WO2022004566A1 - 電線、及び端子付き電線 - Google Patents

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WO2022004566A1
WO2022004566A1 PCT/JP2021/024039 JP2021024039W WO2022004566A1 WO 2022004566 A1 WO2022004566 A1 WO 2022004566A1 JP 2021024039 W JP2021024039 W JP 2021024039W WO 2022004566 A1 WO2022004566 A1 WO 2022004566A1
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wire
electric wire
terminal
strands
conductor
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PCT/JP2021/024039
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健太 小林
祐介 荒木
祐斗 林
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住友電装株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/12—End pieces terminating in an eye, hook, or fork
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    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve

Definitions

  • the present disclosure relates to electric wires and electric wires with terminals.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-11460 dated June 30, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses an electric wire having a stranded wire conductor and an insulating coating provided on the outer periphery of the stranded wire conductor.
  • This stranded conductor is composed of concentric stranded wires in which a plurality of plated wires having plating on the surface of the strands are concentrically twisted.
  • the plated wire constituting the outermost layer of the concentric stranded wire has silver plating on the surface of the strand.
  • the plated wire constituting the layer inside the outermost layer of the concentric stranded wire has tin plating on the surface of the strand.
  • the electric wires of this disclosure are An electric wire having a plurality of twisted conductors and an insulating coating covering the outer periphery of the plurality of conductors.
  • the plurality of conductors With multiple outer conductors lined up on the outermost circumference, With at least one inner conductor disposed inside the plurality of outer conductors, The at least one inner conductor is composed of one or more first strands.
  • the one or more first strands are copper wires having a tin-plated layer.
  • Each of the plurality of outer conductors is composed of one or more second strands.
  • the one or more second strands are copper wires having no plating layer.
  • the electric wire with terminal of this disclosure is The electric wires of this disclosure and It is provided with a terminal arranged at the end of the electric wire.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an electric wire of an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an inner conductor provided in the electric wire of the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an outer conductor provided in the electric wire of the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an electric wire with a terminal according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electric wire with a terminal of the embodiment.
  • the contact resistance includes the contact resistance between the wires constituting the conductor and the terminal, and the contact resistance between the wires.
  • the contact resistance includes the contact resistance between the plated wires and the terminals and the contact resistance between the plated wires.
  • One of the purposes of the present disclosure is to provide an electric wire that can suppress an increase in contact resistance between an electric wire and a terminal and has excellent productivity, and an electric wire with a terminal.
  • the electric wire and the electric wire with a terminal of the present disclosure can suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal, and are excellent in productivity.
  • the electric wire according to one aspect of the present disclosure is An electric wire having a plurality of twisted conductors and an insulating coating covering the outer periphery of the plurality of conductors.
  • the plurality of conductors With multiple outer conductors lined up on the outermost circumference, With at least one inner conductor disposed inside the plurality of outer conductors, The at least one inner conductor is composed of one or more first strands.
  • the one or more first strands are copper wires having a tin-plated layer.
  • Each of the plurality of outer conductors is composed of one or more second strands.
  • the one or more second strands are copper wires having no plating layer.
  • the contact resistance between the electric wire and the terminal includes the contact resistance between the outer conductor and the terminal, the contact resistance between the outer conductors, and the contact resistance between the outer conductor and the inner conductor.
  • the contact resistance between the electric wire and the terminal further includes the contact resistance between the inner conductors.
  • the outer conductor is in direct contact with the terminal, so even if an oxide film is formed on the surface of the second wire, the oxide film is easily destroyed when the terminal is attached. In addition, the outer conductor is likely to be loaded from the terminals due to vibration during use of the electric wire, and the oxide film is easily destroyed. Therefore, the outer conductor has substantially no effect on the contact resistance between the wire and the terminal.
  • the inner conductor does not come into direct contact with the terminal, if an oxide film is formed on the surface of the first wire, the oxide film is unlikely to be destroyed both when the terminal is attached and over time. In particular, in the inner conductor, a space is likely to be formed between the first strands, and an oxide film is likely to be formed on the surface of the first strands.
  • the inner conductor greatly affects the contact resistance between the electric wire and the terminal. That is, the increase in contact resistance between the electric wire and the terminal is mainly caused by the inner conductor.
  • the first wire and the second wire are copper wires. Therefore, the conductor resistance of each conductor does not affect the increase in contact resistance between the electric wire and the terminal. Therefore, in the following, the conductor resistance of each conductor is ignored with respect to the contact resistance between the electric wire and the terminal.
  • the second wire constituting the outer conductor is a copper wire having no plating layer. Even when the second wire does not have a plating layer, the direct contact of the second wire with the terminal suppresses an increase in contact resistance between the wire and the terminal. Since the second wire does not have a plating layer, the work of plating can be partially omitted, the productivity can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the second wire does not have a plating layer, it is difficult for the dust of the tin plating layer to be discharged to the outside when the terminal is attached to the tip of the electric wire, and it is possible to suppress adverse effects on the working environment.
  • the first wire constituting the inner conductor is a copper wire having a tin-plated layer. Since the first wire has a tin-plated layer, it is difficult for an oxide film to be formed on the surface of the first wire, and it is possible to suppress an increase in contact resistance between the first wires due to the oxide film. In particular, since the plating layer is a tin plating layer, the manufacturing cost can be reduced as compared with a silver plating layer or the like.
  • the electric wire of the present disclosure is provided with a first wire having a plating layer, so that when a terminal is attached to the tip of the electric wire, an increase in contact resistance between the first wires can be suppressed, and eventually the electric wire and the electric wire. It is possible to suppress an increase in contact resistance with the terminal. Further, by providing the first wire having a plating layer, the electric wire of the present disclosure can suppress an increase in contact resistance between the first wires even in an environment where a thermal cycle occurs, and eventually contact between the wire and the terminal. It is possible to suppress an increase in resistance over time.
  • the electric wire of the present disclosure is excellent in productivity by providing a second wire having no plating layer.
  • the at least one inner conductor is composed of a plurality of the first strands twisted together.
  • Each of the plurality of outer conductors may have a form composed of the plurality of twisted second strands.
  • a large current can be passed through the conductor by providing a plurality of first strands and a plurality of second strands.
  • the electric wire of the present disclosure can suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal with time. Therefore, even if a large current flows through the conductor, the power loss is small.
  • the above embodiment can be suitably used for a power cable connecting a battery and an inverter in a vehicle and a power cable connecting an inverter and a motor.
  • the at least one inner conductor is composed of one of the first strands.
  • Each of the plurality of outer conductors may have a form composed of one of the second strands.
  • the number of wires is small, so the weight of the electric wire can be reduced.
  • the above-mentioned form can be suitably used for a small-diameter electric wire used for an in-wheel motor or the like.
  • Examples thereof include a form in which the diameters of the first strand and the second strand are 0.30 mm or more.
  • the contact area between the first and second strands, the contact area between the first strands, and the contact area between the second strands can be sufficiently secured. Since each contact area is large, it is easy to suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal over time. In particular, since the contact area between the first strands is large, it is easy to suppress the increase in the contact resistance between the first strands, and the increase in the contact resistance between the electric wire and the terminal can be effectively suppressed.
  • the electric wire with a terminal according to one aspect of the present disclosure is The electric wire according to any one of (1) to (4) above, and It is provided with a terminal arranged at the end of the electric wire.
  • the electric wire with a terminal of the present disclosure includes the electric wire of the present disclosure, it is possible to suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal when the terminal is attached to the tip of the electric wire. Further, since the electric wire with a terminal of the present disclosure includes the electric wire of the present disclosure, it is possible to suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal with time even in an environment where a thermal cycle occurs. Further, since the electric wire with a terminal of the present disclosure includes the electric wire of the present disclosure, it is excellent in productivity.
  • the terminal may be a crimp terminal.
  • the crimp terminal can be easily attached to the tip of the electric wire by mechanical connection.
  • the compression rate differs depending on the wire diameter of each wire. For example, when the wire diameter of the wire is small, it is necessary to set a small compressibility so that the wire does not break.
  • the electric wire of the present disclosure it is possible to suppress an increase in contact resistance between the electric wire and the terminal even if the wire having a small wire diameter is crimped at a small compression rate so that the wire is not broken.
  • a solder portion is provided at the end of the electric wire.
  • the solder portion may be in the form of being inserted into the wire gap at the end portion.
  • the solder portion is present between the strands.
  • the solder portion easily enters the gap between the first strands due to the capillary phenomenon.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electric wire 1 cut in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electric wire 1. This cross section is called a cross section.
  • the individual inner conductors 3 and outer conductors 4 constituting the conductor 2 are shown as one circle for simplification.
  • the contour surrounding the plurality of conductors 2 is shown by a two-dot chain line.
  • FIG. 2 shows one of the inner conductors 3 shown in FIG.
  • the contour surrounding the plurality of first strands 30 is shown by a two-dot chain line.
  • FIG. 3 shows one of the outer conductors 4 shown in FIG.
  • the contour surrounding the plurality of second strands 40 is shown by a two-dot chain line.
  • the same reference numerals in the figure indicate the same names.
  • the electric wire 1 of the embodiment includes a plurality of twisted conductors 2 and an insulating coating 5 that covers the outer periphery of the plurality of conductors 2.
  • the plurality of conductors 2 include a plurality of outer conductors 4 arranged on the outermost circumference and at least one inner conductor 3 arranged inside the plurality of outer conductors 4.
  • the conductor 2 of this example includes a plurality of inner conductors 3. As shown in FIG. 2, each inner conductor 3 is composed of one or more first strands 30.
  • Each of the outer conductors 4 is composed of one or more second strands 40, as shown in FIG.
  • the outermost circumference of the conductor 2 means the outermost side of the twisted conductor 2 in the circumferential direction of the electric wire 1.
  • one or more first strands 30 are copper wires having a tin plating layer 32 (FIG. 2), and one or more second strands 40 are copper wires having no plating layer. (Fig. 3) is one of the features. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
  • the conductor 2 includes at least one inner conductor 3 and a plurality of outer conductors 4. As shown in FIG. 1, the conductor 2 of this example includes a plurality of inner conductors 3 and a plurality of outer conductors 4. The conductor 2 of this example includes seven inner conductors 3 and twelve outer conductors 4. Each of the inner conductors 3 of this example is configured by twisting six inner conductors 3 on the outer periphery of the inner conductor 3 at the center of one inner conductor 3. Each of the outer conductors 4 is configured by twisting 12 outer conductors 4 around the outer periphery of the plurality of twisted inner conductors 3.
  • the conductor 2 of this example is composed of a three-layer structure having a first layer, a second layer, and a third layer in order from the center, and the first layer and the second layer are composed of a plurality of inner conductors 3.
  • the third layer is composed of a plurality of outer conductors 4.
  • a plurality of outer conductors 4 constituting the third layer come into direct contact with the terminal 8 (FIG. 4). The number of each of the inner conductor 3 and the outer conductor 4 can be appropriately selected.
  • the twist pitch of each inner conductor 3 and each outer conductor 4 can be appropriately selected.
  • the twist pitch of each inner conductor 3 is, for example, 20 mm or more and 120 mm or less, and further 30 mm or more and 70 mm or less.
  • the twist pitch of each outer conductor 4 is, for example, 20 mm or more and 120 mm or less, and further 30 mm or more and 70 mm or less.
  • the twist pitch of each inner conductor 3 and each outer conductor 4 is at least the above lower limit value, it is easy to twist and the manufacturability of the electric wire 1 can be improved.
  • the twist pitch of each inner conductor 3 and each outer conductor 4 is not more than the above upper limit value, the flexibility of the electric wire 1 can be improved.
  • Each inner conductor 3 is composed of one or more first strands 30. As shown in FIG. 2, each inner conductor 3 of this example is composed of a plurality of first strands 30. The plurality of first strands 30 are twisted together. Specifically, each of the inner conductors 3 of this example has six or twelve conductors in order from the inside to the outside on the outer periphery of the first wire 30 at the center of one first wire 30. The first wire 30 of the above is twisted together. The number of the first strands 30 can be appropriately selected. Each inner conductor 3 may be composed of one first wire 30.
  • the twist pitch of each first wire 30 can be appropriately selected.
  • the twist pitch of each first wire 30 is, for example, 10 mm or more and 100 mm or less, and further 30 mm or more and 60 mm or less.
  • the twist pitch of each first wire 30 is at least the above lower limit value, it is easy to twist and the manufacturability of the electric wire 1 can be improved.
  • the twist pitch of each first wire 30 is not more than the above upper limit value, the flexibility of the electric wire 1 can be improved.
  • Each first wire 30 includes a core portion 31 and a tin plating layer 32 that covers the outer periphery of the core portion 31.
  • the core portion 31 may be made of pure copper such as tough pitch copper or oxygen-free copper. The purity of copper is preferably 99.90% by mass or more, more preferably 99.99% by mass or more.
  • Each first wire 30 may be a tin-plated annealed copper wire specified in JIS C 3152 (1984). When each inner conductor 3 is composed of a plurality of first strands 30, all the first strands 30 are copper wires having a tin-plated layer 32.
  • the diameter of each first wire 30 is 0.08 mm or more and 0.51 mm or less.
  • the contact area between the first strands 30 can be increased.
  • the contact area between the first strands 30 is large, it is possible to suppress an increase in the contact resistance between the first strands 30, and by extension, it is possible to suppress an increase in the contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8 (FIG. 4).
  • the diameter of each first wire 30 is 0.51 mm or less, it is possible to suppress the increase in diameter of the first wire 30.
  • each of the first strands 30 when the diameter of each of the first strands 30 is 0.30 mm or more, a sufficiently large contact area between the first strands 30 can be secured.
  • the diameter of each first wire 30 is 0.30 mm or more and 0.51 mm or less, further 0.30 mm or more and 0.45 mm or less, and particularly 0.30 mm or more and 0.32 mm or less.
  • the diameter of each first wire 30 may be 0.08 mm or more and less than 0.30 mm, further 0.08 mm or more and 0.12 mm or less, and particularly 0.10 mm or more and 0.12 mm or less.
  • each inner conductor 3 is composed of a plurality of first strands 30, all the first strands 30 have the same diameter. In this case, it is easy to prepare the first strand 30.
  • a plurality of types of first strands 30 having different diameters can also be used. In this case, depending on the diameter of the first strands 30, the space formed between the first strands 30 can be reduced.
  • the thickness of the tin-plated layer 32 in the cross section of the first strand 30 is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. When the thickness is 1 ⁇ m or more, it is easy to prevent oxidation of the core portion 31. On the other hand, when the thickness is 20 ⁇ m or less, the constituent materials for plating can be reduced. The thickness may be further 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, particularly 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the above thickness is an average thickness obtained by the following measuring method. In the cross section of the electric wire 1, any three or more first strands 30 are selected.
  • each first wire 30 three or more measurement points are selected at equal intervals along the circumferential direction, and the thickness of the tin plating layer 32 at each measurement point is measured. The average value of the thickness of each measurement point in all the selected first strands 30 is obtained. This average thickness is defined as the above thickness.
  • the area of the inner conductor 3 in the cross section is 0.7 mm 2 or more and 5.7 mm 2 or less, and further 1.5 mm 2 or more and 5.7 mm 2 or less.
  • the area in the cross section of the inner conductor 3 can be regarded as the total area in the cross section of the first strand 30.
  • Each outer conductor 4 is composed of one or more second strands 40. As shown in FIG. 3, each outer conductor 4 of this example is composed of a plurality of second strands 40. The plurality of second strands 40 are twisted together. Specifically, each of the outer conductors 4 of this example has six or twelve conductors in order from the inside to the outside on the outer periphery of the second wire 40 at the center of one second wire 40. The second wire 40 is twisted together. The number of the second strands 40 can be appropriately selected. Each outer conductor 4 may be composed of one second wire 40.
  • the twist pitch of each second wire 40 can be appropriately selected.
  • the twist pitch of each second wire 40 is, for example, 10 mm or more and 100 mm or less, and further 30 mm or more and 60 mm or less.
  • the twist pitch of each second wire 40 is at least the above lower limit value, it is easy to twist and the manufacturability of the electric wire 1 can be improved.
  • the twist pitch of each second wire 40 is not more than the above upper limit value, the flexibility of the electric wire 1 can be improved.
  • Each second wire 40 does not have a plating layer and is a bare copper wire made of pure copper or the like. That is, each second wire 40 is composed of only a region corresponding to the core portion 31 (FIG. 2) of the first wire 30.
  • each outer conductor 4 is composed of a plurality of second strands 40, all the second strands 40 are copper wires having no plating layer.
  • the diameter of each second wire 40 is 0.08 mm or more and 0.51 mm or less.
  • the diameter of each of the second strands 40 is 0.08 mm or more, the contact area between the second strands 40 and the contact area between the second strands 40 and the terminal 8 (FIG. 4) can be increased. When these contact areas are large, it is easy to secure the continuity between the electric wire 1 and the terminal 8.
  • the diameter of each second wire 40 is 0.51 mm or less, it is possible to suppress an increase in the diameter of the second wire 40.
  • each of the second strands 40 when the diameter of each of the second strands 40 is 0.30 mm or more, it is possible to secure a sufficiently large contact area between the second strands 40 and the contact area between the second strands 40 and the terminal 8.
  • the diameter of each second wire 40 may be 0.30 mm or more and 0.51 mm or less, further 0.30 mm or more and 0.45 mm or less, and particularly 0.30 mm or more and 0.32 mm or less.
  • the diameter of each second wire 40 may be 0.08 mm or more and less than 0.30 mm, further 0.08 mm or more and 0.12 mm or less, and particularly 0.10 mm or more and 0.12 mm or less.
  • each outer conductor 4 is composed of a plurality of second strands 40
  • all the second strands 40 have the same diameter. In this case, it is easy to prepare the second wire 40.
  • a plurality of types of second strands 40 having different diameters may be used. In this case, depending on the diameter of the second strand 40, the space formed between the second strands 40 can be reduced.
  • the diameter of each second wire 40 may be the same as or different from the diameter of each first wire 30.
  • the area of the outer conductor 4 in the cross section is 0.7 mm 2 or more and 5.7 mm 2 or less, and further 1.5 mm 2 or more and 5.7 mm 2 or less.
  • the area in the cross section of the outer conductor 4 can be regarded as the total area in the cross section of the second wire 40.
  • the area in the cross section of the conductor 2 can be regarded as the total area of the total area in the cross section of the inner conductor 3 and the total area in the cross section of the outer conductor 4.
  • the area of the conductor 2 in the cross section can be appropriately selected according to the application, the standard, and the like.
  • the cross-sectional shapes of the conductor 2, the inner conductor 3, and the outer conductor 4 can be appropriately selected. Although the shape as twisted is shown in FIGS. 1 to 3, it can be a compression-molded compact aggregate or the like. Examples of the cross-sectional shape of the compressed aggregate include a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape such as a rectangle, and the like. The cross-sectional shape here is a shape surrounded by a two-dot chain line shown in FIGS. 1 to 3.
  • the insulating coating 5 is made of a resin having insulation, flexibility, heat resistance, water resistance and the like.
  • the insulating coating 5 is typically made of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene, cross-linked polyethylene (PE) or the like.
  • the thickness of the insulating coating 5 can be appropriately selected mainly according to the insulating characteristics required for the voltage of the conductor 2. Extrusion can preferably be used for molding the insulating coating 5.
  • the electric wire 10 with a terminal of the embodiment includes the electric wire 1 described above and the terminal 8 arranged at the end of the electric wire 1.
  • the electric wire 1 is cut to an appropriate length, and the insulating coating 5 is removed at the tip thereof to expose the conductor 2.
  • the terminal 8 is connected to the exposed conductor 2 in the electric wire 1.
  • the terminal 8 is typically a crimp terminal as shown in FIG.
  • the crimp terminal is easily attached to the tip of the electric wire 1 by a mechanical connection.
  • the terminal 8 includes a tubular wire barrel portion 81 and a flat plate-shaped connecting portion 82 extending from the wire barrel portion 81.
  • the electric wire 10 with a terminal of this example is configured such that the end portion of the conductor 2 is inserted into the wire barrel portion 81 and the conductor 2 and the wire barrel portion 81 are integrally crimped.
  • the connecting portion 82 is provided with a through hole through which a fastening member such as a bolt is inserted.
  • the terminal 8 may be a welding type terminal attached by welding such as ultrasonic welding.
  • the electric wire 10 with a terminal may further include a solder portion 12 at the end of the electric wire 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in which the terminal-attached electric wire 10 is cut in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the terminal-attached electric wire 10 at a portion where the conductor 2 and the wire barrel portion 81 are integrally crimped.
  • FIG. 5 shows a part of the first strand 30 and the second strand 40 for convenience of explanation. In FIG. 5, for the sake of clarity, the tin-plated layer 32 in the first strand 30 is not shown. In FIG.
  • the gap between the first strands 30, the gap between the second strands 40, and the gap between the first strand 30 and the second strand 40 are exaggerated.
  • the solder portion 12 exists at the end of the electric wire 1 by entering the gap between the first strands 30, the gap between the second strands 40, and the gap between the first strand 30 and the second strand 40. ..
  • the solder portion 12 since the first strand 30 has the tin-plated layer 32, the solder portion 12 easily enters the gap between the first strands 30 due to the capillary phenomenon. Since the solder portion 12 is present in the gaps between the strands 30 and 40, it is easy to reduce the contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8.
  • the solder portion 12 is not essential.
  • the electric wire 1 and the electric wire 10 with a terminal of the embodiment can suppress an increase in contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8.
  • the first reason that the increase in contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8 can be suppressed is that even if each of the second strands 40 constituting each outer conductor 4 is a copper wire having no plating layer, each first is This is because the binary wire 40 comes into direct contact with the terminal 8. Even if an oxide film is formed on the surface of each second wire 40 by the direct contact of each second wire 40 with the terminal 8, the oxide film is easily destroyed by crimping the terminal 8.
  • each first wire 30 constituting each inner conductor 3 has a tin-plated layer 32, so that the first wire 30 has a tin-plated layer 32. This is because it is difficult for an oxide film to be formed on the surface.
  • the electric wire 1 and the electric wire 10 with terminals of the embodiment are excellent in productivity.
  • the reason for the excellent productivity is that the second wire 40 does not have a plating layer, so that the work of plating can be partially omitted.
  • the manufacturing cost can be reduced by omitting a part of the plating work.
  • a wire having a small wire diameter such as 0.08 mm or more and less than 0.30 mm can be used. Even if the electric wire 1 and the electric wire 10 with a terminal of the embodiment are crimped at a small compression rate so that the wire having a small wire diameter does not break, the contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8 increases as described above. This is because it can be suppressed.
  • the electric wire 1 and the electric wire 10 with a terminal of the embodiment can suppress an increase in contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8 regardless of the wire diameters of the strands 30 and 40.
  • the electric wire 1 and the electric wire 10 with terminals of the embodiment may or may not be joined to each other by soldering the strands 30 and 40.
  • an increase in contact resistance between the electric wire 1 and the terminal 8 can be suppressed as described above without joining the wires 30 and 40 to each other by soldering.
  • the strands 30 and 40 may be joined to each other by soldering. In that case, since the first strand 30 has the tin-plated layer 32, the solder portion 12 easily enters the gap between the first strands 30 due to the capillary phenomenon.
  • Sample No. 1 constructed a conductor using 7 inner conductors and 12 outer conductors. Specifically, with one inner conductor as the center, six inner conductors are twisted around the outer periphery of the inner conductor at the center, and twelve outer conductors are twisted around the outer circumference to form a conductor (Fig.). See 1). Each inner conductor is composed of 19 first strands twisted together. Specifically, each inner conductor is centered on one first wire, and six or twelve first wires are twisted on the outer circumference of the center first wire in order from the inside to the outside. It is composed by being combined. Each first wire is a copper wire having a tin-plated layer.
  • each first strand was 0.32 mm.
  • the thickness of the tin-plated layer in the cross section of each first wire was 1.0 ⁇ m.
  • the area of each inner conductor in the cross section was 1.52 mm 2 .
  • Each outer conductor is composed of 19 second strands twisted together. Specifically, each outer conductor is centered on one second wire, and six or twelve second wires are twisted on the outer circumference of the center second wire in order from the inside to the outside. It is composed by being combined.
  • Each second strand is a copper wire without a plating layer.
  • the wire diameter of each second strand was 0.32 mm.
  • the area of each outer conductor in the cross section was 1.52 mm 2 .
  • the cross-sectional area of the obtained conductor was 30 mm 2.
  • An electric wire was manufactured by forming an insulating coating made of cross-linked polyethylene on the outer circumference of the obtained conductor.
  • the thickness of the insulating coating was 1.4 mm.
  • the insulating coating was removed to expose the conductor, and the crimp terminal was crimped to this exposed conductor (see Fig. 4).
  • the crimp terminal a copper one having a known nickel plating layer was used. The compression rate was 75%.
  • sample No. 2 Sample No. In No. 2, both the first wire constituting each inner conductor and the second wire constituting each outer conductor were copper wires having no plating layer. Other conditions are the sample No. It was the same as 1.
  • sample No. 3 Sample No. In No. 3, both the first wire constituting each inner conductor and the second wire constituting each outer conductor were copper wires having a tin-plated layer. Other conditions are the sample No. It was the same as 1.
  • ⁇ Initial contact resistance> In the electric wire with terminal of each sample, the contact resistance between the electric wire and the terminal when the terminal was attached to the tip of the electric wire was measured.
  • the contact resistance was measured in accordance with JIS C 2525 "Test method for conductor resistance and volume resistivity of metal resistivity material". Specifically, the measurement was performed using a wire sample having a length of 500 mm. The terminal was crimped to one end of the wire sample, and the other end was in a state where the insulating coating was removed. The electric resistance value was measured with the terminal crimped to one end and the conductor from which the insulating coating was removed sandwiched between the clamps of the measuring instrument.
  • the contact resistance between the wire barrel portion of the terminal and the conductor was obtained by subtracting the pre-measured measured value of the reference sample from the measured electrical resistance value.
  • the contact resistance between the electric wire and the terminal was obtained by measuring the contact resistance of the electric wire with a terminal and the contact resistance of the electric wire in the state where the terminal was not attached, and calculating the difference between the two contact resistances. The results are shown in Table 1.
  • ⁇ Contact resistance after cold cycle> In the electric wire with terminal of each sample, the contact resistance between the electric wire and the terminal when left in a cold environment for a predetermined time was measured.
  • the cold temperature environment was an environment in which ⁇ 40 ° C. and 120 ° C. were alternately repeated.
  • the operation of holding at -40 ° C for 30 minutes and then holding at 120 ° C for 30 minutes is defined as one cycle.
  • the predetermined time was defined as the time for performing 1000 cycles, with this one cycle as one hour.
  • the method for measuring contact resistance is the same as the method for measuring initial contact resistance. The results are shown in Table 1.
  • sample No. No. 1 has no plating layer on the second wire arranged on the outside. When the second wire does not have a plating layer, an oxide film may be formed on the surface of the second wire. However, the sample No.
  • the second wire is in direct contact with the terminal, so that the oxide film is destroyed by the load applied from the terminal both during crimping of the terminal and over time, and the contact resistance caused by the second wire is reduced. It is probable that the rise could be suppressed.
  • Sample No. In No. 1, the sample No. 1 has no plating layer on the second wire. It is superior in productivity as compared with 3.
  • the sample No. using a copper wire having no plating layer on both the first and second strands It can be seen that the initial contact resistance of No. 2 is slightly large, and the contact resistance after the thermal cycle is very large. Sample No. The reason why the initial contact resistance in 2 and the contact resistance after the thermal cycle are large is that each wire does not have a tin plating layer, so that an oxide film is formed on the surface of each wire, and the contact resistance between the wires is large. Is thought to have risen.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

撚り合わされた複数の導体と、前記複数の導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える電線であって、前記複数の導体は、最外周に並ぶ複数の外側導体と、前記複数の外側導体の内側に配置される少なくとも一つの内側導体とを備え、前記少なくとも一つの内側導体は、一つ以上の第一素線で構成され、前記一つ以上の第一素線は、スズめっき層を有する銅線であり、前記複数の外側導体の各々は、一つ以上の第二素線で構成され、前記一つ以上の第二素線は、めっき層を有さない銅線である、電線。

Description

電線、及び端子付き電線
　本開示は、電線、及び端子付き電線に関する。
　本出願は、２０２０年６月３０日付の日本国出願の特願２０２０－１１３４６０に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１は、撚り線導体と、撚り線導体の外周に設けられる絶縁被覆とを備える電線を開示する。この撚り線導体は、素線の表面にめっきを有する複数本のめっき線が同心撚りされてなる同心撚り線で構成される。同心撚り線の最外層を構成するめっき線は、素線の表面に銀めっきを有する。一方、同心撚り線の最外層よりも内側の層を構成するめっき線は、素線の表面にスズめっきを有する。
特開２０１９－１６０６６８号公報
　本開示の電線は、
　撚り合わされた複数の導体と、前記複数の導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える電線であって、
　前記複数の導体は、
　　最外周に並ぶ複数の外側導体と、
　　前記複数の外側導体の内側に配置される少なくとも一つの内側導体とを備え、
　前記少なくとも一つの内側導体は、一つ以上の第一素線で構成され、
　前記一つ以上の第一素線は、スズめっき層を有する銅線であり、
　前記複数の外側導体の各々は、一つ以上の第二素線で構成され、
　前記一つ以上の第二素線は、めっき層を有さない銅線である。
　本開示の端子付き電線は、
　本開示の電線と、
　前記電線の端部に配置される端子とを備える。
図１は、実施形態の電線を示す模式断面図である。 図２は、実施形態の電線に備わる内側導体を示す模式断面図である。 図３は、実施形態の電線に備わる外側導体を示す模式断面図である。 図４は、実施形態の端子付き電線を示す概略構成図である。 図５は、実施形態の端子付き電線の別の形態を示す模式断面図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　電線の先端に端子を装着したとき、電線と端子との接触抵抗が低いことが望まれる。電線と端子との接触抵抗は、冷熱サイクルが生じる環境下においても経時的に低いことが望まれる。接触抵抗は、導体を構成する素線と端子との接触抵抗と、素線同士の接触抵抗とを含む。具体的には、特許文献１では、接触抵抗は、めっき線と端子との接触抵抗と、めっき線同士の接触抵抗とを含む。
　特許文献１に記載の技術のように、各素線の表面にめっきを有することで、素線の表面に酸化皮膜が生成されることを防止でき、酸化皮膜による接触抵抗の上昇を抑制できる。しかし、各素線の表面にめっきを構成すると、めっきの構成材料が増加すると共にめっき作業が増えるため、生産性に劣る上に、製造コストの増加を招く。
　本開示は、電線と端子との接触抵抗の上昇を抑制でき、かつ生産性に優れる電線、及び端子付き電線を提供することを目的の一つとする。
　［本開示の効果］
　本開示の電線及び端子付き電線は、電線と端子との接触抵抗の上昇を抑制でき、かつ生産性に優れる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　（１）本開示の一態様に係る電線は、
　撚り合わされた複数の導体と、前記複数の導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える電線であって、
　前記複数の導体は、
　　最外周に並ぶ複数の外側導体と、
　　前記複数の外側導体の内側に配置される少なくとも一つの内側導体とを備え、
　前記少なくとも一つの内側導体は、一つ以上の第一素線で構成され、
　前記一つ以上の第一素線は、スズめっき層を有する銅線であり、
　前記複数の外側導体の各々は、一つ以上の第二素線で構成され、
　前記一つ以上の第二素線は、めっき層を有さない銅線である。
　電線の先端に端子を装着する場合、電線の先端において絶縁被覆を除去して導体を露出し、この露出した導体に端子を接続する。電線の先端に端子を装着したとき、外側導体が端子と直接的に接触する。電線と端子との接触抵抗は、外側導体と端子との接触抵抗と、外側導体同士の接触抵抗と、外側導体と内側導体との接触抵抗とを含む。複数の内側導体を備える場合、電線と端子との接触抵抗は、更に内側導体同士の接触抵抗も含む。
　外側導体は、端子と直接的に接触することで、第二素線の表面に酸化皮膜が生成されたとしても、端子の装着時に酸化皮膜が破壊され易い。また、外側導体は、電線の使用時における振動によって端子から荷重が加わり易く、酸化皮膜が破壊され易い。よって、外側導体は、電線と端子との接触抵抗に実質的に影響を及ぼさない。一方、内側導体は、端子と直接的に接触しないため、第一素線の表面に酸化皮膜が生成されると、端子の装着時にも経時的にも酸化皮膜が破壊され難い。特に、内側導体は、第一素線間に空間が構成され易く、第一素線の表面に酸化皮膜が生成され易い。よって、内側導体は、電線と端子との接触抵抗に大きく影響を及ぼす。つまり、電線と端子との接触抵抗の上昇は、主に内側導体に起因する。本開示の電線は、第一素線と第二素線とが銅線である。よって、各導体の導体抵抗は、電線と端子との接触抵抗の上昇に影響を及ぼさない。そのため、以下では、電線と端子との接触抵抗に関して、各導体の導体抵抗は無視する。
　本開示の電線では、外側導体を構成する第二素線がめっき層を有さない銅線である。第二素線がめっき層を有さない場合であっても、第二素線が端子と直接的に接触することで、電線と端子との接触抵抗の上昇は抑制される。第二素線がめっき層を有さないことで、めっきを施す作業を一部省略でき、生産性を向上できる上に、製造コストを低減できる。また、第二素線がめっき層を有さないことで、電線の先端に端子を装着する際に、スズめっき層の屑が外部に放出され難く、作業環境に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
　本開示の電線では、内側導体を構成する第一素線がスズめっき層を有する銅線である。第一素線がスズめっき層を有することで、第一素線の表面に酸化皮膜が生成され難く、酸化皮膜による第一素線同士の接触抵抗の上昇を抑制できる。特に、めっき層がスズめっき層であることで、銀めっき層等に比較して製造コストを低減できる。
　以上より、本開示の電線は、めっき層を有する第一素線を備えることで、電線の先端に端子を装着したときに、第一素線同士の接触抵抗の上昇を抑制でき、ひいては電線と端子との接触抵抗の上昇を抑制できる。また、本開示の電線は、めっき層を有する第一素線を備えることで、冷熱サイクルが生じる環境下においても第一素線同士の接触抵抗の上昇を抑制でき、ひいては電線と端子との接触抵抗の経時的な上昇を抑制できる。本開示の電線は、めっき層を有さない第二素線を備えることで、生産性に優れる。
　（２）本開示の電線の一例として、
　前記少なくとも一つの内側導体は、撚り合わされた複数の前記第一素線で構成され、
　前記複数の外側導体の各々は、撚り合わされた複数の前記第二素線で構成される形態が挙げられる。
　上記形態は、複数の第一素線及び複数の第二素線を備えることで、導体に大電流を流すことができる。本開示の電線は、上述したように、電線と端子との接触抵抗の経時的な上昇を抑制できる。よって、導体に大電流が流れたとしても、電力損失が小さい。上記形態は、車両内におけるバッテリとインバータとの間をつなぐ電力ケーブルや、インバータとモータとをつなぐ電力ケーブルに好適に利用できる。
　（３）本開示の電線の一例として、
　前記少なくとも一つの内側導体は、一つの前記第一素線で構成され、
　前記複数の外側導体の各々は、一つの前記第二素線で構成される形態が挙げられる。
　上記形態は、素線数が少ないことで、電線を軽量化できる。上記形態は、インホイールモータ等に用いられる細径の電線に好適に利用できる。
　（４）本開示の電線の一例として、
　前記第一素線と前記第二素線の直径が０．３０ｍｍ以上である形態が挙げられる。
　上記形態は、第一素線と第二素線との接触面積、第一素線同士の接触面積、及び第二素線同士の接触面積を十分に確保できる。各接触面積が大きいことで、電線と端子との接触抵抗の経時的な上昇を抑制し易い。特に、第一素線同士の接触面積が大きいことで、第一素線同士の接触抵抗の上昇を抑制し易く、電線と端子との接触抵抗の上昇を効果的に抑制できる。
　（５）本開示の一態様に係る端子付き電線は、
　上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の電線と、
　前記電線の端部に配置される端子とを備える。
　本開示の端子付き電線は、本開示の電線を備えるため、電線の先端に端子を装着したときの電線と端子との接触抵抗の上昇を抑制できる。また、本開示の端子付き電線は、本開示の電線を備えるため、冷熱サイクルが生じる環境下においても電線と端子との接触抵抗の経時的な上昇を抑制できる。更に、本開示の端子付き電線は、本開示の電線を備えるため、生産性に優れる。
　（６）本開示の端子付き電線の一例として、
　前記端子は圧着端子である形態が挙げられる。
　圧着端子は、機械的な接続により、電線の先端に容易に取り付けられる。電線の先端に圧着端子を圧着する際、各素線の線径によって圧縮率が異なる。例えば、素線の線径が小さい場合、素線が断線しないように小さい圧縮率とする必要がある。上記形態は、本開示の電線を備えることで、小さい線径の素線が断線しないような小さい圧縮率で圧着したとしても、電線と端子との接触抵抗の上昇を抑制できる。
　（７）本開示の端子付き電線の一例として、
　前記電線の前記端部にはんだ部を備え、
　前記はんだ部は、前記端部における素線間隙に入り込んでいる形態が挙げられる。
　上記形態は、はんだ部が素線間に入り込んで存在することで、電線と端子との接触抵抗を低減し易い。特に、第一素線がスズめっき層を有することで、はんだ部が毛細管現象により第一素線同士の間隙に入り込み易い。
　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図１は、電線１の長手方向と直交する方向に電線１を切断した断面図である。この断面を横断面と呼ぶ。図１では、導体２を構成する個々の内側導体３及び外側導体４を簡略化して一つの円で示す。図１では、複数の導体２を包絡する輪郭を二点鎖線で示す。図２は、図１に示す内側導体３の一つを示す。図２では、複数の第一素線３０を包絡する輪郭を二点鎖線で示す。図３は、図１に示す外側導体４の一つを示す。図３では、複数の第二素線４０を包絡する輪郭を二点鎖線で示す。図中の同一符号は同一名称物を示す。
　＜電線＞
　実施形態の電線１は、図１に示すように、撚り合わされた複数の導体２と、複数の導体２の外周を覆う絶縁被覆５とを備える。複数の導体２は、最外周に並ぶ複数の外側導体４と、複数の外側導体４の内側に配置される少なくとも一つの内側導体３とを備える。本例の導体２は、複数の内側導体３を備える。各内側導体３は、図２に示すように、一つ以上の第一素線３０で構成される。外側導体４の各々は、図３に示すように、一つ以上の第二素線４０で構成される。導体２における最外周とは、電線１の周方向において、撚り合わされた導体２の最も外側を意味する。実施形態の電線１は、一つ以上の第一素線３０がスズめっき層３２を有する銅線であり（図２）、一つ以上の第二素線４０がめっき層を有さない銅線である（図３）点を特徴の一つとする。以下、各構成を詳細に説明する。
　≪導体≫
　導体２は、少なくとも一つの内側導体３と、複数の外側導体４とを備える。本例の導体２は、図１に示すように、複数の内側導体３と複数の外側導体４とを備える。本例の導体２は、７本の内側導体３と１２本の外側導体４とを備える。本例の内側導体３の各々は、１本の内側導体３を中心として、その中心の内側導体３の外周に６本の内側導体３が撚り合わされて構成されている。外側導体４の各々は、撚り合わされた複数の内側導体３の外周に１２本の外側導体４が撚り合わされて構成されている。つまり、本例の導体２は、中心から順に第一層、第二層、及び第三層を有する三層構造で構成されており、第一層及び第二層が複数の内側導体３で構成され、第三層が複数の外側導体４で構成されている。導体２のうち、第三層を構成する複数の外側導体４が、端子８（図４）と直接的に接触する。内側導体３及び外側導体４の各本数は、適宜選択できる。
　各内側導体３及び各外側導体４の撚りピッチは、適宜選択できる。各内側導体３の撚りピッチは、例えば、２０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下、更に３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることが挙げられる。各外側導体４の撚りピッチは、例えば、２０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下、更に３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることが挙げられる。各内側導体３及び各外側導体４の撚りピッチが上記下限値以上であることで、撚り合わせ易く、電線１の製造性を向上できる。一方、各内側導体３及び各外側導体４の撚りピッチが上記上限値以下であることで、電線１の屈曲性を向上できる。
　〔内側導体〕
　各内側導体３は、一つ以上の第一素線３０で構成される。本例の各内側導体３は、図２に示すように、複数の第一素線３０で構成される。複数の第一素線３０は、撚り合わされて構成されている。具体的には、本例の内側導体３の各々は、１本の第一素線３０を中心として、その中心の第一素線３０の外周に内側から外側に向かって順に６本、１２本の第一素線３０が撚り合わされて構成されている。第一素線３０の本数は、適宜選択できる。各内側導体３は、一つの第一素線３０で構成されていてもよい。
　各第一素線３０の撚りピッチは、適宜選択できる。各第一素線３０の撚りピッチは、例えば、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、更に３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが挙げられる。各第一素線３０の撚りピッチが上記下限値以上であることで、撚り合わせ易く、電線１の製造性を向上できる。一方、各第一素線３０の撚りピッチが上記上限値以下であることで、電線１の屈曲性を向上できる。
　各第一素線３０は、芯部３１と、芯部３１の外周を覆うスズめっき層３２とを備える。芯部３１は、タフピッチ銅や無酸素銅等の純銅からなることが挙げられる。銅の純度は、９９．９０質量％以上、更に９９．９９質量％以上であることが好ましい。各第一素線３０は、ＪＩＳ　Ｃ　３１５２（１９８４）に規定されるスズめっき軟銅線であることが挙げられる。各内側導体３が複数の第一素線３０で構成される場合、全ての第一素線３０がスズめっき層３２を有する銅線である。
　各第一素線３０の直径は、０．０８ｍｍ以上０．５１ｍｍ以下であることが挙げられる。各第一素線３０の直径が０．０８ｍｍ以上であると、第一素線３０同士の接触面積を大きくできる。第一素線３０同士の接触面積が大きいと、第一素線３０同士の接触抵抗の上昇を抑制でき、ひいては電線１と端子８（図４）との接触抵抗の上昇を抑制できる。一方、各第一素線３０の直径が０．５１ｍｍ以下であることで、第一素線３０の大径化を抑制できる。特に、各第一素線３０の直径が０．３０ｍｍ以上であることで、第一素線３０同士の接触面積を十分に大きく確保できる。各第一素線３０の直径は、０．３０ｍｍ以上０．５１ｍｍ以下、更に０．３０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下、特に０．３０ｍｍ以上０．３２ｍｍ以下であることが挙げられる。各第一素線３０の直径は、０．０８ｍｍ以上０．３０ｍｍ未満、更に０．０８ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下、特に、０．１０ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であってもよい。
　各内側導体３が複数の第一素線３０で構成される場合、全ての第一素線３０が同じ直径であることが挙げられる。この場合、第一素線３０の準備が行い易い。内側導体３が複数の第一素線３０で構成される場合、直径の異なる複数種の第一素線３０を用いることもできる。この場合、第一素線３０の直径によっては、第一素線３０間に構成される空間を小さくすることができる。
　第一素線３０の横断面におけるスズめっき層３２の厚さは、１μｍ以上２０μｍ以下であることが挙げられる。上記厚さが１μｍ以上であることで、芯部３１の酸化を防止し易い。一方、上記厚さが２０μｍ以下であることで、めっきの構成材料を低減できる。上記厚さは、更に１μｍ以上１５μｍ以下、特に１μｍ以上１０μｍ以下であることが挙げられる。上記厚さは、以下の測定方法で得られた平均厚さである。電線１の横断面において、任意の３本以上の第一素線３０を選択する。各第一素線３０において、周方向に沿って等間隔に３点以上の測定点を選択し、各測定点におけるスズめっき層３２の厚さを測定する。選択した全ての第一素線３０における各測定点の厚さの平均値を求める。この平均厚さを上記厚さとする。
　内側導体３の横断面における面積は、０．７ｍｍ２以上５．７ｍｍ２以下、更に１．５ｍｍ２以上５．７ｍｍ２以下であることが挙げられる。内側導体３の横断面における面積は、第一素線３０の横断面における合計面積であるとみなせる。
　〔外側導体〕
　各外側導体４は、一つ以上の第二素線４０で構成される。本例の各外側導体４は、図３に示すように、複数の第二素線４０で構成される。複数の第二素線４０は、撚り合わされて構成されている。具体的には、本例の外側導体４の各々は、１本の第二素線４０を中心として、その中心の第二素線４０の外周に内側から外側に向かって順に６本、１２本の第二素線４０が撚り合わされて構成されている。第二素線４０の本数は、適宜選択できる。各外側導体４は、一つの第二素線４０で構成されていてもよい。
　各第二素線４０の撚りピッチは、適宜選択できる。各第二素線４０の撚りピッチは、例えば、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、更に３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが挙げられる。各第二素線４０の撚りピッチが上記下限値以上であることで、撚り合わせ易く、電線１の製造性を向上できる。一方、各第二素線４０の撚りピッチが上記上限値以下であることで、電線１の屈曲性を向上できる。
　各第二素線４０は、めっき層を有しておらず、純銅等からなる裸銅線である。つまり、各第二素線４０は、第一素線３０の芯部３１（図２）に相当する領域のみで構成される。各外側導体４が複数の第二素線４０で構成される場合、全ての第二素線４０がめっき層を有さない銅線である。
　各第二素線４０の直径は、０．０８ｍｍ以上０．５１ｍｍ以下であることが挙げられる。各第二素線４０の直径が０．０８ｍｍ以上であると、第二素線４０同士の接触面積、及び第二素線４０と端子８（図４）との接触面積を大きくできる。これらの接触面積が大きいと、電線１と端子８との導通を確保し易い。一方、各第二素線４０の直径が０．５１ｍｍ以下であることで、第二素線４０の大径化を抑制できる。特に、各第二素線４０の直径が０．３０ｍｍ以上であることで、第二素線４０同士の接触面積、及び第二素線４０と端子８との接触面積を十分に大きく確保できる。各第二素線４０の直径は、０．３０ｍｍ以上０．５１ｍｍ以下、更に０．３０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下、特に０．３０ｍｍ以上０．３２ｍｍ以下であることが挙げられる。各第二素線４０の直径は、０．０８ｍｍ以上０．３０ｍｍ未満、更に０．０８ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下、特に０．１０ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であってもよい。
　各外側導体４が複数の第二素線４０で構成される場合、全ての第二素線４０が同じ直径であることが挙げられる。この場合、第二素線４０の準備が行い易い。外側導体４が複数の第二素線４０で構成される場合、直径の異なる複数種の第二素線４０を用いることもできる。この場合、第二素線４０の直径によっては、第二素線４０間に構成される空間を小さくすることができる。各第二素線４０の直径は、各第一素線３０の直径と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　外側導体４の横断面における面積は、０．７ｍｍ２以上５．７ｍｍ２以下、更に１．５ｍｍ２以上５．７ｍｍ２以下であることが挙げられる。外側導体４の横断面における面積は、第二素線４０の横断面における合計面積であるとみなせる。
　〔導体の断面積〕
　導体２の横断面における面積は、内側導体３の横断面における合計面積と外側導体４の横断面における合計面積との合計面積であるとみなせる。導体２の横断面における面積は、用途や規格等に応じて適宜選択できる。
　導体２、内側導体３、及び外側導体４の各横断面形状は適宜選択できる。図１から図３では撚り合わせたままの形状を示すが、圧縮成形された圧縮集合体等とすることができる。圧縮集合体の横断面形状は、円形状、楕円形状、矩形等の多角形状等が挙げられる。なお、ここでの横断面形状とは、図１から図３に示す二点鎖線で囲む形状である。
　≪絶縁被覆≫
　絶縁被覆５は、絶縁性、柔軟性、耐熱性、耐水性等を有する樹脂からなる。絶縁被覆５は、代表的には、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレン、架橋ポリエチレン（ＰＥ）等からなる。絶縁被覆５の厚さは、主に導体２の電圧に対して求められる絶縁特性に応じて適宜選択できる。絶縁被覆５の成形は、押出が好適に利用できる。
　＜端子付き電線＞
　実施形態の端子付き電線１０は、図４に示すように、上述した電線１と、電線１の端部に配置される端子８とを備える。電線１は、適宜な長さに切断され、その先端において絶縁被覆５が除去されて導体２が露出される。電線１における露出された導体２に端子８が接続される。端子８は、代表的には、図４に示すような圧着端子であることが挙げられる。圧着端子は、機械的な接続により、電線１の先端に容易に取り付けられる。端子８は、例えば図４に示すように、筒状のワイヤバレル部８１と、ワイヤバレル部８１から延びる平板状の接続部８２とを備える形態が挙げられる。本例の端子付き電線１０は、ワイヤバレル部８１に導体２の端部が挿入され、導体２とワイヤバレル部８１とが一体にかしめられることで構成されている。接続部８２には、ボルト等の締結部材が挿通される貫通孔が設けられている。端子８は、圧着端子以外に、超音波溶接等の溶接によって取付けられる溶接型端子であることが挙げられる。
　端子付き電線１０は、図５に示すように、更に電線１の端部にはんだ部１２を備えることが挙げられる。図５は、導体２とワイヤバレル部８１とが一体にかしめられた箇所において、端子付き電線１０の長手方向と直交する方向に端子付き電線１０を切断した断面図である。図５では、説明の便宜上、第一素線３０及び第二素線４０の一部を示す。図５では、分かり易ように、第一素線３０におけるスズめっき層３２の図示を省略している。図５では、説明の便宜上、第一素線３０同士の間隙、第二素線４０同士の間隙、及び第一素線３０と第二素線４０との間隙を誇張して示す。はんだ部１２は、電線１の端部において、第一素線３０同士の間隙、第二素線４０同士の間隙、及び第一素線３０と第二素線４０との間隙に入り込んで存在する。特に、第一素線３０がスズめっき層３２を有することで、はんだ部１２は、毛細管現象により第一素線３０同士の間隙に入り込み易い。はんだ部１２が各素線３０，４０の間隙に入り込んで存在することで、電線１と端子８との接触抵抗を低減し易い。はんだ部１２は、必須ではない。
　＜効果＞
　実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できる。電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できる一つ目の理由は、各外側導体４を構成する各第二素線４０がめっき層を有さない銅線であっても、各第二素線４０が端子８と直接的に接触するからである。各第二素線４０が端子８と直接的に接触することで、各第二素線４０の表面に酸化皮膜が生成されたとしても、端子８の圧着により酸化皮膜が破壊され易い。また、各第二素線４０が端子８と直接的に接触することで、第二素線４０の表面に酸化皮膜が生成されたとしても、電線１の使用時における振動によって端子８から荷重が加わり易く、酸化皮膜が破壊され易い。電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できる二つ目の理由は、各内側導体３を構成する各第一素線３０がスズめっき層３２を有することで、第一素線３０の表面に酸化皮膜が生成され難いからである。
　実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、生産性に優れる。生産性に優れる理由は、第二素線４０がめっき層を有さないことで、めっきを施す作業を一部省略できるからである。めっきを施す作業を一部省略できることで、製造コストも低減できる。
　実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、０．０８ｍｍ以上０．３０ｍｍ未満といった小さい線径の素線を用いることができる。実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、上記の小さい線径の素線が断線しないような小さい圧縮率で圧着したとしても、上述したように電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できるからである。実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、各素線３０，４０の線径によらず、電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できる。
　実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、はんだによる各素線３０，４０同士の接合の有無を問わない。実施形態の電線１及び端子付き電線１０は、はんだによって各素線３０，４０同士を接合しなくても、上述したように電線１と端子８との接触抵抗の上昇を抑制できる。勿論、図５に示すように、はんだによって各素線３０，４０同士が接合されていてもよい。その場合、第一素線３０がスズめっき層３２を有することで、はんだ部１２は、毛細管現象により第一素線３０同士の間隙に入り込み易い。
　［試験例］
　複数の素線が撚り合わされた導体を備える電線を作製し、この電線の先端に端子を装着し、電線と端子との固着力、及び電線と端子との接触抵抗を測定した。
　＜試験片＞
　〔試料Ｎｏ．１〕
　試料Ｎｏ．１は、７本の内側導体と１２本の外側導体とを用いて導体を構成した。具体的には、１本の内側導体を中心として、その中心の内側導体の外周に６本の内側導体を撚り合わせ、更にその外周に１２本の外側導体を撚り合わせて導体を構成した（図１を参照）。
　各内側導体は、１９本の第一素線が撚り合わされて構成されている。具体的には、各内側導体は、１本の第一素線を中心として、その中心の第一素線の外周に内側から外側に向かって順に６本、１２本の第一素線が撚り合わされて構成されている。各第一素線は、スズめっき層を有する銅線である。各第一素線の線径は、０．３２ｍｍとした。各第一素線の横断面におけるスズめっき層の厚さは、１．０μｍとした。各内側導体の横断面における面積は、１．５２ｍｍ２であった。
　各外側導体は、１９本の第二素線が撚り合わされて構成されている。具体的には、各外側導体は、１本の第二素線を中心として、その中心の第二素線の外周に内側から外側に向かって順に６本、１２本の第二素線が撚り合わされて構成されている。各第二素線は、めっき層を有さない銅線である。各第二素線の線径は、０．３２ｍｍとした。各外側導体の横断面における面積は、１．５２ｍｍ２であった。
　得られた導体の断面積は、３０ｍｍ２であった。
　得られた導体の外周に架橋ポリエチレンからなる絶縁被覆を形成して電線を作製した。絶縁被覆の厚さは、１．４ｍｍとした。
　作製した電線の先端において、絶縁被覆を除去して導体を露出し、この露出した導体に圧着端子を圧着した（図４を参照）。圧着端子は、公知のニッケルめっき層を有する銅製のものを用いた。圧縮率は、７５％とした。
　〔試料Ｎｏ．２〕
　試料Ｎｏ．２は、各内側導体を構成する第一素線、及び各外側導体を構成する第二素線の双方を、めっき層を有さない銅線とした。それ以外の条件は、試料Ｎｏ．１と同様とした。
　〔試料Ｎｏ．３〕
　試料Ｎｏ．３は、各内側導体を構成する第一素線、及び各外側導体を構成する第二素線の双方を、スズめっき層を有する銅線とした。それ以外の条件は、試料Ｎｏ．１と同様とした。
　＜固着力＞
　各試料の端子付き電線において、端子の固着力を測定した。固着力は、汎用の引張試験機を用いて、端子を１００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張ったときに端子が破壊したときの最大荷重を測定した。ここでの端子の破壊は、端子自体が破壊する場合、及び端子が導体から外れる場合のいずれか一方である。最大荷重の単位はＮである。この最大荷重を端子の固着力とする。各試料について３０回測定し、その平均値を求めた。その結果を表１に示す。
　＜初期の接触抵抗＞
　各試料の端子付き電線において、電線の先端に端子を装着したときの電線と端子との接触抵抗を測定した。接触抵抗は、ＪＩＳ　Ｃ　２５２５「金属抵抗材料の導体抵抗及び体積抵抗率試験方法」に準拠して測定した。具体的には、５００ｍｍの長さの電線サンプルを用いて測定した。電線サンプルの一方の端部に端子を圧着し、他方の端部を絶縁被覆が除去された状態とした。一方の端部に圧着された端子、及び絶縁被覆が除去された導体を測定機器のクランプで挟んだ状態で、電気抵抗値を測定した。端子のワイヤバレル部と導体の接触抵抗は、測定した電気抵抗値からリファレンスサンプルの予め測定した測定値を差し引くことで求めた。電線と端子との接触抵抗は、端子付き電線の接触抵抗と、端子が未装着の状態の電線の接触抵抗とを測定し、両接触抵抗の差を算出して求めた。その結果を表１に示す。
　＜冷熱サイクル後の接触抵抗＞
　各試料の端子付き電線において、冷温環境下に所定時間放置したときの電線と端子との接触抵抗を測定した。冷温環境は、－４０℃と１２０℃とを交互に繰り返す環境とした。－４０℃で３０分保持した後、１２０℃で３０分保持するという操作を１サイクルとする。所定時間は、この１サイクルを１時間として、１０００サイクル行う時間とした。接触抵抗の測定方法は、初期の接触抵抗の測定方法と同じである。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、第一素線としてスズめっき層を有する銅線を用い、第二素線としてめっき層を有さない銅線を用いた試料Ｎｏ．１は、固着力に優れると共に、初期の接触抵抗及び冷熱サイクル後の接触抵抗の双方が小さいことがわかる。試料Ｎｏ．１における初期の接触抵抗及び冷熱サイクル後の接触抵抗は、第一素線及び第二素線の双方にスズめっき層を有する銅線を用いた試料Ｎｏ．３と同等程度の接触抵抗であった。試料Ｎｏ．３における初期の接触抵抗及び冷熱サイクル後の接触抵抗が小さい理由は、各素線にスズめっき層を有することで、各素線の表面に酸化皮膜が生成され難く、素線同士の接触抵抗の上昇を抑制できたからと考えられる。試料Ｎｏ．１における初期の接触抵抗及び冷熱サイクル後の接触抵抗が小さい理由は、内側に配置される第一素線にスズめっき層を有することで、第一素線の表面に酸化皮膜が生成され難く、第一素線同士の接触抵抗の上昇を抑制できたからと考えられる。試料Ｎｏ．１は、外側に配置される第二素線にめっき層を有さない。第二素線にめっき層を有さない場合、第二素線の表面に酸化皮膜が生成し得る。しかし、試料Ｎｏ．１は、第二素線が端子と直接的に接触することで、端子の圧着時にも経時的にも端子から荷重が加わることで酸化皮膜が破壊され、第二素線に起因する接触抵抗の上昇を抑制できたからと考えられる。試料Ｎｏ．１は、第二素線にめっき層を有さないことで、試料Ｎｏ．３に比較して、生産性に優れる。
　一方、第一素線及び第二素線の双方にめっき層を有さない銅線を用いた試料Ｎｏ．２は、初期の接触抵抗が若干大きく、かつ冷熱サイクル後の接触抵抗が非常に大きいことがわかる。試料Ｎｏ．２における初期の接触抵抗及び冷熱サイクル後の接触抵抗が大きい理由は、各素線にスズめっき層を有さないことで、各素線の表面に酸化皮膜が生成され、素線同士の接触抵抗が上昇したからと考えられる。
　本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味およ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。
　１　電線
　２　導体
　３　内側導体、３０　第一素線、３１　芯部、３２　スズめっき層
　４　外側導体、４０　第二素線
　５　絶縁被覆
　８　端子、８１　ワイヤバレル部、８２　接続部
　１０　端子付き電線
　１２　はんだ部

Claims (7)

  1. 　撚り合わされた複数の導体と、前記複数の導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える電線であって、
    　前記複数の導体は、
    　　最外周に並ぶ複数の外側導体と、
    　　前記複数の外側導体の内側に配置される少なくとも一つの内側導体とを備え、
    　前記少なくとも一つの内側導体は、一つ以上の第一素線で構成され、
    　前記一つ以上の第一素線は、スズめっき層を有する銅線であり、
    　前記複数の外側導体の各々は、一つ以上の第二素線で構成され、
    　前記一つ以上の第二素線は、めっき層を有さない銅線である、
    　電線。
  2. 　前記少なくとも一つの内側導体は、撚り合わされた複数の前記第一素線で構成され、
    　前記複数の外側導体の各々は、撚り合わされた複数の前記第二素線で構成される請求項１に記載の電線。
  3. 　前記少なくとも一つの内側導体は、一つの前記第一素線で構成され、
    　前記複数の外側導体の各々は、一つの前記第二素線で構成される請求項１に記載の電線。
  4. 　前記第一素線と前記第二素線の直径が０．３０ｍｍ以上である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電線。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電線と、
    　前記電線の端部に配置される端子とを備える、
    　端子付き電線。
  6. 　前記端子は圧着端子である請求項５に記載の端子付き電線。
  7. 　前記電線の前記端部にはんだ部を備え、
    　前記はんだ部は、前記端部における素線間隙に入り込んでいる請求項５または請求項６に記載の端子付き電線。
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