JP6044499B2 - 電気ケーブル - Google Patents
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Description
当該電気ケーブルによれば、シースの引張強度を向上させることが可能となる。
少なくとも、導体と、複数本の金属線を編み込んでなり該導体の外周側を覆うシールド編組層と、を有する電線によって構成された電線部と、
前記電線部の外周側を覆い、少なくとも、筒状のシースと、複数本の繊維を編み込んでなり該シースの内面を覆う補強編組層と、を有する筒状の外層部と、
を備え、
前記電線部は、前記筒状の外層部内に配置され、
前記筒状の外層部内には、前記電線部の長さ方向と直交する方向への前記電線部の前記外層部に対する変位を許容する許容部が設けられている
ことを特徴とする電気ケーブルである。
前記許容部が中空部である
ことを特徴とする上記第1の態様に記載の電気ケーブルである。
前記シールド編組層と前記補強編組層とが前記電線部の長さ方向と直交する方向で隣り合う状態に配置されている
ことを特徴とする上記第1又は第2の態様に記載の電気ケーブルである。
前記電線部の長さ方向の一部に前記筒状の外層部の径を縮小した縮径部が形成され、
前記縮径部によって前記電線部が前記筒状の外層部の中心軸上に位置決めされている
ことを特徴とする上記第1〜第3の態様のいずれか1つに記載の電気ケーブルである。
前記電線部は、前記導体と前記シールド編組層との間に配置された絶縁層を含む
ことを特徴とする上記第1〜第4の態様のいずれか1つに記載の電気ケーブルである。
前記中空部がスポンジ状または液状の埋め込み材によって埋め込まれている
ことを特徴とする上記第2の態様に記載の電気ケーブルである。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
1.電気ケーブルの使用環境
2.電気ケーブルの構成
3.補強編組層を設ける技術的な意義
4.電線部と保護部の関係
5.電気ケーブルの製造方法
6.実施の形態の作用及び効果
7.変形例等
本発明の実施の形態に係る電気ケーブルは、例えば産業ロボットや自動車の分野において、電源ケーブル、信号ケーブル、あるいはそれらを複合した複合ケーブルとして用いられる。このうち、自動車用に使用する場合は、ケーブルが繰り返し屈曲する環境で電気ケーブルを使用する場合が多い。本実施の形態に係る電気ケーブルは、そのような使用環境において特に顕著な効果を発揮するものである。
図1は本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの構成例を示す断面図である。
図示した電気ケーブル1は、適度な可撓性を有するものであって、大きくは、電線部2と、この電線部2の外周側を覆う外層部としての筒状の保護部3と、を備えた構成となっている。なお、本明細書においては、電気ケーブル1における電線部2の長さ方向を単に「長さ方向」ともいい、電気ケーブル1における保護部3の直径方向を「ケーブル径方向」ともいう。
電線部2は、1本の電線5によって構成されている。電線5は、導体6と、この導体6の外周を覆う絶縁層7と、この絶縁層7を介して導体6の外周側を覆うシールド編組層8と、を有している。このうち、シールド編組層8は、シールド層の一例として設けられたものである。
導体6は、電線5の芯線として電線5の中心軸上に位置している。導体6は、例えば、スズめっき軟銅からなる線導体(一例として、導体断面積(SQ)=3mm2)を用いて形成することができる。導体6は、1本の線導体、又は複数本の線導体を撚り合わせてなる撚線によって構成することができる。また、導体6は、軟銅線、銀めっき軟銅線、スズめっき銅合金線等の金属線を用いて形成することもできる。
絶縁層7は、導体6の外周の全面を覆うように、この導体6と同心円状に形成されている。絶縁層7は、導体6とシールド編組層8との間に配置されている。絶縁層7は、一定の厚み寸法(例えば、0.7mm厚)で形成されている。絶縁層7は、例えば、架橋ポリエチレン(Cross−linked polyethylene:XLPE)によって形成することができる。また、絶縁層7は、ポリエチレン、発泡ポリエチレン、架橋発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の樹脂材料によって形成することもできる。
シールド編組層8は、電気的なシールド機能を有するもので、絶縁層7の外周の全面を覆うように形成されている。シールド編組層8は、導体6を芯として絶縁層7と同心円状に形成されている。シールド編組層8は、繊維又は糸からなる芯の周囲に銅箔が設けられた銅箔糸を用いて形成することができる。シールド編組層8は、複数の銅箔糸を交差させて編み込む、いわゆる編み組によって形成されている。
なお、本実施の形態において、繊維とは、微細な糸状を有した形態をいう。また、糸とは、繊維が線状に連続した形態をいう。
保護部3は、電線部2を保護するものであり、筒状のシース11と、このシース11の内面を覆う補強編組層12と、を有している。このうち、補強編組層12は、編組層の一例として設けられたものである。
シース11は、電気ケーブル1の外被部を構成するものである。シース11は、断面円形に形成されている。このため、保護部3は、全体的に円筒状に形成されている。そして、保護部3の筒内に、上述した電線部2が配置(収容)されている。シース11は、ケーブル径方向において最も外側に位置している。このため、シース11の外周面は、電気ケーブル1の外周面を構成している。シース11は、絶縁材料によって形成されている。具体的には、シース11は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム等のゴム材料を用いて、0.5mm程度の厚さで形成されている。シース11を形成するゴム材料は、耐熱性、耐候性、及び耐油性に優れた特性を発揮するゴム材料を用いることが好ましい。一例として、ブレーキホース用のゴム材料を用いることができる。
補強編組層12は、シース11の内周面の全面を覆うように形成されている。補強編組層12は、シース11の内周面に接触(密着)した状態で、シース11と同心円状に形成されている。補強編組層12は、複数本の繊維又は糸を交差させて編み込む、いわゆる編み組によって形成されている。繊維又は糸は、例えば、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂を用いて、直径0.1mmの太さに形成されている。また、繊維又は糸は、耐疲労性及び耐摩耗性に優れた材料から形成することが好ましい。例えば、繊維又は糸は、ポリビニルアルコールの他に、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレン−2,6−ナフタレートから少なくとも1つ選択される材料から形成することができる。補強編組層12を形成する繊維又は糸は、好ましくはポリビニルアルコールを用いて形成するとよい。
本実施の形態においては、シース11の内周に補強編組層12を設けている。電気ケーブル1に補強編組層12を設けることの技術的な意義は主に2つある。
第1の技術的な意義は、電気ケーブル1を固定金具の筒部のかしめによって固定するときの把持力を高めることである。すなわち、電気ケーブル1の外側に図示しない固定金具の筒部を嵌め入れてかしめる場合に、シース11の内周に補強編組層12が設けられていると、補強編組層12の表面の細かな凹凸が、かしめによる締め付け力を受けてシース11の内周面に食い込んだ状態になる。したがって、筒部のかしめによるシース11の締め付け力をそれほど大きくしなくても、筒部のかしめ部分に十分な把持力が得られる。
次に、電線部2と保護部3の関係について説明する。
まず、従来の電気ケーブルについて簡単に説明する。従来の電気ケーブルでは、ケーブル全体の径をなるべく小さくするという発想から、電線部と保護部を互いに密着させて構成している。このため、電気ケーブルが屈曲した場合は、電線部と保護部の接触界面で擦れが生じる。また、保護部の筒内では電線部の位置が固定される。このため、電気ケーブルが屈曲すると電線部に大きな歪みが生じる。
ここで、図例のように保護部3の筒内で電線部2(電線5)が下側に片寄って配置されていた場合、電線部2が変位し得る方向は、許容部14が存在する上方や斜め上方となる。つまり、電線部2は、許容部14が存在する側に変位可能となる。この点は、電線5が上下左右のいずれの方向に片寄って配置された場合でも同様である。
次に、電気ケーブル1の製造方法について簡単に説明する。
電気ケーブル1を製造する場合は、まず、電線部2と保護部3を別々に作製する。このうち、電線部2については、導体6の外周に絶縁層7を形成した後、シールド編組層8を形成する。保護部3については、補強編組層12を形成した後、シース11を形成する。
次に、保護部3の筒内に電線部2を挿入する。このとき、保護部3の内径D1と電線部2の外径D2とに適度な寸法差を設けることにより、保護部3の筒内にスムーズに電線部2を挿入することができる。なお、ここで記載した製造方法は一例であって、他の方法で電気ケーブル1を製造してもかまわない。
<6.実施の形態の作用及び効果>
本発明の実施の形態においては、電線部2が配置された保護部3の筒内に許容部14を設けたことにより、電線部2の電線5が、保護部3とは独立して長さ方向と直交する方向に変位することが可能になる。このため、電気ケーブル1が屈曲した場合でも、シールド編組層8と補強編組層12が強く擦られることがなくなる。よって、電気ケーブル1内での擦れによる摩耗が大幅に低減する。このことは、電気ケーブル1の実効的な耐摩耗性が向上することを意味する。したがって、摩耗による断線に起因した引張強度の低下やシールド性の低下を抑制し、電気ケーブル1の電気的特性や物理的特性を長期にわたって良好に維持することが可能となる。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
2…電線部
3…保護部
5…電線
6…導体
7…絶縁層
8…シールド編組層
11…シース
12…補強編組層
14…許容部
Claims (4)
- 少なくとも、導体と、複数本の金属線を編み込んでなり該導体の外周側を覆うシールド編組層と、を有する電線によって構成された電線部と、
前記電線部の外周側を覆い、少なくとも、筒状のシースと、複数本の繊維を編み込んでなり該シースの内面を覆う補強編組層と、を有する筒状の外層部と、
を備え、
前記電線部は、前記筒状の外層部内に配置され、
前記筒状の外層部内には、前記電線部の長さ方向と直交する方向への前記電線部の前記外層部に対する変位を許容する許容部が設けられており、前記許容部が中空部である
ことを特徴とする電気ケーブル。 - 前記シールド編組層と前記補強編組層とが前記電線部の長さ方向と直交する方向で隣り合う状態に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電気ケーブル。 - 少なくとも、導体と、複数本の金属線を編み込んでなり該導体の外周側を覆うシールド編組層と、を有する電線によって構成された電線部と、
前記電線部の外周側を覆い、少なくとも、筒状のシースと、複数本の繊維を編み込んでなり該シースの内面を覆う補強編組層と、を有する筒状の外層部と、
を備え、
前記電線部は、前記筒状の外層部内に配置され、
前記筒状の外層部内には、前記電線部の長さ方向と直交する方向への前記電線部の前記外層部に対する変位を許容する許容部が設けられており、
前記電線部の長さ方向の一部に前記筒状の外層部の径を縮小した縮径部が形成され、
前記縮径部によって前記電線部が前記筒状の外層部の中心軸上に位置決めされている
ことを特徴とする電気ケーブル。 - 前記電線部は、前記導体と前記シールド編組層との間に配置された絶縁層を含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電気ケーブル。
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