JPH05325651A - 耐屈曲電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐屈曲性に優れた耐屈曲電線を提供すること
である。 【構成】 糸材に導体が螺旋状に巻回された線材２３
を、芯材２４に螺旋状に巻回することにより導芯線２５
を形成するとともに、その導芯線２５の外周にアラミド
繊維からなる網状の摩擦緩和用シート２６を形成してか
ら、絶縁層２７を形成する。 【効果】 導芯線２５と絶縁層２７との間に摩擦緩和用
シート２６が介在されるため、電線曲成時に、絶縁層２
７の曲成部外側に張力が発生しても、摩擦緩和用シート
２６により導芯線２５と絶縁層２７との間の摩擦が緩和
されてすべりが発生することにより、引張応力が分散
し、導芯線外周の導体の断線、損傷等が防止され、耐屈
曲性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばロボット等の
移動機器に適用される耐屈曲電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８はロボット等の移動機器に適用され
る電線１０を示す斜視図である。同図に示すように、こ
の電線１０は、テトロン糸等の糸材４に４本の銅または
銅合金線等の導体３が螺旋状に巻回導芯線５が形成され
るとともに、その導芯線５の外周に樹脂がコーティング
されて絶縁層６が形成される。

【０００３】このような電線１０は、様々な形態で移動
機器等に適用されるが、一例を挙げると、図９に示すよ
うに電線１０の一端１０ａが設置台１１上に固定される
とともに、電線１０の中間部が、設置台１１上に転動自
在に配置されたガイドロ―ラ１２にＵ字状に巻回され、
さらに電線１０の他端側１０ｂが図示しない移動部に取
り付けられる。そして、同図実線および想像線に示すよ
うに、上記移動部の移動により電線１０の他端側１０ｂ
が移動すると、それに追随して、電線１０の中間部のＵ
字状曲成部も、ガイドロ―ラ１２を転動させながら同方
向に移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１０に図９の一点鎖
線Ａで囲まれる部分（電線曲成部）の拡大断面図を示
す。上記したように電線１０がその中間部が曲成状態で
可動するように配置される場合には、電線１０の曲成部
外側の絶縁層６に周方向に沿って張力Ｆ１が発生する。
このとき、曲成部外側の絶縁層６は張力Ｆ１によって導
芯線５の外周部に密着するため、導芯線５の外周部は、
絶縁層６に作用する張力Ｆ１と同方向に引っ張られる。
この引張り力Ｆ２により、導芯線５の最外周に配置され
る導体３に断線、損傷等が生じる等、耐屈曲性に劣ると
いう問題があった。

【０００５】その一方で、上記したような電線１０は、
一般的に適用範囲を拡大するために、機械的強度および
耐熱性の向上も望まれている。

【０００６】この発明の第１の目的は、上記従来技術の
問題を解消し、耐屈曲性に優れた耐屈曲電線を提供する
ことである。

【０００７】この発明の第２の目的は、上記第１の目的
を達成した上でさらに、機械的強度や耐熱性の向上を図
れる耐屈曲電線を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、請求項１記載の耐屈曲電線は、糸材に導体が螺
旋状に巻回された線材を含む導芯線と、前記導芯線の外
周に被覆された絶縁層と、前記導芯線と前記絶縁層との
間に介在され、両者間の摩擦を緩和するための摩擦緩和
用シートとを備えている。

【０００９】請求項２記載の耐屈曲電線は、請求項１記
載の耐屈曲電線において、さらに機械的強度を向上させ
るため、前記導芯線が、前記線材が芯材に螺旋状に巻回
されることにより構成されている。

【００１０】請求項３記載の耐屈曲電線は、請求項１ま
たは２記載の耐屈曲電線において、さらに優れた耐熱性
を得るため、前記摩擦緩和用シートを、アラミド繊維に
より構成している。

【００１１】請求項４記載の耐屈曲電線は、請求項１な
いし３のいずれかに記載の耐屈曲電線において、一層機
械的強度を向上させるため、前記導体を、スズ銅合金に
より構成している。

【００１２】請求項５記載の耐屈曲電線は、請求項１な
いし４のいずれかに記載の耐屈曲電線において、一層優
れた耐熱性を得るため、前記絶縁層を、フッ素樹脂によ
り構成している。

【００１３】

【作用】請求項１記載の耐屈曲電線によれば、導芯線と
絶縁層との間に摩擦緩和用シートが介在されるため、電
線曲成時に、絶縁層の曲成部外側に張力が発生しても、
摩擦緩和用シートにより導芯線と絶縁層との間の摩擦が
緩和されてすべりが発生することにより、引張応力が分
散し、導芯線外周の導体の断線、損傷等が防止され、耐
屈曲性に優れる。

【００１４】請求項２記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１記載の耐屈曲電線において、線材を芯材に螺旋状に
巻回することにより導芯線を構成しているため、電線中
心に沿って芯材が配設され、機械的強度が向上する。

【００１５】請求項３記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１または２記載の耐屈曲電線において、摩擦緩和用シ
ートを、高温に耐え得るアラミド繊維により構成してい
るため、耐熱性に優れる。

【００１６】請求項４記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１ないし３のいずれかに記載の耐屈曲電線において、
導体を、高い張力を有するスズ銅合金により構成してい
るため、機械的強度が向上する。

【００１７】請求項５記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１ないし４のいずれかに記載の耐屈曲電線において、
絶縁層を、高温に耐え得るフッ素樹脂により構成してい
るため、耐熱性に優れる。

【００１８】

【実施例】

＜第１の実施例＞図１はこの発明の第１の実施例である
耐屈曲電線２０を説明するための側面図、図２はその電
線２０の要部を説明するための拡大側面図である。この
電線２０の構成を、製造手順にしたがって説明すると、
まず図２に示すように、線径１００Ｄ（デニール）のテ
トロン糸が７本撚り合わされた糸材２１と、スズを３〜
２０％含みスズメッキされたスズ銅合金線からなる線径
０．０５mmの導体２２とを準備する。そして、並列状に
配列された６本の導体２２を、糸材２１にその長手方向
に沿って１．５〜３．０mmのピッチで螺旋状に巻回し
て、線材２３を形成する。

【００１９】その一方で、図１に示すように、線径１０
０Ｄのテトロン糸が７〜１６本撚り合わされた芯材２４
を準備しておき、上記線材２３を並列状に４本配列した
状態で、芯材２４にその長手方向に沿って４〜１０mmの
ピッチで螺旋状に巻回して、導芯線２５を形成する。

【００２０】つづいて、導芯線２５に対し、線径１００
Ｄのアラミド繊維を４本用いてニッティング処理を施す
ことにより、導芯線２５の外周に網状の摩擦緩和用シー
ト２６を形成する。

【００２１】次に、エチレンと４フッ化エチレンとが共
重合されて得られるフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）を、摩擦緩
和用シート２６の外周にコーティングして、厚さ０．２
〜０．３mmの絶縁層２７を形成する。

【００２２】これにより、外径１．５〜２．０mmの耐屈
曲電線２０が形成される。

【００２３】この耐屈曲電線２０が移動機器等に適用さ
れることによって、中間部の曲成部が移動するように使
用される場合、図３に示すように、電線２０の曲成部外
側の絶縁層２７に周方向に沿って張力Ｆ１が発生する。
このとき、絶縁層２７と導芯線２５との間に、すべり摩
擦力が低いアラミド繊維からなる摩擦緩和用シート２６
が介在されているため、その摩擦緩和用シート２６によ
り絶縁層２７と導芯線２５との間の摩擦が緩和されて、
両者間ですべりが発生する。このため、引張応力が分散
し、導芯線２５の最外周部に配置される導体２２の断
線、損傷等が防止され、耐屈曲性に優れる。しかも、絶
縁層２７の素材としてすべり摩擦力が低いフッ素樹脂を
使用しているため、絶縁層２７とシート２６との間にお
いても良好にすべりが発生し、この点においても引張応
力を分散でき、耐屈曲性に優れる。さらに、フッ祖樹脂
は、耐屈曲性に優れているため、当然のことながら、耐
屈曲電線２０自身の耐屈曲性も向上する。

【００２４】また、電線中心に沿って、高い張力を有す
るテトロン糸からなる芯材２４を配設するとともに、導
体２２を、高い張力を有するスズ銅合金線により構成し
ているため、電線２０の機械的強度が向上する。さら
に、導体２２を高密度（ピッチ１．５〜３．０mm）で糸
材２１に巻回しているため、電線２０の内部における空
隙の形成が防止され、この点においても機械的強度が向
上する。さらに、アラミド繊維およびフッ素樹脂はそれ
ぞれ高い張力を有しているため、一層機械的強度が向上
する。

【００２５】また、この耐屈曲電線２０では、絶縁層２
７を高温に耐え得るフッ素樹脂により構成するととも
に、摩擦緩和用シート２６を高温に耐え得るアラミド繊
維により構成しているため、耐熱性に優れている。

【００２６】なお、糸材２１に巻き付ける導体２２の本
数は、特に限定されることはないが、６〜１０本の範囲
であれば、巻き付け作業をスムーズに行える。同様に、
線材２３の巻き付け本数も限定されることはないが、３
〜１９本の範囲であれば、巻き付け作業をスムーズに行
える。

【００２７】また、導体２２としては線径が０．０３〜
０．１mmのものを使用できるが、この実施例のように、
線径が０．０５mmと比較的細いものを使用すれば耐屈曲
性が向上する。ただし、導体２２の線径を細くすると、
電線断面が小さくなってしまうが、この実施例のよう
に、導体２２を糸材２１に巻回した線材２３を、さらに
芯線２４に巻回することにより、電線断面を大きく確保
できる。

【００２８】また、絶縁層２７としてのフッ素樹脂は、
抽出温度が３５０℃と高温であるが、上記したように摩
擦緩和用シート２６の素材として耐熱性に優れたアラミ
ド繊維を使用しているため、絶縁層２７の形成時に摩擦
緩和用シート２６に悪影響が及ぶことはない。

【００２９】＜第２の実施例＞図４はこの発明の第２の
実施例である耐屈曲電線１２０を説明するための側面
図、図５はその耐屈曲電線１２０の断面図である。両図
に示すように、この耐屈曲電線１２０を形成する場合、
線径１００Ｄのテトロン糸が７本撚り合わされた糸材
に、スズを６％含みスズメッキされた線径０．０５mmの
スズ銅合金線（ＳＮＣＣ−６）からなる９本の導体を、
０．５４mmのピッチで螺旋状に巻回して、線材１２３を
形成する。

【００３０】そして、３本の線材１２３を９mmのピッチ
で撚り合わせて、導芯線１２５を形成する。つづいて、
この導芯線１２５の外周に、上記第１の実施例と同様に
して、アラミド繊維からなる網状の摩擦緩和用シート１
２６を形成する。さらに、摩擦緩和用シート１２６の外
周に、上記第１の実施例と同様にして、フッ素樹脂（Ｆ
ＴＦＥ）コーティングして、厚さ０．２mmの絶縁層１２
７を形成する。こうして、外径およそ１．４mmの耐屈曲
電線１２０を形成する。

【００３１】この耐屈曲電線１２０においても、上記第
１の実施例と同様で、導芯線１２５と絶縁層１２７との
間に摩擦緩和用シート１２６が介在されるため、電線曲
成時に、絶縁層１２７の曲成部外側に張力が発生したと
しても、摩擦緩和用シート１２６により絶縁層１２７と
導芯線１２５との間にすべりが発生する。このため、引
張応力が分散し、導芯線１２５の最外周部に配置される
導体の断線、損傷等が防止され、耐屈曲性に優れる。

【００３２】また、線材１２３の形成時において、導体
をその外径の１〜３倍の高ピッチで巻回することによ
り、空隙の形成が防止され、十分な機械的強度が得られ
る。さらに、線材１２３を撚り合わせる場合において
も、撚り合わされたもの（導芯線１２５）の外径の４〜
１０倍の高ピッチで撚り合わせることにより、十分な機
械的強度が得られる。

【００３３】なお、この実施例においても、導体の巻き
付け本数や、撚り合わされる線材１２３の本数は、特に
限定されることはない。

【００３４】また、線材１２３は必ずしも撚り合わせる
必要はなく、複数の線材１２３を線状態のまま線方向に
沿って相互に重ね合せて、導芯線（１２５）を形成する
ようにしてもよい。

【００３５】＜第３の実施例＞図６はこの発明の第３の
実施例である耐屈曲電線２２０を説明するための側面図
である。この耐屈曲電線２２０では、上記実施例の線材
２３，１２３と同様にして形成された１本の線材２２３
により導芯線２２５が構成されている。そして、導芯線
２２５に、上記実施例と同様に、摩擦緩和用シート２２
６および絶縁層２２７が形成される。

【００３６】その他の構成は、上記実施例と同様であ
る。

【００３７】この耐屈曲電線２２０においても、導芯線
２２５と絶縁層２２７との間に摩擦緩和用シート２２６
が介在されるため、電線曲成時に導芯線２２５と絶縁層
２２７との間にすべりが発生し、導芯線２２５の最外周
部に配置される導体の断線、損傷等が防止され、耐屈曲
性に優れる。

【００３８】なお、上記実施例では、摩擦緩和用シート
２６，１２６，２２６の素材として、アラミド繊維を用
いているが、それだけに限られず、導芯線２５，１２
５，２２５と絶縁層２７，１２７，２２７との間の摩擦
力を低減できるものであれば、どのような素材を用いて
もよい。そのような素材としては、例えば、芳香族ポリ
アミド系繊維や、ポリエステル系繊維等が挙げられる。

【００３９】また、摩擦緩和用シート２６，１２６，２
２６の構造も網状だけに限られず、どのような構造であ
ってもよい。例えば、上記したようなシート素材に編組
処理を施して、編組構造の摩擦緩和用シートを形成して
もよい。

【００４０】また、糸材２２および芯材２４，１２４，
２２４の素材としては、テトロン糸のほかに、高張力の
アラミド繊維も使用できる。

【００４１】ところで、この発明に基づく耐屈曲電線
は、その利用方法によって用途を拡大させることができ
る。例えば、図７に示すように、この発明に基づく耐屈
曲電線３２０を複数本撚り合わせるとともに、そのよう
に撚り合わされた複数の電線３２０の外周に絶縁材から
なるシース３３０を形成すれば、耐屈曲性に優れた多回
路用のケーブル４００を形成することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の耐屈曲電
線によれば、導芯線と絶縁層との間に摩擦緩和用シート
が介在されるため、電線曲成時に、絶縁層の曲成部外側
に張力が発生しても、摩擦緩和用シートにより導芯線と
絶縁層との間の摩擦が緩和されてすべりが発生すること
により、引張応力が分散し、導芯線外周の導体の断線、
損傷等が防止され、耐屈曲性に優れるという第１の効果
が得られる。

【００４３】請求項２記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１記載の耐屈曲電線において、線材を芯材に螺旋状に
巻回することにより導芯線を構成しているため、電線中
心に沿って芯材が配設され、上記第１の効果を達成した
上で、さらに機械的強度が向上するという第２の効果が
得られる。

【００４４】請求項３記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１または２記載の耐屈曲電線において、摩擦緩和用シ
ートを、高温に耐え得るアラミド繊維により構成してい
るため、上記第１または第２の効果を達成した上で、さ
らに耐熱性に優れるという第３の効果が得られる。

【００４５】請求項４記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１ないし３のいずれかに記載の耐屈曲電線において、
導体を、高い張力を有するスズ銅合金により構成してい
るため、上記第１ないし第３のいずれかの効果を達成し
た上で、一層機械的強度が向上するという第４の効果が
得られる。

【００４６】請求項５記載の耐屈曲電線によれば、請求
項１ないし４のいずれかに記載の耐屈曲電線において、
絶縁層を、高温に耐え得るフッ素樹脂により構成してい
るため、上記第１ないし第４のいずれかの効果を達成し
た上で、一層耐熱性に優れるという第５の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である耐屈曲電線を説
明するための側面図である。

【図２】第１の実施例の耐屈曲電線の要部を説明するた
めの拡大側面図である。

【図３】第１の実施例の耐屈曲電線の効果を説明するた
めの要部側断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例である耐屈曲電線を説
明するための側面図である。

【図５】第２の実施例の耐屈曲電線を示す断面図であ
る。

【図６】この発明の第３の実施例である耐屈曲電線を説
明するための側面図である。

【図７】この発明に基づく耐屈曲電線の利用方法を説明
するための断面図である。

【図８】従来の電線を説明するための斜視図である。

【図９】従来の電線の一使用状態を示す側面図である。

【図１０】図９の一点鎖線Ａで囲まれる部分の拡大断面
図である。

【符号の説明】

２０，１２０，２２０，３２０ 耐屈曲電線 ２１ 糸材 ２２ 導体 ２３，１２３，２２３ 線材 ２４ 芯線 ２５，１２５，２２５ 導芯線 ２６，１２６，２２６ 摩擦緩和用シート ２７，１２７，２２７ 絶縁層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸材に導体が螺旋状に巻回された線材を
   含む導芯線と、 前記導芯線の外周に被覆された絶縁層と、 前記導芯線と前記絶縁層との間に介在され、両者間の摩
   擦を緩和するための摩擦緩和用シートとを備えた耐屈曲
   電線。
2. 【請求項２】 前記導芯線は、前記線材が芯材に螺旋状
   に巻回されることにより構成される請求項１記載の耐屈
   曲電線。
3. 【請求項３】 前記摩擦緩和用シートは、アラミド繊維
   により構成される請求項１または２記載の耐屈曲電線。
4. 【請求項４】 前記導体は、スズ銅合金により構成され
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の耐屈曲電線。
5. 【請求項５】 前記絶縁層は、フッ素樹脂により構成さ
   れる請求項１ないし４のいずれかに記載の耐屈曲電線。