JPH0696618A - 可動ケーブル用導体とその製造法 - Google Patents

可動ケーブル用導体とその製造法

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JPH0696618A
JPH0696618A JP4100046A JP10004692A JPH0696618A JP H0696618 A JPH0696618 A JP H0696618A JP 4100046 A JP4100046 A JP 4100046A JP 10004692 A JP10004692 A JP 10004692A JP H0696618 A JPH0696618 A JP H0696618A
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Taiyo Electric Wire & Cable
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポット溶接機用二次ケーブル等の可動ケー
ブルに用いる導体として、疲労劣化を生じにくく、可撓
性、機械的強度、導電性が良好であり、高信頼性で耐久
性に極めて優れるものを提供する。 【構成】 ０．２０〜０．４０重量％の錫を含有する錫
入り銅合金線を素線１０とした複合撚り導体１３からな
る可動ケーブル用導体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、使用状態でケーブル自
体が反復変形する用途に供される可動用ケーブルの導
体、特にスポット溶接機用二次ケーブルの導体として好
適な可動用ケーブルに関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】スポット溶接機の溶接ガンとト
ランスを接続する二次ケーブルには、相互に絶縁された
２経路の導線を一本のホース内に組み込んだローリアク
タンス・ケーブルと、往復各経路の導線を個別に一本の
ホース内に組み込んだ単線往復式ケーブルとの２種があ
り、共にＪＩＳ Ｃ ９３１８において両端末の端子加
工を施した完成品として規定されている。
【０００３】前者のローリアクタンス・ケーブルは、例
えば図３に示すように、内側に導水管１を通した絶縁チ
ューブ２の周囲に、複数本（図では６本）の導体３がセ
パレータ４を介して往経路側と復経路側とに分離される
状態で配置され、その全体がホースカバー５で覆われた
構造であり、冷却水を一端側から絶縁チューブ２とホー
スカバー５との間の空間６に導入して他端側から導水管
１を通して戻すことにより、溶接時の通電に伴う発熱を
除去するようになされている。また後者の単線往復式ケ
ーブルは、一本のホースカバー内に余剰空間を残す形で
導体を挿通した構造であり、やはり該空間に冷却水又は
空気を流通させて通電に伴う発熱を除去するようになさ
れている。
【０００４】しかして、これらのスポット溶接機用二次
ケーブルの導体としては、該ケーブルが溶接操作に伴っ
て曲がり及び捻じれを繰り返す可動接続部となることか
ら、従来ではその可撓性を確保するために一般的に電気
用軟銅線（ほぼ純銅）を素線とする複合撚り群が使用さ
れていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては産業用ロボット等を利用したスポット溶接の自動化
が進んでおり、これに伴って前記二次ケーブルとしても
耐久性の大幅な改善が求められている。しかしながら、
前記従来の二次ケーブルにあっては、その導体に用いた
電気用軟銅線の耐疲労応力性が低い上、この種二次ケー
ブルでは端末部の導体に圧着端子の取付加工による塑性
歪みが残り、且つ該端末部に使用状態での曲げ及び捻じ
れ変形の反復による応力が集中し易く、また変形の都度
に導体の素線同士が擦れ合って磨滅し易く、特に単線往
復式ケーブルでは通電時に往復経路の導体間に生じる磁
気反発作用による応力も加わることから、早期に疲労劣
化を生じて満足な耐久性が得られず、上記要望に対処で
きないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述の
情況に鑑み、スポット溶接機用二次ケーブルを始めとす
る可動ケーブルの導体として、疲労劣化を生じにくく、
且つ可動配線用としての本来の可撓性及び機械的強度、
導電性を具備し、高信頼性で極めて耐久性に優れるもの
を提供することにある。
【０００７】すなわち、本発明の請求項１に係る可動ケ
ーブル用導体は、上記目的を達成するために、０．２０
〜０．４０重量％の錫を含有する錫入り銅合金線を素
線とした複合撚り導体からなる構成を採用したものであ
る。
【０００８】また本発明の請求項２に係る可動ケーブル
用導体は、同様目的において、前記請求項１の複合撚り
導体として、複合撚り導体が、複数本の素線よりなる一
次撚り群の複数本を撚り合わせた二次撚り群、又は該二
次撚り群の複数本を撚り合わせた三次撚り群からなり、
且つ最終撚りの前段の撚り群全部が同一の撚り方向であ
ると共に、この前段の撚り群の撚り方向と最終撚りの方
向とが逆に設定されてなる構成を採用したものである。
【０００９】一方、本発明の請求項３に係る可動用ケー
ブル導体の製造法は、前記請求項１記載の素線の複数本
が撚り合わされた一次撚り群の複数本を撚り合わせて二
次撚り群とし、この二次撚り群を２３０〜２８０℃の温
度で焼鈍処理することを特徴とする構成を採用したもの
である。
【００１０】
【作用】請求項１の可動ケーブル用導体は、特定量の錫
入り銅合金線を素線とする複合撚り導体であるため、従
来の可動用ケーブルに使用される電気用軟銅線を素線と
した複合撚り導体に比較して腰が強く、且つ適度な柔軟
性を示すと共に耐磨耗性にも優れ、しかも充分な導電性
を備える上に機械的強度が大きいことから、スポット溶
接用二次ケーブル等の可動部配線用として必要な可撓性
を具備する共に、使用状態での曲げ及び捻じれ変形の反
復による疲労劣化が非常に少なく、また上記スポット溶
接用二次ケーブルのような圧着端子の取付加工による塑
性歪みを残す端末部へ応力が集中しにくく、且つ上記反
復変形に伴う素線相互の擦れ合いによる磨耗を生じにく
い。
【００１１】素線の錫入り銅合金線における錫の含有量
は、０．２０〜０．４０重量％の範囲とすべきであり、
０．２０重量％未満では機械的強度が不充分となり耐久
性の低下を招き、逆に０．４０重量％を越えると導電性
の低下が無視できなくなる。そして、特に錫の含有量を
０．２５〜０．３５重量％とした場合、機械的強度と導
電性が共に優れたものとなる。
【００１２】このような錫入り銅合金線を素線とする複
合撚り導体としては、複数本の素線を撚り合わせた一次
撚り群の複数本を撚り合わせて二次撚り群としたもの、
更にこの二次撚り群の複数本を撚り合わせて三次撚り群
としたものがあり、その素線径、一次〜三次撚り群の各
撚り本数、複合撚り構成等は特に制限されないが、請求
項２の複合撚り構成、つまり前記の二次撚り群からなる
複合撚り導体では一次撚り群の全部が同一の撚方向で且
つ二次撚りとは逆の撚り方向とした構成、前記の三次撚
り群からなる複合撚り導体では二次撚り群の全部が同一
の撚方向で且つ三次撚りとは逆の撚り方向とした構成が
好適である。
【００１３】すなわち、従来の一般的な複合撚り構成で
は各層交互に異方向に最終段の撚り合わせを行っている
が、本発明では前述の如く素線の腰が強いことから、同
一の撚り方向の撚り群のみで最終撚りした構成により可
動ケーブルとしての優れた捻回性を確保できると共に、
この最終撚りと前段の撚りとを異方向に設定することに
より複合撚り導体としてのまとまりが良好となる。
【００１４】このような可動用ケーブルの製造において
は、請求項３のように二次撚り群の段階で２３０〜２８
０℃の温度で焼鈍処理するのがよく、三次撚り群の場合
には該照度処理後に撚り合わせを行えばよい。すなわ
ち、この焼鈍処理により錫入り銅合金線の内部に残留し
ていた歪みが除去されると共に柔軟性が増し、複合撚り
導体はばらけを生じにくく且つ変形反復による疲労劣化
の少ないものとなる。しかして、この処理温度が２３０
℃未満では歪み除去と柔軟性の付与を充分に行えず、逆
に２８０℃より高い処理温度が引張強さが著しく低下し
て耐久性の悪化を招く。なお、焼鈍処理時間は１〜３時
間程度とするのがよい。
【００１５】
【実施例】図１は本発明に係る可動ケーブル用導体の一
実施例であり、同図のＡは０．２０〜０．４０重量％の
錫を含有する錫入り銅合金線からなる多数本の素線１０
…を撚り合わせた一次撚り群１１の７本より構成される
二次撚り群１２、同図のＢは該二次撚り群１２の１９本
より構成される三次撚り群１３からなる複合撚り導体を
示す。しかして、一次撚り群１１及び二次撚り群１２の
撚り方向は全て右撚り、三次撚り線１３の撚り方向は左
撚りに設定されている。
【００１６】〔焼鈍処理特性〕図２は二次撚り群１２の
段階で２時間の焼鈍処理を行って得られる複合撚り導体
の焼鈍温度と引張強さ（破断荷重）及び伸びとの相関図
であり、図中の〇印は引張強さ（破断荷重）、▲印は伸
びを示し、各印を通る上下方向の線長は各焼鈍温度での
変動幅であって印位置が平均値である。そして、使用し
た複合撚り導体は、１８０μｍ径で錫含有率０．３０重
量％の錫入り銅合金線からなる素線５５本を右撚りに撚
り合わせた一次撚り群１１を用い、この一次撚り群１１
の７本を右撚りして図１のＡの如く二次撚り群１２と
し、更にこの二次撚り群１２の１９本を左撚りして図１
のＢの如く三次撚り群１３としたものである。
【００１７】図２で示すように、焼鈍温度が２３０〜２
８０℃の範囲においては、引張強さが約５０Ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上、伸びが２〜６％程度であり、可動ケーブル用
導体として好適な機械的強度と柔軟性が付与されること
が判る。なお、導体末端のばらけは、焼鈍条件に依存す
るが、前記温度範囲では生起しない。
【００１８】〔錫含有率特性〕上記焼鈍処理を行ったも
のと同構成で素線１０の錫含有率が異なる三次撚り群か
らなる複合撚り導体を使用し、引張強さと導電率（共に
平均値）を調べたところ、次の結果が得られた。
【００１９】 錫含有率 引張強さ 導電率 （重量％） （Ｋｇｆ／ｍｍ2 ） （％ＩＡＣＳ） ０．１６ ４０ ９０ ０．２０ ５０ ８５ ０．２５ ５５ ８２ ０．３０ ６０ ８０ ０．３５ ６５ ７５ ０．４０ ６５ ７０ ０．６０ ７０ ６０
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、特定量の錫入
り銅合金線を素線とする複合撚り導体であるため、腰が
強く且つ適度な柔軟性を示し、耐磨耗性にも優れ、しか
も充分な導電性を備える上に機械的強度が大きく、スポ
ット溶接用二次ケーブル等の曲げ及び捻じれ変形を反復
する可動部配線用として充分な可撓性を有すると共に、
端末接続部に歪みが集中しにくく、疲労劣化及び磨耗が
非常に少なく、高信頼性で極めて優れた耐久性を発揮す
る可動ケーブル用導体を提供できる。
【００２１】請求項２の発明によれば、可動ケーブルと
しての優れた捻回性を確保できると共に、複合撚り導体
としてまとまりの良い可動ケーブル用導体を提供でき
る。
【００２２】また、請求項３の製造方法によれば、上記
の可動ケーブルとして、特に疲労劣化が少なく耐磨耗性
にも優れ、より耐久性の良いものを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ａは本発明の一実施例に係る可動ケーブル用
導体に用いる二次撚り群の断面図、Ｂは該二次撚り群を
用いた三次撚り群からなる同可動ケーブル用導体の断面
図である。
【図２】 同可動ケーブル用導体の焼鈍温度と引張強さ
及び伸びとの相関特性図である。
【図３】 ローリアクタンス・ケーブル型のスポット溶
接用二次ケーブルの構造例を示す断面図。
【符号の説明】
１０ 素線 １１ 一次撚り群 １２ 二次撚り群 １３ 三次撚り群（複合撚り導体）

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ０．２０〜０．４０重量％の錫を含有す
    る錫入り銅合金線を素線とした複合撚り導体からなる可
    動ケーブル用導体。
  2. 【請求項２】 複合撚り導体が、複数本の素線よりなる
    一次撚り群の複数本を撚り合わせた二次撚り群、又は該
    二次撚り群の複数本を撚り合わせた三次撚り群からな
    り、且つ最終撚りの前段の撚り群全部が同一の撚り方向
    であると共に、この前段の撚り群の撚り方向と最終撚り
    の方向とが逆に設定されてなる請求項１記載の可動ケー
    ブル用導体。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の素線の複数本が撚り合わ
    された一次撚り群の複数本を撚り合わせて二次撚り群と
    し、この二次撚り群を２３０〜２８０℃の温度で焼鈍処
    理することを特徴とする可動用ケーブル導体の製造法。
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