(57)【要約】【課題】  引張強度を低下させることなく、細線化及び軽量化が図れ、しかも断線による発熱のない信頼性の高い自動車用電線を提供する。【解決手段】  ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる複数の周辺素線を配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする自動車用電線。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる複数の周辺素線を配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする自動車用電線。
【請求項２】
ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる周辺素線とステンレス鋼からなる周辺素線とを交互に複数本配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする自動車用電線。
【請求項３】
ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より１０〜５０％小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用電線。
【請求項４】
該中心素線の断面積と該周辺素線の断面積が同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用電線。
【請求項５】
該中心素線の断面積が該周辺素線の断面積の７０〜９５％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用電線。
【請求項６】
該導体が撚線構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用電線に関し、特に十分な引張強度を有し、細線化、軽量化を図った自動車用電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車では、電装品等への電気的接続のために多数の電線を束ねたワイヤハーネスが使用されている。ワイヤハーネスに使用される電線の導体は、ワイヤハーネスへの加工性から、導体の引張強度が８０Ｎ程度以上必要で、電線を１本で使用する場合、０．３５ｍｍ２以上の断面積（以下導体サイズとも称する）が必要であった。
【０００３】
また、ワイヤハーネスに用いられる電線の中には、複数本の素線を撚り合わせた撚線構造の導体を有するものがある。このような導体の一例を図１に示す。図１において１は導体であり、中心素線２の周りに６本の周辺素線３を配置して撚りあわせた撚線構造となっている。従来、このような撚線構造の導体を構成する中心素線２及び周辺素線３にはいずれも銅が使用されているのが一般的であった。
【０００４】
一方、近年の自動車においては、用いられる電線の細線化（例えば導体サイズ０．２２ｍｍ２以下）、軽量化が要求されてきている。ところが、導体（中心素線、周辺素線）に銅を用いたものでは、このような細線化、軽量化を行うと、所要の引張強度を得ることができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、これに対して、素線として銅と、ステンレス鋼を用いた複合導体とすることにより、細線化、軽量化を図る提案がなされている（実開平６−１３０１４号公報（特許文献１））。この自動車用電線における導体は、中央素線としてステンレス鋼を用い、その周囲に軟銅からなる複数の周辺素線を配置し、複合撚線構造としたものである。銅に比べてステンレス鋼の方が比重が小さいこと及びステンレス鋼が高い引張強度を有していることにより、細線化、軽量化が図れるようになる。
【０００６】
このような構造において、ステンレス鋼からなる素線の伸び率は、例えばＳＵＳ３０４のなまし材では約４０％であるのに対し、銅からなる素線の伸び率は、例えば一般的な軟銅材では１５％程度と、ステンレス鋼素線の方が銅素線より伸び率が大きくなっているのが実状である。なお、本明細書中「伸び率」とは、引張試験において破断が起こる直前における試験片の長さの増加分を原長の百分率で示したもののことである。
ところが、このような構造の電線では、素線の伸び率はステンレス鋼の方が銅より大きいため、大きな引っ張り力が加わると、銅素線の方がステンレス鋼素線より先に切断され、電気的にはステンレス鋼素線のみ残ってしまう。ステンレス鋼素線のみが残ると、導体抵抗が大きく、通電時に発熱の可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消し、所要の引張強度が得られ、細線化及び軽量化が図れ、万一断線しても発熱等の事態の発生のない信頼性の高い自動車用電線を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上記課題は下記の技術的手段により解決される。
（１）ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる複数の周辺素線を配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする自動車用電線。
（２）ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる周辺素線とステンレス鋼からなる周辺素線とを交互に複数本配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする自動車用電線。
（３）ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より１０〜５０％小さいことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の自動車用電線。
（４）該中心素線の断面積と該周辺素線の断面積が同じであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の自動車用電線。
（５）該中心素線の断面積が該周辺素線の断面積の７０〜９５％であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の自動車用電線。
（６）該導体が撚線構造であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の自動車用電線。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記構成を採用したので、引張強度を低下させることなく、細線化及び軽量化が図れ、しかも断線による発熱の発生のない信頼性が高い自動車用電線を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を好ましい実施例により説明する。
【００１２】
本発明による第１の自動車用電線（請求項１に相当）は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる複数の周辺素線を配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする。
【００１３】
図２に、第１の自動車用電線の一構成例における導体構成を断面図で示す。図中１１は導体の集合体で、ステンレス鋼からなる中心素線１２の周囲に、銅又は銅合金からなる６本の周辺素線１３が配置され、撚りあわされ撚線構造となっている。また、中心素線１２の素線径と周辺素線１３の素線径は等しくなっている。この導体の集合体の周りに直接又はシールド層を介して絶縁被覆を設けて、自動車用電線とする。本発明では、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さく設定される。ステンレス鋼素線の伸び率は銅又は銅合金素線の伸び率より１０〜５０％小さいことが好ましい。なお、本明細書において「伸び率」はＪＩＳ  Ｃ  ３００２に基づくものである。
【００１４】
本構成例の中心素線１２に使用されるステンレス鋼は、上記の条件を満足していることが必要であるが、ステンレス鋼の伸び率の調整方法としては、（１）Ｃ成分を増加させる（例えば、ＳＵＳ３０４において現行の０．０３ｗｔ％程度から０．０７ｗｔ％程度にする）、（２）Ｎｉ成分を減少させる（例えば、ＳＵＳ３０４において現行の１０．０ｗｔ％程度から８．０ｗｔ％程度にする）、（３）素線製造工程において最終溶体化処理温度を若干下げる（例えば、ＳＵＳ３０４において現行の１０００〜１２００℃を８００〜１０００℃程度にする）、（４）素線製造工程において最終溶体化処理時間を短くする（例えば、ＳＵＳ３０４において現行の５秒をその８０％の４秒程度にする）、（５）素線製造工程において最終溶体化処理前の冷間加工度を加工限界ぎりぎり（加工限界に対して９５％程度まで上げる、というような方法を用いることができる。これらの方法は単独で用いてもよいし、併用してもよい。
中心素線１２の素線径は、用途に応じて適宜設定されるが、通常、０．１〜０．２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１５】
また、周辺素線１３に使用される銅又は銅合金は、通常電線に使用される各種のタイプのものが使用できるが、導電性、引張強度、伸び等の観点から純銅、Ｃｕ−Ａｇ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金等の使用が好ましい。周辺素線１３の素線径は、用途に応じて適宜設定されるが、通常、０．１〜０．２ｍｍ程度である。
【００１６】
絶縁被覆としては、従来使用されているポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（発泡系を含む）、ハロゲンフリー材、テトラフロロエチレン等の各種樹脂材料を用いることができる。絶縁被覆の厚さは導体の集合体の外径に応じて適宜設定される。
シールド層を設ける場合には、従来公知のシールド効果を有する各種材料が使用できる。
【００１７】
上記のような構成によれば、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さくなるように設定されているので、大きな引張力が加わり、万一素線断線が発生しても、ステンレス素線が銅又は銅合金素線より先に切れるため、発熱等の事態にはいたらない。また、全体として引張強度が十分確保でき、しかも細線化、軽量化が可能となる。
【００１８】
第１の自動車用電線は、図示の構成例のみに限定されず、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記では、１本の中心素線の周りを６本の周辺素線で包囲した７本撚りタイプのものとしたが、さらにその周りを１２本の周辺素線で包囲した１９本撚りタイプのものとしてもよい。
また、上記では、撚線構造としたが、撚線としなくてもよい。
また、上記では、中心素線の素線径を周辺素線の素線径と同じにしたが、所要の引張強度が得られるならば、中心素線の素線径を周辺素線の素線径より小さく、例えば、断面積とした場合７０〜９５％程度となるようにしてもよい。この場合、電線のより細線化、軽量化が可能となる利点がある。
【００１９】
ここで、第１の自動車用電線の作製例を述べる。ステンレス鋼素線の素線径：０．１８ｍｍ、ステンレス鋼素線の伸び率１０％、純銅素線の素線径：０．１８ｍｍ、純銅素線の伸び率１５％、導体の集合体の外径：０．５４ｍｍφ、引張強度：１２０Ｎ。この第１の自動車用電線によれば、破断試験を行ったところ、ステンレス鋼素線が純銅素線より先に切れることが確認された。また、細線化、軽量化が図れ、高い引張強度が得られることが確認された。
【００２０】
次に、本発明による第２の自動車用電線（請求項２に相当）について述べる。第２の自動車用電線は、ステンレス鋼からなる中心素線の周囲に該中心素線を包囲するように銅又は銅合金からなる周辺素線とステンレス鋼からなる周辺素線とを交互に複数本配置してなり、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さいことを特徴とする。
【００２１】
図３に、第２の自動車用電線の一構成例における導体の状態を断面図で示す。図中２１は導体の集合体で、ステンレス鋼からなる中心素線２２の周囲に、銅又は銅合金からなる周辺素線２３とステンレス鋼からなる周辺素線２４が交互に配置され、撚りあわされ撚線構造となっている。また、中心素線２２の素線径と周辺素線２３、２４の素線径は等しくなっている。導体の集合体の周りに直接又はシールド層を介して絶縁被覆を設けて、自動車用電線とする。本発明では、前記したように、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さく設定される。ステンレス鋼素線の伸び率は銅又は銅合金素線の伸び率より０〜５０％小さいことが好ましい。
【００２２】
本構成例の中心素線２２に使用されるステンレス鋼は、上記の条件を満足していることが必要であるが、ステンレス鋼の伸び率の調整方法としては、第１の自動車用電線に関して述べた方法を用いることができる。
中心素線１２の素線径は、用途に応じて適宜設定されるが、通常、０．１〜０．２ｍｍ程度とすることが好ましい。
中心素線２２、周辺素線２４の素線径は、用途に応じて適宜設定されるが、通常、０．１〜０．２ｍｍ程度である。
【００２３】
また、周辺素線２３に使用される銅又は銅合金も、第１の自動車用電線の場合と同様、通常電線に使用される各種のタイプのものが使用できるが、導電性、引張強度、伸び等の観点から純銅、Ｃｕ−Ａｇ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金等の使用が好ましい。周辺素線２３の素線径は、用途に応じて適宜設定されるが、通常、０．１〜０．２ｍｍ程度である。
【００２４】
絶縁被覆も、第１の自動車用電線の場合と同様、従来使用されているポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（発泡系を含む）、ハロゲンフリー材、テトラフロロエチレン等の各種樹脂材料を用いることができる。絶縁被覆の厚さは導体の集合体の外径に応じて適宜設定される。
シールド層を設ける場合には、従来公知のシールド効果を有する各種材料が使用できる。
【００２５】
上記のような構成によれば、ステンレス鋼からなる素線の伸び率が銅又は銅合金からなる素線の伸び率より小さくなるように設定されているので、第１の自動車用電線の場合と同様、大きな引張力が加わり、万一素線断線が発生しても、ステンレス素線が銅又は銅合金素線より先に切れるため、発熱等の事態にはいたらない。また、全体として引張強度が十分確保でき、しかもより細線化、軽量化が可能となる。
【００２６】
第２の自動車用電線も、図示の構成例のみに限定されず、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記では、１本の中心素線の周りを６本の周辺素線で包囲した７本撚りタイプのものとしたが、さらにその周りを１２本の周辺素線で包囲した１９本撚りタイプのものとしてもよい。
また、上記では、撚線構造としたが、撚線としなくてもよい。
また、上記では、中心素線の素線径を周辺素線の素線径と同じにしたが、所要の引張強度が得られるならば、中心素線の素線径を周辺素線の素線径より小さく、例えば、断面積とした場合７０〜９５％程度となるようにしてもよい。この場合、電線のより細線化が可能となる利点がある。
【００２７】
ここで、第２の自動車用電線の作製例を述べる。ステンレス鋼素線の素線径：０．１８ｍｍ、ステンレス鋼素線の伸び率１０％、純銅素線の素線径：０．１８ｍｍ、純銅素線の伸び率１５％、導体の集合体の外径：０．５４ｍｍφ、引張強度：１２０Ｎ。この第２の自動車用電線によれば、破断試験を行ったところ、ステンレス鋼素線が純銅素線より先に切れることが確認された。また、細線化、軽量化が図れ、より高い引張強度が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の撚線構造の自動車用電線導体の断面図である。
【図２】本発明による第１の自動車用電線導体の一構成例の断面図である。
【図３】本発明による第２の自動車用電線導体の一構成例の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  導体の集合体
１２  中心素線
１３  周辺素線
２１  導体の集合体
２２  中心素線
２３  周辺素線
２４  周辺素線
【図１】
2005093300.tif 000003
【図２】
2005093300.tif 000004
【図３】
2005093300.tif 000005