(57)【要約】【課題】Ａｌ合金素線を用いた場合でも、導体の細径化による引張強度の低下を抑制することができ、断線による電気抵抗値の上昇を抑制することができる絶縁電線を提供する。【解決手段】絶縁電線１は、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁体３とを有している。導体２は、複数本の第１Ａｌ合金素線２１と、第２Ａｌ合金素線２２とで構成されている。第２Ａｌ合金素線２２の引張強度は、第１Ａｌ合金素線２１の引張強度よりも大きい。第２Ａｌ合金素線２２は、導体２の中心に配置されており、第１Ａｌ合金素線２１は、第２Ａｌ合金素線２２の外周に配置されている構成とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、導体の外周を被覆する絶縁体とを有する絶縁電線であって、
上記導体は、複数本の第１Ａｌ合金素線と、第２Ａｌ合金素線とで構成されており、
上記第２Ａｌ合金素線の引張強度は、上記第１Ａｌ合金素線の引張強度よりも大きい、絶縁電線。
【請求項２】
上記導体は、上記導体の中心に上記第２Ａｌ合金素線が配置されており、上記第２Ａｌ合金素線の外周に上記第１Ａｌ合金素線が配置されている、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
導体断面積が０．３５ｍｍ２以下である、請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記第２Ａｌ合金素線の引張強度は、２９０ＭＰａ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記第１Ａｌ合金素線の引張強度は、２００〜２５０ＭＰａの範囲内にある、請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
上記導体は、６本、７本、または、８本の上記第１Ａｌ合金素線を有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
車両用である、請求項１〜６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、自動車等の車両に用いられるワイヤーハーネスに、導体の外周に絶縁体が被覆された絶縁電線が用いられている。この種の絶縁電線を構成する導体としては、複数本の銅素線が撚り合わされてなる導体が広く用いられている。また、絶縁電線の細径化による強度低下を抑制する観点から、テンションメンバとしてのステンレス素線の外周に銅素線を撚り合わせてなる導体なども用いられている。
【０００３】
近年では、ワイヤーハーネスの軽量化等のため、銅素線に代えて、アルミニウム素線によって導体を構成した絶縁電線が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５９６３９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、アルミニウム素線からなる導体を有する絶縁電線は、導体の細径化により導体の引張強度が低下し、その結果、絶縁電線の引張強度が低下するという問題がある。この問題は、導体断面積が０．３５ｍｍ２以下になると特に顕著になる。この問題に対し、引張強度の高いステンレス素線の外周にアルミニウム素線を撚り合わせて導体を構成することが考えられる。しかしながら、この導体を用いた絶縁電線は、引張力が作用した際に、ステンレス素線が先に断線せず、電気抵抗値が上昇するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、Ａｌ合金素線を用いた場合でも、導体の細径化による引張強度の低下を抑制することができ、断線による電気抵抗値の上昇を抑制することができる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】
【０００７】
本発明の一態様は、導体と、導体の外周を被覆する絶縁体とを有する絶縁電線であって、
上記導体は、複数本の第１Ａｌ合金素線と、第２Ａｌ合金素線とで構成されており、
上記第２Ａｌ合金素線の引張強度は、上記第１Ａｌ合金素線の引張強度よりも大きい、絶縁電線にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記絶縁電線は、導体が、複数本の第１Ａｌ合金素線と、第２Ａｌ合金素線とで構成されている。そして、第２Ａｌ合金素線の引張強度は、第１Ａｌ合金素線の引張強度よりも大きい。そのため、上記絶縁電線では、第２Ａｌ合金素線がテンションメンバとして働き、導体の細径化による導体の引張強度の低下を抑制することができる。そのため、上記絶縁電線は、導体の細径化による引張強度の低下を抑制することができる。また、上記絶縁電線は、引張力が作用し、第１Ａｌ合金素線が先に断線した場合でも、第２Ａｌ合金素線が断線せずに残る。そのため、上記絶縁電線は、断線による電気抵抗値の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の絶縁電線の断面図である。
【図２】実施例２の絶縁電線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記絶縁電線において、導体は、複数本の第１Ａｌ合金素線と、第２Ａｌ合金素線とで構成されている。
【００１１】
第２Ａｌ合金素線の引張強度は、第１Ａｌ合金素線の引張強度よりも大きい。つまり、導体は、互いに引張強度の異なる第１Ａｌ合金素線と第２Ａｌ合金素線とが混在している。各素線の引張強度は、ＪＡＳＯ  Ｄ６０３：２０１６  改正１次案に準拠し、２３℃、引張速度１００ｍｍ／分にて測定される値である。
【００１２】
第１Ａｌ合金素線と第２Ａｌ合金素線とは、互いに同種のＡｌ合金より構成されていてもよいし、互いに異なるＡｌ合金より構成されていてもよい。第１Ａｌ合金素線と第２Ａｌ合金素線とが互いに同種のＡｌ合金より構成されている場合には、熱処理により、互いの引張強度が上述した関係となるように調節しやすい。第１Ａｌ合金素線と第２Ａｌ合金素線とが互いに異なるＡｌ合金より構成されている場合には、Ａｌ合金の種類を選択することにより、互いの引張強度が上述した関係となるように調節しやすい。
【００１３】
第１Ａｌ合金素線は、具体的には、１０００系Ａｌ合金、６０００系Ａｌ合金、７０００系Ａｌ合金などより構成することができる。第２Ａｌ合金素線は、具体的には、１０００系Ａｌ合金、６０００系Ａｌ合金、７０００系Ａｌ合金などより構成することができる。第１Ａｌ合金素線と第２Ａｌ合金素線とがいずれも６０００系合金よりなる場合には、上述した作用効果を確実なものとしやすい。また、強度と導電率とのバランスに優れた絶縁電線が得られる。また、第１Ａｌ合金素線が１０００系Ａｌ合金よりなり、第２Ａｌ合金素線が７０００系Ａｌ合金よりなる場合にも、上述した作用効果を確実なものとしやすい。
【００１４】
第１Ａｌ合金素線の引張強度は、例えば、２００〜２５０ＭＰａの範囲内とすることができる。この場合には、第１Ａｌ合金素線の伸びを確保しやすく、十分な導体引張強度、電線引張強度を得やすくなる。第１Ａｌ合金素線の引張強度は、導体引張強度、電線引張強度の向上などの観点から、好ましくは２０５ＭＰａ以上、より好ましくは２１０ＭＰａ以上、さらに好ましくは２１５ＭＰａ以上とすることができる。第１Ａｌ合金素線の引張強度は、伸びとのバランスなどの観点から、好ましくは２５０ＭＰａ以下、より好ましくは２４５Ｐａ以下、さらに好ましくは２４０ＭＰａ以下とすることができる。
【００１５】
第２Ａｌ合金素線の引張強度は、例えば、２９０ＭＰａ以上とすることができる。この場合には、引張力が作用した際に第２Ａｌ合金素線が先に断線するのを確実なものとしやすく、十分な導体引張強度、電線引張強度も得やすくなる。第２Ａｌ合金素線の引張強度は、上記作用効果を得やすくなるなどの観点から、好ましくは２９２ＭＰａ以上、より好ましくは２９５ＭＰａ以上、さらに好ましくは２９７ＭＰａ以上、さらにより好ましくは３００ＭＰａ以上とすることができる。第２Ａｌ合金素線の引張強度は、強度向上のための熱処理時間の短縮による生産性向上などの観点から、好ましくは４００ＭＰａ以下、より好ましくは３７５Ｐａ以下、さらに好ましくは３５０ＭＰａ以下とすることができる。
【００１６】
上記絶縁電線において、導体は、導体の中心に第２Ａｌ合金素線が配置されており、第２Ａｌ合金素線の外周に第１Ａｌ合金素線が配置されている構成とすることができる。この場合には、導体の中心において、第２Ａｌ合金素線がテンションメンバとして機能し、その外周に配置された各第１Ａｌ合金素線にかかる引張力がバランスよく緩和される。そのため、この場合には、上述した作用効果を確実なものとしやすくなる。
【００１７】
上記絶縁電線において、導体は、６本、７本、または、８本の第１Ａｌ合金素線を有する構成とすることができる。
【００１８】
この場合には、導体の細径化を図りやすく、細径の絶縁電線を実現しやすくなる。
【００１９】
上記絶縁電線において、導体断面積は、具体的には、０．３５ｍｍ２以下とすることができる。この場合には、上述した作用効果を十分に発揮させることができる細径の絶縁電線を実現しやすくなる。
【００２０】
上記導体断面積は、細径化、軽量化等の観点から、好ましくは、０．３ｍｍ２以下、より好ましくは、０．２８ｍｍ２以下、さらに好ましくは、０．２５ｍｍ２以下とすることができる。なお、上記導体断面積は、製造のしやすさ、導体強度、導電率などの観点から、好ましくは、０．０５ｍｍ２以上、より好ましくは、０．１ｍｍ２以上とすることができる。
【００２１】
上記絶縁電線において、導体は、各素線の外形に沿った表面凹凸を有することができる。また、導体は、導体断面で見て、外形が円形状の形状を呈することもできる。なお、上記円形状の形状は、導体を、導体径方向に円形圧縮することにより形成することができる。また、上記表面凹凸は、導体を円形圧縮することなく、各素線が撚り合わされたままの状態とされているときに見られる。導体は、絶縁電線の細径化、外観などの観点から、導体断面で見て、外形が円形状の形状を呈しているとよい。
【００２２】
上記絶縁電線において、絶縁体としては、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）を含む組成物を用いることができる。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。上記樹脂としては、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、フッ素系樹脂などを例示することができる。上記ゴムとしては、具体的には、フッ素系ゴムなどを例示することができる。
【００２３】
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。
【００２４】
上記絶縁電線は、車両用として好適に用いることができる。具体的には、例えば、上記絶縁電線は、車両用ワイヤーハーネスに適用することができる。上記車両としては、例えば、自動車、電車、列車、バイクなどを例示することができる。
【００２５】
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】
【００２６】
以下、実施例の絶縁電線について、図面を用いて説明する。
【００２７】
（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、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁体３とを有している。導体２は、複数本の第１Ａｌ合金素線２１と、第２Ａｌ合金素線２２とで構成されている。第２Ａｌ合金素線２２の引張強度は、第１Ａｌ合金素線２１の引張強度よりも大きい。
【００２８】
本例では、第２Ａｌ合金素線２２は、導体２の中心に配置されている。また、第１Ａｌ合金素線２１は、第２Ａｌ合金素線２２の外周に配置されている。また、導体断面積は、０．３５ｍｍ２以下とされている。また、導体は、円形圧縮されており、導体断面で見て、外形が円形状の形状を呈している。
【００２９】
（実施例２）
実施例２の絶縁電線について、図２を用いて説明する。本例の絶縁電線１は、導体が円形圧縮されていない点で、実施例１の絶縁電線と相違している。したがって、導体２は、第１Ａｌ合金素線２１の外形の一部に沿った表面凹凸を有している。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００３０】
以下、絶縁電線の試料を作製し、評価を行った。その実験例について説明する。
（実験例）
（絶縁電線の作製）
−試料１、試料２の絶縁電線−
第１Ａｌ合金素線として、引張強度が２００ＭＰａ、断面積が０．０１３ｍｍ２であるＡｌ合金素線と、引張強度が２２０ＭＰａ、断面積が０．０１６ｍｍ２であるＡｌ合金素線とを準備した。また、第２Ａｌ合金素線として、引張強度が３００ＭＰａ、断面積が０．０２８ｍｍ２であるＡｌ合金素線と、引張強度が３００ＭＰａ、断面積が０．０１６ｍｍ２であるＡｌ合金素線とを準備した。なお、各Ａｌ合金素線は、いずれも６０００系Ａｌ合金からなり、熱処理条件を変更することにより、伸び率が８〜１３％の範囲内となるように引張強度が調節されている。
【００３１】
後述する表１に示されるように、１本の所定の第２Ａｌ合金素線の外周に６本の所定の第１Ａｌ合金素線を撚り合わせた後、円形圧縮することにより、各導体を得た。各導体の外周にポリ塩化ビニルを０．２ｍｍ厚にて押し出し被覆することにより、各絶縁体を形成した。これにより、試料１、試料２の絶縁電線をそれぞれ作製した。
【００３２】
−試料１Ｃの絶縁電線−
第１Ａｌ合金素線として、試料１の作製と同様にして、引張強度が２００ＭＰａ、断面積が０．０１３ｍｍ２であるＡｌ合金素線を準備した。また、引張強度が８２０ＭＰａ、断面積が０．０３９ｍｍ２であるステンレス素線を準備した。
【００３３】
１本のステンレス素線の外周に８本の第１Ａｌ合金素線を撚り合わせた後、円形圧縮することにより、導体を得た。この導体の外周にポリ塩化ビニルを０．２ｍｍ厚にて押し出し被覆することにより、各絶縁体を形成した。これにより、試料１Ｃの絶縁電線を作製した。
【００３４】
−試料２Ｃの絶縁電線−
第１Ａｌ合金素線として、試料１の作製と同様にして、引張強度が２００ＭＰａ、断面積が０．０１６ｍｍ２であるＡｌ合金素線を準備した。
【００３５】
１本の第１Ａｌ合金素線の外周に６本の第１Ａｌ合金素線を撚り合わせた後、円形圧縮することにより、導体を得た。この導体の外周にポリ塩化ビニルを０．２ｍｍ厚にて押し出し被覆することにより、絶縁体を形成した。これにより、試料２Ｃの絶縁電線を作製した。
【００３６】
（引張試験）
ＪＩＳ  Ｃ  ３００２に準拠し、絶縁電線の引張強度を測定した。すなわち、絶縁電線を４００ｍｍの長さに切り出し、試験片とした。試験片の両端を引張試験機のチャックに取り付けた後、２３℃にて引張速度２００ｍｍ／分で試験片を引っ張り、素線が断線した時の荷重から電線引張強度を求めた。また、引張試験で先に断線した素線の種類を調査した。また、絶縁電線を剥ぎ取った試験片を別途準備し、上記と同様にして、導体引張強度も求めた。
【００３７】
（屈曲試験）
絶縁電線を３００ｍｍの長さに切り出し、試験片とした。試験片の一端に５００ｇの重りを吊り下げ、試験片の他端側を、２３℃、屈曲半径６ｍｍ、屈曲角度±９０°、屈曲速度１往復／秒の条件にて繰り返し屈曲させた。１往復を１回として数え、試験片の素線が全部断線して導通がなくなったときの屈曲回数を測定した。また、先に断線した素線を調べるために、屈曲回数１００回ごとに試験を停止し、電線被覆を剥がして素線切れの有無を確認した。
【００３８】
表１に、各試料の詳細な構成と、上記試験結果をまとめて示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１によれば、以下のことがわかる。試料１Ｃの絶縁電線は、引張強度の高いステンレス素線の外周に第１Ａｌ合金素線が撚り合わされてなる導体を用いている。そのため、試料１Ｃの絶縁電線は、引張力が作用した際に、ステンレス素線が先に断線せず、第１Ａｌ合金素線が先に断線した。したがって、試料１Ｃの絶縁電線は、断線せずに残ったステンレス素線により、電気抵抗値が上昇するおそれが高いといえる。なお、試料１Ｃの絶縁電線に繰り返し曲げ力が作用した際にも、同様の結果となった。
【００４１】
試料２Ｃの絶縁電線は、第１Ａｌ合金素線のみからなる導体を用いている。そのため、試料２Ｃの絶縁電線は、導体の細径化により導体引張強度が低下し、その結果、電線引張強度が低下した。
【００４２】
これらに対し、試料１および試料２の絶縁電線は、導体が、複数本の第１Ａｌ合金素線と、第２Ａｌ合金素線とで構成されている。そして、第２Ａｌ合金素線の引張強度は、第１Ａｌ合金素線の引張強度よりも大きい。そのため、試料１および試料２の絶縁電線では、第２Ａｌ合金素線がテンションメンバとして働き、導体の細径化による導体引張強度の低下が抑制された。それ故、試料１および試料２の絶縁電線は、導体の細径化による電線引張強度の低下を抑制することができた。また、試料１および試料２の絶縁電線は、引張力が作用し、第１Ａｌ合金素線が先に断線した場合でも、第２Ａｌ合金素線が断線せずに残る。そのため、試料１および試料２の絶縁電線は、断線による電気抵抗値の上昇を抑制することができるといえる。なお、試料１および試料２の絶縁電線に繰り返し曲げ力が作用した際にも、同様の結果となった。
【００４３】
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】
【００４４】
１  絶縁電線
２  導体
２１  第１Ａｌ合金素線
２２  第２Ａｌ合金素線
３  絶縁体
【図１】
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【図２】
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