JP2018200895A

JP2018200895A - 多芯ケーブル

Info

Publication number: JP2018200895A
Application number: JP2018173338A
Authority: JP
Inventors: 達則林下; Tatsunori Rinka
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2018-12-20

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

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。

特開２００９−１９６２８９号公報

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０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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。

本発明の実施形態に係る多芯ケーブルの一例を示す断面図である。（Ａ）は、図１の多芯ケーブルの中央層に配置された第一同軸電線ユニットの一例を示す断面図であり、（Ｂ）は、図１の多芯ケーブルの周辺層に配置された第二同軸電線ユニットの一例を示す断面図である。

[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０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である同軸電線を複数本含むか、導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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。

[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。

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、０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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、０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅ（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。

（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。

（耐電圧性）
耐電圧性に関する評価では、規格ＪＩＳＣ３００５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（ＳｔｉｆｆｎｅｓｓＴｅｓｔｅｒ）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。

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０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である同軸電線と導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２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）

Claims

中心導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である同軸電線のみを複数本含むか、または中心導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である同軸電線を複数本含み、導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である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、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。
中心に配置される抗張力繊維と、
中心導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である第一同軸電線で構成された第一同軸電線ユニットが、前記抗張力繊維の周りに円形に配置される中央層と、
中心導体の断面積が０．０００５ｍｍ^２以上０．００３９ｍｍ^２以下である第二同軸電線で構成された第二同軸電線ユニットが、前記中央層の周りに前記中央層と同心円状に配置される周辺層と、を含み、
前記周辺層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、最外層に配置される外被と、を備え、
前記外被が、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、
前記第二同軸電線ユニットは、複数本の第二同軸電線を層状に配置し、これらを層撚りして形成されている、多芯ケーブル。