JP3388098B2

JP3388098B2 - 耐熱電線およびその製造方法

Info

Publication number: JP3388098B2
Application number: JP17144196A
Authority: JP
Inventors: 辰明安間; 利一国京; 太位田; 伸也皆川
Original assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Current assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 2003-03-17
Anticipated expiration: 2016-07-01
Also published as: JPH1021757A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温環境下におけ
るリード線等として用いて好適な耐熱電線およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、航空用ガスタービン
エンジンには、各種特性（温度、圧力、ひずみ、流速、
熱伝導等）を計測するためのセンサが設けられており、
このセンサの出力信号はリード線を介して測定機器へ伝
送される。このリード線としては、エンジン内の３００
〜９００℃という環境温度に耐え得るＭＩケーブルが用
いられている。

【０００３】ここで、上述したＭＩケーブルの構成を図
３に示す。図３（ａ）はＭＩケーブルの構成を示す一部
裁断平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＸ−Ｘ’線
視断面図である。これらの図において、１はステンレス
製の保護管であり、外径Ｄが1.0〜3.2mmとされている。
２ａ、２ｂは、保護管１内に略平行をなすように一定間
隔をおいて収容された純ニッケル製の導線である。３
は、導線２ａ、２ｂの周囲を覆うように保護管１内に充
填された絶縁体であり、この絶縁体３としては、ＭｇＯ
（酸化マグネシア）が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＭ
Ｉケーブルにおいては、耐熱特性に優れているという利
点を有するものの、ステンレス製の保護管１で形成され
ているため、容易に曲げることができず、従って、特に
エンジン内等の狭い場所での引き回しがしにくいという
欠点があった。また、上述したＭＩケーブルにおいて
は、絶縁体３として用いられているＭｇＯが、その性質
上、水分を吸収しやすいため、これによる絶縁劣化が発
生するという欠点があった。本発明はこのような背景の
下になされたもので、可とう性に優れ、しかも絶縁特性
にも優れた耐熱電線およびその製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、純ニッケル製の導線（４ａ）と、前記導線（４ａ）
を覆うセラミックからなる第１の絶縁体（５ａ）と、前
記第１の絶縁体（５ａ）を覆うセラミックからなる第２
の絶縁体（６）とからなり、約１０００゜Ｃで加熱処理
したことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の耐熱電線において、前記第１の絶縁体（５ａ）は、束
ねられたセラミック繊維が前記導線（４ａ）に螺旋状に
巻回されてなり、前記第２の絶縁体（６）は、束ねられ
たセラミック繊維が編組されてなることを特徴とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の耐熱電線において、前記第１の絶縁体（５ａ）は、前
記導線（４ａ）に螺旋状に複数重に巻回されてなること
を特徴とする。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の耐熱電線において、前記第２の絶
縁体（６）は、セラミック材料からなるコーティング材
（７）で表面がコーティングされていることを特徴とす
る。

【０００９】請求項５に記載の発明は、束ねられたセラ
ミック繊維からなる第１の絶縁体（５ａ）を純ニッケル
製の導線（４ａ）に螺旋状に巻回する第１の工程と、束
ねられたセラミック繊維を、前記第１の絶縁体（５ａ）
を覆うように編組する第２の工程と、前記第２の工程で
作成された耐熱電線を約１０００゜Ｃで加熱処理する第
３の工程と、からなることを特徴とする。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の耐熱電線の製造方法において、前記第１の工程におい
て、束ねられた前記セラミック繊維を前記導線（４ａ）
に複数重に螺旋状に巻回することを特徴とする。

【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項５または
６に記載の耐熱電線の製造方法において、前記第３の工
程の後、前記第２の絶縁体（６）の表面を、セラミック
材料からなるコーティング材（７）でコーティングする
第４の工程からなることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１（ａ）は本発明の一実施
形態による耐熱電線の構成を示す一部裁断平面図であ
り、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＹーＹ’線視断面
図である。これらの図において、４ａは、純ニッケル製
の導線であり、直径が0.16mmとされている。５ａは、束
ねられたアルミナ等のセラミック繊維からなる第１の絶
縁体であり、導線４ａに螺旋状に二重に巻回されてい
る。すなわち、図１（ｂ）に示す、導線４ａは、１巻目
の第１の絶縁体５ａ1と、この第１の絶縁体５ａ1にさら
に巻回された２巻目の第１の絶縁体５ａ2とに覆われて
いる。

【００１３】図１（ａ）において、４ｂは、導線４ａに
対して一定間隔をおいて設けられた純ニッケル製の導線
である。５ｂは、第１の絶縁体５ａと同一の構成を有す
る第１の絶縁体であり、導線４ｂに螺旋状に二重に巻回
されており、図１（ｂ）に示す導線４ｂは、１巻目の第
１の絶縁体５ｂ1と、２巻目の第１の絶縁体５ｂ2とに覆
われている。

【００１４】図１（ａ）において、６は、束ねられたセ
ラミック繊維が編組されてなる第２の絶縁体であり、第
１の絶縁体５ａおよび第１の絶縁体５ｂを覆っている。
なお、図１（ｂ）においては、内部にすきまが図示され
ているが、実際には、すきまなく形成されている。上記
第２の絶縁体６は、図１（ｂ）に示す耐熱性のコーティ
ング材７によりコーティングされている。このコーティ
ング材７は、第２の絶縁体６の表面を滑らかにし、かつ
保護する役目をしている。

【００１５】次に、上述した一実施形態による耐熱電線
の製造方法を図１を参照して説明する。まず、第１の工
程では、導線４ａに第１の絶縁体５ａを螺旋状に一回、
巻回した後、さらにこの上に、第１の絶縁体５ａを上記
螺旋方向と逆方向に螺旋状に再度、巻回する。これと同
様にして、第２の導線４ｂにも第１の絶縁体５ｂを螺旋
状に２重に巻回する。次に、第２の工程では、第１の工
程で作成された導線４ａと導線４ｂとを束ねた後、これ
らを、束ねられたセラミック繊維で編組し第２の絶縁体
６で覆う。次に、第３の工程では、第２の工程で作成さ
れたものを、約１０００℃で約１時間加熱処理する。こ
の加熱処理により、各絶縁体がなじむ。最後に、第４の
工程では、第２の絶縁体６の表面に、セラミック材料か
らなるコーティング材７を塗布した後、乾燥させる。

【００１６】次に、上述した一実施形態による耐熱電線
を航空用ガスタービンエンジン内のひずみ計測用（３０
０〜９００℃）のリード線として適用した例を図２に示
す。この図において、８は、航空用ガスタービンエンジ
ンのコンプレッサブレード（動翼）である。９は、コン
プレッサブレード８に設けられたひずみゲージであり、
各端部がコンプレッサブレード８の表面にスパッタリン
グされた薄膜導線１０ａ、１０ｂに各々接続されてい
る。１００は、上述した耐熱電線であり、一端部が固定
用クランプ１１によりコンプレッサブレード８に固定さ
れている。この耐熱電線１００の導線４ａ、導線４ｂ
は、各一端部が各々薄膜導線１０ａ、１０ｂに各々接続
され、一方、各他端部が上記エンジンの外部に引き出さ
れ、低温用ソフトケーブルを介してひずみ計測装置（図
示略）の入力端に接続されている。

【００１７】上述した一実施形態による耐熱電線によれ
ば、第１の絶縁体５ａおよび第１の絶縁体５ｂが２重に
巻回されているため、耐電圧が向上するという効果が得
られる（１重巻で約0.5kV、２重巻で約1.4kV）。また、
上述した一実施形態による耐熱電線によれば、セラミッ
ク繊維からなる絶縁体を用いているため、可とう性に優
れ、また、吸湿による絶縁劣化が生じにくいという効果
が得られる。さらに、上述した一実施形態による耐熱電
線は、耐電圧を下げることなく従来のＭＩケーブルに比
して、細径（図１（ｂ）：ＤL＝1.2mm）とすることがで
きる。

【００１８】以上、本発明の実施形態を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述した
一実施形態においては、２本の導線４ａおよび導線４ｂ
を有する構成を説明したが、これに限定されることな
く、導線の本数は何本であってもよい。また、上述した
一実施形態においては、耐熱電線の適用例として、航空
用ガスタービンエンジン内のひずみ計測に用いた例を示
したが、これに限定されることなく、高温の環境下であ
れば、いかなる用途にも適用可能である。さらに、上述
した一実施形態においては、絶縁体として、セラミック
繊維を用いた例を示したが、その巻き方等はどのような
方法でもよく、また、セラミック繊維に代えて、これと
同様の性質を有する材料に代えてもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、第１および第２の絶縁
体として、セラミック（繊維）を用いているため、可と
う性が高く、しかも絶縁特性が良いという効果が得られ
る。従って、ケーブル引き回し作業が楽になり、絶縁劣
化が生じにくいという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による耐熱電線の構成を
示す図である。

【図２】同一実施形態による耐熱電線の適用例を示す
図である。

【図３】従来のＭＩケーブルの構成を示す図である。

【符号の説明】

４ａ導線５ａ第１の絶縁体６第２の絶縁体７コーティング材

フロントページの続き (72)発明者位田太東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者皆川伸也東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (56)参考文献特開昭62−80917（ＪＰ，Ａ) 特開平６−181010（ＪＰ，Ａ) 実開平２−79518（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 7/29 H01B 7/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】純ニッケル製の導線（４ａ）と、前記導
線（４ａ）を覆うセラミック繊維からなる第１の絶縁体
（５ａ）と、前記第１の絶縁体（５ａ）を覆うセラミッ
ク繊維からなる第２の絶縁体（６）とからなり、約１０
００゜Ｃで加熱処理したことを特徴とする耐熱電線。
【請求項２】前記第１の絶縁体（５ａ）は、束ねられ
たセラミック繊維が前記導線（４ａ）に螺旋状に巻回さ
れてなり、前記第２の絶縁体（６）は、束ねられたセラ
ミック繊維が編組されてなること、を特徴とする請求項
１に記載の耐熱電線。
【請求項３】前記第１の絶縁体（５ａ）は、前記導線
（４ａ）に螺旋状に複数重に巻回されてなること、を特
徴とする請求項２に記載の耐熱電線。
【請求項４】前記第２の絶縁体（６）は、セラミック
材料からなるコーティング材（７）で表面がコーティン
グされていること、を特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の耐熱電線。
【請求項５】束ねられたセラミック繊維からなる第１
の絶縁体（５ａ）を純ニッケル製の導線（４ａ）に螺旋
状に巻回する第１の工程と、束ねられたセラミック繊維
を、前記第１の絶縁体（５ａ）を覆うように編組する第
２の工程と、前記第２の工程で作成された耐熱電線を約
１０００゜Ｃで加熱処理する第３の工程と、からなるこ
とを特徴とする耐熱電線の製造方法。
【請求項６】前記第１の工程において、束ねられた前
記セラミック繊維を前記導線（４ａ）に複数重に螺旋状
に巻回すること、を特徴とする請求項５に記載の耐熱電
線の製造方法。
【請求項７】前記第３の工程の後、前記第２の絶縁体
（６）の表面を、セラミック材料からなるコーティング
材（７）でコーティングする第４の工程、からなること
を特徴とする請求項５または６に記載の耐熱電線の製造
方法。