基線、電線及製造基線的方法

2023-12-07 19:15:06 4

專利名稱：：基線、電線及製造基線的方法
技術領域：
：本發明涉及一種由金屬製成的基線(elementwire)，至少一根所述基線覆蓋有電絕緣塗覆層，以便於構成電線；本發明還涉及一種包括這種基線的電線及製造基線的方法。技術背景通常，作為移動單元的機動車安裝有不同的電子設備，例如，車燈比如前車燈或後車燈，馬達比如啟動馬達或空調馬達等。為了向上述不同的電子設備提供電力，機動車設置有線束。線束包括多個電線。電線包括導電的芯線和覆蓋芯線的電絕緣塗覆層。芯線包括多個基線。基線由導電金屬如銅製成。基線具有圓形截面，被製成較長。上述基線可以通過將導電材料禮制或拉伸來獲得。因此，即使基線的晶粒在該基線的拉伸前是等軸晶粒，拉伸後也變成細長的晶粒。通常，構成基線的芯線的晶粒是細長的晶粒，該芯線的塑性往往降低，也就是說，在拉緊狀態下往往容易斷裂。因此，當晶粒為細長晶粒的基線隨著構成線束的電線變細而變細時，構成電線的芯線的基線在將線束安裝在機動車上時往往容易斷裂，因此，對於工人來說，處理線束需要特別小心。通過對晶粒為細長晶粒的基線進行熱處理能夠將基線的晶粒製成等軸晶粒。然而，這種情況下，晶粒生長過度，導致了這樣的問題，即，雖然改善了芯線的塑性，但其機械強度卻變壞。可選地，通過使晶粒為細長晶粒的基線沉澱(deposition)來產生第二相而能夠使基線的晶粒成為細小的等軸晶粒。然而，這種情況下，需要添加另一元素，並且需要通過加熱進行沉澱處理，引起由於所需工時增加而造成的製造電線的成本上升。
發明內容因此，本發明的目的是解決上述問題，並且提供一種基線，一種包括這種基線的電線及製造基線的方法，通過這種方法，芯線的塑性能得以改善。為了達到上述目的，本發明提供一種由金屬製造的基線，至少一個所述基線覆蓋有電絕緣塗覆層，以便於構成電線，其特徵在於構成整個基線的晶粒是細小的等軸晶粒。採用上述結構，由於構成整個基線的晶粒是細小的等軸晶粒，芯線的塑性因而得以改善。結果，在將線束安裝在機動車上時基線幾乎不斷裂。也就是，對於工人來說，處理線束不需要特別小心。而且，由於這樣的基線在塑性和機械強度方面都很出色，在生產電線和組裝線束以及將線束安裝在機動車上時，基線幾乎不斷裂。將導電材料進行拉伸以便減小導電材料的直徑，並且隨後經過沿著導電材料的縱向進行連續彎曲，這樣就獲得了這種基線。採用上述結構，導電材料的細長晶粒被分成其各部分，因此，構成整個基線的晶粒是細小的等軸晶粒。相應地，基線的塑性能夠確保得以改善。拉伸連續地執行多次。採用上述結構，電線可以被制細。經過拉伸的導電材料在沿著導電材料縱向被移動的同時，被允許通過彎曲的通孔，以便沿導電材料的縱向對該導電材料進行連續彎曲。通過上述結構，構成整個基線的晶粒能確保變成細小的等軸晶粒。相應地，基線的塑性能夠確保得以改善。為了達到上述目的，本發明還提供一種電線，包括具有至少一根上述基線的芯線；和覆蓋該芯線的塗覆層。採用上述結構，由於電線包括上述基線，所以電線的塑性得以改善。相應地，在將線束安裝在機動車上時基線幾乎不斷裂。也就是，對於工人來說，處理線束不需要特別小心。為了達到上述目的，本發明還提供一種製造由金屬製成的基線的方法，至少一根所述的基線覆蓋有電絕緣塗覆層以便構成電線，其特徵在於，導電材料經過拉伸以便減小導電材料的直徑，隨後沿導電材料的縱向經過連續彎曲，從而獲得基線。採用上述結構，構成整個基線的晶粒變成細小的等軸晶粒。相應地，基線的塑性能夠確保得以改善。圖1是包括根據本發明優選實施方式的基線的一種電線的透視圖；圖2示出了製造圖1所示的基線的設備的結構；圖3是作為對比例的傳統基線的截面圖；圖4A是根據本發明優選實施方式的基線的截面放大圖像；圖4B是根據本發明優選實施方式的基線的截面示意圖；圖5A是如圖3所示作為對比例的傳統基線的截面放大圖像；圖5B是如圖3所示作為對比例的傳統基線的截面示意圖。具體實施方式下面，參考圖l-3和4對根據本發明優選實施方式的基線和包括這種基線的電線進行說明。如圖1所示，根據本發明優選實施方式的電線l形成圓形截面。電線l包括導電的芯線2和電絕緣塗覆層3。芯線包括若干基線4。基線4由導電金屬如銅，銅合金，鋁或鋁合金製成。基線4的部分平面在其外表面上沿其軸向延伸。基線4在總體上大致形成為圓形截面。也就是，基線4的截面的外周包括主要圓形部分和部分平直部分。如圖4所示，構成全部基線4的晶粒是細小的等軸晶粒T，它沿著基線4的縱向遍布整個長度。在本說明書中，"等軸晶粒T"意味著晶粒具有等於或大於O.l的外形比例(也就是寬度/長度)，而"細長的晶粒S"(如圖5A和圖5B所示)意味著晶粒具有小於0.1的外形比例(也就是寬度/長度)。在本說明書中，"構成全部基線4的晶粒是細小的等軸晶粒T"意味著80%或更多地存在於基線4截面上的預定區域內的晶粒是等軸晶粒T。相應地，例如，即使當少於20%的構成全部基線4的晶粒是細長的晶粒S，也可以表示，基線4的晶粒是細小的等軸晶粒T。而且，在本說明書中，"細小的等軸晶粒T，，意味著等軸晶粒具有等於或小於ljim的最大尺寸。基線4通過如下的方式得以製造，即，採用如圖2所示的用於製造基線的製造設備IO對具有圓形截面的導電材料15進行拉伸、彎曲和拉延。設備10具有多個模11，12，13,彎曲拉延^t具14，和前送裝置(未在圖中示出)。由金屬製成的模ll、12、13沿導電材料的縱向在其間具有間距地設置。每個模11、12、13的中間部分相應地設置有成型孔lla、12a和13a，以便通過允許導電材料15穿過其中的方式來減小導電材料15的外徑。每個成型孔lla、12a和13a包'括相應的大徑部分llb、12b或13b,和相應的小徑部分llc、12c或13c，大徑部分和相應的小徑部分^f皮連續地同軸i殳置。每個大徑部分llb、12b和13b的內圓周表面淨皮製成逐漸變細的形狀，以^更每個大徑部分llb、12b和13b的內徑隨著接近相應的小徑部分llc、12c或13c時減小。每個小徑部分llc、12c和13c的內徑在軸向被製成固定尺寸。前面所述的模11、12和13在下文被稱作第一模11、第二模12和第三模13。第一模11的大徑部分lib的最大內徑等於導電材料15在成型前的外徑。第一模11的小徑部分llc的內徑等於第二模12的大徑部分12b的最大內徑。笫二模12的小徑部分12c的內徑等於第三模13的大徑部分13b的最大內徑。第三模13的小徑部分13c的內徑大概等於基線4的外徑。模ll、12和13按照每個成型孔lla、12a和13a具有相同軸線的方式設置在各自位置。彎曲-拉延模具14設置有在模具14中彎曲成L形的通孔16，導電材料15能夠穿過該通孔。通孔16被製成圓形的截面。在圖2所示的例子中，通孔16在模具14中彎曲卯度。也就是，通孔16包括兩個彼此相交成直角的平直部分16a和16b，以及彎曲部分16c，兩個平直部分16a和16b在該彎曲部分彼此相交。上述的前送裝置使導電材料15移動，該導電材料被允許順次地通過才莫ll、12和13的成型孔lla、12a和13a，隨後又^皮允許沿著導電材料15的縱向離開第一模11的方向穿過彎曲-拉延模具14的通孔16。在製造設備IO中，導電材料15在前送裝置的作用下順次被允許通過第一模ll的成型孔lla，第二模12的成型孔12a，第三模13的成型孔13a，也就是，導電材料15經過多次拉伸(圖2所示的例子是3次)，以便導電材料15的直徑逐步地減小。這時在剛剛拉伸之後，導電材料15的晶粒是細長的晶粒。此後，裝置10允許上述經過拉伸的導電材料15穿過彎曲-拉延模具14的通孔16以便在其縱向上移動導電材料15。接著，由於通孔16彎曲成L形，因此，導電材料15在模具14內的彎曲部分16c處一次被彎曲成L形，在此之後，導電材料15在平直部分16b中被拉延成平直形狀，該平直部分16b位於彎曲部分16c沿導電材料15移動方向的下遊。這樣，製造設備10在彎曲-拉延模具14中將導電材料15順次進行彎曲和拉延。也就是，製造設備10通過彎曲將導電材料15的細長晶粒S進行分割，以便將構成全部基線4的晶粒變成細小的等軸晶粒T。由於製造設備10通過上述前送裝置移動導電材料15,因此，製造設備10沿導電材料15的縱向將導電材料15順次進行彎曲和拉延。這時，導電材料15的一部分抵靠在彎曲部分16c的內圃周表面上。這樣，就獲得了構成整個基線4的晶粒為細小等軸晶粒T的基線4。此後，多個這樣獲得的基線4被集束起來，然後這樣集束起來的基線4的外周覆蓋上電絕緣塗覆層3,以便獲得上述電線。於是，端子配件等安裝到這樣獲得的電線的端部，以便構造待被安裝到機動車等上的線束。根據上述的優選實施方式，由於構成整個基線4的晶粒是細小的等軸晶粒T，因此，基線4的塑性改善了。結果，當將由包括基線4的電線l構成的的線束安裝到機動車上時，基線4幾乎不斷裂。也就是，對於工人來說，處理線束不需要特別小心。而且，由於這樣的基線4在塑性和機械強度方面都很出色，因此在生產電線1和通過組合電線1來組裝線束以及將線束安裝在機動車上時，基線4幾乎不斷裂。由於將導電材料15進行拉伸以便減小導電材料15的直徑並且隨後順次沿著導電材料15的縱向進行連續彎曲和拉延，所以導電材料15的細長晶粒S被分割成其多個部分，因此構成整個基線4的晶粒成為細小的等軸晶粒T。相應地，基線4的塑性能確保改善。由於進行多次拉伸，因此基線4能被製成很細，也就是，電線l能被製成很細。而且，由於經過拉伸的導電材料15能夠穿過彎曲-拉延模具14的通孔16,因此，經過拉伸的導電材料15能確保沿著導電材料15的縱向順次進行彎曲和拉延。結果，構成整個基線4的晶粒確保成為細小的等軸晶粒T。相應地，基線4的塑性能確保改善。本發明的效果得以確定，其中，對比是在僅經過拉伸得到的傳統基線100(下文，圖3所示的對比例)與經過順次的拉伸和隨後的彎曲和拉延而得到的根據本發明優選實施例的基線4之間來進行的。至於對比例，由銅合金製成的外徑為2.6毫米的導電材料經過反覆拉伸直到外徑變成0.21毫米。也就是，所獲得基線100的外徑是0.21亳米。圖5A是作為對比例所獲得的基線100的截面放大圖像。圖5B是基線100的截面示意圖。如圖5A和圖5B所示，大部分(也就是說大於或等於80%)對比例的晶粒是細長的晶粒S。至於實例，由銅合金製成的外徑為2.6毫米的導電材料15經過反覆拉伸直到外徑變成0.20毫米。隨後，這樣獲得的導電材料15被允許穿過彎曲-拉延模具14的彎曲通孔16，以便在貫穿導電材料15的整個長度上沿著導電材料15的縱向順次進行彎曲和拉延。也就是，所獲得的基線15的外徑為0.20毫米。圖4A是作為實例所獲得的基線15的截面放大圖像。圖4B是基線15的截面示意圖。如圖4A和4B所示，大部分(也就是說大於或等於80%)實例的晶粒是細長的晶粒T。對於對比例和實施例都進行拉伸試驗，其中，測量從試驗開始到拉斷基線為止所測量的每個基線的斷裂拉延量以及斷裂應力(也就是最大應力)。結果如圖1所示。表1tableseeoriginaldocumentpage9表1反映了實例的斷裂拉延量是對比例的斷裂拉延量的237%，實例的斷裂應力(就是最大應力)是對比例的109%。也就是，可以反映出基線4的塑性改善了，基線4的機械強度通過如下的方式也得以改善了，即，通過對導電材料15進行順次的拉伸以及接下來進行彎曲和拉延的處理使構成全部基線4的晶粒變成細小的等軸晶粒。在本發明中，構成基線4的金屬可以由單一元素如銅或鋁，或者可選地，由包括多種元素的合金如銅合金或鋁合金構成，前提是該金屬不是非晶態的(amorphous)。芯線2可由一根基線4或多個纏繞在一起的或集束在一起的基線4構成。通孔16不需限制成90度，而是可彎曲成各種角度。在上面所述的優選實施方式中，經過拉伸的導電材料15隨後順次進行彎曲和拉延。然而，本發明中，經過拉伸的導電材料15可以隨後至少進行彎曲。也就是，經過拉伸的導電材料15可以不必進行拉延。在上述優選實施方式中，基線4的截面的外周包括主要圓形部分和部分直線部分。然而，在本發明中，如果要想基線4的晶粒維持等軸的話，可以通過將包括部分平直部分截面的基線4穿過圓形模以便形成基線4來將基線4製成圓形截面。在圖2所示實施例中，導電材料15經過3次拉伸。然而，在本發明中，導電材料15的拉伸可以重複進行任何次數，以便將導電材料15的外徑減小到一個理想值。描述上述優選實施方式有助於理解本發明，並且本領域的技術人員在不偏離本發明宗旨及範圍的情況下可以對其進行變形。權利要求1.一種由金屬製成的基線，至少一根所述基線覆蓋有電絕緣塗覆層，以便於構成電線，其特徵在於，構成整個基線的晶粒是細小的等軸晶粒。2.根據權利要求1所述的基線，其特徵在於，導電材料經過拉伸以便減小導電材料的直徑，隨後沿導電材料的縱向經過連續彎曲，從而獲得基線。3.根據權利要求2所述的基線，其特徵在於，拉伸連續地執行多次。4.根據權利要求2所述的基線，其特徵在於，經過拉伸的導電材料在其縱向上被移動的同時被允許穿過彎曲的通孔，以便導電材料沿其縱向進行連續彎曲。5.—種電線，包括具有至少一根根據權利要求1所述的基線的芯線；以及覆蓋該芯線的塗覆層。6.—種製造由金屬製成的基線的方法，至少一根所述基線覆蓋有電絕緣塗覆層，以便構成電線，其特徵在於，導電材料經過拉伸以便減小導電材料的直徑，隨後沿導電材料的縱向經過連續彎曲，從而獲得基線。全文摘要本發明提供一種基線、一種包括該基線的電線和一種製造基線的方法，按照這種方法，構成基線的芯線的塑性能夠得以改善。這種基線由金屬製成，至少一根基線覆蓋有電絕緣塗覆層以便構成電線。構成整個基線的晶粒是細小的等軸晶粒。在製造基線的過程中，導電材料經過拉伸以便減小材料的直徑，並且隨後沿著材料的縱向進行連續地彎曲。文檔編號H02G3/08GK101256853SQ20081000801公開日2008年9月3日申請日期2008年3月3日優先權日2007年3月2日發明者吉永聰,花崎健一,辻伸泰申請人:矢崎總業株式會社;國立大學法人大阪大學