JP2017033796A

JP2017033796A - 撚線導体

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Publication number: JP2017033796A
Application number: JP2015153587A
Authority: JP
Inventors: 稲垣　俊文; Toshibumi Inagaki; 俊文稲垣
Original assignee: Sanshu Densen KK
Current assignee: Sanshu Densen KK
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: JP6209187B2

Abstract

【課題】圧縮加工することなく、撚線導体の断面形状をより真円形状に近い形状とすることができる撚線導体を提供する。【解決手段】複数の中径線１３と複数の細径線１４で構成された最外層５と、該最外層５の内側に位置するとともに、複数の太径線１２で構成された第１外層４の２層からなる外層３を有し、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数と、第１外層４を構成する太径線１２の本数を同じ本数で構成し、１本の中径線１３と１本の細径線１４を交互に配設して最外層５を構成した撚線導体。【選択図】図１

Description

本発明は、撚線導体に関するものである。

従来、電線等に使用される撚線導体を構成する各々の素線は、一般的に、全て断面円形の丸線で、かつ、同一径である。該素線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、或いはアルミ、各種合金をメッキしたものが使用されている。

例えば、１９本の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図１０に示すように、撚線導体１０１における中心の１本の素線１０２を核として、その周囲を６本の素線１０３が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２本の素線１０４が覆い囲んで外層を形成し、それを同一方向に撚ることで形成されている。

素線１０２、１０３、１０４が全て、断面円形で、かつ、同一径であることから、素線１０２、１０３、１０４を標準心線配列で配列して撚線導体１０１を形成すると、その外周形状は図１０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。以下、これを従来技術１とする。

撚線導体１０１は、一般的に、外周部に絶縁材１０６を被覆した後に、電線等（被覆線）として使用される。被覆線の断面形状は、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、撚線導体の断面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、撚線導体の細径化が要求されている。

しかし、撚線導体１０１の断面形状が六角形で、かつ、被覆線の断面形状を真円とすると、撚線導体１０１の断面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、六角形の頂点部から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、撚線導体１０１の中心からその最縁端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、撚線導体１０１の断面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撚線導体１０１を傷つける虞があるという問題点がある。

上記の問題点は、撚線導体の断面形状を略真円とすることで解決することができる。

この解決手段として、図１１に示すように、１本中心線２０１の外周に中心線２０１より細い複数の第２素線２０２を７本以上配設して内層２０３を構成し、この内層２０３の外周に、第２素線２０２と、第２素線２０２より細い第３素線２０４を交互に配設して外層２０５を構成し、外層２０５を構成する第２素線２０２と第３素線２０４の本数を同じとした撚線導体２１０が知られている（特許文献１参照）。以下、これを従来技術２とする。

特開２０１２−１１９０７３号公報

上記、従来技術２の撚線導体２１０は、外層２０５を、内層２０３を構成する第２の素線２０２と、第３の素線２０４を交互に配設して構成したことにより、内層２０３を７本の第２の素線２０２で構成した場合には、第３の素線２０４は、第２の素線２０２と当接することができ、撚線導体２１０を圧縮することなく略真円状に構成することができる。

しかし、図１１に示すように、内層２０３を８本以上の第２の素線２０２で構成した場合には、第３の素線２０４は、内層２０３を構成する第２の素線２０２とは当接することができず、緻密性が損なわれるという問題が生じる。

内層２０３における第２の素線２０２の本数が多くなるほど、この緻密性は大きく損なわれ、撚崩れが生じやすくなる。

その結果、絶縁材の厚みも不均一となり、絶縁材の噛みこみなど端末加工において支障をきたす恐れがあるとともに、外層２０５を構成する素線２０２，２０３の伸び特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれるという問題点がある。

そこで、本発明は、上記従来技術よりも、素線を圧縮加工することなく、撚線導体の断面形状をより真円形状に近い形状とすることができる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、複数の中径線と複数の細径線で構成された最外層と、該最外層の内側に位置するとともに、複数の太径線で構成された第１外層の２層からなる外層を有し、
前記細径線の基となる線材の直径は、前記中径線の基となる線材の直径よりも小さく、前記中径線の基となる線材の直径は、前記太径線の基となる線材の直径よりも小さく、
前記最外層を構成する前記中径線の本数と、前記最外層を構成する前記細径線の本数と、前記第１外層を構成する前記太径線の本数を同じ本数で構成し、
１本の前記中径線と１本の前記細径線を交互に配設して前記最外層を構成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、前記第１外層を構成し、かつ、隣接する前記太径線の谷間部に、前記最外層を構成する前記中径線を配設した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、前記太径線の本数が、８本以上である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、前記撚線導体の中心から、前記最外層を構成する細径線の最縁端までの距離と、前記中心から、前記最外層を構成する中径線の最縁端までの距離とが、同一であることを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、複数の中径線と複数の細径線で構成された最外層と、該最外層の内側に位置するとともに、複数の太径線で構成された第１外層の２層からなる外層を有し、前記最外層を構成する前記中径線の本数と、前記最外層を構成する前記細径線の本数と、前記第１外層を構成する前記太径線の本数は同じで構成し、１本の前記中径線と１本の前記細径線を交互に配設して前記最外層を構成したことにより、撚線導体の断面形状は略真円形状とし、かつ、撚線導体を構成する各素線が隣接する全ての素線と当接することができる。

また、８本以上の太径線で第１外層を構成した場合においても、各素線が隣接する全ての素線と当接することができ、従来技術２の撚線導体２０１のよりも緻密性を高めることができる。

これにより、撚崩れが生じにくく、絶縁材の厚みも均一化でき、端末加工などの加工性を向上させることができる。更に、伸び特性、柔軟性、可とう性等の物理特性も、従来技術２の撚線導体２０１より向上させることができる。

本発明の実施例１に係る撚線導体の横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の一例を示す横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の他例を示す横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の他例を示す横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の他例を示す横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の他例を示す横断面図。本発明の実施例３に係る撚線導体の一例を示す横断面図。本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。従来技術１の撚線導体の横断面図。従来技術２の撚線導体の横断面図。

本発明を実施するための形態を図に基づいて説明する。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係る撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した断面図で、その各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。

撚線導体１は、内層２と外層３を有し、外層３は、内層２の外側に設けた第１外層４と、第１外層４の外側に設けた最外層５の２層で構成されている。

内層２は、１本の中心線（素線）１１で構成されている。

第１外層４を、図１に示すように、８本の太径線（素線）１２を同一円周上に配置し、中心線１１を８本の太径線１２で覆い囲んでいる。各太径線１２は、中心線１１と当接しているとともに、隣接する太径線１２，１２が相互に当接するようになっている。

最外層５は、図１に示すように、８本の中径線（素線）１３と、８本の細径線（素線）１４で構成され、１本の中径線１３と1本の細径線１４を交互に配設して、第１外層４を覆い囲むように構成されている。

このように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の８本に設定されている。

中径線１３は、隣接する太径線１２，１２の谷間部１５に位置するようになっている。また、中径線１３は、隣接する細径線１４，１４及び内側に位置する太径線１２と当接するようになっている。

細径線１４は、その中心が、中心線１１の中心Ａと太径線１２の中心を結んだ延長線上に位置するようになっている。また、細径線１４は、隣接する中径線１３，１３及びその内側に位置する太径線１２と当接するようになっている。

各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材としては、従来と同様に、銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができる。各素線１１，１２，１３，１４の素材は、同じ素材を用いてもよいし、異なる素材を用いてもよい。

中心線１１の基となる線材の直径ｄ１は、太径線１２の基となる線材の直径ｄ２より大きく設定され、太径線１２の基となる線材の直径ｄ２は、中径線１３の基となる線材の直径ｄ３より大きく設定され、中径線１３の基となる線材の直径ｄ３は、細径線１４の基となる線材の直径ｄ４より大きく設定されている。

本実施例１では、ｄ１＝１．６１３×ｄ２、ｄ３＝０．９４×ｄ２、ｄ４＝０．７０５×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いた。

また、撚線導体１の断面形状が、略真円形状、つまり、中心線１１の中心Ａから中径線１３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから細径線１４の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が同一となるように形成されている。

本願発明の撚線導体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。

撚線導体１の断面形状は略真円形状とし、かつ、素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４に当接することができる緻密な構造とすることができる。

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１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るため、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

従来技術２の撚線導体２１０は、図１１に示すように、内層２０３を８本の第２の素線２０２で構成した場合には、第３の素線２０４は、内層２０３を構成する第２の素線２０２と当接することができないが、本発明の撚線導体１は、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができ、緻密性が損なわれることがなく、撚崩れが生じにくい。また、絶縁材の厚みも均一化でき、端末加工などの加工性を向上させることができる。

また、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体１の外形を略真円形状とすることができるために、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損うことがなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができ、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の８本に設定したが、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数で、かつ、８本以上であれば任意の本数に設定することができる。

例えば、図２に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の９本とした撚線導体２１の場合には、ｄ１＝１．９２３×ｄ２、ｄ３＝０．９×ｄ２、ｄ４＝０．６５×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いることで、撚線導体２１の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができる。

また、図３に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１０本とした撚線導体２２の場合には、ｄ１＝２．２３６×ｄ２、ｄ３＝０．８７×ｄ２、ｄ４＝０．６２５×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いることで、撚線導体２２の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができる。

また、図４に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１１本とした撚線導体２３の場合には、ｄ１＝２．５４９×ｄ２、ｄ３＝０．８４５×ｄ２、ｄ４＝０．６０５×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いることで、撚線導体２３の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができる。

また、図５に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１２本とした撚線導体２４の場合には、ｄ１＝２．８６４×ｄ２、ｄ３＝０．８２５×ｄ２、ｄ４＝０．５９×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いることで、撚線導体２４の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができる。

また、図６に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１３本とした撚線導体２５の場合には、ｄ１＝３．１７８×ｄ２、ｄ３＝０．８×ｄ２、ｄ４＝０．５８×ｄ２の関係が成立する各素線１１，１２，１３，１４の基となる線材を用いることで、撚線導体２５の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線１１，１２，１３，１４が隣接する全ての素線１１，１２，１３，１４と当接することができる。

その他の構造は、上記実施例１と同様であるため説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用効果を発揮することができる。

［実施例３］
上記実施例１，２においては、内層２を１心の中心線１１で構成したが、内層は、２層以上の複数層で構成しても良いし、内層を構成する素線は、１種類で構成してもよいし、直径の異なる複数種類で構成してもよい。また、内層２を形成する素線として、銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができ、外層を形成する素線と同じ材質を用いてもよいし、異なる材質のものを用いてもよい。例えば、図７に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の８本で外層３を構成し、１本の中心線３１と、中心線３１を覆うように、同じ直径からなる８本の素線３２を配設した第１内層３３の２層で内層３４を構成して、撚線導体３５としてもよい。

また、図８に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１２本で外層３を構成し、１本の中心線４１と、中心線４１を覆うように、同じ直径からなる６本の素線４２を配設した第１内層４３と、第１内層４３を覆うように、同じ直径からなる６本の素線４４を配設した第２内層４５の３層で内層４６を構成して、撚線導体４７としてもよい。

また、図９に示すように、第１外層４を構成する太径線１２の本数と、最外層５を構成する中径線１３の本数と、最外層５を構成する細径線１４の本数は、全て同じ本数の１０本で外層３を構成し、１本の中心線５１と、中心線５１を覆うように、５本の第１素線５２、５本の第２素線５３からなるとともに、第１素線５２と第２素線５３を交互に配設した第１内層５４の２層で内層５５を構成して、撚線導体５６としてもよい。

その他の構造は、上記実施例１，２と同様であるため説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１，２と同様の作用効果を発揮することができる。

［実施例４］
前記実施例１乃至３の撚線導体１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６を、その最外層５の外周部から圧縮ダイス等により、圧縮してもよい。

この圧縮により、最外層５を形成する素線１３，１４の外周部は、圧縮変形され、撚線導体の外形形状をより真円形状に近づけることができる。圧縮ダイス等による圧縮は、撚線導体１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６を製造する際に行っても良いし、撚線導体１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６を製造した後に行っても良い。なお、圧縮率に関しては、任意に設定する。その他の構造は、上記実施例１〜３と同様であるため説明を省略する。

本実施例４においても、上記実施例１〜３と同様の作用効果を発揮することができる。

本実施例４の撚線導体においては、更に、撚線導体１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６を外周部からダイス等により圧縮することにより、本実施例４の撚線導体の外形形状は、前記実施例１乃至３の撚線導体１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６の外形形状よりも、より真円形状に近づけることができ、絶縁材の被覆の厚みを、より均一化することができ、より絶縁材を減量でき、よりコスト低減を図ることができる。

１，２１，２２，２３，２４，２５，３５，４７，５６撚線導体
３外層
４第１外層
５最外層
１２太径線
１３中径線
１４細径線

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の中径線と複数の細径線で構成された最外層と、該最外層の内側に位置するとともに、複数の太径線で構成された第１外層の２層からなる外層を有し、
前記細径線の直径は、前記中径線の直径よりも小さく、前記中径線の直径は、前記太径線の直径よりも小さく、
前記最外層を構成する前記中径線の本数と、前記最外層を構成する前記細径線の本数と、前記第１外層を構成する前記太径線の本数を同じ本数で構成し、
１本の前記中径線と１本の前記細径線を交互に配設して前記最外層を構成した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、前記太径線の本数が、８本以上である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、前記撚線導体の中心から、前記最外層を構成する細径線の最縁端までの距離と、前記中心から、前記最外層を構成する中径線の最縁端までの距離とが、同一であることを特徴とするものである。

Claims

複数の中径線と複数の細径線で構成された最外層と、該最外層の内側に位置するとともに、複数の太径線で構成された第１外層の２層からなる外層を有し、
前記細径線の基となる線材の直径は、前記中径線の基となる線材の直径よりも小さく、前記中径線の基となる線材の直径は、前記太径線の基となる線材の直径よりも小さく、
前記最外層を構成する前記中径線の本数と、前記最外層を構成する前記細径線の本数と、前記第１外層を構成する前記太径線の本数を同じ本数で構成し、
１本の前記中径線と１本の前記細径線を交互に配設して前記最外層を構成したことを特徴とする撚線導体。
前記第１外層を構成し、かつ、隣接する前記太径線の谷間部に、前記最外層を構成する前記中径線を配設したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
前記太径線の本数が、８本以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の撚線導体。
前記撚線導体の中心から、前記最外層を構成する細径線の最縁端までの距離と、前記中心から、前記最外層を構成する中径線の最縁端までの距離とが、同一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。
前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撚線導体。