(57)【要約】【課題】端子固着力を向上させることが可能な、アルミニウム合金素線、アルミニウム合金撚線、自動車用電線、および、ワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】アルミニウム合金素線１０は、質量％で、Ｍｇ：０．３％以上０．９％以下、Ｓｉ：０．１％以上０．７％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１％以上０．５％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避不物からなる化学成分組成を有している。非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａは０．１５μｍ以上２μｍ以下である。アルミニウム合金撚線１は、アルミニウム合金素線１０が複数本撚り合わされてなる。自動車用電線２は、アルミニウム合金撚線１を有する。ワイヤーハーネス３は、自動車用電線２と、自動車用電線２のアルミニウム合金撚線１に圧着された端子３０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用電線の導体に用いられ、アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなるアルミニウム合金撚線であって、
当該アルミニウム合金撚線の伸びが、６％以上であり、
上記アルミニウム合金素線が、
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、
Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、
残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有しており、
非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下である、アルミニウム合金撚線。
【請求項２】
上記アルミニウム合金素線における上記化学成分組成は、さらに、Ｔｉ、および／または、Ｂを含有し、
Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上０．０３質量％以下、
Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上０．００３質量％以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金撚線。
【請求項３】
上記アルミニウム合金素線の素線径が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のアルミニウム合金撚線。
【請求項４】
引張強さが２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金撚線。
【請求項５】
上記アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、７本、１１本、１９本、および、３７本からなる群より選択される１つである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウム合金撚線。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルミニウム合金撚線を有することを特徴とする自動車用電線。
【請求項７】
請求項６に記載の自動車用電線と、該自動車用電線の上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金撚線、自動車用電線およびワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数本のアルミニウム合金素線が撚り合わされてなるアルミニウム合金撚線が知られている。また、アルミニウム合金撚線を有する自動車用電線が知られている。また、自動車用電線と、自動車用電線のアルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有するワイヤーハーネスが知られている。
【０００３】
先行する特許文献１には、端子固着力を向上させるため、アルミニウム芯線の先端が折り返されてなる折り返し部に端子を圧着する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６６４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術は、折り返し部を形成する必要があり、圧着工程が増加するため現実的ではない。また、折り返し部を形成することなくアルミニウム合金撚線に端子が圧着された場合、アルミニウム合金撚線と端子との接触電気抵抗が良好な場合であっても、アルミニウム合金撚線の内層のアルミニウム合金素線が抜け、その結果、端子固着力が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、端子固着力を向上させることが可能なアルミニウム合金撚線、自動車用電線、および、ワイヤーハーネスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、自動車用電線の導体に用いられ、アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなるアルミニウム合金撚線であって、
当該アルミニウム合金撚線の伸びが、６％以上であり、
上記アルミニウム合金素線が、
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、
Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、
残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有しており、
非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下である、アルミニウム合金撚線にある。
【０００８】
本発明の他の態様は、上記アルミニウム合金撚線を有することを特徴とする自動車用電線にある。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、上記自動車用電線と、該自動車用電線の上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有することを特徴とするワイヤーハーネスにある。
【発明の効果】
【００１０】
上記アルミニウム合金撚線は、上記特定の化学成分組成を有しており、非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが特定の範囲内にある上記アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる。そして、上記アルミニウム合金撚線は、伸びが、６％以上である。また、上記自動車用電線は、上記アルミニウム合金撚線を有している。また、上記ワイヤーハーネスは、上記自動車用電線と、該自動車用電線の上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有している。
【００１１】
そのため、上記アルミニウム合金撚線、上記自動車用電線、および、上記ワイヤーハーネスは、端子固着力を向上させることができる。これは、上記特定の化学成分組成を有するアルミニウム合金素線の表面が特定の範囲の表面粗さＲａを有していることにより、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線間の摩擦力が大きくなり、アルミニウム合金素線同士の滑りが抑制され、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜け難くなるためである。また、上記アルミニウム合金撚線は、伸びが６％以上であるため、靱性の向上に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のアルミニウム合金素線、アルミニウム合金撚線、自動車用電線、および、ワイヤーハーネスを示す説明図である。
【図２】実施例１における、端子圧着時のクリンプハイト（Ｃ／Ｈ）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記アルミニウム合金撚線に用いられる上記アルミニウム合金素線における化学成分組成の限定理由について説明する。
【００１４】
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下
Ｍｇを０．３質量％以上含有し、Ｓｉを０．１質量％以上含有することにより、Ｍｇ２Ｓｉが析出し、自動車用電線の導体に用いたときのアルミニウム合金素線の強度を確保することができる。Ｍｇ含有量が０．９質量％超、Ｓｉ含有量が０．７質量％超になると、アルミニウム合金素線の強度が高まるものの、導電率が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、Ｍｇ含有量は０．９質量％以下、Ｓｉ含有量は０．７質量％以下とされる。
【００１５】
Ｍｇ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．３５質量％以上、より好ましくは、０．４質量％以上、さらに好ましくは、０．４５質量％以上、さらにより好ましくは、０．５質量％以上とすることができる。Ｍｇ含有量は、アルミニウム合金素線の強度と導電率とのバランスの観点から、好ましくは、０．８５質量％以下、より好ましくは、０．８質量％以下、さらに好ましくは、０．７５質量％以下、さらにより好ましくは０．７質量％以下とすることができる。
【００１６】
Ｓｉ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．１５質量％以上、より好ましくは、０．２質量％以上、さらに好ましくは、０．２５質量％以上、さらにより好ましくは、０．３質量％以上、さらにより一層好ましくは、０．３５質量％以上とすることができる。Ｓｉ含有量は、アルミニウム合金素線の強度と導電率とのバランスの観点から、好ましくは、０．６８質量％以下、より好ましくは、０．６５質量％以下、さらに好ましくは、０．６質量％以下とすることができる。
【００１７】
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下
Ｆｅ含有量が高くなるほど、アルミニウム合金素線の強度が高まる。その添加効果を得るため、Ｆｅ含有量は０．１質量％以上とされる。しかし、Ｆｅ含有量が過度に高くなると、アルミニウム合金素線の導電率や靱性が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、Ｆｅ含有量は０．４質量％以下とされる。
【００１８】
Ｆｅ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．１２質量％以上、より好ましくは、０．１５質量％以上とすることができる。Ｆｅ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率、靱性を確保する観点から、好ましくは、０．３８質量％以下、より好ましくは、０．３４質量％以下、さらに好ましくは、０．３質量％以下とすることができる。
【００１９】
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下
上記各添加元素は、アルミニウム合金素線の耐熱性、強度向上に有効な元素である。上記各添加元素は、その添加効果を得るために、合計で０．０１質量％以上とされる。しかし、各添加元素の合計含有量が過度に高くなると、アルミニウム合金素線の導電率が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、各添加元素の合計含有量は０．５質量％以下とされる。
【００２０】
各添加元素の合計含有量は、アルミニウム合金素線の耐熱性、強度向上の観点から、好ましくは、０．０２質量％以上、より好ましくは、０．０３質量％以上、さらに好ましくは、０．０４質量％以上、さらにより好ましくは、０．０５質量％以上とすることができる。各添加元素の合計含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．４５質量％以下、より好ましくは、０．４質量％以下、さらに好ましくは、０．３５質量％以下とすることができる。
【００２１】
上記化学成分組成は、さらに、Ｔｉ、および／または、Ｂを含有することができる。この場合、Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上０．０３質量％以下（質量比で３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下）、Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上０．００３質量％以下（質量比で３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下）とすることができる。
【００２２】
Ｔｉ、Ｂは、いずれも、アルミニウム合金素線の強度をより向上させることが可能な元素である。Ｔｉ、Ｂは、鋳造時のアルミニウム合金の結晶組織を微細にする効果がある。結晶組織が微細であると、アルミニウム合金素線の強度向上ばかりでなく、伸線加工性も向上させることができる。結晶組織の微細化による効果を十分に得る観点から、Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上とされ、Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上とされる。但し、Ｔｉ含有量が０．０３質量％超、Ｂ含有量が０．００３質量％超になると、アルミニウム合金素線の導電率が低下し、また、結晶組織の微細化による効果も飽和する。よって、Ｔｉ含有量は、０．０３質量％以下とされ、Ｂ含有量は、０．００３質量％以下とされる。
【００２３】
Ｔｉ含有量は、結晶組織の微細化促進の観点から、好ましくは、０．００５質量％以上、より好ましくは、０．００７質量％以上、さらに好ましくは、０．０１質量％以上とすることができる。Ｔｉ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．０２５質量％以下、より好ましくは、０．０２質量％以下とすることができる。Ｂ含有量は、結晶組織の微細化促進の観点から、好ましくは、０．０００５質量％以上、より好ましくは、０．００１質量％以上、さらに好ましくは、０．００２質量％以上、さらにより好ましくは、０．００３質量％以上とすることができる。Ｂ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．００２５質量％以下、より好ましくは、０．００２質量％以下とすることができる。
【００２４】
上記アルミニウム合金素線は、非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下の範囲内にある。なお、非接触式表面粗さ測定機としては、ｚｙｇｏ社製、Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗシリーズが用いられる。
【００２５】
表面粗さＲａが０．１５μｍ未満になると、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線同士の間で滑りが生じやすくなり、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜けやすくなる。そのため、端子固着力を向上させることが困難になる。一方、表面粗さＲａが２μｍを超えても、端子固着力を向上させることが難しい。
【００２６】
表面粗さＲａは、端子固着力の向上効果を確実なものとする観点から、好ましくは、０．１６μｍ以上、より好ましくは、０．１７μｍ以上、さらに好ましくは、０．１８μｍ以上、さらにより好ましくは、０．１９μｍ以上、さらにより一層好ましくは、０．２μｍ以上とすることができる。表面粗さＲａは、端子固着力の向上効果を確実なものとする観点から、好ましくは、１．８μｍ以下、より好ましくは、１．７μｍ以下、さらに好ましくは、１．５μｍ以下、さらにより好ましくは、１．３μｍ以下、さらにより一層好ましくは、１μｍ以下とすることができる。
【００２７】
上記アルミニウム合金素線の素線径は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。この場合には、製造時に混入する異物等によって断線し難く、振動に対する耐屈曲性が良好なアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線が得られる。また、アルミニウム合金素線の伸線加工性、撚線加工性も良好である。
【００２８】
上記アルミニウム合金素線の素線径は、好ましくは、０．１５ｍｍ以上、より好ましくは、０．１７ｍｍ以上、さらに好ましくは、０．２ｍｍ以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金素線の素線径は、好ましくは、０．３５ｍｍ以下、より好ましくは、０．３ｍｍ以下とすることができる。
【００２９】
上記アルミニウム合金撚線は、上記アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる。上記アルミニウム合金撚線において、アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、例えば、７本、１１本、１９本、３７本などとすることができる。この場合には、自動車のエンジンに用いて好適なアルミニウム合金撚線が得られる。アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、好ましくは、１１本、１９本、３７本であるとよく、より好ましくは、１９本、３７本であるとよい。撚り合わせ本数が多くなるほど、内層のアルミニウム合金素線が増加する。そのため、上記作用効果を効果的に発揮させることができるためである。特に、撚り合わせ本数が１９本、３７本である場合には、上記作用効果を効果的に発揮させやすい。
【００３０】
上記アルミニウム合金撚線において、アルミニウム合金素線の撚りピッチは、例えば、１０〜５０ｍｍの範囲内とすることができる。この場合には、耐疲労特性向上や撚線生産性の向上などの利点がある。アルミニウム合金素線の撚りピッチは、好ましくは、１２ｍｍ以上、より好ましくは、１５ｍｍ以上、さらに好ましくは、１７ｍｍ以上、さらにより好ましくは、２０ｍｍ以上とすることができる。また、アルミニウム合金素線の撚りピッチは、好ましくは、４８ｍｍ以下、より好ましくは、４５ｍｍ以下、さらに好ましくは、４３ｍｍ以下、さらにより好ましくは、４０ｍｍ以下とすることができる。
【００３１】
上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下の範囲内にあるとよい。この場合には、強度、伸びのバランスに優れたアルミニウム合金撚線が得られる。また、振動に対する耐疲労特性も確保しやすくなり、自動車のエンジン等の振動環境下で使用されるアルミニウム合金撚線として好適である。
【００３２】
上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、強度の向上等の観点から、好ましくは、２１０ＭＰａ以上、より好ましくは、２２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは、２３０ＭＰａ以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、伸びの確保等の観点から、好ましくは、３３０ＭＰａ以下、より好ましくは、３００ＭＰａ以下、さらに好ましくは、２９０ＭＰａ以下とすることができる。
【００３３】
上記アルミニウム合金撚線の伸びは、６％以上とされる。これにより、靱性の向上に有利なアルミニウム合金撚線が得られる。上記アルミニウム合金撚線の伸びは、好ましくは、７％以上、より好ましくは、８％以上、さらに好ましくは、９％以上、さらにより好ましくは、１０％以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金撚線の伸びは、強度とのバランス等の観点から、好ましくは、１５％以下、より好ましくは、１４％以下、さらに好ましくは、１３％以下とすることができる。
【００３４】
上記自動車用電線は、上記アルミニウム合金撚線を有している。上記自動車用電線は、具体的には、上記アルミニウム合金撚線と、該アルミニウム合金撚線の外周に被覆された絶縁体とを有する構成とすることができる。
【００３５】
絶縁体は、電気絶縁性を有する各種の樹脂やゴム（エラストマー含む）等のポリマーを主成分とする樹脂組成物より構成することができる。上記樹脂やゴムは、１種または２種以上併用することができる。上記ポリマーとしては、具体的には、例えば、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリサルホン系樹脂、フッ素系樹脂、フッ素系ゴムなどを例示することができる。絶縁体は、１層から構成されていてもよいし、２層以上から構成されていてもよい。絶縁体の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。なお、絶縁体には、一般的に電線に利用される各種の添加剤が１種または２種以上含有されていてもよい。上記添加剤としては、具体的には、充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、滑剤、可塑剤、銅害防止剤、顔料などを例示することができる。
【００３６】
上記自動車用電線は、具体的には、例えば、エンジンに好適に用いることができる。自動車のエンジンは、高温下で振動するため、高い端子固着力が要求されるからである。
【００３７】
上記ワイヤーハーネスは、上記自動車用電線と、該自動車用電線の上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有している。上記ワイヤーハーネスにおいて、端子は、具体的には、自動車用電線の電線端末部が皮剥ぎされて露出したアルミニウム合金撚線に圧着された構成とすることができる。上記ワイヤーハーネスは、具体的には、複数本の自動車用電線からなる電線束が保護材により被覆された構成とすることができる。
【００３８】
上記アルミニウム合金撚線は、Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有する鋳造材を形成する鋳造工程と、上記鋳造材に塑性加工を施して展伸材を形成する展伸工程と、上記展伸材に伸線加工を施して伸線材を形成する伸線工程と、上記伸線材を複数本撚り合わせて撚線材を形成し、該撚線材に熱処理を施す、または、上記伸線材に熱処理を施し、該熱処理が施された伸線材を複数本撚り合わせて撚線材を形成する撚線工程とを有しており、上記伸線加工により、上記伸線材の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする、あるいは、上記伸線加工後、上記撚線材の形成前に、上記伸線材に対して上記非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする粗面化処理を施すことにより製造することができる。以下、上述した鋳造工程、展伸工程、伸線工程、撚線工程について説明する。
【００３９】
鋳造工程において、鋳造は、可動鋳型または枠状の固定鋳型を用いる連続鋳造、箱状の固定鋳型を用いる金型鋳造（以下、ビレット鋳造と称することがある。）等のいずれの鋳造方法も利用することができる。特に連続鋳造は、溶湯を急冷凝固することができるため、微細な結晶組織を有する鋳造材が得られる利点がある。また、急冷凝固により、晶析出物を微細にしやすい上、微細な晶析出物が均一に分散された結晶組織を有する鋳造材が得られる。このような鋳造材を素材として用いることにより、微細な結晶組織を有するアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線を製造しやすくなる。そのため、この場合には、結晶の微細化によるアルミニウム合金撚線の強度の向上やアルミニウム合金撚線の製造時における伸線加工性を向上させることができる。
【００４０】
展伸工程において、塑性加工としては、例えば、熱間または冷間の圧延または押出などを採用することができる。展伸工程は、好ましくは、鋳造材に熱間圧延を施して圧延材を形成する工程であるとよい。なお、鋳造材として、ビレット鋳造材を用いた場合には、鋳造後、熱処理（均質化処理）を行うことが好ましい。鋳造工程と展伸工程とは、好ましくは、連続的に実施されるとよい。この場合には、鋳造材に蓄積される熱を利用して熱間圧延等の塑性加工を容易に実施することができる。そのため、この場合には、エネルギー効率が良い上、バッチ式で両工程を行う場合と比較して、生産性に優れる。
【００４１】
伸線工程において、伸線加工は、具体的には、冷間伸線加工とすることができる。伸線加工度は、所望の線径に応じて、適宜、中間軟化処理を実施することによって変更することができる。また、上記アルミニウム合金撚線の製造方法は、伸線加工により、伸線材の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とすることができる。この場合、具体的には、伸線加工時に用いられるダイス表面の粗度を調節することにより、伸線材の表面粗さＲａを調節することができる。
【００４２】
また、上記アルミニウム合金撚線の製造方法は、伸線加工後の伸線材の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であってもよい。この場合には、伸線加工後、撚線材の形成前に、伸線材に対して表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする粗面化処理を施すことになる。粗面化処理としては、具体的には、例えば、機械的手法、化学的手法、電気的手法等を適用することができる。これらは１または２以上組み合わせることができる。機械的な粗面化処理としては、例えば、ブラスト処理、研磨処理、表面が荒らされたロール等による転写などを例示することができる。また、化学的な粗面化処理としては、例えば、ＮａＯＨを含む溶液等のアルカリ性溶液によるエッチング、硫酸、クロム酸、フッ酸等を含む酸性溶液によるエッチング、電気的な粗面化処理としては、例えば、食塩水等の電解液を用いた電解エッチングなどを例示することができる。
【００４３】
撚線工程では、所望本数のアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線が得られるように、所定本数の伸線材を撚り合わせればよい。撚線工程における熱処理は、具体的には、軟化処理および／または時効処理とすることができる。熱処理は、例えば、大気雰囲気、非酸化性雰囲気にて実施することができる。非酸化性雰囲気としては、真空、不活性ガス（窒素、アルゴン等）、還元性ガス（水素含有ガス、炭酸ガス含有ガス）等による雰囲気を例示することができる。熱処理は、撚線材が備える伸線材の表面に酸化膜が生成されるのを抑制するため、酸素含有量が少ない非酸化性雰囲気下にて実施することが好ましい。なお、撚線工程では、撚線材の引張強さが好ましくは２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下、撚線材の伸びが好ましくは６％〜１５％以下となるように熱処理を施す。引張強さが２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下、撚線伸びが６％〜１５％以下のアルミニウム合金撚線を得るためである。
【００４４】
上記熱処理は、バッチ式、連続式のいずれであってもよい。また、これら方式を組み合わせることも可能である。連続式の熱処理は、連続的に線材を加熱する処理方法であり、連続的に加熱できるために作業性に優れる、線材の長手方向に均一に加熱できるために線材の長手方向における特性のバラツキを抑制しやすい等といった利点がある。
【００４５】
連続式の熱処理法としては、例えば、加熱対象を抵抗加熱により加熱する直接通電方式（通電連続軟化処理）、加熱対象を高周波数の電磁誘導により加熱する間接通電方式（高周波誘導加熱連続軟化処理）、加熱雰囲気とされた加熱用容器（パイプ軟化炉等）に加熱対象を導入して熱伝導により加熱する炉式などを例示することができる。連続式の熱処理方法では、撚線材の伸びが上述した範囲になるように、線速や熱量等を適宜調節することができる。
【００４６】
上記バッチ式の熱処理における熱処理条件は、例えば、加熱温度：１４０℃以上２５０℃以下、保持時間：４時間以上１６時間以下などとすることができる。
【００４７】
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
上記アルミニウム合金撚線、自動車用電線およびワイヤーハーネスの実施例につき、比較例とともに説明する。
【００４９】
＜アルミニウム合金撚線＞
ベースとなる純アルミニウムインゴットを溶解炉にて溶解させた。純アルミニウムインゴットは、９９．７％以上の純度を有している。表１に示される添加元素を、表１に示される含有量（質量％）となるように溶解炉に投入し、アルミニウム合金溶湯を準備した。但し、Ｔｉ、または、ＴｉおよびＢの成分調整は、表１に示される含有量となるように、後述の鋳造直前のアルミニウム合金溶湯にＴｉ粒、または、ＴｉＢ２ワイヤを供給することにより行った。また、成分調整を行ったアルミニウム合金溶湯に対し、適宜、水素ガス除去処理、異物除去処理を実施した。
【００５０】
ベルト−ホイール式の連続鋳造圧延機を用い、アルミニウム合金溶湯を連続的に鋳造、熱間圧延することにより、φ９．５ｍｍの表１に示す化学成分組成を有するワイヤーロッドを作製した。
【００５１】
次いで、得られたワイヤーロッドに、所定のダイスを用いて冷間伸線加工を施すとともに、表１に示されるように、中間軟化処理を施す、または、中間軟化処理を施すことなく、表１に示される素線径を有する伸線材を形成した。
【００５２】
得られた伸線材について、非接触式表面粗さ測定機（ｚｙｇｏ社製、「Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ１１００」）を用い、表面粗さＲａを測定した。測定は、具体的には、非接触式表面粗さ測定機のレーザー顕微鏡で、伸線材から得られた円相当の平面粗度を平面相当に変換した後、円相当の頂点（中心線）からの算術平均偏差を算出した。測定試料数はｎ＝３、測定エリアは８５×６４μｍである。
【００５３】
その結果、試料１〜試料５、試料６−５の伸線材は、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下であった。
【００５４】
一方、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であった試料の伸線材については、別途、粗面化処理を施した。具体的には、試料６−１は、４０質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−２は、１０質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−３は、１質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−４は、５質量％の食塩水を用いて３０秒間電解エッチング（０．２Ａ）するという粗面化処理を施した。試料６−１０１は、６０質量％のＮａＯＨ水溶液に６０秒浸漬するという粗面化処理を施した。但し、試料６−１０２、試料１−１０１、試料１−１０２の伸線材については、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であったものの、比較のため、粗面化処理を施さなかった。
【００５５】
次いで、得られた各伸線材（各アルミニウム合金素線）を、表１に示される撚り本数、撚ピッチ２４ｍｍにて撚り合わせることにより、各撚線材を形成した。その後、各撚線材に、表１に示される温度にて熱処理を実施した。以上により、各アルミニウム合金撚線を得た。
【００５６】
＜自動車用電線＞
得られたアルミニウム合金撚線からなる導体の外周に、絶縁体としてのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を、表１に示される厚みで押し出し被覆した。これにより、各自動車用電線を得た。
【００５７】
＜ワイヤーハーネス＞
図１に示されるように、自動車用電線２の電線端末部における絶縁体２０を剥ぎ取り、露出した導体（アルミニウム合金撚線１）に端子３０を圧着した。端子３０は、自動車用電線２の導体であるアルミニウム合金撚線１を固定するワイヤーバレル３０１と、絶縁体２０を固定するインシュレーションバレル３０２とを有している。なお、図１中、符号１０は、アルミニウム合金素線である。端子３０の圧着は、図示しない所定形状の金型を用いて、各バレル３０１、３０２を塑性変形させることにより行われる。本例では、図２に示されるように、端子３０は、すべて、クリンプハイト（Ｃ／Ｈ）（圧縮率）が６０％となる条件で圧着されている。なお、図２では、アルミニウム合金素線は、省略されている。これにより、各ワイヤーハーネス３を得た。
【００５８】
（アルミニウム合金撚線の引張強さ、伸び）
本例において得られた導体としてのアルミニウム合金撚線について、標点間距離ＧＬ＝２５０ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて引張試験を実施することにより、アルミニウム合金撚線の引張強さ（ＭＰａ）および伸び（％）を測定した。
【００５９】
（端子固着力の測定）
ワイヤーハーネスの自動車用電線を用いて、端子固着力を測定した。具体的には、端子が圧着された自動車用電線を用い、端子を固定した状態で、自動車用電線を１００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引っ張り、端子が抜けない最大荷重（Ｎ）を測定し、これを端子固着力とした。なお、各試料は、撚線径が異なる。そのため、上述の引張試験で測定された導体破断荷重（Ｎ）に対する上記端子固着力の比を算出した。
【００６０】
表１に、各アルミニウム合金素線、各アルミニウム合金撚線、各自動車用電線、各ワイヤーハーネスの詳細構成を示す。また、表２に、各アルミニウム合金素線の表面粗さＲａ、各アルミニウム合金撚線の引張強さおよび伸び、端子固着力／導体破断荷重の比を示す。
【００６１】
【表１】
2018127720.tif 000003
【００６２】
【表２】
2018127720.tif 000004
【００６３】
表１および表２に示されるように、試料１〜試料６−５は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しており、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが特定の範囲内にある。そのため、試料１〜試料６−５は、端子固着力を向上させることができた。これは、特定の化学成分組成を有するアルミニウム合金素線の表面が特定の範囲の表面粗さＲａを有していることにより、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線間の摩擦力が大きくなり、アルミニウム合金素線同士の滑りが抑制され、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜け難くなったためである。
【００６４】
これらに対し、試料１−１０１、試料１−１０２は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しておらず、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａも特定の範囲内にない。そのため、試料１−１０１、試料１−１０２は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６５】
また、試料６−１０１は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しているものの、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが２μｍ超である。そのため、試料６−１０１は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６６】
また、試料６−１０２は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しているものの、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満である。そのため、試料６−１０２は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６７】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  アルミニウム合金撚線
１０  アルミニウム合金素線
２  自動車用電線
３  ワイヤーハーネス
【図１】
2018127720.tif 000005
【図２】
2018127720.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月10日(2018.4.10)
【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】
アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる導体としてのアルミニウム合金撚線と、上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子と、を有する、端子付き自動車用電線であって、
上記アルミニウム合金素線が、
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、
Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、
残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有しており、
上記アルミニウム合金素線の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下であり、
上記端子付き自動車用電線における導体破断荷重に対する端子固着力の比が０．６０以上である、
端子付き自動車用電線。
【請求項２】
上記アルミニウム合金素線における上記化学成分組成は、さらに、Ｔｉ、および／または、Ｂを含有し、
Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上０．０３質量％以下、
Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上０．００３質量％以下である、請求項１に記載の端子付き自動車用電線。
【請求項３】
上記アルミニウム合金素線の素線径が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の端子付き自動車用電線。
【請求項４】
上記アルミニウム合金撚線の引張強さが、２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の端子付き自動車用電線。
【請求項５】
上記アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、７本、１１本、１９本、および、３７本からなる群より選択される１つである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の端子付き自動車用電線。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の端子付き自動車用電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き自動車用電線およびワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数本のアルミニウム合金素線が撚り合わされてなるアルミニウム合金撚線が知られている。また、アルミニウム合金撚線を有する自動車用電線が知られている。また、自動車用電線と、自動車用電線のアルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有するワイヤーハーネスが知られている。
【０００３】
先行する特許文献１には、端子固着力を向上させるため、アルミニウム芯線の先端が折り返されてなる折り返し部に端子を圧着する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６６４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術は、折り返し部を形成する必要があり、圧着工程が増加するため現実的ではない。また、折り返し部を形成することなくアルミニウム合金撚線に端子が圧着された場合、アルミニウム合金撚線と端子との接触電気抵抗が良好な場合であっても、アルミニウム合金撚線の内層のアルミニウム合金素線が抜け、その結果、端子固着力が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、端子固着力を向上させることが可能な端子付き自動車用電線、および、ワイヤーハーネスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる導体としてのアルミニウム合金撚線と、上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子と、を有する、端子付き自動車用電線であって、
上記アルミニウム合金素線が、
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、
Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、
残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有しており、
上記アルミニウム合金素線の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下であり、
上記端子付き自動車用電線における導体破断荷重に対する端子固着力の比が０．６０以上である、
端子付き自動車用電線にある。
【０００８】
本発明の他の態様は、上記端子付き自動車用電線を有することを特徴とするワイヤーハーネスにある。
【発明の効果】
【０００９】
上記端子付き自動車用電線において、上記アルミニウム合金撚線は、上記特定の化学成分組成を有しており、非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが特定の範囲内にある上記アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる。また、上記ワイヤーハーネスは、上記端子付き自動車用電線を有している。
【００１０】
そのため、上記端子付き自動車用電線、および、上記ワイヤーハーネスは、端子固着力を向上させることができる。これは、上記特定の化学成分組成を有するアルミニウム合金素線の表面が特定の範囲の表面粗さＲａを有していることにより、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線間の摩擦力が大きくなり、アルミニウム合金素線同士の滑りが抑制され、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜け難くなるためである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、端子付き自動車用電線、および、ワイヤーハーネスを示す説明図である。
【図２】実施例１における、端子圧着時のクリンプハイト（Ｃ／Ｈ）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記端子付き自動車用電線が有する上記アルミニウム合金撚線に用いられる上記アルミニウム合金素線における化学成分組成の限定理由について説明する。
【００１３】
Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下
Ｍｇを０．３質量％以上含有し、Ｓｉを０．１質量％以上含有することにより、Ｍｇ２Ｓｉが析出し、自動車用電線の導体に用いたときのアルミニウム合金素線の強度を確保することができる。Ｍｇ含有量が０．９質量％超、Ｓｉ含有量が０．７質量％超になると、アルミニウム合金素線の強度が高まるものの、導電率が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、Ｍｇ含有量は０．９質量％以下、Ｓｉ含有量は０．７質量％以下とされる。
【００１４】
Ｍｇ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．３５質量％以上、より好ましくは、０．４質量％以上、さらに好ましくは、０．４５質量％以上、さらにより好ましくは、０．５質量％以上とすることができる。Ｍｇ含有量は、アルミニウム合金素線の強度と導電率とのバランスの観点から、好ましくは、０．８５質量％以下、より好ましくは、０．８質量％以下、さらに好ましくは、０．７５質量％以下、さらにより好ましくは０．７質量％以下とすることができる。
【００１５】
Ｓｉ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．１５質量％以上、より好ましくは、０．２質量％以上、さらに好ましくは、０．２５質量％以上、さらにより好ましくは、０．３質量％以上、さらにより一層好ましくは、０．３５質量％以上とすることができる。Ｓｉ含有量は、アルミニウム合金素線の強度と導電率とのバランスの観点から、好ましくは、０．６８質量％以下、より好ましくは、０．６５質量％以下、さらに好ましくは、０．６質量％以下とすることができる。
【００１６】
Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下
Ｆｅ含有量が高くなるほど、アルミニウム合金素線の強度が高まる。その添加効果を得るため、Ｆｅ含有量は０．１質量％以上とされる。しかし、Ｆｅ含有量が過度に高くなると、アルミニウム合金素線の導電率や靱性が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、Ｆｅ含有量は０．４質量％以下とされる。
【００１７】
Ｆｅ含有量は、アルミニウム合金素線の強度向上の観点から、好ましくは、０．１２質量％以上、より好ましくは、０．１５質量％以上とすることができる。Ｆｅ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率、靱性を確保する観点から、好ましくは、０．３８質量％以下、より好ましくは、０．３４質量％以下、さらに好ましくは、０．３質量％以下とすることができる。
【００１８】
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下
上記各添加元素は、アルミニウム合金素線の耐熱性、強度向上に有効な元素である。上記各添加元素は、その添加効果を得るために、合計で０．０１質量％以上とされる。しかし、各添加元素の合計含有量が過度に高くなると、アルミニウム合金素線の導電率が低下し、伸線加工時に断線が生じやすくなる。よって、各添加元素の合計含有量は０．５質量％以下とされる。
【００１９】
各添加元素の合計含有量は、アルミニウム合金素線の耐熱性、強度向上の観点から、好ましくは、０．０２質量％以上、より好ましくは、０．０３質量％以上、さらに好ましくは、０．０４質量％以上、さらにより好ましくは、０．０５質量％以上とすることができる。各添加元素の合計含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．４５質量％以下、より好ましくは、０．４質量％以下、さらに好ましくは、０．３５質量％以下とすることができる。
【００２０】
上記化学成分組成は、さらに、Ｔｉ、および／または、Ｂを含有することができる。この場合、Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上０．０３質量％以下（質量比で３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下）、Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上０．００３質量％以下（質量比で３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下）とすることができる。
【００２１】
Ｔｉ、Ｂは、いずれも、アルミニウム合金素線の強度をより向上させることが可能な元素である。Ｔｉ、Ｂは、鋳造時のアルミニウム合金の結晶組織を微細にする効果がある。結晶組織が微細であると、アルミニウム合金素線の強度向上ばかりでなく、伸線加工性も向上させることができる。結晶組織の微細化による効果を十分に得る観点から、Ｔｉ含有量は、０．００３質量％以上とされ、Ｂ含有量は、０．０００３質量％以上とされる。但し、Ｔｉ含有量が０．０３質量％超、Ｂ含有量が０．００３質量％超になると、アルミニウム合金素線の導電率が低下し、また、結晶組織の微細化による効果も飽和する。よって、Ｔｉ含有量は、０．０３質量％以下とされ、Ｂ含有量は、０．００３質量％以下とされる。
【００２２】
Ｔｉ含有量は、結晶組織の微細化促進の観点から、好ましくは、０．００５質量％以上、より好ましくは、０．００７質量％以上、さらに好ましくは、０．０１質量％以上とすることができる。Ｔｉ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．０２５質量％以下、より好ましくは、０．０２質量％以下とすることができる。Ｂ含有量は、結晶組織の微細化促進の観点から、好ましくは、０．０００５質量％以上、より好ましくは、０．００１質量％以上、さらに好ましくは、０．００２質量％以上、さらにより好ましくは、０．００３質量％以上とすることができる。Ｂ含有量は、アルミニウム合金素線の導電率を確保する観点から、好ましくは、０．００２５質量％以下、より好ましくは、０．００２質量％以下とすることができる。
【００２３】
上記アルミニウム合金素線は、非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下の範囲内にある。なお、非接触式表面粗さ測定機としては、ｚｙｇｏ社製、Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗシリーズが用いられる。
【００２４】
表面粗さＲａが０．１５μｍ未満になると、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線同士の間で滑りが生じやすくなり、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜けやすくなる。そのため、端子固着力を向上させることが困難になる。一方、表面粗さＲａが２μｍを超えても、端子固着力を向上させることが難しい。
【００２５】
表面粗さＲａは、端子固着力の向上効果を確実なものとする観点から、好ましくは、０．１６μｍ以上、より好ましくは、０．１７μｍ以上、さらに好ましくは、０．１８μｍ以上、さらにより好ましくは、０．１９μｍ以上、さらにより一層好ましくは、０．２μｍ以上とすることができる。表面粗さＲａは、端子固着力の向上効果を確実なものとする観点から、好ましくは、１．８μｍ以下、より好ましくは、１．７μｍ以下、さらに好ましくは、１．５μｍ以下、さらにより好ましくは、１．３μｍ以下、さらにより一層好ましくは、１μｍ以下とすることができる。
【００２６】
上記アルミニウム合金素線の素線径は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。この場合には、製造時に混入する異物等によって断線し難く、振動に対する耐屈曲性が良好なアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線が得られる。また、アルミニウム合金素線の伸線加工性、撚線加工性も良好である。
【００２７】
上記アルミニウム合金素線の素線径は、好ましくは、０．１５ｍｍ以上、より好ましくは、０．１７ｍｍ以上、さらに好ましくは、０．２ｍｍ以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金素線の素線径は、好ましくは、０．３５ｍｍ以下、より好ましくは、０．３ｍｍ以下とすることができる。
【００２８】
上記アルミニウム合金撚線は、上記アルミニウム合金素線が複数本撚り合わされてなる。上記アルミニウム合金撚線において、アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、例えば、７本、１１本、１９本、３７本などとすることができる。この場合には、自動車のエンジンに用いて好適なアルミニウム合金撚線が得られる。アルミニウム合金素線の撚り合わせ本数は、好ましくは、１１本、１９本、３７本であるとよく、より好ましくは、１９本、３７本であるとよい。撚り合わせ本数が多くなるほど、内層のアルミニウム合金素線が増加する。そのため、上記作用効果を効果的に発揮させることができるためである。特に、撚り合わせ本数が１９本、３７本である場合には、上記作用効果を効果的に発揮させやすい。
【００２９】
上記アルミニウム合金撚線において、アルミニウム合金素線の撚りピッチは、例えば、１０〜５０ｍｍの範囲内とすることができる。この場合には、耐疲労特性向上や撚線生産性の向上などの利点がある。アルミニウム合金素線の撚りピッチは、好ましくは、１２ｍｍ以上、より好ましくは、１５ｍｍ以上、さらに好ましくは、１７ｍｍ以上、さらにより好ましくは、２０ｍｍ以上とすることができる。また、アルミニウム合金素線の撚りピッチは、好ましくは、４８ｍｍ以下、より好ましくは、４５ｍｍ以下、さらに好ましくは、４３ｍｍ以下、さらにより好ましくは、４０ｍｍ以下とすることができる。
【００３０】
上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下の範囲内にあるとよい。この場合には、強度、伸びのバランスに優れたアルミニウム合金撚線が得られる。また、振動に対する耐疲労特性も確保しやすくなり、自動車のエンジン等の振動環境下で使用されるアルミニウム合金撚線として好適である。
【００３１】
上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、強度の向上等の観点から、好ましくは、２１０ＭＰａ以上、より好ましくは、２２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは、２３０ＭＰａ以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金撚線の引張強さは、伸びの確保等の観点から、好ましくは、３３０ＭＰａ以下、より好ましくは、３００ＭＰａ以下、さらに好ましくは、２９０ＭＰａ以下とすることができる。
【００３２】
上記アルミニウム合金撚線の伸びが６％以上である場合、上記アルミニウム合金撚線の靱性の向上に有利である。上記アルミニウム合金撚線の伸びは、好ましくは、７％以上、より好ましくは、８％以上、さらに好ましくは、９％以上、さらにより好ましくは、１０％以上とすることができる。また、上記アルミニウム合金撚線の伸びは、強度とのバランス等の観点から、好ましくは、１５％以下、より好ましくは、１４％以下、さらに好ましくは、１３％以下とすることができる。
【００３３】
上記端子付き自動車用電線は、上記アルミニウム合金撚線と、上記アルミニウム合金撚線に圧着された端子とを有している。上記端子付き自動車用電線において、上記アルミニウム合金撚線は、具体的には、該アルミニウム合金撚線の外周に被覆された絶縁体を有する構成とすることができる。また、端子は、具体的には、電線端末部が皮剥ぎされて露出した上記アルミニウム合金撚線に圧着された構成とすることができる。
【００３４】
絶縁体は、電気絶縁性を有する各種の樹脂やゴム（エラストマー含む）等のポリマーを主成分とする樹脂組成物より構成することができる。上記樹脂やゴムは、１種または２種以上併用することができる。上記ポリマーとしては、具体的には、例えば、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリサルホン系樹脂、フッ素系樹脂、フッ素系ゴムなどを例示することができる。絶縁体は、１層から構成されていてもよいし、２層以上から構成されていてもよい。絶縁体の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることができる。なお、絶縁体には、一般的に電線に利用される各種の添加剤が１種または２種以上含有されていてもよい。上記添加剤としては、具体的には、充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、滑剤、可塑剤、銅害防止剤、顔料などを例示することができる。
【００３５】
上記端子付き自動車用電線は、具体的には、例えば、エンジンに好適に用いることができる。自動車のエンジンは、高温下で振動するため、高い端子固着力が要求されるからである。
【００３６】
上記ワイヤーハーネスは、上記端子付き自動車用電線を有している。上記ワイヤーハーネスは、具体的には、複数本の自動車用電線からなる電線束が保護材により被覆された構成とすることができる。
【００３７】
上記アルミニウム合金撚線は、Ｍｇ：０．３質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上０．７質量％以下、Ｆｅ：０．１質量％以上０．４質量％以下、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、および、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の元素：合計で０．０１質量％以上０．５質量％以下、を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有する鋳造材を形成する鋳造工程と、上記鋳造材に塑性加工を施して展伸材を形成する展伸工程と、上記展伸材に伸線加工を施して伸線材を形成する伸線工程と、上記伸線材を複数本撚り合わせて撚線材を形成し、該撚線材に熱処理を施す、または、上記伸線材に熱処理を施し、該熱処理が施された伸線材を複数本撚り合わせて撚線材を形成する撚線工程とを有しており、上記伸線加工により、上記伸線材の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする、あるいは、上記伸線加工後、上記撚線材の形成前に、上記伸線材に対して上記非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする粗面化処理を施すことにより製造することができる。以下、上述した鋳造工程、展伸工程、伸線工程、撚線工程について説明する。
【００３８】
鋳造工程において、鋳造は、可動鋳型または枠状の固定鋳型を用いる連続鋳造、箱状の固定鋳型を用いる金型鋳造（以下、ビレット鋳造と称することがある。）等のいずれの鋳造方法も利用することができる。特に連続鋳造は、溶湯を急冷凝固することができるため、微細な結晶組織を有する鋳造材が得られる利点がある。また、急冷凝固により、晶析出物を微細にしやすい上、微細な晶析出物が均一に分散された結晶組織を有する鋳造材が得られる。このような鋳造材を素材として用いることにより、微細な結晶組織を有するアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線を製造しやすくなる。そのため、この場合には、結晶の微細化によるアルミニウム合金撚線の強度の向上やアルミニウム合金撚線の製造時における伸線加工性を向上させることができる。
【００３９】
展伸工程において、塑性加工としては、例えば、熱間または冷間の圧延または押出などを採用することができる。展伸工程は、好ましくは、鋳造材に熱間圧延を施して圧延材を形成する工程であるとよい。なお、鋳造材として、ビレット鋳造材を用いた場合には、鋳造後、熱処理（均質化処理）を行うことが好ましい。鋳造工程と展伸工程とは、好ましくは、連続的に実施されるとよい。この場合には、鋳造材に蓄積される熱を利用して熱間圧延等の塑性加工を容易に実施することができる。そのため、この場合には、エネルギー効率が良い上、バッチ式で両工程を行う場合と比較して、生産性に優れる。
【００４０】
伸線工程において、伸線加工は、具体的には、冷間伸線加工とすることができる。伸線加工度は、所望の線径に応じて、適宜、中間軟化処理を実施することによって変更することができる。また、上記アルミニウム合金撚線の製造方法は、伸線加工により、伸線材の非接触式表面粗さ測定機による表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とすることができる。この場合、具体的には、伸線加工時に用いられるダイス表面の粗度を調節することにより、伸線材の表面粗さＲａを調節することができる。
【００４１】
また、上記アルミニウム合金撚線の製造方法は、伸線加工後の伸線材の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であってもよい。この場合には、伸線加工後、撚線材の形成前に、伸線材に対して表面粗さＲａを０．１５μｍ以上２μｍ以下とする粗面化処理を施すことになる。粗面化処理としては、具体的には、例えば、機械的手法、化学的手法、電気的手法等を適用することができる。これらは１または２以上組み合わせることができる。機械的な粗面化処理としては、例えば、ブラスト処理、研磨処理、表面が荒らされたロール等による転写などを例示することができる。また、化学的な粗面化処理としては、例えば、ＮａＯＨを含む溶液等のアルカリ性溶液によるエッチング、硫酸、クロム酸、フッ酸等を含む酸性溶液によるエッチング、電気的な粗面化処理としては、例えば、食塩水等の電解液を用いた電解エッチングなどを例示することができる。
【００４２】
撚線工程では、所望本数のアルミニウム合金素線を有するアルミニウム合金撚線が得られるように、所定本数の伸線材を撚り合わせればよい。撚線工程における熱処理は、具体的には、軟化処理および／または時効処理とすることができる。熱処理は、例えば、大気雰囲気、非酸化性雰囲気にて実施することができる。非酸化性雰囲気としては、真空、不活性ガス（窒素、アルゴン等）、還元性ガス（水素含有ガス、炭酸ガス含有ガス）等による雰囲気を例示することができる。熱処理は、撚線材が備える伸線材の表面に酸化膜が生成されるのを抑制するため、酸素含有量が少ない非酸化性雰囲気下にて実施することが好ましい。なお、撚線工程では、撚線材の引張強さが好ましくは２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下、撚線材の伸びが好ましくは６％〜１５％以下となるように熱処理を施す。引張強さが２００ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下、撚線伸びが６％〜１５％以下のアルミニウム合金撚線を得るためである。
【００４３】
上記熱処理は、バッチ式、連続式のいずれであってもよい。また、これら方式を組み合わせることも可能である。連続式の熱処理は、連続的に線材を加熱する処理方法であり、連続的に加熱できるために作業性に優れる、線材の長手方向に均一に加熱できるために線材の長手方向における特性のバラツキを抑制しやすい等といった利点がある。
【００４４】
連続式の熱処理法としては、例えば、加熱対象を抵抗加熱により加熱する直接通電方式（通電連続軟化処理）、加熱対象を高周波数の電磁誘導により加熱する間接通電方式（高周波誘導加熱連続軟化処理）、加熱雰囲気とされた加熱用容器（パイプ軟化炉等）に加熱対象を導入して熱伝導により加熱する炉式などを例示することができる。連続式の熱処理方法では、撚線材の伸びが上述した範囲になるように、線速や熱量等を適宜調節することができる。
【００４５】
上記バッチ式の熱処理における熱処理条件は、例えば、加熱温度：１４０℃以上２５０℃以下、保持時間：４時間以上１６時間以下などとすることができる。
【００４６】
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
上記端子付き自動車用電線およびワイヤーハーネスの実施例につき、比較例とともに説明する。
【００４８】
＜アルミニウム合金撚線＞
ベースとなる純アルミニウムインゴットを溶解炉にて溶解させた。純アルミニウムインゴットは、９９．７％以上の純度を有している。表１に示される添加元素を、表１に示される含有量（質量％）となるように溶解炉に投入し、アルミニウム合金溶湯を準備した。但し、Ｔｉ、または、ＴｉおよびＢの成分調整は、表１に示される含有量となるように、後述の鋳造直前のアルミニウム合金溶湯にＴｉ粒、または、ＴｉＢ２ワイヤを供給することにより行った。また、成分調整を行ったアルミニウム合金溶湯に対し、適宜、水素ガス除去処理、異物除去処理を実施した。
【００４９】
ベルト−ホイール式の連続鋳造圧延機を用い、アルミニウム合金溶湯を連続的に鋳造、熱間圧延することにより、φ９．５ｍｍの表１に示す化学成分組成を有するワイヤーロッドを作製した。
【００５０】
次いで、得られたワイヤーロッドに、所定のダイスを用いて冷間伸線加工を施すとともに、表１に示されるように、中間軟化処理を施す、または、中間軟化処理を施すことなく、表１に示される素線径を有する伸線材を形成した。
【００５１】
得られた伸線材について、非接触式表面粗さ測定機（ｚｙｇｏ社製、「Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ１１００」）を用い、表面粗さＲａを測定した。測定は、具体的には、非接触式表面粗さ測定機のレーザー顕微鏡で、伸線材から得られた円相当の平面粗度を平面相当に変換した後、円相当の頂点（中心線）からの算術平均偏差を算出した。測定試料数はｎ＝３、測定エリアは８５×６４μｍである。
【００５２】
その結果、試料１〜試料５、試料６−５の伸線材は、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ以上２μｍ以下であった。
【００５３】
一方、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であった試料の伸線材については、別途、粗面化処理を施した。具体的には、試料６−１は、４０質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−２は、１０質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−３は、１質量％のＮａＯＨ水溶液に３０秒浸漬するという粗面化処理を施した。試料６−４は、５質量％の食塩水を用いて３０秒間電解エッチング（０．２Ａ）するという粗面化処理を施した。試料６−１０１は、６０質量％のＮａＯＨ水溶液に６０秒浸漬するという粗面化処理を施した。但し、試料６−１０２、試料１−１０１、試料１−１０２の伸線材については、伸線加工後の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であったものの、比較のため、粗面化処理を施さなかった。
【００５４】
次いで、得られた各伸線材（各アルミニウム合金素線）を、表１に示される撚り本数、撚ピッチ２４ｍｍにて撚り合わせることにより、各撚線材を形成した。その後、各撚線材に、表１に示される温度にて熱処理を実施した。以上により、各アルミニウム合金撚線を得た。
【００５５】
＜自動車用電線＞
得られたアルミニウム合金撚線からなる導体の外周に、絶縁体としてのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を、表１に示される厚みで押し出し被覆した。これにより、各自動車用電線を得た。
【００５６】
＜端子付き自動車用電線、ワイヤーハーネス＞
図１に示されるように、自動車用電線２の電線端末部における絶縁体２０を剥ぎ取り、露出した導体（アルミニウム合金撚線１）に端子３０を圧着し、端子付き自動車用電線とした。端子３０は、導体であるアルミニウム合金撚線１を固定するワイヤーバレル３０１と、絶縁体２０を固定するインシュレーションバレル３０２とを有している。なお、図１中、符号１０は、アルミニウム合金素線である。端子３０の圧着は、図示しない所定形状の金型を用いて、各バレル３０１、３０２を塑性変形させることにより行われる。本例では、図２に示されるように、端子３０は、すべて、クリンプハイト（Ｃ／Ｈ）（圧縮率）が６０％となる条件で圧着されている。なお、図２では、アルミニウム合金素線は、省略されている。これにより、各ワイヤーハーネス３を得た。
【００５７】
（アルミニウム合金撚線の引張強さ、伸び）
本例において得られた導体としてのアルミニウム合金撚線について、標点間距離ＧＬ＝２５０ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて引張試験を実施することにより、アルミニウム合金撚線の引張強さ（ＭＰａ）および伸び（％）を測定した。
【００５８】
（端子固着力の測定）
ワイヤーハーネスの端子付き自動車用電線を用いて、端子固着力を測定した。具体的には、端子が圧着された端子付き自動車用電線を用い、端子を固定した状態で、端子付き自動車用電線を１００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引っ張り、端子が抜けない最大荷重（Ｎ）を測定し、これを端子固着力とした。なお、各試料は、撚線径が異なる。そのため、上述の引張試験で測定された導体破断荷重（Ｎ）に対する上記端子固着力の比を算出した。
【００５９】
表１に、各アルミニウム合金素線、各アルミニウム合金撚線、各自動車用電線、各ワイヤーハーネスの詳細構成を示す。また、表２に、各アルミニウム合金素線の表面粗さＲａ、各アルミニウム合金撚線の引張強さおよび伸び、端子固着力／導体破断荷重の比を示す。
【００６０】
【表１】
2018127720.tif 000007
【００６１】
【表２】
2018127720.tif 000008
【００６２】
表１および表２に示されるように、試料１〜試料６−５は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しており、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが特定の範囲内にある。そのため、試料１〜試料６−５は、端子固着力を向上させることができた。これは、特定の化学成分組成を有するアルミニウム合金素線の表面が特定の範囲の表面粗さＲａを有していることにより、アルミニウム合金撚線に端子が圧着された際に、アルミニウム合金撚線の内層に存在するアルミニウム合金素線間の摩擦力が大きくなり、アルミニウム合金素線同士の滑りが抑制され、その結果、内層のアルミニウム合金素線が抜け難くなったためである。
【００６３】
これらに対し、試料１−１０１、試料１−１０２は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しておらず、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａも特定の範囲内にない。そのため、試料１−１０１、試料１−１０２は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６４】
また、試料６−１０１は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しているものの、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが２μｍ超である。そのため、試料６−１０１は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６５】
また、試料６−１０２は、アルミニウム合金素線が特定の化学成分組成を有しているものの、アルミニウム合金素線の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満である。そのため、試料６−１０２は、端子固着力を向上させることができなかった。
【００６６】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  アルミニウム合金撚線
１０  アルミニウム合金素線
２  自動車用電線
３  ワイヤーハーネス