JP2020155204A - 撚線導体 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮することなく、若しくは、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。【解決手段】内層１３は、３本の内層線８を中心に配設して形成した第１内層１１と、第１内層１１の外側に、９本の内層線８を配設して形成した第２内層１２で構成され、外層１５は、６本の細径線２と、細径線２の径より太い３本の中径線３と、中径線３の径より太い６本の太径線４で構成された第１外層１４を少なくとも有し、内層線８と中径線３の径を同じとし、第１外層１４において、中径線３を周方向に離間して配設し、中径線３，３間に、２本の太径線４，４を隣接して配設するとともに、その太径線４と中径線３間に細径線２を１本配設した。【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３に示すように、中心部に３本の素線１０１を配設して中心層１０２を構成し、この中心層１０２の外側に、９本の素線１０３を周方向に配設して第１内層１０４を設け、この第１内層１０４の外側に、１５本の素線１０５を周方向に配設して外層１０６層を設けた同心撚り配列に配列し、それを同一方向に撚ることで形成された撚線導体１１０が知られ、この撚線導体１１０を構成する素線１０１，１０３，１０５は全て同じ径の素線を用いて構成されている。

また、図４に示すように、上記撚線導体１１０と同様の中心層１０２と第１内層１０４と外層１０６層を有するとともに、外層１０６の外側に、素線１０１，１０３，１０５の径と同じ径の素線１１１を２１本配設した最外層１１２を設けた同心撚り配列に配列し、それを同一方向に撚ることで形成された撚線導体２０１が知られている。以下、この撚線導体１１０，２０１を従来技術１とする。

この撚線導体１１０，２０１は、それを構成する全ての素線１０１，１０３，１０５，１１１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１０１，１０３，１０５，１１１で構成された撚線導体１１０，２０１の外周形状は、図３，図４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１１０，２０１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、撚線導体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、１層又は２層で構成された外層と、該外層の内側に設けられた内層を有し、
前記内層は、３本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、９本の内層線を配設して形成した第２内層で構成され、
前記外層は、６本の細径線と、該細径線の径より太い３本の中径線と、該中径線の径より太い６本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、
前記内層線と前記中径線の径を同じとし、
前記第１外層において、前記中径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された中径線間に、２本の前記太径線を隣接して配設するとともに、その太径線と中径線間に前記細径線を１本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、前記第１外層の外側に、第２外層を設け、前記第１外層と前記第２外層で前記外層を構成し、
前記第２外層は、３本の前記太径線と、前記細径線の径より太く、かつ、前記中径線の径より細い１８本の細中径線で構成され、
前記第２外層において、前記太径線を周方向に離間して配設し、隣り合う太径線間に、６本の前記細中径線を周方向に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、径方向の最も最側に位置する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、１層又は２層で構成された外層と、該外層の内側に設けられた内層を有し、前記内層は、３本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、９本の内層線を配設して形成した第２内層で構成され、前記外層は、６本の細径線と、該細径線の径より太い３本の中径線と、該中径線の径より太い６本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、前記内層線と前記中径線の径を同じとし、前記第１外層において、前記中径線を周方向に離間して配設し、隣り合う中径線間に、２本の太径線を隣接して配設するとともに、その太径線と中径線間に前記細径線を１本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１に係る他の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２７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、細径線（素線）２、中径線（素線）３、太径線（素線）４の３種類により構成されている。細径線２、中径線３、太径線４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、第１内層１１と、第２内層１２の２層で構成された内層１３と、内層１３の外側に設けた第１外層１４の１層で構成された外層１５で構成されている。すなわち、外層１５の内側に内層１３が設けられている。

第１内層１１は、撚線導体１の中心部に、内層線８である中径線３を３本周方向に配設して構成されている。

第２内層１２は、第１内層１１の外周を覆い囲むように配置された９本の内層線８である中径線３により構成されている。第２内層１２は、図１に示すように、２個の中径線３で構成される辺と、３個の中径線３で構成される辺が、周方向に交互に配設された六角形状に形成されている。

第１外層１４は、第２内層１２の外周を覆い囲むように配置された６本の細径線２と、３本の中径線３と、６本の太径線４の総計１５本により構成されている。

中径線３は、図１に示すように、第２内層１２において、２個の中径線３で構成される辺の中径線３と３の外側の谷間部１７に位置するように配設され、第１外層１４において周方向に離間して設けられている。周方向において、最も隣り合う位置に配設された中径線３と３の間には、２本の太径線４が周方向に隣接して配置され、周方向において、最も隣り合う位置に配設された中径線３と太径線４との間に１本の細径線２が配設されている。すなわち、周方向において、最も隣り合う位置に配設された中径線３と３の間には、周方向に順に、細径線２、太径線４、太径線４、細径線２となるように配設されている。

細径線２の直径ｄ_１は、３種類の素線の中で最も小さく形成され、中径線３の直径ｄ_２は、細径線２の直径ｄ_１より大きく形成され、太径線４の直径ｄ_３は、中径線３の直径ｄ_２より大きく形成されている。

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Ａから第１外層１４を構成する中径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心Ａから第１外層１４を構成する細径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２と、中心Ａから第１外層１４を構成する太径線４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、第１外層１４を形成する全ての細径線２、中径線３、太径線４の最外縁端Ｂ，Ｃ，Ｄは、図１に示すように、中心Ａから中径線３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＝０．７７ｄ_２ ・・・（１）
ｄ_３＝１．１５ｄ_２ ・・・（２）
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から中径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心点Ａから細径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２までの距離Ｌ２と、中心点Ａから太径線４の最外縁端Ｄまでの距離Ｌ３が略同一で、かつ、各素線２，３，４が、隣接する略全ての素線２，３，４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が、隣接する略全ての素線２，３，４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。

なお、前記実施例１の撚線導体１を構成する素線２，３，４は、細径線２の直径ｄ_１を、３種類の素線の中で最も小さく形成し、中径線３の直径ｄ_２を、細径線２の直径ｄ_１より大きく形成し、太径線４の直径ｄ_３を、中径線３の直径ｄ_２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、その第１外層１４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、第１外層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。

本実施例１の撚線導体１は、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２の撚線導体と比較して低い圧縮率で形成することができるため、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を、上記従来技術２の撚線導体よりも向上させることができる。

［実施例２］
本実施例２の撚線導体２１は、図２に示すように、上記実施例１と同様の第１内層１１と、第２内層１２の２層で構成された内層１３と、上記実施例１と同様の第１外層１４と、第１外層の外側に設けた第２外層２２の２層からなる外層２５で構成されている。

第２外層２２は、第１外層１４の外周を覆い囲むように配置された３本の太径線４と、１５本の細中径線２６の総計１８本により構成されている。細中径線の直径ｄ_４は、細径線２の直径ｄ_１より大きく、かつ、中径線３の直径ｄ_２より小さく形成されている。

太径線４は、図２に示すように、第１外層１４を構成する太径線４と４の外側の谷間部３０に位置するように配設され、第２外層２２において周方向に離間して設けられている。周方向において、最も隣り合う位置に配設された太径線４と４の間には、６本の細中径線２６が周方向に隣接して配置されている。

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。

１，２１ 撚線導体
２ 細径線
３ 中径線
４ 太径線
８ 内層線
１１ 第１内層
１２ 第２内層
１３ 内層
１４ 第１外層
１５，２５ 外層
２２ 第２外層
２６ 細中径線

第２外層２２は、第１外層１４の外周を覆い囲むように配置された３本の太径線４と、１８本の細中径線２６の総計２１本により構成されている。細中径線の直径ｄ_４は、細径線２の直径ｄ_１より大きく、かつ、中径線３の直径ｄ_２より小さく形成されている。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で構成された外層と、該外層の内側に設けられた内層を有し、
前記内層は、３本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、９本の内層線を配設して形成した第２内層で構成され、
該第２内層は、２個の内層線で構成される辺と、３個の内層線で構成される辺を周方向に交互に配設して構成され、
前記第１外層は、６本の細径線と、該細径線の径より太い３本の中径線と、該中径線の径より太い６本の太径線で構成され、
前記第２外層は、３本の前記太径線と、前記細径線の径より太く、かつ、前記中径線の径より細い１８本の細中径線で構成され、
前記内層線と前記中径線の径を同じとし、
前記第１外層において、前記中径線を、２個の前記内層線で構成される辺における２個の前記内層線の外側の谷間部に位置し、かつ、周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された中径線間に、２本の前記太径線を隣接して配設するとともに、その太径線と中径線間に前記細径線を１本配設し、
前記第２外層において、前記太径線を、前記第１外層における２本の前記太径線の外側の谷間部に位置し、かつ、周方向に離間して配設し、隣り合う太径線間に、６本の前記細中径線を周方向に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、径方向の最も最側に位置する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。

Claims (3)

1. １層又は２層で構成された外層と、該外層の内側に設けられた内層を有し、
   前記内層は、３本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、９本の内層線を配設して形成した第２内層で構成され、
   前記外層は、６本の細径線と、該細径線の径より太い３本の中径線と、該中径線の径より太い６本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、
   前記内層線と前記中径線の径を同じとし、
   前記第１外層において、前記中径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された中径線間に、２本の前記太径線を隣接して配設するとともに、その太径線と中径線間に前記細径線を１本配設したことを特徴とする撚線導体。
2. 前記第１外層の外側に、第２外層を設け、前記第１外層と前記第２外層で前記外層を構成し、
   前記第２外層は、３本の前記太径線と、前記細径線の径より太く、かつ、前記中径線の径より細い１８本の細中径線で構成され、
   前記第２外層において、前記太径線を周方向に離間して配設し、隣り合う太径線間に、６本の前記細中径線を周方向に配設したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
3. 径方向の最も外側に位置する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又は２記載の撚線導体。

Images