本发明涉及绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线(cord)及电缆。
背景技术：
一直以来，在机器人电缆等厚橡胶软电缆(cabtyrecable)、升降机电缆、车载用高压电缆之类的传送电力或信号的电缆中，广泛使用了铜系的导体材料。这样的电缆中，可动电缆以能移动(运动)的方式构成，在通常的使用形态中，设想到伴随着移动、引起拉伸或弯曲的力反复作用，因此，期望不仅具有传送电力等的特性，而且还具有高抗拉强度，此外，对于反复的弯曲变形也能耐受的特性、即所谓的耐弯曲疲劳特性也优异。另外，对于在以航空器、汽车、船舶等为代表的移动体中使用的车载用高压电缆(输送用电线)等固定电缆而言，由于承受来自发动机、马达等动力源、外部的振动，因此，期望对于由这样的振动导致的低应变量且高周期的变形也能耐受的特性优异。
另外，最近，从轻量化的观点考虑，作为构成电缆的绞线导体，正在研究使用下述铝系材料，所述铝系材料与此前广泛利用的铜系材料相比，比重小至约1/3左右，而且热膨胀系数大，此外，电气和热的传导性也比较良好，耐腐蚀性也优异。
但是，与铜系材料相比，纯铝材料存在下述这样的问题：强度低，另外，弯曲疲劳试验中直至发生断裂为止的反复次数少，耐弯曲疲劳特性也差。此外，作为耐弯曲疲劳特性比较高的铝系合金材料的2000系(al-cu系)、7000系(al-zn-mg系)的铝合金材料存在下述问题：耐腐蚀性、耐应力腐蚀破裂性差，导电性也低；等等。就电气和热的传导性及耐腐蚀性比较优异的6000系的铝合金材料而言，虽然在铝系合金材料中是耐弯曲疲劳特性较高者，但较之铜系材料而言差，因此期望进一步提高耐弯曲疲劳特性。
另外，铝系的导体材料的电导率比铜系的导体材料低，因此，在构成电缆的绞线导体的单丝(导体)全部由铝系材料构成的情况下，由于铝系材料的发热量比铜系材料大，所以例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电时，设想会发生电缆整体自发热至高温(例如高于90℃)的情况，因此认为，根据使用条件的不同，将变得需要注意安全方面。
例如，非专利文献1中记载了由钢芯、和配置于该钢芯周围的多根硬铝线构成的钢芯铝绞线(acsr)。非专利文献1中记载的钢芯铝绞线(acsr)构成为通过位于中心的钢芯(钢线)实现高拉伸负载(高抗拉强度)、并且通过配置于钢线周围的硬铝线实现低电阻(高电导率)，但钢线较之铜线而言电导率低，另外，也无法实现轻量化。此外，作为配置于钢线周围的以往的铝合金线的硬铝线与铜合金线相比，强度低，因此，不能用于如厚橡胶软电缆、升降机电缆等可动电缆那样引起拉伸或弯曲的力反复作用的电缆、如车载用高压电缆等固定电缆那样暴露于由振动导致的低应变量且高周期的变形的电缆。
另外，专利文献1中记载了一种绝缘电线用绞线导体，其由中心单丝、和由配置于该中心单丝周围的多根单丝构成的内层、以及由配置于该内层周围的多根单丝构成的外层所构成，前述内层由与前述中心单丝的粗细相同或比前述中心单丝的粗细更细的7根以上第2单丝构成，并采用该内层的第2单丝分别与前述中心单丝接触、并且该相邻的该内层的第2单丝彼此相互接触的构成，由此，截面形状变得接近圆形，不会导致弯曲特性的恶化。
然而，专利文献1的课题是抑制弯曲特性的恶化，没有进行任何关于确保与用于绞线导体的铜合金材料为同等程度的强度及电导率、并且也实现轻量化的研究。
此外，专利文献2中记载了在由包含si：0.2～0.8质量％、fe：0.36～1.5质量％、mg：0.45～0.9质量％、ti：0.005～0.03质量％、且余量为al及不可避免的杂质的铝合金形成的铝合金线上实施铜被覆而得到的铜被覆铝合金线，并认为该铜被覆铝合金线能够提供具备柔性、加工性、且拉丝性良好、高导电、具有抗拉强度、而且轻量的经济型导体。
然而，专利文献2中记载的铜被覆铝合金线虽然具有比纯铝线的电导率略高的电导率，但铝与铜之间热膨胀率差异大，因此，通过例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电而使得铜被覆铝合金线受到发热与冷却的热历程(热循环)的情况下，容易在铝合金线与铜被覆的界面处产生破裂，进而，若破裂不断发展，则铜被覆将从铝合金线剥离，其结果，存在电导率降低、得不到稳定的性能等问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-119073号公报
专利文献2：日本特开2010-280969号公报
非专利文献
非专利文献1：森范宏，“v.输电线·地下电缆”，电气学会杂志，电气学会，1981年5月，第101卷，第5期，p.426-427
技术实现要素：
发明要解决的课题
本发明的目的在于，通过作为绞线导体，代替具有高电导率(低导体电阻)的由以往的铜系材料或铝系材料形成的第2导体的一部分，而使用高强度并且耐弯曲疲劳特性优异的由特定铝合金(材料)形成的第1导体，由此提供不仅具备高电导率及高强度、而且耐弯曲疲劳特性优异、并且能实现轻量化的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线及电缆。
用于解决课题的手段
本发明的主旨构成如下所述。
[1]绝缘电线用绞线导体，其特征在于，以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成，前述第1导体由特定铝合金形成，前述特定铝合金具有以质量％计含有mg：0.2～1.8％、si：0.2～2.0％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与前述一个方向平行的截面中，前述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下，前述第2导体由电导率比该第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成。
[2]如上述[1]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在前述绞线导体的横截面中观察时，位于前述绞线导体的最外层的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b1高于构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a。
[3]如上述[2]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，位于前述最外层的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b1与构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a之比(b1/a)为1.50以上。
[4]如上述[1]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在前述绞线导体的横截面中观察时，位于由下述假想圆划分出的区域内的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b2高于构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a，前述假想圆与前述绞线导体的外切圆同心、并且具有为前述外切圆半径的二分之一的半径。
[5]如上述[4]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，位于前述区域内的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b2与构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a之比(b2/a)为1.50以上。
[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在前述绞线导体的横截面中观察时，前述第1导体的总截面积为前述绞线导体的标称截面积的2～98％的范围。
[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第1导体与前述第2导体的直径尺寸相同。
[8]如上述[1]～[6]中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第1导体与前述第2导体的直径尺寸不同。
[9]如上述[1]～[8]中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a为2～98％的范围。
[10]如上述[1]～[9]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第2导体由前述铜或前述铜合金构成。
[11]如上述[1]～[9]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第2导体由前述铝或前述铝合金构成。
[12]如上述[1]～[9]所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第2导体以前述铜或前述铜合金、与前述铝或前述铝合金的混杂状态构成。
[13]如上述[1]～[12]中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，前述第1导体的前述合金组成含有选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.06～2.00质量％。
[14]绝缘电线，其具备上述[1]～[13]中任一项所述的绞线导体、和将前述绞线导体的外周被覆的绝缘外皮。
[15]软线，其具备上述[1]～[13]中任一项所述的绞线导体、和将前述绞线导体的外周被覆的绝缘外皮。
[16]电缆，其具备：上述[14]所述的绝缘电线或上述[15]所述的软线；和以将前述绝缘电线或前述软线包含在内的方式进行绝缘被覆的护套。
[17]如上述[16]所述的电缆，其中，前述电缆为厚橡胶软电缆。
发明的效果
本发明以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成，前述第1导体由特定铝合金形成，前述特定铝合金具有以质量％计含有mg：0.2～1.8％、si：0.2～2.0％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与前述一个方向平行的截面中，前述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下，前述第2导体由电导率比该第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成，由此，作为绞线导体，代替具有高电导率(低导体电阻)的由以往的铜系材料或铝系材料形成的第2导体的一部分，而使用高强度并且耐弯曲疲劳特性优异的由特定铝合金形成的第1导体，从而能够提供不仅具备高电导率及高强度、而且耐弯曲疲劳特性优异、并且能实现轻量化的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线及电缆。
附图说明
[图1]图1为将构成本发明涉及的绝缘电线用绞线导体的第1导体的特定铝合金材料的金属组织以可三维了解的方式示意性地示出的立体图。
[图2]图2(a)及(b)示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第1实施方式，为由1×19结构的同心绞线构成的情况，图2(a)为横截面图，图2(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
[图3]图3(a)及(b)示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第2实施方式，为由1×19结构的同心绞线构成的情况，图3(a)为横截面图，图3(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
[图4]图4示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第3实施方式，为将合计30根导体合股加捻而形成时的多股绞线的横截面图。
[图5]图5示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第4实施方式，为将合计88根导体合股加捻而形成时的多股绞线的横截面图。
[图6]图6(a)及(b)示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第5实施方式，为由1×19结构的同心绞线构成的情况，图6(a)为横截面图，图6(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
[图7]图7示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第6实施方式，为将合计30根导体合股加捻而形成时的多股绞线的横截面图。
[图8]图8示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第7实施方式，为将合计88根导体合股加捻而形成时的多股绞线的横截面图。
[图9]图9(a)～(c)为分别示意性地示出本发明的绝缘电线用绞线导体的第8～第10实施方式的横截面图，为下述情况：图9(a)所示的第8实施方式的绞线导体由多股绞线构成的情况，图9(b)所示的第9实施方式的绞线导体由1×37结构的同心绞线构成的情况，以及，图9(c)所示的第10实施方式的绞线导体由7×7结构的多股同心绞合线构成的情况。
[图10]图10为针对在构成本发明涉及的绝缘电线用绞线导体的第1导体中使用的特定铝合金材料(本发明例)、及纯铝材料和纯铜材料示出冷加工中的加工度η与抗拉强度(mpa)的关系的图。
[图11]图11为在与拉丝方向x平行的截面中对实施例1的第1导体的特定铝合金材料的金属组织进行观察时的stem图像。
具体实施方式
接下来，在下文中对依据本发明的绝缘电线用绞线导体的优选实施方式进行详细说明。
依据本发明的绝缘电线用绞线导体以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成，前述第1导体由特定铝合金形成，前述特定铝合金具有以质量％计含有mg：0.2～1.8％、si：0.2～2.0％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与前述一个方向平行的截面中，前述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下，前述第2导体由电导率比该第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成。
[第1导体]
第1导体使用特定铝合金(材料)形成，所述特定铝合金(材料)具有以质量％计含有mg：0.2～1.8％、si：0.2～2.0％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与前述一个方向平行的截面中，前述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下。
此处，上述合金组成的元素成分中，含有范围的下限值被记载为“0.00％”的元素成分是指适当根据需要而任选地添加至铝合金材料中的成分。即，元素成分为“0.00％”的情况下，表示该元素成分实质上未被包含在铝合金材料中。
需要说明的是，本说明书中，“晶粒”是指由取向差边界围起来的部分，此处所谓“取向差边界”，是指利用扫描透射电子显微镜法(stem)观察金属组织时、对比度不连续地变化的边界。另外，晶粒的与长边方向垂直的尺寸对应于取向差边界的间隔。
另外，特定铝合金具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织。此处，将特定铝合金材料的金属组织以可三维了解的方式示意性地示出的立体图如图1所示。特定铝合金(材料)如图1所示那样，具有细长形状的晶粒1呈沿一个方向x并齐延伸的状态的纤维状组织。这样的细长形状的晶粒与以往的微细的晶粒、仅长宽比大的扁平晶粒大不相同。即，本发明的晶粒为纤维这样的细长形状，与其长边方向x垂直的尺寸t的平均值为400nm以下。可以说这样的微细的晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织是在以往的铝合金(材料)中不存在的新型金属组织。
由特定的铝合金(材料)形成的第1导体具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，并且以在与上述一个方向平行的截面中、上述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值成为400nm以下的方式进行了控制，因此，能够实现与铁系、铜系的合金材料相匹敌的高强度、优异的耐弯曲疲劳特性和轻量化。由弯曲、扭转等反复变形导致的导体的疲劳破坏是因为促进应力集中和局部变形的、晶粒间界及特定的晶体取向而产生的。对于这样的晶体组织的不均匀性而言，通过使晶粒微细可得以抑制，具有使疲劳破坏不易发生的作用。
另外，使晶粒粒径微细的情况下，除了能提高强度及疲劳特性以外，还直接关系到改善晶界腐蚀的作用、减轻经塑性加工后的表面的粗糙的作用、减少经剪切加工时的塌陷和飞边的作用等，具有全面提高材料的功能的效果。
(1)合金组成
接下来，在下文中对构成第1导体的特定铝合金(材料)的成分组成、以及作用进行说明。
<mg：0.2～1.8质量％>
mg(镁)具有在铝母材中固溶而进行强化的作用，并且具有通过与si的协同效果来提高抗拉强度的作用。另外，在作为溶质原子团簇(cluster)而形成了mg-si团簇的情况下，是具有提高抗拉强度、伸长率的作用的元素。然而，若mg含量低于0.2质量％，则上述作用效果不充分，另外，若mg含量高于1.8质量％，则形成结晶物，加工性(拉丝加工性、弯曲加工性等)降低。因此，mg含量设定为0.2～1.8质量％，优选为0.4～1.0质量％。
<si：0.2～2.0质量％>
si(硅)具有在铝母材中固溶而进行强化的作用，并且具有通过与mg的协同效果来提高抗拉强度、耐弯曲疲劳特性的作用。另外，si在作为溶质原子团簇而形成了mg-si团簇、si-si团簇的情况下，是具有提高抗拉强度、伸长率的作用的元素。然而，若si含量低于0.2质量％，则上述作用效果不充分，另外，若si含量高于2.0质量％，则形成结晶物，加工性降低。因此，si含量设定为0.2～2.0质量％，优选为0.4～1.0质量％。
<fe：0.01～0.33质量％>
fe(铁)主要通过形成al-fe系的金属间化合物而有助于晶粒的微细化。此处，所谓金属间化合物，是指由两种以上的金属构成的化合物。fe在al中于655℃仅能固溶0.05质量％，在室温下则更少，因此，不能在al中固溶的剩余的fe以al-fe系、al-fe-si系、al-fe-si-mg系等的金属间化合物的形式结晶或析出。本说明书中将如上述这样主要由fe和al构成的金属间化合物称为fe系化合物。该金属间化合物有助于晶粒的微细化。若fe含量低于0.01质量％，则这些作用效果不充分，另外，若fe含量高于0.33质量％，则结晶物变多，加工性降低。此处，所谓结晶物，是指在合金的铸造凝固时产生的金属间化合物。因此，fe含量设定为0.01～0.33质量％，优选为0.05～0.29质量％。需要说明的是，铸造时的冷却速度慢的情况下，fe系化合物的分散变得稀疏，负面影响度增高。因此，fe含量更优选低于0.25质量％，进一步优选低于0.20质量％。
<选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn中的至少1种以上：合计0.06～2.00质量％>
cu(铜)、ag(银)、zn(锌)、ni(镍)、co(钴)、au(金)、mn(锰)、cr(铬)、v(钒)、zr(锆)、ti(钛)、sn(锡)均为提高耐热性的元素。这些成分是可根据需要含有的任选含有成分，可以仅单独含有1种，或者也可以以2种以上的组合的形式含有，可以合计含有0.00～2.00质量％，优选含有0.06～2.00质量％。
若这些成分的含量的合计低于0.06质量％，则存在不能充分获得上述作用效果的趋势，另外，若这些成分的含量的合计高于2.00质量％，则存在加工性降低的趋势。因此，选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn中的至少1种以上的含量的合计设定为0.06～2质量％，优选为0.3～1.2质量％。特别是，考虑到在腐蚀环境中使用的情况下的耐腐蚀性时，优选含有选自zn、ni、co、mn、cr、v、zr、ti及sn中的任意1种以上。
作为上述成分提高耐热性的机理，例如可举出：由于上述成分的原子半径与铝的原子半径之差大而使晶粒间界的能量降低的机制；因上述成分的扩散系数大而进入至晶界的情况下，使晶界的迁移率降低的机制；与孔隙的相互作用大，将孔隙封闭(trap)，因此使扩散现象延迟的机制；等等，认为这些机制协同地发挥作用。
<余量：al及不可避免的杂质>
上述的成分以外的余量为al(铝)及不可避免的杂质。此处所谓的不可避免的杂质，是指在制造工序中会不可避免地被包含的含有级别的杂质。不可避免的杂质根据含量也可能成为使电导率降低的重要因素，因此，优选同时考虑到电导率的降低而一定程度地抑制不可避免的杂质的含量。作为可被列举为不可避免的杂质的成分，例如可举出b(硼)、bi(铋)、pb(铅)、ga(镓)、sr(锶)等。需要说明的是，关于这些成分含量的上限，对于每个上述成分而言可以设定为0.05质量％以下，以上述成分的总量计为0.15质量％以下即可。
[第2导体]
第2导体由具有比第1导体高的电导率(低导体电阻)的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成。
第1导体虽然能够实现与铁系、铜系的合金材料相匹敌的高强度、优异的耐弯曲疲劳特性和轻量化，但电导率比铜系材料低，因此，例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电时，设想也会发生电缆整体自发热至高温(例如高于90℃)的情况，因此，根据使用条件的不同而需要注意安全方面。
因此，本发明的绞线导体必须以第1导体与由电导率比该第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成的第2导体的捻合混杂状态构成。通过以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成本发明的绞线导体，能够利用具有高电导率的第2导体来弥补在第1导体中有不足倾向的电导率，其结果，即使例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电，也能够防止电缆整体变为高温(例如高于90℃)的情况。
需要说明的是，在重视导体电阻的减小的情况下，优选第2导体由铜或前述铜合金构成。作为用作第2导体的铜系材料的具体例，可举出无氧铜、韧铜、磷脱氧铜、cu-ag系合金、cu-sn系合金、cu-mg系合金、cu-cr系合金、cu-mg-zn系合金、以及astmb105-05中规定的导体用铜合金等。另外，也可以使用对这些铜系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
另外，在重视导体的轻量化的情况下，第2导体优选由前述铝或前述铝合金构成。作为用作第2导体的铝系材料的具体例，可举出ecal、al-zr系、5000系合金、al-mg-cu-si系合金、astmb800-05中规定的8000系合金等。也可以使用对这些铝系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
此外，对于第2导体而言，优选的是，使用选自铜或前述铜合金、和前述铝或前述铝合金的组中的组成不同的两种以上第2导体，以这两种以上第2导体与第1导体的混杂状态构成绞线导体。
[绝缘电线用绞线导体]
依据本发明的绝缘电线用绞线导体以上述的第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成。图2示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第1实施方式，图2(a)为横截面图，图2(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
本发明的绞线导体10由第1导体20和第2导体40构成，图2所示的第1实施方式中，示出了下述情况：为将14根第1导体20和5根第2导体40这合计19根导体中的全部以相同间距在s捻(右旋的加捻)方向进行合股加捻而由1×19的加捻结构构成的同心绞线，作为第1导体20和第2导体40，使用具有相同的线径的导体。需要说明的是，图2(a)中，为了将第1导体20与第2导体40区分开，仅对第2导体40施以斜线的阴影线。
本发明的绞线导体10通过使用特性不同的两种导体(第1导体20和第2导体40)，并将这些导体20、40合股加捻而以混杂状态构成，由此具备高电导率及高强度，耐弯曲疲劳特性也优异，而且还能实现轻量化。
图3示意性地示出了本发明的绝缘电线用绞线导体的第2实施方式，为由1×19结构的同心绞线构成的情况，图3(a)为横截面图，图3(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
第2实施方式的绝缘电线用绞线导体10a如图3所示，由第1导体20和第2导体40构成，在绞线导体10a的横截面中观察时，位于绞线导体10a的最外层60的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b1高于构成绞线导体10a的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a。
此处，所谓绞线导体10a的横截面，是绞线导体10a的与长边方向垂直的截面。另外，所谓最外层60，是在绞线导体10a的横截面中观察时、由位于绞线导体10a的外周的多根导体形成的层。需要说明的是，图3(a)所示的第2实施方式的绞线导体10a以及后述的图4所示的第3实施方式的绞线导体10b及图5所示的第4实施方式的绞线导体10c中，位于最外层60的第1导体20和第2导体40的轮廓线由实线表示，不位于最外层60的第1导体20和第2导体40的轮廓线由虚线表示。绞线导体10a的长边方向的任意部分中的横截面中，始终是位于最外层60的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b1高于构成绞线导体10的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a。
图3所示的实施方式中，示出了下述情况：为将14根第1导体20和5根第2导体40这合计19根导体中的全部以相同间距在s捻(右旋的加捻)方向进行合股加捻而由1×19的加捻结构构成的同心绞线，作为第1导体20和第2导体40，使用具有相同的线径、位于最外层60的第1导体20的总根数为12根且第2导体40的总根数为0根的导体。需要说明的是，图3(a)中，为了将第1导体20与第2导体40区分开，仅对第2导体40施以斜线的阴影线。
具体而言，图3所示的实施方式中，位于绞线导体10a的最外层60的导体中，第1导体20在第1导体20(12根)和第2导体40(0根)的总根数(12根)中所占的根数比例b1为100％。另外，构成绞线导体10a的、第1导体20在第1导体20(14根)和第2导体40(5根)的总根数(19根)中所占的根数比例a为73.68％。而且，第1导体20的根数比例b1(100％)高于第1导体20的根数比例a(73.68％)。
另外，图4示出了第3实施方式的绞线导体10b，为在将合计30根导线(第1导体和第2导体)捆束的状态下沿一个方向进行合股加捻而形成的多股绞线的横截面图。具体而言，第3实施方式中，位于绞线导体10b的最外层60的第1导体20在第1导体20(10根)和第2导体40(9根)的总根数(19根)中所占的根数比例b1为52.63％。另外，构成绞线导体10b的第1导体20在第1导体20(10根)和第2导体40(20根)的总根数30根中所占的根数比例a为33.33％。而且，第1导体20的根数比例b1(52.63％)高于第1导体20的根数比例a(33.33％)。
另外，图5示出了第4实施方式的绞线导体10c，为在将合计88根导线(第1导体和第2导体)捆束的状态下沿一个方向进行合股加捻而形成的多股绞线的横截面图。具体而言，第4实施方式的绞线导体10c中，位于绞线导体10c的最外层60的第1导体20在第1导体20(29根)和第2导体40(4根)的总根数(33根)中所占的根数比例b1为87.88％。另外，构成绞线导体10c的第1导体20在第1导体20(29根)和第2导体40(59根)的总根数(88根)中所占的根数比例a为32.95％。而且，第1导体20的根数比例b1(87.88％)高于第1导体20的根数比例a(32.95％)。
第2～第4实施方式的绞线导体10a、10b、10c中，位于最外层60的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b1、与构成绞线导体10的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a之比(b1/a)优选为1.50以上，更优选为1.70以上。相对于第1导体20的根数比例a而言的第1导体20的根数比例b1越高，则越能提高绞线导体10a、10b、10c的耐弯曲疲劳特性、轻量化、与铝端子的连接性、温度分布的均匀性、变形难度(不易变形性)。上述比(b1/a)为1.50以上时，这些特性的提高效果充分。
此处，所谓与铝端子的连接性，是指由铝系材料形成的套筒端子等铝端子与绞线导体的连接性。通常，将2个异种金属部件连接的情况下，需要考虑异种金属接触腐蚀、部件间的热膨胀系数差。例如，端子由铝系材料形成的情况下，通过将由特定铝合金形成的第1导体以高的存在比例大量配置于绞线导体的最外层60，从而在绞线导体10a、10b、10c与铝端子的连接中，同种金属连接的比例变得多于异种金属连接的比例，因此，抑制了异种金属接触腐蚀、热膨胀系数差，绞线导体10a、10b、10c与端子的连接性提高。因此，能够将绞线导体10a、10b、10c与端子长时间稳定地连接。
另外，所谓温度分布的均匀性，是指绞线导体的通电时的温度分布的均匀性。若向绞线导体中流通电流，则在绞线导体中产生焦耳热，因此绞线导体的温度上升。此处，位于绞线导体的最外层的导体因与外部气体接触而容易散热，位于绞线导体的内侧部分的导体的热容易蓄积而难以散热，因此，绞线导体的温度分布变得不均匀。因此，通过如第2～第4实施方式的绞线导体10a、10b、10c那样，在绞线导体的内侧部分大量配置热导率比第1导体高的第2导体，并且在绞线导体的最外层60大量配置热导率比第2导体低的第1导体，从而绞线导体10a、10b、10c的温度分布的均匀性提高。因此，即使在绞线导体10a、10b、10c中长时间通电，绞线导体10a、10b、10c也能稳定地流通电流。
另外，关于变形难度，如下所述。在对电缆、布线进行处理时，施加使电缆、布线弯曲、或者卷绕于绕线管(bobbin)、线轴(reel)这样的负荷。此时，若电缆、布线发生塑性变形、产生折痕或卷痕，则电缆、布线的均匀变形被阻碍，成为断线的原因、由线的混乱导致的灾害的原因。就第2～第4实施方式的绞线导体10a、10b、10c而言，通过将不易塑性变形的第1导体10以高的存在比例大量配置于最外层60，使得绞线导体10a、10b、10c的变形难度提高，因此能够解决上述的课题。
需要说明的是，上文中，示出了在绞线导体10a、10b、10c的横截面中观察时、绞线导体的外切圆为正圆的一个例子，但绞线导体的外切圆可以是半圆状、椭圆状、正圆任意变形而成的形状等任意形状。该情况下，由任意形状的面积计算假想的正圆的半径，将基于算出的半径而以任意形状的重心作为中心绘成的假想的正圆视作绞线导体的外切圆。
另外，在重视导体电阻的减小及温度分布的均匀性的情况下，第2导体优选由铜或铜合金构成。作为用作第2导体的铜系材料的具体例，可举出无氧铜、韧铜、磷脱氧铜、cu-ag系合金、cu-sn系合金、cu-mg系合金、cu-cr系合金、cu-mg-zn系合金、以及astmb105-05中规定的导体用铜合金等。另外，也可以使用对这些铜系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
另外，在重视导体的轻量化的情况下，第2导体优选由铝或铝合金构成。作为用作第2导体的铝系材料的具体例，可举出ecal、al-zr系、5000系合金、al-mg-cu-si系合金、astmb800-05中规定的8000系合金等。也可以使用对这些铝系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
此外，对于第2导体而言，优选的是，使用选自铜或前述铜合金、和铝或前述铝合金的组中的组成不同的两种以上第2导体，以这两种以上第2导体与第1导体的混杂状态构成绞线导体。
图6示意性地示出了第5实施方式的绝缘电线用绞线导体，为由1×19结构的同心绞线构成的情况，图6(a)为横截面图，图6(b)为以能获知构成绞线导体的导体的加捻状态的方式、将位于最外层的导体及位于其内侧相邻位置的导体局部切除时的绞线导体的俯视图。
第5实施方式的绝缘电线用绞线导体以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成。前述第1导体由特定铝合金形成，前述特定铝合金具有以质量％计含有mg：0.20～1.80％、si：0.20～2.00％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与前述一个方向平行的截面中，前述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下。前述第2导体由电导率比该第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成。在前述绞线导体的横截面中观察时，位于由下述假想圆划分出的区域内的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b2高于构成前述绞线导体的前述第1导体在前述第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例a，前述假想圆与前述绞线导体的外切圆同心、并且具有为前述外切圆半径的二分之一的半径。
如图6所示，第5实施方式的绞线导体10d由第1导体20和第2导体40构成，在绞线导体10d的横截面中观察时，位于由与绞线导体10d的外切圆同心、并且具有为外切圆半径r1的二分之一(r1/2)的半径r的假想圆划分出的区域80内的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b2高于构成绞线导体10d的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a。
此处，所谓绞线导体10d的横截面，是绞线导体10d的与长边方向垂直的截面。需要说明的是，图6(a)所示的第5实施方式的绞线导体10d以及后述的图7所示的第6实施方式的绞线导体10e及图8所示的第7实施方式的绞线导体10f中，位于区域80的第1导体20和第2导体40的轮廓线由实线表示，不位于区域80的第1导体20和第2导体40的轮廓线由虚线表示。绞线导体10d、10e、10f的长边方向的任意部分中的横截面中，始终是位于区域80内的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b2高于构成绞线导体10d、10e、10f的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a。
图6所示的第5实施方式的绞线导体10d中，示出了下述情况：为将14根第1导体20和5根第2导体40这合计19根导体中的全部以相同间距在s捻(右旋的加捻)方向进行合股加捻而由1×19的加捻结构构成的同心绞线，作为第1导体20和第2导体40，使用具有相同的线径、位于区域80内的第1导体20的总根数为7根且第2导体40的总根数为0根的导体。需要说明的是，图6(a)中，为了将第1导体20与第2导体40区分开，仅对第2导体40施以斜线的阴影线。
具体而言，第5实施方式的绞线导体10d中，位于区域80内的第1导体20在第1导体20(7根)和第2导体40(0根)的总根数(7根)中所占的根数比例b2为100％。另外，构成绞线导体10d的第1导体20在第1导体20(14根)和第2导体40(5根)的总根数(19根)中所占的根数比例a为73.68％。而且，第1导体20的根数比例b2(100％)高于第1导体20的根数比例a(73.68％)。
另外，图7所示的第6实施方式的绞线导体10e中，为在将合计30根导线(第1导体和第2导体)捆束的状态下沿一个方向进行合股加捻而形成的多股绞线的横截面图。具体而言，第6实施方式的绞线导体10e中，位于区域80内的第1导体20在第1导体20(11根)和第2导体40(0根)的总根数(11根)中所占的根数比例b2为100％。另外，构成绞线导体10e的第1导体20在第1导体20(20根)和第2导体40(10根)的总根数(30根)中所占的根数比例a为66.67％。而且，第1导体20的根数比例b2(100％)高于第1导体20的根数比例a(66.67％)。
另外，图8所示的第7实施方式的绞线导体10f中，为在将合计88根导线(第1导体和第2导体)捆束的状态下沿一个方向进行合股加捻而形成的多股绞线的横截面图。具体而言，第7实施方式的绞线导体10f中，位于区域80内的第1导体20在第1导体20(34根)和第2导体40(0根)的总根数(34根)中所占的根数比例b2为100％。另外，构成绞线导体10f的第1导体20在第1导体20(59根)和第2导体40(29根)的总根数(88根)中所占的根数比例a为67.05％。而且，第1导体20的根数比例b2(100％)高于第1导体20的根数比例a(67.05％)。
需要说明的是，区域80以将第1导体20或第2导体40的一部分断开的方式划分的情况下，位于区域80内的导体的总根数中，也包括被区域60断开的第1导体的根数和第2导体的根数的合计。图6～8中，示出了以将第1导体20的一部分断开的方式划分出区域80时的绞线导体10d、10e、10f。
第5～第7实施方式的绞线导体10d、10e、10f中，位于区域80内的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例b2与构成绞线导体的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例a之比(b2/a)优选为1.50以上，更优选为1.70以上。相对于第1导体20的根数比例a而言的第1导体20的根数比例b2越高，则越能提高绞线导体10d、10e、10f的耐弯曲疲劳特性、轻量化、变形容易度(易变形性)。上述比(b2/a)为1.50以上时，这些特性的提高效果充分。
此处，所谓变形容易度，是指在使绝缘被覆电线、电缆沿着布线路径攀附并进行固定的情况下，向沿着该路径形状的形状的变形容易度。该特性差时，呈所谓的弹性强的状态，使绞线导体变形为所期望的形状的作业变得非常困难。
需要说明的是，上文中，示出了在绞线导体的横截面中观察时、绞线导体的外切圆为正圆的一个例子，但绞线导体的外切圆可以是半圆状、椭圆状、正圆任意变形而成的形状等任意形状。该情况下，由任意形状的面积计算假想的正圆的半径，将基于算出的半径而以任意形状的重心作为中心绘成的假想的正圆视作绞线导体的外切圆。
另外，在重视导体电阻的减小及与铜端子的连接性的情况下，第2导体优选由铜或铜合金构成。作为用作第2导体的铜系材料的具体例，可举出无氧铜、韧铜、磷脱氧铜、cu-ag系合金、cu-sn系合金、cu-mg系合金、cu-cr系合金、cu-mg-zn系合金、以及astmb105-05中规定的导体用铜合金等。另外，也可以使用对这些铜系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
另外，在重视导体的轻量化的情况下，第2导体优选由铝或铝合金构成。作为用作第2导体的铝系材料的具体例，可举出ecal、al-zr系、5000系合金、al-mg-cu-si系合金、astmb800-05中规定的8000系合金等。也可以使用对这些铝系材料实施sn、ni、ag、cu等的镀覆而成的镀覆线。由第2导体形成的线的截面形状不限于圆形。
此外，对于第2导体而言，优选的是，使用选自铜或前述铜合金、和铝或前述铝合金的组中的组成不同的两种以上第2导体，以这两种以上第2导体与第1导体的混杂状态构成绞线导体。
作为本发明的优选实施方式，在上述绞线导体的横截面中观察时，第1导体20的总截面积s1(mm2)优选为绞线导体的标称截面积s(mm2)的2～98％的范围。这是因为若第1导体20的总截面积s1低于绞线导体的标称截面积s的2％，则作为绞线导体，得不到所期望程度的轻量化及疲劳寿命特性，另外，若高于绞线导体的标称截面积s的98％，则作为绞线导体的电导率变低，例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电时，绞线导体的发热量增大，存在电缆整体自发热至高温(例如高于90℃)的担忧，根据使用条件的不同而变得需要注意安全方面，因此不优选。
此处，第1导体20的总截面积s1(mm2)是指：对构成绞线导体的第1导体20各自的截面积a1(mm2)进行测定而测得的全部第1导体20的截面积a1的总和。例如，构成绞线导体的第1导体20的根数为m根，这些第1导体20全部为相同直径d1(mm)时，各第1导体20的截面积a1由π(d1/2)2表示，因此第1导体20的总截面积s1由下式表示。
s1＝m×a1＝mπ(d1/2)2
另外，第2导体40的总截面积s2(mm2)是指：对构成绞线导体的第2导体40各自的截面积a2(mm2)进行测定而测得的全部第2导体40的截面积a2的总和。例如，构成绞线导体的第1导体40的根数为n根，这些第2导体40全部为相同直径d2(mm)时，各第2导体40的截面积a2由π(d2/2)2表示，因此第2导体40的总截面积s2由下式表示。
s2＝n×a2＝nπ(d2/2)2
此外，绞线导体的标称截面积s是指构成绞线导体的全部导体(第1导体20和第2导体40)的截面积的总和，由下式表示。
s(mm2)＝s1(mm2) s2(mm2)
另外，构成绞线导体的第1导体20在第1导体20和第2导体40的总根数中所占的根数比例优选为2～98％的范围。这是因为若第1导体的前述根数比例少于2％，则作为绞线导体，得不到所期望程度的轻量化及疲劳寿命特性，另外，若第1导体的前述根数比例多于98％，则作为绞线导体的导电性变低，例如以高电流密度反复进行长时间的连续通电、或间歇通电时，绞线导体的发热量增大，存在电缆整体自发热至高温(例如高于90℃)的担忧，根据使用条件的不同而变得需要注意安全方面，因此不优选。
此外，第1导体20和第2导体40的直径(线径)尺寸可以相同，或者也可以不同。例如，在重视疲劳寿命的情况下，优选第1导体20与第2导体40的直径尺寸相同。另外，在重视减小构成绞线导体的导体与导体之间、及导体与被覆之间所形成的间隙的情况下，优选第1导体20与第2导体40的直径尺寸不同。
这样的绝缘电线用绞线导体可以通过组合控制合金组成、制造工艺从而实现。需要说明的是，图2、图3及图6中示出了将规定根数的第1导体20与规定根数的第2导体40以相同间距在s捻方向(右捻)进行合股加捻而由1×19的加捻结构构成的绞线导体的例子，但在本发明中，只要绞线导体以将第1导体20与第2导体40合股加捻而使其混杂的状态构成即可，对于绞线的种类(例如多股绞线、同心绞线、多股同心绞合线等。)、加捻间距(例如使位于内层的导体与位于外层的导体的间距相同或不同等。)、加捻方向(例如s捻、z捻、交叉加捻、平行加捻等。)、加捻结构(1×7、1×19、1×37、7×7等)、线径(例如0.07～2.00mmφ)等条件没有限定，可根据绞线导体所应用的用途等而适当地进行设计变更。例如，jisc3327：2000的“600v橡胶绝缘电缆”中记载了各种加捻结构。
作为绞线导体的加捻结构，例如可举出：图9(a)中，在将合计36根导体(第1导体和第2导体)捆束的状态下沿一个方向进行合股加捻而以多股绞线的形式构成的情况；图9(b)中，将合计37根导体(第1导体和第2导体)，以1根导体作为中心，在该导体的周围依次将6根、12根、18根导体进行合股加捻而配置，从而以1×37结构的同心绞线的形式构成的情况；以及，图9(c)中，将7根下述绞线捆束并进行合股加捻而以7×7结构的多股同心绞合线的形式构成的情况，所述绞线具有针对7根导体(第1导体和第2导体)、以1根导体作为中心在该导体的周围将6根导体合股加捻而成的1×7结构。需要说明的是，图9(a)～(c)中，虽然配置了第1导体和第2导体这两方，但未将两者区分表示。
另外，构成绞线导体10的第1导体20和第2导体40的配置关系无需特别限定，例如，可以将第1导体20配置于绞线导体10的内部侧，或者也可以配置于绞线导体10的外表面侧，此外，也可以使其分散于绞线导体10的内部侧和外表面侧而无规地配置。另外，绞线导体10a、10b、10c中，在将第1导体20与第2导体40合股加捻而使其混杂的状态下，构成为位于绞线导体的最外层的第1导体在第1导体和前述第2导体的总根数中所占的根数比例b1高于构成绞线导体的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例a即可。另外，绞线导体10d、10e、10f中，在将第1导体20与第2导体40合股加捻而使其混杂的状态下，构成为位于由与绞线导体的外切圆同心、并且具有为外切圆半径的二分之一的半径的假想圆划分出的区域内的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例b2高于构成绞线导体的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例a即可。
另外，本发明的绝缘电线(未图示)及软线(未图示)具备上述的绞线导体、和将绞线导体的外周被覆的绝缘外皮。绝缘外皮沿着绞线导体的长边方向的轴线而将绞线导体的外周被覆。绝缘外皮可由在通常的绝缘电线、软线中使用的已知的外皮、例如橡胶、树脂等绝缘体形成。此处，绝缘电线与软线的区别在于，绝缘电线不具有柔性，软线具有柔性。
具备绞线导体10a、10b、10c的绝缘电线及软线中，上述的比(b1/a)优选为1.50以上，更优选为1.70以上。相对于第1导体20的根数比例a而言的第1导体20的根数比例b1越高，则越能提高绝缘电线及软线的耐铜害性。比(b1/a)为1.50以上时，耐铜害性的提高效果充分。
此处，所谓耐铜害性，是指构成绝缘电线及软线的绝缘外皮对铜害的耐性。绝缘外皮的铜害中，与绝缘外皮接触的导体中的铜离子侵入至绝缘外皮中，由此导致绝缘外皮劣化。因此，通过如绞线导体10a、10b、10c那样将由特定铝合金形成的第1导体大量配置于绞线导体的最外层，使得与绝缘外皮接触的铜系的导体材料的存在比率降低，因此绝缘外皮的耐铜害性提高。因此，绝缘外皮能够长时间稳定地被覆导体。
[绝缘电线用绞线导体的制造方法]
<第1导体的制造方法>
接下来，在下文中对构成依据本发明的绝缘电线用绞线导体的第1导体的制造方法的一个例子进行说明。
构成这样的基于本发明一实施方式的绝缘电线用绞线导体的第1导体的特定铝合金材料的特征在于，通过向特别是al-mg-si-fe系合金的内部以高密度导入晶粒间界，从而实现高疲劳寿命化。因此，与在以往的铝合金材料中通常实施的、使mg-si化合物析出固化的方法相比而言，针对高疲劳寿命化的实现途径大不相同。
第1导体的特定铝合金材料的优选制造方法中，针对具有规定的合金组成的铝合金原材料，不进行时效析出热处理[0]，作为最终拉丝而进行加工度为4以上的冷拉丝[1]。另外，根据需要，可以在冷拉丝[1]之后进行低温退火[2]。以下详细地进行说明。
通常，若对金属材料施加变形的应力，则作为金属晶体的变形的根源过程，产生晶体滑移。越是容易产生这样的晶体滑移的金属材料，变形所需的应力越小，可以说是低强度。因此，为实现金属材料的高强度化，抑制在金属组织内产生的晶体滑移是重要的。作为阻碍这样的晶体滑移的重要因素，可举出金属组织内的晶粒间界的存在，就这样的晶粒间界而言，在对金属材料施加了变形的应力时，能够防止晶体滑移在金属组织内传播，其结果，可提高金属材料的强度。
因此，为实现金属材料的高强度化，认为优选向金属组织内以高密度导入晶粒间界。此处，作为晶粒间界的形成机制，例如，可考虑如下所述的伴随金属组织的变形的、金属晶体的分裂。通常，在多晶材料的内部，由于相邻的晶粒彼此的取向的差异、与加工工具接触的表层附近和块体内部之间的应变的空间分布，导致应力状态成为复杂的多轴状态。由于这些影响，在变形前呈单一取向的晶粒伴随着变形而分裂为多个取向，在分裂的晶体彼此之间形成晶粒间界。
但是，所形成的晶粒间界因与通常的12配位的最密原子排列相背离的结构而具有界面能。因此认为，在通常的金属组织中，若晶粒间界达到一定密度以上，则所增加的内能将成为驱动力，发生动态或静态的恢复、再结晶。因此认为，通常，即使增加变形量，由于晶粒间界的增加与减少同时发生，因此晶界密度将成为饱和状态。
这样的现象也和作为以往的金属组织的纯铝材料、纯铜材料中的加工度与抗拉强度(mpa)的关系是一致的。图10示出针对纯铝材料和纯铜材料及本发明例的特定铝合金材料、对加工度与抗拉强度的关系进行标绘而成的图。
如图10所示，对于作为通常的金属组织的纯铝材料、纯铜材料而言，在加工度η较低的区域(η≤2)中，随着加工度η增高，观察到抗拉强度的提高，但成为加工度高的区域(η＞2)时，抗拉强度的提高效果变小，存在饱和的趋势。此处，认为加工度η与向上述的金属组织施加的变形量相对应，抗拉强度的饱和与晶界密度的饱和相对应。
与此相对，对于在本发明的绞线导体的第1导体中使用的特定铝合金材料而言，可知即使是加工度η高的区域(η＞2)，抗拉强度也持续不断地上升。认为这是由于，通过使第1导体(特定铝合金材料)具有上述合金组成，特别是通过复合添加了规定量的mg和si，即使金属组织内的晶粒间界达到一定密度以上，也能够抑制内能的增加。其结果，认为能够防止金属组织内的恢复、再结晶，能够有效地在金属组织内增加晶粒间界。
这样的mg与si的复合添加所导致的高强度化的机理虽然未必明确，但认为其是由于：(i)通过组合使用原子半径比al原子大的mg原子和原子半径比al原子小的si原子，各原子始终在铝合金材料中紧密地填充(排列)，(ii)通过相对于3价的al原子而使2价的mg和4价的si共存，铝合金材料整体能够形成3价状态，能实现价数的稳定，由此能够有效地抑制伴随加工的内能增加。
因此，本发明的绞线导体的第1导体的制造方法中，将冷拉丝[1]中的加工度设定为4以上。特别是，通过以大的加工度进行拉丝加工，能够促进伴随金属组织的变形而发生的金属晶体的分裂，能够向特定铝合金材料的内部以高密度导入晶粒间界。其结果，特定铝合金材料的晶界被强化，强度及疲劳寿命大幅提高。这样的加工度η优选设定为5以上，更优选设定为6以上，进一步优选设定为7以上。另外，加工度η的上限无特别规定，通常为15以下，但在重视使加捻加工中的断线的频率减少的情况下，加工度η优选设定为7.6以下。
需要说明的是，关于加工度η，在将拉丝加工前的第1导体的截面积设为s1、将拉丝加工后的第1导体的截面积设为s2(s1＞s2)时，由下述式(1)表示。
加工度(无量纲)：η＝ln(s1/s2)···(1)
需要说明的是，在使用孔径不同的多个模具实施多次拉丝加工(拉拔加工或挤出加工)的情况下，拉丝加工后的第1导体的截面积s2是指最终拉丝加工后的第1导体的截面积。
另外，如上所述的加工中的各条件(润滑油的种类、加工速度、加工发热等)在已知的范围内适当地调整即可。
另外，铝合金原材料只要具有上述合金组成即可，没有特别限定，例如可根据使用目的而适当地选择使用挤出材料、铸锭材料、热轧材料、冷轧材料等。
另外，本发明中，不进行以往在冷拉丝[1]之前实施的时效析出热处理[0]。这样的时效析出热处理[0]通常于160～240℃将铝合金原材料保持1分钟～20小时，由此促进mg-si化合物的析出。但是，对铝合金原材料实施这样的时效析出热处理[0]的情况下，如上所述的以高加工度进行的冷拉丝[1]会由于在材料内部产生加工破裂而无法实施。另外，在时效温度为高温时，成为过时效状态，因此也存在即使是如上所述的以高加工度进行的冷拉丝[1]、也不产生加工破裂的情况，但在该情况下，mg和si以mg-si化合物的形式从al母相排出，晶界的稳定性显著降低。
本发明中，以使通过塑性加工形成的微细晶粒稳定化为目的，冷拉丝[1]优选通过多次、例如4次以上的拉丝加工来进行，并且在拉丝加工之间于50～80℃进行2～10小时的稳定化热处理。即，将由加工度为1.2以下的冷加工[1]、和处理温度为50～80℃、保持时间为2～10小时的稳定化热处理[2]组成的处理组作为1组(set)，按该顺序反复进行4组以上，使冷加工[1]的总加工度为4.0以上。另外，可以在冷拉丝[1]之后进行低温退火[2]。进行低温退火[2]的情况下，使处理温度为110～160℃。低温退火[2]的处理温度低于110℃的情况下，难以获得如上所述的效果，若高于160℃，则由于恢复、再结晶而引起晶粒的生长，强度降低。另外，低温退火[2]的保持时间优选为1～48小时。需要说明的是，这样的热处理的各条件可以根据不可避免的杂质的种类和量、及铝合金原材料的固溶·析出状态而适当地调节。需要说明的是，以往的制法中的中间热处理的目的是通过使金属材料再结晶来降低变形阻力从而减少加工机械的负荷、或者减少与模具、绞盘等的材料接触的工具的磨损，但在这样的中间热处理中，无法如构成本发明的绞线导体的第1导体那样得到微细的晶粒。
另外，本发明中，如上述那样，对于铝合金原材料，可利用基于模具的拉拔等来实施高加工度的加工。因此，作为结果，能得到长尺寸的铝合金材料。而另一方面，在粉末烧结、压缩扭转加工、高压扭转(highpressuretorsion，hpt)、锻造加工、等通道转角挤压(equalchannelangularpressing，ecap)等那样的以往的铝合金材料的制造方法中，难以得到这样的长尺寸的铝合金材料。这样的在构成本发明的绞线导体的第1导体中使用的特定铝合金材料优选以10m以上的长度制造。需要说明的是，制造时的第1导体(特定铝合金材料)的长度的上限未特别设定，但考虑到作业性等，优选设定为6000m以下。
另外，对于第1导体的特定铝合金材料而言，如上述那样，为了晶粒的微细化，增大加工度是有效的，因此，越制成细径，则越容易实现本发明的构成。
特别地，第1导体的线径优选为1mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.1mm以下，特别优选为0.07mm以下。需要说明的是，上限未特别设定，但优选为30mm以下。本发明中使用的第1导体的优点之一是，能够以单线制成较细来使用。
另外，如上述那样，第1导体(特定铝合金材料)被加工得较细，但也可以准备多根这样的第1导体并进行接合而使其较粗，用于目标用途。需要说明的是，接合的方法可以使用已知的方法，例如可举出压接、焊接、基于粘接剂的接合、摩擦搅拌接合等。另外，也可以将第1导体与第2导体一起捆束多根来进行合股加捻，以绞线导体的形式用于目标用途。需要说明的是，上述低温退火[2]的工序也可以在对进行了上述冷拉丝[1]的特定铝合金材料实施基于接合或合股加捻的加工之后进行。
<第1导体的特定铝合金(材料)的组织特征>
通过如上所述的制造方法制造的第1导体(特定铝合金材料)中，向金属组织内以高密度导入了晶粒间界。这样的第1导体的特征在于，具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与上述一个方向平行的截面中，上述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下。这样的第1导体(特定铝合金材料)通过具有以往不存在的特有金属组织，能够发挥特别高的疲劳寿命特性。
第1导体(特定铝合金材料)的金属组织为纤维状组织，成为细长形状的晶粒沿一个方向并齐地以纤维状延伸的状态。此处，所谓“一个方向”，对应于铝合金材料的加工方向，具体是指拉丝方向。另外，第1导体(特定铝合金材料)尤其对于与这样的加工方向(拉丝方向)平行的拉伸应力，发挥特别优异的疲劳寿命特性。
另外，上述一个方向优选对应于第1导体(特定铝合金材料)的长边方向。即，通常，对于铝合金材料而言，只要没有以比与其加工方向垂直的尺寸更短的尺寸进行单片化，则其加工方向对应于铝合金材料的长边方向。
另外，在与上述一个方向平行的截面中，晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下，更优选为220nm以下，进一步优选为170nm以下，特别优选为120nm以下。这样的直径(晶粒的与长边方向垂直的尺寸)小的晶粒沿一个方向延伸的纤维状金属组织中，高密度地形成有晶粒间界，通过这样的金属组织，能够有效地阻碍伴随变形的晶体滑移，能够实现以往不存在的优异疲劳寿命特性。需要说明的是，晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值的下限没有特别限定，但从绞线加工中的加工性的方面考虑，优选设定为50nm以上。
另外，上述晶粒的长边方向的尺寸不必特别规定，但优选为1200nm以上，更优选为1700nm以上，进一步优选为2200nm以上。另外，对于上述晶粒的长宽比而言，优选高于10，更优选为20以上。需要说明的是，上述晶粒的长宽比的上限没有特别限定，但从绞线加工中的加工性的方面考虑，优选设定为30000以下。
<第2导体的制造方法>
第2导体由选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金构成。这样的使用铜、铜合金、铝及铝合金中的各材料形成的第2导体按照常规方法制造即可。
[耐弯曲疲劳特性]
对于耐弯曲疲劳特性，可以通过基于jisz2273-1978的交变弯曲疲劳试验、及基于jisc3005：2014的反复弯曲试验，对绞线导体实施规定的反复弯曲从而进行评价。与仅由通用的ec-al线构成的绞线导体、仅由通用的软铜线构成的绞线导体相比，根据本发明的绞线导体的疲劳寿命长，能得到优异的耐弯曲疲劳特性。
[电导率]
电导率可以利用基于jisc3005：2014的惠斯通电桥法来测定。与仅利用由微细晶体形成的第1导体构成的绞线导体相比，根据本发明的绞线导体能得到更低的导体电阻。
[绞线导体的重量]
对于绞线导体的重量，使用重量计，在施以被覆之前的绞线导体的状态下测定重量，进行评价。
[不易变形性]
利用基于jisc3005：2014的工具，以电缆直径的5～10倍的直径进行绞线导体的弯曲加工，测定在回弹之后残存的永久变形的量，进行评价。
[易变形性]
针对绞线导体，按照jisc3005：2014，进行90°弯曲加工。在此时测定所需要的力，由此可以对绞线导体的变形容易度进行评价。
<本发明的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线及软线的用途>
对于本发明的绞线导体、绝缘电线及软线而言，使用了铁系材料、铜系材料及铝系材料的所有用途均可成为对象。具体而言，可举出具备上述绝缘电线或软线、和以将绝缘电线或软线包含在内的方式进行绝缘被覆的护套(保护外包装件)的电缆、电线等导电部件，例如架空输电线、opgw、地下电线、海底电缆等电力用电线、电话用电缆、同轴电缆等通信用电线、有线无人机用电缆、厚橡胶软电缆、ev/hev用充电电缆、海上风力发电用扭转电缆、升降机电缆、脐带电缆、机器人电缆、电车用架线、滑接导线等机器用电线、汽车用线束、船舶用电线、飞机用电线等输送用电线等，尤其最适合用于厚橡胶软电缆、升降机电缆、车载用高压电缆那样、引起拉伸或弯曲的力、由振动导致的低应变量且多次的力反复作用的电缆、电线。如上所述，本发明的绞线导体、绝缘电线及软线最适合用于承受引起拉伸或弯曲的大幅变形的可动电缆、承受来自发动机、马达等动力源、外部的振动的固定电缆。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，而包括本发明的概念及权利要求书中所含的所有方式，可以在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
接下来，为了进一步明确本发明的效果，对实施例及比较例进行说明，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1-1～1-30)
首先，准备具有表1所示的合金组成的10mmφ的各棒材，使用各棒材，以满足表1中记载的制造条件(的加工度)及最终单丝直径的方式调整最初的线径。即，通过模具拉拔加工、模锻加工、压延加工等对直径进行调整之后，进行韧炼退火，制作表1所示的线径的第1导体(特定铝合金线材)。另外，对于第2导体而言，按照常规方法，使用选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的任意金属或合金，以具有与表1所示的第1导体相同的线径的各种线材的形式制作。然后，将表1所示的配设根数的第1导体、与表1所示的配设根数的第2导体合股加捻，制作具有表1所示的加捻结构的绞线导体。此时，将第1导体的总截面积s1相对于绞线导体的标称截面积s的比例示于表1。第1导体(特定铝合金材料)的合金组成、金属组织、制造条件、以及第2导体的材质的种类也示于表1。
(比较例1-1)
比较例1-1未使用第2导体，通过与实施例1-1同样的方法制作具有与实施例1-1相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的100％。
(比较例1-2)
比较例1-2使用mg及si含量比本发明的合适范围少的第1导体用棒材，通过与实施例1-17同样的方法制作具有与实施例1-17相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的50％。
(比较例1-3)
比较例1-3使用mg及si含量比本发明的合适范围多的第1导体用棒材，利用制造条件k尝试了第1导体的制造，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
(比较例1-4)
比较例1-4使用不含fe的第1导体用棒材，以制造条件a进行制造，除此以外，通过与实施例1-17同样的方法制作具有与实施例1-17相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的50％，晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为430nm。
(比较例1-5)
比较例1-5使用fe含量比本发明的合适范围多的第1导体用棒材，利用制造条件k尝试了第1导体的制造，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
(比较例1-6)
比较例1-6使用cu及cr的合计含量比本发明的合适范围多的第1导体用棒材，利用制造条件k尝试了第1导体的制造，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
(比较例1-7)
比较例1-7以制造条件i制造第1导体，除此以外，通过与实施例1-17同样的方法制作具有与实施例1-17相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的50％，晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为450nm。
(比较例1-8)
比较例1-8使用具有与实施例1-1相同的组成的第1导体用棒材，利用制造条件j尝试了第1导体的制造，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
(比较例1-9)
比较例1-9未使用第2导体，通过与实施例1-25同样的方法制作具有与实施例1-25相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的100％。
(以往例1-1)
以往例1-1未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例1-1同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的0％。
(以往例1-2)
以往例1-2未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例1-15同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的0％。
(以往例1-3)
以往例1-3未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例1-25同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的0％。
(以往例1-4)
以往例1-4未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例1-28同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的总截面积s1为绞线导体的标称截面积s的0％。
需要说明的是，表1所示的第1导体的制造条件a～k具体如下所述。
<制造条件a>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)。未进行低温退火[2]。
<制造条件b>
将上述处理组a实施6组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件c>
将上述处理组a实施7组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件d>
将上述处理组a实施9组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件e>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施4组(冷加工[1]的总加工度为4.4)。其后，在150℃、24小时的条件下进行低温退火[3]。
<制造条件f>
将上述处理组a实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)，除此以外，在与制造条件e相同的条件下进行。
<制造条件g>
将上述处理组a实施6组(冷加工[1]的总加工度为6.6)，除此以外，在与制造条件e相同的条件下进行。
<制造条件h>
将上述处理组a实施9组(冷加工[1]的总加工度为9.9)，除此以外，在与制造条件e相同的条件下进行。
<制造条件i>
使冷拉丝[1]的加工度为3.5，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件j>
针对所准备的棒材，进行处理温度为180℃、保持时间为10小时的时效析出热处理[0]，其后，进行冷拉丝[1]，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
<制造条件k>
针对所准备的棒材，进行冷拉丝[1]，但由于频繁发生断线，因此中止了作业。
(实施例2-1～2-24)
首先，准备具有表3所示的合金组成的10mmφ的各棒材，使用各棒材，以满足表3中记载的制造条件(的加工度)及最终单丝直径的方式调整最初的线径。即，通过模具拉拔加工、模锻加工、压延加工等对直径进行调整之后，进行韧炼退火，制作表3所示的线径的第1导体(特定铝合金线材)。另外，对于第2导体而言，按照常规方法，使用选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的任意金属或合金，以具有与表3所示的第1导体相同的线径的各种线材的形式制作。然后，将表3所示的配设根数的第1导体与表3所示的配设根数的第2导体合股加捻，制作具有表3所示的加捻结构的绞线导体。此时，将构成绞线导体的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例a、位于最外层的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例b1、第1导体的根数比例b1与第1导体的根数比例a之比(b1/a)分别示于表3。第1导体(特定铝合金材料)的合金组成、金属组织、制造条件、以及第2导体的材质的种类也示于表3。需要说明的是，第1导体的合金组成的余量为al及不可避免的杂质。
(比较例2-1～2-4)
比较例2-1～2-4中，第1导体的根数比例b1低于第1导体的根数比例a，除此以外，与实施例2-1同样地操作，使用具有如表3所示合金组成的第1导体和第2导体，将第1导体与第2导体合股加捻，制作具有与实施例2-1相同的加捻结构的绞线导体。
(比较例2-5)
比较例2-5未使用第2导体，仅利用具有表3所示的合金组成的第1导体来构成绞线导体，除此以外，通过与实施例2-1同样的方法制作具有与实施例2-1相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为100％，比(b1/a)为1.00。
(比较例2-6～2-9)
比较例2-6～2-9中，第1导体的根数比例b1低于第1导体的根数比例a，除此以外，与实施例2-21同样地操作，使用具有如表3所示合金组成的第1导体和第2导体，将第1导体与第2导体合股加捻，制作具有与实施例2-21相同的加捻结构的绞线导体。
(比较例2-10)
比较例2-10未使用第2导体，仅利用具有表3所示的合金组成的第1导体来构成绞线导体，除此以外，通过与实施例2-21同样的方法制作具有与实施例2-21相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为100％，比(b1/a)为1.00。
(以往例2-1)
以往例2-1未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例2-1同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为0％。
(以往例2-2)
以往例2-2未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例2-1同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为0％。
(以往例2-3)
以往例2-3未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例2-21同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为0％。
(以往例2-4)
以往例2-4未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例2-21同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b1分别为0％。
需要说明的是，表3所示的第1导体的制造条件a～g具体如下所述。
<制造条件a>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)。未进行低温退火[2]。
<制造条件b>
将上述处理组a实施7组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件c>
将上述处理组a实施9组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件d>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施4组(冷加工[1]的总加工度为4.4)。其后，在150℃、24小时的条件下进行低温退火[3]。
<制造条件e>
将上述处理组a实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
<制造条件f>
将上述处理组a实施6组(冷加工[1]的总加工度为6.6)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
<制造条件g>
将上述处理组a实施9组(冷加工[1]的总加工度为9.9)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
(实施例3-1～3-24)
首先，准备具有表5所示的合金组成的10mmφ的各棒材，使用各棒材，以满足表5中记载的制造条件(的加工度)及最终单丝直径的方式调整最初的线径。即，通过模具拉拔加工、模锻加工、压延加工等对直径进行调整之后，进行韧炼退火，制作表5所示的线径的第1导体(特定铝合金线材)。另外，对于第2导体而言，按照常规方法，使用选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的任意金属或合金，以具有与表5所示的第1导体相同的线径的各种线材的形式制作。然后，将表5所示的配设根数的第1导体与表5所示的配设根数的第2导体合股加捻，制作具有表5所示的加捻结构的绞线导体。此时，将构成绞线导体的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例a、位于区域内的第1导体在第1导体和第2导体的总根数中所占的根数比例b2、第1导体的根数比例b2与第1导体的根数比例a之比(b2/a)分别示于表5。第1导体(特定铝合金材料)的合金组成、金属组织、制造条件、以及第2导体的材质的种类也示于表5。需要说明的是，第1导体的合金组成的余量为al及不可避免的杂质。
(比较例3-1～3-4)
比较例3-1～3-4中，第1导体的根数比例b2低于第1导体的根数比例a，除此以外，与实施例3-1同样地操作，使用具有如表5所示合金组成的第1导体和第2导体，将第1导体与第2导体合股加捻，制作具有与实施例3-1相同的加捻结构的绞线导体。
(比较例3-5)
比较例3-5未使用第2导体，仅利用具有表5所示的合金组成的第1导体来构成绞线导体，除此以外，通过与实施例3-1同样的方法制作具有与实施例3-1相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为100％，比(b2/a)为1.00。
(比较例3-6～3-9)
比较例3-6～3-9中，第1导体的根数比例b2低于第1导体的根数比例a，除此以外，与实施例3-21同样地操作，使用具有如表5所示合金组成的第1导体和第2导体，将第1导体与第2导体合股加捻，制作具有与实施例3-21相同的加捻结构的绞线导体。
(比较例3-10)
比较例3-10未使用第2导体，仅利用具有表5所示的合金组成的第1导体来构成绞线导体，除此以外，通过与实施例3-21同样的方法制作具有与实施例3-21相同的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为100％，比(b2/a)为1.00。
(以往例3-1)
以往例3-1未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例3-1同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为0％。
(以往例3-2)
以往例3-2未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例3-1同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为0％。
(以往例3-3)
以往例3-3未使用第1导体，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例3-21同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为0％。
(以往例3-4)
以往例3-4未使用第1导体，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体来构成绞线导体，除此以外，制作了具有与实施例3-21同样的加捻结构的绞线导体。此时，第1导体的根数比例a及第1导体的根数比例b2分别为0％。
需要说明的是，表5所示的第1导体的制造条件a～g具体如下所述。
<制造条件a>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)。未进行低温退火[2]。
<制造条件b>
将上述处理组a实施7组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件c>
将上述处理组a实施9组，除此以外，在与制造条件a相同的条件下进行。
<制造条件d>
针对所准备的棒材，将依次进行加工度为1.1的冷加工[1]、和65℃下6小时的稳定化热处理[2]的处理(以下，记作处理组a)实施4组(冷加工[1]的总加工度为4.4)。其后，在150℃、24小时的条件下进行低温退火[3]。
<制造条件e>
将上述处理组a实施5组(冷加工[1]的总加工度为5.5)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
<制造条件f>
将上述处理组a实施6组(冷加工[1]的总加工度为6.6)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
<制造条件g>
将上述处理组a实施9组(冷加工[1]的总加工度为9.9)，除此以外，在与制造条件d相同的条件下进行。
[评价]
使用所制作的上述各绞线导体，进行下文所示的特性评价。各特性的评价条件如下所述。将结果示于表2、表4及表6。
[1]第1导体(特定铝合金材料)的合金组成
对于第1导体(特定铝合金材料)的合金组成而言，按照jish1305：2005，利用发射光谱分析法进行测定。需要说明的是，测定使用发射光谱分析装置(hitachihigh-techsciencecorporation制)来进行。
[2]第1导体(特定铝合金材料)的组织观察
对于金属组织的观察而言，使用透射电子显微镜jem-3100fef(日本电子株式会社制)，通过stem(scanningtransmissionelectronmicroscopy，扫描透射电子显微镜)观察来进行。
观察用试样使用通过如下操作得到的试样：针对上述线材的与长边方向(拉丝方向x)平行的截面，利用fib(focusedionbeam，聚焦离子束)以厚度100nm±20nm进行切断，通过离子铣削进行精加工。
在stem观察中，使用灰度对比度，将对比度的差异作为晶体的取向、将对比度不连续地各异的边界作为晶粒间界来进行识别。需要说明的是，根据电子射线的衍射条件，有时即使晶体取向不同，灰度对比度也没有差异，因此，在该情况下，利用电子显微镜的试样台内的正交的2条试样旋转轴以每次倾斜±3°的方式改变电子射线与试样的角度，在多种衍射条件下对观察面进行拍摄，并识别晶界。需要说明的是，观察视场设定为(15～40)μm×(15～40)μm，在上述截面中，在与线径方向(与长边方向垂直的方向)对应的线上的、中心与表层的中间附近的位置(从表层侧起相当于线径的约1/4尺寸的中心侧的位置)进行观察。观察视场根据晶粒的大小而适当地进行了调整。
然后，根据在进行stem观察时拍摄的图像，判断在线材的与长边方向(拉丝方向x)平行的截面中有无纤维状金属组织。图11为在进行stem观察时拍摄的、实施例1-1的绞线导体的第1导体的与长边方向(拉丝方向x)平行的截面的stem图像的一部分。本实施例中，在第1导体中观察到图11所示那样的金属组织的情况下，评价为纤维状金属组织，在表1、表3及表5中的栏中记载为“有”。
此外，在各个观察视场中，选择晶粒中的任意100个，测定各个晶粒的与长边方向垂直的尺寸、和晶粒的与长边方向平行的尺寸，计算该晶粒的长宽比。进而，对于晶粒的与长边方向垂直的尺寸和长宽比，由所观察的晶粒的总数来计算平均值。需要说明的是，所观察的晶粒明显大于400nm的情况下，不选作测定各尺寸的晶粒而将其从测定对象排除，计算出各自的平均值。另外，对于晶粒的与长边方向平行的尺寸明显比晶粒的与长边方向垂直的尺寸的10倍更大的情况，一律评价为长宽比高于10，在表1、表3及表5中表示为“＞10”。
[3]耐弯曲疲劳特性
耐弯曲疲劳特性在对绞线导体实施了绝缘被覆的状态下进行评价。具有30(导体根数)/0.18(单丝直径)的结构的绞线导体及具有88(导体根数)/0.30(单丝直径)的结构的绞线导体均实施了基于jisz2273(1978)的交变弯曲疲劳试验。关于试验条件，弯曲半径为5mm，反复次数设定为100万次。另外，具有7/34(合计导体根数(238根))/0.45(单丝直径)的结构的绞线导体实施了基于jisc3005：2014的反复弯曲试验。关于试验条件，将固定距离l设定为300mm，将弯曲半径r设定为100mm，反复次数设定为100万次。在试验后将绝缘外皮切开，计数已发生断线的导体(单丝)的根数。
表2及表6中，关于耐弯曲疲劳特性，算出以由使用了ec-al的绞线导体进行的试验中的断线根数作为基准(100％)计、已发生断线的导体的根数是百分之几。例如，在由ec-al制的绞线导体进行的试验中有10根发生了断线、在由根据本发明的绞线导体进行的试验中仅3根发生了断线的情况下，成为30％，该数值越小，表示耐弯曲疲劳特性越优异。
表4中，将全部导体中的已发生断线的导体的根数为5％以下的情况表示为“a”，高于5％且为10％以下的情况表示为“b”，高于10％且为15％以下的情况表示为“c”，高于15％且为20％以下的情况表示为“d”，高于20％且为30％以下的情况表示为“e”。将a及b视为合格水平。
[4]电导率
对于电导率而言，利用基于jisc3005(2014)的惠斯通电桥法，用1m长的带绝缘外皮的电线进行测定。然后，换算成每1km线长的值。于20℃进行了测定。需要说明的是，本实施例中，就电导率(导体电阻)而言，在具有30/0.18的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于以往例的50ω/km以下视为合格水平，另外，在具有7/34/0.45的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于以往例的1.0ω/km以下视为合格水平，在具有88/0.30的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于比较例的5.8ω/km以下视为合格水平。将电导率(导体电阻)的评价结果示于表2、表4及表6。
[5]绞线导体的重量
对于绞线导体的重量而言，在施以绝缘被覆之前的、绞线导体的状态下测定重量。以1m的长度进行测定，换算成每1km线长的值。需要说明的是，本实施例中，就绞线导体的重量而言，在具有30/0.18的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于以往例的6.5kg/km以下视为合格水平，另外，在具有7/34/0.45的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于以往例的330kg/km以下视为合格水平，在具有88/0.30的加捻结构的绞线导体的情况下，将低于以往例的54.0kg/km以下视为合格水平。将绞线导体的重量的测定结果示于表2、表4及表6。
[6]不易变形性
将已切断为1m长的绞线导体笔直地理直(弯曲角度为0°的状态)，沿着直径为绞线导体直径的5倍的圆形夹具，对绞线导体的长边中央进行弯曲加工直至弯曲角度成为90°。然后，伴随着去载而发生回弹后，在未恢复至最初的0°的状态而残存有永久变形的情况下，测定其角度。该角度越小，则不易变形性越良好。角度为6°以上且低于10°的情况下用合格水平(c)表示，角度为3°以上且低于6°的情况下用更优选的水平(b)表示，角度为0°以上且低于3°的情况下用进一步优选的水平(a)表示。角度为10°以上的情况下用不合格水平(d)表示。将绞线导体的不易变形性(变形难度)示于表4。
[7]易变形性
针对绞线导体，按照jisc3005：2014，进行90°弯曲加工，测定此时所需要的力，对绞线导体的易变形性进行评价。求出相对于由标准的tpc(o)构成的绞线导体中的力而言、需要几倍的力。1.2倍以上且低于1.3倍的力的情况下用合格水平(c)表示，1.1倍以上且低于1.2倍的力的情况下用更优选的水平(b)表示，1.0倍以上且低于1.1倍的力的情况下用进一步优选的水平(a)表示。需要1.3倍以上的力的情况下，用不合格水平(d)表示。将绞线导体的易变形性(变形容易度)示于表6。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
根据表1及2的结果，确认了实施例1-1～1-30的绞线导体中，第1导体具有特定的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与该一个方向平行的截面中，晶粒的与长边方向垂直的尺寸为400nm以下。图11为实施例1-1涉及的第1导体的与拉丝方向平行的截面的stem图像。需要说明的是，对于实施例1-2～1-30涉及的第1导体的与长边方向平行的截面而言，也确认到与图11同样的金属组织。
确认了具有这样的特有金属组织的本发明的实施例1-1～1-30的绞线导体能发挥与铁系、铜系的绞线导体相匹敌的高强度。另外确认到，本发明的实施例1-12～1-14、1-22及1-23的绞线导体由于含有规定量的选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn中的至少1种以上，因此，即使在加热后也维持了高的疲劳寿命特性，耐热性也优异。
与此相对，对于仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例1-1及以往例1-3的绞线导体而言，绞线导体的重量重，另外，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例1-2及1-4的耐弯曲疲劳特性差，均不合格。
此外，对于使用了具有本发明的合适组成范围的第1导体、而未使用第2导体来构成绞线导体的比较例1-1的绞线导体而言，导体电阻高，导电性差。使用mg及si含量比本发明的合适范围少的第1导体用棒材制造的比较例1-2的绞线导体的疲劳特性差。使用不含fe的第1导体用棒材制造的比较例1-4的绞线导体的疲劳特性差。晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值比本发明的合适范围大的比较例1-7的绞线导体的疲劳特性差。另外，比较例1-3、1-5、1-6及1-8中，在拉丝加工[1]中发生断线，因此未能制造绞线导体。
根据表3及4的结果，确认了实施例2-1～2-24的绞线导体中，第1导体具有特定的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与该一个方向平行的截面中，晶粒的与长边方向垂直的尺寸为400nm以下。对于实施例2-1～2-24涉及的第1导体的与长边方向平行的截面而言，也确认到与图11同样的金属组织。
确认了具有这样的特有金属组织的本发明的实施例2-1～2-24的绞线导体能发挥与铁系、铜系的绞线导体相匹敌的高强度。另外确认到，本发明的实施例2-13～2-15、2-18及2-19的绞线导体由于含有规定量的选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn中的至少1种以上元素，因此，即使在加热后也维持了优异的疲劳寿命特性，耐热性也优异。
与此相对，仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例2-1及以往例2-3的绞线导体的疲劳特性及变形难度差，绞线导体的重量重，另外，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例2-2及2-4的疲劳特性及变形难度差，均不合格。此外，构成了第1导体的根数比例b1低于第1导体的根数比例a的绞线导体的比较例2-1～2-4及2-6～2-9的绞线导体的疲劳特性及变形难度差，均不合格。另外，仅利用第1导体构成了绞线导体的比较例2-5及2-10的导体电阻增加，均不合格。
根据表5及6的结果，确认了实施例3-1～3-24的绞线导体中，第1导体具有特定的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与该一个方向平行的截面中，晶粒的与长边方向垂直的尺寸为400nm以下。对于实施例3-1～3-24涉及的第1导体的与长边方向平行的截面而言，也确认到与图11同样的金属组织。
确认了具有这样的特有金属组织的本发明的实施例3-1～3-24的绞线导体能发挥与铁系、铜系的绞线导体相匹敌的高强度。另外确认到，本发明的实施例3-13～3-15、3-18及3-19的绞线导体由于含有规定量的选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn中的至少1种以上元素，因此，即使在加热后也维持了优异的疲劳寿命特性，耐热性也优异。
与此相对，对于仅利用由纯铜材料(韧铜)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例3-1及3-3的绞线导体而言，绞线导体的重量重，另外，仅利用由纯铝材料(ec-al材料)形成的第2导体构成了绞线导体的以往例3-2及3-4的疲劳特性及变形容易度差，均不合格。此外，构成了第1导体的根数比例b2低于第1导体的根数比例a的绞线导体的比较例3-1～3-4及3-6～3-9的绞线导体的变形容易度差，均不合格。另外，仅利用第1导体构成了绞线导体的比较例3-5及3-10的导体电阻增加，并且变形容易度差，均不合格。
产业上的可利用性
根据本发明，通过作为绞线导体，代替具有高电导率的由以往的铜系材料或铝系材料形成的第2导体的一部分，而使用高强度并且耐弯曲疲劳特性优异的由特定的铝合金形成的第1导体，由此能够提供不仅具备高电导率及高强度、而且耐弯曲疲劳特性优异、并且能实现轻量化的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线及电缆。
另外，通过作为绞线导体的导体，代替具有高电导率的由以往的铜系材料或铝系材料形成的第2导体的一部分，而使用高强度并且耐弯曲疲劳特性优异的由特定的铝合金形成的第1导体，并且第1导体的根数比例b1高于第1导体的根数比例a，由此能够提供不仅具备高电导率及高强度、而且耐弯曲疲劳特性优异、并且能实现轻量化、还不易引起铜害、与铝端子的连接良好、不易变形的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线及电缆。
另外，通过作为绞线导体的导体，代替具有高电导率的由以往的铜系材料或铝系材料形成的第2导体的一部分，而使用高强度并且耐弯曲疲劳特性优异的由特定的铝合金形成的第1导体，并且第1导体的根数比例b2高于第1导体的根数比例a，由此能够提供不仅具备高电导率及高强度、而且耐弯曲疲劳特性优异、并且能实现轻量化、还容易变形的绝缘电线用绞线导体、绝缘电线、软线及电缆。
附图标记说明
1晶粒
10a～10i绞线导体
20第1导体
40第2导体
60绞线导体的最外层
80绞线导体的(由假想圆划分出的)区域
1.绝缘电线用绞线导体，其特征在于，以第1导体与第2导体的捻合混杂状态构成，
所述第1导体由特定铝合金形成，所述特定铝合金具有以质量％计含有mg：0.2～1.8％、si：0.2～2.0％、fe：0.01～0.33％、以及选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％、且余量为al及不可避免的杂质的合金组成，并且具有晶粒沿一个方向并齐延伸的纤维状金属组织，在与所述一个方向平行的截面中，所述晶粒的与长边方向垂直的尺寸的平均值为400nm以下，
所述第2导体由电导率比所述第1导体高的、选自铜、铜合金、铝及铝合金的组中的金属或合金形成。
2.如权利要求1所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在所述绞线导体的横截面中观察时，
位于所述绞线导体的最外层的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例b1高于构成所述绞线导体的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例a。
3.如权利要求2所述的绝缘电线用绞线导体，其中，位于所述最外层的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例b1与构成所述绞线导体的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例a之比(b1/a)为1.50以上。
4.如权利要求1所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在所述绞线导体的横截面中观察时，
位于由下述假想圆划分出的区域内的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例b2高于构成所述绞线导体的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例a，所述假想圆与所述绞线导体的外切圆同心、并且具有为所述外切圆半径的二分之一的半径。
5.如权利要求4所述的绝缘电线用绞线导体，其中，位于所述区域内的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例b2与构成所述绞线导体的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例a之比(b2/a)为1.50以上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，在所述绞线导体的横截面中观察时，所述第1导体的总截面积为所述绞线导体的标称截面积的2～98％的范围。
7.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第1导体与所述第2导体的直径尺寸相同。
8.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第1导体与所述第2导体的直径尺寸不同。
9.如权利要求1～8中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，构成所述绞线导体的所述第1导体在所述第1导体和所述第2导体的总根数中所占的根数比例a为2～98％的范围。
10.如权利要求1～9所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第2导体由所述铜或所述铜合金构成。
11.如权利要求1～9所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第2导体由所述铝或所述铝合金构成。
12.如权利要求1～9所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第2导体以所述铜或所述铜合金、与所述铝或所述铝合金的混杂状态构成。
13.如权利要求1～12中任一项所述的绝缘电线用绞线导体，其中，所述第1导体的所述合金组成含有选自cu、ag、zn、ni、co、au、mn、cr、v、zr、ti及sn的组中的1种以上元素：合计0.06～2.00质量％。
14.绝缘电线，其具备权利要求1～13中任一项所述的绞线导体、和将所述绞线导体的外周被覆的绝缘外皮。
15.软线，其具备权利要求1～13中任一项所述的绞线导体、和将所述绞线导体的外周被覆的绝缘外皮。
16.电缆，其具备：
权利要求14所述的绝缘电线或权利要求15所述的软线；和
以将所述绝缘电线或所述软线包含在内的方式进行绝缘被覆的护套。
17.如权利要求16所述的电缆，其中，所述电缆为厚橡胶软电缆。
技术总结