CN101872657A - 电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电缆，其同时实现高的弯曲耐久性和高的可挠性。本发明涉及的电缆为由多根捻合线导体(13)捻合而成的电缆(11)，具有比捻合线导体(13)容易变形的充填物(14)，在充填物(14)的周围配置多根捻合线导体(13)。
Description
技术领域
本发明涉及一种在机器人或汽车等承受反复弯曲的环境下而使用的电缆。
背景技术
在机器人或汽车(例如，汽车的弹簧下)等承受反复弯曲的环境下而使用的电缆不仅要求高的弯曲耐久性，而且从例如容易进行配线的观点出发，也要求高的可挠性。但是，尚不能同时实现高的弯曲耐久性和高的可挠性。
专利文献1记载有如下的技术：通过在架空配电线的内部设置比捻合线导体具有5倍以上抗拉强度的张力元件，即使捻合线导体断线，也可以防止架空配电线的下垂。
专利文献1：日本特开2002-124137号公报
发明内容
但是，专利文献1是以即使捻合线导体断线，也可以防止架空配电线的下垂为目的，而本发明希望在承受反复弯曲的电缆中，防止捻合线导体断线。另外，也希望同时具有上述的高的可挠性。
本发明的目的在于解决上述课题，提供一种同时实现高的弯曲耐久性和高的可挠性的电缆。
为达到上述目的的本发明的电缆，为由多根捻合线导体捻合而成的电缆，具有比上述捻合线导体容易变形的充填物，在该充填物的周围配置多根上述捻合线导体。
另外，本发明的电缆，为由多根捻合子线捻合而成的电缆，所述捻合子线由多根捻合线导体捻合而成，所述电缆具有比上述捻合子线容易变形的充填物，在该充填物的周围配置多根上述捻合子线。
上述充填物可以由树脂构成。
上述充填物可以形成为管状。
上述充填物可以为由多根纤维质的丝捻合而成的丝捻合体。
上述纤维质的系可以是人造短纤维丝。
在上述充填物的周围配置的捻合线导体的周围或在上述充填物的周围配置的捻合子线的周围可以覆盖由电绝缘体构成的绝缘层，该绝缘层的周围可以覆盖由导体构成的屏蔽层。
上述屏蔽层的周围可以覆盖由纤维构成的增强编织层，该增强编织层的周围可以覆盖由树脂构成的护套。
本发明发挥以下的优异效果。
(1)同时实现高的弯曲耐久性和高的可挠性。
附图说明
图1是显示本发明一实施方式的电缆的截面图。
图2是显示本发明一实施方式的电缆的截面图。
图3是实施例电缆的电缆尺寸图。
图4是比较例的电缆的截面图。
图5是有关比较例的电缆与实施例的电缆的弯曲耐久性的性能比较的图表。
符号说明
11、21 电缆
13 捻合线导体
14、24 充填物
15、25 绝缘层
16、26 屏蔽层
17、27 增强编织层
18、28 护套
22 捻合线导体
23 捻合子线
具体实施方式
以下，基于所付图面详细的论述本发明的一实施方式。
如图1所示本发明涉及的电缆11为捻合有多根捻合线导体13的电缆11，具有比捻合线导体13容易变形的充填物14，在充填物14的周围配置多根捻合线导体13。捻合线导体13由多根导体裸线捻合而成。
如果详细论述，多根捻合线导体13从电缆11的中心以规定的距离，在圆周方向上以几乎相同的间隔配置。在多根捻合线导体13的周围覆盖有由电绝缘体构成的绝缘层15。在绝缘层15的周围覆盖有由导体构成的屏蔽层16。在屏蔽层16的周围覆盖有由纤维构成的增强编织层17。在增强编织层17的周围覆盖有由树脂构成的护套18。
本发明的电缆11中，在形成有多根捻合线导体13的圆环状结构的大约中心部配置充填物14。充填物14具有柔软性。由于充填物14具有比捻合线导体13容易变形的性质，因此，在电缆11弯曲时，充填物14被捻合线导体13压迫，使充填物14的外缘变形。
另外，如图2所示本发明的电缆21，为由多根捻合子线23捻合而成的电缆21，捻合子线23由多根捻合线导体22捻合而成，电缆21(捻合母线)具有比捻合子线23容易变形的充填物24，在充填物24的周围配置多根捻合子线23。捻合线导体22由多根导体裸线捻合而成。
如果详细论述，多根捻合子线23从电缆21的中心以规定的距离，在圆周方向上以几乎相同的间隔配置。在多根捻合子线23的周围覆盖有由电绝缘体构成的绝缘层25。在绝缘层25的周围覆盖有由导体构成成的屏蔽层26。在屏蔽层26的周围覆盖有由纤维构成的增强编织层27。在增强编织层27的周围覆盖有由树脂构成的护套28。
本发明的电缆21中，在形成有多根捻合子线23的圆环状结构的大约中心部配置充填物24。充填物24具有柔软性。由于充填物24具有比捻合子线23容易变形的性质，因此，在电缆21弯曲时，充填物24被捻合子线23压迫，使充填物24的外缘变形。
论述图1的电缆11的作用效果。
首先，本发明通过使用由多根导体裸线捻合而成的捻合线导体，采用这样的结构，可以提高弯曲耐久性。另外，本发明由于使电缆的末端处理简单化，因此，各捻合线导体为不具有护套的结构。
一般由多根捻合线导体捻合而成的电缆在电缆的中心部，即与图1的电缆11的充填物14相当的地方也有捻合线导体。如果弯曲这样的一般的电缆，在中心部的捻合线导体的外周被赋予最大的应力。而本发明的电缆11的该中心部的捻合线导体置换为比捻合线导体13容易变形的充填物14。
电缆11弯曲时，在捻合线导体13之间产生的压力通过充填物14的变形而被吸收。由此，缓和捻合线导体13之间的压力，抑制构成捻合线导体13的导体裸线的断线，即，捻合线导体13之间相接处的导体裸线的断线。其结果，电缆11具有高的弯曲耐久性。
进一步，电缆11弯曲时，由于充填物14变形，因此，电缆11的弯曲刚性比上述一般的电缆低。即，电缆11具有高的可挠性。由此，电缆11可以在比一般的电缆小的弯曲R下弯曲，因而容易进行配线。
通过在充填物14的周围捻合配置由多根捻合线导体13而成的导体层，并在导体层的外周设置绝缘层15，进一步在其外周设置屏蔽层16，在其外周设置护套18，可以提供一种弯曲耐久性高的电缆11。
另外，通过在屏蔽层16和护套18之间设置由冲击吸收性的纤维编织而成的增强编织层17，可以提供一种耐冲击性高的电缆11。在冲击吸收性的编织层中可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维材料、聚乙烯醇纤维材料和聚2，6-萘二酸乙二醇酯纤维材料中选出的1种以上的纤维材料。
图2的电缆21的作用效果由于与上述相同，因此省略。
充填物14、24可以为树脂。充填物14、24可以形成为管状，即，内部具有空隙的形状。图1的电缆11使用硅树脂，形成硅筒，以此作为充填物14。
另外，充填物14、24可以为由多根纤维质的丝捻合而成的丝捻合体。图2的电缆21以人造短纤维丝(精纺人造丝)作为充填物24。作为精纺人造丝的材质可以使用人造纤维、PET和尼龙等。
实施例
制作实施例1、实施例2和比较例的电缆。
实施例1是图1的电缆11，在中心部的周围配置6根由多根导体裸线(软铜线(TPC、韧铜))捻合而成的捻合线导体13。绝缘层15使用交联聚乙烯。屏蔽层16使用镀锡铜编织。增强编织层17使用聚乙烯醇纤维材料。另外，增强编织层17也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维材料或聚2，6-萘二酸乙二醇酯纤维材料。充填物14使用由肖式(A)硬度45±5度的硅树脂构成的硅管状。各部件的尺寸如图3所示。另外，导体层是由捻合线导体13构成的层。
实施例2是图2的电缆21，捻合多根导体裸线(同上)作为捻合线导体22，在中心部的周围配置6根由多根捻合线导体22捻合而成的捻合子线23。另外，充填物24使用人造短纤维丝。其它的层同实施例1相同。
比较例的电缆如图4所示，不含有充填物，具有将图1的电缆11的充填物14变为捻合线导体的结构。即，比较例的电缆41捻合7根由多根导体裸线(锡铜合金)捻合而成的捻合线导体42，在其周围与图1的电缆11同样的按顺序设置绝缘层45、屏蔽层46、增强编织层47和护套48。
有关实施例1、实施例2和比较例3的三个电缆，在R30的90°弯曲的负荷下，实施反复50万次弯曲的弯曲耐久试验。其结果如图5所示。
如图5所示，纵轴为相对于比较例的导体裸线的断线数的比例(断线数比)。因此，比较例的断线数比为1。这时，实施例1的断线数比为0.02，实施例2的断线数比为0.47。如这样，比较例和实施例1、2，导体裸线的断线数明显不同。在比较例中，特别在中心部的捻合线导体和配置在其周围的捻合线导体相接的地方，产生多根导体裸线的断线。相对于此，实施例1、2由于在电缆的中心部配置比捻合线导体容易变形的充填物14、24，缓和了由弯曲而最容易产生导体裸线断线的上述地方的压力，抑制导体裸线的断线。由此，确认出本发明的电缆11、21比以往的电缆提高了弯曲耐久性。
然后，对于实施例1、实施例2和比较例3的3个电缆，测定相对于弯曲R的弯曲刚性。在这里，弯曲R(mm)是指弯曲电缆时电缆最大的弯曲处的弯曲半径。弯曲R为150、80、50、30mm。弯曲刚性(N.mm2)是显示弯曲难度的值，用纵弹性系数和截面2次力矩的积求出。
表1
如表1所示，如果以比较例的电缆中弯曲刚性的每弯曲R为1时进行规格化，实施例1和实施例2的电缆相对于所有的弯曲R弯曲刚性都为少数点以下。即，实施例1和实施例2比比较例的弯曲刚性小。由此，确认出本发明的电缆11、21比以往的电缆提高了可挠性。
从以上的试验结果可以得出，本发明的电缆11、21具有充足的弯曲耐久性，且在进行配线方面，具有可挠性这样的结论。
另外，实施例1和实施例2虽然具有屏蔽层16、26和护套18、28，但是只要是具有屏蔽层16、26和护套18、28中任何一种的电缆，就可以得到与实施例1和实施例2同样的试验结果。
Claims (8)
1.一种电缆，其特征在于，为由多根捻合线导体捻合而成的电缆，具有比所述捻合线导体容易变形的充填物，在所述充填物的周围配置多根所述捻合线导体。
2.一种电缆，其特征在于，为由多根捻合子线捻合而形成的电缆，所述捻合子线由多根捻合线导体捻合而形成，所述电缆具有比所述捻合子线容易变形的充填物，在所述充填物的周围配置多根所述捻合子线。
3.根据权利要求1或2所述的电缆，其中，所述充填物由树脂构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电缆，其中，所述充填物形成为管状。
5.根据权利要求1或2所述的电缆，其中，所述充填物为由多根纤维质的丝捻合而成的丝捻合体。
6.根据权利要求5所述的电缆，其中，所述纤维质的丝是人造短纤维丝。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电缆，其中，在所述充填物的周围配置的捻合线导体的周围或在所述充填物的周围配置的捻合子线的周围覆盖有由电绝缘体构成的绝缘层，在所述绝缘层的周围覆盖有由导体构成的屏蔽层。
8.根据权利要求7所述的电缆，其中，在所述屏蔽层的周围覆盖有由纤维构成的增强编织层，在所述增强编织层的周围覆盖有由树脂构成的护套。
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