JPH04138616A - ハーネス用電線導体 - Google Patents

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〕 この出願に係る発明は、たとえば、自動車用のワイヤハ
ーネスなどに用いることのできるハーネス用電線導体に
関するものである。

［従来の技術］ 近年、自動車の高性能化とともに、各種の制御回路の増
加など自動車内における配線箇所は多く、またそれらに
要求される信頼性も一層強まってきている。一方、省エ
ネルギの立場からは、自動車重量の軽量化が強く要求さ
れるようになってきた。

従来自動車の配線用電線導体には、主としてＪＩＳ　　
Ｃ３１０２に規定しであるような軟銅線またはこれに錫
メツキなどを施した線を撚り合わせた撚線が用いられ、
これに塩化ビニール、架橋ビニールや架橋ポリエチレン
などの絶縁体を同心円状に被覆して電線としていた。

ところで自動車配線回路では、前述のとおり近年特に制
御用などの信号電流回路の割合が増加している。このよ
うな電線では、通電容量には十分余裕があるにもかかわ
らず、機械的強度維持のために電気的な必要径より犬な
る導体を用いていた。

このような電線を軽量化する試みとして、導体のアルミ
ニウム（合金を含む、以下同じ）化も一部検討された。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、アルミニウムでは一般に強度的に弱く、
十分な強度を得るためには外径を太くするとか、撚線本
数を多くするとかの方策が必要となる。このため、絶縁
体を多く必要とすることになり、配線スペースを多（必
要とするほか、軽量化の効果も十分に期待できず、絶縁
体コストの上昇をも招く結果となりやすかった。

この出願に係る発明の目的は、細径化、すなわち軽量化
しても従来のハーネス電線に劣らない破断荷重を有し、
さらに衝撃的な荷重に対しても破断しにくく、また線ぐ
せか悪くなく、切断した撚線にばらけがないハーネス用
電線導体を提供することにある。

５課題を解決するための手段］ この出願に係る請求項１の発明は、導体断面積が０．０
３〜０．３ｍｍ２であり、アラミド系繊維束または紐を
中心として、そのまわりに銅素線を配置して撚線とし、
この撚線を円形圧縮加工したことを特徴としている。

この発明において、円形圧縮加工した撚線は、引張強さ
が熱処理前の８０〜９５％の範囲内となるように熱処理
されることか好ましい。

さらに、この熱処理の際の熱処理温度は１００００〜１
５０℃の範囲内で、熱処理時間が１０分以上であること
が好ましい。

この出願に係る請求項４の発明は、導体断面積か０．０
３〜０．３ｍｍ２であり、アラミド系繊維束または紐を
中心として、そのまわりにＳｎを０．２〜２．５重量％
含み、残部か本質的に銅よりなる銅合金素線を配置して
撚線とし、この撚線を円形圧縮加工したことを特徴とし
ている。

この発明において、円形圧縮加工した撚線は、引張強さ
が熱処理前の８０〜９５％の範囲内となるように熱処理
されることが好ましい。さらに熱処理温度は１８０〜３
５０℃で、熱処理時間か１０分以上であることか好まし
い。

［作用］ この出願に係る発明において、導体断面積を０゜０３〜
０．３ｍｍ２としたのは、０．０３ｍｍ”未満であれば
、ハーネスとしての加工の際端子圧縮加工が困難であり
、０．３ｍｍ２を越えれば、軽量化の目的にそぐわない
からである。

この出願に係る発明において、アラミド系繊維束または
紐を中心としてそのまわりに素線を配置し撚線としてい
るのは、引張強さおよび耐衝撃力の極めて大きいアラミ
ド系繊維束または紐と高導電率の素線とを複合化するこ
とにより、引張強さおよび耐衝撃力が大きく、かつ高導
電率を有する電線導体とするためである。

この出願に係る発明のハーネス用電線導体において、単
線ではなく、撚線としているのは、繰り返し屈曲に対し
て信頼性を高めるためである。

請求項４の発明において、中心となるアラミド系繊維束
または紐のまわりに配置する銅合金素線のＳｎの含有量
を０．　２〜２．５重量％とじているのは、Ｓｎが０．
　２重量％より少なくなると、破断荷重の向上の効果が
少なくなり、２．５重量％より多くなると、導電率が４
０％以下になってしまうため、電線として回路によって
は望ましくない場合が生じるからである。

この出願に係る発明では、撚線を円形圧縮加工している
。第１図は、この出願に係る発明の一実施例を示す断面
図である。第２図は、従来のハーネス電線を示す断面図
である。

第１図を参照して、この発明に従うハーネス用電線１の
撚線２は、アラミド系繊維束または紐４のまわりに素線
２ａを配置することにより構成されており、全体がほぼ
円形形状となるように圧縮加工されている。このように
円形圧縮加工された撚線の外周に絶縁被覆３が設けられ
ている。

第２図を参照して、従来のハーネス電線１１ては、単に
素線を撚り合わせた撚線１２のまわりに絶縁被覆１３を
形成しており、素線１２ａの間の溝１４の部分にまで絶
縁被覆か設けられている。

この素線間の溝１４は絶縁被覆１４を設けなくても絶縁
性には影響のない部分であり、このような部分にも絶縁
被覆１３を設けることにより、絶縁被覆の材料が多く必
要となりまた多くの面からも十分に軽量化を図ることが
できないという問題を生じる。

これに対し、第１図に示すようなこの出願に係る発明に
従うハーネス用電線１の場合には、素線２ａ間には、さ
ほど大きな溝が形成されないので、被覆材料か多く必要
となることもなく、また軽量化を達成することかできる
。

この出願に係る発明に従うハーネス用電線ては同一の断
面積て見た場合、隙間の部分か少ないので、外径を小さ
くすることができ、細径化を図ることができる。

さらに、この出願に係る発明では、撚線を円形圧縮加工
しているため、撚線の端末のばらけを起こりにくくする
ことかできる。また円形圧縮加工により、線ぐせを改善
することかできる。

さらに、円形圧縮加工することにより耐衝撃力も改善さ
れるということを見出した。

この出願に係る発明の好ましい実施態様においては、円
形圧縮加工した撚線を、引張強さが熱処理前の８０〜９
５％の範囲となるように熱処理している。このような熱
処理により、耐衝撃力をさらに向上させることができ、
かつ撚線のばらけをさらに少なくすることができる。熱
処理により引張強さにおける破断荷重は低下するか、こ
の低下した破断荷重を、熱処理前の８０〜９５％の範囲
とすることが好ましい。熱処理後の破断荷重か熱処理前
の９５％より大きい場合には、衝撃値か十分には向上せ
ず、ばらけや線ぐせの問題を生じることかある。また、
引張強さが熱処理前の８０％より低くなる場合には、破
断荷重か著しく低下してしまう。

請求項１の発明においては、熱処理温度を１００〜１５
０℃の範囲内とすることが好ましい。１００℃未満の場
合には、衝撃値を向上させるという効果が十分でない場
合かあり、また１５０℃より高い温度となるき、著しく
破断荷重か低下してしまう場合がある。

また、請求項４の発明では、熱処理温度か１８０℃〜３
５０℃の範囲内とすることが好ましい。

１８０℃未満の場合には、衝撃値を向上させるという効
果が十分でない場合があり、また３５０℃より高い温度
となると、著しく破断荷重か低下してしまう場合がある
。

請求項１および４の発明において、熱処理時間は１０分
以上であることが好ましく、１０分未満となると、衝撃
値を向上させるという効果か不十分な場合がある。

［実施例１ アラミド系繊維束として芳香族ポリアミドよりなるケブ
ラ繊維（デュポン社商品名）を用い、このまわりに第１
表に示すような６本の銅素線を配置させて撚線とした。

ケブラー繊維は直径１２μｍのものを、銅素線と同等の
直径になる本数束ねてアラミド系繊維束とした。第１表
に圧縮加工有りとしたものについては、この撚線をダイ
スの穴に通すことにより円形圧縮加工を施した。また熱
処理条件に「無」と書いたちの以外につ゛いては、第１
表に示す熱処理条件で圧縮加工後の撚線を熱処理した。

また、従来例の実験Ｎα４のものについては、従来から
用いられている軟鋼のみを撚り合わせて撚線とした。

得られた撚線について、導電率（ＩＡＣ３，％）、熱処
理前後における破断荷重の保持率（％）、破断荷重（ｋ
ｇＦ）、衝撃値（ｋｇ−ｍ）、重量（ｇ／ｍ）、線ぐせ
、および端末バラケをそれそれ測定あるいは評価し、第
１表に併せて示した。

第１表から明らかなように、本発明例のＮα１〜３のも
のは、従来例のＮα４に比へ、高い破断荷重を有してお
り、しかも重量がほぼ２０〜６５％程度であり、軽量化
されている。また、円形圧縮加工を施さなかった比較例
のＮα５および６のものでは、線ぐせか悪く、端末バラ
ケかあった。

第１表に示した実験Ｎａ　１〜３ては、すべて円形圧縮
加工後に熱処理を施した。この熱処理の有無の影響およ
び熱処理条件について検討するため、さらに第２表に示
すような実験Ｎα７〜１１を行なった。第２表には、比
較しやすいように、実験１のデータを再び掲載した。

（以下余白） 熱処理した実験Ｎα１および熱処理しなかった実験Ｎα
９との比較から明らかなように、円形圧縮加工後に熱処
理することにより破断荷重は若干低下するものの、衝撃
値か向上し、線ぐせおよび端末バラケか改善される。

また、熱処理温度か１５０℃よりも高い１８０℃である
実験Ｎα１０では、破断荷重の保持率が５０％であり、
破断荷重が従来例の実験Ｎα４と固定度にまで低下した
。また処理温度が１００℃よりも低い８０℃である実験
Ｎα１１では、衝撃値の向上かあまり認められなかった
。

以上の結果から明らかなように、圧縮加工後に熱処理す
る場合には、引張強さが熱処理前の８０〜９５％の範囲
内とするように熱処理することが好ましい。また、この
ような熱処理を行なうためには、熱処理温度を１００℃
〜１５０℃とし、熱処理時間を１０分以上とすることが
好ましい。

請求項４の発明の実施例について以下説明する。

アラミド系繊維束として芳香族ポリアミドよりなるケブ
ラ繊維（デュポン社商品名）を用いて、このまわりに第
３表に示すようなＳｎの含有量の合金素線６本を撚り合
わせて撚線とした。ケブラ繊維は、直径１２μｍのもの
を合金素線と同等の直径になる本数束ねてアラミド系繊
維束とした。

第３表に圧縮加工有りとしたものについては、この撚線
をダイスの穴に通すことにより円形圧縮加工を施した。

また熱処理条件に「なし」と書いたもの以外については
、第３表に示す熱処理条件で圧縮加工後の撚線を熱処理
した。また、従来例の実験Ｎα３１のものについては、
従来から用いられている軟鋼を撚り合わせて撚線とした
。

得られた撚線について、導電率（ＩＡＣ３，％）、熱処
理前後における破断荷重の保持率（％）、破断荷重（ｋ
ｇＦ）、衝撃値（ｋｇ−ｍ）、重量（ｇ／ｍ）　、線く
せおよび端末バラケをそれぞれ測定あるいは評価し、第
３表に併せて示した。

（以下余白） 第３表から明らかなように、本発明例のＮ０２１〜３０
のものは、従来例のＮα３１に比へ、高い破断荷重を有
しており、しかも重量がほぼ１／′３〜２／３程度にな
り、軽量化されている。またＳｎの含有量の少ない比較
例のＮα３２および３３のものは本発明例のような高い
破断荷重を示さなかった。またＳｎの含有量の多いＮα
３４では、高い破断荷重が得られているものの、導電率
か著しく低くなっている。また円形圧縮加工を施さなか
った比較例のＮ１１３５および３６のものでは線ぐせが
悪く、端末バラケがあった。

第３表に示した実験Ｎα２１〜３０ては、すへて円形圧
縮加工後に熱処理を施した。この熱処理の有無の影響お
よび熱処理条件について検討するため、さらに第４表に
示すような実験Ｎα３７〜３９を行なった。第４表には
、比較しやすいように実験Ｎα２１のデータを再び掲載
した。

（以下余白） 熱処理した実験Ｎα２１および熱処理しなかった実験Ｎ
α３７との比較から明らかなように、円形圧縮加工後に
熱処理することにより破断荷重は若干低下するものの、
衝撃値が向上し、線ぐせおよび端末バラケが改善される
。

また、熱処理温度が３５０℃よりも高い４００℃である
実験Ｎα３８では、破断荷重の保持率が５０％であり、
破断荷重か従来例の実験Ｎα３１と同程度にまで低下し
た。また処理温度が１８０℃よりも低い１５０℃である
実験Ｎα３９では、衝撃値の向上があまり認められなか
った。

以上の結果から明らかなように、圧縮加工後に熱処理す
る場合には、引張強さが熱処理前の８０〜９５％の範囲
内となるように熱処理することが好ましい。また、この
ような熱処理を行なうためには、熱処理温度を１８０℃
〜３５０℃とし、熱処理時間を１０分以上とすることが
好ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この出願に係る発明に従い、撚線
を円形圧縮加工することにより、従来のハーネス用電線
よりも破断荷重が高く、しかも線ぐせが良好で端末のバ
ラケも少ないハーネス用電線導体とすることができる。

したかって、この出願に係る発明のハーネス用電線導体
を用いることにより、従来の電線に比べ、軽量化させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願に係る発明の一実施例を示す断面図
である。 第２図は、従来のハーネス電線を示す断面図である。 図において、１はハーネス電線、２は撚線、２ａは外側
の素線、３は絶縁被覆、４はアラミド系繊維束または紐
を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体断面積が０．０３〜０．３ｍｍ＾２のハーネ
   ス用電線導体であって、 アラミド系繊維束または紐を中心として、そのまわりに
   銅素線を配置して撚線とし、この撚線を円形圧縮加工し
   たことを特徴とする、ハーネス用電線導体。
2. （２）前記円形圧縮加工した撚線を、引張強さが熱処理
   前の８０〜９５％の範囲内となるように熱処理したこと
   を特徴とする、請求項１に記載のハーネス用電線導体。
3. （３）前記熱処理温度が１００℃〜１５０℃で、熱処理
   時間が１０分以上であることを特徴とする、請求項２に
   記載のハーネス用電線導体。
4. （４）導体断面積が０．０３〜０．３ｍｍ＾２のハーネ
   ス用電線導体であって、 アラミド系繊維束または紐を中心として、そのまわりに
   Ｓｎを０．２〜２．５重量％含み残部が本質的に銅より
   なる銅合金素線を配置して撚線とし、この撚線を円形圧
   縮加工したことを特徴とする、ハーネス用電線導体。
5. （５）前記円形圧縮加工した撚線を、引張強さが熱処理
   前の８０〜９５％の範囲内となるように熱処理したこと
   を特徴とする、請求項４に記載のハーネス用電線導体。
6. （６）前記熱処理温度が１８０℃〜３５０℃で、熱処理
   時間が１０分以上であることを特徴とする、請求項５に
   記載のハーネス用電線導体。