JPH0668932B2 - 電気搬送ケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気搬送ケーブル（electrocarrier cabl
e）、即ち電気、特に電気通信信号、又は更に一般的に
データ信号等を伝える電流等の弱い電流を伝導するため
の、及び測定装置又は情報処理システムに電力を供給す
るためのケーブルに関する。

今日、一般に並列に配置された電気の一つの又は複数の
導体は、一般に鋼からなる補強部材によって補強されな
ければならない。これらの補強部材は、機械的強度を与
え、また電気搬送体（electrocarrier）の重量及び体積
のかなりの百分率を占める。この種の電気搬送ケーブル
は重く、それ自身の重量で破断する可能性がある。強さ
／重量の関係はケーブルの自重破壊長（selfweight bre
aking length）と称する。

それ故、例えば７×0.56mm²の導体を備える電気搬送ケ
ーブルは、20本の直径1.4mmを有する亜鉛メッキされた
鋼ワイヤからなる第１層と反対の撚り（lay）でよりを
合わせてなわれ、且つ35本の、直径1.1mmを有する線で
作られた第２層を備えるシースを必要とする（鋼＝1800
N/mm²）。このケーブルは空気中で680g/mの重量があ
り、9500DaNの破壊強さを有し、空気中に吊されると
き、このケーブルは、9500/680＝13.97kmの長さに対す
るそれ自身の重量で破壊する。

この型のケーブルにおいて、銅導体は、ケーブルの総破
壊強さに達する前に非常に少量だけ伸びた後、必ず破断
する。これらの導体は、一般に補強部材の強さの50％以
下の荷重で破断し、そのとき電気搬送ケーブルは、その
電気的機能をもはや果たさない。

また、例えば加水分解の分野において、約１ppmの精度
の科学的寸法が、亜鉛メッキされた鋼支持部材からの微
小亜鉛粒子又はグリースの存在により誤り伝えられるこ
とが観察されている。導体ケーブルに関する問題は、他
の荷重が加えられていない場合でも空気又は水等の流体
中に吊されるとき、それ自身の重量で破断されることで
ある。ケーブルに破断荷重（breaking loads）が加えら
れるとき、電気回路は、補強部材が破断する前に、破壊
される傾向があり、その結果、ケーブル全体が交換され
なければならなくなる。

摩擦によるアラミド（aramide）繊維の相互の損傷を防
止するために、ポリウレタン保護コーティング膜で被覆
された芳香族ポリアミドのマルチフィラメント繊維を含
む低密度高力電気機械ケーブル（low-density high-str
ength electromechanical cable）がUS-A-4 034 138か
ら知られている。しかし、導体ワイヤは支持繊維（carr
ier fiber）に対して平行であり、補強部材よりも高い
引張り強さを有する。

EP-A-0 054 784は、支持部材が中央芯及び導体と一緒に
撚られているストランドの形態のアラミド繊維である電
話ケーブルに関する。DE-A-3 241 425は、中央導体部材
が支持部材を構成する編組されたアラミド補強部材によ
り囲まれている導体ケーブルに関する。

本発明の対象は、重量が軽く、また、その導電性部分
が、ケーブルの支持部材が既に機械的に破断されたとき
にのみ、破断する電気搬送ケーブルである。本発明によ
ると、その点が常用のケーブルについて認められること
と相違するが、ケーブルの補強部材は単一または複数の
導電の前方で破断する。ケーブルが破断すれば、単一又
は複数の導体は、支持部材がそれ自身壊れた後可能なか
ぎり遅いときに荷重される。

本発明によれば、押出成形されたシースに囲われた引張
に強い支持部材と電気導体部材を備える該電気搬送ケー
ブルは、前記導体部材が、アラミド繊維補強部材によっ
て包囲された弾性中央芯構造物（elaastic central cor
e structure）中に統合されており、該導体部材は、ス
トランド（strand）に巻き付けられた少なくとも一本の
金属ワイヤを含むことを特徴とする。

弾性芯構造物（ceutral core strncture）は、撚り合わ
せられた繊維複合中央心線（fibre composite central
core）を備える。この心線の回りに、二本以上の導体
が、均質なストランドを構成するようにできるだけ引き
締った螺旋構造で配列されている。例えば、(1+6)の弾
性芯構造物があってもよく、その場合において、前記
「1」は中央の心線であり、また前記「6」は例えば直径方向
に対向する二つの電気導体及び例えば同直径の四つの中
間のポリウレタンアラミド複合部材２を包含する。

その代わりとして(1+12)の弾性芯構造物があってもよ
く、その場合において、前記「1」は、中央心線であり、
また前記「12」は、例えば同直径の六つの導体及び六つの
中間部材又は十二個の導体を包含する。

有利に銅又は銅合金からなる基本の電気ワイヤは、一般
に短い撚り及び隣接する巻き付けで一般に高弾性率のア
ラミドの心線に巻き付けられる。しかし、通常の操作で
ストランドが引張により荷重がかけられないとすれば、
ストランドは特別の物理的な特性を持たない材料で作る
ことができる。弾性芯構造物内で電気の導体の滑りを容
易にするために、特に複数の滑車輪の上を通るとき、電
気導体のシースは好ましくは弗素製品等の低い接着率を
有する絶縁用樹脂である。

電気導体及び／又は中間部材のよりを合わせてなう方向
は、抗捩り効果を得るように芯構造物のよりを合わせて
なう方向と有利に逆である。

この種の芯構造物に牽引で荷重がかけられるとき、それ
は、基本のワイヤに荷重をかけ又はゆがめることなく伸
びる。これは、導体内の基本ワイヤの螺旋構造及び芯構
造物内で導体をより合わせなうこと（stranding）の組
み合わせの理由からである。この技術は長い撚りをもた
らす。しかし、この荷重を加えることは、補強部材（st
rength member）が引っ張られるか又は破断されると仮
定するような例外的な場合においてのみ起こる。

高弾性率繊維の補強又は支持部材は、編組又は捩り等の
種々の方法で組み立てることができる。編組の場合、編
組は、好ましくは例えば芳香族ポリアミド繊維で作ら
れ、芳香族ポリアミド繊維は、非常に高い引張り強さや
水中においてそれよりも15倍重い鋼ワイヤと同じくらい
強いものであるといった利点を有する。これらの繊維
は、保護コーティングを受けることができる。その弾性
を最小にするように15゜以下の編組角度で長い撚りを有
しなければならない。

また、このような繊維は、特に海洋学的な応用におい
て、材料の化学的不活発が腐食の問題を除去して、疑似
的な（spurious）伝導の問題を避ける電気的絶縁体であ
るという利点を有する。

若干の場合、薄いフィルムが、弾性芯構造物と支持部材
の間に付けられ、例えばポリウレタンフィルムが、集合
体をしっかりと結合させ、またケーブルに荷重がかけら
れるとき支持部材に対する芯構造物の滑りを妨げる。

保護シースは、好ましくは、例えばポリウレタン等のエ
ラストマー材料で一般に押出成形される。このシース
は、引張り強さに関するいかなる役目をも果たさず、そ
の目的は支持部材及び弾性芯構造物を摩耗からまた更に
一般的に環境による攻撃から保護することである。

本発明の他の特徴及び利点は、限定しない例として、図
面を参照して挙げられた一つの特別の実施態様の以下の
説明から明らかになる。

図面において、 第１図は、本発明によるケーブルの斜視図であり、 第２図は、同ケーブルの横断面図であり、 第３図は、電気の導体の一つを示す。

第１図は、中央の心線１を示し、該心線は、前に述べた
ように撚り合わせられ、ポリウレタンによって一緒に固
定された複数のアラミド（aramide）繊維で作られてい
る。心線１のまわりに、複数の導体２及び／又は複数の
中間部材2aがあり、示されている例においては、６本で
ある。それらは、密な撚り（close lay）で、例えば、
直径4.7mmの弾性芯構造物に対して32mmのピッチで、撚
り合わせられている。心線１と同様に、中間部材は、有
利に、ポリウレタンマトリックスの中に統合された複数
のアラミド繊維である。それに一本又は好ましくは数本
の金属ワイヤが巻き付けられている心線２によって構成
された電気の導体は、ケーブルに荷重がかけられると
き、導体２、７と中間部材2a間の相対的な滑りを可能に
するように、ポリテトラフルオロエチレン又はその他の
弗素化させられた製品の薄層５（第３図）で被覆されて
いる。

電気導体及び／又は中間部材は、好ましくは、抗捩り効
果（anti-twisting effect）を得るように逆の方向によ
りを合わせてなわれている。

第３図に示されるように、有利に銅又は銅合金からなる
基本の電線は、一般に高弾性率の（modulus）アラミド
からなる中央心線２に、隣接した巻き及び密な撚りで巻
きつけられている。

その絶縁の役目に加えて、弗素化されたシース５は互い
に関して導体及び中間部材の有効な滑りを可能にする。
編組３はアラミドフィラメントで作られた「緩い（loos
e）」編組である。それは長い撚り（long lay）（15゜以
下の編組角度）を有しなければならない。それは、ケー
ブルの引張り強さを与える。

芳香族炭化水素繊維は、それらが破断する前に非常に僅
か（２乃至４％の程度で）しか伸びず、またそれ故それ
らはケーブルの端に加えられた荷重に抗し、その結果、
その張力は基本の電線に伝えられないことがわかる。

ポリウレタンシース４は引張り強さの役目を果たさない
が、しかし、該編組を摩耗から、また更に一般的に環境
による攻撃から保護する。

例 本発明によるケーブルは、 −ポリウレタンマトリックスの中に統合されたケブラー
（kevlar）49、比重1.44からなる直径1.5mmの複合中央
心線、 −この心線の回りの直径1.5mmを同様に有する６個の部
材を備える。これらの部材の中の二つは、直径の方向に
相対し、ケブラー49の心線の回りに隣接した巻き（cont
iguous turns）で巻き付けられた直径0.2mmの12個の銅
合金ワイヤで作られている電気の導体である。４つは、
電気の導体と同じ直径を有する中間部材である。電気の
導体はPTFEの薄層で被覆されている。

結果として生ずる1+2+4の集合体は弾性電気芯構造物を
構成し、直径4.8mmを有する。

この芯構造物は厚さ150ミクロンのポリウレタンフィル
ムによって被覆されている。この組み合わせの上に1700
dtex（1500デニール）の寸法を有する撚り数16又は17の
柔軟なポリアミドフィラメント編組がある。編組角度は
開いており、12゜の数値を有する。この集合体の圧縮さ
れた直径は、9.6mmと9.7mmの間である。

−厚さ1.5mmのポリウレタンシースが押出成形又は引き
抜き成形によって編組の上に付けられる。

結果として生ずるケーブルは、140g/mの重量を有する。
その破断強さは、7800DaNであり、また空気中における
その自重破壊長は56kmである。

多数の変形が、発明の範囲を外れることなしに、特に技
術的に等価な手段に代えることによって取り入れ得るこ
とは言うまでもない。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形されたシースに囲われた引張りに
   強い支持部材と電気導体部材を備える電気搬送ケーブル
   において、該導体部材が、アラミド繊維補強部材によっ
   て包囲された弾性中央芯構造物内に統合されており、該
   導体部材は、心線(2)に巻き付けられた少なくとも一本
   の金属ワイヤ(7)を含むことを特徴とする電気搬送ケー
   ブル。
2. 【請求項２】前記導体が心線(2)の回りに非常に密な撚
   りと隣接する巻きで巻き付けられた電線であり、該心線
   (2)及び導体(7)は一緒に又は同直径の中間部材(2a)と共
   によりを合わせられてなわれていることを特徴とする請
   求の範囲第１項に記載のケーブル。
3. 【請求項３】心線(2)及び中央心線(1)がポリウレタンマ
   トリックスの中に高弾性率のアラミド繊維を含むストラ
   ンドであることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の
   ケーブル。
4. 【請求項４】アラミド繊維補強部材(3)が編組角度が15゜
   以下である長い撚りの編組を構成することを特徴とする
   請求の範囲第１項に記載のケーブル。
5. 【請求項５】複数の基本のワイヤ(7)が弗素化された製
   品の層(5)で被覆されていることを特徴とする先行する
   請求の範囲のいずれか一項に記載のケーブル。
6. 【請求項６】フィルム(6)が弾性芯構造物と編組(3)の間
   に配置されていることを特徴とする先行する請求の範囲
   のいずれか一項に記載のケーブル。