JPH11306866A - ケーブル用導体及びその製造方法 - Google Patents

ケーブル用導体及びその製造方法

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JPH11306866A
JPH11306866A JP10726998A JP10726998A JPH11306866A JP H11306866 A JPH11306866 A JP H11306866A JP 10726998 A JP10726998 A JP 10726998A JP 10726998 A JP10726998 A JP 10726998A JP H11306866 A JPH11306866 A JP H11306866A
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JP
Japan
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conductor
cable
copper alloy
wire
twisting
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JP10726998A
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English (en)
Inventor
Shuzo Suzuoka
修三 鈴岡
Tsutomu Ogasawara
力 小笠原
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Yoshinokawa Electric Wire & Ca
Yoshinogawa Electric Wire and Cable Co Ltd
Original Assignee
Yoshinokawa Electric Wire & Ca
Yoshinogawa Electric Wire and Cable Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次導体を撚り合わせて製造されるケーブル
用導体の均質性を向上させ、特に屈曲性を高めるために
撚りピッチを小さくしても外周部一次導体の間からの中
心部一次導体の部分的突出がなく屈曲耐久性が良好で電
気的特性の均一性も良好なケーブル用導体を提供する。 【解決手段】 軟銅線を複数撚り合わせてなる1本の中
心部一次導体2とその周囲に配されたスズ含有銅合金ま
たはその場金属繊維強化銅合金からなる銅合金線を複数
撚り合わせてなる6本の外周部一次導体4とが撚り合わ
されている。中心部一次導体2を構成する軟銅線は外周
部一次導体を構成する銅合金線より伸び率が5%以上大
きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気ケーブルの技
術分野に属するものであり、特にケーブル用導体及びそ
の製造方法に関するものである。本発明により提供され
るケーブル用導体は、例えば産業用ロボットにおいて可
動部(アーム)を経て動力用電流を供給したり或は制御
用等の電気信号を伝達したりする可動ケーブルを製造す
るのに好適に利用される。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】産業用
ロボットにおいては、アームが複雑な動きをするので、
該アームの先端に取り付けられた溶接装置などへの動力
供給用または信号伝達用のケーブルは、アーム関節部分
において頻繁に屈曲作用を受ける。このため、特にロボ
ット用ケーブルなどの可動ケーブルでは、その寿命を長
くするために屈曲に対する大きな耐久性が求められる。
【0003】一方、可動ケーブルでは、それが取り付け
られる可動部分の機械的動作速度の一層の向上が求めら
れるにつれて、重量軽減のため導電線の細線化が求めら
れている。もちろん、この細線化に際しても、屈曲耐久
性の低下があってはならない。
【0004】従来、産業用ロボットにおいては、以上の
ような可動ケーブルを構成するのに、素線として主とし
てタフピッチ軟銅線が使用されていた。該タフピッチ軟
銅線またはその撚り合わせ体からなる一次導体を適宜撚
り合わせることで得られる二次導体を用いて所望形態の
導電線を作製し、これを所望により絶縁体で被覆して被
覆電線とし、更に所望により被覆電線を複数集合させた
上で、シースで外部被覆することにより、ロボット用可
動ケーブルとしていた。そして、更なる耐久性が要求さ
れる場合には、スズ含有銅合金などのいわゆる高耐久性
銅合金からなる素線を用いた導体が使用されている。こ
の高耐久性銅合金線はタフピッチ軟銅線の5倍程度の耐
久性を有する。
【0005】また、以上のような可動ケーブル用導体
(二次導体)の製造に際しては、2度撚り機(バンチャ
ー)を用いて、比較的小さい撚りピッチの導体を得るこ
とで屈曲性を高めることがなされている。
【0006】しかるに、撚りピッチの小さい導体を製造
する際には、導体外周部の一次導体の撚り込み率が導体
中心部の一次導体の撚り込み率より大きいので、外周部
一次導体から中心部一次導体に対して締め付け力ととも
に導体長さ方向の圧縮力が作用する。このため、2度撚
り機で導体製造を継続すると、外周部一次導体の隙間か
ら中央部一次導体が部分的に押し出される(突出する)
ことがある。
【0007】このような中心部一次導体の部分的突出
は、二次導体の均質性を阻害し、該二次導体を用いて得
られるケーブルが屈曲を繰り返すうちに、突出部分の一
次導体が切断されてケーブルの導電特性を劣化させたり
屈曲耐久性を低下させたりする。
【0008】そこで、本発明は、一次導体を撚り合わせ
て製造されるケーブル用導体の均質性を向上させ、特に
屈曲性を高めるために撚りピッチを小さくしても中心部
一次導体の部分的突出がなく屈曲耐久性が良好で電気的
特性の均一性も良好なケーブル用導体を提供することを
目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、中心部導体とその周囲
に配された複数の外周部導体とが撚り合わされているケ
ーブル用導体であって、前記外周部導体は銅合金線を用
いてなり、前記中心部導体は軟銅線を用いてなることを
特徴とする、ケーブル用導体、が提供される。
【0010】本発明の一態様においては、前記銅合金線
はスズ含有銅合金またはクロム−ジルコニウム含有銅合
金またはその場金属繊維強化銅合金からなる。
【0011】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、中心部導体とその周囲に配された
複数の外周部導体とが撚り合わされているケーブル用導
体であって、前記中心部導体は前記外周部導体を構成す
る第1素線より伸び率が5%以上大きい材質の第2素線
を用いて構成されていることを特徴とする、ケーブル用
導体、が提供される。
【0012】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、中心部導体とその周囲に配された
複数の外周部導体とが撚り合わされているケーブル用導
体であって、前記外周部導体はスズ含有銅合金またはク
ロム−ジルコニウム含有銅合金またはその場金属繊維強
化銅合金からなる銅合金線を第1素線として用いてな
り、前記中心部導体は前記第1素線より伸び率が5%以
上大きい材質の軟銅線を第2素線として用いて構成され
ていることを特徴とする、ケーブル用導体、が提供され
る。
【0013】本発明の一態様においては、前記中心部導
体1本と前記外周部導体6本とが撚り合わされている。
【0014】本発明の一態様においては、前記中心部導
体は前記軟銅線または前記第2素線を複数撚り合わせた
ものからなる。
【0015】本発明の一態様においては、前記外周部導
体は前記銅合金線または前記第1素線を複数撚り合わせ
たものからなる。
【0016】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、以上のようなケーブル用導体を製
造する方法であって、前記中心部導体と前記外周部導体
との撚り合わせに際して前記中心部導体に対して前記外
周部導体に対するよりも大きな引っ張り力を印加するこ
とを特徴とする、ケーブル用導体の製造方法、が提供さ
れる。
【0017】本発明の一態様においては、前記中心部導
体と前記外周部導体との撚り合わせに際して2度撚り機
を用いる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。
【0019】図1は、本発明によるケーブル用導体の一
実施形態を示す模式的断面図であり、図2はその部分側
面図である。
【0020】これらの図において、符号2は中心部一次
導体(単に「中心部導体」ともいう)を示し、符号4は
外周部一次導体(単に「外周部導体」ともいう)を示
す。中心部一次導体2と外周部一次導体4とは、右撚り
で7個撚りされており、その撚りピッチPは例えば9m
mである。符号1は、中心部一次導体2と外周部一次導
体4とを用いて7個撚りして得られる本実施形態のケー
ブル用導体を示す。
【0021】中心部導体2は、図3に断面図が示されて
いるように、例えば外径80μm程度の電気用軟銅線か
らなる素線21を9本用いて左撚りで集合撚りしたもの
からなり、その撚りピッチは例えば4mmである。中心
部導体2は素線21単独であってもよい。
【0022】外周部導体4は、図4に断面図が示されて
いるように、例えば外径80μm程度の銅合金線からな
る素線41を9本用いて左撚りで集合撚りしたものから
なり、その撚りピッチは例えば4mmである。外周部導
体4は素線41単独であってもよい。
【0023】上記外周部導体4の素線41たる銅合金線
としては、例えばスズ含有銅合金やクロム−ジルコニウ
ム含有銅合金などの高耐久性銅合金を使用することがで
き、更には、その場Cr繊維強化銅合金やその場(C
r,Zr)繊維強化銅合金などのその場金属繊維強化銅
合金を使用することもできる。これらの銅合金線を使用
することで、耐屈曲性及び導電率の双方を良好に維持で
き、導体1の径が小さくとも十分な導電性と十分な屈曲
耐久性とを実現することができ、ケーブルの軽量化を実
現することができる。銅合金線は、伸び率が5%以下の
ものが好ましく、例えば高耐久性銅合金の場合は2%程
度が可能であり、その場金属繊維強化銅合金の場合は
0.1%程度が可能である。
【0024】これに対して、中心部導体2の素線21た
る電気用軟銅線は、伸び率が10%以上例えば15%で
ある。このように、中心部導体2として、外周部導体4
に比べて伸び率が5%以上小さい柔らかい材質のものを
使用することで、外周部導体4から中心部導体2に締め
付け圧力が印加され且つ導体長さ方向の圧縮力が作用し
ても、中心部導体2が容易に変形して、これら締め付け
圧力や導体長さ方向圧縮力を緩和することができるの
で、外周部導体4どうしの間隙から中心部導体2が部分
的に突出するようなことがない。
【0025】また、中心部導体2の素線21たる電気用
軟銅線は導電率が極めて高く(例えば98%IACS程
度)、導体1の導電率の向上に寄与する。一方、外周部
導体4の素線41たる銅合金線は引っ張り強さが十分に
高く(高耐久性銅合金の場合は例えば75Kg/mm2
程度;その場金属繊維強化銅合金の場合は例えば135
Kg/mm2 程度)、導体1の屈曲耐久性は良好であ
る。
【0026】以上の実施形態では、中心部導体2の素線
21として軟銅からなるものが用いられているが、本発
明では、中心部導体2の素線21として銀または金また
はアルミニウムからなるものを用いることも可能であ
る。
【0027】以上のような、本実施形態の導体1は、次
のようにして製造される。
【0028】図5は、導体1の製造方法の一例を示す模
式図である。図示されている様に、不図示の2度撚り機
により、1本の中心部導体2の周りに、6本(一部しか
図示されていない)の外周部導体4を配置し、図中左か
ら右へと走行させつつ、中心部導体2の周りに外周部導
体4を撚り合わせる。その際に、中心部導体2に対して
外周部導体4に対するよりも大きな引っ張り力(好まし
くは1.2倍以上たとえば1.5倍)を印加する。例え
ば、中心部導体2に印加する引っ張り力を1.5Kg/
mm2 とし、外周部導体4に印加する引っ張り力を1.
0Kg/mm2とする。
【0029】以上のような本実施形態によれば、中心部
導体2の部分的突出がなく屈曲耐久性が良好で電気的特
性の均一性も良好なケーブル用導体が、2度撚り機によ
り容易且つ効率よく製造することができる。
【0030】図6は、上記実施形態の導体1を用いて形
成されたケーブルの一例を示す断面図である。
【0031】図6において、導体1を単独または複数撚
り合わせることで導電線1’を形成し、この導電線1’
を絶縁体5で被覆して被覆電線6とし、このようにして
得られた被覆電線6を5本撚り合わせて同心撚りユニッ
ト7を形成し、このようにして得られたユニット7を3
つ配列し、それらの間に絶縁性介在(絶縁体)8を配置
し、これら全体を電磁シールド材9で包囲し、シース1
0で外部被覆することで、可動ケーブルを構成してい
る。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中心部導体の部分的突出がなく屈曲耐久性が良好で電気
的特性の均一性も良好なケーブル用導体が提供され、こ
のケーブル用導体を2度撚り機により容易且つ効率よく
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるケーブル用導体の一実施形態を示
す模式的断面図である。
【図2】本発明によるケーブル用導体の一実施形態を示
す部分側面図である。
【図3】本発明によるケーブル用導体の一実施形態にお
ける中心部導体の断面図であるる。
【図4】本発明によるケーブル用導体の一実施形態にお
ける外周部導体の断面図であるる。
【図5】本発明によるケーブル用導体の製造方法の一例
を示す模式図である。
【図6】本発明によるケーブル用導体を用いて形成され
たケーブルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ケーブル用導体 1’ 導電線 2 中心部導体 4 外周部導体 5 絶縁体 6 被覆電線 7 ユニット 8 介在 9 電磁シールド材 10 シース 21 中心部導体の素線 41 外周部導体の素線

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心部導体とその周囲に配された複数の
    外周部導体とが撚り合わされているケーブル用導体であ
    って、前記外周部導体は銅合金線を用いてなり、前記中
    心部導体は軟銅線を用いてなることを特徴とする、ケー
    ブル用導体。
  2. 【請求項2】 前記銅合金線はスズ含有銅合金またはク
    ロム−ジルコニウム含有銅合金またはその場金属繊維強
    化銅合金からなることを特徴とする、請求項1に記載の
    ケーブル用導体。
  3. 【請求項3】 中心部導体とその周囲に配された複数の
    外周部導体とが撚り合わされているケーブル用導体であ
    って、前記中心部導体は前記外周部導体を構成する第1
    素線より伸び率が5%以上大きい材質の第2素線を用い
    て構成されていることを特徴とする、ケーブル用導体。
  4. 【請求項4】 中心部導体とその周囲に配された複数の
    外周部導体とが撚り合わされているケーブル用導体であ
    って、前記外周部導体はスズ含有銅合金またはクロム−
    ジルコニウム含有銅合金またはその場金属繊維強化銅合
    金からなる銅合金線を第1素線として用いてなり、前記
    中心部導体は前記第1素線より伸び率が5%以上大きい
    材質の軟銅線を第2素線として用いて構成されているこ
    とを特徴とする、ケーブル用導体。
  5. 【請求項5】 前記中心部導体1本と前記外周部導体6
    本とが撚り合わされていることを特徴とする、請求項1
    〜4のいずれかに記載のケーブル用導体。
  6. 【請求項6】 前記中心部導体は前記軟銅線または前記
    第2素線を複数撚り合わせたものからなることを特徴と
    する、請求項1〜5のいずれかに記載のケーブル用導
    体。
  7. 【請求項7】 前記外周部導体は前記銅合金線または前
    記第1素線を複数撚り合わせたものからなることを特徴
    とする、請求項1〜6のいずれかに記載のケーブル用導
    体。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載のケーブ
    ル用導体を製造する方法であって、前記中心部導体と前
    記外周部導体との撚り合わせに際して前記中心部導体に
    対して前記外周部導体に対するよりも大きな引っ張り力
    を印加することを特徴とする、ケーブル用導体の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 前記中心部導体と前記外周部導体との撚
    り合わせに際して2度撚り機を用いることを特徴とす
    る、請求項8に記載のケーブル用導体の製造方法。
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Cited By (4)

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