電線導体の製造方法、電線導体、絶縁電線及びワイヤーハーネス
【課題】強度、伸び、屈曲性能に優れた電線導体を安定して製出することが可能な電線導体の製造方法を提供する。
【解決手段】０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、とを含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工する冷間加工工程Ｓ３と、複数の銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程Ｓ４と、前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上４００℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程Ｓ６と、を備えている。
【解決手段】０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、とを含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工する冷間加工工程Ｓ３と、複数の銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程Ｓ４と、前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上４００℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程Ｓ６と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車や機器の配線等に用いられる電線導体の製造方法及び電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線、並びに、ワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に示すように、自動車配線用及び機器配線用の絶縁電線として、銅の細線（銅素線）を複数本撚り合わせてなる電線導体に、絶縁被膜を被覆したものが提供されている。また、配線等を効率的に行うために、これらの絶縁電線を複数本束ねたワイヤーハーネスが提供されている。
ワイヤーハーネス等を構成する絶縁電線に用いられる電線導体においては、一定の強度、耐屈曲性、導電率等を確保する必要がある。
【０００３】
従来、銅素線としては、タフピッチ銅で構成されたものや、例えば特許文献３、４に示すようにＳｎを０．２〜２．５ｍａｓｓ％含有したＳｎ入り銅で構成されたものが提供されている。
これらタフピッチ銅やＳｎ入り銅においては、耐屈曲性を確保するために、熱処理によって伸びを回復させた軟質材が用いられている。しかし、軟質材においては、熱処理によって引張強度が大幅に低下することになるため、銅素線の断面積を大きくするかあるいは銅素線の数を増加させ、電線導体の断面積を例えば０．３ｍｍ２以上とし、電線導体全体としての強度を確保していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１６２８４号公報
【特許文献２】特開平６−１５０７３２号公報
【特許文献３】特開２００８−０２７６４０号公報
【特許文献４】特許第２７０９１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、自動車の燃費向上の観点から、自動車の軽量化が求められている。ここで、ワイヤーハーネスを構成する電線導体は、比重の大きな銅で構成されていることから、電線導体の使用量を低減することにより、自動車全体の軽量化を図ることが可能となる。さらに、自動車やコピー機等においては、配線スペースに制限があるため、ワイヤーハーネスの小型化が求められている。以上の観点から、電線導体の細線化が強く要求されている。
【０００６】
ここで、従来のように、タフピッチ銅やＳｎ入り銅の軟質材では、細線化することによって、電線導体全体としての強度が不足してしまうことになる。引張強度を重視して、タフピッチ銅やＳｎ入り銅の硬質材を使用した場合には、伸びが不十分となって、耐屈曲性が著しく低下してしまうことになる。
さらに、タフピッチ銅やＳｎ入り銅においては、引張強度と伸びとのバランスを考慮して熱処理条件を調整しようとしても、タフピッチ銅やＳｎ入り銅は、軟化点で急激に引張強度、伸びが変化するため、熱処理条件の制御が非常に困難であった。このため、引張強度が高く伸びが少ないもの（硬質材）や、引張強度が低く伸びが大きいもの（軟質材）しか得ることができず、引張強度と伸びとのバランスに優れた銅素線を安定して得ることができなかった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、細線化を図った場合であっても、強度、伸び、屈曲性能に優れた電線導体を安定して製出することが可能な電線導体の製造方法、及び、この製造方法によって製出された電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線及びワイヤーハーネスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明に係る電線導体の製造方法は、複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、複数の前記銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程と、前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
上述した本発明に係る電線導体の製造方法によれば、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって銅素線としているので、銅素線においては、ＣｏとＰとの化合物からなる析出物粒子が分散されることになる。
また、添加元素であるＣｏとＰは、例えば６００〜８００℃といった高温に加熱した際の結晶粒の粗大化を抑制する作用を有する。
【００１０】
よって、最終熱処理工程においては、結晶粒の粗大化が抑制されるとともに、析出物粒子の分散状況が変化することによって、引張強度と伸びとがなだらかに変化することになる。このため、熱処理条件を適宜設定することによって、引張強度と伸びとのバランスに優れた電線導体を安定して製出することが可能となる。すなわち、上述したタフピッチ銅やＳｎ入り銅などに比べて、引張強度と伸びの変化がなだらかであるため、熱処理条件が若干変動したとしても、機械的性質の安定した電線導体を得ることができるのである。
【００１１】
ここで、ＣｏとＰとは、銅の母相中に分散する析出物粒子を形成する元素である。Ｃｏ及びＰが下限値を下回ると析出物粒子の個数が不足し、強度を充分に向上させることができない。一方、Ｃｏ及びＰが上限値を超えると、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。
また、析出物粒子は主にＣｏ２Ｐ金属間化合物で構成されているが、添加されたＣｏやＰは、すべてが析出物粒子を構成することはなく、一部が銅の母相中に固溶することになる。よって、固溶量を考慮したＣｏとＰとの配合比率を、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２とすることにより、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させることができる。また、余剰なＣｏ，Ｐが存在せず、導電率の低下等を防止することができる。
【００１２】
また、Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物粒子の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性の向上を図ることもできる。このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｎの含有量を０．００５ｍａｓｓ％以上とする必要がある。また、Ｓｎが過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｓｎの含有量は０．７０ｍａｓｓ％以下とする必要がある。
【００１３】
ここで、最終熱処理工程における温度が２００℃より低く、あるいは、時間が６０分未満では、伸びを十分に回復させることができず、耐屈曲性を向上させることができなくなる。一方、最終熱処理工程における温度が５５０℃より高く、あるいは、時間が５００分を超えた場合には、強度が大きく低下してしまう。このため、強度と伸びとのバランスに優れた電線導体を得るためには、最終熱処理工程の条件を、温度が２００℃以上５５０℃以下、保持時間が６０分以上５００分以下に設定する必要がある。
【００１４】
また、本発明に係る電線導体の製造方法は、複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、この冷間加工によって得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、を備えていることを特徴としている。
【００１５】
この構成の電線導体の製造方法は、前述の電線導体の製造方法において、銅素線を構成する銅合金のうちＣｏの一部をＮｉ、Ｆｅで置換したものである。
これらＮｉ、Ｆｅは、Ｃｏと同様に、結晶粒の粗大化を抑制する効果を有する元素である。また、Ｃｏの固溶量を減少させることによって導電率の低下を確実に防止することが可能となる。これらの作用効果を確実に奏功せしめるために、Ｎｉを０．０１ｍａｓｓ％以上あるいはＦｅを０．００５ｍａｓｓ％以上含有させる必要がある。また、Ｎｉ及びＦｅを過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｎｉの含有量は０．１５ｍａｓｓ％以下、Ｆｅの含有量は０．０７ｍａｓｓ％以下とする必要がある。
【００１６】
また、Ｎｉ及びＦｅを添加した場合には、析出物粒子を構成するＣｏとＰの化合物のうちＣｏの一部がＮｉ及びＦｅに置換されることになる。すなわち、析出物粒子が、ＣｏとＰとＮｉまたはＦｅとの化合物によって構成されることになる。そこで、この析出物粒子を確実に分散させて強度の向上を図るためには、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有するように、Ｎｉ及びＦｅの添加量を制御する必要がある。
【００１７】
ここで、前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有することが好ましい。
Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｚｒの各元素は、硫黄（Ｓ）と化合物を形成し、銅の母相中へのＳの固溶を防止し、Ｓによる性能低下を防止することができる。また、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇは銅の母相中に固溶することになり、Ｚｒは析出物を分散させることになり、これらの元素によって電線導体のさらなる強度向上を図ることもできる。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるために、Ｚｎは０．０１ｍａｓｓ％以上、Ｍｇは０．００２ｍａｓｓ％以上、Ａｇは０．００２ｍａｓｓ％以上、Ｚｒは０．００１ｍａｓｓ％以上を含有する必要がある。また、これらの各元素が過剰に添加された場合には、導電率の低下を招くことになる。このため、Ｚｎの含有量は０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｇの含有量は０．２ｍａｓｓ％以下、Ａｇの含有量は０．２ｍａｓｓ％以下、Ｚｒの含有量は０．１ｍａｓｓ％以下、とする必要がある。
【００１８】
また、前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有していてもよい
Ｏ（酸素）は、銅の母相中に固溶する不純物元素を除去して導電率を向上させる効果を有しているので、０．００００５ｍａｓｓ％以上含有することが好ましい。一方、過剰の酸素は、水素脆化を引き起こす原因となるとともに、添加元素であるＰを消費するため、０．００５０ｍａｓｓ％以下に制限することが好ましい。
【００１９】
さらに、前記最終熱処理工程において、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下の熱処理を行うことが好ましい。
最終熱処理工程における保持時間を１８０分超５００分以下とすることにより、例えば、線径０．１２〜０．２２ｍｍといった比較的細径の銅素線を冷間加工工程によって形成し、冷間加工工程における加工度が高く銅素線が必要以上に加工硬化していても、この最終熱処理工程で、十分な伸びを得ることができ、耐屈曲性に優れた電線導体を確実に製出することができる。
【００２０】
また、前記冷間加工工程の前、あるいは、前記冷間加工工程の途中に、熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程を備えていることが好ましい。
この時効処理工程によって、銅の母相中に分散される析出物粒子の大きさ、密度が調整されることになる。ここで、時効処理工程における熱処理条件（温度、時間）は、冷間加工による加工度に応じて、適宜設定することになる。
例えば、時効処理工程における処理温度を３７５℃以上６５０℃以下、処理時間を３０分以上９６０分以下とすることにより、例えば、平均析出物粒径が２〜２０ｎｍとされた微細な析出物粒子を均一に分散させることができ、強度の向上を図ることができる。
【００２１】
さらに、前記銅線材を連続的に製出する連続鋳造圧延工程を、備えていることが好ましい。
この場合、連続鋳造により銅鋳塊を連続的に製出し、この銅鋳塊を連続圧延することによって、効率良く銅線材を製出することができる。また、例えば８００〜１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等を銅の母相中に固溶させる溶体化処理を、別途行う必要がない。
【００２２】
また、前記撚り線加工工程における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。
撚り線加工工程における撚りのピッチが４ｍｍより短い場合には電線導体のねじれが生じるおそれがある。一方、撚りのピッチが２４ｍｍを超えると、撚り崩れが生じることになり断面形状の安定した電線導体を得ることができなくなるとともに、耐屈曲性が低下することになる。よって、撚り線加工工程における撚りのピッチは、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００２３】
また、前記撚り線加工工程の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程を備えていることが好ましい。
この場合、銅撚線に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を施すことにより、銅撚線の形状を安定させることが可能となる。また、この圧縮加工によって機械的性質が大幅に変化してしまうことを防止できる。
なお、本明細書における圧縮比Ｃとは、圧縮加工前の銅撚線の外径をＤ０、圧縮加工後の銅撚線の外径をＤ１とした場合において、Ｃ（％）＝（Ｄ１／Ｄ０）×１００で定義されるものである。
【００２４】
さらに、前記撚り線加工工程の後に、前記最終熱処理工程を行うことが好ましい。
撚り線加工工程によって形成された銅撚線に対して最終熱処理を行うことにより、得られる電線導体の性能を安定させることが可能となる。
【００２５】
また、前記電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満に設定されていることが好ましい。より好ましくは、０．０５ｍｍ２以上０．３ｍｍ２未満である。
この場合、電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満とされているので、電線の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【００２６】
本発明に係る電線導体は、前述の電線導体の製造方法によって製造され、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされていることを特徴としている。
また、本発明に係る絶縁電線は、前述の電線導体に、絶縁被膜を被覆してなることを特徴としている。
さらに、本発明に係るワイヤーハーネスは、前述の絶縁電線を複数本有することを特徴としている。
この構成の電線導体、絶縁電線及びワイヤーハーネスによれば、例えば比較的細径に構成したとしても、強度と伸びとを確保できるので、軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、細線化を図った場合であっても、強度、伸び、耐屈曲性に優れた電線導体を安定して製出することが可能な電線導体の製造方法、及び、この製造方法によって製出された電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線及びワイヤーハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の断面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法で用いられる連続鋳造圧延設備を示す説明図である。
【図４】圧縮加工工程における圧縮比の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図である。
【図６】実施例１において銅素線の評価結果を示すグラフである。
【図７】実施例１において銅素線の評価結果を示すグラフである。
【図８】実施例１において電線導体（撚線）の評価結果を示すグラフである。
【図９】実施例１において電線導体（撚線）の評価結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施形態に係る電線導体の製造方法、電線導体及び絶縁電線について添付した図面を参照して説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の一例を示す。
この絶縁電線５は、複数（図１においては７本）の銅素線２が撚り合わせてなる電線導体１と、この電線導体１の外周部を被覆する絶縁被膜３と、を備えている。
【００３０】
電線導体１を構成する銅素線２は、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、とを含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されている。
【００３１】
なお、この銅合金においては、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯ、のうち、いずれか１種以上を含有してもよいし、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有してもよい。
【００３２】
上述の銅合金で構成された銅素線２においては、Ｃｏを０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下、Ｐを０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下、含有していることから、銅の母相中にＣｏとＰを主成分とする化合物からなる析出物粒子が分散されることになり、この析出物粒子によって、強度と導電率の向上が図られている。ここで、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させるために、かつ、余剰のＣｏやＰが導電率の低下等を起こすことがないように、ＣｏとＰの含有量の比率についても３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有するように規定されている。
また、銅素線２の外径が０．１２０ｍｍから０．１７５ｍｍとされている。
【００３３】
上述の銅素線２が複数（図１においては７本）撚り合わせてなる電線導体１は、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされている。
【００３４】
次に、上述の電線導体の製造方法について説明する。図２に本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図を示す。
まず、上記銅合金からなる銅線材５０を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ１）。この連続鋳造圧延工程Ｓ１においては、例えば図３に示す連続鋳造圧延設備が用いられる。
【００３５】
図３に示す連続鋳造圧延設備は、溶解炉Ａと、保持炉Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄと、連続圧延装置Ｅと、コイラーＦとを有している。
【００３６】
溶解炉Ａとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ（図示なし）が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的に製出される。
【００３７】
保持炉Ｂは、溶解炉Ａでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Ｃに送るためのものである。
【００３８】
鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた銅溶湯を、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄの上方に配置されたタンディッシュ１１にまで移送するものである。この鋳造樋Ｃは、例えばＡｒ等の不活性ガス又は還元性ガスでシールされている。なお、この鋳造樋Ｃには、不活性ガスによって銅溶湯を攪拌して溶湯中の酸素等を除去する脱ガス手段（図示なし）が設けられている。
【００３９】
タンディッシュ１１は、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄに銅溶湯を連続的に供給するために設けられた貯留槽である。このタンディッシュ１１の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル１２が配置されており、この注湯ノズル１２を介してタンディッシュ１１内の銅溶湯がベルトホイール式連続鋳造機Ｄへと供給される構成とされている。
【００４０】
ここで、本実施形態では、鋳造樋Ｃ及びタンディシュ１１に合金元素添加手段（図示なし）が設けられており、銅溶湯中に、上述の元素（Ｃｏ，Ｐ、Ｓｎ、選択的にＺｎ，Ｍｇ，Ａｇ、Ｚｒ）が添加される構成とされている。
【００４１】
ベルトホイール式連続鋳造機Ｄは、外周面に溝が形成された鋳造輪１３と、この鋳造輪１３の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト１４とを有している。このベルトホイール式連続鋳造機Ｄにおいては、前記溝と無端ベルト１４との間に形成された空間に注湯ノズル１２を介して銅溶湯が注入され、この銅溶湯を冷却・固化することで、棒状の鋳造銅材２１を連続的に鋳造するものである。
【００４２】
このベルトホイール式連続鋳造機Ｄの下流側には、連続圧延装置Ｅが連結されている。この連続圧延装置Ｅは、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄから製出された鋳造銅材２１を連続的に圧延して、所定の外径の銅線材５０を製出するものである。
この連続圧延装置Ｅから製出された銅線材５０は、洗浄冷却装置１５及び探傷器１６を介してコイラーＦに巻き取られる。
ここで、上述の連続鋳造圧延設備によって製出される銅線材５０の外径は、例えば８ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされる。なお、この連続鋳造圧延工程Ｓ１では、鋳造銅材２１が、例えば８００℃から１０００℃の比較的高温で保持されることから、Ｃｏ、Ｐといった元素が銅の母相中に多く固溶することになる。
【００４３】
次に、図２に示すように連続鋳造圧延工程Ｓ１によって製出された銅線材５０には、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子を析出させる熱処理が施される（時効処理工程Ｓ２）。この時効処理工程Ｓ２の熱処理条件は、３７５℃以上６５０℃以下で３０ 分以上９６０分以下とされている。この熱処理は、バッチ式の熱処理炉、線材を通過させる管状炉、通電焼鈍等の手段を用いることができる。
【００４４】
次に、冷間伸線加工によって、所望の外径（例えば０．１２０ｍｍ以上０．１７５ｍｍ以下）の銅素線２を製出する（冷間加工工程Ｓ３）。ここで、冷間加工工程Ｓ３における加工度は、例えば９９．９００％以上９９．９９９％以下とされる。
ここで、冷間加工工程Ｓ３によって製出された銅素線２は、引張強度が４６０ＭＰａから８００ＭＰａ、伸びが１．０％から３．０％に設定される。
【００４５】
このようにして得られた銅素線２を、複数本（本実施形態では７本）を撚り合わせて銅撚線を製出する（撚り線加工工程Ｓ４）。この撚り線加工工程Ｓ４においては、１本の銅素線２を中心として、その外周側に６本の銅素線２を配置して撚り合わせた同心撚りとされている。そして、本実施形態では、撚り線加工工程Ｓ４における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されている。より好ましくは、１２ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされている。
【００４６】
次に、銅撚線を径方向に圧縮する（圧縮工程Ｓ５）。この圧縮工程Ｓ５は、所定の径の加工孔を有するダイスに銅撚線を挿通させることによって行われる。そして、圧縮工程Ｓ５における圧縮比Ｃは８５％以上９４％以下とされている。この圧縮工程Ｓ５により、銅撚線の断面積が０．１４２ｍｍ２以上０．１５０ｍｍ２以下とされる。なお、圧縮比Ｃとは、図４に示すように、圧縮加工前の銅撚線の外径をＤ０、圧縮加工後の銅撚線の外径をＤ１とした場合において、Ｃ（％）＝（Ｄ１／Ｄ０）×１００で定義されるものである。
【００４７】
そして、圧縮工程Ｓ５を経た銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う（最終熱処理工程Ｓ６）。この最終熱処理工程Ｓ６により、伸びが５％以上、引張強度が４６０ＭＰａ以上とされた電線導体１が製出されることになる。なお、上述の機械的性質を確実に得るためには、最終熱処理工程Ｓ６における熱処理条件は、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下とすることが好ましい。
【００４８】
この最終熱処理工程Ｓ６は、バッチ式の熱処理炉、線材を通過させる管状炉、通電焼鈍等の各種手段を用いることができる。本実施形態では、雰囲気制御可能なバッチ式の熱処理炉を用いて行っている。還元ガス（水素、アンモニア、一酸化炭素等）雰囲気とし、銅撚線が２００〜５５０℃で６０分〜５００分保持されるように炉内温度を制御する。ここで、銅撚線が室温から保持温度にまで加熱される時間（昇温時間）は、１時間以上とされている。
【００４９】
このような構成とされた本実施形態である電線導体の製造方法によれば、電線導体１を構成する銅素線２が、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されているので、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子が銅の母相中に分散される。また、ＣｏとＰにより、６００〜８００℃といった高温に加熱した場合でも結晶粒の粗大化が抑制される。
【００５０】
したがって、最終熱処理工程Ｓ６において、引張強度と伸びとがなだらかに変化することになり、最終熱処理条件が若干変動したとしても、機械的性質の安定した電線導体１を得ることができる。
また、最終熱処理条件を２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下、より好ましくは、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下とすることにより、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上の、機械的性質の優れた電線導体１を安定して製出することが可能となる。
【００５１】
さらに、ＣｏとＰの含有量の比率についても、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有するように規定されているので、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させることができるとともに、余剰なＣｏ，Ｐが存在せず、導電率の低下等を防止することができる。
また、Ｓｎを０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下を含有しているので、固溶硬化によって銅素線２の強度向上、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子の析出の促進、耐熱性及び耐食性の向上、を図ることもできる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有するので、銅の母相中へのＳの固溶を防止し、Ｓによる性能低下を防止することができる。また、これらの元素によって、更なる強度向上を図ることができる。
また、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有しているので、銅の母相中に固溶する不純物元素を除去して導電率を向上させることができるとともに、水素脆化を引き起こすおそれがない。
【００５３】
さらに、本実施形態では、冷間加工工程Ｓ３の前に、３７５℃以上６５０℃以下で３０ 分以上９６０分以下の熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程Ｓ２を備えているので、銅の母相中に分散される析出物粒子の大きさ、密度を調整することができ、例えば、平均析出物粒径が２〜２０ｎｍとされた微細な析出物粒子を均一に分散させて強度の向上を図ることができる。
【００５４】
また、連続鋳造圧延工程Ｓ１によって銅線材５０を製出しているので、効率良く銅線材５０を製出することができる。また、例えば８００〜１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等の元素が銅の母相中に固溶されることになり、別途、溶体化処理を行う必要がない。
【００５５】
また、撚り線加工工程Ｓ４における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下、より好ましくは、１２ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されているので、電線導体１のねじれが抑えられるとともに、撚り崩れを抑制し、断面形状の安定した電線導体１を得ることができる。また、耐屈曲性を向上させることができる。
【００５６】
さらに、撚り線加工工程Ｓ４の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程Ｓ５を備えているので、銅撚線の形状を安定させることが可能となる。また、この圧縮加工によって機械的性質が大幅に変化してしまうことを防止できる。
また、撚り線加工工程Ｓ４及び圧縮工程Ｓ５の後に、最終熱処理工程Ｓ６を行う構成としているので、得られる電線導体１の機械的性質を安定させることが可能となる。
【００５７】
また、得られる電線導体１の断面積が０．３ｍｍ２未満、好ましくは０．０５ｍｍ２以上０．３ｍｍ２未満に設定されているので、絶縁電線５の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となるとともに、電線導体１自体の剛性が確保され、この電線導体１の取扱い性を向上させることができる。
そして、電線導体１の引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされているので、上述のように断面積を比較的小さくしても強度、伸び、屈曲性能が確保されることになり、絶縁電線５の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態である電線導体について説明する。この第２の実施形態においては、銅素線が、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されている。
【００５９】
この第２の実施形態における銅素線を構成する銅合金は、第１の実施形態における銅合金のＣｏの一部をＦｅ，Ｎｉで置換したものである。
Ｎｉ及びＦｅを添加することにより、析出物粒子を構成するＣｏとＰの化合物のうちＣｏの一部がＮｉ及びＦｅに置換され、析出物粒子がＣｏとＰとＮｉまたはＦｅとの化合物によって構成されることになる。そこで、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させるために、かつ、余剰のＣｏ、Ｐ、Ｎｉ，Ｆｅが導電率の低下等を起こすことがないように、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有するように、Ｎｉ及びＦｅの添加量を制御する必要がある。
【００６０】
なお、この銅合金においても、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯ、のうち、いずれか１種以上を含有してもよいし、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有してもよい。
【００６１】
次に、上述の電線導体の製造方法について説明する。図５に本発明の第２の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図を示す。
まず、上記銅合金からなる銅線材を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ´１）。
次に、この銅線材に対して冷間伸線加工を施して、所定の外径の銅線を得る（第１冷間加工工程Ｓ´２）。
この銅線に対して、３７５℃以上６５０℃以下で３０分以上９６０分以下の熱処理を施し、析出物粒子を析出させる（時効処理工程Ｓ´３）。
時効処理工程Ｓ´３を行った後に、さらに冷間伸線加工を施し、所望の外径（例えば ０．１２０ｍｍ以上０．１７５ｍｍ以下）の銅素線を製出する（第２冷間加工工程Ｓ´４）。
【００６２】
このようにして得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う（最終熱処理工程Ｓ´５）。
次に、最終熱処理工程Ｓ´５が施された銅素線を複数本（本実施形態では７本）準備し、撚り合わせて銅撚線を製出する（撚り線加工工程Ｓ´６）。
次に、銅撚線を径方向に押圧し、圧縮比８５％以上９４％以下となるように圧縮加工する（圧縮工程Ｓ´７）。この圧縮工程Ｓ´７により、電線導体の断面積が０．１４２ｍｍ２以上０．１５０ｍｍ２以下とされる。
このようにして本実施形態である電線導体が製出されることになる。
【００６３】
この第２の実施形態である電線導体によれば、Ｃｏの代替としてＮｉ及びＦｅが添加されているので、銅の母相中に固溶するＣｏ量の低減を図ることができ、導電率の低下を確実に防止することができる。また、Ｎｉ及びＦｅは、結晶粒の粗大化を抑制する効果を有する元素であるので、最終熱処理工程において、引張強度及び伸びが急激に変化することがなく、安定した機械的性質の電線導体を製出することができる。
また、比較的高価なＣｏの使用量を低減し、汎用性の高いＦｅ、Ｎｉを添加するので、この電線導体を低コストで製出することが可能となる。
【００６４】
また、連続鋳造圧延工程Ｓ´１によって製出された銅線材を冷間冷間加工（第１加工工程Ｓ´２）した後に、時効処理工程Ｓ´３を有しているので、所定の外径の銅線材に対して熱処理を施すことができ、時効析出処理を安定して行うことができ、析出物粒子の大きさ、分散状態を精度良く制御することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、７本の銅素線を撚り合わせて電線導体を製出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、銅素線の本数は、銅素線の外径、電線導体の断面積等を考慮して適宜設計することが好ましい。例えば電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満である場合には、銅素線の本数は７本以上３７本以下とすることが好ましい。
また、本実施形態では、銅撚線を径方向に圧縮する圧縮工程を行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば図１０に示すように、複数本の銅素線１０２を撚り合わせた銅撚線を電線導体１０１とし、この電線導体１０１を絶縁被膜１０３で被覆したものであってもよい。
【００６６】
また、最終熱処理工程をバッチ式の焼鈍炉を用いて行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、通電焼鈍等の別の手段を採用してもよい。さらに、バッチ式の焼鈍炉において、還元雰囲気で焼鈍を行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気でもよいし、真空雰囲気であってもよい。
【００６７】
さらに、連続鋳造圧延工程では、ベルト・ホイール式鋳造機を用いたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の連続鋳造法を採用してもよい。
また、銅線材を連続鋳造圧延工程によって製出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、円柱状の鋳塊（ビレット）を製出し、この鋳塊を押出・冷間加工することで銅線材を製出してもよい。但し、押出法によって銅線材を製出した場合には、別途溶体化処理を行う必要がある。
【実施例１】
【００６８】
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
ベルト・ホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、表１に示す組成の銅合金からなる銅線材（外径８ｍｍ）を製出した。この銅線材に対して、５００ ℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
次に、時効処理を施した銅線材に対して、引き抜きダイスによる冷間伸線加工を施して、外径０．１７５ｍｍの銅素線を製出した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
まず、銅素線の評価として、０．１７５ｍｍの銅素線に対して真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、保持時間を２４０分と一定で焼鈍温度を変化させた。最終熱処理工程を施した銅素線の引張強度、伸び、導電率について評価した。評価結果を図６、図７に示す。
【００７１】
本実施例の組成範囲においては、３００℃から４００℃の温度領域で、引張強度、伸びがなだらかに変化していることが確認される。また、３００℃の熱処理によって伸びは３％以上にまで回復しており、４００℃の熱処理を行っても引張強度は４５０ＭＰａ以上を維持している。また、導電率は、焼鈍温度が上昇するにつれて高くなる傾向が認められる。
【００７２】
次に、外径０．１７５ｍｍの銅素線を７本準備し、１本を芯材とし、この芯材の外周に６本の銅素線を撚り合わせて銅撚線を製出した。この撚りのピッチを１８ｍｍとした。この銅撚線に対して圧縮加工を施し、直径０．４５ｍｍとした。
この銅撚線の評価として、真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、保持時間を２４０分と一定で焼鈍温度を変化させた。最終熱処理工程を施した銅撚線の引張強度、伸び、導体抵抗、耐屈曲性について評価した。評価結果を図８、図９に示す。なお、耐屈曲性の評価は、１００ｇの荷重をかけて曲率半径Ｒ＝５ｍｍの曲げを繰り返し行い、破断までの屈曲回数とした。
【００７３】
銅撚線に対して最終熱処理を行った場合、３００℃から４００℃の温度領域で、引張強度、伸びがなだらかに変化していることが確認される。また、３００℃の熱処理によって延びは４％以上にまで回復しており、４００℃の熱処理を行っても引張強度は４７０ＭＰａ以上を維持している。また、導体抵抗は、焼鈍温度が上昇するにつれて低くなる傾向が認められる。さらに、耐屈曲性については、焼鈍温度が上昇するにつれて回数が増加する傾向が認められる。
【実施例２】
【００７４】
次に、表２記載の本発明例１、３、５、１１、１２及び比較例１、３、５、７は、ベルト・ホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、銅線材（外径８ｍｍ）を製出した（連続鋳造圧延方式）。この銅線材に対して、５００℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
また、表２記載の本発明例２、４、６、７、８、９、１０及び比較例２、４、６、８では、まず、高周波溶解炉を用いて真空溶解し、外径９５mm、長さ１５０mmの鋳塊を製造した。次に、この鋳塊を９００℃で加熱し、熱間押出により、外径８mmの銅線材を製出した（熱間押出方式）。この銅線材に対して、８５０℃、１０分の溶体化処理を行った後、５００℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
次に、上記のとおり、連続鋳造圧延方式及び熱間押出方式で製造し、時効処理を施した銅線材に対して、引き抜きダイスによる冷間伸線加工を施して、外径０．１７５ｍｍの銅素線を製出した。
【００７５】
この銅素線に対して真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、温度４００℃で保持時間を２４０分とした。最終熱処理工程を施した銅素線の引張強度、伸び、導電率について評価した。各試験片の組成を表２に、評価結果を表３に示す。なお、「耐屈曲性」は、実施例１と同じ撚線構造で測定した。
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
表２、表３に示すように、Ｃｏ、Ｐ、Ｓｎを所定量含有する本発明例１−１０においては、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上、導電率が５６％ＩＡＣＳ以上、耐屈曲性が７００回以上とされ、特性に優れた電線導体を提供できることが確認される。
一方、成分範囲が本発明の範囲から外れた比較例１−６においては、導電率の低下等の特性の低下が認められる。
【００７９】
以上の確認実験の結果から、本発明によれば、強度、伸び、耐屈曲性、導電率に優れた電線導体を安定して製出することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００８０】
１ 電線導体
２ 銅素線
３ 絶縁被膜
５ 絶縁電線
５０ 銅線材
Ｄ ベルト・ホイール式連続鋳造機（連続鋳造装置）
Ｅ 連続圧延装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車や機器の配線等に用いられる電線導体の製造方法及び電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線、並びに、ワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に示すように、自動車配線用及び機器配線用の絶縁電線として、銅の細線（銅素線）を複数本撚り合わせてなる電線導体に、絶縁被膜を被覆したものが提供されている。また、配線等を効率的に行うために、これらの絶縁電線を複数本束ねたワイヤーハーネスが提供されている。
ワイヤーハーネス等を構成する絶縁電線に用いられる電線導体においては、一定の強度、耐屈曲性、導電率等を確保する必要がある。
【０００３】
従来、銅素線としては、タフピッチ銅で構成されたものや、例えば特許文献３、４に示すようにＳｎを０．２〜２．５ｍａｓｓ％含有したＳｎ入り銅で構成されたものが提供されている。
これらタフピッチ銅やＳｎ入り銅においては、耐屈曲性を確保するために、熱処理によって伸びを回復させた軟質材が用いられている。しかし、軟質材においては、熱処理によって引張強度が大幅に低下することになるため、銅素線の断面積を大きくするかあるいは銅素線の数を増加させ、電線導体の断面積を例えば０．３ｍｍ２以上とし、電線導体全体としての強度を確保していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１６２８４号公報
【特許文献２】特開平６−１５０７３２号公報
【特許文献３】特開２００８−０２７６４０号公報
【特許文献４】特許第２７０９１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、自動車の燃費向上の観点から、自動車の軽量化が求められている。ここで、ワイヤーハーネスを構成する電線導体は、比重の大きな銅で構成されていることから、電線導体の使用量を低減することにより、自動車全体の軽量化を図ることが可能となる。さらに、自動車やコピー機等においては、配線スペースに制限があるため、ワイヤーハーネスの小型化が求められている。以上の観点から、電線導体の細線化が強く要求されている。
【０００６】
ここで、従来のように、タフピッチ銅やＳｎ入り銅の軟質材では、細線化することによって、電線導体全体としての強度が不足してしまうことになる。引張強度を重視して、タフピッチ銅やＳｎ入り銅の硬質材を使用した場合には、伸びが不十分となって、耐屈曲性が著しく低下してしまうことになる。
さらに、タフピッチ銅やＳｎ入り銅においては、引張強度と伸びとのバランスを考慮して熱処理条件を調整しようとしても、タフピッチ銅やＳｎ入り銅は、軟化点で急激に引張強度、伸びが変化するため、熱処理条件の制御が非常に困難であった。このため、引張強度が高く伸びが少ないもの（硬質材）や、引張強度が低く伸びが大きいもの（軟質材）しか得ることができず、引張強度と伸びとのバランスに優れた銅素線を安定して得ることができなかった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、細線化を図った場合であっても、強度、伸び、屈曲性能に優れた電線導体を安定して製出することが可能な電線導体の製造方法、及び、この製造方法によって製出された電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線及びワイヤーハーネスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明に係る電線導体の製造方法は、複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、複数の前記銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程と、前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
上述した本発明に係る電線導体の製造方法によれば、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって銅素線としているので、銅素線においては、ＣｏとＰとの化合物からなる析出物粒子が分散されることになる。
また、添加元素であるＣｏとＰは、例えば６００〜８００℃といった高温に加熱した際の結晶粒の粗大化を抑制する作用を有する。
【００１０】
よって、最終熱処理工程においては、結晶粒の粗大化が抑制されるとともに、析出物粒子の分散状況が変化することによって、引張強度と伸びとがなだらかに変化することになる。このため、熱処理条件を適宜設定することによって、引張強度と伸びとのバランスに優れた電線導体を安定して製出することが可能となる。すなわち、上述したタフピッチ銅やＳｎ入り銅などに比べて、引張強度と伸びの変化がなだらかであるため、熱処理条件が若干変動したとしても、機械的性質の安定した電線導体を得ることができるのである。
【００１１】
ここで、ＣｏとＰとは、銅の母相中に分散する析出物粒子を形成する元素である。Ｃｏ及びＰが下限値を下回ると析出物粒子の個数が不足し、強度を充分に向上させることができない。一方、Ｃｏ及びＰが上限値を超えると、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。
また、析出物粒子は主にＣｏ２Ｐ金属間化合物で構成されているが、添加されたＣｏやＰは、すべてが析出物粒子を構成することはなく、一部が銅の母相中に固溶することになる。よって、固溶量を考慮したＣｏとＰとの配合比率を、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２とすることにより、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させることができる。また、余剰なＣｏ，Ｐが存在せず、導電率の低下等を防止することができる。
【００１２】
また、Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物粒子の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性の向上を図ることもできる。このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｎの含有量を０．００５ｍａｓｓ％以上とする必要がある。また、Ｓｎが過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｓｎの含有量は０．７０ｍａｓｓ％以下とする必要がある。
【００１３】
ここで、最終熱処理工程における温度が２００℃より低く、あるいは、時間が６０分未満では、伸びを十分に回復させることができず、耐屈曲性を向上させることができなくなる。一方、最終熱処理工程における温度が５５０℃より高く、あるいは、時間が５００分を超えた場合には、強度が大きく低下してしまう。このため、強度と伸びとのバランスに優れた電線導体を得るためには、最終熱処理工程の条件を、温度が２００℃以上５５０℃以下、保持時間が６０分以上５００分以下に設定する必要がある。
【００１４】
また、本発明に係る電線導体の製造方法は、複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、この冷間加工によって得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、を備えていることを特徴としている。
【００１５】
この構成の電線導体の製造方法は、前述の電線導体の製造方法において、銅素線を構成する銅合金のうちＣｏの一部をＮｉ、Ｆｅで置換したものである。
これらＮｉ、Ｆｅは、Ｃｏと同様に、結晶粒の粗大化を抑制する効果を有する元素である。また、Ｃｏの固溶量を減少させることによって導電率の低下を確実に防止することが可能となる。これらの作用効果を確実に奏功せしめるために、Ｎｉを０．０１ｍａｓｓ％以上あるいはＦｅを０．００５ｍａｓｓ％以上含有させる必要がある。また、Ｎｉ及びＦｅを過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｎｉの含有量は０．１５ｍａｓｓ％以下、Ｆｅの含有量は０．０７ｍａｓｓ％以下とする必要がある。
【００１６】
また、Ｎｉ及びＦｅを添加した場合には、析出物粒子を構成するＣｏとＰの化合物のうちＣｏの一部がＮｉ及びＦｅに置換されることになる。すなわち、析出物粒子が、ＣｏとＰとＮｉまたはＦｅとの化合物によって構成されることになる。そこで、この析出物粒子を確実に分散させて強度の向上を図るためには、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有するように、Ｎｉ及びＦｅの添加量を制御する必要がある。
【００１７】
ここで、前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有することが好ましい。
Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｚｒの各元素は、硫黄（Ｓ）と化合物を形成し、銅の母相中へのＳの固溶を防止し、Ｓによる性能低下を防止することができる。また、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇは銅の母相中に固溶することになり、Ｚｒは析出物を分散させることになり、これらの元素によって電線導体のさらなる強度向上を図ることもできる。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるために、Ｚｎは０．０１ｍａｓｓ％以上、Ｍｇは０．００２ｍａｓｓ％以上、Ａｇは０．００２ｍａｓｓ％以上、Ｚｒは０．００１ｍａｓｓ％以上を含有する必要がある。また、これらの各元素が過剰に添加された場合には、導電率の低下を招くことになる。このため、Ｚｎの含有量は０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｇの含有量は０．２ｍａｓｓ％以下、Ａｇの含有量は０．２ｍａｓｓ％以下、Ｚｒの含有量は０．１ｍａｓｓ％以下、とする必要がある。
【００１８】
また、前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有していてもよい
Ｏ（酸素）は、銅の母相中に固溶する不純物元素を除去して導電率を向上させる効果を有しているので、０．００００５ｍａｓｓ％以上含有することが好ましい。一方、過剰の酸素は、水素脆化を引き起こす原因となるとともに、添加元素であるＰを消費するため、０．００５０ｍａｓｓ％以下に制限することが好ましい。
【００１９】
さらに、前記最終熱処理工程において、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下の熱処理を行うことが好ましい。
最終熱処理工程における保持時間を１８０分超５００分以下とすることにより、例えば、線径０．１２〜０．２２ｍｍといった比較的細径の銅素線を冷間加工工程によって形成し、冷間加工工程における加工度が高く銅素線が必要以上に加工硬化していても、この最終熱処理工程で、十分な伸びを得ることができ、耐屈曲性に優れた電線導体を確実に製出することができる。
【００２０】
また、前記冷間加工工程の前、あるいは、前記冷間加工工程の途中に、熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程を備えていることが好ましい。
この時効処理工程によって、銅の母相中に分散される析出物粒子の大きさ、密度が調整されることになる。ここで、時効処理工程における熱処理条件（温度、時間）は、冷間加工による加工度に応じて、適宜設定することになる。
例えば、時効処理工程における処理温度を３７５℃以上６５０℃以下、処理時間を３０分以上９６０分以下とすることにより、例えば、平均析出物粒径が２〜２０ｎｍとされた微細な析出物粒子を均一に分散させることができ、強度の向上を図ることができる。
【００２１】
さらに、前記銅線材を連続的に製出する連続鋳造圧延工程を、備えていることが好ましい。
この場合、連続鋳造により銅鋳塊を連続的に製出し、この銅鋳塊を連続圧延することによって、効率良く銅線材を製出することができる。また、例えば８００〜１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等を銅の母相中に固溶させる溶体化処理を、別途行う必要がない。
【００２２】
また、前記撚り線加工工程における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。
撚り線加工工程における撚りのピッチが４ｍｍより短い場合には電線導体のねじれが生じるおそれがある。一方、撚りのピッチが２４ｍｍを超えると、撚り崩れが生じることになり断面形状の安定した電線導体を得ることができなくなるとともに、耐屈曲性が低下することになる。よって、撚り線加工工程における撚りのピッチは、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００２３】
また、前記撚り線加工工程の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程を備えていることが好ましい。
この場合、銅撚線に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を施すことにより、銅撚線の形状を安定させることが可能となる。また、この圧縮加工によって機械的性質が大幅に変化してしまうことを防止できる。
なお、本明細書における圧縮比Ｃとは、圧縮加工前の銅撚線の外径をＤ０、圧縮加工後の銅撚線の外径をＤ１とした場合において、Ｃ（％）＝（Ｄ１／Ｄ０）×１００で定義されるものである。
【００２４】
さらに、前記撚り線加工工程の後に、前記最終熱処理工程を行うことが好ましい。
撚り線加工工程によって形成された銅撚線に対して最終熱処理を行うことにより、得られる電線導体の性能を安定させることが可能となる。
【００２５】
また、前記電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満に設定されていることが好ましい。より好ましくは、０．０５ｍｍ２以上０．３ｍｍ２未満である。
この場合、電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満とされているので、電線の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【００２６】
本発明に係る電線導体は、前述の電線導体の製造方法によって製造され、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされていることを特徴としている。
また、本発明に係る絶縁電線は、前述の電線導体に、絶縁被膜を被覆してなることを特徴としている。
さらに、本発明に係るワイヤーハーネスは、前述の絶縁電線を複数本有することを特徴としている。
この構成の電線導体、絶縁電線及びワイヤーハーネスによれば、例えば比較的細径に構成したとしても、強度と伸びとを確保できるので、軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、細線化を図った場合であっても、強度、伸び、耐屈曲性に優れた電線導体を安定して製出することが可能な電線導体の製造方法、及び、この製造方法によって製出された電線導体、この電線導体を用いた絶縁電線及びワイヤーハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の断面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法で用いられる連続鋳造圧延設備を示す説明図である。
【図４】圧縮加工工程における圧縮比の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図である。
【図６】実施例１において銅素線の評価結果を示すグラフである。
【図７】実施例１において銅素線の評価結果を示すグラフである。
【図８】実施例１において電線導体（撚線）の評価結果を示すグラフである。
【図９】実施例１において電線導体（撚線）の評価結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施形態に係る電線導体の製造方法、電線導体及び絶縁電線について添付した図面を参照して説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態である電線導体を用いた絶縁電線の一例を示す。
この絶縁電線５は、複数（図１においては７本）の銅素線２が撚り合わせてなる電線導体１と、この電線導体１の外周部を被覆する絶縁被膜３と、を備えている。
【００３０】
電線導体１を構成する銅素線２は、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、とを含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されている。
【００３１】
なお、この銅合金においては、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯ、のうち、いずれか１種以上を含有してもよいし、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有してもよい。
【００３２】
上述の銅合金で構成された銅素線２においては、Ｃｏを０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下、Ｐを０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下、含有していることから、銅の母相中にＣｏとＰを主成分とする化合物からなる析出物粒子が分散されることになり、この析出物粒子によって、強度と導電率の向上が図られている。ここで、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させるために、かつ、余剰のＣｏやＰが導電率の低下等を起こすことがないように、ＣｏとＰの含有量の比率についても３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有するように規定されている。
また、銅素線２の外径が０．１２０ｍｍから０．１７５ｍｍとされている。
【００３３】
上述の銅素線２が複数（図１においては７本）撚り合わせてなる電線導体１は、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされている。
【００３４】
次に、上述の電線導体の製造方法について説明する。図２に本発明の第１の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図を示す。
まず、上記銅合金からなる銅線材５０を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ１）。この連続鋳造圧延工程Ｓ１においては、例えば図３に示す連続鋳造圧延設備が用いられる。
【００３５】
図３に示す連続鋳造圧延設備は、溶解炉Ａと、保持炉Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄと、連続圧延装置Ｅと、コイラーＦとを有している。
【００３６】
溶解炉Ａとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ（図示なし）が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的に製出される。
【００３７】
保持炉Ｂは、溶解炉Ａでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Ｃに送るためのものである。
【００３８】
鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた銅溶湯を、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄの上方に配置されたタンディッシュ１１にまで移送するものである。この鋳造樋Ｃは、例えばＡｒ等の不活性ガス又は還元性ガスでシールされている。なお、この鋳造樋Ｃには、不活性ガスによって銅溶湯を攪拌して溶湯中の酸素等を除去する脱ガス手段（図示なし）が設けられている。
【００３９】
タンディッシュ１１は、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄに銅溶湯を連続的に供給するために設けられた貯留槽である。このタンディッシュ１１の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル１２が配置されており、この注湯ノズル１２を介してタンディッシュ１１内の銅溶湯がベルトホイール式連続鋳造機Ｄへと供給される構成とされている。
【００４０】
ここで、本実施形態では、鋳造樋Ｃ及びタンディシュ１１に合金元素添加手段（図示なし）が設けられており、銅溶湯中に、上述の元素（Ｃｏ，Ｐ、Ｓｎ、選択的にＺｎ，Ｍｇ，Ａｇ、Ｚｒ）が添加される構成とされている。
【００４１】
ベルトホイール式連続鋳造機Ｄは、外周面に溝が形成された鋳造輪１３と、この鋳造輪１３の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト１４とを有している。このベルトホイール式連続鋳造機Ｄにおいては、前記溝と無端ベルト１４との間に形成された空間に注湯ノズル１２を介して銅溶湯が注入され、この銅溶湯を冷却・固化することで、棒状の鋳造銅材２１を連続的に鋳造するものである。
【００４２】
このベルトホイール式連続鋳造機Ｄの下流側には、連続圧延装置Ｅが連結されている。この連続圧延装置Ｅは、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄから製出された鋳造銅材２１を連続的に圧延して、所定の外径の銅線材５０を製出するものである。
この連続圧延装置Ｅから製出された銅線材５０は、洗浄冷却装置１５及び探傷器１６を介してコイラーＦに巻き取られる。
ここで、上述の連続鋳造圧延設備によって製出される銅線材５０の外径は、例えば８ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされる。なお、この連続鋳造圧延工程Ｓ１では、鋳造銅材２１が、例えば８００℃から１０００℃の比較的高温で保持されることから、Ｃｏ、Ｐといった元素が銅の母相中に多く固溶することになる。
【００４３】
次に、図２に示すように連続鋳造圧延工程Ｓ１によって製出された銅線材５０には、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子を析出させる熱処理が施される（時効処理工程Ｓ２）。この時効処理工程Ｓ２の熱処理条件は、３７５℃以上６５０℃以下で３０ 分以上９６０分以下とされている。この熱処理は、バッチ式の熱処理炉、線材を通過させる管状炉、通電焼鈍等の手段を用いることができる。
【００４４】
次に、冷間伸線加工によって、所望の外径（例えば０．１２０ｍｍ以上０．１７５ｍｍ以下）の銅素線２を製出する（冷間加工工程Ｓ３）。ここで、冷間加工工程Ｓ３における加工度は、例えば９９．９００％以上９９．９９９％以下とされる。
ここで、冷間加工工程Ｓ３によって製出された銅素線２は、引張強度が４６０ＭＰａから８００ＭＰａ、伸びが１．０％から３．０％に設定される。
【００４５】
このようにして得られた銅素線２を、複数本（本実施形態では７本）を撚り合わせて銅撚線を製出する（撚り線加工工程Ｓ４）。この撚り線加工工程Ｓ４においては、１本の銅素線２を中心として、その外周側に６本の銅素線２を配置して撚り合わせた同心撚りとされている。そして、本実施形態では、撚り線加工工程Ｓ４における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されている。より好ましくは、１２ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされている。
【００４６】
次に、銅撚線を径方向に圧縮する（圧縮工程Ｓ５）。この圧縮工程Ｓ５は、所定の径の加工孔を有するダイスに銅撚線を挿通させることによって行われる。そして、圧縮工程Ｓ５における圧縮比Ｃは８５％以上９４％以下とされている。この圧縮工程Ｓ５により、銅撚線の断面積が０．１４２ｍｍ２以上０．１５０ｍｍ２以下とされる。なお、圧縮比Ｃとは、図４に示すように、圧縮加工前の銅撚線の外径をＤ０、圧縮加工後の銅撚線の外径をＤ１とした場合において、Ｃ（％）＝（Ｄ１／Ｄ０）×１００で定義されるものである。
【００４７】
そして、圧縮工程Ｓ５を経た銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う（最終熱処理工程Ｓ６）。この最終熱処理工程Ｓ６により、伸びが５％以上、引張強度が４６０ＭＰａ以上とされた電線導体１が製出されることになる。なお、上述の機械的性質を確実に得るためには、最終熱処理工程Ｓ６における熱処理条件は、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下とすることが好ましい。
【００４８】
この最終熱処理工程Ｓ６は、バッチ式の熱処理炉、線材を通過させる管状炉、通電焼鈍等の各種手段を用いることができる。本実施形態では、雰囲気制御可能なバッチ式の熱処理炉を用いて行っている。還元ガス（水素、アンモニア、一酸化炭素等）雰囲気とし、銅撚線が２００〜５５０℃で６０分〜５００分保持されるように炉内温度を制御する。ここで、銅撚線が室温から保持温度にまで加熱される時間（昇温時間）は、１時間以上とされている。
【００４９】
このような構成とされた本実施形態である電線導体の製造方法によれば、電線導体１を構成する銅素線２が、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されているので、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子が銅の母相中に分散される。また、ＣｏとＰにより、６００〜８００℃といった高温に加熱した場合でも結晶粒の粗大化が抑制される。
【００５０】
したがって、最終熱処理工程Ｓ６において、引張強度と伸びとがなだらかに変化することになり、最終熱処理条件が若干変動したとしても、機械的性質の安定した電線導体１を得ることができる。
また、最終熱処理条件を２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下、より好ましくは、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下とすることにより、引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上の、機械的性質の優れた電線導体１を安定して製出することが可能となる。
【００５１】
さらに、ＣｏとＰの含有量の比率についても、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有するように規定されているので、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させることができるとともに、余剰なＣｏ，Ｐが存在せず、導電率の低下等を防止することができる。
また、Ｓｎを０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下を含有しているので、固溶硬化によって銅素線２の強度向上、ＣｏとＰとを主に含む化合物からなる析出物粒子の析出の促進、耐熱性及び耐食性の向上、を図ることもできる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有するので、銅の母相中へのＳの固溶を防止し、Ｓによる性能低下を防止することができる。また、これらの元素によって、更なる強度向上を図ることができる。
また、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有しているので、銅の母相中に固溶する不純物元素を除去して導電率を向上させることができるとともに、水素脆化を引き起こすおそれがない。
【００５３】
さらに、本実施形態では、冷間加工工程Ｓ３の前に、３７５℃以上６５０℃以下で３０ 分以上９６０分以下の熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程Ｓ２を備えているので、銅の母相中に分散される析出物粒子の大きさ、密度を調整することができ、例えば、平均析出物粒径が２〜２０ｎｍとされた微細な析出物粒子を均一に分散させて強度の向上を図ることができる。
【００５４】
また、連続鋳造圧延工程Ｓ１によって銅線材５０を製出しているので、効率良く銅線材５０を製出することができる。また、例えば８００〜１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等の元素が銅の母相中に固溶されることになり、別途、溶体化処理を行う必要がない。
【００５５】
また、撚り線加工工程Ｓ４における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下、より好ましくは、１２ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されているので、電線導体１のねじれが抑えられるとともに、撚り崩れを抑制し、断面形状の安定した電線導体１を得ることができる。また、耐屈曲性を向上させることができる。
【００５６】
さらに、撚り線加工工程Ｓ４の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程Ｓ５を備えているので、銅撚線の形状を安定させることが可能となる。また、この圧縮加工によって機械的性質が大幅に変化してしまうことを防止できる。
また、撚り線加工工程Ｓ４及び圧縮工程Ｓ５の後に、最終熱処理工程Ｓ６を行う構成としているので、得られる電線導体１の機械的性質を安定させることが可能となる。
【００５７】
また、得られる電線導体１の断面積が０．３ｍｍ２未満、好ましくは０．０５ｍｍ２以上０．３ｍｍ２未満に設定されているので、絶縁電線５の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となるとともに、電線導体１自体の剛性が確保され、この電線導体１の取扱い性を向上させることができる。
そして、電線導体１の引張強度が４６０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされているので、上述のように断面積を比較的小さくしても強度、伸び、屈曲性能が確保されることになり、絶縁電線５の軽量化及び省スペース化を図ることが可能となる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態である電線導体について説明する。この第２の実施形態においては、銅素線が、０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金で構成されている。
【００５９】
この第２の実施形態における銅素線を構成する銅合金は、第１の実施形態における銅合金のＣｏの一部をＦｅ，Ｎｉで置換したものである。
Ｎｉ及びＦｅを添加することにより、析出物粒子を構成するＣｏとＰの化合物のうちＣｏの一部がＮｉ及びＦｅに置換され、析出物粒子がＣｏとＰとＮｉまたはＦｅとの化合物によって構成されることになる。そこで、強度向上に寄与する析出物粒子を十分に分散させるために、かつ、余剰のＣｏ、Ｐ、Ｎｉ，Ｆｅが導電率の低下等を起こすことがないように、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有するように、Ｎｉ及びＦｅの添加量を制御する必要がある。
【００６０】
なお、この銅合金においても、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯ、のうち、いずれか１種以上を含有してもよいし、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有してもよい。
【００６１】
次に、上述の電線導体の製造方法について説明する。図５に本発明の第２の実施形態である電線導体の製造方法のフロー図を示す。
まず、上記銅合金からなる銅線材を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ´１）。
次に、この銅線材に対して冷間伸線加工を施して、所定の外径の銅線を得る（第１冷間加工工程Ｓ´２）。
この銅線に対して、３７５℃以上６５０℃以下で３０分以上９６０分以下の熱処理を施し、析出物粒子を析出させる（時効処理工程Ｓ´３）。
時効処理工程Ｓ´３を行った後に、さらに冷間伸線加工を施し、所望の外径（例えば ０．１２０ｍｍ以上０．１７５ｍｍ以下）の銅素線を製出する（第２冷間加工工程Ｓ´４）。
【００６２】
このようにして得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う（最終熱処理工程Ｓ´５）。
次に、最終熱処理工程Ｓ´５が施された銅素線を複数本（本実施形態では７本）準備し、撚り合わせて銅撚線を製出する（撚り線加工工程Ｓ´６）。
次に、銅撚線を径方向に押圧し、圧縮比８５％以上９４％以下となるように圧縮加工する（圧縮工程Ｓ´７）。この圧縮工程Ｓ´７により、電線導体の断面積が０．１４２ｍｍ２以上０．１５０ｍｍ２以下とされる。
このようにして本実施形態である電線導体が製出されることになる。
【００６３】
この第２の実施形態である電線導体によれば、Ｃｏの代替としてＮｉ及びＦｅが添加されているので、銅の母相中に固溶するＣｏ量の低減を図ることができ、導電率の低下を確実に防止することができる。また、Ｎｉ及びＦｅは、結晶粒の粗大化を抑制する効果を有する元素であるので、最終熱処理工程において、引張強度及び伸びが急激に変化することがなく、安定した機械的性質の電線導体を製出することができる。
また、比較的高価なＣｏの使用量を低減し、汎用性の高いＦｅ、Ｎｉを添加するので、この電線導体を低コストで製出することが可能となる。
【００６４】
また、連続鋳造圧延工程Ｓ´１によって製出された銅線材を冷間冷間加工（第１加工工程Ｓ´２）した後に、時効処理工程Ｓ´３を有しているので、所定の外径の銅線材に対して熱処理を施すことができ、時効析出処理を安定して行うことができ、析出物粒子の大きさ、分散状態を精度良く制御することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、７本の銅素線を撚り合わせて電線導体を製出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、銅素線の本数は、銅素線の外径、電線導体の断面積等を考慮して適宜設計することが好ましい。例えば電線導体の断面積が０．３ｍｍ２未満である場合には、銅素線の本数は７本以上３７本以下とすることが好ましい。
また、本実施形態では、銅撚線を径方向に圧縮する圧縮工程を行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば図１０に示すように、複数本の銅素線１０２を撚り合わせた銅撚線を電線導体１０１とし、この電線導体１０１を絶縁被膜１０３で被覆したものであってもよい。
【００６６】
また、最終熱処理工程をバッチ式の焼鈍炉を用いて行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、通電焼鈍等の別の手段を採用してもよい。さらに、バッチ式の焼鈍炉において、還元雰囲気で焼鈍を行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気でもよいし、真空雰囲気であってもよい。
【００６７】
さらに、連続鋳造圧延工程では、ベルト・ホイール式鋳造機を用いたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の連続鋳造法を採用してもよい。
また、銅線材を連続鋳造圧延工程によって製出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、円柱状の鋳塊（ビレット）を製出し、この鋳塊を押出・冷間加工することで銅線材を製出してもよい。但し、押出法によって銅線材を製出した場合には、別途溶体化処理を行う必要がある。
【実施例１】
【００６８】
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
ベルト・ホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、表１に示す組成の銅合金からなる銅線材（外径８ｍｍ）を製出した。この銅線材に対して、５００ ℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
次に、時効処理を施した銅線材に対して、引き抜きダイスによる冷間伸線加工を施して、外径０．１７５ｍｍの銅素線を製出した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
まず、銅素線の評価として、０．１７５ｍｍの銅素線に対して真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、保持時間を２４０分と一定で焼鈍温度を変化させた。最終熱処理工程を施した銅素線の引張強度、伸び、導電率について評価した。評価結果を図６、図７に示す。
【００７１】
本実施例の組成範囲においては、３００℃から４００℃の温度領域で、引張強度、伸びがなだらかに変化していることが確認される。また、３００℃の熱処理によって伸びは３％以上にまで回復しており、４００℃の熱処理を行っても引張強度は４５０ＭＰａ以上を維持している。また、導電率は、焼鈍温度が上昇するにつれて高くなる傾向が認められる。
【００７２】
次に、外径０．１７５ｍｍの銅素線を７本準備し、１本を芯材とし、この芯材の外周に６本の銅素線を撚り合わせて銅撚線を製出した。この撚りのピッチを１８ｍｍとした。この銅撚線に対して圧縮加工を施し、直径０．４５ｍｍとした。
この銅撚線の評価として、真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、保持時間を２４０分と一定で焼鈍温度を変化させた。最終熱処理工程を施した銅撚線の引張強度、伸び、導体抵抗、耐屈曲性について評価した。評価結果を図８、図９に示す。なお、耐屈曲性の評価は、１００ｇの荷重をかけて曲率半径Ｒ＝５ｍｍの曲げを繰り返し行い、破断までの屈曲回数とした。
【００７３】
銅撚線に対して最終熱処理を行った場合、３００℃から４００℃の温度領域で、引張強度、伸びがなだらかに変化していることが確認される。また、３００℃の熱処理によって延びは４％以上にまで回復しており、４００℃の熱処理を行っても引張強度は４７０ＭＰａ以上を維持している。また、導体抵抗は、焼鈍温度が上昇するにつれて低くなる傾向が認められる。さらに、耐屈曲性については、焼鈍温度が上昇するにつれて回数が増加する傾向が認められる。
【実施例２】
【００７４】
次に、表２記載の本発明例１、３、５、１１、１２及び比較例１、３、５、７は、ベルト・ホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、銅線材（外径８ｍｍ）を製出した（連続鋳造圧延方式）。この銅線材に対して、５００℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
また、表２記載の本発明例２、４、６、７、８、９、１０及び比較例２、４、６、８では、まず、高周波溶解炉を用いて真空溶解し、外径９５mm、長さ１５０mmの鋳塊を製造した。次に、この鋳塊を９００℃で加熱し、熱間押出により、外径８mmの銅線材を製出した（熱間押出方式）。この銅線材に対して、８５０℃、１０分の溶体化処理を行った後、５００℃×２４０分の熱処理によって時効処理を行った。
次に、上記のとおり、連続鋳造圧延方式及び熱間押出方式で製造し、時効処理を施した銅線材に対して、引き抜きダイスによる冷間伸線加工を施して、外径０．１７５ｍｍの銅素線を製出した。
【００７５】
この銅素線に対して真空炉を用いて最終熱処理を行った。圧力を１０−３Ｐａとし、温度４００℃で保持時間を２４０分とした。最終熱処理工程を施した銅素線の引張強度、伸び、導電率について評価した。各試験片の組成を表２に、評価結果を表３に示す。なお、「耐屈曲性」は、実施例１と同じ撚線構造で測定した。
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
表２、表３に示すように、Ｃｏ、Ｐ、Ｓｎを所定量含有する本発明例１−１０においては、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上、導電率が５６％ＩＡＣＳ以上、耐屈曲性が７００回以上とされ、特性に優れた電線導体を提供できることが確認される。
一方、成分範囲が本発明の範囲から外れた比較例１−６においては、導電率の低下等の特性の低下が認められる。
【００７９】
以上の確認実験の結果から、本発明によれば、強度、伸び、耐屈曲性、導電率に優れた電線導体を安定して製出することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００８０】
１ 電線導体
２ 銅素線
３ 絶縁被膜
５ 絶縁電線
５０ 銅線材
Ｄ ベルト・ホイール式連続鋳造機（連続鋳造装置）
Ｅ 連続圧延装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、
０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、
複数の前記銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程と、
前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、
を備えていることを特徴とする電線導体の製造方法。
【請求項２】
複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、
０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、
この冷間加工によって得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、
を備えていることを特徴とする電線導体の製造方法。
【請求項３】
前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、のうち、いずれか１種以上を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線導体の製造方法。
【請求項４】
前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項５】
前記最終熱処理工程において、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下の熱処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項６】
前記冷間加工工程の前、あるいは、前記冷間加工工程の途中に、熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項７】
前記銅線材を連続的に製出する連続鋳造圧延工程を、備えていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項８】
前記撚り線加工工程における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項９】
前記撚り線加工工程の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電線導体用導体の製造方法。
【請求項１０】
前記撚り線加工工程の後に、前記最終熱処理工程を行うことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項１１】
前記電線導体の断面積が、０．３ｍｍ２未満に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法によって製造され、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされていることを特徴とする電線導体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電線導体に、絶縁被膜を被覆してなることを特徴とする絶縁電線。
【請求項１４】
請求項１３に記載の絶縁電線を複数本有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【請求項１】
複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、
０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、
複数の前記銅素線を撚り合わせて銅撚線を形成する撚り線加工工程と、
前記銅素線又は前記銅撚線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、
を備えていることを特徴とする電線導体の製造方法。
【請求項２】
複数の銅素線を撚り合わせて形成される電線導体であって、
０．１２ｍａｓｓ％以上０．３２ｍａｓｓ％以下のＣｏと、０．０４２ｍａｓｓ％以上０．０９５ｍａｓｓ％以下のＰと、０．００５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下のＳｎと、を含有し、かつ、０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、又は、０．００５ｍａｓｓ％以上０．０７ｍａｓｓ％以下のＦｅ、のいずれか１種以上を含有し、Ｃｏの含有量［Ｃｏ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量［Ｆｅ］ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に、３．０≦（［Ｃｏ］＋０．８５×［Ｎｉ］＋０．７５×［Ｆｅ］−０．００７）／（［Ｐ］−０．００８）≦６．２、及び、０．０１５≦１．５×［Ｎｉ］＋３×［Ｆｅ］≦［Ｃｏ］の関係を有し、残部がＣｕと不可避不純物とされた銅合金からなる銅線材を、冷間加工によって所望の線径の銅素線とする冷間加工工程と、
この冷間加工によって得られた銅素線に対して、２００℃以上５５０℃以下で６０分以上５００分以下の熱処理を行う最終熱処理工程と、
を備えていることを特徴とする電線導体の製造方法。
【請求項３】
前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．０１ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％以下のＺｎ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＭｇ、０．００２ｍａｓｓ％以上０．２ｍａｓｓ％以下のＡｇ、０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下のＺｒ、のうち、いずれか１種以上を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線導体の製造方法。
【請求項４】
前記銅線材を構成する銅合金が、さらに、０．００００５ｍａｓｓ％以上０．００５０ｍａｓｓ％以下のＯを含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項５】
前記最終熱処理工程において、２００℃以上５５０℃以下で１８０分超５００分以下の熱処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項６】
前記冷間加工工程の前、あるいは、前記冷間加工工程の途中に、熱処理によって析出物粒子を析出させる時効処理工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項７】
前記銅線材を連続的に製出する連続鋳造圧延工程を、備えていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項８】
前記撚り線加工工程における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項９】
前記撚り線加工工程の後に、圧縮比８５％以上９４％以下の圧縮加工を行う圧縮加工工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電線導体用導体の製造方法。
【請求項１０】
前記撚り線加工工程の後に、前記最終熱処理工程を行うことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項１１】
前記電線導体の断面積が、０．３ｍｍ２未満に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電線導体の製造方法によって製造され、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされていることを特徴とする電線導体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電線導体に、絶縁被膜を被覆してなることを特徴とする絶縁電線。
【請求項１４】
請求項１３に記載の絶縁電線を複数本有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１２１６４（Ｐ２０１０−２１２１６４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８７１７（Ｐ２００９−５８７１７）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００１７６８２２）三菱伸銅株式会社 (116)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００１７６８２２）三菱伸銅株式会社 (116)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
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