JPH0553048U - 耐放射線・耐屈曲性ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線環境下でも耐屈曲性が劣化せず、かつ
導体１の腐食がないものとするとともに、導体１の耐屈
曲性を向上させる。 【構成】 絶縁心線３の絶縁被覆２を熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーで、シース６を、塩化ビニル樹脂１０
０重量部に対し可塑剤５０〜９０重量部とした軟質ビニ
ルで構成するとともに、導体１を、芳香族ポリアミド繊
維糸の周りに次記の銅合金箔を横巻きした銅合金箔糸で
構成する。「スズ、鉛、アンチモンの２種の合計含有量
が０．０２〜０．１５重量％であって、その夫々の含有
量が０．００６重量％以上、酸素含有量０．０００１〜
０．００５重量％の高力高導電性銅合金。」前記エラス
トマー及び前記組成の軟質ビニルは耐放射線性、耐屈曲
性において満足でき、エラストマーは放射線によって分
解しない。上記銅合金線は耐屈曲性が優れている。この
ため、この構成のケーブルＰは耐放射線性、耐屈曲性が
優れ、かつ分解ガスによる導体の腐食もない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、原子力施設などの放射線環境下で使用されるロボット用ケーブル に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

一般に、ロボット用ケーブルには耐屈曲性が要求され、その絶縁心線の絶縁被 覆材としては、ポリ塩化ビニル混和物、ふっ素樹脂、ポリエチレンが使用されて いる。

【０００３】 しかし、この従来のケーブルが高放射線環境下で使用されると、絶縁被覆材が 放射線により分解し、その分解ガスにより導体表面が腐食したり、被覆材の機械 的強度が低下する。

【０００４】 導体表面の腐食は導通不良の原因となり、不良となれば、ロボットの動作が不 安定になる。また、機械的強度の低下は耐屈曲性の低下となり、絶縁被覆が破損 し、回路の短絡や大地へのリークなどが生じ、ロボットの暴走などの予期せぬ事 態が生じるなど、極めて危険である。

【０００５】 この考案は、以上の点に留意し、導体の耐屈曲性を向上させ、かつ、耐屈曲性 の低下を招くことなく、耐放射線性の絶縁被覆及びシースとすることを課題とす 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、複数本の絶縁心線を撚り合 わせ、この上にテープを巻回し押え巻きしてケーブルコアとし、その周りにシー スを設けた従来周知のケーブルにおいて、前記絶縁心線の導体を下記銅合金Ａ乃 至Ｃの線とするとともに、絶縁心線の絶縁被覆を熱可塑性ポリウレタンエラスト マーで、シースを、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、可塑剤５０〜９０重量 部とした軟質ビニルでそれぞれ構成することとしたのである。

【０００７】 記 （Ａ）鉛とスズの合計含有量が０．０２〜０．１５重量％であって且つ夫々の含 有量が０．００６重量％以上、酸素含有量が０．０００１〜０．００５重量％、 残部が実質的に銅から成る銅合金。

【０００８】 （Ｂ）スズとアンチモンの合計含有量が０．０２〜０．１５重量％であって且つ 夫々の含有量が０．００６重量％以上、残部が実質的に銅から成る銅合金。

【０００９】 （Ｃ）鉛とアンチモンの合計含有量が０．０２〜０．１５重量％であって且つ夫 々の含有量が０．００６重量％以上、残部が実質的に銅から成る銅合金。

【００１０】 上記（Ａ）の組成の銅合金においては、鉛とスズの合計量が酸素含有量の３． ７倍以上であることが好ましく、（Ｂ）及び（Ｃ）の組成のものにおいても、酸 素含有量は０．０００１〜０．００５重量％とするとよい。 （特開昭６１−２３７３６号公報、特開昭６１−２３７３７号公報及び特開昭 ６１−２３７３８号公報等参照）。

【００１１】 上記絶縁心線の導体は、耐放射線性高抗張力繊維糸の周りに上記銅合金Ａ乃至 Ｃの箔テープを横巻きした銅合金箔糸から成るものとすることができる。その耐 放射線性高抗張力繊維糸には、ケブラー（米国デュポン社：商品名）などの芳香 族ポリアミド繊維、イビウール（イビデン（株）：商品名）などのセラミックフ ァイバー、その他の炭素繊維などを適宜に用いる。

【００１２】 上記熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、レザミンＰ−８９０（ＪＩ ＳＡ硬度：９０、大日精化工業（株）商品名）、レザミンＰ−１０９８（ＪＩＳ Ａ硬度：９５、大日精化工業（株）商品名）、クラミロンＵ９１８５（ＪＩＳＡ 硬度：８５、（株）クラレ商品名）等を挙げることができる。なお、レザミン− Ｐ８９０はポリカーボネート系、レザミンＰ−１０９８はポリエステル系、クラ ミロンＵ９１８５はポリエーテル系である。

【００１３】 上記可塑剤の重量部を上記の範囲としたのは、表１から理解できるように、そ の範囲を出るとシースの耐屈曲性が著しく劣化するからである。可塑剤としては 、フタル酸エステル系、トリメリット酸エステル系、脂肪酸エステル系、リン酸 エステル系、ポリエステル系、塩素化パラフィン系のいずれでもよく、それらを 単独又は組み合わせて使用する。それらの製品として下記のものがある。

【００１４】 記 フタル酸エステル系 ：ＤＩＮＰ（ジイソノニルフタレート） ＤＩＤＰ（ジイソデシルフタレート） トリメリット酸エステル系：ＴＯＴＭ（トリ２エチルヘキシル トリメリテート） 脂肪酸エステル系 ：ＤＯＡ（ジ２エチルヘキシルアジペート） リン酸エステル系 ：ＴＣＰ（トリクレジルホスヘート） ポリエステル系 ：アジピン酸ポリエステル，Ｗ−３６０ＥＬＳ （大日本インキ工業（株） 商品名） 塩素化パラフィン系 ：塩パラＫ−５０（味の素（株） 商品名）。

【００１５】 また、充填剤、安定剤、難燃剤、滑剤、着色剤などを適宜に適量添加すること ができる。充填剤としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、水酸化 アルミニウム、ケイ酸アルミニウム（焼成クレー）、ケイ酸マグネシウム（タル ク）等を挙げることができ、安定剤としては、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜りん 酸鉛、二塩基性フタル酸鉛等の鉛系のもの、Ｂａ−Ｚｎ系、Ｃｎ−Ｚｎ系のもの などを挙げることができる。

【００１６】

【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、導体をなす上記組成Ａ 乃至Ｃからなる銅合金の線が、上記特開昭６１−２３７３６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。

【００１７】 また、絶縁被覆をなす熱可塑性ポリウレタンエラストマー及びシースをなす上 記組成の軟質ビニルが耐屈曲性のみならず耐放射線性も高いものである。このた め、ケーブルとしても耐屈曲性の劣化もなく耐放射線性が高いものとなる。

【００１８】 さらに、絶縁心線の導体を銅合金箔糸より形成すれば、それを形成する銅合金 箔テープが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。このため、ケーブル全体の耐屈曲性がさらに 向上する。

【００１９】

【実施例】

まず、図１に示すように、４０本／０．０８mmの上記組成Ａの銅合金線集合撚 線１の上にレザミンＰ−８９０（実施例１、２）又はレザミンＰ−１０９８（実 施例３）を押出成形して（絶縁被覆２）、０．２mm² の絶縁心線３を得た。

【００２０】 また、図２に示すように、ケブラー糸１１の周りに銅合金Ａの箔テープ１２（ 厚さ：０．０２７mm、幅：０．３２mm）を横巻きにした銅合金箔糸１３を製作し 、これを、図３に示すように７本撚りして導体１とし、実施例３と同様に、その 上にレザミンＰ−１０９８を押出成形して（絶縁被覆２）、０．２mm² の絶縁心 線３を得た（実施例４）。

【００２１】 つぎに、各絶縁心線３の６本を介在４とともに集合撚りしてコアａとし、この 上にテープ５を巻回して押え巻きし、その押え巻き層５の周りに、表１で示す可 塑剤の重量部（ＰＨＲ）の軟質ビニルを押出成形してシース６を設けて、この考 案に係るケーブルＰを得た。このとき、各軟質ビニルには重質炭酸カルシウムを ５０重量部、その他、安定剤等を適量添加した。

【００２２】 一方、比較例１〜６として、絶縁被覆２に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ、比較例 １）、四ふっ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ、比較例２）及びレザ ミンＰ−８９０（比較例３〜５）を使用し、また、シース６に、可塑剤の重量部 が上記範囲を外れた軟質ビニル（比較例３、４）及びペルプレンＰ−３０Ｂ（Ｊ ＩＳＡ硬度：７１、東洋紡績（株）商品名 熱可塑性ポリエステル系エラストマ ー、比較例５）を使用し、さらに、導体１に純銅（比較例６）を使用し、他は実 施例と同一構成としたケーブルＰも製作した。

【００２３】 その実施例１〜４及び比較例１〜６のケーブルＰを、下記の条件下で、図４に 示す屈曲試験を行った結果を表１に示す。 記 曲げ角度 ：±９０度 曲げ半径Ｒ ：１２．５mm 荷重Ｗ ：１kg 曲げ速度 ：４０回／分（左右をそれぞれ一回と数えて） γ線照射 ：線源：Ｃｏ−６０、線量率、０．８５ＭＲ／ｈｒ で４ＭＧＹ照射。

【００２４】

【表１】

【００２５】 この結果から、各実施例は、放射線照射によって、導体（撚線）１の腐食がな く、かつ耐屈曲性の劣化もないことが理解できる。

【００２６】 なお、上記実施例において、導体１又は箔テープ１２に、組成（Ａ）に代えて 、（Ｂ）、（Ｃ）のものを使用したところ、同様な結果を得ることができた。

【００２７】

【考案の効果】

この考案は、以上のように構成したので、耐放射線性及び耐屈曲性の優れたケ ーブルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図

【図２】銅合金箔糸の正面図

【図３】絶縁心線の導体の正面図

【図４】屈曲試験説明図

【符号の説明】

Ｐ ケーブル ａ ケーブルコア １ 導体（集合撚線） ２ 絶縁被覆 ３ 絶縁心線 ４ 介在 ５ 押え巻き層（押え巻きテープ） ６ シース １１ 耐放射線性高抗張力繊維糸（ケブラー） １２ 銅合金箔テープ １３ 銅合金箔糸

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 (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 (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の銅合金の線からなる導体を熱可塑
   性ポリウレタンエラストマーで被覆して絶縁心線とし、
   その絶縁心線の複数本を撚り合わせ、この上にテープを
   巻回し押え巻きしてケーブルコアとし、その周りに、塩
   化ビニル樹脂１００重量部に対し、可塑剤５０〜９０重
   量部とした軟質ビニルでシースを設けたことを特徴とす
   る耐放射線・耐屈曲性ケーブル。 記 鉛とスズの合計含有量が０．０２〜０．１５重量％であ
   って且つ夫々の含有量が０．００６重量％以上、酸素含
   有量が０．０００１〜０．００５重量％、残部が実質的
   に銅から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記載の耐放射線・耐屈曲性ケー
   ブル。 記 スズとアンチモンの合計含有量が０．０２〜０．１５重
   量％であって且つ夫々の含有量が０．００６重量％以
   上、残部が実質的に銅から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記載の耐放射線・耐屈曲性ケー
   ブル。 記 鉛とアンチモンの合計含有量が０．０２〜０．１５重量
   ％であって且つ夫々の含有量が０．００６重量％以上、
   残部が実質的に銅から成る高力高導電性銅合金。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   耐放射線・耐屈曲性ケーブルにおいて、上記絶縁心線の
   導体が、耐放射線性高抗張力繊維糸の周りに、当該請求
   項記載の銅合金の箔テープを横巻きした銅合金箔糸から
   成ることを特徴とする耐放射線・耐屈曲性ケーブル。