JP2628718B2 - 高強度チタン線外装ケーブル - Google Patents
高強度チタン線外装ケーブルInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海底ケーブル、海洋観測ケーブル、深井戸
観測ケーブル等の外装ケーブルに関するもので、特に従
来の亜鉛めっき鋼線やステンレス鋼線を使用した外装ケ
ーブルでは自重負荷により使用できなかった長尺ケーブ
ル、ないしは腐食による破断や、腐食または防食処理に
よる環境汚染などで使用上障害を生じていた高耐食性を
必要とする高強度ケーブルに関するものである。
観測ケーブル等の外装ケーブルに関するもので、特に従
来の亜鉛めっき鋼線やステンレス鋼線を使用した外装ケ
ーブルでは自重負荷により使用できなかった長尺ケーブ
ル、ないしは腐食による破断や、腐食または防食処理に
よる環境汚染などで使用上障害を生じていた高耐食性を
必要とする高強度ケーブルに関するものである。
従来から観測や作業のための深い縦孔や深海に観測用
装置や作業ロボットなどを吊下げたり、これを曳航した
り、あるいは海上から前記装置やロボットなどを制御す
るために使用されるメカニカルケーブルと称される外装
ケーブルがある。
装置や作業ロボットなどを吊下げたり、これを曳航した
り、あるいは海上から前記装置やロボットなどを制御す
るために使用されるメカニカルケーブルと称される外装
ケーブルがある。
この代表的なものを図−１に示す。これはケーブルコ
ア１の周りに亜鉛めっき鋼線あるいはステンレス鋼線等
の金属線からなる内側金属線外装２および必要に応じて
外側金属線外装４を順次施し、これに必要に応じて外部
保護層５を施したものである。なお金属線外装は通常、
２層以上設けられるが、この理由は各層の撚りピッチと
撚り方向を適宜選択することで、ケーブルに張力がかか
ったときの回転トルクを小さくし、ケーブルの捩じれを
少なくするためである。
ア１の周りに亜鉛めっき鋼線あるいはステンレス鋼線等
の金属線からなる内側金属線外装２および必要に応じて
外側金属線外装４を順次施し、これに必要に応じて外部
保護層５を施したものである。なお金属線外装は通常、
２層以上設けられるが、この理由は各層の撚りピッチと
撚り方向を適宜選択することで、ケーブルに張力がかか
ったときの回転トルクを小さくし、ケーブルの捩じれを
少なくするためである。
ところでこのように金属線外装を設けると、ケーブル
の自重が大きくなり、該ケーブルを巻き上げる際の負荷
が大きくなるという問題がある。このケーブルに加わる
負荷荷重に耐えるために外装用の金属線は高強度を必要
とし、亜鉛めっき鋼線やステンレス鋼線が用いられてい
るが、これら鋼線は比重が大きいためケーブルの自重が
大きくなり、巻揚げ装置等が大型となる。また重量比強
度（強度Kgf/mm2を比重で割った値）に問題があり、使
用可能ケーブル長の制約が大きい。
の自重が大きくなり、該ケーブルを巻き上げる際の負荷
が大きくなるという問題がある。このケーブルに加わる
負荷荷重に耐えるために外装用の金属線は高強度を必要
とし、亜鉛めっき鋼線やステンレス鋼線が用いられてい
るが、これら鋼線は比重が大きいためケーブルの自重が
大きくなり、巻揚げ装置等が大型となる。また重量比強
度（強度Kgf/mm2を比重で割った値）に問題があり、使
用可能ケーブル長の制約が大きい。
またこれら鋼線では、海水等により腐食を受けるた
め、耐食寿命が問題となる。繰り返し使用されるこの種
のケーブルでは、寿命延長のための防食処理として、水
洗、乾燥、防食グリース塗布などのメンテナンスを行う
場合が多い。
め、耐食寿命が問題となる。繰り返し使用されるこの種
のケーブルでは、寿命延長のための防食処理として、水
洗、乾燥、防食グリース塗布などのメンテナンスを行う
場合が多い。
さらに腐食物の溶出や防食グリースの溶出により、観
測環境や採取サンプルを汚染し、観測の障害となること
もある。
測環境や採取サンプルを汚染し、観測の障害となること
もある。
本発明は、従来の外装ケーブルにおける重量過大によ
る巻揚げ装置の大型化、重量比強度不足による使用可能
ケーブル長の制約、耐食性不足による耐食寿命の短さ、
観測環境汚染などの問題点に鑑み、軽量で、重量比強度
が高く、より長尺で、かつ耐食性に優れた外装ケーブル
を提供するものである。
る巻揚げ装置の大型化、重量比強度不足による使用可能
ケーブル長の制約、耐食性不足による耐食寿命の短さ、
観測環境汚染などの問題点に鑑み、軽量で、重量比強度
が高く、より長尺で、かつ耐食性に優れた外装ケーブル
を提供するものである。
この目的を達成すべく本発明者等は、鋭意研究を行
い、検討を重ねた結果、冷間伸線により加工強化した高
強度チタン線あるいは高強度チタン合金線を外装用金属
線として用いることにより、軽量で、重量比強度が高
く、かつ耐食性に優れた高強度外装ケーブルを開発する
ことができた。
い、検討を重ねた結果、冷間伸線により加工強化した高
強度チタン線あるいは高強度チタン合金線を外装用金属
線として用いることにより、軽量で、重量比強度が高
く、かつ耐食性に優れた高強度外装ケーブルを開発する
ことができた。
耐食性に優れた金属線材料としてチタンおよびチタン
合金がある。チタンおよびチタン合金は特に耐海水性に
優れ、海水淡水化装置や、海水を冷却水とする熱交換器
などに用いられ、耐食性は実証されている。
合金がある。チタンおよびチタン合金は特に耐海水性に
優れ、海水淡水化装置や、海水を冷却水とする熱交換器
などに用いられ、耐食性は実証されている。
またチタンおよびチタン合金は、比重が通常4.4〜4.9
で、鋼の比重7.85〜7.95に比較し、約60％程度と軽量で
ある。
で、鋼の比重7.85〜7.95に比較し、約60％程度と軽量で
ある。
しかしチタンおよびチタン合金は冷間加工、特に冷間
伸線が難しく、一般にはチタン線の焼鈍材ないしは軽度
の冷間伸線材で引張強さが40〜100Kgf/mm2、チタン合金
線でも80〜110Kgf/mm2程度と強度が低く、重量比強度
も、チタン線で９〜22、チタン合金線で17〜23程度であ
り、鋼線の引張強さ180Kgf/mm2、重量比強度23より小さ
く、外装ケーブルの外装用金属線としては実用されてい
なかった。
伸線が難しく、一般にはチタン線の焼鈍材ないしは軽度
の冷間伸線材で引張強さが40〜100Kgf/mm2、チタン合金
線でも80〜110Kgf/mm2程度と強度が低く、重量比強度
も、チタン線で９〜22、チタン合金線で17〜23程度であ
り、鋼線の引張強さ180Kgf/mm2、重量比強度23より小さ
く、外装ケーブルの外装用金属線としては実用されてい
なかった。
本発明者等は、チタンおよびチタン合金の冷間伸線技
術の改良により、引張強さ120Kgf/mm2以上の、加工強化
された高強度チタン線およびチタン合金線を得、これを
用いて重量比強度が高く、かつ耐食性に優れた高強度チ
タン線外装ケーブルを完成したものである。
術の改良により、引張強さ120Kgf/mm2以上の、加工強化
された高強度チタン線およびチタン合金線を得、これを
用いて重量比強度が高く、かつ耐食性に優れた高強度チ
タン線外装ケーブルを完成したものである。
また外装ケーブルの外装を複数層設ける場合、図−２
のように内側金属線外装２に接触させて外側金属線外装
４を形成すると、内外各外装２、４の接触点は点接触と
なるが、このような外装ケーブルを、繰り出し、巻ぎ上
げを頻繁に行う用途に使用した場合、使用中にシーブ
（滑車）や巻枠で曲げと張力が同時にかかる、いわゆる
「しごき」を繰り返し受け、この結果、内外各外装２、
４の接触点での摩耗が進み、疲労破壊を促進する場合が
ある。この可能性のある場合は必要に応じ、複数層の高
強度チタン線または高強度チタン合金線の外装の間に図
−３のようにプチスチック、ゴムまたは繊維等の介在層
７を設けることにより、内外各外装間の接触を断ち、内
外各外装間の接触摩耗を防止し、疲労破壊の促進を防止
することができる。
のように内側金属線外装２に接触させて外側金属線外装
４を形成すると、内外各外装２、４の接触点は点接触と
なるが、このような外装ケーブルを、繰り出し、巻ぎ上
げを頻繁に行う用途に使用した場合、使用中にシーブ
（滑車）や巻枠で曲げと張力が同時にかかる、いわゆる
「しごき」を繰り返し受け、この結果、内外各外装２、
４の接触点での摩耗が進み、疲労破壊を促進する場合が
ある。この可能性のある場合は必要に応じ、複数層の高
強度チタン線または高強度チタン合金線の外装の間に図
−３のようにプチスチック、ゴムまたは繊維等の介在層
７を設けることにより、内外各外装間の接触を断ち、内
外各外装間の接触摩耗を防止し、疲労破壊の促進を防止
することができる。
以下、本発明に係る高強度チタン線外装ケーブルの実
施例を説明する。
施例を説明する。
実施例１ 表−１に示す化学成分を有するチタン線材を用い、線
材→皮むき→冷間伸線１→無酸化焼鈍→冷間伸線２→洗
浄→ケーブル内側外装撚り合わせ→ケーブル外側外装撚
り合わせ、の工程で図−２のような外装ケーブルを製造
した。
材→皮むき→冷間伸線１→無酸化焼鈍→冷間伸線２→洗
浄→ケーブル内側外装撚り合わせ→ケーブル外側外装撚
り合わせ、の工程で図−２のような外装ケーブルを製造
した。
上記工程中、冷間伸線２において総減面率90％の冷間
伸線を行って0.65〜0.85mmの線に仕上げた結果、当該チ
タン線の引張強さは125Kgf/mm2となった。この重量比強
度は27.8となり、引張強さが180Kgf/mm2の亜鉛めっき鋼
線の重量比強度22.9に比べ、約1.2倍の重量比強度を得
ることができた。
伸線を行って0.65〜0.85mmの線に仕上げた結果、当該チ
タン線の引張強さは125Kgf/mm2となった。この重量比強
度は27.8となり、引張強さが180Kgf/mm2の亜鉛めっき鋼
線の重量比強度22.9に比べ、約1.2倍の重量比強度を得
ることができた。
この高強度チタン線を用いて製造した外装ケーブルの
構造は次のとおりである。
構造は次のとおりである。
ケーブル心:4心コード 外径5.15mm 金属線外装の材料：高強度チタン線 内側金属線外装0.85mmφ×20本 外径6.85mm 外側金属線外装0.65mmφ×34本 外径8.15mm この外装ケーブルの特性は表−２のＡに示すとおりで
あった。比較のため、外装金属線として亜鉛めっき鋼線
を使用した同じサイズ、同じ構造の外装ケーブルの特性
の推定値を同表Ｂに示す。
あった。比較のため、外装金属線として亜鉛めっき鋼線
を使用した同じサイズ、同じ構造の外装ケーブルの特性
の推定値を同表Ｂに示す。
表−２で自己切断長とはケーブルが自重により切断す
る長さで、ケーブル破断強度（Kgf）を単位ケーブル重
量（Kg/Km）で割ったものである。
る長さで、ケーブル破断強度（Kgf）を単位ケーブル重
量（Kg/Km）で割ったものである。
このように、製造された高強度チタン線外装ケーブル
は、亜鉛めっき鋼線外装ケーブルより軽量で、自己切断
長が長い。特に海中においては表−２のA/Bの欄に示す
ように、前者は後者に較べ、重量において43％軽く、自
己切断長において22％長い。従ってそれだけ巻揚げ装置
が小型で済み、ケーブル自己破断に対する安全率が高く
なり、より長尺での使用が可能となる。しかもこの外装
ケーブルは耐食性に優れ、防食処理等のメンテナンスを
必要とせず、観測環境を汚染するおそれのないものであ
る。
は、亜鉛めっき鋼線外装ケーブルより軽量で、自己切断
長が長い。特に海中においては表−２のA/Bの欄に示す
ように、前者は後者に較べ、重量において43％軽く、自
己切断長において22％長い。従ってそれだけ巻揚げ装置
が小型で済み、ケーブル自己破断に対する安全率が高く
なり、より長尺での使用が可能となる。しかもこの外装
ケーブルは耐食性に優れ、防食処理等のメンテナンスを
必要とせず、観測環境を汚染するおそれのないものであ
る。
実施例２ 表−３に示す化学成分を有する高強度チタン合金線材
を用い、線材→皮むき→冷間伸線１→無酸化焼鈍→冷間
伸線２→洗浄→ケーブル内側外装撚り合わせ→介在層形
成→ケーブル外側外装撚り合わせ、の工程で、図−３に
示すような、ケーブルコア１、内側チタン合金線外装
６、介在層７、外側チタン合金線外装８よりなる外装ケ
ーブルを製造した。
を用い、線材→皮むき→冷間伸線１→無酸化焼鈍→冷間
伸線２→洗浄→ケーブル内側外装撚り合わせ→介在層形
成→ケーブル外側外装撚り合わせ、の工程で、図−３に
示すような、ケーブルコア１、内側チタン合金線外装
６、介在層７、外側チタン合金線外装８よりなる外装ケ
ーブルを製造した。
上記工程中、冷間伸線２において総減面率80％の冷間
伸線を行って0.75mmの線に仕上げた結果、当該チタン合
金線の引張強さは145Kgf/mm2となった。この重量比強度
は30.0となり、引張強さ180Kgf/mm2のステンレス鋼線の
重量比強度22.6に比べ、約1.33倍の重量比強度を得るこ
とができた。
伸線を行って0.75mmの線に仕上げた結果、当該チタン合
金線の引張強さは145Kgf/mm2となった。この重量比強度
は30.0となり、引張強さ180Kgf/mm2のステンレス鋼線の
重量比強度22.6に比べ、約1.33倍の重量比強度を得るこ
とができた。
この高強度チタン合金線を用いて製造した外装ケーブ
ルの構造は次のとおりである。
ルの構造は次のとおりである。
ケーブル心：同軸コード 外径4.0mm 金属線外装の材料：高強度チタン合金線 内側金属線外装0.75mmφ×19本 外径5.5mm 介在層 厚さ0.6mm 外径6.7mm 外側金属線外装0.75mmφ×30本 外径8.2mm この外装ケーブルの特性は表−４のＡに示すとおりで
あった。比較のため、外装金属線としてステンレス鋼線
を使用した同じサイズ、同じ構造の外装ケーブルの特性
の推定値を同表Ｂに示す。
あった。比較のため、外装金属線としてステンレス鋼線
を使用した同じサイズ、同じ構造の外装ケーブルの特性
の推定値を同表Ｂに示す。
このように、製造された高強度チタン合金線外装ケー
ブルは、ステンレス鋼線外装ケーブルより軽量で、自己
切断長が長く、かつ「しごき」に対し強い。特に海中お
いては表−４のA/Bの値に示すように前者は後者に較べ4
2％も軽く、自己切断長は40％も長い（この関係は介在
層がない場合すなわち図−２の場合であっても数％程し
か変わらない）。従ってそれだけ巻揚げ装置が小型で済
み、ケーブル自重破断に対する安全率が高くなり、より
長尺での使用が可能となる。しかもこの外装ケーブルは
耐食性に優れ、防食処理等のメンテナンスを必要とせ
ず、観測環境を汚染するおそれのないものである。また
このケーブルの「しごき」に対する強度は、介在層があ
るため、無い場合に較べ高い。
ブルは、ステンレス鋼線外装ケーブルより軽量で、自己
切断長が長く、かつ「しごき」に対し強い。特に海中お
いては表−４のA/Bの値に示すように前者は後者に較べ4
2％も軽く、自己切断長は40％も長い（この関係は介在
層がない場合すなわち図−２の場合であっても数％程し
か変わらない）。従ってそれだけ巻揚げ装置が小型で済
み、ケーブル自重破断に対する安全率が高くなり、より
長尺での使用が可能となる。しかもこの外装ケーブルは
耐食性に優れ、防食処理等のメンテナンスを必要とせ
ず、観測環境を汚染するおそれのないものである。また
このケーブルの「しごき」に対する強度は、介在層があ
るため、無い場合に較べ高い。
以上説明したように本発明に係る高強度チタン線また
は高強度チタン合金線を用いた外装ケーブルは、外装材
料の比重が小さく、かつ重量比強度が高いため、軽量で
且つ使用可能ケーブル長の長いものとすることができ、
また耐食性に優れているため防食処理等のメンテナンス
を必要とせず、観測環境を汚染するおそれがないという
利点がある。また外装の層間に介在層のあるケーブルは
「しごき」による疲労に対して強いという効果がある。
は高強度チタン合金線を用いた外装ケーブルは、外装材
料の比重が小さく、かつ重量比強度が高いため、軽量で
且つ使用可能ケーブル長の長いものとすることができ、
また耐食性に優れているため防食処理等のメンテナンス
を必要とせず、観測環境を汚染するおそれがないという
利点がある。また外装の層間に介在層のあるケーブルは
「しごき」による疲労に対して強いという効果がある。
図−１は金属線外装ケーブルの一般的な構造例を示す断
面図、図−２は本発明に係る高強度チタン線または高強
度チタン合金線外装ケーブルの構造例を示す断面図、図
−３は本発明に係る介在層入りの高強度チタン線または
高強度チタン合金線外装ケーブルの構造例を示す断面図
である。 1:ケーブルコア 2:内側金属線外装 4:外側金属線外装 5:外部保護層 7:介在層
面図、図−２は本発明に係る高強度チタン線または高強
度チタン合金線外装ケーブルの構造例を示す断面図、図
−３は本発明に係る介在層入りの高強度チタン線または
高強度チタン合金線外装ケーブルの構造例を示す断面図
である。 1:ケーブルコア 2:内側金属線外装 4:外側金属線外装 5:外部保護層 7:介在層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 正紀 千葉県市原市八幡海岸通６番地 古河電 気工業株式会社千葉事業所内 (72)発明者 袋井 博樹 千葉県市原市八幡海岸通６番地 古河電 気工業株式会社千葉事業所内 (72)発明者 土屋 桂 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新日本製鐵株式會社内 (72)発明者 森井 惇雄 千葉県習志野市東習志野７丁目５番１号 鈴木金属工業株式会社習志野製造所内 (72)発明者 松橋 一夫 千葉県習志野市東習志野７丁目５番１号 鈴木金属工業株式会社習志野製造所内 (56)参考文献 特開 昭63−308808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−110682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−174358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149859（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−176737（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−184631（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−43116（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】ケーブルコアと該ケーブルコアの外方に設
けられた金属線外装とを有する外装ケーブルにおいて、
前記金属線外装として、冷間伸線によって引張強さを12
0kgf/mm2以上とした高強度チタン線または高強度チタン
合金線を用いたことを特徴とする外装ケーブル。 - 【請求項２】請求項１記載の外装ケーブルであって、前
記外装が複数層からなり、かつ外装の層間には介在層が
設けられていることを特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255900A JP2628718B2 (ja) | 1987-12-16 | 1988-10-13 | 高強度チタン線外装ケーブル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115587 | 1987-12-16 | ||
| JP62-191155 | 1987-12-16 | ||
| JP63255900A JP2628718B2 (ja) | 1987-12-16 | 1988-10-13 | 高強度チタン線外装ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01251513A JPH01251513A (ja) | 1989-10-06 |
| JP2628718B2 true JP2628718B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=26506532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255900A Expired - Lifetime JP2628718B2 (ja) | 1987-12-16 | 1988-10-13 | 高強度チタン線外装ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628718B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210110611A (ko) * | 2019-01-28 | 2021-09-08 | 알더블유이 리뉴어블스 게엠베하 | 해양 풍력 단지용 해양 해저 케이블 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51110682A (ja) * | 1975-03-25 | 1976-09-30 | Nippon Telegraph & Telephone | Gaisokeeburu |
| JPS6043116U (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-27 | トヨタ自動車株式会社 | フレキシブル排気管 |
| JPS61176737U (ja) * | 1985-04-23 | 1986-11-04 | ||
| JPS63308808A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電力ケ−ブル |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63255900A patent/JP2628718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210110611A (ko) * | 2019-01-28 | 2021-09-08 | 알더블유이 리뉴어블스 게엠베하 | 해양 풍력 단지용 해양 해저 케이블 |
| KR102658822B1 (ko) * | 2019-01-28 | 2024-04-19 | 알더블유이 리뉴어블스 게엠베하 | 해양 풍력 단지용 해양 해저 케이블 |
| US12068091B2 (en) | 2019-01-28 | 2024-08-20 | Rwe Renewables Gmbh | Offshore submarine cable for offshore wind farm |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01251513A (ja) | 1989-10-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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