JPH0538719U - 耐屈曲性シールドケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 シールドケーブルの耐屈曲性を向上させる。 【構成】 可撓性絶縁心線６の複数本を撚合わせたコア
ｃ上にテープ７を巻回して押え巻きし、その上にシール
ド層８を設け、さらにその周りに外被９を設けた耐屈曲
性シールドケーブルにおいて、前記可撓性絶縁心線の導
体４を下記の銅合金の線から成し、シールド層８を、高
抗張力繊維糸の周りに銅箔テープ又は下記の銅合金箔テ
ープを横巻きした箔糸を押え巻き層７の上に横巻き又は
編組したものとする。 記 Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０
５重量％、又は、それらに、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、
Ｂｉ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐ
ｂ、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％を添加し、残部
が実質的にＣｕより成る高力高導電性銅合金。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ロボット用ケーブルなどの繰り返し屈曲が加えられ、かつ、ノイ ズの影響をなくした耐屈曲性シールドケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

この種のケーブルは、移動部に使用されるため、曲げ、捩り、震動等によって 断線しにくいことが要求され、一般には、可撓撚線導体の上に絶縁被覆を設けて 絶縁心線とし、その可撓性絶縁心線の複数本を撚合わせたコア上にテープを巻回 して押え巻きし、その上にシールド層を設け、さらにその周りに外被を設けた構 成である。

【０００３】 このケーブルにおける従来のシールド層は、０．０８〜０．１８mmφの軟銅線 を押え巻き層の上に横巻き或いは編組したものである。

【０００４】 ここで、ケーブルが屈曲する際、屈曲中心に対し、導体よりシールド層が内側 又は外側に位置するため、シールド層が導体より曲げ倍率が小さい。このため、 この種のケーブルにおいては、導体よりシールド層が早く断線して、シールド効 果が失われ、ロボット等の暴走の一因となっていた。

【０００５】 この考案は、まず、シールド層の耐屈曲性を高め、さらにケーブル全体の耐屈 曲性を高めることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、この考案にあっては、まず、前述の構成のシール ドケーブルにおいて、その可撓性絶縁心線の導体を下記の銅合金Ａ乃至Ｄのいず れか１つの線からなし、さらに、そのシールド層を、高抗張力繊維糸の周りに銅 箔又は下記の銅合金Ａ乃至Ｄのいずれか１つの銅合金箔のテープを横巻きした箔 糸を、押え巻き層の上に横巻き又は編組したものとしたのである。

【０００７】 記 （Ａ）Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０５重量％、残部が 実質的にＣｕより成る高力高導電性銅合金。

【０００８】 （Ｂ）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より成る高力高導電性銅合金。

【０００９】 （Ｃ）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Ｃｕ₃ Ｚｒを析出させて成る高力高導電性銅合金。

【００１０】 （Ｄ）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を析出させた高力高導電性銅合金。

【００１１】 上記（Ａ）又は（Ｂ）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。

【００１２】 上記高抗張力繊維には、ポリエステル系合成繊維（例えば、テトロン：帝人株 式会社 商品名）、芳香族ポリアミド繊維（例えばケブラー：米国デュポン社 商品名）などの種々の合成繊維、天然繊維を適宜に選択する。

【００１３】 上記ケーブルは、シールド層が各銅合金箔糸、可撓性導体が銅線のものとする こともでき、また、可撓性導体を各銅合金線、銅箔糸又銅合金箔糸、シールド層 を各銅合金からなる線の横巻き又は編組とすることもできる。さらに、可撓性導 体は銅箔糸又は各銅合金箔糸で形成することもできる。

【００１４】

【作用】

このように構成するこの考案に係るケーブルは、まず、可撓性導体又はシール ド層をなす上記組成Ａ乃至Ｄ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、上記銅合金からなる線の破断屈曲回数が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。

【００１５】 また、銅箔糸又は銅合金箔糸は長さ方向にも径方向にも伸び縮みし、かつ高抗 張力繊維糸の特性と相俟って十分な耐屈曲性を保持する。

【００１６】 したがって、これらの十分な耐屈曲性を保持する銅合金又は箔糸の組合せの可 撓性導体及びシールド層から成るケーブルは耐屈曲性の優れたものとなる。

【００１７】

【実施例】

まず、表１に示す構成でもって、図２に示すように、テトロン糸１の周りに純 銅箔テープ２を横巻きして銅箔糸３を製作した。

【００１８】 一方、４０本／０．０８mmの前記（Ａ）の組成の銅合金集合撚線４の上にポリ テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）５を押出成形して、０．２mm² の絶縁心線 ６を製作した（図１参照）。

【００１９】

【表１】

【００２０】 つぎに、前記絶縁心線６を２心撚合せて「対」ａとし、この「対」ａを複数集 合撚りしてケーブル芯（コア）ｃとし、この上に押え巻き層７、シールド層８、 およびポリウレタンエラストマーを材料とする外被９を順次設けて、図１に示す この考案に係るケーブルＰを得た。このとき、シールド層８は前記銅箔糸３を横 巻き（図４）または編組（図５）することにより形成する。

【００２１】 ここで、ケーブルＰの用途によっては「対」ａ間の干渉が生ずる場合がある。 このような場合には、各「対」ａごとにシールド層１０を施し、これを集合撚り してケーブル芯ｃとし、この上に押え巻き層７、シールド層８、および外被９を 順次設けることもできる。このとき、対ａのシールド層１０も銅箔糸３の横巻き 又は編組により形成する。

【００２２】 一方、比較例として、導体４：純銅線、シールド層８：０．１２mmφの軟銅線 編組（比較例１）、導体４：高力銅合金線Ａ、シールド層８：０．１２mmφの軟 銅線横巻き（比較例２）、導体４：高力銅合金線Ａ、シールド層８：０．１２mm φの軟銅線編組（比較例３）、導体４：高力銅合金線Ａ、シールド層８：０．０ ８mmφの軟銅線横巻き（比較例４）とし、他は実施例と同一構成のケーブルＰも それぞれ製作した。

【００２３】

【表２】

【００２４】 その実施例１、２及び各比較例のケーブルＰを、下記の条件下で、図６に示す 屈曲試験を行った結果を表２の下欄に示す。

【００２５】 記 曲げ角度 ：±９０度 曲げ半径Ｒ ：６mm 荷重Ｗ ：１kg 曲げ速度 ：４０回／分（左右をそれぞれ一回と数えて）。

【００２６】 この結果から、各実施例は比較例に比べシールド層８の耐屈曲性が著しく優れ ていることが理解できる。

【００２７】 また、絶縁心線６の導体４に、図３に示すように前述表１の構成において銅線 に代え０．１mmφの上記銅合金Ａの線を母線とした銅合金箔糸３を７本撚りした ものを使用し、他は実施例１、２と同一構成のケーブルＰを製作し、前述の屈曲 試験を行ったところ、導体４は１９００，０００回の屈曲によってもなお１心線 も全断線が生じなかった。

【００２８】 さらに、導体４を銅箔糸３により形成し、シールド層８を上記銅合金Ａの線又 は箔糸の横巻き・編組により形成したケーブルＰを製作し、同様に屈曲試験を行 ったところ、銅合金の優れた耐屈曲性によってシールド層８の断線は阻止され、 導体４及びシールド層８は実施例１、２と同様な結果を得た。

【００２９】 なお、上記実施例において、導体４又はシールド層８に、組成（Ａ）に代えて 、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各銅合金を使用したところ、同様な効果を得ること ができ、その銅合金線を実質的なＣｕに酸洗を施した電気銅としたり、さらに、 請求項５、６の組成にしたところ、耐屈曲、導電性はより向上した。

【００３０】 また、上記実施例では、絶縁心線６の絶縁体５にＰＴＦＥを使用したが、この 外にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、架橋ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム等 を、外被９にはポリウレタンエラストマーにかえて、ＰＶＣ、クロロプレン、ポ リエステルエラストマー等を使用することができる。

【００３１】

【考案の効果】

この考案は、以上のように構成したので、絶縁心線の導体及びシールド層の耐 屈曲性が著しく向上し、信頼性の高いケーブルを提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図

【図２】銅箔糸の正面図

【図３】絶縁心線の導体断面図

【図４】シールド層の構成説明図

【図５】シールド層の構成説明図

【図６】屈曲試験説明図

【符号の説明】 １ 高抗張力繊維糸（テトロン） ２ 銅箔テープ（銅合金箔テープ） ３ 銅箔糸（銅合金箔糸） ４ 可撓性導体（集合撚線） ５ 絶縁被覆（ＰＴＦＥ） ６ 絶縁心線 ７ 押え巻き層 ８ シールド層 ９ 外被（シース） Ｐ ケーブル ｃ コア（ケーブル芯）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)考案者 原田 憲治 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 (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性絶縁心線の複数本を撚合わせたコ
   ア上にテープを巻回して押え巻きし、その上にシールド
   層を設け、さらにその周りに外被を設けた耐屈曲性シー
   ルドケーブルにおいて、前記可撓性絶縁心線の導体を下
   記の銅合金の線から成し、前記シールド層を、高抗張力
   繊維糸の周りに銅箔テープを横巻きした銅箔糸を、押え
   巻き層の上に横巻きして形成したことを特徴とする耐屈
   曲性シールドケーブル。 記 Ｚｒ０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．０
   ５重量％、残部が実質的にＣｕより成る高力高導電性銅
   合金。
2. 【請求項２】 上記導体が下記の銅合金の線からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の耐屈曲性シールドケーブ
   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
   る高力高導電性銅合金。
3. 【請求項３】 上記導体が下記の銅合金の線からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の耐屈曲性シールドケーブ
   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を析出させた高力高
   導電性銅合金。
4. 【請求項４】 上記導体が下記の銅合金の線からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の耐屈曲性シールドケーブ
   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Ｃｕ₃ Ｚｒを析出
   させた高力高導電性銅合金。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
   耐屈曲性シールドケーブルにおいて、その導体の組成金
   属の再結晶組織が５０％以下であることを特徴とする耐
   屈曲性シールドケーブル。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
   耐屈曲性シールドケーブルにおいて、その可撓性導体の
   Ｏ₂ 含有量を５０ppm 未満としたことを特徴とする耐屈
   曲性シールドケーブル。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の
   耐屈曲性シールドケーブルにおいて、上記シールド層
   を、上記銅箔糸を上記押え巻き層の上に編組して形成し
   たことを特徴とする耐屈曲性シールドケーブル。
8. 【請求項８】 可撓性絶縁心線の複数本を撚合わせたコ
   ア上にテープを巻回して押え巻きし、その上にシールド
   層を設け、さらにその周りに外被を設けた耐屈曲性シー
   ルドケーブルにおいて、前記可撓性絶縁心線の導体を請
   求項１乃至６のいずれか１つに記載の銅合金の線から成
   し、前記シールド層を、高抗張力繊維糸の周りに請求項
   １乃至６のいずれか１つに記載の銅合金の箔テープを横
   巻きした銅合金箔糸を、押え巻き層の上に横巻きして形
   成したことを特徴とする耐屈曲性シールドケーブル。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の耐屈曲性シールドケー
   ブルにおいて、上記シールド層を、上記各銅合金箔糸を
   上記押え巻き層の上に編組して形成したことを特徴とす
   る耐屈曲性シールドケーブル。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９に記載の耐屈曲性シー
    ルドケーブルにおいて、上記可撓性絶縁心線の導体を、
    高抗張力繊維糸の周りに銅箔テープを横巻きした銅箔糸
    により形成したことを特徴とする耐屈曲性シールドケー
    ブル。
11. 【請求項１１】 請求項８又は９に記載の耐屈曲性シー
    ルドケーブルにおいて、上記可撓性絶縁心線の導体を、
    高抗張力繊維糸の周りに請求項１乃至６のいずれか１つ
    に記載の銅合金の箔テープを横巻きした銅合金箔糸によ
    り形成したことを特徴とする耐屈曲性シールドケーブ
    ル。
12. 【請求項１２】 可撓性絶縁心線の複数本を撚合わせた
    コア上にテープを巻回して押え巻きし、その上にシール
    ド層を設け、さらにその周りに外被を設けた耐屈曲性シ
    ールドケーブルにおいて、前記可撓性絶縁心線の導体
    を、高抗張力繊維糸の周りに銅箔テープを横巻きした銅
    箔糸により形成し、前記シールド層を請求項１乃至６の
    いずれか１つに記載の銅合金の線を押え巻き層の上に横
    巻きして形成したことを特徴とする耐屈曲性シールドケ
    ーブル。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の耐屈曲性シールド
    ケーブルにおいて、上記シールド層を上記各銅合金の線
    を上記押え巻き層の上に編組して形成したことを特徴と
    する耐屈曲性シールドケーブル。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至７、１２、１３のいずれ
    か１つに記載の耐屈曲性シールドケーブルにおいて、そ
    の可撓性絶縁心線の導体を、高抗張力繊維糸の周りに、
    請求項１乃至６のいずれか１つに記載の銅合金の箔テー
    プを横巻きした銅合金箔糸により形成したことを特徴と
    する耐屈曲性シールドケーブル。