專利名稱：復合捻線導體的制作方法
技術領域：
本發明涉及柔軟性優良的復合捻線，特別是涉及機動車等上所使用的柔軟性優良的通電用復合捻線導體。
背景技術：
機動車等上所使用的通電用的復合捻線導體的材質以往以銅為主。近年來，從節能、環境問題等方面出發而要求機動車等的輕量化。因此，即使對于通電用復合捻線導體來說，輕量化也成為課題。作為輕量方法考慮使用比重小的鋁來代替銅。
例如有如下的通電用復合捻線導體的例子，其具有在彎曲、振動作用時也不易由于磨擦而斷線或者由于磨損而斷線的耐彎曲性及耐振動性(例如(日本國)特開2003-303515號公報)。
圖2(a)是將特開2003-303515號公報所記載的通電用復合捻線導體的一部分剖開表示的部分立體圖。圖2(b)是該復合捻線導體的剖面略圖。特開2003-303515號公報記載的通電用復合捻線導體1是將多根原線3、7、13捻合而作為子捻線并將多根該子捻線捻合的復合捻線，其設置有成為中心的子捻線(中心集合捻線5)；在所述成為中心的子捻線的周圍按照使子捻轉方向與母捻轉方向成為同一方向的方式捻合第一層集合捻線9的第一層復合捻線11；以及在所述第一層復合捻線的周圍，按照鄰接層彼此的母捻轉方向形成相互相反方向且各層的子捻轉方向與母捻轉方向成為同一方向的方式，捻合第二層集合捻線15的一層以上的復合捻線17。
近年來，已開發出了電氣機動車、混合動力車等具有大容量蓄電池的機動車。作為用于從該蓄電池送電的導體使用鋁復合捻線。由于其通電量大而使用與以往相比直徑大的復合捻線。然而，當直徑變大時，就存在車體安裝時難以作業的可能。此外，由于需要在有限的空間進行配置，所以要求柔軟性更優良的復合捻線導體。
發明內容
本發明的目的在于解決所述問題而提供柔軟性優良的復合捻線導體。
為了解決所述課題，本發明的第一實施方式提供一種復合捻線導體，其特征在于，其由捻合多根原線而作為集合捻線并且捻合多根所述集合捻線的復合捻線構成，其包括中心集合捻線5和在其周圍捻合多根第一層集合捻線9的第一層復合捻線11，所述中心集合捻線5的捻距是所述中心集合捻線5的層心直徑的8～70倍，所述第一層復合捻線11的捻距是所述第一層復合捻線11的層心直徑的8～30倍，所述中心集合捻線5的捻轉角度與所述第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差(用絕對值表示)是15度以下，所述原線由延展率為2％以上的鋁或鋁合金構成。
本發明的第二實施方式提供一種復合捻線導體，其特征在于，在本發明的第一實施方式中，中心集合捻線5、第一層集合捻線9及第一層復合捻線11全部向同一方向被捻合。
本發明第三實施方式提供一種復合捻線導體的制造方法，其在中心集合捻線5的周圍，將由向與所述中心集合捻線5的捻轉方向同一方向捻合的第一層集合捻線9構成的第一層復合捻線11向與所述中心集合捻線5的捻轉方向同一方向進行捻合，接著，在所述第一層復合捻線11的周圍，將由向與所述中心集合捻線5的捻轉方向同一方向捻合的第二層集合捻線15構成的第二層復合捻線17向與所述中心捻線5的捻轉方向同一方向捻合，其特征在于，將延展率為2％以上的鋁或鋁合金作為原線，所述中心集合捻線5的捻距為所述中心集合捻線5的層心直徑的30～70倍，所述第二層復合捻線17的捻距為所述第二層復合捻線17的層心直徑的10～30倍，所述第一層復合捻線11的捻距等于或大于所述第二層復合捻線17的捻距，并且，其差在20以下。
本發明第四實施方式提供一種復合捻線導體的制造方法，其特征在于，在第三實施方式的復合捻線導體的制造方法中，在第二層復合捻線17的周圍，將由向與中心集合捻線5同一方向捻合的集合捻線構成的復合捻線向與所述中心集合捻線5同一方向捻合多層。
本發明第五實施方式提供一種復合捻線導體，其特征在于，在第一實施方式或第二實施方式的復合捻線導體的周圍設置捻合多根第二層集合捻線15的第二層復合捻線17，所述中心集合捻線5的捻轉角度與所述第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差是15度以下，所述第一層集合捻線9的捻轉角度和所述第一層復合捻線11的捻轉角度之和與所述第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差是15度以下，第二層復合捻線17的捻距是所述第二層復合捻線17的層心直徑的8～30倍。
本發明第六實施方式提供一種復合捻線導體，其特征在于，在第五實施方式的復合捻線導體中，中心集合捻線5、第一層集合捻線9、第一層復合捻線11、第二層集合捻線15及第二層復合捻線17全部向同一方向被捻轉。
另外，本發明中的所謂“層心直徑”是指從捻線的外徑減去一個原線的外徑的長度的直徑。
在本發明中，原線彼此面接觸的比例變高。因此，由于分散了現有技術的各層間的集中接觸部分，所以，局部壓痕(刻痕)減少，原線彼此變得易于滑動，從而提高了柔軟性。此外，由于通過將復合捻線導體的集合捻線及復合捻線全部向同一方向捻轉，而使全部的原線在相同的方向，所以，使原線彼此形成面接觸，從而進一步提高柔軟性。
本發明的所述及其它特征和優點通過參考附圖由下述記載可以看出。
圖1是概略圖，圖1(a)是表示本發明的優選實施方式的部分立體圖，圖1(b)是剖面略圖；圖2是概略圖，圖2(a)是表示現有技術的部分立體圖，圖2(b)是剖面略圖；圖3是在實施例中使用的柔軟性試驗裝置51的側面圖。
具體實施例方式
以下，對本發明的優選實施方式進行說明。
本發明的復合捻線導體1由捻合多根原線作為集合捻線并捻合多根所述集合捻線的復合捻線構成，復合捻線導體1特別優選的是使中心集合捻線5、第一層集合捻線9及第一層復合捻線11、第二層集合捻線15及第二層復合捻線17的多層集合捻線及復合捻線全部向同一方向捻轉。
圖1(a)是切斷復合捻線導體1的一部分表示的部分立體圖。
圖1(b)是復合捻線導體1的剖面略圖。圖1(b)中的箭頭表示下述說明的原線3或原線7或原線13的捻轉方向。復合捻線導體1以使用原線3例如左捻轉而束緊的中心集合捻線5為中心，接著，使用6根用原線7左捻轉而束緊的第一層集合捻線9向左方向捻轉而形成第一層復合捻線11。
進而，使用12根用原線13左捻轉而束緊的第二層集合捻線15，在所述第一層復合捻線11的周圍向左方向捻轉而形成第二層復合捻線17。與所述第二層復合捻線17的表面密接而覆蓋包覆絕緣體21。
當使所述中心集合捻線5的捻轉方向為與設置在其周圍的第一層復合捻線11的捻轉方向成相同方向時，可以提高柔軟性，因此是優選的。
優選的是第一層復合捻線11是向與第一層集合捻線9的捻轉方向同一方向捻合的。當向同一方向捻轉所述第一層復合捻線11和所述第一層集合捻線9時，第一層集合捻線9的原線7彼此形成面接觸，能夠進行捻轉而使第一層集合捻線11的捻轉剖面形狀走形，因此是優選的。即，如圖1(b)所示，第一層集合捻線9由于捻轉而形狀走形從而剖面形成半扇形，使相鄰接的第一層集合捻線9彼此密接，使得間隙變小。
優選的是第二層復合捻線17是向與第二層集合捻線15的捻轉方向同一方向捻合的。通過向同一方向捻轉所述第二層復合捻線17和所述第二層集合捻線15，使第二層集合捻線15的原線13彼此形成面接觸，能夠進行捻轉而使第二層集合捻線15的捻轉剖面形狀走形，因此是優選的。
即，如圖1(b)所示，第二層集合捻線15由于捻轉而形狀走形從而剖面形成半扇形，使相鄰接的第二層集合捻線15彼此密接，使得間隙變小。
所述中心集合捻線5的捻距是中心集合捻線5的層心直徑的8～70倍，為了提高柔軟性，更優選的是10～30倍。
另外，第一層復合捻線11的捻距是所述第一層復合捻線11的層心直徑的8～30倍，為了提高柔軟性，更優選的是10～20倍。
另外，當所述第二層復合捻線17的捻距是所述第二層復合捻線17的層心直徑的8～30倍時，能夠提高柔軟性，因此是優選的。更優選的是10～20倍。捻距(參照圖1)能利用例如JIS G 3525求得。
進而，中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差(絕對值)是15度以下、0度以上，為了提高柔軟性，更優選的是10度以下、0度以上。同樣，當中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層集合捻線17的捻轉角度之和的差是15度以下、0度以上時，能夠提高柔軟性，因此是優選的。更優選的是10度以下、0度以上。另外，所述第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和與所述第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差是15度以下、0度以上，柔軟性提高，因此是優選的。更優選的是10度以下、0度以上。另外，所謂捻轉角度是集合捻線或復合捻線與長度方向所成的角度。
圖1(b)所示的復合捻線導體1，能夠減小所述復合捻線導體1外周的凹凸。即，雖然可以對于本發明的復合捻線導體1利用常規方法設置通常被使用在現有的復合捻線導體上的包覆絕緣體21，但在此情況下，包覆絕緣體21不會嵌入第二層集合捻線15彼此之間。因此，第二層集合捻線15與包覆絕緣體21不會很強地密接。
以下，更具體地說明本發明，但本發明不限定于此。
復合捻線導體1，以用13根例如直徑為0.32mm的鋁原線3左捻轉而束緊的中心集合捻線5為中心，并使用6根用13根直徑為0.32mm的鋁原線7左捻轉而束緊的第一層集合捻線9向左方向捻轉而形成第一層復合捻線11。
優選的是第一層復合捻線11的捻轉方向是向與第一層集合捻線9同一方向捻合。當使所述捻轉方向在同一方向時，所述第一層集合捻線9的原線7彼此形成面接觸，從而能夠進行捻轉而使所述第一層集合捻線9的捻轉剖面形狀走形，因此是優選的。即，如圖1(b)所示，所述第一層集合捻線9由于捻轉而形狀走形從而剖面形成半扇形，使相鄰的第一層集合捻線9彼此密接，使得間隙變小。
另外，中心集合捻線5如果同方向集合捻轉，則柔軟性提高，因此是優選的。所述同方向集合捻轉可以使用聚束捻轉機(バンチヤ-撚り機)進行捻轉。另外，第一層復合捻線11及第二層復合捻線的捻轉方法，可以使用行星型捻轉機(有原線反向捻轉(原線本身被向與捻轉方向相反的方向捻轉，而使得在捻合成的電線中原線沒有自轉。))、或者固定型捻轉機(無原線反向捻轉(原線本身向與捻轉方向相同的方向自轉。))進行捻轉。
優選的是在第一層復合捻線11的周圍配置第二層復合捻線17，該第二層復合捻線17使用12根用13根原線13左捻轉而束緊的第二層集合捻線15向左方向捻轉而形成。
通過使第二層復合捻線17的捻轉方向與第二層集合捻線15向同一方向進行捻轉，使第二層集合捻線15的原線13彼此形成面接觸，從而能夠進行捻轉而使第二層集合捻線15的捻轉剖面形狀走形，因此是優選的。
此外，破壞了集合捻線剖面形狀的復合捻線，與現有結構相比能減小外徑，從而也能夠減小包覆外徑。進而，由于通過減小表面的凹凸而能減小包覆絕緣體21的厚度比(絕緣包覆的內面凹凸)，所以能夠實現包覆材料使用量的減少。
根據本發明，通過減小復合捻線導體1的外周的凹凸，使得包覆絕緣體21幾乎不嵌入第二層復合捻線17周圍。因此，包覆絕緣體21與復合捻線導體1的附著力被所述復合捻線導體1分擔，所以緩和了附著力集中。并且，在變得容易彎曲(可撓性變得良好)的同時，改善了滑動性，從而提高了耐彎曲性、耐磨損性。
此外，根據本發明，原線7與原線13彼此形成面接觸。因此，由于各層間的集中接觸部被分散，所以局部壓痕(刻痕)減少，提高了彎曲性、滑動性，從而提高了耐彎曲性、耐磨損性。
另外，根據本發明，由于在端子內減少了原線的交叉，所以原線壓痕(刻痕)減少，從而減小了壓接連接及焊接連接時的電線強度的降低。
本發明不限定于所述實施方式，在不脫離本發明宗旨的范圍內，能以各種方式實施。在所述實施方式中，表示了左捻轉的例子，但例如也可以是右捻轉。
本發明的導體優選的是用包覆絕緣體21覆蓋將鋁或鋁合金作為原線3、原線7及原線13的復合捻線導體1。原線3、原線7及原線13的延展率是2％以上，柔軟性提高，因此是優選的。延展率更優選的是5％以上，進一步優選的是15％以上。另外，所述鋁或鋁合金只要能加工成原線3、原線7及原線13就能使用，不特別地受合金成分限制。
以下說明將本發明的復合捻線制成為機動車等上所使用的通電用復合捻線導體時的優選的實施方式。
作為原線的直徑不特別限定，但通常是0.16mm～1.0mm，優選的是0.3mm左右。構成中心集合捻線的原線的根數不特別限定，但通常是7根～80根，優選的是10根～30根。構成第n層集合捻線(n是1以上的整數)的原線的數量不特別限定，但通常是7根～80根，優選的是10根～30根。構成第n層復合捻線(n是1以上的整數)的集合捻線的數量不特別限定，但通常是6根～80根，優選的是7根～80根，更優選的是10根～30根。對于復合捻線的層數不特別限定，但通常是1層～3層，優選的是2層～3層。
作為包覆絕緣體，使用現有的復合捻線導體上通常使用的包覆絕緣體，但優選的是聚乙烯樹脂和改性聚苯醚樹脂(ノリル樹脂諾里爾(商)樹脂)。
以下根據實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明不限定于此。
實施例作為本發明的實施例，按照以下的步驟使用捻轉機制作復合捻線導體。首先，以用13根直徑為0.32mm的鋁原線3左捻轉而束緊的中心集合捻線5為中心，在其周圍使用6根用13根直徑為0.32mm的鋁原線7左捻轉而束緊的第一層集合捻線9向左方向捻轉，作為第一層復合捻線11。在本發明的實施例16～24中，以此作為復合捻線導體使用。
另外，在本發明的實施例1～15中，在所述第一層復合捻線11的周圍使用12根用13根鋁原線13左捻轉而束緊的第二層集合捻線15向左方向捻轉，作為第二層復合捻線17。為了比較，適當變更了原線的種類、捻轉角度、捻距制作比較例1～22的復合捻線導體。
使用圖3所示的柔軟性試驗裝置51評價制作的復合捻線導體1。首先，在本發明的實施例、比較例中各制作5根長度150mm、截面面積20mm2的復合捻線導體1。在這些復合捻線導體1的一端懸掛160g的錘57的狀態下，將所述復合捻線導體1的另一端利用導體固定件55固定在直徑為90mm的心軸53上。測定復合捻線導體1的一端(懸掛錘57一側)與心軸53的水平距離而作為位移量L，所述位移量L越小，柔軟性越優良(把位移量在30mm以下的作為合格)。替換復合捻線導體1進行5次同樣的試驗，使用位移量L的平均值進行了比較。另外，對本發明的實施例16～24及比較例18～22，除了在懸掛60g的錘的狀態測定位移量L以外，同樣地進行了測定。在表1、表2中表示所述比較結果。另外，表1、2中的“捻距倍率”是由“捻距(mm)/層心直徑(mm)”表示的倍率。
表1
表1(續-1)
表1(續-2)
表1(續-3)
注1)捻轉方向是將左捻轉設為“+”，將右捻轉設為“-”。
★1)不能進行原線反向捻轉，不能制造。
※1)中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差。
※2)中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差。
※3)第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差。
表2
注1)捻轉方向是將左捻轉設為“+”，將右捻轉設為“-”。
★1)不能進行原線反向捻轉，不能制造。
※1)中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差。
從表1、表2可以看出，本發明的實施例位移量小，柔軟性優良。
與此相對，比較例1，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以不能復合捻轉。
比較例2，由于中心集合捻線5的捻距超過所述集合捻線中心5的層心直徑的70倍，所以位移量大。
比較例3，由于第一層復合捻線11的捻距超過第一層復合捻線11的層心直徑的30倍，所以位移量大。
比較例4，由于第一層復合捻線11的捻距超過第一層復合捻線11的層心直徑的30倍，第二層復合捻線的捻距超過第二層復合捻線的層心直徑的30倍，所以位移量大。
比較例5，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以不能復合捻轉。
比較例6，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差超過15度，所以不能復合捻轉。
比較例7，由于原線的延展率小于2％，且中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例8，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例9，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例10，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例11，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例12，由于原線的延展率小于2％，所以位移量大。
比較例13，由于原線的延展率小于2％，所以位移量大。
比較例14，由于中心集合捻線5的捻距小于中心集合捻線5的層心直徑的8倍，所以不能復合捻轉。
比較例15，由于第一層復合捻線11的捻距小于第一層復合捻線11的層心直徑的8倍，所以位移量大。
比較例16，由于第二層復合捻線的捻距小于第二層復合捻線的層心直徑的8倍，中心集合捻線5的捻轉角度與第二層集合捻線15的捻轉角度和第二層復合捻線17的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
比較例17，由于第二層復合捻線的捻距超過第二層復合捻線的層心直徑的30倍，所以位移量大。
比較例18，由于中心集合捻線5的捻距超過中心集合捻線5的層心直徑的70倍，所以不能復合捻轉。
比較例19，由于中心集合捻線5的捻距小于中心集合捻線5的層心直徑的8倍，所以不能復合捻轉。
比較例20，由于第一層復合捻線11的捻距小于第一層復合捻線11的層心直徑的8倍，所以位移量大。
比較例21，由于第一層復合捻線11的捻距超過第一層復合捻線11的層心直徑的30倍，所以不能復合捻轉。
比較例22，由于中心集合捻線5的捻轉角度與第一層集合捻線9的捻轉角度和第一層復合捻線11的捻轉角度之和的差超過15度，所以位移量大。
產業上利用的可能性本發明是柔軟性優良的復合捻線，特別是適合作為機動車等上所使用的柔軟性優良的通電用復合捻線導體。
雖然與其實施方式一起說明了本發明，但在沒有特別指定的情況下，說明本發明的任何詳細部分也不限定本發明，在違反附加的技術方案所示的發明的宗旨和范圍的情況下，可以廣泛地進行解釋。
本申請主張根據2004年10月27日在日本進行申請專利的特愿2004-312575、2005年9月30日在日本進行申請專利的特愿2005-288978的優先權，在此參照其中任何一個并把其內容作為本說明書記載的一部分采用。
權利要求
1.一種復合捻線導體，其特征在于，其由捻合多根原線而作為集合捻線并且捻合多根所述集合捻線的復合捻線構成，其包括中心集合捻線(5)和在其周圍捻合多根第一層集合捻線(9)的第一層復合捻線(11)，所述中心集合捻線(5)的捻距是所述中心集合捻線(5)的層心直徑的8～70倍，所述第一層復合捻線(11)的捻距是所述第一層復合捻線(11)的層心直徑的8～30倍，所述中心集合捻線(5)的捻轉角度與所述第一層集合捻線(9)的捻轉角度和第一層復合捻線(11)的捻轉角度之和的差是15度以下，所述原線由延展率為2％以上的鋁或鋁合金構成。
2.如權利要求1所述的復合捻線導體，其特征在于，中心集合捻線(5)、第一層集合捻線(9)及第一層復合捻線(11)全部向同一方向被捻轉。
3.一種復合捻線導體，其特征在于，其在權利要求1或2所述的復合捻線導體的周圍設置捻合多根第二層集合捻線(15)的第二層復合捻線(17)，所述中心集合捻線(5)的捻轉角度與所述第二層集合捻線(15)的捻轉角度和第二層復合捻線(17)的捻轉角度之和的差是15度以下，所述第一層集合捻線(9)的捻轉角度和所述第一層復合捻線(11)的捻轉角度之和與所述第二層集合捻線(15)的捻轉角度和第二層復合捻線(17)的捻轉角度之和的差是15度以下，第二層復合捻線(17)的捻距是所述第二層復合捻線(17)的層心直徑的8～30倍。
4.如權利要求3所述的復合捻線導體，其特征在于，中心集合捻線(5)、第一層集合捻線(9)、第一層復合捻線(11)、第二層集合捻線(15)及第二層復合捻線(17)全部向同一方向被捻轉。
全文摘要
一種復合捻線導體，其由復合捻線構成，該復合捻線是捻合多根原線而作為集合捻線并捻合多根所述集合捻線，其包括中心集合捻線(5)和在其周圍捻合多根第一層集合捻線(9)的第一層復合捻線(11)，其特征在于，所述中心集合捻線(5)的捻距是所述中心集合捻線(5)的層心直徑的8～70倍，所述第一層復合捻線(11)的捻距是所述第一層復合捻線(11)的層心直徑的8～30倍，所述中心集合捻線(5)的捻轉角度與所述第一層集合捻線(9)的捻轉角度和第一層復合捻線(11)的捻轉角度之和的差是15度以下，所述原線由延展率為2％以上的鋁或鋁合金構成。
文檔編號H01B13/02GK101069245SQ200580036958
公開日2007年11月7日 申請日期2005年10月27日 優先權日2004年10月27日
發明者須齋京太, 平井雅信, 吉田和生 申請人:古河電氣工業株式會社