JP2006164607A - ケーブルおよび撚合せ型ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりも軽量化が図られると共に表面に銅が被覆されて、銅導体と同様の取扱いを可能にする。
【解決手段】 １本の銅被覆アルミニウム線３の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線３が密着した状態で適数層５、７、９、１１配置され、各層が交互に長手方向へ撚られて断面が扇形状に形成されて扇形導体１３とし、この扇形導体１３の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層１５が被覆されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ケーブルおよび撚合せ型ケーブルに関する。

従来から多数の金属線材としての例えば銅やアルミニウムが密接して並列された扇形の断面を有する扇形導体は知られている。この扇形導体は互いに撚られている線材からなる多条の心と、この多条の心を密着してしっかりと囲繞していてかつ平滑な外表面を備えた管体とを有している。

また、銅被覆アルミニウム線も従来から良く知られているが、単に単線として使用されており、複数本を撚り合わせたり、または扇形導体としては使用されていないのが現状である。
特開平９−４５１６３号公報

ところで、上述した従来のケーブルの製造は、例えば多数の銅線材からなる心で予め扇形に成形された後、この扇形導体は互いに補完し合って円形のケーブル心を形成し、その外周にジャケットが形成されている。従って、製造されたケーブルは、銅でできているから、重量が重く軽量化ができない問題があった。最近、特に船などに使用されるケーブルは軽量化が叫ばれている。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

上記発明が解決しようとする課題を達成するためにこの発明のケーブルは、１本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られている撚り線導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されていることを特徴とするものである。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記撚り線導体が圧縮成形された圧縮成形導体であることが好ましい。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記圧縮成形導体が扇形状導体であることが好ましい。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が９０度１２０度または１８０度からなっていることが好ましい。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記銅被覆アルミニウム線における銅の断面積が全体の断面積に対して１０〜２０％であることが好ましい。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記圧縮成形導体の最外層の外周に内部半導電層を、前記絶縁層の外周に外部半導電層を形成せしめていることが好ましい。

この発明のケーブルは、前記ケーブルにおいて、前記各銅被覆アルミニウム線の外周に絶縁層が被覆されていることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、１本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られていると共に圧縮した圧縮成形導体とし、この圧縮成形導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているケーブルを複数合わせて断面が円形形状に形成されていると共に外周にシース材が被覆されていることを特徴とするものである。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、前記圧縮成形導体が扇形状導体であることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が９０度からなっていて、しかも、４個で断面が円形形状に形成されていることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が１２０度からなっていて、しかも、３個で断面が円形形状に形成されていることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、前記銅被覆アルミニウム線における銅の断面積が全体の断面積に対して１０〜２０％であることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、各扇形導体の最外層の外周に内部半導電層を、前記絶縁層の外周に外部半導電層を形成せしめていることが好ましい。

この発明の撚合せ型ケーブルは、前記撚合せ型ケーブルにおいて、前記各銅被覆アルミニウム線の外周に絶縁層が被覆されていることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段の説明から理解されるように、この発明のケーブルによれば、１本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られていると共に圧縮成形した圧縮成形導体とし、この圧縮成形導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているから、銅の比重よりも軽いアルミニウムを主体にした圧縮成形導体で構成されているので、従来よりも低インピーダンスで、軽量化を図ることができコンパクト化することができ、しかも、省スペース化することができる。また、アルミニウムの外周に銅が被覆されているから、銅導体と同様の取扱いを可能にすることができる。また、圧縮成形導体の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているから、表面が柔らかく、柔軟性を持たせることができる。

この発明の撚合わせ型ケーブルによれば、１本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られていると共に圧縮した圧縮成形導体とし、この圧縮成形導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているケーブルを複数合わせて断面が円形形状に形成されていると共に外周にシース材が被覆されているから、高圧電流として使用かるのに適し、従来よりも低インピーダンスで、軽量化を図ることができコンパクト化することができ、しかも、省スペース化することができる。また、アルミニウムの外周に銅が被覆されているから、銅導体と同様の取扱いを可能にすることができる。また、圧縮成形導体の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているから、表面が柔らかく、柔軟性を持たせることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照するに、ケーブル１は、中心部に１本の例えば断面積が１５０ｍｍ^２の銅被覆アルミニウム線３が設けられている。この銅被覆アルミニウム線３は図５に示されているように、アルミニウム３Ａに銅３Ｂが被覆されている。この銅３Ｂの断面積は全体の断面積に対して１０〜２０％をもって被覆されている。そして、アルミニウム３Ａは比重が２．７０、導電率が６１％を有している。また、銅３Ｂは比重が８．８９、導電率が９８％を有している。この銅被覆アルミニウム線３は測定したところ、比重が３．６８、導電率が６８％を有しており、銅自体の線材に比べて軽い。また、銅被覆アルミニウム線３はアルミニウム３Ａの外周表面に銅３Ｂが被覆されているため、銅自体の線材と同様の取扱いが可能であり、アルミニウムの軽さと銅の取扱い性を兼ね備えたものである。

図６は図５に対して銅３Ｂの外周に例えば酸化銅やエナメルなどの絶縁層３Ｃをシースしたものである。このように絶縁層３Ｃをシースしたものは高周波電流に対して効果的である。

図１において、前記１本の銅被覆アルミニウム線３の外周には同じ銅被覆アルミニウム線３が６本密着して１層５が形成されている。この１層５と前記１本の銅被覆アルミニウム線３は例えばＳ撚り又はＺ撚りに撚られている。前記１層５の外周には同じ銅被覆アルミニウム線３が１２本密着して２層７が形成されている。この２層７は前記Ｓ撚り又はＺ撚りとは反対撚りのＺ撚りまたはＳ撚りで撚られている。前記２層７の外周には同じ銅被覆アルミニウム線３が１８本密着して３層９が形成されている。この３層９は前記Ｚ撚りまたはＳ撚りとは反対撚りのＳ撚り又はＺ撚りで撚られている。前記３層９の外周には同じ銅被覆アルミニウム線３が２４本密着して４層１１が形成されている。この４層１１は前記Ｓ撚り又はＺ撚りとは反対撚りのＺ撚り又はＳ撚りで撚られている。すなわち、１層５〜４層１１における各層の撚りは交互に撚られている。

この４層１１で断面が圧縮成形導体としての例えば扇形状の扇形導体１３が形成される。この扇形導体１３としては銅被覆アルミニウム線３が合計６１本でもって構成されている。しかも、扇形導体１３は各層においてロール成形などで圧縮成形されて扇形形状になっている。扇形導体１３は円弧部１３Ａとこの円弧部１３Ａを形成する両辺１３Ｂと１３Ｃ間のなす角度が図１においては１２０度となっている。さらに、各層の撚りピッチは辺１３Ｂと辺１３Ｃとの交点から円弧部１３Ａに向けておろした垂線の長さを直径Ｄとしたとき、この直径Ｄに（２０〜２５）の値を掛けた値で撚られている。前記４層１１の最外層の外周には例えばエチレンゴム（ＥＰＭ）からなる絶縁層１５が被覆されてケーブル１となっていて、低圧用ケーブルとして使用される。

したがって、全体のケーブル１の形状は１２０度の角度からなる扇形状となっている。そして、銅被覆アルミニウム線３はアルミニウム３Ａの外周表面に銅３Ｂが被覆されているため、銅自体の線材と同様の取扱いを可能とし、アルミニウムの軽さと銅の取扱い性を
兼ね備えたものとなっている。而して、従来の銅自体のものよりも少なくとも２〜３割程度軽量化を図ることができると共に低インピーダンスで、コンパクト化することができ、しかも、省スペース化を図ることができる。また、アルミニウムの外周に銅が被覆されているから、銅導体と同様の取扱いを可能にすることができる。銅被覆アルミニウム線３として図６に示されたものを用いると、上述した効果に加えて高周波電流に対して効果的である。

なお、銅被覆アルミニウム線３における銅３Ａの断面積を全体の断面積に対して１０〜２０％にした理由は、２０％以上であると全体の重さがさらに重くなってしまい軽くする点で好ましくなく、また、１０％未満であると良好な導電率を得ることができない。

図２には図１に代わる他の実施の形態が示されている。図２において、図１における部品と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図２において、ケーブル１７は図１のケーブル１とほとんど同じで、異なる点は扇形導体１３は円弧部１３Ａとこの円弧部１３Ａを形成する両辺１３Ｂと１３Ｃ間のなす角度が図２においては９０度になっていることである。したがって、図２におけるケーブル１７においても図１のケーブル１と同様の作用並びに効果を有している。

図３には図１に代わる他の実施の形態が示されている。図３において、図１における部品と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図３において、ケーブル１９としては前記４層１１と絶縁層１５との間に例えばエチレンポリプレンゴムとカーボンからなる内部半導電層２１が形成されている。前記絶縁層１５の外周には例えばエチレンポリプレンゴムとカーボンからなる外部半導電層２３が形成されている。

したがって、前記ケーブル１９としては図１のケーブル１が低圧ケーブルとして使用されるのに対して高圧ケーブルとして使用される。しかも、それ以外は図１と同様の作用並びに効果を有する。

図４には図３に代わる他の実施の形態が示されている。図４において、図３における部品と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図４において、ケーブル２５は図３のケーブル１９とほとんど同じで、異なる点は扇形導体１３は円弧部１３Ａとこの円弧部１３Ａを形成する両辺１３Ｂと１３Ｃ間のなす角度が図４においては９０度になっていることである。

したがって、図４においても図３と同様の作用並びに効果を有している。

図７には図３のケーブル１９を３個用いて撚合せ型ケーブルとしての扇形撚合せ型ケーブル２７にした例が示されている。図７において３個のケーブル１９を円内に配置し、テープ２９で円に形成され、さらに、テープ２９の外周に例えばポリオレフィンからなるシース３１で被覆されて構成されている。

したがって、この扇形撚合せ型ケーブル２７は、高圧電流として使用するのに適していて、それ以外は図３と同様の作用並びに効果を有する。

図８には図４のケーブル２５を４個用いて扇形撚合せ型ケーブル３５にした例が示されている。図８において４個のケーブル２５を円内に配置し、テープ層２９で円に形成され、さらに、テープ層２９の外周に例えばポリオレフィンからなるシース３１で被覆されて構成されている。

この扇形撚合せ型ケーブル３５は、高圧電流として使用するのに適していて、それ以外は図４と同様の作用並びに効果を有する。

前述した実施の形態の例では、圧縮成形導体として扇形導体を例にとって説明したが、圧縮成形導体として円形撚り線導体を用い円形圧縮導体で対応することも可能である。この場合には図１において各銅被覆アルミニウム線３が各層で断面が円形形状に維持された状態で圧縮成形されているものである。

この円形圧縮導体を４本合わせて図８に示すような撚り合わせ型ケーブル（実施例１）、図８に示したような９０度のケーブルを４本合わせた撚り合わせ型ケーブル（実施例２）を試作して特性値を測定したところ、表１に示したような値を得た。比較として、導体として断面が１２０ｍｍ^２を有する軟銅線を用いて同様の製造で撚り合わせ型ケーブル（比較例）を試作して同じ特性値を測定した。

この表１のケーブル概算質量を見てみると、比較例を１００としたとき実施例１では８１．４であり、１８．６％軽量化を図っている。また、実施例２では７３．２であり、２６．８％軽量化を図っている。したがって、比較例の撚り合わせ型ケーブルに対して、１８〜２７％の軽量化を図ることができる。また、ケーブルの外径を比較して見ると、比較例が７６ｍｍであるのに対して、実施例１では８０ｍｍ、実施例２では７５ｍｍであり、大きさはほとんど同程度である。比較例の導体のサイズを実施例１、２のサイズにすれば小さくなることは明白であり、したがって、コンパクト化を図ることができる。その他の実施例１、２の特性は比較例の特性とほとんど同じである。

なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。前述した例では、撚り線導体として例えば圧縮成形導体として扇形導体１３のうち９０度、１２０度の扇形導体１３を用いた例で説明したが、例えば１８０度またはそれ以外のものでも対応可能であり、また、単なる撚り線導体であっても構わない。

この発明のケーブルの一例を示す断面図である。 この発明のケーブルの他例を示す断面図である。 図１に代わるケーブルの別の例を示す断面図である。 図２に代わるケーブルの別の例を示す断面図である。 この発明の使用する銅被覆アルミニウム線の一例を示す断面図である。 この発明の使用する銅被覆アルミニウム線の他例を示す断面図である。 この発明の扇形撚合せ型ケーブルの一例を示す断面図である。 この発明の扇形撚合せ型ケーブルの他例を示す断面図である。

符号の説明

１ ケーブル
３ 銅被覆アルミニウム線
３Ａ アルミニウム
３Ｂ 銅
３Ｃ 絶縁層
５ １層
７ ２層
９ ３層
１１ ４層
１３ 扇形導体
１３Ａ 円弧部
１３Ｂ、１３Ｃ 辺
１５ 絶縁層
１７、１９、２５ ケーブル
２１ 内部半電層
２３ 外部半電層
２７、３５ 扇形撚合せ型ケーブル
２９ テープ層
３１ シース

Claims (14)

1. １本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られている撚り線導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されていることを特徴とするケーブル。
2. 前記撚り線導体が圧縮成形された圧縮成形導体であることを特徴とする請求項１記載のケーブル。
3. 前記圧縮成形導体が扇形状導体であることを特徴とする請求項２記載のケーブル。
4. 前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が９０度、１２０度または１８０度からなっていることを特徴とする請求項３記載のケーブル。
5. 前記銅被覆アルミニウム線における銅の断面積が全体の断面積に対して１０〜２０％であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のケーブル。
6. 前記撚り線導体の最外層の外周に内部半導電層を、前記絶縁層の外周に外部半導電層を形成せしめていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のケーブル。
7. 前記各銅被覆アルミニウム線の外周に絶縁層が被覆されていることを特徴とする請求項請求項１、２、３、４、５または６記載のケーブル。
8. １本の銅被覆アルミニウム線の外周に、複数の該銅被覆アルミニウム線が密着した状態で適数層配置され、各層が交互に長手方向へ撚られていると共に圧縮した圧縮成形導体とし、この圧縮成形導体の最外層の外周にエラストマーからなる絶縁層が被覆されているケーブルを複数合わせて断面が円形形状に形成されていると共に外周にシース材が被覆されていることを特徴とする撚合せ型ケーブル。
9. 前記圧縮成形導体が扇形状導体であることを特徴とする請求項８記載の撚合せ型ケーブル。
10. 前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が９０度からなっていて、しかも、４個で断面が円形形状に形成されていることを特徴とする請求項９記載の撚合せ型ケーブル。
11. 前記扇形導体の断面が扇形状を構成している円弧を形成する両辺間のなす角度が１２０度からなっていて、しかも、３個で断面が円形形状に形成されていることを特徴とする請求項９記載の撚合せ型ケーブル。
12. 前記銅被覆アルミニウム線における銅の断面積が全体の断面積に対して１０〜２０％であることを特徴とする請求項８、９、１０または１１記載の撚合せ型ケーブル。
13. 各扇形導体の最外層の外周に内部半導電層を、前記絶縁層の外周に外部半導電層を形成せしめていることを特徴とする請求項８、９、１０、１１または１２記載の撚合せ型ケーブル。
14. 前記各銅被覆アルミニウム線の外周に絶縁層が被覆されていることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２または１３記載の撚合せ型ケーブル。

Images