JP2018045855A - Flat cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平形ケーブルに関する。 The present invention relates to a flat cable.
住宅などの屋内配線に用いられるケーブルとして、平形ビニル絶縁ビニルシースケーブル(VVF)などがある。VVFは、特許文献1の図1に示すように導体(導線)の外周をポリ塩化ビニルの絶縁被覆で覆った複数の絶縁電線と、この複数の絶縁電線を横並びさせた状態で一体に覆うポリ塩化ビニルのシースとを備える偏平なケーブルである。従来、絶縁電線の導体には、銅線が利用されている(特許文献1の明細書[0025])。
As a cable used for indoor wiring of a house or the like, there is a flat vinyl insulated vinyl sheath cable (VVF). As shown in FIG. 1 of
VVFなどの平形ケーブルに対して、軽量化が望まれている。
上述の絶縁電線の導体を銅線とする平形ケーブルでは、重量が大きいため、搬送から布設までの間における作業者の負担の軽減が望まれる。例えば、住宅や建物などの建築物に屋内配線を布設する場合、運搬車両から布設現場への搬入、コイル状に巻き取られたケーブルを繰り出して曲げ癖の除去、建築物内での配線、ケーブル端部への端子の取付やこの端子とコネクタとの接続などの作業を作業者が行う。これらの作業において、重量が大きい平形ケーブルでは作業者の負担が大きい。
Weight reduction is desired for flat cables such as VVF.
Since the flat cable using the above-mentioned insulated wire conductor as a copper wire is heavy, it is desired to reduce the burden on the operator from the transportation to the laying. For example, when laying indoor wiring in a building such as a house or building, it is carried into a laying site from a transport vehicle, a cable wound in a coil is drawn out to remove bending wrinkles, wiring in the building, cable The operator performs operations such as attaching the terminal to the end and connecting the terminal to the connector. In these operations, a heavy load is imposed on the operator with a heavy flat cable.
また、軽量でありつつ、所定の機械的特性を満たすことも望まれる。
例えば、平形ケーブルを屋内配線に利用する場合、平形ケーブルには、作業者が手で曲げられる程度の可撓性を有しつつ、瞬間的に大きな力で引っ張られたり、突発的な衝撃が加わったりした際などに断線しない程度の強度や靭性を有することが望まれる。
It is also desirable to satisfy predetermined mechanical characteristics while being lightweight.
For example, when a flat cable is used for indoor wiring, the flat cable is flexible enough to be bent by an operator, and is momentarily pulled by a large force or sudden impact is applied. It is desirable to have strength and toughness that does not cause disconnection in the event of breakage.
そこで、軽量で機械的特性にも優れる平形ケーブルを提供することを目的の一つとする。 Therefore, an object is to provide a flat cable that is lightweight and excellent in mechanical characteristics.
本開示の一態様に係る平形ケーブルは、
導体と前記導体を覆う絶縁被覆とを備える複数の絶縁電線と、
前記複数の絶縁電線を横並びされた状態で一体に覆うシース部とを備え、
前記複数の絶縁電線のうち、少なくとも一つの絶縁電線の導体は、
アルミニウム合金から構成される中心素線と、前記中心素線を覆う銅又は銅合金から構成される金属層とを備える金属被覆線であり、
前記金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下であり、金属被覆線の破断伸びが6%以上である。
A flat cable according to an aspect of the present disclosure is provided.
A plurality of insulated wires comprising a conductor and an insulating coating covering the conductor;
A sheath portion that integrally covers the plurality of insulated wires side by side,
Among the plurality of insulated wires, the conductor of at least one insulated wire is:
A metal-coated wire comprising a central strand composed of an aluminum alloy and a metal layer composed of copper or a copper alloy covering the central strand;
The tensile strength of the metal-coated wire is 130 MPa or more and 250 MPa or less, and the breaking elongation of the metal-coated wire is 6% or more.
上記の平形ケーブルは、軽量で機械的特性にも優れる。 The flat cable described above is lightweight and has excellent mechanical properties.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る平形ケーブルは、
導体と前記導体を覆う絶縁被覆とを備える複数の絶縁電線と、
前記複数の絶縁電線を横並びされた状態で一体に覆うシース部とを備え、
前記複数の絶縁電線のうち、少なくとも一つの絶縁電線の導体は、
アルミニウム合金から構成される中心素線と、前記中心素線を覆う銅又は銅合金から構成される金属層とを備える金属被覆線であり、
前記金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下であり、金属被覆線の破断伸びが6%以上である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) A flat cable according to an aspect of the present invention is:
A plurality of insulated wires comprising a conductor and an insulating coating covering the conductor;
A sheath portion that integrally covers the plurality of insulated wires side by side,
Among the plurality of insulated wires, the conductor of at least one insulated wire is:
A metal-coated wire comprising a central strand composed of an aluminum alloy and a metal layer composed of copper or a copper alloy covering the central strand;
The tensile strength of the metal-coated wire is 130 MPa or more and 250 MPa or less, and the breaking elongation of the metal-coated wire is 6% or more.
上記の平形ケーブルでは、複数の絶縁電線のうち、少なくとも一つの絶縁電線の導体が銅よりも軽量であるアルミニウム合金(以下、Al合金と呼ぶことがある)から構成される中心素線を含む。そのため、上記の平形ケーブルは、上述した銅導体を備える場合よりも軽量である。全ての絶縁電線の導体がAl合金で構成される中心素線を含む平形ケーブルであれば、更に軽量である。かつ、この軽量な導体の引張強さ及び破断伸びが特定の範囲を満たす。そのため、上記の平形ケーブルは機械的特性にも優れる。詳しくは、上記の平形ケーブルは、作業者が手で曲げられる程度の可撓性を有しつつ、瞬間的に大きな力で引っ張られたり、突発的な衝撃が加わったりした場合などでも破断し難い程度の強度や靭性を有する。従って、上記の平形ケーブルは、軽量で、機械的特性にも優れ、上述の可撓性や強度、靭性、耐衝撃性などが要求される屋内配線に好適に利用できる上に、布設時の作業者の負担軽減に寄与する。 In the above flat cable, a conductor of at least one insulated wire among a plurality of insulated wires includes a central strand made of an aluminum alloy (hereinafter sometimes referred to as an Al alloy) that is lighter than copper. Therefore, the flat cable is lighter than the case where the above-described copper conductor is provided. If it is a flat cable including a central strand made of an Al alloy, the conductors of all insulated wires are lighter. Moreover, the tensile strength and breaking elongation of this lightweight conductor satisfy a specific range. Therefore, the above flat cable is excellent in mechanical characteristics. Specifically, the above-described flat cable is flexible enough to be bent by an operator, but is not easily broken even when it is pulled with a large force or a sudden impact is applied. Has a certain degree of strength and toughness. Therefore, the above-described flat cable is lightweight and excellent in mechanical properties, and can be suitably used for indoor wiring that requires the above-mentioned flexibility, strength, toughness, impact resistance, etc. This contributes to reducing the burden on the user.
上記の平形ケーブルは、以下の知見に基づくものである。
本発明者らは、屋内配線などに利用される平形ケーブルの軽量化と、要求される機械的特性(上述の可撓性、強度、靭性、耐衝撃性など)とを考慮して、絶縁電線の導体をAl合金で構成することを検討した。ここで、屋内配線を布設する際に以下のような状況下では平形ケーブルに、局所的に、大きな応力や、急峻な繰り返しの曲げ、衝撃などが加えられる可能性がある。この状況とは、コイル状に巻き取られたケーブルを瞬間的に大きな力で引っ張って引き出したり、引き出したケーブルを波打つように振って巻癖を除去したり、端子の取付中やコネクタへの接続作業中にケーブルを落下させたりする場合などが考えられる。純アルミニウムは柔らかくて曲げ易いものの、強度が低い。そのため、絶縁電線の導体を純アルミニウム線とすると、上述の状況下では断線する可能性がある。合金化すれば、引張強さといった強度を高められるものの、上述の可撓性、靭性、耐衝撃性などの要求を十分に満たすとはいえない。これに対し、引張強さと破断伸びとの双方を特定の範囲とすることで、上述の可撓性を有しつつ、強度、靭性などにも優れ、上述の布設作業時などで断線し難くできる、との知見を得た。
また、Al合金線の表面に銅又は銅合金から構成される金属層を備える金属被覆線を導体とするため、ケーブル端部の導体に端子を取付けた状態において、導体の金属層と端子とが接触して接続抵抗を低くできる。ここで、絶縁電線の導体をAl線又はAl合金線とすると、ケーブル端部において絶縁被覆を除去して導体に端子を取付ける際、導体表面が大気中に曝されることで、Al線又はAl合金線の表面に自然酸化膜が形成される。そのため、導体と端子との間に電気絶縁材である上記自然酸化膜が介在して、接続抵抗の増大を招き得る。これに対して、上記金属被覆線を導体とすれば、上述の端子の接続時にAl合金線表面が大気中に曝されず、ケーブルと端子との接続抵抗の増大を抑制して、電気的接続も良好に行える、との知見を得た。また、端子が、汎用されている銅製又は銅合金製の端子である場合には、ケーブルにおける端子との接触箇所を銅又は銅合金の金属層とすることができることからも、接続抵抗を低減し易い。
The above flat cable is based on the following knowledge.
The present inventors consider the weight reduction of flat cables used for indoor wiring and the like and the required mechanical properties (the above-mentioned flexibility, strength, toughness, impact resistance, etc.) It was studied that the conductors of these were made of Al alloy. Here, when laying indoor wiring, there is a possibility that a large stress, steep repeated bending, impact, or the like may be locally applied to the flat cable under the following conditions. This situation means that a cable wound in a coil shape is pulled out with a large momentary momentary force, or the pulled-out cable is swung like a wave to remove curl, or when a terminal is being installed or connected to a connector. For example, the cable may be dropped during work. Pure aluminum is soft and easy to bend but has low strength. Therefore, if the conductor of the insulated wire is a pure aluminum wire, there is a possibility of disconnection under the above situation. If alloyed, strength such as tensile strength can be increased, but it cannot be said that the above requirements such as flexibility, toughness and impact resistance are sufficiently satisfied. On the other hand, by setting both the tensile strength and the elongation at break to a specific range, while having the above-described flexibility, it is excellent in strength, toughness, etc., and can be hardly broken during the above-described laying operation. , And got the knowledge.
Also, in order to use a metal-coated wire having a metal layer made of copper or copper alloy on the surface of the Al alloy wire as a conductor, the conductor metal layer and the terminal are in a state where the terminal is attached to the conductor at the cable end. Contact resistance can be lowered by contact. Here, when the conductor of the insulated wire is an Al wire or an Al alloy wire, when the insulation coating is removed at the end of the cable and the terminal is attached to the conductor, the conductor surface is exposed to the atmosphere, so that the Al wire or Al A natural oxide film is formed on the surface of the alloy wire. Therefore, the natural oxide film, which is an electrical insulating material, is interposed between the conductor and the terminal, which can increase the connection resistance. On the other hand, if the metal-coated wire is a conductor, the surface of the Al alloy wire is not exposed to the atmosphere when connecting the above-mentioned terminals, and an increase in the connection resistance between the cable and the terminal is suppressed, and electrical connection is made. Obtained that it can be performed well. In addition, when the terminal is a widely used copper or copper alloy terminal, the contact point with the terminal in the cable can be a copper or copper alloy metal layer, thereby reducing the connection resistance. easy.
(2)上記の平形ケーブルの一例として、
前記アルミニウム合金は、Feを0.005質量%以上2.2質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物である形態が挙げられる。
(2) As an example of the above flat cable,
The said aluminum alloy contains 0.005 mass% or more and 2.2 mass% or less of Fe, and the form whose remainder is Al and an unavoidable impurity is mentioned.
上記形態は、Feを特定の範囲で含むことで強度に優れ、例えば引張強さ130MPa以上を満たすことができ、かつ製造過程で軟化処理などを行うことで伸びなどに優れ、例えば破断伸び6%以上を満たすことができる。従って、上記形態は、軽量で、機械的特性にも優れる。また、上記形態はFeを特定の範囲で含むため、Fe含有による導電率の低下を低減して高い導電率を有したり、端子との固着力を高めたりすることができる。 The above form is excellent in strength by including Fe in a specific range, for example, can satisfy a tensile strength of 130 MPa or more, and is excellent in elongation by performing a softening treatment in the manufacturing process, for example, elongation at break of 6% The above can be satisfied. Therefore, the said form is lightweight and is excellent also in a mechanical characteristic. Moreover, since the said form contains Fe in a specific range, the fall of the electrical conductivity by Fe containing can be reduced, it can have high electrical conductivity, or the adhesive force with a terminal can be raised.
(3)Feを特定の範囲で含む(2)の平形ケーブルの一例として、
前記アルミニウム合金は、更に、Mg、Si、Cu、Zn、Ni、Mn、Ag、Cr、Zr、及びYから選択される1種以上の元素を合計で0.005質量%以上1.0質量%以下含有する形態が挙げられる。
(3) As an example of the flat cable of (2) containing Fe in a specific range,
The aluminum alloy further includes one or more elements selected from Mg, Si, Cu, Zn, Ni, Mn, Ag, Cr, Zr, and Y in total of 0.005% by mass to 1.0% by mass. The form to contain below is mentioned.
上記形態は、Feに加えて、列挙した元素を特定の範囲で含むことで、引張強さ及び破断伸びの少なくとも一方をより高めることができる上に、これらの元素の含有による導電率の低下を低減できる。そのため、上記形態は、軽量で、機械的特性により優れる上に、導電性にも優れる。 In addition to Fe, the above-mentioned form can further increase at least one of tensile strength and breaking elongation by including the listed elements in a specific range, and further decrease the conductivity due to the inclusion of these elements. Can be reduced. Therefore, the said form is lightweight, is excellent in mechanical characteristics, and is excellent also in electroconductivity.
(4)上記の平形ケーブルの一例として、
前記金属被覆線の横断面における前記金属層の面積割合が10%以上30%以下である形態が挙げられる。
(4) As an example of the above flat cable,
The form whose area ratio of the said metal layer in the cross section of the said metal-coated wire is 10% or more and 30% or less is mentioned.
上記形態は、金属層を特定の範囲で備えるため、金属層の具備による接続抵抗の低減効果及びAl合金の具備による軽量化の効果を良好に得られる。 Since the said form is equipped with a metal layer in a specific range, the reduction effect of the connection resistance by provision of a metal layer and the effect of weight reduction by provision of Al alloy can be acquired favorably.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る平形ケーブルの具体例を説明する。
[実施形態1]
図1を参照して、実施形態1の平形ケーブル1を説明する。図1は、平形ケーブル1をその長手方向と直交する面で切断した横断面図である。平形ケーブル1は、導体20と導体20を覆う絶縁被覆25とを備える複数の絶縁電線2(図1では2本の絶縁電線2A,2B)と、複数の絶縁電線2を横並びされた状態で一体に覆うシース部3とを備える。実施形態1の平形ケーブル1は、複数の絶縁電線2のうち、少なくとも一つの絶縁電線2の導体20が特定の構造であると共に、特定の特性を満たすことを特徴の一つとする。この特定の構造の導体20とは、アルミニウム合金(Al合金)から構成される中心素線22と、中心素線22を覆う銅又は銅合金から構成される金属層24とを備える金属被覆線である。この金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下であり、金属被覆線の破断伸びが6%以上である。以下、平形ケーブル1、金属被覆線を順に説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, a specific example of a flat cable according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
With reference to FIG. 1, the
(平形ケーブル)
平形ケーブル1は、代表的には、600Vビニル絶縁ビニルシースケーブル(VVF)、600Vポリエチレン絶縁ポリエチレンシースケーブル(EEF)などといった公知のケーブルの基本構造を採ることができる。この例の平形ケーブル1は、平行に並ぶ2本の絶縁電線2A,2Bと、両絶縁電線2A,2Bの外周を一括して被覆するシース部3とを備え、レーストラック状に形成された偏平なケーブルである。絶縁電線2の本数は、適宜変更でき、3本、又は4本以上とすることができる。
(Flat cable)
The
・絶縁電線
各絶縁電線2は、導体20と絶縁被覆25とを備え、代表的には横断面円形状の丸線である。各絶縁電線2の構成材料、サイズは、基本的には同一である。この例の導体20は所定の線径を有する単線であるが、7本撚線などといった複数の素線を撚り合わせた撚線、又は撚線を圧縮して所定の形状、サイズに成形した圧縮撚線などとすることができる。撚線を構成する複数の素線のうち、少なくとも一つは金属被覆線とする。金属被覆線のみの撚線、又は、金属被覆線と、銅線及び銅合金線から選択される一方の線材との混合撚線とすると、隣り合う素線間に銅又は銅合金が介在して、素線間の導通を良好にとれる。金属被覆線(例、外周線)と、アルミニウム線及びアルミニウム合金線から選択される一方の線材(例、中心線)との混合撚線とすると、更なる軽量化を図ることができる。
Insulated wire Each
絶縁被覆25は、絶縁性、柔軟性、耐熱性、耐水性などを有する樹脂、代表的には、ポリ塩化ビニル(PVC)やポリエチレン(PE)などで構成される。絶縁被覆25は、導体20の上に押出被覆することで形成される。各絶縁電線2の絶縁被覆25に異なった色を付けて(例えば、一方が黒色で、他方が白色など)、作業者が各絶縁電線2を視覚的に識別可能にすることができる。絶縁電線2の基本構造は公知の構造を利用できる。
The insulating
・シース部
シース部3は、複数の絶縁電線2A,2Bを一体に保持して保護するものであり、所定の機械的強度及び電気的絶縁性能を有する厚さに形成される。絶縁電線2A,2Bを平行に配列し、これらの周囲に溶融状態の樹脂(固化後にシース部3となる樹脂)を押出被覆して、レーストラック状などに成形することでシース部3が形成される。シース部3は、絶縁性、柔軟性、耐熱性、耐水性を有する樹脂、代表的には絶縁被覆25の項で説明したPVCやPEなどの樹脂などで構成される。その他の樹脂として、PVCやPEなどの樹脂に発泡剤を混合して発泡させ、気泡を含有する発泡樹脂などが挙げられる。シース部3も適宜な色(例えば灰色)を付けることができる。
-Sheath part The sheath part 3 hold | maintains and protects the several
(金属被覆線)
金属被覆線は、Al合金から構成される中心素線22と、銅又は銅合金から構成される金属層24とを備え、引張強さ及び破断伸びが特定の範囲を満たす。以下、中心素線22、金属層24、特性を順に説明する。
(Metal-coated wire)
The metal-coated wire includes a
・中心素線
中心素線22を構成するAl合金は、金属被覆線の引張強さ及び破断伸びが特定の範囲を満たす種々の組成とすることができる。一例として、Feを後述の特定の範囲で含むAl合金、Feに加えて後述の特定の元素群から選択される1種以上の元素や、後述の結晶微細効果を有する元素などを含むAl合金が挙げられる。以下、添加元素を説明する。元素の含有量は、Al合金を100質量%とした質量割合(質量%)とする。
-Center strand The Al alloy which comprises the
<Fe:0.005%以上2.2%以下>
FeはAl合金の導電率の低下をあまり招くことなく、Al合金の強度を向上できる。Feを0.005%以上含むことでAl合金の高強度化に寄与し、Fe量が多いほど強度向上効果を得易い。Feを2.2%以下の範囲で含むことで、靭性や導電率の低下が少なく、高い破断伸びや高い導電率を有し易い上に、伸線時の断線などを低減し易く加工性にも優れる。強度を高められるため、軟化処理を施した場合にも高い強度を有し易い。Feを0.2%以上、更に0.5%以上、0.9%以上、1.0%以上、1.05%以上含むと、強度をより高め易い。Feを2.0%以下、更に1.8%以下の範囲で含むと、高い破断伸びや高い導電率を有し易い。
<Fe: 0.005% to 2.2%>
Fe can improve the strength of the Al alloy without causing much decrease in the conductivity of the Al alloy. Inclusion of 0.005% or more of Fe contributes to increasing the strength of the Al alloy, and the greater the amount of Fe, the easier it is to obtain a strength improvement effect. By including Fe in the range of 2.2% or less, there is little decrease in toughness and electrical conductivity, and it is easy to have high breaking elongation and high electrical conductivity, and it is easy to reduce disconnection at the time of wire drawing. Also excellent. Since the strength can be increased, it is easy to have a high strength even when subjected to a softening treatment. When Fe is contained in an amount of 0.2% or more, further 0.5% or more, 0.9% or more, 1.0% or more, or 1.05% or more, the strength is easily increased. When Fe is contained in the range of 2.0% or less, and further 1.8% or less, it tends to have high elongation at break and high electrical conductivity.
<元素群:Mg、Si、Cu、Zn、Ni、Mn、Ag、Cr、Zr、及びYから選択される1種以上の元素を合計で0.005%以上1.0%以下>
上記の元素群から選択される1種の元素、又は2種以上の元素を含むことで、Al合金の強度、靭性、耐衝撃性などの少なくとも一つの特性の向上を期待できる。Mgは、導電率の低下が大きいものの、強度の向上効果が高い。特にMgとSiとを同時に含有すると、強度をより高め易い。Mn,Ni,Zr,Crは、導電率の低下が大きいものの、強度向上効果が高い。Ag,Znは、導電率の低下が小さく、強度の向上効果をある程度有する。Cuは、導電率の低下が少なく、強度の向上効果を有する。Siは上述のようにMgと同時に含有することで強度向上効果が高い。Yは、結晶粒を微細にすると共に、強度向上の効果を有する。各元素の含有量は、例えば以下が挙げられる。
Mg:0.05%以上0.5%以下、更に0.05%以上0.4%以下、0.1%以上0.4%以下
Mn,Ni,Zr,Zn,Cr及びAg:合計で0.005%以上0.2%以下、更に合計で0.005%以上0.15%以下
Cu:0.01%以上0.5%以下、更に0.05%以上0.4%以下
Si:0.05%以上0.3%以下、更にSi:0.05%以上0.2%以下
Y:0.01%以上0.5%以下、更に0.01%以上0.3%以下
Mg,Cu,Zn,Ni,Mn,Ag,Cr,Zrを上記の範囲で含むと、強度に優れる上に、靭性や導電率の低下を低減して靭性や導電性にも優れ、断線なども生じ難い。Siを上記の範囲で含むと、強度に優れる上に、靭性や導電率の低下を低減して靭性や導電性にも優れる。Yを上記の範囲で含むと、強度並びに靭性に優れる。
<Element group: One or more elements selected from Mg, Si, Cu, Zn, Ni, Mn, Ag, Cr, Zr, and Y in total 0.005% to 1.0%>
By including one element selected from the above element group, or two or more elements, an improvement in at least one characteristic such as strength, toughness, and impact resistance of the Al alloy can be expected. Although Mg has a large decrease in conductivity, the effect of improving strength is high. In particular, when Mg and Si are contained at the same time, the strength is easily increased. Although Mn, Ni, Zr, and Cr have a large decrease in electrical conductivity, the effect of improving the strength is high. Ag and Zn have a small decrease in conductivity and a certain degree of strength improvement effect. Cu has little decrease in conductivity and has an effect of improving strength. As described above, Si is contained at the same time as Mg, so that the effect of improving strength is high. Y has the effect of improving the strength while making the crystal grains fine. Examples of the content of each element include the following.
Mg: 0.05% to 0.5%, 0.05% to 0.4%, 0.1% to 0.4% Mn, Ni, Zr, Zn, Cr and Ag: 0 in total 0.005% or more and 0.2% or less, and in total 0.005% or more and 0.15% or less Cu: 0.01% or more and 0.5% or less, and further 0.05% or more and 0.4% or less Si: 0 .05% to 0.3%, Si: 0.05% to 0.2% Y: 0.01% to 0.5%, further 0.01% to 0.3% Mg, Cu When Zn, Ni, Mn, Ag, Cr, and Zr are contained in the above range, the strength is excellent, and the toughness and conductivity are reduced by reducing the toughness and conductivity, and disconnection is hardly caused. When Si is contained in the above range, the strength is excellent, and also the toughness and conductivity are reduced by reducing the decrease in toughness and conductivity. When Y is contained in the above range, the strength and toughness are excellent.
<結晶微細化元素:0.01%以上0.05%以下のTi及び0.001%以上0.005%以下のBの少なくとも一方>
質量割合で、Tiを100ppm以上500ppm以下及びBを10ppm以上50ppm以下の少なくとも一方を含有すると、鋳造時においてAl合金の結晶を微細にし易い。微細な結晶組織を有するAl合金は、強度が高くなり易い。また、Ti及びBの少なくとも一方を上記の範囲で含有すると、導電率の低下を低減して導電性にも優れる。
<Crystal refinement element: at least one of Ti of 0.01% or more and 0.05% or less and B of 0.001% or more and 0.005% or less>
When at least one of Ti of 100 ppm to 500 ppm and B of 10 ppm to 50 ppm are contained by mass ratio, it is easy to make Al alloy crystals fine at the time of casting. An Al alloy having a fine crystal structure tends to have high strength. Moreover, when at least one of Ti and B is contained in said range, the fall of electrical conductivity will be reduced and it will be excellent also in electroconductivity.
上述の添加元素を含有するAl合金の具体的な組成として、例えば、以下が挙げられる。
(1)Feを0.005%以上2.2%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物である
(2)Feを0.005%以上2.2%以下と、Mg、Si、Cu、Zn、Ni、Mn、Ag、Cr、Zr、及びYの元素群から選択される1種以上の元素を合計で0.005%以上1.0%以下とを含有し、残部がAl及び不可避不純物である
(3)上記(1)又は上記(2)に、更に0.01%以上0.05%以下のTi及び0.001%以上0.005%以下のBの少なくとも一方を含有する
Specific examples of the composition of the Al alloy containing the above-described additive element include the following.
(1) Fe is contained in an amount of 0.005% to 2.2%, and the balance is Al and inevitable impurities. (2) Fe is 0.005% to 2.2%, Mg, Si, Cu, Zn , Ni, Mn, Ag, Cr, Zr, and Y containing a total of one or more elements selected from 0.005% to 1.0%, with the balance being Al and inevitable impurities (3) The above (1) or (2) further contains at least one of 0.01% to 0.05% Ti and 0.001% to 0.005% B.
上記(2)の具体的な組成として、例えば、以下が挙げられる。
(2−1)Feを0.9%以上1.2%以下、Mgを0.1%以上0.25%以下
(2−2)Feを1.0%以上2.2%以下、Mgを0.05%以上0.5%以下、Si,Mn,Ni,Zr,Zn,Cr,及びAgから選択される1種以上の元素を合計で0.005%以上0.2%以下
(2−3)Feを0.05%以上2.2%以下(更に0.1%以上、0.5%以上、1.0%以上)、Cuを0.01%以上0.5%以下(更に0.02%以上、0.05%以上)
(2−4)Feを1.0%以上2.2%以下、Cuを0.05%以上0.5%以下、Mgを0.1%以上0.5%以下及びSiを0.05%以上0.3%以下の少なくとも1種
(2−5)Feを0.005%以上0.6%以下、Mgを0.2%以上0.5%以下、Siを0.2%以上0.35%以下、Cuを0.05%以上0.1%以下、Mnを0.005%以上0.1%以下、Yを0.01%以上0.5%以下
Specific examples of the composition (2) include the following.
(2-1) Fe from 0.9% to 1.2%, Mg from 0.1% to 0.25% (2-2) Fe from 1.0% to 2.2%, Mg 0.05% or more and 0.5% or less, and one or more elements selected from Si, Mn, Ni, Zr, Zn, Cr, and Ag in total 0.005% or more and 0.2% or less (2- 3) Fe is 0.05% or more and 2.2% or less (further 0.1% or more, 0.5% or more, 1.0% or more), Cu is 0.01% or more and 0.5% or less (further 0 .02% or more, 0.05% or more)
(2-4) Fe of 1.0% to 2.2%, Cu of 0.05% to 0.5%, Mg of 0.1% to 0.5% and Si of 0.05% At least one (2-5) Fe of not less than 0.3% is not less than 0.005% and not more than 0.6%, Mg is not less than 0.2% and not more than 0.5%, Si is not less than 0.2% and not more than 0.00%. 35% or less, Cu 0.05% to 0.1%, Mn 0.005% to 0.1%, Y 0.01% to 0.5%
・金属層
金属層24は、銅又は銅合金で構成される。ここでの銅とは、Cuを99.9質量%以上含むいわゆる純銅である。銅は、一般に銅合金よりも柔らかい上に導電性に優れるため、銅の金属層24を備える金属被覆線は、曲げなどの可撓性に優れ、高い導電率を有し易い。銅合金は、添加元素を含み、残部がCu及び不可避不純物で構成される。添加元素は、Zn、Pb、Sn、Al、及びFeから選択される1種以上の元素などが挙げられ、合計含有量は、例えば0.1質量%以上10質量%以下程度が挙げられる。銅合金は、一般に純銅よりも強度に優れるため、銅合金の金属層24を備える金属被覆線は、強度に優れる。
-Metal layer The
金属被覆線の横断面における金属層24の面積割合が小さいほど、軽量にできる。上記金属層24の面積割合が大きいほど、導電性や強度、靭性などに優れる。軽量化と、良好な特性とのバランスを考慮すると、上記金属層24の面積割合は10%以上50%以下、更に10%以上40%、特に10%以上30%以下が好ましく、更に15%以上30%以下、特に20%以上30%以下とすることができる。
As the area ratio of the
・形状、サイズ
金属被覆線は、代表的には横断面が円形状である丸線が挙げられる。その他、金属被覆線は、横断面形状が楕円状などの曲面形状、矩形や六角形などの多角形状といった異形線が挙げられる。金属被覆線の線径(異形線では包絡円の直径)は用途に応じた所定の導体径を満たす範囲で適宜選択できる。屋内配線用途では、上記線径は0.2mm以上3.2mm以下程度が挙げられる。
-Shape and size A typical metal-coated wire is a round wire having a circular cross section. In addition, examples of the metal-coated wire include curved lines such as an elliptical cross-sectional shape, and irregular lines such as a polygonal shape such as a rectangle or a hexagon. The wire diameter of the metal-coated wire (in the case of a deformed wire, the diameter of the envelope circle) can be appropriately selected within a range that satisfies a predetermined conductor diameter according to the application. For indoor wiring applications, the wire diameter is about 0.2 mm or more and 3.2 mm or less.
・特性
金属被覆線は、その引張強さが130MPa以上250MPa以下かつ破断伸びが6%以上の双方を満たすため、高強度・高靭性であり、耐衝撃性にも優れ、曲げなどが行い易い上に、瞬間的に大きな応力を受けたり、衝撃を受けたり、繰り返しの曲げを加えられたりした場合などでも断線し難い。また、引張強さが高いことで、剛性に優れており、曲げ癖の除去後に直線状態を維持したり、局所的に屈曲させて所定の形状にした場合にその形状を維持したりできるなど、保形性にも優れる。引張強さ及び破断伸びが上記範囲を満たすように、Al合金や銅合金の添加元素の種類や量、金属層24の面積割合、製造条件(中心素線22の伸線加工度、軟化条件、金属層24の形成条件など)を調整するとよい(この点は、後述する導電率、0.2%耐力などについても同様である)。
・ Characteristics Metal-coated wire has both high strength and high toughness, excellent impact resistance, and easy bending because its tensile strength satisfies both 130 MPa and 250 MPa and elongation at break of 6% or more. In addition, it is difficult to break even when subjected to a large stress momentarily, an impact, or repeated bending. In addition, because the tensile strength is high, it is excellent in rigidity, so that it can maintain a linear state after removal of the bending wrinkles, maintain its shape when it is bent locally and made into a predetermined shape, etc. Excellent shape retention. In order that the tensile strength and elongation at break satisfy the above ranges, the kind and amount of additive element of Al alloy or copper alloy, the area ratio of the
金属被覆線の引張強さが上記の範囲で高いほど強度に優れて断線し難く、上記の範囲で低いほど破断伸びや導電率を高め易い。上記引張強さは、130MPa以上200MPa以下、更に更に140MPa以上190MPa以下、160MPa以上180MPa以下とすることができる。 The higher the tensile strength of the metal-coated wire is in the above range, the better the strength is, and the more difficult it is to break, and the lower the range is, the easier it is to increase elongation at break and electrical conductivity. The tensile strength can be 130 MPa or more and 200 MPa or less, further 140 MPa or more and 190 MPa or less, and 160 MPa or more and 180 MPa or less.
金属被覆線の破断伸びが上記の範囲で高いほど可撓性、靭性に優れて曲げなどを行い易い上に断線し難く、上記の範囲で低いほど引張強さを高め易い。上記破断伸びは、8%以上、更に10%以上、13%以上とすることができる。 The higher the breaking elongation of the metal-coated wire is in the above range, the better the flexibility and toughness, the easier it is to bend, and the more difficult it is to break, and the lower the range, the easier it is to increase the tensile strength. The elongation at break can be 8% or more, more preferably 10% or more, and 13% or more.
金属被覆線は、導体20を構成するため導電率が高いほど好ましく、65%IACS以上、更に66%IACS以上、67%IACS以上が好ましい。
Since the metal-coated wire constitutes the
金属被覆線は、0.2%耐力も高いことが好ましい。引張強さが同じである場合、0.2%耐力が高いほど端子との固着力に優れる傾向にあるからである。金属被覆線の0.2%耐力は80MPa以上が好ましく、100MPa以上、更に120MPa以上が好ましい。 The metal-coated wire preferably has a high 0.2% proof stress. This is because when the tensile strength is the same, the higher the 0.2% proof stress, the better the adhesion to the terminal. The 0.2% yield strength of the metal-coated wire is preferably 80 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, and further preferably 120 MPa or more.
[平形ケーブルの製造方法]
上述の平形ケーブル1は、代表的には複数の絶縁電線2を横並びにし、この横並び状態でその外周にシース部3を押出などで形成することで製造できる。絶縁電線2は、代表的には導体20の外周に絶縁被覆25を押出などで形成することで製造できる。平形ケーブル1、絶縁電線2の基本的な製造方法は、公知の製造方法を利用できる。
[Flat cable manufacturing method]
The above-described
導体20を構成する金属被覆線は、中心素線22の外周に金属層24を形成することで製造できる。金属被覆線の基本的な製造方法は、公知の銅被線材の製造方法を利用できる。代表的には、所定の線径のAl合金線を銅又は銅合金から構成される管材に挿通配置して複合材とし、この複合材に伸線加工を施して、Al合金線と銅管などとを一体化し、複合材が所定の線径となるまで伸線加工を施すことで金属被覆線を製造できる。伸線加工途中や伸線加工の前後に適宜軟化処理を施すことができる。
The metal-coated wire constituting the
中心素線22を構成するAl合金線は、代表的には、鋳造、圧延、伸線、適宜軟化処理(伸線途中でもよい)という工程を経て製造できる。軟化処理を行ってある程度伸び易くすると、金属層24の形成工程で、伸線加工時に断線を低減し易い。Al合金線の基本的な製造方法は、公知のAl合金線の製造方法を利用できる。
The Al alloy wire constituting the
Al合金線や上記複合材に施す軟化処理の条件は、最終的に得られる金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下かつ破断伸びが6%以上の双方を満たす範囲で調整するとよい。軟化処理は、バッチ処理、連続処理のいずれも利用できる。バッチ処理の条件は、例えば、加熱温度が250℃以上500℃以下程度、保持時間が0.5時間以上6時間以下程度、が挙げられる。軟化処理の雰囲気は、大気雰囲気や非酸化性雰囲気といった酸素含有量が少ない雰囲気とすると、Al合金線や金属層24の酸化を低減できる。非酸化性雰囲気は、減圧雰囲気、不活性ガス雰囲気、水素や炭酸ガス等と不活性ガスとを含む還元ガス雰囲気などが挙げられる。
The conditions for the softening treatment applied to the Al alloy wire and the composite material are preferably adjusted in a range where the tensile strength of the finally obtained metal-coated wire satisfies both 130 MPa and 250 MPa and the elongation at break of 6% or more. As the softening treatment, either batch treatment or continuous treatment can be used. Examples of the batch processing conditions include a heating temperature of about 250 ° C. to 500 ° C. and a holding time of about 0.5 hours to 6 hours. When the atmosphere of the softening process is an atmosphere having a low oxygen content such as an air atmosphere or a non-oxidizing atmosphere, the oxidation of the Al alloy wire and the
[効果]
実施形態1の平形ケーブル1は、複数の絶縁電線2のうち、少なくとも一つの絶縁電線2の導体20がAl合金を主体とする金属被覆線であるため、全ての絶縁電線の導体が銅で構成される場合に比較して軽量である。かつ、実施形態1の平形ケーブル1は、金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下かつ破断伸びが6%以上であるため、可撓性、強度、靭性、耐衝撃性などの機械的特性にも優れる。この効果を後述の試験例で具体的に説明する。
[effect]
In the
上記金属被覆線は、Al合金(中心素線22)と、銅又は銅合金(金属層24)とで実質的に構成されるため導電率も高い。また、端子の取付などで、絶縁電線2から絶縁被覆25を除去して導体20を露出させると、金属層24の外周面が大気に曝されるものの、Al合金から構成される中心素線22の外周面は大気に実質的に曝されない。そのため、平形ケーブル1の端部において導体20に端子を取付けると、導体20と端子間にAl合金表面に形成され得る自然酸化膜が実質的に介在しない。従って、平形ケーブル1は、導体20と端子との接続抵抗が低い接続構造を構築できる。
Since the metal-coated wire is substantially composed of an Al alloy (center wire 22) and copper or a copper alloy (metal layer 24), the conductivity is high. Further, when the
このような実施形態1の平形ケーブル1は、屋内配線、特に住宅やマンションなどの建築物に布設される低圧(代表的には600V以下)の配線などに利用できる。平形ケーブル1を屋内配線に利用する場合、平形ケーブル1は、軽量であるため、布設時の作業者の負担を軽減できる。
The
[試験例1]
アルミニウム合金から構成されるAl合金線を中心素線とし、この中心素線の外周に銅の金属層を備える金属被覆線を絶縁電線の導体とする平形ケーブルについて、質量及び機械的特性を調べた。
[Test Example 1]
The mass and mechanical characteristics of a flat cable in which an Al alloy wire composed of an aluminum alloy is used as a central wire and a metal-coated wire having a copper metal layer on the outer periphery of the central wire is used as a conductor of an insulated wire were investigated. .
この試験では、以下の添加元素を含み、残部がAl及び不可避不純物であるAl合金から構成されるAl合金線を中心素線とする。各元素の含有量の単位は質量%である。
(1)Feを2.0%
(2)Feを1.0%、Mgを0.2%、Tiを0.02%、Bを0.004%
(3)Feを1.0%、Mgを0.2%、Siを0.04%、Tiを0.03%、Bを0.005%
(4)Feを0.1%、Cuを0.05%、Tiを0.02%、Bを0.004%
(5)Feを0.8%、Cuを0.02%
(6)Feを0.001%、Tiを0.02%、Bを0.004%
In this test, an Al alloy wire composed of an Al alloy containing the following additive elements and the balance being Al and inevitable impurities is used as a central strand. The unit of content of each element is mass%.
(1) 2.0% Fe
(2) 1.0% Fe, 0.2% Mg, 0.02% Ti, 0.004% B
(3) 1.0% Fe, 0.2% Mg, 0.04% Si, 0.03% Ti, 0.005% B
(4) 0.1% Fe, 0.05% Cu, 0.02% Ti, 0.004% B
(5) Fe 0.8%, Cu 0.02%
(6) 0.001% Fe, 0.02% Ti, 0.004% B
上記組成のAl合金の溶湯を用意して、鋳造、圧延、伸線、適宜軟化処理という工程を順に経てAl合金線を作製する。得られたAl合金線を、Cuの含有量が99.9質量%以上である純銅から構成される管材に挿通配置して複合材とし、この複合材に伸線加工を施す。適宜、軟化処理を施して、最終的に得られる金属被覆線の引張強さ及び破断伸びを調整する。ここでは、線径(導体径)が2.0mm又は2.6mm、金属層の面積率が15%、横断面形状が円形状である金属被覆線を作製する。金属層の面積率は、上記線径を有する金属被覆線の横断面をとり、断面積全体に対する金属層の面積割合である([(金属層の断面積/金属被覆線の断面積)]×100)。金属層の面積率が15%となるように管材の厚さ、伸線加工度を調整するとよい。 An Al alloy melt having the above composition is prepared, and an Al alloy wire is produced through the steps of casting, rolling, wire drawing, and softening treatment as appropriate. The obtained Al alloy wire is inserted and arranged in a pipe material made of pure copper having a Cu content of 99.9% by mass or more to form a composite material, and this composite material is subjected to wire drawing. A softening treatment is appropriately performed to adjust the tensile strength and breaking elongation of the finally obtained metal-coated wire. Here, a metal-coated wire having a wire diameter (conductor diameter) of 2.0 mm or 2.6 mm, a metal layer area ratio of 15%, and a circular cross-sectional shape is produced. The area ratio of the metal layer is the ratio of the area of the metal layer to the entire cross-sectional area of the metal-coated wire having the above-mentioned wire diameter ([(cross-sectional area of the metal layer / cross-sectional area of the metal-coated wire)] × 100). It is preferable to adjust the thickness of the pipe material and the degree of wire drawing so that the area ratio of the metal layer is 15%.
金属被覆線の引張強さ(MPa)、0.2%耐力(MPa)、破断伸び(%)、導電率(%IACS)を表1に示す。引張強さ、0.2%耐力、破断伸びは、JIS Z 2241(金属材料引張試験方法、1998)に準拠して、汎用の引張試験機を用いて測定した。導電率は、ブリッジ法により測定した。表1には、線径2.0mmの試料を示す。同じ組成同士で比較すると、線径2.6mmの試料は、線径2.0mmに比較して、引張強さ及び0.2%耐力が低い傾向にあり、破断伸びが高い傾向にあり、導電率が実質的に同じである。 Table 1 shows the tensile strength (MPa), 0.2% yield strength (MPa), elongation at break (%), and electrical conductivity (% IACS) of the metal-coated wires. Tensile strength, 0.2% proof stress, and elongation at break were measured using a general-purpose tensile tester in accordance with JIS Z 2241 (metal material tensile test method, 1998). The conductivity was measured by the bridge method. Table 1 shows a sample having a wire diameter of 2.0 mm. When compared with the same composition, the sample with a wire diameter of 2.6 mm tends to have lower tensile strength and 0.2% proof stress than the wire diameter of 2.0 mm, and tends to have higher elongation at break. The rate is substantially the same.
金属被覆線の外周に絶縁被覆(ここではポリ塩化ビニル、厚さ0.8mm)を形成して絶縁電線とし、2本又は3本の絶縁電線を横並びした状態でシース部(ここではポリ塩化ビニル、厚さ1.5mm)を形成する。各試料の平形ケーブルに備える各絶縁電線の導体はいずれも、金属被覆線である。各試料の平形ケーブルの質量(1kmあたりの概算質量(kg))を表2から表5に示す。比較ケーブルとして、銅導体の絶縁電線を備える平形ケーブルの質量も表2から表5に示す。比較ケーブルの絶縁被覆及びシース部の材質、厚さなどの仕様は、上述の金属被覆線を備える各試料の平形ケーブルと同様である。 An insulation coating (here, polyvinyl chloride, thickness 0.8 mm) is formed on the outer periphery of the metal-coated wire to form an insulated wire, and a sheath portion (here, polyvinyl chloride) with two or three insulated wires arranged side by side , Thickness 1.5 mm). All the conductors of each insulated wire provided in the flat cable of each sample are metal-coated wires. Tables 2 to 5 show the mass of the flat cable of each sample (approximate mass (kg) per km). Tables 2 to 5 also show the mass of a flat cable having a copper conductor insulated wire as a comparative cable. Specifications such as the insulation coating and the sheath material and thickness of the comparison cable are the same as those of the flat cable of each sample provided with the above-described metal-coated wire.
(可撓性)
各試料の平形ケーブル及び比較ケーブルについて、以下の撓み量を測定して、可撓性を評価した。評価結果を表2から表5に示す。
撓み量は、各ケーブルから、長さ200mmの試験線材を採り、水平に配置した試験線材の一端を固定し、他端に荷重を加える。ここでは、作業者が屋内配線用のVVFを手で曲げる場合を想定して、5Nから10Nの範囲で選択した荷重を負荷し、試験線材の他端を下方に撓ませる。上記所定の荷重の印加によって試験線材の他端が撓んだ状態で、試験線材の他端における初期位置から下方への鉛直距離L1を測定する。その後、除荷した状態で、試験線材の他端における初期位置から下方への鉛直距離L2を測定する。上記所定の荷重の印加によって試験線材が下方に撓む場合(ここでは鉛直距離L1が100mm以上である場合)、この試験線材は作業者が手で曲げられる程度の可撓性を有すると考えられる。除荷後に撓んだ状態がある程度維持されている場合(ここでは荷重印加状態での距離L1と除荷後の距離L2との差が80mm以下である場合)、曲げられた状態を維持できる程度に保形性を有すると考えられる。ここでは、荷重印加状態での鉛直距離L1が100mm以上である場合をA,100mm未満である場合をBと評価する。上述の距離の差(L1−L2)が80mm以上である場合をa、80mm未満である場合をbと評価する。
(Flexibility)
About the flat cable and comparative cable of each sample, the following bending amount was measured and the flexibility was evaluated. The evaluation results are shown in Tables 2 to 5.
For the amount of bending, a test wire having a length of 200 mm is taken from each cable, one end of the test wire arranged horizontally is fixed, and a load is applied to the other end. Here, assuming that the worker bends the VVF for indoor wiring by hand, a load selected in the range of 5N to 10N is applied, and the other end of the test wire is bent downward. With the other end of the test wire bent by application of the predetermined load, the vertical distance L1 from the initial position at the other end of the test wire is measured downward. Thereafter, in the unloaded state, the downward vertical distance L2 from the initial position at the other end of the test wire is measured. When the test wire is bent downward by the application of the predetermined load (in this case, the vertical distance L1 is 100 mm or more), it is considered that the test wire has flexibility enough to be bent by an operator. . When the bent state after unloading is maintained to some extent (here, when the difference between the distance L1 in the load application state and the distance L2 after unloading is 80 mm or less), the degree to which the bent state can be maintained Is considered to have shape retention. Here, the case where the vertical distance L1 in the load application state is 100 mm or more is evaluated as A, and the case where it is less than 100 mm is evaluated as B. The case where the above-mentioned distance difference (L1-L2) is 80 mm or more is evaluated as a, and the case where it is less than 80 mm is evaluated as b.
(断線し難さ)
各試料の平形ケーブル及び比較ケーブルについて、以下の曲げ試験を行って、断線し難さを評価した。評価結果(断線性)を表2から表5に示す。
曲げ試験は、JIS C 3005(2014年)4.27.4(a)「平形構造(コード)」に準じて行う。試験片を沿わせる円筒の直径は20mmとする。左右にそれぞれ約180°ずつ交互に回転させる作業を1回とし、毎分約10回の速さで連続して50回の回転作業を行った後、導体の断線数などを目視確認する。試料ごとに5本ずつ曲げ試験を行ったときの導体の断線数を調べ、この導体の断線数を評価パラメータとする。
(Difficult to disconnect)
About the flat cable of each sample, and the comparison cable, the following bending tests were done and the difficulty of disconnection was evaluated. Evaluation results (disconnection) are shown in Tables 2 to 5.
The bending test is performed according to JIS C 3005 (2014) 4.27.4 (a) “flat structure (code)”. The diameter of the cylinder along which the test piece is placed is 20 mm. The work of rotating about 180 ° alternately to the left and right is set as one time, and after 50 times of continuous rotating work at a speed of about 10 times per minute, the number of conductors and the like are visually checked. The number of conductor breaks when a bending test is performed for each sample by five is examined, and the number of conductor breaks is used as an evaluation parameter.
(耐衝撃性)
各試料の平形ケーブル及び比較ケーブルについて、以下の引張衝撃強度試験を行って、耐衝撃性を評価した。評価結果(耐衝撃性)を表2から表5に示す。
各ケーブルから、長さ1000mmの試験線材を採り、試験線材の一端を固定する。試験線材の先端(他端)に質量が3kgの錘を吊り下げ、試験線材に約0.1Aの電流を通電した状態で錘を固定端まで持ち上げた後、落下させる操作を行う。この操作を5回行って、5回の操作中に電流が遮断されるか否か調べ、遮断の有無を評価パラメータとする。上記電流が遮断されない場合、耐衝撃性に優れるといえる。
(Impact resistance)
The following tensile impact strength test was performed on the flat cable and the comparative cable of each sample to evaluate the impact resistance. The evaluation results (impact resistance) are shown in Tables 2 to 5.
A test wire having a length of 1000 mm is taken from each cable, and one end of the test wire is fixed. A weight of 3 kg is suspended from the tip (the other end) of the test wire, and the weight is lifted to the fixed end while a current of about 0.1 A is applied to the test wire, and then dropped. This operation is performed five times to check whether or not the current is interrupted during the five operations, and whether or not the current is interrupted is used as an evaluation parameter. If the current is not interrupted, it can be said that the impact resistance is excellent.
表2から表5に示すように、平形ケーブルに備える絶縁電線の導体として、Al合金から構成される中心素線の外周が銅の金属層に覆われた金属被覆線を備えると、銅導体を備える場合に比較して、軽量であることが分かる。ここでは、25%以上、更に30%程度の軽量化を図ることができることが分かる。また、この金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下かつ破断伸びが6%以上を満たすことで、銅導体と遜色のない程度の可撓性、強度、靭性、耐衝撃性などを有し、断線し難いことが分かる。 As shown in Table 2 to Table 5, as a conductor of an insulated wire provided in a flat cable, when a metal-coated wire in which an outer periphery of a central element wire made of an Al alloy is covered with a copper metal layer is provided, It turns out that it is lightweight compared with the case where it provides. Here, it can be seen that the weight can be reduced by 25% or more, and further by about 30%. In addition, by satisfying the tensile strength of this metal-coated wire of 130 MPa or more and 250 MPa or less and the elongation at break of 6% or more, it has flexibility, strength, toughness, impact resistance, etc. comparable to copper conductors. It turns out that it is hard to break.
以上の説明から、Al合金から構成される中心素線と、銅又は銅合金の金属層とを備える金属被覆線であって、引張強さ及び伸びが特定の範囲を満たすものを絶縁電線の導体に備える平形ケーブルは、軽量で機械的特性にも優れることが示された。また。中心素線を構成するAl合金を、Feを特定の範囲で含むもの、又はFeと上述の特定の元素とを特定の範囲で含むものとし、適宜軟化処理を施すことで、上述の引張強さ及び破断伸びが特定の範囲を満たす金属被覆線とすることができることが示された。 From the above description, a conductor of an insulated wire is a metal-coated wire comprising a central element wire made of an Al alloy and a copper or copper alloy metal layer, the tensile strength and elongation satisfying a specific range. It has been shown that the flat cable provided for is lightweight and has excellent mechanical properties. Also. The Al alloy constituting the central strand is assumed to contain Fe in a specific range, or include Fe and the above-mentioned specific element in a specific range, and appropriately subjected to softening treatment, whereby the above-described tensile strength and It has been shown that a metal-coated wire having an elongation at break satisfying a specific range can be obtained.
本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、実施形態1や試験例1に示す平形ケーブルに対して、以下の変更が可能である。
(1)平形ケーブルに備える絶縁電線の本数、導体径、絶縁被覆の厚さ、シース部の厚さ、絶縁被覆及びシース部の構成材料などを変更する。
(2)平形ケーブルに備える絶縁電線として、導体の中心素線を構成するAl合金が異なる絶縁電線を備える。
(3)接地線を備える形態とする。この場合、シース部には接地線を保持するホールド部を一体に成形することが挙げられる。接地線を備える平形ケーブルは、接地を必要とする電気機械器具、例えばエアコン、電気温水器、IHクッキングヒーターなどの電気配線に利用できる。
The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims. For example, the following modifications can be made to the flat cable shown in the first embodiment and the first test example.
(1) Change the number of insulated wires provided in the flat cable, the conductor diameter, the thickness of the insulating coating, the thickness of the sheath, the constituent materials of the insulating coating and the sheath, and the like.
(2) As an insulated wire provided in a flat cable, an insulated wire having a different Al alloy constituting the central element wire of the conductor is provided.
(3) A ground wire is provided. In this case, the sheath part may be formed integrally with a holding part that holds the ground wire. A flat cable provided with a grounding wire can be used for electrical wiring such as an electric machine device requiring grounding, for example, an air conditioner, an electric water heater, and an IH cooking heater.
[付記]
軽量で機械的特性にも優れる平形ケーブルとして、以下の構成とすることができる。
[付記1]
導体と前記導体を覆う絶縁被覆とを備える複数の絶縁電線と、
前記複数の絶縁電線を横並びされた状態で一体に覆うシース部とを備え、
前記複数の絶縁電線のうち、少なくとも一つの絶縁電線の導体は、
アルミニウム合金から構成される中心素線と、前記中心素線を覆う銅又は銅合金から構成される金属層とを備える金属被覆線であり、
前記アルミニウム合金は、Feを0.005質量%以上2.2質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物である平形ケーブル。
[付記2]
前記アルミニウム合金は、更に、Mg、Si、Cu、Zn、Ni、Mn、Ag、Cr、Zr、及びYから選択される1種以上の元素を合計で0.005質量%以上1.0質量%以下含有する付記1に記載の平形ケーブル。
[付記3]
前記アルミニウム合金は、更に、0.01質量%以上0.05質量%以下のTi及び0.001質量%以上0.005質量%以下のBの少なくとも一方を含有する[付記1]又は[付記2]に記載の平形ケーブル。
[Appendix]
As a flat cable that is lightweight and excellent in mechanical characteristics, the following configuration can be adopted.
[Appendix 1]
A plurality of insulated wires comprising a conductor and an insulating coating covering the conductor;
A sheath portion that integrally covers the plurality of insulated wires side by side,
Among the plurality of insulated wires, the conductor of at least one insulated wire is:
A metal-coated wire comprising a central strand composed of an aluminum alloy and a metal layer composed of copper or a copper alloy covering the central strand;
The aluminum alloy contains 0.005% by mass to 2.2% by mass of Fe, and the balance is Al and inevitable impurities.
[Appendix 2]
The aluminum alloy further includes one or more elements selected from Mg, Si, Cu, Zn, Ni, Mn, Ag, Cr, Zr, and Y in total of 0.005% by mass to 1.0% by mass. The flat cable according to
[Appendix 3]
The aluminum alloy further contains at least one of Ti of 0.01% by mass to 0.05% by mass and B of 0.001% by mass to 0.005% by mass of [Appendix 1] or [
1 平形ケーブル
2,2A,2B 絶縁電線
20 導体
22 中心素線
24 金属層
25 絶縁被覆
3 シース部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の絶縁電線を横並びされた状態で一体に覆うシース部とを備え、
前記複数の絶縁電線のうち、少なくとも一つの絶縁電線の導体は、
アルミニウム合金から構成される中心素線と、前記中心素線を覆う銅又は銅合金から構成される金属層とを備える金属被覆線であり、
前記金属被覆線の引張強さが130MPa以上250MPa以下であり、金属被覆線の破断伸びが6%以上である平形ケーブル。 A plurality of insulated wires comprising a conductor and an insulating coating covering the conductor;
A sheath portion that integrally covers the plurality of insulated wires side by side,
Among the plurality of insulated wires, the conductor of at least one insulated wire is:
A metal-coated wire comprising a central strand composed of an aluminum alloy and a metal layer composed of copper or a copper alloy covering the central strand;
A flat cable in which the metal-coated wire has a tensile strength of 130 MPa or more and 250 MPa or less, and the metal-coated wire has a breaking elongation of 6% or more.
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