説明

ケーブル

【課題】撚線同士の接触が低減し、ケーブルの屈曲による摩耗断線が大幅に低減するケーブルを提供する。
【解決手段】少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線(子より線)2と、撚線2の外径より細い外径の複数の細径介在物4と、からなる介在入り撚線導体3を有し、当該介在入り撚線導体3は、複数の撚線2のうち互いに隣り合う撚線2同士の撚線間に細径介在物4を介在するように、複数の撚線2と細径介在物4とを束ねて撚り合わせることにより形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットや自動車などの繰り返し屈曲を受ける環境で使用されるケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車のばね下(サスペンションの下)など、車輪の動きに伴い屈曲が繰り返される繰り返し屈曲を受ける環境に使用される自動車用のケーブルは、高い屈曲耐久性が要求されるだけでなく、例えば、配索の行い易さという観点により、高い可とう性も要求されるが、高い屈曲耐久性及び高い可とう性の二つを同時に実現することは困難であった。
【0003】
図4に、従来のケーブルを示す。
【0004】
ケーブル41は、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線(子より線)42を束ねて撚ることにより撚線導体43(図4の例では、7本の撚線42を束ねて撚った状態)を形成し、その外周部に、絶縁層46、遮蔽層47、補強編組48、シース49と内側から順次配置したものである。
【0005】
高い屈曲耐久性及び高い可とう性を持たせるために有効な、介在物を用いたケーブルに関し、本発明者は特願2009−105307(以下、先願という)を提案している。この先願では、複数の撚線(子より線)だけを束ねて撚った構造において、屈曲時に撚線(子より線)同士が強い接触面圧で接触し、擦れることによる摩耗断線を解決するために、導体中心に介在物(中心介在物)が配置されており、中心介在物が屈曲時に先に変形し、撚線(子より線)同士の接触面圧の低減により摩耗断線を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2001−266660号公報
【特許文献2】特開2004−63337号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記中心介在物を用いたケーブルにおいては、物理的に撚線(子より線)同士が接触する場合もあり、屈曲による摩耗断線の更なる抑制を目指した。
【0008】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、撚線同士の接触を低減させることを可能とし、屈曲による摩耗断線を抑制したケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために本発明のケーブルは、少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線(子より線)と、前記撚線の外径より細い外径の複数の細径介在物と、からなる介在入り撚線導体を有し、当該介在入り撚線導体は、前記複数の撚線のうち互いに隣り合う撚線同士の撚線間に前記細径介在物を介在するように、前記複数の撚線と前記細径介在物とを束ねて撚り合わせることにより形成するものである。
【0010】
前記介在入り撚線導体の前記複数の細径介在物は、各撚線の外周の半分以上を取り囲むように配置してもよい。
【0011】
前記介在入り撚線導体の前記複数の撚線は、略円環状に配置してもよい。
【0012】
前記略円環状に配置した前記複数の撚線の内部に、更に撚線導体を配置してもよい。
【0013】
前記細径介在物は、繊維質の糸が撚り合わせた糸撚り体であってもよい。
【0014】
前記繊維質の糸とは、ステープル・ファイバ糸であってもよい。
【0015】
前記介在入り撚線導体の外周部に、絶縁層、遮蔽層、シースと内側から順次配置される場合において、前記遮蔽層と前記シースとの間に、衝撃吸収性の繊維の編組である補強編組を配置してもよい。
【0016】
前記導体素線に潤滑油を塗布してもよい。
【0017】
前記潤滑油とは、シリコン油であってもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明により、撚線同士の接触を低減させることが可能となり、従来技術と比較してケーブルの屈曲による摩耗断線を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態を示すケーブルの断面図である。
【図2】本発明の部材名称を定義する撚線導体の断面図である。
【図3】屈曲耐久性試験の概要を示す図である。
【図4】従来のケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0021】
図1に示されるように、本発明に係るケーブル1は、少なくとも、複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線(子より線)2と、撚線2の外径より細い外径の複数の細径介在物としての介在物4と、からなる介在入り撚線導体3を有し、当該介在入り撚線導体3は、複数の撚線2のうち互いに隣り合う撚線2同士の撚線間に介在物4を介在するように、複数の撚線2と介在物4とを束ねて撚り合わせることにより形成している。
【0022】
介在物4は、図1に示すように、各撚線2の外周の半分以上を取り囲むように配置され、ステープル・ファイバ糸等の繊維質の糸を撚り合わせた糸撚り体である。
【0023】
図2に示されるように、複数の導体素線5を束ねて撚ったものが撚線(子より線)2であり、撚線2を円環状に配置してさらに撚ったものが撚線導体3である。なお、導体素線5の数、撚線2の数は限定しない。
【0024】
図1のケーブル1は、撚線導体3の外周部に、絶縁層6、遮蔽層(シールド層)7、補強編組8、シース9と内側から順次配置される。遮蔽層7とシース9との間に配置された補強編組8は、衝撃吸収性の繊維の編組である。なお、遮蔽層7、補強編組8の有無は限定しない。
【0025】
図1のケーブル1の作用効果を述べる。
【0026】
従来の中心介在物を有さないケーブル(図4)では、屈曲時に撚線(子より線)42が逃げる余裕がないため、屈曲時に撚線42同士が強い接触面圧で接触しつつ擦れることで摩耗断線を引き起こした。この対策として、先願では、導体中心に中心介在物を配置することで、屈曲時に中心介在物が先に変形し、撚線同士の面圧低減により摩耗断線を抑制するようにした。しかし、この構成においても、物理的に撚線同士が接触する場合もあり、完全には摩耗断線を防止できなかった。
【0027】
これに対し本発明のケーブル1では、図1に示されるように、撚線導体3内の少なくとも各撚線(子より線)2間を結ぶ最短距離間に介在物4を介在させたので、物理的に撚線2同士の接触を低減させることができる。このように物理的な撚線2同士の接触を低減させることにより、屈曲による摩耗断線を従来に比して大幅に減少させることができる。
【0028】
さらに、本発明のケーブル1は、介在物4を介在させたことにより、引張強度を大きくすることができる。
【0029】
本実施形態では、6つの撚線2を略円環状に配置し、更に略円環状に配置した6つの撚線2の内部に、更に撚線2を配置して合計7本の撚線2を撚り合わせることによって撚線導体3としている。
【0030】
このように撚線導体3を略円環状に配置することで、ケーブルの外形を丸く形成することができる。そして、ケーブルの外形が丸くなることにより、意匠性の優れたケーブルが実現される。
【0031】
また、略円環状に配置した6つの撚線2の内部に、更に撚線2を配置することで、略円環状の内部というデッドスペースを有効利用することができる。
【0032】
なお、本実施形態では、撚線2は7つであったが、本技術思想の範囲ならば、2つであっても、3つであっても、7つ以上であってもよい。
【0033】
また、本発明は、導体素線5にシリコン油等の潤滑油を塗布してもよい。導体素線5に潤滑油を塗布すると、導体素線5を撚り合わせた撚線(子より線)2同士が仮に物理的に接触したとしても、摩耗断線の発生を低減させることができる。
【実施例】
【0034】
図1のケーブル構造を有する実施例のケーブル1と図4のケーブル構造を有する比較例のケーブル41を作製した。
【0035】
実施例と比較例は、実施例に介在物4が有り、比較例に介在物4が無いことをのぞき、ほぼ同じケーブル構造である。
【0036】
撚線(子より線)2は、スズめっき軟銅線φ0.08mmの導体素線5を撚り合わせた。なお、撚線2の外径は、1.0mmである。
【0037】
撚線導体3は、導体素線5を撚り合わせた撚線(子より線)2を互いに接しないように少なくとも各撚線2間を結ぶ最短距離間に介在物4を介在させ、更に撚り合わせて形成した。
【0038】
介在物4は、ステープル・ファイバ糸という繊維質の糸を撚り合わせた糸撚り体である。なお、介在物4の外径は0.1mmである。
【0039】
これに対し、撚線導体43は、導体素線を撚り合わせた撚線(子より線)42を、更に撚り合わせて形成した。
【0040】
絶縁層6,46は、架橋ポリエチレンで形成した。
【0041】
遮蔽層7,47は、スズめっき銅線で形成した。
【0042】
補強編組層8,48は、ポリビニルアルコール繊維材(ポリエチレンテレフタレート繊維材、ポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維材でもよい)で形成した。
【0043】
シース9,49は、エチレンプロピレンジエンゴムで形成した。
【0044】
なお、ケーブル1及びケーブル41は、共に、外径は、10.0mmである。
【0045】
性能比較は、屈曲耐久性と曲げ剛性を測定して行った。
【0046】
まず、実施例、比較例のケーブルに関し、曲げR30で左右に180°に複数回屈曲させる屈曲耐久試験(IEC(国際電気標準会議) 60227−2 電気用品技術基準による)を実施した。図3に実験方法を示す。
【0047】
図3に示されるように、ケーブル31の下端に錘32を取り付けて負荷をかけておき、ケーブル31を曲げR30を与えるための曲面を有する治具33,33で挟んでおく。治具33,33より上部のケーブル31を左向きに水平な位置から右向きに水平な位置まで屈曲させた後、左向きに水平な位置に戻すというサイクルを1回とする。このサイクルを繰り返し、導体素線5が1本以上断線したときの回数を調べる。
【0048】
表1に示されるように、比較例のケーブル41では屈曲回数1万回で導体素線5が断線するが、実施例のケーブル1では50万回でも導体素線5の断線は発生せず、比較例と比較して著しく屈曲耐久性に優れている。
【0049】
【表1】

【0050】
次に、実施例と比較例のケーブルに関し、曲げRに対する曲げ剛性を測定した。
【0051】
ここで、「曲げR」とは、ケーブルを屈曲させたときに、ケーブルが最も大きく曲がっている場所の曲げ半径を示す。「曲げ剛性」とは、縦弾性係数と断面2次モーメントの積で表される、曲げ難さを示す値である。曲げRは、150、80、50、30mmとした。
【0052】
【表2】

【0053】
表2に示すように、比較例のケーブル41における曲げ剛性を1とすると、全ての曲げRに対して、実施例1は比較例より曲げ剛性が小さくなった。このように、実施例は比較例より可とう性が向上した。
【0054】
これらの結果より、実施例のケーブル1は、比較例のケーブル41より、屈曲耐久性が高く、かつ、可とう性が高いケーブルであることが明らかになった。
【0055】
なお、実施例は、遮蔽層7、シース9の両方を備えるものを示したが、どちらか一方だけでも同様の結果が得られる。
【符号の説明】
【0056】
1 ケーブル
2 撚線(子より線)
3 撚線導体(介在入り撚線導体)
4 介在物(細径介在物)
5 導体素線
6 絶縁層
7 遮蔽層
8 補強編組層
9 シース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも、
複数の導体素線を撚り合わせた複数の撚線(子より線)と、
前記撚線の外径より細い外径の複数の細径介在物と、
からなる介在入り撚線導体を有し、
当該介在入り撚線導体は、
前記複数の撚線のうち互いに隣り合う撚線同士の撚線間に前記細径介在物を介在するように、前記複数の撚線と前記細径介在物とを束ねて撚り合わせることにより形成することを特徴とするケーブル。
【請求項2】
前記介在入り撚線導体の前記複数の細径介在物は、各撚線の外周の半分以上を取り囲むように配置したことを特徴とする請求項1記載のケーブル。
【請求項3】
前記介在入り撚線導体の前記複数の撚線は、略円環状に配置したことを特徴とする請求項1又は2記載のケーブル。
【請求項4】
前記略円環状に配置した前記複数の撚線の内部に、更に撚線を配置したことを特徴とする請求項3記載のケーブル。
【請求項5】
前記細径介在物は、繊維質の糸が撚り合わせた糸撚り体であることを特徴とする1〜4いずれか記載のケーブル。
【請求項6】
前記繊維質の糸とは、ステープル・ファイバ糸であることを特徴とする請求項5記載のケーブル。
【請求項7】
前記介在入り撚線導体の外周部に、絶縁層、遮蔽層、シースと内側から順次配置される場合において、前記遮蔽層と前記シースとの間に、衝撃吸収性の繊維の編組である補強編組を配置したことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載のケーブル。
【請求項8】
前記導体素線に潤滑油を塗布したことを特徴とする請求項1〜7いずれか記載のケーブル。
【請求項9】
前記潤滑油とは、シリコン油であることを特徴とする請求項8記載のケーブル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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