JP2022166877A - ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】屈曲や捻回によってシールド層のシールド性能が低下しにくいケーブルを提供する。【解決手段】ケーブルは、1本以上の電線を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの周囲に設けられた金属線からなるシールド層と、前記シールド層の周囲に設けられたシースと、を備え、前記金属線は、インジウムを0.3質量%以上0.65質量%以下で含有する銅合金で構成される銅合金線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上である。【選択図】図1
Description
本発明は、ケーブルに関する。
特許文献1(特開平5-311285号公報)には、Cuの他、InおよびSnを含む銅合金線が記載されている。特許文献2(特開2014-159609号公報)には、伸線前の銅合金体として、Ag、In、Mg及びSnからなる群より選択される少なくとも1種の元素を0.01原子%以上含有する銅合金体が記載されている。特許文献3(国際公開第2014/007259号)には、銅合金材の製造工程において、複数の冷間加工の間に、中間熱処理を行うことが記載されている。特許文献4(特開2015-4118号公報)には、引抜銅線の製造工程において、引抜加工後に焼鈍し、その後、仕上引抜加工を行うことが記載されている。
銅合金からなる金属線は、様々な用途に用いられる。例えば、電子機器、産業用ロボット、自動車などの内部に配線される内部配線部品としてのケーブルでは、シールド層を構成する導線に銅合金からなる金属線が用いられる。このようなケーブルでは、当該ケーブルに対して屈曲や捻回を繰り返したときにもシールド性能が低下しにくいことが望まれる。シールド層のシールド性能を低下しにくくするためには、例えば、ケーブルの屈曲や捻回によってシールド層が破断しにくくすることがよい。
そこで、本発明の目的は、屈曲や捻回によってシールド層のシールド性能が低下しにくいケーブルを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決することを目的として、1本以上の電線を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの周囲に設けられた金属線からなるシールド層と、前記シールド層の周囲に設けられたシースと、を備え、前記金属線は、インジウムを0.3質量%以上0.65質量%以下で含有する銅合金で構成される銅合金線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上であるケーブルを提供する。
本発明の代表的な実施の形態によれば、屈曲や捻回によってシールド層のシールド性能が低下しにくいケーブルを提供することができる。
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本実施の形態に係るケーブルの長手方向に垂直な断面を模式的に示す断面模式図である。図1に示すケーブル100は、例えば、電子機器、産業用ロボット、自動車などの内部に配線される内部配線部品として使用されるものであり、特に、繰り返し屈曲や繰り返し捻回が行われる箇所への使用に好適な内部配線部品である。
ケーブル100は、1本以上の電線としての絶縁電線101を有するケーブルコア103と、ケーブルコア103の周囲を覆うように設けられたシールド層105と、シールド層105の周囲を覆うように設けられたシース106と、を備えている。本実施の形態に係るケーブル100では、ケーブルコア103とシールド層105との間に、ケーブル100を繰り返し屈曲させたときや繰り返し捻回させたときに、シールド層105を構成する金属線の破断を抑制するためのクッション層(破断抑制層)が設けられていてもよい。
ケーブルコア103を構成する絶縁電線101は、導体と、導体の周囲を覆うように設けられた絶縁体と、を有している。導体は、錫めっき軟銅線等からなる金属素線を撚り合わせた撚線導体からなる。撚線導体は、金属素線を撚り合わせた子撚線をさらに複数本撚り合わせた複合撚線から構成されてもよい。また、撚線導体は、長手方向に垂直な断面が円形状に圧縮された圧縮導体から構成されてもよい。導体が圧縮導体から構成されていると、繰り返し屈曲や繰り返し捻回が行われる箇所、またはU字状に屈曲させた状態で繰り返しスライド動作がなされる箇所にケーブル100が配置された場合であっても、1GHz以上の高周波帯域で信号伝送することに有効である。絶縁体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはフッ素樹脂からなるものを用いることができる。絶縁体は、発泡絶縁体から構成されてもよい。また、絶縁体は、複数の絶縁層が積層された積層構造から構成されてもよい。
ケーブルコア103では、ケーブル中心および絶縁電線101の周囲にスフ糸(ステープルファイバー糸)等の繊維からなる線状体で構成される介在が設けられている。介在は、複数本(ここでは6本)の絶縁電線101と撚り合わされてケーブルコア103を構成している。これに限らず、ケーブルコア103は、例えば、ケーブル中心のみに繊維からなる線状体の介在を設けることでもよい。また、ケーブルコア103を構成する絶縁電線101の本数も図示のものに限定されず、例えば1本の絶縁電線101でケーブルコア103が構成されていてもよい。この場合、ケーブル100は同軸ケーブルとなる。また、ケーブルコア103は、例えば2本以上の絶縁電線101を撚り合わせしてなる撚線を他の絶縁電線101と撚り合わせて構成されていてもよい。
ケーブルコア103の周囲には、テープ104が螺旋状に巻き付けられている。テープ104は、ケーブルコア103の撚りが解けないように保持する保持部材の役割を果たす。テープ104としては、例えば、紙や不織布等からなるテープや、PE(ポリエチレン)等からなる樹脂テープを用いることができる。なお、テープ104は必須ではない。テープ104がケーブルコア103の周囲に螺旋状に巻き付けられている場合では、テープ104が巻き付けられていない場合と比較して、ケーブルコア103を構成する複数の絶縁電線101の撚りが解けにくくなるため、繰り返しスライド動作によって絶縁電線101が断線しにくくなる。テープ104に代えて、例えば、樹脂を被覆したものや綿等からなる糸状体を巻き付けたもので代用可能である。また、テープ104は、用途等に応じて設けなくてもよい。
シールド層105は、外部からのノイズを遮蔽するための層であり、ケーブルコア103の周囲を覆うように設けられている。本実施の形態では、シールド層105として、後述する銅合金線からなる複数本の金属線107を編み組みして構成された編組シールドを用いた。編組シールドは、編組密度が85%以上であり、編組角度が40度以下である。このような編組シールドによってシールド層105を構成することで、ケーブル100の可とう性を向上することができるため、ケーブル100を繰り返し屈曲したり繰り返し捻回したりしても、シールド層105を破断しにくくすることができる。シールド層105は、編組シールドを複数積層させて構成されていてもよい。2層の編組シールドを積層させてシールド層105を構成する場合では、ケーブルコア103側に配置される第1編組シールドと、第1編組シールドの周囲に配置される第2編組シールドと、からなる。第1編組シールドは、第2編組シールドよりも編組密度が大きいことがよい。なお、第1編組シールドおよび第2編組シールドの編組密度は、85%以上である。また、第1編組シールドは、第2編組シールドよりも編組角度が小さいことがよい。このような編組密度と編組角度を有することにより、ケーブル100を繰り返し屈曲したり繰り返し捻回したりしても、シールド層105が破断しにくくなる。
ここでは、銅合金線からなる複数本の金属線107を編み組みした編組シールドをシールド層105に用いたが、これに限らず、例えば、銅合金線からなる複数本の金属線とスフ糸等の繊維からなる繊維素線とを編み組みさせた交織編組シールド、銅合金線からなる複数本の金属線と銅箔糸とを編み組みさせた交織編組シールド等をシールド層105に用いることもできる。また、編組シールドに用いる金属線107としては、その表面に流動パラフィン等の潤滑材が塗布されたものを用いることもできる。これにより、シールド層105とケーブルコア103との間、あるいはシールド層105とシース106との間での摩耗を抑制することが可能になる。なお、シールド層105の編組密度は、外部からのノイズを遮蔽する観点から、85%以上であるとよい。また、ケーブル100の外径を細くするとの観点から、編組シールドに代えて、複数本の金属線をケーブルコア103の周囲に螺旋状に巻き付けして構成された横巻シールドをシールド層105として用いてもよい。横巻シールドを構成する複数本の金属線は、編組シールドを構成する金属線と同じものを用いることができる。横巻シールドは、2層構造としてもよい。この場合、ケーブルコア103側に配置される第1横巻シールドと、第1横巻シールドの周囲に配置される第2横巻シールドとは、互いの巻き付け方向が異なることがよい。第1横巻シールドと第2横巻シールドとが異なる巻き付け方向(逆向き)で巻き付けられていることで、ケーブル100の屈曲時(特に、ケーブル100をU字状に屈曲させた状態で繰り返しスライド動作させたとき)に、シールド層105を構成する金属線の巻き付け状態を乱れにくくすることができる。
シールド層105を構成する金属線107には、銅合金線が用いられる。この銅合金線は、0.3質量%以上0.65質量%以下のインジウム(In)を含有する銅合金からなる。当該銅合金は、その残部に不可避的不純物が含まれている。また、銅合金線からなる金属線107の引張強さは、350MPa以上(好ましくは、350MPa以上400MPa以下)であり、金属線107の導電率は、70%IACS以上(好ましくは、70%IACS以上90%IACS以下)であり、金属線107の伸びは、7%以上(好ましくは、7%以上18%以下)である。金属線107の外径は、例えば0.05mm以上0.30mm以下である。
なお、上述した導電率は、「IACS(International Annealed Copper Standard)」との指標を用いた。IACSを用いた導電率は、焼鈍標準軟銅(体積抵抗率:1.7241×10-2μΩm)の導電率を、100%IACSと規定し、この焼鈍標準軟銅の導電率に対する割合を「○○%IACS」と記載する。上述した導電率は、日本工業規格(JIS C 3002:1992)に規定される電気用銅線の試験方法に則って試験片の電気抵抗および直径を測定し、測定結果に基づいて算出される。
また、上述した金属線107の「伸び」は、日本工業規格(JIS C 3002:1992)に規定される電気用銅線の試験方法に則って試験片の引張試験を行い、その測定結果から算出される値を「伸び」とする。さらに、上述した金属線107の「引張強さ」は、日本工業規格(JIS Z 2241:2011)に規定される金属材料引張試験方法に則って試験片の引張試験を行い、その測定結果から算出される値を「引張強さ」とする。
上述した銅合金に含まれる不可避的不純物としては、例えばアルミニウム(Al)、珪素(Si)、リン(P)、硫黄(S)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、ヒ素(As)、セレン(Se)、銀(Ag)、アンチモン(Sb)、鉛(Pb)、あるいはビスマス(Bi)などが挙げられる。銅合金に含まれる不可避的不純物は、例えば20質量ppm以上30質量ppm以下の範囲で含有する。
上記した銅合金線からなる金属線107は、引張強さおよび導電率のそれぞれを、高い水準で両立させることができる。本願発明者が確認した結果、0.3質量%以上、かつ、0.65質量%以下のインジウム(In)を含有し、残部が銅(Cu)および不可避的不純物である銅合金からなる銅合金線は、70%IACS以上の導電率、350MPa以上の引張強さを備える。
また、シールド層105を構成する金属線107は、銅合金線の外周にめっき層が設けられためっき線で構成されていてもよい。めっき線からなる金属線107は、引張強さが350MPa以上、導電率が80%IACS以上、伸びが7%以上である。すなわち、めっき線からなる金属線107は、銅合金線の周囲にめっき層が設けられた状態において、引張強さが350MPa以上(好ましくは、350MPa以上400MPa以下)、導電率が70%IACS以上(好ましくは、70%IACS以上90%IACS以下)、伸びが7%以上(好ましくは、7%以上18%以下)である。なお、めっき線は、半硬質の線材である。
めっき線からなる金属線107は、上述したように、0.3質量%以上0.65質量%以下のインジウム(In)を含有する銅合金からなる銅合金線を有する。特に、めっき線を構成する銅合金線は、0.3質量%以上0.65質量%以下のインジウム(In)を含有し、残部が銅(Cu)および不可避的不純物からなる銅合金で構成されることがよい。また、めっき線を構成する銅合金線は、0.3質量%以上0.65質量%未満のインジウム(In)と、0.02質量%以上0.1質量%未満の錫(Sn)と、を含有し、残部が銅(Cu)および不可避的不純物からなる銅合金で構成されることでもよい。この場合、銅合金に含まれるインジウムおよび錫の合計の含有率は、0.65質量%以下である。
めっき線を構成するめっき層は、銅合金線の周囲であって、銅合金線の表面に接触するように設けられている。めっき層の厚さは、例えば、0.1μm以上1.5μm以下である。めっき層は、例えば、錫(Sn)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)などからなる。
シールド層105を構成する銅合金線からなる金属線107では、銅合金にひずみを生じさせることにより向上させることができる。銅合金にひずみを生じさせる方法としては、銅合金に含まれる銅以外の金属元素の含有率を高くする方法、および、伸線加工などを施す方法である。ところが、これらの方法により、銅合金線にひずみを生じさせると、導電性部材としての銅合金の抵抗率が上昇するため、銅合金線の導電率が低下する。つまり、銅合金線の引張強さを大きくすること、および銅合金線の導電率を大きくすることは、トレードオフの関係になっている。
そこで、本発明者等は、固溶強化型の銅合金において、導電率および引張強さの特性を向上させる構成を見出すため、複数種類の金属元素について、銅合金内に固溶化させた時に、銅合金の導電率低下に与える影響、および引張強さの強化に寄与する程度に着目した。すなわち、銅合金線の引張強さの向上への寄与の程度については、金属元素の種類により違いがあり、かつ銅に固溶される元素の含有率が大きくなれば、これに比例して引張強さが大きくなる。錫(Sn)およびインジウム(In)は、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、あるいはマグネシウム(Mg)などの金属と比較すると、銅に固溶させた時に、引張強さを大きくする影響が大きいため、有効な添加元素である。
一方、導電率の低下に与える影響については、金属元素の種類によって、影響の程度が大きく異なる。詳しくは、銀(Ag)、インジウム(In)、あるいはマグネシウム(Mg)の場合、ニッケル(Ni)、錫(Sn)、アルミニウム(Al)などの金属と比較して、銅に固溶される濃度が大きくなっても、導電率の低下を抑制することができる。例えば、無酸素銅に固溶される上記金属元素の濃度(質量濃度)が、900ppmである場合で比較すると、錫(Sn)の場合、純銅の導電率を100%(百分率)としたときに対して、92%程度まで低下するが、インジウム(In)の場合、98%程度までの低下で済む。また、銀(Ag)の場合、純銅の導電率を100%(百分率)としたときに対して99%程度までの低下で済む。
上記した特性から、銅にインジウムを固溶させることにより得られる銅合金は、導電率および引張強さの特性を高い水準で備えている。なお、銅に銀(Ag)を固溶させた銅合金の場合、本実施の形態の銅合金線よりもさらに高い導電率が得られる。ただし、同じ濃度の場合、銀はインジウムと比べて引張強さを大きくする効果が小さいため、銀の含有量を増加させると、銅合金線の原料コストが増大するので、インジウムを固溶させることが好ましい。
また、銅合金の引張強さを向上させるため、銅合金に含まれる酸素の含有率は少ないことが好ましい。本実施の形態の場合、銅合金に含まれる酸素は、0.002質量%以下である。銅合金に含まれる酸素が0.002質量%以下であれば、酸素に起因して銅合金の引張強さが低下することを抑制できる。
金属線107の変形例として、銅合金線が、0.3質量%以上0.65質量%未満のインジウム(In)と、0.02質量%以上0.1質量%未満の錫(Sn)と、を含有し、残部が銅(Cu)および不可避的不純物からなる銅合金の場合がある。ただし、銅合金に含まれるインジウムおよび錫の合計の含有率は、0.65質量%以下である。
金属線107の変形例の場合、銅合金が固溶化された錫を含んでいるため、上記した錫を含まない銅合金線と比較すると、導電率は相対的に低い。ただし、錫の含有率を0.1質量%未満とし、かつ、0.3質量%以上のインジウムを含有させることにより、70%IACS以上の導電率を維持することができる。ただし、銅合金に含まれるインジウムおよび錫の合計の含有率は、0.65質量%以下であることが望ましい。このように、銅合金線の変形例の場合、錫を所定の含有量で固溶化させることにより、70%IACS以上の導電率を維持しつつ、かつ、銅合金線の原料コストを低減させることができる。
シース106は、シールド層105の周囲を被覆しており、シールド層105やケーブルコア103を保護する役割を果たしている。シース106は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、フッ素ゴム等からなり、これら樹脂の少なくとも1種を主成分(ベース)とする樹脂組成物からなる。
<金属線の製造方法>
次に、ケーブル100のシールド層105を構成する金属線107の製造方法について説明する。上記した金属線107は、銅合金中に錫を含有する場合と含有しない場合とがあるが、製造方法は、同様である。図2は、ケーブル100のシールド層105に用いられる金属線107の製造工程の一例を示すフロー図である。
次に、ケーブル100のシールド層105を構成する金属線107の製造方法について説明する。上記した金属線107は、銅合金中に錫を含有する場合と含有しない場合とがあるが、製造方法は、同様である。図2は、ケーブル100のシールド層105に用いられる金属線107の製造工程の一例を示すフロー図である。
以下では、金属線の製造方法として、連続鋳造圧延法により、外径(直径)がある程度の太さ(例えば8mm~12mm程度)の荒引き線を製造した後、荒引き線に伸線加工を施すことにより金属線を製造する方法を取り上げて説明する。連続鋳造圧延法は、例えば、SCR方式(Southwire Continuous Rod system)と呼ばれる連続鋳造圧延法を用いることができる。
まず、図2に示す原料準備工程として、原料を準備する。原料は銅を主成分とする金属である。原料は、銅の他、上記したように、不可避的に混入された不純物元素を含んでいる場合がある。また、原料には、インジウムを含む添加元素が含まれる。また、金属線の変形例として説明した金属線の製造方法では、添加元素は、インジウムおよび錫である。これらの添加元素は、上記した含有率の条件を満たす範囲内で、銅を主成分とする原料に添加される。
次に、図2に示す溶解工程として、図示しない溶解炉内で原料を溶解させる。溶解炉は、原料を連続的に溶解させることが可能な加熱炉であって、溶解炉内で溶解した溶銅は、図示しない保温炉に順次移動する。
次に、図2に示す鋳造工程として、保温炉内の溶銅を図示しない鋳型に流し込んだ後、冷却することで凝固させる。凝固した鋳造物は、鋳型から取り外され、圧延装置に順次送り出される。図2に示す溶解工程から鋳造工程までは、不活性ガス雰囲気中(例えば窒素雰囲気中)で実施される。不活性ガス雰囲気中には酸素は殆ど存在せず、少なくとも、酸素濃度(体積濃度)は、10ppm以下である。このように、酸素濃度が極めて低い不活性ガス雰囲気中で荒引き線の製造を行うことで、鋳造工程中における銅への酸素の含有を抑制できる。
次に、図2に示す圧延工程として、鋳造物を圧延し、外径が8mm~12mm程度の荒引き線を形成する。圧延工程では、複数回に分けて圧延処理を行う場合がある。なお、鋳造工程で得られた鋳造物を、そのまま荒引き線として用いる場合には、この圧延工程は省略することができる。また、荒引き線は、圧延工程の後に酸化物除去などの表面清浄化処理を施したものであってもよい。
次に、図2に示す巻取工程として、図示しない巻取装置により巻き取られ、荒引き線のロールが得られる。
次に、図2に示す伸線加工工程として、所望の外径(例えば、0.05mm以上0.30mm以下)になるまで荒引き線を引き延ばし、硬質材の伸線材を得る。伸線加工工程は、常温(例えば25℃)で行う、所謂、冷間加工として実施される。伸線加工工程では、荒引き線を延在方向に伸長させるが、伸線加工工程を複数(第1の伸線加工工程および第2の伸線加工工程)に分け、伸線加工工程の間に熱処理工程(焼鈍工程と呼ぶ場合もある)として、伸線加工中の伸線材に熱処理を施す。
伸線加工中は、金属線に歪が生じることにより、金属線の引張強さを大きくすることができるが、金属線の導電率は、低下する。伸線加工の途中で熱処理を施すと、金属線中の歪みが低減する。このため、熱処理された金属線の引張強さは低下するが、導電率は上昇する。本願発明者の検討によれば、伸線工程の途中(第1の伸線加工工程と第2の伸線加工工程との間)に実施する熱処理工程を以下の条件を満たすように実施することで、最終的に得られる半硬質の金属線の引張強さと導電率を高い状態に維持できることが判った。なお、ここでいう半硬質の金属線とは、伸びが7%以上18%以下の金属線である。
熱処理前(熱処理直前の伸線加工工程後)の金属線の引張強さをA、熱処理後(熱処理直後)の金属線の引張強さをBとし、C=B/Aとすると、引張強さの比Cの値が0.5以上0.8以下になるように熱処理を行う。また、熱処理前(熱処理直前の伸線加工工程後)の金属線の伸びをD、熱処理後(熱処理直後)の金属線の伸びをEとし、F=E/Dとすると、伸びの比Fの値が10以上50以下になるように熱処理を行う。なお、図2に示すように、熱処理工程の後でさらに伸線加工を施すため、熱処理工程では、熱処理工程直後の金属線の導電率が86%IACS以上(好ましくは88%IACS以上)になるように熱処理を行うことが好ましい。また、熱処理工程直後の金属線の引張強さは60MPa以上200MPa以下であり、熱処理工程直後の金属線の伸びは20%以上40%以下であることが好ましい。これにより、熱処理工程に続いて行われる伸線加工工程(第2の伸線加工工程)を行った後の導電率を70%IACS以上にすることができる。なお、上述した熱処理工程では、例えば400℃以上900℃以下の温度で熱処理を行うことがよい。
なお、図2では、荒引き線を伸線加工工程(第1の伸線加工工程)によって所望の外径(例えば、0.50mm以上3.00mm以下の外径)まで伸線した後に、上述した条件によって伸線材を熱処理する熱処理工程を行い、さらに伸線加工工程(第2の伸線加工工程)によって所望の外径(例えば、0.05mm以上0.30mm以下の外径)まで伸線する実施態様を説明したが、種々の変形例が適用可能である。例えば、第2の伸線加工工程は、複数回の伸線加工工程に分かれており、複数回の伸線加工工程における各工程によって所望の線径まで段階的に伸線材を伸線することでもよい。第2の伸線加工工程は、複数回の伸線加工工程によって伸線材を段階的に伸線することにより、第2の伸線加工工程が1回の伸線加工工程から構成される場合に比べて、上述した硬質の伸線材を安定して得ることができる。なお、第2の伸線加工工程を複数回の伸線加工工程によって構成する場合には、必要に応じて、複数回の伸線加工工程の間に上述した熱処理工程を設けてもよい。ここでいう硬質の伸線材とは、伸びが0.5%以上3%以下で、外径が0.05mm以上0.30mm以下の金属線である。
次に、伸線加工工程で得られた所望の外径を有する硬質の伸線材に対して半硬質化処理を行う。硬質の伸線材に対して半硬質化処理をことにより、半硬質の状態の銅合金線が得られる。半硬質化処理としては、例えば、520℃以上580℃以下の加熱温度、0.3秒以上0.8秒以下の加熱時間といった加熱条件で、伸線加工工程によって得られた硬質の伸線材を加熱することがよい。これにより、引張強さが350MPa以上400MPa以下で、導電率が70%IACS以上90%IACS以下で、伸びが7%以上18%以下で、外径が0.05mm以上0.30mm以下である銅合金線が得られる。このようにして得られた銅合金線をシールド層105の金属線107として用いることができる。
また、めっき線からなる金属線107は、図2に示す金属線の製造方法によって得られた銅合金線に対して、めっき層を形成することで得られる。めっき層を形成する前の銅合金線は、引張強さが350MPa以上、導電率が70%IACS以上である半硬質の状態の金属線である。この銅合金線を、所定の温度(例えば、250℃以上300℃以下)からなる溶融しためっき材(例えば、Sn)が貯留されためっき槽に浸漬させる。これにより、銅合金線の外面全周にわたって溶融めっきを塗布する。その後、溶融めっきが塗布された状態の銅合金線をめっきダイスに通すことにより、銅合金線の表面に塗布された溶融めっきの厚さを調整し、所定の厚さを有するめっき層を形成する。特に、銅合金線の表面に溶融めっきを塗布するときの条件としては、線速度100m/min以上で溶融めっきへの浸漬時間0.1秒以上1.0秒以下の条件で行うことがよい。このようにしてめっき層が形成された銅合金線は、半硬質の状態が維持されており、めっき線としての伸びは7%以上18%以下である。
<実施例>
次に、ケーブル100が有する特性について評価した結果を説明する。
次に、ケーブル100が有する特性について評価した結果を説明する。
本実施例では、4本の絶縁電線を含むケーブルコアの周囲にテープが螺旋状に巻き付けられており、当該テープの周囲に複数本の金属線を編み組みしてなる編組シールド(シールド層)が設けられており、さらに、当該編組シールドの周囲にシースが設けられているケーブルを用いた。なお、ケーブルコアでは、23AWG(American wire gauge)相当の60/0.08mm(外径が0.08mmの素線を60本)の集合撚り線(撚りピッチ約15mm)からなる導体の外周に、チューブ押出によってフッ素樹脂からなる絶縁体(厚さ約0.13mm)を被覆した絶縁電線と、スフ糸からなる介在と、を撚り合わせしたものを用いた。また、編組シールドの金属線では、0.3質量%以上0.65質量%以下のインジウムを含有する銅合金からなる銅合金線の周囲に錫めっきからなるめっき層が設けられており、引張強さが350MPa以上400MPa以下、導電率が70%IACS以上90%IACS以下、伸びが7%以上18%以下であるめっき線(外径:約0.08mm)を用いた。編組シールドの編組密度は、85%以上とし、編組角度は30度以上40度以下とした。また、シースでは、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする樹脂組成物を、編組シールドの外周にチューブ押出によって被覆したものを用いた。ケーブルの外径は、約8mmとした。
(屈曲試験)
上記構成のケーブルについて、屈曲試験を行った。
上記構成のケーブルについて、屈曲試験を行った。
屈曲試験は、図3に示すように、試料となるケーブルの下端に荷重W=500gfの錘を吊り下げ、ケーブルの左右に湾曲した形の曲げジグ43を取り付けた状態で、曲げジグ43に沿って左右方向に向けて屈曲角X=±90°の曲げを加えるようにケーブルを動かすことで行う。屈曲R(曲げ半径)は、25mmとした。屈曲速度は30回/分とし、屈曲回数は左右方向への1往復を1回としてカウントした。そして、ケーブルの屈曲を繰り返し、適宜回ごとにケーブル両端間でシールド層の抵抗値を測定した。そして、屈曲試験中に測定した抵抗値が屈曲試験前の抵抗値(初期の抵抗値)に対して20%増加したときにシールド層が破断したものとみなし、そのときの屈曲回数を屈曲寿命とした。
屈曲試験の結果、本実施例に係るケーブルでは、屈曲回数が330万回に到達しても、抵抗値の増加率が20%未満であり、シールド層が破断したものとみなされなかった。この結果から、本実施例に係るケーブルでは、屈曲を繰り返したときにシールド層のシールド性能が低下しにくいとみなすことができる。
(捻回試験)
上記構成のケーブルについて、捻回試験を行った。
上記構成のケーブルについて、捻回試験を行った。
捻回試験は、図4に示すように、試料となるケーブルの一箇所を回転しない固定チャック52に取り付け、それより上部側に捻回長d=500mmだけ隔てた別の箇所を回転チャック54に取り付ける。そして、ケーブルの下端に荷重W=1100gfの錘を吊り下げておく。この状態で回転チャック54を回転させることにより、ケーブルの固定チャック52と回転チャック54との間の部分に対して±180度の捻りを加える。回転チャック54は、まず+180度回転して元に戻し、-180度回転して元に戻すというように、矢印5a,5b,5c,5dの順に動かして1サイクル(数えるときは1回)とする。捻回速度は、30回/分とし、捻回回数は各方向への1往復を1回としてカウントした。そして、ケーブルの捻回を繰り返し、適宜回ごとにケーブル両端間でシールド層の抵抗値を測定した。そして、捻回試験中に測定した抵抗値が捻回試験前の抵抗値(初期の抵抗値)に対して20%増加したときにシールド層が破断したものとみなし、そのときの捻回回数を捻回寿命とした。
捻回試験の結果、本実施例に係るケーブルでは、18万回に到達しても、シールド層の抵抗値の増加率が20%未満であり、シールド層が破断したものとみなされなかった。この結果から、本実施例に係るケーブルでは、捻回を繰り返したときにシールド層のシールド性能が低下しにくいとみなすことができる。
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
[1]1本以上の電線を含むケーブルコア(103)と、前記ケーブルコア(103)の周囲に設けられた金属線(107)からなるシールド層(105)と、前記シールド層(105)の周囲に設けられたシース(106)と、を備え、前記金属線(107)は、インジウムを0.3質量%以上0.65質量%以下で含有する銅合金で構成される銅合金線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上である、ケーブル(100)。
[2]前記銅合金線は、錫を0.02質量%以上0.1質量%未満の錫で含有し、前記インジウムおよび前記錫の合計の含有率が0.65質量%以下である銅合金からなる、[1]に記載のケーブル(100)。
[3]前記金属線(107)は、前記銅合金線の周囲にめっき層が設けられためっき線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上である、[1]または[2]に記載のケーブル(100)。
[4]前記金属線(107)は、導電率が70%IACS以上である、[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のケーブル(100)。
[5]前記シールド層(105)は、編組密度が85%以上であり、編組角度が40度以下である編組シールドからなる、[1]乃至[4]のいずれか1つに記載のケーブル(100)。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
100 ケーブル
101 絶縁電線
103 ケーブルコア
104 テープ
105 シールド層
106 シース
107 金属線
101 絶縁電線
103 ケーブルコア
104 テープ
105 シールド層
106 シース
107 金属線
Claims (5)
- 1本以上の電線を含むケーブルコアと、
前記ケーブルコアの周囲に設けられた金属線からなるシールド層と、
前記シールド層の周囲に設けられたシースと、を備え、
前記金属線は、インジウムを0.3質量%以上0.65質量%以下で含有する銅合金で構成される銅合金線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上である、
ケーブル。 - 前記銅合金線は、錫を0.02質量%以上0.1質量%未満の錫で含有し、前記インジウムおよび前記錫の合計の含有率が0.65質量%以下である銅合金からなる、
請求項1に記載のケーブル。 - 前記金属線は、前記銅合金線の周囲にめっき層が設けられためっき線からなり、引張強さが350MPa以上、伸びが7%以上である、
請求項1または2に記載のケーブル。 - 前記金属線は、導電率が70%IACS以上である、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のケーブル。 - 前記シールド層は、編組密度が85%以上であり、編組角度が40度以下である編組シールドからなる、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のケーブル。
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