KR20230117660A - 다심 케이블 - Google Patents

Abstract

(과제) 케이블 내의 온도상승을 고정밀도로 검지할 수 있고, 또한 교류저항의 저감을 도모한 다심 케이블을 제공한다.
(해결수단) 다심 케이블(1)은, 제1도체(211) 및 제1도체(211)의 주위를 덮는 제1절연체(212)를 구비하는 1쌍의 열검지용 전선(21)을 연선한 쌍연선(22), 및 쌍연선(22)의 주위를 덮는 재킷(24)을 구비하는 열검지선(2)과, 제2도체(31) 및 제2도체(31)의 주위를 덮는 제2절연체(32)를 구비하고, 열검지선(2)의 주위에 나선상으로 연선되어 있는 복수개의 전선(3)과, 열검지선(2) 및 복수개의 전선(3)을 일괄하여 덮는 시스(4)를 구비하고, 재킷(24)은 내층(241)과 외층(243)을 구비함과 아울러 내층(241)과 외층(243) 사이에 설치된 중간층(242)을 구비하고, 외층(243)은 내층(241)보다 경도가 높다.

Description

다심 케이블{MULTI-CORE CABLE}

본 발명은 다심 케이블(多心 cable)에 관한 것이다.

종래에 화재의 검지(檢知)를 위하여 화재검지선(火災檢知線)이 사용되고 있다(예를 들면 특허문헌1 참조). 화재검지선은, 피아노선 등의 강선(鋼線)으로 이루어지는 도체와, 도체의 주위를 덮는 저융점(低融點)의 절연체를 구비하는 1쌍의 화재검지용 전선을 연선(撚線)한 쌍연선(雙撚線)을 구비하고, 쌍연선을 재킷(jacket)으로 덮도록 구성되어 있다.

종래에 화재검지선은 케이블을 따르도록 배치된다. 예를 들면, 비접촉 급전(非接觸給電)에 사용되는 다심 케이블에서는 다심 케이블과 다심 케이블을 수용하는 프레임 사이에 화재검지선이 설치된다.

일본국 공개특허공보 특개소58-86695호 공보

그런데, 반도체공장 등의 자동반송시스템 등 깨끗한 환경에서 사용되는 시스템에 있어서는, 비접촉으로 급전(給電)을 실시하는 비접촉 급전이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 비접촉 급전에 사용되는 급전용 케이블에서는 대전류(大電流)가 흐르기 때문에, 어떠한 이유로 과대한 전류가 흘렸을 때에 케이블 내의 온도상승을 검지하여 화재에 이르는 것을 억제하고자 하는 요구가 있다.

또한, 상기의 급전용 케이블은, 예를 들어 프레임 내에 포설(布設)되기 때문에 외경(外徑)에 제한이 있다. 그 때문에, 외경을 크게 하지 않고 급전에 사용되는 고주파(高周波)(예를 들면 5kHz 이상)의 교류전류에 대한 교류저항을 저감하자 하는 요구가 있다.

그래서, 본 발명은, 케이블 내의 온도상승을 고정밀도로 검지할 수 있고, 또한 교류저항의 저감을 도모한 다심 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 제1도체 및 상기 제1도체의 주위를 덮는 제1절연체를 구비하는 1쌍의 열검지용 전선을 연선한 쌍연선, 및 상기 쌍연선의 주위를 덮는 재킷(jacket)을 구비하는 열검지선과, 제2도체 및 상기 제2도체의 주위를 덮는 제2절연체를 구비하고, 상기 열검지선의 주위에 나선상으로 연선되어 있는 복수개의 전선과, 상기 열검지선 및 상기 복수개의 전선을 일괄하여 덮는 시스(sheath)를 구비하고, 상기 재킷은 내층과 외층을 구비함과 아울러 상기 내층과 상기 외층 사이에 형성된 중간층을 구비하고, 상기 외층은 상기 내층보다 경도가 높은, 다심 케이블을 제공한다.

본 발명에 의하면, 케이블 내의 온도상승을 고정밀도로 검지할 수 있고, 또한 교류저항의 저감을 도모한 다심 케이블을 제공할 수 있다.

[도1] 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 다심 케이블의 길이방향과 수직인 단면을 나타내는 단면도이다.
[도2] 도1의 다심 케이블을 프레임(frame)의 홈에 수용했을 때의 단면도이다.
[도3] 열검지선의 동작을 설명하는 사진으로서, (a)는 동작 전, (b)는 동작 후의 사진이다.
[도4] 전류분포의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
[도5] 내마모 시험(耐摩耗試驗)을 설명하는 도면이다.

[실시형태]

이하에서, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면에 따라 설명한다.

(다심 케이블(1)의 전체 구조)

도1은 본 실시예에 관한 다심 케이블의 길이방향과 수직인 단면을 나타내는 단면도이다. 도2는 도1의 다심 케이블을 프레임의 홈에 수용했을 때의 단면도이다.

도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이, 다심 케이블(1)은, 열검지선(2)과, 복수개의 전선(3)과, 열검지선(2) 및 복수개의 전선(3)을 일괄하여 덮는 시스(4)를 구비하고 있다.

이 다심 케이블(1)은, 비접촉에 의해 전력을 공급하기 위해서(비접촉 급전 때문에) 이용되는 것으로서, 프레임(10)의 홈(11)에 수용(收容)되어 사용된다. 이 예에서는, 프레임(10)은, 평행하게 배치된 1쌍의 측벽(側壁)(12)과, 측벽(12)의 단부(端部) 상호간을 연결하고 측벽(12)과 수직인 바닥벽(13)을 구비하고 있고, 전체로서 단면에서 볼 때 시계방향으로 90도 회전시킨 ㄷ자 모양으로 형성되어 있다. 1쌍의 측벽(12)과 바닥벽(13)으로 둘러싸이고, 바닥벽(13)과 반대측으로 개구(開口)하는, 단면에서 볼 때 4각형상의 공간이 홈(11)이다.

(열검지선(2))

열검지선(2)은, 1쌍의 열검지용 전선(21)을 연선한 쌍연선(22)과, 쌍연선(22)의 주위에 나선상으로 감겨진 가압권취 테이프(加壓捲取 tape)(23)와, 가압권취 테이프(23)의 주위를 덮는 재킷(24)을 구비하고 있다.

쌍연선(22)을 구성하는 1쌍의 열검지용 전선(21)은, 제1도체(211)와, 제1도체(211)의 주위를 덮는 제1절연체(212)를 각각 구비하고 있다. 제1도체(211)로서는, 쌍연선(22)으로서 연선된 상태에 있어서, 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심측으로 서로 근접하려고 하는 힘을 크게 할 수 있는 것을 사용하면 좋다.

상기한 바와 같이, 다심 케이블(1)은 비접촉 급전에 사용되는 것으로서, 공장 등에 있어서, 예를 들어 30m 이상으로 장거리에 걸쳐 배선된다. 그 때문에, 장거리에 걸쳐 배선하여도 제1도체(211) 상호간의 단락(短絡)을 검지할 수 있을 정도로 제1도체(211)의 도전율(導電率)을 높게 유지할 필요가 있다. 또한, 장거리에 걸쳐 배선하여도 단선(斷線)이 발생하지 않을 강도가 요구된다. 본 실시형태에서는, 제1도체(211)의 외경을 0.5mm 이상 1.0mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 제1도체(211)의 외경을 0.5mm 이상으로 함으로써, 도체저항을 억제하여 도전율을 높게 유지하여, 장거리의 배선에서도 제1도체(211) 상호간의 단락의 검지가 가능하게 된다. 또한, 제1도체(211)의 외경을 0.5mm 이상으로 함으로써, 제1도체(211) 상호간이 근접하려고 하는 힘이 저하하여 검지감도(檢知感度)가 저하되는 것을 억제할 수 있어, 케이블 내의 온도의 검지감도를 향상시킬 수 있다. 한편, 제1도체(211)의 외경을 1.0mm 이하로 함으로써, 다심 케이블(1)이 경화되어 구부리기 어려워지는 것을 억제할 수 있어, 배선하기 쉬운 다심 케이블(1)을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 제1도체(211)로서, 비자성체이며 또한 인장강도가 900MPa 이상인 구리합금으로 이루어지는 것을 사용한다. 더 구체적으로는, 제1도체(211)는, 주석을 7mass% 이상 10mass% 이하 포함하고, 또한 인(phosphorus)을 0.03mass% 이상 0.35mass% 이하 포함하는 인청동(phosphorus bronze)을 사용한다. 제1도체(211)로서 비자성체(非磁性體)를 이용함으로써, 비접촉 급전에 있어서의 손실을 억제하여, 비접촉 급전의 효율저하를 억제할 수 있다.

또한, 제1도체(211)의 인장강도를 900MPa 이상(바람직하게는 930MPa 이상, 더 바람직하게는 990MPa 이상)으로 함으로써, 쌍연선(22)의 제1도체(211) 상호간이 연선된 상태에서 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심측으로 서로 근접하려고 하는 힘을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 제1절연체(212)가 연화(軟化)·용융(溶融)했을 때에 신속하게 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심측으로 이동하고, 제1도체(211) 상호간이 접촉하게 되어, 상기 접촉에 의해 케이블 내의 온도의 검지감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1도체(211)의 인장강도를 900MPa 이상으로 함으로써, 장거리에 걸쳐 배선하여도 단선이 발생하지 않는 강도를 확보할 수 있다. 또한, 쌍연선(22)의 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심으로 상호 근접하려고 하는 힘을 크게 하여 검지감도를 향상시키는 관점에서, 제1도체(211)의 신장(伸長)은 10% 이하(더 바람직하게는 3% 이하)인 것이 바람직하다. 제1도체(211)의 인장강도 및 신장은 JISZ2241(2011)에 준거하는 인장시험방법(시험편: 9B호)에 의해 구해진다.

본 실시형태에서는 직경 0.63mm의 주석도금 인청동으로 이루어지는 단선의 제1도체(211)를 사용하였다. 또한, 제1도체(211)에 사용되는 구리합금으로서는, 인청동에 한정되지 않고, 예를 들어 황동이나 베릴륨동(beryllium 銅) 등을 사용할 수도 있다. 다만, 쌍연선(22)의 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심으로 서로 근접하려고 하는 힘을 크게 할 수 있고, 또한 단선(斷線)이 발생하기 어렵고 저렴(低廉)한 인청동을 사용하는 것이 더 바람직하다고 할 수 있다.

제1절연체(212)로서는 케이블 내의 온도상승시에 용융되기 위하여 비교적 저융점의 절연성 수지가 사용된다. 더 구체적으로는, 케이블 내의 온도가 과전류(過電流) 등에 의해 상승했을 때의 열에 의해 전선(3)의 제2절연체(32)(후술한다)가 용융되기 전에, 제1절연체(212)가 용융되도록(환언하면, 상기한 온도상승시의 열에 의해 전선(3)의 기능이 상실되기 전에, 제1도체(211)가 단락됨으로써 과전류 등의 발생에 의한 케이블 내의 온도상승이 검지 되도록), 제1절연체(212)의 융점은 전선(3)의 제2절연체(32)의 융점(예를 들면 105도 이상)보다 낮게 된다. 본 실시형태에서는, 80도 이하에서 동작하지 않고, 100도에서 몇분(5분 이내) 안에 동작되는 것을 목표로 하여, 제1절연체(212)의 융점을 80도보다 높고 100도 미만(더 바람직하게는 90도 정도)으로 설정하였다. 여기에서는, 융점이 약89도의 아이오노머 수지(ionomer 樹脂)로 이루어지는 제1절연체(212)를 사용하였다.

제1절연체(212)의 두께는 0.1mm 이상 0.3mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 제1절연체(212)의 두께를 0.1mm 이상으로 함으로써, 제1절연체(212)의 기계적 강도를 확보하고, 의도하지 않은 제1절연체(212)의 손상을 억제하여 열검지선(2)의 오동작을 억제할 수 있다. 또한, 제1절연체(212)의 두께를 0.3mm 이하로 함으로써, 제1절연체(212)가 연화·용융했을 때에 신속하게 제1도체(211) 상호간을 접촉시켜, 케이블 내의 온도가 상승하고 있음에도 불구하고 제1도체(211) 상호간이 접촉하지 않는 불량을 억제할 수 있다. 본 실시형태에서는 제1절연체(212)의 두께를 0.14mm로 하고, 열검지용 전선(21)의 외경을 0.91mm로 하였다. 2개의 열검지용 전선(21)을 연선한 쌍연선(22)의 외경은 1.82mm가 된다.

또한, 제1절연체(212)는, 쌍연선(22)을 구성하는 1쌍의 열검지용 전선(21)의 각각이 서로 접촉하는 부분(1쌍의 열검지용 전선(21)의 제1절연체(212) 상호간이 접촉하는 부분)의 두께가, 1쌍의 열검지용 전선(21)의 각각이 서로 접촉하지 않고 있는 부분(1쌍의 열검지용 전선(21)의 제1절연체(212)상호간이 접촉하지 않고 있는 부분)의 두께보다 작은 것이 좋다. 이에 따라, 제1절연체(212)가 연화·용융했을 때에 신속하게 제1도체(211) 상호간을 접촉시켜, 케이블 내의 온도가 상승하고 있음에도 불구하고 제1도체(211) 상호간이 접촉하지 않는 불량을 억제하기 쉽게 할 수 있다. 이 때에 쌍연선(22)을 구성하는 1쌍의 열검지용 전선(21)의 각각이 서로 접촉하는 부분은 면접촉(面接觸)하고 있는 것이 좋다. 여기에서 말하는 두께는 제1절연체(212)의 내면으로부터 제1절연체(212)의 외면까지의 최단거리(최소 두께)이다.

도3은 열검지선(2)의 동작을 설명하는 사진으로서, (a)는 동작 전, (b)는 동작 후의 사진이다. 도3(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 열검지선(2)에서는, 케이블 내의 온도(전선(3)의 주위의 온도)가 제1절연체(212)의 융점(본 실시형태에서는 89도) 이상이고 제2절연체(32)의 융점보다 낮은 온도로 상승하고, 이 때의 열에 의해 제1절연체(212)가 연화·용융하면, 연선된 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심으로 서로 근접하려고 하는 힘에 의해 제1도체(211) 상호간이 쌍연선(22)의 중심방향으로 이동하고, 제1도체(211) 상호간이 접촉해서 전기적으로 단락된다. 이 때, 제1도체(211) 상호간의 사이에 존재하는 제1절연체(212)는 용융된 상태로 되어 있고, 또한 제1도체(211) 상호간이 서로 근접하려고 하는 힘에 의해 제1도체(211) 상호간의 사이에 존재하는 제1절연체(212)가 쌍연선(22)의 중심부근으로부터 밀려나게 된다. 그 때문에, 제1절연체(212)의 외형은 원형모양으로 되어 있지 않고, 제1절연체(212) 상호간이 접촉하는 부분을 약간 편평하게 한 형상으로 되어 있다. 이 2개의 제1도체(211)의 단락을 검지함으로써, 과전류 등에 의한 다심 케이블(1) 내의 온도상승을 검지할 수 있다. 또한, 도3(a), (b)의 사진에서는, 열검지선(2)의 단면상체(斷面狀體)를 확인하기 쉽게 하기 위해서, 열검지선(2)의 주위에 에폭시 수지를 충전한 상태로 하였고, 절단한 끝면을 연마한 후에 상기 절단면 촬영을 하였다. 또한, 도3(a), (b)에는 재킷(24)을 1층으로 하고 있다. 열검지선(2)은, 재킷(24)이 도1, 2에 나타내는 3층일 경우이더라도 상기 동작과 동일하게 동작한다.

그런데, 이 열검지선(2)에서는, 열검지선(2)의 주위의 온도가 상승함으로써, 2개의 제1도체(211)가 단락되기 전에, 제1절연체(212)가 연화되어서 2개의 제1도체(211) 상호간의 거리가 근접하여 2개의 제1도체(211) 사이의 저항값이나 정전용량이 변화된다. 따라서, 2개의 제1도체(211) 사이의 저항값이나 정전용량을 측정함으로써, 2개의 제1도체(211)가 단락되기 전에 열검지선(2)의 주위의 온도가 상승하고 있는 것을 검지하여도 좋다.

또한, 도면에 나타내지 않고 있지만, 제1절연체(212)는 절연성 수지조성물로 이루어지는 층(層)을 복수로 적층한 다층구조로 하더라도 좋다. 예를 들면, 제1절연체(212)를 2층 구조로 하여 내층의 융점을 외층의 융점보다 높게 함으로써, 다심 케이블(1) 내의 온도상승을 단계적으로 검지할 수 있다.

또한, 제1절연체(212)를 다층구조로 하는 경우, 제1도체(211)에 가장 가까운 층 이외의 적어도 1개의 층에, 제1절연체(212)를 구성하는 절연성 수지보다 융점이 높은 입자상 물질(粒子狀物質)을 포함하고 있어도 좋다. 제1절연체(212)에 융점이 높은 입자상 물질을 포함함으로써, 열검지선(2)의 주위의 온도가 상승했을 때에, 제1도체(211)가 서로 근접하려고 하는 힘에 의해에 입자상 물질이 압입되어서 제1절연체(212)가 얇게 남아버리는 것이 억제되어, 제1도체(211) 상호간의 단락을 발생시키기 쉽게 하는 것이 가능하게 된다. 입자상 물질이 절연성이면, 제1도체(211) 사이에 입자상 물질이 물려있어 단락이 발생하지 않을 우려가 있기 때문에, 입자상 물질로서는 도전성의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 입자상 물질로서는, 예를 들어 카본입자(carbon 粒子)를 사용할 수 있다.

쌍연선(22)의 연선 피치(撚線 pitch)는 열검지용 전선(21) 외경의 20배 정도(18배 이상 22배 이하)로 하면 좋다. 이에 따라, 제1도체(211) 상호간이 근접하려고 하는 힘을 유지하면서도, 상기의 힘에 의해 제1절연체(212)가 파괴되어버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 쌍연선(22)의 연선 피치라 함은, 쌍연선(22)의 길이방향에 있어서 임의의 열검지용 전선(21)이 동일한 원주방향위치가 되는 길이방향위치의 간격이다.

쌍연선(22)의 주위에 감기는 가압권취 테이프(23)로서는, 예를 들어 폴리에스테르 테이프 등의 수지 테이프를 사용할 수 있다. 가압권취 테이프(23)는 그 폭방향의 일부가 겹치도록 쌍연선(22)의 주위에 나선상으로 감긴다.

(재킷(24))

재킷(24)은, 쌍연선(22)을 보호하는 보호층으로서의 역할을 함과 아울러, 전선(3)을 연선할 때의 심재(芯材)로서의 역할 및 케이블 단말(cable 端末)에서 노출된 열검지선(2)에 있어서의 외피(外皮)로서의 역할을 한다.

여기에서, 케이블 단말에서 노출된 열검지선(2)은 제1도체(211) 상호간의 접촉에 의한 전기적인 단락을 검지하는 검지장치(도면에 나타내지 않음)에 접속된다. 이 검지장치에 접속되는 열검지선(2)의 외경은 규격 등에 의해 규정되어 있다. 그러나, 이 규정된 열검지선(2)의 외경은, 전선(3) 사이의 간극을 메우는 데에 필요한 외경(즉 심재로서의 역할을 하기 위해서 필요한 외경)과 다른 경우가 있다. 특히, 도체저항을 작게 하기 위해서 전선(3)의 도체단면적을 크게 하면, 이에 따라 케이블 중심으로 형성되는 전선(3) 사이의 간격(공간)이 커지고, 이 간격을 메우는 데에 필요한 열검지선(2)의 외경도 커지게 된다. 또한, 열검지선(2)의 외경을 전선(3) 사이의 간격(공간)보다 작게 하면, 열검지선(2)의 주위에 전선(3)을 연선했을 때에 대칭성이 무너지고, 전류분포의 균일성(均一性)이 손상되어 고주파(5kHz 이상, 예를 들어 10kHz 정도의 고주파)의 교류에 대한 교류저항이 증대해버린다.

그래서, 본 발명자들은, 우선 재킷(24)을 폴리염화 비닐수지로 이루어지는 내층과 외층의 2층 구조로 하고, 단말가공시에 노출된 열검지선(2)에 있어서 외층을 내층으로부터 박리(剝離)시켜 제거함으로써, 열검지선(2)을 규정의 외경으로 하는 것을 생각하였다. 본 발명자들의 검토 결과, 외층을 튜브압출에 의하여 형성함으로써 내층으로부터 외층을 박리시킬 수 있었다. 그러나, 외층을 튜브압출에 의하여 형성하였을 경우, 쌍연선(22)의 꼬임 영향으로 내층의 표면에 나타난 요철(凹凸)의 영향에 의하여, 내층과 외층 사이에 공극이 발생하거나 내층표면의 요철이 외층의 표면에까지 나타나버리는 것을 알았다. 그 결과, 열검지선(2)의 주위에 전선(3)을 연선했을 때에, 전선(3) 배치의 대칭성이 무너지고, 전류분포의 균일성이 손상되어 고주파(5kHz 이상, 예를 들어 10kHz 정도의 고주파)의 교류에 대한 교류저항이 증대해버리는 것을 알았다. 이에 대하여, 외층을 삽입압출(揷入壓出)이나 중실압출(中實壓出)로 형성함으로써, 외층의 진원도(眞圓度)(즉, 케이블 길이방향과 수직인 단면에 있어서의 외층표면의 진원도)를 높게 하여 전선배치의 대칭성을 향상시킬 수 있었다. 그러나, 이 경우, 내층으로부터 외층을 박리시키는 것이 곤란하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 예의 검토를 거듭하였고, 그 결과 내층과 외층 사이에서 외층을 박리하는 것이 가능한 중간층을 형성하는 것을 고려하여 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 실시예에 관한 다심 케이블(1)에서는, 열검지선(2)의 재킷(24)은 내층(241)과 외층(243)을 구비함과 아울러, 내층(241)과 외층(243) 사이에 형성된 중간층(242)을 구비하고 있다. 그리고, 중간층(242)은 내층(241) 및 외층(243)보다 융점이 높고, 외층(243)이 중간층(242)에 대하여 박리가 가능하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 외층(243)을 삽입압출이나 중실압출로 형성해서 외층(243)의 진원도를 높게 하고, 전선(3)의 배치의 대칭성을 향상시킬 수 있고, 전류분포의 균일성을 향상시켜서 고주파의 교류에 대한 교류저항을 저감할 수 있다. 그리고, 중간층(242)으로부터 외층(243)을 박리시켜 케이블 단말에서 노출시킨 열검지선(2)의 외경을 규정의 외경으로 하는 것도 가능하게 된다. 이하에서, 재킷(24)의 각 층에 대하여 상세하게 설명한다.

내층(241)은, 제1절연체(212)가 용융되기 전에 용융해버리지 않도록, 제1절연체(212)보다 융점이 높은 절연성의 수지조성물로 구성된다. 다만, 내층(241)을 지나치게 두껍게 하면 내층(241)을 성형할 때의 열에 의해 제1절연체(212)가 용융해버릴 우려가 발생하기 때문에, 내층(241)의 두께는 내층(241)의 융점(성형온도)을 고려하여 압출성형시에 제1절연체(212)가 용융해버리지 않는 정도의 두께로 할 필요가 있다. 본 실시형태에서는, 내층(241)으로서 비납내열 비닐(非鉛耐熱 vinyl)(폴리염화비닐) 수지를 주성분으로 하는 수지조성물을 사용하였다. 이 경우에, 내층(241)의 두께는 제1절연체(212) 두께(여기에서는 0.14mm)의 5배 이하로 하는 것이 바람직하며, 0.7mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기에서는, 내층(241)의 두께를 0.45mm로 하고, 내층(241)의 외경을 2.82mm로 하였다. 내층(241)은 비중실압출성형(소위 튜브압출성형)에 의하여 형성되었다. 내층(241)의 성형후에 신속하게 냉각수 등에 의해 냉각처리를 함으로써, 제1절연체(212)의 용융을 억제하면 좋다.

중간층(242)은, 내층(241)과 마찬가지로, 제1절연체(212)가 용융되기 전에 용융해버리지 않도록, 제1절연체(212)보다 융점이 높은 절연성의 수지조성물로 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 중간층(242)은 외층(243)의 박리성을 높이는 역할을 하고, 케이블 단말에서 노출된 열검지선(2)의 최외층으로 이루어지는 층이다. 그 때문에, 중간층(242)은 외층(243)보다 융점이 높고, 외층(243)에 대하여 박리되기 쉬운 절연성의 수지조성물로 구성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 중간층(242)의 융점은 내층(241)의 융점 및 외층(243)의 융점, 즉 양쪽의 융점보다 높다.

상세한 것은 후술하지만, 본 실시형태에서는, 외층(243)으로서 폴리염화 비닐수지를 주성분으로 하는 수지조성물을 사용했기 때문에, 이 폴리염화 비닐수지에 대하여 박리성이 높은 불소수지를 주성분으로 하는 수지조성물에 의하여 중간층(242)을 구성하였다. 이에 따라, 외층(243)을 밀착도가 높은 삽입압출이나 중실압출로 성형하여도 외층(243)을 용이하게 중간층(242)로부터 박리하여 제거할 수 있다.

중간층(242)을 구성하는 불소수지로서는, 예를 들면, ETFE(테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(共重合體)), FEP(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체), PFA(4불화 에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체) 등을 사용할 수 있다. 그중에서도, 융점이 250도 이상 300도 미만이 되는 ETFE나 FEP를 중간층(242)으로서 사용하는 것이 더 바람직하다. 이는 중간층(242)의 성형시에 제1절연체(212)가 용융해버리는 것을 억제하기 위해서이다. 본 실시형태에서는, 중간층(242)을 구성하는 불소수지로서 ETFE를 사용하였다. ETFE는, 불소수지 중에서도 비교적 경도가 높기 때문에, 중간층(242)의 외주(外周)에 삽입압출이나 중실압출로 외층(243)을 형성했을 때의 외층(243)의 진원도를 높일 수 있고, 또한 복수의 전선(3)을 주위에 배치했을 때에 열검지선(2)을 원하는 외경(外徑)으로 유지하기 쉽게 할 수 있다. 그 때문에, 복수의 전선(3) 배치의 대칭성을 향상시키는 것이 가능하고, 또한 케이블 단말에서 노출된 열검지선(2)의 외경을 규정의 외경으로 유지하기 쉽다.

또한, 중간층(242)을 지나치게 두껍게 하면, 성형시의 열에 의해 제1절연체(212)가 용융될 우려가 있고, 또한 다심 케이블(1) 전체가 단단하여 구부리기 어려워지기 때문에, 중간층(242)의 두께는 되도록이면 얇게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 중간층(242)의 두께는, 적어도 내층(241)의 두께의 50% 이하, 더 바람직하게는 내층(241)의 두께의 1/3 정도로 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 중간층(242)의 두께를 0.14mm로 하고, 중간층(242)의 외경을 검지장치에 대한 접속용으로 규정된 외경인 3.1mm로 하였다. 중간층(242)은 비중실압출성형(소위 튜브압출성형)에 의하여 형성되었다.

외층(243)은, 내층(241)이나 중간층(242)과 마찬가지로, 제1절연체(212)가 용융되기 전에 용융해버리지 않도록, 제1절연체(212)보다 융점이 높은 절연성의 수지조성물로 구성한다. 본 실시형태에 있어서, 외층(243)은 중간층(242)과 그 주위의 전선(3) 사이의 간극을 메우고, 열검지선(2)의 외형의 진원도를 높이는 역할을 한다. 내층(241)이나 중간층(242)은 튜브압출성형에 의하여 형성되기 때문에, 열검지용 전선(21)의 꼬임 영향을 받아서 중간층(242)의 표면에는 그 꼬임을 따른 요철이 나타난다. 이 요철의 영향에 의해 중간층(242)과 외층(243) 사이에 공극이 발생해버리지 않도록 하고, 또한 외층(243)의 표면을 열검지용 전선(21)의 꼬임을 따른 요철이 없는 형상으로 완성하기 위해서, 외층(243)은 중간층(242)에 대한 밀착도가 높아지는 삽입압출이나 중실압출에 의해 성형된다.

외층(243)의 외형의 진원도를 높이는 것(즉, 열검지선(2)의 외형을 가능한 한 원형모양에 가까운 형상으로 유지하는 것)으로, 후술하는 시스(4)의 누름에 의해 전선(3)과 열검지선(2) 사이에 발생하는 가압력이 각 전선(3)에서 거의 균일해져, 모든 전선(3)이 균등하게 변형하게 된다. 그 결과, 도1에 나타나 있는 바와 같이, 다심 케이블(1) 전체에 있어서 단면에서 보는 구조 대칭성이 높아진다. 또한, 예를 들어 케이블 중심에 배치된 열검지선(2)의 외형이 타원형상이거나 열검지용 전선(21)의 꼬임에 따른 요철을 구비하고 있거나 하면, 그에 대응하여 열검지선(2)의 주위에 배치된 전선(3) 외형의 불균일이 커져버려, 전선(3)별로 전류의 손실(흐르기 어려움)이 다르게 된다. 즉, 고주파(5kHz 이상, 예를 들어 10kHz 정도)의 교류전류를 흘렸을 때의 전류분포가 불균일하게 된다. 전류분포가 불균일하게 되면, 교류저항이 증대하여 비접촉 급전의 효율이 저하된다.

즉, 복수의 전선(3)이 열검지선(2)의 주위에 연선되었을 때에, 열검지선(2)의 외형을 가능한 한 원형모양에 가까운 형상으로 유지함으로써, 도1에 나타나 있는 바와 같이, 열검지선(2)의 주위에 연선할 수 있는 복수의 전선(3)의 단면형상의 균일화를 도모(복수의 전선(3) 외형의 불균일을 작게 함)할 수 있다. 또한, 케이블 중심에 배치된 열검지선(2)의 주위에 전선(3)을 연선하고, 또한 시스(4)를 설치한 상태에 있어서는 열검지선(2)이 전선(3)에 의해 케이블 중심측으로 눌리어지기 때문에, 실제로는, 열검지선(2)과 복수의 전선(3)의 각각 사이에 발생하는 가압력의 영향으로, 열검지선(2)의 외형은, 도1에 나타나 있는 바와 같은 비원형모양(외층(243)에 있어서 전선(3)과 접촉하는 부분의 외면(外面)이 케이블 중심측으로 압입된 형상)으로 된다. 본 실시형태에서는, 6개의 전선(3)에 의해 열검지선(2)이 눌려지기 때문에, 열검지선(2)의 외형은 대략 육각형상이 된다.

도4(a), (b)는, 단면형상 및 단면적이 동일한 6개의 도체를 케이블 중심(열검지선(2))의 주위에 균일하게 배치하고, 각 도체에 대하여 6개 합계로 1암페어(ampere)(도체 1개에 대하여 1/6 암페어), 주파수 약10kHz의 교류전류를 흘렸을 경우에 있어서의 전류분포 시뮬레이션의 결과를 나타내는 도면이다. 도4(a)는 칼라(color)의 원도(元圖)를 그레이 스케일(grayscale)로 표시한 것이고, 도4(b)는 칼라의 원도의 색 차이를 해칭(hatching)의 차이로 치환하여 표시한 것이다. 도4(a), (b)에 나타나 있는 시뮬레이션 결과로부터, 6개의 도체(즉 전선(3))를 열검지선(2)의 주위에 균일한 단면형상 및 단면적으로 배치함으로써, 도체의 외측(外側)(외부 시스측)으로 많은 전류가 흐르고, 또한 도체별로 전류분포가 균일하게 되는 것을 알 수 있다. 전류분포가 균일하게 됨으로써, 전류분포가 불균일하게 되는 것에 의한 교류저항의 증대를 억제할 수 있어서 교류저항을 저감할 수 있다.

도1, 2로 되돌아가서, 외층(243)은, 그 주위에 전선(3)을 연선했을 때에 전선(3)에 눌리어지게 된다. 그 때문에, 전선(3)의 가압시에 외층(243)의 변형을 되도록이면 억제하고, 열검지선(2)의 외형을 가능한 한 원형모양에 가까운 형상으로 유지하도록, 비교적 경도가 높은 수지조성물을 사용하는 것이 바람직하고, 적어도 내층(241)보다 경도가 높은 수지조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 외층(243)의 경도는 ＪＩＳＫ7215 타입D에 준거해서 측정되는 쇼어(shore)D 경도가 55 이상 60 미만인 것이면 좋다. 내층(241)의 경도는 외층(243)의 경도보다 작으며, 예를 들어 쇼어D 경도로 30 이상 35 이하이다. 중간층(242)의 경도는 내층(241) 및 외층(243)보다 단단하며, 예를 들어 쇼어D 경도로 60 이상 70 이하이다. 열검지선(2)은, 상기한 경도를 구비하는 3층(내층(241), 중간층(242) 및 외층(243))으로 이루어지는 재킷(24)을 구비함으로써, 복수의 전선(3) 배치의 대칭성을 향상시킬(도1에 나타나 있는 바와 같이, 열검지선(2)의 주위에 연선할 수 있는 복수의 전선(3)의 단면형상의 균일화를 도모하는 것) 수 있다. 이에 따라, 다심 케이블(1)에서는, 고주파(예를 들면 5kHz 이상)의 교류전류를 흘렸을 때에 복수의 전선(3)에 있어서의 전류분포가 균일하여져 교류저항을 저감할 수 있다.

본 실시형태에서는, 반경질(半硬質)의 비납 비닐(非鉛 vinyl)(폴리염화비닐) 수지를 주성분으로 하는 수지조성물로 이루어지는 외층(243)을 사용하였다. 외층(243)의 두께는 사용하는 전선(3)의 외경이나 개수를 고려하여 케이블 중심의 공간에 맞는 적합한 외경이 되도록 적절하게 조정한다. 본 실시형태에서는, 외층(243)의 두께를 0.35mm로 하고, 외층(243)의 외경 즉 열검지선(2) 전체의 외경을 3.8mm로 하였다.

(전선3)

전선(3)은, 복수의 소선(素線)을 집합연선(集合撚線)한 연선도체로 이루어지는 제2도체(31)와, 제2도체(31)를 덮는 제2절연체(32)를 각각 구비하고 있다. 6개의 전선(3)으로서는 동일한 구조의 것이 사용된다. 본 실시형태에서는, 제2도체(31)에 사용되는 소선으로서 주석도금 연동선(朱錫鍍金 軟銅線)을 사용하였다. 제2도체(31)에 사용되는 소선의 외경은 0.15mm 이상 0.32mm 이하로 하면 좋다. 이는 소선의 외경이 0.15mm 미만이면 단선(斷線)이 발생되기 쉽고, 0.32mm을 넘으면 제2절연체(32)를 얇게 했을 때에 제2절연체(32)를 뚫고 튀어 나가버릴 우려가 있기 때문이다.

소선의 연선방법으로서 동심연선(同心撚線)으로 불리는 방법이 알려져 있지만, 이 방법으로 제2도체(31)를 형성했을 경우, 소선이 안정된 상태로 연선되어, 다심 케이블(1)을 홈(11) 내에 수용할 때의 외력에 의해 제2도체(31)의 형상이 변화되기 어려워진다. 그 때문에, 다심 케이블(1)을 홈(11) 내에 수용할 때의 외력에 의해 제2도체(31)의 형상이 변화되기 쉬워지도록, 제2도체(31)로서는 집합연선에 의하여 형성된 것을 사용한다. 본 실시형태에서는, 0.26mm의 소선을 136개 집합연선함으로써 도체단면적이 7mm² 이상 8mm² 이하인 제2도체(31)를 형성하였다. 제2도체(31)의 외경은 약3.47mm이다.

다심 케이블(1) 내의 도체부분 단면적을 증가시키기 위해서, 각 전선(3)의 제2절연체(32)는 두께가 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 제2절연체(32)의 두께는 제2도체(31)에 사용되는 소선의 외경의 1/2배 이상 1배 이하이면 좋다. 제2절연체(32)의 두께를 소선외경의 1/2 미만으로 하였을 경우에 다심 케이블(1)을 홈(11) 내에 수용할 때의 외력에 의해 소선이 제2절연체(32)를 뚫고 나갈 우려가 있고, 소선외경의 1배를 넘으면 전선(3)이 대경(大徑)으로 되어 다심 케이블(1) 전체의 대경화로 이어진다. 본 실시형태에서는, 제2절연체(32)의 두께를 약 0.2mm(소선의 외경의 약0.77배)로 하였다. 또한, 각 전선(3)의 제2절연체(32)는 두께를 가능한 한 얇게 하는 관점에서 동일한 재질로 이루어지고, 또한 단층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 비접촉에 의해 대용량의 전력공급을 가능하게 하기 때문에, 복수의 전선(3)에서는 각각의 제2도체(31)에 동일한 크기의 전류를 공급하면 좋다.

제2절연체(32)로서는, 박육성형(薄肉成形)이 가능하고, 열검지선(2)의 재킷(24)을 탄성변형하기 쉽게 하기 위해서 재킷(24)보다 단단하고, 외압에 강한(다심 케이블(1)을 홈(11) 내에 수용할 때의 외력에 의해 변형하기 어려운) 재질의 것을 사용하면 좋고, 예를 들어 ETFE(테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체), FEP(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PVDF(푸리불화비닐리덴) 등의 불소수지나, 폴리이미드, PEEK(폴리에테르에테르케톤)를 사용할 수 있다. 더 바람직하게는, 제2절연체(32)로서, 표면의 미끄러짐이 좋은 불소수지를 사용하면 좋고, 이에 따라, 외력이 가해졌을 때에 시스(4) 내에서 전선(3)이 보다 더 움직이기 쉬워져, 다심 케이블(1)의 홈(11)에 대한 삽입이 보다 더 용이하게 된다. 여기에서는, ETFE로 이루어지는 제2절연체(32)를 사용하였다.

제2절연체(32)는 비중실압출성형(소위 튜브압출성형)에 의해 형성되어 있다. 이에 따라, 제2절연체(32)가 소선에 밀착되지 않고, 제2절연체(32) 내에서 소선이 서로 움직일 수 있게 되어, 외력이 가해졌을 때에 전선(3)의 단면형상이 변형되기 쉬워진다. 따라서, 홈(11)에 대한 다심 케이블(1)의 삽입이 보다 더 용이하게 된다.

또한, 다심 케이블(1)에서, 제2도체(31)는 케이블 길이방향과 수직인 단면형상이 비원형모양으로 이루어지도록 형성되어 있다. 더 상세하게는, 제2도체(31)는, 지름방향의 내방(內方)으로부터 외방(外方)에 걸쳐서 원주방향을 따른 폭이 서서히 커지게 되는 형상으로 되어 있고, 대략 부채꼴로 형성되어 있다. 이에 따라, 시스(4) 내의 한정된 스페이스에서 제2도체(31)의 단면적을 가능한 한 크게 할 수 있다. 또한, 제2도체(31)를 흐르는 전류는, 주로 케이블 지름방향에 있어서 제2도체(31)의 외방부분(外方部分)(외주부분(外周部分))을 흐르지만, 제2도체(31)를 지름방향 내방으로부터 외방에 걸쳐서 원주방향으로 따른 폭이 서서히 커지게 되는 형상으로 함으로써, 전류가 집중하는 외주부분에 있어서 제2도체(31)(단면적 및 표면적)를 크게 할 수 있다(도4(a), (b)참조). 이에 따라, 다심 케이블(1)에서는 제2도체(31)에 있어서의 전류 손실을 억제하여 비접촉 급전의 효율향상에 기여할 수 있다.

전선(3)은, 후술하는 시스(4)에 의한 눌림에 의하여, 제2도체(31)를 포함하는 그 전체의 단면형상이 비원형모양으로 되어 있다. 더 상세하게는, 전선(3)의 외면의 일부는 열검지선(2)의 외면에 대하여 면접촉한다. 그리고, 다심 케이블(1)에서는, 원주방향으로 인접하는 전선(3) 상호간도 면접촉하고 있고, 이 면접촉하는 부분은 대략 케이블 지름방향을 따라 대략 평탄한 면이 된다. 또한, 전선(3)의 외면의 일부는 시스(4)의 내면을 따르는 형상이 되어 시스(4)의 내면에 직접적으로 접촉하고 있다.

또한, 예를 들어 전선(3)의 주위에 나선상(螺旋狀)으로 가압권취 테이프를 감는 것도 생각될 수 있지만, 홈(11)에 대한 삽입을 위해서 케이블 외경에는 제한이 있기 때문에, 가압권취 테이프를 감으면 그 만큼 제2도체(31)의 도체단면적을 작게 할 필요가 발생하여, 도체저항의 증대에 기여하게 된다. 따라서, 가압권취 테이프는 사용하지 않고, 전선(3)과 시스(4)가 직접적으로 접촉하고 있는 구조로 하는 것이 바람직하다. 제조 형편상 전선(3)을 연선한 상태로 지지(支持)할 필요가 있는 경우에는, 연선한 전선(3)의 주위에 실(수지제(樹脂製)의 실이나 면사(綿絲) 등)을 나선상으로 감도록 하여도 좋다.

(집합체(6))

열검지선(2)의 외주에는 복수의 전선(3)이 나선상으로 연선되어 있다. 이하에서, 열검지선(2)의 주위에 복수의 전선(3)을 연선한 것을 집합체(6)로 호칭한다.

집합체(6)에 사용되는 전선(3)의 개수가 1개 내지 3개의 경우에는 외력에 의해 다심 케이블(1)이 변형되기 어려워진다. 그래서, 다심 케이블(1)에서는 집합체(6)에 사용되는 전선(3)의 개수를 4개 이상으로 하고있다. 본 실시형태에서는, 집합체(6)에 사용되는 전선(3)의 개수를, 외경이 가장 가늘어 지고, 또한 모든 전선(3)의 도체저항의 총합계를 가장 작게 하는 것이 가능한 6개로 하였다. 집합체(6)에 있어서 케이블 원주방향으로 인접하는 전선(3) 상호간은 서로 면접촉하고 있다. 또한, 전선(3)은 열검지선(2)과 시스(4)에 면접촉하고 있다.

집합체(6)의 연선방향은 열검지선(2)에 있어서 쌍연선(22)의 연선방향과 역방향인 것이 바람직하다. 집합체(6)의 연선방향과 쌍연선(22)의 연선방향을 역방향으로 함으로써, 전선(3)의 꼬임이 느슨해지기 어려워져서 전선(3)에 의해 열검지선(2)을 조인 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 케이블 내의 온도가 상승했을 때에, 전선(3)의 조임에 의해 제1도체(211) 상호간이 접촉하기 쉬워져 검지감도(檢知感度)를 향상시킬 수 있다. 또한, 집합체(6)의 연선방향은 집합체(6)을 일단측(一端側)으로부터 보았을 때에 타단측으로부터 일단측으로 향하면서 전선(3)이 회전하고 있는 방향이다. 또한, 쌍연선(22)의 연선방향은 쌍연선(22)을 일단측으로부터 보았을 때에 타단측으로부터 일단측으로 향하면서 열검지용 전선(21)이 회전하고 있는 방향이다.

열검지선(2)과 복수개의 전선(3) 사이 및 전선(3)과 시스(4) 사이에는, 실모양의 삽입물이 배치되어 있더라도 좋다. 케이블 내의 온도상승에 의해 삽입물이 불타버리는 것을 억제하기 위해서 내열성(耐熱性)이 높은(적어도 내열온도가 100도 이상) 것을 사용하면 좋다. 삽입물을 구비함으로써, 다심 케이블(1) 전체의 외형을 원형모양에 가깝게 하고, 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 열검지선(2)과 복수개의 전선(3) 사이 및 전선(3)과 시스(4) 사이에는 실모양의 삽입물이 배치되어 있지 않다. 이는 승온(昇溫)에 의해 삽입물이 불타버리는 것을 억제하고, 또한 다심 케이블(1)에 외력이 가해졌을 때에 전선(3)이 열검지선(2)의 원주방향이나 외경방향으로 움직일 수 있는 스페이스를 확보하기 위해서이다.

(시스(4))

집합체(6)의 주위에는 시스(4)가 설치되어 있다. 본 실시예에 관한 다심 케이블(1)에서는 시스(4)를 얇게 함으로써, 케이블 외경을 유지하면서도 전선(3)의 도체단면적을 크게 하여 도체저항의 저감을 도모하고 있다. 그 때문에, 시스(4)로서는 얇게 하여도 마모에 의해 파단(破斷)되기 어려운 수지조성물을 사용할 필요가 있다.

본 실시형태에서는, 시스(4)로서 베이스폴리머가 폴리염화 비닐수지와 우레탄 열가소성 엘라스토머를 포함하는 폴리머알로이(PUV: Polymer alloy with thermoplastic polyurethane and soft polyvinyl chloride)로 이루어지는 수지조성물을 사용하였다. 또한, 수지조성물을 구성하는 베이스폴리머는, 폴리염화 비닐수지 100 질량부(質量部)에 대하여, 우레탄 열가소성 엘라스토머를 20 질량부 이상 230 질량부 이하로 포함하는 것이 바람직하다. 다심 케이블(1)에서는, 시스(4)가 상기한 수지조성물로 구성됨으로써, 시스(4)의 내마모성(耐摩耗性)을 향상시키는 것(마모에 의해 파단되기 어렵게 하는 것)이 될 수 있기 때문에 시스(4)의 두께를 얇게 할 수 있다. 시스(4)의 두께는 0.7mm 이하로 하면 좋다. 여기에서는, 시스(4)의 두께를 0.5mm로 하여 시스(4)의 외형, 즉 다심 케이블(1)의 외경을 약12.6mm(최대외경 13.0mm)로 하였다. 이에 따라, 홈(11)에 삽입이 가능한 케이블 외경으로 하면서도 전선(3)의 도체단면적을 크게 하여 전선(3)의 도체저항을 작게 할 수 있다.

시스(4)는 비중실압출성형(소위 튜브압출성형)에 의해 형성되어 있다. 시스(4)는 길이방향을 따른 중공부(中空部)를 구비하는 중공원통모양으로 형성되어 있고, 이 중공부 내에 열검지선(2) 및 전선(3)(즉, 집합체(6))이 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 시스(4)는, 전선(3)을 지름방향 내방으로 누르고, 전선(3)을 열검지선(2)으로 가압하는 역할을 하고 있다. 전선(3)과 시스(4)의 접촉면적은 전선(3)과 열검지선(2)의 접촉면적보다 크다.

또한, 시스(4)를 튜브압출성형에 의하여 형성하고, 또한 시스(4)의 두께를 0.7mm 이하로 얇게 함으로써, 전선(3)의 위치에서 시스(4)가 볼록하게 되도록 시스(4)의 외표면으로 요철(凹凸)을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 프레임(10)의 홈(11) 내에 대한 다심 케이블(1)의 삽입이 용이하게 된다.

도5에 나타나 있는 바와 같이, PUV로 이루어지는 0.5mm의 두께의 시스(4)를 형성한 다심 케이블(1)을 사용하여 시스(4)의 내마모 시험을 하였다. 내마모 시험에서는, 시료가 되는 다심 케이블(1)의 양단(兩端)을 고정하여 수평으로 홀딩하고, 그 상부 중앙에 하중(W)이 300g인 추(錘)(103)를 배치하고, 다심 케이블(1)의 하부 중앙에 마모 테이프(101)(테이프의 종류: 150G)를 접속시킨다. 다심 케이블(1)을 사이에 두고 추(103)와 대향하는 위치에 마모 테이프(101)를 지지하는 롤러(102)를 배치하고, 마모 테이프(101)와 다심 케이블(1)(시스(4))의 사이각을 30°로 하고, 마모 테이프(101)의 속도를 1500mm/min으로 하고, 마모 테이프(101)를 일방향(도5에서는 좌측으로부터 우측)으로 이동시켰다. 도면에 나타내지 않고 있지만, 마모 테이프(101)의 길이방향을 따라 150mm 간격으로 폭 약10mm의 도전부재(導電部材)가 설치되어 있고, 도전부재에 도통(導通)이 발생할 때까지(즉, 시스(4)가 파손될 때까지) 마모 테이프(101)의 이동을 계속하고, 도전부재에 도통이 발생했을 때의 카운트(count)를 측정하였다. 그 결과, 본 실시예에 관한 다심 케이블(1)에서는 60 카운트에서 도통이 발생하였다. 비교를 위하여, 폴리염화 비닐수지를 베이스폴리머로 하는 수지조성물로 이루어지는 두께 1.0mm의 시스를 형성한 종래의 예에 대해서 동일하게 시험을 하였는 바, 35 카운트에서 도통이 발생하였다. 즉, 본 실시형태에서는 종래의 예보다 절반의 두께로 1.7배의 내마모성이 얻어졌다.

(종래의 예와의 비교)

본 실시형태에 의한 실시예의 다심 케이블(1)과, 열검지선(2) 대신에 폴리에틸렌으로 이루어지는 끈삽입물을 케이블 중심에 배치하고, 그 주위에 6개의 전선을 배치한 구조의 집합체로 하고, 그 집합체의 주위에 폴리염화 비닐수지를 베이스폴리머로 하는 수지조성물로 구성되는 시스를 1.0mm의 두께로 형성한 종래의 예의 다심 케이블을 비교하면, 표1과 같아진다.

[표1]

실시예의 다심 케이블(1)에서는, 외경이 종래의 예와 같으면서도, 종래의 예와 비교해서 시스(4)를 얇게 할 수 있기 때문에, 그 만큼 제2도체(31)의 도체단면적을 종래의 예보다 크게 할 수 있고, 도체저항을 작게 할 수 있다. 또한, 실시예의 다심 케이블(1)에서는, 재킷(24)을 3층 구조로 하고 열검지선(2) 외형의 진원도를 높임으로써, 각 전선(3)의 전류분포를 균일하게 하여 교류저항을 작게 할 수 있다. 표1의 예에서, 실시예의 다심 케이블(1)은, 약10kHz의 고주파에 있어서의 교류저항을 0.574mΩ/m로 할 수 있어, 종래의 예의 다심 케이블의 교류저항 0.662mΩ/m와 비교하여 13% 저감이 가능하다.

(실시형태의 작용 및 효과)

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 관한 다심 케이블(1)에서는, 열검지선(2)과, 열검지선(2)의 주위에 나선상으로 연선되어 있는 복수개의 전선(3)과, 열검지선(2) 및 복수개의 전선(3)을 일괄하여 덮는 시스(4)를 구비하고, 열검지선(2)의 재킷(24)이 내층(241)과 외층(243)을 구비함과 아울러 내층(241)과 외층(243) 사이에 형성된 중간층(242)을 구비하고, 외층(243)은 내층(241)보다 경도가 높다. 또한, 중간층(242)은 외층(243)보다 융점이 높고, 외층(243)이 중간층(242)에 대하여 박리가 가능하도록 구성되어 있다.

열검지선(2)을 내장함으로써, 프레임(10) 내에 포설(布設)되는 다심 케이블(1) 내의 온도상승을 고정밀도로 검지할 수 있다. 또한, 재킷(24)을 3층 구조로 함으로써, 외층(243)을 삽입압출이나 중실압출로 형성하여 외층(243)의 진원도를 높게 할 수 있고, 또한 외층(243)을 내층(241)보다 단단하게 함으로써, 전선(3)을 균일하게 배치할 수 있다. 그 결과, 각 전선(3)의 전류분포를 균일하게 하여 고주파의 교류전류에 대한 교류저항을 저감하는 것이 가능하다. 그 결과, 예를 들어 비접촉 급전의 효율향상에 기여할 수 있다. 그리고, 중간층(242)으로부터 외층(243)을 박리시켜서, 케이블 단말에서 노출시킨 열검지선(2)의 외경을 원하는 외경으로 하는 것도 가능하게 된다.

(실시형태의 정리)

다음에, 이상에서 설명한 실시형태로부터 파악되는 기술사상에 대해서, 실시형태에 있어서의 부호 등을 원용(援用)해서 기재한다. 다만, 이하의 기재에 있어서의 각 부호 등은, 특허청구범위에 있어서의 구성요소를 실시형태에 구체적으로 나타낸 부재 등으로 한정하는 것은 아니다.

[1] 제1도체(211) 및 상기 제1도체(211)의 주위를 덮는 제1절연체(212)을 구비하는 1쌍의 열검지용 전선(21)을 연선한 쌍연선(22), 및 상기 쌍연선(22)의 주위를 덮는 재킷(24)을 구비하는 열검지선(2)과, 제2도체(31) 및 상기 제2도체(31)의 주위를 덮는 제2절연체(32)를 구비하고, 상기 열검지선(2)의 주위에 나선상으로 연선되어 있는 복수개의 전선(3)과, 상기 열검지선(2) 및 상기 복수개의 전선(3)을 일괄하여 덮는 시스(4)를 구비하고, 상기 재킷(24)은 내층(241)과 외층(243)을 구비함과 아울러 상기 내층(241)과 상기 외층(243) 사이에 형성된 중간층(242)을 구비하고, 상기 외층(243)은 상기 내층(241)보다 경도가 높은 다심 케이블(1).

[2] 상기 중간층(242)은 상기 외층(243)보다 융점이 높고, 상기 외층(243)이 상기 중간층(242)에 대하여 박리가 가능하도록 구성되어 있는, [1]에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

[3] 상기 내층(241) 및 상기 외층(243)은 폴리염화 비닐수지를 주성분으로 하는 수지조성물로 이루어지고, 상기 중간층(242)은 불소수지를 주성분으로 하는 수지조성물로 이루어지는, [1] 또는 [2]에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

[4] 상기 중간층(242)을 구성하는 불소수지가 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는, [3]에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

[5] 상기 시스(4)는, 베이스폴리머가 폴리염화 비닐수지와 우레탄 열가소성 엘라스토머를 포함하는 폴리머알로이로 이루어지는 수지조성물로 구성되는, [1] 내지 [4]중의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

[6] 상기 시스(4)의 두께가 0.7mm 이하인, [5]에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

[7] 상기 재킷(24)은 상기 중간층(242)이 상기 외층(243)보다 경도가 높은, [1] 내지 [6]중의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 다심 케이블(1).

(부기)

이상에서, 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 상기에 기재한 실시형태는 특허청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시형태의 내에서 설명한 특징의 조합 모두가 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로 필수적이라고는 할 수 없다는 점에 유의해야 한다.

본 발명은 그 취지를 일탈(逸脫)하지 않는 범위에서 적절하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예에서는 다심 케이블(1)이 비접촉 급전용 케이블일 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 비접촉 급전 이외의 용도에도 적용이 가능하다.

1… 다심 케이블
2… 열검지선
3… 전선
4… 시스
21… 열검지용 전선
211… 제1도체
212… 제1절연체
22… 쌍연선
24… 재킷
241… 내층
242… 중간층
243… 외층
31… 제2도체
32… 제2절연체

Claims (7)

1. 제1도체 및 상기 제1도체의 주위를 덮는 제1절연체를 구비하는 1쌍의 열검지용 전선(熱檢知用 電線)을 연선(撚線)한 쌍연선, 및 상기 쌍연선의 주위를 덮는 재킷(jacket)을 구비하는 열검지선과,
   제2도체 및 상기 제2도체의 주위를 덮는 제2절연체를 구비하고, 상기 열검지선의 주위에 나선상으로 연선되어 있는 복수개의 전선과,
   상기 열검지선 및 상기 복수개의 전선을 일괄하여 덮는 시스(sheath)를
   구비하고,
   상기 재킷은 내층과 외층을 구비함과 아울러 상기 내층과 상기 외층 사이에 형성된 중간층을 구비하고,
   상기 외층은 상기 내층보다 경도가 높은,
   다심 케이블(多心 cable).
2. 제1항에 있어서,
   상기 중간층은 상기 외층보다 융점(融點)이 높고,
   상기 외층(外層)이 상기 중간층에 대하여 박리(剝離)가 가능하도록 구성되어 있는,
   다심 케이블.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 내층 및 상기 외층은 폴리염화 비닐수지를 주성분으로 하는 수지조성물로 이루어지고,
   상기 중간층은 불소수지를 주성분으로 하는 수지조성물로 이루어지는,
   다심 케이블.
4. 제3항에 있어서,
   상기 중간층을 구성하는 불소수지가 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는,
   다심 케이블.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 시스는, 베이스폴리머가 폴리염화 비닐수지와 우레탄 열가소성 엘라스토머를 포함하는 폴리머알로이로 이루어지는 수지조성물로 구성되는,
   다심 케이블.
6. 제5항에 있어서,
   상기 시스의 두께가 0.7mm 이하인,
   다심 케이블.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 재킷은 상기 중간층이 상기 외층보다 경도가 높은,
   다심 케이블.