したりする。これに対して、マグネシウムクラッドコード１０における中央素線２０は、振動減衰率が高いマグネシウムにより形成されているため、制振機能を発揮する。よって、音響機器などにマグネシウムクラッドコード１０を用いると、電気信号が主に外周素線３０を伝搬する際に、外周素線３０およびマグネシウムクラッドコード１０の振動を中央素線２０が低減するため、振動によるノイズや通電妨害を極めて低く抑えることができる。

さらに、撚り線１１に縮径加工を施すことにより、中央素線２０と外周素線３０とが互いに密着する。これにより、中央素線２０と外周素線３０との接触面積が増えるため、たとえば、外周素線３０の振動を中央素線２０がより効率的に低減して、振動によるノイズなどを抑制することができる。

また、中央素線２０に用いたマグネシウム基合金がマグネシウムを８０質量％以上含む。このため、中央素線２０がマグネシウムではなくマグネシウム基合金により形成されていても、マグネシウムクラッドコード１０はマグネシウムの特性を発揮することができる。

さらに、外周素線３０に異種金属を用いることにより、マグネシウムとは異なる異種金属の特性をマグネシウムクラッドコード１０に持たせることができる。たとえば、アルミニウム、銅、金、白金および銀のいずれかの金属またはこの合金などの電気伝導率の高い金属を用いることにより、マグネシウムクラッドコード１０の電気信号の伝搬性能の向上が図られる。

また、中央素線２０および外周素線３０の最小の外形寸法を、たとえば、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とした。これにより、中央素線２０を外周素線３０により被覆したマグネシウムクラッドコード１０を比較的容易に形成することができる。また、マグネシウムクラッドコード１０は、撚り合せ加工および縮径加工に対する強度が得られる。さらに、この径により製造されたマグネシウムクラッドコード１０は、電気部材として用いることができる。

さらに、中央素線２０および外周素線３０の各断面における最小の外形寸法が、縮径加工前の９５％以下になるように、撚り線１１に縮径加工を施した。これにより、外周素線３０同士、および、中央素線２０と外周素線３０とが互いに密着し、マグネシウムクラッドコード１０を一体的に形成することができる。

また、中央素線材２１および外周素線材３１の撚り線１１を縮径加工してマグネシウムクラッドコード１０を形成している。これにより、外周素線３０同士、および、中央素線２０と外周素線３０とは、互いに密着しているが、これらの間でずれることができるため、マグネシウムクラッドコード１０は可撓性を有する。

なお、上記構成では、１本の中央素線２０がマグネシウムクラッドコード１０に用いられたが、中央素線２０の本数はこれに限定されない。たとえば、中央素線２０は４本以下であることが好ましい。また、６本の外周素線３０がマグネシウムクラッドコード１０に用いられたが、外周素線３０の本数はこれに限定されない。たとえば、外周素線３０は４本以上９本以下であることが好ましい。このような中央素線２０および外周素線３０の本数にすることにより、中央素線２０を外周素線３０で被覆したマグネシウムクラッドコード１０を製造し易い。ただし、中央素線２０や外周素線３０の本数は、これらに限定されるものではない。

（実施の形態２）
実施の形態２に係るマグネシウムクラッドコード１０は表面処理されており、この点が実施の形態１に係るマグネシウムクラッドコード１０とは異なるが、それ以外は同様である。図４（ａ）は、実施の形態２に係るマグネシウムクラッドコード１０を示す断面図である。なお、図４（ａ）では、わかりやすいように、表面処理層５０の厚みを大きく示しているが、表面処理層５０はこれよりも薄い。

図４（ａ）に示すように、中央素線２０の外周面に表面処理が施されている。この表面処理としては、たとえば、めっき（湿式めっき）および蒸着（乾式めっき）が挙げられる。表面処理を中央素線２０の外周面に施して、中央素線２０の周囲に複数の外周素線３０を配置し撚り合わせ、この撚り線に縮径加工を行う。これにより、中央素線２０の外周面は薄膜（第１表面処理層）５０により覆われ、第１表面処理層５０が中央素線２０と外周素線３０との間に設けられる。

第１表面処理層５０は、耐食性の高い金属、たとえば、中央素線２０のマグネシウムよりイオン化傾向の小さな金属により形成されている。このイオン化傾向の小さい金属として、たとえば、銅、金、白金、銀、亜鉛および錫のいずれか金属またはこの金属の合金が挙げられる。第１表面処理層５０の金属は、マグネシウムクラッドコード１０の要求特性や外周素線３０の金属の種類などにより適宜、選択される。

上記構成によれば、中央素線２０と外周素線３０との間に第１表面処理層５０が介在している。これにより、第１表面処理層５０は、中央素線２０のマグネシウムが外周素線３０の異種金属と接触することにより形成される反応生成物の発生を軽減または防止することができる。

なお、上記構成では、中央素線２０の外周面に表面処理が施したが、これに代えて／これと共に、複数の外周素線３０に表面処理を施してもよい。この表面処理は、耐食性の高い金属、たとえば、中央素線２０のマグネシウムよりイオン化傾向の小さな金属により形成されている。このイオン化傾向の小さい金属として、たとえば、銅、金、白金、銀、亜鉛および錫のいずれか金属またはこの金属の合金が挙げられる。

図４（ｂ）に示すように、各外周素線３０の外周面に表面処理を施し、外周素線３０を中央素線２０の周囲で撚り合わせた線に縮径加工を行う。これにより、外周素線３０の外周面は薄膜（第２表面処理層）５１により覆われ、第２表面処理層５１によって外周素線３０の腐食が防止される。

図４（ｃ）に示すように、中央素線２０および外周素線３０の各外周面に表面処理を施し、外周素線３０を中央素線２０の周囲で撚り合わせた線に縮径加工を行う。これにより、第１および第２表面処理層５０、５１によって各素線２０、３０の腐食が防止される。

（実施の形態３）
実施の形態１では、複数の外周素線３０によって１つの環状層が中央素線２０の周りに形成されていた。これに対して、実施の形態３では、複数の周囲素線（第３素線）６０によって環状層が外周素線３０の周りにさらに形成されている。この点を除いて、実施の形態３に係るマグネシウムクラッドコード１０は、実施の形態１に係るマグネシウムクラッドコード１０と同様である。図５は、実施の形態３に係るマグネシウムクラッドコード１０を示す断面図である。

図５に示すように、マグネシウムクラッドコード１０は、中央素線２０、および、複数の外周素線３０により形成された環状の層（第１環状層）に加えて、複数の周囲素線６０により形成された環状の層（第２環状層）を備えている。このように第１環状層が第２環状層で覆われていることにより、第１環状層の外周面は第２環状層の外周面に接している。このため、第１環状層の外周素線３０は、その断面が略台形状になり、外側面が周囲素線６０の内側面と接している。

第２環状層は、この実施の形態では、１２本の周囲素線６０により構成されている。周囲素線６０の断面は、外側辺が弧状の略台形状である。周囲素線６０は、その内側面が外周素線３０の外側面に接し、側方面が隣接する周囲素線６０と接し、外側面がマグネシウムクラッドコード１０の外周面を構成している。このように、隣り合う１２本の周囲素線６０が密着することにより、第２環状層が形成される。

周囲素線６０は、たとえば、マグネシウム、アルミニウム、銅、金、白金、銀、亜鉛、ニッケル、錫、チタンおよびステンレスのいずれかの金属またはこの合金が挙げられる。さらに、この金属として、マグネシウム、アルミニウム、銅、金、白金および銀のいずれかの金属またはこの合金が好ましい。なお、周囲素線６０の全てが同種の金属または合金から構成されていてもよいし、周囲素線６０の一部または全てが異種の金属または合金で構成されていてもよい。

このマグネシウムクラッドコード１０の製造方法では、図２（ａ）のように中央素線材２１の周囲に外周素線材３１を撚り合わせて縮径し、図１（ａ）に示すコードを作成する。このコードの周囲に周囲素線６０の素線材を配置して撚り機４３により撚り合せる。この撚り線をダイス４４に通過させて、撚り線の径を小さくする。そして、縮径加工機４５により撚り線に縮径加工を施して、所望の径または長さまで撚り線を細く長くして、図５のマグネシウムクラッドコード１０を形成する。

上記構成によれば、中央素線２０の周りに複数の環状層を設けることにより、マグネシウムクラッドコード１０の特性の多様性や向上を図ることができる。たとえば、中央素線２０および第１環状層の外周素線３０をマグネシウムで形成し、第２環状層の周囲素線６０を異種金属で形成してもよい。これにより、マグネシウムクラッドコード１０におけるマグネシウムの比率を増やしたり、中央素線２０および外周素線３０を細くしてマグネシウムクラッドコード１０の可撓性を向上させたりすることができる。

なお、上記構成では、１２本の周囲素線６０が用いられたが、この周囲素線６０の本数はこれに限定されない。たとえば、周囲素線６０の本数は１５以下であることが好ましい。この本数であれば、周囲素線６０による第２層が第１層の外周面を被覆し易い。ただし、周囲素線６０の本数は、これらに限定されるものではない。

さらに、上記構成では、１つの第２環状層を第１環状層の周囲に設けたが、環状層の数はこれに限定されない。たとえば、第２環状層の周囲にさらに環状層を設けてもよい。

また、実施の形態３に係るマグネシウムクラッドコード１０においても、実施の形態２のように、中央素線２０の外周面および／または複数の外周素線３０の外周面に表面処理を施してもよい。さらに、周囲素線６０の外周面に実施の形態２と同様の表面処理を施してもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４に係るマグネシウムクラッドコード１０は被覆されており、この点が実施の形態１に係るマグネシウムクラッドコード１０とは異なるが、それ以外は同様である。図６（ａ）は、実施の形態４に係るマグネシウムクラッドコード１０を示す断面図である。

図６（ａ）に示すように、複数の外周素線３０により形成された外周面が、たとえば、プラスチック、油脂、カーボン、ゴムおよび繊維のいずれかの材料により被覆されている。これにより、外周素線３０により形成された外周面は被覆層７０で覆われるため、被覆層７０によって外周素線３０は保護される。

また、被覆層７０の材料は、被覆目的に応じて適宜選択される。たとえば、電気絶縁物を被覆層７０に用いれば、被覆層７０によってマグネシウムクラッドコード１０の漏電が防がれる。また、熱絶縁物を被覆層７０に用いれば、被覆層７０によってマグネシウムクラッドコード１０の耐火性などが向上する。さらに、制振部材を被覆層７０に用いれば、マグネシウムクラッドコード１０における電気信号の伝搬特性の向上が図られる。電磁波シールド特性を有する物質を被覆層７０に用いれば、マグネシウムクラッドコード１０における電磁波によるノイズの低減を図ることができる。

さらに、被覆層７０は、１つの材料だけに限らず、複数の材料を用いてもよい。たとえば、外周素線３０により形成された外周面上に絶縁物による絶縁被覆層７０を設け、この絶縁被覆層７０の外周面上に電磁波シールド特性を有する物質の被覆層７０を設けることもできる。これにより、複数の特性をマグネシウムクラッドコード１０に持たせることができる。

なお、実施の形態４に係るマグネシウムクラッドコード１０においても、実施の形態２のように、中央素線２０の外周面および／または複数の外周素線３０の外周面に表面処理が施されてもよい。

また、実施の形態４に係るマグネシウムクラッドコード１０においても、実施の形態３のように、周囲素線６０による第２環状層をさらに設けてもよい。この場合、図６（ｂ）に示すように、第２環状層の外周面が被覆層７０により覆われる。

（実施の形態５）
図８（ａ）は、本発明の実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコード１２の断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のマグネシウムクラッドコード１２を示す外観図である。図８に示すように、マグネシウムクラッドコード１２は、中央素線（第１素線）２２と、中央素線２２を被覆する複数の外周素線（第２素線）３２とにより構成されている。また、マグネシウムクラッドコード１２は、図１に示すマグネシウムクラッドコード１０は縮径加工が施されているのに対して、縮径加工が施されていない点で相違する。

中央素線２２は、その断面が円形または多角形の形状であって、断面における最小の外形寸法が、たとえば、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。中央素線２２は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金により形成されている。マグネシウム基合金は、マグネシウム金属元素に一種類以上の他の金属元素を加えた合金であって、マグネシウム金属元素を８０質量％以上含む。他の金属元素としては、たとえば、アルミニウム、亜鉛、マンガン、カルシウム、ケイ素、リチウムなどが挙げられる。

外周素線３２は、その断面が円形または多角形の形状であって、断面における最小の外形寸法が、たとえば、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。外周素線３２は、複数（この実施の形態では、６本）設けられており、中央素線２２の周囲に環状に配置されている。複数の外周素線３２は、それぞれが互いに平行またはほぼ平行に中央素線２２の長手方向に螺旋状に延びている。

外周素線３２は、マグネシウムおよびマグネシウム基合金の何れとも異なる金属（異種金属）により形成されている。この異種金属としては、たとえば、アルミニウム、銅、金、白金、銀、亜鉛、ニッケル、錫、チタンおよびステンレスのいずれかの金属またはこの合金が挙げられる。さらに、異種金属として、アルミニウム、銅、金、白金、および銀のいずれかの金属またはこの合金が好ましい。なお、複数の外周素線３２の全てが同種の金属または合金から構成されていてもよいし、複数の外周素線３２の一部または全てが異種の金属または合金で構成されていてもよい。

次に、図８および図９を参照して、マグネシウムクラッドコード１２の製造方法について説明する。図９は、マグネシウムクラッドコード１２の製造工程８０を概略的に示すブロック図である。なお、マグネシウムクラッドコード１２の製造方法はこの製造方法に限定されず、公知の種々の手法、条件、製造工程等を適宜採用することができる。

まず、図９に示す製造工程８０において、中央素線供給器８１から中央素線２２を供給し、外周素線供給器８２から外周素線３２を供給する。中央素線２２および外周素線３２は、その各素線２２、３２は縮径加工または圧延加工を施すことにより形成されていてもよい。中央素線２２および外周素線３２には、たとえば、縮径材、押し出し材または圧延材などが用いられる。

１本の中央素線２２の周囲に６本の外周素線３２を配置して、撚り機８３により外周素線３２を撚り合せる。外周素線３２の撚りピッチは、特に限定されないが、たとえば、マグネシウムクラッドコード１２の径の１０倍である。このように撚り合わされた撚り線がマグネシウムクラッドコード１２として形成される。

上記構成によれば、実施の形態１のマグネシウムクラッドコード１０と同様に、制振機能などのマグネシウムの特性を有するマグネシウムクラッドコード１２を形成することができる。また、外周素線３２の異種金属により、マグネシウムとは異なる異種金属の特性をマグネシウムクラッドコード１２に持たせることができる。

さらに、マグネシウムクラッドコード１２は、中央素線２２および外周素線３２を撚り合せて形成されている。これにより、外周素線３２同士、および、中央素線２２と外周素線３２とが互いに線接触するため、マグネシウムクラッドコード１２を一体的に形成することができる。また、外周素線３２同士、および、中央素線２２と外周素線３２とは、これらの間でずれることができるため、マグネシウムクラッドコード１２は可撓性を有する。

なお、実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコード１２においても、実施の形態２のように、中央素線２２の外周面および／または外周素線３２の外周面に表面処理が施されてもよい。また、実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコード１２においても、実施の形態３のように、複数の周囲素線６０によって外周素線３２の周りが被覆されていてもよい。さらに、実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコード１２においても、実施の形態４のように、複数の外周素線３２により形成された外周面が被覆層７０で覆われていてもよい。

このように、クラッドコードは、２種類以上の金属線を撚り合わせたコードである。このうち、マグネシウムクラッドコードは、マグネシウムと他の金属線を撚り合わせたコードである。たとえば、マグネシウムクラッドコートとして、マグネシウムの芯線の外周に銅線を配したコードを縮径した図１のマグネシウムクラッドコード１０、および、マグネシウムの芯線の外周に銅線を配したコードを縮径していない図８のマグネシウムクラッドコード１２が挙げられる。

（その他の実施の形態）
上記実施の形態１〜４では、中央素線２０にマグネシウムまたはマグネシウム基合金を用い、外周素線３０に異種金属を用いた。これに対し、外周素線３０にマグネシウムまたはマグネシウム基合金を用い、中央素線２０に異種金属を用いてもよい。

上記実施の形態１〜４に係るマグネシウムクラッドコード１０の製造において、撚り線１１の加熱処理を加えてもよい。すなわち、撚り機４３による撚り線１１を撚る加工、ダイス４４により撚り線１１を圧縮する加工、および、縮径加工機４５により撚り線１１を縮径する加工の途中または最後に、撚り線１１を加熱する。これにより、各加工によってマグネシウムクラッドコード１０が硬化して脆くなった場合であっても、加熱処理によりマグネシウムクラッドコード１０の延性を回復することができる。なお、この加熱処理では、たとえば、撚り線１１を２００℃以上で所定時間、加熱することが好ましい。

上記実施の形態５では、中央素線２２にマグネシウムまたはマグネシウム基合金を用い、外周素線３２に異種金属を用いた。これに対し、外周素線３２にマグネシウムまたはマグネシウム基合金を用い、中央素線２２に異種金属を用いてもよい。また、上記実施の形態５に係るマグネシウムクラッドコード１２の製造において、中央素線２２および外周素線３２を撚り合せたものに加熱処理を加えてもよい。

上記全ての実施の形態では、１本のマグネシウムクラッドコード１０、１２を電線などに用いたが、複数のマグネシウムクラッドコード１０、１２を撚り合わせて形成されたコードを電線などに用いることもできる。

（第１実施例）
次に、実施例１および比較例１、２を用いてマグネシウムクラッドコード１０の機械的性質を評価した結果を説明する。図７は、マグネシウムクラッドコード１０の評価結果を示す。この実施例１として径が１．２ｍｍのマグネシウムクラッドコード１０を用い、比較例１として径が１．２ｍｍの銅ワイヤを用い、比較例２として径が１．２ｍｍのマグネシウムワイヤを用いた。

実施例１のマグネシウムクラッドコード１０は、径が０．７ｍｍでマグネシウムからなる中央素線材２１と、径が０．６ｍｍで銅からなる外周素線材３１とにより製造した。上記製造方法と同様に、１本の中央素線材２１の周囲に６本の外周素線材３１を撚り機４３で撚り合わせた。この径が１．９ｍｍの撚り線１１をダイス４４に通過させて、撚り線１１の径を１．６６ｍｍまで縮めた。そして、撚り線１１を２００〜２３２℃で１．５分間加熱した後、縮径加工機４５（伸線機）において３枚のダイスを通過させて、１．２ｍｍ径のマグネシウムクラッドコード１０を作成した。

図７の評価結果に示すように、実施例１の破断力は比較例１と同等以上であり、実施例１の捻回値は比較例２と同等以上であった。また、実施例１の柔軟性は、比較例１および２に比べて優れていた。なお、柔軟性試験では、互いの間隔が２００ｍｍ開いた２つの支持台上に試験片を載せ、２つの支持台の間に５ｇの重錘を吊り下げて、試験片のたわみ量を柔軟性として測定した。

（第２実施例）
図１０は、実施例２のマグネシウムクラッドコード１０および実施例３のマグネシウムクラッドコード１２、また、比較例３、４の銅コードの対数減衰率を示す表である。実施例２の対数減衰率の比率は、比較例３の値に対する割合である。実施例３の対数減衰率の比率は、比較例４の値に対する割合である。

対数減衰率は、互いの間隔Ｌ、開いた２つの支持台上にマグネシウムクラッドコード１０、１２および銅コードを載せる。そして、各コードの一方端に重さＴの重錘を吊り下げて、各コードを張り、２つの支持台間で各コードを振動させてその音圧（ｄＢ）の変化を測定した。この時、各コードの初期固有振動数を１６０Ｈｚに調整した。また、対数減衰率は、６回測定した値の平均値である。

実施例２のマグネシウムクラッドコード１０は、径が０．４８ｍｍでマグネシウムからなる中央素線材２１と、径が０．４２ｍｍで無酸素銅からなる外周素線材３１とにより製造した。１本の中央素線材２１の周囲に６本の外周素線材３１を撚り機４３で撚り合わせて、径が１．３２ｍｍの撚り線１１を製作した。これを、２００℃で１分間の加熱しながら縮径加工機４５（伸線機）において６枚のダイスに通過させて、０．９ｍｍ径のマグネシウムクラッドコード１０を作成した。

実施例３のマグネシウムクラッドコード１２は、径が０．４８ｍｍでマグネシウムからなる中央素線２２と、径が０．４２ｍｍで無酸素銅からなる外周素線３２とにより製造した。１本の中央素線２２の周囲に６本の外周素線３２を撚り機８３で撚り合わせて、この撚り線を２００℃で１分間加熱して、マグネシウムクラッドコード１２を作成した。

比較例３の銅コードは、径が０．４８ｍｍで無酸素銅からなる中央素線材と、径が０．４２ｍｍで無酸素銅からなる外周素線材とにより製造した。１本の中央素線材の周囲に６本の外周素線材を撚り合わせて、径が１．３２ｍｍの撚り線を製作した。これを、撚り線を２００℃で１分間加熱しながら、縮径加工機において６枚のダイスに通過させて、０．９ｍｍ径の銅コードを作成した。

比較例４の銅コードは、径が０．４８ｍｍで無酸素銅からなる中央素線と、径が０．４２ｍｍで無酸素銅からなる外周素線とにより製造した。１本の中央素線の周囲に６本の外周素線を撚り合わせて、この撚り線を２００℃で１分間加熱して作成した。

図１０の表に示すように、実施例２の対数減衰率は比較例３より１．２倍大きく、実施例３の対数減衰率は比較例４より１．２倍大きい。

（第３実施例）
次に、マグネシウムクラッドコード１０の周波数特性を評価した結果を説明する。この周波数特性は、実施例２および比較例３の各コードを４本、樹脂で絶縁一体化したケーブルを用いて、ＬＣＲメーターで測定した。図１１（ａ）は、実施例２のマグネシウムクラッドコード１０の周波数（ｋＨｚ）に対する導体抵抗（ｍΩ／ｍ）および挿入損失（ｄＢ）を示すグラフである。図１１（ｂ）は、比較例３の無酸素銅１００％の銅コードの周波数（ｋＨｚ）に対する導体抵抗（ｍΩ／ｍ）および挿入損失（ｄＢ）を示すグラフである。

周波数１ｋＨｚでは、図１１（ａ）の実施例２の導体抵抗は、４２．７ｍΩ/ｍであり、図１１（ｂ）の比較例３の導体抵抗４１．０ｍΩ/ｍより大きい。しかしながら、周波数が１０ｋＨｚ以上の高周波域では、図１１（ａ）の実施例２の導体抵抗の上昇カーブの傾き（導体抵抗の上昇割合）は、図１１（ｂ）の比較例３より小さい。また、周波数が６０ｋＨｚでは、図１１（ａ）の実施例２の導体抵抗は、４５．２ ｍΩ/ｍであり、図１１（ｂ）の比較例３の導体抵抗４５．０ｍΩ/ｍと同等レベルになっている。

このような導体抵抗の周波数特性と同様の傾向が挿入損失にも見られる。一般的に、高周波域における挿入損失の上昇割合が小さいと、高音帯域への広がりが得られ、高解像度の音質が得られる。また、実際に測定した高周波域における実施例２の電力の減衰量の上昇割合は、比較例３より小さかった。これは、マグネシウムクラッドコード１０の表皮効果によるものである。つまり、マグネシウムクラッドコード１０の中央素線２０、２２にまで流れようとする低域成分は、その抵抗が大きいため、減衰する傾向にある。一方、マグネシウムクラッドコード１０の外周素線３０、３２に流れる高域成分は、減衰しないため、その周波数特性が全域でよりフラットになる。

なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明のマグネシウムクラッドコードは、マグネシウムと異種金属の特徴を兼ね備え、長尺品を安定して製造することができるマグネシウムクラッドコード等として有用である。

１０ ：マグネシウムクラッドコード
１１ ：撚り線
１２ ：マグネシウムクラッドコード
２０ ：中央素線（第１素線）
３０ ：外周素線（第２素線）
５０ ：表面処理層
５０ ：第１表面処理層（表面処理層）
５１ ：第２表面処理層（表面処理層）
６０ ：周囲素線（第３素線）
７０ ：被覆層
２２ ：中央素線（第１素線）
３２ ：外周素線（第２素線）

Claims (9)

1. 第１素線と、
   前記第１素線の周囲に環状に配置され、かつ、前記第１素線の長手方向に螺旋状に延びる複数の第２素線と、を備え、
   前記第１素線および前記第２素線のいずれか一方がマグネシウムまたはマグネシウム基合金からなり、他方がマグネシウムおよびマグネシウム基合金の何れとも異なる金属からなる、マグネシウムクラッドコード。
2. 前記マグネシウム基合金は、マグネシウムを８０質量％以上含む、請求項１に記載のマグネシウムクラッドコード。
3. 前記異なる金属は、アルミニウム、銅、金、白金および銀のいずれかの金属またはこの合金である、請求項１または２に記載のマグネシウムクラッドコード。
4. 前記第１素線の外周面および前記第２素線の外周面の少なくともいずれか一方の外周面に、銅、金、白金、銀、亜鉛および錫のいずれかの金属またはこの金属の合金による表面処理が施されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマグネシウムクラッドコード。
5. 前記第１素線および前記第２素線の各断面における最小の外形寸法が、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマグネシウムクラッドコード。
6. 複数の前記第２素線を前記第１素線の周囲に環状に配置して撚り合せ、この撚り線に縮径加工を施して形成されるマグネシウムクラッドコードであって、
   前記第１素線および前記第２素線の各断面における最小の外形寸法が、前記縮径加工前の９５％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマグネシウムクラッドコード。
7. 複数の前記第２素線により形成された外周面の周囲に環状に配置され、かつ、前記第１素線の長手方向に螺旋状に延びる複数の第３素線をさらに備え、
   前記第１素線の本数が１以上４以下であって、前記第２素線の本数が４以上９以下であって、前記第３素線の本数が０以上１５以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマグネシウムクラッドコード。
8. 複数の前記第２素線により形成された外周面または複数の前記第３素線により形成された外周面が、プラスチック、油脂、カーボン、ゴムおよび繊維のいずれかにより被覆されている、請求項７に記載のマグネシウムクラッドコード。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の前記マグネシウムクラッドコードを複数、撚り合せて形成されている、コード。

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