JPH01283707A - 高強度導体 - Google Patents
高強度導体Info
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- JPH01283707A JPH01283707A JP11377088A JP11377088A JPH01283707A JP H01283707 A JPH01283707 A JP H01283707A JP 11377088 A JP11377088 A JP 11377088A JP 11377088 A JP11377088 A JP 11377088A JP H01283707 A JPH01283707 A JP H01283707A
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Landscapes
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、曲げ応力、ねじり応力、引張り応力と言っ
た力に対する耐性を改善した高強度導体に関する。
た力に対する耐性を改善した高強度導体に関する。
可動体相互間又は固定体と可動体間を結ぶ導電線は、曲
げやねじり応力、或いは引張り応力を繰り返して受ける
ことが多い。従って、このような用途の導電線としては
、銅線、銅合金線或いは銅メツキ鉄線の細線と言った比
較的可撓性に富む線の単体や撚り合せ集合線に絶縁処理
を施すなどしたものが用いられている。
げやねじり応力、或いは引張り応力を繰り返して受ける
ことが多い。従って、このような用途の導電線としては
、銅線、銅合金線或いは銅メツキ鉄線の細線と言った比
較的可撓性に富む線の単体や撚り合せ集合線に絶縁処理
を施すなどしたものが用いられている。
しかしながら、それ等の導電線は、主体となる銅や鉄の
強度自体に問題があるため、耐屈曲寿命が決して良いと
は言えず、最近富に需要の増えている各種のロボット、
医療機器、精密電子機器、０Ａｆｉ器等のように頻繁に
動きを生じる装置の変位点間を結ぶ電気回路には、疲労
が激しくて、早期破断を起こすことがある。
強度自体に問題があるため、耐屈曲寿命が決して良いと
は言えず、最近富に需要の増えている各種のロボット、
医療機器、精密電子機器、０Ａｆｉ器等のように頻繁に
動きを生じる装置の変位点間を結ぶ電気回路には、疲労
が激しくて、早期破断を起こすことがある。
そこで、この発明は、繰り返し応力や伸び変形に充分に
耐える屈曲寿命に優れた高強度導体々を提供することを
目的としている。
耐える屈曲寿命に優れた高強度導体々を提供することを
目的としている。
上記の目的を達成するため、この発明では補強用芯材と
して強度と伸びのバランスのよいオーステナイト系ステ
ンレス鋼線を採用し、その外周に導電材料を被覆してい
る。具体的には、第１図に示すように、線径が０．０１
１ｍｍφ以上０．７ｍｍφ以下で、芯材のオーステナイ
ト系ステンレス鋼線１の外周に、断面積比が５％以上７
０％以下となる銅、又はその合金から成る被ｙ１層２を
設けたこきに特徴づけられるのが、この発明の高強度導
体である。本用途では高周波電流を流して実用されるが
、高周波電流は導体の表面を流れるため、導電性の良好
な銅又は銅合金を被覆材としたのである。
して強度と伸びのバランスのよいオーステナイト系ステ
ンレス鋼線を採用し、その外周に導電材料を被覆してい
る。具体的には、第１図に示すように、線径が０．０１
１ｍｍφ以上０．７ｍｍφ以下で、芯材のオーステナイ
ト系ステンレス鋼線１の外周に、断面積比が５％以上７
０％以下となる銅、又はその合金から成る被ｙ１層２を
設けたこきに特徴づけられるのが、この発明の高強度導
体である。本用途では高周波電流を流して実用されるが
、高周波電流は導体の表面を流れるため、導電性の良好
な銅又は銅合金を被覆材としたのである。
更に銅又は銅合金はオーステナイト系ステンレス鋼に比
べれば加工硬化しにくく柔らかいので、本用途で次に重
要な特性であるしなやかさを得るためには外層に用いな
ければならない。
べれば加工硬化しにくく柔らかいので、本用途で次に重
要な特性であるしなやかさを得るためには外層に用いな
ければならない。
又ここで芯材にオーステナイト系ステンレス鋼を用いた
のは、フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化型の
ステンレス鋼や鉄、鋼糸の材料では引張強度と伸びのバ
ランスが悪く、本用途の代用特性である屈曲値が低くな
るからである。耐食性の良いしかも一般的に鋼より機械
特性の劣るステンレスを芯に用いることは、−見ナンセ
ンスのように見えるが、これが本発明の最大のＰａ１ｎ
ｔである。
のは、フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化型の
ステンレス鋼や鉄、鋼糸の材料では引張強度と伸びのバ
ランスが悪く、本用途の代用特性である屈曲値が低くな
るからである。耐食性の良いしかも一般的に鋼より機械
特性の劣るステンレスを芯に用いることは、−見ナンセ
ンスのように見えるが、これが本発明の最大のＰａ１ｎ
ｔである。
ここで、この発明の導体において、芯材となるステンレ
ス！７！Ｉ線の線径を上述の値に限定したのは、その線
径が０．０１１ｍｍφ以下では強度的に優れるステンレ
スであっても、破断力が１０ｇ以下となって僅かな力で
断線するため実用に耐えず、一方、０．７ｍｍφ以上で
は、破断力が２０ｋｇ以上となり、線が硬すぎてしなや
かさの要求される精密電子機器用としては扱い難くなる
からである。
ス！７！Ｉ線の線径を上述の値に限定したのは、その線
径が０．０１１ｍｍφ以下では強度的に優れるステンレ
スであっても、破断力が１０ｇ以下となって僅かな力で
断線するため実用に耐えず、一方、０．７ｍｍφ以上で
は、破断力が２０ｋｇ以上となり、線が硬すぎてしなや
かさの要求される精密電子機器用としては扱い難くなる
からである。
また、被覆層の断面積比も、５％以下では、電子ワイヤ
に要求される導電特性を満足し得す、７０％以上ではス
テンレス電線による補強効果が充分に得られないからで
ある。
に要求される導電特性を満足し得す、７０％以上ではス
テンレス電線による補強効果が充分に得られないからで
ある。
なお、被覆層２は、周知のメツキ法やクラッド法等によ
って形成すればよい。
って形成すればよい。
また、その層２の形成時期は、ステンレス鋼線１を先に
述べた径になる迄伸線した後、又は伸線前のいずれであ
ってもよい。
述べた径になる迄伸線した後、又は伸線前のいずれであ
ってもよい。
なお本用途の機械的特性の中で最も重要なのは耐屈曲寿
命であるが、耐屈曲寿命特性の加速試験としては第２図
に示すように、Ｒ＝ ０．４ｍｍの円弧面に沿わせて線
材を（イ）→（ｒ＋）→（ハ）の順に屈曲させる９０°
曲げ値で評価する屈曲試験が用いられる。
命であるが、耐屈曲寿命特性の加速試験としては第２図
に示すように、Ｒ＝ ０．４ｍｍの円弧面に沿わせて線
材を（イ）→（ｒ＋）→（ハ）の順に屈曲させる９０°
曲げ値で評価する屈曲試験が用いられる。
しかしこの屈曲値は同じ素材でも荷重の重さと線径によ
り大きく異なるので単純にその大小で評価できない。
り大きく異なるので単純にその大小で評価できない。
そこで我々は（引張強度（ｋｇ／ｍｍ２）） ｘ （伸
び（％））なる指！（ＴＰ）を導入すれば荷重の重さや
線径が異ってもその値の大小で屈曲値の良否すなわち精
密電子機器用電線としての屈曲寿命の長短を評価できる
ことを見出した。この指標は引張強度と伸びという互い
に相反するものであるが、その積をとることにより”°
しなやかさ°′を一軸で評価できるという利点がある。
び（％））なる指！（ＴＰ）を導入すれば荷重の重さや
線径が異ってもその値の大小で屈曲値の良否すなわち精
密電子機器用電線としての屈曲寿命の長短を評価できる
ことを見出した。この指標は引張強度と伸びという互い
に相反するものであるが、その積をとることにより”°
しなやかさ°′を一軸で評価できるという利点がある。
このほか、この発明の高強度導体は、単線、燃線、それ
等の外周に絶縁被覆を施したもの、或いは裸線を編成し
たメツシュ導体等を最終製品として実用に供すればよい
。
等の外周に絶縁被覆を施したもの、或いは裸線を編成し
たメツシュ導体等を最終製品として実用に供すればよい
。
次に、この発明の導体の性能を見るため、従来の導体と
比較した特性測定を行った。測定に使った供試材は下記
の通りである。
比較した特性測定を行った。測定に使った供試材は下記
の通りである。
（ｉ）本発明の導体
■−０，０７５ｍｍφの八ｌｓ＋３０４なまし線１こ、
０．０１２５ｍｍ厚のメツキを施したもの。
０．０１２５ｍｍ厚のメツキを施したもの。
■−３，Ｏｎ＋＋ｎφの八１ｓＩ３０４ Ｅ線に、線径
を４．１ｍｍにする銅パイプをクラッドし、さらに線径
が０．１ｍｍφになる迄伸線、焼鈍を繰り返し、最終焼
鈍したもの。
を４．１ｍｍにする銅パイプをクラッドし、さらに線径
が０．１ｍｍφになる迄伸線、焼鈍を繰り返し、最終焼
鈍したもの。
■−線径が０．２６ｍｍφになる迄伸線したもので、他
の条件は■に同じ。
の条件は■に同じ。
■−線径が０．５ｍｍφになる迄伸線したもので、他の
条件は■に同じ。
条件は■に同じ。
■−クラッド後の線径を５．０ｍｍφ、伸線後の線径を
０．１ｍｍφとしたもので他の条件は■に同じ。
０．１ｍｍφとしたもので他の条件は■に同じ。
■−３，０ｍｍφのＡＩＳ＋３０４鋼線に厚さ ０．１
ｍｍの銅メツキ後、線径が０．１ｍｍφとなる迄伸線、
焼鈍を繰り返し、最終焼鈍。
ｍｍの銅メツキ後、線径が０．１ｍｍφとなる迄伸線、
焼鈍を繰り返し、最終焼鈍。
■ ■を素線とする７木撚線。
（ｉｉ ）従来の導体
■−０，１ｍｍφの純銅なまし線。
■−０，２６ｍｍφの純銅なまし線。
＠ −０，５ｍｍφの純銅なまし線。
＠ −０，１ｍｍφのＣｕ −０，６５Ｃｒ −０，１
３Ａｇなまし線。
３Ａｇなまし線。
＠ ０．２６ｍｍφのＣｕ −０，６５Ｃｒ −０，
１３Ａｇなまし線。
１３Ａｇなまし線。
＠ −０，１ｍｍφの銅被覆なまし鋼線（銅厚さ０．０
１ｍｍ）。
１ｍｍ）。
■ ０の伸線終了線（焼鈍なし）
＠ −０，１ｍｍφＡｌ５Ｉ３０４の溶体化処理済み線
。
。
［相］ ■の７本撚線。
（ｉｉｉ ）比較のための導体
Ｏ゛■の芯材にＡｌ５Ｊ４２０を用いたもの。
○ ■の芯材にＡｌ５１６３１（析出硬化型）を用い析
出硬化型ステンレス鋼としての強度を得るため最終溶体
化処理を施さず４７５℃×１時間の時効処理を施した。
出硬化型ステンレス鋼としての強度を得るため最終溶体
化処理を施さず４７５℃×１時間の時効処理を施した。
また、測定は、各材料の導電率、引張強度、伸び、及び
屈曲値について行った。又ＴＰは引張強度き伸びから計
算で求めた。この結果を次表に示す。
屈曲値について行った。又ＴＰは引張強度き伸びから計
算で求めた。この結果を次表に示す。
この表から判るように、この発明の導体は、導電率が被
覆層（試供品は銅）の断面積率に応じて変化し、周知の
銅系導体等に比較して小さくはなるが、多くの電子機器
用導電線の場合、大電流を流すことはないので、そのよ
うな用途の導電材料としては、不足の無い導電性能を確
保し得る。逆に、高周波の導体として使用する場合には
、外周が銅やアルミニウムであるので、実質的には、全
体の平均導電率を上回る性能を期待できるし、断面債比
を変化させて導電率をコントロールできると云うメリッ
トも生まれる。
覆層（試供品は銅）の断面積率に応じて変化し、周知の
銅系導体等に比較して小さくはなるが、多くの電子機器
用導電線の場合、大電流を流すことはないので、そのよ
うな用途の導電材料としては、不足の無い導電性能を確
保し得る。逆に、高周波の導体として使用する場合には
、外周が銅やアルミニウムであるので、実質的には、全
体の平均導電率を上回る性能を期待できるし、断面債比
を変化させて導電率をコントロールできると云うメリッ
トも生まれる。
また、引張強度は、ステンレス鋼線を芯材としているた
め、銅系材料よりも３倍程度おおきく（■の銅被覆ステ
ンレス鋼線の伸線品に近い）、伸びも、銅系材料や銅被
覆なまし鉄線等に比較してはるかに優れる。
め、銅系材料よりも３倍程度おおきく（■の銅被覆ステ
ンレス鋼線の伸線品に近い）、伸びも、銅系材料や銅被
覆なまし鉄線等に比較してはるかに優れる。
さらに、屈曲値は首記のロボット等に採用する場合、最
も重要視されるが、この発明の導体は、従来のそれと比
較にならない程優れた特性を示している。
も重要視されるが、この発明の導体は、従来のそれと比
較にならない程優れた特性を示している。
なお比較例［相］ではＴＰ値は７４４とかなり良い数値
を示しているが屈曲値はそれ程良くない。
を示しているが屈曲値はそれ程良くない。
やはり芯材はオーステナイト系ステンレスｗＪ線を用い
なければ本用途を満足させることはできない。
なければ本用途を満足させることはできない。
第３図には０．１＋ｎｎ＋φのオーステナイト系ステン
レス鋼線銅線のＴＰ値と屈曲値の関係を示すがＴＰ値が
８００以上で屈曲値が優れるのがわかる。
レス鋼線銅線のＴＰ値と屈曲値の関係を示すがＴＰ値が
８００以上で屈曲値が優れるのがわかる。
以上述べたように、この発明の高強度導体は、線径及び
引張強度の特定されたステンレスｉ線の外表面に、銅、
又はその合金を特定された断面猜比の範囲で被覆したも
のであるから、強度が大きく向上し、かつ導電性能も要
求値を充分に確保し得る。増強効果は、勿論、ステンレ
スの特性によるものである。
引張強度の特定されたステンレスｉ線の外表面に、銅、
又はその合金を特定された断面猜比の範囲で被覆したも
のであるから、強度が大きく向上し、かつ導電性能も要
求値を充分に確保し得る。増強効果は、勿論、ステンレ
スの特性によるものである。
また、銅合金は、元来伸びが小さい上、高強度を得るの
に必要な冷間加工により、その伸びが著しく小さくなる
。これに対し、ステンレスは本来、高強度で焼鈍状態で
利用できるため、大きな伸びを確保できる。
に必要な冷間加工により、その伸びが著しく小さくなる
。これに対し、ステンレスは本来、高強度で焼鈍状態で
利用できるため、大きな伸びを確保できる。
さらに、ステンレスの特性により、耐疲労性、屈曲性能
も大巾に向上する。
も大巾に向上する。
そのほか、ステンレスと被覆属の断面積比を限定値内で
自由に選べるので、導電率のコントロールも可能になる
と云う効果が得られる。
自由に選べるので、導電率のコントロールも可能になる
と云う効果が得られる。
また、この発明の方法によれば、被ｆｆ１層形成後に伸
線加工するので、被覆効率を上げることができ、さらに
、極細の線に対してもクラッド法の適用が可能になる。
線加工するので、被覆効率を上げることができ、さらに
、極細の線に対してもクラッド法の適用が可能になる。
第１図は、この発明の高強度導体の断面図、第２図は、
屈曲値の測定法を示す図、第３図は測定値を（引張強度
Ｘ伸び＞（ＴＰ値）と屈曲値との関係で整理した線図で
ある。 １・・−ステンレス鋼線、 ２−・ 銅、又はその合金の被ｒ！！層、３・・ 試験
材把持装置、 千１図 第２図
屈曲値の測定法を示す図、第３図は測定値を（引張強度
Ｘ伸び＞（ＴＰ値）と屈曲値との関係で整理した線図で
ある。 １・・−ステンレス鋼線、 ２−・ 銅、又はその合金の被ｒ！！層、３・・ 試験
材把持装置、 千１図 第２図
Claims (1)
- （１）芯材がオーステナイト系ステンレス鋼線で、被覆
材が銅又は銅合金でその断面積比率が５％以上７０％以
下で、かつ芯線の線径が０．０１１ｍｍφ以上０．７ｍ
ｍφ以下であり（引張強度（ｋｇ／ｍｍ＾２）×（伸び
（％））の値が８００以上の精密導電高強度線材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11377088A JPH01283707A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 高強度導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11377088A JPH01283707A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 高強度導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283707A true JPH01283707A (ja) | 1989-11-15 |
Family
ID=14620693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11377088A Pending JPH01283707A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 高強度導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283707A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002157919A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Hitachi Metals Ltd | 複合金属芯線及び該複合金属芯線の製造方法並びに複合金属芯線を用いてなる絶縁電線 |
| JP2005317463A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | 高周波信号伝送用材料および端子 |
| WO2005112046A1 (ja) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法 |
| US7230186B2 (en) | 2003-09-02 | 2007-06-12 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | Covered wire and automobile-use wire harness |
| CN109791815A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-05-21 | 住友电气工业株式会社 | 线束用线股和线束 |
| JPWO2020261564A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | ||
| JPWO2021001928A1 (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | ||
| JP2022157047A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電線導体および絶縁電線 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-05-10 JP JP11377088A patent/JPH01283707A/ja active Pending
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