JP5442294B2 - 電線導体の製造方法、及び、電線導体と絶縁電線 - Google Patents
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従来、自動車用電線の導体には主に軟銅(同心撚り)が用いられているが、細径化するに伴い強度不足による配策時の断線などが懸念される。そこで、同心撚りした導体の強度向上のために、銅合金を硬質材として使用して対策を行っているのが実状である(例えば、特許文献1参照)。ただし、硬質材を採用することで強度は向上するものの、伸びが不足するため、自動車用途として重要視される性能である「耐屈曲性」や「耐衝撃性」に劣るという問題が指摘されている。
このようなわらい37の発生を防ぐために、撚り合わせ工程に於て、各素線に対応したテンションコントロール(張力付加制御)が必要となる等の問題があった。
また、圧縮塑性加工を行う際に、軟質材が優先的に塑性加工を受けて、横断面が円形とならなかったり、素線が撚れてしまう等の問題もある。
また、上記撚線工程と上記熱処理工程の間に、前記撚り線中間体を縮径加工する塑性加工工程を有する。
また、本発明に係る電線導体は、上記伸線加工工程と撚線工程と熱処理工程とを、順に備えた製造方法にて作製される。また、本発明に係る絶縁電線は、このような電線導体の外周に絶縁層を被覆したものである。
また、熱処理せずに、撚り線中間体に圧縮塑性加工を施せば、一部の素線のみが優先的に圧縮加工を受ける問題を解決して、円形の撚り線が容易に得られる。
その後の中間焼鈍温度での焼鈍加工によって、細径の自動車用電線用等に好適な、伸びが大きく耐屈曲性に優れると共に破断強度も大きい両特性を具備した撚り線が得られる。
図1のフローチャート図と図3の拡大断面図に於て、軟化温度が相違する金属材料からなる素線Aと素線Bは、荒引線の状態から各々伸線加工(冷間伸線加工)1,2し、その加工硬化によって得られる。次に、上記素線A,Bを撚り合わせる撚線工程3を経て、例えば、図3に示す横断面のような同心撚りの撚り線中間体5を作製する。その後、軟化温度と同じ、又は、異なる熱処理温度で、撚り線中間体5を熱処理する熱処理工程7を経て、電線導体10を製造する。なお、図3に於て、中間体5と電線導体10とは同一の断面形状であることを示す。
また、撚線工程3後の熱処理は、上記した軟化温度T1 , T2 と同じ熱処理温度αとし、又は、異なる熱処理温度αで行えばよい。
軟化温度と同じとは、素線Aの軟化温度T1 又は素線Bの軟化温度T2 と同じであることを指す。この場合、素線Aの軟化温度T1 (℃)と素線Bの軟化温度T2 (℃)とし、T1 <T2 の場合は、熱処理温度αは、α=T1 が好ましい。
軟化温度(T1 ,T2 )と異なるとは、T1 ,T2 ,αが夫々異なる数値であり、T1 <T2 の場合、T1 <α<T2 とすることが、得られる電線導体10の伸びと引張強さのバランスの点で好ましく、本発明は、よりよいバランスが得られる点で好ましい、 1.2T1 <α< 0.7T2 に設定する。
この場合、熱処理温度αは、 120℃〜 280℃であり、好ましくは、 1.2× 120℃〜 0.7× 280℃(= 144℃〜 196℃)となる。
なお、実施例は、図3の横断面形状であり、中心線(素線A)に鈍銅( 99.99wt%以上Cu、φ8mm(母線))を伸縮加工で、φ0.16mm(加工度: 99.98%にしたもの)を、外層線(素線B)に銅合金(Cu− 0.3wt%Sn、φ8mm(母線)を伸縮加工で、φ0.16mm(加工度: 99.96%)にしたもの)を使用して、上述の図1に示した通りの製造方法および熱処理条件で電線導体10を作製し、従来例の各特性との比を表1に示す。
次に、図5に示す別の実施の形態では、外層線に、第1素線Aと第2素線Bを交互に配置し、中心線としては、焼鈍温度(軟化温度)の異なる第3の材料Mから成る素線Zを用いた場合を例示する。なお、中心線の素線Zとして、外層線素線A,Bの内の一方を、適用することも、好ましい場合がある。製造方法は図1と同じである。
そして、図2は、さらに別の実施の形態を示したフローチャート図であって、軟化温度が相違する材質の素線A,Bの各々を伸線加工して、硬線化し、次に、(熱処理せずに)この素線A,Bを相互に撚り合わせ加工3を施して、撚り線中間体5を製造し、その後、熱処理せずに塑性加工12を施す。
具体的には、図2と図3と図7に示すように、撚り合わせ加工3によって(図3に示す)撚り線中間体5を製造して後に、丸孔ダイスを通して、塑性加工12を施し、(図3から)図7に示すように、外径を縮小するように塑性変形させて、いわば第2の撚り線中間体6を製造し、次に、上記第1素線A(軟化温度:T1 )と上記素線B(軟化温度:T2 )(T1 <T2 )の軟化温度の間の温度域(T1 ≦α≦T2 )にて熱処理(熱処理温度α)を行って、電線導体10を製造する。
また、縮径塑性加工12は、縮径加工後の直径と、縮径加工前の直径との比が、0.85〜0.98になるようにすればよい。その後、図7〜図10の各々の電線導体の外周に絶縁層を被覆することで絶縁電線を、得ることができる(図示省略)。
絶縁層は公知の方法、装置を用いて電線導体の外周に被覆すればよく、縮径加工した電線導体10の方が、そうでない電線導体に比べて表面に凸凹がないので、絶縁層を薄く均一に被覆することができ、細径化に適している。
特に、細径電線であって、自動車用として要望される軽量化(細径化)、省スペース化など十分に満足させ得る電線導体(あるいは、その電線導体を使った絶縁電線)を確実に、かつ、図11で述べた「わらい37」を発生せずに、製造可能となる。
3 撚り合わせ加工(工程)(撚線工程)
5 撚り線中間体
7 熱処理工程
10 電線導体
12 塑性加工(工程)
37 わらい
A,B 素線
α 熱処理温度
Claims (4)
- 軟化温度が相違する素線(A)(B)の各々を伸線加工(1)(2)する工程と、上記素線(A)(B)を撚り合わせ、撚り線中間体(5)を作製する撚線工程(3)と、上記軟化温度と異なる熱処理温度(α)で、上記撚り線中間体(5)を熱処理する熱処理工程(7)を、順に備え、
一方の素線(A)の軟化温度を(T 1 )とし、他方の素線(B)の軟化温度を(T 2 )とした場合、T 1 <T 2 、かつ、 1.2T 1 <α< 0.7T 2 に設定したことを特徴とする電線導体の製造方法。 - 上記撚線工程(3)と上記熱処理工程(7)の間に、前記撚り線中間体(5)を縮径加工する塑性加工工程(12)を有することを特徴とする請求項1記載の電線導体の製造方法。
- 請求項1又は請求項2で製造された電線導体。
- 請求項3の電線導体の外周に絶縁層を被覆した絶縁電線。
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