JP2017135002A - 多芯ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たす多芯ケーブルを提供する。
【解決手段】多芯ケーブル1は、中心導体12,22の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線11,21を複数本含む。多芯ケーブル1は、複数本の同軸電線11,21の全てをその中に含むように同軸電線11,21の周囲に巻き付けられた樹脂テープ40と、樹脂テープ40の周囲を覆う金属から構成された遮蔽層50と、遮蔽層50の周囲を覆い多芯ケーブル1の最外層に配置される外被60と、を備え、外被60が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
【選択図】図1
【解決手段】多芯ケーブル1は、中心導体12,22の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線11,21を複数本含む。多芯ケーブル1は、複数本の同軸電線11,21の全てをその中に含むように同軸電線11,21の周囲に巻き付けられた樹脂テープ40と、樹脂テープ40の周囲を覆う金属から構成された遮蔽層50と、遮蔽層50の周囲を覆い多芯ケーブル1の最外層に配置される外被60と、を備え、外被60が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数本の同軸電線または絶縁電線を有する多芯ケーブルに関する。
特許文献1は、第1の同軸ケーブルが同心円の層状に配置された中央部と、中央部の周囲に第2の同軸ケーブルが配置された周辺部と、周辺部の外側に形成された外被を備える多芯ケーブルが開示されている。
特許文献1のような同軸ケーブルを複数本備えた多芯ケーブルにおいて、所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たすことが要求されている。
本発明は、所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たす多芯ケーブルを提供することを目的とする。
本発明の多芯ケーブルは、
中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線を複数本含むか、または前記同軸電線および前記絶縁電線を複数本含む、多芯ケーブルであって、
複数本の前記同軸電線のすべて、または複数本の前記絶縁電線のすべて、または複数本の前記同軸電線および複数本の前記絶縁電線のすべてをその中に含むように前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の周囲に巻き付けられた樹脂テープと、前記樹脂テープの周囲を覆う金属から構成された遮蔽層と、前記遮蔽層の周囲を覆い前記多芯ケーブルの最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線を複数本含むか、または前記同軸電線および前記絶縁電線を複数本含む、多芯ケーブルであって、
複数本の前記同軸電線のすべて、または複数本の前記絶縁電線のすべて、または複数本の前記同軸電線および複数本の前記絶縁電線のすべてをその中に含むように前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の周囲に巻き付けられた樹脂テープと、前記樹脂テープの周囲を覆う金属から構成された遮蔽層と、前記遮蔽層の周囲を覆い前記多芯ケーブルの最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
本発明によれば、所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たす多芯ケーブルを提供することができる。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る多芯ケーブルは、
(1)中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線を複数本含むか、または前記同軸電線および前記絶縁電線を複数本含む、多芯ケーブルであって、
複数本の前記同軸電線のすべて、または複数本の前記絶縁電線のすべて、または複数本の前記同軸電線および複数本の前記絶縁電線のすべてをその中に含むように前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の周囲に巻き付けられた樹脂テープと、前記樹脂テープの周囲を覆う金属から構成された遮蔽層と、前記遮蔽層の周囲を覆い前記多芯ケーブルの最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
この構成によれば、所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たす多芯ケーブルを提供することができる。
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る多芯ケーブルは、
(1)中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線を複数本含むか、または前記同軸電線および前記絶縁電線を複数本含む、多芯ケーブルであって、
複数本の前記同軸電線のすべて、または複数本の前記絶縁電線のすべて、または複数本の前記同軸電線および複数本の前記絶縁電線のすべてをその中に含むように前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の周囲に巻き付けられた樹脂テープと、前記樹脂テープの周囲を覆う金属から構成された遮蔽層と、前記遮蔽層の周囲を覆い前記多芯ケーブルの最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている。
この構成によれば、所望の耐熱性、耐電圧性および高柔軟性を満たす多芯ケーブルを提供することができる。
(2)前記樹脂テープ内に収容される前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の合計の数が6本以上300本以下であり、前記外被の厚さが0.1mm以上0.3mm以下であることが好ましい。
良好な耐熱性や耐電圧性を維持しながら、多芯ケーブルの小径化を図ることができる。
良好な耐熱性や耐電圧性を維持しながら、多芯ケーブルの小径化を図ることができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る多芯ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は本実施形態の多芯ケーブルの断面図であり、図2(A)は中央層に配置された第一同軸電線ユニットの断面図であり、図2(B)は周辺層に配置された第二同軸電線ユニットの断面図である。
以下、本発明に係る多芯ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は本実施形態の多芯ケーブルの断面図であり、図2(A)は中央層に配置された第一同軸電線ユニットの断面図であり、図2(B)は周辺層に配置された第二同軸電線ユニットの断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る多芯ケーブル1は、後述の複数本の同軸電線から構成される第一同軸電線ユニット10を有する中央層10Aと、この中央層10Aの周囲に後述の複数本の同軸電線から構成される第二同軸電線ユニット20が配置された周辺層20Aとを備えている。また、多芯ケーブル1は、周辺層20Aの周囲を覆う樹脂テープ40と、樹脂テープ40の周囲を覆う一括遮蔽層50(遮蔽層の一例)と、一括遮蔽層50の周囲を覆う外被60とを備えている。
中央層10Aは、その中心にテンションメンバである抗張力繊維30の束が配置され、この周りに複数本(ここでは例えば5本)の第一同軸電線ユニット10が、円形に配置されることにより形成されている。また、中央層10Aの外側の周辺層20Aは、複数本(ここでは例えば7本)の第二同軸電線ユニット20が中央層10Aと同心円状に配置されることにより形成されている。
図2(A)に示すように、中央層10Aに配置された複数本の第一同軸電線ユニット10はそれぞれ、複数本(ここでは例えば4本)の同軸電線11の束から構成されている。すなわち、本例においては、中央層10Aは、4本の同軸電線11から構成される第一同軸電線ユニット10が5本配置されて形成されており、合計20本の同軸電線11を有している。
各同軸電線11は、中央に配置された中心導体12と、中心導体12の外側の内部絶縁体13と、内部絶縁体13の外側の外部導体14と、さらに外部導体14の外側の外部絶縁体15を有している。なお、本例の同軸電線11は、中心導体12の断面積が、0.0005mm2以上0.0039mm2以下(AWG32〜49)であるものを用いる。
図2(B)に示すように、周辺層20Aに配置された第二同軸電線ユニット20はそれぞれ、複数本(ここでは例えば16本)の同軸電線21の束から構成されている。すなわち、本例においては、周辺層20Aは、16本の同軸電線21から構成される第二同軸電線ユニット20が7本配置されて形成されており、合計112本の同軸電線21を有している。
各同軸電線21は、第一同軸電線ユニット10の同軸電線11と同様に、中央に配置された中心導体22と、中心導体22の外側の内部絶縁体23と、内部絶縁体23の外側の外部導体24と、さらに外部導体24の外側の外部絶縁体25とを有している。なお、本例の同軸電線21は、中心導体22の断面積が、0.0005mm2以上0.0039mm2以下(AWG32〜49)であるものを用いる。
第二同軸電線ユニット20は、複数本の同軸電線21を層状に配置し、これらを層撚りして形成されている。なお、ここでは一例として、第1層に5本の同軸電線21を配置し、第2層に11本の同軸電線21を配置して、合計16本の同軸電線21により一本の第二同軸電線ユニット20を形成している。
図1に示すように、周辺層20Aの周囲には、樹脂テープ40が巻回される。すなわち、多芯ケーブル1が備えるすべての同軸電線11,21を樹脂テープ40の中に含めるように、周辺層20Aの周囲に樹脂テープ40が巻き付けられている。なお、樹脂テープ40は、樹脂のみで構成されるものや樹脂と金属から構成されるものを用いることができる。樹脂テープ40としては、例えば、樹脂テープに銅箔やアルミニウム箔等が貼り合わされたものや、樹脂テープに金属材料が蒸着されたものを用いることができる。
樹脂テープ40の周囲に金属細線が横巻きにより巻回されることにより、一括遮蔽層50が形成される。なお、一括遮蔽層50は、金属細線の編組を樹脂テープ40の周囲に被せることで形成されても良い。
一括遮蔽層50の周囲には、多芯ケーブル1の最外層被覆となる外被60が被覆されている。
外被60の材料としては、熱可塑性加硫物(thermoplastic vulcanizate(TPV))、またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系(FEPM)フッ素ゴムを用いると良い。外被60としてTPVやFEPMフッ素ゴムを用いることで、耐熱性、耐電圧性および高柔軟性のいずれの特性も良好な多芯ケーブル1を提供することができる。
外被60の材料としては、熱可塑性加硫物(thermoplastic vulcanizate(TPV))、またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系(FEPM)フッ素ゴムを用いると良い。外被60としてTPVやFEPMフッ素ゴムを用いることで、耐熱性、耐電圧性および高柔軟性のいずれの特性も良好な多芯ケーブル1を提供することができる。
また、本例の外被60は、その厚さが0.1mm以上0.3mm以下であるものを用いることが好ましい。外被60の厚さが0.1mmよりも薄いと、高耐電圧性や耐熱性を維持することができない。一方、外被60の厚さが0.3mmよりも厚いと、多芯ケーブル1の小径化や柔軟性の維持を図ることができない。したがって、外被60の厚さを0.1mm以上0.3mm以下とすることで、良好な耐電圧性や耐熱性を維持しながらも多芯ケーブル1の小径化を図ることができる。
なお、図1に示す多芯ケーブル1は、20本の同軸電線11および112本の同軸電線21を備え、合計で132本の同軸電線11,21を有しているが、同軸電線11,21の本数や配置、また第一同軸電線ユニット10および第二同軸電線ユニット20の本数や配置はこの例に限定されない。ただし、同軸電線11,21の合計の数が6本以上300本以下であることが好ましい。同軸電線11,21の合計の数が6本よりも少ないと、所望の用途に用いることができない。同軸電線11,21の合計の数が300本よりも多いと、多芯ケーブル1の小径化を図ることができない。
上記実施形態において説明した多芯ケーブル1の実施例について以下に説明する。
多芯ケーブル1(同軸電線が100本含まれる)において、外被60を構成する材料を変えて耐熱性、耐電圧性および柔軟性に関する評価を行った。外被60を構成する材料としては、実施例である例1では熱可塑性加硫物(TPV)を用い、実施例である例2ではFEPMフッ素ゴムを用いた。一方、比較例である例3〜例5では、外被60を構成する材料として、従来より使用されているポリ塩化ビニル(PVC)、シリコーン、フッ素樹脂(PFA)をそれぞれ用いた。外被の厚さは0.1〜0.3mmであることが好ましい。外被60の厚さが0.1mm未満であると、ケーブルの耐電圧の点で不利となる。外被60の厚さが0.3mmを超えるとケーブルの柔軟性の点で不利となる。
多芯ケーブル1(同軸電線が100本含まれる)において、外被60を構成する材料を変えて耐熱性、耐電圧性および柔軟性に関する評価を行った。外被60を構成する材料としては、実施例である例1では熱可塑性加硫物(TPV)を用い、実施例である例2ではFEPMフッ素ゴムを用いた。一方、比較例である例3〜例5では、外被60を構成する材料として、従来より使用されているポリ塩化ビニル(PVC)、シリコーン、フッ素樹脂(PFA)をそれぞれ用いた。外被の厚さは0.1〜0.3mmであることが好ましい。外被60の厚さが0.1mm未満であると、ケーブルの耐電圧の点で不利となる。外被60の厚さが0.3mmを超えるとケーブルの柔軟性の点で不利となる。
(耐熱性)
耐熱性に関する評価では、加熱前の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びとを測定し、多芯ケーブルを145℃の環境下に3時間置いて、その後、加熱後の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びとを測定した。加熱後の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びが加熱前の抗張力と破断伸びの85%よりも高いものを合格(○)とし、85%以下であるものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。
耐熱性に関する評価では、加熱前の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びとを測定し、多芯ケーブルを145℃の環境下に3時間置いて、その後、加熱後の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びとを測定した。加熱後の多芯ケーブルの抗張力と破断伸びが加熱前の抗張力と破断伸びの85%よりも高いものを合格(○)とし、85%以下であるものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。
(耐電圧性)
耐電圧性に関する評価では、規格JIS C3005等に準じて評価試験を行い、5000(ACV/1min)以上であるものを合格(○)とし、5000(ACV/1min)より低いものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。
耐電圧性に関する評価では、規格JIS C3005等に準じて評価試験を行い、5000(ACV/1min)以上であるものを合格(○)とし、5000(ACV/1min)より低いものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。
(柔軟性)
柔軟性に関する評価では、スティフネス・テスタ(Stiffness Tester)を用いて、多芯ケーブルを15度曲げる際の曲げモーメント(gf・cm)を測定した。その結果を表1に示す。測定した100芯のケーブル(電線が100本含まれる)では、曲げモーメントが150gf・cm以下であれば合格(○)、すなわち高柔軟であると判断し、当該指標が50を超えるものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。なお、200芯の多芯ケーブルだと250gf・cm以下、300芯の多芯ケーブルだと350gf・cm以下の曲げモーメントであれば柔軟とする。
柔軟性に関する評価では、スティフネス・テスタ(Stiffness Tester)を用いて、多芯ケーブルを15度曲げる際の曲げモーメント(gf・cm)を測定した。その結果を表1に示す。測定した100芯のケーブル(電線が100本含まれる)では、曲げモーメントが150gf・cm以下であれば合格(○)、すなわち高柔軟であると判断し、当該指標が50を超えるものを不合格(×)とした。その結果を表1に示す。なお、200芯の多芯ケーブルだと250gf・cm以下、300芯の多芯ケーブルだと350gf・cm以下の曲げモーメントであれば柔軟とする。
表1に示されるように、実施例である例1(TPV)および例2(FEPMフッ素ゴム)に係る多芯ケーブルは、すべての評価項目において合格であったため総合評価も合格となった。一方、比較例である例3(PVC)、例4(シリコーン)および例5(PFA)に係る多芯ケーブルは、一部の項目が不合格であったため、いずれの例も総合評価が不合格となった。具体的には、例3(PVC)では耐熱性および耐電圧性が不合格であり、例4(シリコーン)では耐電圧性が不合格であり、例5(PFA)では柔軟性が不合格であった。なお、表1には示されていないが、例4のシリコーンでは外被の薄肉化も困難であった。
以上より、上記実施形態に係る多芯ケーブル(例1および例2)は、耐熱性および耐電圧性を維持しつつ、高柔軟性を有することが確認できた。
以上より、上記実施形態に係る多芯ケーブル(例1および例2)は、耐熱性および耐電圧性を維持しつつ、高柔軟性を有することが確認できた。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができる。
上記実施形態においては、多芯ケーブル1は複数本の同軸電線11,21を含む構成としているが、これら複数本の同軸電線11,21のうちの一部または全部を絶縁電線に置き換えても良い。ここで、絶縁電線とは、中心部の導体と、当該導体を被覆する外被から構成される電線である。絶縁電線は、その導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下であるものを用いることが好ましい。中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線と導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線との複合型の多芯ケーブルにおいても、上記実施形態と同様の構成を備えることで、小径化が図られるとともに、耐熱性、耐電圧性および高柔軟性のいずれも良好な多芯ケーブルを得ることができる。
1:多芯ケーブル
10:第一同軸電線ユニット
10A:中央層
11:同軸電線
12:中心導体
13:内部絶縁体
14:外部導体
15:外部絶縁体
20:第二同軸電線ユニット
20A:周辺層
21:同軸電線
22:中心導体
23:内部絶縁体
24:外部導体
25:外部絶縁体
30:抗張力繊維
40:樹脂テープ
50:一括遮蔽層(遮蔽層)
60:外被(最外層被覆)
10:第一同軸電線ユニット
10A:中央層
11:同軸電線
12:中心導体
13:内部絶縁体
14:外部導体
15:外部絶縁体
20:第二同軸電線ユニット
20A:周辺層
21:同軸電線
22:中心導体
23:内部絶縁体
24:外部導体
25:外部絶縁体
30:抗張力繊維
40:樹脂テープ
50:一括遮蔽層(遮蔽層)
60:外被(最外層被覆)
Claims (2)
- 中心導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が0.0005mm2以上0.0039mm2以下である絶縁電線を複数本含むか、または前記同軸電線および前記絶縁電線を複数本含む、多芯ケーブルであって、
複数本の前記同軸電線のすべて、または複数本の前記絶縁電線のすべて、または複数本の前記同軸電線および複数本の前記絶縁電線のすべてをその中に含むように前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の周囲に巻き付けられた樹脂テープと、前記樹脂テープの周囲を覆う金属から構成された遮蔽層と、前記遮蔽層の周囲を覆い前記多芯ケーブルの最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、熱可塑性加硫物またはテトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴムから構成されている、多芯ケーブル。 - 前記樹脂テープ内に収容される前記同軸電線および前記絶縁電線の少なくとも一方の合計の数が6本以上300本以下であり、前記外被の厚さが0.1mm以上0.3mm以下である、請求項1に記載の多芯ケーブル。
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