JP2018149562A - 電線およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】磁性金属の層を厚く形成しても磁性特性に優れ、かつ破損しにくい電線およびその製造方法を提供する。【解決手段】鉄を含有する磁性金属からなる筒状の外層体１２の内面、および金属からなるコア体１１の外面に機械研磨を施す工程と、外層体１２の内面およびコア１１体の外面のうち少なくとも一方を塩酸により処理する工程と、外層体１２の内側に、コア体１１を配置して母材２０を得る工程と、母材２０を伸線ダイスに通して伸線加工することによって、コア体１１によって形成された中心導体と、外層体１２によって形成されて前記中心導体を覆う外層とを有する電線を得る工程と、を有する電線の製造方法である。外層体１２の内径Ｄ１２に対するコア体１１の外径Ｄ１１の比は８５．１％以上、９９．４％以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、電線およびその製造方法に関する。
金属線の外周に、磁性金属からなる層を設けた構造の電線が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載のエナメル線は、銅線等の外周に絶縁被覆と磁性金属めっき層とが設けられている。
前記エナメル線を作製するには、銅線等の外周に絶縁被覆を形成した後、その外周に、めっき法により磁性金属めっき層を形成する。
特開２００３−７７７１９号公報
しかしながら、前記エナメル線の製造方法では、磁性金属めっき層を厚く形成すると、その透磁率が低くなりやすい。そのため、このエナメル線を高周波機器のコイルに適用した場合には、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱が生じる可能性がある。また、磁性金属めっき層の硬度が高くなりやすいため、このエナメル線は、コイル化する際に破損しやすく、取扱いが難しい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性金属の層を厚く形成しても磁性特性に優れ、かつ破損しにくい電線およびその製造方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、鉄を含有する磁性金属からなる筒状の外層体の内面、および金属からなるコア体の外面に機械研磨を施す工程と、前記外層体の内面および前記コア体の外面のうち少なくとも一方を塩酸により処理する工程と、前記外層体の内側に、前記コア体を配置して母材を得る工程と、前記母材を伸線ダイスに通して伸線加工することによって、前記コア体によって形成された中心導体と、前記外層体によって形成されて前記中心導体を覆う外層とを有する電線を得る工程と、を有し、前記外層体の内径に対する前記コア体の外径の比は、８５．１％以上、９９．４％以下である電線の製造方法を提供する。
本発明の他の態様は、鉄を含有する磁性金属からなる筒状の外層体の内面、および金属からなるコア体の外面に機械研磨を施す工程と、前記外層体の内側に、前記コア体を配置して母材を得る工程と、前記母材を伸線ダイスに通して伸線加工することによって、前記コア体によって形成された中心導体と、前記外層体によって形成されて前記中心導体を覆う外層とを有する電線を得る工程と、を有し、前記外層体の内径に対する前記コア体の外径の比は、８５．１％以上、９９．４％以下であり、前記コア体の外面に形成された研磨痕は、前記コア体の軸周りの螺旋状である電線の製造方法を提供する。
前記電線の製造方法は、前記外層体の内面および前記コア体の外面のうち少なくとも一方を酸により処理する工程をさらに有することが好ましい。
前記母材を伸線加工するにあたり、一度の伸線加工における減面率は１０％以上、２０％以下であることが好ましい。
本発明の一態様は、金属からなる中心導体と、前記中心導体を覆う外層とを備え、前記外層は、鉄を含有する磁性金属からなり、厚みが３μｍ以上であり、ビッカース硬さが３５０Ｈｖ未満である電線を提供する。
前記外層のＣｌ濃度は、０．１ｗｔ％以下であることが好ましい。
本発明の一態様によれば、めっき法を用いる製造方法と異なり、外層に含まれる不純物（例えば塩素など）濃度を低くすることができる。外層の不純物濃度が低くなるため、外層の磁気特性分布が均一となり、外層を厚く形成しても磁気特性の低下が起こりにくい。よって、電線を高周波機器のコイルに適用した場合において、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱を回避できる。
また、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層の硬度を低く抑えることができる。そのため、電線をコイル化する際に、電線に破損が生じにくい。よって、取扱い性に優れた電線が得られる。
さらに、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層の形成に要する時間を短縮できる。また、廃液処理コストも削減できる。よって、製造コスト低減が可能である。
実施形態に係る電線を示す断面図である。 実施形態に係る電線の製造方法に用いられる母材を示す断面図である。 外層体の変形例を用いた母材を示す断面図である。 伸線ダイスの一例を示す模式図である。 図１の電線の第１変形例を示す断面図である。 図５の電線を用いたコイルの例を示す斜視図である。 実施形態に係る電線の第２変形例を示す断面図である。
［電線］
図１は、本発明の一実施形態である電線１０を示す断面図である。図１は、電線１０の長さ方向に直交する断面を示す図である。
図１に示すように、電線１０は、中心導体１と、中心導体１を覆う外層２とを備えた二層構造の導体である。
中心導体１は、金属からなる。中心導体１を構成する金属としては、アルミニウム含有材料、銅含有材料などの高導電率の金属が挙げられる。
アルミニウム含有材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金が使用できる。例えば、電気用アルミニウム（ＥＣアルミニウム）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳ６０００番台）などが使用可能である。
銅含有材料としては、銅（Ｃｕ）、銅合金が使用できる。
中心導体１の構成材料は、アルミニウムと銅の両方を含む合金材料であってもよい。中心導体１の構成材料は、非磁性の材料であってよいし、磁性材料であってもよい。
中心導体１は、長さ方向に直交する断面が円形となる形状である。
外層２は、鉄を含有する磁性金属からなる。この磁性金属としては、鉄（Ｆｅ）、鉄合金が使用できる。
鉄合金としては、ＦｅＳｉ系合金（ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＳｉＡｌＣｒなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）（パーマロイ等）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などが挙げられる。
外層２は、磁性金属からなるため、中心導体１への磁界の侵入を抑制することができる。
外層２の厚さは、３μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上とされる。外層２の厚さを３μｍ以上とすることによって、高周波機器のコイルに適用した場合における、電力伝送効率の低下および発熱を防ぐ効果を十分に高めることができる。
外層２の厚さは、例えば１０００μｍ以下とすることができる。１０００μｍを超えると高周波用途では表皮効果の影響が強く線材表面にしか電流が流れないため流せる電流量が小さくなる。一方、１０００μｍ以下の線を複数本用意することで表面積が大きくなり流せる電流量も多くなる。
外層２の厚さは、軸周り方向に均一であることが望ましい。
外層２の断面積は、中心導体１と外層２を合わせた電線１０全体の断面積に対して、２０％以下とすることができる。前記断面積比率（電線１０全体に対する外層２の断面積比率）は、３％〜１５％が望ましく、さらに望ましくは３％〜５％である。
外層２の外径は、例えば０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。
外層２のビッカース硬さは、３５０Ｈｖ未満が好ましい。外層２のビッカース硬さをこの範囲とすることによって、例えば電線１０を用いてコイルを作製するにあたって電線１０に曲げを加えた場合に、電線１０が破損しにくくなる。
ビッカース硬さは、例えばＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に準じて測定することができる。
外層２の塩素（Ｃｌ）濃度は、０．１ｗｔ％以下であることが好ましい。外層２の塩素（Ｃｌ）濃度をこの範囲とすることによって、電線１０の磁気特性を良好にすることができる。
塩素（Ｃｌ）濃度は、例えば、ＥＰＭＡ（例えばＪＥＯＬ製「ＪＸＡ−８９００Ｍ」）（測定条件：電圧１５ｋＶ，プローブ電流５×１０−８Ａ）を用いて測定することができる。
なお、電線１０では、中心導体１と外層２との間に、中心導体１から外層２にかけて傾斜的に組成が変化する金属間化合物層（図示略）が形成されていてもよい。金属間化合物層は、例えば、中心導体１の構成材料と外層２の構成材料とを含む合金からなる。
［電線の製造方法］（第１実施形態）
次に、図１に示す電線１０を製造する方法を例として、本発明の第１実施形態の電線の製造方法について説明する。
＜母材の作製工程＞
図２は、第１実施形態に係る電線の製造方法に用いられる母材２０を示す断面図である。
図２に示すように、コア体１１と、外層体１２とを用意する。
コア体１１は、前述の中心導体１の構成材料である金属、例えば、アルミニウム含有材料、銅含有材料などからなる。コア体１１は、長さ方向に直交する断面が円形となる形状である。
外層体１２は、前述の外層２の構成材料である磁性金属、例えば、ＦｅＮｉ系合金（パーマロイ等）などからなる。
外層体１２は、円筒状（管状）に形成されており、例えば鉄管や鋼管の原料材を用いることができる。外層体１２は、円筒の全周にわたって継ぎ目無く連続して形成されている。外層体１２は、例えば圧延材である。外層体１２の形成に使われる円筒状の原料材は、塩素などの不純物の含有量が少ないものを用いることが好ましい。例えば、塩素（Ｃｌ）の濃度が、０．１ｗｔ％以下である原料材を用いることが好ましい。
外層体１２の厚さは、軸周り方向に均一であることが望ましい。
外層体１２に、コア体１１を挿通させることによって、外層体１２の内側にコア体１１を配置する。これにより、母材２０を得る。母材２０は、コア体１１と、コア体１１を包囲する外層体１２とを有する構造である。
外層体１２の内径Ｄ１２に対するコア体１１の外径Ｄ１１の比、すなわち「Ｄ１１／Ｄ１２」は、８５．１％以上、９９．４％以下であることが好ましい。
径比（Ｄ１１／Ｄ１２）が８５．１％以上であることによって、母材２０を伸線加工する際に、コア体１１と外層体１２の中心軸がずれにくくなり、伸線ダイスによって、コア体１１と外層体１２の接合に適切な応力が得られる。また、前記中心軸のずれが起こりにくいため、外層２の厚さに偏りが生じにくい。そのため、外層２の薄い箇所に応力が集中することによる外層２の破損が起こりにくい。
径比（Ｄ１１／Ｄ１２）が９９．４％以下であることによって、コア体１１を外層体１２に挿通させる操作が容易となる。
コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａには、機械研磨を施す。
機械研磨は、例えばヤスリ、ドリル、ブラシなどの研磨器具などを用いて行うことができる。前記研磨器具とともに研磨剤（砥粒）を使用してもよい。機械研磨によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａを粗面化し、微小な表面凹凸を形成することができる。また、機械研磨によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａにおける酸化膜が除去される。
機械研磨を施した外面１１ａおよび内面１２ａの算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３））は、例えば１０μｍ以上、２００μｍ以下としてよい。
機械研磨によりコア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａが粗面化されて表面凹凸が形成されることによって、後述する伸線工程において、コア体１１と外層体１２とが接合されやすくなる。そのため、伸線の過程で電線１０が細くなったときに、外層２に過大な応力がかからず、断線を起こすことなく伸線加工が可能となる。
コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａのうち少なくとも一方は、塩酸（酸処理剤）により処理が施される。塩酸の濃度は、例えば０．１ｍｏｌ／ｌ〜１２．１ｍｏｌ／ｌ（好ましくは１ｍｏｌ／ｌ〜７ｍｏｌ／ｌ）とすることができる。酸処理剤のｐＨは、例えば２以下である。
塩酸による処理の温度条件は、例えば１０〜４０℃であるが、酸による処理は、４０℃を越える加温条件下で行ってもよい。
塩酸による処理は、コア体１１および外層体１２を酸処理剤に浸漬させる方法が好ましい。
塩酸による処理の処理時間は、例えば１〜３０分間（好ましくは１〜１０分間）としてよい。
塩酸による処理によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａにおける酸化膜が除去される。酸化膜が除去されることにより、後述する伸線工程において、コア体１１と外層体１２とが接合されやすくなる。
なお、塩酸による処理は、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａの両方に施してもよいし、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａのうち一方にのみ施してもよい。
塩酸による処理と機械研磨の順序は特に限定されず、塩酸による処理を先に行ってもよいし、機械研磨を先に行ってもよい。
本実施形態の製造方法では、図２に示す母材２０に代えて、図３に示す母材２０Ａを用いてもよい。
図３は、外層体１２の変形例である外層体１２Ａを用いた母材２０Ａを示す図である。
図３に示すように、外層体１２Ａは、円筒状（管状）に形成されている。外層体１２Ａは、軸周り方向の一部に不連続となった箇所（継ぎ目）１３がある点で、図２に示す外層体１２と異なる。
外層体１２Ａは、帯状（リボン状）または平板状の原料材をコア体１１に縦添えした状態で、コア体１１を包み込むように湾曲させることによって円筒状（管状）に形成することができる。帯状または平板状の前記原料材は、例えば圧延材である。外層体１２Ａの形成に使われる帯状または平板状の原料材には、塩素などの不純物の含有量が少ないものを用いることが好ましい。例えば、塩素（Ｃｌ）の濃度が、０．１ｗｔ％以下である原料材を用いることが好ましい。
母材２０Ａにおいても、母材２０（図２参照）と同様に、外層体１２Ａの内径に対するコア体１１の外径の比は、８５．１％以上、９９．４％以下であることが好ましい。
＜伸線工程＞
図４は、本実施形態の製造方法に適用可能な伸線ダイス３０を示す模式図である。
図４に示すように、伸線ダイス３０は、エントランス部３１からリダクション部３２にかけて徐々に内径が小さくなる構造を有する。
母材２０は、エントランス部３１を経てリダクション部３２に導入され、伸線前の直径ｄ１より小さい直径ｄ２に加工される。
伸線加工は１回のみであってもよいが、内径寸法が異なる他の伸線ダイス３０を用いて、複数回にわたり伸線工程を行うことによって、減面率を高めることができる。すなわち、複数の伸線ダイス３０を用いて段階的に伸線を行うことができる。
一度の伸線加工における減面率は、例えば１０％以上とすることができる。一度の伸線加工における減面率は、例えば２０％以下とすることができる。一度の伸線加工における減面率を１０％以上とすることによって、伸線加工の効率を高めることができる。一度の伸線加工における減面率を２０％以下とすることによって、外層体１２に加えられるせん断力を抑制し、電線の破損（例えば断線）を防ぐことができる。
減面率は「母材２０の伸線前後の断面積差／母材２０の伸線前の断面積」である。減面率は、軸方向に直交する母材２０の断面積と、ベアリング部３３の内部空間の、軸方向に直交する断面積とによって算出することができる。
累積減面率は、例えば、７０％以上とすることができる。
このような伸線加工により、図１に示す電線１０が得られる。
上述の実施形態の製造方法は、外層体１２の内側にコア体１１を配置した母材２０を作製し、次いで、母材２０を伸線加工することによって電線１０を得る。
この製造方法は、めっき法を用いる製造方法と異なり、外層２に不純物（例えば塩素など）が混入しにくい。めっき法を用いる製造方法では、めっき液に含まれる不純物(例えば塩素など)がめっき膜中に残留することで、不純物を多く含んだ外層が形成される。上述の実施形態の製造方法によれば、加工中に外層２に不純物が混入することがないため、外層２の不純物濃度がめっき法で形成した場合よりも低くなる。そのため、外層２の磁気特性分布が均一となり、外層２を厚く形成しても磁気特性の低下が起こりにくい。よって、電線１０を高周波機器のコイルに適用した場合において、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱を回避できる。
また、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層２の硬度を低く抑えることができる。そのため、電線１０をコイル化する際に、電線１０に破損が生じにくい。よって、取扱い性に優れた電線１０が得られる。
さらに、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層２の形成に要する時間を短縮できる。また、廃液処理コストも削減できる。よって、製造コスト低減が可能である。
電線１０は、上述の製造方法で製造されるため、外層２に不純物（例えば塩素など）が混入しにくい。外層２の不純物濃度が低いため、外層２の磁気特性分布が均一となり、外層２を厚く形成しても磁気特性の低下が起こりにくい。よって、電線１０を高周波機器のコイルに適用した場合において、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱が生じにくい。
また、電線１０は、上述のように、外層２の硬度を低く抑えることができる。そのため、電線１０をコイル化する際に破損が生じにくい。よって、取扱い性に優れた電線１０が得られる。
さらに、電線１０は、上述のように、製造コスト低減が可能である。
［電線の製造方法］（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電線の製造方法について説明する。なお、第１実施形態との共通部分については同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
＜母材の作製工程＞
図２に示すように、コア体１１と、外層体１２とを用意する。
コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａには、機械研磨を施す。
機械研磨は、例えばヤスリ、ドリル、ブラシ、研磨剤（砥粒）などを用いて行うことができる。機械研磨によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａが粗面化し、微小な表面凹凸を形成することができる。また、機械研磨によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａにおける酸化膜が除去される。
コア体１１の外面１１ａには、機械研磨によって、コア体１１の軸周りの螺旋状の研磨痕が形成され、表面が粗面化される。螺旋状の研磨痕（表面凹凸）をコア体１１の外面１１ａに形成し表面を粗面化するには、研磨器具（ヤスリ、ドリル、ブラシなど）とコア体１１のうち少なくとも一方をコア体１１の軸方向に相対移動させつつ軸周り回転させる方法が可能である。
機械研磨を施した外面１１ａおよび内面１２ａの算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３））は、例えば１０μｍ以上、２００μｍ以下としてよい。
機械研磨によりコア体１１の外面１１ａに螺旋状の研磨痕（表面凹凸）が形成されて表面が粗面化することによって、後述する伸線工程において、コア体１１と外層体１２とが接合されやすくなる。そのため、伸線の過程で電線１０が細くなったときに、外層２に過大な応力がかからず、断線を起こすことなく伸線加工が可能となる。
コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａのうち少なくとも一方には、酸により処理を施してもよい。酸による処理とは、例えば、無機酸またはその水溶液である酸処理剤による処理である。前記無機酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸等のうち１または２以上を例示できる。
塩酸の濃度は、例えば０．１ｍｏｌ／ｌ〜１２．１ｍｏｌ／ｌ（好ましくは１ｍｏｌ／ｌ〜７ｍｏｌ／ｌ）とすることができる。硝酸の濃度は、例えば０．１ｍｏｌ／ｌ〜１４ｍｏｌ／ｌ（好ましくは１ｍｏｌ／ｌ〜１０ｍｏｌ／ｌ）とすることができる。硫酸の濃度は、例えば０．１ｍｏｌ／ｌ〜１８．２５ｍｏｌ／ｌ（好ましくは１ｍｏｌ／ｌ〜１０ｍｏｌ／ｌ）とすることができる。酸処理剤のｐＨは、例えば２以下である。
酸による処理の温度条件は、例えば１０〜４０℃であるが、酸による処理は、４０℃を越える加温条件下で行ってもよい。
酸による処理は、コア体１１および外層体１２のうち少なくとも一方を酸処理剤に浸漬させる方法が好ましい。酸による処理の処理時間は、例えば１〜３０分間（好ましくは１〜１０分間）としてよい。
酸による処理によって、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａにおける酸化膜が除去される。酸化膜が除去されることにより、後述する伸線工程において、コア体１１と外層体１２とが接合されやすくなる。
なお、酸による処理は、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａの両方に施してもよいし、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａのうち一方にのみ施してもよい。
酸による処理と機械研磨の順序は特に限定されず、酸による処理を先に行ってもよいし、機械研磨を先に行ってもよい。
なお、本実施形態では、酸による処理は行わなくてもよい。
本実施形態の製造方法では、第１実施形態と同様に、図２に示す母材２０に代えて、図３に示す母材２０Ａを用いてもよい。
＜伸線工程＞
本工程では、第１実施形態と同様に、図４に示す伸線ダイス３０を用いて、母材２０を伸線加工し、図１に示す電線１０を得る。
上述の実施形態の製造方法は、外層体１２の内側にコア体１１を配置した母材２０を作製し、次いで、母材２０を伸線加工することによって電線１０を得る。
この製造方法は、外層２の不純物濃度がめっき法で形成した場合よりも低くなる。そのため、外層２の磁気特性分布が均一となり、外層２を厚く形成しても磁気特性の低下が起こりにくい。よって、電線１０を高周波機器のコイルに適用した場合において、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱を回避できる。
また、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層２の硬度を低く抑えることができる。そのため、電線１０をコイル化する際に、電線１０に破損が生じにくい。よって、取扱い性に優れた電線１０が得られる。
さらに、実施形態の製造方法は、めっき法を用いる製造方法に比べて、外層２の形成に要する時間を短縮できる。また、廃液処理コストも削減できる。よって、製造コスト低減が可能である。
電線１０は、上述の製造方法で製造されるため、外層２に不純物（例えば塩素など）が混入しにくい。外層２の不純物濃度が低いため、外層２の磁気特性分布が均一となり、外層２を厚く形成しても磁気特性の低下が起こりにくい。よって、電線１０を高周波機器のコイルに適用した場合において、高周波抵抗による電力伝送効率の低下および発熱が生じにくい。
また、電線１０は、上述のように、外層２の硬度を低く抑えることができる。そのため、電線１０をコイル化する際に破損が生じにくい。よって、取扱い性に優れた電線１０が得られる。
さらに、電線１０は、上述のように、製造コスト低減が可能である。
図５は、電線１０の第１変形例である電線１０Ａの断面図である。
電線１０Ａは、外層２の外周面に絶縁被覆層３が設けられている点で、図１の電線１０と異なる。絶縁被覆層３は、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミドなどの絶縁材料からなる。
図６は、図５に示す電線１０Ａを用いた高周波コイルの例であり、ここに示す高周波コイル７０には、胴部７１と、その両端に形成された鍔部７２とを有する支持体７３が用いられている。電線１０Ａは、胴部７１に巻きつけられている。
図７は、電線１０の第２変形例である電線１０Ｂを示す断面図である。
電線１０Ｂは、中心導体１Ａが、主部導体４１と、その外周面に形成された導体層４２とからなる点で、図１の電線１０と異なる。主部導体４１は、例えばアルミニウム含有材料などからなる。導体層４２は、例えば銅含有材料などからなる。
上述の実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。
外層体の内径に対するコア体の外径の比（径比）は、機械研磨および酸処理が施される前の測定値であってもよいし、機械研磨および酸処理の少なくとも一方が施された後の測定値であってもよい。通常、外層体の内径およびコア体の外径の測定値は機械研磨および酸処理の前後でほとんど変わらない。
実施形態の製造方法により得られた電線１０は、高周波変圧器、モータ、リアクトル、チョークコイル、誘導加熱装置、磁気ヘッド、高周波給電ケーブル、ＤＣ電源ユニット、スイッチング電源、ＡＣアダプタ、渦電流検出方式等の変位センサ・探傷センサ、ＩＨクッキングヒータ、コイル、給電ケーブル等の、非接触給電装置または高周波電流発生装置等の種々の装置の製造業を含む電子機器産業に利用可能である。
電線１０は、例えば１００ｋＨｚ以上の高周波電流を通電する機器で使用できる。
（試験例１〜４，７〜１２，１５〜１８）
図１に示す電線１０を、次のようにして作製した。
図２に示すように、コア体１１および外層体１２を用意した。試験例１〜４，７〜９では、コア体１１は銅含有材料（Ｃｕ系）からなる。試験例１０〜１２，１５〜１８では、コア体１１はアルミニウム含有材料（Ａｌ系）からなる。
外層体１２の仕様を表２に示す。コア体１１の仕様を表３に示す。コア体１１および外層体１２の長さは８０ｃｍとした。
コア体１１および外層体１２の表面は、三協化学製のメタルクリーナーで洗浄した。
試験例１〜４，７〜１２，１５〜１８のうち一部の試験例には、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａのうち一方または両方に、酸による処理を行った。
酸による処理には、塩酸（濃度７ｍｏｌ／ｌ）または硝酸（濃度１０ｍｏｌ／ｌ）を酸処理剤として使用した。表１に、使用した酸処理剤を示す。併せて、カッコ内に処理時間を示す。
コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａには、機械研磨を施した。
機械研磨は、ヤスリまたは回転ドリルを研磨器具として使用した。ヤスリとしては、リファインテック製の＃２４０を使用した。回転ドリルとしては、日立工機製の日立電子ハンドグライング（ＫＣ−２０）を使用した。ヤスリ、回転ドリルのいずれの場合も、コア体１１および外層体１２を、５０ｍｍ／ｓの速度で長手方向または螺旋方向に研磨した。
ヤスリを用いた場合は、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａに、コア体１１および外層体１２の長手方向の研磨痕（表面凹凸）が形成された。回転ドリルを用いた場合は、コア体１１の外面１１ａに、コア体１１の軸周りの螺旋状の研磨痕（表面凹凸）が形成された。
コア体１１を、円筒状の外層体１２に挿通し、母材２０を得た。
図４に示すように、母材２０を、複数の伸線ダイス３０に通して段階的に伸線を行い、電線１０を得た。一度の伸線加工における減面率は１０％〜２０％とした。
試験例１〜４，７〜９では、電線１０の外径は０．４ｍｍである。
試験例１０〜１２，１５〜１８では、電線１０の外径は１．０ｍｍである。
電線１０について、外層２の比透磁率を測定した。
比透磁率の測定には、東栄科学産業製のＶＳＭ装置を使用した。測定条件は以下のとおりである。
磁場印加方向：電線の長手方向
磁場範囲：−８×１０５〜８×１０５Ａ／ｍ
比透磁率の測定位置：１×１０４Ａ／ｍ
電線１０について、外層２のビッカース硬さを測定した。
ビッカース硬さは、ビッカース硬さ試験機（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製のビッカース試験機ＨＭ−２００）を用いて、試験力０．１〜０．５Ｎ，保持時間１５ｓｅｃにて測定した。
電線１０について、外層２の厚さを測定した。
結果を表１に示す。
表１において「径比」とは、図２における外層体１２の内径Ｄ１２に対するコア体１１の外径Ｄ１１の比、すなわち「Ｄ１１／Ｄ１２」である。
「伸線加工」では、伸線加工が問題なく可能であった場合、「良」と評価した。断線が発生した場合、「断線」と記載した。
（試験例５，６，１３，１４）
中心導体の外周面にめっき法によって外層を形成することによって電線を作製した。
試験例５，６では、中心導体（外径０．４ｍｍ）はアルミニウム含有材料からなる。試験例１３，１４では、中心導体（外径１．０ｍｍ）は銅含有材料からなる。中心導体１の外径は１．０ｍｍである。
いずれの試験例（試験例５，６，１３，１４）も、外層は、鉄（Ｆｅ）からなる。
めっき条件は以下のとおりである。
めっき液組成：ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ（３００ｇ／ｌ），ＣａＣｌ２（３３５ｇ／ｌ）
浴温：９０℃
電流密度：６．５Ａ／ｄｍ２
ｐＨ：１．０
結果を表１に示す。
Figure 2018149562
Figure 2018149562
Figure 2018149562
表１に示すように、試験例７，１５〜１７では、コア体１１と外層体１２の径比「Ｄ１１／Ｄ１２」が８５．１％以上、９９．４％以下の範囲にある。試験例７，１５〜１７では、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａに機械研磨を施した。さらに、少なくともコア体１１の外面１１ａに塩酸による処理を行った。
試験例７，１５〜１７では、めっき法により外層を形成する試験例５，６，１３，１４とは異なり、外層２が厚い場合でも、比透磁率を高い値とすることができたことが確認された。また、試験例７，１５〜１７では、外層２の硬さが低かった。
表１に示すように、試験例８，９，１８では、コア体１１と外層体１２の径比「Ｄ１１／Ｄ１２」が８５．１％以上、９９．４％以下の範囲にある。試験例８，９，１８では、コア体１１の外面１１ａおよび外層体１２の内面１２ａに機械研磨を施した。コア体１１の外面１１ａには螺旋状の研磨痕（表面凹凸）を形成した。
試験例８，９，１８では、めっき法により外層を形成する試験例５，６，１３，１４とは異なり、外層２が厚い場合でも、比透磁率を高い値とすることができたことが確認された。また、試験例８，９，１８では、外層２の硬さが低かった。
１・・・中心導体、２・・・外層、１１・・・コア体、１２，１２Ａ・・・外層体、１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・電線、２０，２０Ａ・・・母材。

Claims (6)

  1. 鉄を含有する磁性金属からなる筒状の外層体の内面、および金属からなるコア体の外面に機械研磨を施す工程と、
    前記外層体の内面および前記コア体の外面のうち少なくとも一方を塩酸により処理する工程と、
    前記外層体の内側に、前記コア体を配置して母材を得る工程と、
    前記母材を伸線ダイスに通して伸線加工することによって、前記コア体によって形成された中心導体と、前記外層体によって形成されて前記中心導体を覆う外層とを有する電線を得る工程と、を有し、
    前記外層体の内径に対する前記コア体の外径の比は、８５．１％以上、９９．４％以下である、電線の製造方法。
  2. 鉄を含有する磁性金属からなる筒状の外層体の内面、および金属からなるコア体の外面に機械研磨を施す工程と、
    前記外層体の内側に、前記コア体を配置して母材を得る工程と、
    前記母材を伸線ダイスに通して伸線加工することによって、前記コア体によって形成された中心導体と、前記外層体によって形成されて前記中心導体を覆う外層とを有する電線を得る工程と、を有し、
    前記外層体の内径に対する前記コア体の外径の比は、８５．１％以上、９９．４％以下であり、
    前記コア体の外面に形成された研磨痕は、前記コア体の軸周りの螺旋状である、電線の製造方法。
  3. 前記外層体の内面および前記コア体の外面のうち少なくとも一方を酸により処理する工程をさらに有する、請求項２に記載の電線の製造方法。
  4. 前記母材を伸線加工するにあたり、一度の伸線加工における減面率は１０％以上、２０％以下である、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電線の製造方法。
  5. 金属からなる中心導体と、前記中心導体を覆う外層とを備え、
    前記外層は、鉄を含有する磁性金属からなり、厚みが３μｍ以上であり、ビッカース硬さが３５０Ｈｖ未満である、電線。
  6. 前記外層のＣｌ濃度は、０．１ｗｔ％以下である、請求項５に記載の電線。
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