JP3946734B2 - 電線ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数本の電線を撚り合わせてシースで被覆した電線ケーブル及びその製造方法に関する。

複数本の電線を撚り合わせてシースで被覆した電線ケーブルの一例を、図６に示す。
図示するように、電気機器への送電等に利用されている電線ケーブル１００は、複数本（図示の例では七本）の芯線２１０の各々を、樹脂製の絶縁皮膜２２０で覆って電線２００を形成し、この電線２００を撚り合わせて保護用のシース３００で被覆している。
このような電線ケーブル１００は、芯線２１０を例えば配電盤等に接続するに際して、端部のシース３００を除去して各々の電線２００を分岐した後、絶縁皮膜２２０を剥いで芯線２１０を剥き出しにしている。

ところで、上記したような電線ケーブル１００においては、電線ケーブル１００の可撓性を高めたり断線防止のために、図６に示すように、複数本の電線２００を螺旋状に撚り合わせている。
しかし、このような電線ケーブル１００は、使用するうちに蛇行が発生するという問題がある。
図７は、電線ケーブル１００が蛇行した状態を示している。電線ケーブル１００にこのような蛇行が発生すると、各電線２００の張力のアンバランスや挫屈、応力の局部集中等により、断線しやすくなるという問題がある。また、蛇行した電線ケーブルは、配線上の外観を見苦しくする他、電線ケーブルを扱いをずらくするという問題もある。

電線ケーブル１００の蛇行を防止するための提案は、従来から種々なされている（例えば、特許文献１〜４参照）。
実開平０６−５４１３４号公報 特開２００４−３５５８４２号公報 特開平０６−１８１００９号公報 特開平０７−２３０７２２号公報

しかし、上記の各文献に記載の技術は、蛇行を防止するための構成が複雑であったり、一般家庭用の小型電気機器やその他弱電機器に使用される電線ケーブルへの適用には不向きであるという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で効果的に蛇行を抑制することができ、弱電機器用から重電機器用まで広範に利用が可能な電線ケーブル及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明の発明者が、電線ケーブルの蛇行の原因について検討を行った結果、撚り合わせてなる複数本の電線の相互間でずれが生じ、このずれに起因して蛇行が発生するとの結論に達した。
そこで、本発明の電線ケーブルは、請求項１に記載するように、押出成形により芯線に絶縁皮膜を被覆した電線を電線ケーブルの中心を中心とする同一の円周上に三本以上配置して撚り合わせ、撚り合わせた前記電線にシースを被覆した電線ケーブルにおいて、前記電線ケーブルを構成する前記電線の全てを前記円周上に配置するか、又は、前記円周上の前記電線のほかに前記円周の中心にさらに一本の電線を配置し、前記電線の各々を、前記押出成形により、前記絶縁皮膜と一体に形成され前記中心から放射方向に延びる膜状の接合部で互いに接合し、接合した前記電線に撚りを加え、シースで被覆した構成としてある。
この構成によれば、シース内の電線相互間でずれが生じることがなく、電線ケーブルの蛇行の発生を防止することができる。また、各電線は膜状の接合部で接合されているので、シースを剥いで電線を剥き出しにした際に、前記膜状の接合部を裂いて容易に各電線を分岐させることができる。

上記構成の電線ケーブルは、請求項２に記載するように、請求項１記載の電線ケーブルの製造方法であって、同一の円周上に三つ以上の電線形成孔の全てを均等間隔で配置形成するか、又は、同一の円周上に三つ以上の電線形成孔を均等間隔で配置形成するとともに前記円周の中心に一つの電線形成孔を配置形成し、前記円周の中心から放射方向に延び、前記電線形成孔の各々に連通する細幅の膜状接合部形成孔を形成した金型を準備する工程と、この金型の前記電線形成孔の各々に芯線を供給する工程と、前記金型に絶縁皮膜材料を供給して、前記芯線の各々の外周囲に絶縁皮膜を被覆して電線を押出形成すると同時に、前記電線の各々を膜状の接合部で接合する工程と、接合された前記電線の束に撚りを加える工程と、撚りを加えた前記電線の束にシースを被覆する工程とを有する電線ケーブルの製造方により製造することができる。
この方法であれば、従来の電線ケーブルとほとんど変わらない工程及びコストで、蛇行を効果的に防止できる電線ケーブルを製造することができる。

本発明によれば、蛇行の発生を効果的に防止できる電線ケーブルを得ることができる。特に、芯線に絶縁皮膜を形成すると同時に各電線を接合すれば、電線接合のための工程を省略することができ、蛇行抑制効果に優れた電線ケーブルを低廉な価格で提供することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の電線ケーブルの第一の実施形態にかかり、図１はその横断面図、図２は、シースを剥いだ状態の電線ケーブル先端部の斜視図である。
電線ケーブル１は、複数本（図示の例では７本）の電線２、２，・・・と、この電線２，２，・・・の束を保護するように被覆されたシース３とから構成されている。

電線２，２・・・の各々は、銅線やアルミ線，ステンレス線等からなる芯線２１と、この芯線２１を被覆する樹脂製の絶縁皮膜２２とから構成されている。
絶縁皮膜２２の材質としては、押出成形が可能なものであればよく、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂等を使用することができる。

この実施形態において七本の電線２，２，・・・は、中心に位置する一本の電線２の周囲に、六本の電線２，２，・・・が配置された形態となっているが、中央に位置する電線２と周囲に位置する電線２，２，・・・とが、電線２，２，・・・の全長にわたって接合部４，４・・・で接合されている。
この接合部４，４・・・は、絶縁皮膜２２と同じ材質で形成されていて、かつ、シース３を剥いで電線２，２，・・・を剥き出しにした際に、容易に裂けて電線２，２，・・・を分岐しやすいように膜状に形成するとよい。また、容易に裂けるように、接合部４，４・・・に切り欠きを形成してもよい。

なお、接合部４，４・・・による電線２，２・・・の接合形態は上記のものに限られず、例えば、隣接する電線２，２・・・の全てを接合部４で接合するようにしてもよい。
上記のように構成された電線２，２・・・は、図２に示すように撚りが加えられた状態で、シース３により被覆される。

次に、上記構成の電線ケーブルの製造方法について説明する。
図３は、本発明の電線ケーブルの製造方法にかかり、その一例を示すフロー図である。なお、以下の説明では、適宜に図１又は図２を参照するものとする。
上記したような電線ケーブル１（図１参照）は、樹脂製の絶縁皮膜２２を芯線２１の周囲に被覆する芯線被覆装置と、この芯線被覆装置で形成された電線２，２，・・・に撚りを加える電線撚り装置と、撚りが加えられた電線２，２，・・・の周囲にシース３を被覆するシース被覆装置とによって製造される。前記した芯線被覆装置、電線撚り装置及びシース被覆装置の基本構成は公知であるので、ここでは各装置の詳しい説明は省略する。

まず、芯線被覆装置の芯線繰出機から芯線２１を繰り出す（ステップＳ１）。この実施形態において電線ケーブル１は、七本の電線２，２，・・・から構成されているので、芯線繰出機からは七本の芯線２１，２１・・が繰り出されることになる。繰り出された七本の芯線２１，２１・・は、押出機に供給され、絶縁皮膜２２で被覆された電線２，２・・・が押出成形される（ステップＳ２）。また、電線２，２・・・の押出成形と同時に、電線２，２・・・が接合部４，４，・・・で接合される。

図４は、押出機の主要部の概略構成を示す斜視図である。
押出機は、押出金型５と、絶縁皮膜２２の材料である溶融樹脂をこの押出金型５に供給する図示しないシリンダとから概略構成されている。シリンダと押出金型５とは、ノズル５３を介して連結されていて、シリンダの溶融樹脂は、このノズル５３を経て押出金型５に供給される。

押出金型５の一側には、芯線２１，２１・・を押出金型５内に導入するための七つの芯線導入孔５１，５１，・・・が形成され、他側には、芯線２１，２１・・のそれぞれに絶縁皮膜２２を形成しながら電線２，２，・・・を押出成形するための七つの成形孔５２，５２，・・・が形成されている。
この成形孔５２，５２・・・は、電線２，２，・・・の配置形態（図１参照）に合わせて配置され、かつ、中央に位置する一つの成形孔５２と、その周囲に位置する六つの成形孔５２，５２・・・とが、溝５２ａで連通状に連結されている。
従って、この成形孔５２，５２・・・を通して芯線２１，２１・・を引き出しながら溶融樹脂を供給することで、接合部４，４，・・・により互いに接合された電線２，２，・・・を押出成形することができる。

この後、図３に示すように、電線２，２，・・・を水槽内で冷却し（ステップＳ３）、巻き取り機のボビンで巻き取って（ステップＳ４）、電線撚り装置に送る。
電線撚り装置では、前記ボビンから電線２，２，・・・が撚り機に供給される（ステップＳ５）。この撚り機では、電線２，２，・・・を回転させながら撚りを加え（ステップＳ６）、巻き取り機のボビンに巻き取らせる（ステップＳ７）。
なお、電線２，２，・・・に撚りを加えた後に、電線２，２，・・・に生じた内部歪みを除去する目的で、電線２，２，・・・を加熱・除冷する工程を設けてもよい。
このようにして撚りが加えられた電線２，２，・・・は、シース被覆装置に送られてシースの被覆が行われる。
以上の手順で、本発明の電線ケーブル１が製造される。

図５は本発明の電線ケーブルの参考例にかかり、その断面図である。この参考例の電線ケーブル６は、通常の工程で製造された三本の電線７，７，７を撚り合わせ、その上からシース８を被覆して形成されている。この参考例において先の実施形態と異なる点は、電線７，７，７とシース８とが、芯線７１を被覆する絶縁皮膜７２の表面の一部を加熱・溶融した融着部分９で接合されている点である。電線７，７，７の各々は、融着部分９及びシース８を介して互いに接合されているので、シース８内での電線７，７，７の相互間のずれが規制され、電線ケーブル６の蛇行が防止される。

上記した融着部分９は、例えば、電線７，７，７の絶縁皮膜７２の表面を加熱して溶融状態にした後に、シース８を被覆することで形成することができるが、絶縁皮膜７２の溶融温度よりも高い温度の下でシース８を被覆することで、シース８の被覆と同時に融着部分９を形成することができる。この場合、シース８の材質として絶縁皮膜７２の溶融温度よりも高い溶融温度のものを選択し、溶融状態のシース８を電線７，７，７に供給するようにすればよい。このようにすることで、シース８の被覆と同時に絶縁皮膜７２の表面の一部を溶融させて融着部分９を形成することができ、製造コスト上有利である。
なお、融着部分９を介したシース８と電線７，７，７との接合強度は、絶縁皮膜７２の加熱時間の長短や加熱温度、絶縁皮膜７２とシース８の材質の選択（絶縁皮膜７２とシース８との溶融温度の差や融着のしやすさ）等で調整することができる。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、第一の実施形態の説明では、接合部４，４，・・・で電線２，２，・・を接合するものとして説明したが、電線２，２，・・の周囲に接着材を塗布して束ねることで、電線２，２，・・を互いに接合するようにしてもよい。この場合、接着材としては、電線２，２・・・のずれ方向に対する接着強度が強く、電線２，２・・・を分岐させる方向の接着強度が弱いものを用いるとよい。
また、絶縁皮膜２２の表面を加熱してその一部を溶融し、電線２，２・・・を融着するようにしてもよい。

さらに、参考例の説明では、絶縁皮膜７２の表面の一部を溶融して融着部分９を形成するものとしたが、絶縁皮膜７２の表面に接着材を塗布してシース８と電線７，７，７とを接着したり、電線７，７，７とシース８との間に樹脂製のフィルムを介在させ、このフィルムを溶融することでシース８と電線７，７，７とを融着したりしてもよい。
また、本発明は、上記したような七本の電線２，２，・・・又は三本の電線７，７，７からなる電線ケーブル１，６に限らず、これ以外の本数の電線を有する電線ケーブルにも広範に適用が可能である。そして、上記した第一の実施形態及び参考例は、各々単独でもその効果を奏するが、これらを組み合わせて実施することも可能である。

本発明の電線ケーブルは、電源供給用に限らず、信号送信用にも適用が可能で、一般家電製品のような弱電機器の他、工場等で使用されるような大型の重電機器にも利用が可能である。

本発明の電線ケーブルの第一の実施形態にかかり、その横断面図である。 本発明の電線ケーブルの第一の実施形態にかかり、シースを剥いだ状態における電線ケーブル先端部の斜視図である。 電線ケーブルの製造方法にかかり、その手順の一例を示すフロー図である。 押出機の主要部の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第二の実施形態にかかる電線ケーブルの断面図である。 本発明の従来例にかかり、電線ケーブルの斜視図である。 本発明の従来例にかかり、電線ケーブルが蛇行した様子を示す平面図である。

符号の説明

１，６ 電線ケーブル
２，７ 電線
２１，７１ 芯線
２２，７２ 絶縁皮膜
３，８ シース
４ 接合部
５ 押出金型
５１ 芯線導入孔
５２ 成形孔
５３ ノズル
９ 融着部分

Claims (2)

1. 押出成形により芯線に絶縁皮膜を被覆した電線を電線ケーブルの
   中心を中心とする同一の円周上に三本以上配置して撚り合わせ、撚り合わせた前
   記電線にシースを被覆した電線ケーブルにおいて、
   前記電線ケーブルを構成する前記電線の全てを前記円周上に配置するか、又は、
   前記円周上の前記電線のほかに前記円周の中心にさらに一本の電線を配置し、
   前記電線の各々を、前記押出成形により、前記絶縁皮膜と一体に形成され前記
   中心から放射方向に延びる膜状の接合部で互いに接合し、
   接合した前記電線に撚りを加え、シースで被覆したこと、
   を特徴とする電線ケーブル。
2. 請求項１記載の電線ケーブルの製造方法であって、
   同一の円周上に三つ以上の電線形成孔の全てを均等間隔で配置形成するか、又
   は、同一の円周上に三つ以上の電線形成孔を均等間隔で配置形成するとともに前
   記円周の中心に一つの電線形成孔を配置形成し、前記円周の中心から放射方向に
   延び、前記電線形成孔の各々に連通する細幅の膜状接合部形成孔を形成した金型
   を準備する工程と、
   この金型の前記電線形成孔の各々に芯線を供給する工程と、
   前記金型に絶縁皮膜材料を供給して、前記芯線の各々の外周囲に絶縁皮膜を被
   覆して電線を押出形成すると同時に、前記電線の各々を膜状の接合部で接合する
   工程と、
   接合された前記電線の束に撚りを加える工程と、
   撚りを加えた前記電線の束にシースを被覆する工程と、
   を有することを特徴とする電線ケーブルの製造方法。

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