JPS6111854Y2 - - Google Patents
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- JPS6111854Y2 JPS6111854Y2 JP1980011443U JP1144380U JPS6111854Y2 JP S6111854 Y2 JPS6111854 Y2 JP S6111854Y2 JP 1980011443 U JP1980011443 U JP 1980011443U JP 1144380 U JP1144380 U JP 1144380U JP S6111854 Y2 JPS6111854 Y2 JP S6111854Y2
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- high voltage
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- fiber bundle
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/0063—Ignition cables
-
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- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
Description
本考案は、自動車等の内燃機関において電気点
火に起因して発生する雑音電波が電線自体を介し
て空中に伝播することにより雑音障害が生じるの
を抑制する高圧抵抗電線（以下点火ケーブルと略
記）の改良に関する。 点火ケーブルのシース外周に塩分（寒冷地道路
凍結防止用）、汚泥等の導電性物質が付着し、こ
れがアーース電位に対し低インピーダンス化され
ると抵抗導体芯線（以下芯線と略記）とシース外
周との間の静電容量に応じて充電々流が流失す
る。 従つて静電容量が大きいと点火電圧の低下が大
きくなり点火不良の原因となる。こうした点火不
良を生じないためには静電容量が80PF／ｍ以下
程度の低電容量の点火ケーブルが必要とされてい
る。 一方外径を太くして静電容量を小さくすること
は点火ケーブルの外径は通常７mm又は８mmとなつ
ており従来品との互換性のなさ、スペース上の問
題などがあつて好ましくない。 外径一定のまゝで静電容量を小さくするために
は芯線径を細くする必要があるが、従来品の芯線
を単に細くするだけでは種々の問題をも生ずる。 上記に鑑み本考案は芯線径を細くしたことによ
り生ずる種々の問題点を解決し、要求通りの低静
電容量点火ケーブルを得ることをねらつたもので
ある。以下に本考案を考案の経緯と共に説明す
る。 点火ケーブルは点火放電によつて発生する電波
障害を防止するため16KΩ／ｍ程度の抵抗値を芯
線に附与する必要があるため一般にはガラス繊維
束にカーボン塗料を塗布含浸乾燥して芯線を形成
し1.8mmφ幅程度の径のものが使用されている。 ガラス繊維束を用いたままで径を細くしようと
すると絶縁、シースなどの押出や加硫の工程で芯
線が断線してしまい工業的生産ラインにのらない
という欠点を生ずる。 強度の強いアラミド繊維束を使用すればこの欠
点を改良することができた。例えば第１図に示す
如く1500デニールのアラミド繊維束１を使用しこ
の上にカーボン塗料２を塗布含浸乾燥して外径
0.9〜1.2mmφに仕上げた抵抗芯を用いてその上に
順次架橋ポリエチレン絶縁３、ガラス編組４及び
エチレンプロピレンゴム（EPゴム）又はシリコ
ンゴムシース５をほどこすことにより80PF／ｍ
程度の低静電容量の点火ケーブルを得ることが出
来た。なお80PF／ｍ以下という目標を達成させ
るためには芯線外径を1.2mmφ以下とすることが
必要である。 ところがこうして得られた低静電容量の点火ケ
ーブルは耐電圧が不安定で長期の使用には充分耐
え得ない欠点があることが判つた。即ち点火サイ
クルを模擬してDC30KVを繰り返し印加するイグ
ニツシヨンコイル耐電圧試験で耐電圧不良を生ず
ることが判つた。 この耐圧不良は、芯線径を細くしたことにより
電荷の集中が起きやすくなつたのがその原因の一
つと考えられるものであり、将来テンシヨンメン
バーに用いるガラス繊維束自体の強度に改良がな
され、或いは絶縁シースなどの押出や加硫工程の
改良がなされて、従来のガラス繊維束を細くした
ことによる芯線の断線が解決された場合において
も起り得る問題である。 我々はこの耐電圧不良をも改良するため引続き
種々検討を続けた結果絶縁層に架橋ポリエチレン
を用いるかわりにポリエチレンとEPゴム又はエ
チレン−α−オレフイン共重合体などの非結晶の
オレフイン系ポリマーをブレンドしたものを架橋
して使用すれば顕著に耐電圧が向上し、前述のイ
グニツシヨンコイル耐電圧試験が良好になるとい
うことを見出した。 上記知見は、従来のガラス繊維束を用いた例え
ば1.8mmφの芯線に対し適用してもなお一層耐圧
性能の向上を計ることができるものである。 こうした現象即ち結晶性であるポリエチレンに
非結晶性のオレフイン系ポリマーをブレンドする
ことにより耐電圧が向上するということは非常に
意外なことであり通常の銅導体のケーブルでは考
えられないことである。 例えば第３図結晶残存量とインパルス破壊強度
との関係（昭和53年電気学会全国大会P230 196
XLPEの高温インパルス強度に及ぼす結晶残量の
影響参照）に示す如く、例えばシート試験に於い
てポリエチレンと非結晶性のオレフイン系ポリマ
ーとのブレンド物を架橋したものをポリエチレン
単独を架橋したものと比較すればあきらかにポリ
エチレン単独品の方が耐電圧が高い。 それにもかゝわらずガラス繊維束を用いた従来
の例えば1.8mmφの芯線に対してなお一層耐圧性
能の向上を計ることができるのはもちろんのこ
と、特に径の細い芯線に於いてはポリエチレンと
非結晶性オレフイン系ポリマーとのブレンド物を
絶縁に使用した方が耐電圧が向上し、イグニツシ
ヨンコイル耐電圧試験に合格するという予想外だ
が好ましい結果が得られ本考案を完成した。 以下本考案の実施例を例示図面共に説明する。
第１図は本考案実施例及び比較例の低静電容量点
火ケーブルの斜視図である。即ち１はアラミド繊
維束よりなるテンシヨンメンバー、２は半導電性
塗料層、３は絶縁体層、４は補強層例えば編組
層、５はシース層である。 第１表は本考案実施例及び比較例に用いた低静
電容量点火ケーブルの寸法である。即ちアラミド
繊維束1500デニールに雑音防止抵抗導体用にゴ
ム、プラスチツク等にカーボンブラツク、グラフ
アイト、銀、銅粉等の導電性物質を混入し溶剤等
で溶解した半導電性塗料を繰り返し塗布含浸乾燥
させ外径0.9〜1.2m／ｍに仕上げる。 次に低静電容量を得るため低誘電率材料である
ポリエチレン、エチレンプロピレンポリマー（エ
チレンプロピレンジエンミツクスチヤー
（EPDM）も含む）、エチレン−α−オレフイン又
はこれらのブレンドコンパウンドを絶縁体として
押出加工し蒸気加硫法により架橋せしめ4.6〜4.8
mmφに仕上げた。 次いで補強編組としてガラス繊維により編組と
施しEPゴム又はシリコーンゴムを押出被覆し架
橋せしめ外径7.0mmφに仕上げた。こゝに用いた
絶縁体の配合は第２表に示した通りである。 この様にして作製した点火ケーブルの静電容量
及びイグニツシヨンコイル耐電圧試験の結果は第
３表の通りであつた。即ち比較例の架橋ポリエチ
レン絶縁のサンプルNoGは他の実施例と同様低静
電容量という点では甲、乙を付け難いものゝ実用
上問題となるイグニツシヨンコイル耐電圧試験で
は明らかに実施例のものと比較し極めて短時間で
破壊するものがあり問題であることが分つた。 試験方法のうち静電容量に付いては注(1)に示し
た如くJISC−3004ゴム絶縁電線試験方法に定め
られた如く接地した水に浸し導体と水の間の静電
容量を周波数1000Hzで交流プリツジ法にて測定し
線長1m当りに換算した。 又イグニツシヨンコイル耐電圧試験は第２図に
示した如く実用上極めてあり得る状況を模擬した
もので有用な試験方法である。なお第２図中、１
１はフレーム、１２はモータ、１３はコイル、１
４はイグナイター、１５はデイストリビユーター
（1000RPM）、１６は駆動用ベルト、１７，１
７′はアース、１８，１８′は点火ケーブルを示
し、点火ケーブルは表面を銀ペイント等で処理し
アースしてあり、１８′，１７′間に30KV放電さ
せる。 この様にして得られた本考案の低静電容量の点
火ケーブルは特に寒冷地等における耐塩害防止用
として極めてすぐれたものである。 なお本考案に於いて、テンシヨンメンバーのア
ラミド繊維束は撚り合わして、或いは中心の１本
の上に編組打ち等して用いても差支えなく、又芯
線はテンシヨンメンバーに半導性塗料を繰り返し
塗布含浸乾燥するか、又はその上に順次剥離層、
ゴム、プラスチツクの半導電性押出層を作成して
も差支えない。更に又補強層は編組のほか例えば
孔あきテープ等であつても差支えない、更に又シ
ース層は内外２層としその間に補強層を設ける型
のものであつても差支えない。或いは補強層を設
けなくても差支えない。
火に起因して発生する雑音電波が電線自体を介し
て空中に伝播することにより雑音障害が生じるの
を抑制する高圧抵抗電線（以下点火ケーブルと略
記）の改良に関する。 点火ケーブルのシース外周に塩分（寒冷地道路
凍結防止用）、汚泥等の導電性物質が付着し、こ
れがアーース電位に対し低インピーダンス化され
ると抵抗導体芯線（以下芯線と略記）とシース外
周との間の静電容量に応じて充電々流が流失す
る。 従つて静電容量が大きいと点火電圧の低下が大
きくなり点火不良の原因となる。こうした点火不
良を生じないためには静電容量が80PF／ｍ以下
程度の低電容量の点火ケーブルが必要とされてい
る。 一方外径を太くして静電容量を小さくすること
は点火ケーブルの外径は通常７mm又は８mmとなつ
ており従来品との互換性のなさ、スペース上の問
題などがあつて好ましくない。 外径一定のまゝで静電容量を小さくするために
は芯線径を細くする必要があるが、従来品の芯線
を単に細くするだけでは種々の問題をも生ずる。 上記に鑑み本考案は芯線径を細くしたことによ
り生ずる種々の問題点を解決し、要求通りの低静
電容量点火ケーブルを得ることをねらつたもので
ある。以下に本考案を考案の経緯と共に説明す
る。 点火ケーブルは点火放電によつて発生する電波
障害を防止するため16KΩ／ｍ程度の抵抗値を芯
線に附与する必要があるため一般にはガラス繊維
束にカーボン塗料を塗布含浸乾燥して芯線を形成
し1.8mmφ幅程度の径のものが使用されている。 ガラス繊維束を用いたままで径を細くしようと
すると絶縁、シースなどの押出や加硫の工程で芯
線が断線してしまい工業的生産ラインにのらない
という欠点を生ずる。 強度の強いアラミド繊維束を使用すればこの欠
点を改良することができた。例えば第１図に示す
如く1500デニールのアラミド繊維束１を使用しこ
の上にカーボン塗料２を塗布含浸乾燥して外径
0.9〜1.2mmφに仕上げた抵抗芯を用いてその上に
順次架橋ポリエチレン絶縁３、ガラス編組４及び
エチレンプロピレンゴム（EPゴム）又はシリコ
ンゴムシース５をほどこすことにより80PF／ｍ
程度の低静電容量の点火ケーブルを得ることが出
来た。なお80PF／ｍ以下という目標を達成させ
るためには芯線外径を1.2mmφ以下とすることが
必要である。 ところがこうして得られた低静電容量の点火ケ
ーブルは耐電圧が不安定で長期の使用には充分耐
え得ない欠点があることが判つた。即ち点火サイ
クルを模擬してDC30KVを繰り返し印加するイグ
ニツシヨンコイル耐電圧試験で耐電圧不良を生ず
ることが判つた。 この耐圧不良は、芯線径を細くしたことにより
電荷の集中が起きやすくなつたのがその原因の一
つと考えられるものであり、将来テンシヨンメン
バーに用いるガラス繊維束自体の強度に改良がな
され、或いは絶縁シースなどの押出や加硫工程の
改良がなされて、従来のガラス繊維束を細くした
ことによる芯線の断線が解決された場合において
も起り得る問題である。 我々はこの耐電圧不良をも改良するため引続き
種々検討を続けた結果絶縁層に架橋ポリエチレン
を用いるかわりにポリエチレンとEPゴム又はエ
チレン−α−オレフイン共重合体などの非結晶の
オレフイン系ポリマーをブレンドしたものを架橋
して使用すれば顕著に耐電圧が向上し、前述のイ
グニツシヨンコイル耐電圧試験が良好になるとい
うことを見出した。 上記知見は、従来のガラス繊維束を用いた例え
ば1.8mmφの芯線に対し適用してもなお一層耐圧
性能の向上を計ることができるものである。 こうした現象即ち結晶性であるポリエチレンに
非結晶性のオレフイン系ポリマーをブレンドする
ことにより耐電圧が向上するということは非常に
意外なことであり通常の銅導体のケーブルでは考
えられないことである。 例えば第３図結晶残存量とインパルス破壊強度
との関係（昭和53年電気学会全国大会P230 196
XLPEの高温インパルス強度に及ぼす結晶残量の
影響参照）に示す如く、例えばシート試験に於い
てポリエチレンと非結晶性のオレフイン系ポリマ
ーとのブレンド物を架橋したものをポリエチレン
単独を架橋したものと比較すればあきらかにポリ
エチレン単独品の方が耐電圧が高い。 それにもかゝわらずガラス繊維束を用いた従来
の例えば1.8mmφの芯線に対してなお一層耐圧性
能の向上を計ることができるのはもちろんのこ
と、特に径の細い芯線に於いてはポリエチレンと
非結晶性オレフイン系ポリマーとのブレンド物を
絶縁に使用した方が耐電圧が向上し、イグニツシ
ヨンコイル耐電圧試験に合格するという予想外だ
が好ましい結果が得られ本考案を完成した。 以下本考案の実施例を例示図面共に説明する。
第１図は本考案実施例及び比較例の低静電容量点
火ケーブルの斜視図である。即ち１はアラミド繊
維束よりなるテンシヨンメンバー、２は半導電性
塗料層、３は絶縁体層、４は補強層例えば編組
層、５はシース層である。 第１表は本考案実施例及び比較例に用いた低静
電容量点火ケーブルの寸法である。即ちアラミド
繊維束1500デニールに雑音防止抵抗導体用にゴ
ム、プラスチツク等にカーボンブラツク、グラフ
アイト、銀、銅粉等の導電性物質を混入し溶剤等
で溶解した半導電性塗料を繰り返し塗布含浸乾燥
させ外径0.9〜1.2m／ｍに仕上げる。 次に低静電容量を得るため低誘電率材料である
ポリエチレン、エチレンプロピレンポリマー（エ
チレンプロピレンジエンミツクスチヤー
（EPDM）も含む）、エチレン−α−オレフイン又
はこれらのブレンドコンパウンドを絶縁体として
押出加工し蒸気加硫法により架橋せしめ4.6〜4.8
mmφに仕上げた。 次いで補強編組としてガラス繊維により編組と
施しEPゴム又はシリコーンゴムを押出被覆し架
橋せしめ外径7.0mmφに仕上げた。こゝに用いた
絶縁体の配合は第２表に示した通りである。 この様にして作製した点火ケーブルの静電容量
及びイグニツシヨンコイル耐電圧試験の結果は第
３表の通りであつた。即ち比較例の架橋ポリエチ
レン絶縁のサンプルNoGは他の実施例と同様低静
電容量という点では甲、乙を付け難いものゝ実用
上問題となるイグニツシヨンコイル耐電圧試験で
は明らかに実施例のものと比較し極めて短時間で
破壊するものがあり問題であることが分つた。 試験方法のうち静電容量に付いては注(1)に示し
た如くJISC−3004ゴム絶縁電線試験方法に定め
られた如く接地した水に浸し導体と水の間の静電
容量を周波数1000Hzで交流プリツジ法にて測定し
線長1m当りに換算した。 又イグニツシヨンコイル耐電圧試験は第２図に
示した如く実用上極めてあり得る状況を模擬した
もので有用な試験方法である。なお第２図中、１
１はフレーム、１２はモータ、１３はコイル、１
４はイグナイター、１５はデイストリビユーター
（1000RPM）、１６は駆動用ベルト、１７，１
７′はアース、１８，１８′は点火ケーブルを示
し、点火ケーブルは表面を銀ペイント等で処理し
アースしてあり、１８′，１７′間に30KV放電さ
せる。 この様にして得られた本考案の低静電容量の点
火ケーブルは特に寒冷地等における耐塩害防止用
として極めてすぐれたものである。 なお本考案に於いて、テンシヨンメンバーのア
ラミド繊維束は撚り合わして、或いは中心の１本
の上に編組打ち等して用いても差支えなく、又芯
線はテンシヨンメンバーに半導性塗料を繰り返し
塗布含浸乾燥するか、又はその上に順次剥離層、
ゴム、プラスチツクの半導電性押出層を作成して
も差支えない。更に又補強層は編組のほか例えば
孔あきテープ等であつても差支えない、更に又シ
ース層は内外２層としその間に補強層を設ける型
のものであつても差支えない。或いは補強層を設
けなくても差支えない。
【表】
【表】
第１図は本考案及び比較のための点火ケーブル
の斜視図、第２図はイグニツシヨンコイル耐電圧
試験方法の説明図、第３図はシート試験にける結
晶性と耐電圧の関係を説明する図を例示してい
る。 １……テンシヨンメンバー、２……半導電性塗
料層、３……絶縁体層、４……補強層、５……シ
ース層。
の斜視図、第２図はイグニツシヨンコイル耐電圧
試験方法の説明図、第３図はシート試験にける結
晶性と耐電圧の関係を説明する図を例示してい
る。 １……テンシヨンメンバー、２……半導電性塗
料層、３……絶縁体層、４……補強層、５……シ
ース層。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 抵抗導体芯線、絶縁体層、シース層を備える
電線に於いて、上記抵抗導体芯線はテンシヨン
メンバーに繊維束を用い、半導電性塗料を塗布
含浸乾燥して外径1.2mmφ以下に作成されてお
り、上記絶縁体層は上記芯線上にポリエチレン
に非結晶性のオレフイン系ポリマーをブレンド
した組成物が架橋されて設けられてなる低静電
容量の高圧抵抗電線。 (2) ブレンドされた組成物中の非結晶性のオレフ
イン系ポリマーがエチレンプロピレンゴムであ
つて、ポリエチレン（PE）とエチレンプロピ
レンゴム（EP）のブレンド比率（PE／EP）
が80／20〜50／50である実用新案登録請求の範
囲第(1)項記載の低静電容量の高圧抵抗電線。 (3) ブレンドされた組成物中の非結晶性のオレフ
イン系ポリマーがエチレン−α−オレフイン共
重合体であつて、ポリエチレン（PE）とエチ
レン−α−オレフイン共重合体（ＥαＯ）のブ
レンド比率（PE／ＥαＯ）が80／20／〜50／
50である実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の
低静電容量の高圧抵抗電線。 (4) 繊維束がアラミド繊維束である実用新案登録
請求の範囲第(1)項記載の低静電容量の高圧抵抗
電線。 (5) 抵抗導体芯線が、テンシヨンメンバーにアラ
ミド繊維束を用い、半導電性塗料を塗布含浸乾
燥して剥離層を介在させ更に半導電性コンパウ
ンドを押出被覆して外径1.2mmφ以下に作成さ
れている実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の
低静電容量の高圧抵抗電線。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP1980011443U JPS6111854Y2 (ja) | 1980-01-31 | 1980-01-31 | |
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| GB8102833A GB2073481B (en) | 1980-01-31 | 1981-01-30 | Ignition cable |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1980011443U JPS6111854Y2 (ja) | 1980-01-31 | 1980-01-31 |
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Family
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Family Applications (1)
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- 1981-02-02 US US06/230,929 patent/US4366464A/en not_active Expired - Lifetime
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