JPH02114403A - 耐屈曲性ケーブル導体 - Google Patents

耐屈曲性ケーブル導体

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JPH02114403A
JPH02114403A JP26721588A JP26721588A JPH02114403A JP H02114403 A JPH02114403 A JP H02114403A JP 26721588 A JP26721588 A JP 26721588A JP 26721588 A JP26721588 A JP 26721588A JP H02114403 A JPH02114403 A JP H02114403A
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JP
Japan
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alloy
conductor
cable conductor
strength
bending resistance
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JP26721588A
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English (en)
Inventor
Masato Asai
真人 浅井
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強度、耐屈曲性及び導電性、特に耐屈曲性を必
要とする耐屈曲性ケーブル導体に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に自′動車用及び電子機器配線材用ケーブル導体と
しては軟銅線が使用されてきたが、工場の自動化(FA
)や事務合理化(OA)が進むにつれ、最近では配線材
に占める可動用ケーブルの比率が増加している。このよ
うな可動ケーブル導体としても従来と同様の発想からこ
れまでは軟銅線が使用されてきた。
近年医療機器用、フロッピーディスク用、ロボット用等
の機器用可動ケーブル導体として従来のTPC軟銅線よ
りも高い強度と耐屈曲性を有する導体の要求が増加して
いる。医療機器用ケーブルというのは複雑な動きをする
ために曲げ、捩り、引張り等の組み合わさった繰り返し
応力を受ける。又フロッピーディスク用ケーブルもヘッ
ドが横移動等の動きをするためにU字曲げを主体とした
複雑な繰り返し応力を受ける。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような可動用ケーブル導体としても、従来と同様の
発想からこれまでは軟銅線が使用されてきたが、ケーブ
ルの軽量化に伴う導体の細線化傾向、更には電子機器組
立ラインの自動化、機械化等により以前よりもケーブル
導体への引張り、曲げ、捩り等の負荷が太き(なってお
り、下記のような問題が生じてきた。
最近のケーブル導体の細線化、軽量化の動向に対し、導
体の強度が低下するため、組立作業中断線しやすい。ま
た従来の軟銅線ケーブルを可動用ケーブルとして使用す
ると耐屈曲性が劣るため、使用中にケーブル導体が疲労
より断線する。
そのため撚り線の寄り合わせピッチを細かくする等の改
善策が採られてきたが、その効果は不十分であった。こ
のようなケーブルの軽量化に伴う導体の細線化傾向、更
には電子機器装置組立ラインの自動化、機械化等により
以前よりケーブル導体の引張り、曲げ、捩り等の負荷が
大きくなっており、柔軟性があり、耐屈曲性に優れ、配
線の高密度化が可能であるような導体の開発が望まれて
いる。このような機器配線用導体としては、下記のよう
な特性が要求されている。
(1)曲げ、捩り、引張り等の組み合わさった応力に十
分耐えられる高い引張り強さを有すること。
(2)配線や接続の自動化に耐える高い引張り強さを有
すること。
(3)半田付は時の熱影響で物性が劣化しないこと。
(4)半田付は根元で鋭い屈曲に耐えること。
(5)材料費、加工費が安く、低価格であること。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み、材料費や加工費が高いりん青銅や
銅被覆鋼線に代わり、低コストのCu合金を機器配線用
導体として使用するべく、強度や屈曲性、耐熱性、半田
信頼性、熱放熱性等について鋭意研究の結果、強度と耐
屈曲性に極めて優れた耐屈曲性ケーブル導体を開発した
ものである。
即ち本発明導体の一つは、Ti0.0]〜06W1%(
以下v1%を%と略記)、Ni0.l〜4.0%、  
Sn0.l 〜4.G%を含み、Z n 0.05〜5
.0%、 M n 0.01〜1.0%、 Mg0.0
01〜0.5%。
Cr0.001〜04%の範囲内で何れか1種又は2種
以上を合計01001〜5.0%含み、残部Cuと不可
避的不純物からなることを特徴とするもので、不可避的
不純物中、P濃度を1)00pp以下、S濃度をIOp
pm以下、■濃度を20ppm以下とし、またこの導体
表面にSn,Sn−Pb合金。
Ag又はΔg合金で被覆することが望ましい。
また本発明導体の他の物は、Ti0.o+〜0.6%、
  N i0.l 〜4.Q%、Sn0.1〜4.0%
を含み、Z n 0.05〜5.0%、 M n 0.
Of〜I、 0%。
M g [1,001〜0.5%、 Cr0.OQl 
〜0.4%の範囲内で何れか1種又は2種以上を合計0
.001〜5.0%含み、更にZr、Fe、Co、AJ
。
Si、V、Cdを0.005〜1.0%の範囲内で、Y
、Ag、Ge、Te、In、希土類元素を0.001〜
0.2%の範囲内で何れか1種又は2種以上を合計0.
001〜1.0%含み、残部Cuと不可避的不純物から
なることを特徴とするもので、不可避的不純物中、P濃
度を1oOppi以下、S濃度をlOppm以下、O2
濃度を20ppn以下とし、またこの導体表面にSn,
Sn−Pb合金、Ag又はAg合金を被覆することが望
ましい。
C作 用〕 本発明において、合金組成を上記範囲に限定したのは次
の理由によるものである。
TiはNi、Sn或いはNi、Sn、Cuと共に金属間
化合物を合金マトリックス中に微細に分布し、強度や導
電性の向上はもとより屈曲性を大きく向上させるのに効
果を示すが含有量が上記範囲の下限未満ではその効果が
なく、上限を越えて含まれると渦流れを損ない、酸化生
成物の発生により、鋳造性を著しく低下させると共に、
熱間加工性を悪くし、割れが生じやすくなり生産性を阻
害する。
Ni、SnはTiと共に化合物を形成し、前記特性を向
上させる働きをすると共に、一部は合金マトリックス中
に固溶して強度や屈曲性を向上する。しかしてNi含有
量及びSn含有量が上記範囲の下限未満ではこれらの効
果が見られず、上限を越えて含まれると導電性を大きく
低下させると共に、導体被覆金属或いは合金との接合の
経時劣化を引き起こし、信頼性を著しく損なうためであ
る。
Zn、 Mn、 Mg、 Cr (以下A元素群と略す
)の何れか1種又は2種以上の添加は、導体被覆金属又
は合金との接合性を極めて良好にし、信頼性を高めると
共に溶解鋳造時の脱酸・脱硫剤として働き、生産性を向
上させる働きを示すも、その含有量を上記のように限定
したのは、何れも下限未満では効果が見られず、上限を
越えると鋳造性や加工性の劣化を招くためである。
またZr、Fe、Co、Ajj、Si、V。
Cd、 Y、 Ag、 Ge、 Te、  In、希土
類元素(以下B元素群と略す)の何れか1種又は2種以
上は結晶粒の粗大化を抑制し、強度を向上させる働きを
示す。しかしてその含有量が上記範囲の下限未満では効
果がなく上限を越えると導電性や鋳造性・加工性を低下
せしめてしまうためである。
更に不純物のP、S、Oz含有量をそれぞれ上記の如く
制限したのは、Pは鋳造時の脱酸剤として作用するも、
過度に含まれると合金の構成元素とP化合物を形成し、
半田付は性や強度等の機械的特性を損なうためである。
またSは結晶粒界に濃化しやすく、そのために粒界強度
が低下し、熱間加工時に割れの起点となり、製造性を害
する。しかしてIOppm以下であれば上記のようなこ
とは見られず熱間加工性を害することがないためである
。またαについては、Ti等の構成元素の酸化を抑制し
、酸化物による伸線性、屈曲性の低下並びに半田濡れ性
の劣化や導体被覆金属又は合金との接合性の劣化を防ぐ
為に限定したものであり、範囲内であれば満足すべき特
性を得ることができる。
また本発明導体は半田付は性を高め又は/及び絶縁被覆
形成時のガスが導体に悪影響を及ぼすのを避け、且つ接
触抵抗を低減させるため、Sn,Sn−Pb合金、Ag
、Ag合金を被覆する。ただしこれ等の問題がない場合
はこれ等金属又は合金の被覆は必要としない。
〔実施例〕
第1表に示す組成の合金を溶解鋳造して25n+m角、
長さ300mmの鋳塊とし、これを1面当たり2.5m
mの厚さに面前して20mn+角とし、熱間加工により
直径8mmとした。これに伸線加工と熱処理を施して直
径1.6mの線材とし、更に走間焼鈍炉を用いて焼鈍し
、引き続いてSnの溶融メツキを施して導体とした。焼
鈍はN雰囲気中550℃の温度で行い、線の走行速度を
180m/1Iinとした。
このようにして作製したSnメツキ導体について、引張
強さ、伸び、導電率、屈曲疲労強度、半II(濡れ性を
求めた。これを従来の65/35黄銅、8%リン青銅及
びタフピッチ銅と比較して第2表に示した。
屈曲疲労強度は、ガイドを垂直に貫通する試験線に70
gの荷重を吊し、ガイド上の試験線を左右水平に折り曲
げ、破断するまでの屈曲回数を求めた。回数は右に曲げ
て元に戻して1回、左に曲げ元に戻して2回と数えた。
引張強さはインストロン型試験機を用い、標点間距離1
00謂で行った。導電率は4端子法を用い、標点間距離
250 rrrmで20℃のオイルバス中で測定した。
また半田濡れ性は5n−40%pb共晶半田浴に5秒間
浸漬後、その濡れ具合を実体顕微鏡で目視により判定し
た。尚通常の伸線工程で断線が発生するかどうかで伸線
の難易性を評価した。
第 表 第1表及び第2表から明らかなように本発明導体黒1〜
13は何れも従来導体Nα19〜21と比較し、引張強
さ、導電率、屈曲強度が優れ、半田濡れ性も良(、製造
性にも優れており、耐屈曲性ケーブル導体として適して
いることが判る。
これに対しTi、Ni含有量の多い比較導体414では
引張強さや屈曲強度は充分であるが半if濡れ性を太き
(損ない更に伸線加工性が低下し、製造性が悪い事が判
る。またへ元素群の含有量の多い比較合金k15でも半
田濡れ性や製造性が大きく損なわれている。α含有量の
多い比較合金N(1)8では引張強さ、屈曲強度が劣り
、半IB濡れ性が悪い。尚B元素群の含有量の多い比較
合金Nα16やS含有量の多い比較合金N(1)7では
、冷間加工性や熱間加工性が劣り、所定の線材に加工す
ることができなかった。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、強度、導電性及び耐屈曲性
の優れた導体が安価に得られ、耐屈曲性ケーブル導体と
して、軽量化に伴う導体の細線化、電子機器装置の組立
ラインの自動化、機械化等を容易にする等工業上顕著な
効果を奏するものである。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ti0.01〜0.6wt%,Ni0.1〜4.
    0wt%,Sn0.1〜4.0wt%を含み、Zn0.
    05〜5.0wt%,Mn0.01〜1.0wt%,M
    g0.001〜0.5wt%,Cr0.001〜0.4
    wt%の範囲内で何れか1種又は2種以上を合計0.0
    01〜5.0wt%含み、残部Cuと不可避的不純物か
    らなることを特徴とする耐屈曲性ケーブル導体。
  2. (2)不可避的不純物中、P濃度を100ppm以下、
    S濃度を10ppm以下、O_2濃度を20ppm以下
    とする請求項(1)記載の耐屈曲性ケーブル導体。
  3. (3)ケーブル導体表面をSn,Sn−Pb合金,Ag
    又はAg合金で被覆する請求項(1)又は(2)記載の
    耐屈曲性ケーブル導体。
  4. (4)Ti0.01〜0.6wt%,Ni0.1〜4.
    0wt%,Sn0.1〜4.0wt%を含み、Zn0.
    05〜5.0wt%,Mn0.01〜1.0wt%,M
    g0.001〜0.5wt%,Cr0.001〜0.4
    wt%の範囲内で何れか1種又は2種以上を合計0.0
    01〜5.0wt%含み、更にZr,Fe,Co,Al
    ,Si,V,Cdを0.005〜1.0wt%の範囲内
    で、Y,Ag,Ge,Te,In,希土類元素を0.0
    01〜0.2wt%の範囲内で何れか1種又は2種以上
    を合計0.001〜1.0wt%含み、残部Cuと不可
    避的不純物からなることを特徴とする耐屈曲性ケーブル
    導体。
  5. (5)不可避的不純物中、P濃度を100ppm以下、
    S濃度を10ppm以下、O_2濃度を20ppm以下
    とする請求項(4)記載の耐屈曲性ケーブル導体。
  6. (6)ケーブル導体表面をSn,Sn−Pb合金,Ag
    又はAg合金で被覆する請求項(4)又は(5)記載の
    耐屈曲性ケーブル導体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08176707A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd ワイヤ放電加工用電極線

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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