(57)【要約】【課題】十分な強度と柔軟性とを兼ね備えた絶縁電線を供給する。【解決手段】本発明に係る絶縁電線は、銅または銅合金からなる導線と、導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線である。導線の０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、導線のＳＥ値が４５０以上である。導線の０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、導線のＳＥ値が４３０以上であってもよい。さらに導線の０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、導線のＳＥ値が３４０以上であってもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅または銅合金からなる導線と、
前記導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線であり、
前記導線の０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、
前記導線のＳＥ値が４５０以上である、絶縁電線。
【請求項２】
銅または銅合金からなる導線と、
前記導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線であり、
前記導線の０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、
前記導線のＳＥ値が４３０以上である、絶縁電線。
【請求項３】
銅または銅合金からなる導線と、
前記導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線であり、
前記導線の０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、
前記導線のＳＥ値が３４０以上である、絶縁電線。
【請求項４】
前記導線を構成する結晶粒の粒径が１０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項５】
銅または銅合金からなる導線と、
前記導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線であり、
前記導線を構成する結晶粒の粒径が１０μｍ以下である、絶縁電線。
【請求項６】
前記導線のヤング率が７５ＧＰａ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
前記導線のＸ線回折強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が５０％以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
前記導線の加工硬化指数が０．４０以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項９】
導線を伸線加工する工程と、
前記導線を軟化処理する工程と、
前記導線の表面を樹脂で被覆する工程とを備えており、
前記軟化処理する工程において、前記導線の延在する方向に前記導線が塑性変形を起こす下限値以上の張力を付加する、絶縁電線の製造方法。
【請求項１０】
前記導線を伸線加工する工程は、
前記導線を伸線加工する１次伸線加工工程と、
前記伸線加工を行なった導線を軟化処理する１次軟化処理工程と、
前記１次軟化処理工程を行なった導線を再度伸線加工する２次伸線加工工程とを含む、請求項９に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項１１】
前記導線は銅または銅合金からなり、前記１次軟化加工工程においては、前記導線を３５０℃以上７００℃以下に加熱する、請求項１０に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項１２】
前記導線を軟化処理する工程としての２次軟化処理工程においては、前記導線に対して、前記導線の延在する方向に１ｋｇ／ｍｍ２以上１０ｋｇ／ｍｍ２以下の張力を付加する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造方法。
【請求項１３】
前記１次軟化処理工程を行なった後、前記２次伸線加工工程を行なう前における前記導線の延在方向に交差する断面の断面積に対する、前記２次伸線加工工程の後、前記２次軟化処理工程を行なう前における前記導線の延在方向に交差する断面の断面積の減少率が２０％以上９０％以下である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線および絶縁電線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえばオルタネータ、パワステ、イグニッションなどの電装品に用いられるモータ用のコイルや、エアコンなどの冷媒圧縮機に用いられるモータ用のコイルとしては、導線の表面をたとえばエナメル樹脂などの絶縁材料で被覆した絶縁電線を巻線としたものが広く用いられている。上記絶縁電線に対して巻線とするための巻線工程を行なう際には、処理速度を高めるため、自動機を用いた処理が行なわれる。ところが、自動機を用いて高速で処理を行なうと、絶縁電線に対して大きな張力が加わる。このため、当該絶縁電線は延在する方向に関して延伸する結果、巻線部分の直径などに関して設計値どおりの寸法を有する巻線とすることが困難となる。そこで、巻線処理を行なう際に絶縁電線に加わる張力に対する、当該絶縁電線の延伸などの変形を抑制するため、当該絶縁電線を形成する導線の強度を高めることが重要である。
【０００３】
一方、昨今のコイルなどのモジュールの軽量化や省スペース化の要請に伴い、上記巻線は、巻線部分の直径を小さくし、巻線の配置に要するスペースが少なくなるよう高密度な構成とすることが要求されている。このため、絶縁電線を構成する導線の表面を覆う絶縁材料に加わる応力を小さくするために、当該絶縁材料の厚みを薄くすることが必要とされている。ところが、上述したように絶縁材料の部分の厚みを薄くした絶縁電線に対して、上記絶縁電線の占有する体積を小さくするための圧縮成形処理を施した際に、上記絶縁材料に強い負荷が加わる。このとき、上記絶縁材料の厚みが薄いと、上記負荷により絶縁材料の被覆にキズなどの損傷が生じたり、絶縁材料の被覆が剥離を起こす可能性がある。
【０００４】
上記の問題を解消するためには、絶縁電線に対して巻線処理や圧縮成形処理などを行なった際に加わる負荷を、絶縁電線を構成する導線において吸収することが可能な構成とすることが好ましい。そのためには柔軟性が高い、すなわちスプリングエロンゲーション値（ＳＥ値）が高い導線を用いることが好ましい。このようにすれば、導線を被覆する絶縁材料に加わる負荷を低減することができ、当該絶縁材料における損傷の発生を抑制することができる。
【０００５】
以上より、当該導線においては、高い強度および高いＳＥ値を持つことが要求されるといえる。たとえば以下の特許文献１においては、エナメル線用導体の製造の際に、最終工程における当該導体（導線）の延在方向に交差する断面の面積の減少の割合を示す伸線加工度を調整することにより、当該導線の強度を高め、かつ当該導線のＳＥ値を高めるエナメル線の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７００４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら一般的に材料は、強度を高めるとその硬度が高まるため、柔軟性が乏しくなる。逆に柔軟性を高めるとその硬度が低くなるため、強度が低くなる。すなわち強度と柔軟性（ＳＥ値）とは二律背反の関係になる傾向がある。したがって特許文献１の実施例において開示されているように、当該導線（導体）の強度（０．２％耐力）を高めるとＳＥ値が低下し、ＳＥ値を高めると強度が低下することが多い。ロール加工を施すことにより、当該導線の強度は高くなるが、導線の内部の結晶構造における転位などの増加により当該導線の硬化が進み、柔軟性が低下するためである。すなわち、上述した巻線処理時の変形を抑制することと、上述した圧縮成形処理時の絶縁材料（被覆）の損傷を抑制することとのいずれか一方に対する効果を奏することはできる。しかし、上述した変形の抑制と損傷の抑制との両方に対する効果を奏することは困難である。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、巻線処理時に加わる張力に耐えうる強度と、圧縮成形時に加わる負荷を吸収しうる柔軟性とを兼ね備えた絶縁電線および、当該絶縁電線の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の局面に係る絶縁電線は、銅または銅合金からなる導線と、導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線である。上記導線の０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、上記導線のＳＥ値が４５０以上である。
【００１０】
本発明の他の局面に係る絶縁電線は、銅または銅合金からなる導線と、導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線である。上記導線の０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、上記導線のＳＥ値が４３０以上である。
【００１１】
本発明のさらに他の局面に係る絶縁電線は、銅または銅合金からなる導線と、導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線である。上記導線の０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、上記導線のＳＥ値が３４０以上である。
【００１２】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、導線の０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、かつＳＥ値が４５０以上であれば、自動高速で巻線処理を行なった場合に導線に加わる張力により導線が延伸するなどの変形が発生することと、当該導線に絶縁材料を被覆したものを圧縮成形した際に絶縁材料に加わる負荷により絶縁材料が損傷を来たすこととの両方を抑制できることを見出した。また上述したように、導線の０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、かつＳＥ値が４３０以上である場合や、導線の０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、かつＳＥ値が３４０以上である場合にも同様のことがいえることを見出した。
【００１３】
上述した絶縁電線は、導線を構成する結晶粒の粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。このように導線を構成する結晶粒の粒径を小さくすれば、導線の強度、特に０．２％耐力が向上する。なお、ここで結晶粒の粒径とは結晶粒の平均粒径を示す。
【００１４】
また、結晶の粒径を小さくすると、たとえば導線３を備える絶縁電線１に対して圧縮成形処理などの加工を施した際に当該導線３が加工硬化を起こして柔軟性が低下し、ＳＥ値が低下する可能性を低減することができる。このことから当該導線３のＳＥ値を高めることができる。このため、結晶粒の粒径が小さい導線は、ＳＥ値を向上することができ、結果的に絶縁電線の柔軟性を高めることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の局面に係る絶縁電線は、上述した絶縁電線は、銅または銅合金からなる導線と、上記導線の表面を被覆する樹脂とを備える絶縁電線であり、導線を構成する結晶粒の粒径が１０μｍ以下である。上述したように、結晶粒の粒径が小さい導線は、柔軟性および導線の強度が高くなる。
【００１６】
以上に述べた本発明に係る絶縁電線は、導線のヤング率が７５ＧＰａ以上であることが好ましい。後述するように、ヤング率の高い導線は、ＳＥ値を高くすることができる。したがって、ヤング率の高い導線は、柔軟性が高くなる。
【００１７】
以上に述べた本発明に係る絶縁電線は、上記導線のＸ線回折強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が５０％以上であることが好ましい。このようにすれば、ヤング率が向上し、ＳＥ値が高くなり、柔軟性が高くなるという効果を奏する。
【００１８】
以上に述べた本発明に係る絶縁電線は、導線の加工硬化指数が０．４０以下であることが好ましい。導線を形成する材料の加工硬化指数が０．４０以下と十分に小さければ、当該導線の加工中における導線を構成する結晶の粒径は、当該導線の結晶の加工硬化を抑制することができる程度に十分に小さい。したがって、加工硬化を起こさずに加工された導線は、その硬度を低下させ、柔軟性を向上することができる。このため、結晶の粒径が小さい導線は、ＳＥ値を向上することができる結果、柔軟性が高くなる。
【００１９】
本発明に係る絶縁電線の製造方法は、導線を伸線加工する工程と、導線を軟化処理する工程と、導線の表面を樹脂で被覆する工程とを備えている。上記軟化処理する工程において、上記導線の延在する方向に上記導線が塑性変形を起こす下限値以上の張力を付加する。
【００２０】
このように、導線に対して軟化処理を行なう工程において、導線が塑性変形を起こす張力を付加すれば、軟化処理による導線を構成する結晶の再結晶処理を行ないながら導線を構成する結晶中に、結晶粒の核を形成させるための基点を多数形成することができる。したがって、多数形成された基点により結晶粒の個数を増大することができるため、当該結晶粒の粒径を小さくすることができる。このため上述したように、柔軟性と強度との両方を高めた、特にたとえば０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、ＳＥ値が４５０以上である導線や、０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、ＳＥ値が３４０以上である導線などを形成することができる。
【００２１】
上述した絶縁電線の製造方法において、導線を伸線加工する工程は、導線を伸線加工する１次伸線加工工程と、伸線加工を行なった導線を軟化処理する１次軟化処理工程と、１次軟化処理工程を行なった導線を再度伸線加工する２次伸線加工工程とを含むことが好ましい。
【００２２】
上述したように、導線を構成する材料を導線の形状となるよう加工する伸線加工を１次伸線加工工程と、２次伸線加工工程との２度行ない、導線を軟化処理する工程についても１次軟化処理工程と、後述する２次軟化処理工程との２度行なう。このようにすれば、伸線加工を行なう際の当該導線の断面積の減少率（伸線加工度）を所望の値となるよう制御することが容易となる。したがって、たとえば伸線加工度が所望の値よりも高くなり、形成される導線が過度に加工された状態となり、導線を構成する結晶の配向性が劣化する可能性を低減することができる。
【００２３】
上述した絶縁電線の製造方法において、導線は銅または銅合金からなり、１次軟化加工工程においては、導線を３５０℃以上７００℃以下に加熱することが好ましい。３５０℃以下に加熱すれば導線を構成する結晶に対して再結晶処理を施し当該導線を軟化することが困難となる。また７００℃以上に加熱すれば導線を形成する結晶が過熱されることにより、当該導線が破断する可能性がある。したがって、上述した温度範囲内にて１次軟化処理工程を行なうことが好ましい。
【００２４】
上述した絶縁電線の製造方法において、導線を軟化処理する工程としての２次軟化処理工程においては、導線に対して、導線の延在する方向に１ｋｇ／ｍｍ２以上１０ｋｇ／ｍｍ２以下の張力を付加することが好ましい。
【００２５】
ここで２次軟化処理工程とは、２次伸線加工工程を行なった後に、当該導線に対して軟化処理を行なう工程を意味する。２次軟化処理工程、すなわち当該導線を樹脂で被覆する最終工程を行なう直前の軟化処理工程を行なう際に、当該導線を加熱することにより再結晶を行ないながら、導線が塑性変形を起こす張力を付加する。このようにすれば上述のように、導線を構成する結晶中に、結晶の核生成の起点が多数形成されることにより、当該結晶粒の粒径を小さくすることができる。このとき張力を付加することによる効果を奏することができ、かつ張力を付加することによる当該導線の破断を抑制するためには、上述した強度の張力を付加することが好ましい。
【００２６】
上述した絶縁電線の製造方法において、１次軟化処理工程を行なった後、２次伸線加工工程を行なう前における上記導線の延在方向に交差する断面の断面積に対する、上記２次伸線加工工程の後、上記２次軟化処理工程を行なう前における上記導線の延在方向に交差する断面の断面積の減少率が２０％以上９０％以下であることが好ましい。
【００２７】
伸線加工を行なう際に用いるダイスを１回用いることにより、当該伸線加工を行なう前後における当該導線の延在方向に交差する断面の断面積は２０％減少する。したがって上記断面積の減少率は２０％以上となる。また、当該２次伸線加工を行なった後における上記断面積の減少率が９０％を超えると、伸線加工による当該導線の圧縮の度合いが高くなる。このため、導線を形成する結晶粒同士が結合され、結晶粒の粒径が大きくなる可能性がある。このことを抑制するため、当該断面積の減少率は９０％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、巻線処理時に加わる張力に耐えうる強度と、圧縮成形時に加わる負荷を吸収しうる柔軟性とを兼ね備えた絶縁電線および、当該絶縁電線の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る絶縁電線の断面および外観の状態を示す概略図である。
【図２】導線に加える荷重と伸びとの関係から、ヤング率とＳＥ値との関係を説明するグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に係る絶縁電線の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートの工程（Ｓ１０）を詳細に示すフローチャートである。
【図５】図３のフローチャートを、図４のフローチャートの内容を考慮の上書き直したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、同一の機能を果たす要素には同一の参照符号を付し、その説明は、特に必要がなければ繰り返さない。
【００３１】
図１に示す本発明の実施の形態に係る絶縁電線１は、巻線処理を行なうことによりたとえばオルタネータ、パワステ、イグニッションなどの電装品に用いられるモータ用のコイルや、エアコンなどの冷媒圧縮機に用いられるモータ用のコイルに用いる電線である。図１に示すように絶縁電線１は、導線３と樹脂５とを備える。絶縁電線１が延在する方向（長手方向）に交差する断面の状態を表わす図１に示すとおり、絶縁電線１は、導線３が延在する方向の表面を樹脂５の薄層が被覆する構成となっている。導線３はたとえば銅または銅合金など電気の良伝導体から形成される。また樹脂５は導体上に各種合成エナメル（絶縁塗料）を塗布し、焼付けて形成される。ここで絶縁塗料としてはたとえば、ホルマール系、ポリウレタン系、ナイロン系、ポリエルテル系、ポリエステルイミド系、ポリアミドイミド系、ポリイミド系、あるいはこれらの混合系などがある。たとえば銅で形成された導線３（銅線）の断面の直径は０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下、樹脂５の厚みは５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
上述したように導線３は、自動で高速巻線処理を行なった際に加わる力による変形や破損などを抑制するため、十分な強度を備えることが好ましい。ただし一般に強度が高くなれば硬度が高くなり、導線３の柔軟性が低下する。柔軟性が低下すれば絶縁電線１を省スペース化するための圧縮成形処理の際に絶縁電線１に加わる力を導線３が吸収できず、導線３に加わる力が樹脂５に加わる。樹脂５は絶縁電線１を省スペース化するために厚みが薄いため、樹脂５に負荷が加われば容易に樹脂５が破損を来たす。そこで導線３に加わる力を吸収することにより、樹脂５に負荷が加わる現象を抑制するために、導線３は柔軟性が高い（ＳＥ値が高い）ことが好ましい。
【００３３】
具体的には、導線３はその強度を示す０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、かつ導線３のＳＥ値が４５０以上であることが好ましい。このようにすれば、導線３は自動で高速巻線処理を行なう際に必要な強度と、樹脂５の破損を抑制するために必要な柔軟性とを兼ね備えることができる。その結果、巻線処理を高速で高効率に行なうことができ、かつ負荷による破損の心配なく省スペース化のための樹脂５の薄層化を行なうことができる。
【００３４】
あるいは、上記導線３はその強度を示す０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、かつ導線３のＳＥ値が４３０以上であってもよい。この場合においても上述した場合と同様に、導線３は自動で高速巻線処理を行なう際に必要な強度と、樹脂５の破損を抑制するために必要な柔軟性とを兼ね備えることができる。その結果、巻線処理を高速で高効率に行なうことができ、かつ負荷による破損の心配なく省スペース化のための樹脂５の薄層化を行なうことができる。さらに、上記導線３はその強度を示す０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、かつ導線３のＳＥ値が３４０以上であってもよい。
【００３５】
ここで０．２％耐力とは、導線３の強度の指標である。具体的には、導線３を弾性変形させた範囲内における荷重−伸びの関係から、荷重方向の伸びをひずみ％で表わした際に当該ひずみが０．２％に達するときの荷重の値を当該導線３の強度として表わすものである。したがってこの値が大きいほど、強度の高い材料であるといえる。またＳＥ値とは材料の柔軟性を表わす指標である。この値が高いほど柔軟性の高い材料であるといえる。
【００３６】
上述した導線３を構成する結晶粒の粒径は１０μｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、たとえば導線３を備える絶縁電線１に対して圧縮成形処理などの加工を施した際に当該導線３が加工硬化を起こして柔軟性が低下し、ＳＥ値が低下する可能性を低減することができる。このことから当該導線３の柔軟性を高めることができる。すなわち当該導線３のＳＥ値を高めることができる。
【００３７】
また、導線３を構成する結晶の粒径が１０μｍ以下と小さければ、結晶粒間の間隙が小さく、結晶粒の充填度が高くなる。したがって、結晶粒の集合体としての導線３の強度が高くなる。
【００３８】
なお、絶縁電線１は、上述したように導線３を構成する結晶の粒径が１０μｍ以下であり、かつ導線３の０．２％耐力が１１０ＭＰａ以上であり、導線３のＳＥ値が４５０以上であることがより好ましい。または、導線３を構成する結晶の粒径が１０μｍ以下であり、かつ導線３の０．２％耐力が１１５ＭＰａ以上であり、導線３のＳＥ値が４３０以上であることがより好ましい。さらに、導線３を構成する結晶の粒径が１０μｍ以下であり、かつ導線３の０．２％耐力が１２５ＭＰａ以上であり、導線３のＳＥ値が３４０以上であることがより好ましい。
【００３９】
絶縁電線１は、導線３のヤング率が７５ＧＰａ以上であることが好ましい。導線３のヤング率を高くすれば、当該導線３のＳＥ値を高くすることができる。
【００４０】
このことを図２のグラフを用いて説明する。図２において縦軸は導線３に加える荷重αを表わし、横軸は導線３に荷重αを加えた結果の導線３の伸びβを表わす。なお、導線３に加える荷重αは導線３の延在する方向であり、伸びβは導線３の延在する方向、すなわち導線３に荷重αを加えた方向であるとする。
【００４１】
ここであるヤング率Ｅ１を有する導線Ｗ１を考え、導線Ｗ１に対してその延在する方向に荷重αを加えた場合を考える。導線Ｗ１の荷重αと伸びβとの関係を図２中に実線１０で表わす。図２のＷ１弾性領域１１に示すように、最初は導線Ｗ１は弾性変形するため、図２のグラフの原点から一次関数状に荷重αに対して伸びβが増加する。ところがやがて塑性変形を起こし、荷重αの増加量に対して伸びβの増加量が大きくなるＷ１塑性領域１２が示すように変形する。荷重αとひずみβとの関係が図２に示す解放点３０に達したところで導線Ｗ１に加えていた荷重αを解放すれば、導線Ｗ１は解放点３０からＷ１解放直線１３に沿って変形する。導線Ｗ１は塑性変形を起こしているため、荷重αが０になったところで伸びβは０にならず、図２に示すように一定量の伸びβを残存させた状態となる。この残存した伸びβ（図２におけるＳＥ１）が、導線Ｗ１の柔軟性を示すＳＥ値に対応する。なお、Ｗ１弾性領域１１とＷ１解放直線１３との傾きは等しく、この傾きが導線Ｗ１のヤング率に対応する。
【００４２】
次に、導線Ｗ１よりもヤング率の高い導線Ｗ２に対して同様の荷重αを加えた場合の伸びβについて考察する。導線Ｗ２の荷重αと伸びβとの関係を図２中に点線２０で表わす。図２のＷ２弾性領域２１に示すように、最初は導線Ｗ１は弾性変形するため、図２のグラフの原点から一次関数状に荷重αに対して伸びβが増加する。ここで、導線Ｗ２は導線Ｗ１よりもヤング率が大きいため、Ｗ２弾性領域２１の傾きはＷ１弾性領域１１の傾きよりも大きい。そして導線Ｗ１と同様に塑性変形を起こしＷ２塑性領域２２が示すように変形する。ここで解放点３０が実線１０、点線２０ともに通過する点であると仮定して、導線Ｗ２の荷重αとひずみβとの関係が図２に示す解放点３０に達したところで導線Ｗ２に加えていた荷重αを解放すれば、導線Ｗ２は解放点３０からＷ２解放直線２３に沿って変形する。ここでもＷ２解放直線２３の傾きはＷ２弾性領域２１の傾きに等しい。導線Ｗ２の荷重αが０になったところで残存する伸びβ（図２におけるＳＥ２）はＳＥ１よりも大きい。これは点線２０のＷ２弾性領域２１およびＷ２解放直線２３の傾きは、実線１０のＷ１弾性領域１１およびＷ１解放直線１３の傾きよりも大きいためである。以上より、ヤング率が大きいほど導線３のＳＥ値が大きくなる、すなわち導線３の柔軟性が高くなるといえる。
【００４３】
絶縁電線１は、上記導線３のＸ線回折強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が５０％以上であることが好ましい。このようにすれば、ヤング率が向上し、ＳＥ値が高くなり、柔軟性が高くなるという効果を奏する。
【００４４】
上記絶縁電線１の導線３は、加工時や圧縮成形処理などの加工を行なう際の加工硬化を可能な限り抑制するために、加工硬化の起こりやすさを表わす指数である加工硬化指数の値が小さいことが好ましい。具体的には、当該加工硬化指数は０．４０以下であることが好ましい。このようにすれば、導線３の加工を行なう際の加工硬化を、完成した導線３が十分なＳＥ値を保つことができる程度に抑制することができる。
【００４５】
次に、以上に述べた絶縁電線の製造方法について説明する。図３に示すように、絶縁電線１の製造方法は、導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）と、導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）と、導線の表面を樹脂で被覆する工程（Ｓ３０）とを備えている。そして導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）を行なう過程において、導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）を行なう。
【００４６】
導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）においては、まず導線３を形成する材料である銅や銅合金の固体材料を準備する。そして当該材料を、丸ダイスを備えたワイヤロッドを用いて断面がダイスの直径を有する円形である長尺状の導線となるよう伸線加工する。
【００４７】
導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）においては、上記ダイスを用いて導線３を形成する銅や銅合金などの金属材料に強い圧縮応力を付加する。このとき強い圧縮応力により当該金属材料（導線）の内部の結晶構造には多数の転位が形成される。上記転位が金属材料の結晶構造の内部において移動することが困難な状況にあれば、上記金属材料の硬度は高くなる。すなわち加工時の結晶構造内部への転位形成によりいわゆる加工硬化という現象を起こす。そこで、この加工硬化により硬度が高くなった金属材料の結晶構造の調整を行ない、結晶構造内部の転位の密度を低減することにより当該金属材料の硬度を低くする処理として、図３に示す導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）を実施する。軟化処理する工程（Ｓ２０）においては具体的には、伸線加工を行なった金属材料を、その結晶構造を再結晶処理することができる温度まで加熱する。具体的には、上記金属材料を３００℃以上７００℃以下まで加熱することが好ましい。上記加熱温度が３００℃未満になると、当該金属材料を十分に軟化させることが困難となり、結果的に形成される導線３のＳＥ値を十分に高くすることが困難となる。また、上記加熱温度が７００℃以上になると、高い張力により当該金属材料が破断を起こす可能性がある。このため加熱温度は上記の範囲内とすることが好ましく、なかでも３００℃以上６５０℃以下とすることがより好ましい。
【００４８】
このとき当該金属材料（長尺形状となった金属材料）に対して、図３の導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）としてその延在方向に、当該金属材料が塑性変形を起こす下限値以上の張力を付加する。より具体的には、当該金属材料の延在する両端付近の領域において、当該金属材料を延伸させる方向に引張応力を加え、上記金属材料を塑性変形させる。このようにすれば、金属材料を構成する金属結晶が加熱により再結晶を起こし柔軟性が高まると同時に、当該金属結晶の内部には結晶核を生成するための基点が多数形成される。
【００４９】
これは詳細には以下のメカニズムによる。再結晶のための加熱中に結晶構造に対して引張応力を加えることにより、当該結晶構造の内部に多数存在する転位が結晶構造の外部に向けて移動し、当該転位の密度が減少する。元々転位が存在した箇所は転位が消失したことにより自由度の高い空間領域となる。転位の密度が減少することにより、結晶構造は結晶構造内部を柔軟に移動することができるようになるため、当該金属材料の硬度が減少し、柔軟性が高まる。結晶構造の移動により元々転位が存在した箇所である空間領域に新たに結晶を構成する物質が流入し、結晶核を形成する。この結晶核を基点として結晶粒が成長する。ただし結晶核の密度が高いため、個々の結晶粒の粒径が小さくなる。このようにして、結晶構造に対して引張応力を加えることにより、粒径の小さい結晶粒を当該金属材料の内部に多数形成することができる。
【００５０】
以上のように導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）において加熱を行なう際に金属材料に対して張力を加えれば、導線３を形成する金属材料の硬度を低くするとともに、当該金属材料を構成する結晶粒の粒径を小さくすることができる。金属材料を構成する結晶粒の粒径を小さくすれば、結晶粒間の間隙が小さく、結晶粒の充填度が高くなる。したがって、結晶粒の集合体としての金属材料の強度が高くなる。
【００５１】
なお、上記導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）においては、金属材料に対して、その延在する方向に１ｋｇ／ｍｍ２以上１０ｋｇ／ｍｍ２以下の張力を加えることが好ましい。たとえば当該張力が１ｋｇ／ｍｍ２以下であれば、上述したように結晶粒の粒径を十分に小さくすることが困難になり、結果として当該金属材料の強度（０．２％耐力）を高めることが困難となる。また、当該張力が１０ｋｇ／ｍｍ２以上となれば、高い張力により当該金属材料が破断を起こす可能性がある。このため張力の大きさは上記の範囲内とすることが好ましい。なお、そのなかでも３ｋｇ／ｍｍ２以上８ｋｇ／ｍｍ２以下の張力を加えることがより好ましい。このようにすればさらに好条件な結晶構造とすることができる。
【００５２】
以上の手順により結晶粒径の小さい、高強度でかつ柔軟性の高い金属材料である導線３が形成されたところで、導線の表面を樹脂で被覆する工程（Ｓ３０）として導線３の表面に図１に示すように樹脂５、特にエナメル樹脂の薄層を被覆する。樹脂５を導線３の表面に被覆する方法としては、焼付け塗装法を用いることが好ましい。具体的には、当該導線３の表面にペースト状の樹脂５の材料を塗布する。ここで塗布する厚みは５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。そして樹脂５の材料を塗布した導線３を専用の加熱炉、又はヒートガン等で強熱し塗料を熱硬化反応させる。この方法は乾燥のムラが少なく非常に強固な塗膜が形成できる特徴がある。たとえば４０℃以上１１０℃以下の温度に加熱した状態を３０分以上保持することにより、塗布した樹脂５が乾燥して薄層となるように加工することが好ましい。
【００５３】
以上の、図３のフローチャートに示す工程手順に従うことにより、所望の０．２％耐力およびＳＥ値を備える絶縁電線を形成することができる。ただし、導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）において、上述した導線３を構成する金属材料を導線３の形状である長尺形状をなすように加工する工程に加えて以下に示す工程を行なってもよい。すなわち図４のフローチャートに示すように、導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）において、１次伸線加工工程（Ｓ１１）と１次軟化処理工程（Ｓ１２）と、２次伸線加工工程（Ｓ１３）とを含む。具体的には１次伸線加工（Ｓ１１）とは、上述した導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）と同様に、導線３を形成する材料である銅や銅合金の固体材料を準備し、当該材料を長尺状の導線となるよう伸線加工する工程である。すなわち図４のフローチャートに則った導線３の製造方法においては、図３のフローチャートに則り伸線加工を１度だけ行なう製造方法を用いる場合の導線を伸線加工する工程（Ｓ１０）を２次伸線加工工程（Ｓ１３）とすれば、２次伸線加工工程（Ｓ１３）に先立って１次伸線加工工程（Ｓ１１）と１次軟化処理工程（Ｓ１２）とを行なう。
【００５４】
１次軟化処理工程（Ｓ１２）においては上述した導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）と同様に、１次伸線加工工程（Ｓ１１）において長尺形状に形成された金属材料を、その結晶構造を再結晶処理することができる温度まで加熱する。具体的には、上記金属材料を３５０℃以上７００℃以下まで加熱することが好ましい。上記加熱温度が３５０℃未満になると、当該金属材料を十分に軟化させることが困難となり、結果的に形成される導線３のＳＥ値を十分に高くすることが困難となる。また、上記加熱温度が７００℃以上になると、高い張力により当該金属材料が破断を起こす可能性がある。このため加熱温度は上記の範囲内とすることが好ましく、なかでも４００℃以上６５０℃以下とすることがより好ましい。
【００５５】
ただし、１次軟化処理工程（Ｓ１２）では上述した導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）のように、金属材料に対して張力を付加しなくてもよい。
【００５６】
１次軟化処理工程（Ｓ１２）に続いて２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なう。ここでは１次伸線加工工程（Ｓ１１）と同様に、金属材料を再度丸ダイスを備えたワイヤロッドを用いて伸線加工する処理を行なう。
【００５７】
２次伸線加工工程（Ｓ１３）においては金属材料に対して圧縮加工を行なうことにより、金属材料の構成する長尺形状の延在する方向に交差する断面の断面積が減少する。２次伸線加工工程（Ｓ１３）における導線３（金属材料）の断面積の減少率については、特に１次伸線加工工程（Ｓ１１）および１次軟化処理工程（Ｓ１２）を備える加工手順をたどった場合には以下のことがいえる。すなわち１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なった後、２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なう前における導線３（金属材料）の延在方向に交差する断面の断面積に対する、２次伸線加工工程（Ｓ１３）の後、後述する２次軟化処理工程（Ｓ２０）（図５参照）を行なう前における導線３（金属材料）の延在方向に交差する断面の断面積の減少率（伸線加工度）が２０％以上９０％以下であることが好ましい。
【００５８】
伸線加工を行なう際に用いるダイスを１回用いることにより、当該伸線加工を行なう前後における当該導線３（金属材料）の延在方向に交差する断面の断面積は２０％減少する。したがって上記断面積の減少率は２０％以上となる。また、当該２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なった後における上記断面積の減少率が９０％を超えると、伸線加工による当該導線３の圧縮の度合いが高くなる。このため、導線３を形成する結晶粒同士が結合され、結晶粒の粒径が大きくなる可能性がある。このことを抑制するため、当該断面積の減少率は９０％以下であることが好ましい。なお、上記断面積の減少率は６０％以上８５％以下であることがさらに好ましい。
【００５９】
２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なった後に、図３のフローチャートに示す導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）および導線の表面を樹脂で被覆する工程（Ｓ３０）を行なう。この導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）および導線の表面を樹脂で被覆する工程（Ｓ３０）については、上述した図３のフローチャートに示す手順（すなわち１次軟化処理工程（Ｓ１２）と２次伸線加工工程（Ｓ１３）とを行なわない製造方法）を行なった場合と同様に行なう。具体的にはたとえば導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）において導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）を行なう。また導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）における張力の大きさや加熱温度については上述した導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）と同様とすることが好ましい。
【００６０】
以上のように図４のフローチャートに示す１次伸線加工工程（Ｓ１１）および１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なった場合、当該導線３の製造方法において伸線加工と軟化処理とを２度ずつ行なうことになる。したがってこの場合、導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）は２次軟化処理工程（Ｓ２０）と表現することができる。したがって１次伸線加工工程（Ｓ１１）および１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なう場合の導線３の製造方法は、図５のフローチャートに示す手順となる。なお、図３における導線の表面を樹脂で被覆する工程（Ｓ３０）と図５における表面被覆工程（Ｓ３０）とは同一の工程を表わすが、図５においては他の各工程の表現とバランスを取るため短縮表記している。
【００６１】
図４、図５に示すように、導線３の製造方法において伸線加工と軟化処理とを２度ずつ行なう場合も、１度ずつ行なう場合も、最終的な導線３の態様は同様である。したがって、伸線加工と軟化処理とを２度ずつ行なえば、１度ずつ行なう場合に比べて、各工程における加工量を小さくすることができる。したがって、たとえば伸線加工を行なう前後における当該導線３（金属材料）の断面積の減少率を表わす伸線加工度が所望の値となるように精密に制御することができる。その結果、各工程における加工量に過不足が生じることを抑制することができる。また、以上のように複数回の処理により各工程における加工量を精密に制御すれば、形成される導線３の結晶構造の配向性を良好なものとすることができる。
【００６２】
上述した導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）は、導線３を形成する工程における最終の軟化処理工程において行なうことが好ましい。具体的には、たとえば図５に示す１次軟化処理工程（Ｓ１２）および２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なう製造方法を用いる場合には最終の軟化処理工程である２次軟化処理工程（Ｓ２０）にて導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）を行なうことが好ましい。また、１次軟化処理工程（Ｓ１２）および２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なわずに導線３を形成する場合には、図３に示す導線を伸縮加工する工程（Ｓ１０）の後の導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）にて導線に張力を付加する工程（Ｓ２１）を行なうことが好ましい。
【００６３】
最終の軟化処理工程は、導線３に樹脂５を被覆する工程を行なう直前の工程であり、導線３を形成するために行なう最終工程である。最終工程において軟化処理工程の際に導線３（金属材料）に張力を付加して当該導線３の結晶の粒径や、強度や柔軟度を調整する。このようにすれば、導線３に関しては後工程が存在しないため、調整された高い強度や柔軟性を絶縁電線１の導線３に保持することができる。
【実施例１】
【００６４】
上述した本発明に係る絶縁電線を、本発明に係る絶縁電線の製造方法を用いて形成した。具体的には、以下の表１に示すように、本発明に係る絶縁電線の製造方法を用いて形成した実施例としてのエナメル線であるサンプルＡ１〜Ａ８、および本発明に係る絶縁電線の製造方法外の条件を用いて形成した比較例としてのエナメル線であるサンプルＢ１〜Ｂ４を準備した。
【００６５】
【表１】
2010238656.tif 000003
【００６６】
サンプルＡ１〜Ａ８、Ｂ１〜Ｂ４ともに、あらかじめ準備した直径が８ｍｍのＴＰＣワイヤロッドを加工することにより、図１に示す導線３を形成し、絶縁電線１を形成した。サンプルＡ１〜Ａ７、Ｂ２〜Ｂ４については、図５に示すように伸線加工と軟化処理とを２度ずつ行なうことにより、絶縁電線１を構成する導線３を形成した。また、サンプルＡ８およびＢ１については、伸線加工と軟化処理とを１度ずつ行なうことにより、絶縁電線１を構成する導線３を形成した。このため、サンプルＡ８およびＢ１について行なった図３に示す導線を軟化処理する工程（Ｓ２０）を図５の２次軟化処理工程（Ｓ２０）と考えている。したがって、表１中ではこれらのサンプルの１次軟化処理工程（Ｓ１２）を省略したこととしている。
【００６７】
サンプルＡ１〜Ａ７、サンプルＢ２〜Ｂ４については、図５に示す１次伸線加工工程（Ｓ１１）において、丸ダイスを用いて、延在する方向に交差する断面のなす円形の直径が８ｍｍであるワイヤロッドを、表１の１次軟化処理工程（Ｓ１２）の線径（ｍｍ）の欄に示すように、当該直径がたとえばＡ１は１．８３ｍｍ、Ａ２は２．０５ｍｍとなるように加工を行なった。このようにして導線３と同様の長尺形状をなす金属材料を形成したものに対して、１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なった。このときの加熱温度は、表１の１次軟化処理工程（Ｓ１２）の温度（℃）の欄に示すように、たとえばＡ１は３８０℃、Ａ２は６００℃とした。なお、サンプルＡ８およびＢ１については、１次伸線加工工程（Ｓ１１）および１次軟化処理加工（Ｓ１２）は行なわなかった。
【００６８】
次に図５に示す２次伸線加工工程（Ｓ１３）として、上述したサンプルＡ１〜Ａ７、サンプルＢ２〜Ｂ４については、たとえばＡ１の場合１次伸線加工工程（Ｓ１１）において延在する方向に交差する断面のなす円形の直径が１．８３ｍｍとした長尺形状に対してさらに加工を施した。そして上述した各サンプルについて、上記断面の直径が０．８１ｍｍとなるように伸線加工を行なった。このときの、表１の１次軟化処理工程（Ｓ１２）の線径（ｍｍ）の欄に示す、１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なった後、２次伸線加工工程（Ｓ１３）を行なう前における断面の断面積に対する、２次伸線加工工程（Ｓ１３）の後、２次軟化処理工程（Ｓ２０）を行なう前における当該断面積の減少率を表１中の２次軟化処理工程（Ｓ２０）直前の伸線加工における伸線加工度（％）の欄に示す。
【００６９】
なお、１次伸線加工工程（Ｓ１１）および１次軟化処理工程（Ｓ１２）を行なわないサンプルＡ８およびＢ１については、２次伸線加工工程（Ｓ１３）において他のサンプルの１次伸線加工工程（Ｓ１１）と同様に、延在する方向に交差する断面のなす円形の直径が８ｍｍであるワイヤロッドを、当該直径が０．８１ｍｍとなるように加工した。したがって、当該加工前後の断面積の減少率（伸線加工度）は、表１に示すように９９％である。
【００７０】
次に、サンプルＡ１〜Ａ８およびＢ１〜Ｂ４のすべてのサンプルに対して、２次軟化処理工程（Ｓ２０）を行なった。このときの加熱温度は、表１の２次軟化処理工程（Ｓ２０）の温度（℃）の欄に示すように、たとえばＡ１は６００℃、Ａ２は５００℃とした。また、このとき当該サンプルのなす長尺形状の金属材料に対して、当該金属材料を延伸させる方向に引張応力を加えた。各サンプルに付加した当該引張応力の大きさを、表１中の張力の欄に示している。
【００７１】
以上の手順により、各サンプルＡ１〜Ａ８およびＢ１〜Ｂ４が図１に示す導線３として形成されたところで、図５に示す表面被覆工程（Ｓ３０）を行なった。具体的には当該導線３の表面にペースト状の樹脂５（図１参照）の材料であるエナメルを塗布し、エナメルを塗布した導線３を専用の加熱炉、又はヒートガン等で強熱し塗料を熱硬化反応させた。このときの加熱はいずれのサンプルに対しても設定５００℃で２分間行ない、いずれのサンプルに対しても厚みが４０μｍのエナメル樹脂を図１に示す樹脂５として形成した。
【００７２】
以上のようにして図１に示す絶縁電線１としてのエナメル線を形成した。なお、表１中における線速（ｍ／ｍｉｎ）の欄には、各サンプルの２次軟化を行なう炉の出口における導線３の移動速度を示している。
【００７３】
形成した各エナメル線に対して、引張試験により導線３のヤング率（ＧＰａ）、加工硬化指数、および０．２％耐力（ＭＰａ）を導出した。また、規格（ＪＩＳＣ３００３）にしたがって導線３のＳＥ値を測定した。Ｘ線回折により導線３を構成する結晶構造の結晶面（１１１）、（２００）に対応する回折強度の比であるＩ（１１１）／Ｉ（２００）（％）を算出した。さらに導線３の結晶面の断面観察により、平均結晶粒径（μｍ）を導出した。以上の評価結果を以下の表２に示す。
【００７４】
【表２】
2010238656.tif 000004
【００７５】
表２より、本発明に係る製造方法の加工条件を用いて形成したサンプルＡ１〜Ａ８については、いずれも本発明に係る絶縁電線の導線部分の強度（耐力）や柔軟性（ＳＥ値）を示している。すなわち十分な強度（０．２％耐力）と柔軟性（ＳＥ値）とを兼ね備えた導線３となっている。また、ヤング率や加工硬化指数、回折強度比や平均結晶粒径のいずれにおいても、本発明に係る絶縁電線の範囲内に入っている。これに対して、比較例としてのサンプルＢ１〜Ｂ４については、いずれも本発明に係る絶縁電線の導線部分の強度（耐力）とＳＥ値との少なくとも一方が、本発明に係る絶縁電線の導線部分の強度（耐力）や柔軟性（ＳＥ値）の範囲外となっている。すなわち十分な強度と柔軟性とを兼ね備えた導線３を形成することができなかった。
【００７６】
このことから、サンプルＡ１〜Ａ８のように、表１の加工条件を用いることにより導線３の結晶の粒径を微細化し、（１１１）配向性を（２００）配向性に対して有意にすれば、当該導線３のヤング率を高く、加工硬化指数を低くすることができ、結果的に十分な強度と柔軟性とを兼ね備えた導線３を形成することができたといえる。
【００７７】
今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した各実施の形態および各実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、十分な強度と柔軟性とを兼ね備える絶縁電線を形成する技術として特に優れている。
【符号の説明】
【００７９】
１  絶縁電線、３  導線、５  樹脂、１０  実線、１１  Ｗ１弾性領域、１２  Ｗ１塑性領域、１３  Ｗ１解放直線、２０  点線、２１  Ｗ２弾性領域、２２  Ｗ２塑性領域、２３  Ｗ２解放直線、３０  解放点。
【図１】
2010238656.tif 000005
【図２】
2010238656.tif 000006
【図３】
2010238656.tif 000007
【図４】
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【図５】
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