JPS61142613A - 樹脂被覆電線の溶融樹脂押出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、押出し機本体からクロスヘッド内に押出した
溶融樹脂を、クロスヘッド内に挿通された芯線の周囲に
被覆する樹脂被覆電線の溶融樹脂押出し方法に係り、特
に通信ケーブルの絶縁素線の製造工程において、芯線上
に薄肉の絶縁層を形成するのに好適な樹脂押出し方法の
改良に関するものである。

（従来技術） 一般に通信ケーブルは多数の細い絶縁素線をより合せて
形成されるが、通信ケーブル用の絶縁素線としては直径
が０．４．０．５．０．６５．０゜９Ｍの銅製の導体で
ある芯線の表面に薄肉の樹脂絶縁層を被覆したものが使
用される。

この絶縁層は極めて薄肉であり、中でも直径０゜４１１
ＩＩの芯線を使用した場合が最も薄く、因みにポリエチ
レン樹脂の非発泡充実層を絶縁層とした場合には、絶縁
層の厚さは１３０μｍであり、発泡層の絶縁層とした場
合には更に薄く、僅が９０μｍである。

絶縁素線をより合せて通信ケーブルとした際に薄肉の絶
縁層には、複数の絶縁素線間の静電容量を均一に維持す
る等の電気的特性保持の必要性がある。このため絶縁層
をできるだけ芯線の全周にわたって均一な厚さで被覆す
ること、所謂偏肉していないことが要求される。

実際の絶縁索線の製造に際しては、絶Ｒ層の最大肉厚を
ａ、最小肉厚をｂとした場合に、その比ａ／ｂの値を１
．１０以下にすることが要求される。したがって前述の
直径０．４ＪＩｍの芯線をポリエチレンの充実絶縁層で
最小肉厚すを１２５μｍとした場合には、偏差ａ−ｂの
値を１２．５μｍ以下に押えることが要求条件になる。

同様に発泡絶縁層で最小肉厚すを８５μｍとした場合に
は、偏差ａ−ｂの値は８．５μｍ以下に押えることが要
求条件になる。

更に斯かる絶縁素線はクロスヘッド内を進行する芯線の
周囲に溶融樹脂を押出して製造するのが一般的であるが
、この芯線の進行速度は数千ｍ／ｍｉｎ、と極めて高速
であり、前記要求条件を満足することは困難である。し
かもこの要求条件は年々厳しくなる傾向にある。

第４図は従来から絶縁素線の製造工程で最も一般的に使
用されているクロスヘッドの縦断面図である。第４図に
おいて、押出し機本体（図示せず）から押出された溶融
樹脂はクロスヘッド本体１０の入口部に形成された流入
孔１２に流入し、ニップル体１４の外周面に向かって押
出され、矢印Ｒで示す芯線Ａの進行方向に沿って溶融樹
脂はニップル体１４を包むように広がりながら進行し、
遂にはニップル体１４の外周面を全周にわたって包み込
んで環状流となり、しかる後にニップル体１４の先端部
とダイス１６の間に形成されるテーバ状通路１８を経て
芯１１Ａの周囲に押出され、溶融樹脂が芯線Ａの外周面
に被覆されて絶縁素線が製造される。なおダイス１６は
１対のダイスホルダ２０ａ１２０ｂに保持された状態で
ボルト２２ａ。

２２ｂによりニップル体１４に対する位置が調整され、
ニップル体１４の矢印Ｒ方向の位置はねじ棒２４ａ、２
４ｂで調整される。

第４図に示すクロスヘッドを絶縁素線の製造に使用した
場合には次のような不具合がある。すなわち溶融樹脂が
クロスヘッドの流入孔１２に流入してから環状流になる
までの溶融樹脂の各部分の流路長さが、例えば図中の上
部を直進する溶融樹脂の流れと下側に回り込みながら進
む溶融樹脂の流れを比較すれば明らかなように、夫々に
異なるために環状流は全周にわたって均一な状態にはな
り得ない。

したがってこのようなりロスヘッドを使用して前述の要
求条件を満足する絶縁素線を製造するためには、ボルト
２２ａ〜ねじ棒２４ｂを微妙に調整する作業が必要にな
り、調整作業に極めて熟練を要するとともに、調整作業
中に多足の溶融樹脂および芯線を無駄にせざるを得なか
った。

以上の事情を考慮して近年、所謂分流方式と呼称される
絶縁素線の製造方法が開発されている。

この分流方式とは、押出し機本体からクロスヘッド内に
押出した溶融樹脂の流れを、クロスヘッド内を進行する
芯線Ａを中心として対称的な位置関係にある複数の等量
の流れに一旦分割した後に、分割流を再び合流させて環
状流とし、しかる後に芯線Ａの周囲に押出して被覆する
ようにした製造方法である。

第５図、第６図を参照して斯かる先行技術の代表例（特
公昭５４−１０９８４号）を説明する。

第５図はクロスヘッドのＩ＆Ｉ断面図であり、第６図は
第５図から溶融樹脂の流通通路部分を取出して示す斜視
図である。なおｊｌ′Ｔ６図において、第５図と同一符
号を付した部分は同一あるいは相当部分を示す。

まず押出し機本体（図示せず）のスクリュー３０からク
ロスヘッド内に押出された溶融樹脂は、クロスヘッド本
体３２の入口部分に形成された流入孔３４から第１スリ
ーブ３６の外周に形成された第１横溝３８に流入し、矢
印Ｒで示す芯ｍＡの進行方向に向かって曲げられ、更に
半環状溝４゜に流入して円周方向の２方向に流れる分割
流に分割される。各分割流は半環状溝４０を通って第１
横溝３８から円周方向に９０”間隔を隔てた位置で、夫
々第２ｔｉ！溝４２に流入する。第２１溝４２内を通っ
て溶融樹脂は逆矢印Ｒ方向に流れて所定の距離だけ進行
し、第２°横溝４２の終端部で連通孔４４に流入する。

連通孔４４において溶融樹脂の流れは芯線Ａの中心に向
かう方向に流通方向を変える。

次に各分割流は第２スリーブ５０のテーバ状外周面に形
成された４本の第３横溝４８に通路４６を通って流入し
、夫々等情の４本の分割流に分割される。各分割流は芯
線Ａを中心として円周方向に９０°間隔を隔てて芯線Ａ
の中心に向かって緩やかに傾斜しながら矢印Ｒ方向に沿
って進行し、第３横溝４８の終端部で扇状に広げられて
、しかる後に第１テーバ通路５２に流入し、遂に第１テ
ーパ通路５２で４本の分割流が合流して環状流となる。

第１テーパ通路５２は第１スリーブ３６のテーバ状内周
面５４と第２スリーブ５０のテーバ状外周面５６の間で
形成されている。

この環状流はダイス５８のテーバ状内周面６０とニップ
ル体６２のテーバ状外周面の間で形成される第２テーバ
通路６４に流入し、矢印Ｒ方向に進行しながら縮径され
た後に芯線Ａの外周面に押出され、ダイス５８の被覆部
６６で更に縮径されて芯線Ａに被覆され、芯線Ａととも
にクロスヘッドから排出される。

なお図中で６８は第１スリーブ３６、第２スリー１５０
およびニップル体６２をクロスヘッド本体３２に固定す
るためのナツトである。

以上のようなりロスヘッドを絶縁素線の製造に使用した
場合は、第６図に示すようにスクリュー３０から押出さ
れた溶融樹脂は、芯線Ａを中心として対称的な位置関係
を有する４本の第３横溝４８を流れる等量の分割流に分
割された後に、第１テーパ通路５２で合流して環状流と
なるため、芯線Ａの外周面に押出される溶融樹脂層は全
周にわたって偏肉しにく（なり、第４図に示す場合と比
較して均一な厚さの被覆層を形成できる。

また第４図の場合のようにボルト２２ａ〜ねじ棒２４ｂ
の調整作業が不要になるので、所謂無調心クロスヘッド
としての利点もある。

しかしながら斯かる先行技術では、年々厳しくなる前述
のような被覆層の厚さに関する要求条件を満足させよう
とすると次の問題がある。すなわち４本の第３横溝４８
を流れる各分割流は第３横溝４８の断面積を等しく設定
すれば、正確に等量の分割流に分割される筈であるが、
温度、粘度、圧力等の溶融樹脂の性状や第３横溝４８の
寸法精度、仕上げ程度のばらつき等により溶融樹脂の流
れに微妙な変化が発生し、各分割流を一均一かつ等量な
流れにすることには限度がある。したがって前述のよう
な厳しい要求条件を満足させるためには、クロスヘッド
の製作に際して溶融樹脂が流れる各通路部分の寸法精度
、仕上げ程度を極めて高精度に揃えなければならず、ク
ロスヘッド製作に多大のコストを要するという問題があ
る。

本件発明者らは以上のような問題を解決するために、種
々の実験を繰返した結果、溶融樹脂の流れの途中に絞り
部を設け、溶融樹脂の流れに流路抵抗を与えると、絞り
部の下流側では溶融樹脂の流れが均一化するとともに、
流量も一定になるという特性を見出した。

本件発明者らは上記特性に基づいて所謂分流方式の樹脂
押出し方法を改良することを１指して本発明を案出する
に至った。

（発明の目的） 本発明は以上のような溶融樹脂の流れに関する特性を利
用して芯線の全周にわたって均一な厚さの被覆層を形成
することができ、しかも安価にクロスヘッドを製作する
ことができる樹脂被覆電線の溶融樹脂押出し方法を提供
することを目的としている。

（発明の構成） 本発明は、押出し機本体からクロスヘッド内に押出した
溶融樹脂の流れを、クロスヘッド内に挿通された樹脂液
Ｖ！電線用の芯線を中心として対称的な位置関係を有す
る複数の流れに一ロ分割し、この分割流の途中で所定距
離の絞り部を通過させた後に、該分割流を芯線を中心と
して合流さ仕て環状流とし、この環状流を環状のままで
芯線の周”囲に押出して樹脂を被覆することを特徴とす
る樹脂被覆電線の溶融樹脂押出し方法である。

（実施例） 第１°図は本発明による溶融樹脂押出し方法を通信ケー
ブル用の絶縁素線の製造に適用した場合に、絶縁素線の
製造に使用するクロスヘッドを示す縦断面図である。第
２図は第１図のＩ［−ＩＩ断面図であり、第３図は第１
図の溶融樹脂の通路部分を取出して示す斜視図である。

なお第３図において、第１図と同一符号を付した部分は
同一あるいは相当部分を示す。

第１図において、１００はクロスヘッド本体であり、図
中の上方に位置する押出し機本体く図示せず）に固定さ
れている。クロスヘッド本体１００にはテーパ孔１０２
と円筒孔１０４からなる流入孔１０６が形成されており
、流入孔１０６を通って前記押出し機本体から押出され
た例えばポリエチレン等の溶融樹脂を下方に流通させる
ようになっている。クロスヘッド本体１００の中央部に
は貫通孔１０８が形成されており、貫通孔１０８の中心
線方向は流入孔１０６の中心線方向と直交し、かつ矢印
Ｒで示す絶縁素線用の芯線Ａの進行方向と一致している
。

貫通孔１０８の内面には円筒孔１０４の下端部が開口し
ており、また略円筒状の第１スリーブ１１０が嵌合して
いる。第１スリーブ１１０は図中の左端部に設けられた
フランジ１１２、中央部の大径部１１４および右端部の
小径部１１６からなり、７ランジ１１２をクロスヘッド
本体１００の左端面に係合させて大径部１１４を貫通孔
１０８に密着状態で嵌合し、大径部１１４の右端部に形
成されたねじ部１１８に螺合したナツト１２０でクロス
ヘッド本体１００に固定されている。

第１スリーブ１１０の内面形状は左端から右端に向かっ
てねじ部１２６、段部１２８、嵌合部１３０、テーパ面
１３２、段部１３４、ダイス嵌合部１３６が順次に連続
している。段部１２８には第２スリーブ１３８の７ラン
ジ１４０が係合し、嵌合部１３０には第２スリーブ１３
８の大径部１４２が密着状態で嵌合し、段部１３４には
テーパ孔１４３を有するダイス１４４の左端面が係合し
、ダイス嵌合部１３６にはダイス１４４の外周面が密着
状態で嵌合している。

更に第２スリーブ１３８の貫通孔１４６には第３スリー
ブ１４８が嵌合している。第３スリーブ１４８の７ラン
ジ１５０は７ランジ１４０の端面に係合しており、第３
スリーブ１４８の大径部１５２は貫通孔１４６に密着状
態で嵌合し、第３スリーブ１４８のテーバ部１５６は貫
通孔１４６から突出して第２スリーブ１３８のテーバ部
１５８に連続している。第３スリーブ１４８の中心部に
は芯線Ａを挿通させる貫通孔１６０が形成されている。

第３スリーブ１４８の７ランジ１５０はねじ部１２６に
螺合するナツト１６２で押圧されており、第２スリーブ
１３８と第３スリーブ１４８が第１スリーブ１１０に固
定されている。

第２スリーブ１３８の大径部１４２の左方に連続して環
状溝１６４が形成されており、環状溝１６４と嵌合部１
３０の間に環状通路１６５が形成されている。環状？ｌ
ｊｌ　６４の左方に連続してテーパ面１６６、円筒面１
６８が形成されており、円筒状をなす円筒面１６８は第
１スリーブ１１０の嵌合部１３０の間には、第１ａ図に
示すように所定の微小間隙を隔てた第２絞り部１６９が
設けられている。第２絞り部１６９は例えば１０Ｍ程度
の長さＬ２にわたって樹脂の通路断面積を例えば４０〜
５０み程度に絞るように設定されている。

テーバ部１５８はテーバ部１５６と連続し、テーバ部１
５６およびテーバ部１５８は、第１スリーブ１１０、ダ
イス１４４にわたって連続したテーパ面１３２およびテ
ーパ孔１４３内に所定の間隙を隔てて同心に位置決めさ
れ、テーバ状通路１５９を形成している。

なおダイス１４４は第１スリーブ１１０の右端部に形成
されたねじ部１７０に螺合するキャップ１７２で第１ス
リーブ１１０に固定されている。

このように第１スリーブ１１０が固定された状態で大径
部１１４の外周面の前記円筒孔１０４に対面した位置に
断面が略コ字状の半環状溝１２２が形成されている。半
環状溝１２２は第２図に示すように第１スリーブ１１０
の半円周にわたって形成され、流入孔１０６を流下する
溶融樹脂の流れを両方向に分割し、これら再分割流を芯
線Ａを中心として対称的な位置すなわち円周方向に１８
０°間隔を隔てた位置に案内するように形成されている
。

第３図に示すように半環状溝１２２の両端部は連通孔１
２４に連通している。連通孔１２４は芯ＭＡの進行方向
と直交し、かつ芯線Ａの中心に向かって第１スリーブ１
１０内に穿孔されている。

したがってクロスヘッド本体１００の流入孔１０６を通
る溶融樹脂の流通中心線と半環状溝１２２の溶融樹脂流
通中心線が互いに直交するような位置関係で流入孔１０
６と連通孔１２４が配置されている。

連通孔１２４は夫々２本の扇状通路１７４に連続してお
り、扇状通路１７４は矢印Ｒ方向に進むにつれて扇形に
広がるように形成されている。扇状通路１７４内の連通
孔１２４との接続部近傍には第３ａ図に示すように第１
絞り部１７７が形成されている。具体的には扇状通路１
７４の入口部の断面積（図中のＣ−Ｃ断面）を連通孔１
２４の断面積（図中のｂ−ｂ断面）より例えば４０〜５
０　ｅ程度に小さくするように設定されている。

扇状通路１７４は第３図に示すように芯線Ａに自かつて
緩やかな傾斜角で集合しながら矢印Ｒ方向に伸びており
、扇状通路１７４の終端部は環状通路１６５、第２絞り
部１６９、テーバ状通路１５９に順次に連続している。

テーバ状通路１５９はダイス１４４の被覆部１４１（第
１図）に連続している。

次に作用すなわち溶融樹脂の押出し方法を説明する。第
３図に示すように流入孔１０６の円筒孔１０４を流下し
た溶融樹脂は第１スリーブ１１０の半環状溝１２２に流
入して２本の分割流に分割される。半環状溝１２２の両
端部から連通孔１２４に流入した溶融樹脂は芯線Ａの中
心に向かって流れ、扇状通路１７４に流入する。溶融樹
脂は扇状通路１７４を流れる途中で第１絞り部１７７に
おいて絞られる。

この時、溶融樹脂は第１絞り部１７７による流路抵抗の
増加分だけ流通が妨げられ、第１絞り部１７７の上流側
で圧力が上昇し、この圧力上昇によって第１絞り部１７
７の下流側における溶融樹脂の流れが整流されるととも
に、第１絞り部１７７の下流側の扇状通路１７４を流れ
る溶融樹脂の流量が均一化する。

溶融樹脂が扇状通路１７４の終端部から環状通路１６５
に流入すると扇状通路１７４を通っていた２本の分割流
は環状流に合流した後、第２絞り部１６９で絞られる。

この時、溶融樹脂は円筒状に全周にわたって連続した第
２絞り部１６９による流路抵抗の増加分だけ流通が妨げ
られ、環状通路１６５の圧力が上昇し、この圧力上昇に
よってテーバ状通路１５９における溶融樹脂の流れが全
周にわたって整流されるとともに、テーバ状通路１５９
を流れる溶融樹脂の流量が均一化する。

第２絞り部１６９を通過した後の溶融樹脂の流れはテー
バ状通路１５９を経て大径部１１４の被覆部１４１に流
入し、被覆部１４１において芯線Ａの外周面に均一な所
定の厚さで被覆される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による樹脂被覆電線の溶融樹
脂押出し方法は、押出し機本体からクロスヘッド内に押
出した溶融樹脂の流れを、クロスヘッド内に挿通された
樹脂被覆電線用の芯線を中心として対称的な位置関係を
有する複数の流れに一旦分割し、この分割流の途中で所
定距離の絞り部を通過させた後に、該分割流を芯線を中
心として合流させて環状流とし、この環状流を環状のま
まで芯線の周囲に押出して樹脂を被覆するようにしたの
で、次の効果を奏することができる。

すなわち連通孔１２４から扇状通路１７４に流入した溶
融樹脂は、扇状通路１７４の連通孔１２４近傍で第１絞
り部１７７を通過する時に絞られて第１絞り部１７７の
上流側における溶融樹脂の圧力が上昇し、この圧力上昇
によって溶融樹脂は第１絞り部１７７で整流されるとと
もに、計量されながら下流側に押出されるので、２木の
扇状通路１７４における第１絞り部１７７の下流側を流
れる両方の溶融樹脂の分割流を整流された均一で、かつ
等量の流れにすることができる。

このため扇状通路１７４から環状通路１６５に流入する
溶融樹脂の流れは均一で等量となり、被覆部１４１で被
覆される樹脂層の厚さを芯ＩＡの全周にわたって均一に
することができる。

したがって第５図、第６図に示す先行技術の場合と比較
して、溶融樹脂の通路をさほど高精度に形成しなくても
、芯１１Ａの外周面に被覆される被覆層の厚さを全周に
わたって均一な厚さで形成することができ、クロスヘッ
ドの製造に要するコストを大幅に低減することができる
。

（別の実施例） （１）　本発明は実施例のように第１絞り部１７７と第
２絞り部１６９の両者を備えた場合に限定されず、少な
くとも第１絞り部１７７が備えられていれば第２絞り部
１６９は必ずしも必要ではなく、第２絞り部１６９が備
えられていない場合にも適用される。

（２）　環状通路１６５で環状流に合流するまでの溶融
樹脂の通路形状はは第３図に示すような実施例に限定さ
れず、例えば連通孔１２４の方向、形状は適宜に変形さ
せてもよく、要は押出し機から押出された溶融樹脂の流
れが幾つかの通路を通って複数の分割流となり、各分割
流が芯線Ａを中心として対称的な位置関係を保持しなが
ら合流する構成であればよい。また扇状通路１７４は２
本、に限らず、４本等の複数でもよい。

（３）　本発明は実施例のように通信ケーブル用の絶縁
素線を製造する場合のみに限定されず、厚内の被覆層を
形成することもでき、また芯線Ａは中実銅製の導体に限
らず、既に樹脂層を被覆した細い電線でもよく、パイプ
状のものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用するクロスヘッドの縦断面
図、第１ａ図は第２絞り部を示す拡大縦断面図、第２図
は第１図のト］断面図、第３図は第１図の溶融樹脂の通
路部分を示す斜視図、第３ａ図は第１絞り部を示す第３
図のａ−ａ断面図、第４図は従来例を示す縦断面図、第
５図は別の従来例を示すｍｌｌｌｉ面図、第６図は第４
図の溶融樹脂の通路部分を示ず斜視図である。１００・
・・クロスヘッド本体、１０６・・・流入孔、１１０・
・・第１スリーブ、１２２・・・半環状溝、１２４・・
・連通孔、１３８・・・第２スリーブ、１４４−・・ダ
イス、１４８・・・第３スリーブ、１６４・・・環状溝
、１６４・・・環状溝、１６８・・・円筒面、１６９・
・・ｍ２絞り部、１７４・・・扇状通路、１７７・・・
第１絞り部、Ａ・・・芯線特許出願人　大日日本電線株
式会社 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押出し機本体からクロスヘッド内に押出した溶融樹脂の
   流れを、クロスヘッド内に挿通された樹脂被覆電線用の
   芯線を中心として対称的な位置関係を有する複数の流れ
   に一旦分割し、この分割流の途中で所定距離の絞り部を
   通過させた後に、該分割流を芯線を中心として合流させ
   て環状流とし、この環状流を環状のままで芯線の周囲に
   押出して樹脂を被覆することを特徴とする樹脂被覆電線
   の溶融樹脂押出し方法。