JP2016001570A - 金属ラミネートシースケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全で、環境に及ぼす悪影響がなく、長期間安定した防鼠効果が得られるとともに、接続時の端末加工性にも優れる金属ラミネートシースケーブルを製造する。
【解決手段】ケーブルコア１の外周に所定の空隙を介してラミネート金属テープ３１の縦添被覆層および外被を順に設けてなる金属ラミネートシースケーブル１０の製造方法を提供する。この方法においては、ケーブルコア１を金属パイプ２７内に挿通させるとともに、ラミネート金属テープ３１を金属パイプ２７の外周に両端縁を重ね合わせつつ縦添えして円筒状に成形し、その重ね合わせ部を金属パイプ２７と加熱ダイス部２３で挟み込んで熱融着させてラミネート金属テープ３１の縦添被覆層を形成し、その後、ラミネート金属テープの縦添被覆層外周に外被を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属ラミネートシースケーブルの製造方法に関する。

ケーブルに防鼠効果を付与する技術として、ケーブルコア上に直接または他の被覆層を介して、金属テープ、または金属テープの片面または両面にプラスチック接着層を設けたラミネート金属テープを横巻き、または縦添えし、その上に防食シース層を施す方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような金属テープまたはラミネート金属テープを用いる方法は、従来のシースに鼠忌避剤を含有させる方法に比べ、安全で、環境に及ぼす悪影響がなく、かつ長期間安定した防鼠効果が得られるため、近時、ケーブルの鼠対策として主流になってきている。

しかしながら、金属テープまたはラミネート金属テープが、ケーブルコアまたは他の被覆層に対し当接して巻き付けられるため、ケーブル接続時の端末処理の際に容易に剥ぎ取ることができず（換言すれば、ケーブルコア等を容易に引き抜くことができず）、接続時の端末加工性が悪いという問題があった。特に、波付き加工等が施されていない、表面が平滑なテープを用いた場合に、ケーブルコア等に対する密着性が高いため、剥ぎ取り（またはケーブルコア等の引き抜き）が困難であった。

この問題を解消するためには、金属テープまたはラミネート金属テープを巻き付ける際、ケーブルコアまたは他の被覆層との間に所定のクリアランス（空隙）を取ることが考えられる。しかしながら、このようなクリアランスを取ってケーブルコアまたは他の被覆層上にテープを巻き付けることは、巻き付け方法に依らず容易ではない。すなわち、横巻き法では巻き付けそのものが事実上不可能である。また縦添え法の場合も、テープ重ね合わせ部を接着もしくは融着する際に、ダイスとケーブルコア等との間に重ね合わせ部を挟んで所要の圧力をかける必要があるが、クリアランスを取った場合には、この必要な圧力を加えることができないため、接着もしくは融着させることができないか、または不十分になる。この結果、防鼠効果が損なわれることがあった。

特開２００８−３０５６２４号公報

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、安全で、環境に及ぼす悪影響がなく、長期間安定した防鼠効果が得られるとともに、接続時の端末加工性にも優れる金属ラミネートシースケーブルを製造する方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る金属ラミネートシースケーブルの製造方法は、ケーブルコアの外周に所定の空隙を介してラミネート金属テープの縦添被覆層および外被を順に設けてなる金属ラミネートシースケーブルの製造方法であって、前記ケーブルコアを金属パイプ内に挿通させるとともに、前記ラミネート金属テープを前記金属パイプの外周に両端縁を重ね合わせつつ縦添えして円筒状に成形し、前記重ね合わせ部を前記金属パイプと加熱ダイスで挟み込んで熱融着させて前記ラミネート金属テープの縦添被覆層を形成し、その後、前記ラミネート金属テープの縦添被覆層外周に前記外被を形成することを特徴とするものである。

本発明の金属ラミネートシースケーブルの製造方法によれば、安全で、環境に及ぼす悪影響がなく、長期間安定した防鼠効果が得られるとともに、接続時の端末加工性にも優れる金属ラミネートシースケーブルを製造することができる。

本発明の金属ラミネートシースケーブルの製造方法により製造される金属ラミネートシースケーブルの一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態の金属ラミネートシースケーブルの製造方法に使用される装置の一例を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態により製造される過程にある金属ラミネートシースケーブルを示す断面図である。 本発明の一実施形態の金属ラミネートシースケーブルの製造方法を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態により製造される過程にある金属ラミネートシースケーブルを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。説明は図面に基づいて行うが、図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。また、以下の説明において、同一もしくは略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態により製造される金属ラミネートシースケーブルの一例を示す横断面図であり、図２は、本発明の一実施形態に使用される金属ラミネートシースケーブルの製造装置の一例を概略的に示す図である。

まず、図１に示す金属ラミネートシースケーブルについて説明する。
この金属ラミネートシースケーブル１０は、通信ケーブルとして使用されるケーブルであり、図１に示すように、ケーブルコア１外周に空隙２を介してラミネート金属テープの縦添被覆層３および外被４を順に設けた構造を有する。

ケーブルコア１は、この例では、ケーブルコア１の外側にあるラミネート金属テープからなる縦添被覆層３および外被４を剥ぎ取った後にも、通信ケーブルとして使用できる構造となっている。すなわち、複数対（図面の例では、５対）の対撚線１１が、ポリエステル紐等からなる介在１２を中心に撚り合わされ、その外周に押え巻１３を介して保護被覆１４が設けられている。なお、介在１２は、対撚線１１とともに撚り合わされていてもよく、また撚り合わせた複数対の対撚線１１の外側にも配置されていてもよい。さらに、介在１２を使用せず、複数対の対撚線１１のみが撚り合わされていてもよい。

複数対の対撚線１１は、それぞれ導体１１１外周に、高密度ポリエチレン等の絶縁樹脂からなる絶縁被覆１１２を設けた絶縁心線１１３を２本撚り合わせて構成されている。また、押え巻１３は、例えば高密度ポリエチレンからなるテープによる重ね巻きで構成され、保護被覆１４は、難燃ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の押出被覆で構成されている。押え巻１３と保護被覆１４の間には、必要に応じて、遮蔽層等の他の機能層が設けられていてもよい。遮蔽層は、例えばアルミ等の金属テープの片面にポリエチレン等のプラスチック接着層をラミネートしたラミネート金属テープを、例えば金属テープ側を内側に向けて縦添えまたは重ね巻きすることにより形成される。

ラミネート金属テープの縦添被覆層３は、ステンレス、アルミ、銅等の金属テープの片面または両面にポリエチレン等のプラスチック接着層をラミネートしたラミネート金属テープで構成されている。ラミネート金属テープには、波付け加工が施されていてもよい。ラミネート金属テープは、プラスチック接着層側を外側に向けて縦添えされるとともに、両端縁が、例えば５ｍｍ以上の重なり幅をもって重ね合わされ、熱融着されている。なお、本明細書において、ラミネート金属テープ等のテープについて「両端縁」というときは、特に断らない限り、幅方向の両端縁をいう。ラミネート金属テープの厚みは、例えば０．０５〜０．３ｍｍ程度である。

また、外被４は、保護被覆１４同様、難燃ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の押出被覆で構成されている。外被４を押出被覆する際の熱で、下層のラミネート金属テープの縦添被覆層３を構成するラミネート金属テープのプラスチック接着層が加熱溶融し、ラミネート金属テープの縦添被覆層３と一体となった外被４が形成される。

次に、図２に示す金属ラミネートシースケーブルの製造装置について説明する。
この製造装置は、図２に示すように、巻装されたラミネート金属テープ３１を送り出すテープ送出リール２１、送り出されたラミネート金属テープ３１を、別ラインで製造され、図示を省略したケーブルコア送出リールから送り出されたケーブルコア１外周に円筒状に成形するフォーミングローラ２２、円筒状に成形されたラミネート金属テープ３１を挿通させ、両端縁の重ね合わせ部を熱融着させてラミネート金属テープの縦添被覆層３を形成する、高温エア吹付装置を含む加熱ダイス部２３、ラミネート金属テープの縦添被覆層３外周に難燃ポリエチレン等の樹脂を押出被覆して外被を形成し、金属ラミネートシースケーブル１０とする押出機２４、金属ラミネートシースケーブル１０を引き取る引取装置２５、引取装置２５に引き取られた金属ラミネートシースケーブル１０を巻き取る巻取装置２６とを備えている。

そして、本発明においては、さらに、ケーブルコア１をフォーミングローラ２２から加熱ダイス部２３へと案内するとともに、それ自身の外周でラミネート金属テープ３１が円管状に成形され、両端縁の重ね合わせ部が熱融着されるようにするための金属パイプ２７を備えている。

すなわち、ケーブルコア１は金属パイプ２７内に挿通されて、フォーミングローラ２２から加熱ダイス部２３へと送られ、それらを通過する間に外周に金属パイプ２７を介して外周にラミネート金属テープ３１が縦添被覆されるようになっている。

上記金属パイプ２７を構成する金属としては、ステンレス、炭素鋼等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。機械強度、加工性等の観点からは、ステンレスが好ましい。また、その厚みは、好ましくは０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。厚みが０．１ｍｍ未満では製造が困難であるうえに、強度が不十分となってパイプが破損または変形するおそれがある。また、厚みが０．３ｍｍを超えると、内部に挿通させるケーブルコア１との間のクリアランスを十分に取ることができず、円滑な挿通が困難になり、その表面を傷付けるおそれがある。この問題は金属パイプの外径を大きくすることで解消できるが、その場合には最終的に製造されるケーブルの大径化を招くことになる。

このような製造装置においては、ラミネート金属テープ３１がテープ送出リール２１から送り出された後、フォーミングローラ２２に挿通される。フォーミングローラ２２は縦ローラおよび横ローラが多段に配置されており、これらのローラを通過する間にラミネート金属テープ３１は徐々に円筒状に成形され、最終的に両端縁が重ね合わされて加熱ダイス部２３に挿通される。フォーミングローラ２２および加熱ダイス部２３の中心には、金属パイプ２７が配置されており、ラミネート金属テープ３１は、金属パイプ２７外周に円筒状に成形され、加熱ダイス部２３では、その両端縁の重ね合わせ部が加熱ダイス部２３と金属パイプ２７の間に挟み込まれた状態で挿通される。このため、円筒状に成形されたラミネート金属テープ３１は、加熱ダイス部２３において、両端縁の重ね合わせ部に所要の圧力が加わり、確実に熱融着される。

その間、ケーブルコア送出リールから連続的に送り出されたケーブルコア１は、金属パイプ２７に挿通され、ラミネート金属テープ３１の内部、すなわち円筒状に成形され、両端縁の重ね合わせ部が熱融着されたラミネート金属テープ３１の内部に挿入される。
これにより、外周に空隙を介してラミネート金属テープ３１の縦添被覆層が形成されたケーブルコア１が得られる。

なお、図３は、ラミネート金属テープ３１が縦添えされる前、ケーブルコア１が金属パイプ２７内に挿通された状態を示したものである。また、図４は、そのような内部にケーブルコアが挿通された金属パイプ２７の外周に、ラミネート金属テープ３１がフォーミングローラ（図示なし）により円筒状に成形され、その両端縁の重ね合わせ部が加熱ダイス部２３において熱融着される様子を概略的に示したものである。さらに、図４は、ラミネート金属テープ３１が金属パイプ２７外周に縦添えされ熱融着された後、外被が押出被覆される前のケーブルを示したものである。金属パイプ２７の内部にはケーブルコア１が挿通されている。

このように外周に空隙を介してラミネート金属テープ３１の縦添被覆層が形成されたケーブルコア１は、押出機２４に送られ、外周に加熱溶融した難燃ポリエチレン等の樹脂が押し出され、ラミネート金属テープ３１と一体化した外被が形成され、図１に示す金属ラミネートシースケーブル１０が製造される。金属ラミネートシースケーブル１０は、その後、引取装置２５を経て、巻取装置２６に巻き取られる。

なお、図２に示す製造装置では、外周に空隙を介してラミネート金属テープ３１の縦添被覆層が形成されたケーブルコア１が、そのまま直接押出機２４に送られ、外被が形成されるようになっているが、ケーブルコア１を一旦、巻取装置に巻き取った後、別ラインで押出機に導入され外被を形成されるようにしてもよい。
また、ラミネート金属テープ３１両端縁の重ね合わせ部の熱融着を、加熱ダイス部２３のみで行う構成となっているが、加熱ダイス部２３の導入側および／または引出側近傍に他の加熱手段を補助的に設けるようにしてもよい。他の加熱手段を設けることにより、より高速でラミネート金属テープ両端縁の重ね合わせ部を熱融着させることができ、ケーブルの生産効率をより高いものとすることができる。

このように製造される金属ラミネートシースケーブルにおいては、ケーブルコアを金属パイプ内に挿通させるとともに、ラミネート金属テープを金属パイプの外周に両端縁を重ね合わせつつ縦添えして円筒状に成形し、その重ね合わせ部を金属パイプと加熱ダイス部で挟み込んで熱融着させるので、ラミネート金属テープ両端縁の重ね合わせ部に所要の圧力を加えることができ、ラミネート金属テープ両端縁の重ね合わせ部を確実に熱融着させることができる。

また、金属パイプの厚みや外径等を調整することで、ケーブルコアとラミネート金属テープの縦添被覆層との間のクリアランスを適正な範囲に容易に調整することができ、ケーブルの大径化を抑えつつ、ラミネート金属テープの縦添被覆層および外被の剥ぎ取り性、すなわちケーブルコアの引き抜き性を高めることができ、ひいてはケーブル接続時の端末加工性を向上させることができる。

本実施形態においては、後述する実験結果からも明らかなように、ケーブルコアの金属パイプ内への円滑な挿通を可能にし、またケーブル外径の大径化を防止し、さらに接続の際の端末加工性を高める観点からは、金属パイプは、下記要件を満たすようにすることが好ましい。
（１）金属パイプの外径（Ｄ２）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）が、１．１２以上１．４５以下である。
（２）金属パイプの内径（Ｄ３）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との差（Ｄ３−Ｄ１）が、１．８ｍｍ以上である。

すなわち、比（Ｄ２／Ｄ１）が、１．１２未満では、ラミネート金属テープの縦添被覆層の剥ぎ取り性（または、ケーブルコアの引き抜き性）が不良となり、接続時の端末加工性が低下する。また、金属パイプの内径が小さくなり過ぎて、ケーブルコアを挿通させる際にその表面を傷付けるおそれがある。さらに、そのような表面の損傷を防止するために、金属パイプの厚みを薄くすると、強度が低下して十分な防鼠効果が得られないおそれがある。一方、比（Ｄ２／Ｄ１）が１．４５を超えると、ケーブルが大径化する。

金属パイプの外径（Ｄ２）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）は、１．１７以上１．４５以下であることがより好ましい。
また、金属パイプの内径（Ｄ３）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との差（Ｄ３−Ｄ１）が、１．８ｍｍ未満では、ケーブルコアの表面を傷付けずに円滑に金属パイプ内に挿通させることが困難になる。差（Ｄ３−Ｄ１）は１．８ｍｍ以上３．７ｍｍ以下であることがより好ましい。

ここで、本発明の効果を確認するために行った実験、およびその結果について記載する。
実験は、金属パイプとして、外径および内径の異なるステンレスパイプを作製するとともに、外径の異なる各種ケーブルコアを用意し、これらを用いて、図２に示す製造装置により、図１に示すような金属ラミネートシースケーブル、すなわち、ケーブルコア１外周に空隙２を介してラミネート金属テープの縦添被覆層３および外被４を順に設けた構造を有する金属ラミネートシースケーブルを製造し、その特性（ケーブル接続時の端末加工性、ラミネート金属テープの重ね合わせ部の熱融着性、金属パイプ内へのケーブルコアの挿通性）を評価することで行った。

評価方法を下記に、また、評価結果を、ステンレスパイプの外径（Ｄ２）および内径（Ｄ３）、ケーブルコアの外径（Ｄ１）、用いたラミネート金属テープの幅および厚みとともに表１に示す。

なお、ラミネート金属テープには、０．１５ｍｍ厚のステンレステープの片面に０．０５ｍｍ厚のポリエチレン接着層をラミネートした０．２ｍｍ厚のラミネートステンレステープを用いた。また、ケーブルコアの保護被覆、およびケーブル外被の材料には共通して難燃ポリエチレンを使用した。さらに、ラミネート金属テープの熱融着は、８０℃に設定した加熱ダイス部のみで行った。

[ケーブル接続時の端末加工性]
金属ラミネートシースケーブルからケーブルコアの引き抜きを試み、円滑に引き抜くことができた場合を「○」（良好）、引き抜くことができないか、または引き抜くことができたもののケーブルコア表面が損傷した場合を「×」（不良）と評価した。
[熱融着性]
加熱ダイス部から引き出された直後のラミネート金属テープ両端縁の重ね合わせ部を目視で確認し、下記の基準で評価した。
○(良好)：重ね合わせ部全面が融着
△(やや良好)：重ね合わせ部の一部に剥がれ
×(不良)：重ね合わせ部の半分以上に剥がれ
[ケーブルコア挿通性]
金属ラミネートシースケーブルからラミネート金属テープおよび外被を、内部のケーブルコアを傷付けることのないように除去した後、ケーブルコア表面を目視で確認し、下記の基準で評価した。
○(良好)：傷が全くなし
△(やや良好)：一部に微小な傷あり
×(不良)：多数の傷あり

表１から明らかなように、金属パイプの外径（Ｄ２）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）が１．１２以上１．４５以下の範囲にある例では、ケーブルの大径化を招くことなく、ケーブル接続時の端末加工性および熱融着性の改善ができている。また、金属パイプの内径（Ｄ３）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との差が１．８ｍｍ以上のものでは、ケーブルコアの挿通性について良好な結果が得られている。この結果は、金属パイプの外径（Ｄ２）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）が１．１２以上１．４５以下の範囲で、かつ金属パイプの内径（Ｄ３）とケーブルコアの外径（Ｄ１）との差を１．８ｍｍ以上とすることにより、細径で、防鼠効果に優れ、また接続時の端末加工性が良好な金属ラミネートシースケーブルが得られることを示している。

以上、本発明の実施形態およびその変形例について説明してきたが、本発明はそのような実施形態およびその変形例に何ら限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…ケーブルコア、２…空隙、３…ラミネート金属テープの縦添被覆層、４…外被、１０…金属ラミネートシースケーブル、２２…フォーミングローラ、２３…加熱ダイス部、２４…押出機、２７…金属パイプ、３１…ラミネート金属テープ。

Claims (7)

1. ケーブルコアの外周に所定の空隙を介してラミネート金属テープの縦添被覆層および外被を順に設けてなる金属ラミネートシースケーブルの製造方法であって、
   前記ケーブルコアを金属パイプ内に挿通させるとともに、前記ラミネート金属テープを前記金属パイプの外周に両端縁を重ね合わせつつ縦添えして円筒状に成形し、前記重ね合わせ部を前記金属パイプと加熱ダイスで挟み込んで熱融着させて前記ラミネート金属テープの縦添被覆層を形成し、その後、前記ラミネート金属テープの縦添被覆層外周に前記外被を形成することを特徴とする金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
2. 前記金属パイプの外径（Ｄ２）と前記ケーブルコアの外径（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）が、１．１２以上１．４５以下である請求項１記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
3. 前記比（Ｄ２／Ｄ１）が、１．１７以上１．４５以下である請求項２記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
4. 前記金属パイプの内径（Ｄ３）と前記ケーブルコアの外径（Ｄ１）との差（Ｄ３−Ｄ１）が、１．８ｍｍ以上である請求項１乃至３のいずれか１項記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
5. 前記ラミネート金属テープが、ラミネートステンレステープまたはラミネートアルミテープであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
6. 前記金属パイプが、ステンレスからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。
7. 前記金属ラミネートシースケーブルが、通信ケーブルとして使用されるケーブルである請求項１乃至６のいずれか１項記載の金属ラミネートシースケーブルの製造方法。

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