JPH0548123U - 耐熱・耐屈曲・耐摩耗性塗装ロボット用ケーブル - Google Patents

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】 まず、可撓導体ａにＦｅおよびＰを含有し、
その含有量が、Ｆｅ：０．０２〜１重量％、Ｐ：Ｆｅ含
有量に対して１５〜８０重量％とされ、かつ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、ＰｂおよびＳｂのうちの少なくとも１種以上の物質
を含有し、そのＦｅ、Ｐ以外の物質の合計含有量が０．
０１〜０．５重量％とされるとともに、その物質各々の
含有量が０．００６重量％以上とされ、残部が銅から成
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）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）ＦｅおよびＰを含有し、その含有量が、Ｆｅ：０．０２〜１重量％、Ｐ： Ｆｅ含有量に対して１５〜８０重量％とされ、かつ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＰｂおよびＳ ｂのうちの少なくとも１種以上の物質を含有し、そのＦｅ、Ｐ以外の物質の合計 含有量が０．０１〜０．５重量％とされるとともに、その物質各々の含有量が０ ．００６重量％以上とされ、残部が銅から成る銅合金。

【０００９】 上記銅合金は必らずＩｎを含有するものとすることができ、この場合にも、Ｉ ｎとＳｎ、Ｐｂ又はＳｂの合計含有量は０．０１〜０．５重量％とする。また熱 処理によりＦｅ−Ｐ化合物を析出させたものとすることができる。Ｆｅ、Ｐ以外 の物質がＰｂのみの場合は、その含有量は０．０５重量％以上とするとよい。さ らに、銅合金のＯ₂ 含有量は５０ppm 未満のものが好ましく、その組成金属の再 結晶組織は５０％以下とするとよい。

【００１０】 （特公昭６２−５６２１７号公報、特公昭６２−５６２１８号公報、特開昭６ １−６４８３４号公報、特開昭６１−６４８３６号公報等参照）。

【００１１】 〔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、Ｔ ＰＵ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３０／７ ０〜９０／１０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。

【００１２】 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。

【００１３】 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。

【００１４】 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。

【００１５】 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。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】 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。

【００１９】

【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からなる銅合金が、上記特公昭６２−５６２１７号公報等に記載のごとく、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１ ６．１万回に対し、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：６２ ００万回以上、純銅線：約２１．８万回と約２８０分の１以下である。

【００２０】 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。

【００２１】

【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。

【００２２】

【表３】

【００２３】 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ＪＩＳ Ｋ６７２３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。

【００２４】 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）。

【００２５】 この絶縁心線ＰをＪＩＳ Ｋ７２０４（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。

【００２６】 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。

【００２７】 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ｒ ７mm 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。

【００２８】 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。

【００２９】 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。

【００３０】 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。

【００３１】 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。

【００３２】

【表４】

【００３３】

【表５】

【００３４】

【表６】

【００３５】 なお、可撓導体ａに請求項２に記載の銅合金を使用しても、同様な効果を得る ことができ、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。

【００３６】

【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 (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 (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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〕ＦｅおよびＰを含有し、その含有量が、Ｆ
   ｅ：０．０２〜１重量％、Ｐ：Ｆｅ含有量に対して１５
   〜８０重量％とされ、かつ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＰｂおよびＳ
   ｂのうちの少なくとも１種以上の物質を含有し、そのＦ
   ｅ、Ｐ以外の物質の合計含有量が０．０１〜０．５重量
   ％とされるとともに、その物質各々の含有量が０．００
   ６重量％以上とされ、残部が銅から成る銅合金。 〔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。
2. 【請求項２】上記銅合金が必ずＩｎを含有するものとし
   たことを特徴とする請求項１に記載の耐熱・耐屈曲・耐
   摩耗性塗装ロボット用ケーブル。
3. 【請求項３】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。
4. 【請求項４】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。
5. 【請求項５】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。