JP4000729B2 - 同軸ケーブル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合導体及びその製造方法並びにそれを用いたケーブルに係り、特に、細径同軸ケーブルの心線及び／又は外部導体に用いる複合導体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導体サイズ３６ＡＷＧ（７本撚線）以下の細径同軸ケーブルは、医療用プローブケーブル、カテーテル内挿入ケーブル、ＬＣＤハーネス用ケーブル等に用いられている。従来、これらの同軸ケーブルには、φ５０μｍ以下のＣｕ又はＣｕ合金の撚線導体を心線としたものが用いられてきた。
【０００３】
しかし、近年、医療用プローブケーブルについてはケーブルの多心化のニーズが、カテーテル内挿入ケーブルについては細径化のニーズが、およびＬＣＤハーネス用ケーブルについては心線の単線化のニーズが高まっている。つまり、これらのケーブルにおいては、より細径で、かつ、強度および屈曲特性に優れた線材が求められており、細径化や経済性を考慮すると、心線としては、撚線材よりも単線材の方が好ましい。よって、屈曲寿命が短く、強度および導電率も十分でない従来の心線材料であるＣｕ合金からなる撚線材に代わって、強度および耐屈曲性が良好な合金材（合金線材）からなる単線材が望まれている。
【０００４】
従来の高強度の合金線材として、Ｃｕマトリックス中に、Ｎｂ、Ｆｅ、又はＡｇ等の金属が繊維状に分散した銅−金属繊維導体（Cu-Nb 系合金、Cu-Nb-Cr系合金、Cu-Nb-Zr系合金、Cu-Ta 系合金、Cu-Fe 系合金、Cu-Ag 系合金、Cu-Cr 系合金）が挙げられる。この銅−金属繊維導体の内、特にCu-Nb 系合金、Cu-Fe 系合金、又はCu-Ag 系合金は、導電性、加工性、および強度が良好であることが知られている。
【０００５】
また、従来の高強度・耐屈曲性の合金線材として、この銅−金属繊維導体の内、Cu-Nb 系合金、Cu-Fe 系合金、又はCu-Ag 系合金で心材を形成し、その心材の外周をＣｕ及び不可避不純物からなる金属層で被覆したものが、導電性、加工性、強度、および耐屈曲性が良好な複合線として挙げられる（特開平６−２９０６３９号公報等参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、銅−金属繊維導体は、金属繊維が導体表面に露出しており、二種類の金属が互いに接しているため、水分または電解質が存在すると、異種金属の接触電位差により腐食が起こり易く、耐食性に問題があった。
【０００７】
複合線においては、銅−金属繊維導体の表面をＣｕ被覆層で被覆し、異種金属の接触電位差により腐食を防止しているが、Ｃｕ被覆層をそのままの状態で大気中で使用すると酸化により変色してしまう。この変色が進行すると酸化銅被膜が成長し、複合線の耐食信頼性が低下するという問題がある。このため、複合線においては、環境対応の変色酸化防止のための工夫が望まれており、一般に、Ｃｕ線の耐食性向上のため、Ｃｕ線の表面に、ベンゾトリアゾールを塗布したり、Ｓｎメッキ、Ａｇメッキ等を施すといったことが行われている。しかし、複合線を細径同軸ケーブル等の用途に用いる場合、メッキ層の層厚が薄いと、Ｃｕが部分的に露出し、耐食信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
また、細径同軸ケーブルに用いられる合金線材は、強度、耐屈曲性、および耐食性が良好であると共に、使用方法の上で、接続性に優れていることも要求される。ここで、接続性の中でも、ハンダ付け等により高温接合する際の信頼性（耐熱性）が重要な因子となっている。
【０００９】
さらに、これらの用途に用いられる合金線材は、可能な限り細径であること、および製造が容易であること、即ち長い伸線材を得ることができる等といった製造性が良好であることも要求される。よって、加工性（特に伸線性）が良好である必要がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記課題を解決し、強度、耐屈曲性、および耐食性が良好な複合導体及びその製造方法並びにそれを用いたケーブルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、単線からなる心材と、該心材の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であるものである。
【００１２】
請求項２の発明は、単線からなる心材と、該心材の外周に形成されたＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層と、その金属被覆層の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であるものである。
【００１３】
請求項３の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１４】
請求項４の発明は、Ｃｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を最外層に備え、かつ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材を形成した後、その線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１５】
請求項５の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後又は減面加工終了後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１６】
以上の構成によれば、最外層に、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金からなり、層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下の耐食層を有しているため、耐食性が良好である。
【００１７】
請求項６の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、減面加工終了後、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１８】
請求項７の発明は、上記Ａｕ、Ｓｎ、又はハンダの耐食層を、電気メッキ法または溶融メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法である。
【００１９】
請求項８の発明は、上記Ａｇ又はＮｉの耐食層を、電気メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法である。
【００２０】
以上の方法によれば、既存の設備を大幅に更新することなく、最外層にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を形成することができる。
【００２１】
以上の構成によれば、複合導体の単線材で、心線、又は心線と外部導体を形成しているため、ケーブル端末同士のハンダ付け性などの接続性が良好である。
【００２２】
上記数値範囲の限定理由を以下に述べる。
【００２３】
耐食性の層厚を０．５μｍ以上としたのは、層厚が０．５μｍ未満だと、複合導体の耐食性が十分でないためである。
【００２４】
Ｃｕ−Ｎｂ系合金のＮｂ含有量を３〜３５ｍａｓｓ％としたのは、Ｎｂ含有量が３ｍａｓｓ％未満だと、屈曲寿命が劣るためであり、Ｎｂ含有量が３５ｍａｓｓ％よりも多いと、伸線時に断線が生じ易いためである。
【００２５】
Ｃｕ−Ａｇ系合金のＡｇ含有量を２〜２０ｍａｓｓ％としたのは、Ａｇ含有量が２ｍａｓｓ％未満だと、屈曲寿命が劣るためであり、Ａｇ含有量が２０ｍａｓｓ％よりも多いと、伸線時に断線が生じ易いと共に、非常に高価なものとなってしまうためである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００２７】
本発明者らは、耐屈曲性に優れ、かつ、耐食性および接続性に優れた複合導体を得るべく、心材を構成する銅−金属繊維導体の表面を、単相の金属または合金で被覆した。ここで、被覆層の構成材は、複合導体同士の端末接続の際に害を与えないものを選択した。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態の複合導体の横断面図を図１に示す。
【００２９】
図１に示すように、本発明の複合導体１は、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周に、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダでも良い）からなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層３を形成したものである。
【００３０】
心材２を構成する銅−金属繊維導体としては、Ｃｕ−Ｎｂ系合金、Ｃｕ−Ａｇ系合金、又はＣｕ−Ｆｅ系合金が挙げられる。ここで、Ｃｕ−Ｎｂ系合金の場合はＮｂ含有量が３〜３５ｍａｓｓ％のものが、また、Ｃｕ−Ａｇ系合金の場合はＡｇ含有量が２〜２０ｍａｓｓ％のものが、心材２の構成材として用いられる。
【００３１】
耐食層３の層厚の上限は特に限定するものではないが、複合導体１の細径化を図る観点から、１０μｍ以下が好ましい。
【００３２】
また、耐食層３の構成金属（又は合金）の１つであるハンダは、環境面（特に、製造従事者の環境面）への配慮から、Ｐｂフリーであることが望ましい。
【００３３】
さらに、耐食層３の構成金属（又は合金）としては、上述した金属（又は合金）の他に、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金等が挙げられる。
【００３４】
また更に、耐食層３は、前述した金属（又は合金）の単層構造に限定するものではなく、複層構造、例えば、Ｎｉ下地層の上にＰｄメッキ層を形成した（又はＮｉＰメッキ下地層の上にＡｇメッキ層を形成した）二層構造、Ｎｉ下地層の上に、順にＰｄ層、Ａｕメッキ層を形成した三層構造であってもよい。
【００３５】
本発明の複合導体１によれば、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周に、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダからなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層３を形成しているため、前述した従来の複合線と比較して、導電性、加工性、強度、および耐屈曲性は同等のまま、耐食性を大幅に向上させることができる。
【００３６】
また、耐食層３を構成するＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダは、複合導体１同士の端末をハンダ付けなどで接続する際に、接続を阻害するおそれがなく、良好な接続性を有している。
【００３７】
さらに、本発明の複合導体１は、高強度で、かつ、耐屈曲性が高いため、単線材として用いることができる。
【００３８】
また更に、本発明の複合導体１は、高強度で、耐屈曲性が高く、かつ、耐食性が良好であるため、信頼性に優れている。
【００３９】
次に、本発明の複合導体１の製造方法を説明する。
【００４０】
先ず、心材２として、銅−金属繊維導体（例えば、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂ）からなる線材を形成し、この線材に１次減面加工を施す。
【００４１】
その後、線材にメッキを施し、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダ）の耐食層３を所定の厚さで形成する。
【００４２】
最後に、メッキ後の線材に２次減面加工を施し、本発明の複合導体１を得る。このようにして得られた複合導体１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期の線材の重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００４３】
１次減面加工および２次減面加工としては特に限定するものではなく、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工、熱間引抜き加工等が挙げられる。
【００４４】
耐食層３の形成方法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、溶融メッキ法などが挙げられる。特に、Ａｕ（Ｓｎ又はハンダ）の耐食層３を形成する場合は、電気メッキ法または溶融メッキ法が用いられ、Ａｇ（又はＮｉ）の耐食層３を形成する場合は、電気メッキ法が用いられる。
【００４５】
複合導体１同士の端末接続法としては、ＹＡＧレーザおよびＣＯ2 レーザによる溶接法、レーザによるハンダ付け、赤外線や光によるハンダ付け、又は熱ツールによるハンダ付け等が挙げられる。
【００４６】
本発明の複合導体１の製造方法によれば、既存の設備を大幅に更新することなく、最外層にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダからなる耐食層３を有した複合導体１を得ることができる。
【００４７】
また、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層３を形成する本発明の複合導体１の製造方法によれば、複合導体１の生産性が良好となる。
【００４８】
尚、本発明においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層３を形成する場合について説明しているが、耐食層３の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。この方法の場合、従来の複合線に対しても適用することが可能となる。
【００４９】
また、本発明においては、減面加工が２工程からなる場合について説明しているが、３工程以上であってもよい。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態の複合導体を添付図面に基いて説明する。
【００５１】
第２の実施の形態の複合導体の横断面図を図２に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００５２】
図２に示すように、本実施の形態の複合導体１１は、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周にＣｕ又はＣｕ合金の被覆層（金属被覆層）１０を形成し、その被覆層１０の外周に、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でもよい）からなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層１３を形成したものである。
【００５３】
耐食層１３および被覆層１０のそれぞれの層厚は特に限定するものではないが、複合導体１１の細径化を図る観点から、耐食層１３および被覆層１０を合わせた層厚を１０μｍ以下にすることが好ましく、特に耐食層１３の層厚を１〜３μｍ、被覆層１０の層厚を２〜５μｍとすることが好ましい。
【００５４】
本実施の形態の複合導体１１によれば、図２に示すように被覆層１０の上に耐食層１３を形成しているため、耐食層１３の層厚を、図１に示した耐食層３の層厚よりも薄くすることができ、本発明の複合導体１と比較して、製造コストを低減することができる。
【００５５】
次に、図２に示した複合導体１１の製造方法を説明する。
【００５６】
先ず、銅−金属繊維導体（例えば、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂ）からなるロッドを形成する。このロッドをＣｕ（又はＣｕ合金）管内に挿入してビレットを形成した後、ビレットに熱間押出し加工を施し、外周にＣｕ（又はＣｕ合金）の被覆層１０を有する線材を形成する。その後、線材に１次減面加工を施す。
【００５７】
次に、１次減面加工後の線材にメッキを施し、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でも良い）の耐食層１３を所定の厚さで形成する。
【００５８】
最後に、メッキ後の線材に２次減面加工を施し、本実施の形態の複合導体１１を得る。このようにして得られた複合導体１１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期のロッドの重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００５９】
尚、本実施の形態においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層１３を形成する場合について説明しているが、耐食層１３の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。
【００６０】
次に、図２に示した複合導体１１の他の製造方法を説明する。
【００６１】
先ず、図１に示した複合導体１の製造方法と同様にして線材を形成し、この線材に１次減面加工を施す。
【００６２】
次に、１次減面加工後の線材にＣｕ（又はＣｕ合金）メッキを施し、被覆層１０を所定の厚さで形成する。Ｃｕ（又はＣｕ合金）メッキ後、線材に２次減面加工を施す。
【００６３】
次に、２次減面加工後の線材にＡｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でも良い）メッキを施し、耐食層１３を所定の厚さで形成し、本実施の形態の複合導体１１を得る。このようにして得られた複合導体１１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期の線材の重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００６４】
尚、本実施の形態においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に被覆層１０をメッキ形成する場合について説明しているが、被覆層１０の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。また、本実施の形態においては、２次減面加工後に耐食層１３をメッキ形成する場合について説明しているが、耐食層１３の形成は、２次減面加工前であってもよい。
【００６５】
上記２つの複合導体１１の製造方法においても、本発明の複合導体１の製造方法と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００６６】
次に、本発明の複合導体１を用いたケーブルについて説明する。
【００６７】
本発明の複合導体１を用いたケーブル２１の横断面図を図３に示す。
【００６８】
図３に示すように、本発明の複合導体１を用いたケーブル２１は、図１に示した複合導体１からなる単線材を心線２２とし、その心線２２の外周に樹脂層２３を形成し、その樹脂層２３の外周に、複数本（図３中では１５本）の線材２４を長手方向に配列して外部導体２５を形成し、その外部導体２５の外周にジャケット層２６を形成してなるものである。
【００６９】
次に、第３の実施の形態の複合導体１１を用いたケーブルについて説明する。
【００７０】
図３に示すように、第３の実施の形態の複合導体１１を用いたケーブル３１は、図２に示した複合導体１１からなる単線材を心線３２とし、その心線３２の外周に樹脂層３３を形成し、その樹脂層３３の外周に、複数本（図３中では１５本）の線材３４を長手方向に配列して外部導体３５を形成し、その外部導体３５の外周にジャケット層３６を形成してなるものである。
【００７１】
心線２２，３２の直径としては、特に限定するものではないが、０．０４ｍｍ以上が好ましく、特に０．０６ｍｍ前後が望ましい。
【００７２】
樹脂層２３，３３の構成材としては、充実フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂層２３，３３の層厚は、特に限定するものではないが、４０〜８０μｍが好ましく、特に６０μｍ前後が望ましい。
【００７３】
線材２４，３４の構成材としては、図１，図２に示した複合導体１，１１の他に、Ｃｕ合金（例えば、Ｃｕ−0.15mass％Ｓｎ合金）などが挙げられる。また、線材２４，３４の直径は、特に限定するものではないが、複合導体１，１１の場合、０．０２〜０．０６ｍｍが好ましく、特に０．０４ｍｍ前後が望ましく、また、Ｃｕ合金の場合、０．０１〜０．０４ｍｍが好ましく、特に０．０２５ｍｍ前後が望ましい。
【００７４】
ジャケット層２６，３６の構成材としては、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと示す）などが挙げられる。また、ジャケット層２６，３６の層厚は、特に限定するものではないが、フッ素樹脂の場合、２０〜６０μｍが好ましく、特に４０μｍ前後が望ましく、また、ＰＥＴの場合、１０〜４０μｍが好ましく、特に２０μｍ前後が望ましい。
【００７５】
ケーブル２１，３１によれば、本発明の複合導体１又は複合導体１１の単線材で心線２２，３２を形成しているため、撚線材を心線として用いていた従来のケーブルと比較して、耐屈曲性を大きく低下させることなく、端末接続性が良好となる。
【００７６】
また、心線２２，３２が単線材であるため、撚線工程を必要とせず、結果として、製造コストの低減を図ることができると共に、製造工程省略によるケーブルの信頼性向上を図ることができる。
【００７７】
【実施例】
（実施例１）
ＣａＯルツボを用いた真空高周波溶解法により、φ３２ｍｍで、かつ、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂからなる銅−金属繊維導体ロッドを形成する。このロッドに面削加工を施してφ２５ｍｍに形成した後、内径２５ｍｍ、外径２８ｍｍのＣｕ管内に挿入し、ビレットを形成する。
【００７８】
次に、ビレットを４００℃に加熱した後、液圧押出し法で熱間押出しを行い、φ８ｍｍの複合材を形成する。この複合材に、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工を施し、φ０．１６ｍｍに形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＡｇメッキを施し、外周にＡｇ耐食層を形成する。
【００７９】
最後に、Ａｇメッキ後の線材に冷間伸線加工を施し、層厚１μｍのＡｇ耐食層を有するφ０．１ｍｍの複合導体を作製する。
【００８０】
（比較例１）
実施例１と同様にして複合材を形成し、この複合材に、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を作製する。
【００８１】
実施例１の複合導体および比較例１の線材について、強度、耐屈曲性、耐食性、および接続性の評価を行った。
【００８２】
ここで、耐屈曲性は、曲げ歪み１％で屈曲試験を行った場合における破断屈曲回数（屈曲寿命）により評価した。
【００８３】
屈曲試験を行うためのベンディングヘッド４１は、図４（ａ）に示すように、一対のリング４２ａ，４２ｂとクランプ４４とを有しており、このリング４２ａ，４２ｂ間に所定の長さの複合導体（又は線材）４３が挾まれている。複合導体４３の一端はクランプ４４で固定されていると共に、他端には所定の重量のロード４５が重りとして固定される。ベンディングヘッド４１はニップ点を回動中心点とし、図示しない駆動手段により、右回り又は左回りに９０°回転する。
【００８４】
屈曲試験は、ベンディングヘッド４１を右回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態にし、複合導体４３に一方向（図４中では右方向）への曲げを付与した後、ベンディングヘッド４１を左回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態に戻すことで、一方向への屈曲工程が終了する。その後、ベンディングヘッド４１を左回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態から図４（ｃ）の状態にし、複合導体４３に他方向（図４中では左方向）への曲げを付与した後、ベンディングヘッド４１を右回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態に戻すことで、他方向への屈曲工程が終了する。この屈曲工程を交互に繰り返し行うと、ある時点で複合導体４３が破断する。この破断時迄の屈曲回数を屈曲寿命とする。
【００８５】
実施例１の複合導体は、導電率が５０％ＩＡＣＳで使用可能領域にあり、引張強さが 1,350ＭＰａ、屈曲寿命は28,500回であり、強度および耐屈曲性に優れていた。
【００８６】
耐食試験における温度履歴のプロファイルを図５に示す。
【００８７】
図５に示すように、４時間かけて２３℃から６５℃に昇温した後、５時間保持を行い、その後、４時間かけて６５℃から２３℃に降温した後、１時間保持を行い、その後、２時間かけて２３℃から−１０℃に降温した後、５時間保持を行い、その後、２時間かけて−１０℃から２３℃に昇温した後、１時間保持を行うという温度履歴を１サイクルとし、複合導体に、湿度９０％の雰囲気下×１０サイクルの耐食試験を行った。その後、耐食試験後における複合導体および線材の変色状況について評価を行った。
【００８８】
その結果、比較例１の線材は、耐食層を有していないため、線材表面が著しく変色していたのに対して、Ａｇ耐食層を有する実施例１の複合導体においては、変色が観察されなかった。
【００８９】
接続性の評価としてハンダ付け性の試験を行った。ここで、ハンダとしては、ＰｂフリーのＳｎ１００％のものを用い、また、ハンダ付け法としては、光ハンダ付けを用いた。
【００９０】
その結果、実施例１の複合導体においては、ハンダ付けの際にハンダの濡れ不良はなかった。また、実施例１の複合導体は単線材であるため、狭ピッチのハンダ付けを行ってもハンダブリッジなどが生じることはなかった。すなわち、実施例１の複合導体は良好な接続性を有していた。
【００９１】
よって、本発明の複合導体である実施例１の複合導体は、耐屈曲性と耐食性を合わせ持ち、優れた信頼性を有していると共に、接続性も良好であった。
【００９２】
（実施例２−１）
先ず、実施例１と同様にして、Ｃｕ−５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを形成する。その後、液圧押出し法で熱間押出しを行う。
【００９３】
次に、熱間押出し後のφ８ｍｍの線材に冷間伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【００９４】
（実施例２−２）
Ｃｕ−１５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９５】
（実施例２−３）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９６】
（実施例２−４）
Ｃｕ−２５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９７】
（実施例３）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用い、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９８】
（実施例４）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用い、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９９】
（実施例５−１）
先ず、Ｃｕ−１０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１００】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１０１】
（実施例５−２）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用いる以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０２】
（実施例５−３）
Ｃｕ−３５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用いる以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０３】
（実施例６）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０４】
（実施例７）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０５】
（実施例８）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚０．５μｍのＡｕ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０６】
（実施例９）
先ず、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ−３５mass％Ｚｎ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１０７】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ−Ｚｎ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１０８】
（実施例１０−１）
先ず、竪型真空溶解装置を用いて鋳造を行い、φ１０ｍｍで、かつ、Ｃｕ−２mass％Ａｇからなる銅−金属繊維導体荒引線を形成する。
【０１０９】
次に、この荒引線に、加工度３５％で、４５０℃×１．５ｈｒの１次加熱処理を施す。その後、この線材に、加工度６５％で、４５０℃×１．５ｈｒの２次加熱処理を施す。その後、この線材に、加工度９０％で、３５０℃×１ｈｒの３次加熱処理を施す。
【０１１０】
次に、この線材に冷間伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＣｕメッキを施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有する線材を形成する。
【０１１１】
最後に、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１１２】
（実施例１０−２）
Ｃｕ−１０mass％Ａｇの銅−金属繊維導体荒引線を用いる以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１３】
（実施例１０−３）
Ｃｕ−２０mass％Ａｇの銅−金属繊維導体荒引線を用いる以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１４】
（実施例１１−１）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１５】
（実施例１１−２）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−２と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１６】
（実施例１１−３）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−３と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１７】
（実施例１２−１）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１８】
（実施例１２−２）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−２と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１９】
（実施例１２−３）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−３と同様にして、複合導体を作製する。
【０１２０】
（比較例２）
先ず、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１２１】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を作製する。
【０１２２】
（比較例３）
タフピッチ銅（以下、ＴＰＣと示す）からなるφ０．１ｍｍの線材を作製する。
【０１２３】
実施例２〜１２の複合導体および比較例２，３の線材の諸元（心材の化学組成、耐食層（又は心材の化学組成、金属被覆層、および耐食層）を表１に示す。
【０１２４】
【表１】
【０１２５】
次に、実施例２〜１２の複合導体および比較例２，３の線材の特性（引張強さ（ＭＰａ）、屈曲寿命（回）、耐食性、接続性、および総合評価）を表２に示す。ここで、耐屈曲性の評価は、実施例１の時と同様に行い、比較例２の線材の屈曲寿命の７倍の半分（（ 1,000×７）÷２＝ 3,500（回））を合格とした。また、耐食性および接続性の評価は、実施例１の時と同様に行い、良好なものを○、良くないものを×とした。さらに、総合評価は、優良を○、良くないものを×とした。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
表２に示すように、本発明の複合導体である実施例２〜１２の複合導体においては、引張強さがいずれも高く（８９０〜１，４５０ＭＰａ）、屈曲寿命がいずれも合格（ 4,850〜30,000回）、耐食性および接続性がいずれも良好であり、総合評価は優良であった。
【０１２８】
また、本発明の複合導体である実施例２〜１２の複合導体においては、いずれも導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であり、特に導電率が低いものはなく、ケーブルに適用可能であった。
【０１２９】
これに対して、比較例２の線材は、引張強さは１，３２０ＭＰａと高いと共に、屈曲寿命は１７，９００回と長く、かつ、接続性も良好であったが、最外層に形成されているのはＣｕ被覆層であるため、表面が激しく酸化されていた。すなわち、耐食性が良くなく、結果として、総合評価も良くない。
【０１３０】
また、比較例３の線材は、接続性は良好であったが、ＴＰＣ単体からなるため、引張強さは５８０ＭＰａと低いと共に、屈曲寿命は１，０００回と短く、かつ、表面は激しく酸化されていた。すなわち、引張強さ、耐屈曲性、および耐食性が良くなく、結果として、総合評価も良くない。
【０１３１】
本発明の複合導体は、パソコン用内部配線、携帯電話用内部配線、医療用信号線、又は移動体通信などの伝送分野における信号送受信システム内の信号送受信用線等の導体として適用することができる。
【０１３２】
また、本発明の複合導体を用いたケーブルは、超音波診断用プローブケーブル等の高精度画像を得るための多心ケーブル等に適用することができる。
【０１３３】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【０１３４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【０１３５】
（１）単線からなる心材と、心材の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、心線の外周を覆っている樹脂層と、樹脂層の外周を覆っている外部導体と、外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることで、前述した従来の複合線と比較して、更なる細径化を図りつつ、引張強度、屈曲寿命が良好であり、耐腐食性を確実に向上させることができる。
【０１３６】
（２） 既存の設備を大幅に更新することなく、（１）の耐食層を最外層に有した複合導体を製造することができる。
【０１３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の複合導体の横断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態の複合導体の横断面図である。
【図３】 本発明の複合導体を用いたケーブルの横断面図である。
【図４】 屈曲試験を行うためのベンディングヘッドの概略図である。
【図５】 耐食試験における温度履歴のプロファイルである。
【符号の説明】
１，１１ 複合導体
２ 心材
３ 耐食層
１０ 被覆層（金属被覆層）
２１ ケーブル
２２ 心線
２５ 外部導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合導体及びその製造方法並びにそれを用いたケーブルに係り、特に、細径同軸ケーブルの心線及び／又は外部導体に用いる複合導体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導体サイズ３６ＡＷＧ（７本撚線）以下の細径同軸ケーブルは、医療用プローブケーブル、カテーテル内挿入ケーブル、ＬＣＤハーネス用ケーブル等に用いられている。従来、これらの同軸ケーブルには、φ５０μｍ以下のＣｕ又はＣｕ合金の撚線導体を心線としたものが用いられてきた。
【０００３】
しかし、近年、医療用プローブケーブルについてはケーブルの多心化のニーズが、カテーテル内挿入ケーブルについては細径化のニーズが、およびＬＣＤハーネス用ケーブルについては心線の単線化のニーズが高まっている。つまり、これらのケーブルにおいては、より細径で、かつ、強度および屈曲特性に優れた線材が求められており、細径化や経済性を考慮すると、心線としては、撚線材よりも単線材の方が好ましい。よって、屈曲寿命が短く、強度および導電率も十分でない従来の心線材料であるＣｕ合金からなる撚線材に代わって、強度および耐屈曲性が良好な合金材（合金線材）からなる単線材が望まれている。
【０００４】
従来の高強度の合金線材として、Ｃｕマトリックス中に、Ｎｂ、Ｆｅ、又はＡｇ等の金属が繊維状に分散した銅−金属繊維導体（Cu-Nb 系合金、Cu-Nb-Cr系合金、Cu-Nb-Zr系合金、Cu-Ta 系合金、Cu-Fe 系合金、Cu-Ag 系合金、Cu-Cr 系合金）が挙げられる。この銅−金属繊維導体の内、特にCu-Nb 系合金、Cu-Fe 系合金、又はCu-Ag 系合金は、導電性、加工性、および強度が良好であることが知られている。
【０００５】
また、従来の高強度・耐屈曲性の合金線材として、この銅−金属繊維導体の内、Cu-Nb 系合金、Cu-Fe 系合金、又はCu-Ag 系合金で心材を形成し、その心材の外周をＣｕ及び不可避不純物からなる金属層で被覆したものが、導電性、加工性、強度、および耐屈曲性が良好な複合線として挙げられる（特開平６−２９０６３９号公報等参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、銅−金属繊維導体は、金属繊維が導体表面に露出しており、二種類の金属が互いに接しているため、水分または電解質が存在すると、異種金属の接触電位差により腐食が起こり易く、耐食性に問題があった。
【０００７】
複合線においては、銅−金属繊維導体の表面をＣｕ被覆層で被覆し、異種金属の接触電位差により腐食を防止しているが、Ｃｕ被覆層をそのままの状態で大気中で使用すると酸化により変色してしまう。この変色が進行すると酸化銅被膜が成長し、複合線の耐食信頼性が低下するという問題がある。このため、複合線においては、環境対応の変色酸化防止のための工夫が望まれており、一般に、Ｃｕ線の耐食性向上のため、Ｃｕ線の表面に、ベンゾトリアゾールを塗布したり、Ｓｎメッキ、Ａｇメッキ等を施すといったことが行われている。しかし、複合線を細径同軸ケーブル等の用途に用いる場合、メッキ層の層厚が薄いと、Ｃｕが部分的に露出し、耐食信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
また、細径同軸ケーブルに用いられる合金線材は、強度、耐屈曲性、および耐食性が良好であると共に、使用方法の上で、接続性に優れていることも要求される。ここで、接続性の中でも、ハンダ付け等により高温接合する際の信頼性（耐熱性）が重要な因子となっている。
【０００９】
さらに、これらの用途に用いられる合金線材は、可能な限り細径であること、および製造が容易であること、即ち長い伸線材を得ることができる等といった製造性が良好であることも要求される。よって、加工性（特に伸線性）が良好である必要がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記課題を解決し、強度、耐屈曲性、および耐食性が良好な複合導体及びその製造方法並びにそれを用いたケーブルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、単線からなる心材と、該心材の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であるものである。
【００１２】
請求項２の発明は、単線からなる心材と、該心材の外周に形成されたＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層と、その金属被覆層の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であるものである。
【００１３】
請求項３の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１４】
請求項４の発明は、Ｃｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を最外層に備え、かつ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材を形成した後、その線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１５】
請求項５の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後又は減面加工終了後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１６】
以上の構成によれば、最外層に、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金からなり、層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下の耐食層を有しているため、耐食性が良好である。
【００１７】
請求項６の発明は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、減面加工終了後、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成するものである。
【００１８】
請求項７の発明は、上記Ａｕ、Ｓｎ、又はハンダの耐食層を、電気メッキ法または溶融メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法である。
【００１９】
請求項８の発明は、上記Ａｇ又はＮｉの耐食層を、電気メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法である。
【００２０】
以上の方法によれば、既存の設備を大幅に更新することなく、最外層にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を形成することができる。
【００２１】
以上の構成によれば、複合導体の単線材で、心線、又は心線と外部導体を形成しているため、ケーブル端末同士のハンダ付け性などの接続性が良好である。
【００２２】
上記数値範囲の限定理由を以下に述べる。
【００２３】
耐食性の層厚を０．５μｍ以上としたのは、層厚が０．５μｍ未満だと、複合導体の耐食性が十分でないためである。
【００２４】
Ｃｕ−Ｎｂ系合金のＮｂ含有量を３〜３５ｍａｓｓ％としたのは、Ｎｂ含有量が３ｍａｓｓ％未満だと、屈曲寿命が劣るためであり、Ｎｂ含有量が３５ｍａｓｓ％よりも多いと、伸線時に断線が生じ易いためである。
【００２５】
Ｃｕ−Ａｇ系合金のＡｇ含有量を２〜２０ｍａｓｓ％としたのは、Ａｇ含有量が２ｍａｓｓ％未満だと、屈曲寿命が劣るためであり、Ａｇ含有量が２０ｍａｓｓ％よりも多いと、伸線時に断線が生じ易いと共に、非常に高価なものとなってしまうためである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００２７】
本発明者らは、耐屈曲性に優れ、かつ、耐食性および接続性に優れた複合導体を得るべく、心材を構成する銅−金属繊維導体の表面を、単相の金属または合金で被覆した。ここで、被覆層の構成材は、複合導体同士の端末接続の際に害を与えないものを選択した。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態の複合導体の横断面図を図１に示す。
【００２９】
図１に示すように、本発明の複合導体１は、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周に、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダでも良い）からなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層３を形成したものである。
【００３０】
心材２を構成する銅−金属繊維導体としては、Ｃｕ−Ｎｂ系合金、Ｃｕ−Ａｇ系合金、又はＣｕ−Ｆｅ系合金が挙げられる。ここで、Ｃｕ−Ｎｂ系合金の場合はＮｂ含有量が３〜３５ｍａｓｓ％のものが、また、Ｃｕ−Ａｇ系合金の場合はＡｇ含有量が２〜２０ｍａｓｓ％のものが、心材２の構成材として用いられる。
【００３１】
耐食層３の層厚の上限は特に限定するものではないが、複合導体１の細径化を図る観点から、１０μｍ以下が好ましい。
【００３２】
また、耐食層３の構成金属（又は合金）の１つであるハンダは、環境面（特に、製造従事者の環境面）への配慮から、Ｐｂフリーであることが望ましい。
【００３３】
さらに、耐食層３の構成金属（又は合金）としては、上述した金属（又は合金）の他に、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金等が挙げられる。
【００３４】
また更に、耐食層３は、前述した金属（又は合金）の単層構造に限定するものではなく、複層構造、例えば、Ｎｉ下地層の上にＰｄメッキ層を形成した（又はＮｉＰメッキ下地層の上にＡｇメッキ層を形成した）二層構造、Ｎｉ下地層の上に、順にＰｄ層、Ａｕメッキ層を形成した三層構造であってもよい。
【００３５】
本発明の複合導体１によれば、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周に、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダからなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層３を形成しているため、前述した従来の複合線と比較して、導電性、加工性、強度、および耐屈曲性は同等のまま、耐食性を大幅に向上させることができる。
【００３６】
また、耐食層３を構成するＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダは、複合導体１同士の端末をハンダ付けなどで接続する際に、接続を阻害するおそれがなく、良好な接続性を有している。
【００３７】
さらに、本発明の複合導体１は、高強度で、かつ、耐屈曲性が高いため、単線材として用いることができる。
【００３８】
また更に、本発明の複合導体１は、高強度で、耐屈曲性が高く、かつ、耐食性が良好であるため、信頼性に優れている。
【００３９】
次に、本発明の複合導体１の製造方法を説明する。
【００４０】
先ず、心材２として、銅−金属繊維導体（例えば、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂ）からなる線材を形成し、この線材に１次減面加工を施す。
【００４１】
その後、線材にメッキを施し、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダ）の耐食層３を所定の厚さで形成する。
【００４２】
最後に、メッキ後の線材に２次減面加工を施し、本発明の複合導体１を得る。このようにして得られた複合導体１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期の線材の重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００４３】
１次減面加工および２次減面加工としては特に限定するものではなく、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工、熱間引抜き加工等が挙げられる。
【００４４】
耐食層３の形成方法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、溶融メッキ法などが挙げられる。特に、Ａｕ（Ｓｎ又はハンダ）の耐食層３を形成する場合は、電気メッキ法または溶融メッキ法が用いられ、Ａｇ（又はＮｉ）の耐食層３を形成する場合は、電気メッキ法が用いられる。
【００４５】
複合導体１同士の端末接続法としては、ＹＡＧレーザおよびＣＯ2 レーザによる溶接法、レーザによるハンダ付け、赤外線や光によるハンダ付け、又は熱ツールによるハンダ付け等が挙げられる。
【００４６】
本発明の複合導体１の製造方法によれば、既存の設備を大幅に更新することなく、最外層にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、又はハンダからなる耐食層３を有した複合導体１を得ることができる。
【００４７】
また、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層３を形成する本発明の複合導体１の製造方法によれば、複合導体１の生産性が良好となる。
【００４８】
尚、本発明においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層３を形成する場合について説明しているが、耐食層３の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。この方法の場合、従来の複合線に対しても適用することが可能となる。
【００４９】
また、本発明においては、減面加工が２工程からなる場合について説明しているが、３工程以上であってもよい。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態の複合導体を添付図面に基いて説明する。
【００５１】
第２の実施の形態の複合導体の横断面図を図２に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００５２】
図２に示すように、本実施の形態の複合導体１１は、銅−金属繊維導体からなる心材２の外周にＣｕ又はＣｕ合金の被覆層（金属被覆層）１０を形成し、その被覆層１０の外周に、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でもよい）からなり、層厚が０．５μｍ以上の耐食層１３を形成したものである。
【００５３】
耐食層１３および被覆層１０のそれぞれの層厚は特に限定するものではないが、複合導体１１の細径化を図る観点から、耐食層１３および被覆層１０を合わせた層厚を１０μｍ以下にすることが好ましく、特に耐食層１３の層厚を１〜３μｍ、被覆層１０の層厚を２〜５μｍとすることが好ましい。
【００５４】
本実施の形態の複合導体１１によれば、図２に示すように被覆層１０の上に耐食層１３を形成しているため、耐食層１３の層厚を、図１に示した耐食層３の層厚よりも薄くすることができ、本発明の複合導体１と比較して、製造コストを低減することができる。
【００５５】
次に、図２に示した複合導体１１の製造方法を説明する。
【００５６】
先ず、銅−金属繊維導体（例えば、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂ）からなるロッドを形成する。このロッドをＣｕ（又はＣｕ合金）管内に挿入してビレットを形成した後、ビレットに熱間押出し加工を施し、外周にＣｕ（又はＣｕ合金）の被覆層１０を有する線材を形成する。その後、線材に１次減面加工を施す。
【００５７】
次に、１次減面加工後の線材にメッキを施し、Ａｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でも良い）の耐食層１３を所定の厚さで形成する。
【００５８】
最後に、メッキ後の線材に２次減面加工を施し、本実施の形態の複合導体１１を得る。このようにして得られた複合導体１１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期のロッドの重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００５９】
尚、本実施の形態においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に耐食層１３を形成する場合について説明しているが、耐食層１３の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。
【００６０】
次に、図２に示した複合導体１１の他の製造方法を説明する。
【００６１】
先ず、図１に示した複合導体１の製造方法と同様にして線材を形成し、この線材に１次減面加工を施す。
【００６２】
次に、１次減面加工後の線材にＣｕ（又はＣｕ合金）メッキを施し、被覆層１０を所定の厚さで形成する。Ｃｕ（又はＣｕ合金）メッキ後、線材に２次減面加工を施す。
【００６３】
次に、２次減面加工後の線材にＡｕ（Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金でも良い）メッキを施し、耐食層１３を所定の厚さで形成し、本実施の形態の複合導体１１を得る。このようにして得られた複合導体１１よりも更に長尺のものを得たい場合は、初期の線材の重量（太さ及び長さ）を大きくすればよい。これにより、必要な長さの複合導体が得られる。
【００６４】
尚、本実施の形態においては、１次減面加工と２次減面加工の中間時に被覆層１０をメッキ形成する場合について説明しているが、被覆層１０の形成は、２次減面加工が終了した後であってもよい。また、本実施の形態においては、２次減面加工後に耐食層１３をメッキ形成する場合について説明しているが、耐食層１３の形成は、２次減面加工前であってもよい。
【００６５】
上記２つの複合導体１１の製造方法においても、本発明の複合導体１の製造方法と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００６６】
次に、本発明の複合導体１を用いたケーブルについて説明する。
【００６７】
本発明の複合導体１を用いたケーブル２１の横断面図を図３に示す。
【００６８】
図３に示すように、本発明の複合導体１を用いたケーブル２１は、図１に示した複合導体１からなる単線材を心線２２とし、その心線２２の外周に樹脂層２３を形成し、その樹脂層２３の外周に、複数本（図３中では１５本）の線材２４を長手方向に配列して外部導体２５を形成し、その外部導体２５の外周にジャケット層２６を形成してなるものである。
【００６９】
次に、第３の実施の形態の複合導体１１を用いたケーブルについて説明する。
【００７０】
図３に示すように、第３の実施の形態の複合導体１１を用いたケーブル３１は、図２に示した複合導体１１からなる単線材を心線３２とし、その心線３２の外周に樹脂層３３を形成し、その樹脂層３３の外周に、複数本（図３中では１５本）の線材３４を長手方向に配列して外部導体３５を形成し、その外部導体３５の外周にジャケット層３６を形成してなるものである。
【００７１】
心線２２，３２の直径としては、特に限定するものではないが、０．０４ｍｍ以上が好ましく、特に０．０６ｍｍ前後が望ましい。
【００７２】
樹脂層２３，３３の構成材としては、充実フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂層２３，３３の層厚は、特に限定するものではないが、４０〜８０μｍが好ましく、特に６０μｍ前後が望ましい。
【００７３】
線材２４，３４の構成材としては、図１，図２に示した複合導体１，１１の他に、Ｃｕ合金（例えば、Ｃｕ−0.15mass％Ｓｎ合金）などが挙げられる。また、線材２４，３４の直径は、特に限定するものではないが、複合導体１，１１の場合、０．０２〜０．０６ｍｍが好ましく、特に０．０４ｍｍ前後が望ましく、また、Ｃｕ合金の場合、０．０１〜０．０４ｍｍが好ましく、特に０．０２５ｍｍ前後が望ましい。
【００７４】
ジャケット層２６，３６の構成材としては、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと示す）などが挙げられる。また、ジャケット層２６，３６の層厚は、特に限定するものではないが、フッ素樹脂の場合、２０〜６０μｍが好ましく、特に４０μｍ前後が望ましく、また、ＰＥＴの場合、１０〜４０μｍが好ましく、特に２０μｍ前後が望ましい。
【００７５】
ケーブル２１，３１によれば、本発明の複合導体１又は複合導体１１の単線材で心線２２，３２を形成しているため、撚線材を心線として用いていた従来のケーブルと比較して、耐屈曲性を大きく低下させることなく、端末接続性が良好となる。
【００７６】
また、心線２２，３２が単線材であるため、撚線工程を必要とせず、結果として、製造コストの低減を図ることができると共に、製造工程省略によるケーブルの信頼性向上を図ることができる。
【００７７】
【実施例】
（実施例１）
ＣａＯルツボを用いた真空高周波溶解法により、φ３２ｍｍで、かつ、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂからなる銅−金属繊維導体ロッドを形成する。このロッドに面削加工を施してφ２５ｍｍに形成した後、内径２５ｍｍ、外径２８ｍｍのＣｕ管内に挿入し、ビレットを形成する。
【００７８】
次に、ビレットを４００℃に加熱した後、液圧押出し法で熱間押出しを行い、φ８ｍｍの複合材を形成する。この複合材に、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工を施し、φ０．１６ｍｍに形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＡｇメッキを施し、外周にＡｇ耐食層を形成する。
【００７９】
最後に、Ａｇメッキ後の線材に冷間伸線加工を施し、層厚１μｍのＡｇ耐食層を有するφ０．１ｍｍの複合導体を作製する。
【００８０】
（比較例１）
実施例１と同様にして複合材を形成し、この複合材に、ドローベンチによる冷間引抜き加工及び伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を作製する。
【００８１】
実施例１の複合導体および比較例１の線材について、強度、耐屈曲性、耐食性、および接続性の評価を行った。
【００８２】
ここで、耐屈曲性は、曲げ歪み１％で屈曲試験を行った場合における破断屈曲回数（屈曲寿命）により評価した。
【００８３】
屈曲試験を行うためのベンディングヘッド４１は、図４（ａ）に示すように、一対のリング４２ａ，４２ｂとクランプ４４とを有しており、このリング４２ａ，４２ｂ間に所定の長さの複合導体（又は線材）４３が挾まれている。複合導体４３の一端はクランプ４４で固定されていると共に、他端には所定の重量のロード４５が重りとして固定される。ベンディングヘッド４１はニップ点を回動中心点とし、図示しない駆動手段により、右回り又は左回りに９０°回転する。
【００８４】
屈曲試験は、ベンディングヘッド４１を右回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態にし、複合導体４３に一方向（図４中では右方向）への曲げを付与した後、ベンディングヘッド４１を左回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態に戻すことで、一方向への屈曲工程が終了する。その後、ベンディングヘッド４１を左回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態から図４（ｃ）の状態にし、複合導体４３に他方向（図４中では左方向）への曲げを付与した後、ベンディングヘッド４１を右回りに９０°回転させて図４（ａ）の状態に戻すことで、他方向への屈曲工程が終了する。この屈曲工程を交互に繰り返し行うと、ある時点で複合導体４３が破断する。この破断時迄の屈曲回数を屈曲寿命とする。
【００８５】
実施例１の複合導体は、導電率が５０％ＩＡＣＳで使用可能領域にあり、引張強さが 1,350ＭＰａ、屈曲寿命は28,500回であり、強度および耐屈曲性に優れていた。
【００８６】
耐食試験における温度履歴のプロファイルを図５に示す。
【００８７】
図５に示すように、４時間かけて２３℃から６５℃に昇温した後、５時間保持を行い、その後、４時間かけて６５℃から２３℃に降温した後、１時間保持を行い、その後、２時間かけて２３℃から−１０℃に降温した後、５時間保持を行い、その後、２時間かけて−１０℃から２３℃に昇温した後、１時間保持を行うという温度履歴を１サイクルとし、複合導体に、湿度９０％の雰囲気下×１０サイクルの耐食試験を行った。その後、耐食試験後における複合導体および線材の変色状況について評価を行った。
【００８８】
その結果、比較例１の線材は、耐食層を有していないため、線材表面が著しく変色していたのに対して、Ａｇ耐食層を有する実施例１の複合導体においては、変色が観察されなかった。
【００８９】
接続性の評価としてハンダ付け性の試験を行った。ここで、ハンダとしては、ＰｂフリーのＳｎ１００％のものを用い、また、ハンダ付け法としては、光ハンダ付けを用いた。
【００９０】
その結果、実施例１の複合導体においては、ハンダ付けの際にハンダの濡れ不良はなかった。また、実施例１の複合導体は単線材であるため、狭ピッチのハンダ付けを行ってもハンダブリッジなどが生じることはなかった。すなわち、実施例１の複合導体は良好な接続性を有していた。
【００９１】
よって、本発明の複合導体である実施例１の複合導体は、耐屈曲性と耐食性を合わせ持ち、優れた信頼性を有していると共に、接続性も良好であった。
【００９２】
（実施例２−１）
先ず、実施例１と同様にして、Ｃｕ−５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを形成する。その後、液圧押出し法で熱間押出しを行う。
【００９３】
次に、熱間押出し後のφ８ｍｍの線材に冷間伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【００９４】
（実施例２−２）
Ｃｕ−１５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９５】
（実施例２−３）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９６】
（実施例２−４）
Ｃｕ−２５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用いる以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９７】
（実施例３）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用い、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９８】
（実施例４）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体からなるロッドを用い、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例２−１と同様にして、複合導体を作製する。
【００９９】
（実施例５−１）
先ず、Ｃｕ−１０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１００】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１０１】
（実施例５−２）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用いる以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０２】
（実施例５−３）
Ｃｕ−３５mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用いる以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０３】
（実施例６）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０４】
（実施例７）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０５】
（実施例８）
Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを用い、外周に層厚０．５μｍのＡｕ耐食層を形成する以外は、実施例５−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１０６】
（実施例９）
先ず、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ−３５mass％Ｚｎ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１０７】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ−Ｚｎ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１０８】
（実施例１０−１）
先ず、竪型真空溶解装置を用いて鋳造を行い、φ１０ｍｍで、かつ、Ｃｕ−２mass％Ａｇからなる銅−金属繊維導体荒引線を形成する。
【０１０９】
次に、この荒引線に、加工度３５％で、４５０℃×１．５ｈｒの１次加熱処理を施す。その後、この線材に、加工度６５％で、４５０℃×１．５ｈｒの２次加熱処理を施す。その後、この線材に、加工度９０％で、３５０℃×１ｈｒの３次加熱処理を施す。
【０１１０】
次に、この線材に冷間伸線加工を施し、φ０．１ｍｍの線材を形成する。その後、この線材に電気メッキ法を用いてＣｕメッキを施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有する線材を形成する。
【０１１１】
最後に、この線材に電気メッキ法を用いてＳｎメッキを施し、外周に層厚１μｍのＳｎ耐食層を有する複合導体を作製する。
【０１１２】
（実施例１０−２）
Ｃｕ−１０mass％Ａｇの銅−金属繊維導体荒引線を用いる以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１３】
（実施例１０−３）
Ｃｕ−２０mass％Ａｇの銅−金属繊維導体荒引線を用いる以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１４】
（実施例１１−１）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１５】
（実施例１１−２）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−２と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１６】
（実施例１１−３）
線材にＡｇメッキを施し、外周に層厚１μｍのＡｇ耐食層を形成する以外は、実施例１０−３と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１７】
（実施例１２−１）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−１と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１８】
（実施例１２−２）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−２と同様にして、複合導体を作製する。
【０１１９】
（実施例１２−３）
線材にＮｉメッキを施し、外周に層厚１μｍのＮｉ耐食層を形成する以外は、実施例１０−３と同様にして、複合導体を作製する。
【０１２０】
（比較例２）
先ず、Ｃｕ−２０mass％Ｎｂの銅−金属繊維導体ロッドを形成する。その後、このロッドをＣｕ管内に挿入した後、ビレットを加熱すると共に、液圧押出し法で熱間押出しを行い、複合線材を形成する。
【０１２１】
次に、複合線材に冷間伸線加工を施し、外周に層厚２μｍのＣｕ被覆層を有するφ０．１ｍｍの線材を作製する。
【０１２２】
（比較例３）
タフピッチ銅（以下、ＴＰＣと示す）からなるφ０．１ｍｍの線材を作製する。
【０１２３】
実施例２〜１２の複合導体および比較例２，３の線材の諸元（心材の化学組成、耐食層（又は心材の化学組成、金属被覆層、および耐食層）を表１に示す。
【０１２４】
【表１】
【０１２５】
次に、実施例２〜１２の複合導体および比較例２，３の線材の特性（引張強さ（ＭＰａ）、屈曲寿命（回）、耐食性、接続性、および総合評価）を表２に示す。ここで、耐屈曲性の評価は、実施例１の時と同様に行い、比較例２の線材の屈曲寿命の７倍の半分（（ 1,000×７）÷２＝ 3,500（回））を合格とした。また、耐食性および接続性の評価は、実施例１の時と同様に行い、良好なものを○、良くないものを×とした。さらに、総合評価は、優良を○、良くないものを×とした。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
表２に示すように、本発明の複合導体である実施例２〜１２の複合導体においては、引張強さがいずれも高く（８９０〜１，４５０ＭＰａ）、屈曲寿命がいずれも合格（ 4,850〜30,000回）、耐食性および接続性がいずれも良好であり、総合評価は優良であった。
【０１２８】
また、本発明の複合導体である実施例２〜１２の複合導体においては、いずれも導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であり、特に導電率が低いものはなく、ケーブルに適用可能であった。
【０１２９】
これに対して、比較例２の線材は、引張強さは１，３２０ＭＰａと高いと共に、屈曲寿命は１７，９００回と長く、かつ、接続性も良好であったが、最外層に形成されているのはＣｕ被覆層であるため、表面が激しく酸化されていた。すなわち、耐食性が良くなく、結果として、総合評価も良くない。
【０１３０】
また、比較例３の線材は、接続性は良好であったが、ＴＰＣ単体からなるため、引張強さは５８０ＭＰａと低いと共に、屈曲寿命は１，０００回と短く、かつ、表面は激しく酸化されていた。すなわち、引張強さ、耐屈曲性、および耐食性が良くなく、結果として、総合評価も良くない。
【０１３１】
本発明の複合導体は、パソコン用内部配線、携帯電話用内部配線、医療用信号線、又は移動体通信などの伝送分野における信号送受信システム内の信号送受信用線等の導体として適用することができる。
【０１３２】
また、本発明の複合導体を用いたケーブルは、超音波診断用プローブケーブル等の高精度画像を得るための多心ケーブル等に適用することができる。
【０１３３】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【０１３４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【０１３５】
（１）単線からなる心材と、心材の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、心線の外周を覆っている樹脂層と、樹脂層の外周を覆っている外部導体と、外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることで、前述した従来の複合線と比較して、更なる細径化を図りつつ、引張強度、屈曲寿命が良好であり、耐腐食性を確実に向上させることができる。
【０１３６】
（２） 既存の設備を大幅に更新することなく、（１）の耐食層を最外層に有した複合導体を製造することができる。
【０１３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の複合導体の横断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態の複合導体の横断面図である。
【図３】 本発明の複合導体を用いたケーブルの横断面図である。
【図４】 屈曲試験を行うためのベンディングヘッドの概略図である。
【図５】 耐食試験における温度履歴のプロファイルである。
【符号の説明】
１，１１ 複合導体
２ 心材
３ 耐食層
１０ 被覆層（金属被覆層）
２１ ケーブル
２２ 心線
２５ 外部導体
Claims (8)
- 単線からなる心材と、該心材の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、
前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、
前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることを特徴とする同軸ケーブル。 - 単線からなる心材と、該心材の外周に形成されたＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層と、その金属被覆層の外周に形成された、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金のいずれかからなる耐食層とからなる心線と、該心線の外周を覆っている樹脂層と、該樹脂層の外周を覆っている外部導体と、該外部導体の外周を覆っているジャケット層とを備える同軸ケーブルであって、
前記心材は、３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなり、
前記心線の引張強度が８９０ＭＰａ以上であり、かつ、前記耐食層の層厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることを特徴とする同軸ケーブル。 - ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、
その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、
該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成する
ことを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。 - Ｃｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を最外層に備え、かつ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材を形成した後、その線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時又は減面加工終了後、線材の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、
該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成する
ことを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。 - ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇ を含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、その減面加工の中間時、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後又は減面加工終了後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni 合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、
該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成する
ことを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。 - ３〜３５ｍａｓｓ％のＮｂを含有するＣｕ−Ｎｂ系合金又は２〜２０ｍａｓｓ％のＡｇを含有するＣｕ−Ａｇ系合金のいずれかから選択される銅−金属繊維導体からなる線材に減面加工を施し、減面加工終了後、線材の外周にＣｕ又はＣｕ合金の金属被覆層を形成し、金属被覆層形成後、金属被覆層の外周にＡｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ハンダ、Ｚｎ、Ｐｄ、Sn-Ni合金、Ni-Co 合金、Ni-P合金、Ni-Co-P 合金、Cu-Zn 合金、Sn-Bi 合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Cu 合金、又はSn-Zn 合金の耐食層を０．５μｍ以上３μｍ以下の層厚でメッキすることで心線を形成し、
該心線の外周に樹脂層を形成し、該樹脂層の外周に複数本の線材を長手方向に配列して外部導体を形成し、該外部導体の外周にジャケット層を形成する
ことを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。 - 上記Ａｕ、Ｓｎ、又はハンダの耐食層を、電気メッキ法または溶融メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法。
- 上記Ａｇ又はＮｉの耐食層を、電気メッキ法で形成する請求項３乃至請求項６いずれかに記載の同軸ケーブルの製造方法。
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