KR20160016044A - 다심 케이블 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 굴곡성이나 트위스팅 특성 등의 기계적 신뢰성이 향상된 다심 케이블 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
해결 수단으로서, 세경 케이블이 복수 개 집합되며, 이들 세경 케이블의 주위에 실드층이 씌워지며, 실드층의 주위에 외피가 씌워진 다심 케이블에 있어서, 실드층은, 2개 또는 3개의 소선(23b)가 서로 꼬아진 연선(23a)을 복수 개 편조하는 것에 의해 형성되며, 소선(23b)의 꼬임 피치(P)는 연선(23a)의 외경의 20배 이상 50배 이하이다.

Description

다심 케이블 및 그 제조 방법{MULTI-CORE CABLE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 복수 개의 세경 케이블을 집합하여 일체화시킨 다심 케이블 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

1개 또는 복수 개의 절연 전선의 주위를 실드층 및 시스로 피복함으로써 형성되는 실드 부착 다심 케이블로서, 실드층이, Sn 도금 연동선으로 이루어지는 외경이 0.12㎜인 소선을 6개 서로 꼬아 편조한 것으로 구성되어 있는 다심 케이블이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제 2005-197036 호 공보

상기의 케이블에서는, 직경이 작은 소선을 통 형상으로 편조한 실드층을 이용함으로써, 실드층의 내굴곡성이나 인장 강도 등의 기계적 강도가 높아져 있다.

최근, 다심 케이블로서, 굴곡성이나 트위스팅 특성(twisting, 捻回性) 등의 기계적 신뢰성이 더더욱 요구되고 있다.

그래서, 본 발명은 굴곡성이나 트위스팅 특성 등의 기계적 신뢰성이 향상된 다심 케이블 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다심 케이블은,

세경 케이블이 복수 개 집합되며, 이들 세경 케이블의 주위에 실드층이 씌워지며, 상기 실드층의 주위에 외피가 씌워진 다심 케이블로써, 상기 실드층은, 2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선을 복수 개 편조하는 것에 의해 형성되며,

상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하이다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해서, 본원 발명의 실시형태에 따른 다심 케이블의 제조 방법은,

세경 케이블을 복수 개 집합하고,

2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선으로써, 상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하인 상기 연선을 복수 개 준비하며,

복수 개의 상기 연선을 집합한 복수 개의 상기 세경 케이블의 주위에 편조하는 것에 의해 실드층을 형성하며,

수지로 이루어지는 외피를 상기 실드층의 주위에 씌운다.

본 발명에 의하면, 다심 케이블의 굴곡성이나 트위스팅 특성 등의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 도 1의 다심 케이블의 단면도,
도 2는 도 1의 다심 케이블 내에 마련되는 실드층을 구성하는 연선의 개략 측면도,
도 3은 트위스팅 굴곡 시험의 형태를 도시하는 도면.

[본원 발명의 실시형태의 설명]

최초로 본원 발명의 실시형태의 내용을 열기(列記)하여 설명한다.

본원 발명의 실시형태에 따른 다심 케이블은,

(1) 세경 케이블이 복수 개 집합되며, 이들 세경 케이블의 주위에 실드층이 씌워지며, 상기 실드층의 주위에 외피가 씌워진 다심 케이블로써,

상기 실드층은, 2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선을 복수 개 편조하는 것에 의해 형성되며,

상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하이다.

실드층을 편조할 때의 소선의 들뜸을 방지하면서, 다심 케이블의 굴곡성이나 트위스팅 특성 등의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 25배 이상 50배 이하인 것이 바람직하다.

굴곡성 및 트위스팅 특성에 대해 특별히 뛰어난 내성을 가진 다심 케이블을 제공할 수 있다.

(3) 상기 소선의 직경이 0.05m 이하인 것이 바람직하다.

다심 케이블(11)을 굴곡시켰을 때의 소선의 뒤틀림이 작아져, 실드층의 단선을 억제할 수 있다.

(4) 상기 소선이 은 도금 동은 합금선인 것이 바람직하다.

굴곡성이나 트위스팅 특성 등이 향상된 다심 케이블의 실드층으로서 이용하는 것이 매우 적합하다.

또한, 본원 발명의 실시형태에 따른 다심 케이블의 제조 방법은,

(5) 세경 케이블을 복수 개 집합하며, 2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선으로써, 상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하인 상기 연선을 복수 개 준비하고, 복수 개의 상기 연선을 집합한 복수 개의 상기 세경 케이블의 주위에 편조하는 것에 의해 실드층을 형성하며, 수지로 이루어지는 외피를 상기 실드층의 주위에 씌운다.

굴곡성 및 트위스팅 특성에 대해 뛰어난 내성을 갖는 다심 케이블을 제조할 수 있다.

[본원 발명의 실시형태의 상세]

이하, 본 발명에 따른 다심 케이블 및 그 제조 방법의 실시형태의 예를, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따르는 다심 케이블(11)은, 복수 개(본 예에서는 10개)의 다심 집합 유닛(21)을 갖고, 이들 다심 집합 유닛(21)은, 서로 꼬아져 배열되며, 묶여 있다. 이들 다심 집합 유닛(21)은, 복수 개(예를 들면, 16개)의 세경 케이블(12)을 서로 꼰 것이며, 외경이 예를 들면 1.65㎜이다. 세경 케이블(12)은, 그 길이 방향에 수직인 단면에서 중심층에 6개의 세경 케이블(12), 외층에 10개의 세경 케이블(12)이 동심원 형상으로 배치된 것이다. 이들 복수 개의 다심 집합 유닛(21)은, 그 외주에 수지 테이프(22)가 느슨하게 감겨 묶여져 있다. 다심 케이블(11)은, 묶인 다심 집합 유닛(21)의 외주측이 실드층(23)에 의해서 덮여 있으며, 또한, 이 실드층(23)의 외주측이 외피(24)에 의해서 덮여 있다.

세경 케이블(12)은, 외경이 예를 들면 0.35㎜인 동축 전선 또는 절연 전선이다. 동축 전선은 중심 도체의 주위에 절연체가 피복되며, 그 주위에 외부 도체가 층 형상으로 배치되며, 그 주위가 절연체로 덮인 것이다. 외부 도체는 다수 개의 금속 세선이 나선 형상으로 감기거나, 금속 테이프가 감기거나 한 것이다. 절연 전선은 도체가 절연체로 피복된 것이다. 동축 전선의 경우 AWG(American Wire Gauge)의 규격에 의한 AWG40 정도의 전선이 이용되며, 절연 전선의 경우 AWG32 정도의 전선이 이용된다.

수지 테이프(22)로서는, 폴리 테트라 플루오르에틸렌(PTFE) 시트가 이용된다. 이 수지 테이프(22)가 감긴 상태에서 복수 개의 다심 집합 유닛(21)의 다발의 외경은 예를 들면 5.4㎜이다.

실드층(23)은, 도 2에 도시하는 연선(23a)을 복수 개 이용하여 편조한 것이며, 외경은 예를 들면 5.9㎜ 정도이다. 연선(23a)은, 은도금 동은 합금선인 소선(23b)이 적어도 2개 서로 꼬아진 것이다. 2개 혹은 3개의 소선(23b)이 서로 꼬아진 연선(23a)을 형성하는 것이 바람직하다. 소선(23b)은, 그 외경이 종래의 다심 케이블의 실드층에 이용되는 소선(소선 직경 : 0.12㎜)보다 작으며, 예를 들면 0.05㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 소선(23b)은, 그 꼬임 피치(P)가 연선(23a)의 외경(D)의 20배 이상 50배 이하, 바람직하게는 25배 이상 50배 이하가 되도록 서로 꼬아져 있다. 여기서, 꼬임 피치(P)란, 연선(23a)의 축 방향을 따라서 소선(23b)이 1회전 하는 동안에 진행되는 거리를 나타낸다. 연선(23a)의 외경(D)은, 적어도 2개의 소선(23b)이 서로 꼬아졌을 때의 외경을 나타낸다. 소선(23b)의 꼬임 피치(P)가 연선(23a)의 외경(D)의 20배 미만이면 실드층(23)의 굴곡성의 향상을 기대할 수 없다. 꼬임 피치(P)가 외경(D)의 25배 이상이면 굴곡성이 더욱 향상된다. 소선(23b)의 꼬임 피치(P)가 연선(23a)의 외경(D)의 50배보다 크면 편조 시에 소선이 부상하여 양품률이 극단적으로 나빠진다.

외피(24)는, 예를 들면, 폴리염화비닐(PVC) 등의 탄성을 갖는 연질 합성 수지로 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 다심 케이블(11)의 외경은 예를 들면 8.3㎜ 정도이다.

다음에, 본 실시형태의 다심 케이블(11)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 복수 개의 세경 케이블(12)을 서로 꼬아 집합시켜, 다심 집합 유닛(21)을 형성한다. 다음에, 복수 개의 다심 집합 유닛(21)을 서로 꼬아 집합시킨다.

다음에, 모은 복수 개의 다심 집합 유닛(21)의 주위에, 수지 테이프(22)를 감아서, 다심 집합 유닛(21)을 묶는다. 이 수지 테이프(22)는, 모은 다심 집합 유닛(21)의 일단측에서부터 감기 시작하여, 타단측을 향해 나선 형상으로 감는다. 수지 테이프(22)를 감으면, 복수 개의 다심 집합 유닛(21)은, 묶인 상태로 유지된다.

다음에, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 외경 0.05㎜의 적어도 2개의 소선(23b)을 서로 꼬아 연선(23a)을 형성한다. 이 때, 소선(23b)의 꼬임 피치(P)는 연선(23a)의 외경(D)의 20배 이상 50배 이하가 되도록 서로 꼰다. 그리고, 이 연선(23a)을 다심 집합 유닛(21)의 외주에 편조해 가는 것에 의해, 실드층(23)을 형성한다.

그 후, 실드층(23)을 씌운 다심 집합 유닛(21)의 다발의 외주에 외피로 되는 수지를 압출 피복함으로써, 외피(24)를 형성한다. 이와 같이 하여, 다심 집합 유닛(21)의 다발에 실드층(23)과 외피(24)가 순차적으로 씌워진 다심 케이블(11)이 완성된다.

상기 실시형태를 따른 다심 케이블(11)에 의하면, 실드층(23)이 적어도 2개의 소선(23b)이 서로 꼬아져 형성된 연선(23a)을 편조한 것이기 때문에, 종래보다 소선 직경을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 다심 케이블(11)을 굴곡시켰을 때의 소선(23b)의 뒤틀림이 작아지며, 또한 실드층(23)을 구성하는 선이 연선이므로 굴곡이나 휨에 대한 내구성이 향상된다. 이것에 의해, 실드층(23)의 단선을 억제할 수 있다. 또한, 소선(23b)의 꼬임 피치(P)는 연선(23a)의 외경(D)의 20배 이상 50배 이하이므로, 편조 시의 소선의 들뜸을 방지하면서, 다심 케이블(11)의 굴곡성이나 트위스팅 특성 등의 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

[실시예]

하기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 다심 케이블을 준비하고, 각각의 다심 케이블에 대한 트위스팅 굴곡 시험을 실행했다.

(1) 트위스팅 굴곡 시험 방법

도 3에 도시하는 바와 같이, 다심 케이블(11)을 한쌍의 맨드릴(31) 사이를 통과시키고, 다심 케이블(11)을 자중(약 1kg)으로 아래로 늘어지게 하고, 다심 케이블(11)의 상단을 척(33)으로 파지하며, 척(33)을 다심 케이블(11)의 축 주위로 좌우 360°비틀면서 맨드릴(31)끼리의 사이를 중심으로 한 원주를 따라서 척(33)을 진자 형상으로 흔드는 것에 의해, 다심 케이블(11)을 각각의 맨드릴(31)측으로 180°굴곡시켰다. 맨드릴의 직경은 25㎜로 했다. 이 트위스팅 굴곡 시험을 합계 30만 회 실행하여, 실드층(23)을 구성하는 선의 단선의 유무를 조사했다.

(2) 시험 시료

(실시예 1)

실시예 1에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.05㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 20배로 하고, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 편조 밀도란, 실드층의 내면의 면적에 대하여 실드층을 구성하는 연선이 덮고 있는 부분의 면적의 비율을 나타낸다. 편조 밀도는, 편조 각도와 연선의 지수(持數) 및 타수(打數)로 정해진다. 실시예 1에서는 편조 구성의 지수는 12개로 하고, 타수는 24개로 했다.

중심 도체의 사이즈가 AWG42인 동축 전선(외경 0.35㎜)을 16개 서로 꼬아 유닛으로 하고, 10개의 유닛을 서로 꼬아 불소 수지 테이프로 감았다. 이 위에 상기의 실드층을 씌우고, 그 위에 폴리염화비닐(PVC) 튜브를 씌워 다심 케이블로 했다.

(실시예 2)

실시예 2에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.05㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 25배로 하고, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 실시예 1과 마찬가지로 실시예 2의 편조 구성의 지수는 12개로 하고, 타수는 24개로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

(실시예 3)

실시예 3에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.05㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 50배로 하고, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 실시예 1과 마찬가지로, 실시예 3의 편조 구성의 지수는 12개로 하고, 타수는 24개로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

(실시예 4)

실시예 4에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.03㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 25배로 하고, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 편조 구성의 지수는 18개로 하고, 타수는 24개로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

(비교예 1)

비교예 1에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.08㎜의 단선의 소선을 편조하여 실드층을 형성했다. 마찬가지로, 비교예 1의 편조 구성은, 지수 12개, 타수 24개이며, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

(비교예 2)

비교예 2에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.05㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 15배로 했다. 또한, 비교예 2의 편조 구성은, 지수 12개, 타수 24개이며, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

(비교예 3)

비교예 3에서는, 은도금 동은 합금선으로 이루어지는 외경 0.05㎜의 2개의 소선을 서로 꼬아 형성된 연선을 편조하여 실드층을 형성했다. 소선의 꼬임 피치는 연선 직경의 60배로 했다. 또한, 비교예 3의 편조 구성은, 지수 12개, 타수 24개이며, 편조 밀도는 95% 이상으로 했다. 실드층 이외의 케이블 구조는 실시예 1과 동일하게 했다.

또한, 실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 3중 어느 것도 편조 밀도는 95% 이상이기 때문에, 실드층의 실드 특성은 동등하다.

(3) 시험 결과

실시예 1 내지 4에서는, 30만 회의 굴곡 시험 후에 실드층의 단선은 없었다. 특히, 실시예 2 내지 4에서는, 40만회의 굴곡 시험 후에도 실드층의 단선은 없었다. 이것에 비하여, 비교예 1 내지 3에서는, 30만회의 굴곡 시험 후에 실드층에 단선이 생겼다. 또한, 비교예 3에서는, 소선의 들뜸이 발생하며, 외관도 불량이었다. 이 결과, 실시예 1 내지 4, 특히 실시예 2 내지 4가 비교예 1 내지 3보다 굴곡성 및 트위스팅 특성에 대해 뛰어난 내성을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다. 또한, 상기 설명한 구성 부재의 수, 위치, 형상 등은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명을 실시하는데 매우 적합한 수, 위치, 형상 등으로 변경할 수 있다.

11 : 다심 케이블
12 : 세경 케이블
13 : 접속 부재
21 : 다심 집합 유닛
22 : 수지 테이프
23 : 실드층
23a : 연선
23b : 소선
24 : 외피
P : 꼬임 피치
D : 연선의 외경

Claims (5)

1. 세경 케이블이 복수 개 집합되며, 이들 세경 케이블의 주위에 실드층이 씌워지며, 상기 실드층의 주위에 외피가 씌워진 다심 케이블에 있어서,
   상기 실드층은, 2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선을 복수 개 편조하는 것에 의해 형성되며,
   상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하인
   다심 케이블.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 25배 이상 50배 이하인
   다심 케이블.
3. 제 1 항 또한 제 2 항에 있어서,
   상기 소선의 직경이 0.05m 이하인
   다심 케이블.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 소선이 은도금 동은 합금선인
   다심 케이블.
5. 세경 케이블을 복수 개 집합하며,
   2개 또는 3개의 소선이 서로 꼬아진 연선에 있어서 상기 소선의 꼬임 피치는 상기 연선의 외경의 20배 이상 50배 이하인 상기 연선을 복수 개 준비하며, 복수 개의 상기 연선을 집합한 복수 개의 상기 세경 케이블의 주위에 편조하는 것에 의해 실드층을 형성하며,
   수지로 이루어지는 외피를 상기 실드층의 주위에 씌우는, 다심 케이블의 제조 방법.

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