JPH11164435A - Ｃｖケーブルの絶縁接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】独自の半導電層成形体を用いて、押出から架橋
に至までの工程を一本化して製造工程時間の大幅短縮を
図れるのは勿論、押出された架橋剤入りポリエチレン内
部にボイドを残留させないＣＶケーブルの絶縁接続方法
を提供。 【解決手段】双方のＣＶケーブルのそれぞれに、錐管状
で厚さ方向にガスを透過できる多孔質の半導電層成形体
を予め被挿し、これら半導電層成形体は縮径端側でＣＶ
ケーブルの外部半導電層に密着固定する一方拡径端側の
相互を離間相対向して縁切り設定を行い、これら半導電
層成形体の外側からメッシュ構造のガス抜き層及び弾性
筒状ダイヤフラムを介して金型をセットし、予熱状態の
金型に対して押出される架橋剤入りポリエチレン樹脂を
半導電層成形体内及び縁切り設定部に充填して補強絶縁
体及び縁切り部を一体成形し、引き続き冷却工程を経ず
に弾性筒状ダイヤフラムの外面全体から一様に加圧しな
がら金型を昇温加熱することにより補強絶縁体及び縁切
り部を架橋する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶケーブルの絶
縁接続方法に関し、より具体的には押出モールド方式に
よってＣＶケーブルの絶縁接続部を形成する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５及び図６は、ＣＶケーブルの絶縁接
続方法の従来例を示している。この従来の方法は、先
ず、図５（イ）のように、左右のＣＶケーブル１Ａ，１
Ｂの端末で段剥ぎ・ペンシリング等の処理を施し、その
処理で露出された導体４，４の端末相互を導体接続管５
の圧縮等にて接続し、この導体接続部に対して導電処理
を施して内部半導電層６を形成する。

【０００３】上記のように導体接続部及び双方のＣＶケ
ーブル端末処理部は、図５（ロ）のように、押出金型７
内にセットする。その後、押出金型７に対して押出され
る架橋剤入りポリエチレンを金型下部の注入口８を通し
て押出金型７内へ充填し、補強絶縁体１０を形成する。
押出金型７の上部ではオーバーフロー樹脂分１１を取り
込むための樹脂タンク９を上方から加圧しながら常温程
度まで冷却するようにしている。その後、押出金型７を
解体し、補強絶縁体１０を所定の絶縁寸法となるように
成形仕上げの作業を行う。

【０００４】この後、図５（ハ）のように、予め製作さ
れ用意されている縁切りユニット１３を補強絶縁体１０
上の所定位置にセットし、さらに、縁切りユニット１３
の左右から補強絶縁体１０上を経由したＣＶケーブルの
半導電層２（図５（イ）参照）の表面に半導電性熱収縮
チューブ１２を被せこれを加熱収縮させて外部半導電層
を形成している。

【０００５】前記の工程により基本の構成が得られた絶
縁接続部は、図６の架橋工程に移される。即ち、前記の
ようにして製作された絶縁接続部を金型１５にセット
し、全体を加熱・加圧して一体化し、且つ、補強絶縁体
１０を架橋する。ここで、架橋金型１５内の層１４はダ
イヤフラム層であって、補強絶縁体１０、縁切りユニッ
ト１３及び外部半導電層１２を保護するとともに架橋時
の加熱で絶縁体を偏肉・変形しないように均一な形状に
保持するために用いられる。１６は加圧口であり、ここ
より流体例えばガスを圧入しダイヤフラムを外側から加
圧するようにしている。

【０００６】図７は、上記の各工程を経て製造された、
架橋完了後の絶縁接続部を示している。

【０００７】また、上記の従来例を改善する方法として
出願人が先に提案した例がある。（特開平９−１０３０
１５号）。

【０００８】上記の提案例は、導体相互を接続した双方
のＣＶケーブルのそれぞれに錐管状の半導電層成形体を
予め被挿し、これら半導電層成形体は縮径端側でＣＶケ
ーブルの外部半導電層に密着固定する一方拡径端側の相
互を離間相対向して縁切り設定を行い、これら半導電層
成形体の外側から弾性筒状ダイヤフラムを介して金型を
セットし、予熱状態の金型に対して押出される架橋剤入
りポリエチレンを半導電層成形体内内及び縁切り設定部
に充填して補強絶縁体及び縁切り部を一体成形し、引き
続き冷却工程を経ずに弾性筒状ダイヤフラムの外面全体
から均一に加圧しながら金型を昇温加熱することにより
補強絶縁体及び縁切り部を架橋する方法からなる。

【０００９】弾性筒状ダイヤフラムは、金型セット時に
金型と半導電層成形体との間にあって、押出と架橋の温
度差による体積膨張分を吸収する。この弾性筒状ダイヤ
フラムの外面において周方向及び長手方向に連続した溝
を分布させ、この溝を通じて高圧流体を封入させること
により、ダイヤフラム全体を均一に加圧することで、上
記の全体均一加圧を実現するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術のう
ち、図５，６に示す方法によると、ＣＶケーブル絶縁接
続における性能上の問題点と工法上の問題点がある。即
ち、性能上の問題点には、縁切りユニットを成形品とし
て予め製作しておくことから、その内径に補強絶縁体の
外形に合わせて成形仕上げを行わなければならないが、
それら縁切りユニットと補強絶縁体との間に空隙ができ
易いことが挙げられる。また、架橋工程により一体化を
図るにしても、当該空隙内のガスが残留してボイドを形
成してしまう心配がある。

【００１１】また、工法上の問題点には、絶縁体押出
工程、補強絶縁体の成形工程、縁切りユニット及び
外部半導電層の取付け工程、前記とは別の金型によ
る架橋工程、というように多くの工程を経て時化も工程
間の連続性を確保することが困難であるため、製造に非
常に長い時間がかかるということが挙げられる。

【００１２】一方、前述した従来技術の後者；本出願人
により提案した方法によれば、前記図５，６に示す方法
の問題点を克服し、縁切り部の絶縁性能の向上を図り、
同時に押出から架橋に至までの工程を一本化し、製造工
程における時間を大幅に短縮できるという効果が得られ
る。

【００１３】しかしながら、発明者らの研究によると、
前記のように改良した方法においてもなお改善すべき点
が見出された。即ち、ケーブル絶縁体と半導電層成形体
で密閉された内部に架橋剤入りポリエチレン樹脂を注入
するため、雰囲気ガスを樹脂とともに取り込み、これが
残留してボイドを形成してしまう可能性がある点であ
る。

【００１４】そこで、本発明の解決すべき課題（目的）
は、独自の半導電層成形体を用いて、押出から架橋に至
までの工程を一本化して製造工程時間の大幅な短縮を図
れることは勿論、押出された架橋剤入りポリエチレンの
内部にボイドを残留させない、ＣＶケーブルの絶縁接続
方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明により提供するＣ
Ｖケーブルの絶縁接続方法は、導体相互を接続した双方
のＣＶケーブルのそれぞれに、錐管状で厚さ方向にガス
を透過できる多孔質の半導電層成形体を予め被挿し、こ
れら半導電層成形体は、縮径端側でＣＶケーブルの外部
半導電層に密着固定する一方、拡径端側の相互を離間相
対向して縁切り設定を行い、これら半導電層成形体の外
側からメッシュ構造のガス抜き層及び弾性筒状ダイヤフ
ラムを介して金型をセットし、予熱状態の金型に対して
押出される架橋剤入りポリエチレン樹脂を半導電層成形
体内及び縁切り設定部に充填して補強絶縁体及び縁切り
部を一体成形し、引き続き冷却工程を経ずに弾性筒状ダ
イヤフラムの外面全体から一様に加圧しながら金型を昇
温加熱することにより補強絶縁体及び縁切り部を架橋す
る方法からなる。

【００１６】前記半導電層成形体は、そのベース高分子
材料中に発泡剤及び架橋剤（過酸化物）を混合したもの
に対して、発泡剤の分散、押出成形、架橋、発泡の工程
を経ることにより多孔質の構造を得ると良い。

【００１７】また、前記発泡剤の分散に関する温度に関
し、架橋剤（過酸化物）の一分半減期温度を発泡剤の分
解温度より２０〜４０℃低いものを選定し、架橋、発泡
は、発泡剤の分解温度の１０〜２０℃高い温度で行うと
良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るＣＶケーブ
ルの絶縁接続方法の実施例を工程別に示し、図２は同方
法において用いられる半導電層成形体を示している。ま
た、図３は同方法における工程の流れを示しており、図
４は半導電層成形体の製造工程の流れを示している。

【００１９】説明の便宜上、図１の各工程と図３の工程
の流れを照らし合わせながら説明する。先ず、図３にお
ける「ケーブル処理」は、従前例の図５（イ）及びこれ
に関する前述の説明のように、ケーブル段剥ぎによる導
体剥き出しや絶縁体へのペンシリング加工等の処理を行
う。

【００２０】その後、予め専用の金型で製作された左右
二分割タイプの半導電層成形体１７，１７、ガス抜き層
１８，１８及びダイヤフラム１９，１９を各々被挿して
おく。これらの半導電層成形体１７，１７、ガス抜き層
１８，１８及びダイヤフラム１９，１９は、各々錐管状
にしてあるため、ケーブル導体接続が可能なようにケー
ブル本体側へ後退しておき、そして、導体接続管の圧縮
により導体接続部を形成し、その導体接続部上に内部半
導電層を形成する。

【００２１】次に、各ケーブル本体側へ後退してあった
半導電層成形体１７，１７を導体接続部側へ移動し、そ
れぞれの半導電層成形体の縮径端側を図１（イ）のよう
に熱収縮させてＣＶケーブルの外部半導電層２上に電気
的導通可能に密着固定するとともに、左右の半導電層成
形体の拡径端側の相互を離間相対向させて縁切り設定を
する。

【００２２】上記のような半導電層成形体１７は、図２
（イ）（ロ）に示すような錐管状とした本体を、図２
（ハ）のような多孔質の構造とするものである。図２
（ハ）において、２２は気泡、２３は半導電層高分子材
料部分である。

【００２３】上記のような多孔質の半導電層成形体１７
を製造方法は、図４に示すような手順、即ち、高分子材
料；ポリエチレンに発泡剤と架橋剤（過酸化物）を混合
したものに対して、発泡剤の分散、押出成形、架
橋、発泡の順で行うと良い。

【００２４】発泡剤の分散は、発泡剤及び架橋剤（過酸
化物）が分解せず、半導電層成形体のベース高分子材
料；ポリエチレンが溶融できる最低温度で十分に行い、
専用の金型に押出して成形する。その後、架橋によりポ
リエチレン樹脂を発泡に耐える粘度にしてから発泡剤を
徐々に分解させる。この目的のため、架橋剤（過酸化
物）の一分半減期温度が発泡剤の分解温度より２０〜４
０℃低いものを選定し、架橋、発泡は、発泡剤の分解温
度の１０〜２０℃高い温度で行うと良い。このようにし
て製造した多孔質の半導電層成形体は、内部に独立及び
連通した気泡を含みガスの透過性を有するため、押出時
に押出絶縁体内部に空隙を閉じ込めてしまう危険がなく
なる。また、上記のように金型成形品である半導電層成
形体は、内面形状が平滑で表面突起等の欠陥を生ずる心
配がない。

【００２５】上記のように半導電層成形体１７は多孔質
で通気性を有することから、その半導電層成形体１７の
外周にガス抜き層１８を図１（ロ）のように設置する。
このガス抜き層１８は、ガスの通気性を持たせるためメ
ッシュ構造で後述する金型に対して内部と外部を跨がる
ような長さにして設置し、その材質は押出〜架橋の熱履
歴によって変形しないような耐熱性を有するもので、例
えばテフロンの商品名で代表される弗素樹脂系の素材を
用いる。

【００２６】上記のようなガス抜き層１８の外周には、
シリコンゴムにより成形した成型したダイヤフラム１９
を図１（ロ）のように被挿し、さらにその外側から金型
２０をセットする。

【００２７】図１（ロ）は、押出時のセット構造を示し
たものであり、このセット状態で金型２０を予熱し、所
定温度に達した時点で、押出機から押し出された溶融状
態の架橋剤入りポリエチレン樹脂を金型の樹脂注入口８
より注入し、同架橋剤入りポリエチレン樹脂を半導電層
成形体１７，１７内及び縁切り設定部に充填して補強絶
縁体の原型を一体形成する。尚、９は９は樹脂タンクに
して、金型からオーバーフローした樹脂分１１を溜め込
む。

【００２８】上記のようにして押出作業が済んだら、樹
脂タンク９を取り外す一方、金型２０は取り外すことな
くそのまま使用して昇温加熱することにより、補強絶縁
体及び縁切り設定部の架橋を行う。架橋作業中は、金型
のガス加圧口１６からガスを供給し、ダイヤフラム１９
と金型２０とで密閉された部分に高圧ガスを封入し、こ
れにより内部を加圧する。

【００２９】図１（ハ）は、上記の一連の作業中におけ
る押出補強絶縁体の端部でのガス抜き状況、即ち、押出
補強絶縁体１０中に閉じ込められた空隙２１におけるガ
スは、多孔質の半導電層成形体１７及びガス抜き層１８
を通して金型の外部に流出していく様子が示されてい
る。

【００３０】以上のようにして架橋作業が終了したら、
金型２０を解体し、縁切り設定部にある絶縁層部分を簡
易に成形処理する。図１（ニ）は、以上の作業を経て完
成されたＣＶケーブルの絶縁接続部を示したものであ
る。

【００３１】以上のよう本実施例のＣＶケーブルの絶縁
接続方法によれば、従来の押出モールド型接続部の製造
工程における、絶縁体押出、補強絶縁体の成形、
縁切りユニット及び外部半導電層の取り付け、架橋の
各工程を一本化することができる。即ち、前述した絶縁
体成形工程を省略でき、さらに押出と架橋の２回の加熱
工程を１回で行うことができるため、作業時間の大幅な
短縮を図ることができる。また、半導電層成形体は多孔
質高分子材料であるため、ガスの透過性を有し、押出時
に内部に空隙を生ずる心配がなく、電気性能の安定化が
図れる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、独
自の半導電層成形体を用いて、押出から架橋に至までの
工程を一本化して製造工程時間の大幅な短縮を図れるこ
とは勿論、押出された架橋剤入りポリエチレンの内部に
ボイドを残留させない、ＣＶケーブルの絶縁接続方法を
提供するという所期の課題（目的）を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＣＶケーブルの絶縁接続方法の実
施例にして、（イ）は半導電層成形体、ガス抜き層、及
びダイヤフラムの取付け状況を示す縦断面説明図、
（ロ）は金型をセットして押出工程（及び加熱架橋）を
実施する要領を示す縦断面説明図、（ハ）は押出工程及
び架橋工程におけるガス抜きの状況を示す要部縦断面説
明図、（ニ）は架橋完了後の縁切り簡易成形を施した絶
縁接続部の完成状態を示す縦断面説明図。

【図２】本発明に係るＣＶケーブルの絶縁接続方法に用
いる半導電層成形体の実施例にして、（イ）は外観図、
（ロ）は縦断面図、（ハ）は断面構造拡大図。

【図３】本発明に係るＣＶケーブルの絶縁接続方法の各
工程の流れを示す説明図。

【図４】本発明に係るＣＶケーブルの絶縁接続方法にお
ける半導電層成形体の製造工程の例を示す説明図。

【図５】従来のＣＶケーブル絶縁接続方法の例にして、
（イ）は導体接続状況の説明図、（ロ）は押出金型をセ
ットし押出作業する工程を示す縦断面的説明図、（ハ）
は縁切りユニット及び外部半導電層用熱収縮チューブの
取付け工程を示す縦断面的説明図。

【図６】図５に示す方法で押出後の絶縁接続部に架橋金
型をセットし架橋作業をする工程を示す縦断面的説明
図。

【図７】図６の工程を経て架橋完了後の構造を示す縦断
面的説明図。

【符号の説明】

１Ａ ＣＶケーブル １Ｂ ＣＶケーブル ２ ケーブル側外部半導電層 ３ ケーブル側絶縁層 ８ 樹脂注入口 ９ 樹脂タンク １０ 補強絶縁体 １１ オーバーフロー樹脂 １６ ガス加圧口 １７ 半導電層成形体 １８ ガス抜き層 １９ ダイヤフラム ２０ 金型（押出架橋兼用） ２１ 空隙 ２２ 気泡 ２３ 半導電層高分子材料部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 幸一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 丹野 史朗 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 渡部 陽一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体相互を接続した双方のＣＶケーブルの
   それぞれに、錐管状で厚さ方向にガスを透過できる多孔
   質の半導電層成形体を予め被挿し、これら半導電層成形
   体は、縮径端側でＣＶケーブルの外部半導電層に密着固
   定する一方、拡径端側の相互を離間相対向して縁切り設
   定を行い、これら半導電層成形体の外側からメッシュ構
   造のガス抜き層及び弾性筒状ダイヤフラムを介して金型
   をセットし、予熱状態の金型に対して押出される架橋剤
   入りポリエチレン樹脂を半導電層成形体内及び縁切り設
   定部に充填して補強絶縁体及び縁切り部を一体成形し、
   引き続き冷却工程を経ずに弾性筒状ダイヤフラムの外面
   全体から一様に加圧しながら金型を昇温加熱することに
   より補強絶縁体及び縁切り部を架橋する、ＣＶケーブル
   の絶縁接続方法。
2. 【請求項２】前記半導電層成形体は、そのベース高分子
   材料中に発泡剤及び架橋剤（過酸化物）を混合したもの
   に対して、発泡剤の分散、押出成形、架橋、発泡の工程
   を経ることにより多孔質の構造を得る、請求項１記載の
   ＣＶケーブルの絶縁接続方法。
3. 【請求項３】前記発泡剤の分散に関する温度に関し、架
   橋剤（過酸化物）の一分半減期温度を発泡剤の分解温度
   より２０〜４０℃低いものを選定し、架橋、発泡は、発
   泡剤の分解温度の１０〜２０℃高い温度で行う、請求項
   ２記載のＣＶケーブルの絶縁接続方法。