專利名稱：電線導(dǎo)體和汽車用電線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電線導(dǎo)體和汽車用電線，且更具體地，涉及適合用作細(xì)徑電線的導(dǎo)體的電線導(dǎo)體和包含其的汽車用電線。
背景技術(shù)：
通常，用于汽車的電線導(dǎo)體廣為人知，其由韌銅的退火材料(在下文中，稱為“退火銅”)制成。另外，導(dǎo)體廣為人知，其由包含SUS線和退火銅線材的多個(gè)導(dǎo)體構(gòu)件組成，所述SUS線作為受拉構(gòu)件而置于導(dǎo)體的中心，所述退火銅線材圍繞所述SUS線放置(在下文中，所述導(dǎo)體有時(shí)簡(jiǎn)稱為(SUS+退火銅)導(dǎo)體)。作為現(xiàn)有技術(shù)的專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了由銅合金制成的電線導(dǎo)體，所述銅合金為含有 0. 1重量％ 0. 6重量％ Sn和0. 1重量％ 0. 5重量％ Mg的Cu-Mg-Sn合金。作為現(xiàn)有技術(shù)的專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了由銅合金制成的電類/電子設(shè)備用導(dǎo)體，在所述銅合金中，向氧含量為50ppm以下的銅中，添加重量比為11 200ppm的鎂和總計(jì)0. 1重量％ 1.0重量％的選自h和Sn的一種或兩種成分元素。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表平9-511867號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平6-M0388號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，由退火銅制成的常規(guī)電線導(dǎo)體和常規(guī)(SUS+退火銅)導(dǎo)體具有如下問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，在汽車領(lǐng)域中，各自包含如上所述導(dǎo)體的多根電線捆成線束且以線束形式使用?，F(xiàn)今，汽車性能的提高增加了汽車所需電裝部件的數(shù)目，這相應(yīng)地增加了用于電連接所述電裝部件的電線的數(shù)目。相反，考慮到環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約和燃料效率提高，需要減輕汽車重量，這相應(yīng)地需要減輕汽車中使用的線束的重量。用于減輕線束重量的一種解決方案是減小構(gòu)成線束的導(dǎo)體的直徑。然而，在使用由退火銅制成的常規(guī)導(dǎo)體中出現(xiàn)了問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)直徑減小時(shí)，導(dǎo)體的強(qiáng)度降低。另外，出現(xiàn)了另一個(gè)問(wèn)題。在對(duì)線束電路提供分支時(shí)，在線束的電線中要進(jìn)行絞接，使得電線部分地被焊接以在它們之中建立機(jī)械電連接；然而，(SUS+退火銅)導(dǎo)體的置于導(dǎo)體中心的SUS線可能部分暴露在導(dǎo)體表面上。因此，當(dāng)焊接(SUS+退火銅)導(dǎo)體時(shí)或者當(dāng)焊接(SUS+退火銅)導(dǎo)體和由退火銅制成的導(dǎo)體時(shí)，可能要在銅和SUS的不同種金屬間進(jìn)行焊接，這使得難以在它們之間提供機(jī)械電連接。另外，存在的另一個(gè)問(wèn)題是(SUS+退火銅)導(dǎo)體的抗疲勞性不如由退火銅制成的導(dǎo)體?？紤]到上述問(wèn)題完成了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的在于解決所述問(wèn)題并提供具有優(yōu)異強(qiáng)度和優(yōu)異焊接性的電線導(dǎo)體以及包含所述導(dǎo)體的汽車用電線。解決問(wèn)題的手段為了實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)且根據(jù)本發(fā)明的目的，電線導(dǎo)體含有氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有0. 1 0.6質(zhì)量％的Mg，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明的另一方面，電線導(dǎo)體含有氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有0. 1 0. 6質(zhì)量％的Mg、總計(jì)0. 0005 0. 3質(zhì)量％的選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明的另一方面，電線導(dǎo)體含有氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有0. 1 0. 6質(zhì)量％的Mg和0. 2 0. 75質(zhì)量％的Sn，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明的另一方面，電線導(dǎo)體含有氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有0. 1 0. 6質(zhì)量％的1%、總計(jì)0. 0005 0. 3質(zhì)量％的選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素和0. 2 0. 75質(zhì)量％的Sn，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的是，上述導(dǎo)體具有350MPa以上的拉伸強(qiáng)度。優(yōu)選的是，上述導(dǎo)體具有0. 22mm2以下的橫截面積。優(yōu)選的是，上述導(dǎo)體包含用于汽車的電線導(dǎo)體。在本發(fā)明的另一方面，汽車用電線包括上述導(dǎo)體中的任一種。發(fā)明效果在含有具有特定量以下的氧含量且含有特定量的Mg的銅合金的情況下，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的各導(dǎo)體具有比退火銅更優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的導(dǎo)體不必像(SUS+退火銅)導(dǎo)體中那樣通過(guò)組合不同種金屬來(lái)確保強(qiáng)度，因此根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的各導(dǎo)體具有優(yōu)異的焊接性。另外，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的各導(dǎo)體具有良好的抗疲勞性，且因此具有優(yōu)異的抗撓曲性。因此，例如，如果用作汽車用電線導(dǎo)體，則可以減小所述導(dǎo)體的直徑，這可以促進(jìn)電線直徑的減小和線束重量的減輕。如果各銅合金含有特定量的選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素，則各導(dǎo)體可以具有有利地提高的強(qiáng)度。另外，各導(dǎo)體可以具有提高的抗疲勞性，這可以增強(qiáng)抗撓曲性的提高。如果各銅合金含有特定量的Sn，則除了有利地提高的強(qiáng)度之外，各導(dǎo)體還可以具有改善的伸長(zhǎng)性能。如果各導(dǎo)體含有具有350MPa以上的拉伸強(qiáng)度的銅合金，則可以減小所述導(dǎo)體的直徑，這可以更容易地實(shí)現(xiàn)電線直徑的減小和線束重量的減輕。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的汽車用電線包含上述導(dǎo)體中的任一種，所以即使導(dǎo)體直徑減小，也不容易產(chǎn)生由于直徑減小而造成的導(dǎo)體的強(qiáng)度或焊接性降低，而在常規(guī)導(dǎo)體中產(chǎn)生了這種強(qiáng)度或焊接性的降低。因此，所述導(dǎo)體可以促進(jìn)線束重量的減輕。


圖1為示出實(shí)施例中試驗(yàn)抗撓曲性的方法的圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將提供根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一的電線導(dǎo)體(在下文中，稱為“本導(dǎo)體”和包含所述導(dǎo)體的汽車用電線(在下文中，稱為“本電線”)的詳細(xì)說(shuō)明。1.本導(dǎo)體本導(dǎo)體含有銅合金，所述銅合金具有特定量以下的氧含量且含有特定量的成分元素，并且余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。下面描述所含成分元素的種類、其含量及限制所述含量的原因?！?Mg :0. 1 0. 6 質(zhì)量％考慮到對(duì)導(dǎo)體提供強(qiáng)度和焊接性，在本導(dǎo)體中所含的銅合金含有0. 1 0.6質(zhì)量％的Mg?？紤]到提高強(qiáng)度和焊接性，Mg含量的下限優(yōu)選為0.15質(zhì)量％。另一方面，考慮到提高焊接性，Mg含量的上限優(yōu)選為0. 4質(zhì)量％。除了 Mg以外，在本導(dǎo)體中所含的銅合金還可以包含單獨(dú)或組合的以下成分元素。 選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素總計(jì)0. 0005 0. 3質(zhì)量％考慮到有利地提高導(dǎo)體的強(qiáng)度并增強(qiáng)其抗撓曲性的改善，在本導(dǎo)體中所含的銅合金可以進(jìn)一步含有選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素，該選定的一種或多種成分元素總計(jì)為0. 0005 0. 3質(zhì)量％。該選定的一種或多種成分元素的含量的下限優(yōu)選總計(jì)為0. 0008質(zhì)量％，更優(yōu)選總計(jì)為0. 001質(zhì)量％。另一方面，考慮到導(dǎo)體成本和制造加工性， 該選定的一種或多種成分元素的含量的上限優(yōu)選為0. 2質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％?！?Sn 0. 2 0. 75 質(zhì)量％考慮到有利地提高強(qiáng)度并增強(qiáng)抗撓曲性的改善，在本導(dǎo)體中所含的銅合金可以進(jìn)一步含有0.2 0.75質(zhì)量％的Sn。Sn含量的下限優(yōu)選為0. 25質(zhì)量％以上。另一方面，考慮到導(dǎo)體成本和制造加工性，Sn含量的上限優(yōu)選為0. 7質(zhì)量％以下。在本導(dǎo)體中所含的銅合金具有50質(zhì)量ppm以下的氧含量。這是因?yàn)椋绻鹾砍^(guò)50質(zhì)量ppm，則在銅合金中的溶解的鎂作為氧化鎂而沉淀，這大大降低了導(dǎo)體的強(qiáng)度。 考慮到提高導(dǎo)體的強(qiáng)度，氧含量的上限優(yōu)選為30質(zhì)量ppm以下，更優(yōu)選為20質(zhì)量ppm以下， 還更優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下。因?yàn)閮?yōu)選較低的氧含量，所以氧含量的下限沒(méi)有特別限制； 然而，從銅合金中完全除去氧可能導(dǎo)致制造成本增加。因此，考慮到制造成本，氧含量的下限優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下。上述本導(dǎo)體優(yōu)選具有350MPa以上的拉伸強(qiáng)度。這是因?yàn)椋绻鞆?qiáng)度為350MPa 以上，則可以減小導(dǎo)體的直徑，這可以更容易地實(shí)現(xiàn)電線直徑的減小和線束重量的減輕。所述拉伸強(qiáng)度更優(yōu)選為400MPa以上，還更優(yōu)選為450MPa以上。考慮到重量減輕和線束路徑空間的削減，本導(dǎo)體具有優(yōu)選為0. 22mm2以下、更優(yōu)選為0. 05 0. 15mm2的橫截面積，其有利地用于汽車用電線。本導(dǎo)體可以具有由上述銅合金制成的線材的單芯線構(gòu)造或由上述銅合金制成的線材的絞合線構(gòu)造。在使用絞合線的導(dǎo)體的情況下，可以將其同心壓縮。考慮到提高線束的組裝能力和導(dǎo)體的伸長(zhǎng)性能，可以對(duì)上述銅合金進(jìn)行退火處理。所述退火處理的溫度優(yōu)選為200 500°C。用于退火處理的方法優(yōu)選為通過(guò)電流通路的連續(xù)退火、通過(guò)高頻感應(yīng)加熱的連續(xù)退火或使用箱式爐的分批退火，這不受特別限制。2.本電線本電線包含本導(dǎo)體。本電線的具體構(gòu)造實(shí)例包括如下構(gòu)造，其中本發(fā)明的電線包含本導(dǎo)體和覆蓋所述導(dǎo)體的單層或兩層絕緣體。所述絕緣體可以用屏蔽導(dǎo)線如編織帶和金屬箔覆蓋。所述絕緣體由絕緣材料制成，這不受特別限制。絕緣材料的實(shí)例包括非鹵素材料， 諸如烯烴如乙烯和丙烯的均聚物、乙烯-α-烯烴共聚物、烯烴與乙烯-(甲基)丙烯酸酯的共聚物、和烯烴與乙酸乙烯酯的共聚物，以及含鹵素材料如氯乙烯樹(shù)脂。除了所述樹(shù)脂材料以外，還可以將各種添加劑添加至所述絕緣材料。本電線的應(yīng)用不受特別限制，然而，本電線優(yōu)選用作信號(hào)線。實(shí)施例現(xiàn)在將參考實(shí)施例提供本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)注意，本發(fā)明不限于此。1.制備根據(jù)實(shí)施例和比較例的電線導(dǎo)體根據(jù)實(shí)施例和比較例的電線導(dǎo)體各自通過(guò)絞合具有表1和表2中所示合金成分元素和直徑的7根線材來(lái)制備。2.評(píng)價(jià)以如下測(cè)定方法對(duì)所制備的導(dǎo)體進(jìn)行測(cè)定以獲得斷裂載荷、拉伸強(qiáng)度、超聲波焊接性和抗撓曲性。(斷裂載荷和拉伸強(qiáng)度的測(cè)定)使用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)儀對(duì)所制備的導(dǎo)體的每一個(gè)進(jìn)行拉伸，且將各導(dǎo)體斷裂時(shí)施加至各導(dǎo)體的最大載荷測(cè)定為斷裂載荷。然后，通過(guò)將各導(dǎo)體所獲得的斷裂載荷的值除以各導(dǎo)體的橫截面積的值，獲得了各導(dǎo)體的拉伸強(qiáng)度[MPa](即，拉伸強(qiáng)度[MPa]=斷裂載荷 [N]/橫截面積[mm2])。(超聲波焊接性)對(duì)同種導(dǎo)體進(jìn)行超聲波焊接，且觀察同種導(dǎo)體的焊接部分的橫截面。將線材之間的間隙的橫截面小于全部同種導(dǎo)體橫截面的10%的同種導(dǎo)體評(píng)價(jià)為超聲波焊接性“優(yōu)異”。 將線材之間的間隙的橫截面為全部同種導(dǎo)體橫截面的10 20%的同種導(dǎo)體評(píng)價(jià)為超聲波焊接性“良好”。將線材之間的間隙的橫截面大于全部同種導(dǎo)體橫截面的20%的同種導(dǎo)體評(píng)價(jià)為超聲波焊接性“不良”。(抗撓曲性)如圖1中所示，將300mm長(zhǎng)的電線導(dǎo)體1的一端固定至旋轉(zhuǎn)臂(未示出)，將重物 2(250g)掛在導(dǎo)體1的另一端，且將導(dǎo)體1縱向上的中間部夾持在一對(duì)圓柱狀構(gòu)件3a與 3b (各自具有6mm的半徑R)之間。然后，以使得導(dǎo)體1繞圓柱狀構(gòu)件3a和北的周面的方式，將旋轉(zhuǎn)臂在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)90度且在另一方向上旋轉(zhuǎn)90度，且以半徑R將導(dǎo)體1重復(fù)撓曲，從而以60次/分鐘的速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)。對(duì)通過(guò)上述抗撓曲性試驗(yàn)使導(dǎo)體1斷裂之前往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。應(yīng)注意，進(jìn)行所述抗撓曲性試驗(yàn)的目的是研究各導(dǎo)體的疲勞性能。
權(quán)利要求
1.一種電線導(dǎo)體，所述電線導(dǎo)體包含氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有·0. 1 0. 6質(zhì)量％的]\% ；和余量為銅和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種電線導(dǎo)體，所述電線導(dǎo)體包含氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有·0. 1 0. 6質(zhì)量總計(jì)為0. 0005 0. 3質(zhì)量％的選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素；和余量為銅和不可避免的雜質(zhì)。
3.一種電線導(dǎo)體，所述電線導(dǎo)體包含氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有··0. 1 0.6質(zhì)量％的Mg;·0. 2 0. 75質(zhì)量％的Sn ；和余量為銅和不可避免的雜質(zhì)。
4.一種電線導(dǎo)體，所述電線導(dǎo)體包含氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有·0. 1 0.6質(zhì)量％的Mg;總計(jì)為0. 0005 0. 3質(zhì)量％的選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素；·0. 2 0. 75質(zhì)量％的Sn ；和余量為銅和不可避免的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的電線導(dǎo)體，其中所述電線導(dǎo)體具有350MPa以上的拉伸強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的電線導(dǎo)體，其中所述電線導(dǎo)體具有0.22mm2以下的橫截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的電線導(dǎo)體，其中所述電線導(dǎo)體包含用于汽車的電線導(dǎo)體。
8.一種汽車用電線，所述電線包含權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的電線導(dǎo)體。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有優(yōu)異強(qiáng)度和優(yōu)異焊接性的電線導(dǎo)體以及包含所述導(dǎo)體的汽車用電線。所述電線導(dǎo)體包含氧含量為50質(zhì)量ppm以下的銅合金，所述銅合金含有0.1～0.6質(zhì)量％的Mg，且余量為銅和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的是，所述銅合金進(jìn)一步含有選自Ag、In、Sr和Ca的一種或多種成分元素，所述選定的一種或多種成分元素總計(jì)為0.0005～0.3質(zhì)量％。優(yōu)選的是，所述銅合金進(jìn)一步含有0.2～0.75質(zhì)量％的Sn。
文檔編號(hào)C22F1/08GK102459669SQ20108002634
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者兒玉博之, 大塚保之, 草刈美里, 西川太一郎 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 住友電裝株式會(huì)社, 株式會(huì)社自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所