JP7198544B1 - 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】複数本の外太径線２，２を周方向に離間して配置し、周方向に隣り合う外太径線２，２間に、外太径線２より細い２本の外中径線３，３を離間して設け、この外中径線３，３間に、外中径線３より細い１本の外細径線４を配設して最外層１１を構成した撚線導体１であって、外細径線４における撚線導体１の径方向内側に、内太径線５を配設し、この内太径線５を周方向に複数離間して配設し、周方向に隣り合う内太径線５，５間に、内太径線５より細い２本の内細径線６，６を周方向に配設し、内細径線６を、周方向に隣接する外太径線２と外中径線３間の谷間部１５の内側に配置し、内太径線５と内細径線６における撚線導体１の径方向内側に内層を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、撚線導体に関する。

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。この素線としては、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。

例えば、同心撚り構成で、かつ、１９本の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図６に示すように、撚線導体１０１における中心の１本の素線１０２を核として、その周囲を６本の素線１０３が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２本の素線１０４が覆い囲んで外層を形成し、それを同一方向に撚ることで形成されている。また、撚線導体１０１の外周を、１８本の素線で覆い囲んだ３７本の素線で構成される同心撚り構成の撚線導体や、更に、その外周を２４本の素線で覆い囲んだ６１本の素線で構成される同心撚り構成撚線導体も用いられている。

素線１０２、１０３、１０４が全て、断面円形で、かつ、同一径であることから、素線１０２、１０３、１０４を標準心線配列で配列して撚線導体１０１を形成すると、その外周形状は図６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。以下、これを従来技術１とする。

一般的に、撚線導体１０１は、図６に示すように、外周部に絶縁材１０６が被覆されて、電線（被覆線）等１０７として使用される。絶縁材１０６の減量化は、資源の有効活用の観点から重要であり、そのために、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれる。

しかし、同じ径の素線で、かつ、１９本の同心撚り配列で撚線導体を構成すると、例えば、図６に示すように、撚線導体１０１の断面形状の外形は、六角形状となり、絶縁材１０６の厚みは、頂点部の近傍は薄く、頂点部から辺部に至るほど厚くなり、絶縁材１０６の厚みは不均一となる。また、耐圧不良を防止するためには、頂点部の絶縁材１０６の厚みが基準となり、辺部の絶縁材１０６の厚みは余剰で無駄となり、この点からも、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれる。

また、撚線導体１０１の断面形状が六角形状であるため、被覆線の端末加工等において、絶縁材１０６をストリップする際に撚線導体１０１を傷つける虞があるという問題がある。

同心撚り配列以外の一括集合撚線においても、同様に、撚線導体の断面形状が真円であることが望まれている。また、絶縁材を撚線導体に対し均一に被覆することは、耐圧など電気特性の点からも重要である。

撚線導体の断面形状を真円とする方法として、例えば、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２０２を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図７に示すように、撚線導体２０１の断面形状を略真円とする方法が提案されている。以下、これを従来技術２とする。

特開平１１－２５７５８号公報

上記、従来技術２の撚線導体２０１は、素線２０２を圧縮ダイスに通す時に、外層素線が、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がある。

また、従来技術２の撚線導体２０１は、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通す必要があるため、従来技術１の撚線導体１０１と比較して、圧縮ダイスが余分に必要であり、この圧縮ダイスは撚線導体２０１の製造時に摩耗損傷が生じるため、定期交換が必要でありコストが高くなるという問題がある。

また、圧縮後の撚線を略真円状にするためには、製造機械（撚線機）の回転数を一定値以下にし、かつ、回転数を安定させる必要があるため、従来技術１の撚線導体１０１よりも生産効率が悪くなるという問題もある。

そこで、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素線を圧縮加工することで、撚線導体の断面形状をより真円形状に近い形状とすることが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、本願発明は、複数本の外太径線を周方向に離間して配置し、周方向に隣り合う外太径線間に、該外太径線より細い２本の外中径線を離間して設け、この外中径線間に、該外中径線より細い１本の外細径線を配設して最外層を構成した撚線導体であって、
前記外細径線における前記撚線導体の径方向内側に、内太径線を配設し、この内太径線を周方向に複数離間して配設し、周方向に隣り合う内太径線間に、前記内太径線より細い２本の内細径線を周方向に配設し、
該内細径線を、周方向に隣接する前記外太径線と前記外中径線間の谷間部の内側に配置し、
前記内太径線と前記内細径線における前記撚線導体の径方向内側に内層を設けたことを特徴とするものである。

また、前記内層を、周方向に配設した３本以上の第１内層線で構成し、
前記最外層を構成する素線の本数を、前記第１内層線の本数の４倍としてもよい。

また、前記内層を、周方向に３本以上配設した第１内層線と、該第１内層線における前記撚線導体の径方向内側に、１本の中心線で構成し、
前記最外層を構成する素線の本数を、前記第１内層線の本数の４倍としてもよい。

また、前記外太径線の本数と、前記外細径線の本数と、前記内太径線の本数と、前記第１内層線の本数を同じとし、
前記外中径線の本数と、前記内細径線の本数が、夫々、前記第１内層線の本数の２倍としてもよい。

また、前記撚線導体の中心から、前記外太径線の外縁端までの距離と、前記撚線導体の中心から、前記外細径線の外縁端までの距離が同じとしてもよい。

また、前記最外層を構成する素線を、外側から圧縮変形させてもよい。

本願発明によれば、複数本の外太径線を周方向に離間して配置し、周方向に隣り合う外太径線間に、外太径線より細い２本の外中径線を離間して設け、この外中径線間に、外中径線より細い１本の外細径線を配設して最外層を構成した撚線導体であって、外細径線における撚線導体の径方向内側に、内太径線を配設し、この内太径線を周方向に複数離間して配設し、周方向に隣り合う内太径線間に、内太径線より細い２本の内細径線を周方向に配設し、内細径線を、周方向に隣接する外太径線と外中径線間の谷間部の内側に配置し、内太径線と内細径線における撚線導体の径方向内側に内層を設けたことにより、撚線導体の断面形状は略真円形状とし、撚線導体の細径化、軽量化、柔軟性の向上を図ることができる。

また、本発明の撚線導体は、従来技術２の撚線導体２０１のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体の外形を略真円形状とすることができるために、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができ、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。

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３に係る撚線導体の一例を示す横断面図。 本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例４に係る撚線導体の一例を示す横断面図。 従来技術１の撚線導体の横断面図。 従来技術２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に係る撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した横断面図で、その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、外太径線２、外中径線３、外細径線４、内太径線５、内細径線６、第１内層線７の６種類の素線で構成されている。外細径線４と内太径線５と第１内層線７は、夫々３本で構成され、外太径線２と外中径線３と内細径線６は、夫々、第１内層線７の本数の２倍である６本で構成されている。

各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材としては、裸銅線、無酸素銅線、線形結晶無酸素銅線、単結晶状高純度無酸素銅線等の銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、リッツ線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができる。各素線２，３，４，５，６，７の素材は、同じ素材を用いてもよいし、異なる素材を用いてもよい。

図１に示すように、３本の外太径線２は、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向に、相互に離間するように配設されている。

撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において、隣り合う外太径線２，２間に、２本の外中径線３，３が、周方向に相互に離間するように配設されている。周方向において、最も隣り合う２本の外中径線３，３間に、１本の外細径線４が、配設されている。

３本の外太径線２と６本の外中径線３と３本の外細径線４により、最外層１１を構成している。

外細径線４における撚線導体１の径方向内側には、１本の内太径線５が配設され、内太径線５は、周方向に相互に離間するように３本配設されている。撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において隣り合う内太径線５，５間に、２本の内細径線６，６が周方向に２本相互に当接するように配設されている。

内細径線６は、最外層１１を構成し、かつ、周方向において隣接する外太径線２と外中径線３間で構成される谷間部１５の内側に、隣接する外太径線２と外中径線３に当接するように配設されている。

３本の内太径線５と６本の内細径線６により、第１外層１２を構成し、第１外層１２は、最外層１１の内側に形成されている。また、最外層１１と第１外層１２により、外層１７を構成している。

内太径線５と内細径線６における撚線導体１の径方向内側には、３本の第１内層線７が周方向に配設され、３本の第１内層線７で内層１４を構成している。内層１４は、第1外層１２の内側に形成されている。第１内層線７は、隣接する内太径線５と内細径線６に当接するように配設されている。

外太径線２の直径ｄ１は、外中径線３の直径ｄ２より太く設定され、外中径線３の直径ｄ２は、内太径線５の直径ｄ４より太く設定され、内太径線５の直径ｄ４は、外細径線４の直径ｄ３より太く設定され、外細径線４の直径ｄ３は、第１内層線７の直径ｄ６の直径より太く設定され、第１内層線７の直径ｄ６は、内細径線６の直径ｄ５の直径より太く設定されている。

本実施例１では、ｄ１＝１．２７×ｄ６，ｄ２＝１．２６×ｄ６，ｄ３＝１．１２５×ｄ６，ｄ４＝１．１９５×ｄ６，ｄ５＝０．８２５×ｄ６の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７を用いた。

また、撚線導体１の断面形状が、略真円形状、つまり、撚線導体１の中心Ａから外太径線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、撚線導体１の中心Ａから外細径線４の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が同一となるように形成されている。

本願発明の撚線導体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２，３，４，５，６，７が、隣接する略全ての素線２，３，４，５，６，７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、かつ、上述のように、従来技術１の撚線導体１０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを薄くでき、かつ、略均一化することができるため、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

また、撚線導体１は、従来技術２の撚線導体２０１のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体１の外形を略真円形状と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損うことがなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができ、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。

［実施例２］
上記実施例１の撚線導体１を構成する素線は、外太径線２の直径ｄ１が、外中径線３の直径ｄ２より太く、外中径線３の直径ｄ２が、内太径線５の直径ｄ４より太く、内太径線５の直径ｄ４が、外細径線４の直径ｄ３より太く、外細径線４の直径ｄ３が、第１内層線７の直径ｄ６の直径より太く、第１内層線７の直径ｄ６が、内細径線６の直径ｄ５の直径より太いものを用いて各素線２，３，４，５，６，７及び撚線導体１を構成すれば、上記実施例１に記載の径を有する素線以外にも任意の素線を用いて撚線導体１を構成することができる。また、撚線導体１において最も外側に位置する層である最外層１１の外側から圧縮ダイス等により、圧縮してもよい。

この圧縮により、最外層１１を構成する外太径線２と外中径線３と外細径線４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。

その他の構造は、上記実施例１と同様であるため説明を省略する。

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発揮することができる。

［実施例３］
上記実施例１，２においては、外太径線２と外細径線４と内太径線５と第１内層線７を、夫々３本で構成し、外中径線３と内細径線６を、夫々、第１内層線７の本数の２倍である６本で構成したが、外太径線２と外細径線４と内太径線５と第１内層線７の本数を同じとし、外中径線３と内細径線６の本数を、夫々、第１内層線７の本数の２倍であればよいとともに、第１内層線７の本数が３本以上であれば夫々任意の本数に設定することができる。

また、周方向に配設された複数の第１内層線７における撚線導体１の径方向内側を、図１，図２に示すように、中空とした内層１４としてもよいし、図３、図４に示すように、複数の第１内層線７における撚線導体１の径方向内側に、１本の中心線２０を設け、第１内層線７と中心線２０とにより内層２４を構成してもよい。

外太径線２、外中径線３、外細径線４、内太径線５、内細径線６、第１内層線７は、上記実施例１，２と同様の規則性で配列されている。

例えば、図２に示すように、外太径線２と外細径線４と内太径線５と第１内層線７を、夫々４本、外中径線３と内細径線６を、夫々、第１内層線７の本数の２倍である８本とした撚線導体２１の場合には、ｄ１＝０．９５５×ｄ６，ｄ２＝０．８７５×ｄ６，ｄ３＝０．８４５×ｄ６，ｄ４＝０．９８×ｄ６，ｄ５＝０．６７×ｄ６の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２１の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図３に示すように、外太径線２と外細径線４と内太径線５と第１内層線７を、夫々５本、外中径線３と内細径線６を、夫々、第１内層線７の本数の２倍である１０本とし、１０本の第１内層線７における撚線導体１の径方向内側に、１本の中心線２０を設けた撚線導体２２の場合には、中心線２０の直径をｄ７とし、ｄ１＝０．７０×ｄ６，ｄ２＝０．６９×ｄ６，ｄ３＝０．６１５×ｄ６，ｄ４＝０．８３×ｄ６，ｄ５＝０．５４５×ｄ６，ｄ７＝０．７０×ｄ６の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７，２０の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２２の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図４に示すように、外太径線２と外細径線４と内太径線５と第１内層線７を、夫々６本、外中径線３と内細径線６を、夫々、第１内層線７の本数の２倍である１２本とし、１２本の第１内層線７における撚線導体１の径方向内側に、１本の中心線２０を設けた撚線導体２３の場合には、中心線２０の直径をｄ７とし、ｄ１＝０．６１×ｄ６，ｄ２＝０．５９５×ｄ６，ｄ３＝０．５３５×ｄ６，ｄ４＝０．７６５×ｄ６，ｄ５＝０．５０×ｄ６，ｄ７＝ｄ６の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７，２０の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２３の断面形状を略真円形状とするとことができる。

その他の構造は、上記実施例１，２と同様であるため説明を省略する。

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発揮することができる。

［実施例４］
上記実施例１～３においては、内層１４，２４を、第１内層線７、又は、第１内層線７と中心線２０で構成したが、中心線２０の代わりに、任意の直径からなる複数本の素線やカーボンファイバー等を配列するようにしてもよい。

例えば、図５に示すように、６本の第１内層線７を周方向に配設して第１内層３１を構成し、第１内層３１の内側に、６本の第２内層線３２を周方向に配設して第２内層３３を構成し、第２内層３３の内側に中心線３４を配設して、内層４０を構成した撚線導体４１としてもよい。

その他の構造は、上記実施例１乃至３と同様であるため説明を省略する。

本実施例４においても、上記実施例１乃至３と同様の作用効果を発揮することができる。

１，２１，２２，２３，４１ 撚線導体
２ 外太径線
３ 外中径線
４ 外細径線
５ 内太径線
６ 内細径線
７ 第１内層線
１１ 最外層
１４，２４ 内層
２０ 中心線

Claims (6)

1. 複数本の外太径線を周方向に離間して配置し、周方向に隣り合う外太径線間に、該外太径線より細い２本の外中径線を離間して設け、この外中径線間に、該外中径線より細い１本の外細径線を配設して最外層を構成した撚線導体であって、
   前記外細径線における前記撚線導体の径方向内側に、内太径線を配設し、この内太径線を周方向に複数離間して配設し、周方向に隣り合う内太径線間に、前記内太径線より細い２本の内細径線を周方向に配設し、
   該内細径線を、周方向に隣接する前記外太径線と前記外中径線間の谷間部の内側に配置し、
   前記内太径線と前記内細径線における前記撚線導体の径方向内側に内層を設けたことを特徴とする撚線導体。
2. 前記内層を、周方向に配設した３本以上の第１内層線で構成し、
   前記最外層を構成する素線の本数を、前記第１内層線の本数の４倍としたことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
3. 前記内層を、周方向に３本以上配設した第１内層線と、該第１内層線における前記撚線導体の径方向内側に、１本の中心線で構成し、
   前記最外層を構成する素線の本数を、前記第１内層線の本数の４倍としたことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
4. 前記外太径線の本数と、前記外細径線の本数と、前記内太径線の本数と、前記第１内層線の本数を同じとし、
   前記外中径線の本数と、前記内細径線の本数が、夫々、前記第１内層線の本数の２倍としたことを特徴とする請求項２又は３記載の撚線導体。
5. 前記撚線導体の中心から、前記外太径線の外縁端までの距離と、前記撚線導体の中心から、前記外細径線の外縁端までの距離が同じであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撚線導体。
6. 前記最外層を構成する素線を、外側から圧縮変形させたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撚線導体。

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