JP2020013686A

JP2020013686A - 撚線導体

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Publication number: JP2020013686A
Application number: JP2018134716A
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: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2038-07-18
Also published as: JP6505300B1

Abstract

【課題】圧縮することなく、若しくは、低い圧縮率で、断面形状を真円状に近い形状に製造できる撚線導体を提供する。【解決手段】第２外層１３を、複数の第２外層線６で構成し、第１外層１２を、第２外層線６の本数と同じ本数で、かつ、第２外層線６の径より小さい径の第１外層太径線４と、第２外層線６の本数と同じ本数で、かつ、第１外層太径線４の径より小さい径の第１外層細径線５で構成し、最外層１１を、第２外層線６の本数の４倍の本数で、かつ、第１外層細径線５の径より小さい径の最外層線２，３で構成し、第２外層線６と第２外層線６で構成される谷間部２０に、第１外層太径線４を配設し、周方向において、最も近くに位置する第１外層太径線４と第１外層太径線４との間に第１外層細径線５を配設した。【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。この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。

一般的に、図８に示すように、中心線１０１の周りに３層設けた撚線導体１１０は全て同じ素線１０２を用いて構成されているとともに、撚線導体１１０における中心の１本の素線１０２を中心線１０１として、その周囲を６本の素線１０２が覆い囲んで第１内層１０３を形成し、更に、その外周を１２本の素線１０２が覆い囲んで第２内層１０４を形成し、その周囲を１８本の素線１０２が覆い囲んで第１外層１０５を形成して標準心線配列に配列し、それを同一方向に撚ることで形成されている。以下、この撚線導体１１０を従来技術１とする。

この撚線導体１１０は、それを構成する全ての素線１０２が、断面円形で、かつ、同一径で形成されていることから、この素線１０２を、標準心線配列で配列して撚線導体１１０を形成すると、その外周形状は、図８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。

一般的に、撚線導体１１０は、外周部に絶縁材を被覆した後に、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、絶縁材は、耐圧特性の点から撚線導体の外周部に略均一に被覆されることが望ましい。また、資源の有効利用、被覆線の軽量化の観点から、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれている。

特許文献１記載のように、断面円形で、かつ、全て同一径の素線を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図９に示すように、撚線導体２０１の断面形状を略真円とする方法が提案されている。以下、この撚線導体２０１を従来技術２とする。

特開平１１−２５７５８号公報

上記従来技術２の撚線導体２０１は、素線を圧縮ダイスに通す時に、外層素線２０２が、外側から圧縮変形されることにより、のび特性、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、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に近い形状に製造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、最外層と第１外層と第２外層で構成された外層を有し、
前記第２外層を、複数の第２外層線で構成し、
前記第１外層を、前記第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、前記第２外層線の径より小さい径の第１外層太径線と、前記第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、前記第１外層太径線の径より小さい径の第１外層細径線で構成し、
前記最外層を、前記第２外層線の本数の４倍の本数で、かつ、前記第１外層細径線の径より小さい径の最外層線で構成し、
前記第２外層線と第２外層線で構成される谷間部に、前記第１外層太径線を配設し、周方向において、最も近くに位置する第１外層太径線と第１外層太径線との間に第１外層細径線を配設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、前記最外層線を、前記第１外層細径線の径より小さい径の最外層太径線と、前記最外層太径線の径より小さい径の最外層細径線で構成し、
前記第１外層太径線と第１外層細径線で構成される谷間部に最外層太径線を配設し、周方向において、最も近くに位置する最外層太径線と最外層太径線との間に最外層細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、前記第２外層を、７本以上の第２外層線で構成した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乃至３の何れか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていない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３の何れか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていることを特徴とするものである。

本発明の撚線導体は、第２外層を、複数の第２外層線で構成し、第１外層を、第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、第２外層線の径より小さい径の第１外層太径線と、第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、第１外層太径線の径より小さい径の第１外層細径線で構成し、最外層を、第２外層線の本数の４倍の本数で、かつ、第１外層細径線の径より小さい径の最外層線で構成し、第２外層線と第２外層線で構成される谷間部に、第１外層太径線を配設し、周方向において、最も近くに位置する第１外層太径線と第１外層太径線との間に第１外層細径線を配設したことにより、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に形成できる。

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の横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の他例の横断面図。本発明の実施例３に係る撚線導体の一例の横断面図。本発明の実施例４に係る撚線導体の一例の横断面図。本発明の実施例４に係る撚線導体の他例の横断面図。本発明の実施例４に係る撚線導体の他例の横断面図。従来技術１に係る撚線導体の横断面図。従来技術２に係る撚線導体の横断面図。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１における撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図で、各素線の基となる線材の断面形状と素線の断面形状が同一とした場合の模式図である。なお、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、図１に示すように、配列された総数５０本の素線を、軸方向に撚ることにより成形されたものである。この素線は、最外層太径線（素線）２、最外層細径線（素線）３、第１外層太径線（素線）４、第１外層細径線（素線）５、第２外層線（素線）６、中心線（素線）７の６種類により構成されている。最外層太径線２、最外層細径線３、第１外層太径線４、第１外層細径線５、第２外層線６、中心線７は、夫々直径の異なる断面円形（丸形）の線材を基にして形成されたものである。これらの線材としては、従来と同様に、銅線やこの銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線等が使用できる。

また、撚線導体１は、最外層１１と、最外層１１の内側に設けた第１外層１２と、第１外層１２の内側に設けた第２外層１３の３層で構成された外層１４を有し、外層１４の内側には、中心線７で構成された内層１６が設けられている。

中心線７は、撚線導体１の中心に位置するように設けられている。

第２外層１３は、中心線７の外周を覆い囲むように配置された７本の第２外層線６により構成されている。

第１外層１２は、第２外層１３の外周を覆い囲むように配置された７本の第１外層太径線４と、７本の第１外層細径線５の総計１４本により構成されている。すなわち、第１外層太径線４と第１外層細径線５の本数は、夫々、第２外層線６の本数と同じに設定されている。

第１外層太径線４は、図１に示すように、第２外層線６と第２外層線６の間に形成された谷間部２０の外側に位置するように配置され、周方向において最も近い位置に配置された第１外層太径線４と第１外層太径線４の間に第１外層細径線５が配置され、周方向において、第１外層太径線４と第１外層細径線５が交互に配設されている。第１外層太径線４は、その両隣に位置する第１外層細径線５，５の２本に対して同時には当接していない。

最外層１１は、第２外層１３の外周を覆い囲むように配置された１４本の最外層太径線２と、１４本の最外層細径線３の総計２８本により構成されている。すなわち、最外層太径線２と最外層細径線３の本数は、夫々、第２外層線６の本数の２倍に設定されている。最外層太径線２と最外層細径線３は、最外層線である。

最外層太径線２は、図１に示すように、第１外層太径線４と第１外層細径線５の間に形成された谷間部２１の外側に位置するように配置され、周方向において最も近い位置に配置された最外層太径線２と最外層太径線２の間に最外層細径線３が配置され、周方向において、最外層太径線２と最外層細径線３が交互に配設されている。

最外層細径線３の直径ｄ_１は、６種類の素線の中で最も小さく形成され、最外層太径線２の直径ｄ_２は、最外層細径線３の直径ｄ_１より大きく形成され、第１外層細径線５の直径ｄ_３は、最外層太径線２の直径ｄ_２より大きく形成され、第１外層太径線４の直径ｄ_４は、第１外層細径線５の直径ｄ_３より大きく形成され、第２外層線６の直径ｄ_５は、第１外層太径線４の直径ｄ_４より大きく形成され、中心線７の直径ｄ_６は、第２外層線６の直径ｄ_５より大きく形成されている。

このように外層１４を構成する素線２，３，４，５，６は、外側に向かうほど、その径は小さくなるようになっている。

そして、前記のように形成された撚線導体１の外周に絶縁材を被覆して、電線等に使用できる。

上記の構成により、撚線導体１の外形形状は、略真円形状に近い形状とすることができる。すなわち、中心線７の中心Ａから最外層１１を形成する最外層太径線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線７の中心Ａから最外層１１を形成し、かつ、第１外層細径線５の外側に位置する最外層細径線３の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２と、中心線７の中心Ａから最外層１１を形成し、かつ、第１外層太径線４の外側に位置する最外層細径線３の最外縁端Ｄまでの距離Ｌ３が略同一となるように形成されている。つまり、最外層１１を形成する全ての最外層太径線２、最外層細径線３の最外縁端Ｂ、Ｃ，Ｄは、図１に示すように、中心線７の中心Ａから最外層太径線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする真円線に近い位置に位置するように形成されている。

例えば、
ｄ_１＝０．４８ｄ_５・・・（３）
ｄ_２＝０．６８ｄ_５・・・（４）
ｄ_３＝０．６９ｄ_５・・・（５）
ｄ_４＝０．９０ｄ_５・・・（６）
ｄ_６＝１．３１ｄ_５・・・（７）
の関係式を満たすように設定することにより、撚線導体１を圧縮することなく形成しても、撚線導体１の中心点Ａから最外層太径線２の最外縁端Ｂでの距離Ｌ１と、中心点Ａから最外層細径線３の最外縁端Ｃ，Ｄまでの距離Ｌ２，Ｌ３が略同一で、かつ、各素線２，３，４，５，６，７が、隣接する略全ての素線と相互に接触させることができる。

本実施例１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の外形形状を圧縮することなく、略真円形状とし、かつ、素線２，３，４，５，６，７が、隣接する略全ての素線２，３，４，５，６，７と接触することができる。

撚線導体１の外形が略真円形状で、絶縁材の被覆を外周全体にわたって、厚みを薄く、かつ、略均一化することができ、絶縁材の減量を図り、コストを低減することができる。

第１外層１２の第１外層太径線４が、第２外層線６と第２外層線６の間に形成された谷間部２０の外側に位置するとともに、最外層１１の最外層太径線２が、第１外層太径線４と第１外層細径線５の間に形成された谷間部２１の外側に位置することにより、撚線導体１の製造時において、最外層１１と第１外層１２の形状が安定し、撚り崩れが生じにくく、撚線導体１の歩留まりが向上し、品質を安定化することができる。これにより、撚線導体１を、容易、かつ、安定して、製造することができる。

なお、前記実施例１の撚線導体１を構成する素線２，３，４，５，６，７は、最外層細径線３の直径ｄ_１を６種類の素線の中で最も小さくし、最外層太径線２の直径ｄ_２を、最外層細径線３の直径ｄ_１より大きく形成し、第１外層細径線５の直径ｄ_３を最外層太径線２の直径ｄ_２より大きく形成し、第１外層太径線４の直径ｄ_４を第１外層細径線５の直径ｄ_３より大きく形成し、第２外層線６の直径ｄ_５を第１外層太径線４の直径ｄ_４より大きく形成し、中心線７の直径ｄ_６を第２外層線６の直径ｄ_５より大きく形成していれば、上記記載の径を有する素線以外にも任意の径を有する素線を用いて撚線導体１を構成することができる。

また、その最外層１１の外周部から圧縮ダイス等により圧縮して、撚線導体１を形成するようにしてもよい。この圧縮により、最外層１１を形成する最外層太径線２と最外層細径線３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を製造する際に行っても良いし、撚線導体１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。

［実施例２］
上記実施例１の撚線導体１においては、第２外層線６の本数を７本で構成したが、第１外層太径線４、第１外層細径線５、第２外層線６の本数は、夫々、同じ本数に設定され、最外層太径線２と最外層細径線３の本数は、夫々、第２外層線６の本数の２倍に設定されていれば、第２外層線６の本数は７本以上の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、撚線導体２１を、第１外層太径線４、第１外層細径線５、第２外層線６の本数は、夫々、８本で構成するとともに、最外層太径線２と最外層細径線３の本数は、夫々、１６本で構成してもよい。

また、図３に示すように、撚線導体２６を、第１外層太径線４、第１外層細径線５、第２外層線６の本数は、夫々、９本で構成するとともに、最外層太径線２と最外層細径線３の本数は、夫々、１８本で構成してもよい。

上記以外の構成は、上記実施例１と同様であるため、上記実施例１と同様の符号を付してその説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

［実施例３］
上記実施例１においては、最外層１１を、最外層太径線２と最外層細径線３を交互に配設して構成したが、第１外層細径線５の直径ｄ_３より小さな直径ｄ_１１からなる最外層線３１のみで構成してもよい。

例えば、図４に示すように、第２外層１３と第１外層１２を、上記実施例１と同様に構成するとともに、最外層線３１を２８本周方向に配設して最外層３２を構成して、撚線導体３３を構成するようにしてもよい。

上記以外の構成は、上記実施例１，２と同様であるため、上記実施例１，２と同様の符号を付してその説明を省略する。

本実施例３においては、撚線導体３３の最外層線３１は、第１外層太径線４と第１外層細径線５の間に形成された谷間部２１に落ち込まないために、上記実施例１と比較して、撚線導体３３の製造時における安定性が低下するが、それ以外は、上記実施例１，２と同様の作用、効果を奏する。

［実施例４］
上記実施例１〜３においては、内層１６を、中心線７のみで構成したが、内層を複数層で構成するとともに、複数本の素線で構成してもよく、任意に設定することができるし、内層１６を設けず、外層１４のみで構成し、外層１４の内側に中空を形成するようにしてもよい。

例えば、図５に示すように、内層１６を設けず、中空４０とし、外層１４のみで構成した撚線導体４１としてもよい。

また、図６に示すように、内層４２を、４本の内層線４３を周方向に配設して構成し、撚線導体４４としてもよい。

また、図７に示すように、内層５０を、１本の中心線５１と、中心線５１の外周を覆う７本の内層線５２で構成し、撚線導体５３としてもよい。内層線５２は、第２外層線６と第２外層線６で形成される谷間部５５の内側に位置するようになっている。

上記以外の構成は、上記実施例１〜３と同様であるため、その説明を省略する。

本実施例４においても、上記実施例１〜３と同様の作用、効果を奏する。

１，２１，２６，３３，４１，４４，５３撚線導体
２最外層太径線（最外層線）
３最外層細径線（最外層線）
４第１外層太径線
５第１外層細径線
６第２外層線
１１最外層
１２第１外層
１３第２外層
１４外層
３１最外層線

Claims

最外層と第１外層と第２外層で構成された外層を有し、
前記第２外層を、複数の第２外層線で構成し、
前記第１外層を、前記第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、前記第２外層線の径より小さい径の第１外層太径線と、前記第２外層線の本数と同じ本数で、かつ、前記第１外層太径線の径より小さい径の第１外層細径線で構成し、
前記最外層を、前記第２外層線の本数の４倍の本数で、かつ、前記第１外層細径線の径より小さい径の最外層線で構成し、
前記第２外層線と第２外層線で構成される谷間部に、前記第１外層太径線を配設し、周方向において、最も近くに位置する第１外層太径線と第１外層太径線との間に第１外層細径線を配設したことを特徴とする撚線導体。
前記最外層線を、前記第１外層細径線の径より小さい径の最外層太径線と、前記最外層太径線の径より小さい径の最外層細径線で構成し、
前記第１外層太径線と第１外層細径線で構成される谷間部に最外層太径線を配設し、周方向において、最も近くに位置する最外層太径線と最外層太径線との間に最外層細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。
前記第２外層を、７本以上の第２外層線で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の撚線導体。
前記最外層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撚線導体。
前記最外層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撚線導体。