JP4601915B2 - 接続用リード線 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車輌用灯具の光源であるメタルハライドランプ等の放電ランプに接続されるリード線に係り、特に絶縁体やシース層の構成を改良することにより、耐熱性、耐電圧特性、低温時における可とう性、機械的強度などの特性の向上を図ったものに関する。
【0002】
【従来の技術】
車輌用灯具の光源として使用されているメタルハライドランプ等の放電ランプに接続されるリード線には、放電ランプによる高温(120〜125℃程度)に耐え得る耐熱性、放電ランプの点灯時に印加される直流電圧10kV〜25kV程度の電圧に耐え得る耐電圧特性、放電ランプの灯具への組付作業性の観点から柔軟性、他の構成部品と接触しても損傷しない機械的強度(耐キズ付き性)、などの特性が必要とされている。
【0003】
従来、このような特性を満足するリード線としては、例えば、特許文献1に開示されたようなものがある。この特許文献1に開示されたリード線は、導体周上に順次形成された内側被覆層及び外側被覆層がともにテトラフルオロエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分として含有するゴム組成物から構成されたものである。
【0004】
この接続用リード線は、耐熱性、耐電圧特性、組付作業性及び機械的強度などの特性に加え、高温に晒された時にシロキサンガス等の有害ガスが発生せず、更に、水などがかかった状態で高電圧を印加しても絶縁体やシース層に穴があくなどの問題が発生することがないという特徴を有している。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−204820号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
さて、近年、車輌用灯具の中でも特に自動車で使用されている放電ランプにおいては、安全性向上の観点から放電ランプ自体が上下左右の三次元に可動する可動式の放電ランプが採用され始めている。
【0007】
そこで、例えば、この可動式の放電ランプに上記特許文献1に開示されたリード線を適用した場合、特許文献1に開示されたリード線では、低温雰囲気下で硬くなってしまう為、放電ランプが可動しにくくなってしまう恐れがある。
【0008】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、絶縁体やシース層の構成を改良することにより、耐熱性、耐電圧特性、低温時における可とう性、機械的強度などの特性を向上させることが可能な、例えば、車輌用灯具の光源であるメタルハライドランプ等の放電ランプのリード線として好適な接続用リード線を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本発明の請求項1による接続用リード線は、耐熱性及び耐電圧特性を有する高分子材料からなる絶縁体が導体外周に被覆された絶縁電線と、該絶縁電線の外周に被覆された耐熱性及び機械的強度を有する高分子材料からなるシース層と、から構成されてなる接続用リード線であって、上記リード線は、直流電圧10kV以上の耐電圧特性を有するとともに、−40℃における可とう性が250mm以下であることを特徴とするものである。
【0010】
ここで、絶縁体を構成する高分子材料としては、耐熱性及び耐電圧特性を有するものが使用される。例えば、シリコーンゴム混合物、架橋ポリエチレン混合物、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂などが挙げられる。
【0011】
これらの中でも、本発明の請求項1による接続用リード線は、上記絶縁体が、シリコーンゴム混合物からなることを特徴とするものである。
【0012】
又、シース層を構成する高分子材料としては、耐熱性及び機械的強度を有するものが使用される。例えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分として含有する組成物、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド、ポリウレタンエラストマー組成物、ポリエステルエラストマー組成物などが挙げられる。本発明では、これらの高分子材料を主成分とし耐熱性、耐電圧性、難燃性等を更に向上させることを目的として、架橋剤、難燃剤等の各種添加剤を適宜に配合することも可能である。
【0013】
これらの中でも、本発明の請求項1による接続用リード線は、上記シース層が、ポリウレタンエラストマー組成物又はポリエステルエラストマー組成物からなることを特徴とするものである。
【0014】
ここで、ポリウレタンエラストマー組成物としては、例えば、ポリエステル系ウレタンエラストマー(アジペート系、カプロラクトン系、ポリカーボネート系)やポリエーテル系ウレタンエラストマーなどを主成分として含有するものなどが挙げられるが、これらの中でもポリカーボネート系のものは耐熱性に優れていることから特に好ましい。
【0015】
又、ポリエステルエラストマー組成物としては、ハードセグメントが芳香族ポリエステル、ソフトセグメントが脂肪族ポリエーテルの共重合体タイプと、ハードセグメントが芳香族ポリエステル、ソフトセグメントが脂肪族ポリエステルの共重合体タイプが市販されているが、これらのいずれを使用しても良い。又、ハードセグメントとソフトセグメントは種々の重合比のものが知られている。
【0016】
従って、請求項1の発明によれば、絶縁体及びシース層がともに耐熱性を有する高分子材料から形成されているので、実使用時に120〜125℃程度の高温に晒されても劣化することがない。又、直流電圧10kV以上の耐電圧特性を有しているので、放電ランプの点灯時に直流電圧10kV〜25kV程度の高電圧が印加されるような用途、例えば、車輌用灯具の光源であるメタルハライドランプ等のリード線として好適に使用することができる。又、−40℃における可とう性が250mm以下であり、優れた低温可とう性を有しているので、放電ランプ自体が三次元に可動する可動式放電ランプのリード線などとしても好適に使用することができる。又、シース層が機械的強度を有する高分子材料から形成されているので、他の構成部品と接触しても損傷することがない。
【0017】
また、絶縁体がシリコーンゴム混合物から形成されており、絶縁電線が極めて優れた低温可とう性を有しているので、放電ランプ自体が三次元に可動する可動式放電ランプのリード線などとして特に好ましく使用することができる。
【0018】
また、シース層は、ポリウレタンエラストマー組成物又はポリエステルエラストマー組成物から形成されているので、絶縁電線の優れた低温可とう性を損なうことなく、耐熱性、機械的強度などの特性を更に向上させることができる。更に、シース層を薄肉で形成することができる為、コストパフォーマンスにより一層優れたものとなる。
【0019】
又、本発明の請求項2による接続用リード線は、請求項1記載の接続用リード線において、上記絶縁電線が、−40℃における可とう性が180mm以下であることを特徴とするものである。
【0020】
本発明においては、低温での可とう性を満足するように導体構成と絶縁体の構成材料とを適宜に組み合わせて絶縁電線を設計する。導体構成や絶縁体の構成材料は、上記の特性を満足するものであれば特に限定されない。上記の特性を満足しない場合には、本発明によって得られる接続用リード線の低温可とう性が低下する傾向となる。
【0021】
従って、請求項2の発明によれば、絶縁電線の−40℃における可とう性が180mm以下であり、極めて優れた低温可とう性を有しているので、放電ランプ自体が三次元に可動する可動式放電ランプのリード線などとして特に好ましく使用することができる。
【0022】
又、本発明の請求項3による接続用リード線は、上記シース層が、−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)で表される数値が4×104N以下になるように高分子材料から形成されていることを特徴とするものである。
【0023】
本発明においては、上記の高分子材料を絶縁電線の外周に被覆することによりシース層を形成する。シース層の肉厚は、上記の数値〔−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)で表される数値が4×104N以下〕を満足するものであれば特に限定されない。上記の数値を超えてしまうと、本発明によって得られる接続用リード線の低温可とう性が低下する傾向となる。
【0024】
尚、シース層を形成する際、絶縁体とシース層との間の密着性を向上させる為の措置を施しておくことが好ましい。このような措置としては、例えば、接着剤を使用する方法や、プライマー処理を施す方法など従来公知の方法が挙げられる。このような措置を施しておくことにより、シース層表面にシワが発生したりすることを効果的に防止することができる。
【0025】
従って、請求項3の発明によれば、シース層は、−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)で表される数値が4×104N以下になるように高分子材料から形成されているので、絶縁電線の優れた低温可とう性を損なうことなく、耐熱性、機械的強度などの特性を更に向上させることができる。又、シース層を形成する際、使用用途やコストパフォーマンス等を考慮して種々の高分子材料を選択することができる為、製品のバリエーションが広がるという効果もある。
【0026】
又、本発明の請求項4による接続用リード線は、上記シース層が、ポリウレタンエラストマー組成物からなることを特徴とするものである。
【0027】
又、本発明の請求項5による接続用リード線は、車輌用の可動式放電ランプに接続されるものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。この実施の形態は、本発明を車輌用灯具の光源であるメタルハライドランプ等の放電ランプの接続用リード線に適用することを想定したものである。
【0029】
第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態による接続用リード線1は図1に示すような構成になっている。まず、素線径0.18mmのスズメッキ軟銅線(TA)21本を集合撚りした断面積0.5mm2(外径1.0mm)の導体2があり、該導体2の周上には、絶縁体3としてシリコーンゴム混合物が1.25mmの肉厚で押出被覆されて外径3.5mmの絶縁電線4が形成されている。尚、絶縁体3のシリコーンゴム混合物には架橋が施されている。この絶縁電線4の外周には、更に、シース層5としてのポリカーボネート系ポリウレタンエラストマー組成物(大日精化工業製、商品名:レザミンP890)が0.15mmの肉厚〔−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)=1.8×104N〕で押出被覆されている。接続用リード線1はこのような構成になっていて、その仕上外径は3.8mmである。
【0030】
第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態によるは接続用リード線1は図1に示すような構成になっている。まず、素線径0.18mmのスズメッキ軟銅線(TA)21本を集合撚りした断面積0.5mm2(外径1.0mm)の導体2があり、該導体2の周上には、絶縁体3としてシリコーンゴム混合物が0.5mmの肉厚で押出被覆されて外径2.0mmの絶縁電線4が形成されている。尚、絶縁体3のシリコーンゴム混合物には架橋が施されている。この絶縁電線4の外周には、更に、シース層5としてのポリカーボネート系ポリウレタンエラストマー組成物(大日精化工業製、商品名:レザミンP890)が0.3mmの肉厚〔−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)=2.2×104N〕で押出被覆されている。接続用リード線1はこのような構成になっていて、その仕上外径は2.6mmである。
【0031】
第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態による接続用リード線1は図1に示すような構成になっている。まず、素線径0.18mmのスズメッキ軟銅線(TA)21本を集合撚りした断面積0.5mm2(外径1.0mm)の導体2があり、該導体2の周上には、絶縁体3としてシリコーンゴム混合物が1.25mmの肉厚で押出被覆されて外径3.5mmの絶縁電線4が形成されている。尚、絶縁体3のシリコーンゴム混合物には架橋が施されている。この絶縁電線4の外周には、更に、シース層5としてのポリエステルエラストマー組成物(東洋紡製、商品名:ペルプレンS1002)が0.15mmの肉厚〔−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)=1.0×104N〕で押出被覆されている。接続用リード線1はこのような構成になっていて、その仕上外径は3.8mmである。
【0032】
第4の実施の形態
本発明の第4の実施の形態による接続用リード線1は図1に示すような構成になっている。まず、素線径0.18mmのスズメッキ軟銅線(TA)21本を集合撚りした断面積0.5mm2(外径1.0mm)の導体2があり、該導体2の周上には、絶縁体3としてシリコーンゴム混合物が0.5mmの肉厚で押出被覆されて外径2.0mmの絶縁電線4が形成されている。尚、絶縁体3のシリコーンゴム混合物には架橋が施されている。この絶縁電線4の外周には、更に、シース層5としてのポリエステルエラストマー組成物(東洋紡製、商品名:ペルプレンS1002)が0.3mmの肉厚〔−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)=1.3×104N〕で押出被覆されている。接続用リード線1はこのような構成になっていて、その仕上外径は2.6mmである。
【0033】
ここで、このようにして得られた合計4種類のリード線の特性を評価する為に、耐熱性、耐電圧特性、低温可とう性及び機械的強度について、それぞれ以下に示すような評価試験を行った。結果は表1に示した。尚、比較の為に、特許文献1(特開平9−204820号公報)に開示された構成のリード線を比較例1として用意し、同様の評価試験を行った。
【0034】
比較例1
まず、素線径0.18mmのスズメッキ軟銅線(TA)21本を集合撚りした断面積0.5mm2(外径1.0mm)の導体2があり、該導体2の周上には、絶縁体3としてテトラフルオロエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分として含有するゴム組成物が0.9mmの肉厚で押出被覆されて外径2.8mmの絶縁電線4が形成されている。尚、絶縁体3には架橋が施されている。この絶縁電線4の外周には、更に、シース層5としてテトラフルオロエチレン−α−オレフィン共重合体を主成分として含有するゴム組成物が0.6mmの肉厚で押出被覆されている。このリード線1の仕上外径は4.0mmである。
【0035】
評価方法は以下の通りである。
耐熱性
各試料を125℃に保持された高温槽内に14日間放置した後取り出し、直径3.8mmのマンドレルに6回巻付けてクラックの有無を確認した。クラックの発生がないものを合格とした。
【0036】
耐電圧特性
まず、長さ1050mmに切断した試料の両端の約25mmのシース層及び絶縁体を剥ぎ取って導体同士を互いに撚り合わせた後、この試料の絶縁体及びシース層の部分を水中に浸漬させる。次いで、導体と大地間に直流電圧を印加して500v/secの速度で10kV及び25kVとなるまで上昇させた後、その状態で30分間保持する。それに耐えたものを合格とした。図2は、耐電圧特性の評価状態を示す説明図である。
【0037】
低温可とう性
まず、長さ1050mmに切断した試料の両端の約25mmのシース層及び絶縁体を剥ぎ取った後、試料の中心に印を付け、更に中心点から左右それぞれ250mmのところに標線を引く。次いで、両端の導体同士を結んだ後、この試料を−40℃に保持された低温槽内に1時間放置する。そして、この試料を低温槽内に設置された直径13mmのマンドレルに中心点がくるように引っ掛け、下端部に20gの荷重を加えて1分間経過後の標線間の距離を測定した。この距離が250mm以下であるものを合格とした。尚、表1には、常温(25℃)状態で同様の評価をした場合の数値も併記した。図3は、低温可とう性の評価状態を示す説明図である。
【0038】
機械的強度(耐キズ付き性)
耐キズ付き性の評価としては、カットスルー試験CSA C22.2 No.03(1996年版)に準拠して行った。絶縁破断強度が78.4N以上であるものを合格とした。
【0039】
【表1】
【0040】
本実施の形態によるリード線(実施の形態1乃至実施の形態4)は全ての評価項目に対して合格基準を満たしており、耐熱性、耐電圧特性、低温可とう性及び機械的強度をバランス良く兼ね備えている。比較例1は低温での可とう性が劣っている。
【0041】
尚、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明の接続用リード線は、シース層の外周に導電性を有するスリーブを形成しても良い。こうすることにより、接続用リード線から発生するノイズを効果的に除去することができる。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、絶縁体やシース層の構成を改良することにより耐熱性、耐電圧特性、低温時における可とう性、機械的強度などの特性を向上させることが可能な、例えば、車輌用灯具の光源であるメタルハライドランプ等の放電ランプのリード線として好適な接続用リード線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示す図で、接続用リード線の概略断面図である。
【図2】 耐電圧特性の評価状態を示す説明図である。
【図3】 低温可とう性の評価状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 接続用リード線
2 導体
3 絶縁体
4 絶縁電線
5 シース層
Claims (5)
- シリコーンゴム混合物からなる絶縁体が導体外周に被覆された絶縁電線と、該絶縁電線の外周に被覆されたポリウレタンエラストマー組成物又はポリエステルエラストマー組成物からなるシース層と、から構成されてなる接続用リード線であって、上記リード線は、直流電圧10kV以上の耐電圧特性を有するとともに、−40℃における可とう性が250mm以下であることを特徴とする接続用リード線。
- 請求項1記載の接続用リード線において、上記絶縁電線は、−40℃における可とう性が180mm以下であることを特徴とする接続用リード線。
- 請求項1又は請求項2記載の接続用リード線において、上記シース層は、−40℃における曲げ弾性率(MPa)×断面積(mm2)で表される数値が4×104N以下になるように形成されていることを特徴とする接続用リード線。
- 請求項1〜請求項3記載の接続用リード線において、上記シース層は、ポリウレタンエラストマー組成物からなることを特徴とする接続用リード線。
- 車輌用の可動式放電ランプに接続される請求項1〜4記載の接続用リード線。
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