JP2023087976A - ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】Ｕ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができるケーブルを提供する。【解決手段】ケーブル１は、内部導体３と、内部導体３を被覆する絶縁体４と、内部導体３の内周側に配され、内部導体３からの力によってケーブル径方向へ変形可能なクッション部材２と、を備える。内部導体３は、複数の集合撚線３２１，３３１を撚り合わせてなる導体層３１を、ケーブル径方向に複数層積層してなる。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルに関する。

従来、産業用ロボット等の可動部に配線されるケーブルとして、可動部用ケーブルが用いられている。可動部用ケーブルは、可動部の動作に伴って繰り返し屈曲又は捻回され、これによって応力が繰り返し生じ得る。

そこで、特許文献１には、繰り返しの屈曲又は捻回に対する耐久性を向上させるべく工夫した可動部用ケーブルが開示されている。特許文献１に記載の可動部用ケーブルは、抗張力体と、抗張力体の周囲に撚り合わされた複数の導電線からなる導体と、導体の周囲を被覆する絶縁体とを備える。そして、特許文献１に記載の可動部用ケーブルは、絶縁体と導体との間に隙間を形成することにより、可動部用ケーブルの可撓性を向上させ、繰り返しの屈曲又は捻回に対する耐久性の向上を図っている。

特開２０２１－５１９４７号公報

特許文献１に記載の可動部用ケーブルにおいては、屈曲に対する耐久性を向上させる観点から改善の余地がある。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、屈曲に対する耐久性を向上させることができるケーブルを提供することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成するため、クッション部材と、前記クッション部材の外周側に配された内部導体と、前記内部導体を外周側から被覆する絶縁体と、を備え、前記クッション部材は、前記内部導体からの力によってケーブル径方向へ変形可能に構成されており、前記内部導体は、複数の集合撚線を撚り合わせてなる導体層を、ケーブル径方向に複数層積層してなる、ケーブルを提供する。

本発明によれば、屈曲に対する耐久性を向上させることができるケーブルを提供することが可能となる。

実施の形態にかかる、ケーブルの長手方向に直交する断面を示す図である。 図１における外部導体から内周側の部位を拡大した図である。 図２において二点鎖線で囲った部分を拡大した図である。 実験例にかかる、Ｕ字屈曲試験を説明するための模式図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（可動部用ケーブル１）
図１は、本形態にかかるケーブルである可動部用ケーブル１の長手方向に直交する断面図である。図２は、図１における外部導体５から内周側の部位を拡大した図である。

可動部用ケーブル１は、例えば、半導体装置等を製造する産業用ロボットの可動部に配線されるケーブルとして用いられる。可動部用ケーブル１は、可動部用ケーブル１を収容するケーブルベア（登録商標）内にＵ字状に屈曲されて敷設されてもよい。産業用ロボットは、ケーブルベア（登録商標）が配置された可動部を有する場合、その可動部は、例えば、ケーブルベア（登録商標）がＵ字状に屈曲された状態で該ケーブルベア（登録商標）の長手方向に沿って最大１０００万回のスライド動作が繰り返される。ケーブルベア（登録商標）のスライド動作に伴って、ケーブルベア（登録商標）内に配線された可動部用ケーブル１には、繰り返しのＵ字屈曲動作が付与されるため、可動部用ケーブル１には、繰り返しのＵ字屈曲動作に対する耐久性が要求される。可動部用ケーブル１のＵ字屈曲部分の曲げ半径は、例えば、可動部用ケーブル１の外径の１０倍以上である。また、可動部用ケーブル１に対してＵ字屈曲動作が繰り返し付与されている状態において、可動部用ケーブル１内に設けられた内部導体３には、例えば３０００Ｖ以上の電圧が印加されるとともに例えば６０Ａ以上の電流が通電される。このような高電圧が印加されるとともに高電流が通電される可動部用ケーブル１においては、繰り返しのＵ字屈曲動作が付与される場合、可動部用ケーブル１を構成する絶縁体４への負荷が大きくなり、その負荷によって絶縁体４に亀裂などが生じると、絶縁体４の絶縁破壊が生じやすくなるおそれがある。以上のような事情を鑑み、本形態に係る可動部用ケーブル１は、Ｕ字屈曲動作に対する耐久性を向上させるとともに絶縁体４の絶縁破壊を抑制することができるよう工夫したものである。以後、可動部用ケーブル１の詳細について説明する。

図１に示すごとく、可動部用ケーブル１は、内周側から順に、クッション部材２、内部導体３、絶縁体４、外部導体５、テープ６、ジャケット７、シールド層８、及びシース９を備える。以後、ケーブル長手方向といったときは、可動部用ケーブル１の長手方向を意味し、ケーブル径方向といったときは、可動部用ケーブル１の径方向を意味するものとする。

クッション部材２は、ケーブル長手方向に長尺な線材であり、内部導体３からの力を受けて変形可能に構成されている。例えば、可動部用ケーブル１がＵ字屈曲動作した際に、クッション部材２が内部導体３からの力に押されてケーブル径方向に変形する。これにより、可動部用ケーブル１がＵ字屈曲動作した際に、内部導体３又は絶縁体４に対して応力が集中しにくくなるため、内部導体３の断線や絶縁体４の亀裂などが生じにくくなる。そのため、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させるとともに絶縁体４の絶縁破壊を抑制することができる。本形態において、クッション部材２は、複数のスフ糸（ステープルファイバー糸）からなる。各スフ糸は、例えば１０～６０番手の単糸から構成することができる。クッション部材２は、これらスフ糸を束ねたり撚り合わせたりして構成される。このとき、単糸からなるスフ糸を多数束ねる又は撚り合わせることでクッション部材２を構成してもよいし、一対のスフ糸を撚り合わせたペア糸を多数束ねる又は撚り合わせることでクッション部材２を構成してもよい。一対のスフ糸を撚り合わせたペア糸を多数束ねる又は撚り合わせることでクッション部材２を構成すると、前述した可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させる作用効果が得られやすい。例えば、１０番手、２０番手、４０番手、及び６０番手のうちのいずれかからなるスフ糸を２本撚り合わせたペア糸によってクッション部材２を構成するとよい。なお、クッション部材２を構成するスフ糸としては、例えば伸びが１０％以上であることがよい。スフ糸の伸びは、ＪＩＳ Ｌ １０９５に基づく試験方法によって測定することができる。

クッション部材２は、内部導体３の内周側の空間を満たすよう配される。すなわち、クッション部材２は、図１に示すように、内部導体３を構成する集合撚線３２１の内面の全部に接触するように配置され、かつ、隣り合う集合撚線３２１同士が接触する部分に形成される凹みにも隙間無く配置されている。また、可動部用ケーブル１がＵ字屈曲動作する際、クッション部材２は、内部導体３の内周側の空間の変形に追従してケーブル径方向へ変形する。クッション部材２は、前述したケーブル径方向への変形においても内部導体３の内周側の空間を充満するよう配置されていることがよい。これにより、上述したＵ字屈曲動作に対する耐久性の向上の効果が得られやすくなる。クッション部材２は、細いスフ糸を多数備えることが、クッション部材２のクッション性能の向上の観点から好ましい。本形態においては、クッション部材２のスフ糸の数は、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の素線３０の数よりも多い。これにより、クッション部材２のクッション性能を向上させる効果が得られやすくなる。なお、クッション部材２は、スフ糸以外の繊維等を用いることも可能であるが、クッション性能の向上の観点からはスフ糸を用いることが好ましい。

ケーブル長手方向に直交する可動部用ケーブル１の断面において、内周側の導体層３１に囲まれた領域（すなわち、クッション部材２が配されている領域）の面積は、内部導体３を構成する後述の各集合撚線３２１，３３１の断面積よりも大きい。すなわち、クッション部材２の断面積は、各集合撚線３２１，３３１の断面積よりも大きい。これにより、可動部用ケーブル１がＵ字屈曲動作を繰り返した際のクッション部材２のクッション性能を向上させることができる。そのため、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができる。なお、クッション部材２及び集合撚線３２１，３３１の断面積は、例えば、可動部用ケーブル１の長手方向に直交する断面を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてクッション部材２及び内部導体３の全てが収まる倍率で撮影し、得られたＳＥＭ画像を画像解析することで求めることができる。

内部導体３は、複数の集合撚線３２１，３３１を螺旋状に撚り合わせた導体層３１を、ケーブル径方向に二層積層してなる。以後、クッション部材２に接して配置される内周側の導体層３１を内周側導体層３２といい、絶縁体４の内面に接して配置される外周側の導体層３１を外周側導体層３３といい、これらを特に区別しない場合は単に導体層３１という。なお、内部導体３は、導体層３１を三層以上積層して構成されていてもよい。

内周側導体層３２は、６個の集合撚線３２１をクッション部材２の外周部に撚り合わせてなる。外周側導体層３３は、１２個の集合撚線３３１を内周側導体層３２の外周部に撚り合わせてなる。なお、内周側導体層３２を構成する集合撚線３２１の数、及び外周側導体層３３を構成する集合撚線３３１の数は前述のものに限られない。内周側導体層３２を構成する集合撚線３２１の数は、外周側導体層３３を構成する集合撚線３３１の数よりも少なくすることがよい。

ここで、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１のそれぞれの撚り方向を子撚り方向といい、内周側導体層３２において複数の集合撚線３２１を撚り合わせる方向、及び外周側導体層３３において複数の集合撚線３３１を撚り合わせる方向を親撚り方向ということとする。図２においては、各導体層３１の親撚り方向を、各導体層３１上に一点鎖線の矢印で示している。また、内周側導体層３２を構成する各集合撚線３２１の子撚り方向を、１つの集合撚線３２１の上に破線の矢印で示している。また、外周側導体層３３を構成する各集合撚線３３１の子撚り方向を、１つの集合撚線３３１の上に破線の矢印で示している。本形態において、内周側導体層３２の親撚り方向と外周側導体層３３の親撚り方向とは、互いに同じ方向である。また、内周側導体層３２及び外周側導体層３３のそれぞれにおいて、子撚り方向と親撚り方向とは反対方向である。なお、図１及び図２に示すように、内部導体３は、所定の位置に配置された隣り合う２つの集合撚線３２１と、それらの外周に配置された隣り合う２つの集合撚線３３１とで囲まれる部分に隙間を有した状態で内周側導体層３２及び外周側導体層３３のそれぞれが親撚りされていることがよい。また、内部導体３は、隣り合う２つの集合撚線３３１と絶縁体４とで囲まれる部分に隙間Ｓを有する状態で親撚りされていることがよい。これにより、可動部用ケーブル１がＵ字屈曲動作されたときに、クッション部材２のケーブル径方向への変形に伴い、集合撚線３２１，３３１が隙間に逃げるように変形することができる。そのため、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができる。

内周側導体層３２は、外周側導体層３３よりもケーブル径方向に扁平に形成されている。すなわち、ケーブル長手方向に直交する可動部用ケーブル１の断面において、内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線３２１の幅Ｗ１は、外周側導体層３３を構成する複数の集合撚線３３１のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線３３１の幅Ｗ２よりも小さい。ここで、各集合撚線３２１，３３１のケーブル径方向の幅は、各集合撚線３２１，３３１の最内周端位置から最外周端位置までのケーブル径方向の長さを意味する。なお、便宜上、図１及び図２においては、内周側導体層３２を構成する各集合撚線３２１の形状を同形状に表しているとともに、外周側導体層３３を構成する各集合撚線３３１の形状を同形状（対称形状を含む。）に表している。図１及び図２に示す構成の場合は、内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１のそれぞれのケーブル径方向の幅は互いに同じであるため、幅Ｗ１は各集合撚線３２１のケーブル径方向の幅となる。外周側導体層３３についても同様である。しかしながら、実際は、内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１は、互いにケーブル径方向の幅が異なることが想定され、このような場合、幅Ｗ１は、複数の集合撚線３２１のうちの最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線３２１の幅となる。幅Ｗ２についても同様である。

図３は、図２において二点鎖線で囲った部分を拡大した図である。内部導体３を構成する集合撚線３２１，３３１は、例えば、０．２０ｍｍ以下の直径を有する細い素線３０を多数撚り合わせてなる。このように、集合撚線３２１，３３１を、細く、かつ多数の素線３０から構成することにより、例えば、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作の際、集合撚線３２１，３３１間の微小な隙間に逃げるよう各集合撚線３２１，３３１が変形することで、可動部用ケーブル１内に生じる応力が分散される。各集合撚線３２１，３３１を構成する素線３０は、１００本以上が好ましく、１５０本以上がより好ましい。本形態において、内部導体３を構成する１８個の集合撚線３２１，３３１は、互いに同じ直径の素線３０を、互いに同じ数だけ備える。集合撚線３２１，３３１の素線３０は、例えば軟銅線、錫めっき軟銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線等の導線（金属線）からなる。集合撚線３２１と集合撚線３３１とは、互いに異なる金属線で構成されていてもよい。例えば内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１がアルミニウム線又はアルミニウム合金線からなる素線で構成され、外周側導体層３３を構成する複数の集合撚線３３１が軟銅線又は銅合金線からなる素線で構成されてもよい。集合撚線３２１と集合撚線３３１とを互いに異なる金属線で構成した内部導体３にすることで、銅の使用量を低減でき、かつ小径なケーブル１とすることができる。

絶縁体４は、内部導体３を外周側から覆っている。絶縁体４は、電気的絶縁性を有する樹脂を、非充実押出成形（チューブ押出成形）により円筒状に形成してなる。絶縁体４を非充実押出成形により形成することで、外周側導体層３３において隣り合う集合撚線３３１同士の間と絶縁体４とに囲まれた隙間Ｓが形成される。隙間Ｓが形成されることにより、クッション部材２のケーブル径方向への変形に伴って絶縁体４内で内部導体３の各素線３０が隙間Ｓに逃げるように動きやすくなる。すなわち、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対して、素線３０が適宜隙間Ｓへと逃げるよう内部導体３がケーブル径方向へ変形しやすくなる。これにより、内部導体３に生じる応力を低減することが可能になる結果、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性が向上する。

絶縁体４は、なるべく内部導体３をケーブル径方向に押し付けないように設けられていることが好ましく、絶縁体４と内部導体３とがケーブル長手方向に相対移動可能となるように設けられていることが望ましい。例えば、可動部用ケーブル１を直線状にした状態で、絶縁体４の端部から内部導体３の端部をケーブル長手方向へ引っ張ったときに、内部導体３が絶縁体４に対してケーブル長手方向に移動可能であればよい。

本形態において、絶縁体４は、フッ素樹脂からなる。そして、図２に示すごとく、絶縁体４の厚さＴは、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の直径よりも小さい。ここでいう内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の直径とは、親撚りする前の略円状に撚り合わされた集合撚線３２１，３３１（すなわち扁平化されていない集合撚線３２１，３３１）における外接円の直径である。集合撚線３２１，３３１の直径は、集合撚線３２１，３３１を構成する素線３０の直径及び数に基づいて理論的に算出することも可能であるし、親撚り前の集合撚線３２１，３３１単体の直径を直接測定して得ることも可能である。本形態において、絶縁体４の厚さＴは、内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１の前述の幅Ｗ１と、外周側導体層３３を構成する複数の集合撚線３３１の前述の幅Ｗ２とのそれぞれよりも小さい。また、絶縁体４の厚さＴは、ジャケット７の厚さ及びシース９の厚さのそれぞれよりも小さい。特に本形態において、絶縁体４の厚さＴは、ジャケット７の厚さの半分及びシース９の厚さの半分のそれぞれよりも小さい。これにより、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができる。

外部導体５は、絶縁体４の外周部を覆っている。外部導体５は、絶縁体４の外周部に複数の集合撚線５１を横巻きしてなる。図２において、外部導体５の横巻方向を、複数の集合撚線５１上に一点鎖線の矢印で示しており、外部導体５の各集合撚線５１の撚り方向を１つの集合撚線５１上に破線の矢印で示している。外部導体５の横巻方向は、内周側導体層３２の親撚り方向及び外周側導体層３３の親撚り方向と同じである。また、外部導体５を構成する各集合撚線５１の撚り方向は、外部導体５の横巻方向と同一方向であり、内周側導体層３２を構成する集合撚線３２１の子撚り方向、及び外周側導体層３３を構成する集合撚線３３１の子撚り方向と反対方向である。

外部導体５を構成する集合撚線５１の数は、内部導体３を構成する集合撚線３２１，３３１の合計数（本形態においては１８個）と同じである。また、外部導体５を構成する各集合撚線５１の素線５０の直径及び数は、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の素線３０の直径及び数と同様である。そして、ケーブル長手方向に直交する可動部用ケーブル１の断面において、外部導体５の断面積は、内部導体３の断面積と同等である。なお、設計値において、外部導体５の断面積と内部導体３の断面積とが同じであるが、製造誤差等によりこれらが僅かに異なる場合も、外部導体５の断面積は内部導体３の断面積と同等であるとする。一例として、内部導体３が外部電源の正極に接続され、外部導体５が外部電源の負極に接続されるような場合等において、内部導体３と外部導体５との電気抵抗値を揃えることが好ましい。外部導体５の集合撚線５１の素線５０は、例えば軟銅線、錫めっき軟銅線、銅合金線等の導線からなる。

テープ６は、外部導体５の外周に螺旋状に横巻されている。テープ６としては、例えば紙テープ、樹脂テープ等を用いることができる。テープ６は、外部導体５を絶縁体４の外周部に巻き付けた後に外部導体５の横巻きが解けることを抑制する役割を有する。

ジャケット７は、テープ６を外周側から覆っている。ジャケット７は、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の電気的絶縁性を有する樹脂を円筒状に形成してなる。

シールド層８は、ジャケット７を外周側から覆っている。本形態において、シールド層８は、複数の素線を編み組した編組シールドからなる。シールド層８に用いる素線は、軟銅線、錫めっき軟銅線、銅合金線等の導線からなる。外部導体５の外周側に更にシールド層８を設けることにより、外部からの電磁ノイズに対するシールド特性を高めることができる。なお、シールド層８は、編組シールドではなく、例えば外部導体５のように複数の集合撚線を螺旋状に横巻きしたものであってもよい。

シース９は、シールド層８を外周側から覆っている。シース９は、例えばＰＶＣ等の電気的絶縁性を有する樹脂を円筒状に形成してなる。

（実施の形態の作用及び効果）
本形態の可動部用ケーブル１は、内部導体３の内周側に配されるとともに内部導体３から力が加わった際にケーブル径方向へ変形可能なクッション部材２を備える。これにより、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作時に、内部導体３がクッション部材２に向かって変形することが可能となり、内部導体３に生じる応力が低減する。その結果、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができる。また、内部導体３がクッション部材２に向かって変形しやすくなることにより、絶縁体４へかかる負荷も低減し、絶縁体４の絶縁破壊の発生を抑制することができる。例えば、３０００Ｖ以上の電圧が印加されるとともに６０Ａ以上の電流が通電される状態でＵ字屈曲動作が付与された場合であっても、絶縁体４の絶縁破壊の発生を抑制することができる。さらに、内部導体３は、複数の集合撚線３２１，３３１を撚り合わせてなる導体層３１を、ケーブル径方向に複数層積層してなる。これにより、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作時に、各導体層３１の各集合撚線３２１，３３１が一層自由にケーブル径方向やケーブル周方向へ変形しやすくなり、内部導体３の応力が各導体層３１の各集合撚線３２１，３３１に分散されやすくなる。その結果、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作に対する耐久性を向上させることができるとともに、絶縁体４にかかる負荷を低減し、絶縁体４の絶縁破壊の発生を抑制することができる。

また、クッション部材２は、複数のスフ糸を有する。スフ糸にてクッション部材２を構成することで、他の繊維（例えばアラミド繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維）等からクッション部材２を構成した場合と比べ、著しくクッション部材２のクッション性能が向上する。

また、クッション部材２は、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の素線３０の数よりも多いスフ糸を有する。スフ糸を多くするためには、スフ糸の太さは細くする必要がある。本形態においては、１０番手～６０番手の比較的細いスフ糸を多数用いることにより、クッション部材２のクッション性能をより向上させることができる。

また、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１は、１００本以上の素線３０を撚り合わせてなる。このように、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１を多数の素線３０から構成することで、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作時に内部導体３が変形しやすくなる。

また、ケーブル長手方向に直交する可動部用ケーブル１の断面において、内周側導体層３２を構成する複数の集合撚線３２１のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線３２１の幅Ｗ１は、内周側導体層３２以外の導体層３１（本形態においては外周側導体層３３）を構成する複数の集合撚線３３１のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線の幅Ｗ２よりも小さい。ここで、内周側導体層３２にはその外周側から外周側導体層３３が撚り合わされるため、内周側導体層３２の方が外周側導体層３３よりもケーブル径方向の圧力を受けやすい。そこで、複数の導体層３１のうちケーブル径方向の圧力を受けやすい内周側導体層３２が他の導体層３１に比べて扁平化されることにより、より圧力を受けやすい内周側導体層３２に生じる応力が効果的に緩和される。

また、隣接する導体層３１同士（すなわち内周側導体層３２及び外周側導体層３３）は、互いに、複数の集合撚線３２１，３３１の撚り方向（親撚り方向）が同じ方向である。それゆえ、内周側導体層３２を構成する集合撚線３２１は、外周側導体層３３における隣接する集合撚線３３１の間に食い込むよう変形することが可能となるとともに、外周側導体層３３を構成する集合撚線３３１は、内周側導体層３２における隣接する集合撚線３２１の間に食い込むよう変形することが可能となる。それゆえ、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作時に、内部導体３がより変形しやすくなる。

また、絶縁体４の外周側を覆う外部導体５を更に備え、外部導体５は、複数の集合撚線５１を横巻きしてなる。このように、外部導体５を複数の集合撚線５１を横巻きして構成することにより、可動部用ケーブル１のＵ字屈曲動作時、外部導体５が変形しやすくなる。これにより、外部導体５に生じる応力を低減することができるとともに、外部導体５と内部導体３とに囲まれる絶縁体４に過度な負担がかかることを抑制することができ、絶縁破壊の発生を抑制することができる。

また、外部導体５における複数の集合撚線５１の横巻方向と、複数の導体層３１のそれぞれにおける複数の集合撚線３２１，３３１の撚り方向（親撚り方向）とは、同じ方向である。それゆえ、可動部用ケーブル１の生産性を向上させやすい。

また、可動部用ケーブル１の長手方向に直交する断面において、外部導体５の断面積は、内部導体３の断面積と同等である。それゆえ、内部導体３と外部導体５との電気抵抗値を揃えることができる。

また、絶縁体４は、フッ素樹脂からなり、絶縁体４の厚さＴは、内部導体３を構成する各集合撚線３２１，３３１の直径よりも小さい。それゆえ、絶縁体４によって内部導体３と外部導体５との間の電気的絶縁性を確保することができるとともに、絶縁体４の可撓性を向上させることができることに伴い可動部用ケーブル１全体の可撓性を向上させることができる。

以上のごとく、本形態によれば、屈曲に対する耐久性を向上させることができるケーブルを提供することができる。

［実験例］
実施の形態にて説明した可動部用ケーブルと同様の構成を有する試料１００を用意し、Ｕ字屈曲試験を行った。Ｕ字屈曲試験においては、図４に示すごとく、試料１００の一端を基準部１１に固定するとともに試料１００の他端を試料１００の外径（約２０ｍｍ）の約３倍の曲率半径Ｒ（６０ｍｍ）でＵ字状に曲げてスライド部１２に固定し、ストローク長Ｌが３００ｍｍとなるようにスライド部１２を基準部１１に対してスライド移動させた。試料１００の他端を図示矢印Ａの方向にストローク長Ｌだけスライド移動させ、その後矢印Ｂの方向にストローク長Ｌだけスライド移動させる１サイクルを１回とし、６０回／分の速度でスライド動作を７５０万回実施した。なお、本試験時における試料１００（可動部用ケーブル）の曲率半径Ｒ（すなわち試料１００の外径の約３倍）は、可動部用ケーブルを産業用ロボット等の用途で実際に使用する際の可動部用ケーブルの屈曲部の曲率半径よりも小さい曲率半径を想定している。すなわち、本実験例の試験条件は、実際の可動部用ケーブルとして装置に配線されるときの使用条件よりも厳しい条件となっている。

Ｕ字屈曲試験の結果、試料１００は、７５０万回の繰り返しＵ字屈曲動作を行った場合であっても、試料１００内部に破断は生じなかった。すなわち、実施の形態にて説明した構成を有する可動部用ケーブルは、繰り返しのＵ字屈曲動作に対する耐久性が高いことが分かった。

また、同様のＵ字屈曲試験を、試料１００の屈曲半径が３００ｍｍとし、スライド動作を１０００万回行った場合でも、試料１００内部に破断は生じなかった。

（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。

［１］クッション部材（２）と、前記クッション部材（２）の外周側に配された内部導体（３）と、前記内部導体（３）を外周側から被覆する絶縁体（４）と、を備え、前記クッション部材（２）は、前記内部導体（３）からの力によってケーブル径方向へ変形可能に構成されており、前記内部導体（３）は、複数の集合撚線（３２１，３３１）を撚り合わせてなる導体層（３１）を、ケーブル径方向に複数層積層してなる、ケーブル（１）。

［２］ケーブル長手方向に直交する断面において、前記クッション部材の断面積は、前記内部導体を構成する各集合撚線の断面積よりも大きい、［１］に記載のケーブル。

［３］前記クッション部材（２）は、複数のスフ糸を有する、［１］又は［２］に記載のケーブル（１）。

［４］前記クッション部材（２）は、前記内部導体（３）を構成する各集合撚線（３２１，３３１）の素線（３０）の数よりも多い前記スフ糸を有する、［３］に記載のケーブル（１）。

［５］前記内部導体（３）を構成する各集合撚線（３２１，３３１）は、１００本以上の素線（３０）を撚り合わせてなる、［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。

［６］複数層の前記導体層（３１）のうちの内周端に位置するものを内周側導体層（３２）としたとき、ケーブル長手方向に直交する断面において、前記内周側導体層（３２）を構成する複数の集合撚線（３２１）のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線（３２１）の幅（Ｗ１）は、前記内周側導体層（３２）以外の前記導体層（３１）を構成する複数の集合撚線（３３１）のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線（３３１）の幅（Ｗ２）よりも小さい、［１］乃至［５］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。

［７］隣接する前記導体層（３１）同士は、互いに、複数の集合撚線（３２１，３３１）の撚り方向が同じ方向である、［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。

［８］前記絶縁体（４）の外周側を覆う外部導体（５）を更に備え、前記外部導体（５）は、複数の集合撚線（５１）を横巻きしてなる、［１］乃至［７］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。

［９］前記外部導体（５）における複数の集合撚線（５１）の横巻方向と、複数の前記導体層（３１）のそれぞれにおける複数の集合撚線（３２１，３３１）の撚り方向とは、同じ方向である、［８］に記載のケーブル（１）。

［１０］ケーブル長手方向に直交する断面において、前記外部導体（５）の断面積は、前記内部導体（３）の断面積と同等である、［９］に記載のケーブル（１）。

［１１］前記絶縁体（４）は、フッ素樹脂からなり、前記絶縁体（４）の厚さ（Ｔ）は、前記内部導体（３）を構成する各集合撚線（３２１，３３１）の直径よりも小さい、［１］乃至［１０］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。

（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述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。

１…ケーブル
２…クッション部材
３…内部導体
３０…素線
３１…導体層
３２…内周側導体層
３３…外周側導体層
３２１…内周側導体層の集合撚線
３３１…外周側導体層の集合撚線
４…絶縁体
５…外部導体
５１…外部導体の集合撚線
Ｔ…絶縁体の厚さ

Claims (11)

1. クッション部材と、
   前記クッション部材の外周側に配された内部導体と、
   前記内部導体を外周側から被覆する絶縁体と、を備え、
   前記クッション部材は、前記内部導体からの力によってケーブル径方向へ変形可能に構成されており、
   前記内部導体は、複数の集合撚線を撚り合わせてなる導体層を、ケーブル径方向に複数層積層してなる、
   ケーブル。
2. ケーブル長手方向に直交する断面において、前記クッション部材の断面積は、前記内部導体を構成する各集合撚線の断面積よりも大きい、
   請求項１に記載のケーブル。
3. 前記クッション部材は、複数のスフ糸を有する、
   請求項１又は２に記載のケーブル。
4. 前記クッション部材は、前記内部導体を構成する各集合撚線の素線の数よりも多い前記スフ糸を有する、
   請求項３に記載のケーブル。
5. 前記内部導体を構成する各集合撚線は、１００本以上の素線を撚り合わせてなる、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のケーブル。
6. 複数層の前記導体層のうちの内周端に位置するものを内周側導体層としたとき、
   ケーブル長手方向に直交する断面において、前記内周側導体層を構成する複数の集合撚線のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線の幅は、前記内周側導体層以外の前記導体層を構成する複数の集合撚線のうち最もケーブル径方向の幅が小さい集合撚線の幅よりも小さい、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のケーブル。
7. 隣接する前記導体層同士は、互いに、複数の集合撚線の撚り方向が同じ方向である、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のケーブル。
8. 前記絶縁体の外周側を覆う外部導体を更に備え、
   前記外部導体は、複数の集合撚線を横巻きしてなる、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のケーブル。
9. 前記外部導体における複数の集合撚線の横巻方向と、複数の前記導体層のそれぞれにおける複数の集合撚線の撚り方向とは、同じ方向である、
   請求項８に記載のケーブル。
10. ケーブル長手方向に直交する断面において、前記外部導体の断面積は、前記内部導体の断面積と同等である、
    請求項９に記載のケーブル。
11. 前記絶縁体は、フッ素樹脂からなり、
    前記絶縁体の厚さは、前記内部導体を構成する各集合撚線の直径よりも小さい、
    請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のケーブル。

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