JPS6030043B2 - 自動車用電線導体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用導線導体に関するもので、電線の軽量
化を目的としたものである。

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要求されるようになってきてい
る。

一方、省エネルギーの立場からは、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。本発明は、このよ
うな事情に鑑み、信頼性を有し、かつ軽量化を可能なら
しめる自動車用電線導体を提供せんとするものである。

従来自動車の配線用電線導体には、主としてＪＩＳＣ
３１０２に規定してあるような軟銅線またはこれにすず
めつきなどを施した線をよ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Ｄ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
り大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。しかしながら、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
外蓬を太くするとか、撚線本数を多くするとかの方策が
必要となり、絶縁体を多く必要とすることにより、配線
スペースを多く必要とするほか、軽量化の効果も十分期
待できず、また絶縁体コストの上昇をも招く結果となり
やすかった。さらに自動車配線には、端子を多く使用す
るが、このような端子部での電気腐食の問題やはんだ付
による接合がしにくいなど、種々の難点を有していた。
本発明は、自動車配線用電線、特に制御用回路などの電
流容量を多く必要としない電線の軽量化を目指し、種々
検討の上なされたものである。本発明は、０．２％耐力
（以下単に耐力と称す。）が３０〜４０ｋ９′地で、導
霞率が５０％ＩＡＣＳ以上である銅または銅合金よりな
る素導体をより合せてなることを特徴とする断面積０．
１５〜０．５地の自動車用電線導体である。第１図は本
発明の実施例を示す断面図で、電線導体１は上述の銅ま
たは鋼合金よりなる素導体２を７本より合せたものであ
る。本発明導体における撚本数は総断面積が０．１５〜
０．５ゆであれば、総断面積に応じた本数となる。撚本
数は電線導体がしなやかさを保つためには同一断面積で
あっても多い方が好適であるが、この場合細い素導体を
準備したり、多数本の秦線を撚線加工の際撚線装置にセ
ットしなければならず、そのために困難を伴うので２〜
３７本、より好ましくは７〜１９本が推奨される。本発
明において、耐力を３０〜４０ｋｇ／桝と規定したのは
、３０ｋ９／桝未満では電線を端子ハウジングに圧着も
しくは圧着後はんだ付により固定した後の端子の保持力
（電線の軸万向への引張りにより、電線が被断し、もし
くは圧着部から電線が引抜ける時の荷重）が十分得にく
いためであり、また耐力が４０ｋ９／柵を超えると圧着
部の引張りによって、電線の被断はしにくいが、電線が
端子から抜ける状態となりやすく、規定範囲の耐力を有
する撚線より、かえって端子の保持力が小さくなったり
、またしなやかさを失ない、配線などの作業性を損ない
やすくなるほか、端子との接合部で、くり返し屈曲によ
り破断しやすくなるためである。

導電率は５０％ＩＡＣＳ未満であると、本発明における
ように撚線断面積が０．１５〜０．５桝の場合、断面積
減少をも考慮すると従来のより太い軟銅線に比べて極端
に導体の抵抗値が増加してしまうためと、一般に導電率
５０％ＩＡＣＳ未満の銅合金は、５０％ＩＡＣＳ以上の
銅合金に比べて加工性やはんだ付性に劣るためである。

従来軟銅線では、端子保持力などの機械的特性を十分に
するには断面積０．５桝未満では困難であり、このよう
な断面積の導体は自動車電線としては使用されていなか
った。本発明は、端子保持力などを低下させることなく
、これを０．１５〜０．５軌にすることにより、軽量化
せんとするものである。撚線断面積を０．１５〜０．５
柵と規定したのは、０．１５桝未満では、耐力が３０〜
４０ｋ９／孫であっても従来タフピッチ軟銅線の耐力が
一般に８〜１２ｋ９／ゆであるので、７′０．３２０（
ＪＩＳＯ．弘Ｖ電線導体）の耐力値×断面積の値より小
さくなってしまい張力による変形を伴いやすくなってし
まうからであり、０．５柵を超えると、従来のタフピッ
チ軟鋼でも強度面ではほぼ満足するが、軽量化の目的を
達成し驚いためである。

本発明において、くり返し屈曲に対する一層の信頼性向
上のためや耐力３０〜４０ｋ９／柵の素導体を工業的に
容易に得るための銅合金として、■Ｓｎを０．塁雲量％
（以下単に％と記す）以下を含有し、残部が本質的に銅
よりなる銅合金や、■Ｃｒｏ．３〜０．９％を含有し、
残部が本質的に銅よりなる銅合金を用いることがより一
層望ましい。上述において、Ｓｎが０．９％を超えて含
有すると該用途にはそれ以上の機械的特性の改善が期待
できず、徒らに導電率が低下してしまい５０％ＩＡＣＳ
未満になりやすいためである。またＣｒを０．３〜０．
９％と規定したのは、Ｃｒが０．３％未満では機械的特
性改善の効果が十分でないため、Ｃｒ投入に伴う鋳造作
業性の低下や熱処理の手間を考慮すると経済的ではなく
、また０．９％を超えて添加しても原料コストを高めた
り、加工性などを害しやすくなるだけでそれ以上の特性
の改善が見られないためである。

なお、本発明において特にはんだ付性の一層の改善が要
求される場合など、該導体に錫めつきなどのめつきが施
こされている事はなんら差支えない。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。実
施例 Ｃｕ−Ｓｎ合金は通常の電気用銅地金を溶解した港湯に
、Ｓｎを単体で投入添加、蝿梓後、鋳造、熱間圧延によ
り８側◇のワィアロツドとした。

Ｃｕ−Ｃｒ合金は同様にＣｒをＰ脱酸後Ｃｕ一１０％Ｃ
ｒ母合金の形で投入添加、Ｃｒが十分溶解した後、鋳造
、熱間圧延により８側Ｊワイアロッドとして後、さらに
９５０ｏ ×ｌｈｒ溶体化処理後、水焼入れした。これ
らのワィアロツドを通常のタフピツチ鋼、無酸素鋼の８
側めワィアロッドとともに伸線し、０．２６側◇または
０．３２側めの線とした。ＥＣアルミニウムについては
１２側０のワイアロツドから０．３２側？に伸線した。
これらの硬材について、第１表に示す本発明例の場合に
は、タフピッチ鋼は１７０つ○×ｌｈｒ、無酸素鋼は１
８５つ０ｘｌｈｒ、Ｃｕ−０．６２％Ｓｎ合金は３００
ｏｏ×ｌｈｒ不活性雰囲気炉でバッチ式嬢錨を行ない、
またＣｕ−０．４５％Ｃｒ合金は６５０℃の窒素ガスト
ンネル炉中を３０の／分で通過させ、連続的に焼鈍して
それぞれ素導体を作成した。また比較例の素導体は、そ
れぞれの材料を硬材のまま、またはそれらを充分軟化さ
せた。このようにして得られた素導体を第１表に示すよ
うな構成の撚線に撚線加工して導体部とした。特性は一
部このような裸導体のまま測定したが、他はこの後０．
５側厚のＰＶＣ被覆を行って自動車用電線として測定し
た。

これらの電線について各種特性を測定した結果は第１表
に示す通りである。

ここで、測定項目およびその測定法と自動車用電線とし
ての要求特性との関係について説明を加える。

端子ハウジング保持力は、前述のように自動車用電線で
は端子への接続部の信頼性のために重要な特性であり、
その測定は導体を端子に圧着後導体を軸方向に引張試験
機にて引張り、圧着部から電線が抜ける（もしくは破断
する）時の荷重を測定した。この保持力は多くの場合１
０ｋ９以上であることが望まれる。また、引張破断荷重
も導体のしなやかさを矢なわない範囲で概略１０ｋ９以
上であり、大である方がよい。

また、電線の耐屈曲性は、特に端子部近傍でのくり返し
屈曲に対して導体が破断しないように望まれ、その測定
は、被覆された電線３を、第２図に示すように治臭４に
はさんで、片端に５００夕の荷重Ｗをかけた状態で左右
に９０ｏ宛交互に屈曲させ、破断するまでの回数を９び
往復を１回として示した。

はんだ付性は、試片をホワイトロジンフラックスに浸潰
した後、２３０ｏｏの共晶はんだ中に２秒間浸潰した後
、全浸債表面積に対する溶融はんだにぬれた面積比を調
べ、９０％以上のものを良好、９０％未満のものを不良
とした。

船 舷 第１表より、本発明導体は、自動車用電線として望まれ
る端子ハウジング保持力、引張破断荷重、屈曲性、半田
付性などの特性において従釆の断面積の大きい軟鋼を使
用したものに比べて何ら遜色なく、従って重量において
大中に軽量化できることを示している。

また、アルミニウム導体と比較しても、機械的特性が遥
かに高く信頼性が高いほか、配線スペースを小さくする
効果において優っている。また、特にＣｕ−０．６２％
Ｓｎ合金やＣｕ−０．４５％Ｃｒ合金などの合金よりな
る電線導体は容易に製造できて優れた特性を有している
ことがわかる。

以上述べたように、本発明は０．２％耐力が３０〜４０
ｋ９／ゆで、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上である銅又は
銅合金よりなる素導体をより合わせてなることを特徴と
する断面積０．１５〜０．５柵の自動車用電線導体であ
るため、断面積が従釆より小さくても、端子ハウジング
に固定した後の保持力、引張破断荷重、繰返し屈曲など
の機械的特性が従来のものに比べて遜色なく、半田付性
が良く、かつ配線などの作業性が良好で、自動車用電線
としての要求特性を十分満足し、信頼性を向上すると共
に、電線の軽量化および配線スペースの減少を可能なら
しめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図である。 第２図は屈曲試験の態様を説明する図である。１・・・
・・・電線導体、２・・・・・・素導体、３・・・・・
・被覆された電線、４…・・・治臭、Ｗ・・・・・・荷
重。 オー図力２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ０．２％耐力が３０〜４０ｋｇ／ｍｍ＾２で、導電
   率が５０％ＩＡＣＳ以上である銅または銅合金よりなる
   素導体をより合せて断面積が０．１５〜０．５ｍｍ＾２
   であることを特徴とする自動車用電線導体。 ２ 銅合金がＳｎ０．９重量％以下を含有し、残部が本
   質的に銅よりなる請求の範囲第１項記載の自動車用電線
   導体。 ３ 銅合金がＣｒ０．３〜０．９重量％を含有し、残部
   が本質的に銅よりなる請求の範囲第１項記載の自動車用
   電線導体。