JP2021068574A - 耐屈曲絶縁電線 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る耐屈曲絶縁電線10(以下、「絶縁電線10」ともいう。)は、図1及び図2に示すように、繊維芯1と、繊維芯1の外周に設けられた複数本の金属素線3を撚ってなる撚線導体2と、撚線導体2の外周に設けられた絶縁体4とを有している。そして、絶縁体4は、ショア硬さ(Dスケール)が55以上であるように構成されている。なお、「有し」とは、本発明の効果を阻害しない範囲でそれ以外の構成が含まれていてもよいことを意味し、例えば、撚線導体2と絶縁体4との間に押さえ巻きフィルム、金属素線3の表面にめっきや絶縁被覆層、絶縁体4の外周に融着層等が設けられていてもよいことを意味している。
繊維芯1は、耐屈曲絶縁電線10の略中央に位置する必須の構成であり、巻芯として機能する高張力体であることが好ましい。繊維芯1の例としては、複数の繊維を束ねた繊維糸が好ましく用いられる。繊維糸を構成する繊維としては、強度があり、耐熱性であればなおよい。例えば、繊維として、テトロン(登録商標)等のポリエステル繊維や、ケブラ(登録商標)等の全芳香族ポリアミド繊維や、ベクトラン(登録商標)等のポリアリレート繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。また、繊維芯1は、異なる材質の繊維や、外径の異なる繊維糸を任意に複合させたものであってもよい。
撚線導体2は、繊維芯1の外周に設けられた必須の構成であり、図3に示すように、多数本の金属素線3を撚ってなる撚り線である。多本数の金属素線3を撚って撚線導体2とすることにより、繊維芯1の中心位置C1と撚線導体2の中心位置C2とを一致させずにずらすことができるとともに、軽量化も実現させることができる。本数としては、例えば50〜150本とすることが好ましい。金属素線3が50本未満では、耐久性不足となることがある。一方、金属素線3が150本を超えると、柔軟性不足となることがある。さらに、下記外径範囲の細い金属素線3を上記範囲の本数で構成することにより、撚線導体2を設けた後の全体の外径を小さくでき、耐屈曲絶縁電線全体の細径化と軽量化を実現できる。
絶縁体4は、撚線導体2を覆うように設けられている。例えば、撚線導体2を設けた後に、その外周を覆うように樹脂押出等で形成することができる。絶縁体4の構成材料としては、絶縁性があり、耐熱性のある樹脂材料であればよいが、本発明では、絶縁体4は、ショア硬さ(Dスケール)が55以上である。絶縁体4をショア硬さ55以上の硬い樹脂で構成することにより、絶縁体4の表面への凹凸の浮き上がりを防止することができる。その結果、屈曲時に応力が加わっても、浮き出た凹凸を起点とした断線が引き起こされることを防ぐことができ、耐屈曲性の良い絶縁電線10とすることができる。ショア硬さが55未満では、従来のように、撚線導体2の表面の凹凸は絶縁体4の表面に浮き出てきてしまい、屈曲時に応力が加わると、浮き出た凹凸を起点とした断線が起きやすい。
繊維芯1として、アラミド(ポリアミド)繊維からなる繊維糸(660dtex、外径約0.245mm)を用いた。この繊維芯1上に、外径0.08mmの軟銅線を100本用い、撚りピッチ15mmで撚り合わせて外径0.97mmの撚線導体2とした。次に、溶融押出しによって、ショア硬さ(Dスケール)55のFEP樹脂を絶縁体4として厚さ0.2mmで形成し、外径1.4mmの絶縁電線10を作製した。この絶縁電線10は、「絶縁体4の厚さ(mm)」÷「撚線導体の外径(mm)」は0.21である。
ショア硬さ(Dスケール)78のナイロン12を絶縁体4とした他は、実施例1と同様にして耐屈曲絶縁電線10を作製した。
ショア硬さ(Dスケール)67のETFEを絶縁体4とした他は、実施例1と同様にして耐屈曲絶縁電線10を作製した。
繊維芯1として、アラミド(ポリアミド)繊維からなる繊維糸(660dtex、外径約0.245mm)を用いた。この繊維芯1上に、外径0.08mmの軟銅線を100本用い、撚りピッチ15mmで撚り合わせて外径0.97mmの撚線導体2とした。次に、溶融押出しによって、ショア硬さ(Dスケール)55のFEP樹脂を絶縁体4として厚さ0.25mmで形成し、外径1.5mmの絶縁電線10を作製した。この絶縁電線10は、「絶縁体4の厚さ(mm)」÷「撚線導体の外径(mm)」は0.26である。
繊維芯1として、アラミド(ポリアミド)繊維からなる繊維糸(660dtex、外径約0.245mm)を用いた。この繊維芯1上に、外径0.11mmの軟銅線を50本用い、撚りピッチ11mmで撚り合わせて外径0.94mmの撚線導体2とした。次に、溶融押出しによって、ショア硬さ(Dスケール)55のFEP樹脂を絶縁体4として厚さ0.20mmで形成し、外径1.3mmの絶縁電線10を作製した。この絶縁電線10は、「絶縁体4の厚さ(mm)」÷「撚線導体の外径(mm)」は0.21である。
繊維芯1として、アラミド(ポリアミド)繊維からなる繊維糸(660dtex、外径約0.245mm)を用いた。この繊維芯1上に、外径0.05mmの軟銅線を150本用い、撚りピッチ11mmで撚り合わせて外径0.76mmの撚線導体2とした。次に、溶融押出しによって、ショア硬さ(Dスケール)55のFEP樹脂を絶縁体4として厚さ0.2mmで形成し、外径1.2mmの絶縁電線10を作製した。この絶縁電線10は、「絶縁体4の厚さ(mm)」÷「撚線導体の外径(mm)」は0.26である。
ショア硬さ(Dスケール)40のPVCを絶縁体4とした他は、実施例1と同様にして絶縁電線10を作製した。
実施例1〜7,比較例1及び参考例1〜3について、得られた耐屈曲絶縁電線10の表面を光学顕微鏡で目視観察し、評価した。評価は、凹凸が目立つものを「▲」とし、やや目立たないもの「△」とし、目立たないものを「○」とした。
各実施例と比較例について屈曲試験を図4に示す方法で行った。屈曲試験は、図4に示すように、半径5mmのマンドレル42,42の間に各実施例と比較例で作製した長さ1000mmの絶縁電線10を挟み、絶縁電線10の下方端部に荷重41を取り付け、マンドレル42と垂直方向に毎分30回の速度で両側90度ずつの屈曲を1回として屈曲回数を測定した。屈曲回数の評価は、絶縁電線10の抵抗値が10%上昇するまでの回数とした。試験に供した絶縁電線は、いずれも屈曲回数2万回を超えたので、評価を「○」とし、超えた時点で測定は終了した。一方、比較例1は、屈曲回数が2万回まで到達しなかったので、評価を「△」とした。
得られた耐屈曲絶縁電線10を樹脂中に硬化させて断面を切り出し、研磨して顕微鏡で観察した、繊維芯1の中心位置C1と撚線導体2の中心位置C2との距離Lを測定した。
1a 第1繊維糸
1b 第2繊維糸
2 撚線導体
3 金属素線
4 絶縁体
10 耐屈曲絶縁電線
D1 繊維芯の外径
D2 撚線導体の外径
D3 耐屈曲絶縁電線の外径
d 金属素線の外径
C1 繊維芯の中心位置
C2 撚線導体の中心位置
L C1とC2との距離
P 撚線導体の撚りピッチ
T 絶縁体の厚さ
Claims (4)
- 繊維芯と、該繊維芯の外周に設けられた複数本の金属素線を撚ってなる撚線導体と、該撚線導体の外周に設けられた絶縁体とを有し、前記絶縁体は、ショア硬さ(Dスケール)が55以上である、ことを特徴とする耐屈曲絶縁電線。
- 前記絶縁体が、ナイロン12、ポリエステルエラストマー、又は、ETFE、FEP若しくはPFA等のフッ素樹脂である、請求項1に記載の耐屈曲絶縁電線。
- 前記絶縁体の厚さが、前記撚線導体の外径の10〜30%の範囲内である、請求項1又は2に記載の耐屈曲絶縁電線。
- 前記撚線導体の外径が、1.6mm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐屈曲絶縁電線。
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