JP2011044370A - 無空隙集合撚り線の製造方法、絶縁電線および止水ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】設備負担が小さくて済み且つ被覆樹脂で外径が大きくなってしまうことがない無空隙集合撚り線を製造する。
【解決手段】少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線１になるように複数本の被覆樹脂層が無い素線１と１本または複数本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを撚り合わせ、集合撚り線１０を作製し、その集合撚り線１０を加熱しながら圧縮撚りし、被覆樹脂層２が軟化変形した樹脂で素線１，１’の間の隙間を埋め、無空隙集合撚り線１１を作製する。
【効果】素線間の隙間を被覆樹脂層を変形させた樹脂で埋めるので、被覆樹脂を軟化させるのにそれほど高温にする必要がなく、設備負担が小さくて済む。集合撚り線の少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線１とするので、無空隙集合撚り線の外径を決める部分が樹脂で被覆されることがなく、外径が大きくなってしまうことがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、無空隙集合撚り線の製造方法、絶縁電線および止水ケーブルに関する。さらに詳しくは、設備負担が小さくて済み且つ被覆樹脂で外径が大きくなってしまうことがない無空隙集合撚り線の製造方法、その無空隙集合撚り線を用いた絶縁電線およびその絶縁電線を用いた止水ケーブルに関する。

従来、複数の素線を撚り合わせ、長手方向の一定区間毎に各素線を互いに溶着させて素線間の隙間を埋めた充塞部を形成し、その外周に被覆を施した電線が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２７６７６６号公報

上記従来の電線では、特許文献１の図４から見て被覆樹脂が無い導体線を素線としていると思われるが、素線間の隙間を埋めるまで導体線を溶着させるのには非常な高温にする必要があり、設備負担が非常に大きくなる問題点がある。
これに対して、被覆樹脂が有る導体線を素線として用いるならば、素線間の隙間を埋めるように被覆樹脂を軟化させるのにそれほど高温にする必要がなく、設備負担が小さくて済む。しかし、集合撚り線の最外面にも被覆樹脂が残るため、外径が大きくなってしまい、その外周に加圧式絶縁被覆樹脂層を均一に設けることが出来なくなる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、設備負担が小さくて済み且つ被覆樹脂で外径が大きくなってしまうことがない無空隙集合撚り線の製造方法、その無空隙集合撚り線を用いた絶縁電線およびその絶縁電線を用いた止水ケーブルを提供することにある。

第１の観点では、本発明は、少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線（１）になるように複数本の被覆樹脂層が無い素線（１）と１本または複数本の被覆樹脂層（２）が有る素線（１’）とを撚り合わせ、加熱しながら圧縮し前記素線（１，１’）の間の隙間を前記被覆樹脂層（２）を変形させて埋めることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法を提供する。
上記第１の観点による無空隙集合撚り線（１１）の製造方法では、素線（１，１’）の間の隙間を被覆樹脂層（２）を変形させて埋めるので、被覆樹脂を軟化させるのにそれほど高温にする必要がなく、設備負担が小さくて済む。そして、集合撚り線の少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線（１）とするので、無空隙集合撚り線の外径を決める部分が樹脂で被覆されることがなく、外径が大きくなってしまうことがない。従って、その外周に加圧式絶縁被覆樹脂層を均一に設けることが出来るようになる。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による無空隙集合撚り線（１１）の製造方法において、前記素線（１’）の被覆樹脂層（２）の厚さが、素線（１’）の導体直径の４％〜１０％であることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法を提供する。
上記第２の観点による無空隙集合撚り線（１１）の製造方法では、素線（１，１’）の間の隙間を不足無く埋めうると共に集合撚り線の外径を決める部分が被覆樹脂で被覆されることがない樹脂量になる。４％と１０％の根拠については後述する。

第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による無空隙集合撚り線（１１）の製造方法において、前記被覆樹脂層（２）が、軟化点温度が１１５℃以下のポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法を提供する。
上記第３の観点による無空隙集合撚り線（１１）の製造方法では、１１５℃程度に加熱すれば、素線（１，１’）の間の隙間を埋めるのに十分な流動性をポリオレフィン系樹脂が持つため、設備負担が小さくて済む。

第４の観点では、本発明は、前記第１から第３の観点による無空隙集合撚り線（１１）の外周に加圧式絶縁被覆樹脂層（４）を設けたことを特徴とする絶縁電線（１２）を提供する。
上記第４の観点による絶縁電線（１２）では、無空隙集合撚り線の最外面に被覆樹脂がないため、その外周に加圧式絶縁被覆樹脂層を均一に設けることが出来る。

第５の観点では、本発明は、前記第４の観点による絶縁電線（１２）を複数本撚り合わせ、外周を被覆したことを特徴とする止水ケーブル（１００）を提供する。
上記第５の観点による止水ケーブル（１００）は、通信ケーブル、電力ケーブル、制御用ケーブル等に好適に利用できる。

本発明の無空隙集合撚り線の製造方法によれば、設備負担が小さくて済む。また、被覆樹脂で外径が大きくなってしまうことがない。
本発明の絶縁電線によれば、無空隙集合撚り線の最外面に被覆樹脂がないため、その外周に加圧式絶縁被覆樹脂層を均一に設けることが出来る。
本発明の止水ケーブルによれば、通信ケーブル、電力ケーブル、制御用ケーブル等に好適に利用できる。

実施例１に係る被覆樹脂層が有る素線を作製する装置を示す模式図である。 実施例１に係る被覆樹脂層が有る素線を示す端面図である。 実施例１に係る無空隙集合撚り線製造装置を示す構成説明図である。 実施例１に係る無空隙集合撚り線の製造方法の手順を示すフロー図である。 実施例１に係る集合撚り線を示す端面図である。 実施例１に係る無空隙集合撚り線を示す端面図である。 実施例２に係る絶縁電線を作製する装置を示す模式図である。 実施例２に係る絶縁電線を示す端面図である。 実施例３に係る止水ケーブルの製造方法の手順を示すフロー図である。 実施例３に係る止水ケーブルを示す端面図である。 実施例４に係る集合撚り線を示す端面図である。 実施例４に係る無空隙集合撚り線を示す端面図である。 実施例５に係る絶縁電線を示す端面図である。 実施例６に係る集合撚り線を示す端面図である。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

−実施例１−
図１は、実施例１に係る被覆樹脂層が有る素線１’を作製する装置を示す模式図である。
被覆樹脂層が無い素線１の外周に、押出し被覆機Ａのクロスヘッドａから樹脂を押し出して被覆樹脂層を形成し、被覆樹脂層が有る素線１’を作製する。

図２に、実施例１に係る被覆樹脂層が有る素線１’を示す。
この被覆樹脂層が有る素線１’は、被覆樹脂層が無い素線１の外周に被覆樹脂層２を形成したものである。
被覆樹脂層が無い素線１は、例えば軟銅線、銅線、アルミ線、めっき線、エナメル銅線などである。外径は、例えば０．５ｍｍである。
被覆樹脂層２は、例えば軟化点温度が１１５℃以下の低密度ポリエチレンである。
被覆樹脂層２の厚さは、例えば０．０３ｍｍ（被覆樹脂層が無い素線１の外径の約６％）である。

図３は、実施例１に係る無空隙集合撚り線製造装置２００を示す構成説明図である。
この無空隙集合撚り線製造装置２００は、複数本の被覆樹脂層が無い素線１と１本または複数本の被覆樹脂層が有る素線１’とを撚り合わせて少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線１になる集合撚り線１０を作製すると共に該集合撚り線１０を加熱しながら圧縮ダイスｂを通して圧縮撚りし素線１，１’の間の隙間を軟化変形した被覆樹脂の樹脂で埋め無空隙集合撚り線１１を作製する加熱圧縮撚り機Ｂを具備してなる。
圧縮ダイスｂは、例えば口径１．５ｍｍである。

図４は、実施例１に係る無空隙集合撚り線の製造方法の手順を示すフロー図である。
ステップＳ１では、少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線１になるように複数本の被覆樹脂層が無い素線１と１本または複数本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを撚り合わせて集合撚り線１０を作製し、その集合撚り線１０を加熱しながら圧縮撚りし、被覆樹脂層２が軟化変形した樹脂で素線１，１’の間の隙間を埋め、無空隙集合撚り線１１を作製する。

図５に、実施例１に係る集合撚り線１０を示す。
この集合撚り線１０は、６本の被覆樹脂層が無い素線１と１本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを、最外層は被覆樹脂層が無い素線１になるように撚り合わせたものである。

図６に、実施例１に係る無空隙集合撚り線１１を示す。
この無空隙集合撚り線１１は、素線１，１’が密着し、素線１，１’の間の隙間が樹脂３で埋められている。

図６において、素線１，１’の間の隙間の断面積は、素線１の直径をＲとするとき、０．２４３Ｒ²になる。
一方、図５において、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さをｔとするとき、３．１４（Ｒ・ｔ＋ｔ²）になる。
過不足無く隙間を埋めるためには、素線１，１’の間の隙間の断面積と被覆樹脂層２の断面積が一致すればよい。この条件から、ｔはＲの約７．２％になることが判る。
しかし、圧縮により隙間が小さくなるから、ｔがＲの６％程度でも実用上十分な程度に素線１，１’の間の隙間が樹脂３で埋まる。
他方、ｔをＲの１０％にすると、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さｔがＲの約７．２％の場合の約２倍になる。しかし、それでも、無空隙集合撚り線１１の外径を決める部分が被覆樹脂で被覆されることはない。
よって、６本の被覆樹脂層が無い素線１と１本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを撚り合わせる場合、素線１’の被覆樹脂層２の厚さは、素線１’の導体直径Ｒの６％〜１０％の範囲で選べばよい。

実施例１によれば次の効果が得られる。
（１）被覆樹脂層２を軟化させるのにそれほど高温にする必要がなく、設備負担が小さくて済む。
（２）無空隙集合撚り線１１の外径を決める部分が樹脂で被覆されることがなく、外径が大きくなってしまうことがない。従って、その外周に加圧式絶縁被覆樹脂層を均一に設けることが出来る。

−実施例２−
図７は、実施例２に係る絶縁電線１２を作製する装置を示す模式図である。
無空隙集合撚り線１１の外周に、押出し被覆機Ｄのクロスヘッドｄから絶縁性樹脂を押し出して加圧式絶縁被覆樹脂層を形成し、絶縁電線１２を作製する。

図８に、実施例２に係る絶縁電線１２を示す。
この絶縁電線１２は、無空隙集合撚り線１１が加圧式絶縁被覆樹脂層４で被覆されている。
加圧式絶縁被覆樹脂層４は、例えばポリエチレンである。

実施例２によれば、実施例１の無空隙集合撚り線１１を用いているから、加圧式絶縁被覆樹脂層４を均一に設けることが出来る。

−実施例３−
図９は、実施例３に係る止水ケーブルの製造方法の手順を示すフロー図である。
ステップＳ１１では、２本以上の絶縁電線１２と吸水性プラスチック介在とを撚り合わせ、その外周に吸水性プラスチック・テープを巻き付ける。
ステップＳ１２では、吸水性プラスチック・テープを巻き付けた外周に樹脂を押出し被覆し外部絶縁シースを設ける。

図１０に、実施例２に係る止水ケーブル１００を示す。
この止水ケーブル１００は、２本の絶縁電線１２と吸水性プラスチック介在１３とを撚り合わせ、その外周に吸水性プラスチック・テープ１４を巻き付け、その外周に外部絶縁シース１５を設けたものである。

実施例３に係る止水ケーブル１００は、通信ケーブル、電力ケーブル、制御用ケーブル等に好適に利用できる。

−実施例４−
図１１に、実施例４に係る集合撚り線１０を示す。
この集合撚り線１０は、１２本の被覆樹脂層が無い素線１と７本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを、最外層は被覆樹脂層が無い素線１になるように撚り合わせたものである。

図１２に、実施例４に係る無空隙集合撚り線１１を示す。
この無空隙集合撚り線１１は、素線１，１’が密着し、素線１，１’の間の隙間が樹脂３で埋められている。

図１２において、素線１，１’の間の隙間の断面積は、素線１の直径をＲとするとき、０．９７２Ｒ²になる。
一方、図１１において、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さをｔとするとき、２１．９８（Ｒ・ｔ＋ｔ²）になる。
過不足無く隙間を埋めるためには、素線１，１’の間の隙間の断面積と被覆樹脂層２の断面積が一致すればよい。この条件から、ｔはＲの約５．４％になることが判る。
しかし、圧縮により隙間が小さくなるから、ｔがＲの４％程度でも実用上十分な程度に素線１，１’の間の隙間が樹脂３で埋まる。
他方、ｔをＲの７％にすると、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さｔがＲの約５．４％の場合の約３／２倍になる。しかし、それでも、無空隙集合撚り線１１の外径を決める部分が被覆樹脂で被覆されることはない。
よって、１２本の被覆樹脂層が無い素線１と７本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを撚り合わせる場合、素線１’の被覆樹脂層２の厚さは、素線１’の導体直径Ｒの４％〜７％の範囲で選べばよい。

−実施例５−
図１３に、実施例５に係る絶縁電線１２を示す。
この絶縁電線１２は、実施例４の無空隙集合撚り線１１が加圧式絶縁被覆樹脂層４で被覆されている。

−実施例６−
図１４に、実施例６に係る集合撚り線１０を示す。
この集合撚り線１０は、１３本の被覆樹脂層が無い素線１と６本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを、最外層および中心は被覆樹脂層が無い素線１になるように撚り合わせたものである。

実施例６に係る無空隙集合撚り線１１は、図１２と同様になる。

図１２において、素線１，１’の間の隙間の断面積は、素線１，１’の直径をＲとするとき、０．９７２Ｒ²になる。
一方、図１４において、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さをｔとするとき、１８．８４（Ｒ・ｔ＋ｔ²）になる。
過不足無く隙間を埋めるためには、素線１，１’の間の隙間の断面積と被覆樹脂層２の断面積が一致すればよい。この条件から、ｔはＲの約５．９％になることが判る。
しかし、圧縮により隙間が小さくなるから、ｔがＲの４％程度でも実用上十分な程度に素線１，１’の間の隙間が樹脂３で埋まる。
他方、ｔをＲの７％にすると、被覆樹脂層２の断面積は、被覆樹脂層２の厚さｔがＲの約５．４％の場合の約３／２倍になる。しかし、それでも、無空隙集合撚り線１１の外径を決める部分が被覆樹脂で被覆されることはない。
よって、１２本の被覆樹脂層が無い素線１と７本の被覆樹脂層２が有る素線１’とを撚り合わせる場合、素線１’の被覆樹脂層２の厚さは、素線１’の導体直径Ｒの４％〜７％の範囲で選べばよい。

本発明の無空隙集合撚り線の製造方法により製造された無空隙集合撚り線は、止水ケーブル用の絶縁電線を製造するのに利用することが出来る。

１ 被覆樹脂層が無い素線
１’ 被覆樹脂層が有る素線
２ 被覆樹脂層
３ 樹脂
４ 絶縁樹脂層
１０ 集合撚り線
１１ 無空隙集合撚り線
１２ 絶縁電線
１３ 吸水性プラスチック介在
１４ 吸水性プラスチック・テープ
１５ 外部絶縁シース
１００ 止水ケーブル
２００ 絶縁電線製造装置
Ａ 押出し被覆機
ａ クロスヘッド
Ｂ 加熱圧縮撚り機
ｂ 圧縮ダイス
Ｄ 押出し被覆機
ｄ クロスヘッド

Claims (5)

1. 少なくとも最外層は被覆樹脂層が無い素線（１）になるように複数本の被覆樹脂層が無い素線（１）と１本または複数本の被覆樹脂層（２）が有る素線（１’）とを撚り合わせ、加熱しながら圧縮し前記素線（１，１’）の間の隙間を前記被覆樹脂層（２）を変形させて埋めることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法。
2. 請求項１に記載の無空隙集合撚り線（１１）の製造方法において、前記素線（１’）の被覆樹脂層（２）の厚さが、素線（１’）の導体直径の４％〜１０％であることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の無空隙集合撚り線（１１）の製造方法において、前記被覆樹脂層（２）が、軟化点温度が１１５℃以下のポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする無空隙集合撚り線（１１）の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の無空隙集合撚り線（１１）の外周に加圧式絶縁被覆樹脂層（４）を設けたことを特徴とする絶縁電線（１２）。
5. 請求項４に記載の絶縁電線（１２）を複数本撚り合わせ、外周を被覆したことを特徴とする止水ケーブル（１００）。

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