JP2001295011A - 耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケーブル - Google Patents
耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケーブルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐屈曲特性に優れた新規な耐屈曲銅合金線及
びそれを用いたケーブルの提供。 【解決手段】 Ｃｕ−Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ
−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金の合金線材を線径φ０．１
ｍｍ以下の最終線径まで伸線した後、熱処理を施して引
張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導電率５０％
ＩＡＣＳ以上にする。これによって、引張強度と伸びを
高次元で両立することができるため、特に高い歪環境下
での耐屈曲特性が大幅に向上する。
びそれを用いたケーブルの提供。 【解決手段】 Ｃｕ−Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ
−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金の合金線材を線径φ０．１
ｍｍ以下の最終線径まで伸線した後、熱処理を施して引
張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導電率５０％
ＩＡＣＳ以上にする。これによって、引張強度と伸びを
高次元で両立することができるため、特に高い歪環境下
での耐屈曲特性が大幅に向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃｕ−Ａｇ合金等
の銅合金線材からなる線径がφ０．１ｍｍ以下の極細耐
屈曲銅合金線及びそれを中心導体として用いた細径ケー
ブルに関するものである。
の銅合金線材からなる線径がφ０．１ｍｍ以下の極細耐
屈曲銅合金線及びそれを中心導体として用いた細径ケー
ブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器，ＩＣテスタ，医療機器
等の小型化に伴い、それらに適用されているケーブルの
細径化が進んでいる。
等の小型化に伴い、それらに適用されているケーブルの
細径化が進んでいる。
【０００３】また、一般に、これらの機器に用いられる
ケーブルにあっては、可撓性や耐屈曲性を得るために外
径は従来と同等で線芯数を多くしたものが求められてお
り、そのためには、その導体（素線）、特に中心導体の
細径化（φ０．１ｍｍ以下）が不可欠となっている。
ケーブルにあっては、可撓性や耐屈曲性を得るために外
径は従来と同等で線芯数を多くしたものが求められてお
り、そのためには、その導体（素線）、特に中心導体の
細径化（φ０．１ｍｍ以下）が不可欠となっている。
【０００４】従来、このような要求を満足するケーブル
の導体としては、耐屈曲特性と導電性に優れた硬銅線、
例えば、引張強さ約８００ＭＰａ，伸び１〜２％，導電
率８０％ＩＡＣＳであるＣｕ−０．３ｗｔ％Ｓｎ合金か
らなる硬銅線が用いられている。
の導体としては、耐屈曲特性と導電性に優れた硬銅線、
例えば、引張強さ約８００ＭＰａ，伸び１〜２％，導電
率８０％ＩＡＣＳであるＣｕ−０．３ｗｔ％Ｓｎ合金か
らなる硬銅線が用いられている。
【０００５】また、最近では、引張強さが１０００ＭＰ
ａを超えるＣｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ａｇ合金等からな
る、いわゆる繊維強化型合金（In-situ ）線が開発され
て実用化が進んでいる。
ａを超えるＣｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ａｇ合金等からな
る、いわゆる繊維強化型合金（In-situ ）線が開発され
て実用化が進んでいる。
【０００６】この繊維強化型合金線は、例えば、Ｃｕ中
にＡｇ等を６ｗｔ％以上添加した後、連続鋳造によりα
相と共晶組織α＋β相とし、熱処理を施すことによって
ＡｇやＣｕを析出させた後、冷間加工によってこの析出
物を引き延ばして母材中に微細な繊維状に分布させるこ
とによって強度を大幅に向上させたものであり、純銅の
硬銅線よりも約１０倍以上の屈曲寿命を発揮することが
知られている（昭和電線レビュー；Vol.48,No.2(1998)P
140 ）。
にＡｇ等を６ｗｔ％以上添加した後、連続鋳造によりα
相と共晶組織α＋β相とし、熱処理を施すことによって
ＡｇやＣｕを析出させた後、冷間加工によってこの析出
物を引き延ばして母材中に微細な繊維状に分布させるこ
とによって強度を大幅に向上させたものであり、純銅の
硬銅線よりも約１０倍以上の屈曲寿命を発揮することが
知られている（昭和電線レビュー；Vol.48,No.2(1998)P
140 ）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、銅又は銅合
金からなる導体の屈曲寿命は、一般に導体に負荷される
曲げ歪の大きさに依存するといわれているが、これは曲
げ歪が比較的小さい場合（弾性歪領域内）にいえること
であり、曲げ歪が比較的大きい場合（塑性歪領域）で
は、引張強さの他に伸びにも依存してくることが知られ
ている。
金からなる導体の屈曲寿命は、一般に導体に負荷される
曲げ歪の大きさに依存するといわれているが、これは曲
げ歪が比較的小さい場合（弾性歪領域内）にいえること
であり、曲げ歪が比較的大きい場合（塑性歪領域）で
は、引張強さの他に伸びにも依存してくることが知られ
ている。
【０００８】そのため、曲げ歪が比較的大きい場合（塑
性歪領域）には、単に引張強さの高い硬銅線を用いるよ
りもある程度の伸びを有したものを用いるほうが屈曲寿
命が長くなり、従って、塑性歪領域で用いられる導体の
場合は、引張強さと伸びを高次元で両立させた合金線が
要求されてくる。
性歪領域）には、単に引張強さの高い硬銅線を用いるよ
りもある程度の伸びを有したものを用いるほうが屈曲寿
命が長くなり、従って、塑性歪領域で用いられる導体の
場合は、引張強さと伸びを高次元で両立させた合金線が
要求されてくる。
【０００９】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、引
張強さと伸びを高次元で両立させて耐屈曲特性を大幅に
向上させた新規な耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケー
ブルを提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は、引
張強さと伸びを高次元で両立させて耐屈曲特性を大幅に
向上させた新規な耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケー
ブルを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、請求項１に示すように、Ｃｕ−Ａｇ合金，
Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のう
ちいずれかの銅合金線材を線径φ０．１ｍｍ以下の最終
線径まで伸線した後、熱処理を施して引張強さ４５０Ｍ
Ｐａ以上、伸び４％以上、導電率５０％ＩＡＣＳ以上に
した耐屈曲銅合金線である。
に本発明は、請求項１に示すように、Ｃｕ−Ａｇ合金，
Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のう
ちいずれかの銅合金線材を線径φ０．１ｍｍ以下の最終
線径まで伸線した後、熱処理を施して引張強さ４５０Ｍ
Ｐａ以上、伸び４％以上、導電率５０％ＩＡＣＳ以上に
した耐屈曲銅合金線である。
【００１１】すなわち、上述したように、銅線又は銅合
金線の屈曲特性は引張強さに依存しており、引張強さが
大きいほど屈曲特性が向上するが、曲げ歪みが大きい領
域（弾性歪＋塑性歪）では、引張強さが大きくても伸び
が小さいものでは軟銅線よりも屈曲特性が劣ってしま
う。例えば、図４に示すように、Ｃｕ−０．３ｗｔ％Ｓ
ｎの硬銅線と軟銅線の屈曲特性を比較してみると、曲げ
歪εが約３％以下の小さい領域では硬銅線の屈曲特性が
軟銅線のそれよりも優れているが、曲げ歪εが約３％を
超えると、軟銅線の屈曲特性が逆転し、硬銅線のそれよ
りも優れていることがわかる。
金線の屈曲特性は引張強さに依存しており、引張強さが
大きいほど屈曲特性が向上するが、曲げ歪みが大きい領
域（弾性歪＋塑性歪）では、引張強さが大きくても伸び
が小さいものでは軟銅線よりも屈曲特性が劣ってしま
う。例えば、図４に示すように、Ｃｕ−０．３ｗｔ％Ｓ
ｎの硬銅線と軟銅線の屈曲特性を比較してみると、曲げ
歪εが約３％以下の小さい領域では硬銅線の屈曲特性が
軟銅線のそれよりも優れているが、曲げ歪εが約３％を
超えると、軟銅線の屈曲特性が逆転し、硬銅線のそれよ
りも優れていることがわかる。
【００１２】そこで、本発明は請求項１に示すように本
来的に高強度・高導電銅合金線（硬質材）であるＣｕ−
Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃ
ｒ合金のうちいずれかの合金線材を線径φ０．１ｍｍ以
下の最終線径まで伸線した後、引張強さ４５０ＭＰａ以
上、伸び４％以上、導電率５０％ＩＡＣＳ以上になるよ
うに熱処理したものである。これによって、引張強さを
ある程度犠牲にしても伸びが回復するため、低歪領域は
勿論、比較的高い歪領域においても優れた屈曲特性（耐
屈曲性）を発揮することができる。
来的に高強度・高導電銅合金線（硬質材）であるＣｕ−
Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃ
ｒ合金のうちいずれかの合金線材を線径φ０．１ｍｍ以
下の最終線径まで伸線した後、引張強さ４５０ＭＰａ以
上、伸び４％以上、導電率５０％ＩＡＣＳ以上になるよ
うに熱処理したものである。これによって、引張強さを
ある程度犠牲にしても伸びが回復するため、低歪領域は
勿論、比較的高い歪領域においても優れた屈曲特性（耐
屈曲性）を発揮することができる。
【００１３】そして、具体的には、請求項２〜５に示す
ように、Ｃｕ−( １〜１５ｗｔ％)Ａｇ，Ｃｕ−( ５〜
２０ｗｔ％) Ｎｂ合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｆｅ
合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｃｒ合金を用い、これ
らを伸線後、請求項６に示すように、５００℃以上に加
熱された管状炉内を走行させながら熱処理を行うことで
目的とする耐屈曲銅合金線を容易に得ることができる。
ように、Ｃｕ−( １〜１５ｗｔ％)Ａｇ，Ｃｕ−( ５〜
２０ｗｔ％) Ｎｂ合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｆｅ
合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｃｒ合金を用い、これ
らを伸線後、請求項６に示すように、５００℃以上に加
熱された管状炉内を走行させながら熱処理を行うことで
目的とする耐屈曲銅合金線を容易に得ることができる。
【００１４】また、請求項７に示すように、この耐屈曲
銅合金線の表面に錫めっき、銀めっき，ニッケルめっ
き，Ｓｎ−Ｐｂはんだめっき，鉛フリーはんだめっきの
うちいずれかのめっきをさらに施しても良い。
銅合金線の表面に錫めっき、銀めっき，ニッケルめっ
き，Ｓｎ−Ｐｂはんだめっき，鉛フリーはんだめっきの
うちいずれかのめっきをさらに施しても良い。
【００１５】そして、請求項８，９に示すように、これ
らの耐屈曲銅合金線の単線や撚線をを中心導体として用
いることで、低歪領域から高歪領域に亘って優れた耐屈
曲特性を有する細径のケーブルを容易に得ることができ
る。
らの耐屈曲銅合金線の単線や撚線をを中心導体として用
いることで、低歪領域から高歪領域に亘って優れた耐屈
曲特性を有する細径のケーブルを容易に得ることができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】図１は、本発明に係るケーブル１の実施の
一形態を示したものである。
一形態を示したものである。
【００１８】図示するように、このケーブル１は、中心
導体２の周囲に外皮となる絶縁体３を被覆すると共に、
その絶縁体３の周囲にノイズを除去するためのシールド
線（外部導体）４を被覆し、さらにそのシールド線４の
周囲に外皮となるジャケット５を被覆形成した同軸ケー
ブルであり、かつその外径が例えば０．２７４ｍｍの細
径ケーブルとなっている。
導体２の周囲に外皮となる絶縁体３を被覆すると共に、
その絶縁体３の周囲にノイズを除去するためのシールド
線（外部導体）４を被覆し、さらにそのシールド線４の
周囲に外皮となるジャケット５を被覆形成した同軸ケー
ブルであり、かつその外径が例えば０．２７４ｍｍの細
径ケーブルとなっている。
【００１９】また、この中心導体２は、極細（例えばφ
０．０２５４ｍｍ）の素線６を７本撚り合わせた撚り線
構造（４２ＡＷＧ）となっており、その外径は約０．１
８４ｍｍとなっている。
０．０２５４ｍｍ）の素線６を７本撚り合わせた撚り線
構造（４２ＡＷＧ）となっており、その外径は約０．１
８４ｍｍとなっている。
【００２０】また、絶縁体３には充実フッ素樹脂が使用
され、その肉厚は例えば０．０６ｍｍである。また、シ
ールド線４は線径が約φ０．０２５４ｍｍであり、絶縁
体３の周囲に２４本横巻きされている。その材質はＣｕ
−０．３ｗｔ％Ｓｎ合金線で引張強さは８００ＭＰａ，
伸び２％，導電率は８０％ＩＡＣＳとなっている。さら
にジャケット５の材質はＰＥＴであり、その肉厚は例え
ば０．０２ｍｍとなっている。
され、その肉厚は例えば０．０６ｍｍである。また、シ
ールド線４は線径が約φ０．０２５４ｍｍであり、絶縁
体３の周囲に２４本横巻きされている。その材質はＣｕ
−０．３ｗｔ％Ｓｎ合金線で引張強さは８００ＭＰａ，
伸び２％，導電率は８０％ＩＡＣＳとなっている。さら
にジャケット５の材質はＰＥＴであり、その肉厚は例え
ば０．０２ｍｍとなっている。
【００２１】そして、中心導体２を構成する各素線６
は、Ｃｕ−Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合
金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のうちいずれかの銅合金線材を線径
φ０．１ｍｍ以下の最終線径まで伸線した後、熱処理を
施して引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導電
率５０％ＩＡＣＳ以上の耐屈曲銅合金線から形成されて
おり、これによって、引張強さの低下を抑制しつつ伸び
が大幅に回復するため、低歪領域は勿論、比較的高い歪
領域においても優れた屈曲特性（耐屈曲性）を発揮する
ことができる。具体的には、Ｃｕ−( １〜１５ｗｔ％)
Ａｇ，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｎｂ合金，Ｃｕ−( ５
〜２０ｗｔ％) Ｆｅ合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｃ
ｒ合金を用い、φ０．１ｍｍ以下の極細伸線後に５００
℃以上に加熱された管状炉内を走行させながら熱処理を
行うことで目的とする耐屈曲銅合金線を容易に得ること
ができる。
は、Ｃｕ−Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合
金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のうちいずれかの銅合金線材を線径
φ０．１ｍｍ以下の最終線径まで伸線した後、熱処理を
施して引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導電
率５０％ＩＡＣＳ以上の耐屈曲銅合金線から形成されて
おり、これによって、引張強さの低下を抑制しつつ伸び
が大幅に回復するため、低歪領域は勿論、比較的高い歪
領域においても優れた屈曲特性（耐屈曲性）を発揮する
ことができる。具体的には、Ｃｕ−( １〜１５ｗｔ％)
Ａｇ，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｎｂ合金，Ｃｕ−( ５
〜２０ｗｔ％) Ｆｅ合金，Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｃ
ｒ合金を用い、φ０．１ｍｍ以下の極細伸線後に５００
℃以上に加熱された管状炉内を走行させながら熱処理を
行うことで目的とする耐屈曲銅合金線を容易に得ること
ができる。
【００２２】ここで、銅合金線材をＣｕ−Ａｇ合金，Ｃ
ｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のうち
いずれかに限定しているのは、いずれも高い導電率を示
すと共にφ０．１ｍｍ以下の極細伸線を行った場合に最
終線径で引張強さ１０００ＭＰａ以上が得られるため、
その後に熱処理を行っても，伸びの回復に伴う引張強さ
の低下が抑制でき、導電率及び引張強さと伸びを高次元
で両立（引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導
電率５０％ＩＡＣＳ以上）できるからである。
ｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のうち
いずれかに限定しているのは、いずれも高い導電率を示
すと共にφ０．１ｍｍ以下の極細伸線を行った場合に最
終線径で引張強さ１０００ＭＰａ以上が得られるため、
その後に熱処理を行っても，伸びの回復に伴う引張強さ
の低下が抑制でき、導電率及び引張強さと伸びを高次元
で両立（引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び４％以上、導
電率５０％ＩＡＣＳ以上）できるからである。
【００２３】また、引張強さを４５０ＭＰａ以上とした
のは、それより小さいと純銅の軟銅線やＣｕ−０．３ｗ
ｔ％Ｓｎ合金の軟銅線の屈曲寿命に比べ、充分な改善が
みられないからである。また、伸びを４％以上としたの
は、比較的高い歪が負荷される環境下での耐屈曲特性を
充分に満足させるためである。さらに、導電率を５０％
ＩＡＣＳ以上としたのは、それ未満では導電材料として
の電気特性が不十分だからである。
のは、それより小さいと純銅の軟銅線やＣｕ−０．３ｗ
ｔ％Ｓｎ合金の軟銅線の屈曲寿命に比べ、充分な改善が
みられないからである。また、伸びを４％以上としたの
は、比較的高い歪が負荷される環境下での耐屈曲特性を
充分に満足させるためである。さらに、導電率を５０％
ＩＡＣＳ以上としたのは、それ未満では導電材料として
の電気特性が不十分だからである。
【００２４】また、銅合金線材としてＣｕ−Ａｇ合金を
用いた場合には、Ａｇの添加量としては上述したように
１〜２０ｗｔ％の範囲が最適である。すなわち、１ｗｔ
％未満では充分な強度が得られないためであり、反対に
２０ｗｔ％を超えると導電率が低下するといった不都合
を招くばかりでなく、添加元素のＡｇ自体が高価である
ため、コスト上昇を招くからである。また、同じくＣｕ
−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金を用いた
場合におけるそれぞれの添加元素の添加量も上述したよ
うにそれぞれ５〜２０ｗｔ％の範囲が最適である。すな
わち、Ｃｕ−Ａｇ合金と同様に５ｗｔ％未満では充分な
強度が得られないためであり、反対に２０ｗｔ％を超え
ると導電率が低下することに加えて、鋳造時に著しい鋳
造欠陥が生じ易くなるためである。
用いた場合には、Ａｇの添加量としては上述したように
１〜２０ｗｔ％の範囲が最適である。すなわち、１ｗｔ
％未満では充分な強度が得られないためであり、反対に
２０ｗｔ％を超えると導電率が低下するといった不都合
を招くばかりでなく、添加元素のＡｇ自体が高価である
ため、コスト上昇を招くからである。また、同じくＣｕ
−Ｎｂ合金，Ｃｕ−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金を用いた
場合におけるそれぞれの添加元素の添加量も上述したよ
うにそれぞれ５〜２０ｗｔ％の範囲が最適である。すな
わち、Ｃｕ−Ａｇ合金と同様に５ｗｔ％未満では充分な
強度が得られないためであり、反対に２０ｗｔ％を超え
ると導電率が低下することに加えて、鋳造時に著しい鋳
造欠陥が生じ易くなるためである。
【００２５】一方、熱処理方法としては、上述したよう
に５００℃以上に加熱された管状炉内を走行させながら
行うことが望ましい。すなわち、管状炉内を走行させて
行う方法以外の他の方法、例えばバッチ式熱処理方法で
は所望の引張強さと伸びの特性が得られ難いことに加え
て極細線になるほど線同士が粘着し、その表面品質が悪
化してしまうからである。また、熱処理温度が５００℃
未満では所望の特性を得るまでに長時間を要し、量産性
が悪化してしまうからである。
に５００℃以上に加熱された管状炉内を走行させながら
行うことが望ましい。すなわち、管状炉内を走行させて
行う方法以外の他の方法、例えばバッチ式熱処理方法で
は所望の引張強さと伸びの特性が得られ難いことに加え
て極細線になるほど線同士が粘着し、その表面品質が悪
化してしまうからである。また、熱処理温度が５００℃
未満では所望の特性を得るまでに長時間を要し、量産性
が悪化してしまうからである。
【００２６】尚、このようにして得られた耐屈曲銅合金
線はそのまま中心導体２の素線６として用いることがで
きるが、さらにその表面に錫めっき、銀めっき，ニッケ
ルめっき，Ｓｎ−Ｐｂはんだめっき，鉛フリーはんだめ
っきのうちいずれかのめっきを施せば、素線６表面の変
色を防止できると共にケーブル端末接続の際の信頼性を
向上させることも可能となる。
線はそのまま中心導体２の素線６として用いることがで
きるが、さらにその表面に錫めっき、銀めっき，ニッケ
ルめっき，Ｓｎ−Ｐｂはんだめっき，鉛フリーはんだめ
っきのうちいずれかのめっきを施せば、素線６表面の変
色を防止できると共にケーブル端末接続の際の信頼性を
向上させることも可能となる。
【００２７】また、この中心導体２は、図２に示すよう
に、外径の比較的大きい（φ０．０６４ｍｍ）の素線６
を単線としてそのまま用いても良い。
に、外径の比較的大きい（φ０．０６４ｍｍ）の素線６
を単線としてそのまま用いても良い。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明する。
【００２９】（実施例１）先ず、高周波真空溶解炉を使
用して、無酸素銅（ＯＦＣ）を溶解した後、Ａｇをアル
ゴンガス中で添加して３種類のＣｕ−Ａｇ合金（Ｃｕ−
２wt% Ａｇ，Ｃｕ−５wt% Ａｇ，Ｃｕ−１０wt% Ａｇ）
をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造した。次に、そ
れらのインゴットについて面削加工を行い、冷間加工に
よりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、その後、
６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示すよう
に、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５％以
上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（１−１，１−
２，１−３）を得た。
用して、無酸素銅（ＯＦＣ）を溶解した後、Ａｇをアル
ゴンガス中で添加して３種類のＣｕ−Ａｇ合金（Ｃｕ−
２wt% Ａｇ，Ｃｕ−５wt% Ａｇ，Ｃｕ−１０wt% Ａｇ）
をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造した。次に、そ
れらのインゴットについて面削加工を行い、冷間加工に
よりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、その後、
６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示すよう
に、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５％以
上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（１−１，１−
２，１−３）を得た。
【００３０】そして、このようにして得られた各試料に
対して塑性歪が生じるような条件（曲げ歪ε＝５％）で
屈曲試験を行い、その特性を評価した。具体的には、図
３に示すように、各試料１の下端に錘７を吊り下げてそ
の上方を曲げ治具８で狭持し、その上部を左右９０°ず
つ繰り返し交互に曲げる方法で行い、破断した回数を基
にして屈曲寿命の評価を行った。
対して塑性歪が生じるような条件（曲げ歪ε＝５％）で
屈曲試験を行い、その特性を評価した。具体的には、図
３に示すように、各試料１の下端に錘７を吊り下げてそ
の上方を曲げ治具８で狭持し、その上部を左右９０°ず
つ繰り返し交互に曲げる方法で行い、破断した回数を基
にして屈曲寿命の評価を行った。
【００３１】（実施例２）実施例１と同様な方法によっ
て２種類のＣｕ−Ｎｂ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｎｂ，Ｃｕ
−１５wt% Ｎｂ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（２−１，２
−２）を得た。
て２種類のＣｕ−Ｎｂ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｎｂ，Ｃｕ
−１５wt% Ｎｂ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（２−１，２
−２）を得た。
【００３２】そして、実施例１と同様な条件で屈曲試験
を行い、その特性を評価した。
を行い、その特性を評価した。
【００３３】（実施例３）実施例１と同様な方法によっ
て２種類のＣｕ−Ｆｅ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｆｅ，Ｃｕ
−１５wt% Ｆｅ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（３−１，３
−２）を得た。
て２種類のＣｕ−Ｆｅ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｆｅ，Ｃｕ
−１５wt% Ｆｅ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（３−１，３
−２）を得た。
【００３４】そして、実施例１と同様な条件で屈曲試験
を行い、その特性を評価した。
を行い、その特性を評価した。
【００３５】（実施例４）実施例１と同様な方法によっ
て２種類のＣｕ−Ｃｒ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｃｒ，Ｃｕ
−１５wt% Ｃｒ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（４−１，４
−２）を得た。
て２種類のＣｕ−Ｃｒ合金（Ｃｕ−１０wt% Ｃｒ，Ｃｕ
−１５wt% Ｃｒ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳
造し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷
間加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線し、
その後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示
すように、それぞれ引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び５
％以上，導電率５０％ＩＡＣＳ以上の試料（４−１，４
−２）を得た。
【００３６】そして、実施例１と同様な条件で屈曲試験
を行い、その特性を評価した。
を行い、その特性を評価した。
【００３７】（比較例１）実施例１と同様な方法によっ
て４種類の銅合金（Ｃｕ−１０wt% Ａｇ，Ｃｕ−１５wt
% Ｎｂ，Ｃｕ−１５wt% Ｆｅ，Ｃｕ−１５wt% Ｃｒ）を
φ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造し、これらのイン
ゴットについて面削加工を行い、冷間加工によりφ２８
ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線して４種類の硬銅線（１
−１，１−２，１−３，１−４）を得た後、実施例１と
同様な条件で屈曲試験を行い、その特性を評価した。
て４種類の銅合金（Ｃｕ−１０wt% Ａｇ，Ｃｕ−１５wt
% Ｎｂ，Ｃｕ−１５wt% Ｆｅ，Ｃｕ−１５wt% Ｃｒ）を
φ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造し、これらのイン
ゴットについて面削加工を行い、冷間加工によりφ２８
ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線して４種類の硬銅線（１
−１，１−２，１−３，１−４）を得た後、実施例１と
同様な条件で屈曲試験を行い、その特性を評価した。
【００３８】（比較例２）実施例１と同様な方法によっ
て２種類の銅合金（Ｃｕ−０．５wt% Ａｇ，Ｃｕ−０．
８wt% Ｎｂ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造
し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷間
加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線した
後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示すよ
うに、それぞれ引張強さ３５０〜４００ＭＰａ、伸び５
〜１０％、９０％ＩＡＣＳ以上の試料（２−１，２−
２）を得た後、実施例１と同様な条件で屈曲試験を行
い、その特性を評価した。
て２種類の銅合金（Ｃｕ−０．５wt% Ａｇ，Ｃｕ−０．
８wt% Ｎｂ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造
し、これらのインゴットについて面削加工を行い、冷間
加工によりφ２８ｍｍからφ０．１ｍｍまで伸線した
後、６００℃で走行熱処理を行い、以下の表１に示すよ
うに、それぞれ引張強さ３５０〜４００ＭＰａ、伸び５
〜１０％、９０％ＩＡＣＳ以上の試料（２−１，２−
２）を得た後、実施例１と同様な条件で屈曲試験を行
い、その特性を評価した。
【００３９】（比較例３）実施例１と同様な方法によっ
て２種類の銅合金（Ｃｕ−３０wt% Ｎｂ，Ｃｕ−３０wt
% Ｃｒ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造して面
削加工を行おうとしたが、著しい鋳造欠陥がみられた。
て２種類の銅合金（Ｃｕ−３０wt% Ｎｂ，Ｃｕ−３０wt
% Ｃｒ）をφ３０ｍｍのインゴットの形状で鋳造して面
削加工を行おうとしたが、著しい鋳造欠陥がみられた。
【００４０】（比較例４）タフピッチ鋼（ＴＰＣ）、Ｃ
ｕ−０．３wt% Ｓｎ合金の鋳造材を冷間加工によってφ
８ｍｍからφ０．１ｍｍに伸線して硬銅線を得ると共
に、その一部を走行焼鈍して以下の表１に示すような４
種類の軟銅線（引張強さ２５０〜３８０ＭＰａ、伸び１
０％以上）を得た後、実施例１と同様な条件で屈曲試験
を行い、その特性を評価した。
ｕ−０．３wt% Ｓｎ合金の鋳造材を冷間加工によってφ
８ｍｍからφ０．１ｍｍに伸線して硬銅線を得ると共
に、その一部を走行焼鈍して以下の表１に示すような４
種類の軟銅線（引張強さ２５０〜３８０ＭＰａ、伸び１
０％以上）を得た後、実施例１と同様な条件で屈曲試験
を行い、その特性を評価した。
【００４１】
【表１】
【００４２】この結果、表１に示すように、本発明に係
る実施例１〜４の試料はいずれも優れた屈曲特性を発揮
した。
る実施例１〜４の試料はいずれも優れた屈曲特性を発揮
した。
【００４３】これに対し、伸線後に熱処理を施さなかっ
た比較例１の各試料にあっては、引張強さは優れた値を
示したが伸びはいずれも３％以下と低いため、屈曲特性
が著しく劣ってしまった。
た比較例１の各試料にあっては、引張強さは優れた値を
示したが伸びはいずれも３％以下と低いため、屈曲特性
が著しく劣ってしまった。
【００４４】また、添加元素の濃度が本実施例よりも著
しく低い比較例２の各試料にあっては、伸びは優れた値
を示したが、引張強さはいずれも４００ＭＰａ以下と低
く、屈曲特性が本実施例に比較して劣ってしまった。
しく低い比較例２の各試料にあっては、伸びは優れた値
を示したが、引張強さはいずれも４００ＭＰａ以下と低
く、屈曲特性が本実施例に比較して劣ってしまった。
【００４５】また、添加元素の濃度が本実施例よりも高
い比較例３の各試料にあっては、上述したように著しい
鋳造欠陥がみられたため、評価を行うことはできなかっ
た。
い比較例３の各試料にあっては、上述したように著しい
鋳造欠陥がみられたため、評価を行うことはできなかっ
た。
【００４６】さらに、比較例４のうち熱処理を施さない
試料にあっては、比較例１と同様に伸びが低いため、屈
曲特性が本実施例に比べて著しく劣ってしまい、また、
熱処理を施した試料にあっては、比較例２と同様に引張
強さが劣ってしまい、いずれも屈曲特性が低かった。
試料にあっては、比較例１と同様に伸びが低いため、屈
曲特性が本実施例に比べて著しく劣ってしまい、また、
熱処理を施した試料にあっては、比較例２と同様に引張
強さが劣ってしまい、いずれも屈曲特性が低かった。
【００４７】尚、表１において、伸びが３％以下の試料
をＨ（硬銅線）、１５％以上のものをＡ材（軟銅線）、
４〜１５％未満のものを１／２Ｈ（半硬銅線）と表記し
た。また、各試料の屈曲特性は比較例４−４の試料の屈
曲寿命を基準とし、寿命がこの試料２．０倍以上発揮し
たものを二重丸で、１．５倍以上２．０倍未満のものを
○で、１．０倍以上１．５倍未満のものを△で、１．０
倍未満のものを×でそれぞれ表記した。
をＨ（硬銅線）、１５％以上のものをＡ材（軟銅線）、
４〜１５％未満のものを１／２Ｈ（半硬銅線）と表記し
た。また、各試料の屈曲特性は比較例４−４の試料の屈
曲寿命を基準とし、寿命がこの試料２．０倍以上発揮し
たものを二重丸で、１．５倍以上２．０倍未満のものを
○で、１．０倍以上１．５倍未満のものを△で、１．０
倍未満のものを×でそれぞれ表記した。
【００４８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、引張強さ
の低下を極力抑えつつ伸びを回復させるようにしたこと
から、低歪領域は勿論、比較的高い歪領域においても優
れた屈曲特性（耐屈曲性）を発揮することができる。そ
して、このような耐屈曲性に優れた極細銅合金線を医療
機器等の比較的曲げ歪みが大きい機器のケーブルの導体
として用いることにより、ケーブルとしての寿命及び信
頼性が向上し、ひいてはこれが適用される電子・電気機
器の高性能・高信頼化に大いに貢献することが可能とな
る等といった優れた効果を発揮することができる。
の低下を極力抑えつつ伸びを回復させるようにしたこと
から、低歪領域は勿論、比較的高い歪領域においても優
れた屈曲特性（耐屈曲性）を発揮することができる。そ
して、このような耐屈曲性に優れた極細銅合金線を医療
機器等の比較的曲げ歪みが大きい機器のケーブルの導体
として用いることにより、ケーブルとしての寿命及び信
頼性が向上し、ひいてはこれが適用される電子・電気機
器の高性能・高信頼化に大いに貢献することが可能とな
る等といった優れた効果を発揮することができる。
【図１】本発明に係る耐屈曲銅合金線及びそれを用いた
ケーブルの実施の一形態を示す拡大断面図である。
ケーブルの実施の一形態を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る耐屈曲銅合金線及びそれを用いた
ケーブルの他の実施の形態を示す拡大断面図である。
ケーブルの他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図３】本実施例で採用した屈曲試験方法を示す説明図
である。
である。
【図４】Ｃｕ−０．３ｗｔ％Ｓｎ合金線（φ０．０８ｍ
ｍ）の屈曲特性を示すグラフ図である。
ｍ）の屈曲特性を示すグラフ図である。
１ ケーブル ２ 中心導体 ３ 絶縁体 ４ 外部導体 ５ ジャケット ６ 素線（耐屈曲銅合金線） ７ 錘 ８ 曲げ治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ｆ ６３０Ａ ６６１ ６６１Ａ ６８２ ６８２ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ａ ６９１ ６９１Ｂ Ｃ２５Ｄ 7/06 Ｃ２５Ｄ 7/06 Ｒ Ｈ０１Ｂ 1/02 Ｈ０１Ｂ 1/02 Ａ 5/02 5/02 Ａ (72)発明者 青山 正義 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 瀬谷 修 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 Ｆターム(参考） 4E096 EA04 EA13 EA27 HA22 KA01 4K024 AA03 AA07 AA10 AA22 AB01 BA09 BB09 BC03 EA11 GA04 5G301 AA01 AA07 AA08 AA09 AA30 AB02 AB05 AD01 AE10 5G307 BA02 BB02 BC06 BC09 BC10
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｃｕ−Ａｇ合金，Ｃｕ−Ｎｂ合金，Ｃｕ
−Ｆｅ合金，Ｃｕ−Ｃｒ合金のうちいずれかからなる銅
合金線材を線径φ０．１ｍｍ以下の最終線径まで伸線し
た後、熱処理を施して引張強さ４５０ＭＰａ以上、伸び
４％以上、導電率５０％ＩＡＣＳ以上にしたことを特徴
とする耐屈曲銅合金線。 - 【請求項２】 上記Ｃｕ−Ａｇ合金として、純度９９．
９ｗｔ％以上の純銅に銀を１〜１５ｗｔ％添加したＣｕ
−( １〜１５ｗｔ％) Ａｇ合金を用いたことを特徴とす
る請求項１に記載の耐屈曲銅合金線。 - 【請求項３】 上記Ｃｕ−Ｎｂ合金として、純度９９．
９ｗｔ％以上の純銅にニオブを５〜２０ｗｔ％添加した
Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｎｂ合金を用いたことを特徴
とする請求項１に記載の耐屈曲銅合金線。 - 【請求項４】 上記Ｃｕ−Ｆｅ合金として、純度９９．
９ｗｔ％以上の純銅に鉄を５〜２０ｗｔ％添加したＣｕ
−( ５〜２０ｗｔ％) Ｆｅ合金を用いたことを特徴とす
る請求項１に記載の耐屈曲銅合金線。 - 【請求項５】 上記Ｃｕ−Ｃｒ合金として、純度９９．
９ｗｔ％以上の純銅にクロムを５〜２０ｗｔ％添加した
Ｃｕ−( ５〜２０ｗｔ％) Ｃｒ合金を用いたことを特徴
とする請求項１に記載の耐屈曲銅合金線。 - 【請求項６】 上記熱処理は、上記銅合金線材を５００
℃以上に加熱された管状炉内を走行させながら行うもの
であることを特徴とする請求項１〜５に記載の耐屈曲銅
合金線。 - 【請求項７】 表面に錫めっき、銀めっき，ニッケルめ
っき，Ｓｎ−Ｐｂはんだめっき，鉛フリーはんだめっき
のうちいずれかのめっきをさらに施したことを特徴とす
る上記請求項１〜５のいずれかに記載の耐屈曲銅合金
線。 - 【請求項８】 上記請求項１〜７のいずれかに記載の耐
屈曲銅合金線の単線を中心導体として用いたことを特徴
とするケーブル。 - 【請求項９】 上記請求項１〜７のいずれかに記載の耐
屈曲銅合金線を複数撚り合わせてなる撚線を中心導体と
して用いたことを特徴とするケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108017A JP2001295011A (ja) | 2000-04-05 | 2000-04-05 | 耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108017A JP2001295011A (ja) | 2000-04-05 | 2000-04-05 | 耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295011A true JP2001295011A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18620934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000108017A Pending JP2001295011A (ja) | 2000-04-05 | 2000-04-05 | 耐屈曲銅合金線及びそれを用いたケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001295011A (ja) |
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2000
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