包覆电线及附带端子的电线

文档序号:1409305 发布日期:2020-03-06 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 包覆电线及附带端子的电线 (Covered electric wire and electric wire with terminal ) 是由 小林启之 坂本慧 于 2018-07-04 设计创作,主要内容包括:一种包覆电线,具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,所述导体是将由铜合金构成的多根线材进行了同心绞合而成的绞合线,所述铜合金含有总计为0.01质量%以上且5.5质量%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的一种或两种以上的元素,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成,在所述绞合线的中心部配置的中心线材的表面的油附着量相对于所述中心线材的质量为10μg/g以下。(A coated electric wire comprising a conductor and an insulating coating layer covering the outer periphery of the conductor, wherein the conductor is a stranded wire obtained by concentrically stranding a plurality of wires made of a copper alloy, the copper alloy contains 0.01 to 5.5 mass% In total of one or two or more elements selected from the group consisting of Fe, Ti, Mg, Sn, Ag, Ni, In, Zn, Cr, Al and P, the remainder is made of Cu and unavoidable impurities, and the amount of oil adhering to the surface of a center wire disposed In the center of the stranded wire is 10 [ mu ] g/g or less relative to the mass of the center wire.)

包覆电线及附带端子的电线

技术领域

本公开涉及包覆电线及附带端子的电线。

本申请主张基于2017年07月14日提出的日本申请的特愿2017-138645的优先权,并援引所述日本申请记载的全部的记载内容。

背景技术

专利文献1、2公开了在汽车中使用的线束。线束代表性地是将多个附带端子的电线捆束而成的结构,该附带端子的电线具备:在导体的外周具有绝缘包覆层的包覆电线;及在包覆电线的端部安装的端子部。专利文献1公开了将特定的组成的铜合金线绞合7根而成的铜合金绞合线作为即使导体的截面积减小为0.22mm2以下而耐冲击性也优异,在焊接有分支线的情况下焊接强度(剥落力)也优异的导体。专利文献2公开了将Cu-Sn合金线绞合3根而成的铜合金绞合线作为焊接强度优异的导体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-086452号公报

专利文献2:日本特开2012-146431号公报

发明内容

本公开的包覆电线具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,

所述导体是将由铜合金构成的多根线材进行了同心绞合而成的绞合线,

所述铜合金含有总计为0.01质量%以上且5.5质量%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的一种或两种以上的元素,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成,

在所述绞合线的中心部配置的中心线材的表面的油附着量相对于所述中心线材的质量为10μg/g以下。

本公开的附带端子的电线具备:

上述的本公开的包覆电线;及

在所述包覆电线的端部安装的端子部。

附图说明

图1是表示实施方式的包覆电线的一例的概略立体图。

图2是示意性地表示实施方式的包覆电线的端面的一例的概略主视图。

图3是关于实施方式的附带端子的电线,表示端子部附近的概略侧视图。

图4是在试验例1中,说明氧化膜的厚度的测定方法的说明图。

图5是关于构成包覆电线具备的导体的绞合线,说明绞合线间距的测定方法的说明图。

图6是在试验例1中,在试料No.1-1的导体的横截面中,将导体的一部分放大表示的显微镜照片。

具体实施方式

[本公开要解决的课题]

如上述的线束具备的附带端子的电线那样,对于在端部安装端子部而利用的包覆电线,希望难以压曲的结构。

如专利文献1、2记载那样,如果导体的截面积更小(如果细径化),则即使导体由铜合金构成,也能够实现轻量化。然而,如果减小导体的截面积,则导体的刚性容易降低,进而包覆电线的刚性也容易降低。如果将刚性低的包覆电线利用于上述的附带端子的电线,则在将端子部向壳体的端子收纳部***时等,包覆电线中的端子部附近可能会局部性地压曲(所谓驼背)。因此,从提高端子部的***作业性等的观点出发,希望即使在导体的截面积小的情况下也难以压曲的包覆电线。

另外,对于如上所述在端部安装端子部来利用的包覆电线,希望与端子部的接触电阻的进一步下降。

专利文献1公开了在导体的截面积为0.22mm2的绞合线导体或0.13mm2的绞合线导体压接固定端子部,将压接高度设为0.76时的接触电阻小的情况。在此,在安装压接端子的情况下,如果增大其压缩程度,则破坏绞合线的绞合状态而容易将各线材与端子部的接触面积确保得较大,可认为容易降低接触电阻。然而,上述压缩程度越大,则导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例(详情后述)越小。因此,在导体中的端子部的压缩部位及其附近,与导体中的未安装端子部的未压缩部位相比,例如受到冲击时不断裂地耐受的力(N)小,容易成为耐冲击性的弱点。如果减小上述压缩程度,则能够将导体中的端子部的压缩部位及其附近的残存面积比例确保得较大,能够维持未压缩部位的优异的特性,例如耐冲击性,能够成为耐冲击性优异的附带端子的电线。因此,希望在上述那样的导体的截面积小的情况下,特别是即使为0.22mm2以下的情况下,进而上述压缩程度更小的情况下,特别是导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例超过0.76的情况下,接触电阻也低的包覆电线。

此外,对于如上所述在端部安装端子部而利用的包覆电线,在焊接有分支线等的情况下,希望焊接强度(剥落力)的进一步提高。

特别是专利文献1记载的7根绞合这样的同心绞合的绞合线导体在将绞合线导体的截面积设为相同的情况下,与专利文献2记载的3根绞合的绞合线导体相比容易进行弯曲等,容易利用于线束等。因此,对于具备同心绞合的绞合线导体的包覆电线,希望焊接强度的提高。

因此,目的之一在于提供一种难以压曲的包覆电线及附带端子的电线。

[本公开的效果]

本公开的包覆电线及本公开的附带端子的电线难以压曲。

[本公开的实施方式的说明]

首先列举本公开的实施方式进行说明。

(1)本公开的一形态的包覆电线具备导体和将所述导体的外周覆盖的绝缘包覆层,其中,

所述导体是将由铜合金构成的多根线材进行了同心绞合而成的绞合线,

所述铜合金含有总计为0.01质量%以上且5.5质量%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的一种或两种以上的元素,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成,

在所述绞合线的中心部配置的中心线材的表面的油附着量相对于所述中心线材的质量为10μg/g以下。

上述的油代表性地为矿物油、合成油等,来自于在制造过程中使用的润滑剂(有时兼具防变色功能等润滑功能以外的功能)。上述的油代表性地可列举在拉丝加工等塑性加工时使用的润滑剂。

上述的同心绞合是指以至少1根线材为中心线材并以覆盖该中心线材的外周的方式将多根外周线材呈同心状地绞合的情况。

上述的绞合线是将多根线材(在此为铜合金线)绞合的状态,除了未压缩成形的非压缩绞合线之外,也包括在绞合后进行压缩成形而成的压缩绞合线。

上述的包覆电线虽然设为将导体进行了同心绞合的绞合线,但是出于以下的理由而难以压曲。在上述的包覆电线中,在构成绞合线的中心线材的表面附着的油分少。在此,在将导体作为绞合线的情况下,代表性地,绞合线使用的各线材利用以同样的制造条件制造的线材。因此,如果中心线材的表面的油附着量少,则可以说各外周线材的表面的油附着量也少,甚至可以说构成上述绞合线的全部的线材的表面的油附着量少。因此,线材间夹杂的油分、及构成导体的最外侧的外周线材与绝缘包覆层间夹杂的油分少,线材间的摩擦、及上述外周线材与绝缘包覆层间的摩擦容易增大。这样的将绞合线作为导体的上述的包覆电线的线材彼此、导体与绝缘包覆层彼此难以滑动,它们成为一体而容易移动,从这一点出发可以说刚性优异。在导体的截面积小的情况下,特别是为0.22mm2以下,进而为0.2mm2以下,为0.15mm 2以下的情况下,如上所述线材间的摩擦、导体与绝缘包覆层间的摩擦大,因此刚性优异。上述的包覆电线由于这样包覆电线整体的刚性优异而难以压曲。这样的上述的包覆电线利用于附带端子的电线的情况下,在将端子部向壳体的端子收纳部***时等,端子部附近难以压曲,***作业性优异。

另外,上述的包覆电线在端部安装有端子部的情况下,与端子部的接触电阻低。这是因为,在构成上述的导体的各线材的表面附着的油分通常为电绝缘材料,但是在上述的包覆电线中,如上所述,该油分少,因此导体与端子部之间夹杂的油分少。在此,即使上述的油附着量多至一定程度,如果以大的压缩程度安装端子部,则在导体的端子部的压缩部位,也会局部性地产生线材彼此的相互摩擦而除去油分,可认为容易降低接触电阻。相对于此,上述的包覆电线由于上述油附着量少,因此即使减小上述压缩程度也能够降低接触电阻。如果上述压缩程度小,则能够增大导体中的端子部的压缩部位的残存面积比例,能够维持导体中的非压缩部位的优异特性。例如,如果是耐冲击性优异的导体,则在其截面积小的情况下,特别是即使为0.22mm2以下,进而为0.2mm2以下、为0.15mm2以下的情况下,也能够构筑出耐冲击性优异的附带端子的电线。这样的上述的包覆电线在利用于附带端子的电线的情况下,即使如上所述导体的截面积小的情况下,进而上述压缩程度更小的情况下,接触电阻也低,而且耐冲击性也优异。

此外,上述的包覆电线在由同心绞合的绞合线构成的导体焊接有分支线等的情况下,焊接强度优异。这是因为,在如上所述构成导体的各线材的表面附着的油分少,因此在焊接时难以生成以油分为起因的变质物等,难以招致以在焊接部位夹杂变质物的情况为起因的强度的下降。

(2)作为上述的包覆电线的一例,可列举如下的方式:

在所述线材的表面具有由氧化铜构成的覆膜,

所述覆膜的厚度为10nm以下。

上述方式虽然具有由包含电绝缘材料的氧化铜构成的覆膜,但是该覆膜非常薄。因此,上述方式容易进一步降低与端子部的接触电阻。而且,上述方式减少由氧化铜的夹杂引起的焊接强度的下降,焊接强度更优异。

(3)作为上述的包覆电线的一例,可列举如下的方式:

所述导体的抗拉强度为450MPa以上,断裂伸长率为5%以上。

上述方式由于抗拉强度高,因此更难以压曲。而且,上述方式的焊接强度更优异。此外,上述方式由于抗拉强度及断裂伸长率这双方高,因此耐冲击性也优异。

(4)作为上述的包覆电线的一例,可列举如下的方式:

所述导体的截面积为0.22mm2以下,

所述绞合线的绞合间距为12mm以上。

上述方式虽然导体的截面积小但是绞合线的绞合间距长,因此强度优异,更难以压曲。

(5)作为上述的包覆电线的一例,可列举如下的方式:

将从在所述绞合线的最外侧配置的各外周线材的外周面中的除了绞合槽之外的冠部至所述绝缘包覆层的外周面为止的最小距离设为所述绝缘包覆层的厚度,所述厚度的最小值相对于所述厚度的最大值的比率为80%以上。

上述方式可以说是相对于导体将绝缘包覆层以均匀的厚度设置,进一步提高导体与绝缘包覆层的一体化产生的刚性,更难以压曲。

(6)本公开的一形态的附带端子的电线具备:

上述(1)~(5)中任一项记载的包覆电线;及

在所述包覆电线的端部安装的端子部。

上述的附带端子的电线具备以上述的油附着量少的绞合线为导体的上述的包覆电线,因此起到如上所述难以压曲、导体与端子部的接触电阻低、焊接强度优异这样的效果。

(7)作为上述的附带端子的电线的一例,可列举如下的方式:

将所述导体的安装有所述端子部的压缩部位的截面积相对于未安装所述端子部的未压缩部位的截面积之比设为残存面积比例,所述残存面积比例超过0.76。

上述方式中虽然导体的端子部的压缩部位的导体残存面积大,但是如上所述油附着量少,因此接触电阻低。而且,上述方式由于上述导体残存面积大,因此能维持导体的非压缩部位的特性,例如耐冲击性等,耐冲击性等也优异。

[本公开的实施方式的详情]

以下,适当参照附图,详细说明本公开的实施方式。图中,同一标号表示同一名称物。在铜合金的组成中,只要没有说明,元素的含量就设为质量比例(质量%或质量ppm)。

[包覆电线]

如图1所示,实施方式的包覆电线1具备导体2和将导体2的外周覆盖的绝缘包覆层3。导体2是将由铜合金构成的多根线材20同心绞合而成的绞合线。上述铜合金含有总计为0.01%以上且5.5%以下的选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的1种或2种以上的元素,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。该绞合线是以1根以上的中心线材21为中心而在其外周将多根外周线材22呈同心状地绞合而成的结构。图1例示了在1根中心线材21的外周绞合有6根外周线材22的7根绞合的情况。实施方式的包覆电线1的特征之一在于,构成导体2的线材20中的在绞合线的中心部配置的中心线材21的表面附着的油分少。定量而言,中心线材21的表面的油附着量相对于中心线材21的质量(g)为10μg/g以下。以下,依次说明导体2、绝缘包覆层3。

(导体)

构成导体2的各线材20是由包含添加元素且剩余部分由Cu及不可避免的杂质组成的铜合金构成的线材。添加元素可列举选自Fe、Ti、Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的1种或2种以上的元素。添加元素的总计的含量可列举为0.01%以上且5.5%以下。虽然也受添加元素的种类的影响,但是添加元素的总计的含量越多,则抗拉强度越容易升高,强度、刚性越优异,越少则导电率越容易升高。作为具体的组成,可列举以下(剩余部分为Cu及不可避免的杂质)。

组成(1析出+固溶型合金)包含0.2%以上且2.5%以下的Fe、0.01%以上且1.0%以下的Ti、总计为0.01%以上且2.0%以下的选自Mg、Sn、Ag、Ni、In、Zn、Cr、Al及P中的1种或2种以上的元素。

组成(2析出+固溶型合金)包含0.1%以上且1.6%以下的Fe、0.05%以上且0.7%以下的P、总计为0%以上且0.7%以下的Sn及Mg中的至少一方的元素。

组成(3固溶型合金)包含0.15%以上且0.7%以下的Sn。

组成(4固溶型合金)包含0.01%以上且1.0%以下的Mg。

在上述组成(1)中,可以是,Fe的含量设为0.4%以上且2.0%以下,进而为0.5%以上且1.5%以下,

Ti的含量设为0.1%以上且0.7%以下,进而为0.1%以上且0.5%以下,

Mg的含量设为0.01%以上且0.5%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下,

Sn的含量设为0.01%以上且0.7%以下,进而为0.01%以上且0.3%以下,

Ag的含量设为0.01%以上且1.0%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下,

Ni、In、Zn、Cr、Al及P的总计含量设为0.01%以上且0.3%以下,进而为0.01%以上且0.2%以下。

在上述组成(2)中,可以是,Fe的含量设为0.2%以上且1.5%以下,进而为0.3%以上且1.2%以下,

P的含量设为0.1%以上且0.6%以下,进而为0.11%以上且0.5%以下,

Mg的含量设为0.01%以上且0.5%以下,进而为0.02%以上且0.4%以下,

Sn的含量设为0.05%以上且0.6%以下,进而为0.1%以上且0.5%以下。

在上述组成(3)中,可以是,Sn的含量设为0.15%以上且0.5%以下,进而为0.15%以上且0.4%以下。

在上述组成(4)中,可以是,Mg的含量设为0.02%以上且0.5%以下,进而为0.03%以上且0.4%以下。

此外,可以总计含有10ppm以上且500ppm以下的选自C、Si及Mn中的1种或2种以上的元素。这些元素能够作为上述的Fe或Sn等元素的防氧化剂发挥作用。

<组织>

构成各线材20的铜合金是当实施时效处理时形成析出物的析出型铜合金(例,上述的组成(1)、(2)等)的情况下,如果被实施时效处理,则代表性地具有包含析出物的组织。如果析出物具有均匀地分散的组织,则能够期待由析出强化产生的高强度化、添加元素的固溶量的降低引起的高导电率化等。

在上述铜合金具有包含析出物的组织的情况下,得到了如果粗大的析出物减少一定程度,则容易提高焊接强度这样的见解。定量而言,对导体2的纵截面进行显微镜观察,在该观察像中,粒径为1μm以上的析出物的个数优选每1mm2小于20,000个(小于20,000个/mm2)。这是因为,如果焊接前的导体2中粗大的析出物多,则难以使导体2熔融,无法适当地进行焊接,或者在焊接部位残存有上述的粗大颗粒,由于上述粗大颗粒成为破裂的起点等理由而容易招致焊接强度的下降。特别是在焊接于导体2的另一包覆电线的导体等由纯铜构成的情况下,容易招致组织的差异引起的焊接性的下降。因此,如果考虑焊接强度的提高,则上述粗大的析出物越少越优选,优选为19,000个/mm2以下,进而15,000个/mm2以下,10,000个/mm2以下,8,000个/mm2以下。例如根据铜合金的组成等来调整时效处理的条件,由此能够控制析出物的大小或个数。析出物的测定方法的详情、时效处理的条件在后文叙述。需要说明的是,导体2的纵截面是指利用与导体2的长度方向平行的平面剖切而得到的截面。

<表面状态>

·油附着量

实施方式的包覆电线1的线材20的表面的油附着量少。定量而言,相对于中心线材21的质量1g而在中心线材21的表面附着的油分的质量为10μg以下。在中心线材21和外周线材22由同一组成的铜合金构成的情况下,这些线材21、22可考虑以同一制造条件制造。在该情况下,可认为中心线材21的油附着量与外周线材22的油附着量实质上相等。然而,可想到每当油附着量的测定时,在从包覆电线1除去绝缘包覆层3之际在绝缘包覆层3附着有外周线材22的表面的油分而无法适当地测定的情况。因此,测定与绝缘包覆层3不相接的中心线材21的表面的油分。

如上所述中心线材21的表面的油附着量少,因此外周线材22的表面的油附着量同样也少,关于全部的线材20可以说其表面的油分少。其结果是,相邻的线材20间的摩擦、导体2与绝缘包覆层3间的摩擦容易增大,包覆电线1的构成要素整体作为一体而容易移动且难以压曲。而且,上述油附着量少的结果是,在包覆电线1的端部安装有端子部的情况下,导体2与端子部间的油分容易减少,能够降低导体2与端子部的接触电阻。此外,上述油附着量少的结果是,在导体2焊接有分支线等的情况下,在焊接部位难以夹杂以油分为起因的变质物等,能提高焊接强度。上述油附着量越少,则越处于如下倾向:容易增大上述的摩擦而包覆电线1难以压曲,容易减少导体2与端子部间的油分,导体2与端子部的接触电阻容易下降,容易减少焊接部位的变质物的夹杂,焊接强度容易升高。因此,上述油附着量优选为9.5μg/g以下,进而9μg/g以下,8.8μg/g以下。但是,如果上述油附着量过少,则线材20彼此难以滑动,可能难以进行适当的弯曲等。因此,上述油附着量可考虑优选为0.5μg/g以上,进而1μg/g以上。油附着量的测定方法在后文叙述。

在线材20的表面附着的上述的油分代表性地来自于在制造过程中使用的润滑剂(拉丝用的润滑剂等)。因此,作为上述油附着量的减少方法,例如,可列举减少拉丝加工时等的润滑剂的涂布量的方法。此外,可列举在进行时效处理或软化处理等热处理的情况下调整热处理条件而积极地减少、除去油分的方法。也可以另行设置减少、除去油分的热处理。即使在拉丝加工时等增多了润滑剂的涂布量的情况下,只要在后工序中进行热处理,就能够可靠地减少、除去上述油附着量。热处理条件在后文叙述。

在测定上述油附着量的情况下,如果作为测定对象的中心线材21的长度设为20m以上,则能够较多地确保测定的油分量,能提高测定精度。例如,如果是包覆电线卷绕于卷盘的状态,则可以开卷,切出20m以上的长度的电线试料片,从电线试料片取出导体,测定中心线材的油附着量。或者,存在例如汽车用途或机器人用途的线束等具备的各包覆电线的长度小于20m的情况。在这样的情况下,可以是以中心线材的总计长度成为20m以上的方式将长度小于20m的包覆电线聚集多根,从各包覆电线取出导体,测定中心线材的油附着量的总计量。聚集的包覆电线至少设为导体的规格(线材的组成、绞合线的线材数、线材的平均截面积、导体外径等)实质上可看作为相同的包覆电线。

·氧化膜

在各线材20的表面如果CuO这样的包含电绝缘材料的氧化铜少,则在导体2压接固定端子部等的情况下,能够降低导体2与端子部的接触电阻。定量而言,优选在线材20的表面具有由氧化铜构成的覆膜,该覆膜的厚度为10nm以下。在此,在由铜合金构成的线材20中,如果在制造过程中如上所述进行热处理,则在其表面能形成由氧化铜构成的覆膜。构成上述覆膜的氧化铜通常包含CuO和Cu2O,因此上述覆膜越薄,则覆膜中包含的电绝缘材料越少,越能够降低导体2与端子部的接触电阻。因此,上述覆膜的厚度优选为9.5nm以下,进而8nm以下,5nm以下。上述覆膜优选不存在(厚度为0nm),但是考虑到实际使用的热处理时的作业性等时,上述覆膜的厚度可以设为0.05nm以上,进而0.08nm以上。上述覆膜的厚度的测定方法在后文叙述。

在中心线材21和外周线材22由同一组成的铜合金构成的情况下,可考虑以同一制造条件制造。在该情况下,可认为中心线材21的氧化铜的覆膜的厚度与外周线材22的氧化铜的覆膜的厚度实质上相等。然而,可想到如下情况:每当进行上述覆膜的厚度测定时,例如在从包覆电线1除去绝缘包覆层3之际损伤外周线材22的表面而无法适当地测定氧化铜的覆膜的厚度。因此,上述厚度测定可考虑优选对于与绝缘包覆层3不相接的中心线材21进行。

如果如上所述氧化铜的覆膜的厚度薄至10nm以下,则即使减小在包覆电线1的端部压接固定端子部时的压缩程度也能够降低接触电阻。包覆电线1通过减小上述压缩程度,能够较大地确保导体2的端子部的压缩部位的残存面积比例,能够容易地维持导体2的非压缩部位的优异的特性。这样的包覆电线1有助于耐冲击性等特性优异的附带端子的电线10(图3)的构筑。

作为减薄上述氧化铜的覆膜的厚度的方法,可列举例如在进行时效处理或软化处理等热处理的情况下控制气氛的方法。详情在后文叙述。

·表面粗糙度

如果各线材20的表面平滑,则在导体2上焊接分支线等的情况下,在焊接前容易使两者接触,能够高精度地焊接,结果是得到了能提高焊接强度的见解。而且,如果各线材20的表面平滑,则油分难以残存于表面的凹部,可期待容易减少油附着量。定量而言,中心线材21的表面粗糙度Ra及外周线材22的表面粗糙度Ra这双方优选为0.05μm以下。表面粗糙度Ra越小,则越容易提高焊接强度,因此更优选为0.04μm以下,0.035μm以下。而且,也优选中心线材21的表面粗糙度Ra与外周线材22的表面粗糙度Ra之差小的情况,具体而言为0.005μm以下,进而0.004μm以下。在此,在将导体2设为压缩绞合线的情况下,外周线材22通过压缩成形而塑性变形,由此外周线材22的表面粗糙度Ra有时会比中心线材21小(参照后述的试验例)。即使外周线材22的表面平滑,如果中心线材21的表面粗糙,则也会导致焊接强度的下降(同)。因此,优选构成导体2的全部的线材20的表面平滑。表面粗糙度Ra的测定方法在后文叙述。这里的表面粗糙度Ra遵照JIS B 0601(2013年)。

作为减小上述表面粗糙度Ra的方法,可列举利用在拉丝加工等中使用的拉丝模的内周面的表面粗糙度Ra小的拉丝模,例如内周面的表面粗糙度Ra为0.05μm以下的拉丝模的方法。拉丝模的表面粗糙度如果利用例如拉丝材料的表面粗糙度作为替代值,则容易测定。

<截面积>

导体2的截面积(构成绞合线的线材20的总计截面积)根据包覆电线1的用途可以适当选择。特别是如果上述截面积为0.22mm2以下,则能够成为轻量的包覆电线1。这样的包覆电线1能够良好地利用于希望轻量化的用途,例如汽车用线束等。当考虑进一步轻量时,上述截面积可以设为0.2mm2以下,进而0.15mm2以下、0.13mm2以下。

能够以导体2的截面积成为规定的大小的方式选择绞合前的各线材20的截面积、形状等。作为绞合前的线材20,可以包含截面积、形状不同的线材20,但是如果各线材20的截面积、形状相等,则容易调整绞合条件。

<绞合状态>

·线材数等

构成导体2的绞合线的线材数可以适当选择,除了7根之外,可以设为19根、37根等,或者将中心线材21设为2根以上的线材。在图1所示的7根绞合中,在1根中心线材21的外周具备由6根外周线材22构成的1层的外周层。在19根绞合中具备2层的外周层,在37根绞合中具备3层的外周层。

·绞合线的压缩比例

如果构成导体2的绞合线为将线材20绞合的状态的非压缩绞合线(参照图1),则可以不需要压缩成形工序。或者,如果构成导体2的绞合线为被绞合后进行压缩成形而成的压缩绞合线(参照图2),则起到以下的效果。

能够使绞合线的外径比非压缩绞合线小且能够成为细径的包覆电线1,

能够使横截面形状成为圆形形状等所希望的形状,

容易形成绝缘包覆层3,

能够期待压缩加工时的加工硬化引起的强度的提高。

甚至能够形成更难以压曲的包覆电线1、焊接强度更优异的包覆电线1。需要说明的是,导体2的横截面是指利用与导体2的长度方向正交的平面剖切而得到的截面。

相对于绞合前的线材20的总计截面积(例,如果为7根绞合线,则为7根线材20的总计面积)而由压缩成形减少的截面积的比例,即{(绞合前的线材的总计截面积-压缩绞合线的截面积)/绞合前的线材的总计截面积}×100设为压缩绞合线的压缩比例(%)时,该压缩比例越大,则越容易提高强度。但是,如果上述压缩比例过大,则可能会招致断裂伸长率等的韧性的下降、耐冲击性的下降,或者难以压接端子部。而且,上述压缩比例有时也会对线材的表面粗糙度造成影响(参照后述的试验例),例如过大时,在外周侧配置的线材的表面粗糙度非常小,在内侧配置的线材的表面粗糙度Ra与在外周侧配置的线材的表面粗糙度Ra之差容易变大。由于内侧的线材的表面粗糙度相对大而会招致焊接强度的下降。当考虑强度的提高、韧性、耐冲击性的确保、焊接强度的提高等时,压缩绞合线的压缩比例优选为10%以上且30%以下,进而可以为12%以上且25%以下,12%以上且20%以下。压缩比例在制造过程中预先设定,通过基于设定值进行压缩成形而能够成为上述的范围。需要说明的是,根据压缩状态,有时取得将构成导体2的线材20中的中心线材21包围在内的最小的包围圆,将该包围圆的截面积×线材数假定为绞合前的线材的总计截面积,能够简易地测定上述的压缩绞合线的压缩比例。

·绞合间距

构成导体2的绞合线的绞合间距(外周线材22的绞合间距)可以根据导体2的截面积等而适当选择。在导体2的截面积小的情况下,特别是为0.22mm2以下的情况下,如果绞合线的绞合间距长至一定程度,特别是为12mm以上,进而14mm以上,则能够成为强度优异且难以压曲的包覆电线1。绞合间距越长,则越容易提高强度,能够设为14.5mm以上,进而15mm以上,15.5mm以上。如果绞合间距过长,则线材20彼此容易滑动,容易进行弯曲等,反之,线材20彼此作为一体而难以移动,存在容易压曲的可能性。因此,导体2的截面积为0.22mm2以下时的绞合间距优选为20mm以下,进而16mm以下。

上述的绞合间距在制造过程中预先设定,通过基于设定值将多根线材20绞合而能够成为上述的范围。需要说明的是,对于包覆电线1具备的导体2,在测定绞合间距的情况下,例如如以下那样进行。准备规定的长度(例如100mm以上)的包覆电线1,在将包覆电线1的两端固定的状态下,利用刮刀等适当的切削工具将绝缘包覆层3除去而使导体2露出。使日本纸或描图纸等薄纸与导体2的露出部位抵接,利用铅笔等描绘绞合槽和沿导体的轴向延伸的外周缘。在如图1例示那样外周线材22为6根的7根绞合的绞合线中,如图5所示2个外周缘510、510平行配置,绞合槽512由与外周缘510交叉的斜线(代表性地较深地描绘的线)表示。相邻的绞合槽512、512间为1根外周线材22。每6根外周线材22(每7个绞合槽512)地利用尺子等测定沿外周缘510的长度P。测定n=3的长度P,将n=3的长度P的平均设为绞合间距。也可以将上述的导体2的露出部位取为照片,使用照片(图像)来测定上述长度P。这样测定到的绞合间距与上述的制造过程中的设定值实质上相等。

<形状>

导体2的外形具有与绞合状态相对应的形状(参照图1、图2)。在压缩绞合线中,代表性地列举横截面形状或端面形状接近于圆形的结构(参照图2)。此外,通过适当选择压缩成形时的成形模具的形状,也可以将横截面形状设为椭圆状、六角形形状等多角形形状等。

<特性>

虽然也受导体2的组成、制造条件等的影响,但是能够满足导体2的抗拉强度为450MPa以上、导体2的断裂伸长率为5%以上及导体2的导电率为55%IACS以上中的至少一个。如果抗拉强度为450MPa以上,则为高强度,难以压曲。而且,焊接强度优异。如果断裂伸长率为5%以上,则容易弯曲。如果导电率为55%IACS以上,则导电性优异,容易进一步减小导体2的截面积。特别是如果抗拉强度为450MPa以上且断裂伸长率为5%以上,则强度和韧性这双方优异,而且耐冲击性更优异,从而优选。更优选满足列举的全部三个事项。

在希望更高强度的情况下,可以将抗拉强度设为460MPa以上,进而465MPa以上,470MPa以上,进而500MPa以上。

在希望更高韧性的情况下,可以将断裂伸长率设为6%以上,进而7%以上,8%以上,进而10%以上。

在希望更高导电率的情况下,可以将导电率设为60%IACS以上,进而65%IACS以上,70%IACS以上。

抗拉强度、断裂伸长率、导电率代表性地通过调整铜合金的组成、制造条件而能够形成为规定的大小。例如,如果增多添加元素或提高拉丝加工度而使用细径的线材20,则处于抗拉强度高且导电率降低的倾向。例如,如果在进行热处理的情况下提高热处理温度,则处于断裂伸长率高且抗拉强度降低的倾向。在析出型铜合金中如果进行时效处理,则处于导电率升高的倾向。

(绝缘包覆层)

·构成材料

构成绝缘包覆层3的绝缘材料可列举例如聚氯乙烯(PVC)、无卤树脂(例如,聚丙烯(PP)等)、难燃性优异的材料等。PVC比较柔软,可以设为容易进行弯曲等的包覆电线1。无卤树脂比较硬,可以设为即使绝缘包覆层3的厚度比较薄也难以压曲的包覆电线1。上述绝缘材料可以利用公知的绝缘材料。

·厚度

绝缘包覆层3的厚度可以根据导体2的截面积等在具有规定的绝缘强度的范围内适当选择。特别是导体2的截面积为0.22mm2以下的情况下,绝缘包覆层3的平均厚度优选为0.21mm以上,更优选为0.22mm以上,0.23mm以上。这是因为,能够期待绝缘包覆层3的厚壁化引起的包覆电线1的刚性的提高,能够难以压曲。如图2所示,将从在成为导体2的绞合线的最外侧配置的各外周线材22的外周面中的除了在相邻的外周线材22、22的外周面的相对部位形成的绞合槽25之外的冠部220至绝缘包覆层3的外周面为止的最小距离设为厚度tn,平均厚度是上述厚度tn的平均(厚度tn的总和/外周线材的个数)。在7根绞合中,为与6根外周线材22对应的厚度t1~t6的平均((t1+t2+…+t6)/6)。简略而言,上述平均厚度相当于从将导体2包围在内的最小的包围圆200至绝缘包覆层3的外周面为止的平均距离。

绝缘包覆层3优选相对于导体2以均匀的厚度形成。这是因为,容易提高导体2与绝缘包覆层3的一体化引起的刚性,能够难以压曲。定量而言,可列举厚度tn的最小值相对于上述的厚度tn的最大值的比率(以下,称为厚度的均匀率)为80%以上的情况。上述厚度的均匀率越大,则可以说绝缘包覆层3的厚度越均匀,能够更难以压曲,因此更优选为80.5%以上,进而82%以上。最优选全部的厚度tn相等的情况,即上述厚度的均匀率为100%的情况。需要说明的是,在上述厚度的均匀率大的情况下,可以说导体2的轴与绝缘包覆层3的轴接近于同轴,可以说绝缘包覆层3相对于导体2的偏心程度小。

绝缘包覆层3沿构成导体2的绞合线的外周形成,因此填埋绞合槽25的部位的厚度比覆盖冠部220的部位的厚度厚。代表性地,覆盖绞合槽25的部位的厚度取得最大厚度tmax,覆盖冠部220的部位的厚度取得最小厚度tmin。在图2中,例示t1作为最小厚度tmin。在绝缘包覆层3中,如果最小厚度tmin相对于最大厚度tmax之比(tmin/tmax,以下,称为厚度比)过小,则覆盖冠部220的部位的厚度过小,因此难以提高刚性。从难以压曲的观点出发,上述厚度比优选为0.6以上且0.9以下,进而可以为0.61以上且0.88以下,0.62以上且小于0.85。

(用途)

实施方式的包覆电线1能够利用于各种配线。特别适合于在包覆电线1的端部安装有端子部的状态下使用的用途等。具体而言,包覆电线1能够利用于汽车或飞机等设备、工业用机器人等控制设备这样的各种电气设备的配线、例如汽车用线束这样的各种线束的配线等。

[附带端子的电线]

实施方式的附带端子的电线10如图3所示具备实施方式的包覆电线1和在包覆电线1的端部安装的端子部4。在图3中,例示了压接端子作为端子部4,该压接端子在一端具备阴型或阳型的嵌合部42,在另一端具备把持绝缘包覆层3的绝缘桶部44,在中间部具备把持导体2的金属线桶部40。压接端子在包覆电线1的端部处被压接于除去绝缘包覆层3而露出的导体2的端部,与导体2电连接及机械连接。作为其他的端子部4,可列举将导体2熔融并连接的熔融型的结构等。

附带端子的电线10除了对于每个包覆电线1安装有一个端子部4的方式(图3)之外,也可列举相对于多根包覆电线1而具备一个端子部4的方式。如果将多根包覆电线1通过捆束用具捆束,则容易处理附带端子的电线10。

在附带端子的电线10具备的端子部4为压接端子的情况下,将导体2中的安装有端子部4的压缩部位的截面积相对于未安装端子部4的未压缩部位的截面积之比作为残存面积比例,如果该残存面积比例大,则即使在导体2的截面积如上所述小的情况下,耐冲击性等特性也优异,从而优选。定量而言,可列举上述残存面积比例超过0.76。上述残存面积比例越大,则导体2中的端子部4的压缩部位越容易维持导体2中的未压缩部位的优异的特性,作为附带端子的电线10整体而耐冲击性等优异。当考虑耐冲击性等的提高时,上述残存面积比例可以设为0.77以上、进而0.78以上、0.79以上、0.80以上。

通过调整,特别是减小安装端子部4时的压缩程度,代表性地通过调整压接高度(C/H,附带端子的电线10中的金属线桶部40的高度),而上述残存面积比例能够满足上述的范围。实施方式的附带端子的电线10以将如上所述油附着量少的绞合线设为导体2的包覆电线1为构成要素,因此即使如上所述压缩程度减小,也能够降低导体2与端子部4间的接触电阻(参照后述的试验例)。

实施方式的附带端子的电线10中的导体2的非压缩部位维持上述的实施方式的包覆电线1具备的导体2的规格(组成、组织、表面性状、绞合状态、形状、特性等),或者具有同等程度的特性等。各项目的详情如上所述。

(用途)

实施方式的附带端子的电线10能够利用于上述的汽车、飞机、控制设备等这样的各种电气设备的配线、特别是汽车用线束这样的各种线束的配线等。

[电线的焊接构造]

在实施方式的包覆电线1、实施方式的附带端子的电线10中,可以在导体2的一部分焊接分支线等来取得分支。在该情况下,导体2如上所述油附着量少,因此在焊接部位难以夹杂以油分为起因的变质物等,焊接强度优异。分支线可以设为与实施方式的包覆电线1或实施方式的附带端子的电线10同样的结构的分支线。作为其他的分支线,可列举具备由纯铜构成的铜导体的包覆电线等。例如,能够构筑出如下的电线的焊接构造,该电线的焊接构造具备:实施方式的包覆电线1或实施方式的附带端子的电线10;具备由纯铜构成的铜导体的分支用包覆电线;将导体2中的从绝缘包覆层3露出的露出部位与铜导体的一部分焊接的焊接部位。纯铜通常与铜合金相比强度差。因此,在该电线的焊接构造中,如果与由铜合金构成的导体2相比增大铜导体的截面积,则容易提高焊接部位的强度。而且,在构成导体2的铜合金包含上述的析出物的情况下,如果设为如上所述粗大的析出物少的组织,则接近于析出物实质上不存在的纯铜的组织,因此容易进行焊接,容易提高接合强度。

[效果]

实施方式的包覆电线1及实施方式的附带端子的电线10将导体2设为同心绞合的绞合线,将线材20的表面的油附着量设为特定的范围,因此起到难以压曲、导体2与端子部4的接触电阻低、在焊接有分支线等的情况下焊接强度优异这样的显著的效果。上述的效果通过后述的试验例1具体进行说明。

[包覆电线的制造方法]

实施方式的包覆电线1代表性地能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括准备由铜合金构成的导体2的工序和在导体2的外周形成绝缘包覆层3的工序。基本的制造条件等可以参照制造如下包覆电线的公知的制造方法,该包覆电线具备绞合线的导体和将该导体的外周覆盖的绝缘包覆层。导体2设为将由铜合金构成的多根线材20进行同心绞合而成的绞合线。

(线材)

各线材20代表性地能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括铸造铜合金的工序、对铸造材料实施轧制或连续挤压等塑性加工的工序、对塑性加工材料实施拉丝加工的工序。铸造可以利用各种连续铸造。作为供于拉丝加工的原材料,可以设为接着连续铸造之后进行轧制的连续铸造轧制材料。在拉丝加工的中途或拉丝加工后可以适当实施热处理。基本的制造条件等可以参照公知的铜合金线的制造方法。

在拉丝加工时,如果利用适当的润滑剂,则难以断线,拉丝加工性优异。例如,如果使该润滑剂的涂布量较少,则上述的油附着量能够满足上述的特定的范围。与上述涂布量的调整有无无关,通过热处理也能够积极地减少、除去油分。此外,作为拉丝模,如果利用其内周面的表面粗糙度Ra小的拉丝模(详情上述),则能够将线材20的表面粗糙度Ra设为上述的特定的范围。

如果在拉丝加工的中途或拉丝加工后进行热处理,则能提高拉丝性或容易绞合,能提高拉丝材料(线材20)、绞合线(导体2)的制造性。

(绞合线)

将准备的多根线材20中的1根以上线材设为中心线材21,在其外周以规定的绞合间距(详情上述)将多根外周线材22绞合。绞合间距如果如上所述长至一定程度,则即使在导体2的截面积小的情况下,也容易提高绞合线的强度,容易制造难以压曲的包覆电线1。在绞合后,以规定的压缩比例(详情上述)进行压缩成形,能够成为规定的形状的压缩绞合线。可以以导体2的截面积满足规定的大小(详情上述)的范围调整压缩比例。如果将压缩比例设为上述的特定的范围,则能够抑制韧性的下降、耐冲击性的下降,并能够期待强度的提高。

对于绞合前的线材20或绞合的状态的绞合线或压缩绞合线,虽然也受铜合金的组成的影响,但是通过实施时效处理或软化处理等热处理,能够期待析出物的分散强化引起的强度的提高(析出型合金)、固溶元素的减少引起的导电率的提高(析出型合金、固溶型合金)、软化引起的伸长的提高或耐冲击性的提高(析出型合金、固溶型合金)等。通过进行以时效处理或软化处理为目的的热处理,能够减少油分,有时容易制造上述的油附着量满足10μg/g以下的包覆电线1。或者,如果根据上述润滑剂的涂布量而另行进行减少、除去油分的热处理,则容易制造上述的油附着量满足10μg/g以下的包覆电线1。

作为以相对于上述的组成(1)、(2)的时效处理或软化处理为目的的热处理条件,可列举例如以下条件。

组成(1)热处理温度:400℃以上且650℃以下,进而450℃以上且600℃以下

保持时间:1小时以上且40小时以下,进而4小时以上且20小时以下

组成(2)热处理温度:350℃以上且550℃以下,进而400℃以上且500℃以下

保持时间:1小时以上且40小时以下,进而4小时以上且20小时以下

为了减少、除去上述的油分,可列举对绞合线或压缩绞合线进行脱脂的方法。脱脂液优选含有乙醇系的溶液。

上述的热处理的气氛如果为氧浓度低的气氛,则容易防止线材20的表面的氧化,能够减薄氧化铜的覆膜,从而优选。定量而言,可列举氧的含量为0.1体积%以下的气氛。作为这样的低氧气氛,可列举例如还原气氛、惰性气氛、减压气氛等。还原气氛可列举实质上仅由还原性气体构成的气氛、或实质上由还原性气体与惰性气体的混合气体构成的气氛。还原性气体可列举氢、一氧化碳等。惰性气体可列举氮、氩等。减压气氛可列举例如10Pa以下的气氛。优选根据组成而进一步降低氧的含量的情况,例如设为10体积ppm以下的情况。

(绝缘包覆层)

绝缘包覆层3的形成可以利用挤压法等。每当绝缘包覆层3的形成时,如果使绞合线成为加热状态,则沿着绞合槽25容易填充熔融状态的树脂,或者容易使熔融状态的树脂以均匀的厚度附着于绞合线的外周。其结果是,容易制造出如上所述绝缘包覆层3的厚度的均匀率高的包覆电线1、厚度比为特定的范围的包覆电线1。特别是即使在绝缘包覆层3的平均厚度为0.21mm以上这样比较厚的情况下,也容易制造厚度的均匀率高且厚度比为特定的范围的包覆电线1。绞合线的加热温度可列举为熔融状态的树脂的温度±10℃,优选为与熔融状态的树脂的温度同等程度。需要说明的是,通过该加热,也能够期待上述的油附着量的减少。而且,在该程度的加热温度下,上述的氧化铜的覆膜难以变厚。

[附带端子的电线的制造方法]

实施方式的附带端子的电线10例如能够通过如下制造方法制造,该制造方法包括将包覆电线1的至少一端侧的绝缘包覆层3除去而使导体2的端部露出的工序和在导体2的端部安装端子部4的工序。如果端子部4为压接端子,则以规定的压接高度(C/H)进行压接。此时,优选以导体2的残存面积比例(详情上述)如上所述增多一定程度的方式调整C/H。

[试验例1]

以铜合金线为线材而制造同心绞合的绞合线,制造将该绞合线使用于导体的包覆电线,在其端部安装端子部而研究了压曲状态、与端子部的接触电阻。而且,在上述的包覆电线焊接铜导体而研究了焊接强度。

(试料的制造)

作为线材的铜合金线通过对使用铜合金的熔融金属制造的连续铸造材料实施冷轧并对得到的轧制材料实施拉丝加工来制造,或者通过对使用铜合金的熔融金属制造的连续铸造轧制材料实施拉丝加工来制造。在将得到的铜合金线绞合之后,进行压缩成形来制造压缩绞合线。对压缩绞合线适当实施热处理。或者对铜合金线(拉丝材料)实施热处理而进行了绞合之后,进行压缩成形。表1示出各试料的铜合金的组成(剩余部分为Cu及不可避免的杂质)、各试料的制造工序。关于实施了热处理的试料,表1也示出热处理温度(℃)及保持时间(时间)。热处理气氛设为以氢为主体的还原气氛(含氧量为0.1体积%以下)。

[表1]

在试料No.1-1~No.1-7中,使用拉丝模的内周面的表面粗糙度Ra为0.05μm以下的拉丝模。在试料No.1-101~No.1-105中,使用拉丝模的内周面的表面粗糙度Ra超过0.05μm的拉丝模。无论关于哪个试料,拉丝加工都使用润滑剂进行。

对于每个试料,准备7根线径为0.12~0.16mm的铜合金线,将7根中的1根作为中心线材,将6根作为外周线材,在中心线材的外周将外周线材以表2所示的绞合间距(mm)绞合来制造7根绞合的同心绞合线。在绞合后以表2所示的压缩比例(%)进行压缩成形,制造具有表2所示的导体的截面积(mm2)且横截面形状为圆形形状的压缩绞合线。上述压缩比例(%)通过{(绞合前的7根线材的总计截面积-压缩绞合线的截面积)/绞合前的7根线材的总计截面积}×100来求出。需要说明的是,对于最终得到的各试料的包覆电线具备的导体,如上述的<绞合间距>一项中说明那样测定绞合线的绞合间距时,确认到与表2所示的值实质上相等的情况。

在准备的导体的外周,利用挤压将表2所示的构成材料的绝缘包覆层形成为表2所示的厚度(mm)。在表2中,PVC是指聚氯乙烯,HF(PP)是指无卤的聚丙烯。在表2中,绝缘包覆层的厚度是将上述的冠部覆盖的部位的厚度(参照图2的t1~t6)的平均。需要说明的是,对于最终得到的各试料的包覆电线,如上述的<厚度>一项中说明那样测定了绝缘包覆层的平均厚度时,确认到与表2所示的值实质上相等的情况。

在试料No.1-1~No.1-7、No.1-101、No.1-103中,在将导体加热成从熔融状态的树脂的温度±10℃选择的温度的状态下形成绝缘包覆层。在试料No.1-102、No.1-104、No.1-105中,将导体设为常温(在此为20℃左右)而形成绝缘包覆层。

(导体的特性等)

对于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了构成导体的绞合线中的中心线材的表面的油附着量(μg/g)。其结果如表2所示。

将包覆电线切断成规定的长度(在此为20m),通过刮刀等适当的切削工具将绝缘包覆层除去而使导体露出。将构成导体的绞合线中的外周线材以解开其绞合的方式除去,仅取出中心线材。此时,避免弄伤中心线材的表面,且避免作业者的手的油分等附着于中心线材或中心线材的油分附着于作业者的手。对取出的中心线材的质量(g)进行测定。将该中心线材浸渍在溶剂中,使油分溶解于溶剂。使用油分浓度计,测定溶解于溶剂中的油分的质量(μg),将该油分的质量(μg)除以中心线材的质量(g)(油分的质量/中心线材的质量)来测定中心线材每1g的油分量(μg/g)。在此,作为油分浓度计,使用了市售的装置及溶剂(株式会社堀场制作所制:OCMA-305,溶剂:H-997,替代氢氯氟烃)。

对于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了在构成导体的线材的表面存在的由氧化铜构成的覆膜的厚度(nm)。其结果如表2所示。

将包覆电线切断成规定的长度,利用刮刀等适当的切削工具将包覆电线的一端侧的绝缘包覆层除去而使导体露出,进而将构成导体的绞合线中的外周线材以解开绞合的方式除去,仅使中心线材露出。此时,避免弄伤中心线材的表面。在此,将中心线材的露出长度设为约2cm(20mm),剩余部分仍具有绝缘包覆层。通过电化学测定,对露出的中心线材的表面存在的氧化膜进行分析、定量。电化学测定的测定装置使用了市售的电位恒流器(potentio-galvanostat)(普林斯顿应用研究(Princeton Applied Research)公司制:VersaSTAT4-400)。电解液使用了高浓度碱溶液(6M的KOH与1M的LiOH的混合液,M为摩尔浓度)。如图4所示,准备上述的使中心线材露出的试料S作为作用极,准备Pt电极作为对电极502,准备Ag/AgCl作为参考电极504,将试料S中的使中心线材露出的一端、对电极502的一端、参考电极504的一端浸渍于电解液506,将它们的另一端安装于测定装置500。在试料S中,中心线材的向电解液的浸渍深度为约2cm。在该浸渍状态下,从自然浸渍电位至-1.7V(vs.Ag/AgCl)为止,将扫描速度设为50mV/s而扫描电位,测定还原峰值的位置及还原电气量。根据测定到的还原峰值的位置及还原电气量,求出覆膜的构成成分及其厚度。关于覆膜的构成成分,主要可列举CuO、Cu2O这样的氧化铜。在此,求出由该氧化铜构成的覆膜的厚度。

对于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了导体的抗拉强度(MPa)、导体的断裂伸长率(%)。其结果如表2所示。

将包覆电线切断成规定的长度,利用刮刀等适当的切削工具将绝缘包覆层除去而使导体露出。以该导体为试料,遵照JIS Z 2241(金属材料拉伸试验方法,1998),使用通用的拉伸试验机,将评点距离GL设为250mm,将拉伸速度设为50mm/min而进行了拉伸试验。抗拉强度(MPa)根据{断裂载荷(N)/导体的截面积(mm2)}来求出。断裂伸长率(全部伸长,%)根据{断裂位移(mm)/250(mm)}×100来求出。

关于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了构成导体的中心线材的表面粗糙度Ra(μm)、外周线材的表面粗糙度Ra(μm)。其结果如表2所示。

将包覆电线切断成规定的长度,利用刮刀等适当的切削工具将绝缘包覆层除去而使导体露出,进而将构成导体的绞合线中的外周线材以解开绞合的方式拆卸,使中心线材和外周线材露出。此时,避免弄伤各线材的表面。在此,表面粗糙度Ra使用市售的非接触表面形状测定机(翟柯(zygo)公司制:New View1100)进行了测定。具体而言,利用非接触表面形状测定机具备的激光显微镜,分别对于中心线材的外周面和外周线材的外周面,测定圆当量的平面粗糙度(沿周向的面粗糙度),并进行平面转换。平面转换如果利用上述的市售的测定机,则能自动进行。圆当量的平面粗糙度的测定区域设为85μm×64μm,测定试料数无论是中心线材还是外周线材都设为n=3。对于平面转换后的粗糙度,算出距圆当量的平面粗糙度中的顶点(中心线)的算术平均偏差,将该算术平均偏差设为表面粗糙度Ra。n=3的中心线材的表面粗糙度Ra的平均、n=3的外周线材的表面粗糙度Ra的平均分别如表2所示。

对于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了构成导体的线材存在的粒径为1μm以上的析出物的量。其结果如表2所示。

取得包覆电线的纵截面,利用金属显微镜对构成绞合线的线材进行观察。在此将放大倍率设为1,000倍。在观察像中,分别提取铜合金中的析出物而求出面积(参照图6)。将各析出物的等价面积圆的直径设为粒径,计数了粒径为1μm以上的析出物的个数。将总计个数除以视野面积(100μm×150μm),求出铜合金每1mm2中的1μm以上的析出物的个数(以下,称为个数比例)。在此,对于每个试料取得3个以上的截面,求出每个截面的个数比例,将个数比例最大的值表示在表2中。

(绝缘包覆层的特性等)

对于准备的各试料的包覆电线,如以下那样测定了绝缘包覆层的厚度的均匀率及厚度比。其结果如表3所示。

将包覆电线切断成规定的长度,使用剥离器等适当的切削工具,仅取出绝缘包覆层,将该绝缘包覆层切薄成0.1mm左右的厚度。利用光学显微镜对该环状的绝缘包覆层进行观察,在绝缘包覆层的沿着外周线材的轮廓的内周缘处,除了填埋绞合槽的部分(朝向绝缘包覆层的中心呈山状地突出的部分)之外,测定从各外周线材的冠部至绝缘包覆层的外周面为止的最小距离(参照图2的厚度t1~t6,在此为6处)。从求出的厚度t1~t6中提取最大值和最小值,将(最小值/最大值)×100设为厚度的均匀率(%)。在绝缘包覆层中包含填埋绞合槽的部位地测定最大厚度tmax及最小厚度tmin,将(tmin/tmax)设为厚度比。在此,最大厚度tmax为填埋绞合槽的部位的厚度,最小厚度tmin为厚度t1~t6中的最小值。

(包覆电线的评价)

·压曲力

对于准备的各试料的包覆电线,在端部安装压接端子,制造了附带端子的电线。在此,以导体中的安装有端子部的压缩部位的截面积相对于未安装端子部的未压缩部位的截面积之比(残存面积比例)成为0.79的方式调整了压接高度。

对于准备的各试料的附带端子的电线,如以下那样假想地测定了将端子部收纳于壳体的端子收纳部时的压曲力。其结果如表3所示。

把持附带端子的电线的端子部,将包覆电线中的与端子部相反的一侧的前端部压紧于平板。在该试验中,将包覆电线的长度设为10mm(在包覆电线中从端子部的把持部位突出且至上述前端部的长度),将把持的附带端子的电线的速度设为200mm/min,使上述的将包覆电线的前端部压紧于平板时的载荷变化,进行压紧动作。并且,测定包覆电线压曲时的最大载荷,将该最大载荷作为压曲力(N)。

·端子***性

对于准备的各试料的附带端子的电线,如果上述的压曲力为7N以上,则难以压曲且端子***性优异而评价为G,如果上述的压曲力小于7N,则容易压曲且端子***性差而评价为B。评价结果如表3所示。

·接触电阻

对于准备的各试料的包覆电线,在端部安装压接端子,制造了附带端子的电线。在此,以上述的残存面积比例成为0.85或0.90的方式调整了压接高度。

对于准备的各试料的附带端子的电线,基于JASO D616、汽车部件―低压电线、项目6.8,测定了导体与端子部的接触电阻(mΩ/m)。在该试验中,在包覆电线的各端部安装压接端子,将从各压接端子分离了150mm的两个点作为电阻的测定点。在两压接端子安装电源,将施加电压设为15mV,将通电电流设为15mA,向在两端部具备压接端子的附带端子的电线通电,测定上述的两点间的电阻。将从测定到的电阻值减去包覆电线的电阻量而得到的值作为接触电阻(mΩ/m)。而且,如果上述接触电阻为0.4mΩ/m以下,则接触电阻低而评价为G,如果接触电阻超过0.4mΩ/m,则接触电阻高而评价为B。测定结果及评价结果如表3所示。

·焊接强度

对于准备的各试料的包覆电线,焊接由纯铜构成的铜导体,参照专利文献1的图5所示的剥落力的测定方法,测定了焊接强度(N)。其结果如表3所示。

在此,对于每个试料准备1根包覆电线和具备纯铜的铜导体的2根包覆电线(长度均为150mm),从各包覆电线的端部除去绝缘包覆层而使铜合金的导体、铜导体露出,以夹持铜合金的导体的方式使铜导体重叠而进行了超声波焊接。焊接使用了市售的焊接装置。并且,在将各试料的具备铜合金的导体的包覆电线固定的状态下,将具备铜导体的2根包覆电线向彼此分离的方向拉拽。例如,如专利文献1的图5所示,将焊接部位及各试料的包覆电线沿水平方向配置而将上述包覆电线固定,将具备铜导体的2根包覆电线沿上下方向配置,将其一方朝向上方向拉拽,将另一方朝向下方向拉拽。拉伸试验利用市售的拉伸试验机等。测定至焊接部位破坏为止的最大载荷(N),将其最大载荷作为焊接强度。需要说明的是,纯铜的铜导体与铜合金的导体相比强度差。因此,在此,如表3所示,关于纯铜的铜导体,使2根总计截面积(mm2)比各试料的由铜合金构成的导体的截面积(0.13mm2或0.08mm2)大。

·绝缘包覆层的紧贴力

对于准备的各试料的包覆电线,基于JASO D618,如以下那样测定了绝缘包覆层相对于导体的紧贴力(N)。其结果如表3所示。在该试验中,准备长度为100mm的包覆电线,在其一端部除去电绝缘层,使导体露出长度50mm。将露出的导体插通于保持板的贯通孔。该贯通孔的内径为虽然能够插通导体(比导体外径稍大)但是无法插通绝缘包覆层的大小(比包覆电线外径小)。将该保持板固定,拉拽从保持板突出的导体的一端部。使拉拽该导体时的载荷变化,进行拉伸动作,绝缘包覆层从导体剥离,求出拉拽导体时的最小载荷,将该载荷作为紧贴力(N)。

[表2]

Figure BDA0002364193120000341

[表3]

Figure BDA0002364193120000351

如表2、表3所示可知,将导体设为同心绞合的绞合线,当构成绞合线的线材的表面的油附着量少时,难以压曲,将端子部向壳体***时的作业性也优异。具体而言,试料No.1-1~No.1-7的油附着量为10μg/g以下,大多数的试料为6μg/g以下,进而为5μg/g以下。并且试料No.1-1~No.1-7的压曲力为7N以上。而且,可以说油附着量越少,大致越处于难以压曲的倾向(例如,比较参照导体截面积相同的试料No.1-6、No.1-2、No.1-1,比较参照试料No.1-5、No.1-3)。另一方面,油附着量为11μg/g以上的试料No.1-101~No.1-105的压曲力为6.5N以下,与试料No.1-1~No.1-7相比,可以说容易压曲。由此,可以说上述线材的表面的油附着量的多寡会对压曲难易度造成影响,可以说通过减少油附着量能够难以压曲。

如表2、表3所示可知,将导体设为同心绞合的绞合线,构成绞合线的线材的表面的油附着量少时,导体与端子部的接触电阻低。具体而言,试料No.1-1~No.1-7的油附着量为10μg/g以下,大多数为6μg/g以下,进而为5μg/g以下。并且试料No.1-1~No.1-7的上述接触电阻为0.4mΩ/m以下,大多数为0.35mΩ/m以下。而且,可以说处于油附着量越少则上述接触电阻大致越低的倾向(例如,比较参照导体截面积相同的试料No.1-6、No.1-2、No.1-4)。此外,试料No.1-1~No.1-7在导体中的端子部的压缩部位的残存面积大的情况下,即残存面积比例大的情况下(在此是残存面积比例为0.90的情况下),上述接触电阻也低,为0.4mΩ/m以下。另一方面,油附着量为11μg/g以上的试料No.1-101~No.1-105与试料No.1-1~No.1-7相比接触电阻高,大多数超过0.4mΩ/m。特别是在残存面积比例大至0.90的情况下,试料No.1-101~No.1-105的上述接触电阻高至0.45mΩ/m以上。由此,可以说上述线材的表面的油附着量的多寡会对导体与端子部的接触电阻造成影响,可知通过减少油附着量能够减少上述接触电阻。

如表2、表3所示可知,将导体设为同心绞合的绞合线,构成绞合线的线材的表面的油附着量少时,焊接强度优异。具体而言,试料No.1-1~No.1-7的油附着量为10μg/g以下,大多数为6μg/g以下,进而为5μg/g以下。并且试料No.1-1~No.1-7的焊接强度为10N以上,进而为12N以上。而且,可以说处于油附着量越少则上述焊接强度大致越高的倾向(例如,比较参照导体截面积相同的试料No.1-6、No.1-2、No.1-1)。另一方面,油附着量为11μg/g以上的试料No.1-101~No.1-105的焊接强度低,为8N以下。由此,可以说上述线材的表面的油附着量的多寡会影响将导体与分支线等焊接时的焊接强度,可知通过减少油附着量能提高焊接强度。

此外,根据表2、表3所示的结果,可知以下的情况。

(1)在试料No.1-1~No.1-7中,在构成上述绞合线的线材的表面能够存在的由氧化铜构成的覆膜薄。具体而言,试料No.1-1~No.1-7中的上述覆膜的厚度为10nm以下,大多数为5nm以下,3nm以下,为试料No.1-101~No.1-105中的上述覆膜的最大厚度(在此为50nm)的20%以下,非常薄。包含电绝缘材料的氧化铜的覆膜薄的情况可认为有助于上述的接触电阻的下降、焊接强度的提高。而且,根据该试验可知,根据铜合金的组成、热处理条件而氧化铜的覆膜的厚度不同。

(2)在试料No.1-1~No.1-7中,抗拉强度大,具体而言为450MPa以上,也存在500MPa以上或800MPa以上的试料。这样高强度的情况可认为有助于压曲力的提高、焊接强度的提高。而且,试料No.1-1~No.1-7中的断裂伸长率为5%以上的试料可期待高强度及高韧性,耐冲击性等也优异。

(3)在试料No.1-1~No.1-7中,虽然导体的截面积小至0.15mm2以下,进而0.13mm2以下,但是绞合间距大至12mm以上。而且,试料No.1-1~No.1-7的绞合间距为20mm以下,进而16mm以下。这样通过绞合间距为特定的范围,能提高构成导体的绞合线的强度,而且线材彼此成为一体而容易移动,可认为有助于压曲力的提高。

(4)在试料No.1-1~No.1-7中,将导体设为压缩绞合线,并且在此将其压缩比例设为10%以上且30%以下这样特定的范围。该情况能够期待压缩成形时的加工硬化引起的强度的提高,可认为有助于压曲力的提高。而且,各线材的表面粗糙度小,并且上述压缩比例为10%以上且30%以下,由此中心线材的表面粗糙度Ra与外周线材的表面粗糙度Ra之差容易减小,可认为有助于焊接强度的提高。此外,通过压缩成形而各线材与端子部容易进行面接触,可认为有助于上述的接触电阻的下降。

(5)在试料No.1-1~No.1-7中,绝缘包覆层的厚度的均匀率高,具体而言为80%以上,大多数为82%以上。该情况可以说绝缘包覆层相对于导体均匀地设置,结果是能提高作为包覆电线整体的刚性,可认为有助于压曲力的提高。在该试验中,如上所述虽然导体的截面积小,但是绝缘包覆层的平均厚度厚至0.21mm以上,由此也能提高上述刚性,可认为有助于压曲力的提高。而且,在该试验中,将绝缘包覆层的厚度比设为0.6以上且0.9以下这样特定的范围,在绞合线的绞合槽中也进入有绝缘包覆层的构成树脂,提高了导体与绝缘包覆层的紧贴力,该情况也可认为有助于压曲力的提高。此外,根据该试验可知,在对导体进行了加热的状态下形成绝缘包覆层,由此,即使在绝缘包覆层比较厚的情况下,也能够成为如上所述以均匀的厚度在绞合槽也适当地填充有构成树脂的状态。

(6)在试料No.1-1~No.1-7中,中心线材及外周线材的表面平滑,具体而言,表面粗糙度Ra为0.05μm以下。在该试验中,在试料No.1-1~No.1-7中,中心线材的表面粗糙度Ra与外周线材的表面粗糙度Ra之差也小,上述差为0.005μm以下。该情况可认为在焊接时容易使铜合金的导体与纯铜的铜导体接触,能够高精度地焊接,有助于焊接强度的提高。在试料No.1-101、No.1-102、No.1-105中,外周线材的表面粗糙度Ra比中心线材的表面粗糙度Ra大。作为其理由之一,可认为是试料No.1-101、No.1-102、No.1-105的上述的压缩比例过小,外周线材几乎不会塑性变形,容易维持压缩前的粗糙的表面状态的缘故。在No.1-103、No.1-104中,外周线材的表面粗糙度Ra非常小,中心线材的表面粗糙度Ra非常大。作为其理由之一,可认为是在No.1-103、No.1-104中,上述的压缩比例过大,外周线材的表面粗糙度Ra较大地发生塑性变形而产生平滑的部分,但是被外周线材按压的中心线材的表面粗糙度Ra容易变大。表面粗糙度Ra较大或上述的表面粗糙度之差较大的试料No.1-101~No.1-105可认为会使焊接对象彼此的接触不均匀,甚至焊接状态可能会产生变动。此外,根据该试验,可认为通过构成上述绞合线的各线材的表面粗糙度小至0.05μm以下而润滑剂难以残存,容易减少油附着量。

(7)在试料No.1-1~No.1-7中,在由析出型铜合金构成的试料No.1-1、No.1-2、No.1-4、No.1-6、No.1-7中,1μm以上这样的粗大的析出物少,具体而言为20,000个/mm2以下。图6是试料No.1-1的包覆电线具备的作为导体的线材(铜合金线)的显微镜照片,虚线圆内的粒子d为析出物。如图6所示可知,关于试料No.1-1的线材,微细的析出物分散存在,1μm以上这样的粗大的析出物少。由于上述粗大的析出物少,能够降低作为焊接对象的铜合金的导体与纯铜的铜导体的组织的差异。该情况可认为容易使铜合金的导体与纯铜的铜导体接触,能够高精度地焊接,有助于焊接强度的提高。

本发明没有限定为上述的例示,由权利要求书公开,并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

例如,可以适当变更试验例1的铜合金的组成、铜合金线的截面积、线材数、热处理条件等。

标号说明

1 包覆电线

10 附带端子的电线

2 导体

20 线材

21 中心线材

22 外周线材

25 绞合槽

200 包围圆

220 冠部

3 绝缘包覆层

4 端子部

40 金属线桶部

42 嵌合部

44 绝缘桶部

S 试料

500 测定装置

502 对电极

504 参考电极

506 电解液

510 外周缘

512 绞合槽

d 粒子。

30页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:超高强度热轧钢板及其制造方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!