JP2019046576A

JP2019046576A - ケーブル

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Publication number: JP2019046576A
Application number: JP2017165726A
Authority: JP
Inventors: 晋太郎原田; Shintaro Harada
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: JP6882960B2

Abstract

【課題】適正な止水性能を確保した上で施工性を向上することができるケーブルを提供することを目的とする。【解決手段】ケーブル１は、絶縁性を有する絶縁被覆２２で導電性を有する線状の導体２１を被覆した複数の絶縁線芯２と、絶縁線芯２の外面側の少なくとも一部を被覆し水を吸収して体積膨張し止水性能を発揮する水膨潤止水材３と、水溶性を有する吸水繊維からなり少なくとも一部が水膨潤止水材３の外面に接して複数の絶縁線芯２、及び、水膨潤止水材３の外面側を覆う介在物４と、絶縁性を有し介在物４の外面側を被覆するシース６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルに関する。

従来のケーブルとして、例えば、特許文献１には、一定の長さを有した絶縁線心を撚り合わせた隙間に介在物を介して押さえ巻きテープを巻き付けてなると共にこの押さえ巻きテープの外周に外被を被覆してなるケーブルが開示されている。このケーブルは、介在物が吸水性ポリマーを混練した合成繊維で構成されている。

特開２００６−１６４８１３号公報

ところで、上述の特許文献１に記載のケーブルは、例えば、施工性向上の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正な止水性能を確保した上で施工性を向上することができるケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るケーブルは、絶縁性を有する絶縁被覆で導電性を有する線状の導体を被覆した複数の絶縁線芯と、前記絶縁線芯の外面側の少なくとも一部を被覆し水を吸収して体積膨張し止水性能を発揮する水膨潤止水材と、水溶性を有する吸水繊維からなり少なくとも一部が前記水膨潤止水材の外面に接して前記複数の絶縁線芯、及び、前記水膨潤止水材の外面側を覆う介在物と、絶縁性を有し前記介在物の外面側を被覆するシースとを備えることを特徴とする。

また、上記ケーブルでは、前記水膨潤止水材は、前記シースから前記複数の絶縁線芯が露出する端末解放部に位置するものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、水溶性を有し前記介在物の外面側に前記絶縁線芯の延在方向に沿って螺旋状に巻き回され前記介在物と前記シースとの間に介在する押え巻テープを備えるものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、前記水膨潤止水材は、多価金属塩を含有するものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、前記水膨潤止水材は、前記絶縁線芯の延在方向に沿って一定間隔で設けられるものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、前記水膨潤止水材は、前記絶縁線芯の延在方向に沿って４０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さで、かつ、前記絶縁線芯の延在方向に沿って３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下の間隔で設けられるものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、前記シースは、前記水膨潤止水材が設けられている位置の外表面に目印を有するものとすることができる。

また、上記ケーブルでは、前記シースは、ショアＤ硬度が４０以上の樹脂材からなるものとすることができる。

本発明に係るケーブルは、シースの内部に水が浸入した場合、水溶性を有する介在物が当該浸入した水によって溶け出すと共に絶縁線芯の外面側に設けられた水膨潤止水材がこの水を吸収し介在物が溶け出した空隙部分を埋めるように体積膨張する。この構成により、ケーブルは、介在物が溶け出した空隙部分を埋めるように体積膨張した水膨潤止水材によって絶縁線芯とシースとの間で止水性能を発揮し、シースの内部への更なる水の浸入を抑制することができる。この場合、ケーブルは、例えば、端末部分において特別な端末処理を施さなくても、介在物の溶け出し、及び、水膨潤止水材の体積膨張の作用によって止水性能を確保することができる。この結果、ケーブルは、適正な止水性能を確保した上で施工性を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係るケーブルの概略構成を表す模式的な断面図である。図２は、実施形態に係るケーブルの絶縁線芯の外観を表す模式的な斜視図である。図３は、実施形態に係るケーブルのシースの外観を表す模式的な斜視図である。図４は、実施形態に係るケーブルの作用を説明する模式的な断面図である。図５は、図４に示すＡ矢視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下で説明する絶縁線芯の延在方向Ｘは、当該絶縁線芯を含むケーブルの延在方向に相当し、言い換えれば、ケーブルの軸線に沿った軸方向に相当する。

［実施形態］
図１に示す本実施形態に係るケーブル１は、例えば、電力供給用や各種通信用等、様々な用途で使用することができる電線である。本実施形態のケーブル１は、例えば、街路灯の各引込線等、典型的には、屋外に使用される防水ケーブルである。以下、各図を参照してケーブル１の構成について詳細に説明する。

具体的には、ケーブル１は、図１に示すように、絶縁線芯２と、水膨潤止水材３と、介在物４と、押え巻テープ５と、シース６とを備える。ケーブル１は、延在方向Ｘと直交する径方向に沿った断面形状が略円形状に形成される。ケーブル１は、延在方向Ｘと直交する径方向に沿って、内側から外側に向けて、絶縁線芯２、水膨潤止水材３、介在物４、押え巻テープ５、シース６の順でそれぞれの外周面（外面）側を覆うような位置関係で積層される。そして、ケーブル１は、シース６の外周面が最外表面を構成する。

絶縁線芯２は、導電性を有する線状の導体２１、及び、絶縁性を有する樹脂材からなる絶縁被覆２２を含んで構成されるものである。絶縁線芯２は、絶縁被覆２２で導体２１の外周面（外面）側を覆い、被覆した線芯である。導体２１は、導電性を有する複数の素線を撚り合わせた芯線であり、電気が通る金属部材によって構成される。導体２１は、線状に延びる方向、ここでは、延在方向Ｘに対してほぼ同じ径で延びるように形成される。導体２１を構成する素線は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等を含んで製造される。絶縁被覆２２は、絶縁性を有する樹脂材により形成され導体２１の外周面に接して設けられ当該導体２１の外周面を覆う電線被覆である。絶縁被覆２２は、例えば、絶縁性を有する樹脂材（例えば、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、又は、ポリエチレン等）を押出成形することによって形成される。絶縁線芯２は、導体２１の断面形状（延在方向Ｘと直交する径方向に沿った断面形状）が略円形状、絶縁被覆２２の断面形状（延在方向Ｘと直交する径方向に沿った断面形状）が略円環形状となっており、全体として略円形状の断面形状となっている。絶縁線芯２は、複数本設けられる。ここでは、絶縁線芯２は、ほぼ同径のものが２本設けられるものとして説明するがこれに限らず、外径が異なるものが複数組み合わせられてもよい。また、絶縁線芯２は、２本を撚り合わせた撚り線芯であってもよいし、撚り合わせていないものであってもよい。ここでは、複数（２本）の絶縁線芯２は、後述する介在物４と共に撚り合わせられた撚り線芯を構成する（図２等も参照）。

水膨潤止水材３は、絶縁線芯２の外周面（外面）側の少なくとも一部を被覆し水を吸収して体積膨張し止水性能を発揮するものである。水膨潤止水材３は、水と接触し水を吸収すると体積膨張するものであり、吸水膨張して止水性能を発揮する。水膨潤止水材３は、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウムやポリアクリル酸等の高吸水ポリマーにより構成される。水膨潤止水材３は、一例として、例えば、『日本化学塗料株式会社製のパイルロック速乾型（特開２００９−５７４７６号公報等参照）』等を用いることができる。また、水膨潤止水材３は、水不溶性とするために多価金属塩を含有することが好ましい。ここでは、水膨潤止水材３は、水不溶性とすることができる程度に微量の多価金属塩を含有している。水膨潤止水材３が含有する多価金属塩は、例えば、水溶性を有する２価以上の金属塩（例えば、水酸化カルシウム）を用いることができる。水膨潤止水材３は、各絶縁線芯２において、それぞれ絶縁被覆２２の外周面に接して設けられ当該絶縁被覆２２の外周面を覆い、被覆する。水膨潤止水材３は、絶縁被覆２２の外周面に塗布され、断面形状（延在方向Ｘと直交する径方向に沿った断面形状）が略円環形状となっている。水膨潤止水材３は、各絶縁線芯２において延在方向Ｘの全長に渡って塗布されていてもよいが、ここでは、各絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って一定間隔で設けられる。水膨潤止水材３は、例えば、施工性等を考慮して、絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って４０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さで、かつ、絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下の間隔で設けられることが好ましい。ここで、水膨潤止水材３の延在方向Ｘに沿った長さは、図２に示すように、水膨潤止水材３による「止水部長さＬ」に相当し、延在方向Ｘに沿った水膨潤止水材３の間隔は、水膨潤止水材３による「止水部間長さＰ」に相当する。ここでは、「止水部長さ」を「Ｌ」、「止水部間長さ」を「Ｐ」とした場合に、水膨潤止水材３は、下記の数式（１）で表す条件式を満たすように設けられる。

４０ｍｍ≦Ｌ≦５０ｍｍ、かつ、３００ｍｍ≦Ｐ≦４００ｍｍ・・・（１）

図１に戻って、介在物４は、絶縁線芯２と押え巻テープ５との間に介在するものである。介在物４は、少なくとも一部が水膨潤止水材３の外周面（外面）に接して複数の絶縁線芯２、及び、水膨潤止水材３の外周面側を覆う。介在物４は、例えば、複数の絶縁線芯２の間隙に介在して当該複数の絶縁線芯２と撚り合わせられる。本実施形態の介在物４は、絶縁性を有し、かつ、水溶性を有する吸水繊維からなる。介在物４は、例えば、低温で溶解する水溶性ＰＶＡ繊維により構成される。介在物４は、一例として、例えば、『株式会社クラレ製の水溶性クラロンＫ−ＩＩ』等を用いることができる。

押え巻テープ５は、介在物４の外周面（外面）に絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って螺旋状に巻き回され介在物４とシース６との間に介在するものである。押え巻テープ５は、撚り合わせられた複数の絶縁線芯２、介在物４の周りに延在方向Ｘに沿って螺旋状に巻き付けられてこれらを束ねる。本実施形態の押え巻テープ５は、例えば、絶縁性を有し、かつ、水溶性を有するＰＶＯＨ（ポリビニルアルコール）を使用した長尺物からなる。押え巻テープ５は、一例として、例えば、『日本合成化学工業株式会社製のハイセロン』等を用いることができる。

シース６は、絶縁性を有する樹脂材からなり介在物４の外周面（外面）側を覆い、被覆するものである。シース６は、ケーブル１の最外表面を構成する。ここでは、シース６は、介在物４の外周面（外面）側に位置する押え巻テープ５の外周面（外面）に接して設けられ当該押え巻テープ５の外周面を覆い、被覆する。シース６は、例えば、絶縁性を有する樹脂材（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、又は、ナイロン等）を押出成形することによって形成される。シース６は、断面形状（延在方向Ｘと直交する径方向に沿った断面形状）が略円環形状となっている。本実施形態のシース６は、ショアＤ硬度が４０以上の樹脂材からなることが好ましい。ショアＤ硬度とは、樹脂等の硬度を表し、例えば、ＪＩＳＫ６２５３規格に準拠したタイプＤデュロメータによって測定された硬度を意味する。ここでは、シース６は、ショアＤ硬度が４０以上の樹脂材として、例えば、塩化ビニルを主成分とし、塩化ビニル１００重量部に対して可塑剤の配合量が９５重量部以下となる樹脂材からなる。また、本実施形態のシース６は、図３に示すように、延在方向Ｘにおいて、水膨潤止水材３が設けられている位置の外表面に目印６１が付されている。言い換えれば、目印６１は、延在方向Ｘと直交する径方向に対して水膨潤止水材３と対向する位置に施される。つまり、目印６１は、延在方向Ｘの端部位置が水膨潤止水材３の端部位置と揃うと共に、上記の数式（１）で表す条件式を満たすように延在方向Ｘに対して水膨潤止水材３の位置と揃えて設けられる。目印６１は、例えば、種々の公知の塗料が用いられる。目印６１は、例えば、シース６を押出成形しながら、当該押出成形されたシース６の外表面に当該塗料が延在方向Ｘに沿って塗布されることで構成される。

上記のように構成されるケーブル１は、各部の押出成形や巻き回し、塗布等の各工程を一連の製造ライン上で内側のものから順次行っていくことで製造されてもよいし、各工程が個別の製造機器で行われることで製造されてもよい。例えば、ケーブル１は、押出成形された複数の絶縁線芯２に水膨潤止水材３が塗布された後、複数の絶縁線芯２が介在物４と共に押え巻テープ５によって束ねられる。その後、ケーブル１は、シース６が押出成形され目印６１が施され完成品とされる。

以上で説明したケーブル１は、シース６の内部に水が浸入した場合、水溶性を有する介在物４が当該浸入した水によって溶け出すと共に絶縁線芯２の外面側に設けられた水膨潤止水材３がこの水を吸収し介在物４が溶け出した空隙部分を埋めるように体積膨張する。この構成により、ケーブル１は、図４、図５に示すように、介在物４が溶け出した空隙部分を埋めるように体積膨張した水膨潤止水材３によって絶縁線芯２とシース６との間で止水性能を発揮し、シース６の内部への更なる水の浸入を抑制することができる。この場合、ケーブル１は、例えば、端末部分において特別な端末処理を施さなくても、介在物４の溶け出し、及び、水膨潤止水材３の体積膨張の作用によって止水性能を確保することができる。この結果、ケーブル１は、適正な止水性能を確保した上で施工性を向上することができる。

典型的には、以上で説明したケーブル１は、図４、図５に示すように、水膨潤止水材３が端末解放部７に位置する。端末解放部７は、ケーブル１の端末において、シース６から複数の絶縁線芯２が露出する部分である。端末解放部７は、ケーブル１の延在方向Ｘの端末部分においてシース６を皮むきし、当該シース６や介在物４、押え巻テープ５を除去して複数の絶縁線芯２を露出させることで構成される。この構成により、ケーブル１は、当該端末解放部７において複数の絶縁線芯２を分岐させることができ、例えば、街路灯の各引込線等で用いることができる。ここでは、ケーブル１は、水膨潤止水材３が設けられている部分でシース６が皮むきされ当該シース６や介在物４、押え巻テープ５が除去されることで水膨潤止水材３を端末解放部７に位置させることができる。そして、ケーブル１は、端末解放部７からシース６の内部に水が浸入した場合、上述のように当該端末解放部７において介在物４が当該浸入した水によって溶け出す。そして、ケーブル１は、水膨潤止水材３がこの水を吸収し介在物４が溶け出した空隙部分を埋めるように体積膨張することで栓状部３１を構成し、当該端末解放部７を当該栓状部３１によって塞ぐ。栓状部３１は、シース６の内周面と絶縁線芯２の外周面との間の空隙部分を塞ぐと共に一部が端末解放部７の開口部分から延在方向Ｘに沿って盛り上がりシース６の端面に重なるように形成される。つまり、栓状部３１は、各絶縁線芯２の外周面を囲いシース６の内周面との間の隙間を埋めるようにして形成される。この結果、ケーブル１は、水膨潤止水材３の栓状部３１が絶縁線芯２とシース６との間で止水性能を発揮し、シース６の内部への更なる水の浸入を抑制することができる。このように、ケーブル１は、端末解放部７において、例えば、分岐管等の止水用の部材を別途設けたり、防水テープを巻き付けたり等の処理を施さなくても、上記のように介在物４、及び、水膨潤止水材３の作用によって止水性能を確保することができる。この結果、ケーブル１は、水膨潤止水材３が設けられている部分でシース６が皮むきされ端末解放部７が構成されることで、特に他の処理を施さなくても、端末解放部７において複数の絶縁線芯２を分岐させると共に当該端末解放部７の止水を行うことができる。したがって、ケーブル１は、端末解放部７において水膨潤止水材３によって適正な止水性能を確保した上で、作業負荷を抑制し作業性を向上させ、施工性を向上することができる。また、ケーブル１は、止水性能のバラツキ等も抑制することができる。

また、以上で説明したケーブル１は、水溶性を有し介在物４の外面側に絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って螺旋状に巻き回され介在物４とシース６との間に介在する押え巻テープ５を備える。この構成により、ケーブル１は、撚り合わせた複数の絶縁線芯２、及び、介在物４を当該押え巻テープ５によって束ねることができる。その上で、ケーブル１は、シース６の内部に水が浸入した場合、介在物４と共に押え巻テープ５も当該浸入した水によって溶け出すので、水膨潤止水材３の体積膨張による止水の妨げとなることを抑制することができる。この結果、ケーブル１は、より適正な止水性能を確保することができる。

また、以上で説明したケーブル１は、水膨潤止水材３が多価金属塩を含有するので、水膨潤止水材３の吸水が進みすぎて当該水膨潤止水材３が水に溶解してしまうことを抑制することができる。この結果、ケーブル１は、より適正な止水性能を確保することができる。

また、以上で説明したケーブル１は、水膨潤止水材３が絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って一定間隔で設けられる。この構成により、ケーブル１は、水膨潤止水材３の使用量を抑制することができるので、施工性の向上と製造コストの増加抑制とを両立することができる。

より詳細には、以上で説明したケーブル１は、水膨潤止水材３が絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って４０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さで、かつ、絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下の間隔で設けられる。この構成により、ケーブル１は、施工性の向上と製造コストの増加抑制とを両立し、その上で、水膨潤止水材３によって確実に止水性能を確保することができる。

また、以上で説明したケーブル１は、水膨潤止水材３が設けられている位置のシース６の外表面に目印６１が設けられているので、水膨潤止水材３が設けられている位置を分かり易くすることができる。この構成により、ケーブル１は、水膨潤止水材３が設けられている部分でシース６を皮むきし水膨潤止水材３を端末解放部７に位置させる際の作業性を向上することができる。この点でも、ケーブル１は、施工性を向上することができる。

また、以上で説明したケーブル１は、ショアＤ硬度が４０以上の樹脂材によってシース６が構成される。この構成により、ケーブル１は、水膨潤止水材３の吸水膨張に対してシース６の強度を適正に確保することができるので、この点でも適正な止水性能を確保することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係るケーブルは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上で説明したケーブル１は、街路灯の各引込線等、典型的には、屋外に使用されるケーブルであるものとして説明したがこれに限らない。ケーブル１は、屋内や地中等において防水が必要なケーブルに適用されてもよい。

以上で説明した水膨潤止水材３は、微量の多価金属塩を含有するものとして説明したがこれに限らず、十分な吸水膨張が確保できれば多価金属塩を含有していなくてもよい。

以上で説明した水膨潤止水材３は、各絶縁線芯２の延在方向Ｘに沿って一定間隔で設けられるものとして説明したがこれに限らず、各絶縁線芯２において延在方向Ｘの全長に渡って設けられていてもよい。

以上で説明したケーブル１は、端末解放部７を備えない構成であってもよい。例えば、ケーブル１は、流通状態では端末解放部７を備えず、使用状態において当該端末解放部７が設けられるものであってもよい。

以上で説明したケーブル１は、押え巻テープ５を備えるものとして説明したがこれに限らず、複数の絶縁線芯２、及び、介在物４を適正に撚り合わせておくことができるのであれば当該押え巻テープ５を備えない構成であってもよい。

以上で説明したシース６は、ショアＤ硬度が４０以上の樹脂材として、例えば、塩化ビニルを主成分とし、塩化ビニル１００重量部に対して可塑剤の配合量が９５重量部以下となる樹脂材からなるものとして説明したがこれに限らない。

以上で説明したシース６は、外表面に目印６１が付されているものとして説明したがこれに限らず、目印６１が付されていない構成であってもよい。

１ケーブル
２絶縁線芯
３水膨潤止水材
４介在物
５押え巻テープ
６シース
７端末解放部
２１導体
２２絶縁被覆
６１目印
Ｌ止水部長さ
Ｐ止水部間長さ
Ｘ延在方向

Claims

絶縁性を有する絶縁被覆で導電性を有する線状の導体を被覆した複数の絶縁線芯と、
前記絶縁線芯の外面側の少なくとも一部を被覆し水を吸収して体積膨張し止水性能を発揮する水膨潤止水材と、
水溶性を有する吸水繊維からなり少なくとも一部が前記水膨潤止水材の外面に接して前記複数の絶縁線芯、及び、前記水膨潤止水材の外面側を覆う介在物と、
絶縁性を有し前記介在物の外面側を被覆するシースとを備えることを特徴とする、
ケーブル。
前記水膨潤止水材は、前記シースから前記複数の絶縁線芯が露出する端末解放部に位置する、
請求項１に記載のケーブル。
水溶性を有し前記介在物の外面側に前記絶縁線芯の延在方向に沿って螺旋状に巻き回され前記介在物と前記シースとの間に介在する押え巻テープを備える、
請求項１又は請求項２に記載のケーブル。
前記水膨潤止水材は、前記絶縁線芯の延在方向に沿って一定間隔で設けられる、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のケーブル。
前記水膨潤止水材は、前記絶縁線芯の延在方向に沿って４０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さで、かつ、前記絶縁線芯の延在方向に沿って３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下の間隔で設けられる、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のケーブル。
前記シースは、前記水膨潤止水材が設けられている位置の外表面に目印を有する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のケーブル。