WO2014185527A1 - アルミニウム電線の製造方法 - Google Patents

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WO2014185527A1
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直柔 内田
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矢崎総業株式会社
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    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an aluminum electric wire.
  • wire harnesses in which a plurality of electric wires are bundled are used for the wiring structures of transport equipment such as automobiles and airplanes, and industrial equipment such as robots.
  • Copper-based materials such as copper and copper alloys, which are excellent in conductivity, are mainly used as constituent materials for electric wire conductors in wire harnesses.
  • the aluminum electric wire described in Patent Document 1 has a problem that the conductor is easily disconnected in the production process, and the operation rate of the electric wire production is reduced. That is, aluminum has a breaking strength as low as 50% or less compared to copper and hardness is 60% or less, so that it is easy to work, but if any extra force is applied, it breaks immediately.
  • the present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an aluminum electric wire capable of improving the operating rate of electric wire manufacturing. There is.
  • An aluminum electric wire having an inner layer conductor made of an inner layer alloy wire having one or a plurality of aluminum and an outer layer conductor made of an outer layer alloy wire having a plurality of aluminum and provided on the inner layer conductor
  • a twisting step in which the strand of the outer layer alloy provided on the inner layer conductor is twisted on the inner layer conductor, and a strand of the outer layer alloy twisted in the twisting step in the twisting step.
  • a method for producing an aluminum electric wire comprising: a rotary compression step in which the product is compressed while being rotated in the same direction as the twist direction.
  • the strand of the outer layer alloy twisted in the twisting process is compressed while being rotated in the same direction as the twisting direction in the twisting process, so that the force due to the compression rotates.
  • the frictional force decreases, and the elongation of the outer layer conductor is difficult to decrease.
  • the twist pitch in the twisting process is set to 13 mm or more. Therefore, it is possible to prevent a situation where the tension applied to the strand of the outer layer alloy becomes too large such that the twist pitch is less than 13 millimeters and exceeds the yield strength, and the work hardening occurs and the elongation decreases. Moreover, since the twist pitch in the twisting process is set to 30 millimeters or less, it is possible to prevent a situation in which the flexibility property is deteriorated.
  • the alloy Prior to the twisting step, the alloy contains 0.5% by mass to 1.3% by mass of iron and 0% by mass to 0.4% by mass of magnesium, with the balance being aluminum and impurities.
  • a casting process for casting the alloy an annealing process for annealing the alloy cast in the casting process at a temperature of 250 degrees to 450 degrees, and extending the alloy obtained in the annealing process to wire the inner layer alloy
  • a wire drawing step for forming a wire of the outer layer alloy.
  • iron is contained in an amount of 0.5% by mass to 1.3% by mass
  • magnesium is contained in an amount of 0% by mass to 0.4% by mass
  • the balance Casts an alloy made of aluminum and impurities and anneals at a temperature of 250 ° C. or more and 450 ° C. or less, so that magnesium dissolved in the alloy is precipitated, and the conductor resistance is improved.
  • 0.2 to 1.2% by mass of magnesium is contained, 0.1 to 2.0% by mass of silicon is contained, and the balance is made of aluminum and impurities.
  • a casting process for casting the alloy a first annealing process for annealing the alloy cast in the casting process at a temperature of not less than 400 degrees and not more than 630 degrees, and stretching the alloy obtained in the first annealing process.
  • magnesium is contained in an amount of 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less
  • silicon is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less.
  • magnesium and silicon are solid-dissolved and further annealed at a temperature of 100 ° C. or more and 300 ° C. or less. It is possible to improve the conductor strength by forming fine precipitates.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of an aluminum electric wire manufactured in the method for manufacturing an aluminum electric wire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing an aluminum electric wire according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing apparatus for performing the electric wire process shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the inner layer rotating die and the outer layer rotating die shown in FIG.
  • FIG. 5 is a process diagram showing another example (first example) of the method of manufacturing an aluminum electric wire according to this embodiment.
  • FIG. 6 is a process diagram showing another example (second example) of the method of manufacturing an aluminum electric wire according to this embodiment.
  • FIG. 7 is a process diagram showing another example (third example) of the method of manufacturing an aluminum electric wire according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a process diagram showing another example (fourth example) of the method of manufacturing an aluminum electric wire according to this embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotary die and the breaking load of the outer layer conductor in the outer layer rotary compression process, FIG. 9 (a) shows a graph, and FIG. 9 (b) shows a table.
  • FIG. 10 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotary die and the conductor resistance of the outer layer conductor in the outer layer rotary compression step, FIG. 10 (a) shows a graph, and FIG. 10 (b) shows a table. ing.
  • FIG. 10 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotary die and the conductor resistance of the outer layer conductor in the outer layer rotary compression step, FIG. 10 (a) shows a graph, and FIG. 10 (b) shows a table. ing.
  • FIG. 10 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of
  • FIG. 11 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotating die and the elongation of the outer layer conductor in the outer layer rotating compression process
  • FIG. 11 (a) shows a graph
  • FIG. 11 (b) shows a table.
  • FIG. 12 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotating die and the wire breakage rate of the outer layer alloy wire in the outer layer rotational compression process
  • FIG. 12 (a) shows a graph
  • FIG. A table is shown.
  • FIG. 13 is a diagram showing the correlation between the twist pitch in the outer layer twisting step and the breaking load of the outer layer conductor
  • FIG. 13 (a) shows a graph
  • FIG. 13 (b) shows a table.
  • FIG. 14 is a diagram showing the correlation between the twisting pitch in the outer layer twisting process and the conductor resistance of the outer layer conductor, FIG. 14 (a) shows a graph, and FIG. 14 (b) shows a table.
  • FIG. 15 is a diagram showing the correlation between the twisting pitch and the elongation of the outer layer conductor in the outer layer twisting step, FIG. 15A shows a graph, and FIG. 15B shows a table.
  • FIG. 16 is a diagram showing the correlation between the twist pitch in the outer layer twisting process and the flexibility of the outer layer conductor, in which FIG. 16 (a) shows a graph and FIG. 16 (b) shows a table.
  • Drawing 1 is a schematic diagram showing an example of an aluminum electric wire manufactured in a manufacturing method of an aluminum electric wire concerning an embodiment of the present invention.
  • the aluminum electric wire 1 according to the present embodiment is such that an insulating insulating member 20 is coated on a conductor 10 as shown in FIG.
  • the conductor 10 is composed of an inner layer conductor 11 and an outer layer conductor 12 provided on the inner layer conductor 11. Specifically, the cross-sectional area thereof is 0.13 square millimeters to 1.5 square millimeters.
  • the inner layer conductor 11 and the outer layer conductor 12 are constituted by twisted wires formed by twisting a plurality of conductive strands 11a and 12a.
  • the strands 11a and 12a consist of the alloy (inner layer alloy, outer layer alloy) which has aluminum, and specifically contains iron 0.5 mass% or more and 1.3 mass% or less.
  • magnesium is contained in an amount of not less than 0% by mass and not more than 0.4% by mass, and the balance is made of an alloy made of aluminum and impurities.
  • the strands 11a and 12a are not limited to this, and contain 0.2 to 1.2% by mass of magnesium, 0.1 to 2.0% by mass of silicon, and the balance May be an alloy of aluminum and impurities. Furthermore, the strands 11a and 12a are not limited to the above, and may contain a predetermined mass% of an element selected from iron, magnesium, silicon, titanium, copper, zinc, nickel, manganese, silver, chromium, and zirconium. Good.
  • the inner layer conductor 11 is composed of three strands 11a
  • the outer layer conductor 12 is composed of eight strands 12a.
  • 11 may be configured by one strand 11a
  • the outer layer conductor 12 may be configured by six strands 12a
  • the inner layer conductor 11 may be configured by six strands 11a
  • the outer layer conductor 12 may be 10 It may be configured by a single strand 12a, and the number of strands 11a, 12a is not particularly limited.
  • FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing the aluminum electric wire 1 according to this embodiment.
  • it can be divided into a material process for manufacturing the wires 11a and 12a and an electric wire process for manufacturing the aluminum wire 1 from the wires 11a and 12a.
  • a casting process In the material process, a casting process, a rolling process, a first wire drawing process, a first annealing process (annealing process), and a second wire drawing process (drawing process) are performed.
  • an aluminum alloy used for the strands 11a and 12a is manufactured.
  • an aluminum alloy containing 0.5% by mass to 1.3% by mass of iron and 0% by mass to 0.4% by mass of magnesium with the balance being aluminum and impurities hereinafter referred to as Alloy 1). Is obtained).
  • magnesium alloy is contained in an amount of 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less
  • silicon is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less, with the balance being aluminum and impurities ( Hereinafter, alloy 2) may be manufactured, or other aluminum alloys may be manufactured.
  • the aluminum alloy is subjected to a rolling process (rolling process), and the aluminum alloy is drawn into a linear shape in the first wire drawing process.
  • a first annealing step is performed in which annealing is performed at a predetermined temperature.
  • the alloy 1 is annealed at 250 degrees or more and 450 degrees or less, so that magnesium dissolved in the alloy is precipitated, and the conductor resistance is improved.
  • the alloy 2 is annealed at a temperature of 400 ° C. or more and 630 ° C. or less, so that magnesium and silicon are dissolved, and further annealed at a temperature of 100 ° C. or more and 300 ° C. or less to form fine precipitates.
  • the strength can be improved.
  • the alloy 1 contains silicon
  • the amount of magnesium deposited can be increased, and the conductor resistance can be further improved.
  • titanium is contained in the aluminum alloy, it is possible to suppress the enlargement of crystal grains during annealing and suppress the decrease in conductor strength.
  • the annealing method may be any of batch processing using an atmospheric furnace, continuous heat treatment by energization, and continuous heat treatment by low frequency induction heating. At this time, when performing the continuous heat treatment and the continuous heat treatment by the low frequency induction heating, the energy equivalent to that of the batch treatment may be applied.
  • the alloy annealed in the second wire drawing step is further drawn to produce the strands 11a and 12a.
  • the strands 11a and 12a are the same alloys in the above, it is not restricted to this, You may manufacture with different alloys, such as the strand 11a being the alloy 1 and the strand 12a being the alloy 2.
  • an inner layer twisting process In the electric wire process, an inner layer twisting process, an inner layer rotating compression process, an outer layer twisting process (twisting process), an outer layer rotating compression process (rotary compression process), a second annealing process, and an extrusion process are performed.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing apparatus for performing the electric wire process shown in FIG.
  • the manufacturing apparatus 100 includes an inner layer twist port 101, an inner layer rotation guide 102, an inner layer rotation die 103, an outer layer twist port 104, a plurality of outer layer rotation guides 105, rollers 106a and 106b, An outer layer rotating die 107 is provided.
  • a plurality of inner-layer alloy strands 11a are collected by the inner-layer twisting port 101, and an inner-layer twisting process in which the inner-layer alloy wires 11a are twisted by the rotating inner-layer rotation guide 102 is performed.
  • the strands 11a of the plurality of twisted inner layer alloys are supplied to the inner layer rotating die 103, and an inner layer rotating compression process is performed.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the inner layer rotating die 103 and the outer layer rotating die 107 shown in FIG.
  • the strands 11 a of the plurality of twisted inner layer alloys are compressed by the inner layer rotating die 103 to form the inner layer conductor 11.
  • the inner layer rotating die 103 rotates about the longitudinal direction of the strand 11a of the twisted inner layer alloy. For this reason, a part of the compressive force of the inner layer rotating die 103 escapes in the rotational direction (R), and the frictional force with the die of the strands 11a of the plurality of twisted inner layer alloys decreases.
  • the inner layer rotating die 103 is rotated in the same direction as the twisting direction (T) in the inner layer twisting process, the inner layer alloy strand 11a is not rotated in a direction in which the twist can be unwound. It is possible to prevent a situation where the twist is unwound.
  • the inner layer conductor 11 formed by the inner layer rotating die 103 is supplied to the outer layer twist opening 104.
  • a plurality of outer layer alloy wires 12 a are supplied to the outer layer twist opening 104, and a plurality of outer layer alloy wires 12 a are provided on the inner layer conductor 11.
  • the plurality of outer layer alloy wires 12 a provided on the inner layer conductor 11 are guided to the plurality of outer layer rotation guides 105 via the rollers 106 a and are twisted on the inner layer conductor 11 by the plurality of outer layer rotation guides 105.
  • a process is performed.
  • the twisting pitch is set to 13 mm or more and 30 mm or less.
  • the tension applied to the outer layer alloy wire 12a becomes too large as the twist pitch is less than 13 millimeters to exceed the proof stress, work hardening occurs, and elongation decreases. This is because it is possible to prevent such a situation.
  • a twist pitch shall be 30 millimeters or less.
  • the outer layer rotation guide 105 is arranged in an arch shape. For this reason, it can be twisted twice when the bow rotates once.
  • the plurality of outer layer alloy wires 12a twisted on the inner layer conductor 11 by the plurality of outer layer rotation guides 105 are supplied to the outer layer rotation die 107 via the roller 106, and the outer layer rotation compression process is performed.
  • the plurality of outer layer alloy wires 12a twisted on the inner layer conductor 11 are compressed by the outer layer rotating die 107 as shown in FIG. 4 to form the outer layer conductor 12 (conductor 10).
  • the outer layer rotating die 107 rotates about the longitudinal direction of the strand 12a of the twisted outer layer alloy. For this reason, a part of the compressive force of the outer layer rotating die 107 escapes in the rotational direction (R), and the frictional force with the die of the strands 12a of the plurality of twisted outer layer alloys decreases.
  • the outer layer rotating die 107 is rotated in the same direction as the twisting direction (T) in the outer layer twisting process, so that the outer layer alloy strand 12a is not rotated in the direction in which the twist can be unwound. It is possible to prevent a situation where the twist is unwound.
  • the conductor 10 described above is manufactured by performing the outer layer rotational compression process.
  • the 2nd annealing process annealed at predetermined temperature is performed.
  • the second annealing step is performed by any of batch processing using an atmospheric furnace, continuous heat treatment by energization, and continuous heat treatment by low-frequency induction heating. At this time, when continuous heat treatment and continuous heat treatment by low frequency induction heating are performed, energy equivalent to that in batch processing is applied.
  • first wire drawing step second wire drawing step, inner layer twisting step, inner layer rotational compression step, outer layer twisting step, and outer layer rotational compression step
  • the aluminum alloy is alloy 1
  • magnesium that could not be precipitated in the first annealing step is precipitated, and the conductor resistance can be further improved.
  • the annealing temperature in the second annealing step may be 250 degrees or more and 450 degrees or less when the aluminum alloy is the alloy 1, and 100 degrees or more and 300 degrees or less when the aluminum alloy is the alloy 2. do it.
  • the conductor 10 manufactured through the above processes is covered with the insulating member 20 by an extrusion process. Thereby, the aluminum electric wire 1 which concerns on this embodiment is manufactured.
  • the aluminum wire 1 may have a third wire drawing step (part of the wire step) added between the second wire drawing step and the inner layer twisting step.
  • the first to third wire drawing steps gradually stretch the alloy to produce the wires 11a and 12a. Accordingly, the possibility that the metal is cut in the process of extending the alloy can be reduced and the strands 11a and 12a can be further reduced in diameter without extending the alloy at a stretch.
  • the second wire drawing step may be included in the electric wire step.
  • the second annealing step may be performed before the inner layer twisting step. In this case, annealing is performed by predicting in advance the work hardening of the strands 11a and 12a in a later step.
  • the manufactured aluminum electric wire 1 has the characteristics shown in FIGS.
  • the aluminum alloy is one of the alloys 1 and contains 0.6% by mass of iron, 0.3% by mass of magnesium, 0.002% by mass of zirconium, and the balance is
  • the first electric wire is made of aluminum and impurities
  • the second electric wire contains 1.2% by mass of iron and 0.002% by mass of zirconium, and the balance is made of aluminum and impurities.
  • the first annealing step annealing was performed at 410 degrees for 3 hours. Further, the cross-sectional area of the inner layer alloy and outer layer alloy strands 11a and 12a is 0.7266 square millimeters, the number of inner layer alloy strands 11a is three, and the number of outer layer alloy strands 12a is eight. It was.
  • FIG. 9 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotary die 107 and the breaking load of the outer layer conductor 12 in the outer layer rotary compression step, FIG. 9A shows a graph, and FIG. A table is shown.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.5N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.2 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.4N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.2N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 8.1 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.2N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.1 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.3N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.3 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.0 N.
  • FIG. 10 is a diagram showing the correlation between the rotational speed of the outer layer rotary die 107 and the conductor resistance of the outer layer conductor 12 in the outer layer rotary compression process
  • FIG. 10 (a) shows a graph
  • FIG. A table is shown.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.98 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.01 m ⁇ / m.
  • the conductor of the outer layer conductor 12 The resistance is 5.02 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.13 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.81 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.92 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.03 m ⁇ / m
  • the conductor of the outer layer conductor 12 The resistance is 4.94 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.98 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.64 m ⁇ / m.
  • FIG. 11 is a diagram showing the correlation between the number of rotations of the outer layer rotating die 107 and the elongation of the outer layer conductor 12 in the outer layer rotating compression process, FIG. 11A shows a graph, and FIG. Is shown.
  • the elongation of the outer layer conductor 12 is 20.8%. Further, when the rotational speed of the outer layer rotating die 107 is 1500 rpm, the elongation of the outer layer conductor 12 is 19.7%, and when the rotational speed of the outer layer rotating die 107 is 2000 rpm, the elongation of the outer layer conductor 12 is 20%. .6%. Furthermore, when the rotational speed of the outer layer rotating die 107 is 2500 rpm, the elongation of the outer layer conductor 12 is 20.5%.
  • the outer layer rotating die 107 compresses the outer layer alloy wire 12a while rotating it, thereby reducing the friction with the die and reducing the breaking load. It was found that the elongation of the outer layer conductor 12 was increased.
  • FIG. 12 is a diagram showing a correlation between the number of rotations of the outer layer rotating die 107 and the disconnection rate of the outer layer alloy wire 12a in the outer layer rotary compression process
  • FIG. 12 (a) shows a graph
  • FIG. b) shows a table.
  • the disconnection rate is a value indicating the length (meter) of the outer layer conductor 12 manufactured until one disconnection occurs.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 157000 meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 150,000 meters
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 160000. Meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 159000 meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 was 7000 meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 160000 meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 158000 meters, and when the rotation speed of the outer layer rotation die 107 is 2000 rpm, the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 152000. Meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 is 157000 meters.
  • the disconnection rate of the outer layer conductor 12 was 10,000 meters.
  • the manufacturing method of the aluminum electric wire 1 which concerns on this embodiment raises the disconnection rate by raising the elongation of the outer layer conductor 12, and improves the operation rate of electric wire manufacture.
  • the reason for this is that part of the compressive force of the outer layer rotating die 107 escapes in the rotation direction (R), and the strands 12a of the plurality of twisted outer layer alloys are uniformly compressed and This is probably because the frictional force was reduced.
  • the twist pitch in the outer layer twisting process is desirably 13 mm or more and 30 mm or less. This will be described below with reference to FIGS.
  • the data shown in FIGS. 13 to 16 are data measured for the conductor 10 constituting the first electric wire and the second electric wire with the rotation speed of the outer layer rotating die 107 set to 2000 rpm.
  • FIG. 13 is a diagram showing the correlation between the twist pitch in the outer layer twisting process and the breaking load of the outer layer conductor 12, FIG. 13 (a) shows a graph, and FIG. 13 (b) shows a table.
  • the breaking load of the outer conductor 12 is 8.1 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.8 N
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.3 N.
  • the breaking load of the outer conductor 12 is 7.4 N
  • the breaking load of the outer conductor 12 is 7.2 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.5 N, and when the twist pitch is 30 millimeters, the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.4 N. Further, when the twist pitch is 40 millimeters, the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.3N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.3N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 7.1 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.6 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.4 N, and when the twist pitch is 20 millimeters, the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.5 N.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.3 N, and when the twist pitch is 30 millimeters, the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.2 N.
  • the twist pitch is 40 millimeters, the breaking load of the outer layer conductor 12 is 6.3N.
  • FIG. 14 is a diagram showing the correlation between the twist pitch in the outer layer twisting step and the conductor resistance of the outer layer conductor 12, FIG. 14 (a) shows a graph, and FIG. 14 (b) shows a table.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.34 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.22 m ⁇ / m, and when the twist pitch is 13 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.08 m ⁇ / m. is there.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.03 m ⁇ / m, and when the twist pitch is 20 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.02 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.00 m ⁇ / m
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.03 m ⁇ / m
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.98 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 5.06 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.99 m ⁇ / m, and when the twist pitch is 13 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.94 m ⁇ / m. is there.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.95 m ⁇ / m, and when the twist pitch is 20 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.92 m ⁇ / m.
  • the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.91 m ⁇ / m, and when the twist pitch is 30 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.93 m ⁇ / m. Furthermore, when the twist pitch is 40 millimeters, the conductor resistance of the outer layer conductor 12 is 4.92 m ⁇ / m.
  • FIG. 15 is a diagram showing the correlation between the twist pitch and the elongation of the outer layer conductor 12 in the outer layer twisting step, FIG. 15 (a) shows a graph, and FIG. 15 (b) shows a table.
  • the elongation of the outer layer conductor 12 is 18.6%, and when the twist pitch is 30 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 18.2%. Further, when the twist pitch is 40 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 18.3%.
  • the elongation of the outer layer conductor 12 is 12.4%.
  • the elongation of the outer layer conductor 12 is 12.8%, and when the twist pitch is 13 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 17.9%.
  • the twist pitch is 15 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 20.0%, and when the twist pitch is 20 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 19.8%.
  • the elongation of the outer layer conductor 12 is 20.4%, and when the twist pitch is 30 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 19.29. Furthermore, when the twist pitch is 40 millimeters, the elongation of the outer layer conductor 12 is 21.0%.
  • the breaking load of the outer layer conductor 12 tends to decrease as the twisting pitch becomes longer.
  • the breaking load is maintained at about 6 N or more, which is a problem as a product. I found that there was no. Further, it was found that the conductor resistance can be maintained at 5.10 m ⁇ / m or less when the twist pitch is 13 millimeters or more, but cannot be maintained at 5.10 m ⁇ / m when the twist pitch is less than 13 millimeters. Further, it was found that the elongation can be maintained at 15% or more when the twist pitch is 13 millimeters or more, but cannot be maintained at 15% when the twist pitch is less than 13 millimeters.
  • the twist pitch in an outer layer twist process is 13 millimeters or more.
  • FIG. 16 is a diagram showing the correlation between the twist pitch in the outer layer twisting step and the flexibility of the outer layer conductor 12, wherein FIG. 16 (a) shows a graph and FIG. 16 (b) shows a table. .
  • FIG. 16 shows the result of a 180 ° bending test in which a mandrel having a diameter of 25 is used, the load is 400 g, and the bending speed is 2 times / sec. Further, when the resistance value of the outer layer conductor 12 increases by 10%, the outer layer conductor 12 cannot be used for a device that requires conductor resistance management. Therefore, in FIG. 16, the number of bending until the resistance value increases by 10% was measured.
  • the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increases by 10% is 2050. It was times. When the twist pitch was 12 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1980. When the twist pitch was 13 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1900. When the twist pitch was 15 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1820.
  • the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1800.
  • the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1750.
  • the twist pitch was 30 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1700 times.
  • the twist pitch was 40 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1580 times.
  • the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1990.
  • the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1900.
  • the twist pitch was 13 millimeters
  • the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1830.
  • the twist pitch was 15 millimeters
  • the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1800.
  • the twist pitch was 20 millimeters the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1720 times.
  • the twist pitch was 25 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer layer conductor 12 increased by 10% was 1680 times.
  • the twist pitch was 30 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1660 times.
  • the twist pitch was 40 millimeters, the number of bendings until the resistance value of the outer conductor 12 increased by 10% was 1540.
  • the outer layer conductor 12 has a twist pitch of 30 millimeters or less, the number of bendings until the resistance value increases by 10% can be maintained at about 1600 times or more, but if the twist pitch exceeds 30 millimeters, It was found that the number of flexing until the value increased by 10% could not be maintained at about 1600.
  • the twist pitch in the outer layer twisting process is preferably 30 mm or less. Therefore, it turned out that it is preferable that the twist pitch in an outer layer twist process is 13 to 30 millimeters.
  • the strand 12a of the outer layer alloy twisted in the twist process is compressed while rotating in the same direction as the twist direction (T) in the twist process. For this reason, the frictional force is reduced due to the force of compression escaping in the rotation direction (R), work hardening is unlikely to occur, and the elongation of the outer conductor 12 is difficult to decrease. Thereby, the possibility of the disconnection in a manufacturing process will be reduced, and the improvement of the operation rate of electric wire manufacture can be aimed at.
  • the twist pitch in the twisting process is set to 13 mm or more. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the tension applied to the strand 12a of the outer layer alloy becomes excessively large so that the twist pitch is less than 13 millimeters and the yield strength is exceeded, and work hardening occurs and elongation decreases. Moreover, since the twist pitch in the twisting process is set to 30 millimeters or less, it is possible to prevent a situation in which the flexibility characteristics are deteriorated.
  • an alloy containing 0.5% by mass or more and 1.3% by mass or less of iron and 0% by mass or more and 0.4% by mass or less of magnesium is cast, and the balance is made of aluminum and impurities. Since annealing is performed at a temperature of 450 ° C. or less, magnesium dissolved in the alloy is precipitated, and the conductor resistance is improved.
  • magnesium is contained in an amount of 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less
  • silicon is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less, with the balance being aluminum and impurities.
  • the inner layer conductor 11 is assumed to be 0.13 sq or less, but is not limited thereto, and the conductor size may exceed 0.13 sq.
  • the second annealing step may be performed after the outer layer twisting step and before the outer layer rotational compression step. In this case, annealing is performed by predicting work hardening in the outer layer rotary compression process in advance. Further, the second annealing step may be performed after the inner layer twisting step and before the inner layer rotational compression step. In this case, annealing is performed in advance by predicting work hardening in the inner layer rotary compression step and the outer layer rotary compression step.
  • the aluminum alloys of the inner layer conductor 11 and the outer layer conductor 12 are not limited to the alloy 1 and the alloy 2, and the numbers of the inner layer alloy strand 11a and the outer layer conductor 12 strand 12a are not limited to those described above. Further, when the number of the inner layer alloy wire 11a is one, the inner layer twisting step and the inner layer rotational compression step shown in FIGS. 2 and 5 to 8 may be omitted.
  • the inner layer conductor (11) made of an inner layer alloy wire (11a) having one or a plurality of aluminum and the inner layer conductor (11) made of an outer layer alloy wire (12a) having a plurality of aluminum A method of manufacturing an aluminum electric wire (1) having an outer layer conductor (12) provided thereon, A twisting step in which the outer alloy wire (12a) provided on the inner layer conductor (11) is twisted on the inner layer conductor (11); A rotational compression step in which the strands of the outer layer alloy (12a) twisted in the twisting step are compressed while being rotated in the same direction as the twisting direction in the twisting step; The manufacturing method of the aluminum electric wire (1) which has this.
  • a casting process for casting the alloy A first annealing step for annealing the alloy cast in the casting step at a temperature of 400 degrees or more and 630 degrees or less; A wire drawing step of drawing the alloy obtained in the first annealing step to form the inner layer alloy strand (11a) and the outer layer alloy strand (12a); A second annealing step of annealing the inner-layer alloy strand (11a) and the outer-layer alloy strand (12a) obtained in the wire drawing step at a temperature of 100 degrees to 300 degrees; The manufacturing method of the aluminum electric wire (1) which has this.
  • the method for producing an aluminum electric wire it is possible to provide a method for producing an aluminum electric wire capable of improving the operating rate of electric wire production.

Abstract

 1又は複数のアルミニウムを有した内層合金の素線(11a)からなる内層導体(11)と、複数のアルミニウムを有した外層合金の素線(12a)からなり内層導体(11)上に設けられる外層導体(12)とを有したアルミニウム電線(1)の製造方法であって、内層導体(11)上に設けられた外層合金の素線(12a)が内層導体(11)上で撚られる外層撚り工程と、外層撚り工程において撚られた外層合金の素線(12a)が外層撚り工程における撚り方向と同方向に回転されながら圧縮される外層回転圧縮工程と、を有する。

Description

アルミニウム電線の製造方法
 本発明は、アルミニウム電線の製造方法に関する。
 従来、自動車や飛行機などの搬送機器、及びロボットなどの産業機器の配線構造には、複数の電線を束ねたワイヤーハーネスが利用されている。ワイヤーハーネスにおける電線用導体の構成材料は、導電性に優れた銅や銅合金といった銅系材料が主流である。
 昨今、自動車や飛行機などの燃費の向上が望まれており、電線の軽量化のために、比重が銅の約1/3であるアルミニウムを導体に用いることが検討されている(特許文献1参照)。
日本国特許5021855号公報
 しかし、特許文献1に記載のアルミニウム電線は、その製造過程において導体が断線し易く、電線製造の稼働率が低下してしまうという問題があった。すなわち、アルミニウムは銅に比べ破断強度が50%以下と低く、硬さも60%以下であるため加工しやすい反面、少しでも余分な力が加わった場合すぐに断線してしまう。
 本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、電線製造の稼働率の向上を図ることが可能なアルミニウム電線の製造方法を提供することにある。
 本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 1又は複数のアルミニウムを有した内層合金の素線からなる内層導体と、複数のアルミニウムを有した外層合金の素線からなり前記内層導体上に設けられる外層導体とを有したアルミニウム電線の製造方法であって、前記内層導体上に設けられた前記外層合金の素線が前記内層導体上で撚られる撚り工程と、前記撚り工程において撚られた前記外層合金の素線が前記撚り工程における撚り方向と同方向に回転されながら圧縮される回転圧縮工程と、を有するアルミニウム電線の製造方法。
 上記(1)の構成のアルミニウム電線の製造方法によれば、撚り工程において撚られた外層合金の素線が撚り工程における撚り方向と同方向に回転されながら圧縮されるため、圧縮による力が回転方向に逃げることで摩擦力が低下し、外層導体の伸びが低下し難くなる。これにより、製造過程における断線の可能性が低減されることとなり、電線製造の稼働率の向上を図ることができる。
(2) 前記撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上30ミリメートル以下とされている上記(1)の構成のアルミニウム電線の製造方法。
 上記(2)の構成のアルミニウム電線の製造方法によれば、撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上とされている。そのため、撚りピッチが13ミリメートル未満のように外層合金の素線に掛かる張力が大きくなり過ぎて耐力を超えてしまい、加工硬化が起こって伸びが低下してしまう事態を防止することができる。また、撚り工程における撚りピッチは30ミリメートル以下とされているため、屈曲性特性が低下してしまう事態を防止することができる。
(3) 前記撚り工程に先だって、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、前記鋳造工程において鋳造された合金に対して250度以上450度以下の温度で焼鈍する焼鈍工程と、前記焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とする伸線工程と、を有する上記(1)又は(2)のいずれかに記載のアルミニウム電線の製造方法。
 上記(2)の構成のアルミニウム電線の製造方法によれば、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造し、250度以上450度以下の温度で焼鈍するため、合金内に固溶しているマグネシウムが析出することとなり、導体抵抗が向上する。
(4) 前記撚り工程に先だって、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、前記鋳造工程において鋳造された合金に対して400度以上630度以下の温度で焼鈍する第1焼鈍工程と、前記第1焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とする伸線工程と、前記伸線工程にて得られた前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とを100度以上300度以下の温度で焼鈍する第2焼鈍工程と、を有するアルミニウム電線の製造方法。
 上記(4)の構成のアルミニウム電線の製造方法によれば、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造し、400度以上630度以下の温度で焼鈍するため、マグネシウムとシリコンとを固溶させ、更に100度以上300度以下の温度で焼鈍をすることにより微細な析出物を形成させて導体強度の向上を図ることができる。
 本発明によれば、電線製造の稼働率の向上を図ることが可能なアルミニウム電線の製造方法を提供することができる。
図1は本発明の実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法において製造されるアルミニウム電線の一例を示す概略図である。 図2は本実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法を示す工程図である。 図3は図2に示した電線工程を行う製造装置を示す概略図である。 図4は図3に示した内層回転ダイス及び外層回転ダイスの拡大図である。 図5は本実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法の他の例(第1例)を示す工程図である。 図6は本実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法の他の例(第2例)を示す工程図である。 図7は本実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法の他の例(第3例)を示す工程図である。 図8は本実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法の他の例(第4例)を示す工程図である。 図9は外層回転圧縮工程における外層回転ダイスの回転数と外層導体の破断荷重との相関を示す図であり、図9の(a)はグラフを示し、図9の(b)は表を示している。 図10は外層回転圧縮工程における外層回転ダイスの回転数と外層導体の導体抵抗との相関を示す図であり、図10の(a)はグラフを示し、図10の(b)は表を示している。 図11は外層回転圧縮工程における外層回転ダイスの回転数と外層導体の伸びとの相関を示す図であり、図11の(a)はグラフを示し、図11の(b)は表を示している。 図12は外層回転圧縮工程における外層回転ダイスの回転数と外層合金の素線の断線率との相関を示す図であり、図12の(a)はグラフを示し、図12の(b)は表を示している。 図13は外層撚り工程における撚りピッチと外層導体の破断荷重との相関を示す図であり、図13の(a)はグラフを示し、図13の(b)は表を示している。 図14は外層撚り工程における撚りピッチと外層導体の導体抵抗との相関を示す図であり、図14の(a)はグラフを示し、図14の(b)は表を示している。 図15は外層撚り工程における撚りピッチと外層導体の伸びとの相関を示す図であり、図15の(a)はグラフを示し、図15の(b)は表を示している。 図16は外層撚り工程における撚りピッチと外層導体の屈曲性との相関を示す図であって、図16の(a)はグラフを示し、図16の(b)は表を示している。
 以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。図1は、本発明の実施形態に係るアルミニウム電線の製造方法において製造されるアルミニウム電線の一例を示す概略図である。
 本実施形態に係るアルミニウム電線1は、図1に示すように、導体10上に絶縁性の絶縁部材20を被覆したものである。導体10は、内層導体11と内層導体11上に設けられる外層導体12とから構成されており、具体的にその断面積は0.13平方ミリメートル~1.5平方ミリメートルとなっている。
 内層導体11及び外層導体12は、導電性の複数本の素線11a,12aが撚られてなる撚線により構成されている。また、本実施形態において素線11a,12aは、アルミニウムを有した合金(内層合金、外層合金)からなっており、具体的には鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金から構成されている。
 また、素線11a,12aは、これに限らず、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金であってもよい。さらに、素線11a,12aは、上記に限らず、鉄、マグネシウム、シリコン、チタン、銅、亜鉛、ニッケル、マンガン、銀、クロム、及びジルコニウムから選択される元素を所定質量%含有していてもよい。
 加えて、図1に示す導体10は、内層導体11が3本の素線11aにより構成され、外層導体12が8本の素線12aにより構成されているが、これに限らず、例えば内層導体11が1本の素線11aにより構成され、外層導体12が6本の素線12aにより構成されていてもよいし、内層導体11が6本の素線11aにより構成され、外層導体12が10本の素線12aにより構成されていてもよいし、素線11a,12aの本数は特に限定されるものではない。
 次に、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法の概略について説明する。図2は、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法を示す工程図である。アルミニウム電線を製造するにあたっては、素線11a,12aを製造する材料工程と、素線11a,12aからアルミニウム電線1を製造する電線工程とに分けられる。
 材料工程においては、鋳造工程、圧延工程、第1伸線工程、第1焼鈍工程(焼鈍工程)、及び第2伸線工程(伸線工程)が行われる。鋳造工程では、素線11a,12aに用いられるアルミニウム合金が製造される。この工程において、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなるアルミニウム合金(以下合金1という)が得られる。また、この工程においてマグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなるアルミニウム合金(以下合金2という)が製造されてもよいし、他のアルミニウム合金が製造されてもよい。
 次いで、アルミニウム合金に対して圧延処理が施され(圧延工程)、第1伸線工程においてアルミニウム合金が線状に引き延ばされる。
 その後、所定の温度で焼鈍される第1焼鈍工程が行われる。この工程において合金1を250度以上450度以下で焼鈍することにより、合金内に固溶しているマグネシウムが析出することとなり、導体抵抗が向上する。また、合金2を400度以上630度以下で焼鈍することにより、マグネシウムとシリコンとを固溶させ、更に100度以上300度以下の温度で焼鈍をすることにより微細な析出物を形成させて導体強度の向上を図ることができる。
 さらに合金1にシリコンが含まれている場合には、マグネシウムの析出量を増やすことができ、一層導体抵抗を向上させることができる。また、アルミニウム合金にチタンを含む場合には、焼鈍時の結晶粒の肥大化を抑制して導体強度の低下を抑えることができる。
 また、焼鈍方法は、雰囲気炉を用いたバッチ処理、通電による連続加熱処理、及び低周波誘導加熱による連続加熱処理のいずれであってもよい。このとき、連続加熱処理、及び低周波誘導加熱による連続加熱処理を実施する際はバッチ処理と同等のエネルギーを印加すればよい。
 次いで、第2伸線工程において焼鈍された合金がさらに引き延ばされて素線11a,12aが製造される。なお、上記において素線11a,12aは同じ合金であるが、これに限らず、素線11aが合金1であり、素線12aが合金2であるなど、異なる合金にて製造されてもよい。
 電線工程では、内層撚り工程、内層回転圧縮工程、外層撚り工程(撚り工程)、外層回転圧縮工程(回転圧縮工程)、第2焼鈍工程、及び押出工程が行われる。
 図3は、図2に示した電線工程を行う製造装置を示す概略図である。図3に示すように、製造装置100は、内層撚り口101と、内層回転ガイド102と、内層回転ダイス103と、外層撚り口104と、複数の外層回転ガイド105と、ローラ106a,106bと、外層回転ダイス107とを備えている。
 複数の内層合金の素線11aは内層撚り口101により集められ、回転する内層回転ガイド102によって撚られる内層撚り工程が行われる。次いで、撚られた複数の内層合金の素線11aは、内層回転ダイス103に供給され、内層回転圧縮工程が行われる。
 図4は、図3に示した内層回転ダイス103及び外層回転ダイス107の拡大図である。図4に示すように、撚られた複数の内層合金の素線11aは、内層回転ダイス103によって圧縮され、内層導体11が形成される。また、内層回転ダイス103は、撚られた内層合金の素線11aの長手方向を軸にして回転している。このため、内層回転ダイス103の圧縮力の一部は回転方向(R)に逃げることとなり、撚られた複数の内層合金の素線11aはダイスとの摩擦力が低下する。
 さらに、内層回転圧縮工程では、内層撚り工程における撚り方向(T)と同方向に内層回転ダイス103が回転されるため、内層合金の素線11aの撚りが解ける方向に回転されることはなく、撚りが解かれてしまう事態を防止することができる。
 再度、図3を参照する。内層回転ダイス103によって形成された内層導体11は、外層撚り口104に供給される。また、外層撚り口104には複数の外層合金の素線12aが供給され、内層導体11上に複数の外層合金の素線12aが設けられる。そして、内層導体11上に設けられた複数の外層合金の素線12aはローラ106aを介して複数の外層回転ガイド105に導かれ、複数の外層回転ガイド105よって内層導体11上で撚られる外層撚り工程が行われる。
 この外層撚り工程において、撚りピッチは13ミリメートル以上30ミリメートル以下とされている。撚りピッチが13ミリメートル以上とされることにより、撚りピッチが13ミリメートル未満のように外層合金の素線12aに掛かる張力が大きくなり過ぎて耐力を超えてしまい、加工硬化が起こって伸びが低下してしまう事態を防止することができるからである。また、撚りピッチが30ミリメートル以下とされることにより、屈曲特性が低下してしまう事態を防止することができるからである。
 また、外層回転ガイド105は、アーチ状に配置されている。このため、弓が1回転するときに2度撚ることが出来る。
 このような複数の外層回転ガイド105によって内層導体11上に撚られた複数の外層合金の素線12aは、ローラ106を介して外層回転ダイス107に供給され、外層回転圧縮工程が行われる。
 そして、内層導体11上に撚られた複数の外層合金の素線12aは、図4に示すように、外層回転ダイス107によって圧縮され、外層導体12(導体10)が形成される。また、外層回転ダイス107は、撚られた外層合金の素線12aの長手方向を軸にして回転している。このため、外層回転ダイス107の圧縮力の一部は回転方向(R)に逃げることとなり、撚られた複数の外層合金の素線12aはダイスとの摩擦力が低下する。
 さらに、外層回転圧縮工程では、外層撚り工程における撚り方向(T)と同方向に外層回転ダイス107が回転されるため、外層合金の素線12aの撚りが解ける方向に回転されることはなく、撚りが解かれてしまう事態を防止することができる。
 再度、図2を参照する。外層回転圧縮工程が行われることにより上記した導体10が製造される。導体10を製造後、所定の温度で焼鈍される第2焼鈍工程が行われる。第2焼鈍工程は、第1焼鈍工程と同様に、雰囲気炉を用いたバッチ処理、通電による連続加熱処理、及び低周波誘導加熱による連続加熱処理のいずれによって行われる。このとき、連続加熱処理、及び低周波誘導加熱による連続加熱処理を実施する際はバッチ処理と同等のエネルギーを印加する。
 この第2焼鈍工程において、導体加工(第1伸線工程、第2伸線工程、内層撚り工程、内層回転圧縮工程、外層撚り工程、及び外層回転圧縮工程)における加工硬化による歪を除去する。また、アルミニウム合金が合金1である場合には、第1焼鈍工程において析出しきれなかったマグネシウムが析出され、導体抵抗の更なる向上を図ることができる。
 なお、第2焼鈍工程における焼鈍温度は、アルミニウム合金が合金1である場合には250度以上450度以下とすればよく、アルミニウム合金が合金2である場合には、100度以上300度以下とすればよい。
 以上の工程を経て製造された導体10は、押出工程によって絶縁部材20が被覆される。これにより、本実施形態に係るアルミニウム電線1が製造される。
 図5~図8は、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法の他の例を示す工程図である。図5に示すように、アルミニウム電線1は、第2伸線工程と内層撚り工程との間に、第3伸線工程(電線工程の一部)が追加されていてもよい。このように、第1~第3伸線工程により、合金が除々に引き延ばされて素線11a,12aが製造される。これにより、合金を一気に引き延ばすことなく、合金を引き延ばす過程において金属が切れてしまう可能性を低減できると共に、より素線11a,12aを細径化することができる。
 また、図6に示すように、第2伸線工程が電線工程に含まれるようにしてもよい。また、図7に示すように、第2焼鈍工程が内層撚り工程の前に行われるようにしてもよい。この場合、後の工程における素線11a,12aの加工硬化を予め予測して焼鈍を行う。
 さらに、図8に示すように、図6に示す製造工程と図7に示す製造工程とを組み合わせるようにしてもよい。
 このように、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法については種々の変更が可能であり、図2、及び図5~図8に示した製造方法以外の製造方法についても採用できることはいうまでもない。
 以上のように、製造されたアルミニウム電線1は、図9~図11に示す特性を有する。なお、以下に示すアルミニウム電線1は、アルミニウム合金が合金1の1つであって、鉄が0.6質量%、マグネシウムが0.3質量%、ジルコニウムが0.002質量%含有され、残部がアルミニウム及び不純物により構成された第1電線と、鉄が1.2質量%、ジルコニウムが0.002質量%含有され、残部がアルミニウム及び不純物により構成された第2電線とされている。
 また、第1焼鈍工程においては、410度で3時間の焼鈍を行った。さらに、内層合金及び外層合金の素線11a,12aの断面積は、0.7266平方ミリメートルであり、内層合金の素線11aの本数は3本とし、外層合金の素線12aの本数は8本とした。
 図9は、外層回転圧縮工程における外層回転ダイス107の回転数と外層導体12の破断荷重との相関を示す図であり、図9の(a)はグラフを示し、図9の(b)は表を示している。
 図9の(a)及び図9の(b)に示すように、第1電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.5Nとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.2Nであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.4Nである。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.2Nである。
 これに対して、第1電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の破断荷重は8.1Nとなる。
 さらに、第2電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.2Nとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.1Nであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.3Nである。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.3Nである。
 これに対して、第2電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の破断荷重は7.0Nとなる。
 図10は、外層回転圧縮工程における外層回転ダイス107の回転数と外層導体12の導体抵抗との相関を示す図であり、図10の(a)はグラフを示し、図10の(b)は表を示している。
 図10の(a)及び図10の(b)に示すように、第1電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.98mΩ/mとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.01mΩ/mであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.02mΩ/mとなる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.13mΩ/mとなる。
 これに対して、第1電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の導体抵抗は5.81mΩ/mとなる。
 さらに、第2電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.92mΩ/mとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.03mΩ/mであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.94mΩ/mとなる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.98mΩ/mとなる。
 これに対して、第2電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の導体抵抗は5.64mΩ/mとなる。
 図11は、外層回転圧縮工程における外層回転ダイス107の回転数と外層導体12の伸びとの相関を示す図であり、図11の(a)はグラフを示し、図11の(b)は表を示している。
 図11の(a)及び図11の(b)に示すように、第1電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の伸びは17.2%となる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の伸びは18.5%であり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の伸びは17.6%となる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の伸びは18.2%となる。
 これに対して、第1電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の伸びは15.3%となる。
 さらに、第2電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の伸びは20.8%となる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の伸びは19.7%であり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の伸びは20.6%となる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の伸びは20.5%となる。
 これに対して、第2電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の伸びは18.1%となる。
 ここで、導体において導体抵抗と伸びとには相関があることが知られている。すなわち、導体抵抗が高まると伸びが小さくなる傾向にあることが知られている。また、破断荷重と伸びとにも相関があることが知られている。すなわち、破断荷重が小さくなると伸びが大きくなる傾向にあることが知られている。
 このように、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法では、外層回転ダイス107により外層合金の素線12aを回転させながら圧縮することにより、ダイスとの摩擦を低減し、破断荷重は低下するものの外層導体12の伸びを高めることがわかった。
 そして、外層導体12の伸びが高まることから、図12に示す特性が得られる。図12は、外層回転圧縮工程における外層回転ダイス107の回転数と外層合金の素線12aの断線率との相関を示す図であり、図12の(a)はグラフを示し、図12の(b)は表を示している。なお、断線率は1回の断線が発生するまでに製造される外層導体12の長さ(メートル)を示す値である。
 図12の(a)及び図12の(b)に示すように、第1電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の断線率は157000メートルとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の断線率は150000メートルであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の断線率は160000メートルとなる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の断線率は159000メートルとなる。
 これに対して、第1電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の断線率は7000メートルとなった。
 さらに、第2電線において、外層回転ダイス107の回転数が1000rpmとされた場合、外層導体12の断線率は160000メートルとなる。また、外層回転ダイス107の回転数が1500rpmとされた場合、外層導体12の断線率は158000メートルであり、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされた場合、外層導体12の断線率は152000メートルとなる。さらに、外層回転ダイス107の回転数が2500rpmとされた場合、外層導体12の断線率は157000メートルとなる。
 これに対して、第2電線において、外層回転ダイス107を回転させなかった場合、外層導体12の断線率は10000メートルとなった。
 このように、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法は、外層導体12の伸びを高めることで断線率を高め、電線製造の稼働率を向上させることがわかった。このようになる理由は、外層回転ダイス107の圧縮力の一部が回転方向(R)に逃げることであり、撚られた複数の外層合金の素線12aが均一に圧縮されると共にダイスとの摩擦力を低減したためであると考えられる。
 また、外層撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上30ミリメートル以下であることが望ましい。以下、図13~図16を参照して説明する。なお、図13~図16に示すデータは、第1電線及び第2電線を構成する導体10を対象に、外層回転ダイス107の回転数が2000rpmとされて計測したデータである。
 図13は、外層撚り工程における撚りピッチと外層導体12の破断荷重との相関を示す図であり、図13の(a)はグラフを示し、図13の(b)は表を示している。
 図13の(a)及び図13の(b)に示すように、第1電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は8.1Nとなる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.8Nであり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.3Nである。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.4Nであり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.2Nである。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.5Nであり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.4Nである。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.3Nである。
 さらに、第2電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.3Nとなる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は7.1Nであり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.6Nである。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.4Nであり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.5Nである。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.3Nであり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.2Nである。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の破断荷重は6.3Nである。
 図14は、外層撚り工程における撚りピッチと外層導体12の導体抵抗との相関を示す図であり、図14の(a)はグラフを示し、図14の(b)は表を示している。
 図14の(a)及び図14の(b)に示すように、第1電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.34mΩ/mとなる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.22mΩ/mであり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.08mΩ/mである。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.03mΩ/mであり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.02mΩ/mである。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.00mΩ/mであり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.03mΩ/mである。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.98mΩ/mである。
 さらに、第2電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は5.06mΩ/mとなる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.99mΩ/mであり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.94mΩ/mである。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.95mΩ/mであり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.92mΩ/mである。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.91mΩ/mであり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.93mΩ/mである。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の導体抵抗は4.92mΩ/mである。
 図15は、外層撚り工程における撚りピッチと外層導体12の伸びとの相関を示す図であり、図15の(a)はグラフを示し、図15の(b)は表を示している。
 図15の(a)及び図15の(b)に示すように、第1電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは11.3%となる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは12.6%であり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは15.5%である。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは19.2%であり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは18.1%である。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは18.6%であり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは18.2%である。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは18.3%である。
 さらに、第2電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは12.4%となる。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは12.8%であり、撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは17.9%である。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは20.0%であり、撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは19.8%である。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは20.4%であり、撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは19.29である。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の伸びは21.0%である。
 以上のように、外層導体12の破断荷重は、撚りピッチが長くなるほど減少する傾向にあるが、撚りピッチが13ミリメートル以上であっても破断荷重が約6N以上を維持しており、製品として問題無いことがわかった。また、導体抵抗は、撚りピッチが13ミリメートル以上であれば5.10mΩ/m以下を維持できるものの、撚りピッチが13ミリメートル未満となると、5.10mΩ/mを維持できなくなることがわかった。さらに、伸びは、撚りピッチが13ミリメートル以上であれば15%以上を維持できるものの、撚りピッチが13ミリメートル未満となると、15%を維持できなくなることがわかった。
 よって、外層撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上であることが好ましいことがわかった。
 図16は、外層撚り工程における撚りピッチと外層導体12の屈曲性との相関を示す図であって、図16の(a)はグラフを示し、図16の(b)は表を示している。なお、図16では、φ25のマンドレルが用いられ、荷重400g、屈曲速度2回/secとされる180°屈曲試験を行った結果を示している。また、外層導体12は抵抗値が10%上昇すると、導体抵抗管理が必要な機器に使用できなくなるため、図16では10%抵抗値が上昇するまでの屈曲回数を測定した。
 図16の(a)及び図16の(b)に示すように、第1電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は2050回であった。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1980回であった。撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1900回であった。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1820回であった。撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1800回であった。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1750回であった。撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1700回であった。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1580回であった。
 さらに、第2電線において、撚りピッチが10ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1990回であった。また、撚りピッチが12ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1900回であった。撚りピッチが13ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1830回であった。撚りピッチが15ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1800回であった。撚りピッチが20ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1720回であった。撚りピッチが25ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1680回であった。撚りピッチが30ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1660回であった。さらに、撚りピッチが40ミリメートルとされた場合、外層導体12の抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数は1540回であった。
 以上のように、外層導体12は撚りピッチが30ミリメートル以下であると、抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数が約1600回以上を維持できるが、撚りピッチが30ミリメートルを超えると、抵抗値が10%上昇するまでの屈曲回数が約1600回を維持できなくなることがわかった。
 よって、外層撚り工程における撚りピッチは、30ミリメートル以下であることが好ましいことがわかった。従って、外層撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上30ミリメートル以下であることが好ましいことがわかった。
 このようにして、本実施形態に係るアルミニウム電線1の製造方法によれば、撚り工程において撚られた外層合金の素線12aが撚り工程における撚り方向(T)と同方向に回転されながら圧縮されるため、圧縮による力が回転方向(R)に逃げることで摩擦力が低下し、加工硬化が起こり難く、外層導体12の伸びが低下し難くなる。これにより、製造過程における断線の可能性が低減されることとなり、電線製造の稼働率の向上を図ることができる。
 さらに、撚り工程における撚り方向(T)と同方向に回転されるため、回転圧縮工程において外層導体12の撚りが解ける方向に回転されることはなく、撚りが解かれてしまう事態を防止することができる。
 また、撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上とされている。そのため、撚りピッチが13ミリメートル未満のように外層合金の素線12aに掛かる張力が大きくなり過ぎて耐力を超えてしまい、加工硬化が起こって伸びが低下してしまう事態を防止することができる。また、撚り工程における撚りピッチは、30ミリメートル以下とされているため、屈曲性特性が低下してしまう事態を防止することができる。
 また、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造し、250度以上450度以下の温度で焼鈍するため、合金内に固溶しているマグネシウムが析出することとなり、導体抵抗が向上する。
 また、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造し、400度以上630度以下の温度で焼鈍し、マグネシウムとシリコンとを固溶させ、更に100度以上300度以下で焼鈍することにより微細な析出物を形成させて導体強度の向上を図ることができる。
 以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において内層導体11は、0.13sq以下であることを想定しているが、これに限られず、導体サイズは0.13sqを超えるものであってもよい。
 また、上記実施形態において第2焼鈍工程は、外層撚り工程の後、且つ、外層回転圧縮工程の前に行われてもよい。この場合、外層回転圧縮工程における加工硬化を予め予想して焼鈍が行われる。また、第2焼鈍工程は、内層撚り工程の後、且つ、内層回転圧縮工程の前に行われてもよい。この場合、内層回転圧縮工程及び外層回転圧縮工程における加工硬化を予め予想して焼鈍が行われる。
 さらに、内層導体11及び外層導体12のアルミニウム合金は合金1及び合金2に限られず、内層合金の素線11a及び外層導体12の素線12aの本数も上記したものに限られない。また、内層合金の素線11aが1本である場合には、図2及び図5~図8に示した内層撚り工程及び内層回転圧縮工程は省略されてもよい。
 ここで、上述した本発明に係るアルミニウム電線の製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
 [1] 1又は複数のアルミニウムを有した内層合金の素線(11a)からなる内層導体(11)と、複数のアルミニウムを有した外層合金の素線(12a)からなり前記内層導体(11)上に設けられる外層導体(12)とを有したアルミニウム電線(1)の製造方法であって、
 前記内層導体(11)上に設けられた前記外層合金の素線(12a)が前記内層導体(11)上で撚られる撚り工程と、
 前記撚り工程において撚られた前記外層合金の素線(12a)が前記撚り工程における撚り方向と同方向に回転されながら圧縮される回転圧縮工程と、
を有するアルミニウム電線(1)の製造方法。
[2] 前記撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上30ミリメートル以下とされている上記(1)の構成のアルミニウム電線(1)の製造方法。
[3] 前記撚り工程に先だって、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、
 前記鋳造工程において鋳造された合金に対して250度以上450度以下の温度で焼鈍する焼鈍工程と、
 前記焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線(11a)と前記外層合金の素線(12a)とする伸線工程と、
を有する上記[1]又は[2]のいずれかに記載のアルミニウム電線(1)の製造方法。
[4] 前記撚り工程に先だって、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、
 前記鋳造工程において鋳造された合金に対して400度以上630度以下の温度で焼鈍する第1焼鈍工程と、
 前記第1焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線(11a)と前記外層合金の素線(12a)とする伸線工程と、
 前記伸線工程にて得られた前記内層合金の素線(11a)と前記外層合金の素線(12a)とを100度以上300度以下の温度で焼鈍する第2焼鈍工程と、
を有するアルミニウム電線(1)の製造方法。
 なお、本出願は、2013年5月17日出願の日本特許出願(特願2013-105451)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明に係るアルミニウム電線の製造方法によれば、電線製造の稼働率の向上を図ることが可能なアルミニウム電線の製造方法を提供できる。
1…アルミニウム電線
10…導体
11…内層導体
11a…素線
12…外層導体
12a…素線
20…絶縁部材
100…製造装置
101…内層撚り口
102…内層回転ガイド
103…内層回転ダイス
104…外層撚り口
105…複数の外層回転ガイド
106a,106b…ローラ
107…外層回転ダイス

Claims (4)

  1.  1又は複数のアルミニウムを有した内層合金の素線からなる内層導体と、複数のアルミニウムを有した外層合金の素線からなり前記内層導体上に設けられる外層導体とを有したアルミニウム電線の製造方法であって、
     前記内層導体上に設けられた前記外層合金の素線が前記内層導体上で撚られる撚り工程と、
     前記撚り工程において撚られた前記外層合金の素線が前記撚り工程における撚り方向と同方向に回転されながら圧縮される回転圧縮工程と、
     を有するアルミニウム電線の製造方法。
  2.  前記撚り工程における撚りピッチは、13ミリメートル以上30ミリメートル以下とされている請求項1に記載のアルミニウム電線の製造方法。
  3.  前記撚り工程に先だって、鉄を0.5質量%以上1.3質量%以下含有すると共に、マグネシウムを0質量%以上0.4質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、
     前記鋳造工程において鋳造された合金に対して250度以上450度以下の温度で焼鈍する焼鈍工程と、
     前記焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とする伸線工程と、
     を有する請求項1又は請求項2のいずれかに記載のアルミニウム電線の製造方法。
  4.  前記撚り工程に先だって、マグネシウムを0.2質量%以上1.2質量%以下含有すると共に、シリコンを0.1質量%以上2.0質量%以下含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなる合金を鋳造する鋳造工程と、
     前記鋳造工程において鋳造された合金に対して400度以上630度以下の温度で焼鈍する第1焼鈍工程と、
     前記第1焼鈍工程において得られた合金を引き延ばして前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とする伸線工程と、
     前記伸線工程にて得られた前記内層合金の素線と前記外層合金の素線とを100度以上300度以下の温度で焼鈍する第2焼鈍工程と、
     を有する請求項1又は請求項2のいずれかに記載のアルミニウム電線の製造方法。
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