[发明专利]铝基导电材料及使用了其的电线及线缆

说明书

技术领域

本发明例如涉及在产业用机器人、民生用机器人或各种装置的配线中、特别是驱动部分等的负荷反复弯曲的配线中所使用的铝基导电材料以及使用了其的电线及线缆。

背景技术

例如，产业用机器人、民生用机器人的驱动部分、例如臂部分的配线中使用的线缆在臂的驱动时负荷反复弯曲，汽车的门部分的配线中使用的线缆在门的开闭时负荷反复弯曲。因此，负荷反复弯曲的线缆不使用通常的导线、而是使用对于反复弯曲强（难以断裂）的导线。另外，导线如果直径变细，则对于反复弯曲难以断裂，因此线缆的导线中不使用单线，而是使用由多根细线构成的绞线。

而且，例如，在专利文献1中，作为对于反复弯曲负荷强、例如施加了常温下的应变振幅±0.15%的反复弯曲的情况下的断裂次数（疲劳寿命）为50000次以上的导线，公开了含有铁0.1～0.4质量%、铜0.1～0.3质量%、镁0.02～0.2质量%、硅0.02～0.2质量%、钛和钒合计0.001～0.01质量%，拉丝方向的垂直截面中的结晶粒径为5～25μm的铝合金线材。

另一方面，作为轻量且耐热性、拉伸强度及导电性优异的铝系导电材料，例如在专利文献2中公开了含有钪0.1～0.3质量%（重量%）的铝合金。

另外，作为使含有钪的铝合金的耐热性进一步提高的铝合金，例如专利文献3中公开了含有锆0.1～0.4质量%、钪0.05～0.3质量%，在塑性加工后进行热处理而制造的铝合金，例如在专利文献4中公开了含有锆0.1～0.5质量%、钪0.05～0.5质量%，在热处理后进行冷加工而制造的铝合金，例如专利文献5中公开了含有锆0.1～0.5质量%、钪0.05～0.5质量%，进行了冷加工后进行热处理，再次进行冷加工而制造的铝合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-163675号公报

专利文献2：日本特开平7-316705号公报

专利文献3：日本特开2001-348637号公报

专利文献4：日本特开2002-266043号公报

专利文献5：日本特开2002-302727号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所述的铝合金线材，使疲劳寿命为50000次以上，在实际的机器人中，如果将一次动作设定为两秒，则两天内动作86400次，重复次数超过最低寿命。因此，在将专利文献1所述的铝合金线材应用于机器人的情况下，恐怕不能长期稳定地使机器人运转。

作为专利文献2中所述的铝合金，使用例如含有钪0.1质量%的铝合金而制作线直径为80μm的裸线、将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm²的线缆作为试验体来进行左右反复弯曲试验（在使试验体负荷了载荷100g的状态下，弯曲半径15mm，折弯角度范围±90度），则线缆断裂次数为例如30～50万次的范围。

作为专利文献3中所述的铝合金，使用例如含有锆0.1质量%、钪0.1质量%、进行截面积减少率为85%的冷加工而制造了的铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm²的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如50～80万次的范围。

作为专利文献4中所述的铝合金，使用例如含有锆0.3质量%，钪0.2质量%、进行截面积减少率为90%的冷加工而制造了的铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm²的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如200～300万次的范围。

作为专利文献5所述的铝合金，使用例如含有锆0.3质量%、钪0.2质量%、以截面积减少率30%进行冷加工、接着在350℃下进行50小时的热处理、之后实施截面积减少率为75%的冷加工而制造了铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm²的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如300～400万次的范围。

因此，虽然通过添加钪而可得到断裂次数超过100万次的线缆，但对于高性能机器人用线缆的要求特性，并不一定是充分的。