JP2021064475A - 撚線導体 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮することなく、低圧縮率で撚線導体を真円状に近い断面形状に製造する技術を提供する。【解決手段】撚線導体１は、１層〜２層の外層と、外層の内側に設けた内層を有する。内層は、４本の内層線２を中心に配した第１内層１１と、内層の外側に１０本の内層線を配した第２内層１２で形成する。外層は、４本の細径線３、細径線の径より太い２本の第１中径線４と、第１中径線の径より太い２本の第２中径線５と、第２中径線の径より太い４本の第３中径線６と、第３中径線の径より太い４本の太径線７を配した第１外層１４を有する。内層線の径を、第２中径線の径より太く、かつ、第３中径線の径より細くし、第１外層において、第１中径線を周方向に離間して配し、第１中径線間に２本の細径線を離間して配し、２本の細径線間に２本の第３中径線を離間して配し、２本の第３中径線間に２本の太径線を離間して配し、２本の太径線間に１本の第２中径線を配する。【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、全ての断面円形の丸線で、かつ、同一径である。この素線は銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀、などをメッキしたもの、或いは、アルミ、各種合金線が使用されている。

一般的に、図３に示すように、中心部に４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、１０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、１６本の素線１０５を周方向に配設して外層１０６を設けた同心撚り配列に配列し、それを周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２２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。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形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のである。

前記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、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、４本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該内層の外側に１０本の内層線を配設して形成した第２内層で形成され、
前記外層は、４本の細径線と、該細径線の径より太い２本の第１中径線と、該第１中径線の径より太い２本の第２中径線と、該第２中径線の径より太い４本の第３中径線と、該第３中径線の径より太い４本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、
前記内層線の径を、前記第２中径線の径より太く、かつ、前記第３中径線の径より細くし、
前記第１外層において、前記第１中径線を周方向に離間して配設し、該第１中径線間に２本の前記細径線を離間して配設し、この２本の細径線間に２本の前記第３中径線を離間して配設し、この２本の第３中径線間に２本の前記太径線を離間して配設し、この２本の太径線間に１本の前記第２中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、前記第１外層の外側に、第２外層を設け、前記第１外層と該第２外層で外層を構成し、
該第２外層は、１８本の前記第２中径線と、前記内層線の径と同じ径で、かつ、４本の外層線で構成され、
該第２外層において、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、この２本の外層線と離間した位置に、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、
周方向に離間する外層線間に９本の前記第２中径線を周方向に配設し、
前記外層線の径を、前記内層線の径と同じと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、４本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該内層の外側に１０本の内層線を配設して形成した第２内層で形成され、前記外層は、４本の細径線と、該細径線の径より太い２本の第１中径線と、該第１中径線の径より太い２本の第２中径線と、該第２中径線の径より太い４本の第３中径線と、該第３中径線の径より太い４本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、前記内層線の径を、前記第２中径線の径より太く、かつ、前記第３中径線の径より細くし、前記第１外層において、前記第１中径線を周方向に離間して配設し、該第１中径線間に２本の前記細径線を離間して配設し、この２本の細径線間に２本の前記第３中径線を離間して配設し、この２本の第３中径線間に２本の前記太径線を離間して配設し、この２本の太径線間に１本の前記第２中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略真円形状に形成できる。

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の軸方向と直行する方向に切断した横断面図で、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、配設された総数３０本の素線を、軸方向に撚ることにより構成されている。この素線は、内層線（素線）２、細径線（素線）３、第１中径線（素線）４、第２中径線（素線）５、第３中径線（素線）６、太径線（素線）７の６種類により形成されている。各素線は、夫々直径の異なる断面円形の（丸形）の線材を基にして構成されている。内層線２、細径線３、第１中径線４、第２中径線５、第３中径線６、太径線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、図１に示すように、撚線導体１の中心部に、４本の内層線２でひし形形状に形成されている。第１内層１１の短い対角線状に位置する２本の内層線２Ａ，２Ａは、相互に当接して配設されている。また、第１内層１１の長い対角線状に位置する２本の内層線２Ｂ，２Ｂは、短い対角線状に位置する内素線２Ａ，２Ａの外側に形成される図１における上下２カ所の谷間部１６，１６に配設されている。

第２内層１２は、第１内層１１の外側を覆い囲むように配置された１０本の内層線２で構成されている。第２内層１２は、図１に示すように、第１内層１１の長い対角線状に位置する夫々の内層線２Ｂ，２Ｂの外側に位置し、かつ、この内層線２Ｂに当接するように２本の内層線２Ｃ，２Ｃが配設され、この２本の内層線２Ｃ，２Ｃで、第２内層１２の短辺１２Ａを構成する。

第１内層１１の１辺を構成する内層線２Ａ，２Ｂの外側の谷間部１７には内層線２Ｄが配設され、第２内層１２の周方向において最も近い位置に設けられた内層線２Ｄ，２Ｄ間に１本の内層線２Ｅが配設されている。この内層線２Ｅは、第１内層１１の短い対角線状に位置する２本の内層線２Ａ，２Ａの外側で、かつ、第１内層１１の短い対角線の延長線上に略位置するようになっている。

第２内層１２における短辺１２Ａを構成する２本の内層線２Ｃ，２Ｃの外側の谷間部２０に、第１中径線４が配設されている。第１内層１１の長い対角線の延長線上に第１中径線４が略位置するように配設され、第１中径線４は、図１に示すように、中心点Ａを中心として、略対向する位置に設けられている。

第１外層１４の周方向において、各第１中径線４の両側部に、各１本の細径線３，３が設けられ、計４本の細径線３が設けられている。すなわち、第１外層１４の周方向において、第１中径線４と４の間には、時計方向と反時計方向の２方向に、夫々、２本の細径線３、３が離間して設けられるとともに、夫々の細径線３が第１中径線４に当接するように設けられている。第１外層１４には、計４本の第２中径線５が設けられている。

第１外層１４の周方向において、第１中径線４と４の間において、離間して設けた２本の細径線３、３の間には、２本の第３中径線６、６が離間して設けられ、第１外層１４には、計４本の第３中径線６が設けられている。

第１外層１４の周方向において、２本の細径線３、３の間に設けられるとともに、離間して設けた２本の第３中径線６、６の間に、２本の太径線７、７が離間して設けられ、第１外層１４には、計４本の太径線７が設けられている。

第１外層１４の周方向において第３中径線６、６間に設けられるとともに、離間して設けた２本の太径線７、７の間に、１本の第２中径線５が設けられ、第１外層１４には、計２本の第２中径線５が設けられている。

すなわち、第１外層１４の周方向において、第１中径線４と４の間には、時計方向と反時計方向の２方向に、順に、細径線３、第３中径線６、太径線７、第２中径線５、太径線７、第３中径線６、細径線３が配設されている。

細径線３の直径ｄ_１は、６種類の中で最も小さく形成され、第１中径線４の直径ｄ_２は細径線３の直径ｄ_１より大きく、第２中径線５の直径ｄ_３は第１中径線４の直径ｄ_２より大きく、内層線２の直径ｄ_４は第２中径線５の直径ｄ_３より大きく、第３中径線６の直径ｄ_５は内層線２の直径ｄ_４より大きく、太径線７の直径ｄ_６は第３中径線６の直径ｄ_５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。

上記構成により、撚線導体１の外径形状は、略真円形状に近い形状とすることができる。

すなわち、中心点Ａから第１外層１４を構成する第１中径線４の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心点Ａから第１外層１４を構成する第２中径線５の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２を、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３、第１中径線４、第２中径線５、第３中径線６、太径線７の最外縁端Ｂ、Ｃは、図１に示すように、中心点Ａから第１中径線４の最外縁端Ｂの最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする真円（図１の二点鎖線）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＝０．７０ｄ_４
ｄ_２＝０．９０ｄ_４
ｄ_３＝０．９７ｄ_４
ｄ_５＝１．０３ｄ_４
ｄ_６＝１．２５ｄ_４
の関係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から第１中径線４の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心点Ａから第２中径線５の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２で、かつ、外層を構成する各素線２，３，４，５，６，７が、隣接する略すべての素線２，３，４，５，６，７に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。

撚線導体の外径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の外径が略真円形状で、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２，３，４，５，６，７は、細径線３の直径ｄ_１を、６種類の中で最も小さく形成し、第１中径線４の直径ｄ_２を細径線３の直径ｄ_１より大きく、第２中径線５の直径ｄ_３を第１中径線４の直径ｄ_２より大きく、内層線２の直径ｄ_４を第２中径線５の直径ｄ_３より大きく、第３中径線６の直径ｄ_５を内層線２の直径ｄ_４より大きく、太径線７の直径ｄ_６を第３中径線６の直径ｄ_５より大きく形成されていれば、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、撚線導体の外径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よい。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１４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の外層を覆い囲むように配置された４本の外層線２６と、１８本の第２中径線５の総計２２本により構成されている。外層線２６の直径ｄ_７は、内層線２の直径ｄ_４と同じに設定されている。撚線導体２１は、６種類の直径の異なる素線２，３，４，５，６，７，２６で構成されるとともに、総数５５本の素線２，３，４，５，６，７，２６で構成される。

各第１中径線４の外側に、２本の外層線２６，２６を、第１中径線４と当接するように周方向に隣接して配設する。すなわち、２本の外層線２６，２６を周方向に隣接して配設し、この２本の外層線２６，２６と離間した位置に、２本の外層線２６，２６を周方向に隣接して配設する。

周方向に離間する外層線２６と２６間に９本の第２中径線５を周方向に隣接して配設する。

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
１３ 内層
１１ 第１内層
１２ 第２内層
１４ 第１外層
１５，２５ 外層
２２ 第２外層
２ 内層線
３ 細径線
４ 第１中径線
５ 第２中径線
６ 第３中径線
７ 太径線
２６ 外層線

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、４本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該内層の外側に１０本の内層線を配設して形成した第２内層で形成され、
前記第２内層は、２本の内層線で構成される辺が２個と、３本の内層線で構成される辺の４個で構成される六角形形状で構成され、２本の内層線で構成される辺は対向した位置に設けられ、
前記外層は、４本の細径線と、該細径線の径より太い２本の第１中径線と、該第１中径線の径より太い２本の第２中径線と、該第２中径線の径より太い４本の第３中径線と、該第３中径線の径より太い４本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、
前記内層線の径を、前記第２中径線の径より太く、かつ、前記第３中径線の径より細くし、
前記第１外層において、前記第１中径線を、前記第２内層を構成し、かつ、２本の内層線で構成される辺の内層線の外側の谷間部に配設し、該第１中径線間に２本の前記細径線を離間して配設し、この２本の細径線間に２本の前記第３中径線を離間して配設し、この２本の第３中径線間に２本の前記太径線を離間して配設し、この２本の太径線間に１本の前記第２中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、前記第１外層の外側に、第２外層を設け、前記第１外層と該第２外層で外層を構成し、
該第２外層は、１８本の前記第２中径線と、前記内層線の径と同じ径で、かつ、４本の外層線で構成され、
該第２外層において、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、この２本の外層線と離間した位置に、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、
周方向に離間する外層線間に９本の前記第２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。

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、４本の内層線を中心に配設して形成した第１内層と、該内層の外側に１０本の内層線を配設して形成した第２内層で形成され、
   前記外層は、４本の細径線と、該細径線の径より太い２本の第１中径線と、該第１中径線の径より太い２本の第２中径線と、該第２中径線の径より太い４本の第３中径線と、該第３中径線の径より太い４本の太径線で構成された第１外層を少なくとも有し、
   前記内層線の径を、前記第２中径線の径より太く、かつ、前記第３中径線の径より細くし、
   前記第１外層において、前記第１中径線を周方向に離間して配設し、該第１中径線間に２本の前記細径線を離間して配設し、この２本の細径線間に２本の前記第３中径線を離間して配設し、この２本の第３中径線間に２本の前記太径線を離間して配設し、この２本の太径線間に１本の前記第２中径線を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外層と該第２外層で外層を構成し、
   該第２外層は、１８本の前記第２中径線と、前記内層線の径と同じ径で、かつ、４本の外層線で構成され、
   該第２外層において、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、この２本の外層線と離間した位置に、２本の前記外層線を周方向に隣接して配設し、
   周方向に離間する外層線間に９本の前記第２中径線を周方向に配設し、
   前記外層線の径を、前記内層線の径と同じと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。
   

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