(57)【要約】【課題】耐摩耗性及び耐屈曲性の向上を同時に図ることが可能な耐熱耐油絶縁電線を提供する。【解決手段】耐熱耐油絶縁電線１は、車両に搭載され、導体部１０と導体部１０の周囲を覆う絶縁体２０とからなり、絶縁体２０は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、導体部１０は、複数本の素線１１を撚って形成された撚線であって、複数本の素線１１の少なくとも一部は、高強度繊維と当該繊維の周囲を覆う金属めっきとからなるめっき繊維１１ａである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、導体部と前記導体部の周囲を覆う絶縁体とからなる耐熱耐油絶縁電線であって、
前記絶縁体は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、
前記導体部は、複数本の素線を撚って形成された撚線であって、
前記複数本の素線の少なくとも一部は、高強度繊維と当該繊維の周囲を覆う金属めっきとからなるめっき繊維である
ことを特徴とする耐熱耐油絶縁電線。
【請求項２】
前記複数本の素線は、一部が前記めっき繊維であって、残部が１又は２種類以上の金属のみにより構成されて前記めっき繊維よりも導電率が高い金属線である
ことを特徴とする請求項１に記載の耐熱耐油絶縁電線。
【請求項３】
前記めっき繊維は前記導体部の内層側に設けられ、
前記金属線は前記めっき繊維の周囲を囲って前記導体部の外層側に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の耐熱耐油絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱耐油絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）特性に優れる絶縁電線が提案されている。このような電線では、導体を被覆する絶縁材料にフッ素系樹脂やシリコーンゴム系の材料を使用することで、耐油性及び耐熱性を確保している（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７２１００号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４４２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような耐熱耐油絶縁電線は、車両に搭載される関係上、電線の絶縁体が他の箇所に接触したまま車両振動が加わることがあり、絶縁体が摩耗してしまうことがある。特に、フッ素系樹脂やシリコーンゴム系の材料は耐摩耗性に優れるものでないことから、耐熱耐油絶縁電線は保護材でカバーされることが一般的である。しかし、この場合には、保護材が必須となってしまう。このため、耐熱耐油絶縁電線は耐摩耗性が高いことが好ましい。
【０００５】
また、耐熱耐油絶縁電線の導体が複数本の素線を撚って形成された撚線である場合、車両振動による屈曲等によって素線が切れてしまうことがある。このため、耐熱耐油絶縁電線を或る程度の期間使用すると導体抵抗値が目標値を満足しない値まで上昇してしまう可能性もあった。よって、耐熱耐油絶縁電線は耐屈曲性が高いことも好ましい。
【０００６】
このように、車両に搭載される耐熱耐油絶縁電線は、振動環境下におかれるため、耐摩耗性と耐屈曲性とを同時に向上させ、これらの特性を同時に満足する構造であることが望まれる。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、耐摩耗性及び耐屈曲性の向上を同時に図ることが可能な耐熱耐油絶縁電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る耐熱耐油絶縁電線は、車両に搭載され、導体部と前記導体部の周囲を覆う絶縁体とからなる耐熱耐油絶縁電線であって、前記絶縁体は、ポリフェニレンサルファイド樹脂により構成され、前記導体部は、複数本の素線を撚って形成された撚線であって、前記複数本の素線の少なくとも一部は、高強度繊維と当該繊維の周囲を覆う金属めっきとからなるめっき繊維であることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る耐熱耐油絶縁電線によれば、絶縁体がポリフェニレンサルファイド樹脂により構成されているため、耐熱性及び耐油性を満足しつつも耐摩耗性を向上させることができる。また、導体部を構成する複数本の素線の少なくとも一部は高強度繊維を金属にてめっきしためっき繊維であるため、高強度繊維によってめっき繊維が切れ難くなり、導体抵抗値の上昇を抑制することができる。従って、車両に搭載され、車両振動の影響を受ける耐熱耐油絶縁電線において、耐摩耗性及び耐屈曲性の向上を同時に図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る耐熱耐油絶縁電線において、前記複数本の素線は、一部が前記めっき繊維であって、残部が１又は２種類以上の金属のみにより構成されて前記めっき繊維よりも導電率が高い金属線であることが好ましい。
【００１１】
この耐熱耐油絶縁電線によれば、複数本の素線は、一部がめっき繊維であって、残部が１又は２種類以上の金属のみにより構成されてめっき繊維よりも導電率が高い金属線であるため、めっき繊維によって耐屈曲性の向上を図りつつ、めっき繊維よりも導電率が高い金属線により導体部全体の導電率を高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る耐熱耐油絶縁電線において、前記めっき繊維は前記導体部の内層側に設けられ、前記金属線は前記めっき繊維の周囲を囲って前記導体部の外層側に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この耐熱耐油絶縁電線によれば、めっき繊維は導体部の内層側に設けられ、金属線はめっき繊維の周囲を囲って導体部の外層側に設けられているため、屈曲に対して歪みが大きくなる屈曲内側にめっき繊維を位置させず、中央側に位置させることでめっき繊維が過度な歪みによって切れてしまう可能性を一層低減して、或る程度以上の導体抵抗値が上昇してしまう可能性を一層低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、耐摩耗性及び耐屈曲性の向上を同時に図ることが可能な耐熱耐油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】本発明の実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線を示す断面図である。
【図２】導体部の屈曲回数と導体抵抗の変化率を示すグラフである。
【図３】スクレープ試験の詳細を示す図である。
【図４】スクレープ試験の結果を示す図である。
【図５】屈曲性試験の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線を示す断面図である。本実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線１は、車両に搭載され、ＡＴＦに曝され得る環境にて用いられる電線であって、図１に示すように、導体部１０と、導体部１０の周囲を覆う絶縁体２０とから構成されている。
【００１８】
本実施形態において絶縁体２０は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）から構成されている。また、導体部１０は、複数本の素線１１を撚って形成されている。複数本の素線１１のうち一部はめっき繊維１１ａであり、残りは金属線１１ｂである。
【００１９】
めっき繊維１１ａは、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びＰＢＯ繊維などの高強度繊維と、高強度繊維の周囲を覆う金属めっき（例えば銅めっき）とからなるものであって、例えば高強度繊維に対して無電解めっき処理が施されることで作成されるものである。
【００２０】
金属線１１ｂは、１又は２種類以上の金属のみにより構成されてめっき繊維１１ａよりも導電率が高くされたものであり、本実施形態では軟銅線に対して錫めっきが施されて２種類の金属のみにより構成された錫めっき付き軟銅線となっている。なお、金属線１１ｂは、これに限られるものではなく、銅材のみにより構成される銅素線等であってもよいし、錫以外の金属がめっきされたものであってもよい。また、めっき処理される対象も軟銅に限らず、アルミニウム等の他の種類の金属であってもよい。
【００２１】
さらに、図１に示すように、めっき繊維１１ａは、集合撚りされて、導体部１０の内層側に設けられている。一方、金属線１１ｂは、めっき繊維１１ａの周囲を囲って同心撚りされて導体部１０の外層側に設けられている。このように、本実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線１の導体部１０は２層構造となっている。なお、本実施形態では２層構造であるが、種類が異なるめっき繊維１１ａ、又は種類が異なる金属線１１ｂ等を用いて３層以上の構造となっていてもよい。
【００２２】
次に、本実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線１の作用等を説明する。図２は、導体部の屈曲回数と導体抵抗の変化率を示すグラフである。図２に示すように、まず導体部に純銅が用いられている場合、１００回弱の屈曲後の導体抵抗値は、屈曲前の抵抗値と比較すると、１０％以上上昇する。ここで、導体抵抗値が１０％上昇してしまうと、目標とする値を外れてしまうこととなり、製品仕様を満たさなくなってしまうことが多い。すなわち、導体部が純銅である場合には、１００回弱の屈曲によって製品仕様を満たさなくなってしまう。
【００２３】
これに対して、本実施形態のように、内層をめっき繊維１１ａとし外層を金属線１１ｂとした導体部１０では、導体抵抗値が１０％上昇する屈曲回数が２００回となっている。このため、本実施形態の導体部１０を用いることにより、耐屈曲性が向上しているといえる。
【００２４】
なお、導体部１０については２層構造とせず、めっき繊維１１ａのみの１層構造であってもよい。この場合、導体部１０の導体抵抗値が１０％上昇する屈曲回数が３００回を超えることとなる。このため、導体部１０をめっき繊維１１ａのみの１層構造とすれば、一層耐屈曲性を向上させることができる。なお、導体部１０を２層以上の構造とせず、金属線１１ｂを１本又は数本使用し、残りをめっき繊維１１ａのみとし、これらを一括した集合撚りなどした場合にも、上記と同様に屈曲回数は３００回を超えることとなる。
【００２５】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
【００２６】
まず、実施例に係る耐熱耐油絶縁電線は、径を２２μｍとするめっき繊維（ポリアリレート繊維（クラレ（登録商標）製べクトラン（登録商標））に銅めっきを施したもの）を８０本撚って内層とし、内層上に金属線（錫めっき軟銅線）を１８本を撚ることにより設けて外層としたものを導体部とした。このとき、導体断面積が０．３７０１ｍｍ２となり、外径が０．７２ｍｍとなった。また、絶縁体にはＰＰＳ樹脂を用い、その肉厚を０．２５ｍｍとした。このような耐熱耐油絶縁電線の仕上がり外径は１．２２ｍｍとなった。また、導体抵抗値は２０℃で５０．８ｍΩ／ｍであり、質量は３．２８ｇ／ｍであった。
【００２７】
比較例１に係る耐熱耐油絶縁電線には、住友電工株式会社（登録商標）製の品番ＡＲＸ−９の電線を用いた。この電線は、径を０．１８ｍｍとする錫めっき軟銅線を１９本撚って導体部を形成しており、導体断面積が０．５４ｍｍ２であり、外径が約０．９５ｍｍとなっている。また、絶縁体にはフッ素ゴムが用いられており、厚さ（肉厚）は最小となり部位が０．３０ｍｍであり、標準的な部位が０．３８ｍｍである。このような耐熱耐油絶縁電線の仕上がり外径は１．７ｍｍであり、公差を含めた最大の仕上がり外径であっても１．８２ｍｍとなっている。また、導体抵抗は２０℃で３８．７ｍΩ／ｍであり、質量は８．０ｇ／ｍである。
【００２８】
また、比較例２に係る耐熱耐油絶縁電線には、日星電気株式会社製の品番ＳＥＡ−２の電線を用いた。この電線は、径を０．１８ｍｍとする錫めっき軟銅線を１９本撚って導体部を形成しており、導体断面積が０．５３８７ｍｍ２であり、外径が約０．９５ｍｍとなっている。また、絶縁体にはフッ素樹脂が用いられており、厚さ（肉厚）は最小となり部位が０．２０ｍｍであり、標準的な部位が０．２５ｍｍである。このような耐熱耐油絶縁電線の仕上がり外径は１．４５ｍｍであり、公差を含めた最大の仕上がり外径であっても１．５５ｍｍとなっている。また、導体抵抗は２０℃で３８．７ｍΩ／ｍであり、質量は６．０ｇ／ｍである。
【００２９】
このような実施例及び比較例１，２に係る耐熱耐油絶縁電線に対して、ＩＳＯ６７２２に準拠するスクレープ試験を行った。図３は、スクレープ試験の詳細を示す図である。図３に示すように、スクレープ試験では、まず試料Ｓａとなる電線を支持固定する。次いで、先端にφ０．４５ｍｍのスプリングワイヤ（硬銅線）ＳＷを取り付けたメタルプランジャＭＰの先端を試料Ｓａに７Ｎの荷重で押し当て、ストローク１５．５±１ｍｍ、及び、往復回数５５±５回／ｍｉｎの条件でメタルプランジャＭＰを試料Ｓａの長手方向に動作させる。そして、メタルプランジャＭＰと試料Ｓａの導体部とが導通するまでの往復回数を測定した。
【００３０】
図４は、スクレープ試験の結果を示す図である。なお、図４に示すように、スクレープ試験は、初期品である試料Ｓａと、１５０℃のＡＴＦ中に浸漬させて１０００時間放置した試料Ｓａとの２つを対象に行った。また、図４では、スクレープ試験のほか、固着力測定試験についても２つの試料Ｓａを対象に行った。さらに、２つの試料Ｓａのうち後者に対しては、外観試験、耐電圧試験、及び自己径巻付け試験についても行った。
【００３１】
図４に示すように、スクレープ試験では試料数を「５」としている。実施例の初期品の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が６０３回〜６１８回となり、中央値が６１１回となった。また、実施例の浸漬後の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が３１２９回〜６０４４回となり、中央値が４４５１回となった。
【００３２】
また、比較例１の初期品の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が４８回〜６０回となり、中央値が５３回となった。また、比較例１の浸漬後の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が１７回〜１９回となり、中央値が１８回となった。
【００３３】
また、比較例２の初期品の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が１８４回〜２５１回となり、中央値が２１２回となった。また、比較例２の浸漬後の試料Ｓａについては、導通までの往復回数が１０９７回〜５６４７回となり、中央値が３１６０回となった。
【００３４】
このように、実施例ではＰＰＳ樹脂を絶縁体としているため、フッ素樹脂やフッ素ゴムを用いる場合よりも耐摩耗性が向上していることがわかった。
【００３５】
また、固着力試験では試料数を「１０」としている。なお、固着力試験では、端子を圧着した電線の端子と電線とを互いに引っ張り、端子が外れてしまうときの荷重（Ｎ）を測定した。なお、端子については実施例及び比較例１，２において全て同じ形状で大きさが異なるものを採用した。大きさは、実施例及び比較例１，２それぞれの導体断面積の比率に応じたものとし、同じクリンプハイト割合となるように加締めた。なおクリンプハイト割合とは、導体部分の直径（高さ）に対する加締め後の高さの割合である。
【００３６】
実施例の初期品の試料Ｓａについては、端子固着力が１２０．３Ｎ〜１２１．３Ｎとなり、中央値が１２０．８Ｎとなった。また、実施例の浸漬後の試料Ｓａについては、端子固着力が９６．０Ｎ〜９６．５Ｎとなり、中央値が９６．２Ｎとなった。
【００３７】
また、比較例１の初期品の試料Ｓａについては、端子固着力が１４６．７Ｎ〜１４７．０Ｎとなり、中央値が１４６．８Ｎとなった。また、比較例１の浸漬後の試料Ｓａについては、端子固着力が１０９．２Ｎ〜１１３．８Ｎとなり、中央値が１１１．４Ｎとなった。
【００３８】
また、比較例２の初期品の試料Ｓａについては、端子固着力が１２７．０Ｎ〜１３０．９Ｎとなり、中央値が１２８．３Ｎとなった。また、比較例２の浸漬後の試料Ｓａについては、端子固着力が９２．３Ｎ〜１００．８Ｎとなり、中央値が９６．５Ｎとなった。
【００３９】
このように、実施例に係る耐熱耐油絶縁電線は、比較例１，２と同程度の端子固着力が得られることがわかった。
【００４０】
外観試験、耐電圧試験、及び自己径巻付け試験では試料数を「５」としている。外観試験では目視で絶縁体に割れが無いかを確認し、耐電圧試験では１Ｋｖ×１ｍｉｎの電圧印加により絶縁体に割れが発生しないかを確認し、自己径巻付け試験では巻付け時の絶縁体に割れが無いかを確認した。
【００４１】
これらの試験の結果、実施例、及び比較例１，２の全てにおいて、割れが無いことが確認された。
【００４２】
このように、実施例に係る耐熱耐油絶縁電線は、比較例１，２と同程度の耐ＡＴＦ性を有することがわかった（耐熱性及び耐油性に優れることがわかった）。
【００４３】
さらに、実施例及び比較例１，２に係る耐熱耐油絶縁電線に対して屈曲性試験を行った。図５は、屈曲性試験の詳細を示す図である。図５に示すように、試料Ｓａは一端側が保持され他端側に４００ｇのおもりが取り付けられ、φ２５ｍｍのマンドレルＭｄを中心に１８０°の屈曲が加えられる。屈曲は、毎分往復３０回行われ、導体抵抗値が１０％上昇するまでの往復回数を測定した。なお、測定時の環境温度は常温（２０℃）及び低温（−３０℃）とした。さらに、試料数を「１０」とした。
【００４４】
常温環境下において、実施例の試料Ｓａの屈曲回数は１１７２０回〜１３０３０回であり、中央値は１２４０４回であった。比較例１の試料Ｓａの屈曲回数は６４７２回〜７８３８回であり、中央値は７１７７回であった。比較例２の試料Ｓａの屈曲回数は６３１２回〜６５３２回であり、中央値は６３９２回であった。
【００４５】
低温環境下において、実施例の試料Ｓａの屈曲回数は１４７００回〜１６８４４回であり、中央値は１６０１９回であった。比較例２の試料Ｓａの屈曲回数は１０１１２回〜１１０９２回であり、中央値は１０５５５回であった。
【００４６】
このように、実施例に係る耐熱耐油絶縁電線は、めっき繊維を含む導体部を使用しているため、比較例１，２に係る耐熱耐油絶縁電線よりも耐屈曲性に優れることがわかった。なお、ここで示す屈曲回数は図２に示す原理実験と評価条件が異なるため（上記に示す屈曲性試験であってφ２ｍｍのマンドレルを使用した）、図２の値と異なるものとなっている。
【００４７】
以上のように、実施例に係る耐熱耐油絶縁電線は、スクレープ試験や屈曲性試験の結果から、耐摩耗性及び耐屈曲性を同時に向上できることがわかった。さらに、耐ＡＴＦ性も比較例１，２のものと同程度であることもわかった。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係る耐熱耐油絶縁電線１によれば、絶縁体２０がＰＰＳ樹脂により構成されているため、耐熱性及び耐油性を満足しつつも耐摩耗性を向上させることができる。また、導体部１０を構成する複数本の素線１１の少なくとも一部は高強度繊維を金属にてめっきしためっき繊維１１ａであるため、高強度繊維によってめっき繊維１１ａが切れ難くなり、導体抵抗値の上昇を抑制することができる。従って、車両に搭載され、車両振動の影響を受ける耐熱耐油絶縁電線１において、耐摩耗性及び耐屈曲性の向上を同時に図ることができる。
【００４９】
また、複数本の素線１１は、一部がめっき繊維１１ａであって、残部が１又は２種類以上の金属のみにより構成されてめっき繊維１１ａよりも導電率が高い金属線１１ｂであるため、めっき繊維１１ａによって耐屈曲性の向上を図りつつ、めっき繊維１１ａよりも導電率が高い金属線１１ｂにより導体部１０の全体の導電率を高めることができる。
【００５０】
また、めっき繊維１１ａは導体部１０の内層側に設けられ、金属線１１ｂはめっき繊維１１ａの周囲を囲って導体部１０の外層側に設けられているため、屈曲に対して歪みが大きくなる屈曲内側にめっき繊維１１ａを位置させず、中央側に位置させることでめっき繊維１１ａが過度な歪みによって切れてしまう可能性を一層低減して、或る程度以上の導体抵抗値が上昇してしまう可能性を一層低減することができる。
【００５１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１      ：耐熱耐油絶縁電線
１０    ：導体部
１１    ：素線
１１ａ  ：めっき繊維
１１ｂ  ：金属線
２０    ：絶縁体
ＭＰ    ：メタルプランジャ
Ｍｄ    ：マンドレル
Ｓａ    ：試料
【図１】
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【図２】
2017157428.tif 000004
【図３】
2017157428.tif 000005
【図４】
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【図５】
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