JP2011018545A

JP2011018545A - ケーブル

Info

Publication number: JP2011018545A
Application number: JP2009162100A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Ejima; 弘高江島
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: CN101950621A; US20110005805A1; JP5458707B2

Abstract

【課題】撚線同士の接触が低減し、ケーブルの屈曲による摩耗断線が大幅に低減するケーブルを提供する。
【解決手段】少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線（子より線）２と、撚線２の外径より細い外径の複数の細径介在物４と、からなる介在入り撚線導体３を有し、当該介在入り撚線導体３は、複数の撚線２のうち互いに隣り合う撚線２同士の撚線間に細径介在物４を介在するように、複数の撚線２と細径介在物４とを束ねて撚り合わせることにより形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットや自動車などの繰り返し屈曲を受ける環境で使用されるケーブルに関する。

例えば、自動車のばね下（サスペンションの下）など、車輪の動きに伴い屈曲が繰り返される繰り返し屈曲を受ける環境に使用される自動車用のケーブルは、高い屈曲耐久性が要求されるだけでなく、例えば、配索の行い易さという観点により、高い可とう性も要求されるが、高い屈曲耐久性及び高い可とう性の二つを同時に実現することは困難であった。

図４に、従来のケーブルを示す。

ケーブル４１は、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線（子より線）４２を束ねて撚ることにより撚線導体４３（図４の例では、７本の撚線４２を束ねて撚った状態）を形成し、その外周部に、絶縁層４６、遮蔽層４７、補強編組４８、シース４９と内側から順次配置したものである。

高い屈曲耐久性及び高い可とう性を持たせるために有効な、介在物を用いたケーブルに関し、本発明者は特願２００９−１０５３０７（以下、先願という）を提案している。この先願では、複数の撚線（子より線）だけを束ねて撚った構造において、屈曲時に撚線（子より線）同士が強い接触面圧で接触し、擦れることによる摩耗断線を解決するために、導体中心に介在物（中心介在物）が配置されており、中心介在物が屈曲時に先に変形し、撚線（子より線）同士の接触面圧の低減により摩耗断線を抑制することができる。

特開２００１−２６６６６０号公報特開２００４−６３３３７号公報

しかしながら、前記中心介在物を用いたケーブルにおいては、物理的に撚線（子より線）同士が接触する場合もあり、屈曲による摩耗断線の更なる抑制を目指した。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、撚線同士の接触を低減させることを可能とし、屈曲による摩耗断線を抑制したケーブルを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明のケーブルは、少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線（子より線）と、前記撚線の外径より細い外径の複数の細径介在物と、からなる介在入り撚線導体を有し、当該介在入り撚線導体は、前記複数の撚線のうち互いに隣り合う撚線同士の撚線間に前記細径介在物を介在するように、前記複数の撚線と前記細径介在物とを束ねて撚り合わせることにより形成するものである。

前記介在入り撚線導体の前記複数の細径介在物は、各撚線の外周の半分以上を取り囲むように配置してもよい。

前記介在入り撚線導体の前記複数の撚線は、略円環状に配置してもよい。

前記略円環状に配置した前記複数の撚線の内部に、更に撚線導体を配置してもよい。

前記細径介在物は、繊維質の糸が撚り合わせた糸撚り体であってもよい。

前記繊維質の糸とは、ステープル・ファイバ糸であってもよい。

前記介在入り撚線導体の外周部に、絶縁層、遮蔽層、シースと内側から順次配置される場合において、前記遮蔽層と前記シースとの間に、衝撃吸収性の繊維の編組である補強編組を配置してもよい。

前記導体素線に潤滑油を塗布してもよい。

前記潤滑油とは、シリコン油であってもよい。

本発明により、撚線同士の接触を低減させることが可能となり、従来技術と比較してケーブルの屈曲による摩耗断線を抑制することができる。

本発明の一実施形態を示すケーブルの断面図である。本発明の部材名称を定義する撚線導体の断面図である。屈曲耐久性試験の概要を示す図である。従来のケーブルの断面図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明に係るケーブル１は、少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線（子より線）２と、撚線２の外径より細い外径の複数の細径介在物としての介在物４と、からなる介在入り撚線導体３を有し、当該介在入り撚線導体３は、複数の撚線２のうち互いに隣り合う撚線２同士の撚線間に介在物４を介在するように、複数の撚線２と介在物４とを束ねて撚り合わせることにより形成している。

介在物４は、図１に示すように、各撚線２の外周の半分以上を取り囲むように配置され、ステープル・ファイバ糸等の繊維質の糸を撚り合わせた糸撚り体である。

図２に示されるように、複数の導体素線５を束ねて撚ったものが撚線（子より線）２であり、撚線２を円環状に配置してさらに撚ったものが撚線導体３である。なお、導体素線５の数、撚線２の数は限定しない。

図１のケーブル１は、撚線導体３の外周部に、絶縁層６、遮蔽層（シールド層）７、補強編組８、シース９と内側から順次配置される。遮蔽層７とシース９との間に配置された補強編組８は、衝撃吸収性の繊維の編組である。なお、遮蔽層７、補強編組８の有無は限定しない。

図１のケーブル１の作用効果を述べる。

従来の中心介在物を有さないケーブル（図４）では、屈曲時に撚線（子より線）４２が逃げる余裕がないため、屈曲時に撚線４２同士が強い接触面圧で接触しつつ擦れることで摩耗断線を引き起こした。この対策として、先願では、導体中心に中心介在物を配置することで、屈曲時に中心介在物が先に変形し、撚線同士の面圧低減により摩耗断線を抑制するようにした。しかし、この構成においても、物理的に撚線同士が接触する場合もあり、完全には摩耗断線を防止できなかった。

これに対し本発明のケーブル１では、図１に示されるように、撚線導体３内の少なくとも各撚線（子より線）２間を結ぶ最短距離間に介在物４を介在させたので、物理的に撚線２同士の接触を低減させることができる。このように物理的な撚線２同士の接触を低減させることにより、屈曲による摩耗断線を従来に比して大幅に減少させることができる。

さらに、本発明のケーブル１は、介在物４を介在させたことにより、引張強度を大きくすることができる。

本実施形態では、６つの撚線２を略円環状に配置し、更に略円環状に配置した６つの撚線２の内部に、更に撚線２を配置して合計７本の撚線２を撚り合わせることによって撚線導体３としている。

このように撚線導体３を略円環状に配置することで、ケーブルの外形を丸く形成することができる。そして、ケーブルの外形が丸くなることにより、意匠性の優れたケーブルが実現される。

また、略円環状に配置した６つの撚線２の内部に、更に撚線２を配置することで、略円環状の内部というデッドスペースを有効利用することができる。

なお、本実施形態では、撚線２は７つであったが、本技術思想の範囲ならば、２つであっても、３つであっても、７つ以上であってもよい。

また、本発明は、導体素線５にシリコン油等の潤滑油を塗布してもよい。導体素線５に潤滑油を塗布すると、導体素線５を撚り合わせた撚線（子より線）２同士が仮に物理的に接触したとしても、摩耗断線の発生を低減させることができる。

図１のケーブル構造を有する実施例のケーブル１と図４のケーブル構造を有する比較例のケーブル４１を作製した。

実施例と比較例は、実施例に介在物４が有り、比較例に介在物４が無いことをのぞき、ほぼ同じケーブル構造である。

撚線（子より線）２は、スズめっき軟銅線φ０．０８ｍｍの導体素線５を撚り合わせた。なお、撚線２の外径は、１．０ｍｍである。

撚線導体３は、導体素線５を撚り合わせた撚線（子より線）２を互いに接しないように少なくとも各撚線２間を結ぶ最短距離間に介在物４を介在させ、更に撚り合わせて形成した。

介在物４は、ステープル・ファイバ糸という繊維質の糸を撚り合わせた糸撚り体である。なお、介在物４の外径は０．１ｍｍである。

これに対し、撚線導体４３は、導体素線を撚り合わせた撚線（子より線）４２を、更に撚り合わせて形成した。

絶縁層６，４６は、架橋ポリエチレンで形成した。

遮蔽層７，４７は、スズめっき銅線で形成した。

補強編組層８，４８は、ポリビニルアルコール繊維材（ポリエチレンテレフタレート繊維材、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維材でもよい）で形成した。

シース９，４９は、エチレンプロピレンジエンゴムで形成した。

なお、ケーブル１及びケーブル４１は、共に、外径は、１０．０ｍｍである。

性能比較は、屈曲耐久性と曲げ剛性を測定して行った。

まず、実施例、比較例のケーブルに関し、曲げＲ３０で左右に１８０°に複数回屈曲させる屈曲耐久試験（ＩＥＣ（国際電気標準会議）６０２２７−２電気用品技術基準による）を実施した。図３に実験方法を示す。

図３に示されるように、ケーブル３１の下端に錘３２を取り付けて負荷をかけておき、ケーブル３１を曲げＲ３０を与えるための曲面を有する治具３３，３３で挟んでおく。治具３３，３３より上部のケーブル３１を左向きに水平な位置から右向きに水平な位置まで屈曲させた後、左向きに水平な位置に戻すというサイクルを１回とする。このサイクルを繰り返し、導体素線５が１本以上断線したときの回数を調べる。

表１に示されるように、比較例のケーブル４１では屈曲回数１万回で導体素線５が断線するが、実施例のケーブル１では５０万回でも導体素線５の断線は発生せず、比較例と比較して著しく屈曲耐久性に優れている。

次に、実施例と比較例のケーブルに関し、曲げＲに対する曲げ剛性を測定した。

ここで、「曲げＲ」とは、ケーブルを屈曲させたときに、ケーブルが最も大きく曲がっている場所の曲げ半径を示す。「曲げ剛性」とは、縦弾性係数と断面２次モーメントの積で表される、曲げ難さを示す値である。曲げＲは、１５０、８０、５０、３０ｍｍとした。

表２に示すように、比較例のケーブル４１における曲げ剛性を１とすると、全ての曲げＲに対して、実施例１は比較例より曲げ剛性が小さくなった。このように、実施例は比較例より可とう性が向上した。

これらの結果より、実施例のケーブル１は、比較例のケーブル４１より、屈曲耐久性が高く、かつ、可とう性が高いケーブルであることが明らかになった。

なお、実施例は、遮蔽層７、シース９の両方を備えるものを示したが、どちらか一方だけでも同様の結果が得られる。

１ケーブル
２撚線（子より線）
３撚線導体（介在入り撚線導体）
４介在物（細径介在物）
５導体素線
６絶縁層
７遮蔽層
８補強編組層
９シース

Claims

少なくとも、
複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線（子より線）と、
前記撚線の外径より細い外径の複数の細径介在物と、
からなる介在入り撚線導体を有し、
当該介在入り撚線導体は、
前記複数の撚線のうち互いに隣り合う撚線同士の撚線間に前記細径介在物を介在するように、前記複数の撚線と前記細径介在物とを束ねて撚り合わせることにより形成することを特徴とするケーブル。
前記介在入り撚線導体の前記複数の細径介在物は、各撚線の外周の半分以上を取り囲むように配置したことを特徴とする請求項１記載のケーブル。
前記介在入り撚線導体の前記複数の撚線は、略円環状に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のケーブル。
前記略円環状に配置した前記複数の撚線の内部に、更に撚線を配置したことを特徴とする請求項３記載のケーブル。
前記細径介在物は、繊維質の糸が撚り合わせた糸撚り体であることを特徴とする１〜４いずれか記載のケーブル。
前記繊維質の糸とは、ステープル・ファイバ糸であることを特徴とする請求項５記載のケーブル。
前記介在入り撚線導体の外周部に、絶縁層、遮蔽層、シースと内側から順次配置される場合において、前記遮蔽層と前記シースとの間に、衝撃吸収性の繊維の編組である補強編組を配置したことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のケーブル。
前記導体素線に潤滑油を塗布したことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のケーブル。
前記潤滑油とは、シリコン油であることを特徴とする請求項８記載のケーブル。