JP6770768B1 - 撚線導体 - Google Patents

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】撚線導体１において、第１外層１７と、第１外層１７の外側に設けた第２外層１８で外層１２を構成し、外層１２の内側に内層１１を設け、第１外層１７を、６本の第１細径線３と、第１細径線３より太い１２本の第１太径線４で構成し、第２外層１８を、第１太径線４より細く、かつ、第１細径線３より太い１２本の第２細径線５と、第２細径線５より太い１２本の第２太径線６で構成する。第１外層において、第１細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置された第１細径線間に、２本の第１太径線を周方向に配置し、第２外層における周方向において、２本の第２細径線と、２本の第２太径線を、交互に配設する。【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、銀などをメッキしたもの、或いはアルミ、各種合金線が使用されている。

例えば、図３に示すように、中心部に１本の素線１０１からなる中心線１０２を配設し、この中心線１０２の周りに６本の素線１０１を配設して第１内層１０３を設け、この第１内層１０３の外側に、１２本の素線１０１を周方向に配設して第２内層１０４を設け、この第２内層１０４の外側に、１８本の素線１０１を周方向に配設して第３内層１０５を設け、この第３内層１０５の外側に、２４本の素線１０１を周方向に配設して外層１０６を設け、総数６１本の素線１０１を同心撚り配列に配列し、それを周方向に撚ることで形成された撚線導体１００が知られている。この撚線導体１００を従来技術１とする。

前記の各素線１０１は全て、断面円形で、かつ、同一径の線材から形成されていることから、素線１０１で構成される６１心の同心撚り配列の撚線導体１００における横断面の外形形状は、図３に示すように、六角形状に近似した形状となり、物理特性・電気特性の点で問題があり、その外形形状を真円形状に近い形状とすることが望ましい。

また、撚線導体１００は、一般的に、図３に示すように、外周部に絶縁材１１０を被覆した被覆線として、電線等に使用される。この被覆線の外形形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材１１０は、耐圧特性の点から撚線導体１００の外周部に略均一の厚みに被覆されることが望ましいため、撚線導体の外形形状は真円であることが望まれている。また、石油を主成分とする絶縁材１１０の減量化は、資源の有効利用の観点からも大変重要であり、撚線導体の細径化と丸形化が要求されている。

この問題を解決するため、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、図４に示すように、撚線導体２０１の外層素線２０２の外面２０３を加圧変形して、その撚線導体２０１の外形形状を略真円とする方法が提案されている。以下、該撚線導体２０１を従来技術２とする。

特開平１１−２５７５８号公報

また、上記従来技術２の撚線導体２０１において、その外形形状を真円形状に近い形状にするには、高い圧縮率を必要とし、この外側からの高い圧縮率での圧縮変形により、伸び特性、柔軟性、可撓性等の物理特性が損なわれるという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を解決した撚線導体を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で外層を構成し、該外層の内側に内層を設け、
該内層を、内層線からなる中心線と、該中心線を取囲む６本の前記内層線を配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、１２本の前記内層線を配設して形成した第２内層で構成し、
前記第１外層を、６本の第１細径線と、該第１細径線より太い１２本の第１太径線で構成し、
前記第２外層を、前記第１太径線より細く、かつ、第１細径線より太い１２本の第２細径線と、該第２細径線より太く、かつ、前記第１太径線より細い１２本の第２太径線で構成し、
前記第２内層を六角形状に形成し、
前記第２内層の六角形状の各頂部の外側で、かつ、前記中心線の中心と頂部を構成する内層線を結んだ線上に、前記第１細径線を配設し、
前記第２太径線を、前記内層線の径と同じに形成し、
前記第１外層において、前記第１細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置された第１細径線間に、２本の前記第１太径線を周方向に配置し、
前記第２外層における周方向において、２本の前記第２細径線と、２本の第２太径線を、交互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、第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で外層を構成し、該外層の内側に内層を設け、
該内層を、内層線からなる中心線と、該中心線を取囲む６本の前記内層線を配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、１２本の前記内層線を配設して形成した第２内層で構成し、
前記第１外層を、６本の第１細径線と、該第１細径線より太い１２本の第１太径線で構成し、
前記第２外層を、前記第１太径線より細く、かつ、第１細径線より太い１２本の第２細径線と、該第２細径線より太い１２本の第２太径線で構成し、
前記第２内層を六角形状に形成し、
前記第２内層の六角形状の各頂部の外側で、かつ、前記中心線の中心と頂部を構成する内層線を結んだ線上に、前記第１細径線を配設し、
前記第２太径線と前記第１太径線と前記内層線の径を同じに形成し、
前記第１外層において、前記第１細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置された第１細径線間に、２本の前記第１太径線を周方向に配置し、
前記第２外層における周方向において、２本の前記第２細径線と、２本の第２太径線を、交互に配設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１記載の発明において、前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２太径線で構成される谷間部の内側に、前記第１細径線を配設し、
前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２太径線と前記第２細径線で構成される谷間部の内側に、前記第１太径線を配設した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２記載の発明において、前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２細径線で構成される谷間部の内側に、前記第１細径線を配設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１乃至４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、第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で外層を構成し、該外層の内側に内層を設け、該内層を、内層線からなる中心線と、該中心線を取囲む６本の前記内層線を配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、１２本の前記内層線を配設して形成した第２内層で構成し、前記第１外層を、６本の第１細径線と、該第１細径線より太い１２本の第１太径線で構成し、前記第２外層を、前記第１太径線より細く、かつ、第１細径線より太い１２本の第２細径線と、該第２細径線より太い１２本の第２太径線で構成し、前記第１外層において、前記第１細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置された第１細径線間に、２本の前記第１太径線を周方向に配置し、前記第２外層における周方向において、２本の前記第２細径線と、２本の第２太径線を、交互に配設したことにより、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形状に近い形状とすることができるとともに、素線における物理特性の低下の少ない、撚線導体を提供できる。

また、撚線導体の外周を真円形状に近い形状とすることで、撚線導体の細径化、絶縁被覆の薄肉が可能となり、絶縁被覆の減量化によるコスト低減、並びに、端末加工の信頼性向上、電気特性及び物理特性に優れた高品質の絶縁電線を提供できる。

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。 従来技術１に係る撚線導体の横断面図。 従来技術２を説明するための横断面図。

発明の実施するための形態

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

［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横断面図で、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。

撚線導体１は、図１に示すように、配設された総数６１本の素線を、軸方向に撚ることにより構成されている。この素線は、内層線（素線）２、第１細径線（素線）３、第１太径線（素線）４、第２細径線（素線）５、第２太径線（素線）６の５種類により構成されている。各素線は、夫々直径の異なる断面円形の（丸形）の線材を基にして構成されている。

また、第１細径線３の直径ｄ_１は、５種類の素線の中で最も細く形成され、第２細径線５の直径ｄ_２は、第１細径線３の直径ｄ_１より太く形成され、第２太径線６の直径ｄ_３は、第２細径線５の直径ｄ_２より太く形成され、第１太径線４の直径ｄ_４は、第２太径線６の直径ｄ_３より太く形成されているとともに、内層線２の直径ｄ_５は、第２太径線６の直径ｄ_３と同じに形成されるように、内層線２、第１細径線３、第１太径線４、第２細径線５、第２太径線６は、断面円形（丸形）で、径の異なる４種類の線材を基にして構成されている。

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、各種合金線が使用できる。

撚線導体１は、内層１１と、内層１１の外側に形成した外層１２で構成されている。

内層１１は、中心に位置する１本の内層線２により構成された中心線１３と、この中心線１３の外周を覆い囲むように配置された６本の内層線２により構成された第１内層１４と、この第1内層１４の外周を覆い囲むように配置された１２本の内層線２により構成された第２内層１５で構成されている。

外層１２は、６本の第１細径線３と１２本の第１太径線４からなる総計１８本により構成された第１外層１７と、この第１外層１７の外周を覆い囲むように配置された１２本の第２細径線５と、１２本の第２太径線６からなる総計２４本により形成された第２外層１８で構成されている。

内層１１を構成する中心線１３、第１内層１４、第２内層１５は、全て同じ内層線２で構成され、内層１１は、総数１９本の内層線２を、同心撚り配列で配列して構成されており、内層１１の外形状は、図１に示すように、略六角形状に形成されている。

第１外層１７を形成する第１細径線３は、図１に示すように、第２内層１５を構成する内層線２のうち、中心線１３の中心Ａから最も遠い位置に位置し、第２内層１５の頂部１５Ａを構成する内層線２Ａの外側で、かつ、中心線１３の中心と、頂部１５Ａを構成する内層線２Ａを結んだ線上に略位置するように配置されている。また、第１外層１７を形成する各細径線３は、図１に示すように、周方向において、相互に離間して設けられている。

第１外層１７を構成する第１太径線４は、図１に示すように、周方向において最も近い位置に配設された第１細径線３，３間に、周方向に２本隣接して配設されている。第１太径線４は、第２内層１５の頂部１５Ａを構成する内層線２Ａと、第２内層１５の周方向において隣接する内層線２間で形成される谷間部２２の外側に配設されている。

第１外層１７において、周方向に隣り合う第１細径線３と第１太径線４間、又は、第１太径線４と第１太径線４間で形成される谷間部の内側には、第２内層１５を構成する内層線２が１本配設されている。

第２外層１８は、図１に示すように、その周方向において、２本の第２細径線５，５と、２本の第２太径線６，６が交互に配設されている。この最も近い位置に配設された第２太径線６，６間で形成される谷間部１９の内側に、第１外層１７を構成する第１細径線３が１本配設されている。

また、第２外層１８の周方向において、隣り合う第２細径線５と第２太径線６間で形成される谷間部２０の内側に、第１外層１７を構成する第１太径線４が１本配設されている。

第２外層１８の周方向において、最も近い位置に配設された２本の第２細径線５，５間の内側と、第１外層１７の周方向において、最も近い位置に配設された２本の第１太径線４，４間の外側で空隙２１が形成されている。

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、中心線１３の中心Ａから第２外層１８を構成する第２太径線６の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１３の中心Ａから第２外層１８を構成する第２細径線５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１８を形成する全ての第２太径線６と第２細径線５の最外縁端Ｂ、Ｃは、図１に示すように、中心線１３の中心Ａから第１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＝０．７２ｄ_５ ・・・（１）
ｄ_２＝０．８８ｄ_５ ・・・（２）
ｄ_３＝ｄ_５ ・・・（３）
ｄ_４＝１．０８ｄ_５ ・・・（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Ａから２太径線６の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心Ａから第２細径線５の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一で、かつ、各素線が、隣接する略全ての素線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２〜６が、隣接する略全ての素線２〜６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を構成する素線は、第１細径線３の直径ｄ_１を、５種類の素線の中で最も細く形成し、第２細径線５の直径ｄ_２を、第１細径線３の直径ｄ_１より太く形成し、第２太径線６の直径ｄ_３を、第２細径線５の直径ｄ_２より太く形成し、第１太径線４の直径ｄ_４を、第２太径線６の直径ｄ_３より太く形成するとともに、内層線２の直径ｄ_５を、第２太径線６の直径ｄ_３と同じに形成すれば、上記に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１８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１８を形成する素線５，６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］
図２は、本発明の実施例２における撚線導体３１の軸方向と直交する方向に切断した横断面図で、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。

撚線導体３１は、図２に示すように、配設された総数６１本の素線を、軸方向に撚ることにより構成されている。この素線は、内層線（素線）３２、第１細径線（素線）３３、第１太径線（素線）３４、第２細径線（素線）３５、第２太径線（素線）３６の５種類により構成されている。各素線は、夫々直径の異なる断面円形の（丸形）の線材を基にして構成されている３
また、第１細径線３３の直径ｄ_１１は、５種類の素線の中で最も細く形成され、第２細径線３５の直径ｄ_１２は、第１細径線３３の直径ｄ_１１より太く形成され、第２太径線３６の直径ｄ_１３は、第２細径線３５の直径ｄ_１２より太く形成されているとともに、第２太径線３６の直径ｄ_１３と、第１太径線３４の直径ｄ_１４と、内層線３２の直径ｄ_１５は同じに形成されるように、内層線３２、第１細径線３３、第１太径線３４、第２細径線３５、第２太径線３６は、断円形（丸形）で、径の異なる３種類の線材を基にして構成されている。

これらの線材としては、上記実施例１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、各種合金線が使用できる。

撚線導体３１は、内層４１と、内層４１の外側に形成した外層４２で構成されている。

内層４１は、中心に位置する１本の内層線３２により構成された中心線４３と、この中心線４３の外周を覆い囲むように配置された６本の内層線３２により構成された第１内層４４と、この第1内層４４の外周を覆い囲むように配置された１２本の内層線３２により構成された第２内層４５で構成されている。

外層４２は、６本の第１細径線３３と１２本の第１太径線３４からなる総計１８本により構成された第１外層４７と、この第１外層４７の外周を覆い囲むように配置された１２本の第２細径線３５と、１２本の第２太径線３６からなる総計２４本により形成された第２外層４８で構成されている。

内層４１を構成する中心線４３、第１内層４４、第２内層４５は、全て同じ内層線３２で構成され、内層４１は、総数１９本の内層線３２を、同心撚り配列で配列して構成されており、内層４１の外形状は、図２に示すように、略六角形状に形成されている。

第１外層４７を形成する第１細径線３３は、図２に示すように、第２内層４５を構成する内層線３２のうち、中心線４３の中心Ａから最も遠い位置に位置し、第２内層４５の頂部４５Ａを構成する内層線３２Ａの外側で、かつ、中心線４３の中心と、頂部４５Ａを構成する内層線３２Ａを結んだ線上に略位置するように配置されている。また、第１外層４７を形成する各第１細径線３３は、図２に示すように、周方向において、相互に離間して設けられている。

第１外層４７を構成する第１太径線３４は、図２に示すように、周方向において最も近い位置に配設された第１細径線３３，３３間に、周方向に２本隣接して配設されている。第１太径線３４は、第２内層４５の頂部４５Ａを構成する内層線３２Ａと、第２内層４５の周方向において隣接する内層線３２間で形成される谷間部５２の外側に配設されている。

第１外層４７において、周方向に隣り合う第１細径線３３と第１太径線３４間、又は、第１太径線３４と第１太径線３４間で形成される谷間部の内側には、第２内層４５を構成する内層線３２が１本配設されている。

第２外層４８は、図２に示すように、その周方向において、２本の第２細径線３５，３５と、２本の第２太径線３６，３６が交互に配設されている。この最も近い位置に配設された第２細径線３５，３５間で形成される谷間部４９の内側に、第１外層４７を構成する第１細径線３３が１本配設されている。

また、第２外層４８を構成する第２太径線３６は、その内側に位置する第１外層４７を構成する第１太径線３４と当接するように配設されている。

第２外層４８の周方向において、最も近い位置に配設された２本の第２太径線３６，３６間の内側と、第１外層１７の周方向において、最も近い位置に配設された２本の第１太径線４，４間の外側で空隙５１が形成されている。

上記の構成により、撚線導体３１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、中心線４３の中心Ａから第２外層４８を構成する第２太径線３６の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線４３の中心Ａから第２外層４８を構成する第２細径線３５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４８を形成する全ての第２太径線３６と第２細径線３５の最外縁端Ｂ、Ｃは、図２に示すように、中心線４３の中心Ａから第１太径線３５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_１１＝０．８１ｄ_１５ ・・・（５）
ｄ_１２＝０．９４ｄ_１５ ・・・（６）
ｄ_１３＝ｄ_１５ ・・・（７）
ｄ_１４＝ｄ_１５ ・・・（８）
なお、前記実施例１の撚線導体３１を構成する素線は、第１細径線３３の直径ｄ_１１を、５種類の素線の中で最も細く形成し、第２細径線３５の直径ｄ_１２を、第１細径線３３の直径ｄ_１１より太く形成し、第２太径線３６の直径ｄ_１３を、第２細径線３５の直径ｄ_１２より太く形成するとともに、第２太径線３６の直径ｄ_１３と、第１太径線３４の直径ｄ_１４と、内層線３２の直径ｄ_１５を、同じに形成すれば、上記に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３１を構成することができる。

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。

符合の説明

１，３１ 撚線導体
２，３２ 内層線
３，３３ 第１細径線
４，３４ 第１太径線
５，３５ 第２細径線
６，３６ 第２太径線
１１，４１ 内層
１２，４２ 外層
１３，４３ 中心線
１４，４４ 第１内層
１５，４５ 第２内層
１７，４７ 第１外層
１８，４８ 第２外層

Claims (5)

1. 第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で外層を構成し、該外層の内側に内層を設け、
   該内層を、内層線からなる中心線と、該中心線を取囲む６本の前記内層線を配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、１２本の前記内層線を配設して形成した第２内層で構成し、
   前記第１外層を、６本の第１細径線と、該第１細径線より太い１２本の第１太径線で構成し、
   前記第２外層を、前記第１太径線より細く、かつ、第１細径線より太い１２本の第２細径線と、該第２細径線より太く、かつ、前記第１太径線より細い１２本の第２太径線で構成し、
   前記第２内層を六角形状に形成し、
   前記第２内層の六角形状の各頂部の外側で、かつ、前記中心線の中心と頂部を構成する内層線を結んだ線上に、前記第１細径線を配設し、
   前記第２太径線を、前記内層線の径と同じに形成し、
   前記第１外層において、前記第１細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置された第１細径線間に、２本の前記第１太径線を周方向に配置し、
   前記第２外層における周方向において、２本の前記第２細径線と、２本の第２太径線を、交互に配設したことを特徴とする撚線導体。
2. 第１外層と、該第１外層の外側に設けた第２外層で外層を構成し、該外層の内側に内層を設け、
   該内層を、内層線からなる中心線と、該中心線を取囲む６本の前記内層線を配設して形成した第１内層と、該第１内層の外側に、１２本の前記内層線を配設して形成した第２内層で構成し、
   前記第１外層を、６本の第１細径線と、該第１細径線より太い１２本の第１太径線で構成し、
   前記第２外層を、前記第１太径線より細く、かつ、第１細径線より太い１２本の第２細径線と、該第２細径線より太い１２本の第２太径線で構成し、
   前記第２内層を六角形状に形成し、
   前記第２内層の六角形状の各頂部の外側で、かつ、前記中心線の中心と頂部を構成する内層線を結んだ線上に、前記第１細径線を配設し、
   前記第２太径線と前記第１太径線と前記内層線の径を同じに形成し、
   前記第１外層において、前記第１細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置された第１細径線間に、２本の前記第１太径線を周方向に配置し、
   前記第２外層における周方向において、２本の前記第２細径線と、２本の第２太径線を、交互に配設したことを特徴とする撚線導体。
3. 前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２太径線で構成される谷間部の内側に、前記第１細径線を配設し、
   前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２太径線と前記第２細径線で構成される谷間部の内側に、前記第１太径線を配設したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
4. 前記第２外層の周方向において、隣り合う前記第２細径線で構成される谷間部の内側に、前記第１細径線を配設したことを特徴とする請求項２記載の撚線導体。
5. 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４の何れか１項に記載の撚線導体。

Images