专利名称：复合捻线导体的制作方法
技术领域：
本发明涉及柔软性优良的复合捻线，特别是涉及机动车等上所使用的柔软性优良的通电用复合捻线导体。
背景技术：
机动车等上所使用的通电用的复合捻线导体的材质以往以铜为主。近年来，从节能、环境问题等方面出发而要求机动车等的轻量化。因此，即使对于通电用复合捻线导体来说，轻量化也成为课题。作为轻量方法考虑使用比重小的铝来代替铜。
例如有如下的通电用复合捻线导体的例子，其具有在弯曲、振动作用时也不易由于磨擦而断线或者由于磨损而断线的耐弯曲性及耐振动性(例如(日本国)特开2003-303515号公报)。
图2(a)是将特开2003-303515号公报所记载的通电用复合捻线导体的一部分剖开表示的部分立体图。图2(b)是该复合捻线导体的剖面略图。特开2003-303515号公报记载的通电用复合捻线导体1是将多根原线3、7、13捻合而作为子捻线并将多根该子捻线捻合的复合捻线，其设置有成为中心的子捻线(中心集合捻线5)；在所述成为中心的子捻线的周围按照使子捻转方向与母捻转方向成为同一方向的方式捻合第一层集合捻线9的第一层复合捻线11；以及在所述第一层复合捻线的周围，按照邻接层彼此的母捻转方向形成相互相反方向且各层的子捻转方向与母捻转方向成为同一方向的方式，捻合第二层集合捻线15的一层以上的复合捻线17。
近年来，已开发出了电气机动车、混合动力车等具有大容量蓄电池的机动车。作为用于从该蓄电池送电的导体使用铝复合捻线。由于其通电量大而使用与以往相比直径大的复合捻线。然而，当直径变大时，就存在车体安装时难以作业的可能。此外，由于需要在有限的空间进行配置，所以要求柔软性更优良的复合捻线导体。
发明内容
本发明的目的在于解决所述问题而提供柔软性优良的复合捻线导体。
为了解决所述课题，本发明的第一实施方式提供一种复合捻线导体，其特征在于，其由捻合多根原线而作为集合捻线并且捻合多根所述集合捻线的复合捻线构成，其包括中心集合捻线5和在其周围捻合多根第一层集合捻线9的第一层复合捻线11，所述中心集合捻线5的捻距是所述中心集合捻线5的层心直径的8～70倍，所述第一层复合捻线11的捻距是所述第一层复合捻线11的层心直径的8～30倍，所述中心集合捻线5的捻转角度与所述第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差(用绝对值表示)是15度以下，所述原线由延展率为2％以上的铝或铝合金构成。
本发明的第二实施方式提供一种复合捻线导体，其特征在于，在本发明的第一实施方式中，中心集合捻线5、第一层集合捻线9及第一层复合捻线11全部向同一方向被捻合。
本发明第三实施方式提供一种复合捻线导体的制造方法，其在中心集合捻线5的周围，将由向与所述中心集合捻线5的捻转方向同一方向捻合的第一层集合捻线9构成的第一层复合捻线11向与所述中心集合捻线5的捻转方向同一方向进行捻合，接着，在所述第一层复合捻线11的周围，将由向与所述中心集合捻线5的捻转方向同一方向捻合的第二层集合捻线15构成的第二层复合捻线17向与所述中心捻线5的捻转方向同一方向捻合，其特征在于，将延展率为2％以上的铝或铝合金作为原线，所述中心集合捻线5的捻距为所述中心集合捻线5的层心直径的30～70倍，所述第二层复合捻线17的捻距为所述第二层复合捻线17的层心直径的10～30倍，所述第一层复合捻线11的捻距等于或大于所述第二层复合捻线17的捻距，并且，其差在20以下。
本发明第四实施方式提供一种复合捻线导体的制造方法，其特征在于，在第三实施方式的复合捻线导体的制造方法中，在第二层复合捻线17的周围，将由向与中心集合捻线5同一方向捻合的集合捻线构成的复合捻线向与所述中心集合捻线5同一方向捻合多层。
本发明第五实施方式提供一种复合捻线导体，其特征在于，在第一实施方式或第二实施方式的复合捻线导体的周围设置捻合多根第二层集合捻线15的第二层复合捻线17，所述中心集合捻线5的捻转角度与所述第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差是15度以下，所述第一层集合捻线9的捻转角度和所述第一层复合捻线11的捻转角度之和与所述第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差是15度以下，第二层复合捻线17的捻距是所述第二层复合捻线17的层心直径的8～30倍。
本发明第六实施方式提供一种复合捻线导体，其特征在于，在第五实施方式的复合捻线导体中，中心集合捻线5、第一层集合捻线9、第一层复合捻线11、第二层集合捻线15及第二层复合捻线17全部向同一方向被捻转。
另外，本发明中的所谓“层心直径”是指从捻线的外径减去一个原线的外径的长度的直径。
在本发明中，原线彼此面接触的比例变高。因此，由于分散了现有技术的各层间的集中接触部分，所以，局部压痕(刻痕)减少，原线彼此变得易于滑动，从而提高了柔软性。此外，由于通过将复合捻线导体的集合捻线及复合捻线全部向同一方向捻转，而使全部的原线在相同的方向，所以，使原线彼此形成面接触，从而进一步提高柔软性。
本发明的所述及其它特征和优点通过参考附图由下述记载可以看出。
图1是概略图，图1(a)是表示本发明的优选实施方式的部分立体图，图1(b)是剖面略图；图2是概略图，图2(a)是表示现有技术的部分立体图，图2(b)是剖面略图；图3是在实施例中使用的柔软性试验装置51的侧面图。
具体实施例方式
以下，对本发明的优选实施方式进行说明。
本发明的复合捻线导体1由捻合多根原线作为集合捻线并捻合多根所述集合捻线的复合捻线构成，复合捻线导体1特别优选的是使中心集合捻线5、第一层集合捻线9及第一层复合捻线11、第二层集合捻线15及第二层复合捻线17的多层集合捻线及复合捻线全部向同一方向捻转。
图1(a)是切断复合捻线导体1的一部分表示的部分立体图。
图1(b)是复合捻线导体1的剖面略图。图1(b)中的箭头表示下述说明的原线3或原线7或原线13的捻转方向。复合捻线导体1以使用原线3例如左捻转而束紧的中心集合捻线5为中心，接着，使用6根用原线7左捻转而束紧的第一层集合捻线9向左方向捻转而形成第一层复合捻线11。
进而，使用12根用原线13左捻转而束紧的第二层集合捻线15，在所述第一层复合捻线11的周围向左方向捻转而形成第二层复合捻线17。与所述第二层复合捻线17的表面密接而覆盖包覆绝缘体21。
当使所述中心集合捻线5的捻转方向为与设置在其周围的第一层复合捻线11的捻转方向成相同方向时，可以提高柔软性，因此是优选的。
优选的是第一层复合捻线11是向与第一层集合捻线9的捻转方向同一方向捻合的。当向同一方向捻转所述第一层复合捻线11和所述第一层集合捻线9时，第一层集合捻线9的原线7彼此形成面接触，能够进行捻转而使第一层集合捻线11的捻转剖面形状走形，因此是优选的。即，如图1(b)所示，第一层集合捻线9由于捻转而形状走形从而剖面形成半扇形，使相邻接的第一层集合捻线9彼此密接，使得间隙变小。
优选的是第二层复合捻线17是向与第二层集合捻线15的捻转方向同一方向捻合的。通过向同一方向捻转所述第二层复合捻线17和所述第二层集合捻线15，使第二层集合捻线15的原线13彼此形成面接触，能够进行捻转而使第二层集合捻线15的捻转剖面形状走形，因此是优选的。
即，如图1(b)所示，第二层集合捻线15由于捻转而形状走形从而剖面形成半扇形，使相邻接的第二层集合捻线15彼此密接，使得间隙变小。
所述中心集合捻线5的捻距是中心集合捻线5的层心直径的8～70倍，为了提高柔软性，更优选的是10～30倍。
另外，第一层复合捻线11的捻距是所述第一层复合捻线11的层心直径的8～30倍，为了提高柔软性，更优选的是10～20倍。
另外，当所述第二层复合捻线17的捻距是所述第二层复合捻线17的层心直径的8～30倍时，能够提高柔软性，因此是优选的。更优选的是10～20倍。捻距(参照图1)能利用例如JIS G 3525求得。
进而，中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差(绝对值)是15度以下、0度以上，为了提高柔软性，更优选的是10度以下、0度以上。同样，当中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层集合捻线17的捻转角度之和的差是15度以下、0度以上时，能够提高柔软性，因此是优选的。更优选的是10度以下、0度以上。另外，所述第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和与所述第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差是15度以下、0度以上，柔软性提高，因此是优选的。更优选的是10度以下、0度以上。另外，所谓捻转角度是集合捻线或复合捻线与长度方向所成的角度。
图1(b)所示的复合捻线导体1，能够减小所述复合捻线导体1外周的凹凸。即，虽然可以对于本发明的复合捻线导体1利用常规方法设置通常被使用在现有的复合捻线导体上的包覆绝缘体21，但在此情况下，包覆绝缘体21不会嵌入第二层集合捻线15彼此之间。因此，第二层集合捻线15与包覆绝缘体21不会很强地密接。
以下，更具体地说明本发明，但本发明不限定于此。
复合捻线导体1，以用13根例如直径为0.32mm的铝原线3左捻转而束紧的中心集合捻线5为中心，并使用6根用13根直径为0.32mm的铝原线7左捻转而束紧的第一层集合捻线9向左方向捻转而形成第一层复合捻线11。
优选的是第一层复合捻线11的捻转方向是向与第一层集合捻线9同一方向捻合。当使所述捻转方向在同一方向时，所述第一层集合捻线9的原线7彼此形成面接触，从而能够进行捻转而使所述第一层集合捻线9的捻转剖面形状走形，因此是优选的。即，如图1(b)所示，所述第一层集合捻线9由于捻转而形状走形从而剖面形成半扇形，使相邻的第一层集合捻线9彼此密接，使得间隙变小。
另外，中心集合捻线5如果同方向集合捻转，则柔软性提高，因此是优选的。所述同方向集合捻转可以使用聚束捻转机(バンチヤ-撚り機)进行捻转。另外，第一层复合捻线11及第二层复合捻线的捻转方法，可以使用行星型捻转机(有原线反向捻转(原线本身被向与捻转方向相反的方向捻转，而使得在捻合成的电线中原线没有自转。))、或者固定型捻转机(无原线反向捻转(原线本身向与捻转方向相同的方向自转。))进行捻转。
优选的是在第一层复合捻线11的周围配置第二层复合捻线17，该第二层复合捻线17使用12根用13根原线13左捻转而束紧的第二层集合捻线15向左方向捻转而形成。
通过使第二层复合捻线17的捻转方向与第二层集合捻线15向同一方向进行捻转，使第二层集合捻线15的原线13彼此形成面接触，从而能够进行捻转而使第二层集合捻线15的捻转剖面形状走形，因此是优选的。
此外，破坏了集合捻线剖面形状的复合捻线，与现有结构相比能减小外径，从而也能够减小包覆外径。进而，由于通过减小表面的凹凸而能减小包覆绝缘体21的厚度比(绝缘包覆的内面凹凸)，所以能够实现包覆材料使用量的减少。
根据本发明，通过减小复合捻线导体1的外周的凹凸，使得包覆绝缘体21几乎不嵌入第二层复合捻线17周围。因此，包覆绝缘体21与复合捻线导体1的附着力被所述复合捻线导体1分担，所以缓和了附着力集中。并且，在变得容易弯曲(可挠性变得良好)的同时，改善了滑动性，从而提高了耐弯曲性、耐磨损性。
此外，根据本发明，原线7与原线13彼此形成面接触。因此，由于各层间的集中接触部被分散，所以局部压痕(刻痕)减少，提高了弯曲性、滑动性，从而提高了耐弯曲性、耐磨损性。
另外，根据本发明，由于在端子内减少了原线的交叉，所以原线压痕(刻痕)减少，从而减小了压接连接及焊接连接时的电线强度的降低。
本发明不限定于所述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，能以各种方式实施。在所述实施方式中，表示了左捻转的例子，但例如也可以是右捻转。
本发明的导体优选的是用包覆绝缘体21覆盖将铝或铝合金作为原线3、原线7及原线13的复合捻线导体1。原线3、原线7及原线13的延展率是2％以上，柔软性提高，因此是优选的。延展率更优选的是5％以上，进一步优选的是15％以上。另外，所述铝或铝合金只要能加工成原线3、原线7及原线13就能使用，不特别地受合金成分限制。
以下说明将本发明的复合捻线制成为机动车等上所使用的通电用复合捻线导体时的优选的实施方式。
作为原线的直径不特别限定，但通常是0.16mm～1.0mm，优选的是0.3mm左右。构成中心集合捻线的原线的根数不特别限定，但通常是7根～80根，优选的是10根～30根。构成第n层集合捻线(n是1以上的整数)的原线的数量不特别限定，但通常是7根～80根，优选的是10根～30根。构成第n层复合捻线(n是1以上的整数)的集合捻线的数量不特别限定，但通常是6根～80根，优选的是7根～80根，更优选的是10根～30根。对于复合捻线的层数不特别限定，但通常是1层～3层，优选的是2层～3层。
作为包覆绝缘体，使用现有的复合捻线导体上通常使用的包覆绝缘体，但优选的是聚乙烯树脂和改性聚苯醚树脂(ノリル樹脂诺里尔(商)树脂)。
以下根据实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不限定于此。
实施例作为本发明的实施例，按照以下的步骤使用捻转机制作复合捻线导体。首先，以用13根直径为0.32mm的铝原线3左捻转而束紧的中心集合捻线5为中心，在其周围使用6根用13根直径为0.32mm的铝原线7左捻转而束紧的第一层集合捻线9向左方向捻转，作为第一层复合捻线11。在本发明的实施例16～24中，以此作为复合捻线导体使用。
另外，在本发明的实施例1～15中，在所述第一层复合捻线11的周围使用12根用13根铝原线13左捻转而束紧的第二层集合捻线15向左方向捻转，作为第二层复合捻线17。为了比较，适当变更了原线的种类、捻转角度、捻距制作比较例1～22的复合捻线导体。
使用图3所示的柔软性试验装置51评价制作的复合捻线导体1。首先，在本发明的实施例、比较例中各制作5根长度150mm、截面面积20mm2的复合捻线导体1。在这些复合捻线导体1的一端悬挂160g的锤57的状态下，将所述复合捻线导体1的另一端利用导体固定件55固定在直径为90mm的心轴53上。测定复合捻线导体1的一端(悬挂锤57一侧)与心轴53的水平距离而作为位移量L，所述位移量L越小，柔软性越优良(把位移量在30mm以下的作为合格)。替换复合捻线导体1进行5次同样的试验，使用位移量L的平均值进行了比较。另外，对本发明的实施例16～24及比较例18～22，除了在悬挂60g的锤的状态测定位移量L以外，同样地进行了测定。在表1、表2中表示所述比较结果。另外，表1、2中的“捻距倍率”是由“捻距(mm)/层心直径(mm)”表示的倍率。
表1
表1(续-1)
表1(续-2)
表1(续-3)
注1)捻转方向是将左捻转设为“+”，将右捻转设为“-”。
★1)不能进行原线反向捻转，不能制造。
※1)中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差。
※2)中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差。
※3)第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差。
表2
注1)捻转方向是将左捻转设为“+”，将右捻转设为“-”。
★1)不能进行原线反向捻转，不能制造。
※1)中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差。
从表1、表2可以看出，本发明的实施例位移量小，柔软性优良。
与此相对，比较例1，由于中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以不能复合捻转。
比较例2，由于中心集合捻线5的捻距超过所述集合捻线中心5的层心直径的70倍，所以位移量大。
比较例3，由于第一层复合捻线11的捻距超过第一层复合捻线11的层心直径的30倍，所以位移量大。
比较例4，由于第一层复合捻线11的捻距超过第一层复合捻线11的层心直径的30倍，第二层复合捻线的捻距超过第二层复合捻线的层心直径的30倍，所以位移量大。
比较例5，由于中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以不能复合捻转。
比较例6，由于中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差超过15度，所以不能复合捻转。
比较例7，由于原线的延展率小于2％，且中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例8，由于中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例9，由于中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例10，由于中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例11，由于中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例12，由于原线的延展率小于2％，所以位移量大。
比较例13，由于原线的延展率小于2％，所以位移量大。
比较例14，由于中心集合捻线5的捻距小于中心集合捻线5的层心直径的8倍，所以不能复合捻转。
比较例15，由于第一层复合捻线11的捻距小于第一层复合捻线11的层心直径的8倍，所以位移量大。
比较例16，由于第二层复合捻线的捻距小于第二层复合捻线的层心直径的8倍，中心集合捻线5的捻转角度与第二层集合捻线15的捻转角度和第二层复合捻线17的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
比较例17，由于第二层复合捻线的捻距超过第二层复合捻线的层心直径的30倍，所以位移量大。
比较例18，由于中心集合捻线5的捻距超过中心集合捻线5的层心直径的70倍，所以不能复合捻转。
比较例19，由于中心集合捻线5的捻距小于中心集合捻线5的层心直径的8倍，所以不能复合捻转。
比较例20，由于第一层复合捻线11的捻距小于第一层复合捻线11的层心直径的8倍，所以位移量大。
比较例21，由于第一层复合捻线11的捻距超过第一层复合捻线11的层心直径的30倍，所以不能复合捻转。
比较例22，由于中心集合捻线5的捻转角度与第一层集合捻线9的捻转角度和第一层复合捻线11的捻转角度之和的差超过15度，所以位移量大。
产业上利用的可能性本发明是柔软性优良的复合捻线，特别是适合作为机动车等上所使用的柔软性优良的通电用复合捻线导体。
虽然与其实施方式一起说明了本发明，但在没有特别指定的情况下，说明本发明的任何详细部分也不限定本发明，在违反附加的技术方案所示的发明的宗旨和范围的情况下，可以广泛地进行解释。
本申请主张根据2004年10月27日在日本进行申请专利的特愿2004-312575、2005年9月30日在日本进行申请专利的特愿2005-288978的优先权，在此参照其中任何一个并把其内容作为本说明书记载的一部分采用。
权利要求
1.一种复合捻线导体，其特征在于，其由捻合多根原线而作为集合捻线并且捻合多根所述集合捻线的复合捻线构成，其包括中心集合捻线(5)和在其周围捻合多根第一层集合捻线(9)的第一层复合捻线(11)，所述中心集合捻线(5)的捻距是所述中心集合捻线(5)的层心直径的8～70倍，所述第一层复合捻线(11)的捻距是所述第一层复合捻线(11)的层心直径的8～30倍，所述中心集合捻线(5)的捻转角度与所述第一层集合捻线(9)的捻转角度和第一层复合捻线(11)的捻转角度之和的差是15度以下，所述原线由延展率为2％以上的铝或铝合金构成。
2.如权利要求1所述的复合捻线导体，其特征在于，中心集合捻线(5)、第一层集合捻线(9)及第一层复合捻线(11)全部向同一方向被捻转。
3.一种复合捻线导体，其特征在于，其在权利要求1或2所述的复合捻线导体的周围设置捻合多根第二层集合捻线(15)的第二层复合捻线(17)，所述中心集合捻线(5)的捻转角度与所述第二层集合捻线(15)的捻转角度和第二层复合捻线(17)的捻转角度之和的差是15度以下，所述第一层集合捻线(9)的捻转角度和所述第一层复合捻线(11)的捻转角度之和与所述第二层集合捻线(15)的捻转角度和第二层复合捻线(17)的捻转角度之和的差是15度以下，第二层复合捻线(17)的捻距是所述第二层复合捻线(17)的层心直径的8～30倍。
4.如权利要求3所述的复合捻线导体，其特征在于，中心集合捻线(5)、第一层集合捻线(9)、第一层复合捻线(11)、第二层集合捻线(15)及第二层复合捻线(17)全部向同一方向被捻转。
全文摘要
一种复合捻线导体，其由复合捻线构成，该复合捻线是捻合多根原线而作为集合捻线并捻合多根所述集合捻线，其包括中心集合捻线(5)和在其周围捻合多根第一层集合捻线(9)的第一层复合捻线(11)，其特征在于，所述中心集合捻线(5)的捻距是所述中心集合捻线(5)的层心直径的8～70倍，所述第一层复合捻线(11)的捻距是所述第一层复合捻线(11)的层心直径的8～30倍，所述中心集合捻线(5)的捻转角度与所述第一层集合捻线(9)的捻转角度和第一层复合捻线(11)的捻转角度之和的差是15度以下，所述原线由延展率为2％以上的铝或铝合金构成。
文档编号H01B13/02GK101069245SQ200580036958
公开日2007年11月7日 申请日期2005年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者须斋京太, 平井雅信, 吉田和生 申请人:古河电气工业株式会社