JP6146901B2

JP6146901B2 - ケーブル

Info

Publication number: JP6146901B2
Application number: JP2013155410A
Authority: JP
Inventors: 中村　幸司; 幸司中村
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: JP2015025733A

Description

本発明は、電線の外側に一対の帯状の電極部材が巻き付けられたケーブルに関する。

従来、電線の外側に巻き付けられた一対の帯状の電極によって浸水を検出するケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたケーブルでは、図５に示すように、第一電極１０１と第二電極１０２とが互いに軸方向に間隔を有して電線１０３の外側に螺旋状に巻き付けられており、ケーブル１００内に水が進入すると電極１０１、１０２同士が短絡することから、電極１０１、１０２間の抵抗を測定することで浸水を検出することができる。

特開２００７−２００６８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたケーブルでは、例えば、電極１０１、１０２の巻き付け作業の精度やケーブル１００の使用環境（配索時の曲げ等）によっては軸方向にずれが生じて電極１０１、１０２同士が接触してしまう可能性があり、このような場合には、電極１０１、１０２同士が短絡して浸水を誤検出してしまうという不都合があった。また、電極１０１、１０２同士の軸方向の離隔寸法を大きくして電極１０１、１０２同士の接触を防ごうとすると、水が浸入しても電極１０１、１０２同士の短絡が起こりにくくなって浸水の検出精度が低下してしまうという不都合が考えられる。

本発明の目的は、浸水の検出精度を向上させることのできるケーブルを提供することにある。

本発明のケーブルは、電線の外側に一対の帯状の電極部材が巻き付けられたケーブルであって、前記一対の電極部材は、内側電極を備えた内側電極部材と、外側電極を備えた外側電極部材と、を有して構成され、前記内側電極部材は、前記内側電極が前記外側電極の幅方向寸法よりも狭い軸方向の離隔寸法を有するように、前記電線よりも径方向外側に螺旋状に巻き付けられることで、該内側電極が内側導電層を形成し、前記外側電極部材は、前記外側電極が前記内側電極同士の軸方向の間隔を覆うとともに軸方向に離隔するように、前記内側導電層の外側に螺旋状に巻き付けられることで、該外側電極が外側導電層を形成し、前記内側導電層と前記外側導電層との間には、絶縁部材によって絶縁層が形成され、前記内側電極と前記外側電極との間には、少なくとも幅方向端部付近において前記絶縁部材を介して径方向に重なった重なり部が形成されていることを特徴とする。

このような本発明によれば、重なり部において内側電極と外側電極とが絶縁物を介して径方向に重なっていることで、軸方向のずれが生じてしまっても電極同士が接触して短絡することが防がれ、誤検出を防ぐことができる。また、内側電極と外側電極とが絶縁層の厚さ（即ち、絶縁部材の径方向寸法）だけ径方向に離隔していることで、絶縁層の厚さを適宜設定し、ケーブル内に少量の水が浸入した場合であっても電極同士を短絡させやすくすることができ、検出精度を向上させることができる。

この際、本発明のケーブルでは、前記一対の電極部材のうち少なくとも一方は、前記絶縁部材と一体に形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、電極部材と絶縁部材とが一体に設けられていることで、電極部材及び絶縁部材を巻き付ける作業の工数を削減することができる。

さらに、本発明のケーブルでは、前記一対の電極部材は、一方の面に絶縁部が形成された共通の複合部材を有して構成され、前記一対の電極部材のうち一方の前記絶縁部が前記絶縁部材として機能することが好ましい。
このような構成によれば、一対の電極が共通の複合部材を有して構成されていることで、低コスト化することができる。

また、本発明のケーブルでは、前記電線の外側を覆う止水性の内側シース及び外側シースを備え、前記内側導電層及び外側導電層は、前記内側シースと前記外側シースとの間に形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、内側導電層及び外側導電層が内側シースと外側シースとの間に形成されていることで、外側シースが損傷して浸水した場合に、内側シースに水が到達する前に一対の電極によって浸水を検出することができる。このとき、内側シースによって電線まで水が浸入することが防がれていることから、電線に影響が出る前に浸水を検出し、対処することができる。

以上のような本発明のケーブルによれば、重なり部において内側電極と外側電極とが絶縁物を介して径方向に重なっていることで、浸水の検出精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るケーブルを示す側面図である。前記ケーブルの図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。前記ケーブルの要部を示す断面図である。本発明の変形例に係るケーブルの要部を示す断面図である。従来技術のケーブルを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本実施形態における径方向及び軸方向は図１に示す通りとし、径方向におけるケーブル１の中心側を内側とし、ケーブル１の外部側を外側とする。

図１、２において、本実施形態のケーブル１は、三本の電線２と、電線２の外側を覆って固定する押え巻きテープ３と、押え巻きテープ３の外側を覆う内側シース４と、電極部材としての複合テープ８が内側シース４の外側に螺旋状に巻き付けられて形成された内側層５と、複合テープ８が内側層５の外側に螺旋状に巻き付けられて形成された外側層６と、外側層６の外側を覆う外側シース７と、を備えて構成されている。

電線２は、それぞれ一対の導体２１と、導体２１の外側を覆う絶縁体２２と、を備えている。一対の導体２１はツイストしつつ軸方向に延び、図２中に破線で示す領域を占有する。

内側シース４及び外側シース７は、例えば、絶縁樹脂によって円筒状に形成され、内側に水が浸入することを防ぐ止水性のシースである。

複合テープ８は、図３にも示すように、導電性テープ８１と、絶縁部としての絶縁テープ８２と、を備えた帯状のテープである。

次に、複合テープ８を巻き付けて内側層５及び外側層６を形成する手順について説明する。
まず、絶縁テープ８２側の面を内側に向けるとともに、一周毎に軸方向の離隔寸法Ｐの非巻き付け領域５２を形成するように、内側シース４の外側に複合テープ８を螺旋状に巻き付けることで内側層５を形成する。このとき、離隔寸法Ｐは複合テープ８の幅寸法Ｗよりも狭くなるようにする。複合テープ８は、内側層５において絶縁テープ８２が内側絶縁層５Ａを形成し、導電性テープ８１が内側導電層５Ｂを形成するとともに内側電極５１となる。

次に、絶縁テープ８２側の面を内側に向けるとともに、非巻き付け領域５２の外側を覆いつつ、両端において内側層５の複合テープ８と径方向に重なる重なり部９を形成するように、内側層５の外側に複合テープ８を螺旋状に巻き付けることで外側層６を形成する。複合テープ８は、外側層６において絶縁テープ８２が外側絶縁層６Ａを形成し、導電性テープ８１が外側導電層６Ｂを形成するとともに外側電極６１となる。

尚、内側層５と外側層６とは、離隔寸法Ｐ及び軸方向からの傾斜角度が互いに略等しい螺旋状に形成されていればよい。また、離隔寸法Ｐは、幅寸法Ｗよりも小さい任意の寸法であればよく、軸方向の傾斜角度は任意の角度であればよい。

このようにして内側層５と外側層６とを形成することで、内側導電層５Ｂと外側導電層６Ｂとの間に形成された外側絶縁層６Ａが絶縁層として機能する。即ち、外側絶縁層６Ａの重なり部９における絶縁テープ８２が絶縁部材として機能するとともに、内側電極５１と外側電極６１とがこのような絶縁部材を介して径方向に重ねられている。

次に、ケーブル１内部への浸水を検出する方法について説明する。
まず、内側電極５１及び外側電極６１は、それぞれ複合テープ８がケーブル１の軸方向端部から引き出されることで図示しない検出装置に電気的に接続される。検出装置は、内側電極５１と外側電極６１との間に所定の電圧を印加する。内側電極５１と外側電極６１とは、外側絶縁層６Ａの絶縁テープ８２によって絶縁されていることから、これらの間に水が存在しない場合には電流は流れない。一方、ケーブル１内に水が浸入して内側導電層５Ｂと外側導電層６Ｂとの間にまで到達すると、内側電極５１と外側電極６１とが短絡されて電流が流れ、検出装置がこの電流を検知することで浸水を検出する。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
即ち、重なり部９において内側電極５１と外側電極６１とが絶縁テープ８２を介して径方向に重なっていることで、軸方向のずれが生じてしまっても電極５１、６１同士が接触して短絡することが防がれ、誤検出を防ぐことができる。また、内側電極５１と外側電極６１とが外側絶縁層６Ａの厚さだけ径方向に離隔していることで、ケーブル１内に少量の水が浸入した場合であっても電極５１、６１同士の短絡が起こりやすく、検出精度を向上させることができる。

さらに、導電性テープ８１と絶縁テープ８２とを備えた複合テープ８を巻き付けて内側導電層５Ｂと外側導電層６Ｂとの間に外側絶縁層６Ａを形成することで、別体の部材を巻き付けてこれらの三層を形成する構成と比較して巻き付け作業の工数を削減することができる。

また、内側電極５１と外側電極６１とが共通の複合テープ８から構成されていることで、部材を共通化して低コスト化することができる。さらに、図示しない巻き付け装置を用いて内側電極５１及び外側電極６１を巻き付ける場合には、巻き付け装置を共通化することができるとともに、複合テープ８を乗せ替える工程を省略することができる。

さらに、内側導電層５Ｂ及び外側導電層６Ｂが内側シース４と外側シース７との間に形成されていることで、外側シース７が損傷して浸水した場合に、内側シース４に水が到達する前に内側電極５１と外側電極６１とによって浸水を検出することができる。このとき、内側シース４によって電線２まで水が浸入することが防がれていることから、電線２に影響が出る前に浸水を検出し、外側シース７を補修する等の対処をすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、複合テープ８は一方の面に形成された絶縁テープ８２を備えるものとしたが、少なくとも重なり部９の一部に絶縁テープが設けられていればよく、例えば、図４に示すように、複合テープ８Ｂが幅方向端部付近にのみ絶縁テープ８２Ｂを備える構成であってもよい。このような構成によれば、使用する絶縁テープの量を削減して低コスト化するとともにケーブル１全体を軽量化することができる。

また、前記実施形態では、内側電極５１及び外側電極６１が絶縁テープ８２を備えた共通の複合テープ８によって形成されるものとしたが、内側電極と外側電極とのうち少なくとも一方が複合テープ８によって形成されるとともに絶縁テープ８２が内側導電層と外側導電層との間に配されてもよいし、内側電極及び外側電極をそれぞれ備えた一対の電極部材と絶縁部材とが別体で設けられてもよく、このように内側絶縁層が省略されれば、ケーブルの径方向寸法を小さくすることができるとともに、使用する部材の量を削減して低コスト化することができる。また、内側電極と外側電極との幅方向寸法や径方向寸法が互いに異なっていてもよい。

また、前記実施形態では、内側導電層５Ｂ及び外側導電層６Ｂの内側に内側シース４が形成されるものとしたが、内側シース４は省略されてもよく、このような構成によれば、ケーブルの径方向寸法を小さくすることができるとともに、部品点数を少なくすることができる。

また、前記実施形態では、複合テープ８が巻き付けられることで内側層５及び外側層６が形成されるものとしたが、導電性テープ８１と絶縁テープ８２とのうち少なくとも一方が接着性を有する複合テープ８が巻き付けられることで内側層５及び外側層６が形成されてもよい。このような構成によれば、各層同士が接着されることで、内側電極５１や外側電極６１が軸方向にずれてしまうことを防止することができる。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ケーブル
２電線
４内側シース
７外側シース
８複合テープ（複合部材、電極部材）
５１内側電極
５Ｂ内側導電層
６１外側電極
６Ａ外側絶縁層（絶縁層）
６Ｂ外側導電層
８２絶縁テープ（絶縁部材、絶縁部）

Claims

電線の外側に一対の帯状の電極部材が巻き付けられたケーブルであって、
前記一対の電極部材は、内側電極を備えた内側電極部材と、外側電極を備えた外側電極部材と、を有して構成され、
前記内側電極部材は、前記内側電極が前記外側電極の幅方向寸法よりも狭い軸方向の離隔寸法を有するように、前記電線よりも径方向外側に螺旋状に巻き付けられることで、該内側電極が内側導電層を形成し、
前記外側電極部材は、前記外側電極が前記内側電極同士の軸方向の間隔を覆うとともに軸方向に離隔するように、前記内側導電層の外側に螺旋状に巻き付けられることで、該外側電極が外側導電層を形成し、
前記内側導電層と前記外側導電層との間には、絶縁部材によって絶縁層が形成され、
前記内側電極と前記外側電極との間には、少なくとも幅方向端部付近において前記絶縁部材を介して径方向に重なった重なり部が形成されていることを特徴とするケーブル。
前記一対の電極部材のうち少なくとも一方は、前記絶縁部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
前記一対の電極部材は、一方の面に絶縁部が形成された共通の複合部材を有して構成され、
前記一対の電極部材のうち一方の前記絶縁部が前記絶縁部材として機能することを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル。
前記電線の外側を覆う止水性の内側シース及び外側シースを備え、
前記内側導電層及び外側導電層は、前記内側シースと前記外側シースとの間に形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のケーブル。