(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撚り線導体と、該撚り線導体の外周に被覆された絶縁体とを有する絶縁電線であって、
該絶縁電線は、ＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油に接した状態で使用され、
上記撚り線導体は、少なくとも複数本の銅系素線が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されており、
上記銅系素線は、表面にＮｉ系めっき層を有しており、
該Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されており、
上記絶縁体は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されており、
ＩＳＯ６７２２に準拠して下記式１による荷重で０．７ｍｍ厚のエッジを上記絶縁体の表面に押し当て、２２０℃雰囲気下で４時間保持した後の、下記式２による上記絶縁体の加熱変形率が６５％以上であることを特徴とする絶縁電線。
荷重［Ｎ］＝０．８×√｛ｉ×（２Ｄ−ｉ）｝・・・（式１）
但し、上記式１中、Ｄ：絶縁電線の仕上外径［ｍｍ］、ｉ：絶縁体の厚み［ｍｍ］
加熱変形率（％）＝１００×（加熱変形後の最小電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）／（加熱変形前の電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）・・・（式２）
【請求項２】
上記絶縁体の厚みは、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記絶縁体の厚みは、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記撚り線導体の導体断面積は、０．２５ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記撚り線導体は、導体中心に引張力に抗するためのテンションメンバを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
折り曲げにより屈曲部が形成されて使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両の分野において、複数本の導体素線が撚り合わされてなる撚り線導体と、撚り線導体の外周に被覆された絶縁体とを有する絶縁電線が知られている。
【０００３】
撚り線導体としては、具体的には、特許文献１に、ステンレス素線と、ステンレス素線の外周に撚り合わされた複数本の裸銅素線とを有する撚り線導体が開示されている。また、同文献には、裸銅素線を撚り合わせて円形圧縮した後、加工硬化により低下した伸びを改善するため、熱処理により銅を軟化させる技術が記載されている。一方、絶縁体の材料としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やポリプロピレン（ＰＰ）などが公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５９４０３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、以下の点で問題がある。すなわち、上述した従来の絶縁電線は、高温のＡＴフルードやＣＶＴフルードに接した状態で使用された場合に、油に含まれる硫黄やリン等の成分により、撚り線導体を構成する裸銅素線が腐食する。
【０００６】
上記腐食を防止するため、裸銅素線の表面に、Ｓｎめっき層を形成することが考えられる。しかし、Ｓｎめっきは、比較的融点が低い。そのため、銅の軟化のために施される熱処理時の熱によって、Ｓｎめっき層が溶融し、剥がれやすくなる。また、撚り線導体の外周に絶縁体を被覆する際の熱によっても、同様の現象が生じる。それ故、従来の絶縁電線は、高温の上記油による銅素線の腐食によって撚り線導体の導体断面積が減少し、耐衝撃性が低下するという問題がある。
【０００７】
また、近年、自動車用電線等の絶縁電線では、狭いスペースに効率よく絶縁電線を配策できるように、電線径の細径化が求められている。電線径を細径化するためには、撚り線導体を円形圧縮するばかりでなく、絶縁体を薄肉化することも有効である。しかし、パーフルオロ系のフッ素樹脂は、架橋が困難であるため強度が低い。それ故、従来の絶縁電線は、絶縁体を薄肉化すると、絶縁体の耐摩耗性が低下しやすいという問題がある。
【０００８】
また、自動車用電線等の絶縁電線は、配策時の折り曲げに耐えうることも必要となる。しかし、従来の絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後、一旦折り曲げが解かれて、さらに折り曲げられた場合に、絶縁体が割れやすいという問題がある。なお、上記の場合としては、例えば、一度組み付けられたワイヤーハーネスが組み替えられる場合等が典型例として挙げられる。
【０００９】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、高温のＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油による銅系素線の腐食によって耐衝撃性が低下するのを抑制することができ、絶縁体の耐摩耗性が良好であり、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、絶縁体が割れ難い絶縁電線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】
【００１０】
本発明の一態様は、撚り線導体と、該撚り線導体の外周に被覆された絶縁体とを有する絶縁電線であって、
該絶縁電線は、ＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油に接した状態で使用され、
上記撚り線導体は、少なくとも複数本の銅系素線が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されており、
上記銅系素線は、表面にＮｉ系めっき層を有しており、
該Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されており、
上記絶縁体は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されており、
ＩＳＯ６７２２に準拠して下記式１による荷重で０．７ｍｍ厚のエッジを上記絶縁体の表面に押し当て、２２０℃雰囲気下で４時間保持した後の、下記式２による上記絶縁体の加熱変形率が６５％以上であることを特徴とする絶縁電線にある。
荷重［Ｎ］＝０．８×√｛ｉ×（２Ｄ−ｉ）｝・・・（式１）
但し、上記式１中、Ｄ：絶縁電線の仕上外径［ｍｍ］、ｉ：絶縁体の厚み［ｍｍ］
加熱変形率（％）＝１００×（加熱変形後の最小電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）／（加熱変形前の電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）・・・（式２）
【発明の効果】
【００１１】
上記絶縁電線は、少なくとも複数本の銅系素線が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されてなる撚り線導体を有している。そして、撚り線導体において、銅系素線は、表面にＮｉ系めっき層を有しており、Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されている。Ｎｉ系めっきは、Ｓｎめっきに比べ、融点が高い。また、Ｎｉ系めっきの融点は、銅系素線を構成する銅材の軟化温度や、撚り線導体の外周に絶縁体を被覆する際の被覆温度よりも高い。そのため、上記絶縁電線は、銅材の軟化のために施される熱処理時の熱や、撚り線導体の外周に絶縁体を被覆する際の熱によって、Ｎｉ系めっき層が溶融し難く、Ｎｉ系めっき層の剥離も生じ難い。それ故、上記絶縁電線は、高温のＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油による銅系素線の腐食によって撚り線導体の導体断面積が減少し難く、耐衝撃性の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、上記絶縁電線は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成される絶縁体を有している。エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体は、強度が高いため、耐摩耗性が良好である。そのため、上記絶縁電線は、絶縁体の耐摩耗性が良好である。
【００１３】
また、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体は、高温の上記油に曝された場合でも劣化し難い。そのため、上記絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、絶縁体が割れ難い。
【００１４】
よって、本発明によれば、高温のＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油による銅系素線の腐食によって耐衝撃性が低下するのを抑制することができ、絶縁体の耐摩耗性が良好であり、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、絶縁体が割れ難い絶縁電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の絶縁電線の断面図である。
【図２】実験例でなされた、絶縁電線の耐衝撃性評価の方法を模式的に示した説明図である。
【図３】実験例でなされた、絶縁体の耐割れ性評価の方法を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記絶縁電線は、ＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油に接した状態で使用される。上記「油に接した状態で使用される」には、油中で使用される場合が含まれる。より具体的には、上記「油中で使用される」には、上記絶縁電線が油に含浸された状態で使用される場合のみならず、油の揮発成分や霧状の油等、油成分を含む雰囲気中で上記絶縁電線が使用される場合も含まれる。
【００１７】
上記絶縁電線において、撚り線導体は、少なくとも複数本の銅系素線が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されている。上記絶縁電線は、撚り線導体が撚り線径方向に円形圧縮されているため、電線径の細径化に有利である。また、上記絶縁電線は、撚り線導体が熱処理されているので、撚り線導体の加工硬化による耐衝撃性の低下が抑制される。そのため、上記絶縁電線は、高温の上記油による銅系素線の腐食に起因する耐衝撃性の低下と、撚り線導体の加工硬化による耐衝撃性の低下との両方を抑制することができる。それ故、上記絶縁電線は、耐衝撃性の低下抑制に有利である。
【００１８】
上述した円形圧縮は、具体的には、例えば、銅系素線の撚り合わせ時または撚り合わせ後に行うことができる。撚り線導体が円形圧縮されたものか否かは、例えば、導体断面を観察し、最外層を構成する銅系素線の外形に円形圧縮に起因する形状が現れているか否かを確認することによって判断することができる。また、撚り線導体に熱処理が施されているか否かは、銅系素線を構成する銅材の化学成分組成、伸び特性などを調べることによって判断することができる。円形圧縮後、銅材が軟化されていない場合には、伸び特性が悪い結果となるからである。なお、撚り線導体の熱処理としては、具体的には、例えば、通電加熱等を例示することができる。
【００１９】
上記絶縁電線において、撚り線導体の導体断面積は、０．２５ｍｍ２以下であるとよい。導体断面積が０．２５ｍｍ２以下の撚り線導体は、細径であるため、円形圧縮後の熱処理において加熱されやすい。そのため、従来、導体断面積が０．２５ｍｍ２以下の撚り線導体には、表面にＳｎめっき層が形成された銅系素線を用いることが特に困難であり、裸銅素線を用いざるを得なかった。その結果、導体断面積が０．２５ｍｍ２以下の撚り線導体を有する絶縁電線は、高温の上記油に曝された場合に腐食を抑制することが特に困難であった。しかし、上記絶縁電線は、上述した構成の撚り線導体を有している。そのため、上記絶縁電線は、撚り線導体の導体断面積が０．２５ｍｍ２以下の細径であっても、高温の上記油による銅系素線の腐食によって導体断面積が減少し難く、耐衝撃性の低下を確実に抑制することができる。さらに、撚り線導体の導体断面積が０．２５ｍｍ２以下である場合、上記絶縁電線を折り曲げた状態で保持し続ける際に、折り曲げによって絶縁体にかかる負荷が小さくなる。そのため、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、より一層絶縁体が割れ難くなる。
【００２０】
撚り線導体の導体断面積は、細径化、軽量化、絶縁体の耐割れ性の向上等の観点から、好ましくは、０．２ｍｍ２以下、より好ましくは、０．１８ｍｍ２以下、さらに好ましくは、０．１５ｍｍ２以下とすることができる。なお、撚り線導体の導体断面積は、製造のしやすさ、強度、導電率などの観点から、０．１ｍｍ２以上とすることができる。
【００２１】
上記絶縁電線において、撚り線導体の銅系素線は、素線を形づくる母材が銅または銅合金より構成されている。そして、銅系素線は、表面にＮｉ系めっき層を有しており、Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されている。Ｎｉ系めっき層は、具体的には、ＮｉめっきまたはＮｉ合金めっきより構成することができる。なお、めっきは、電気めっきであってもよいし、無電解めっきであってもよい。Ｎｉ系めっき層の厚みは、高温の上記油による銅系素線の腐食に起因する耐衝撃性の低下を抑制しやすくするなどの観点から、好ましくは、０．１〜５．０μｍ、より好ましくは、０．３〜３．０μｍ、さらに好ましくは、０．５〜１．５μｍ、さらにより好ましくは、０．８〜１．３μｍとすることができる。
【００２２】
銅系素線の外径は、円形圧縮される前の状態で、好ましくは、０．１〜０．１５ｍｍ、より好ましくは、０．１２〜０．１４５ｍｍ、さらに好ましくは、０．１３〜０．１４ｍｍとすることができる。なお、上記にいう銅系素線の外径には、Ｎｉ系めっき層の厚みが含まれない。
【００２３】
上記絶縁電線において、撚り線導体は、具体的には、例えば、導体中心に引張力に抗するためのテンションメンバを有する構成とすることができる。より具体的には、撚り線導体は、導体中心に配置され、引張力に抗するためのテンションメンバと、テンションメンバの外周に撚り合わされた、複数本の上記銅系素線からなる最外層とを有する構成とすることができる。
【００２４】
この場合には、絶縁電線に引張力が作用することによって撚り線導体に引張力が作用した場合であっても、その引張力に対してテンションメンバが抗するため、銅系素線にかかる引張力が緩和される。そのため、この場合には、耐衝撃性が向上し、衝撃によって銅系素線の断線が生じ難い絶縁電線が得られる。また、上述したように、銅系素線の腐食に起因する断線も抑制されるので、断線を抑制する効果が大きい絶縁電線が得られる。撚り線導体がテンションメンバを有する構成は、導体断面積が０．２５ｍｍ２以下である細径の撚り線導体を有する絶縁電線に特に有用である。
【００２５】
テンションメンバの材料としては、例えば、鉄、ステンレス、ニッケルなどを用いることができる。テンションメンバの材料は、好ましくは、ステンレスであるとよい。高温の上記油による耐腐食性の向上に有利なためである。また、テンションメンバの外径は、円形圧縮される前の状態で、銅系素線の外径よりも大きいことが好ましい。具体的には、テンションメンバの外径は、円形圧縮される前の状態で、好ましくは、０．２〜０．３ｍｍ、より好ましくは、０．２２〜０．２３ｍｍとすることができる。
【００２６】
上記絶縁電線において、撚り線導体は、他にも例えば、導体中心に配置された銅系中心素線と、銅系中心素線の外周に撚り合わされた、上述の銅系素線からなる最外層とを有する構成とすることもできる。なお、この場合、銅系中心素線は、表面に上記Ｎｉ系めっき層を有している。銅系中心素線の外径は、円形圧縮される前の状態で、最外層を構成する銅系素線と同径とされていてもよいし、異なる径とされていてもよい。また、銅系中心素線は、銅系素線と同じ銅材から構成されていてもよいし、合金元素の種類や割合等が異なる銅材から構成されていてもよい。
【００２７】
上記絶縁電線において、撚り線導体は、具体的には、７本または８本の銅系素線より構成されている最外層を有しているとよい。この場合には、上述した作用効果を奏し、導体断面積が０．２５ｍｍ２以下の細径の撚り線導体を有する絶縁電線を実現しやすくなる。
【００２８】
上記絶縁電線において、絶縁体は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されている。エチレン−四フッ化エチレン系共重合体は、エチレン単位、四フッ化エチレン単位以外にも、エチレン、四フッ化エチレンと共重合可能な成分よりなる他の単位を含むことができる。他の単位としては、具体的には、例えば、プロピレン単位、ブテン単位、フッ化ビニリデン単位、ヘキサフルオロプロペン単位等を例示することができる。他の単位は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の分子構造中に１種または２種以上含まれていてもよい。また、絶縁体は、１種類のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されていてもよいし、２種類以上のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されていてもよい。エチレン−四フッ化エチレン系共重合体としては、入手容易性等の観点から、好ましくは、エチレン単位と四フッ化エチレン単位とからなるエチレン−四フッ化エチレン共重合体を好適に用いることができる。
【００２９】
エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋方法としては、具体的には、例えば、非架橋のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体を撚り線導体の外周に被覆した後、電子線照射する方法、有機過酸化物が配合された非架橋のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体を撚り線導体の外周に被覆した後、加熱する方法などを例示することができる。好ましくは、前者であるとよい。電子線の照射量によって架橋の進行度合いを調整しやすく、生産効率が良い等の利点があるからである。
【００３０】
上記絶縁電線は、絶縁体の加熱変形率が６５％以上である。この構成によれば、絶縁体の耐摩耗性の向上効果、上述した絶縁体の割れの改善効果が得られやすくなるからである。なお、絶縁体の加熱変形率は、ＩＳＯ６７２２に準拠して下記式１による荷重で０．７ｍｍ厚のエッジを絶縁体の表面に押し当て、２２０℃雰囲気下で４時間保持した後に、下式（２）により算出される値である。絶縁体の加熱変形率は、その値が大きいほど、絶縁体の架橋度が大きいことを意味している。
荷重［Ｎ］＝０．８×√｛ｉ×（２Ｄ−ｉ）｝・・・（式１）
但し、式１中、Ｄ：絶縁電線の仕上外径［ｍｍ］、ｉ：絶縁体の厚み［ｍｍ］
加熱変形率（％）＝１００×（加熱変形後の最小電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）／（加熱変形前の電線外径［ｍｍ］−撚り線導体の外径［ｍｍ］）・・・（式２）
【００３１】
絶縁体の加熱変形率は、好ましくは６８％以上、より好ましくは６９％以上、さらに好ましくは７０％以上とすることができる。なお、絶縁体の加熱変形率は、柔軟性の低下抑制などの観点から、９０％以下とすることができる。
【００３２】
上記絶縁電線において、絶縁体の厚みは、具体的には、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．１２ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上とすることができる。この場合には、耐摩耗性を確保しやすくなる。また、絶縁体の厚みは、具体的には、好ましくは０．４ｍｍ以下、より好ましくは０．３８ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３５ｍｍ以下とすることができる。この場合には、絶縁体の薄肉化を図りやすく、電線径の細径化に有利である。また、絶縁体の薄肉化により、絶縁電線が折り曲げられた際に、絶縁体にかかる負荷が低減されやすくなる。そのため、折り曲げられた状態で上記高温の油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、より一層絶縁体が割れ難くなる。
【００３３】
上記絶縁電線は、折り曲げにより屈曲部が形成されて使用されるとよい。この場合には、上述した作用効果を効果的に発現させることができる。上記屈曲部は、より具体的には、１８０°折り曲げにより形成された１８０°屈曲部を含むことができる。この場合には、上述した作用効果を有し、狭いスペースに効率よく配策可能な絶縁電線が得られる。屈曲部は、１または２以上形成することができる。
【００３４】
上記絶縁電線において、絶縁体は、具体的には、押出成形によって撚り線導体の外周にエチレン−四フッ化エチレン系共重合体が押出被覆された後、架橋されたものであるとよい。絶縁体の材料であるエチレン−四フッ化エチレン系共重合体は、押出成形時に２００℃を超えるような温度が必要となる。このような温度に曝された場合であっても、上記絶縁電線は、Ｎｉ系めっき層が溶融し難く、Ｎｉ系めっき層の剥離も生じ難い。それ故、この場合には、高温の上記油による銅系素線の腐食によって撚り線導体の導体断面積が減少し難く、耐衝撃性の低下を確実に抑制することができる。
【００３５】
上記絶縁電線において、絶縁体には、一般的に電線に配合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、例えば、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】
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】
【００３７】
以下、実施例の絶縁電線について、図面を用いて説明する。なお、同一部材については同一の符号を用いて説明する。
【００３８】
（実施例１）
実施例１の絶縁電線について、図１を用いて説明する。図１に示されるように、本例の絶縁電線１は、撚り線導体２と、撚り線導体２の外周に被覆された絶縁体３とを有している。以下、これを詳説する。
【００３９】
絶縁電線１は、ＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油に接した状態で使用されるものである。撚り線導体２は、少なくとも複数本の銅系素線２１が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されている。銅系素線２１は、表面にＮｉ系めっき層（不図示）を有しており、Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されている。絶縁体３は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成されている。
【００４０】
本例において、銅系素線２１は、母材が銅または銅合金からなる。銅系素線２１の表面に形成されているＮｉ系めっき層は、ＮｉめっきまたはＮｉ合金めっきからなる。本例では、Ｎｉ系めっき層の厚みは、０．１〜５．０μｍである。銅系素線２１の外径は、円形圧縮される前の状態で、０．１〜０．１５ｍｍである。
【００４１】
本例において、撚り線導体２は、導体中心に引張力に抗するためのテンションメンバ２２が配置されている。具体的には、撚り線導体２は、導体中心に配置されたテンションメンバ２２と、テンションメンバ２２の外周に撚り合わされた、複数本の銅系素線２１からなる最外層２０とを有している。テンションメンバ２２は、具体的には、ステンレス線である。テンションメンバ２２の外径は、円形圧縮される前の状態で、銅系素線２１の外径よりも大きく形成されており、具体的には、０．２〜０．３ｍｍである。最外層２０は、具体的には、いずれも表面にＮｉ系めっき層が形成された８本の銅系素線２１より構成されている。撚り線導体２は、上記円形圧縮により、導体断面積が０．２５ｍｍ２以下とされている。
【００４２】
本例において、絶縁体３は、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の架橋体より構成されている。絶縁体の厚みは、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲内にある。上述した方法により算出される絶縁体３の加熱変形率は、６５％以上である。
【００４３】
絶縁電線１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００４４】
断面円形状のテンションメンバ３の外周に、表面にＮｉ系めっき層が形成された断面円形状の８本の銅系素線２１を撚り合わせる。この撚り合わせ時に、撚り線径方向に円形圧縮を行う。当該円形圧縮により、Ｎｉ系めっき層は、圧縮される。この円形圧縮後、銅系素線２１を構成する銅または銅合金を軟化させるため、銅または銅合金の軟化温度に適した温度条件にて熱処理を施す。但し、上記熱処理温度は、ＮｉめっきまたはＮｉ合金めっきの融点よりも低く設定される。上記熱処理の方法としては、通電加熱法等を採用することができる。これにより、撚り線導体２を準備することができる。
【００４５】
次に、得られた撚り線導体２の外周に、非架橋のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体を押出被覆する。この際、押出成形温度は、非架橋のエチレン−四フッ化エチレン系共重合体を押出被覆することができる最適な温度を選択することができる。なお、押出成形温度は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の融点を超える温度であり、Ｓｎめっきの融点よりも高い温度である。
【００４６】
次に、撚り線導体２を被覆する被覆層に対して電子線を照射し、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体を架橋させる。これにより、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成される絶縁体３が形成される。以上により、絶縁電線１を得ることができる。
【００４７】
次に、本例の絶縁電線の作用効果について説明する。
【００４８】
本例の絶縁電線１は、少なくとも複数本の銅系素線２１が撚り合わされてなるとともに、円形圧縮された後、熱処理が施されてなる撚り線導体２を有している。そして、撚り線導体２において、銅系素線２１は、表面にＮｉ系めっき層を有しており、Ｎｉ系めっき層は、上記円形圧縮によって圧縮されている。Ｎｉ系めっきは、Ｓｎめっきに比べ、融点が高い。また、Ｎｉ系めっきの融点は、銅系素線２１を構成する銅材の軟化温度や、撚り線導体２の外周に絶縁体３を被覆する際の被覆温度よりも高い。そのため、本例の絶縁電線１は、銅材の軟化のために施される熱処理時の熱や、撚り線導体２の外周に絶縁体３を被覆する際の熱によって、Ｎｉ系めっき層が溶融し難く、Ｎｉ系めっき層の剥離も生じ難い。それ故、本例の絶縁電線１は、高温のＡＴフルードまたはＣＶＴフルードからなる油による銅系素線２１の腐食によって撚り線導体２の導体断面積が減少し難く、耐衝撃性の低下を抑制することができる。
【００４９】
また、本例の絶縁電線１は、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体より構成される絶縁体３を有している。エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体は、強度が高いため、耐摩耗性が良好である。そのため、本例の絶縁電線は、絶縁体３の耐摩耗性が良好である。
【００５０】
また、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体の架橋体は、高温の上記油に曝された場合でも劣化し難い。そのため、本例の絶縁電線１は、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、絶縁体３が割れ難い。
【００５１】
以下、構成の異なる絶縁電線の試料を複数作製し、評価を行った。その実験例について説明する。
【００５２】
（実験例）
＜絶縁体材料の準備＞
絶縁体材料として以下の樹脂を準備した。
・ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）（旭硝子社製、「Ｆｌｕｏｎ（登録商標）ＥＴＦＥ  Ｃ−５５ＡＰ」）
・ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）（旭硝子社製、「Ｆｌｕｏｎ（登録商標）ＰＴＦＥ  ＣＤ０９７Ｅ」）
・ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）（ダイキン工業社製、「ネオフロン（登録商標）ＰＦＡ  ＡＰ２３０」）
・ＦＥＰ（四フッ化エチレン−四フッ化プロピレン共重合体）（ダイキン工業社製、「ネオフロン（登録商標）ＦＥＰ  ＡＰ２３０」）
・ＰＰ（ポリプロピレン）（日本ポリプロ社製、「ノバテックＰＰ  ＥＡ９」）
【００５３】
＜試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線の作製＞
表１に示されるように、所定外径を有するテンションメンバとしてのステンレス線の外周に、ＮｉめっきよりなるＮｉ系めっき層を表面に有する所定外径の銅系素線を８本撚り合わせて撚り線材とした。なお、撚り線材の形成時に、表１に示されるように、所定の導体断面積となるように撚り線材に円形圧縮を行った。次いで、円形圧縮された撚り線材に、電圧２０Ｖで電流２０Ａを１秒間通電するという条件で通電加熱を行うことにより、銅系素線を軟化させた。これにより、試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線の作製に用いられる各撚り線導体を得た。
【００５４】
次いで、絶縁体材料としてのＥＴＦＥを、撚り線導体の外周に押出被覆し、被覆層を形成した。次いで、被覆層に電子線を照射することにより、ＥＴＦＥを架橋させ、絶縁体を形成した。なお、押出成形時の温度は、用いた絶縁体材料の融点を超える温度であって、表１に示される所定の厚みを有する絶縁体を形成するのに適した温度とした。また、電子線の照射量を変えることにより、ＥＴＦＥの架橋度合を調整した。以上により、試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線を得た。
【００５５】
＜試料６の絶縁電線の作製＞
表１に示されるように、テンションメンバを用いなかった点、ＮｉめっきよりなるＮｉ系めっき層を表面に有する所定外径の銅系素線を７本撚り合わせて撚り線材とした点以外は、試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線の作製と同様にして、試料６の絶縁電線を得た。
【００５６】
＜試料１１の絶縁電線の作製＞
表１に示されるように、テンションメンバを用いなかった点、ＮｉめっきよりなるＮｉ系めっき層を表面に有する所定外径の銅系素線を７本撚り合わせて撚り線材とした点以外は、試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線の作製と同様にして、試料１１の絶縁電線を得た。
【００５７】
＜試料１Ｃ〜試料９Ｃの絶縁電線の作製＞
試料１〜試料５、試料７〜試料１０の絶縁電線の作製において、絶縁電線の作製条件を表２に示されるようにそれぞれ変更することにより、試料１Ｃ〜試料９Ｃの絶縁電線を得た。
【００５８】
＜絶縁電線の耐衝撃性評価＞
得られた絶縁電線を、直線状態を保持したまま、１５０℃で２０００時間、ＡＴフルード（ケンドール社製、「ＤＥＸＩＲＯＮ−ＶＩ」）に浸漬させた。その後、以下の耐衝撃試験を実施し、耐衝撃エネルギーを算出した。すなわち、図２に示されるように、絶縁電線１の第１端部１Ａを固定し（固定点Ｆ）、第１端部１Ａと反対側の第２端部１Ｂに所定の重さを有する重りＷを取り付けた。次いで、第２端部１Ｂの重りＷを鉛直方向（矢印Ｇ）に自由落下させた。重りＷの重さを徐々に重くしながら、絶縁電線１が破断するまで上述の操作を繰り返した。そして、絶縁電線１が破断したときの重りＷの重さを最大荷重Ｍとし、以下の計算式により耐衝撃エネルギーを算出した。
耐衝撃エネルギー［Ｊ］＝最大荷重Ｍ［ｋｇ］×重力加速度ｇ［ｍ／ｓ２］×落下距離Ｌ［ｍ］
耐衝撃エネルギーが１０［Ｊ］以上であった場合を合格として「Ａ」とした。耐衝撃エネルギーが５［Ｊ］以上１０［Ｊ］未満であった場合を合格として「Ｂ」とした。耐衝撃エネルギーが５［Ｊ］未満であった場合を不合格として「Ｃ」とした。
【００５９】
＜絶縁電線における絶縁体の耐摩耗性評価＞
ＩＳＯ６７２２に準拠し、ブレード往復法により、得られた絶縁電線における絶縁体の耐摩耗性を評価した。すなわち、絶縁電線から長さ６００ｍｍの試験片を採取した。次いで、２３℃の環境下、軸方向に１５ｍｍ以上の長さ、毎分６０回の速さにて、試験片の絶縁体表面上でブレードを往復させた。この際、ブレードにかかる荷重は７Ｎとした。そして、ブレードが撚り線導体に接するまでの往復回数を測定した。試験片あたりの試験回数は４回である。試験回数４回で測定されたブレードの往復回数の最小値が１５０回以上であった場合を合格として「Ａ」とした。上記最小値が１００回以上１５０回未満であった場合を合格として「Ｂ」とした。上記最小値が１００回未満であった場合を不合格として「Ｃ」とした。
【００６０】
＜絶縁電線における絶縁体の耐割れ性評価＞
図３（ａ）に示されるように、得られた絶縁電線１を長手方向の途中部分で１８０折り曲げ、屈曲部１１を形成した。屈曲部１１は、１８０°折り曲げにより形成された１８０°屈曲部である。次いで、１８０°折り曲げられた状態を保持したまま、絶縁電線１を、１５０℃で１００時間、ＡＴフルード（ケンドール社製、「ＤＥＸＩＲＯＮ−ＶＩ」）に浸漬させた。次いで、ＡＴフルード中から絶縁電線１を取り出し、一旦折り曲げられた状態を直線状に戻した後、図３（ｂ）に示されるように、同じ箇所について、絶縁電線１を上記とは逆方向へ１８０°折り曲げた。以降、この１８０°折り曲げる動作を繰り返し行った。
【００６１】
１８０°折り曲げる動作を１０回以上繰り返しても絶縁体の割れが目視にて確認されなかった場合を合格「Ａ＋」とした。１８０°折り曲げる動作を３回以上繰り返しても絶縁体の割れが目視にて確認されなかった場合を合格「Ａ」とした。１８０°折り曲げる動作を１回実施した際に絶縁体の割れが目視にて確認されなかった場合を合格「Ｂ」とした。１８０°折り曲げる動作を１回実施した際に絶縁体の割れが目視にて確認された場合を不合格「Ｃ」とした。
【００６２】
表１および表２に、各絶縁電線の詳細構成、評価結果を示す。
【００６３】
【表１】
0006406098.tif 000002
【００６４】
【表２】
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【００６５】
表１および表２によれば、次のことがわかる。すなわち、試料１Ｃの絶縁電線は、銅系素線の表面にＳｎめっき層を有している。そのため、銅材の軟化のために施される熱処理時の熱や、撚り線導体の外周に絶縁体を押出被覆する際の熱によって、Ｓｎめっき層が溶融し、Ｓｎ系めっき層の剥離が生じた。それ故、試料１Ｃの絶縁電線は、高温のＡＴフルードとの接触によって銅系素線の腐食が進行して撚り線導体の導体断面積が減少し、耐衝撃性が大幅に低下した。
【００６６】
試料２Ｃの絶縁電線は、円形圧縮後に熱処理が施されていない撚り線導体が用いられている。そのため、試料２Ｃの絶縁電線は、加工硬化により撚り線導体の伸びに乏しい。それ故、試料２Ｃの絶縁電線は、耐衝撃性に劣っていた。
【００６７】
試料３Ｃ〜試料５Ｃの絶縁電線は、絶縁材料として、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体以外のフッ素樹脂が使用されており、各フッ素樹脂は架橋されていない。そのため、試料３Ｃ〜試料５Ｃの絶縁電線は、絶縁体の耐摩耗性に劣っていた。また、試料３Ｃ〜試料５Ｃの絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温のＡＴフルードに曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合に、絶縁体が割れやすかった。
【００６８】
試料６Ｃの絶縁電線は、絶縁材料として、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体が使用されている。しかしながら、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体は架橋されていない。そのため、試料６Ｃの絶縁電線は、試料３Ｃ〜試料５Ｃの絶縁電線と同様に、絶縁体の耐摩耗性に劣っていた。また、試料６Ｃの絶縁電線は、試料３Ｃ〜試料５Ｃの絶縁電線と同様に、折り曲げられた状態で高温のＡＴフルードに曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合に、絶縁体が割れやすかった。
【００６９】
試料７Ｃの絶縁電線は、撚り線導体を構成する銅系素線の表面にめっき層を有していない。そのため、試料７Ｃの絶縁電線は、高温のＡＴフルードとの接触によって銅系素線の腐食が進行して撚り線導体の導体断面積が減少し、耐衝撃性が大幅に低下した。
【００７０】
試料８Ｃの絶縁電線は、絶縁材料として、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体以外のフッ素樹脂であるＦＥＰが使用されており、ＦＥＰは架橋されていない。そのため、試料８Ｃの絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温のＡＴフルードに曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合に、絶縁体が割れやすかった。なお、試料８Ｃの絶縁電線において、絶縁体の耐摩耗性が合格となった理由は、絶縁体の厚みが他に比べて厚く形成されていたためである。
【００７１】
試料９Ｃの絶縁電線は、銅系素線の表面にＳｎめっき層を有しており、絶縁材料として、押出成形温度が低いＰＰが用いられている。そのため、試料９Ｃの絶縁電線は、撚り線導体の外周に絶縁体を押出被覆する際の熱によって、Ｓｎめっき層が溶融したり、Ｓｎ系めっき層の剥離が生じたりするのを回避することができた。しかしながら、試料９Ｃの絶縁電線は、銅材の軟化のために施される熱処理時の熱によって、Ｓｎめっき層が溶融し、Ｓｎ系めっき層の剥離が生じた。それ故、試料９Ｃの絶縁電線は、高温のＡＴフルードとの接触によって銅系素線の腐食が進行して撚り線導体の導体断面積が減少し、耐衝撃性が大幅に低下した。また、ＰＰは、高温のＡＴフルードによって大きく劣化する。そのため、試料９Ｃの絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温のＡＴフルードに曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合に、絶縁体が割れやすかった。
【００７２】
これらに対し、試料１〜試料１１の絶縁電線は、上述した構成を有している。そのため、試料１〜試料１１の絶縁電線は、高温のＡＴフルードによる銅系素線の腐食によって耐衝撃性が低下するのを抑制することができた。また、試料１〜試料１１の絶縁電線は、絶縁体の耐摩耗性が良好であった。また、試料１〜試料１１の絶縁電線は、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後に一旦折り曲げが解かれ、さらに折り曲げられた場合でも、絶縁体が割れ難かった。
【００７３】
さらに、試料１〜試料１１の絶縁電線同士を比較すると次のことがわかる。すなわち、試料１〜試料３の絶縁電線と試料７の絶縁電線との結果等から、絶縁体の厚みの上限値を０．４ｍｍ以下とすることにより、絶縁体の耐割れ性を確保しやすくなることがわかる。これは、絶縁体の薄肉化により、絶縁電線が折り曲げられた際に、絶縁体にかかる負荷が低減されやすくなるためである。
【００７４】
また、試料２の絶縁電線と試料８の絶縁電線との結果等から、絶縁体の厚みの下限値を０．１ｍｍ以上とすることにより、絶縁体の耐摩耗性を確保しやすくなることがわかる。
【００７５】
また、試料１〜試料３の絶縁電線と試料９、試料１０の絶縁電線との結果等から、絶縁体の加熱変形率を６５％以上とすることにより、絶縁体の耐摩耗性の向上効果、絶縁体の耐割れ性の改善効果が得られやすくなることがわかる。これは、絶縁体の薄肉化により、絶縁電線が折り曲げられた際に、絶縁体にかかる負荷が低減されやすくなるためである。
【００７６】
また、試料１〜試料５の絶縁電線と試料６の絶縁電線との結果等から、撚り線導体の導体断面積を０．２５ｍｍ２以下とすることにより、折り曲げられた状態で高温の上記油に曝された後における、繰り返しの折り曲げ動作に対して、より一層絶縁体が割れ難くなることがわかる。これは、撚り線導体の導体断面積が０．２５ｍｍ２以下である場合には、折り曲げによって絶縁体にかかる負荷が小さくなるためである。
【００７７】
また、試料１〜試料３の絶縁電線と試料１１の絶縁電線との結果等から、撚り線導体がテンションメンバを有する場合には、絶縁電線の耐衝撃性を向上させやすくなることがわかる。
【００７８】
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】
【００７９】
１  絶縁電線
２  撚り線導体
２１  銅系素線
３  絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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