(57)【要約】  本発明は、従来の可動ケーブルと比べて、同等以上の強度を有しつつ、耐屈曲疲労特性および可撓性に優れ、さらに軽量である可動ケーブルを提供する。  本発明の可動ケーブル１０は、内部に導体を有し、前記導体は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体２を含み、第１導体２は、可動ケーブル１０の導体全体に占める面積割合Ｘが１０〜１００％の範囲である。
2019138748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導体を有する可動ケーブルであって、
前記導体は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体を含み、
該第１導体は、前記可動ケーブルの前記導体全体に占める面積割合が、前記可動ケーブルの横断面で見て、１０〜１００％の範囲であることを特徴とする可動ケーブル。
【請求項２】
前記導体が、
複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心を含む、請求項１に記載の可動ケーブル。
【請求項３】
前記導体が、複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心を含む、請求項１に記載の可動ケーブル。
【請求項４】
前記導体が、
複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心、および、
複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心
を含む、請求項１に記載の可動ケーブル。
【請求項５】
前記導体が、
銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金材の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体を撚り合わせて絶縁被覆した第３絶縁被覆心をさらに含む、請求項２、３または４に記載の可動ケーブル。
【請求項６】
前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、同一寸法を有する、請求項３、４または５に記載の可動ケーブル。
【請求項７】
前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、異なる寸法を有する、請求項３、４または５に記載の可動ケーブル。
【請求項８】
前記第１導体の前記面積割合が１水準以上となるように、前記第１絶縁被覆心、前記第２絶縁被覆心および前記第３絶縁被覆心のうち、前記第１絶縁被覆心および前記第２絶縁被覆心の少なくとも一方の絶縁被覆心を含めて複数本撚り合わせてなる１以上の複合撚線と、
該複合撚線を含むように絶縁被覆するシースと
を備える１以上のケーブルで構成されている、請求項３〜７のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項９】
前記特定アルミニウム合金材は、質量％で、Ｍｇ：０．２〜１．８％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、ならびにＣｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１０】
前記可動ケーブルがエレベータケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１１】
前記可動ケーブルがロボットケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１２】
前記可動ケーブルがキャブタイヤケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、エレベータケーブル、ロボットケーブル、キャブタイヤケーブル、建機用電線、産業用電線等の繰り返し変形を受ける可動ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エレベータケーブル、ロボットケーブル、キャブタイヤケーブル等の電力あるいは信号を伝送する可動ケーブルには、銅系材料が広く用いられてきた。最近では、銅系材料に比べて、比重が小さく、さらに熱膨張係数が大きい他、電気や熱の伝導性も比較的良好で、耐食性に優れるアルミニウム系材料への代替が検討されている。【０００３】
しかし、純アルミニウム材は、銅系材に比べて屈曲疲労破断回数（以下、「耐屈曲疲労特性」という。）が低く、上記可動ケーブルに負荷される、数十万回から数千万回の繰り返し運動に耐えられず、断線のおそれがあるという問題があった。また、析出強化を利用し、耐屈曲疲労特性が比較的高いアルミニウム合金材である、２０００系（Ａｌ−Ｃｕ系）や７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）のアルミニウム合金材は、耐食性や耐応力腐食割れ性が劣り、また、導電性も低い等の問題があった。電気や熱の伝導性および耐食性が比較的優れている６０００系のアルミニウム合金材は、アルミニウム系材料の中では耐屈曲疲労特性が高い方ではあるが、十分ではなく、更なる耐屈曲疲労特性の向上が望まれている。【０００４】
導電用アルミニウム合金の耐屈曲疲労特性を向上させるための手段としては、例えば、ＥＣＡＰ法といった強加工法による微細結晶粒の形成方法（例えば特許文献１等）などが提案されている。しかし、ＥＣＡＰ法は、製造されるアルミニウム合金材の長さが短く、工業的な実用化が難しい。また、特許文献１に記載されているＥＣＡＰ法を用いて作製したアルミニウム合金材は、耐屈曲疲労特性が純アルミニウム材に比べて優れているものの、高くてもせいぜい１０倍程度であって、長期間の使用に耐えられる程度の十分な耐屈曲疲労特性を持つとは言えない。【０００５】
さらに、可動ケーブル、特にエレベータケーブルでは、ケーブル全体の自重が導体に負荷されて断線しやすいため、自重に耐えるための強度が導体に求められる。しかしながら、純銅材では、強度が低く、昇降行程が制限される。また、強度を高めるために銅合金材を使用することも提案されているが（例えば特許文献２や３等）、銅合金材の使用は、純銅材に比べて低下する導電性を、導体径を大きくするか、あるいは導体数を増加させることで補う必要があるため、導体重量の増加によるケーブル重量の増加や、可撓性の低下等の問題がある。【０００６】
ケーブル重量を低減するために、導体にアルミニウム合金材を使用することも考えられる。しかしながら、従来の導体用純アルミニウム材やアルミニウム合金材は、引張強度が純銅材以下であるため、強度が低く、ケーブル自重に耐えられず、断線するおそれがある。【０００７】
また、特許文献４には、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金の芯材に、銅を被覆して冷間加工を行って強度を高めた銅被覆アルミニウム合金線が記載されている。しかしながら、特許文献４に記載の銅被覆アルミニウム合金線では、弾性限が小さいために塑性変形しやすい銅系材料が、曲げひずみの大きくなる表層に存在するため、屈曲変形が繰り返されることによって銅被覆層の表面に亀裂が発生しやすく、また、アルミニウム合金の芯材と銅被覆層に形成する化合物が亀裂の発生点となるなど、耐屈曲疲労特性に劣るという問題がある。【０００８】
自重に耐えるケーブルを構成するには、従来からケーブルを構成する部材として、テンションメンバを使用することが一般的である。しかしながら、テンションメンバは、一般に、鋼製のワイヤロープが使用されるため、ケーブル重量が増加する。また、弾性率が高く、ケーブルが固くなるため、ケーブル敷設の作業性が悪くなる、といった問題もある。さらに、ケーブル自重のほとんどがテンションメンバにかかるため、テンションメンバの撚りがほどける方向へ回転モーメントがかかり、丸型ケーブルでは、ケーブルが自転してねじれの原因となり、また、平型ケーブルでは、ケーブルが変形するといった課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４６７６２号
【特許文献２】特開２００６−３０７３０７号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５２８４３号公報
【特許文献４】特開２０１０−２８０９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、従来の可動ケーブルと比べて、同等以上の強度を有しつつ、耐屈曲疲労特性および可撓性に優れ、さらに軽量である可動ケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
［１］内部に導体を有する可動ケーブルであって、前記導体は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体を含み、該第１導体は、前記可動ケーブルの前記導体全体に占める面積割合が、前記可動ケーブルの横断面で見て、１０〜１００％の範囲であることを特徴とする可動ケーブル。
［２］前記導体が、複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心を含む、上記［１］に記載の可動ケーブル。
［３］前記導体が、複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心を含む、上記［１］に記載の可動ケーブル。
［４］前記導体が、複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心、および、複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心を含む、上記［１］に記載の可動ケーブル。
［５］前記導体が、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金材の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体を撚り合わせて絶縁被覆した第３絶縁被覆心をさらに含む、上記［２］、［３］または［４］に記載の可動ケーブル。
［６］前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、同一寸法を有する、上記［３］、［４］または［５］に記載の可動ケーブル。
［７］前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、異なる寸法を有する、上記［３］、［４］または［５］に記載の可動ケーブル。
［８］前記第１導体の前記面積割合が１水準以上となるように、前記第１絶縁被覆心、前記第２絶縁被覆心および前記第３絶縁被覆心のうち、前記第１絶縁被覆心および前記第２絶縁被覆心の少なくとも一方の絶縁被覆心を含めて複数本撚り合わせてなる１以上の複合撚線と、該複合撚線を含むように絶縁被覆するシースとを備える１以上のケーブルで構成されている、上記［３］〜［７］のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
［９］前記特定アルミニウム合金材は、質量％で、Ｍｇ：０．２〜１．８％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、ならびにＣｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、上記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
［１０］前記可動ケーブルがエレベータケーブルである、上記［１］〜［９］のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
［１１］前記可動ケーブルがロボットケーブルである、上記［１］〜［９］のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
［１２］前記可動ケーブルがキャブタイヤケーブルである、上記［１］〜［９］のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内部に導体を有する可動ケーブルであって、前記導体は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体を含み、該第１導体は、前記可動ケーブルの前記導体全体に占める面積割合が、前記可動ケーブルの横断面で見て、１０〜１００％の範囲であることにより、従来の可動ケーブルと比べて、同等以上の強度を有しつつ、耐屈曲疲労特性および可撓性に優れ、さらに軽量である可動ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に従う可動ケーブルを構成する第１導体（特定アルミニウム合金材）の金属組織を観察したときのＳＩＭ画像の例を示したものであって、図１（ａ）が結晶粒の延在方向（一方向）に垂直な断面であり、図１（ｂ）が結晶粒の延在方向（一方向）に平行な断面である。
【図２】図２は、本発明の可動ケーブルを構成する第１絶縁被覆心を模式的に示した断面図である。
【図３】図３は、本発明の可動ケーブルを構成する第２絶縁被覆心を模式的に示した面図である。
【図４】図４は、本発明の可動ケーブルを構成する第３絶縁被覆心を模式的に示した断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図７】図７は、第３の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図８】図８は、第４の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図９】図９は、第５の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図１０】図１０は、第６の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図１１】図１１は、第７の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図１２】図１２は、第８の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【図１３】図１３は、第９の実施形態の可動ケーブルを模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
【００１５】
本発明に従う第１の実施形態の可動ケーブルは、内部に導体を有する可動ケーブルであって、前記導体は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体を含み、該第１導体は、前記可動ケーブルの前記導体全体に占める面積割合が、前記可動ケーブルの横断面で見て、１０〜１００％の範囲である。
【００１６】
ここで、可動ケーブルの面積割合が「１００％」とは、可動ケーブルを構成する導体がすべて、上述した特定アルミニウム合金材であることを意味する。
【００１７】
また、本明細書において「可動ケーブル」とは、内部に導体を有し、単数本または複数本の絶縁被覆心を構成要素とするケーブルである。また、ここでいう「導体」は、第１導体、および後述する第２導体の双方を含む。なお、以下で単に「導体」と記載している場合は、第１導体と第２導体を特に区別せず、双方を含んだ意味として解釈するものとする。「導体」は、ケーブルの内部に位置し、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金材を指し、その横断面形状は、好ましくは円形状または矩形状（板状）であるが、特に限定されず、種々の形状を採用することができる。また、「絶縁被覆心」は、導体を撚線とした後に絶縁被覆したものであって、複数本を撚り合わせて撚線として形成してもよい。なお、撚線は、公知の撚り方法を用いることができ、同心撚り、集合撚りのいずれを用いてもよい。
【００１８】
（１）第１導体（特定アルミニウム合金材）
本発明に従う代表的な実施の形態の第１導体（特定アルミニウム合金材）の結晶粒の状態とその作用について、図１を用いて説明する。
【００１９】
第１導体（特定アルミニウム合金材）は、質量％で、Ｍｇ：０．０５〜１．８％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｆｅ：０．０１〜１．５％、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、ＴｉおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である。
【００２０】
ここで、上記合金組成の元素成分のうち、含有範囲の下限値が「０．００％」と記載されている元素成分は、適宜、必要に応じて任意にアルミニウム合金材に添加される成分を意味する。すなわち、元素成分が「０．００％」の場合、その元素成分はアルミニウム合金材に含まれないか、または検出限界値未満の含有量であることを意味する。
【００２１】
また、本明細書において、「結晶粒」とは、方位差境界で囲まれた部分を指す。ここで「方位差境界」とは、走査透過電子顕微鏡法（ＳＴＥＭ）や、走査イオン顕微鏡法（ＳＩＭ）等によって、金属組織を観察した際に、コントラスト（チャネリングコントラスト）が不連続に変化する境界を指す。また、結晶粒が延在する長手方向に垂直な寸法は、方位差境界の間隔に相当する。
【００２２】
特定アルミニウム合金材は、特に、結晶粒が一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有する。また、特定アルミニウム合金材は、図１に示すように、細長形状の結晶粒が一方向に揃って延在状態となった繊維状組織を有している。このような細長形状の結晶粒は、従来の微細な結晶粒や、単にアスペクト比が大きい扁平な結晶粒とは大きく異なる。すなわち、本発明の結晶粒は、繊維のような細長い形状で、その長手方向に垂直な断面における結晶粒径の平均値が４００ｎｍ以下である。このような微細な結晶粒が一方向に揃って延在した繊維状の金属組織は、従来のアルミニウム合金材には存在しなかった新規な金属組織といえる。
【００２３】
特定アルミニウム合金材は、結晶粒が一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、上記一方向に平行な断面において、上記結晶粒の長手方向に垂直断面における結晶粒径の平均値が４００ｎｍ以下となるように制御されているため、鉄系材料や銅系材料に匹敵する高い強度と、優れた耐屈曲疲労特性を実現し得る。
【００２４】
また、特定アルミニウム合金材の金属組織は、繊維状であり、細長形状の結晶粒が一方向に揃って繊維状に延在した状態になっている。ここで、「一方向」とは、アルミニウム合金材の加工方向、特に第１導体（特定アルミニウム合金材）を伸線加工で製造する場合には、伸線方向に相当する。
【００２５】
また、上記一方向は、好ましくはアルミニウム合金材の長手方向に対応する。すなわち、通常アルミニウム合金材は、その加工方向に垂直な寸法よりも短い寸法に個片化されていない限り、その加工方向は、その長手方向に対応する。例えばアルミニウム合金材を伸線加工で製造する場合には、一方向はアルミニウム合金材の伸線方向に相当する。
【００２６】
また、結晶粒が延在する長手方向に垂直なアルミニウム合金材の断面（横断面）において、その平均結晶粒径は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３３０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは２５０ｎｍ以下であり、特に好ましくは１８０ｎｍ以下であり、一層好ましくは１５０ｎｍ以下である。このようなアルミニウム合金材の繊維状金属組織では、一方向に延在した結晶粒の粒径（結晶粒が延在する長手方向に垂直な寸法）が小さいので、負荷応力に伴うあるいは繰返し変形に伴う結晶すべりを効果的に抑制でき、従来よりも高い強度および優れた耐屈曲疲労特性を実現し得る。なお、平均結晶粒径の下限値は、高強度および耐屈曲疲労特性を実現する上で小さいほど好ましいが、製造上または物理上の限界として、例えば２０ｎｍである。
【００２７】
また、結晶粒が延在する長手方向に平行な特定アルミニウム合金材の断面において、特定アルミニウム合金材に存在する結晶粒における長手方向に沿って測定した長手方向寸法は、特に特定されないが、好ましくは１２００ｎｍ以上であり、より好ましくは１７００ｎｍ以上であり、さらに好ましくは２２００ｎｍ以上である。
【００２８】
また、結晶粒が延在する長手方向に平行な特定アルミニウム合金材の断面において、長手方向に沿って測定した長手方向寸法Ｌ１と長手方向に垂直な方向に沿って測定した短手方向寸法Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２、すなわちアスペクト比は、好ましくは１０以上であり、より好ましくは２０以上である。アスペクト比Ｌ１／Ｌ２が上記範囲内であると、特定アルミニウム合金材の表面に疲労破壊の起点となる可能性のある結晶粒界の存在確率が低下するため、耐屈曲疲労特性が向上する。
【００２９】
結晶粒の状態が強度および耐屈曲疲労特性を向上させるメカニズムとして、例えば、（ｉ）結晶粒がアスペクト比の大きな繊維状であることで、亀裂の起点となる粒界が表面に少ないため、亀裂が発生しにくくなる機構、（ｉｉ）結晶粒の短手方向寸法が小さいため、転位が移動しにくいために、負荷歪の全てあるいは大半を弾性歪として吸収できる機構、（ｉｉｉ）アルミニウム合金材の表面に、亀裂発生点となるステップをできにくくするとともに、亀裂が発生した際に、粒界が亀裂伸展の障害となる機構、などが挙げられ、これらの機構（ｉ）〜（ｉｉｉ）が相乗的に作用していると考えられる。
【００３０】
また、アルミニウム合金材の表層の結晶粒径を微細にすることは、耐屈曲疲労特性を改善する作用があるのに加えて、粒界腐食を改善する作用、塑性加工した後のアルミニウム合金材の表面の肌荒れを低減する作用、せん断加工した際のダレやバリを低減する作用などに有効であり、アルミニウム合金材の特性を全般的に高める効果がある。
【００３１】
（２）特定アルミニウム合金材の合金組成
次に、特定アルミニウム合金材の成分組成を、作用とともに以下で説明する。以下では、「質量％」を単に「％」と記載する。
【００３２】
＜Ｍｇ：０．０５〜１．８％＞
Ｍｇ（マグネシウム）は、アルミニウム母材中に固溶して強化する作用を有すると共に、結晶粒を微細にする作用を有する。また、ＳｉやＣｕとの相乗効果によって引張強度や疲労寿命を向上させる作用を持ち、溶質原子クラスターとしてＭｇ−ＳｉクラスターやＭｇ−Ｃｕクラスターを形成した場合は、引張強度や伸びを向上させる作用を有する元素である。しかしながら、Ｍｇ含有量が０．０５％未満だと、上記作用効果が不十分であり、また、Ｍｇ含有量が１．８％を超えると、晶出物が形成され、加工性（伸線加工性や曲げ加工性など）が低下する。したがって、Ｍｇ含有量は０．０５〜１．８％とし、好ましくは０．２〜１．５％、さらに好ましくは０．４〜１．０％である。
【００３３】
＜Ｓｉ：０．０１〜２．０％＞
Ｓｉ（ケイ素）は、アルミニウム母材中に固溶して強化する作用を有すると共に、結晶粒を微細にする作用を有する。また、Ｍｇとの相乗効果によって引張強度や疲労寿命を向上させる作用を持ち、溶質原子クラスターとしてＭｇ−Ｓｉクラスターや、Ｓｉ−Ｓｉクラスターを形成した場合に引張強度や伸びを向上させる作用を有する元素である。しかしながら、Ｓｉ含有量が０．０１％未満だと、上記作用効果が不十分であり、また、Ｓｉ含有量が２．０％を超えると、晶出物が形成され、加工性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は０．０１〜２．０％とし、好ましくは０．２〜１．５％、さらに好ましくは０．４〜１．０％である。
【００３４】
＜Ｆｅ：０．０１〜１．５％＞
Ｆｅ（鉄）は、鋳造や均質化熱処理中に、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ系などアルミニウムや必須添加元素と金属間化合物として晶出または析出する。これらのようにＦｅとＡｌとで主に構成される金属間化合物を本明細書ではＦｅ系化合物と呼ぶ。Ｆｅ系化合物は、結晶粒の微細化に寄与すると共に、引張強度を向上させる。また、Ｆｅは、アルミニウム中に固溶したＦｅによっても引張強度を向上させる作用を有する。Ｆｅの含有量が０．０１％未満であると、これらの効果が不十分である。また、Ｆｅの含有量が１．５％を超えると、Ｆｅ系化合物が多くなりすぎて、加工性が低下する。なお、鋳造時の冷却速度が遅い場合は、Ｆｅ系化合物の分散が疎となり、悪影響度が高まる。したがって、Ｆｅの含有量は、０．０１〜１．５％とし、好ましくは０．０２〜０．８０％、より好ましくは０．０３〜０．５０％、さらに好ましくは０．０４〜０．３５％、より一層好ましくは０．０５〜０．２５％である。
【００３５】
特定アルミニウム合金材は、上述したＭｇ、ＳｉおよびＦｅを必須の含有成分とするが、これらの元素以外、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素も、要求性能等に応じて適宜、任意成分として含有させることができる。
【００３６】
＜Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素：合計で０．００〜２．００％＞
Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｓｎはいずれも、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、これらの任意添加成分の含有量の合計を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、これらの任意添加成分の含有量の合計を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素の含有量の合計は、０．００〜２．００％とし、好ましくは０．０６％〜２．００％、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、これらの元素の含有量は、０．００％としてもよい。また、これらの元素は、１種の元素のみの単独で添加されてもよいし、２種以上の元素の組み合わせで添加されてもよい。
【００３７】
また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素を含有することが好ましい。さらに、これらの元素の含有量の合計が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、これらの元素の含有量の合計が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの群から選択される１種以上の元素の含有量の合計は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００３８】
＜Ｃｕ：０．００〜２．００％＞
Ｃｕは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｃｕの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｃｕの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下するとともに、耐腐食性が低下する。したがって、Ｃｕの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｃｕの含有量は、０．００％としてもよい。
【００３９】
＜Ａｇ：０．００〜２．００％＞
Ａｇは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ａｇの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ａｇの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ａｇの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ａｇの含有量は、０．００％としてもよい。
【００４０】
＜Ｚｎ：０．００〜２．００％＞
Ｚｎは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｚｎの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｚｎの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｚｎの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｚｎの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｚｎを含有することが好ましい。さらに、Ｚｎの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｚｎの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｚｎの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４１】
＜Ｎｉ：０．００〜２．００％＞
Ｎｉは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｎｉの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｎｉの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｎｉの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｎｉの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｎｉを含有することが好ましい。さらに、Ｎｉの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｎｉの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｎｉの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４２】
＜Ｃｏ：０．００〜２．００％＞
Ｃｏは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｃｏの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｃｏの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｃｏの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｃｏの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｃｏを含有することが好ましい。さらに、Ｃｏの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｃｏの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｃｏの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４３】
＜Ａｕ：０．００〜２．００％＞
Ａｕは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ａｕの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ａｕの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ａｕの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ａｕの含有量は、０．００％としてもよい。
【００４４】
＜Ｍｎ：０．００〜２．００％＞
Ｍｎは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｍｎの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｍｎの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｍｎの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｍｎの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｍｎを含有することが好ましい。さらに、Ｍｎの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｍｎの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｍｎの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４５】
＜Ｃｒ：０．００〜２．００％＞
Ｃｒは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｃｒの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｃｒの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｃｒの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｃｒの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｃｒを含有することが好ましい。さらに、Ｃｒの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｃｒの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｃｒの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４６】
＜Ｖ：０．００〜２．００％＞
Ｖは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｖの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｖの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｖの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｖの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｖを含有することが好ましい。さらに、Ｖの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｖの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｖの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４７】
＜Ｚｒ：０．００〜２．００％＞
Ｚｒは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｚｒの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｚｒの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｚｒの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｚｒの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｚｒを含有することが好ましい。さらに、Ｚｒの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｚｒの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｚｒの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４８】
＜Ｔｉ：０．００〜２．００％＞
Ｔｉは、鋳造時の結晶を微細化させ、また、耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｔｉの含有量を０．００５％以上とすることが好ましい。しかし、Ｔｉの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがってＴｉの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｔｉの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｔｉを含有することが好ましい。さらに、Ｔｉの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｔｉの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｔｉの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００４９】
＜Ｓｎ：０．００〜２．００％＞
Ｓｎは、特に耐熱性を向上させる元素である。このような効果を十分に発揮させる観点から、Ｓｎの含有量を０．０６％以上とすることが好ましい。しかし、Ｓｎの含有量を２．００％超とすると、加工性が低下する。したがって、Ｓｎの含有量は、好ましくは０．００〜２．００％、より好ましくは０．０６％〜２．００％、さらに好ましくは０．３０〜１．２０％である。なお、Ｓｎの含有量は、０．００％としてもよい。また、腐食環境で使用される場合の耐食性を配慮すると、アルミニウム合金材は、Ｓｎを含有することが好ましい。さらに、Ｓｎの含有量が０．０６％未満であると、耐食性の効果が不十分である。また、Ｓｎの含有量が２．００％超であると、加工性が低下する。したがって、耐食性の観点からは、Ｓｎの含有量は、好ましくは０．０６〜２．００％であり、より好ましくは０．３０〜１．２０％である。
【００５０】
上記Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、ＺｒおよびＳｎの各元素成分が、耐熱性を向上させるメカニズムとしては、例えば（Ｉ）上記成分の原子半径と、アルミニウムの原子半径との差が大きいために結晶粒界のエネルギーを低下させる機構、（ＩＩ）上記成分の拡散係数が大きいために粒界に入り込んだ場合に粒界の移動度を低下させる機構、（ＩＩＩ）空孔との相互作用が大きく、空孔をトラップするために拡散現象を遅延させる機構、などが挙げられ、これらの機構（Ｉ）〜（ＩＩＩ）が相乗的に作用しているものと考えられる。
【００５１】
＜残部：Ａｌおよび不可避不純物＞
上述した成分以外の残部は、Ａｌおよび不可避不純物である。不可避不純物は、製造工程上、不可避的に含まれうる含有レベルの不純物を意味する。不可避不純物は、含有量によっては加工性を低下させる要因にもなりうるため、加工性の低下を加味して不可避不純物の含有量をある程度抑制することが好ましい。不可避不純物として挙げられる成分としては、例えば、ホウ素（Ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素が挙げられる。なお、不可避不純物の含有量の上限値は、上記成分毎に０．０５％以下、上記成分の合計で０．１５％以下とすればよい。
【００５２】
このようなアルミニウム合金材は、合金組成や製造プロセスを組み合わせて制御することにより実現できる。
【００５３】
（３）第２導体
第２導体は、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される、公知の金属材または合金材で構成されている。
【００５４】
さらに、第１導体と第２導体は、可動ケーブルの横断面で見て、同一寸法（特に円形断面の場合には、同一（素線）径）を有していても、あるいは異なる寸法を有していてもよい。例えば、耐屈曲疲労特性を重視する場合には、可動ケーブルは、同一寸法を有する導体で形成されていることが好ましい。また、撚線導体（例えば絶縁被覆心、複合撚線等）を構成する導体と導体の間及び、導体と被覆の間に形成される隙間の低減を重視する場合や、同一ケーブル内に電力伝送と信号伝送を行う撚線導体を同時に含む場合等には、可動ケーブルは、異なる寸法を有する導体で形成されていることが好ましい。また、第２導体の断面形状は、第１導体と同様、円形だけには限定されず、矩形状（板状）など種々の形状にすることができる。加えて、可動ケーブルの導体を、異なる寸法をもつ複数種類のもの（例えば素線）を組み合わせて形成した第１導体を用いて構成し、あるいは、可動ケーブルの導体を、異なる寸法をもつ複数種類のもの（例えば素線）を組み合わせて形成した第２導体を用いて構成してもよく、さらには、可動ケーブルの導体を、これらの第１導体および第２導体の双方を組み合わせて用いて構成することもできる。
【００５５】
なお、導体の抵抗の低減を重視する場合には、第２導体は、銅または銅合金で構成されていることが好ましい。第２導体として用いる銅系材料の具体例としては、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅、Ｃｕ−Ａｇ系合金、Ｃｕ−Ｓｎ系合金、Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金、その他、ＡＳＴＭ  Ｂ１０５−０５で規定されている導体用銅合金等が挙げられる。また、これらの銅系材料に、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕなどのめっきを施しためっき線を用いても良い。
【００５６】
また、ケーブルの軽量化を重視する場合には、第２導体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることが好ましい。第２導体として用いるアルミニウム系材料の具体例としては、ＥＣＡＬ、Ａｌ−Ｚｒ系、５０００系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金、ＡＳＴＭ  Ｂ８００−０５で規定されている８０００系合金などが挙げられる。これらのアルミニウム系材料に、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕなどのめっきを施した、めっき線を用いても良い。
【００５７】
さらに、第２導体は、銅または銅合金と、アルミニウムまたはアルミニウム合金との群から選択される組成の異なる２種類以上の、金属材、合金材、または金属材と合金材を用いてケーブルを構成してもよい。
【００５８】
（４）可動ケーブル
次に、本実施形態の可動ケーブルの導体の構成とその作用について、エレベータケーブルを例として、図２〜図１３を用いて説明する。
【００５９】
図２は、図５に示す第１の実施形態の可動ケーブル１０を構成する第１絶縁被覆心１を拡大して示したものである。本実施形態の可動ケーブル１０は、内部に導体を有する。該導体は、上述した特定アルミニウム合金材からなる第１導体２を含んで構成されている。図５に示す実施形態の可動ケーブル１０は、平型ケーブルであり、図２に示す複数本の第１導体２を撚り合わせて絶縁被覆して形成した、複数本（図５では６本）の第１絶縁被覆心１を用い、これらの第１絶縁被覆心１をさらに撚り合わせて形成した、複数本（図５では６本）の複合撚線７を、導体として可動ケーブル１０の内部に並列配置した場合を示している。また、図５では、複合撚線７の内部の中央位置に、介在体６を配置した場合を示しているが、かかる介在体６は、必要に応じて適宜配置することができ、なくてもよい。また、ケーブル長が長尺となり、導体のみではケーブル自重を支えることができない場合には、例えばワイヤロープ等の鋼製線材や、高張力繊維を用いたテンションメンバを配置することが好ましく、その配置は、公知の方法を用いてよい。
【００６０】
そして、本発明の構成上の主な特徴は、可動ケーブル１０の導体全体に占める第１導体２の面積割合Ｘを、可動ケーブル１０の横断面で見て、１０〜１００％の範囲とすることにある。かかる構成を採用することによって、従来の可動ケーブルと比べて、同等以上の強度を有しつつ、耐屈曲疲労特性および可撓性に優れ、さらに軽量である可動ケーブルを提供することができる。前記面積割合Ｘが１０％を下回ると、軽量化効果が小さいだけでなく、十分な耐久性（耐屈曲疲労特性）が得られず、高い信頼性を得られない。
【００６１】
ここで、可動ケーブル１０の導体全体に占める第１導体２の面積割合Ｘ（％）は、可動ケーブル１０の長手方向に垂直な断面（横断面）から見て、第１導体２の合計断面積Ｓ１と、可動ケーブル１０を構成する導体の合計断面積Ｓとで、以下の式で表される。
Ｘ（％）＝（Ｓ１／Ｓ）×１００
【００６２】
また、図６は、第２の実施形態の可動ケーブル１０Ａを示したものである。この可動ケーブル１０Ａは、平型ケーブルであり、導体が、複数本の第１導体２と、複数本の第２導体３とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆して形成した、複数本（図６では６本）の第２絶縁被覆心４を含み、これらの第２絶縁被覆心４をさらに撚り合わせて形成した、複数本（図６では６本）の複合撚線７Ａを、導体として可動ケーブル１０Ａの内部に並列配置して構成した場合を示している。
【００６３】
さらに、図７は、第３の実施形態の可動ケーブル１０Ｂを示したものである。この可動ケーブル１０Ｂは、平型ケーブルであり、複数本の第１導体２を撚り合わせて絶縁被覆して形成した複数本（図７では６本）の第１絶縁被覆心１をさらに撚り合わせて形成した３本の複合撚線７と、複数本（図７では３本）の第１絶縁被覆心１および複数本の第２導体３を撚り合わせて絶縁被覆して形成した複数本（図７では３本）の第３絶縁被覆心５を撚り合わせて形成した３本の複合撚線７Ｂとを、導体として可動ケーブル１０Ｂの内部に交互に並列配置して構成した場合を示している。このように、本発明では、導体が、複数本の第２導体３を撚り合わせて絶縁被覆した第３絶縁被覆心５をさらに含んでいてもよい。
【００６４】
図８は、第４の実施形態の可動ケーブル１０Ｃを示したものである。この可動ケーブル１０Ｃは、平型ケーブルであり、６本の第１絶縁被覆心１で構成される２本の複合撚線７と、３本の第１絶縁被覆心１および３本の第３絶縁被覆心５を撚り合わせて形成した３本の複合撚線７Ｂと、６本の第３絶縁被覆心５で構成される１本の複合撚線７Ｃを組み合わせて並列配置して構成した構成を示している。
【００６５】
図９は、第５の実施形態の可動ケーブル１０Ｄを示したものである。この可動ケーブル１０Ｄは、平型ケーブルであり、６本の第１絶縁被覆心１で構成される２本の複合撚線７と、６本の第３絶縁被覆心５で構成される４本の複合撚線７Ｃとを組み合わせて並列配置して構成した場合を示している。
【００６６】
図１０は、第６の実施形態の可動ケーブル１０Ｅを示したものである。この可動ケーブル１０Ｅは、平型ケーブルであり、３本の第１絶縁被覆心１および３本の第３絶縁被覆心５を撚り合わせて形成した６本の複合撚線７Ｂを並列配置して構成した場合を示している。
【００６７】
図１１は、第７の実施形態の可動ケーブル１０Ｆを示したものである。この可動ケーブル１０Ｆは、平型ケーブルであり、６本の第２絶縁被覆心４を撚り合わせて形成した３本の複合撚線７Ａと、３本の第１絶縁被覆心１および３本の第３絶縁被覆心５を撚り合わせて形成した３本の複合撚線７Ｂとを交互に並列配置して構成した場合を示している。
【００６８】
図１２は、第８の実施形態の可動ケーブル１０Ｇを示したものである。この可動ケーブル１０Ｇは、平型ケーブルであり、導体が、複数本の第１導体２を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心１、および、複数本の第１導体２と、複数本の第２導体３とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心４を含んでおり、より具体的には、複数本（図１２では６本）の第１絶縁被覆心１で構成される２本の複合撚線７と、複数本（図１２では６本）の第２絶縁被覆心４を撚り合わせて形成した３本の複合撚線７Ａと、複数本（図１２では６本）の第３絶縁被覆心５で構成される１本の複合撚線７Ｃとを組み合わせて並列配置して構成した場合を示している。
【００６９】
図１３は、第９の実施形態の可動ケーブル１０Ｈを示したものである。この可動ケーブル１０Ｈは、丸型ケーブルであり、テンションメンバ６Ａの周りに、２本の第１絶縁被覆心１を撚り合わせて形成した２本の複合撚線７Ｄと、３本の第３絶縁被覆心５を撚り合わせて形成した２本の複合撚線７Ｅと、４本の第３絶縁被覆心５とを配置し、これらの２本の複合撚線７Ｄ、２本の複合撚線７Ｅおよび４本の第３絶縁被覆心５の外周側に、さらに２４本の第１絶縁被覆心１を配置して構成した場合を示している。
ここまで第１〜第９の実施形態を具体的に説明してきたが、本発明では、これらの実施形態だけには限定されず、種々の構成を採用することができる。
【００７０】
また、本発明の可動ケーブル１０は、第１導体２の前記面積割合Ｘが、１水準以上となるように、第１絶縁被覆心１、第２絶縁被覆心４および第３絶縁被覆心５のうち、第１絶縁被覆心１および第２絶縁被覆心４の少なくとも一方の絶縁被覆心を含めて複数本撚り合わせてなる１以上の複合撚線７、７Ａ、７Ｂ、７Ｄと、図５〜図１３に示すように、複合撚線７を含むように絶縁被覆する絶縁体８やシース９とを備える１以上のケーブル（図５〜図１３ではいずれも単一のケーブルの場合を示す。）で構成されていることが好ましい。
【００７１】
＜可動ケーブルの用途＞
本発明の可動ケーブルは、種々の用途に使用することができ、特に、軽量で高強度かつ優れた耐屈曲疲労特性を必要とする用途、例えば、エレベータケーブル、ロボットケーブル、キャブタイヤケーブルに適用することが特に好適である。
【００７２】
［可動ケーブルの製造方法］
次に、本発明に従う可動ケーブルを構成する第１導体（特定アルミニウム合金材）の製造方法の一例を以下で説明する。このような本発明の一実施形態による可動ケーブルを構成する特定アルミニウム合金材は、例えばＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金材やＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｆｅ系合金材の、内部に結晶粒界を高密度で導入することにより、高強度化および高疲労寿命化を図ることを特徴とする。特に、曲げ歪の大きくなる表層近傍に小さな結晶粒を集積させることにより、さらなる高疲労寿命化を図ることができる。したがって、従来のアルミニウム合金材で一般的に行われてきた、Ｍｇ−Ｓｉ化合物の析出硬化させる方法や、固溶元素により固溶強化させる方法とは、高強度化および高疲労寿命化に対するアプローチが大きく異なる。
【００７３】
本実施形態のアルミニウム合金材の好ましい製造方法では、所定の合金組成を有するアルミニウム合金素材に対し、最終加工として加工度で４以上の冷間加工［１］を行う。また、必要に応じて、冷間加工［１］の前に、表層の結晶粒径を微細にする前処理工程［２］、および、冷間加工［１］の後に、調質焼鈍［３］を行ってもよい。以下、詳しく説明する。
【００７４】
通常、金属材料に繰返し応力が加わると、金属結晶の変形の素過程として、弾性変形とともに結晶すべりが生じる。このような結晶すべりが生じ易い金属材ほど、強度が低く、また、材料表面に亀裂発生点を作るため、疲労破壊しやすいといえる。そのため、金属材の高強度化および高疲労寿命化に当たっては、金属組織内で生じる結晶すべりを抑制することが重要となる。このような結晶すべりの阻害要因としては、金属組織内の結晶粒界の存在が挙げられる。このような結晶粒界は、金属材に応力が加わった際に、結晶すべりが金属組織内で伝播することを抑制でき、その結果、金属材の強度および疲労寿命は高められる。
【００７５】
そのため、金属材の高強度化および高疲労寿命化にあたっては、金属組織内に結晶粒界を高密度で導入する、すなわち小さな結晶粒を集積させることが望ましいと考えられる。ここで、結晶粒界の形成機構としては、例えば、次のような金属組織の変形に伴う、金属結晶の分裂が考えられる。
【００７６】
通常、多結晶材料の内部では、隣接する結晶粒同士の方位の違いや、加工工具と接する表層近傍とバルク内部との間の歪みの空間分布に起因して、応力状態は、複雑な多軸状態となっている。これらの影響により、変形前に単一方位であった結晶粒が、変形に伴って複数の方位に分裂していき、分裂した結晶同士の間には方位差境界が形成される。
【００７７】
しかし、形成された方位差境界は、通常の１２配位の最密原子配列から乖離している構造で界面エネルギーを有する。そのため、通常の金属組織では、結晶粒界が一定密度以上になると、増加した内部エネルギーが駆動力となり、動的もしくは静的な回復や再結晶が起きると考えられる。そのため、通常は、変形量を増やしても、結晶粒界の増加と減少が同時に起きるため、粒界密度は飽和状態になると考えられる。
【００７８】
このような現象は、従来の金属組織である純アルミニウムや純銅における加工度と引張強度の関係とも一致する。通常の金属組織である純アルミニウムや純銅は、比較的低い加工度では引張強度の向上（硬化）がみられるが、加工度が増すほど硬化量は飽和する傾向にあり、一定以上の加工度は強度上昇に寄与しない。ここで、加工度は、上述の金属組織に加わる変形量に対応し、硬化量の飽和は粒界密度の飽和に対応すると考えられる。
【００７９】
また、単に加工を行うだけでは、強度および疲労寿命は上昇する一方で、延性が低下していき、加工時や使用時に、断線しやすくなるといった問題がある。これは、結晶内に転位が多量に導入されるため転位密度が飽和し、それ以上の塑性変形を許容できなくなるためと考えられる。
【００８０】
これに対し、本実施形態の特定アルミニウム合金材では、加工度が増すとともに表層での結晶粒界密度の増加、すなわち小さな結晶粒の集積が継続し、耐屈曲疲労特性が向上し続けることがわかった。これは、特定アルミニウム合金材が、上記合金組成を有することにより、結晶粒界密度の増加を促進し、金属組織内で結晶粒界が一定密度以上になっても、内部エネルギーの増加を抑制できることによるものと考えられる。その結果、金属組織内での回復や再結晶を防止でき、効果的に金属組織内に結晶粒界を増加できると考えられる。
【００８１】
このようなＭｇとＳｉ、あるいは、ＭｇとＣｕの複合添加による結晶微細化のメカニズムは必ずしも明らかではないが、（ｉ）転位といった格子欠陥と強い相互作用を持つＭｇが、結晶の微細化を促進することで、結晶分断を促進すること、（ｉｉ）Ａｌ原子に対して原子半径の大きいＭｇ原子と小さいＳｉ原子あるいはＣｕとが粒界での原子配列のミスマッチを緩和することで、加工に伴う内部エネルギーの増加を効果的に抑制できることによるものと考えられる。
【００８２】
また、本実施形態のアルミニウム合金材では、特に、その表面に塑性ひずみが導入されるため、表層近傍では非常に微細な結晶である一方で、中心位置では比較的大きな結晶が残ったままである。このような結晶組織を持つことで、ねじりや曲げ変形時には、表層の微細な結晶が有効に働き、伸びに対しては、中心位置の大きな結晶が有効に働き、製造時に断線し難い。
【００８３】
本実施形態のアルミニウム合金材の製造方法では、冷間加工［１］における加工度を４以上とする。特に、大きな加工度による加工を行うことにより、金属組織の変形に伴う金属結晶の分裂を促すことができ、アルミニウム合金材の内部に結晶粒界を高密度で導入できる。その結果、アルミニウム合金材の表層では小さな結晶粒が集積し、耐屈曲疲労特性が大幅に向上する。このような加工度は、好ましくは６以上、より好ましくは８以上とする。また加工度の上限は特に規定されないが、通常は１５以下である。
【００８４】
なお、加工度ηは、加工前の特定アルミニウム合金材の断面積をｓ１、加工後の特定アルミニウム合金材の断面積をｓ２（ｓ１＞ｓ２）とするとき、下記式（１）で表される。
加工度（無次元）：η＝ｌｎ（ｓ１／ｓ２）      ・・・（１）
【００８５】
また、冷間加工［１］の方法は、目的とするアルミニウム合金材の形状（線棒材、板材、条、箔など）に応じて適宜選択すればよく、例えばカセットローラーダイス、溝ロール圧延、丸線圧延、ダイス等による引抜き加工、スエージング等が挙げられる。また、上記のような加工における諸条件（潤滑油の種類、加工速度、加工発熱等）は、公知の範囲で適宜調整すればよい。
【００８６】
また、冷間加工［１］の前に前処理工程［２］を行ってもよい。前処理工程［２］については、ショットピーニング、押出し、スエージング、スキンパス、圧延、再結晶法等が挙げられる。これにより、冷間加工［１］の前段階で、アルミニウム合金材の表層と内部との間で結晶粒径に勾配を付けることができ、冷間加工［１］後の結晶組織を、より微細に、かつ、結晶粒径の勾配を大きくすることができる。上記工程における諸条件（加工速度、加工発熱、温度等）は、公知の範囲で適宜焼成すればよい。なお、本発明では、冷間加工前に時効析出熱処理は行なわない。冷間加工前に時効析出処理を行うと、(a)結晶粒内の特定の場所に変形が集中する、(b)粒界析出物を起点として粒界割れする、などにより断線が発生するからである。
【００８７】
また、アルミニウム合金素材は、上記合金組成を有するものであれば特に限定はなく、例えば、押出材、鋳塊材、熱間圧延材、冷間圧延材等を、使用目的に応じて適宜選択して用いることができる。
【００８８】
また、残留応力の解放や伸びの向上を目的として、冷間加工［１］の後に調質焼鈍［３］を行ってもよい。調質焼鈍［３］の処理温度は５０〜１８０℃とする。調質焼鈍［３］の処理温度が５０℃未満の場合には、上記のような効果が得られにくく、１８０℃を超える場合には、回復や再結晶によって結晶粒の成長が起き、強度および疲労寿命が低下する。また、調質焼鈍［３］の保持時間は好ましくは１〜４８時間である。なお、このような熱処理の諸条件は、不可避不純物の種類や量、およびアルミニウム合金素材の固溶・析出状態によって、適宜調節することができる。
【００８９】
なお、従来の製法における中間熱処理は、金属材料を再結晶させることによって変形抵抗を下げて、加工機械の負荷を低減したり、ダイスやキャプスタンなどの材料と接する工具の摩耗を低減させたりすることが目的であったが、そのような中間熱処理では、本発明の撚線導体を構成する特定アルミニウム合金材のように、微細な結晶粒は得られない。
【００９０】
また、上述のように、実施の形態のアルミニウム合金材は、その表層の結晶粒の微細化のために加工度を大きくすることが有効である。そのため、線材を作製する場合には、細径にするほど、また、板材や箔を作製する場合には、薄厚にするほど、本実施形態のアルミニウム合金材の構成を実現し易い。
【００９１】
特に、アルミニウム合金材が線材である場合、その線径は、好ましくは１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以下、特に好ましくは０．１０ｍｍ以下である。なお、線径の下限は、特に設けないが、作業性等を考慮し、０．０１ｍｍであることが好ましい。
【００９２】
また、アルミニウム合金材が板材である場合、その板厚は、好ましくは２．００ｍｍ以下、より好ましくは１．５０ｍｍ以下、さらに好ましくは１．００ｍｍ以下、特に好ましくは０．５０ｍｍ以下である。なお、板厚の下限は、特に設けないが、作業性等を考慮し、０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００９３】
さらに、上述のようにアルミニウム合金材は、細くまたは薄く加工されるが、このようなアルミニウム合金材を複数用意し、これらを接合して太くまたは厚くして、目的の用途に使用することもできる。なお、接合の方法は、公知の方法を用いることができ、例えば圧接、溶接、接着剤による接合、摩擦攪拌接合等が挙げられる。
【００９４】
次に、上記の手順で作製した第１導体（特定アルミニウム合金材）や、第２導体を用い、上述したように撚り合わせて第１絶縁被覆心１、第２絶縁被覆心４を作製し、さらに、必要に応じて、第３絶縁被覆心５を作製し、これらの第１絶縁被覆心１および第２絶縁被覆心４（必要に応じて第３絶縁被覆心５）の少なくとも１方を用いて形成した種々の複合撚線（ユニット）７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅを、内部に位置する導体として配置した状態で、絶縁体やシースで絶縁被覆することによって、本発明の可動ケーブルを製造することができる。複数本の導体を撚り合わせる方法や、複数本の絶縁被覆心を撚り合わせる方法については、公知の撚り合せ方法を用いることができる。なお、上記調質焼鈍［３］は、上記冷間加工［１］を行った特定アルミニウム合金材を、接合あるいは撚り合わせによる加工を行った後に、行ってもよい。
【００９５】
以上説明した実施の形態によれば、上記の製造方法によって製造される第１導体（特定アルミニウム合金材）は、所定の合金組成を有すると共に、結晶粒が一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、上記一方向に垂直な断面における結晶粒径の平均値が４００ｎｍ以下である。そのため、特定アルミニウム合金材は、従来のアルミニウム合金材の耐屈曲疲労特性を大きく超え、銅系の金属材料に匹敵する強度および疲労寿命を示すので、この第１導体を用いて導体を構成した可動ケーブルは、軽量で高強度かつ優れた疲労特性を発揮することができる。
【００９６】
以上、実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例】
【００９７】
次に、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００９８】
（実施例１〜２８）
表１に示す合金組成を有する線材、または、棒材を用い、前処理工程［２］として線引きダイスを用い、１パス減面率が５％未満となるようにスキンパス加工を行った後、表１に示す製造条件にて、線径０．１ｍｍの特定アルミニウム合金材からなる第１導体を作製し、表１に示す構成でケーブルを作製した。【００９９】
（比較例１〜７）
表１に示す合金組成を有する線材、または、棒材を用い、表１に示す製造条件にて、アルミニウム合金材からなる（第１）導体を作製し、表１に示す構成でケーブルを作製した。【０１００】
なお、表１に示す製造条件Ａ〜Ｆは、具体的には以下のとおりである。【０１０１】
＜製造条件Ａ＞
準備した棒材に対し、加工度６．０の冷間加工［１］を行った。なお、調質焼鈍［３］は行わなかった。【０１０２】
＜製造条件Ｂ＞
冷間加工［１］の加工度を８．５とした以外は、製造条件Ａと同じ条件で行った。【０１０３】
＜製造条件Ｃ＞
冷間加工［１］の加工度を１０．５とした以外は、製造条件Ａと同じ条件で行った。【０１０４】
＜製造条件Ｄ＞
準備した棒材に対し、加工度８．５の冷間加工［１］を行い、その後、処理温度１４０℃、保持時間５時間の条件で調質焼鈍［３］を行った。【０１０５】
＜製造条件Ｅ＞
冷間伸線［１］の加工度を３．５とした以外は、製造条件Ａと同じ条件で行った。【０１０６】
＜製造条件Ｆ＞
準備した棒材に対し、処理温度１８０℃、保持時間１０時間の時効析出熱処理を行い、その後、冷間加工［１］を行ったが、断線が多発したため、作業を中止した。【０１０７】
（従来例１）
従来例１は、特定アルミニウム合金材からなる第１導体を使用せず、純銅材料（タフピッチ銅、ＴＰＣ）の軟材からなる第２導体を作製した。【０１０８】
（従来例２）
従来例２は、特定アルミニウム合金材を使用せず、純アルミニウム材料（ＥＣＡＬ）の硬材からなる第２導体を作製した。【０１０９】
（比較例８）
＜製造条件Ｇ＞
グラファイトルツボ内に、純度が９９．９５％のアルミニウム、純度が９９．９５％のマグネシウム、純度が９９．９９％のケイ素、純度が９９．９５％の鉄をそれぞれ所定量投入し、高周波誘導加熱により７２０℃で撹拌溶融して、Ａｌ−０．６０質量％Ｍｇ−０．３０質量％Ｓｉ−０．０５質量％Ｆｅの合金組成を有する溶湯を製造した。続いて、この溶湯をグラファイトダイスが設けられた容器に移し、水冷したグラファイトダイスを介して、約３００ｍｍ／分の鋳造速度で１０ｍｍφ、長さが１００ｍｍのワイヤを連続鋳造した。そして、ＥＣＡＰ法によって４．０の累積相当ひずみを導入した。この段階の再結晶化温度は３００℃と求められた。そして、不活性ガス雰囲気中で、２５０℃にて２時間の事前加熱を行った。【０１１０】
次に、加工度０．３４の第１の伸線処理を施した。この段階の再結晶化温度は３００℃と求められた。そして、不活性ガス雰囲気中で、２６０℃にて２時間の１次熱処理を行った。その後、水冷した伸線ダイス内を５００ｍｍ／分の引き抜き速度で通過させて、加工度９．３の第２の伸線処理を行った。この段階の再結晶化温度は２８０℃と求められた。そして、不活性ガス雰囲気中で、２２０℃にて１時間の２次熱処理を行って、線径０．０８ｍｍのアルミニウム合金線材を得た。【０１１１】
［評価］
上記実施例で得られた各第１導体（特定アルミニウム合金材）、および上記比較例で得られた各導体を用い、これらの導体を用い、図５に示すように、３０（導体本数）／０．１８（素線径）の撚り構造を有する同一の導体（実施例では第１導体）を撚り合わせて絶縁被覆して形成した、６本の第１絶縁被覆心１をさらに撚り合わせて形成した、６本の複合撚線を、導体として並列配置し、これらの複合撚線（ユニット）を並列配置状態のまま絶縁体およびシースで絶縁被覆することにより、平型の可動ケーブルを作製した。いずれのケーブルについても、絶縁体およびシースの絶縁材は、塩化ビニル製とし、絶縁材の重量が５８８ｇ／ｍであり、テンションメンバは実施例に基づき、適宜配置した。作製した各可動ケーブルを用いて、下記に示す特性評価を行った。【０１１２】
［１］特定アルミニウム合金材の合金組成
ＪＩＳ  Ｈ１３０５：２００５に準じて、発光分光分析法によって行った。なお、測定は、発光分光分析装置（株式会社日立ハイテクサイエンス製）を用いて行った。【０１１３】
［２］特定アルミニウム合金材の組織観察
金属組織の観察は、走査イオン顕微鏡（ＳＭＩ３０５０ＴＢ、セイコーインスツル株式会社製）を用い、ＳＩＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察により行った。加速電圧３０ｋＶにて観察を行った。【０１１４】
観察用試料は、上記アルミニウム合金線材の長手方向（加工方向）に平行な断面、および、垂直な断面について、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）により厚さ１００ｎｍ±２０ｎｍで切断し、イオンミリングで仕上げたものを用いた。【０１１５】
ＳＩＭ観察では、グレーコントラストを用い、コントラストの違いを結晶の方位として、コントラストが不連続に異なる境界を結晶粒界として認識した。なお、電子線の回折条件によっては、結晶方位が異なっていてもグレーコントラストに差がない場合がある。その場合には、電子顕微鏡の試料ステージ内における直交する２本の試料回転軸によって±３°ずつ傾けて電子線と試料の角度を変えて、複数の回折条件で観察面を撮影し、粒界を認識した。なお観察視野は、（１５〜４０）μｍ×（１５〜４０）μｍとし、上記加工方向に平行および垂直な断面において、線径方向（長手方向に垂直な方向）に対応する線上の、中心と表層の中間付近の位置（表層側から線径の約１／４寸法だけ中心側の位置）で観察を行った。観察視野は、結晶粒の大きさに応じて、適宜調整した。【０１１６】
そして、ＳＩＭ観察を行った際に撮影した画像から、アルミニウム合金線材の長手方向（加工方向）に平行な断面において、繊維状の金属組織の有無を判断した。繊維状の金属組織が観察された場合に、繊維状の金属組織が「有」と評価した。【０１１７】
さらに、それぞれの観察視野において、結晶粒のうち任意の１００個を選択し、それぞれの結晶粒の長手方向に垂直な断面において結晶の短径と、結晶粒の長手方向に平行な断面において結晶の長径を測定し、その結晶粒のアスペクト比を算出した。さらに、結晶粒の長手方向に垂直な寸法とアスペクト比については、観察した結晶粒の総数から、平均値を算出した。なお、一部の比較例については、平均結晶粒径Ｒ１が４００ｎｍよりも明らかに大きかったので、４００ｎｍよりも大きい結晶粒を選択せずに、測定対象から除外することとし、それぞれの平均値を算出した。また、明らかにアスペクト比Ｌ１／Ｌ２が１０以上のものについては、アスペクト比Ｌ１／Ｌ２を一律に１０以上とした。【０１１８】
［３］耐屈曲疲労特性
耐屈曲疲労特性は、各可動ケーブルに対し、ＪＩＳ  Ｃ  ３００５：２０１４に準拠した繰り返し曲げ試験を実施した。試験条件は、固定距離ｌを３００ｍｍ、曲げ半径ｒを、６０ｍｍとした場合と３０ｍｍとした場合の２種類の条件で行い、繰返し曲げ回数は１００万回とした。試験後の各可動ケーブルにおいて、絶縁被覆を切り裂いて、断線している導体（素線）の本数を数え、導体の全本数に対する、断線した導体（素線）の本数の割合（％）を算出し、この算出した数値から耐屈曲疲労特性を評価した。表１に耐屈曲疲労特性を示す。なお、表１中の耐屈曲疲労特性の数値は、小さいほど、耐屈曲疲労特性が優れていることを示す。【０１１９】
［４］ケーブル重量
ケーブル重量は、ケーブルを１ｍの長さに切断し、切断した１ｍ長さのケーブル（絶縁材および導体）の重量を測定し、この測定した重量の数値から、線長１ｋｍあたりの重量の数値に換算した。本実施例では、純銅材料（タフピッチ銅、ＴＰＣ）からなる第２導体を用いて可動ケーブルを作製した従来例１を基準（８３３ｋｇ／ｋｍ）とし、線長１ｋｍあたりの重量の数値は、この基準の数値を下回る場合を合格レベルとした。【０１２０】
［５］必要なテンションメンバの本数
各可動ケーブルについて、３００ｍのケーブルを支えるのに必要な鋼製のテンションメンバの本数を、ケーブル重量、各導体の弾性率および強度を考慮して算出し、この算出した必要なテンションメンバの本数を、導体が全て純銅材である従来例１の場合を１００（基準）としたときの指数割合（％）に換算した数値として求めた。表１にこれらの評価結果を示す。なお、表１中に示す必要なテンションメンバの本数を換算した数値は、小さいほど、３００ｍのケーブルを支えるのに必要なテンションメンバの本数が少なくてよく、ケーブル導体が高強度でかつ軽量であることを示す。【０１２１】
【表１】
2019138748.tif 000003
【０１２２】
表１に示す結果から、実施例１〜２８の可動ケーブルはいずれも、高強度でかつ優れた耐屈曲疲労特性を有する特定アルミニウム合金材（第１導体）を、導体全体に対する面積割合にして１０〜１００％となるように導体として用いることによって、導体が全て純銅材（第２導体）である従来例１の可動ケーブルと比べて、高強度でかつ軽量にすることができ、しかも、曲げ半径が３０ｍｍである厳しい繰返し曲げ試験での耐屈曲疲労特性も優れている。
一方、Ｆｅ含有量が本発明の適正範囲外であるアルミニウム合金材（第２導体）を用いて作製した比較例１、ＭｇおよびＳｉ含有量が本発明の適正範囲外であるアルミニウム合金材（第２導体）を用いて作製した比較例２、およびＣｕとＣｒの合計含有量が本発明の適正範囲外であるアルミニウム合金材（第２導体）を用いて作製した比較例３は、いずれも、伸線加工時に断線が発生したため、可動ケーブルを作製することができなかった。また、結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が５１０ｎｍと本発明の適正範囲外である比較例４の可動ケーブルは、耐屈曲疲労特性が劣っていた。さらに、Ｆｅを含有しないアルミニウム合金材（第２導体）を用いて作製した比較例５の可動ケーブルは、結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４７０ｎｍと本発明の適正範囲外であり、耐屈曲疲労特性が劣っていた。また、比較例６および７は、冷間伸線［１］を、処理温度１８０℃、保持時間１０時間の時効析出熱処理を施した後に行ったものであるが、断線が多発したため、可動ケーブルを作製することができなかった。加えて、結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が１．５μｍと本発明の適正範囲外である比較例８の可動ケーブルは、耐屈曲疲労特性が劣っていた。また、純アルミニウム材料（ＥＣＡＬ）からなる第２導体を用いて作製した従来例２の可動ケーブルは、従来例１の可動ケーブルに比べて、軽量ではあるものの、導体の強度が低いため、必要なテンションメンバの本数割合が多くなるため、軽量化の効果が小さくなり、加えて、耐屈曲疲労特性が顕著に劣っていた。
【符号の説明】
【０１２３】
１  第１絶縁被覆心
２  第１導体
３  第２導体
４  第２絶縁被覆心
５  第３絶縁被覆心
６、６Ａ  介在体（またはテンションメンバ）
７、７Ａ〜７Ｅ  複合撚線（ユニット）
８  絶縁体
９  シース
１０、１０Ａ〜１０Ｈ  可動ケーブル
【図１】
2019138748.tif 000004
【図２】
2019138748.tif 000005
【図３】
2019138748.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2019138748.tif 000009
【図７】
2019138748.tif 000010
【図８】
2019138748.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2019138748.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月19日(2019.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導体を有する可動ケーブルであって、
前記導体は、Ｍｇ：０．２〜１．８質量％、Ｓｉ：０．２〜２．０質量％およびＦｅ：０．０１〜１．５質量％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、結晶粒が、一方向に揃って延在した繊維状の金属組織を有し、前記一方向に平行な断面において、前記結晶粒の長手方向に垂直な寸法の平均値が４００ｎｍ以下である特定アルミニウム合金材からなる第１導体を含み、
該第１導体は、前記可動ケーブルの前記導体全体に占める面積割合が、前記可動ケーブルの横断面で見て、１０〜１００％の範囲であることを特徴とする可動ケーブル。
【請求項２】
前記特定アルミニウム合金材は、さらにＣｕ：０．０６〜０．２８質量％、Ａｇ：０．０５〜０．２１質量％、Ｃｏ：０．０６〜０．２１質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．１７質量％およびＴｉ：０．００５〜０．０１０質量％の群から選択される１種以上の元素を、合計で０．０６〜２．００質量％含有する請求項１に記載の可動ケーブル。
【請求項３】
前記導体が、
複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心を含む、請求項１または２に記載の可動ケーブル。
【請求項４】
前記導体が、
複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心を含む、請求項１または２に記載の可動ケーブル。
【請求項５】
前記導体が、
複数本の前記第１導体を撚り合わせて絶縁被覆した第１絶縁被覆心、および、
複数本の前記第１導体と、銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体とを混在させて撚り合わせて絶縁被覆した第２絶縁被覆心を含む、請求項１または２に記載の可動ケーブル。
【請求項６】
前記導体が、
銅、銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金材の群から選択される金属材または合金材からなる複数本の第２導体を撚り合わせて絶縁被覆した第３絶縁被覆心をさらに含む、請求項３、４または５に記載の可動ケーブル。
【請求項７】
前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、同一寸法を有する、請求項４、５または６に記載の可動ケーブル。
【請求項８】
前記第１導体および前記第２導体は、前記可動ケーブルの横断面で見て、異なる寸法を有する、請求項４、５または６に記載の可動ケーブル。
【請求項９】
前記第１導体の前記面積割合が１水準以上となるように、前記第１絶縁被覆心、前記第２絶縁被覆心および前記第３絶縁被覆心のうち、前記第１絶縁被覆心および前記第２絶縁被覆心の少なくとも一方の絶縁被覆心を含めて複数本撚り合わせてなる１以上の複合撚線と、
該複合撚線を含むように絶縁被覆するシースと
を備える１以上のケーブルで構成されている、請求項４〜８のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１０】
前記可動ケーブルがエレベータケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１１】
前記可動ケーブルがロボットケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【請求項１２】
前記可動ケーブルがキャブタイヤケーブルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の可動ケーブル。
【国際調査報告】
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