撚線導体
【課題】３７心の撚線導体において、素線を低い圧縮率で圧縮加工又は圧縮加工することなく、その外形形状を略真円形状にすることができる撚線導体を提供することを目的とする。
【解決手段】１心の素線を中心線１１とし、中心線１１の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層１２を形成し、第１層１２の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層１３を形成し、第２層１３の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層１４を形成する３７心の撚線導体１であって、前記最外層１４を構成する１８心の内の１２心の素線、及び、第２層１３を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、中心線１１及び第１層１２を構成する素線の基となる線材の直径と同一に、最外層１４を構成する前記以外の６心の素線、及び、第２層１３を構成する前記以外の６心の素線の基となる線材の直径を、中心線１１及び第１層１２を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定する。
【解決手段】１心の素線を中心線１１とし、中心線１１の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層１２を形成し、第１層１２の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層１３を形成し、第２層１３の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層１４を形成する３７心の撚線導体１であって、前記最外層１４を構成する１８心の内の１２心の素線、及び、第２層１３を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、中心線１１及び第１層１２を構成する素線の基となる線材の直径と同一に、最外層１４を構成する前記以外の６心の素線、及び、第２層１３を構成する前記以外の６心の素線の基となる線材の直径を、中心線１１及び第１層１２を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撚線導体に関するもので、詳しくは、電線等に使用される３７心の同心撚り配列で構成される撚線導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線等に使用される撚線導体を構成する各々の素線は、一般的に、全て断面円形の丸線で、かつ、同一径である。該素線として銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたものやアルミ線、各種合金線が使用される。
【０００３】
また、３７心の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図７に示すように、中心に１心の素線１０１を配置してなる中心線１０２と、その周囲を６心の素線１０１が覆い囲んで形成する第１層１０３と、該第１層１０３の外周を１２心の素線１０１が覆い囲んで形成する第２層１０４と、該第２層１０４の外周を１８心の素線１０１が覆い囲んで形成する第３層（最外層）１０５で撚線導体１００が構成されている。また、その素線１０１を形成する線材を撚線機により、同一方向に撚ることで撚線導体１００が製造される。
【０００４】
前記の各素線１０１は全て、断面円形で、かつ、同一径の線材から形成されていることから、素線１０１で構成される３７心の同心撚り配列の撚線導体１００における横断面の外形形状は、図７に示すように、六角形状に近似した形状となり、丸形状に近似した形状とはならない。以下、前記の撚線導体１００を従来技術１とする。
【０００５】
また、前記撚線導体１００は、一般的に、図７に示すように、外周部に絶縁材１１０を被覆した被覆線として、電線等に使用される。この被覆線の外形形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材１１０は、耐圧特性の点から撚線導体１０１の外周部に略均一の厚みに被覆されることが望ましい。したがって、撚線導体の外形形状は真円であることが望まれている。
【０００６】
また、石油を主成分とする絶縁材１１０の減量化は、資源の有効利用の観点からも大変重要であり、撚線導体の細径化や丸形化が要求されている。
【０００７】
しかし、前記のように撚線導体１００の外形形状が六角形で、かつ、被覆線の外面形状を真円とすると、図７に示すように、撚線導体１００の外形形状が六角形の頂点部の近傍に位置する絶縁材１１０の厚みは薄く、六角形の辺部の中央に至るほど厚くなり、絶縁材１１０の厚みが不均一となるという問題が生じる。また、耐圧不良を防止するためには、前記六角形の頂点部に位置する絶縁材１１０の厚みを一定以上確保する必要がある。そのため、撚線導体１００の中心からその頂点までの径よりも被覆線を細くすることができず、被覆線の細径化、軽量化には限界があるという問題がある。
【０００８】
また、六角形の辺部に位置する絶縁材１１０の肉厚は、性能の観点からは過剰であるが、断面を真円とするためには必要であるため、絶縁材１１０の減量化にも限界が生じるという問題がある。
【０００９】
また、撚線導体１００の外形形状が六角形であると、被覆線を端末加工する時等において、被覆材１１０をストリップする際に撚線導体１０１を傷つける虞があるという問題がある。
【００１０】
上記の問題点は、撚線導体の外形形状を略真円とすることで解決することができる。
この解決手段として、特許文献１記載のように、全て断面円形で、かつ、同一径の線材を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図８に示すように、撚線導体２０１の外層素線２０２の外面２０３を加圧変形して、その撚線導体２０１の外形形状を略真円とする方法が提案されている。以下、該撚線導体２０１を従来技術２とする。
【特許文献１】特開２０００−０５７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記、従来技術２の撚線導体２０１において、外形形状を略真円形状とするためには、４％以上の圧縮率（（１−圧縮ダイスの内径／線材を寄集めた時の外径）×１００）が必要となる。このように、外層素線２０２が、高い圧縮率で変形されると、その撚線導体２０１におけるのび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、３７心の素線で構成される撚線導体において、該素線を従来技術２の撚線導体よりも低い圧縮率で圧縮加工し、又は圧縮加工することなく、撚線導体の外形形状を略真円形状にすることができる撚線導体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、１心の素線を中心線とし、該中心線の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層を形成し、該第１層の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層を形成し、該第２層の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層を形成する３７心の撚線導体であって、
前記最外層を構成する１８心の内の１２心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径と同一に設定し、
前記最外層を構成する１８心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２層を、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成される素線と、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成される素線とを、周方向に交互に配列して構成し、
前記第２層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の頂点部に、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線を配列したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離と、
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離とが、
同一であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径と、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径とが、
同一であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径を、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径よりも
小さくしたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、素線は圧縮変形されることなく、若しくは、従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができる。
【００２０】
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも最大外径を細くできる。
このように、撚線導体の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを全周にわたって薄くでき、かつ、略均一化することができ、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、更に、線材を圧縮しなくても従来技術１の撚線導体１００よりも、撚線導体の外形形状を真円に近づけることができる。
【００２２】
また、圧縮変形する場合においても、従来技術２の撚線導体２０１よりも、低い圧縮率で外形形状を略真円形状とすることができるため、線材ののび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性の低下が少なく、素線の物理特性を高く維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができる。
【００２３】
また、請求項４記載の発明によれば、更に、請求項５記載の発明よりも、少ない種類の線材により製造できるため、製造コストを低く抑えることができる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、更に、従来技術２の撚線導体２０１のように、線材を圧縮ダイスに通すことがなく、すなわち、外層素線を、圧縮変形することなく撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができるため、線材ののび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことがなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができる。
【００２５】
また、圧縮ダイスが不要であるため、圧縮ダイスが必要なものと比較して、製造機械（撚線機）の回転数を一定値以下にし、かつ、回転数を安定させる必要がないため、生産効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１乃至図４は、本発明の実施例１を示すものである。
図１は、撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図で、各素線の基となる線材の断面形状と素線の断面形状が同一とした場合の模式図である。なお、各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。
【００２８】
実施例１に示す該撚線導体１は、図１に示すように、総数３７心の素線で構成され、該素線は、太径線（素線）２と、該太径線２より直径が小さい細径線（素線）３の２種類により構成されている。
【００２９】
また、前記撚線導体１は、中心に位置する１心の太径線２により形成された中心線１１と、該中心線１１の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２により形成された第１層１２と、該第1層１２の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２と６心の細径線３からなる総計１２心により形成された第２層１３と、該第２層１３の外周を覆い囲むように配置された１２心の太径線２と６心の細径線３からなる総計１８心により形成された第３層（最外層）１４とで構成されている。
【００３０】
なお、前記素線２、３は、断面円形（丸形）の線材２ａ、３ａ（図３参照）を基にして形成されたものである。この線材２ａ、３ａとしては、従来と同様に、銅線や該銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線が使用できる。
【００３１】
前記第１層１２を形成する各太径線２は、図１に示すように、中心線１１の中心Ａから等距離に位置し、かつ、隣接する第１層１２を形成する太径線２の相互、及び中心線１１と点接触するように配置されている。この接触は、図１の断面においては点接触し、軸方向では線接触している。
【００３２】
前記第２層１３を形成する６心の太径線２は、それぞれ、その一部が第１層１２における隣接する太径線２、２の外周面間で形成された各谷部１６に入り込み、かつ、第１層１２を形成する少なくとも一心の太径線２と点接触するように配置されている。そして、第２層１３の周方向に隣り合う太径線２と太径線２との間には、図１に示すように、１心の細径線３が配置されている。すなわち、第２層１３の周方向には、太径線２と細径線３が交互に配置されている。
【００３３】
前記最外層１４を形成する６心の細径線３は、それぞれ、第２層を形成する細径線３の頂点部、すなわち、中心線１１の中心Ａと第２層を形成する細径線３の中心を結ぶ線の延長線上、若しくは、その近傍に最外層１４を形成する細径線３の中心が位置するように配置されている。そして、最外層１４の周方向に隣り合う細径線３と細径線３との間には、図１に示すように、２心の太径線２、２が配置されている。すなわち、最外層１４の周方向において、各細径線３と３との間に、２心の太径線２、２が配置されている。
【００３４】
上記の構成により、撚線導体１の外形形状は、従来技術１の撚線導体１００と比較してより略真円形状に近い形状となる。すなわち、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一となるように形成されている。つまり、最外層１４を形成する全ての太径線２及び細径線３の最外縁端Ｂ、Ｃは、図１に示すように、中心線１１の中心Ａから細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする真円線に近い位置に位置するように形成されている。
【００３５】
次に、撚線導体１において、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一となるような関係について説明する。
【００３６】
太径線２、細径線３と、それぞれの基となる線材２ａ、３ａの断面形状はそれぞれ同一形状の真円であるとし、太径線２（線材２ａ）の直径をｄ１とし、細径線３（線材３ａ）の直径をｄ２とする。
【００３７】
中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１は、
Ｌ１＝ｄ１／２＋ｄ１＋ｄ２＋ｄ２ ・・・（１）
となる。
【００３８】
本実施例１の撚線導体１は、従来技術１（図７）の撚線導体１００における最外層１０５の六角形の頂点部を形成する６心の素線１０６、及び、その６心の素線１０６と中心線１０２の中心Ａ１とを結んだ線上に位置する第２層を形成する６心の素線１０８を、その他の素線と径の異なる素線に置き換えたものである。
【００３９】
そのため、従来技術１の撚線導体１００における中心線１０２の中心Ａ１から最外層１０５を形成する頂点部の素線１０６の隣の辺部の素線１０７の最外縁端Ｃ１までの距離Ｌ３と、本実施例１の撚線導体１における中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２は、従来技術１の撚線導体１００の素線の直径と、本実施例１の太径線２の直径ｄ１とが同一の場合に同一となる。
【００４０】
図７において、隣接する辺部の素線１０７、１０７間の接点をＤとし、中心線１０２の中心Ａ１から点Ｄまでの距離をｘとし、素線１０７の中心をＥとし、線Ａ１Ｄと線Ａ１Ｅとで形成される角度をθとすると、
Ｌ３＝Ｌ２＝Ａ１Ｅ＋ｄ１／２
＝ｘ×ｓｅｃθ＋ｄ１／２ ・・・（２）
となる。
【００４１】
また、頂点部の素線１０６の中心をＦとすると、
ｃｏｓ３０°＝Ａ１Ｄ／Ａ１Ｆ
＝ｘ／（３×ｄ１）
より、ｘ＝３ｄ１・ｃｏｓ３０° ・・・（３）
また、ｔａｎθ＝ＤＥ／Ａ１Ｄ
＝（ｄ１／２）／ｘ ・・・（４）
式（３）、（４）より
θ＝１０．８９３３９° ・・・（５）
となり、式（２）、（３）、（５）より
Ｌ２＝３．１４５７５ｄ１ ・・・（６）
となる。
【００４２】
従って、Ｌ１＝Ｌ２となるのは、
式（１）、（６）より、
ｄ２＝０．８２２８７５ｄ１ ・・・（７）
という関係式が得られ、このような関係が成り立つ太径線２、細径線３を用いて本実施例１の撚線導体１を構成することにより、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２を略同一とすることができる。
【００４３】
また、本実施例１の撚線導体１の外径Ｄ１は、Ｄ１＝２×Ｌ１であるので、式（１）より
Ｄ１＝２×（ｄ１／２＋ｄ１＋ｄ２＋ｄ２） ・・・（８）
となり、この式（８）に式（７）を導入すると
Ｄ１＝６．２９１５×ｄ１ ・・・（９）
となる。
【００４４】
一方、従来技術１において、各素線の直径をｄ１と仮定した場合の撚線導体１００の最大外径Ｄ２は、図７からも明らかなように、
Ｄ２＝７×ｄ１ ・・・（１０）
である。
【００４５】
また、従来技術２の撚線導体２０１の外径Ｄ３は、各素線（線材）の直径をｄ１で、かつ、その圧縮率を直径比において３％（撚線導体２０１における最良の圧縮率）と仮定すると、
Ｄ３＝７×ｄ１×（１−３／１００）＝６．７９×ｄ１ ・・・（１１）
である。
【００４６】
従って、Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ２となり、本実施例１の撚線導体１は、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも、最大外径を小さくすることができることが分かる。
【００４７】
しかし、このように従来技術１、２の素線をｄ２と仮定すると、本実施例１の撚線導体１と従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１とでは、導体断面積が異なる。
【００４８】
そこで、次に、本実施例１の撚線導体１と従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の導体断面積を同一にした場合の撚線導体１、１００、２０１の外径Ｄ１’、Ｄ２’、Ｄ３’の比較を行なう。
【００４９】
本実施例１の撚線導体１の断面積Ｓ１は、
Ｓ１＝（π／４×ｄ１２×２５）＋（π／４×ｄ２２×１２） ・・・（１２）
この式（１２）に式（７）を導入すると、
Ｓ１＝２６．０１６７５×ｄ１２ ・・・（１３）
となる。
【００５０】
一方、従来技術１の撚線導体１００の素線（線材）の直径をｄ３とすると、撚線導体１００の断面積Ｓ２は、
Ｓ２＝π／４×ｄ３２×３７
＝２９．０５９８×ｄ３２ ・・・（１４）
となる。
【００５１】
撚線導体１の導体断面積と、従来技術１の撚線導体１０１の導体断面積とが同一となるのは、Ｓ１＝Ｓ２、式（１３）、（１４）より、
ｄ１＝１．０５６８６×ｄ３ ・・・（１５）
となる。
【００５２】
従って、撚線導体１の外径Ｄ１’は、式（９）、（１５）より、
Ｄ１’＝６．２９１５×ｄ１＝６．６４９２２×ｄ３ ・・・（１６）
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の外径Ｄ２’、Ｄ３’は、式（１０）、（１１）より、
Ｄ２’＝７×ｄ３ ・・・（１７）
Ｄ３’＝６．７９×ｄ３ ・・・（１８）
となる。
【００５３】
従って、本実施例１の撚線導体１と従来技術１００、２０１の導体断面積を同一にした場合においても、Ｄ１’＜Ｄ３’＜Ｄ２’の関係が成り立ち、本実施例１の撚線導体１は、従来技術１の撚線導体１００よりも約５％、従来技術２の撚線導体２０１よりも約２％、外径を細くできることが分かる。
【００５４】
上記のように、計算された関係を有する太径線２、細径線３と同径の線材を用いて、圧縮することなく撚線導体を製造すると、図２に示すように、最外層１４を形成する細径線３の外面が、隣接する太径線２、２の外面と干渉して、理論上の位置よりも、若干外側に位置して撚線導体が形成される。そのため、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が完全に同一とはならないが、従来技術１の撚線導体１００よりも真円形状に近い撚線導体１を得ることができる。
【００５５】
図２に示す撚線導体１を、より真円形状に近づけるためには、線材を、圧縮ダイスを通しながら撚線導体１を製造することで実現できる。圧縮ダイスを用いて真円形状に近づける場合においても、圧縮率は約２％以下でよく、圧縮率４％以上である従来技術２よりも、低い圧縮率で真円形状に近づけることができるため、従来技術２と比較して、撚線導体１におけるのび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性の低下を低く抑えることができる。
【００５６】
次に、圧縮ダイスを用いた撚線導体１の製造方法について述べる。
本実施例１の撚線導体１は、図３に示すような、集線口１５を有する撚線機１６を用いて製造する。該集線口１５内には圧縮ダイス１７が設けられ、該集線口１５より後方には前記目板１８が設けられている。該目板１８には、図４に示すように、前記圧縮ダイス１７の中心軸を中心とする円上に所定の間隔で３７個の線材通過穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃが目板１８の表裏を貫通して形成されている。
【００５７】
また、目板１８の後方には、線材供給部１９、２０が配置され、該線材供給部１９、２０から太径線２、細径線３の基となる断面円形（丸形）の線材２ａ、３ａが供給される。
【００５８】
先ず、図３（ａ）に示すように、線材供給部１９、２０から線材２ａ、３ａを、前記目板１８の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給する。このとき、線材２ａ、３ａが、最外周方向の１８個の線材通過穴１８ａ、１８ｂ及び、その内側に設けられた１２個の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給されるようになっている。線材２ａは、図４に示すように、図１における太径線２の位置に対応する線材通過穴１８ａへと供給され、線材３ａは、図４に示すように、図１における細径線３の位置に対応する線材通過穴１８ｂへと供給される。
【００５９】
前記線材通過穴１８ａ、１８ｂを通過した線材２ａ、３ａは、目板１８の中心方向、すなわち、圧縮ダイス１７の中心方向に均等に寄せ集められる。
【００６０】
寄り集められた線材２ａ、３ａは、撚線機１６に供給される。該撚線機１６に線材２ａ、３ａが供給される際、図３（ａ）に示すように、線材２ａ、３ａとで形成される円の中心に位置するようにリードワイヤ４０を同時に供給する。
【００６１】
該リードワイヤ４０の直径は、第２層１３の内径である第１層１２の外径、すなわち、太径線２の直径の３倍の直径と同一のものを使用する。また、リードワイヤ４０の長さは、素線２、３の長さより短ければよく、本実施例においては１５０ｍｍのものを用いた。リードワイヤ４０の材質は、限定されるものではないが、線材２ａ、３ａと同じ材質とすることが望ましい。
【００６２】
線材２ａ、３ａは、所定の配列で配設された状態で、リードワイヤ４０と圧縮ダイス１７間を通過するとともに、撚線機１６により一方向に撚られる。なお、圧縮ダイス１７による圧縮率は任意に設定し、撚りピッチも任意に設定する。
【００６３】
圧縮ダイス１７及びリードワイヤ４０により、線材２ａ、３ａは、圧縮変形されて、太径線２及び細径線３となり、第２層１３及び最外層１４を形成する。
【００６４】
次に、図３（ｂ）に示すように、線材供給部１９から線材２ａを、前記目板１８の線材通過穴１８ｃへ供給する。このとき、線材２ａが、中心部の１個の線材通過穴１８ｃ、及び、その外側に設けられた６個の線材通過穴１８ｃへ供給されるようになっている。なお、線材供給部１９、２０からも、線材２ａ、３ａを、前記と同様に、前記目板１８の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給し続ける。
【００６５】
線材２ａは、図４に示すように、線材通過穴１８ｃへと供給され、線材通過穴１８ｃを通過した線材２ａは、目板１８の中心方向、すなわち、圧縮ダイス１７の中心方向に均等に寄せ集められる。
【００６６】
寄り集められた線材２ａの最先端は、前記リードワイヤ４０の後端部に接着連結されており、寄り集められた線材２ａは、リードワイヤー４０が位置した場所に供給される。
【００６７】
供給された線材２ａは、撚線機１６により一方向に撚られ、太径線２となり、中心線１２及び第１層１３を形成する。
【００６８】
以上により、圧縮ダイスを用いた撚線導体１が連続的に形成される
なお、圧縮ダイスを用いず圧縮変形することなく、撚線導体１を製造する場合には、圧縮ダイス１７及びリードワイヤ４０を用いず、上記と同様の製造方法により製造する。
【００６９】
本実施例１の撚線導体１は、上記の構造を有しているために、次のような作用、効果を奏する。
【００７０】
撚線導体１の外形形状を略真円形状とすることができる。
撚線導体１の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆を外周全体にわたって、厚みを薄く、かつ、略均一化することができ、絶縁材の減量を図り、コストを低減することができる。
【００７１】
また、本実施例１の撚線導体１は、従来技術２の撚線導体２０１と比較して、最外層１４を形成する素線２、３が、圧縮変形されることなく、若しくは低い圧縮率の圧縮変形により形成されるため、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことなく、若しくは物理特性の低下率を低く抑え、線材の物理特性を高く維持することができ、信頼性の高い撚線導体１を得ることができる。
【００７２】
次に、本実施例１の具体的な適用例について説明する。
上記式（７）の関係となるように、太径線２の基となる直径ｄ１を０．２６０ｍｍの線材２ａと、細径線３の基となる直径ｄ２をｄ２＝０．８２２８７５×ｄ１＝０．２１４ｍｍの線材３ａを用いて、撚ピッチ１５．６ｍｍ、圧縮率１．９％で一括撚線として撚線導体１を得、これを実施品１とした。なお、線材２ａ、３ａの材質は、錫メッキ軟銅線である。
【００７３】
この実施品１を顕微鏡にて観察すると、各素線は隣接する素線と複数の接触点を有していた。
【００７４】
また、０．２６０ｍｍの錫メッキ軟銅線を線材として用い、撚ピッチ１４．４ｍｍ、圧縮率４．６％にて、従来技術２の撚線導体２０１を作成し、これを比較品１とした。
【００７５】
実施品１の外層を構成する素線の伸び率の平均値は１３．３％であった。一方、比較品１の外層を構成する素線の伸び率の平均値は６．１％であった。
【００７６】
本願発明の撚線導体１の伸び率は、比較品１と比較して圧縮率が低いことから、従来技術２のものよりも物理特性が高く、品質の高いものが得られることが分った。
【実施例２】
【００７７】
図５、６は、本実施例２を示すものである。
図５は、撚線導体２１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図である。なお、各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。
【００７８】
実施例２に示す該撚線導体２１は、図５に示すように、総数３７心の素線で構成され、該素線は、太径線（素線）２２と、該太径線２２より直径が小さい中径線（素線）２３と、該中径線２３より直径が小さい細径線（素線）２４との３種類により構成されている。
【００７９】
また、前記撚線導体２１は、中心に位置する１心の太径線２２により形成された中心線３１と、該中心線３１の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２２により形成された第１層３２と、該第１層３２の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２２と６心の中径線２３からなる総計１２心により形成された第２層３３と、該第２層３３の外周を覆い囲むように配置された１２心の太径線２２と６心の細径線２４からなる総計１８心により形成された第３層（最外層）３４とで構成されている。
【００８０】
なお、前記素線２２、２３、２４は、断面円形（丸形）の線材を基にして形成されたものである。この線材としては、従来と同様に、銅線や該銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線が使用できる。
【００８１】
前記第１層３２を形成する各太径線２２は、図５に示すように、中心線３１の中心Ａ２から等距離に位置し、かつ、隣接する第１層を形成する太径線２２の相互、及び中心線３１と点接触するように配置されている。この接触は、図５の断面においては点接触し、軸方向では線接触している。
【００８２】
前記第２層３３を形成する６心の太径線２２は、それぞれ、その一部が第１層３２における隣接する太径線２２、２２の外周面間で形成された各谷部３６に入り込み、かつ、第１層３２を形成する少なくとも一心の太径線２２と点接触するように配置されている。そして、第２層３３の周方向に隣り合う太径線２２と太径線２２との間には、図５に示すように、１心の中径線２３が配置されている。すなわち、第２層１３の周方向には、太径線２２と中径線２３が交互に配置されている。
【００８３】
前記最外層３４を形成する６心の細径線２４は、それぞれ、第２層を形成する中径線２３の頂点部、すなわち、中心線３１の中心Ａ２と第２層を形成する中径線２３の中心を結ぶ線の延長線上、若しくは、その近傍に最外層３４を形成する細径線２４の中心が位置するように配置されている。そして、最外層３４の周方向に隣り合う細径線２４と細径線２４との間には、図５に示すように、２心の太径線２２、２２が配置されている。すなわち、最外層３４の周方向において、各細径線２４と２４との間に、２心の太径線２２、２２が配置されている。
【００８４】
また、上記の構成により撚線導体２１の外形形状は、略真円形状、つまり、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となるように形成されている。つまり、最外層３４を形成する全ての太径線２２及び細径線２４の最外縁端Ｂ２、Ｃ２は、図５に示すように、中心線３１の中心Ａ２から細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５を半径とする略真円線の上に位置するように形成されている。
【００８５】
次に、撚線導体２１において、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となるような関係について説明する。
【００８６】
太径線２２、中径線２３、細径線２４と、それぞれの基となる線材の断面形状はそれぞれ同一形状の真円であるとし、太径線２２の直径をｄ１１とし、中径線２３の直径をｄ１２とし、細径線２４の直径をｄ１３とする。
【００８７】
中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５は、
Ｌ５＝ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３ ・・・（２１）
となる。
【００８８】
本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１（図７）の撚線導体１００における最外層の六角形の頂点部を形成する６心の素線１０６、及び、その６心と中心線とを結んだ線上に位置する第２層を形成する６心の素線１０８を、その他の素線と径の異なる素線に置き換えたものである。
【００８９】
そのため、図７の従来技術１の撚線導体１００における中心線１０２の中心Ａ１から最外層１０５を形成する頂点部の素線１０６の隣の素線１０７の最外縁端Ｃ１までの距離Ｌ３と、本実施例２の撚線導体２１における中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６は、従来技術１の撚線導体１００の素線の直径と、太径線２２の直径をｄ１１とが同一の場合に同一となると仮定する。
【００９０】
図７において、隣接する辺部の素線１０７、１０７間の接点をＤとし、中心線１０２の中心Ａ１から点Ｄまでの距離をｘとし、素線１０７の中心をＥとし、線Ａ１Ｄと線Ａ１Ｅとで形成される角度をθとすると、
Ｌ６＝Ｌ２＝Ａ１Ｅ＋ｄ１１／２
＝ｘ×ｓｅｃθ＋ｄ１１／２ ・・・（２２）
となり、素線１０６の中心をＦとすると、
ｃｏｓ３０°＝Ａ１Ｄ／Ａ１Ｆ
＝ｘ／（３×ｄ１１）
より、ｘ＝３ｄ１１・ｃｏｓ３０° ・・・（２３）
となる。
【００９１】
また、ｔａｎθ＝ＤＥ／Ａ１Ｄ
＝（ｄ１１／２）／ｘ ・・・（２４）
式（２３）、（２４）より
θ＝１０．８９３３９° ・・・（２５）
となり、式（２２）、（２３）、（２５）より
Ｌ６＝３．１４５７５ｄ１１ ・・・（２６）
となる。
【００９２】
以上より、Ｌ５＝Ｌ６となるのは、
式（２１）、（２６）より、
ｄ１２＋ｄ１３＝１．６４５７５ｄ１１ ・・・（２７）
となる。
【００９３】
従来技術１の撚線導体１００の頂点部の素線１０６の中心点をＧ（図６参照）とし、距離Ｂ２Ｇをｙとすると、図６に示すように、
Ｌ６＝Ｌ５ ＝ 距離Ａ２Ｇ＋ｙ
＝ ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１１＋ｄ１１／２＋ｙ ・・・（２８）
となり、式（２６）、（２８）より
ｙ＝０．１４５７５ｄ１１ ・・・（２９）
となる。
【００９４】
撚線導体２１の最外層３４を形成する太径線２２の中心点をＨとすると、
距離ＧＨ＝ｄ１１／２＋ｄ１１／２
となり、撚線導体２１の最外層３４を形成する細径線２４の中心点をＩとし、従来技術１の撚線導体１００の素線１０７とその内側に位置する素線１０８との接点をＪとし、距離ＩＪ＝距離ＩＧと仮定すると、
ＩＢ２＝ｄ１３／２
＝ｙ＋距離ＩＧ ＝ｙ＋距離ＪＧ／２ ・・・（３０）
となり、線ＨＪと線ＨＧとで形成される角度を３０度と近似すると、
距離ＪＧ＝距離ＨＧ×ｓｉｎ３０°＝ｄ１１／２ ・・・（３１）
となる。
【００９５】
従って、式（２９）〜（３１）より、
ｄ１３＝０．７９１５０ｄ１１ ・・・（３２）
となり、式（２７）、（３２）より
ｄ１２＝０．８５４２５ｄ１１ ・・・（３３）
という関係式が得られ、このような関係が成り立つ太径線２２、中径線２３、細径線２４を用いて撚線導体２１を構成することにより、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一とすることができる。
【００９６】
また、本実施例２の撚線導体２１の外径Ｄ４は、Ｄ４＝２×Ｌ５であるので、式（２１）より
Ｄ４＝２×（ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３） ・・・（３４）
となり、この式（３４）に式（３２）、（３３）を導入すると
Ｄ４＝６．２９１５×ｄ１１ ・・・（３５）
となる。
【００９７】
一方、従来技術１において、各素線（線材）の直径をｄ１１と仮定した場合の撚線導体１００の最大外径Ｄ５は、図４からも明らかなように、
Ｄ５＝７×ｄ１１ ・・・（３６）
である。
【００９８】
また、従来技術２の撚線導体２０１の外径Ｄ６は、各素線（線材）の直径をｄ２で、かつ、その圧縮率を直径比において３％（撚線導体２０１における最良の圧縮率）と仮定すると、
Ｄ６＝７×ｄ１１×（１−３／１００）＝６．７９×ｄ１１ ・・・（３７）
である。
【００９９】
従って、Ｄ４＜Ｄ６＜Ｄ５となり、本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１よりも、最大外径を小さくすることができることが分かる。
【０１００】
しかし、このように従来技術１、２の素線をｄ１１と仮定すると、本実施例２の撚線導体２１と従来技術の撚線導体１０１、２０１とでは、導体断面積が異なる。
【０１０１】
そこで、次に、本実施例２の撚線導体２１と従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１の導体断面積を同一にした場合の撚線導体１、１０１、２０１の外径Ｄ４’、Ｄ４’、Ｄ６’の比較を行なう。
【０１０２】
本実施例２の撚線導体１の断面積Ｓ４は、
Ｓ４＝（π／４×ｄ１１２×２５）＋（π／４×ｄ１２２×６）＋（π／４×ｄ１３２×６） ・・・（３８）
この式（３８）に式（３２）、（３３）を導入すると、
Ｓ４＝２６．０２６０×ｄ１１２ ・・・（３９）
となる。
【０１０３】
一方、従来技術１の撚線導体１０１の素線の直径をｄ４とすると、撚線導体１００の断面積Ｓ２は、
Ｓ５＝π／４×ｄ４２×３７
＝２９．０５９８×ｄ４２ ・・・（４０）
となる。
【０１０４】
撚線導体２１の導体断面積Ｓ４と、従来技術１の撚線導体１０１の導体断面積Ｓ５とが同一となるのは、Ｓ４＝Ｓ５、式（３９）、（４０）より、
ｄ１１＝１．０５６６７×ｄ４ ・・・（４１）
となる。
【０１０５】
従って、撚線導体１の外径Ｄ４’は、式（３５）、（４１）より、
Ｄ４’＝６．２９１５×ｄ１＝６．６４８０３×ｄ４ ・・・（４２）
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の外径Ｄ２’、Ｄ３’は、式（３６）、（３７）より、
Ｄ５’＝７×ｄ４ ・・・（４３）
Ｄ６’＝６．７９×ｄ４ ・・・（４４）
となる。
【０１０６】
従って、撚線導体２１と従来技術１００、２０１の導体断面積を同一にした場合においても、Ｄ４’＜Ｄ６’＜Ｄ５’の関係が成り立ち、本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１の撚線導体１００よりも約５％、従来技術２の撚線導体２０１よりも約２％、外径を細くできることが分かる。
【０１０７】
上記のように、計算された関係を有する太径線２２、中径線２３、細径線２４と同径の線材を用いて、圧縮することなく撚線導体を製造すると、図６に示すように、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となる撚線導体を得ることができる。
【０１０８】
本実施例２の撚線導体２１の製造方法は、前記実施例１と同様である。
本実施例２の撚線導体２１は、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【０１０９】
また、本実施例２の撚線導体２１は、圧縮しない状態で、前記実施例１よりも、より真円形状に近い撚線導体２１を得ることができる。
【０１１０】
次に、本実施例２の具体的な適用例について説明する。
上記式（３２）、（３３）の関係となるように、太径線２２の直径ｄ１１を０．２６０ｍｍ、中径線２３の直径ｄ１２をｄ１２＝０．８５４２５×ｄ１１＝０．２２２ｍｍ、細径線２４の直径ｄ１３をｄ１３＝０．７９１５０×ｄ１１＝０．２０６ｍｍとする３種類の素線２２、２３、２４を用いて、撚ピッチ１８．７ｍｍで一括撚線として撚線導体２１を得、これを実施品２とした。なお、素線２２、２３、２４の材質は、錫メッキ軟銅線である。
【０１１１】
この実施品２を顕微鏡にて観察すると、各素線は隣接する素線と複数の接触点を有していた。
【０１１２】
また、実施品２の外層を構成する素線の伸び率の平均値は１９．２％であった。本実施品２は、圧縮していないため、低い圧縮率の前記実施例１における実施品１（伸び率の平均値１３．３％）よりも伸び率が高く、前記実施例１のものよりも、物理特性が高く、品質の高いものが得られることが分った。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明における実施例１の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図。
【図２】本発明における実施例１を説明するための部分拡大図。
【図３】本発明における実施例１の撚線導体の製造方法を示す概略図。
【図４】本発明における実施例１の撚線導体の製造時に用いる目板の正面図。
【図５】本発明における実施例２の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図。
【図６】本発明における実施例２を説明するための部分拡大図。
【図７】従来技術１の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面図。
【図８】従来技術２の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面図。
【符号の説明】
【０１１４】
１、２１ 撚線導体
２、２２ 太径線（素線）
２３ 中径線（素線）
３、２４ 細径線（素線）
２ａ、３ａ 線材
１１、３１ 中心線
１２、３２ 第１層
１３、３３ 第２層
１４、３４ 最外層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撚線導体に関するもので、詳しくは、電線等に使用される３７心の同心撚り配列で構成される撚線導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線等に使用される撚線導体を構成する各々の素線は、一般的に、全て断面円形の丸線で、かつ、同一径である。該素線として銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたものやアルミ線、各種合金線が使用される。
【０００３】
また、３７心の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図７に示すように、中心に１心の素線１０１を配置してなる中心線１０２と、その周囲を６心の素線１０１が覆い囲んで形成する第１層１０３と、該第１層１０３の外周を１２心の素線１０１が覆い囲んで形成する第２層１０４と、該第２層１０４の外周を１８心の素線１０１が覆い囲んで形成する第３層（最外層）１０５で撚線導体１００が構成されている。また、その素線１０１を形成する線材を撚線機により、同一方向に撚ることで撚線導体１００が製造される。
【０００４】
前記の各素線１０１は全て、断面円形で、かつ、同一径の線材から形成されていることから、素線１０１で構成される３７心の同心撚り配列の撚線導体１００における横断面の外形形状は、図７に示すように、六角形状に近似した形状となり、丸形状に近似した形状とはならない。以下、前記の撚線導体１００を従来技術１とする。
【０００５】
また、前記撚線導体１００は、一般的に、図７に示すように、外周部に絶縁材１１０を被覆した被覆線として、電線等に使用される。この被覆線の外形形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材１１０は、耐圧特性の点から撚線導体１０１の外周部に略均一の厚みに被覆されることが望ましい。したがって、撚線導体の外形形状は真円であることが望まれている。
【０００６】
また、石油を主成分とする絶縁材１１０の減量化は、資源の有効利用の観点からも大変重要であり、撚線導体の細径化や丸形化が要求されている。
【０００７】
しかし、前記のように撚線導体１００の外形形状が六角形で、かつ、被覆線の外面形状を真円とすると、図７に示すように、撚線導体１００の外形形状が六角形の頂点部の近傍に位置する絶縁材１１０の厚みは薄く、六角形の辺部の中央に至るほど厚くなり、絶縁材１１０の厚みが不均一となるという問題が生じる。また、耐圧不良を防止するためには、前記六角形の頂点部に位置する絶縁材１１０の厚みを一定以上確保する必要がある。そのため、撚線導体１００の中心からその頂点までの径よりも被覆線を細くすることができず、被覆線の細径化、軽量化には限界があるという問題がある。
【０００８】
また、六角形の辺部に位置する絶縁材１１０の肉厚は、性能の観点からは過剰であるが、断面を真円とするためには必要であるため、絶縁材１１０の減量化にも限界が生じるという問題がある。
【０００９】
また、撚線導体１００の外形形状が六角形であると、被覆線を端末加工する時等において、被覆材１１０をストリップする際に撚線導体１０１を傷つける虞があるという問題がある。
【００１０】
上記の問題点は、撚線導体の外形形状を略真円とすることで解決することができる。
この解決手段として、特許文献１記載のように、全て断面円形で、かつ、同一径の線材を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図８に示すように、撚線導体２０１の外層素線２０２の外面２０３を加圧変形して、その撚線導体２０１の外形形状を略真円とする方法が提案されている。以下、該撚線導体２０１を従来技術２とする。
【特許文献１】特開２０００−０５７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記、従来技術２の撚線導体２０１において、外形形状を略真円形状とするためには、４％以上の圧縮率（（１−圧縮ダイスの内径／線材を寄集めた時の外径）×１００）が必要となる。このように、外層素線２０２が、高い圧縮率で変形されると、その撚線導体２０１におけるのび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、３７心の素線で構成される撚線導体において、該素線を従来技術２の撚線導体よりも低い圧縮率で圧縮加工し、又は圧縮加工することなく、撚線導体の外形形状を略真円形状にすることができる撚線導体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、１心の素線を中心線とし、該中心線の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層を形成し、該第１層の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層を形成し、該第２層の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層を形成する３７心の撚線導体であって、
前記最外層を構成する１８心の内の１２心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径と同一に設定し、
前記最外層を構成する１８心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２層を、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成される素線と、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成される素線とを、周方向に交互に配列して構成し、
前記第２層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の頂点部に、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線を配列したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離と、
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離とが、
同一であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径と、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径とが、
同一であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径を、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径よりも
小さくしたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、素線は圧縮変形されることなく、若しくは、従来技術２よりも低い圧縮率で、撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができる。
【００２０】
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも最大外径を細くできる。
このように、撚線導体の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを全周にわたって薄くでき、かつ、略均一化することができ、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、更に、線材を圧縮しなくても従来技術１の撚線導体１００よりも、撚線導体の外形形状を真円に近づけることができる。
【００２２】
また、圧縮変形する場合においても、従来技術２の撚線導体２０１よりも、低い圧縮率で外形形状を略真円形状とすることができるため、線材ののび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性の低下が少なく、素線の物理特性を高く維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができる。
【００２３】
また、請求項４記載の発明によれば、更に、請求項５記載の発明よりも、少ない種類の線材により製造できるため、製造コストを低く抑えることができる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、更に、従来技術２の撚線導体２０１のように、線材を圧縮ダイスに通すことがなく、すなわち、外層素線を、圧縮変形することなく撚線導体の外形形状を略真円形状とすることができるため、線材ののび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことがなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができる。
【００２５】
また、圧縮ダイスが不要であるため、圧縮ダイスが必要なものと比較して、製造機械（撚線機）の回転数を一定値以下にし、かつ、回転数を安定させる必要がないため、生産効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１乃至図４は、本発明の実施例１を示すものである。
図１は、撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図で、各素線の基となる線材の断面形状と素線の断面形状が同一とした場合の模式図である。なお、各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。
【００２８】
実施例１に示す該撚線導体１は、図１に示すように、総数３７心の素線で構成され、該素線は、太径線（素線）２と、該太径線２より直径が小さい細径線（素線）３の２種類により構成されている。
【００２９】
また、前記撚線導体１は、中心に位置する１心の太径線２により形成された中心線１１と、該中心線１１の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２により形成された第１層１２と、該第1層１２の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２と６心の細径線３からなる総計１２心により形成された第２層１３と、該第２層１３の外周を覆い囲むように配置された１２心の太径線２と６心の細径線３からなる総計１８心により形成された第３層（最外層）１４とで構成されている。
【００３０】
なお、前記素線２、３は、断面円形（丸形）の線材２ａ、３ａ（図３参照）を基にして形成されたものである。この線材２ａ、３ａとしては、従来と同様に、銅線や該銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線が使用できる。
【００３１】
前記第１層１２を形成する各太径線２は、図１に示すように、中心線１１の中心Ａから等距離に位置し、かつ、隣接する第１層１２を形成する太径線２の相互、及び中心線１１と点接触するように配置されている。この接触は、図１の断面においては点接触し、軸方向では線接触している。
【００３２】
前記第２層１３を形成する６心の太径線２は、それぞれ、その一部が第１層１２における隣接する太径線２、２の外周面間で形成された各谷部１６に入り込み、かつ、第１層１２を形成する少なくとも一心の太径線２と点接触するように配置されている。そして、第２層１３の周方向に隣り合う太径線２と太径線２との間には、図１に示すように、１心の細径線３が配置されている。すなわち、第２層１３の周方向には、太径線２と細径線３が交互に配置されている。
【００３３】
前記最外層１４を形成する６心の細径線３は、それぞれ、第２層を形成する細径線３の頂点部、すなわち、中心線１１の中心Ａと第２層を形成する細径線３の中心を結ぶ線の延長線上、若しくは、その近傍に最外層１４を形成する細径線３の中心が位置するように配置されている。そして、最外層１４の周方向に隣り合う細径線３と細径線３との間には、図１に示すように、２心の太径線２、２が配置されている。すなわち、最外層１４の周方向において、各細径線３と３との間に、２心の太径線２、２が配置されている。
【００３４】
上記の構成により、撚線導体１の外形形状は、従来技術１の撚線導体１００と比較してより略真円形状に近い形状となる。すなわち、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一となるように形成されている。つまり、最外層１４を形成する全ての太径線２及び細径線３の最外縁端Ｂ、Ｃは、図１に示すように、中心線１１の中心Ａから細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１を半径とする真円線に近い位置に位置するように形成されている。
【００３５】
次に、撚線導体１において、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が略同一となるような関係について説明する。
【００３６】
太径線２、細径線３と、それぞれの基となる線材２ａ、３ａの断面形状はそれぞれ同一形状の真円であるとし、太径線２（線材２ａ）の直径をｄ１とし、細径線３（線材３ａ）の直径をｄ２とする。
【００３７】
中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１は、
Ｌ１＝ｄ１／２＋ｄ１＋ｄ２＋ｄ２ ・・・（１）
となる。
【００３８】
本実施例１の撚線導体１は、従来技術１（図７）の撚線導体１００における最外層１０５の六角形の頂点部を形成する６心の素線１０６、及び、その６心の素線１０６と中心線１０２の中心Ａ１とを結んだ線上に位置する第２層を形成する６心の素線１０８を、その他の素線と径の異なる素線に置き換えたものである。
【００３９】
そのため、従来技術１の撚線導体１００における中心線１０２の中心Ａ１から最外層１０５を形成する頂点部の素線１０６の隣の辺部の素線１０７の最外縁端Ｃ１までの距離Ｌ３と、本実施例１の撚線導体１における中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２は、従来技術１の撚線導体１００の素線の直径と、本実施例１の太径線２の直径ｄ１とが同一の場合に同一となる。
【００４０】
図７において、隣接する辺部の素線１０７、１０７間の接点をＤとし、中心線１０２の中心Ａ１から点Ｄまでの距離をｘとし、素線１０７の中心をＥとし、線Ａ１Ｄと線Ａ１Ｅとで形成される角度をθとすると、
Ｌ３＝Ｌ２＝Ａ１Ｅ＋ｄ１／２
＝ｘ×ｓｅｃθ＋ｄ１／２ ・・・（２）
となる。
【００４１】
また、頂点部の素線１０６の中心をＦとすると、
ｃｏｓ３０°＝Ａ１Ｄ／Ａ１Ｆ
＝ｘ／（３×ｄ１）
より、ｘ＝３ｄ１・ｃｏｓ３０° ・・・（３）
また、ｔａｎθ＝ＤＥ／Ａ１Ｄ
＝（ｄ１／２）／ｘ ・・・（４）
式（３）、（４）より
θ＝１０．８９３３９° ・・・（５）
となり、式（２）、（３）、（５）より
Ｌ２＝３．１４５７５ｄ１ ・・・（６）
となる。
【００４２】
従って、Ｌ１＝Ｌ２となるのは、
式（１）、（６）より、
ｄ２＝０．８２２８７５ｄ１ ・・・（７）
という関係式が得られ、このような関係が成り立つ太径線２、細径線３を用いて本実施例１の撚線導体１を構成することにより、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２を略同一とすることができる。
【００４３】
また、本実施例１の撚線導体１の外径Ｄ１は、Ｄ１＝２×Ｌ１であるので、式（１）より
Ｄ１＝２×（ｄ１／２＋ｄ１＋ｄ２＋ｄ２） ・・・（８）
となり、この式（８）に式（７）を導入すると
Ｄ１＝６．２９１５×ｄ１ ・・・（９）
となる。
【００４４】
一方、従来技術１において、各素線の直径をｄ１と仮定した場合の撚線導体１００の最大外径Ｄ２は、図７からも明らかなように、
Ｄ２＝７×ｄ１ ・・・（１０）
である。
【００４５】
また、従来技術２の撚線導体２０１の外径Ｄ３は、各素線（線材）の直径をｄ１で、かつ、その圧縮率を直径比において３％（撚線導体２０１における最良の圧縮率）と仮定すると、
Ｄ３＝７×ｄ１×（１−３／１００）＝６．７９×ｄ１ ・・・（１１）
である。
【００４６】
従って、Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ２となり、本実施例１の撚線導体１は、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも、最大外径を小さくすることができることが分かる。
【００４７】
しかし、このように従来技術１、２の素線をｄ２と仮定すると、本実施例１の撚線導体１と従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１とでは、導体断面積が異なる。
【００４８】
そこで、次に、本実施例１の撚線導体１と従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の導体断面積を同一にした場合の撚線導体１、１００、２０１の外径Ｄ１’、Ｄ２’、Ｄ３’の比較を行なう。
【００４９】
本実施例１の撚線導体１の断面積Ｓ１は、
Ｓ１＝（π／４×ｄ１２×２５）＋（π／４×ｄ２２×１２） ・・・（１２）
この式（１２）に式（７）を導入すると、
Ｓ１＝２６．０１６７５×ｄ１２ ・・・（１３）
となる。
【００５０】
一方、従来技術１の撚線導体１００の素線（線材）の直径をｄ３とすると、撚線導体１００の断面積Ｓ２は、
Ｓ２＝π／４×ｄ３２×３７
＝２９．０５９８×ｄ３２ ・・・（１４）
となる。
【００５１】
撚線導体１の導体断面積と、従来技術１の撚線導体１０１の導体断面積とが同一となるのは、Ｓ１＝Ｓ２、式（１３）、（１４）より、
ｄ１＝１．０５６８６×ｄ３ ・・・（１５）
となる。
【００５２】
従って、撚線導体１の外径Ｄ１’は、式（９）、（１５）より、
Ｄ１’＝６．２９１５×ｄ１＝６．６４９２２×ｄ３ ・・・（１６）
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の外径Ｄ２’、Ｄ３’は、式（１０）、（１１）より、
Ｄ２’＝７×ｄ３ ・・・（１７）
Ｄ３’＝６．７９×ｄ３ ・・・（１８）
となる。
【００５３】
従って、本実施例１の撚線導体１と従来技術１００、２０１の導体断面積を同一にした場合においても、Ｄ１’＜Ｄ３’＜Ｄ２’の関係が成り立ち、本実施例１の撚線導体１は、従来技術１の撚線導体１００よりも約５％、従来技術２の撚線導体２０１よりも約２％、外径を細くできることが分かる。
【００５４】
上記のように、計算された関係を有する太径線２、細径線３と同径の線材を用いて、圧縮することなく撚線導体を製造すると、図２に示すように、最外層１４を形成する細径線３の外面が、隣接する太径線２、２の外面と干渉して、理論上の位置よりも、若干外側に位置して撚線導体が形成される。そのため、中心線１１の中心Ａから最外層１４を形成する細径線３の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線１１の中心Ａから最外層を形成する太径線２の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が完全に同一とはならないが、従来技術１の撚線導体１００よりも真円形状に近い撚線導体１を得ることができる。
【００５５】
図２に示す撚線導体１を、より真円形状に近づけるためには、線材を、圧縮ダイスを通しながら撚線導体１を製造することで実現できる。圧縮ダイスを用いて真円形状に近づける場合においても、圧縮率は約２％以下でよく、圧縮率４％以上である従来技術２よりも、低い圧縮率で真円形状に近づけることができるため、従来技術２と比較して、撚線導体１におけるのび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性の低下を低く抑えることができる。
【００５６】
次に、圧縮ダイスを用いた撚線導体１の製造方法について述べる。
本実施例１の撚線導体１は、図３に示すような、集線口１５を有する撚線機１６を用いて製造する。該集線口１５内には圧縮ダイス１７が設けられ、該集線口１５より後方には前記目板１８が設けられている。該目板１８には、図４に示すように、前記圧縮ダイス１７の中心軸を中心とする円上に所定の間隔で３７個の線材通過穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃが目板１８の表裏を貫通して形成されている。
【００５７】
また、目板１８の後方には、線材供給部１９、２０が配置され、該線材供給部１９、２０から太径線２、細径線３の基となる断面円形（丸形）の線材２ａ、３ａが供給される。
【００５８】
先ず、図３（ａ）に示すように、線材供給部１９、２０から線材２ａ、３ａを、前記目板１８の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給する。このとき、線材２ａ、３ａが、最外周方向の１８個の線材通過穴１８ａ、１８ｂ及び、その内側に設けられた１２個の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給されるようになっている。線材２ａは、図４に示すように、図１における太径線２の位置に対応する線材通過穴１８ａへと供給され、線材３ａは、図４に示すように、図１における細径線３の位置に対応する線材通過穴１８ｂへと供給される。
【００５９】
前記線材通過穴１８ａ、１８ｂを通過した線材２ａ、３ａは、目板１８の中心方向、すなわち、圧縮ダイス１７の中心方向に均等に寄せ集められる。
【００６０】
寄り集められた線材２ａ、３ａは、撚線機１６に供給される。該撚線機１６に線材２ａ、３ａが供給される際、図３（ａ）に示すように、線材２ａ、３ａとで形成される円の中心に位置するようにリードワイヤ４０を同時に供給する。
【００６１】
該リードワイヤ４０の直径は、第２層１３の内径である第１層１２の外径、すなわち、太径線２の直径の３倍の直径と同一のものを使用する。また、リードワイヤ４０の長さは、素線２、３の長さより短ければよく、本実施例においては１５０ｍｍのものを用いた。リードワイヤ４０の材質は、限定されるものではないが、線材２ａ、３ａと同じ材質とすることが望ましい。
【００６２】
線材２ａ、３ａは、所定の配列で配設された状態で、リードワイヤ４０と圧縮ダイス１７間を通過するとともに、撚線機１６により一方向に撚られる。なお、圧縮ダイス１７による圧縮率は任意に設定し、撚りピッチも任意に設定する。
【００６３】
圧縮ダイス１７及びリードワイヤ４０により、線材２ａ、３ａは、圧縮変形されて、太径線２及び細径線３となり、第２層１３及び最外層１４を形成する。
【００６４】
次に、図３（ｂ）に示すように、線材供給部１９から線材２ａを、前記目板１８の線材通過穴１８ｃへ供給する。このとき、線材２ａが、中心部の１個の線材通過穴１８ｃ、及び、その外側に設けられた６個の線材通過穴１８ｃへ供給されるようになっている。なお、線材供給部１９、２０からも、線材２ａ、３ａを、前記と同様に、前記目板１８の線材通過穴１８ａ、１８ｂへ供給し続ける。
【００６５】
線材２ａは、図４に示すように、線材通過穴１８ｃへと供給され、線材通過穴１８ｃを通過した線材２ａは、目板１８の中心方向、すなわち、圧縮ダイス１７の中心方向に均等に寄せ集められる。
【００６６】
寄り集められた線材２ａの最先端は、前記リードワイヤ４０の後端部に接着連結されており、寄り集められた線材２ａは、リードワイヤー４０が位置した場所に供給される。
【００６７】
供給された線材２ａは、撚線機１６により一方向に撚られ、太径線２となり、中心線１２及び第１層１３を形成する。
【００６８】
以上により、圧縮ダイスを用いた撚線導体１が連続的に形成される
なお、圧縮ダイスを用いず圧縮変形することなく、撚線導体１を製造する場合には、圧縮ダイス１７及びリードワイヤ４０を用いず、上記と同様の製造方法により製造する。
【００６９】
本実施例１の撚線導体１は、上記の構造を有しているために、次のような作用、効果を奏する。
【００７０】
撚線導体１の外形形状を略真円形状とすることができる。
撚線導体１の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆を外周全体にわたって、厚みを薄く、かつ、略均一化することができ、絶縁材の減量を図り、コストを低減することができる。
【００７１】
また、本実施例１の撚線導体１は、従来技術２の撚線導体２０１と比較して、最外層１４を形成する素線２、３が、圧縮変形されることなく、若しくは低い圧縮率の圧縮変形により形成されるため、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことなく、若しくは物理特性の低下率を低く抑え、線材の物理特性を高く維持することができ、信頼性の高い撚線導体１を得ることができる。
【００７２】
次に、本実施例１の具体的な適用例について説明する。
上記式（７）の関係となるように、太径線２の基となる直径ｄ１を０．２６０ｍｍの線材２ａと、細径線３の基となる直径ｄ２をｄ２＝０．８２２８７５×ｄ１＝０．２１４ｍｍの線材３ａを用いて、撚ピッチ１５．６ｍｍ、圧縮率１．９％で一括撚線として撚線導体１を得、これを実施品１とした。なお、線材２ａ、３ａの材質は、錫メッキ軟銅線である。
【００７３】
この実施品１を顕微鏡にて観察すると、各素線は隣接する素線と複数の接触点を有していた。
【００７４】
また、０．２６０ｍｍの錫メッキ軟銅線を線材として用い、撚ピッチ１４．４ｍｍ、圧縮率４．６％にて、従来技術２の撚線導体２０１を作成し、これを比較品１とした。
【００７５】
実施品１の外層を構成する素線の伸び率の平均値は１３．３％であった。一方、比較品１の外層を構成する素線の伸び率の平均値は６．１％であった。
【００７６】
本願発明の撚線導体１の伸び率は、比較品１と比較して圧縮率が低いことから、従来技術２のものよりも物理特性が高く、品質の高いものが得られることが分った。
【実施例２】
【００７７】
図５、６は、本実施例２を示すものである。
図５は、撚線導体２１の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図である。なお、各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。
【００７８】
実施例２に示す該撚線導体２１は、図５に示すように、総数３７心の素線で構成され、該素線は、太径線（素線）２２と、該太径線２２より直径が小さい中径線（素線）２３と、該中径線２３より直径が小さい細径線（素線）２４との３種類により構成されている。
【００７９】
また、前記撚線導体２１は、中心に位置する１心の太径線２２により形成された中心線３１と、該中心線３１の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２２により形成された第１層３２と、該第１層３２の外周を覆い囲むように配置された６心の太径線２２と６心の中径線２３からなる総計１２心により形成された第２層３３と、該第２層３３の外周を覆い囲むように配置された１２心の太径線２２と６心の細径線２４からなる総計１８心により形成された第３層（最外層）３４とで構成されている。
【００８０】
なお、前記素線２２、２３、２４は、断面円形（丸形）の線材を基にして形成されたものである。この線材としては、従来と同様に、銅線や該銅線に、錫、ニッケル、銀をメッキしたもの、或いはアルミ線、各種合金線が使用できる。
【００８１】
前記第１層３２を形成する各太径線２２は、図５に示すように、中心線３１の中心Ａ２から等距離に位置し、かつ、隣接する第１層を形成する太径線２２の相互、及び中心線３１と点接触するように配置されている。この接触は、図５の断面においては点接触し、軸方向では線接触している。
【００８２】
前記第２層３３を形成する６心の太径線２２は、それぞれ、その一部が第１層３２における隣接する太径線２２、２２の外周面間で形成された各谷部３６に入り込み、かつ、第１層３２を形成する少なくとも一心の太径線２２と点接触するように配置されている。そして、第２層３３の周方向に隣り合う太径線２２と太径線２２との間には、図５に示すように、１心の中径線２３が配置されている。すなわち、第２層１３の周方向には、太径線２２と中径線２３が交互に配置されている。
【００８３】
前記最外層３４を形成する６心の細径線２４は、それぞれ、第２層を形成する中径線２３の頂点部、すなわち、中心線３１の中心Ａ２と第２層を形成する中径線２３の中心を結ぶ線の延長線上、若しくは、その近傍に最外層３４を形成する細径線２４の中心が位置するように配置されている。そして、最外層３４の周方向に隣り合う細径線２４と細径線２４との間には、図５に示すように、２心の太径線２２、２２が配置されている。すなわち、最外層３４の周方向において、各細径線２４と２４との間に、２心の太径線２２、２２が配置されている。
【００８４】
また、上記の構成により撚線導体２１の外形形状は、略真円形状、つまり、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となるように形成されている。つまり、最外層３４を形成する全ての太径線２２及び細径線２４の最外縁端Ｂ２、Ｃ２は、図５に示すように、中心線３１の中心Ａ２から細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５を半径とする略真円線の上に位置するように形成されている。
【００８５】
次に、撚線導体２１において、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となるような関係について説明する。
【００８６】
太径線２２、中径線２３、細径線２４と、それぞれの基となる線材の断面形状はそれぞれ同一形状の真円であるとし、太径線２２の直径をｄ１１とし、中径線２３の直径をｄ１２とし、細径線２４の直径をｄ１３とする。
【００８７】
中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５は、
Ｌ５＝ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３ ・・・（２１）
となる。
【００８８】
本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１（図７）の撚線導体１００における最外層の六角形の頂点部を形成する６心の素線１０６、及び、その６心と中心線とを結んだ線上に位置する第２層を形成する６心の素線１０８を、その他の素線と径の異なる素線に置き換えたものである。
【００８９】
そのため、図７の従来技術１の撚線導体１００における中心線１０２の中心Ａ１から最外層１０５を形成する頂点部の素線１０６の隣の素線１０７の最外縁端Ｃ１までの距離Ｌ３と、本実施例２の撚線導体２１における中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６は、従来技術１の撚線導体１００の素線の直径と、太径線２２の直径をｄ１１とが同一の場合に同一となると仮定する。
【００９０】
図７において、隣接する辺部の素線１０７、１０７間の接点をＤとし、中心線１０２の中心Ａ１から点Ｄまでの距離をｘとし、素線１０７の中心をＥとし、線Ａ１Ｄと線Ａ１Ｅとで形成される角度をθとすると、
Ｌ６＝Ｌ２＝Ａ１Ｅ＋ｄ１１／２
＝ｘ×ｓｅｃθ＋ｄ１１／２ ・・・（２２）
となり、素線１０６の中心をＦとすると、
ｃｏｓ３０°＝Ａ１Ｄ／Ａ１Ｆ
＝ｘ／（３×ｄ１１）
より、ｘ＝３ｄ１１・ｃｏｓ３０° ・・・（２３）
となる。
【００９１】
また、ｔａｎθ＝ＤＥ／Ａ１Ｄ
＝（ｄ１１／２）／ｘ ・・・（２４）
式（２３）、（２４）より
θ＝１０．８９３３９° ・・・（２５）
となり、式（２２）、（２３）、（２５）より
Ｌ６＝３．１４５７５ｄ１１ ・・・（２６）
となる。
【００９２】
以上より、Ｌ５＝Ｌ６となるのは、
式（２１）、（２６）より、
ｄ１２＋ｄ１３＝１．６４５７５ｄ１１ ・・・（２７）
となる。
【００９３】
従来技術１の撚線導体１００の頂点部の素線１０６の中心点をＧ（図６参照）とし、距離Ｂ２Ｇをｙとすると、図６に示すように、
Ｌ６＝Ｌ５ ＝ 距離Ａ２Ｇ＋ｙ
＝ ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１１＋ｄ１１／２＋ｙ ・・・（２８）
となり、式（２６）、（２８）より
ｙ＝０．１４５７５ｄ１１ ・・・（２９）
となる。
【００９４】
撚線導体２１の最外層３４を形成する太径線２２の中心点をＨとすると、
距離ＧＨ＝ｄ１１／２＋ｄ１１／２
となり、撚線導体２１の最外層３４を形成する細径線２４の中心点をＩとし、従来技術１の撚線導体１００の素線１０７とその内側に位置する素線１０８との接点をＪとし、距離ＩＪ＝距離ＩＧと仮定すると、
ＩＢ２＝ｄ１３／２
＝ｙ＋距離ＩＧ ＝ｙ＋距離ＪＧ／２ ・・・（３０）
となり、線ＨＪと線ＨＧとで形成される角度を３０度と近似すると、
距離ＪＧ＝距離ＨＧ×ｓｉｎ３０°＝ｄ１１／２ ・・・（３１）
となる。
【００９５】
従って、式（２９）〜（３１）より、
ｄ１３＝０．７９１５０ｄ１１ ・・・（３２）
となり、式（２７）、（３２）より
ｄ１２＝０．８５４２５ｄ１１ ・・・（３３）
という関係式が得られ、このような関係が成り立つ太径線２２、中径線２３、細径線２４を用いて撚線導体２１を構成することにより、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一とすることができる。
【００９６】
また、本実施例２の撚線導体２１の外径Ｄ４は、Ｄ４＝２×Ｌ５であるので、式（２１）より
Ｄ４＝２×（ｄ１１／２＋ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３） ・・・（３４）
となり、この式（３４）に式（３２）、（３３）を導入すると
Ｄ４＝６．２９１５×ｄ１１ ・・・（３５）
となる。
【００９７】
一方、従来技術１において、各素線（線材）の直径をｄ１１と仮定した場合の撚線導体１００の最大外径Ｄ５は、図４からも明らかなように、
Ｄ５＝７×ｄ１１ ・・・（３６）
である。
【００９８】
また、従来技術２の撚線導体２０１の外径Ｄ６は、各素線（線材）の直径をｄ２で、かつ、その圧縮率を直径比において３％（撚線導体２０１における最良の圧縮率）と仮定すると、
Ｄ６＝７×ｄ１１×（１−３／１００）＝６．７９×ｄ１１ ・・・（３７）
である。
【００９９】
従って、Ｄ４＜Ｄ６＜Ｄ５となり、本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１よりも、最大外径を小さくすることができることが分かる。
【０１００】
しかし、このように従来技術１、２の素線をｄ１１と仮定すると、本実施例２の撚線導体２１と従来技術の撚線導体１０１、２０１とでは、導体断面積が異なる。
【０１０１】
そこで、次に、本実施例２の撚線導体２１と従来技術１、２の撚線導体１０１、２０１の導体断面積を同一にした場合の撚線導体１、１０１、２０１の外径Ｄ４’、Ｄ４’、Ｄ６’の比較を行なう。
【０１０２】
本実施例２の撚線導体１の断面積Ｓ４は、
Ｓ４＝（π／４×ｄ１１２×２５）＋（π／４×ｄ１２２×６）＋（π／４×ｄ１３２×６） ・・・（３８）
この式（３８）に式（３２）、（３３）を導入すると、
Ｓ４＝２６．０２６０×ｄ１１２ ・・・（３９）
となる。
【０１０３】
一方、従来技術１の撚線導体１０１の素線の直径をｄ４とすると、撚線導体１００の断面積Ｓ２は、
Ｓ５＝π／４×ｄ４２×３７
＝２９．０５９８×ｄ４２ ・・・（４０）
となる。
【０１０４】
撚線導体２１の導体断面積Ｓ４と、従来技術１の撚線導体１０１の導体断面積Ｓ５とが同一となるのは、Ｓ４＝Ｓ５、式（３９）、（４０）より、
ｄ１１＝１．０５６６７×ｄ４ ・・・（４１）
となる。
【０１０５】
従って、撚線導体１の外径Ｄ４’は、式（３５）、（４１）より、
Ｄ４’＝６．２９１５×ｄ１＝６．６４８０３×ｄ４ ・・・（４２）
また、従来技術１、２の撚線導体１００、２０１の外径Ｄ２’、Ｄ３’は、式（３６）、（３７）より、
Ｄ５’＝７×ｄ４ ・・・（４３）
Ｄ６’＝６．７９×ｄ４ ・・・（４４）
となる。
【０１０６】
従って、撚線導体２１と従来技術１００、２０１の導体断面積を同一にした場合においても、Ｄ４’＜Ｄ６’＜Ｄ５’の関係が成り立ち、本実施例２の撚線導体２１は、従来技術１の撚線導体１００よりも約５％、従来技術２の撚線導体２０１よりも約２％、外径を細くできることが分かる。
【０１０７】
上記のように、計算された関係を有する太径線２２、中径線２３、細径線２４と同径の線材を用いて、圧縮することなく撚線導体を製造すると、図６に示すように、中心線３１の中心Ａ２から最外層３４を形成する細径線２４の最外縁端Ｂ２までの距離Ｌ５と、中心線３１の中心Ａ２から最外層を形成する太径線２２の最外縁端Ｃ２までの距離Ｌ６が略同一となる撚線導体を得ることができる。
【０１０８】
本実施例２の撚線導体２１の製造方法は、前記実施例１と同様である。
本実施例２の撚線導体２１は、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【０１０９】
また、本実施例２の撚線導体２１は、圧縮しない状態で、前記実施例１よりも、より真円形状に近い撚線導体２１を得ることができる。
【０１１０】
次に、本実施例２の具体的な適用例について説明する。
上記式（３２）、（３３）の関係となるように、太径線２２の直径ｄ１１を０．２６０ｍｍ、中径線２３の直径ｄ１２をｄ１２＝０．８５４２５×ｄ１１＝０．２２２ｍｍ、細径線２４の直径ｄ１３をｄ１３＝０．７９１５０×ｄ１１＝０．２０６ｍｍとする３種類の素線２２、２３、２４を用いて、撚ピッチ１８．７ｍｍで一括撚線として撚線導体２１を得、これを実施品２とした。なお、素線２２、２３、２４の材質は、錫メッキ軟銅線である。
【０１１１】
この実施品２を顕微鏡にて観察すると、各素線は隣接する素線と複数の接触点を有していた。
【０１１２】
また、実施品２の外層を構成する素線の伸び率の平均値は１９．２％であった。本実施品２は、圧縮していないため、低い圧縮率の前記実施例１における実施品１（伸び率の平均値１３．３％）よりも伸び率が高く、前記実施例１のものよりも、物理特性が高く、品質の高いものが得られることが分った。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明における実施例１の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図。
【図２】本発明における実施例１を説明するための部分拡大図。
【図３】本発明における実施例１の撚線導体の製造方法を示す概略図。
【図４】本発明における実施例１の撚線導体の製造時に用いる目板の正面図。
【図５】本発明における実施例２の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面模式図。
【図６】本発明における実施例２を説明するための部分拡大図。
【図７】従来技術１の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面図。
【図８】従来技術２の撚線導体の軸方向と直交する方向に切断した断面図。
【符号の説明】
【０１１４】
１、２１ 撚線導体
２、２２ 太径線（素線）
２３ 中径線（素線）
３、２４ 細径線（素線）
２ａ、３ａ 線材
１１、３１ 中心線
１２、３２ 第１層
１３、３３ 第２層
１４、３４ 最外層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１心の素線を中心線とし、該中心線の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層を形成し、該第１層の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層を形成し、該第２層の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層を形成する３７心の撚線導体であって、
前記最外層を構成する１８心の内の１２心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径と同一に設定し、
前記最外層を構成する１８心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定したことを特徴とする撚線導体。
【請求項２】
前記第２層を、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成される素線と、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成される素線とを、周方向に交互に配列して構成し、
前記第２層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の頂点部に、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線を配列したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
【請求項３】
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離と、
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離とが、
同一であることを特徴とする請求項２記載の撚線導体。
【請求項４】
前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径と、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径とが、
同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撚線導体。
【請求項５】
前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径を、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径よりも
小さくしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撚線導体。
【請求項６】
前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撚線導体。
【請求項１】
１心の素線を中心線とし、該中心線の周囲を６心の素線が覆い囲んで第１層を形成し、該第１層の外周を１２心の素線が覆い囲んで第２層を形成し、該第２層の外周を１８心の素線が覆い囲んで最外層を形成する３７心の撚線導体であって、
前記最外層を構成する１８心の内の１２心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径と同一に設定し、
前記最外層を構成する１８心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径、及び、第２層を構成する１２心の内の他の６心の素線の基となる線材の直径を、前記中心線及び第１層を構成する素線の基となる線材の直径よりも小さく設定したことを特徴とする撚線導体。
【請求項２】
前記第２層を、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成される素線と、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成される素線とを、周方向に交互に配列して構成し、
前記第２層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の頂点部に、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線を配列したことを特徴とする請求項１記載の撚線導体。
【請求項３】
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離と、
前記中心線の中心点から、前記最外層を構成し、かつ、前記中心線の基となる線材の直径と同一の直径の線材から形成された素線の最縁端までの距離とが、
同一であることを特徴とする請求項２記載の撚線導体。
【請求項４】
前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径と、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径とが、
同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撚線導体。
【請求項５】
前記最外層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径を、
前記第２層を構成する素線の基となる線材で、かつ、前記中心線の基となる線材の直径よりも小さい直径を有する線材の直径よりも
小さくしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撚線導体。
【請求項６】
前記最外層を圧縮変形して形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撚線導体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−５４４１０（Ｐ２００９−５４４１０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１９９８９（Ｐ２００７−２１９９８９）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（３９５００５１６９）三洲電線株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（３９５００５１６９）三洲電線株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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