JPH0523339U

JPH0523339U - 耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボツト用ケーブル

Info

Publication number: JPH0523339U
Application number: JP7193191U
Authority: JP
Inventors: 信博藤尾; 憲治原田; 喜八大西; 正昭木原; 修江原
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-03-26
Anticipated expiration: 2006-01-17
Also published as: JPH081531Y2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】可撓性を損うことなく、耐シンナー特性及び
耐熱性、耐屈曲性を改良する。【構成】可撓導体ａに、Ｚｒ０．０１〜０．０５重量
％、Ｃｒ０．０１〜０．０５重量％、又は、それらに、
Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｈ
ｆ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚ
ｎ、Ｂ、Ｙ、Ｏのうち１種以上を合計量で０．００２〜
０．３重量％を添加し、残部が実質的にＣｕより成る銅
合金線を使用する。その可撓導体ａに下記樹脂組成物ｂ
を被覆した絶縁心線Ｐを撚合わせ、その周りに遮蔽層５
を設けて遮蔽心線６とする。ポリエーテルまたはポリカ
ーボネート系ポリウレタンエラストマーと、ポリ弗化ビ
ニリデンをベースとする弗素系エラストマーと、を重量
比で３０／７０〜７０／３０の範囲で混練りし、これに
架橋剤３〜７ＰＨＲを添加してなる樹脂組成物ｂ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、塗装ロボットを制御するためのケーブル、詳しくは、可撓性、耐熱、耐屈曲、耐摩耗性を有し、近年、産業界で問題になっているロボットの暴走の発生を抑え、更に塗装用ケーブルにおいて最も重要な耐シンナー特性を飛躍的に向上させた塗装ロボット用ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

塗装ロボット用ケーブルには、少くとも可撓性、耐摩耗性、耐屈曲性とロボットの暴走原因除去のための遮蔽特性、更に塗料の溶剤として使用されるシンナーに耐え得る特性を持っている必要がある。また、高温環境下で使用される場合は、前記特性に加えて耐熱性が要求される。

【０００３】上記要求の特性を持つために、これまでの塗装ロボット用ケーブルは、可撓導体上に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の絶縁被覆を設けて絶縁心線とし、これを２本撚合わせ、その上に、押え巻きテープ、軟銅細線の編組および押え巻きテープを順々に施して遮蔽心線を作り、その遮蔽心線を必要本数、介在と共に撚合わせ、その上に押え巻きテーピングを施してケーブル芯とし、その上にポリウレタンエラストマーを主材とする樹脂組成物で外被を設けたものがある。

【０００４】ここで、外被としてＰＴＦＥを採用すると、耐シンナー特性は十分であるが、反面、加工性及びケーブルの可撓性が損なわれる。このため、外被の押出成形が困難となるうえに、スプレーガンの作動がスムーズでなくなるため、耐シンナー特性を犠牲にして、従来では、前記のごとくポリウレタンエラストマーなどが使用されている。しかし、このポリウレタンエラストマーは耐シンナー特性が悪く、常温のシンナー中に１０日間浸せきすると膨潤する。即ち、塗装ロボット用として長期間使用すると、膨潤状態になる。膨潤すると、繰り返し屈曲により外被が破れる。

【０００５】また、絶縁心線の可撓性は、その導体を細線の多数本集合撚りとすることによって得られるが、今日、より高い可撓性が望まれており、ＰＴＦＥは前述のように可撓性が悪いため、その絶縁被覆としては問題がある。さらに、銅（Ｃｕ）単独の可撓純銅撚線では耐屈曲性が十分満足できるものは得られておらず、より高い耐屈曲性が望まれている。

【０００６】本考案は、上記の状況に鑑み、主課題として、耐シンナー特性を飛躍的に向上させることであり、副課題は可撓性及び耐屈曲性を改良することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案にあっては、可撓導体を下記の銅合金（Ｉ）乃至（IV）のいずれか一つに記載のものとし、その可撓導体に下記樹脂組成物ａの絶縁被覆を施した複数本の絶縁心線を撚合わせ、その周りに遮蔽層を設けて、さらにその上に押え巻きテープ層を形成して遮蔽心線とし、この遮蔽心線を複数本撚合わせ、その周りに水架橋性エチレンプロピレンラバーを主体とする樹脂組成物により外被を設けてなる構成としたのである。上記遮蔽心線は介在とともに撚合わせるとよい。

【０００８】記〔銅合金〕（Ｉ）Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０５重量％、残部が実質的にＣｕより成る銅合金。

【０００９】（II）Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｙ、Ｏのうち１種以上を合計量で０．００２〜０．３重量％、残部が実質的にＣｕより成る銅合金。

【００１０】（III ）少なくともＺｒを含む添加元素の総量が０．００５〜０．５重量％であって、熱処理によりＣｕ₃Ｚｒを析出させて成る銅合金。

【００１１】（IV）少なくともＣｒを含む添加元素の総量が０．１〜２．０重量％であって、熱処理によりＣｒを析出させた銅合金。

【００１２】上記（Ｉ）又は（II）の組成の銅合金においては、Ｚｒ、Ｃｒの重量％は好ましくは０．３以下であり、実質的Ｃｕは酸洗を施したものが好ましく、また、各組成の銅合金は、そのＯ₂含有量が５０ppm 未満のものが好ましく、さらにその組成金属の再結晶組織は５０％以下で残存させるとよい。

【００１３】〔樹脂組成物ａ〕ポリエーテルまたはポリカーボネート系ポリウレタンエラストマー（以下、ＴＰＵという。）と、ポリ弗化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）をベースとする弗素系エラストマー（以下、Ｆ−ＴＰＥという。）と、を重量比で３０／７０〜９０／１０の範囲で混練りし、これに架橋剤１〜９ＰＨＲを添加した樹脂組成物。

【００１４】好ましくは、上記ＴＰＵ／Ｆ−ＴＰＥの重量比は３０／７０〜７０／３０とするとよく、また、上記架橋剤は３〜７ＰＨＲを添加するとよい。

【００１５】上記重量比が上記の範囲を外れると、ＴＰＵ、Ｆ−ＴＰＥの長所を生かすことができず欠点が表面化する。即ち、ＴＰＵが多くなると、耐熱性、耐水性、電気絶縁性が悪くなる。またＦ−ＴＰＥが多くなると、押出加工性、機械特性が悪くなる。一方、ＴＰＵが少ないときは耐摩耗性、引張強度および広い温度範囲での弾性が期待できなくなる。Ｆ−ＴＰＥが少ないときは、耐熱性、耐薬品性、表面の滑り性が期待できなくなる。

【００１６】上記架橋剤が上記範囲より少ないときは、引張強度、硬度、加熱変形耐力、伸び等、所望の物理特性を得ることができない。また逆に、架橋剤が多いときは過架橋となり、硬度が高くなって、耐熱老化性、柔軟性が低下し、架橋剤がブルーミングして外観が悪くなる。

【００１７】上記ＴＰＵとしては表１に示すものを、Ｆ−ＴＰＥとしては表２に示すものを挙げることができる。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】上記水架橋性エチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）としては、モルデックスＳ −７４１（ＪＩＳＡ硬度：７７、住友ベークライト社製：商品名）等を採用し得る。

【００２１】

【作用】

上記の如く構成する本考案に係るケーブルは、まず、可撓導体をなす上記組成Ｉ乃至IVからなる銅合金が、耐屈曲性に優れ、導電性においても、純銅に比べて遜色がない。例えば、疲労特性において、曲げ歪０．３０６％の条件では、上記銅合金線の破断屈曲回数が約１６．１万回に対し、純銅線のそれは約４．３万回と約４分の１であり、曲げ歪０．２２％の条件では、上記銅合金線：３１５０万回以上、純銅線：約１１．９３万回と約２６０分の１以下、曲げ歪０．１８％の条件では、上記銅合金線：６２００万回以上、純銅線：約２１．８万回と約２８０分の１以下である。

【００２２】また、その絶縁心線が、ＴＰＵ部分で耐摩耗性を保ち、Ｆ−ＴＰＥ部分で耐屈曲性及び耐熱性を保ち、上記特定の配合範囲で、耐熱、耐屈曲、耐摩耗性の特性を保持する。このため、ケーブル全体としてもそれらの特性を有する。また、樹脂組成物ａの絶縁被覆は滑り性がよいため、絶縁心線相互の滑り性もよい。このため、ケーブル全体の可撓性もよい。さらに、シース（外被）に水架橋性エチレンプロピレンラバーを採用しているため、前記可撓性、耐熱性等を保ちながら、耐シンナー性が飛躍的に向上する。

【００２３】

【実施例】

まず、表３に示す如く実施例１〜４の樹脂組成物ａを混練り調整した。混練りは、ブランベンダーミキサーで行い、その混練り温度は１８０℃で３〜５分である。最初はＴＰＵとＦ−ＴＰＥを所要量投入して３分間混練りし、次いで架橋剤を所要量投入し、温度１５０℃で２分間混練り調整した。

【００２４】

【表３】

【００２５】以上のごとく調整した樹脂組成物ａを２００℃、１００kgｆ／cm²の加熱プレスで１mm厚の架橋シートとし、そのシートに電子線を１５Ｍｒａｄ照射架橋して試料を作成した。この試料によりＪＩＳＫ６７２３にもとづき引張試験試料（耐熱老化試験試料）および電気特性試験試料を作成し、それぞれの試験を行った結果を図４、図５に示す。図中、Ｅｌは伸び、Ｔｓは引張強度を示す。

【００２６】つぎに、上記調整した樹脂組成物ａを押出機により、上記（Ｉ）の組成の銅合金線からなる７本／３６本／０．０５mmの集合撚線ａ上に、０．３mm厚で押出成形して図３に示す絶縁心線Ｐを得た（図中は素線の一部を省略している）。

【００２７】この絶縁心線ＰをＪＩＳＫ７２０４（砥粒ＣＳ−１７を使用）に準拠して、耐摩耗試験を行った結果を図６に示す。

【００２８】耐屈曲試験は図７に示す装置にサンプルＰを装着して、下記の条件で実施し、素線の断線が生じる往復回数を求めた。図中、１は移動ガイド、２は固定ガイドである。その結果を図８に示す。

【００２９】記試料ａ長１５〜１６cm 移動ガイド１の移動長５０mm 振幅速さ６０回／ｍｉｎ曲率ｒ７mm 上記各試験結果から、本考案に係る絶縁心線Ｐが耐熱、耐屈曲、耐摩耗性において十分に満足いけるものであることが理解できる。

【００３０】つぎに、表４に示す構成により、図１（ｂ）に示すように、前記の各絶縁心線Ｐの対を撚合わせ、その周りに押え巻きテープ層４を形成したのち、遮蔽層５を設け、さらにその上に同じく押え巻きテープ層４を形成して遮蔽心線６とする。

【００３１】図１（ａ）に示すように、その遮蔽心線６の６本を介在７とともに撚合わせ、その上に押え巻きテープ層４を形成し、その周りにシース８を押出成形被覆して、本考案に係るケーブルＡを得た。なお、遮蔽心線６の識別としては表５に示すように行ない、その配列は図２のようにした。

【００３２】この各実施例の効果を調べたところ、遮蔽性は従来のものと変わりなく、可撓性、耐屈曲性はより良好な結果を得、耐シンナー性においては表６の結果を得た。なお、比較例９、１０として、シース８に、下記のエラストランＥＴ３８５（比較例９）、レザミンＰ−８９０（比較例１０）を使用したものの試験をした。その耐シンナー性試験は、シンナー中にＪＩＳ３号形ダンベル試験片を１０日間浸漬後、その膨潤の程度を調べた。

【００３３】記エラストラン ET-385 ＜JISA硬度;85 ＞；武田バーディシェウレタン工業製、熱可塑性ポリエーテル系ウレタンエラストマーレザミン P-890；＜JISA硬度;90 ＞；大日精化工業製、熱可塑性ポリカーボネート系ウレタンエラストマーなお、遮蔽層５は編組密度７０％以上で十分な遮蔽性を得た。

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】なお、可撓導体ａに上記組成（II）、(III）、（IV）の銅合金を使用しても、同様な効果を得ることができ、その銅合金を、実質的なＣｕに酸洗を施した電気銅としたり、Ｏ₂含有量を５０ｐｐｍ未満、組成金属の再結晶組織が５０％以下のものにあってはその効果はより向上した。

【００３８】

【考案の効果】

本考案は、以上のように構成したので、可撓性、耐熱性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐シンナー性が優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案に係る塗装ロボット用ケーブル
の一実施例の断面図、（ｂ）は同実施例の遮蔽心線の詳
細断面図

【図２】同実施例の遮蔽心線の配列図

【図３】絶縁心線の部分切断斜視図

【図４】試験結果図

【図５】試験結果図

【図６】試験結果図

【図７】耐屈曲試験機の概略図であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は左側面図

【図８】試験結果図

【符号の説明】

１移動ガイド２固定ガイド４押え巻きテープ層５遮蔽層６遮蔽心線７介在８シース（外被）Ｐ絶縁心線ａ撚線（可撓導体）Ａケーブル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｂ 3/30 Ｐ 9059−5ＧＢ 9059−5Ｇ 3/44 Ｃ 9059−5Ｇ 7/28 Ｆ 7244−5Ｇ (72)考案者木原正昭東大阪市岩田町２丁目３番１号タツタ電線株式会社内 (72)考案者江原修東大阪市岩田町２丁目３番１号タツタ電線株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】下記組成の銅合金製の可撓導体に下記樹脂
組成物ａの絶縁被覆を施した複数本の絶縁心線を撚合わ
せ、その周りに遮蔽層を設けて、さらにその上に押え巻
きテープ層を形成して遮蔽心線とし、この遮蔽心線を複
数本撚合わせ、その周りに水架橋性エチレンプロピレン
ラバーを主体とする樹脂組成物により外被を設けてなる
ことを特徴とする耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット
用ケーブル。記〔銅合金〕Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０
１〜０．０５重量％、残部が実質的にＣｕより成る銅合
金。〔樹脂組成物ａ〕ポリエーテルまたはポリカーボネート
系ポリウレタンエラストマーと、ポリ弗化ビニリデンを
ベースとする弗素系エラストマーと、を重量比で３０／
７０〜９０／１０の範囲で混練りし、これに架橋剤１〜
９ＰＨＲを添加してなる樹脂組成物。
【請求項２】上記樹脂組成物ａの重量比を３０／７０〜
７０／３０としたことを特徴とする請求項１記載の耐熱
・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。
【請求項３】上記樹脂組成物ａの架橋剤を３〜７ＰＨＲ
添加としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の耐
熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。
【請求項４】上記遮蔽心線を介在とともに撚合わせたこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。
【請求項５】上記銅合金を下記の組成としたことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の耐熱・耐
屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。記Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０
５重量％、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｆ
ｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｙ、Ｏのうち１種以上を合計量で
０．００２〜０．３重量％、残部が実質的にＣｕより成
る銅合金。
【請求項６】上記銅合金を下記の組成としたことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の耐熱・耐
屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。記少なくともＣｒを含む添加元素の総量が０．１〜２．０
重量％であって、熱処理によりＣｒを析出させた銅合
金。
【請求項７】上記銅合金を下記の組成としたことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の耐熱・耐
屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル。記少なくともＺｒを含む添加元素の総量が０．００５〜
０．５重量％であって、熱処理によりＣｕ₃Ｚｒを析出
させた銅合金。
【請求項８】請求項１、５乃至７のいずれか一つに記載
の耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブルにお
いて、その銅合金の組成金属の再結晶組織が５０％以下
であることを特徴とする耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロ
ボット用ケーブル。
【請求項９】請求項１、５乃至８のいずれか一つに記載
の耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブルにお
いて、その銅合金のＯ₂含有量を５０ppm 未満としたこ
とを特徴とする耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用
ケーブル。