Title:
Isolierter Draht
Kind Code:
T5


Abstract:

Es wird ein isolierter Draht (1) bereitgestellt, der es ermöglicht, die Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund einer Korrosion von Kupfer-basierten Elementdrähte (21) zu reduzieren, die durch ein Hochtemperaturöl verursacht wird, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid besteht, einen Isolator (3) mit einer exzellenten Abriebfestigkeit bereitzustellen, und den Isolator (3) derart herzustellen, dass er auch in einem Fall, bei dem der isolierte Draht (1) einem Hochtemperaturöl in einem gebogenen Zustand ausgesetzt wird und einmal aus der Biegung gelöst wird und einmal erneut gebogen wird, kaum bricht. Der isolierte Draht (1) umfasst eine Leiterdrahtlitze (2) und einen Isolator (3), der einen äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze (2) bedeckt. Der isolierte Draht (1) ist beabsichtigt, in einem Zustand verwendet zu werden, bei dem er in Kontakt mit dem Öl ist, das aus dem AT-Fluid oder dem CVT-Fluid gebildet ist. Die Leiterdrahtlitze (2) ist aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten (21) hergestellt, die zusammen verdrillt sind, und wurde nach einem kreisförmigen Zusammendrücken einer Wärmebehandlung unterzogen. Die Kupfer-basierten Elementdrähte (21) weisen eine Ni-basierte plattierte Schicht auf einer Oberfläche davon auf, und die Ni-basierte plattierte Schicht wurde durch das kreisförmige Zusammendrücken komprimiert. Der Isolator (3) ist aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer zusammengesetzt. embedded image




Inventors:
Furukawa, Toyoki (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Ooi, Hayato (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
Hayami, Hiroshi (Osaka-shi, JP)
Hori, Kenji (Tochigi, Kanuma-shi, JP)
Application Number:
DE112016001506T
Publication Date:
04/19/2018
Filing Date:
03/15/2016
Assignee:
AutoNetworks Technologies, Ltd. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD. (Osaka, Osaka-shi, JP)
Sumitomo Wiring Systems, Ltd. (Mie, Yokkaichi-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Horn Kleimann Waitzhofer Patentanwälte PartG mbB, 80339, München, DE
Claims:
Isolierter Draht, der eine Leiterdrahtlitze und einen Isolator aufweist, der einen äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze bedeckt, wobei
der isolierte Draht eingerichtet ist, in einem Zustand verwendet zu werden, bei dem er in Kontakt mit einem Öl ist, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid besteht, und
die Leiterdrahtlitze aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten hergestellt ist, die zusammen verdrillt sind und nach einem kreisförmigen Zusammendrücken wärmebehandelt wurden,
die Kupfer-basierten Elementdrähte eine Ni-basierte plattierte Schicht auf einer Oberfläche davon aufweisen,
die Ni-basierte plattierte Schicht durch das kreisförmige Zusammendrücken komprimiert ist, und
der Isolator aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer gebildet ist.

Isolierter Draht gemäß Anspruch 1, wobei eine Dicke des Isolators in einem Bereich von 0,1 mm oder mehr und 0,4 mm oder weniger ist.

Isolierter Draht gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Dicke des Isolators in einem Bereich von 0,15 mm oder mehr und 0,35 mm oder weniger ist.

Isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei gemäß ISO 6722 eine Wärmeverformungsrate des Isolators 65% oder mehr ist, nachdem eine Kante mit einer Dicke von 0,7 mm gegen eine Oberfläche des Isolators mit einer Last gepresst ist, die durch die Formel 1 definiert ist, und unter einer Atmosphäre von 220°C für vier Stunden gehalten wird, Last[N]=0,8× {i×(2D-i)}embedded imagewobei D: fertiger äußerer Durchmesser [mm] des isolierten Drahts,
i: Dicke [mm] des Isolators,
und die Wärmeverformungsrate durch die Formel 2 bestimmt wird,      Wärmeverformungsrate(%)=100×(minimaler äußerer Drahtdurchmesser[mm] nach der Wärmeverformung äußerer Durchmesser [mm] der Leiterdraht-litze)/(äußerer Drahtdurchmesser[mm] vor der WärmeverformungäußererDurchmesser [mm] der Leiterdrahtlitze)embedded image

Isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze 0,25 mm2 oder weniger ist.

Isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leiterdrahtlitze ein Zugelement zum Widerstehen einer Zugkraft auf die Leitermitte aufweist.

Isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der isolierte Draht eingerichtet ist, einen gebogenen Abschnitt durch Biegen zu bilden, wenn er verwendet wird.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen isolierten Draht.

STAND DER TECHNIK

Auf dem Gebiet der Fahrzeuge, wie beispielsweise Automobile, ist herkömmlich ein isolierter Draht bekannt, der eine aus mehreren, zusammen verdrillten Leiterelementdrähten gebildete Leiterdrahtlitze, und einen den äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze bedeckenden Isolator umfasst.

Als eine Leiterdrahtlitze offenbart insbesondere Patentdokument 1 eine Leiterdrahtlitze, die einen rostfreien Elementdraht und mehrere blanke Kupferelementdrähte umfasst, die an einem äußeren Umfang eines rost-freien Elementdrahts zusammen verdrillt sind. Ferner beschreibt das Dokument eine Technik zum Enthärten des Kupfers, bei der die blanken Kupferelementdrähte einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um eine Ausdehnung zu verbessern, die durch eine Kaltverfestigung verschlechtert wurde, die entsteht, nachdem die blanken Kupferelementdrähte zusammen verdrillt und einem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen wurden. Ferner ist als ein Material für den Isolator beispielsweise ein Fluorkunststoff, wie beispielsweise ein Tetrafluorethylen-Kunststoff (PTFE) und ein Tetrafluorethylen-Perfluoralkyl Vinylether-Copolymer (PFA) und Polypropylen (PP) und dergleichen bekannt.

DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIKPatentdokument

Patentdokument 1: JP-A-2008-159403

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN

Jedoch ist bei der herkömmlichen Technologie der folgende Punkt problematisch. In einem Fall nämlich, bei dem der herkömmliche isolierte Draht, wie er voranstehend beschrieben ist, in einem Zustand verwendet wird, bei der er mit einem Hochtemperatur AT-Fluid oder einem CVT-Fluid in Kontakt ist, korrodieren die blanken Kupferelementdrähte, die die Leiterdrahtlitze bilden, aufgrund einer Schwefelkomponente, einer Phosphorkomponente oder anderen in dem Öl enthaltenen Komponenten.

Um die Korrosion zu verhindern, ist es denkbar, eine plattierte Sn-Schicht auf der Oberfläche der blanken Kupferdrähte zu bilden. Jedoch ist der Schmelzpunkt der Sn-Plattierung relativ gering. Daher neigt die plattierte Sn-Schicht aufgrund der Wärme während der Wärmebehandlung zum Enthärten des Kupfers dazu, zu schmelzen und sich leicht abzuschälen. Dieselbe Bedingung tritt auch aufgrund der Wärme beim Beschichten des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze mit dem Isolator auf. Folglich ist es bei dem herkömmlich isolierten Draht aufgrund der Korrosion der Kupferelementdrähte, die durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, problematisch, dass die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze abnimmt und dass sich die Stoßfestigkeit verschlechtert.

Ferner wurde in den letzten Jahren eine Reduktion der Drahtdurchmesser für isolierte Drähte, wie beispielsweise Automobildrähte, gefordert, um eine Verkabelung der isolierten Drähte in einem kleinen Raum effizient durchzuführen. Um den Drahtdurchmesser zu reduzieren, ist nicht nur das kreisförmige Zusammendrücken der Leiterdrahtlitzen, sondern auch eine Reduktion der Dicke des Isolators wirkungsvoll. Jedoch ist die Stärke der Perfluorkunststoffe gering, weil eine Vernetzung schwierig ist. Folglich ist es bei dem herkömmlichen isolierten Draht problematisch, dass eine Abriebfestigkeit des Isolators dazu neigt, sich zu verschlechtern, falls die Dicke des Isolators reduziert wird.

Ferner müssen isolierte Drähte, wie beispielsweise Automobildrähte, es widerstehen, während einer Verkabelung gebogen zu werden. Jedoch ist es bei dem herkömmlichen, isolierten Draht problematisch, dass der Isolator relativ leicht in einem Fall bricht, bei dem der isolierte Draht, wie voranstehend beschrieben, gebogen einem Hochtemperaturöl ausgesetzt wird und einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wird. Dabei kann als ein typisches Beispiel ein Fall angesehen werden, bei dem ein einmal eingebauter Kabelstrang erneut eingebaut werden muss.

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht eines solchen Hintergrunds gemacht, und es ist beabsichtigt, einen isolierten Draht bereitzustellen, der es ermöglicht, eine Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte, welche durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid besteht, zu reduzieren, den Isolator mit einer guten Abriebfestigkeit bereitzustellen und den Isolator gegen Brüche auch in einem Fall stabil zu machen, bei dem der isolierte Draht dem Hochtemperaturöl in einem gebogenen Zustand ausgesetzt wird, aus der Biegung einmal gelöst und erneut gebogen wird.

MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein isolierter Draht, welcher umfasst: eine Leiterdrahtlitze und einen Isolator, der einen äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze bedeckt, wobei
der isolierte Draht eingerichtet ist, in einem Zustand verwendet zu werden, bei dem er in Kontakt mit einem Öl ist, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid besteht, und
die Leiterdrahtlitze aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten hergestellt ist, die zusammen verdrillt sind und nach einem kreisförmigen Zusammendrücken wärmebehandelt wurden,
die Kupfer-basierten Elementdrähte eine Ni-basierte plattierte Schicht auf einer Oberfläche davon aufweisen,
die Ni-basierte plattierte Schicht durch das kreisförmige Zusammendrücken komprimiert ist, und
der Isolator aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer gebildet ist.

EFFEKT DER ERFINDUNG

Der isolierte Draht umfasst die Leiterdrahtlitze, welche aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten hergestellt ist, die zusammen verdrillt sind und welche einem kreisförmigen Zusammendrücken und einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Ferner weisen in der Leiterdrahtlitze die Kupfer-basierten Elementdrähte die Ni-basierte plattierte Schicht auf der Oberfläche auf, und die Ni-basierte plattierte Schicht wurde durch ein kreisförmiges Zusammendrücken komprimiert. Der Schmelzpunkt der Ni-basierten Plattierung ist höher als jener der Sn-Plattierung. Zusätzlich ist der Schmelzpunkt der Ni-basierten Plattierung höher als die Enthärtungstemperatur des Kupfermaterials, das die Kupfer-basierten Elementdrähte bildet, und die Beschichtungstemperatur, bei welcher der äußere Umfang der Leiterdrahtlitze mit dem Isolator beschichtet wird. Daher schmilzt bei dem isolierten Draht die Ni-basierte plattierte Schicht aufgrund der Wärme während der Wärmebehandlung für die Enthärtung des Kupfermaterials oder aufgrund der Wärme beim Beschichten der äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze mit dem Isolator kaum und schält sich auch kaum ab. Folglich verschlechtert sich in dem isolierten Draht die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze aufgrund der Korrosion des Kupfer-basierten Elementdrahts, welche durch das Hochtemperaturöl versursacht wird, das aus AT-Fluid oder CVT-Fluid zusammengesetzt ist, kaum und die Verschlechterung der Stoßfestigkeit kann reduziert werden.

Ferner umfasst der isolierte Draht den Isolator, der aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer zusammengesetzt ist. Das vernetzte Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer hat eine hohe Stärke und ist ausgezeichnet bei der Abriebfestigkeit. Folglich ist bei dem isolierten Draht der Isolator ebenfalls gut in der Abriebfestigkeit.

Ferner verschlechtert sich das vernetzte Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer auch in einem Fall kaum, bei dem es dem Hochtemperaturöl ausgesetzt wird. Folglich bricht bei dem isolierten Draht der Isolator auch in einem Fall kaum, bei dem der isolierte Draht dem Hochtemperatoröl gebogen ausgesetzt wird, und aus der Biegung einmal gelöst und erneut gebogen wird.

Wie voranstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen isolierten Draht bereitzustellen, der es ermöglicht, die Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte zu reduzieren, welche durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid zusammengesetzt ist, den Isolator mit einer guten Abriebfestigkeit zu versehen und den Isolator so herzustellen, dass er kaum in einem Fall bricht, bei dem der isolierte Draht dem Hochtemperaturöl gebogen ausgesetzt wird, und aus der Biegung einmal gelöst und erneut gebogen wird.

Figurenliste

  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines isolierten Drahts gemäß Beispiel 1.
  • 2 ist ein Übersichtsdiagramm, das schematisch ein Verfahren einer Stoßfestigkeitsauswertung für den isolierten Draht in einem experimentellen Beispiel zeigt.
  • 3 ist ein Übersichtsdiagramm, das schematisch ein Verfahren für eine Bruchfestigkeitsauswertung für einen Isolator in dem experimentellen Beispiel zeigt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG

Der isolierte Draht ist dafür gedacht, in einem Zustand verwendet zu werden, in welchem er in Kontakt mit einem Öl ist, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid zusammengesetzt ist. Der voranstehende Ausdruck „in einem Zustand verwendet zu werden, in welchem er in Kontakt mit Öl ist“ umfasst den Fall, bei dem der isolierte Draht in dem Öl verwendet wird. Insbesondere umfasst der voranstehende Ausdruck „in dem Öl verwendet werden“ nicht nur den Fall, bei dem der isolierte Draht in das Öl eingetaucht ist, sondern auch den Fall, bei dem der isolierte Draht in einer Atmosphäre verwendet wird, die eine Ölkomponente, wie beispielsweise eine flüchtige Komponente eines Öls und eines nebeligen Öls, enthält.

Bei dem isolierenden Draht ist die Leiterdrahtlitze zumindest aus mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten gebildet, die zusammen verdrillt sind, und wurde nach einem kreisförmigen Zusammendrücken wärmebehandelt. Die Leiterdrahtlitze wurde dem kreisförmigen Zusammendrücken in einer radialen Richtung der Drahtlitzen unterworfen, und es ist vorteilhaft für die Reduktion des Drahtdurchmessers des isolierten Drahts. Ferner wurde bei dem isolierten Draht die Leiterdrahtlitze einer Wärmebehandlung unterzogen, und folglich kann eine Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund einer Kaltverfestigung der Leiterdrahtlitze reduziert werden. Folglich können bei dem isolierten Draht sowohl die Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Korrosion des Kupfer-basierten Elementdrahts, die durch das Hochtemperaturöl veranlasst wird, und die Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Kaltverfestigung der Leiterdrahtlitze reduziert werden. Wie voranstehend beschrieben, ist der isolierte Draht aus der Sicht des Reduzierens der Verschlechterung der Stoßfestigkeit vorteilhaft.

Das voranstehend beschriebene kreisförmige Zusammendrücken kann insbesondere beispielsweise während dem Verdrillen der Kupfer-basierten Elementdrähte oder nach dem Verdrillen durchgeführt werden. Ob die Leiterdrahtlitze einem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen wurde, kann beispielsweise durch Beobachten des Leiterquerschnitts beurteilt werden, wobei auf eine etwaige Änderung an einer äußeren Form der die äußerste Schicht bildenden Kupfer-basierten Elementdrähte aufgrund des kreisförmigen Zusammendrückens geprüft wird. Ferner kann durch Analysieren der Zusammensetzung der chemischen Komponenten des Kupfermaterials, das die Kupfer-basierten Elementdrähte bildet, der Ausdehnungseigenschaften und dergleichen beurteilt werden, ob die Drahtlitze einer Wärmebehandlung unterzogen wurde. Eine solche Analyse wird anhand der Erkenntnis möglich, dass Kupfermaterial, welches nach einem kreisförmigen Zusammendrücken nicht enthärtet wurde, schlecht bei den Ausdehnungseigenschaften ist. Als spezielles Beispiel für die Wärmebehandlung der Leiterdrahtlitze kann ein elektrisches Heizen genannt werden.

Bei dem isolierten Draht ist es bevorzugt, dass die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze 0,25 mm2 oder weniger ist. Weil eine Leiterdrahtlitze, die eine Leiterquerschnittsfläche von 0,25 mm2 oder weniger aufweist, kleiner im Durchmesser ist, kann die Leiterdrahtlitze bei der Wärmebehandlung, die nach dem kreisförmigen Zusammendrücken durchgeführt wird, einfach geheizt werden. Das heißt, es war bei einer Leiterdrahtlitze, die eine Leiterquerschnittsfläche von 0,25 mm2 oder weniger aufweist, üblicherweise schwierig, insbesondere einen Kupfer-basierten Elementdraht zu verwenden, der eine Sn-beschichtete Schicht aufweist, die auf der Oberfläche davon gebildet ist, und daher musste blanker Kupferelementdraht verwendet werden. Daher war es in einem isolierten Draht, der die Leiterdrahtlitze umfasst, die eine Leiterquerschnittsfläche von 0,25 mm2 oder weniger hat, insbesondere schwierig, die Korrosion in dem Fall zu reduzieren, bei dem der isolierte Draht einem Hochtemperaturöl ausgesetzt war. Jedoch umfasst der voranstehend genannte isolierte Draht die Leiterdrahtlitze, die wie voranstehend beschriebenen ausgebildet ist. Folglich ist es unwahrscheinlich, auch wenn die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze so klein wie 0,25 mm2 oder weniger ist, dass sich die Leiterquerschnittsfläche aufgrund der Korrosion des Kupfer-basierten Elementdrahts verringert, welche durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, und es ist möglich, die Verschlechterung der Stoßfestigkeit zuverlässig zu reduzieren. Des Weiteren wird in dem Fall, bei dem die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze 0,25 mm2 oder weniger ist, die Last, die auf den Isolator durch Biegen angelegt wird, in einem Zustand, bei dem der isolierte Draht gebogen gehalten wird, gering. Daher bricht der Isolator auch in einem Fall, bei dem der isolierte Draht dem Hochtemperaturöl gebogen ausgesetzt war, und einmal aus der Biegung gelöst und einmal wieder gebogen wird, kaum.

Aus der Sicht der Reduktion der Durchmessergröße, der Gewichtseinsparung, der Erhöhung der Bruchfestigkeit bei dem Isolator und dergleichen kann die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze bevorzugt auf 0,2 mm2 oder weniger, noch bevorzugter auf 0,18 mm2 oder weniger und am bevorzugtesten auf 0,15 mm2 oder weniger eingestellt werden. Hierbei kann aus Sicht der Herstellbarkeit, der Stärke, der elektrischen Leitfähigkeit und dergleichen die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze auf 0,1 mm2 oder größer eingestellt werden.

Bei dem isolierten Draht ist das Basismaterial für die Kupfer-basierten Elementdrähte, die die Leiterdrahtlitze bilden, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung zusammengesetzt. Dann hat jeder Kupfer-basierte Elementdraht eine Ni-basierte plattierte Schicht auf der Oberfläche, und die Ni-basierte plattierte Schicht wird durch ein kreisförmiges Zusammendrücken komprimiert. Insbesondere kann die Ni-basierte plattierte Schicht aus einem Ni-Blech oder einem Ni-Legierungsblech gebildet werden. Aus der Sicht des einfachen Reduzierens der Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte, welche durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, kann die Dicke der Ni-basierten plattierten Schicht bevorzugt auf 0,1 bis 5,0 µm, bevorzugt auf 0,3 bis 3,0 µm, noch bevorzugter auf 0,5 bis 1,5 µm und am bevorzugtesten auf 0,8 bis 1,3 µm eingestellt werden.

Der äußere Durchmesser jedes Kupfer-basierten Elementdrahtes in einem Zustand, bevor er der kreisförmigen Komprimierung unterworfen wird, ist bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 0,15 mm, noch bevorzugter in einem Bereich von 0,12 bis 0,145 mm und am bevorzugtesten in einem Bereich von 0,13 bis 0,14 mm. Hierbei umfasst der voranstehend genannte äußere Durchmesser des Kupfer-basierten Elementdrahts nicht die Dicke der Nickel-basierten plattierten Schicht.

Insbesondere kann die Leiterdrahtlitze in dem isolierten Draht derart ausgebildet sein, dass er beispielsweise ein Zugelement zum Standhalten einer Zugkraft an einer Leitermitte aufweist. Insbesondere kann die Leiterdrahtlitze, ein Zugelement zum Standhalten der Zugkraft, welches in einer Leitermitte angeordnet ist, und eine äußerste Schicht aufweisen, die aus den mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten gebildet ist, die zusammen an einem äußeren Umfang des Zugelements verdrillt sind.

In diesem Fall hält das Zugelement, auch wenn eine Zugkraft auf den isolierten Draht wirkt und dadurch die Leiterdrahtlitze die darauf wirkende Zugkraft aufnimmt, gegen die Zugkraft Stand, und entsprechend wird die Zugkraft, die auf den Kupfer-basierten Elementdrähten lastet, aufgenommen. Folglich wird in diesem Fall, weil der isolierte Draht in seiner Stoßfestigkeit erhöht ist, es ermöglicht, einen isolierten Draht herzustellen, in welchem Kupfer-basierte Elementdrähte aufgrund von Stößen kaum brechen. Ferner wird, wie voranstehend beschrieben, das durch Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte verursachte Brechen ebenfalls reduziert, und daher kann ein isolierter Draht, der eine ausreichende Wirkung zum Reduzieren dieser Auflösung zeigt, erhalten werden. Die Konfiguration, in welcher die Leiterdrahtlitze ein Zugelement aufweist, ist insbesondere vorteilhaft für eine Leiterdrahtlitze mit einem kleinen Durchmesser, welcher eine Leiterquerschnittsfläche von 0,25 mm2 oder weniger aufweist.

Als ein Material für das Zugelement kann beispielsweise Eisen, rostfreier Stahl, Nickel oder dergleichen verwendet werden. Das Material für das Zugelement ist bevorzugt rostfreier Stahl. Dies liegt daran, weil rostfreier Stahl vorteilhaft für die Erhöhung der Korrosionswiderstandsfähigkeit gegen ein Hochtemperaturöl ist. Ferner ist es bevorzugt, dass der äußere Durchmesser des Zugelements größer als der äußere Durchmesser des Kupfer-basierten Elementdrahts in einem Zustand ist, bevor dieser einem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen wird. Insbesondere kann der äußere Durchmesser des Zugelements in einem Zustand, bevor er einem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen wird, bevorzugt 0,2 bis 0,3 mm und bevorzugter 0,22 bis 0,23 mm sein.

Zusätzlich kann die Leiterdrahtlitze des isolierten Drahts beispielsweise eingerichtet sein, einen mittleren Kupfer-basierten Elementdraht, welcher in der Mitte des Leiters angeordnet ist, und eine äußere Schicht aufzuweisen, die aus Kupfer-basierten Elementdrähten gebildet ist, die zusammen auf dem äußeren Umfang des mittleren Kupfer-basierten Elementdrahts verdrillt sind. Hierbei weist in diesem Fall der mittlere Kupfer-basierte Elementdraht die Ni-basierte plattierte Schicht auf der Oberfläche auf. Der äußere Durchmesser des mittleren Kupfer-basierten Elementdrahts kann gleich oder verschieden von jenem der Kupfer-basierten Elementdrähte sein, welche die äußerste Schicht in einem Zustand bilden, bevor sie dem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen werden. Ferner kann das mittlere Kupfer-basierte Element aus dem gleichen Kupfermaterial wie die Kupfer-basierten Elementdrähte gebildet sein oder kann aus einem Kupfermaterial gebildet sein, in welchem ein Legierungselement verschieden in der Art, der Eigenschaft und anderen ist.

Bei dem isolierten Draht umfasst die Leiterdrahtlitze bevorzugt eine äußerste Schicht, welche insbesondere aus sieben oder acht Kupfer-basierten Elementdrähten aufgebaut ist. Diese Konfiguration ruft die voranstehend beschriebenen Eigenschaften hervor und ermöglicht es, einen isolierten Draht, welcher eine Leiterdrahtlitze mit einen kleinen Durchmesser umfasst, der eine Leiterquerschnittsfläche von 0,25 mm2 oder weniger umfasst, einfach bereitzustellen.

Bei dem isolierten Draht ist der Isolator aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymer aufgebaut. Das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierende Copolymer kann außer einer Ethyleneinheit und einer Tetrafluoroethyleneinheit, jede andere Einheit umfassen, die aus einer Komponente hergestellt ist, die mit Ethylen oder Tetrafluoroethylen copolymerisierbar ist. Als ein spezielles Beispiel für die andere Einheit kann einer Propyleneinheit, eine Butyleneinheit, eine Vinylidenfluorideinheit und einer Hexafluoropropeneinheit als Beispiele genannt werden. Als die andere Einheit kann eine Art oder zwei oder mehrere Arten von Einheiten in der Molekularstruktur des Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymers umfasst sein. Ferner kann der Isolator aus einer Art von vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymeren gebildet sein oder kann aus zwei oder mehr Arten von vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymeren zusammengesetzt sein. Aus der Sicht der Beschaffbarkeit und dergleichen kann ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer, das aus der Ethyleneinheit und der Tetrafluorethyleneinheit zusammengesetzt wird, als das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierende Copolymer eingesetzt werden.

Spezielle Beispiele für die Vernetzung des Ethylentetrafluorethylenbasierenden Copolymers umfassen beispielsweise ein Verfahren zum Durchführen einer Elektronenstrahlbestrahlung, nachdem der äußere Umfang der Leiterdrahtlitze mit einem nicht vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymer beschichtet ist, und ein Verfahren eines Durchführens eines Heizens, nachdem der äußere Umfang der Leiterdrahtlitze mit einem nicht vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden, das mit einem organischen Peroxid kombiniert ist, beschichtet ist. Das erste Verfahren wird bevorzugt. Dies liegt daran, dass der Vorgang des Vernetzens leicht durch die Bestrahlungsstärke des Elektronenstrahls gesteuert werden kann und dies vorteilhaft in Anbetracht einer effizienten Produktion ist.

Bei dem isolierten Draht ist die Wärmeverformungsrate des Isolators bevorzugt 65% oder mehr. Dies liegt daran, dass in solch einem Fall die Wirkung der Erhöhung der Abriebfestigkeit des Isolators und des Verbesserns des Brechens des Isolators leicht erreicht werden kann. Hierbei ist die Wärmeverformungsrate des Isolators ein Wert, der anhand der nachstehend beschriebenen Formel 2 berechnet wird, nachdem eine Kante mit einer Dicke von 0,7 mm gegen eine Oberfläche des Isolators mit einer Last gepresst wird, die durch die nachstehend beschriebene Formel 1 definiert ist, und in einer Atmosphäre bei 220°C für vier Stunden in Übereinstimmung mit ISO 6722 gehalten wird. Die Zunahme bei dem Wert der Wärmeverformungsrate des Isolators bedeutet eine Zunahme eines Vernetzungsgrads des Isolators. Last[N]=0,8× {i×(2D-i)}embedded imagewobei,
D: fertiger äußerer Durchmesser [mm] des isolierenden Drahts, i: Dicke [mm] des Isolators.      Wärmeverformungsrate(%)=100×(minimaler äußerer Drahtdurchmesser[mm] nach der Wärmeverformung äußerer Durchmesser [mm] der Leiterdraht-litze)/(äußerer Drahtdurchmesser[mm] vor der WärmeverformungäußererDurchmesser [mm] der Leiterdrahtlitze)embedded image

Die Wärmeverformungsrate des Isolators kann bevorzugt 68% oder mehr, noch bevorzugt 69% oder mehr und am bevorzugtesten 70% oder mehr sein. Hierbei kann aus Sicht der Reduzierung der Verschlechterung der Flexibilität die Wärmeverformungsrate des Isolators 90% oder weniger sein.

Bei dem isolierten Draht kann insbesondere die Dicke des Isolators bevorzugt 0,1 mm oder mehr, bevorzugter 0,12 mm oder mehr und noch bevorzugter 0,15 mm oder mehr sein. In diesem Fall kann die Abriebfestigkeit einfach sichergestellt werden. Ferner kann insbesondere die Dicke des Isolators bevorzugt 0,4 mm oder weniger, bevorzugter 0,38 mm oder weniger und noch bevorzugter 0,35 mm oder weniger sein. In diesem Fall wird die Reduktion der Dicke des Isolators einfach erreicht, und dies kann vorteilhaft beim Reduzieren des Drahtdurchmessers sein. Ferner kann durch die Reduktion der Dicke des Isolators die Last einfach reduziert werden, die an den Isolator angelegt wird, wenn der isolierende Draht gebogen wird. Daher bricht der Isolator, auch in dem Fall kaum, bei dem der isolierte Draht, der dem Hochtemperaturöl gebogen ausgesetzt wird, einmal aus der Biegung gelöst und nochmal gebogen wird.

Der isolierte Draht ist bevorzugt eingerichtet, in einem Zustand verwendet zu werden, bei welchem ein gebogener Abschnitt durch Biegen gebildet wird. Dieser Fall kann wirkungsvoll die voranstehend beschriebenen Eigenschaften bereitstellen. Insbesondere kann der gebogene Abschnitt einen um 180° gebogenen Abschnitt umfassen, der durch eine 180°-Biegung gebildet wird. Dieser Fall stellt einen isolierten Draht bereit, welcher die Eigenschaften aufweist, die voranstehend beschrieben sind, und der eine wirkungsvolle Verkabelung in einem kleinen Raum ermöglicht. Der gebogene Abschnitt kann an einem Ort oder an zwei oder mehr Orten gebildet werden.

Bei dem isolierten Draht kann bevorzugt der Isolator durch Bedecken des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze mit einem Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymer durch Strangpressen und anschließendes Vernetzen des Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymers gebildet werden. Das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierende Copolymer, welches ein Isolatormaterial ist, benötigt für das Strangpressen eine Temperatur, die 200°C überschreitet. Auch in dem Fall Aussetzens einer solchen Temperatur schmilzt in dem isolierten Draht die Ni-basierende plattierte Schicht kaum und schält sich auch kaum ab. Folglich neigt in diesem Fall die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze nicht dazu, sich aufgrund der Korrosion des Kupfer-basierenden Elementdrahts zu verringern, welche durch das Hochtemperaturöl verursacht wird, und die Verschlechterung der Stoßfestigkeit kann reduziert werden.

Bei dem isolierten Draht kann der Isolator eine Art oder zwei oder mehr Arten von verschiedenen Zusatzstoffen enthalten, welche zu den elektrischen Drähten für den üblichen Gebrauch hinzugefügt werden. Spezielle Beispiele der Zusatzmittel umfassen Quellmittel, Antiflammmittel, Antioxidantien, Alterungshemmstoffe, Schmiermittel, Weichmacher, Kupferhemmstoffe und Farbstoffe.

Hierbei können die voranstehend beschriebenen Konfigurationen wie benötigt kombiniert werden, beispielsweise zum Erlagen der voranstehend beschriebenen Eigenschaften.

BEISPIELE

Nachstehend wird ein isolierender Draht in Beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente zu beschreiben.

Beispiel 1

Ein isolierter Draht in Beispiel 1 wird mit Bezug auf 1 beschrieben. Wie in der 1 gezeigt ist, umfasst ein isolierter Draht 1 in dem Beispiel eine Leiterdrahtlitze 2 und einen Isolator 3, der den äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze 2 bedeckt. Im Folgenden wird dies ausführlich beschrieben.

Der isolierte Draht 1 ist eingerichtet, in einem Zustand verwendet zu werden, bei dem er in Kontakt mit einem Öl ist, das aus einem AT-Fluid oder einem CVT-Fluid zusammengesetzt ist. Die Leiterdrahtlitze 2 ist aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten 21 hergestellt, die zusammen verdrillt sind, und wurde nach einem kreisförmigen Zusammendrücken wärmebehandelt. Die Kupfer-basierenden Elementdrähte 21 haben eine Ni-basierte plattierte Schicht (nicht dargestellt) auf der Oberfläche, und die Ni-basierte plattierte Schicht wurde durch das kreisförmige Zusammendrücken komprimiert. Der Isolator 3 ist aus einem vernetzen Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymer zusammengesetzt.

Bei dem Beispiel ist das Basismaterial der Kupfer-basierenden Elementdrähte 21 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung zusammengesetzt. Die Ni-basierte plattierte Schicht, die auf der Oberfläche der Kupfer-basierten Elementdrähte 21 gebildet ist, ist aus einer Ni-Plattierung oder einer Ni-Legierungsplattierung gebildet. In dem Beispiel ist die Dicke der Ni-basierten plattierten Schicht 0,1 bis 5,0 µm. Der äußere Durchmesser der Kupfer-basierenden Elementdrähte 21 ist 0,1 bis 0,15 mm in einem Zustand, bevor sie kreisförmigen zusammengedrückt werden.

Bei der Leiterdrahtlitze 2 in dem Beispiel ist ein Zugelement 22 zum Standhalten einer Zugkraft in der Mitte des Leiters angeordnet. Insbesondere umfasst die Leiterdrahtlitze 2 das Zugelement 22, das in der Leitermitte angeordnet ist, und eine äußere Schicht 20, die von mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten 21 gebildet ist, die an dem äußeren Umfang des Zugelements verdrillt sind. Insbesondere ist das Zugelement 22 ein rostfreier Draht. Der äußere Durchmesser des Zugelements 22 ist so gebildet, dass er größer als der äußere Durchmesser der Kupfer-basierten Elementdrähte 21 in einem Zustand ist, bevor sie dem kreisförmigen Zusammendrücken unterzogen werden, und ist insbesondere 0,2 bis 0,3 mm. Insbesondere ist die äußere Schicht 20 aus acht Kupfer-basierten Elementdrähten 21 gebildet, wobei jeder von diesen eine Ni-basierte plattierte Schicht aufweist, die auf der Oberfläche gebildet ist. In der Leiterdrahtlitze 2 beträgt die Leiterquerschnittsfläche durch das kreisförmige Zusammendrücken 0,25 mm2 oder weniger.

Bei dem Beispiel ist der Isolator 3 aus einem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) zusammengesetzt. Die Dicke des Isolators ist in einem Bereich von 0.1 mm oder mehr und 0,4 mm oder weniger. Die Wärmeverformungsrate des Isolators 3 ist 65% oder mehr, wie sie durch die voranstehend beschriebenen Verfahren berechnet wird.

Der isolierte Draht 1 kann beispielsweise in der folgenden Art hergestellt werden.

Die acht Kupfer-basierten Elementdrähte 21, welche jeweils einen kreisförmigen Querschnitt und eine Ni-basierte plattierte Schicht aufweisen, die auf ihrer Oberfläche gebildet ist, sind auf dem äußeren Umfang des Zugelements 3, welches einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, verdrillt. Während des Verdrillens wird das kreisförmige Zusammendrücken in einer radialen Richtung der Drahtlitze durchgeführt. Durch das kreisförmige Zusammendrücken wird die Ni-basierte plattierte Schicht komprimiert. Nach dem kreisförmigen Zusammendrücken wird die Wärmebehandlung unter einer Temperatur durchgeführt, die zum Enthärten des Kupfers oder der Kupferlegierung geeignet ist, um das Kupfer oder die Kupferlegierung, welche die Kupfer-basierten Elementdrähte 21 bilden, zu enthärten. Dabei wird die Temperatur für die Wärmebehandlung niedriger eingestellt als die Schmelztemperatur der Ni-Plattierung oder der Ni-Legierungsplattierung. Für die Wärmebehandlung kann ein elektrisches Heizverfahren oder dergleichen verwendet werden. Auf diese Art kann die Leiterdrahtlitze 2 fabriziert werden.

Als Nächstes wird ein nicht-vernetztes Ethylen-Tetrafluoroethylenbasiertes Copolymer stranggepresst, um den äußeren Umfang der erhaltenen Leiterdrahtlitze 2 zu bedecken. Bei dieser Gelegenheit kann als Temperatur bei dem Strangpressen die optimale Temperatur ausgewählt werden, welche es dem Strangpressen ermöglicht, das nicht-vernetzte Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer zu beschichten. Dabei überschreitet die Temperatur bei dem Strangpressen den Schmelzpunkt des Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymers und ist höher als der Schmelzpunkt einer Sn-Plattierung.

Als Nächstes wird eine Beschichtungsschicht, welche die Leiterdrahtlitze 2 beschichtet, mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, um das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer zu vernetzen. Der Isolator 3, der aus dem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierenden Copolymer zusammengesetzt ist, wird dadurch gebildet. Folglich kann der isolierte Draht 1 erhalten werden.

Als Nächstes werden die Eigenschaften des isolierten Drahts aus dem Beispiel beschrieben.

Der isolierte Draht 1 aus dem Beispiel umfasst die Leiterdrahtlitze 2, welcher aus zumindest mehreren Kupfer-basierten Elementdrähten 21 zusammengesetzt ist, die zusammen verdrillt sind, und welcher nach einem kreisförmigen Zusammendrücken wärmebehandelt wurde. Ferner werden in der Leiterdrahtlitze 2 die Kupfer-basierten Elementdrähte 21, die die Ni-basierte plattierte Schicht auf der Oberfläche haben, und die Ni-basierte plattierte Schicht durch das kreisförmige Zusammendrücken komprimiert. Die Ni-basierte Plattierung hat einen höheren Schmelzpunkt als eine Sn-Plattierung. Ferner ist der Schmelzpunkt der Ni-basierten Plattierung höher als die Enthärtungstemperatur des Kupfermaterials, das die Kupfer-basierten Elementdrähte 21 bildet, und die Beschichtungstemperatur während der Beschichtung des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze 2 mit dem Isolator 3. Daher schmilzt bei dem isolierten Draht 1 aus dem Beispiel die Ni-basierte plattierte Schicht aufgrund der Wärme während der Wärmebehandlung für die Enthärtung des Kupfermaterials oder der Wärme während der Beschichtung des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze 2 mit dem Isolator 3 kaum und schält sich auch kaum ab. Folglich neigt bei dem isolierten Draht 1 aus dem Beispiel die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze 2 nicht dazu, sich aufgrund der Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte 21 zu verringern, welche durch ein Hochtemperaturöl verursacht werden, welches aus AT-Fluid oder CVT-Fluid zusammengesetzt ist, und eine Verschlechterung der Stoßfestigkeit kann reduziert werden.

Ferner umfasst der isolierte Draht 1 aus dem Beispiel den Isolator 3, der aus dem vernetzten Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer zusammengesetzt ist. Das vernetzte Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer hat eine hohe Stärke, welche in einer ausgezeichneten Abriebsfestigkeit resultiert. Folglich weist bei dem isolierten Draht aus dem Beispiel der Isolator 3 eine gute Abriebsfestigkeit auf.

Ferner verschlechtert sich das vernetzte Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer auch in dem Fall kaum, wenn dieses einem Hochtemperaturöl ausgesetzt wird. Folglich bricht bei dem isolierten Draht 1 aus dem Beispiel der Isolator 3 auch in einem Fall kaum, bei dem der isolierte Draht 1 dem Hochtemperaturöl gebogen ausgesetzt wird und einmal aus der Biegung gelöst und einmal erneut gebogen wird.

Mehrere isolierte Drahtproben, welche unterschiedliche Konfigurationen haben, wurden hergestellt und wie folgt ausgewertet. Ein experimentelles Beispiel wird beschrieben.

Experimentelles BeispielHerstellung der Materialien des Isolators

Für das Material des Isolators wurden folgende Kunststoffe vorbereitet.

  • • ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) („Fluon (eingetragene Handelsmarke) ETFE C-55AP“ hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.)
  • • PTFE (Tetra-fluorethylen-Kunststoff) („Fluon (eingetragene Handelsmarke) PTFE CD097E“, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.)
  • • PFA (Tetra-fluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer) („NEOFLUON (eingetragene Handelsmarke) PFA AP230“, hergestellt durch Daikin Industries, Ltd.)
  • • FEP (Tetrafluorethylen-Tetrafluorpropylen-Copolymer) („NEOFLUON (eingetragene Handelsmarke) FEP AP230“, hergestellt durch Daikin Industries, Ltd.)
  • • PP (Polypropylen) („NOVATEC PP EA9“, hergestellt durch Japan Polypropylen Corporation)

Vorbereiten der Proben der isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden

Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, wurden acht Kupfer-basierte Elementdrähte, wobei jeder einen vorgegebenen äußeren Durchmesser und jeder eine Ni-basierende plattierte Schicht hat, die aus einer Ni-Plattierung auf der Oberfläche gebildet ist, auf dem äußeren Umfang eines rostfreien Drahts als ein Zugelement zusammen verdrillt, der einen vorgegebenen äußeren Durchmesser hat, um ein Drahtlitzenmaterial zu fabrizieren. Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, wurde während des Bildens des Drahtlitzenmaterials das Drahtlitzenmaterial einem kreisförmigen Zusammendrücken unterzogen, um eine vorgegebene Leiterquerschnittsfläche aufzuweisen. Nachfolgend wurde ein elektrisches Heizen an dem Drahtlitzenmaterial, das dem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen wurde, durch Anlegen eines Stroms von 20 A bei einer Spannung von 20 V für eine Sekunde angewendet, so dass die Kupfer-basierten Elementdrähte enthärtet wurden. Folglich wurde jede Leiterdrahtlitze, der zum Herstellen der isolierten Drähte verwendet wird, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden, hergestellt.

Dann wurde das ETFE als Material für den Isolators stranggepresst, um den äußeren Umfang der Leiterdrahtlitze zu beschichten, um eine Beschichtungsschicht zu bilden. Nachfolgend wurde die Beschichtungsschicht mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, und das ETFE darin wurde vernetzt, um den Isolator zu bilden. Dabei wurde die Temperatur während des Strangpressens auf eine Temperatur eingestellt, welche den Schmelzpunkt des verwendeten Isolatormaterials überschreitet und zum Bilden des Isolators geeignet ist, welcher eine in Tabelle 1 gezeigte, vorgegebene Dicke aufweist. Ferner wurde der Grad der Vernetzung in dem ETFE durch Änderung der Bestrahlungsstärke des Elektronenstrahls gesteuert. Folglich wurden die isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden, hergestellt.

Herstellung des isolierten Drahts, der als Probe 6 bezeichnet wird

Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, wurde ein isolierter Draht, der als Probe 6 bezeichnet wird, in der gleichen Art wie die isolierten Drähte hergestellt, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden, mit der Ausnahme, dass kein Zugelement verwendet wurde, und sieben Kupfer-basierte Elementdrähte, wobei jeder einen vorgegebenen äußeren Durchmesser und jeder eine Ni-basierte plattierte Schicht aufweist, die aus einer Ni-Plattierung auf der Oberfläche gebildet ist, wurden zusammen verdrillt, um ein Drahtlitzenmaterial herzustellen.

Herstellung des isolierten Drahts, der als Probe 11 bezeichnet wird

Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, wurde ein isolierter Draht, der als Probe 11 bezeichnet wird, in der gleichen Art wie die isolierten Drähte hergestellt, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden, mit der Ausnahme, dass das Zugelement nicht verwendet wurde, und sieben Kupfer-basierte Elementdrähte, wobei jeder einen vorgegebenen äußeren Durchmesser aufweist und jeder die Ni-basierte plattierte Schicht aufweist, die aus einer Ni-Plattierung auf der Oberfläche gebildet ist, zusammen verdrillt werden, um ein Drahtlitzenmaterial zu bilden.

Herstellung der isolierten Drähte, die als Probe 1C bis Probe 9C bezeichnet werden

Isolierte Drähte, die als Probe 1C bis Probe 9C bezeichnet werden, wurden durch Änderung der Herstellungsbedingungen in den isolierten Drähten, die als Probe 1 bis Probe 5 und Probe 7 bis Probe 10 bezeichnet werden, entsprechend den Herstellungsbedingungen, die in Tabelle 2 gezeigt sind, vorbereitet.

Stoßfestigkeitsauswertung für isolierte Drähte

Jeder der erhaltenen isolierten Drähte wurde in ein AT-Fluid („DEXIRON-VI“, hergestellte durch Kendall Refining Company) bei 150°C für 2000 Stunden eingetaucht und in einem ausgedehnten Zustand gehalten. Danach wurde der folgende Stoßfestigkeitstest durchgeführt, und die Stoßfestigkeitsenergie wurde berechnet. Das heißt, wie in der 2 gezeigt ist, wurde ein erstes Ende 1A des isolierten Drahts 1 (an einem Fixierpunkt F) fixiert, und ein Gewicht W, welches ein vorgegebenes Gewicht aufweist, wurde an einem zweiten Ende 1B auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Endes 1A befestigt. Nachfolgend wurde das Gewicht W an dem zweiten Ende 1B in einer vertikalen Richtung (ein Pfeil G) frei fallen gelassen. Ein solcher Vorgang wurde wiederholt, bis der isolierte Draht 1 gebrochen ist, wobei das Gewicht des Gewichts W graduell erhöht wurde. Dann wurde das Gewicht des Gewichts W zu der Zeit, bei der der isolierte Draht 1 gebrochen ist, als eine Maximallast M definiert, und die Stoßfestigkeitsenergie wurde anhand der folgenden Berechnungsformel berechnet.        Stoßfestigkeitsenergie[J]=maximale Last M(kg)×Gravitationsbeschleu-nigung g [m/s2]×Fallhöhe L[m]embedded image

Wenn die Stoßfestigkeitsenergie 10 [J] oder mehr war, wurde der isolierte Draht als bestehend bestimmt und mit „A“ benotet. Wenn die Stoßfestigkeitsenergie 5 [J] oder mehr und weniger als 10 [J] war, wurde der isolierte Draht als bestehend bestimmt und mit „B“ benotet. Wenn die Stoßfestigkeitsenergie weniger als 5 [J] war, wurde der isolierte Draht als fehlerhaft bestimmt und mit „C“ benotet.

Abriebfestigkeitsauswertung für den Isolator des isolierten Drahts

Die Abriebfestigkeit jedes Isolators jedes erhaltenen isolierten Drahts wurde durch ein Klingenpendelverfahren in Übereinstimmung mit ISO 6722 ausgewertet. Das heißt, eine Probe, welche eine Länge von 600 mm aufweist, wurde von dem isolierten Draht als Probe entnommen. Nachfolgend wurde auf der Oberfläche des Isolators der Probe eine Klinge in der axialen Richtung auf einer Länge von 15 mm oder mehr mit einer Geschwindigkeit von 60 Mal pro Minute bei einer Umgebung von 23°C hin- und her bewegt. Dabei wurde eine Last von 7 N an die Klinge angelegt. Dann wurde die Pendelanzahl, bis die Klinge in Kontakt mit der Leiterdrahtlitze war, gezählt. Der Test wurde für jede Probe viermal durchgeführt. In dem Fall, bei dem die minimale Pendelanzahl, die in den durchgeführten Tests gezählt wurde, viermal 150 oder mehr war, wurde der isolierte Draht als bestehend bestimmt und mit „A“ benotet. In dem Fall, bei dem die minimale Pendelanzahl 100 oder mehr und weniger als 150 war, wurde der isolierte Draht als bestehend bestimmt und mit „B“ benotet. In dem Fall, bei dem die minimale Pendelanzahl weniger als 100 war, wurde der isolierte Draht als fehlerhaft bestimmt und mit „C“ benotet.

Bruchfestigkeitsauswertung für den Isolator des isolierten Drahts

Wie in der 3(a) gezeigt ist, wurde der erhaltene isolierte Draht 1 um 180° in einem mittleren Abschnitt in der longitudinalen Richtung gebogen, um einen gebogenen Abschnitt 11 zu bilden. Der gebogene Abschnitt 11 ist ein um 180° gebogener Abschnitt, der durch Biegen um 180° gebildet wird. Nachfolgend wurde der isolierte Draht in ein AT-Fluid („DEXIRON-VI“, hergestellt durch Kendall Refining Company) bei 150°C für 100 Stunden eingetaucht, wobei er in dem Zustand der Biegung bei 180° gehalten wird. Anschließend wurde der isolierte Draht aus dem AT-Fluid herausgenommen und einmal aus dem gebogenen Zustand in den gestreckten Zustand zurückgebracht, und anschließend wurde der isolierte Draht 1 um 180° an demselben Abschnitt wie zuvor aber in die entgegengesetzte Richtung gebogen, wie in der 3(b) gezeigt ist. Danach wurde ein solches Biegen wiederholt.

Bei dem Fall, bei dem an dem Isolator kein Bruch visuell erkennbar war, auch wenn die 180°-Biegeoperation zehn oder mehr Male wiederholt wurde, wurde der isolierte Draht als mit „A+“ bestehend bestimmt. Bei dem Fall, bei dem an dem Isolator kein Bruch visuell erkennbar war, auch wenn die 180°-Biegeoperation drei oder mehr Male wiederholt wurde, wurde der isolierte Draht als mit „A“ bestehend bewertet. Bei dem Fall, bei dem an dem Isolator kein Bruch visuell erkennbar war, wenn die 180°-Biegeoperation einmal durchgeführt wurde, wurde der isolierte Draht als mit „B“ bestehend bewertet. Bei einem Fall, bei dem ein Bruch an dem Isolator visuell erkennbar war, wenn der 180°-Biegevorgang einmal durchgeführt wurde, wurde der isolierte Draht als mit „C“ nicht bestehend bewertet.

Die ausführliche Konfiguration und das Auswerteergebnis für jeden isolierten Draht sind in der Tabelle 1und der Tabelle 2 gezeigt. embedded imageembedded image

Aus Tabelle 1 und Tabelle 2 wird das Folgende gefunden. Das heißt, der isolierte Draht, der als Probe 1C bezeichnet wird, hat eine Sn-plattierte Schicht auf der Oberfläche der Kupfer-basierten Elementdrähte. Folglich schmolz aufgrund der Wärme während der Wärmebehandlung zur Enthärtung des Kupfermaterials oder der Wärme während der Beschichtung des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze mit dem Isolator mittels Strangpressens die Sn-plattierte Schicht und schälte sich ab. Folglich schritt in dem isolierten Draht, der als Probe 1C bezeichnet wurde, aufgrund des Kontakts mit dem Hochtemperatur-AT-Fluid die Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte voran, die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze nahm ab und die Stoßfestigkeit verschlechterte sich signifikant.

Bei dem isolierten Draht, der als Probe 2C bezeichnet wurde, wurde die Leiterdrahtlitze keiner Wärmbehandlung nach dem kreisförmigen Zusammendrücken unterworfen. Folglich ist bei dem isolierten Draht, der als Probe 2C bezeichnet wird, die Ausdehnung der Leiterdrahtlitze aufgrund der Kaltverfestigung unzureichend. Bei dem isolierten Draht, der als Probe 2C bezeichnet wurde, war die Stoßfestigkeit entsprechend schlecht.

Bei den isolierten Drähten, die als Probe 3C bis Probe 5C bezeichnet wurden, wurden Fluorkunststoffe im Gegensatz zu dem Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer als Isolationsmaterial verwendet, und die Fluorkunststoffe wurden nicht vernetzt. Folglich war bei den isolierten Drähten, die als Probe 3C bis Probe 5C bezeichnet wurden, der Isolator jedes isolierten Drahts in der Abriebfestigkeit minderwertig. Ferner brach bei den isolierten Drähten, die als Probe 3C bis Probe 5C bezeichnet wurden, der Isolator in dem Fall leicht, bei dem die isolierten Drähte dem Hochtemperatur-AT-Fluid in einem gebogenen Zustand ausgesetzt waren und bei dem sie einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wurden.

Bei dem isolierten Draht, der als Probe 6C bezeichnet wurde, wurde das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierte Copolymer als isolierendes Material verwendet. Jedoch wurde das Ethylen-Tetrafluorethylen-basierende Copolymer nicht vernetzt. Folglich war bei dem isolierten Draht, der als Probe 6C bezeichnet wurde, ähnlich zu den isolierten Drähten, die als Probe 3C bis Probe 5C bezeichnet wurden, der Isolator jedes isolierten Drahts in der Abriebfestigkeit minderwertig. Ferner brach der isolierte Draht, der als Probe 6C bezeichnet wurde, ähnlich zu den isolierten Drähten, die als Probe 3C bis Probe 5C bezeichnet wurden, in dem Fall leichter, bei dem die isolierten Drähte dem Hochtemperatur-AT-Fluid in einem gebogenen Zustand ausgesetzt wurden und anschließend einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wurden.

Der isolierte Draht, der als Probe 7C bezeichnet wurde, hatte keine plattierte Schicht auf der Oberfläche der Kupfer-basierten Elementdrähte, die die Leiterdrahtlitze bilden. Folglich schritt bei dem isolierten Draht, der als Probe 7C bezeichnet wurde, aufgrund des Kontakts mit dem Hochtemperatur-AT-Fluid die Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte voran, die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze nahm ab und die Stoßfestigkeit verschlechterte sich signifikant.

Bei dem isolierten Draht, der als Probe 8C bezeichnet wurde, wurde FEP, welches ein Fluorkunststoff im Gegensatz zu dem Ethylen-Tetrafluorethylen-basierten Copolymer ist, als isolierendes Material verwendet, und das FEP wurde nicht vernetzt. Folglich brach bei dem isolierten Draht, der als Probe 8C bezeichnet wurde, der Isolator in einem Fall leicht, bei dem der isolierte Draht einem Hochtemperatur-AT-Fluid gebogen ausgesetzt wurde und einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wurde. In diesem Fall war der Grund, warum der Isolator des isolierten Drahts, der als Probe 8C bezeichnet wurde, als bestehend mit Bezug auf die Abriebfestigkeit bestimmt wurde, dass der Isolator so gebildet war, dass er eine größere Dicke im Vergleich zu den anderen Isolatoren hatte.

Der isolierte Draht, der als Probe 9C bezeichnet wurde, hat eine Sn-plattierte Schicht auf der Oberfläche der Kupfer-basierten Elementdrähte, und PP, dessen Temperatur zum Strangpressen niedrig ist, wurde als Isolatormaterial verwendet. Folglich ermöglichte der isolierte Draht, der als Probe 9C bezeichnet wurde, es zu vermeiden, dass die Sn-plattierte Schicht schmilzt und sich aufgrund der Wärme während der Beschichtung des äußeren Umfangs der Leiterdrahtlitze mit dem Isolator durch Strangpressen abschält. Jedoch schmolz bei dem isolierten Draht, der als Probe 9C bezeichnet wurde, die Sn-plattierte Schicht, und die Sn-basierte plattierte Schicht schälte sich aufgrund der Wärme ab, die während der Wärmebehandlung zum Enthärten des Kupfermaterials angelegt wurde. Folglich schreitet bei dem isolierten Draht, der als Probe 9C bezeichnet wurde, aufgrund des Kontakts mit dem Hochtemperatur-AT-Fluid, die Korrosion der Kupfer-basierten Elementdrähte voran, die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze nimmt ab und die Stoßfestigkeit verschlechtert sich signifikant. Ferner verschlechtert sich das PP aufgrund des Hochtemperatur-AT-Fluids stark. Des Weiteren brach bei dem isolierten Draht, der als Probe 9C bezeichnet wurde, der Isolator in einem Fall leicht, bei dem der isolierte Draht dem Hochtemperatur-AT-Fluid gebogen ausgesetzt wurde und einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wurde.

Im Gegensatz dazu wurden die isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 11 bezeichnet wurden, wie voranstehend beschrieben, ausgebildet. Folglich ermöglichen die isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 11 bezeichnet wurden, es die Verschlechterung der Stoßfestigkeit aufgrund der Korrosion der Kupferelementdrähte zu reduzieren, die durch das Hochtemperatur-AT-Fluid verursacht wird. Ferner zeigten bei den isolierten Drähten, die als Probe 1 bis Probe 11 bezeichnet wurden, die Isolatoren jedes isolierten Drahts eine gute Abriebfestigkeit. Ferner brach bei dem isolierten Draht, der als Probe 1 bis Probe 11 bezeichnet wurde, der Isolator in einem Fall kaum, bei dem die isolierten Drähte dem Hochtemperaturöl in einem gebogenen Zustand ausgesetzt und einmal aus der Biegung gelöst und erneut gebogen wurden.

Des Weiteren wurde aus dem Vergleich zwischen den isolierten Drähten, die als Probe 1 bis Probe 11 bezeichnet wurden, das Folgende gefunden. Dabei war es aus den Ergebnissen der isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 3 bezeichnet wurden, und dem isolierten Draht, der als Probe 7 bezeichnet wurde, und dergleichen offensichtlich, dass die Bruchfestigkeit des Isolators einfach durch Anpassen der oberen Grenze für die Dicke des Isolators auf 4,0 mm oder weniger sichergestellt werden kann. Dies liegt daran, dass die reduzierte Dicke des Isolators die Last, die an dem Isolator angelegt wird, wenn der Isolator gebogen wird, einfach reduzieren kann.

Ferner war es aus den voranstehenden Ergebnissen des isolierten Drahts, der als Probe 2 bezeichnet wurde, und des isolierten Drahts, der als Probe 8 bezeichnet wurde, und dergleichen offensichtlich, dass es gefolgt werden kann, dass die Abriebfestigkeit des Isolators durch Einstellen der unteren Grenze für die Dicke des Isolators auf 0,1 mm oder größer einfach sichergestellt werden kann.

Ferner ist es aus den Ergebnissen der isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 3 bezeichnet wurden, und den isolierten Drähten, die als Probe 9 und Probe 10 bezeichnet wurden, und dergleichen offensichtlich, dass die Wirkung der Erhöhung der Abriebfestigkeit des Isolators und die Verbesserung der Bruchfestigkeit des Isolators durch Anpassen der Wärmeverformungsrate des Isolators auf 65% oder mehr einfach erreicht werden kann. Dies liegt daran, dass die reduzierte Dicke des Isolators die Last, die an den Isolator angelegt wird, wenn der isolierte Draht gebogen wird, einfach reduzieren kann.

Ferner ist es aus den Ergebnissen der isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 5 bezeichnet wurden, und dem isolierten Draht, der als Probe 6 bezeichnet wurde, und dergleichen offensichtlich, dass der Isolator bei den Biegevorgängen, die wiederholt werden, nachdem der isolierte Draht dem Hochtemperaturöl in einem gebogenen Zustand ausgesetzt war, durch Anpassen der Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze auf 0,25 mm2 oder weniger kaum bricht. Dies liegt daran, dass die Last, die an den Isolator durch Biegen angelegt wird, in dem Fall, bei dem die Leiterquerschnittsfläche der Leiterdrahtlitze 0,25 mm2 oder weniger ist, reduziert wird.

Ferner ist es aus den Ergebnissen der isolierten Drähte, die als Probe 1 bis Probe 3 bezeichnet wurden, und dem isolierten Draht, der als Probe 11 bezeichnet wurde und dergleichen offensichtlich, dass die Stoßfestigkeit des isolierten Drahts in dem Fall einfach erhöht werden kann, bei dem die Leiterdrahtlitze das Zugelement umfasst.

Die Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden ausführlich beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die voranstehend genannten Beispiele beschränkt und verschiedene Modifikation sind möglich, solange sie den Sinn der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2008159403 A [0004]