JP2009140661A - 撚線導体 - Google Patents

Abstract

【課題】１９心の撚線から構成される複合撚線の撚線導体であって、その外形形状が略真円形状となる複合撚線の撚線導体を提供する。
【解決手段】１心の撚線からなる中心撚線１１を設け、該中心撚線１１の周囲を６心の撚線が覆い囲んで内層１Ａを形成し、更に、その外周を１２心の撚線が覆い囲んで外層１Ｂを形成する１９心の撚線導体であって、前記撚線として、直径が異なる３種類の細径撚線２、中径撚線３、太径撚線４を用い、前記中心撚線１１と内層１Ａを構成する撚線は全て前記中径撚線１３であり、外層１Ｂを構成する撚線として、前記中径撚線１３よりも細い６心の前記細径撚線１１と、前記中径撚線１２よりも太い６心の前記太径撚線１３を用いて、これらを周方向に交互に配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撚線導体に関するもので、詳しくは、電線等に使用されるもので、複数の素線導体を撚り合わせた（子撚りした）子撚導体を複数層に撚り合わせて（親撚して）形成された複合撚線の撚線導体に関するものである。

従来、電線等に使用される複合撚線の撚線導体を構成する各々の撚線として、一般的に、単線を素線導体として用い、この７心の素線導体を同心撚線配列で撚り合わせた（子撚りした）子撚導体が用いられている。この素線導体は、全て円形で、かつ、同一径で形成されているため、前記各撚線は、その断面の外形形状が略円形で、かつ、その最大外径は全て同一である。前記素線導体として銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたものやアルミ線、各種合金線が使用される。

また、１９心の子撚導体を、図４に示すように、同一方向に撚り合わせて（親撚りして）形成される複合撚線の撚線導体として、図５に示すような、複合撚線の撚線導体１０１が知られている。この撚線導体１０１は、中心の１心の撚線１０２を核として、その周囲を６心の撚線１０３が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２心の撚線１０４が覆い囲んで外層を形成する１９心の同心撚り配列で配列されている。

上記従来技術の撚線１０２、１０３、１０４は、全て、断面の最外形形状が略円形で、かつ、その最大径が同一の子撚導体から形成されるため、撚線１０２、１０３、１０４で構成される１９心の複合撚線の撚線導体１０１における外形形状は、図５に示すように、六角形状に近似した形状となり、丸形状に近似した形状とはならない。

また、複合撚線の撚線導体１０１は、一般的に、図５に示すように、外周部に絶縁材１０６を被覆した被覆線として、電線等に使用される。この被覆線の外形形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材１０６は、耐圧特性の点から複合撚線の撚線導体１０１の外周部に略均一に被覆されることが望ましい。したがって、複合撚線の撚線導体の外形形状は真円であることが望まれている。

また、石油を主成分とする絶縁材１０６の減量化は、資源の有効利用の観点からも大変重要であり、複合撚線の撚線導体の細径化や丸形化が要求されている。

しかし、前記のように複合撚線の撚線導体１０１の外形形状が六角形で、かつ、被覆線の外面形状を真円とすると、複合撚線の撚線導体１０１の外形形状が六角形の頂点部の近傍に位置する絶縁材１０６の厚みは薄く、六角形の辺部に至るほど厚くなり、絶縁材１０６の厚みが不均一となるという問題点が生じる。また、耐圧不良を防止するためには、前記六角形の頂点部に位置する絶縁材１０６の厚みを一定以上確保する必要がある。そのため、複合撚線の撚線導体１０１の中心からその頂点までの径よりも被覆線を細くすることができず、被覆線の細径化、軽量化には限界があるという問題点がある。

また、辺部に位置する絶縁材１０６の肉厚は、性能の観点からは過剰であるが、断面を真円とするためには必要であるため、絶縁材１０６の減量化にも限界が生じるという問題点がある。

また、複合撚線の撚線導体１０１の外形形状が六角形であると、被覆線を端末加工する時等において、被覆材１０６をストリップする際に複合撚線の撚線導体１０１を傷つける虞があるという問題点がある。

そこで、本発明は、外形形状が略真円形状となり、かつ、１９心の撚線で構成される複合撚線の撚線導体を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、１心の撚線からなる中心撚線を設け、該中心撚線の周囲を６心の撚線が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２心の撚線が覆い囲んで外層を形成する１９心の撚線導体であって、
前記撚線として、直径が異なる３種類の細径撚線、中径撚線、太径撚線を用い、
前記中心撚線と内層を構成する撚線は全て前記中径撚線であり、
外層を構成する撚線として、前記中径撚線よりも細い６心の前記細径撚線と、前記中径撚線よりも太い６心の前記太径撚線を用いて、これらを周方向に交互に配置するとともに、前記内層を構成する６心の中径撚線における隣接する中径撚線の外面同士で形成される谷間部に前記太径撚線を配設したことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各撚線は、隣接する全ての撚線と接触することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記６心の細径撚線を、その中心が、前記中心撚線の中心と、内層を構成する６心の中径撚線の中心とを結んだ延長線上に位置するように配設し、
前記中心撚線の中心から前記細径撚線の最外縁端までの距離と、前記中心撚線の中心から前記太径撚線の最外縁端までの距離とが等しいことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２又は３記載の発明において、前記細径撚線及び中径撚線及び太径撚線は、７心又は１９心の断面円形の素線導体を撚り合わせて形成した撚線であることを特徴とするものである。

本発明によれば、複合撚線の撚線導体の外形形状を略真円形状とし、かつ、各撚線を隣接する全ての撚線と接触させることができる。

また、前記従来技術の複合撚線の撚線導体１０１よりも最大外径を細くできる。
このように、複合撚線の撚線導体の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術の複合撚線の撚線導体１０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを全周にわたって薄くでき、かつ、略均一化することができ、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

また、複合撚線の撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができることにより、被覆線を端末加工する時等において、被覆材をストリップする際に複合撚線の撚線導体を傷つける虞が低減し、歩留まりを向上することができる。

本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。

図１乃至図３は、実施例１を示す。
図１は、本発明の複合撚線の撚線導体１の横断面図である。

前記複合撚線の撚線導体１は、細径撚線（撚線）２、中径撚線（撚線）３、太径撚線（撚線）４の３種類の撚線で構成されている。この３種類の撚線は、夫々子撚導体より形成され、該各子撚導体は、図１に示すように、複数の素線導体を撚り合わせて（子撚りして）形成されている。図２は、説明上から、前記各撚線２、３、４を、各々の素線導体を省略して表した略図である。

前記複合撚線の撚線導体１は、図１、図２に示すように、１９心の子撚導体を、さらに撚り合わせて（親撚りして）形成されている。なお、子撚りと親撚りの撚り方向は、同一方向としてもよいし、逆方向としてもよい。

該複合撚線の撚線導体１は、中心に位置する１心の撚線（中心撚線）１１を核として、その周囲を６心の撚線が覆い囲んで内層１Ａを形成し、更に、その外周を１２心の撚線が覆い囲んで外層１Ｂを形成する１９心の同心撚り配列である。また、各撚線２、３、４は、隣接する他の全ての撚線２、３、４と軸方向のいずれかの部分において接触するように構成されている。

図２において、前記中心撚線１１は、最大外径がｄ_２の撚線３である。以下これを、中径撚線３ともいう。前記内層１Ａは、前記中心撚線１１と同じ最大外径ｄ_２の撚線、すなわち、中径撚線３の１種類の撚線のみで構成されている。

前記外層１Ｂは、中径撚線３より細い最大外径ｄ_１の撚線２（以下、これを細径撚線２ともいう）と、中径撚線３より太い最大外径ｄ_３の撚線４（以下、これを太径撚線４ともいう）の２種類の撚線で構成されている。該細径撚線２は、その中心が、中心撚線１１の中心Ａと内層１Ａの中径撚線３の中心とを結んだ延長線上に位置するように配設され、太径撚線４は、細径撚線２の外面と細径撚線２の外面との間（つまり、内層１Ａを構成する中径撚線３の外面と中径撚線３の外面とで形成される谷間部５）に配設されている。細径撚線２と太径撚線４は、図１、図２に示すように、周方向に交互に配設されている。

各撚線２、３、４は、隣接する全ての撚線２、３、４と軸方向のいずれかの部分において接触している。

また、複合撚線の撚線導体１の外形形状は、略真円形状、つまり、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心撚線１１の中心Ａから太径撚線４の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ３が略同一となるように形成されている。つまり、外層１Ｂを形成する全ての細径撚線２及び太径撚線４の最外縁端Ｂ、Ｃは、図１に示すように、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする略真円線の上に位置するように形成されている。

すなわち、各撚線２、３、４の外面は、その撚線２、３、４と隣接する全ての撚線２、３、４の外面と接触し、かつ、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心撚線１１の中心Ａから太径撚線４の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ３が同一となるように設定するものである。

前記細径撚線２は、図１に示すように、７心の素線導体を撚り合わした子撚導体より形成されている。該細径撚線２は、１心の細径線１２を核として、その周囲を６心の細径線１２が覆い囲むようにして構成されている。各細径線１２は、隣接する他の全ての細径線１２と接触するように構成されている。７心の細径線１２は、全て略円形で、かつ、略同一径の素線導体より形成されているため、細径撚線２の断面形状は、図１に示すように、略真円形状となる。

前記中径撚線３は、図１に示すように、７心の素線導体を撚り合わした子撚導体より形成されている。該中径撚線３は、７心の中径線１３で構成され、１心の中径線１３を核として、その周囲を６心の中径線１３が覆い囲んで構成されている。各中径線１３は、隣接する他の全ての中径線１３と接触するように構成されている。７心の中径線１３は、全て略円形で、かつ、略同一径の素線導体より形成されているため、中径撚線３の断面形状は、図１に示すように、略真円形状となる。

前記太径撚線４は、図１に示すように、７心の素線導体を撚り合わした子撚導体より形成されている。該太径撚線４は、７心の太径線１４で構成され、１心の太径線１４を核として、その周囲を６心の太径線１４が覆い囲んで構成されている。各太径線１４は、隣接する他の全ての太径線１４と接触するように構成されている。７心の太径線１４は、全て略円形で、かつ、略同一径の素線導体より形成されているため、太径撚線４の断面形状は、図１に示すように、略真円形状となる。

前記細径線１２、中径線１３、太径線１４の基となる素線導体としては、断面円形（丸形）の単線を用い、従来と同様に、銅線や該銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線が使用できる。

次に、前記撚線２、３、４の直径、すなわち、細径撚線２の最大外径ｄ_１、中径撚線３の最大外径ｄ_２、太径撚線４の最大外径ｄ_３の関係について、図により説明する。

中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１は、
Ｌ１＝ｄ_２／２＋ｄ_２＋ｄ_１ ・・・（１）となる。

従来技術のように外層の撚線が、図３の破線に示す中径撚線３である場合、中心撚線１１（中径撚線３）の最外縁Ｄと外層の中径撚線３の最内縁Ｅとの距離Ｌ２は、
Ｌ２＝２（ｃｏｓ３０°−１／２）ｄ_２ ・・・（２）
となる。

外層の中径撚線３を太径撚線４に変えると図３に示すように、太径撚線４の最内縁Ｅ’は中径撚線３の最内縁Ｅよりも外側に位置することになる。太径撚線４の最内縁Ｅ’と中径撚線３の最内縁Ｅとの差をαとする。なお、図３における太径撚線４の直径は、実際のものよりも大きくして、αが分るようにして図示してある。

中心撚線１１の中心Ａから太径撚線４の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ３は、
Ｌ３＝ｄ_２／２＋２（ｃｏｓ３０°−１／２）ｄ_２＋α＋ｄ_３ ・・・（３）
となる。

複合撚線の撚線導体１の外形形状が、略真円形状、つまり、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離と、中心撚線１１の中心Ａから太径撚線４の最外縁端Ｃまでの距離が同一となるのは、Ｌ１＝Ｌ３であるので、式（１）、（３）より、
ｄ_２／２＋ｄ_２＋ｄ_１＝ｄ_２／２＋（ｃｏｓ３０°−１／２）ｄ_２＋α＋ｄ_３・・・（４）
となる。

細径撚線２の中心Ｆから直線ＡＣへ垂線を下ろした位置Ｇとし直線ＦＧの距離をＬ４とし、βを変数とすると、
Ｌ４＝ｄ_３／２＋ｄ_１／２−β ・・・（５）となり、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の中心Ｆまでの距離Ｌ５とすると
ｓｉｎ３０°＝Ｌ４／Ｌ５
＝（ｄ_３／２＋ｄ_１／２−β）／（ｄ_２／２＋ｄ_２＋ｄ_１／２）
より、
ｄ_３／２＋ｄ_１／２−β＝（ｄ_２／２＋ｄ_２＋ｄ_１／２）／２ ・・・（６）
となる。

実際の複合撚線の撚線導体１に使用する撚線２、３、４の直径は、５．０ｍｍ程度と細いことから、α、βは極微小で、加工精度よりも小さくなることから、α、βを零として近似でき、α、βを零として近似すると
式（４）、（６）より
ｄ_１＝０．８２１３７×ｄ_２ ・・・（７）
ｄ_３＝１．０８９３２×ｄ_２ ・・・（８）という関係式が得られ、このような関係が成り立つ細径撚線２、中径撚線３、太径撚線４を用いて複合撚線の撚線導体１を構成することにより、各撚線２、３、４は、隣接する全ての撚線２、３、４と軸方向のいずれかにおいて接触し、かつ、中心撚線１１の中心Ａから細径撚線２の最外縁端Ｂまでの距離と、中心撚線１１の中心Ａから太径撚線４の最外縁端Ｃまでの距離を同一とすることができる。

なお、撚線２、３、４は、前記のように、夫々７心の同一の素線導体より形成されているため、直径が（夫々の最大外径÷３）となる素線導体を用いることで、夫々の撚線２、３、４を形成することが出来る。

また、本願の複合撚線の撚線導体１の外径Ｄ１は、Ｄ１＝２×Ｌ１であるので、式（１）より
Ｄ１＝２×（ｄ_２／２＋ｄ_２＋ｄ_１） ・・・（９）となり、この式（９）に式（７）を導入すると
Ｄ１＝４．６４２７×ｄ_２ ・・・（１０）となる。

一方、前記従来技術において、各撚線の直径をｄ_２と仮定した場合の複合撚線の撚線導体１０１の最大外径Ｄ２は、図５からも明らかなように、
Ｄ２＝５×ｄ_２ ・・・（１１）である。

従って、Ｄ１＜Ｄ２となり、本願発明の複合撚線の撚線導体１は、従来技術の複合撚線の撚線導体１０１よりも、最大外径を小さくすることができることが分かる。

本願発明の複合撚線の撚線導体１は、上記の構造を有しているために、次のような作用、効果を奏する。

複合撚線の撚線導体１の外形形状を略真円形状とし、かつ、撚線２、３、４が隣接する全ての撚線２、３、４と軸方向の何れかの部分において接触させることができる。

複合撚線の撚線導体１の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術の複合撚線の撚線導体１０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを薄くでき、かつ、略均一化することができ、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

また、複合撚線の撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができることにより、被覆線を端末加工する時等において、被覆材をストリップする際に複合撚線の撚線導体を傷つける虞が低減し、歩留まりを向上することができる。

撚線２、３、４が隣接する全ての撚線２、３、４と軸方向の何れかの部分において接触しているため、被覆材の撚線２、３、４内への落ち込みを少なく抑えることができる。

前記実施例１においては、細径撚線２、中径撚線３、太径撚線４を、夫々７心の素線導体を撚り合わした子撚導体より形成したが、夫々１９心の素線導体を撚り合わした子撚導体より形成してもよい。

この３種類の子撚導体は、夫々３種類の素線導体より形成する。この３種類の素線導体の配列及びその直径の関係は、前記実施例１における複合撚線の撚線導体における３種類の子撚導体の配列及びその最大外径の関係と同等に設定する。この構成においても、１９心の素線導体より形成される細径撚線、中径撚線、太径撚線の外形形状は、略真円形状となる。

その他の部材及び構成は、前記実施例１と同様に形成されているので、その説明を省略する。

また、本実施例２においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

本発明の複合撚線の撚線導体を示す横断面図。 本発明の複合撚線の撚線導体を説明するための略断面図で、各撚線の素線導体は省略されている。 本発明の複合撚線の撚線導体を説明するための略断面図。 従来技術の複合撚線の撚線導体の斜視図。 従来技術の複合撚線の撚線導体を絶縁材で被覆した被覆線の横断面図。

符号の説明

１ 複合撚線の撚線導体
２ 細径撚線（撚線）
３ 中径撚線（撚線）
４ 太径撚線（撚線）
５ 谷間部
１１ 中心撚線
１Ａ 内層
１Ｂ 外層

Claims (4)

1. １心の撚線からなる中心撚線を設け、該中心撚線の周囲を６心の撚線が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２心の撚線が覆い囲んで外層を形成する１９心の撚線導体であって、
   前記撚線として、直径が異なる３種類の細径撚線、中径撚線、太径撚線を用い、
   前記中心撚線と内層を構成する撚線は全て前記中径撚線であり、
   外層を構成する撚線として、前記中径撚線よりも細い６心の前記細径撚線と、前記中径撚線よりも太い６心の前記太径撚線を用いて、これらを周方向に交互に配置するとともに、前記内層を構成する６心の中径撚線における隣接する中径撚線の外面同士で形成される谷間部に前記太径撚線を配設したことを特徴とする撚線導体。
2. 前記各撚線は、隣接する全ての撚線と接触することを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
3. 前記６心の細径撚線を、その中心が、前記中心撚線の中心と、内層を構成する６心の中径撚線の中心とを結んだ延長線上に位置するように配設し、
   前記中心撚線の中心から前記細径撚線の最外縁端までの距離と、前記中心撚線の中心から前記太径撚線の最外縁端までの距離とが等しいことを特徴とする請求項１又は２記載の撚線導体。
4. 前記細径撚線及び中径撚線及び太径撚線は、７心又は１９心の断面円形の素線導体を撚り合わせて形成した撚線であることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の撚線導体。
   

Images