JP6644227B1

JP6644227B1 - 撚線導体

Info

Publication number: JP6644227B1
Application number: JP2019092086A
Authority: JP
Inventors: 稲垣　俊文; 俊文稲垣
Original assignee: 三洲電線株式会社
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2039-05-15
Also published as: JP2020187930A

Abstract

【課題】圧縮することなく、若しくは、低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に近い形状に製造できる撚線導体を提供する。【解決手段】３本の最内層線２を中心に配設して形成した中心層１１を有し、該中心層１１の外側に複数層からなる外層１５を設け、前記外層１５における各層１２，１３は、夫々、３本の太径線３（５）を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された太径線３，３（５，５）間に、該太径線３（５）の外径より小さい細径線４（６）を偶数本配設した。【選択図】図１

Description

本発明は、撚線導体に関するものである。

従来、電線等に使用される撚線導体を構成する各々の素線は、一般的に、全て断面円形の丸線で、かつ、同一径である。この素線として銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀、或いはアルミ、各種合金をメッキしたものが使用されている。

一般的に、図４に示すように、中心部に３本の素線１０１を配設して中心層１０２を構成し、この中心層１０２の外側に、９本の素線１０３を周方向に配設して第１内層１０４を設け、この第１内層１０４の外側に、１５本の素線１０５を周方向に配設して外層１０６を設けた同心撚り配列に配列し、それを同一方向に撚ることで形成された撚線導体１１０が知られ、この撚線導体１１０を構成する素線１０１，１０３，１０５は全て同じ径の素線を用いて構成されている。

また、図５に示すように、上記撚線導体１１０と同様の中心層１０２と第１内層１０４と外層１０６を有するとともに、外層１０６の外側に、素線１０１，１０３，１０５の径と同じ径の素線１１１を２１本配設した最外層１１２を設けた同心撚り配列に配列し、それを同一方向に撚ることで形成された撚線導体２０１が知られている。以下、この撚線導体１１０，２０１を従来技術１とする。

この撚線導体１１０，２０１は、それを構成する全ての素線１０１，１０３，１０５，１１１が、断面円形で、かつ、同一径で形成されていることから、この素線１０１，１０３，１０５，１１１で構成された撚線導体１１０，２０１の外周形状は、図４，図５に示すように、六角形状に近似した形状となり、丸形状に近似した形状とはならない。

一般的に、撚線導体１１０，２０１は、外周部に絶縁材を被覆した後に、電線等（被覆線）として使用される。被覆線の断面形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材は、耐圧特性の点から撚線導体の外周部に略均一に被覆されることが望ましい。また、資源の有効利用、被覆線の軽量化の観点から、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれている。

特許文献１記載のように、断面円形で、かつ、全て同一径の素線を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、撚線導体の断面形状を略真円とする方法が提案されている。以下、この撚線導体を従来技術２とする。

特開平１１−２５７５８号公報

上記従来技術２の撚線導体は、素線を圧縮ダイスに通す時に、外層素線が、外側から圧縮変形されることにより、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれるという問題点がある。

そこで、本発明は、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に近い形状に製造できる撚線導体を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、３本の最内層線を中心に配設して形成した中心層を有し、該中心層の外側に設けた第１外層と、第１外層の外側に設けた第２外層を少なくとも有する外層を設け、
前記外層における各層は、夫々、３本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された太径線間に、該太径線の外径より小さい細径線を偶数本周方向に配設し、
前記第１外層を構成する太径線は、周方向に隣り合う前記最内層線で構成する外側の谷間部に配設し、
前記第１外層の外側に設けた各層を構成する太径線を、その層の一つ内側の層を構成し、かつ、太径線間の周方向に配設された偶数本の細径線のうち、周方向の中央部に位置する２本の細径線で構成する外側の谷間部に配設したことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記外層は、前記中心層の外側に設けた第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で構成し、
前記第１外層を、３本の第１太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第１太径線間に、該第１太径線の外径より小さい第１細径線を２本配設して構成し、
前記第２外層を、３本の第２太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第２太径線間に、該第２太径線の外径より小さい第２細径線を４本配設して構成したことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第２細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を第２細径線の外径より小さく、前記第２太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記外層は、前記中心層の外側に設けた第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層と、該第２外層の外側に設けた第３外層で構成し、
前記第１外層を、３本の第１太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第１太径線間に、該第１太径線の外径より小さい第１細径線を２本配設して構成し、
前記第２外層を、３本の第２太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第２太径線間に、該第２太径線の外径より小さい第２細径線を４本配設して構成し、
前記第３外層を、３本の第３太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第３太径線間に、該第３太径線の外径より小さい第３細径線を６本配設して構成したことを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第３細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第２細径線の外径を前記第３細径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を前記第２細径線の外径より小さく、
前記第２太径線の外径と前記第３太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第３細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を前記第３細径線の外径より小さく、
前記第２細径線の外径は前記第３細径線の外径と同じで、
前記第２太径線の外径と前記第３太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とするものである。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の発明において、径方向の最も外側に位置する層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていることを特徴とするものである。

本発明の撚線導体は、３本の最内層線を中心に配設して形成した中心層を有し、中心層の外側に複数層からなる外層を設け、外層における各層は、夫々、３本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された太径線間に、太径線の外径より小さい細径線を偶数本配設したことにより、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に形成できる。

本発明の実施例１に係る撚線導体の横断面図。本発明の実施例２に係る撚線導体の横断面図。本発明の実施例３に係る撚線導体の一例の横断面図。従来技術１に係る撚線導体の横断面図。従来技術１に係る他の撚線導体の横断面図。

本発明を実施するための形態を、図１〜図３を基にして説明する。なお、図１〜図３においては、本発明の各実施例における撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図で、各素線の基となる線材の断面形状と素線の断面形状が同一とした場合の模式図である。なお、各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１における撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図である。

撚線導体１は、図１に示すように、配列された総数２７本の素線を、軸方向に撚ることにより成形されたものである。この素線は、最内層線（素線）２、第１太径線（素線）３、第１細径線（素線）４、第２太径線（素線）５、第２細径線（素線）６の５種類により構成されている。最内層線２、第１太径線３、第１細径線４、第２太径線５、第２細径線６は、夫々直径の異なる断面円形（丸形）の線材を基にして形成されたものである。これらの線材としては、従来と同様に、銅線やこの銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線等が使用できる。

また、撚線導体１は、図１に示すように、中心層１１と、中心層１１の外側に設けられ、かつ、第１外層１２と、第２外層１３の２層で構成された外層１５で構成されている。すなわち、外層１５の内側に内層１３が設けられている。

中心層１１は、撚線導体１の中心部に、３本の最内層線２を周方向に配設して構成されている。

第１外層１２は、中心層１１の外周を覆い囲むように配置された３本の第１太径線３と６本の第１細径線４の総計９本により構成されている。

各第１太径線３は、図１に示すように、隣り合う最内層線２と２の外側の谷間部１７に配設され、３本の第１太径線３は周方向に離間して配設されている。第１外層１２の周方向において、最も近い位置に配設された第１太径線３と３の間には、偶数本である２本の第１細径線４が周方向に配設されている。

第２外層１３は、第１外層１２の外周を覆い囲むように配置された３本の第２太径線５と、１２本の第２細径線６の総計１５本により構成されている。

各第２太径線５は、図１に示すように、隣り合う第１細径線４と４の外側の谷間部１８に配設され、３本の第２太径線５は周方向に離間して配設されている。第２外層１３の周方向において、最も近い位置に配設された第２太径線５と５の間には、偶数本である４本の第２細径線６が周方向に配設されている。

第１太径線３の直径ｄ_１は、５種類の素線の中で最も大きく形成され、最内層線２の直径ｄ_２は、第１太径線３の直径ｄ_１より小さく形成され、最内層線２の直径ｄ_２と第２太径線５の直径ｄ_３は同じに形成され、第２細径線６の直径ｄ_４は、第２太径線５の直径ｄ_３より小さく形成され、第１細径線４の直径ｄ_５は、第２細径線６の直径ｄ_４より小さく形成されている。

そして、前記のように形成された撚線導体１の外周に絶縁材を被覆して、電線等に使用できる。

上記の構成により、撚線導体１の外形形状は、略真円形状に近い形状とすることができる。すなわち、中心Ａから第２外層１３を構成する第２太径線５の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心Ａから第２外層１３を構成する第２細径線６の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一となるように形成されている。つまり、第２外層１３を形成する全ての第２太径線５、第２細径線６の最外縁端Ｂ，Ｃは、図１に示すように、中心Ａから第２太径線５の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする真円線に近い位置に位置するように形成されている。

例えば、
ｄ_１＝１．１９５ｄ_２・・・（１）
ｄ_３＝ｄ_２・・・（２）
ｄ_４＝０．９０ｄ_２・・・（３）
ｄ_５＝０．８１５ｄ_２・・・（４）
の関係式を満たすように設定することにより、撚線導体１を圧縮することなく形成しても、撚線導体１の中心点Ａから第２太径線５の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心点Ａから第２細径線６の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２までの距離Ｌ２が略同一で、かつ、各素線２，３，４，５，６が、隣接する略全ての素線２，３，４，５，６と相互に接触させることができる。

本実施例１の撚線導体１は、上記の構造を有しているために、次のような作用、効果を奏する。

撚線導体１の外形形状を圧縮することなく、略真円形状とし、かつ、素線２，３，４，５，６が、隣接する略全ての素線２，３，４，５，６と接触することができる。

撚線導体１の外形が略真円形状で、絶縁材の被覆を外周全体にわたって、厚みを薄く、かつ、略均一化することができ、絶縁材の減量を図り、コストを低減することができる。

なお、前記実施例１の撚線導体１を構成する素線２，３，４，５，６は、第１太径線３の直径ｄ_１を、５種類の素線の中で最も大きく形成し、最内層線２の直径ｄ_２を、第１太径線３の直径ｄ_１より小さく形成し、最内層線２の直径ｄ_２と第２太径線５の直径ｄ_３は同じに形成し、第２細径線６の直径ｄ_４を、第２太径線５の直径ｄ_３より小さく形成し、第１細径線４の直径ｄ_５を、第２細径線６の直径ｄ_４より小さく形成していれば、上記記載の径を有する素線以外にも任意の径を有する素線を用いて撚線導体１を構成することができる。

また、その第２外層１３の外周部から圧縮ダイス等により圧縮して、撚線導体１を形成するようにしてもよい。この圧縮により、第２外層１３の外周部は、圧縮変形され、撚線導体の外形形状をより真円形状に近づけることができる。圧縮ダイス等による圧縮は、撚線導体１を製造する際に行っても良いし、撚線導体１を製造した後に行っても良い。なお、圧縮率に関しては、任意に設定する。

本実施例１の撚線導体１は、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２の撚線導体と比較して低い圧縮率で形成することができるため、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を、上記従来技術２の撚線導体よりも向上させることができる。

［実施例２］
本実施例２の撚線導体２１は、図２に示すように、上記実施例１の第２外層１３の外側に第３外層２２を設けて、外層２３を３層で構成したものである。

第３外層２２は、第２外層１３の外周を覆い囲むように配置された３本の第３太径線２５と、１８本の第３細径線２６の総計２１本により構成され、撚線導体２１は、総数４８本の素線で構成されている。

各第３太径線２５は、図２に示すように、第２外層１３において、最も近い位置に配設された第２太径線５と５の間に配設された４本の第２細径線６の内、周方向の中央部に配置された第２細径線６と６の外側の谷間部２７に配設され、３本の第３太径線２５は周方向に離間して配設されている。第３外層２２の周方向において、最も近い位置に配設された第３太径線２５と２５の間には、偶数本である６本の第３細径線２６が周方向に配設されている。

第３太径線２５の直径ｄ_６は、最内層線２の直径ｄ_２と第２太径線５の直径ｄ_３と同じに形成され、第３細径線２６の直径ｄ_７は、第２太径線５の直径ｄ_３より小さく、かつ、第２細径線６の直径ｄ_４より大きく形成されている。

例えば、
ｄ_１＝１．１９５ｄ_２・・・（１）
ｄ_３＝ｄ_２・・・（２）
ｄ_４＝０．９０ｄ_２・・・（３）
ｄ_５＝０．８１５ｄ_２・・・（４）
ｄ_６＝ｄ_２・・・（５）
ｄ_７＝０．９２５ｄ_２・・・（６）
の関係式を満たすように設定することにより、撚線導体２１を圧縮することなく形成しても、撚線導体１の中心点Ａから第３太径線２５のまでの距離と、中心点Ａから第３細径線２６の最外縁端までの距離が略同一で、かつ、各素線２，３，４，５，６，２５，２６が、隣接する略全ての素線２，３，４，５，６，２５，２６と相互に接触させることができる。

上記以外の構成は、上記実施例１と同様であるため、上記実施例１と同様の符号を付してその説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

なお、上記実施例２においては、第３細径線２６の直径ｄ_７を、第２太径線５の直径ｄ_３より小さく、かつ、第２細径線６の直径ｄ_４より大きく形成したが、第３細径線２６の直径ｄ_７を、第２細径線６の直径ｄ_４と同じに形成してもよい。

［実施例３］
外層は、複数層で構成されていれば、任意の数で構成することができ、外層を構成する各層は、３本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された太径線間に、この太径線の外径より小さい細径線を偶数本配設して構成する。

例えば、撚線導体３１は、図３に示すように、上記実施例２の第３外層２２の外側に第４外層３２を設けて、外層３３を４層で構成し、第４外層３２は、第３外層２２の外周を覆い囲むように配置された３本の第４太径線３５と、２４本の第４細径線３６の総計２７本により構成され、撚線導体３１は、総数７５本の素線で構成されている。

各第４太径線３５は、図３に示すように、第３外層２２において、最も近い位置に配設された第３太径線２５と２５の間に配設された６本の第２細径線６の内、周方向の中央部に配置された第３細径線２６と２６の外側の谷間部３７に配設され、３本の第４太径線３５は周方向に離間して配設されている。第４外層３２の周方向において、最も近い位置に配設された第４太径線３５と３５の間には、偶数本である８本の第４細径線３６が周方向に配設されている。

第４太径線３５の直径ｄ_８は、第１太径線３の直径ｄ_１より小さく、かつ、第２太径線５の直径ｄ_３より大きく形成され、第４細径線３６の直径ｄ_９は、第３細径線２６の直径ｄ_７より小さく、かつ、第２細径線６の直径ｄ_４より大きく形成されている。

上記以外の構成は、上記実施例２と同様であるため、上記実施例２と同様の符号を付してその説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１，２と同様の作用、効果を奏する。

１，２１，３１撚線導体
２最内層線
３，５，２５，３５太径線
３第１太径線（太径線）
４，６，２６，３６細径線
４第１細径線（細径線）
５第２太径線（太径線）
６第２細径線（細径線）
１１中心層
１２第１外層
１３第２外層
１５，２３，３３外層、
２２第３外層
２５第３太径線（太径線）
２６第３細径線（細径線）

Claims

３本の最内層線を中心に配設して形成した中心層を有し、該中心層の外側に設けた第１外層と、第１外層の外側に設けた第２外層を少なくとも有する外層を設け、
前記外層における各層は、夫々、３本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された太径線間に、該太径線の外径より小さい細径線を偶数本周方向に配設し、
前記第１外層を構成する太径線は、周方向に隣り合う前記最内層線で構成する外側の谷間部に配設し、
前記第１外層の外側に設けた各層を構成する太径線を、その層の一つ内側の層を構成し、かつ、太径線間の周方向に配設された偶数本の細径線のうち、周方向の中央部に位置する２本の細径線で構成する外側の谷間部に配設したことを特徴とする撚線導体。
前記外層は、前記中心層の外側に設けた第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で構成し、
前記第１外層を、３本の第１太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第１太径線間に、該第１太径線の外径より小さい第１細径線を２本配設して構成し、
前記第２外層を、３本の第２太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第２太径線間に、該第２太径線の外径より小さい第２細径線を４本配設して構成したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第２細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を第２細径線の外径より小さく、前記第２太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とする請求項２記載の撚線導体。
前記外層は、前記中心層の外側に設けた第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層と、該第２外層の外側に設けた第３外層で構成し、
前記第１外層を、３本の第１太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第１太径線間に、該第１太径線の外径より小さい第１細径線を２本配設して構成し、
前記第２外層を、３本の第２太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第２太径線間に、該第２太径線の外径より小さい第２細径線を４本配設して構成し、
前記第３外層を、３本の第３太径線を周方向に離間して配設し、周方向の最も近い位置に配設された第３太径線間に、該第３太径線の外径より小さい第３細径線を６本配設して構成したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第３細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第２細径線の外径を前記第３細径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を前記第２細径線の外径より小さく、
前記第２太径線の外径と前記第３太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とする請求項４記載の撚線導体。
前記第２太径線の外径を前記第１太径線の外径より小さく、前記第３細径線の外径を前記第２太径線の外径より小さく、前記第１細径線の外径を前記第３細径線の外径より小さく、
前記第２細径線の外径は前記第３細径線の外径と同じで、
前記第２太径線の外径と前記第３太径線の外径と前記最内層線の外径は同じであることを特徴とする請求項４記載の撚線導体。
径方向の最も外側に位置する層を構成する素線は、外側から圧縮変形されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撚線導体。