JPH0935541A - ロボット用電線及びそれを用いたロボット用ケ−ブル - Google Patents
ロボット用電線及びそれを用いたロボット用ケ−ブルInfo
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Abstract
において、導電性を損なうことなく寿命を従来のものよ
りも飛躍的に向上させること。 【解決手段】 破断までの塑性歪みの蓄積のない金属繊
維強化銅複合材料を用いて線材を形成し、これを素線と
して撚り合わせて絶縁体で被覆し、さらに外部被覆する
ことで、高導電性と高屈曲性を有したロボット用電線及
びケ−ブルが得られる。
Description
される可動用電線及びケ−ブルで、特に高導電性・高耐
久性を要求されるものに関する。
は、主としてタフピッチ軟銅線が用いられてきていた。
典型的なロボット用ケ−ブルの構成を図1に示す。タフ
ピッチ軟銅線の導体で細線を形成し、裸素線として撚り
合わせて絶縁体で被覆し、それらを集合してさらに絶縁
体で外部被覆してロボット用可動ケ−ブルとしている。
が要求される場合は、耐久性をタフピッチ軟銅線の5倍
程度に向上させたSn入り銅合金などの、いわゆる「高
耐久性合金」が用いられてきている。
引っ張り強さは相反する性質であるため、銅合金中に他
の金属を添加すれば引っ張り強さは増すが、その分導電
率は低下することになる。例えば純銅の導電率は100
%IACS(国際軟銅標準)で、銀に次いで高い導電性
を示すが、引っ張り強さは40kg/mm2以下であ
る。代表的なバネ用ベリリウム銅の引っ張り強さは10
0kg/mm2以上と強いが導電率は30%IACS以
下である。
−線などにも使用されているものであるが、Sn添加と
ともに機械的強度は増すものの、導電性が低下する。
0.3%Sn入り銅合金の導電率は70%IACSであ
るが、強度を上げるために0.6%までSnを添加する
と、導電性は50〜60%IACSまで低下してしま
う。当然のことながら、導電率が低下すればジュ−ル熱
の発生を抑制するため線を太くせざるをえないが、これ
ではケ−ブルの細線化、軽量化に逆行することになる。
来技術の課題を解決すべくなされたもので、導電性を損
なうことなく、従来用いられてきたロボット用電線及び
ケ−ブルよりもその寿命を飛躍的に向上させるものであ
る。具体的には、ジュ−ル熱の発生が許容できる70%
IACS以上の導電率を保持し、ケ−ブルが破断するま
での屈曲サイクル数が従来のケ−ブルの数十倍であるこ
とを目的とする。
を達成すべく鋭意研究の結果、破断までの塑性伸びがゼ
ロに近い高導電性・高強度銅合金を用いたロボット可動
用電線及びケ−ブルを開発するに至った。すなわち、本
発明のロボット可動用電線及びケ−ブルにおいては、そ
の導体の変形領域を弾性領域に抑え込み、塑性領域には
踏み込ませないことを特徴とするものである。例えてい
うならば本発明での導体はゴムのように変形し、塑性歪
みの蓄積は生じないため、塑性歪みによる疲労破壊は起
こらず、寿命は主に機械的要因以外によるものとなる。
破断するまでの繰り返し屈曲のサイクル数で定義するこ
ととする。通常、ロボット用ケ−ブルの屈曲試験には左
右屈曲試験、U字屈曲試験、単純振動試験、移動U字試
験、捻回試験等がある。図3(a)には左右屈曲試験、
図3(b)にはU字屈曲試験の概略を示す。
るものの、機械的強度を向上させようとすると導電性が
低下してしまい、ジュ−ル熱の発生を来すという問題点
があった。従来の考え方は、繰り返し変形による応力の
蓄積を緩和させるため、破断までの塑性伸びが大きい銅
合金を用いて導体としてきた。ところが、破断までの塑
性伸びが大きい銅合金は、必然的に機械的強度が低下す
るものである。さらに蓄積する繰り返し歪みを塑性変形
で緩和しきれず、正味の歪みが残留して疲労破壊に至
る。これがケ−ブルの寿命を決定してしまうものであ
る。
0.2%の応力(これを耐力いう)を以て、降伏点とし
ている。すなわちこの降伏点を越えると実質的に塑性領
域に入ると見なしている。ロボット用ケ−ブルでの屈曲
では、塑性歪みが1%以上にも及ぶ。例えば典型的な高
耐久性合金であるSn入り銅合金を導体とすると、その
変形は塑性領域に入ると考えられる。従って図4に示す
ように、繰り返し変形とともに塑性歪みが蓄積してい
き、ついには材料の疲労限界を越えて破壊に至る。
の塑性伸びがゼロ」である導体の場合は、繰り返し変形
に対しても、依然として弾性領域内にあり、したがって
塑性歪みの蓄積は起こらない。このため電線及びケ−ブ
ルの耐久性を著しく向上させることが可能となる。
領域を、その弾性領域に抑え込むには、どのような導体
であればよいかを詳細に調べた結果、従来の高導電性・
高強度銅合金では困難で、強加工した繊維強化銅マトリ
ックス複合材料が有用であることを見い出した。
的にゼロあるいはゼロに近い状態に至らしめる加工のこ
とである。上述のように便宜上0.2%塑性歪みのとこ
ろで弾性領域と塑性領域の区分(降伏点)となるので、
「強加工」とは伸びを0.2%塑性歪み以下に抑えたも
のと言ってよい。具体的にはインゴットを溝ロ−ル加工
や線引き加工によって線材とする工程で、全体の断面減
少率を99.99%以上とする加工をいうことにする。
料」とは、銅母相の中に繊維を介在させて強化させた複
合材料のことであり、次の文献に最近の研究成果が特集
されている。 METALLRGICAL TANSACTIONS
vol.24A(1993)
銅マトリックス中を流れることで確保でき、かつ機械的
強度は繊維強化で確保できることである。それ故、図2
に示すような経験則を打ち破る、従来には存在しなかっ
た「高導電性・高強度銅合金」の開発が可能となった。
強化銅マトリックス複合材料」の中で、最近特に注目さ
れているのは「その場(in situ)金属繊維強化
銅マトリックス複合材料」である。一例を挙げると、銅
とニオブのように、たがいにほとんど固溶し合わない成
分を、通常の金属加工工程と同様に鋳造し、該インゴッ
トを熱間および/あるいは冷間加工により線や板にする
もので、詳細に関しては次の文献に記載されている。 J.Bevk et al.:J.Appl.Phy
s.vol.49(1978)6031
状晶が析出し、これがその後の圧下率(断面減少率)9
9.9〜99.99%以上の強加工により、「その場
(insitu)」で繊維状に引き伸ばされ、これが銅
マトリックスと相互作用して、マトリックスを強化す
る。最近では次の文献にAg、Cr等の繊維強化銅マト
リックス複合材料の例も報告されているが、工業的に応
用された例に関する報告は見られない。 Y.Sakai et al.:Appl.Phys.
Lett.,vol.59(1991)2965 T.Takeuchi et al.:J.Less−
Common Metals,vol. 157(19
90)25
極材として実用化されている「粒子強化銅マトリックス
複合材料」では粒子による電子散乱が大きく、繊維強化
銅マトリックス複合材料に比較して導電率が低い。ま
た、「粒子強化銅マトリックス複合材料」では、塑性伸
びを実質的にゼロあるいはゼロに近い材料にするために
は、粒子成分を多く含むことで硬くてもろくなって屈曲
性が低下し、したがって本目的のために「粒子強化銅マ
トリックス複合材料」を応用することはできない。
説明する。
u)」作製した24%Ag繊維強化銅マトリックス複合
材料を用いた線材を使用した。素線の直径は0.08m
mφで、塑性伸びは測定感度内ではゼロである。四端子
法により測定した導電率は80%IACSである。この
素線20本を、200デニ−ルのアラミド繊維を芯材と
して、ピッチ5.5mmで右撚りに集合し、公称断面積
0.1mm2の導体を作製し、厚さ0.2mmのポリエ
チレンで押し出し被覆してケ−ブルを製造した。これを
図3(a)に示す左右屈曲試験により電線の寿命を測定
した。曲げ半径は5mm、荷重100g、スピ−ド30
回/分の条件のもとで試験を実施した。
合金を用いたロボット用電線を実施例と同様に作製し、
全く同様の条件のもとで左右屈曲試験を実施した。測定
結果は図5の通りであり、本発明は従来品と比較して一
桁以上の寿命があることがわかる。
ルは、従来品では困難であった高導電性と高屈曲性を満
足するものであり、ロボット等の可動用に使用される電
線及びケ−ブルの寿命を大幅に向上させることができ
る。また、ロボット用電線及びケ−ブルだけでなく、高
導電性と高屈曲性を要求される産業分野に応用できる。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 破断までの塑性伸び0.2%以下の繊維
強化銅マトリックス複合導体を用いた高導電性・高耐久
性を特徴とするロボット用電線 - 【請求項2】 破断までの塑性伸びが実質的にゼロであ
り、導電率が70%IACS以上であることを特徴とす
る導体を用いた請求項1記載のロボット用電線 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のロボット用電線を
用いたことを特徴とするロボット用ケ−ブル
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6417445B1 (en) * | 1999-07-06 | 2002-07-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Elementary coaxial cable wire, coaxial cable, and coaxial cable bundle |
US9190191B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-11-17 | Yazaki Corporation | Extra-flexible insulated electric wire |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4170497B2 (ja) * | 1999-02-04 | 2008-10-22 | 日本碍子株式会社 | ハーネス用電線導体 |
DE10119653C1 (de) * | 2001-04-20 | 2003-03-20 | Siemens Ag | Mehrleiteranordnung zur Energie- und/oder Datenübertragung |
JP3719163B2 (ja) * | 2001-05-25 | 2005-11-24 | 日立電線株式会社 | 可動部配線材用撚線導体及びそれを用いたケーブル |
JP4825084B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2011-11-30 | 財団法人電力中央研究所 | 治具、膜厚計測装置及び方法 |
FR2907256A1 (fr) * | 2006-10-11 | 2008-04-18 | Nexans Sa | Cable de controle electrique et procede de fabrication associe |
CN101568972B (zh) * | 2006-12-26 | 2012-05-30 | 旭化成纤维株式会社 | 伸缩电线及其制造方法 |
KR100997258B1 (ko) | 2008-11-20 | 2010-11-29 | 목영일 | 고 전기전도도 전선 및 이의 제조방법 |
DE102010016901A1 (de) * | 2009-11-19 | 2011-05-26 | Yeon Ho Choe | Draht mit hoher Leitfähigkeit, sowie Herstellungsverfahren dafür |
RU2522901C2 (ru) * | 2012-11-20 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "НАНОЭЛЕКТРО" | СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ ПРОВОД НА ОСНОВЕ Nb3Sn |
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Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
US4683349A (en) * | 1984-11-29 | 1987-07-28 | Norichika Takebe | Elastic electric cable |
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- 1998-02-05 US US09/019,057 patent/US6103976A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6417445B1 (en) * | 1999-07-06 | 2002-07-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Elementary coaxial cable wire, coaxial cable, and coaxial cable bundle |
US9190191B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-11-17 | Yazaki Corporation | Extra-flexible insulated electric wire |
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Publication number | Publication date |
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JP3454981B2 (ja) | 2003-10-06 |
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