JP6979796B2

JP6979796B2 - 多芯ケーブル

Info

Publication number: JP6979796B2
Application number: JP2017107826A
Authority: JP
Inventors: 孝哉小堀; 雅之石川; 基松田; 達則林下
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: JP2018206527A

Description

本発明は、多芯ケーブルに関する。

特許文献１には、細径ケーブルが複数本集合され、これらの細径ケーブルの周囲に樹脂テープとシールド層と外被とが被せられた多芯ケーブルが開示されている。特許文献２には、複数本のコア材（絶縁電線）によって構成されるコア電線を有し、２本のコア材からなるサブユニット（対撚絶縁電線）と他のコア材（絶縁電線）とが撚り合わされて前記コア電線が形成されている電気絶縁ケーブル（多芯ケーブル）が開示されている。

特開２０１６−２１４１５号公報特開２０１４−２２００４３号公報

特許文献２に開示された多芯ケーブルは、例えば対撚絶縁電線に対して、他の絶縁電線からのノイズが混入するおそれがある。

そこで、本発明は、対撚絶縁電線に他の絶縁電線からのノイズが混入することを抑制するシールド効果が得られると共に、耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る多芯ケーブルは、導体と前記導体を覆う絶縁層とを有する絶縁電線を三本以上備え、
前記三本以上の絶縁電線は、二本の前記絶縁電線が撚り合わされた対撚絶縁電線を含み、
前記対撚絶縁電線は、金属編組で覆われており、
前記金属編組の素線が撚り線であり、前記金属編組で覆われた前記対撚絶縁電線と他の絶縁電線とが外被で覆われている。

上記発明によれば、対撚絶縁電線に他の絶縁電線からのノイズが混入することを抑制するシールド効果が得られると共に、耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを提供することができる。

本発明に係る多芯ケーブルの構成を示す断面図である。

（本発明の実施形態の説明）
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る多芯ケーブルは、
（１）導体と前記導体を覆う絶縁層とを有する絶縁電線を三本以上備え、
前記三本以上の絶縁電線は、二本の前記絶縁電線が撚り合わされた対撚絶縁電線を含み、
前記対撚絶縁電線は、金属編組で覆われており、
前記金属編組の素線が撚り線であり、前記金属編組で覆われた前記対撚絶縁電線と他の絶縁電線とが外被で覆われている。
上記構成によれば、対撚絶縁電線が金属編組で覆われているので、この金属編組が電磁気的なシールドとして機能し、他の絶縁電線からのノイズが対撚絶縁電線に混入することを抑制するシールド効果が得られる。また、前記金属編組の素線が撚り線であるので、この多芯ケーブルは耐屈曲性に優れている。

（２）前記金属編組の外径が前記対撚電線以外の絶縁電線の外径の０．８倍以上１．５倍以下であってもよい。
上記構成によれば、多芯ケーブルの断面を真円に近くすることができて好ましい。

（３）前記三本以上の絶縁電線が一つのシールド層で覆われており、前記シールド層は前記外被の内側にあってもよい。
上記構成によれば、絶縁電線がシールド層で覆われているので、ケーブル外部からのノイズが絶縁電線に混入することを抑制するシールド効果が得られる。

（本発明の実施形態の詳細）
本発明の実施形態に係る多芯ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施形態に係る多芯ケーブルの一例を図１に示す。

図１に示すように、多芯ケーブル１は、三本以上の複数（本例では四本）の絶縁電線２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂと、これらの線材の外周側に設けられたシールド層５と、シールド層５の外周側に設けられた外被６とを備えている。なお、本例では四本の絶縁電線を、第一絶縁電線２Ａ、第二絶縁電線２Ｂ、第三絶縁電線３Ａ、第四絶縁電線３Ｂと称する。

第一絶縁電線２Ａ、第二絶縁電線２Ｂは、それぞれ導体２１と導体２１の外周を覆うように形成された絶縁層２２とにより構成されている。第一絶縁電線２Ａと第二絶縁電線２Ｂとは、略同一の構造を有する絶縁電線である。第一絶縁電線２Ａと第二絶縁電線２Ｂとは、互いに撚り合わされて対撚絶縁電線２０として構成されている。

導体２１は、例えば銅合金線であり、例えば外径０．０８ｍｍの素線が複数本撚り合わされた撚線として形成されている。導体２１を構成する素線の本数は、５０本以上７０本以下程度である。このように構成された導体２１の断面積は、０．１８ｍｍ^２以上０．４０ｍｍ^２以下程度となるように設定される。また、導体２１の外径は、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度となるように設定される。なお、導体２１は、銅合金線に限られず、錫めっき軟銅線等のような所定の導電性と柔軟性を有する材料であればよい。

絶縁層２２は、例えば難燃性の架橋ポリオレフィン系樹脂で形成されている。絶縁層２２の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下程度とされている。絶縁層２２の外径は、１．２ｍｍ以上２．２ｍｍ以下程度となるように設定される。なお、絶縁層２２は、架橋フッ素系樹脂等の他の材料で形成してもよい。

対撚絶縁電線２０は、その外周側が金属編組１０によって覆われている。金属編組１０は、例えば銀メッキ銅銀合金線の素線が複数本撚り合わされた撚線を複数本用いて編組したものである。金属編組１０の外径は、例えば２．８ｍｍ以上４．８ｍｍ以下程度とされている。撚線は、二本もしくは三本の素線を撚り合わせて形成されることが好ましい。素線の外径は、従来の多芯ケーブルのシールド層に用いられる素線（素線径：０．１２ｍｍ）よりも細い、例えば０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。また、素線は、その撚りピッチが撚線の外径の２０倍以上５０倍以下となるように撚り合わされている。撚りピッチとは、撚線の軸の周囲を素線が一周する間にその軸方向に進む距離のことを示す。撚線の外径は、複数本の素線が撚り合わされたときの外径を示す。金属編組１０は、対撚絶縁電線２０の外周面に接触した状態で設けられている。

第三絶縁電線３Ａ、第四絶縁電線３Ｂは、導体３１と導体３１の外周を覆うように形成された絶縁層３２とで構成されている。第三絶縁電線３Ａと第四絶縁電線３Ｂとは、略同一の構造を有する絶縁電線である。なお、上記各絶縁電線の導体は単線構造であってもよい。

導体３１は、例えば銅合金線である。導体３１は、撚線または撚撚線であることが好ましい。図１では、７本の子撚導体（これ自体が複数本の電線が撚り合わされた撚線）が寄せ集められて構成されその合計断面積は、１．４ｍｍ^２以上３．２ｍｍ^２以下程度となるように設定される。また、導体３１は、銅合金線に限られず、錫めっき軟銅線等のような所定の導電性と柔軟性を有する材料であればよい。また、導体３１の各々は、例えば外径０．０８ｍｍの素線が４０本以上９０本以下程度撚り合わされた撚線として形成されていてもよい。

絶縁層３２は、例えば難燃性の架橋ポリオレフィン系樹脂で形成されている。絶縁層３２の厚さは、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下程度とされている。絶縁層３２の外径は、２．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下程度となるように設定される。なお、絶縁層３２は、架橋フッ素系樹脂等の他の材料で形成してもよい。

対撚絶縁電線２０を覆う金属編組の外径は、第三絶縁電線３Ａの外径、あるいは第四絶縁電線３Ｂの外径と略同じまたは金属編組がやや大きくなる大きさ（１．０倍以上１．４倍以下）となるように構成すると多芯ケーブルの断面を真円に近くすることができて好ましい。

シールド層５は、金属編組１０で覆われた第一絶縁電線２Ａおよび第二絶縁電線２Ｂと、第三絶縁電線３Ａ，第四絶縁電線３Ｂとを外周側から覆うように設けられている。シールド層５は、例えば金属樹脂テープで構成されており、一つに寄せ集められた上記線材の外周に螺旋状に巻き付けられている。金属樹脂テープには例えば銅箔やアルミ箔が樹脂テープに貼り合わされたものや金属層が樹脂テープに蒸着されたものが使用されている。なお、シールド層５には、上記金属編組１０と同様に、撚線を複数本用いて編組したもの、金属樹脂テープと金属編組を組み合わせたものを使用してもよい。

外被６は、シールド層５の外周側を覆うように、シールド層５の外周に押出被覆によって形成されている。外被６は、例えば難燃性の架橋ポリウレタンで形成されている。外被６の厚さは、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下程度となるように設定される。外被６の外径、すなわち多芯ケーブル１の外径は、６ｍｍ以上１２ｍｍ以下程度となるように設定される。

なお、金属編組１０で覆われた対撚絶縁電線２０と第三絶縁電線３Ａと第四絶縁電線３Ｂとは、シールド層５の内側において、例えば寄せ集められて多芯ケーブル１の長さ方向に沿って並列に配置されていてもよいし、あるいは互いに撚り合わされていてもよい。

このような構成の多芯ケーブル１によれば、第一絶縁電線２Ａと第二絶縁電線２Ｂとが撚り合わされた対撚絶縁電線２０が、金属素線の撚線が編組された金属編組１０によって覆われている。このため、金属編組１０が電磁気的なシールドとして機能し、他の絶縁電線（第三絶縁電線３Ａ，第四絶縁電線３Ｂ）からのノイズが対撚絶縁電線２０に混入することを防ぐことができ、高いシールド効果を得ることができる。

ところで、対撚絶縁電線２０が例えば信号線として用いられ、第三絶縁電線３Ａと第四絶縁電線３Ｂとが例えば電源線として用いられるような場合、第三絶縁電線３Ａおよび第四絶縁電線３Ｂから対撚絶縁電線２０へのノイズの混入が特に問題となりやすい。これに対して、上記のように対撚絶縁電線２０を金属編組１０で覆うことにより、第三絶縁電線３Ａおよび第四絶縁電線３Ｂから対撚絶縁電線２０への電源ノイズの混入を防止することができる。

また、対撚絶縁電線２０を覆う金属編組１０が金属素線の撚線を編組することによって形成されているため、金属編組１０の断線を抑制することができ、屈曲や捻回に対する高い耐久性を得ることができる。

また、対撚絶縁電線２０の外周を覆う金属編組１０は、対撚絶縁電線２０に接触した状態で設けられているので、さらにシールド効果を向上させることができる。

また、第一絶縁電線，第二絶縁電線２Ｂ，第三絶縁電線３Ａ，第四絶縁電線３Ｂが一つのシールド層５で覆われている。このため、多芯ケーブル１の外部からのノイズが上記各絶縁電線に混入することを抑制するシールド効果が得られる。

下記実施例および比較例の多芯ケーブルを作製し、シールド試験と繰り返し曲げ試験とを行った。

（実施例）
多芯ケーブルとして各部が以下のような構成のケーブルを作製した。対撚絶縁電線（信号線用）２０を構成する各導体２１の材料を銅合金線（外径０．０８ｍｍの素線が６０本撚り合わされて形成された撚撚線）とし、その断面積（素線の合計断面積）を０．３ｍｍ^２とし、その外径を０．８ｍｍに設定した。導体２１の周囲に形成される絶縁層２２の材料を架橋難燃ポリエチレン樹脂とし、その厚さを０．３ｍｍとし、その外径を１．４ｍｍに設定した。また、金属編組１０は、外径０．０５ｍｍの銀メッキ銅銀合金線（素線）が二本撚り合わされた撚線を用いて編組し、金属編組の外径を３．２ｍｍに設定した。また、第三絶縁電線３Ａ（電源線用）および第四絶縁電線（電源線用）３Ｂをそれぞれ構成する導体の材料（素線）を錫めっき軟銅線とし、導体は撚撚線としてその断面積を２．８ｍｍ^２に設定した。導体３１の周囲に形成される絶縁層３２の材料を架橋難燃ポリエチレン樹脂とし、その厚さを０．４ｍｍとし、その外径を３．０ｍｍに設定した。また、金属編組１０で覆われた対撚絶縁電線２０の本数を一本とし、電源線用の絶縁電線（第三絶縁電線３Ａ，第四絶縁電線３Ｂ）の本数を二本とし、これら三本を撚り合わせた。また、シールド層５の構成としては、０．０５ｍｍの径の金属線を編組したものを用い、シールド外径を６．５ｍｍに設定した。また、外被６の材料を難燃性の架橋ポリウレタンとし、その厚さを０．４５ｍｍとし、その外径を７．４ｍｍに設定した。

（比較例）
比較例の多芯ケーブルは、対撚電線を覆う金属編組が単線の素線（外径０．０５ｍｍ）で編組されている。この点が、素線を撚り合わせた撚線で編組されている上記実施例の多芯ケーブルと相違する。その他の構成は、上記実施例の多芯ケーブルと同様である。

（繰り返し曲げ試験）
ＩＳＯ１４５７２：２０１１（Ｅ）５．９に規定される繰り返し曲げ試験に従ってセンサ線部分の耐屈曲性を評価した。この繰り返し曲げ試験においては、多芯ケーブルに−９０°から＋９０°となるような曲げを繰り返し作用させた。０°（直線状態）→９０°→−９０°（最初と逆向きに９０°）→直線状態を１回と数える。２万回曲げた後、目視して金属編組が少しでも切れていなければ合格とした。
上記実施例に係る多芯ケーブルは、２万回曲げた後に金属編組に切れがなく合格であった。
一方、上記比較例に係る多芯ケーブルは、２万回曲げた後に金属編組に切れが生じ不合格であった。

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

１：多芯ケーブル
２Ａ：第一絶縁電線
２Ｂ：第二絶縁電線
３Ａ：第三絶縁電線
３Ｂ：第四絶縁電線
５：シールド層
６：外被
１０：金属編組
２０：対撚絶縁電線
２１：導体
２２：絶縁層
３１：導体
３２：絶縁層

Claims

導体と前記導体を覆う絶縁層とを有する絶縁電線を三本以上備え、
前記三本以上の絶縁電線は、二本の前記絶縁電線が撚り合わされた対撚絶縁電線を含み、
前記対撚絶縁電線は、金属編組で覆われており、
前記対撚絶縁電線の前記導体は、複数の素線で形成されており、
前記金属編組は、前記対撚絶縁電線の導体の素線の外径よりも小さい外径の素線が複数本撚り合わされた撚線を用いて編組されており、
前記金属編組で覆われた前記対撚絶縁電線と他の絶縁電線とが外被で覆われている、多芯ケーブル。
前記金属編組の外径が前記対撚電線以外の絶縁電線の外径の０．８倍以上１．５倍以下である、請求項１に記載の多芯ケーブル。
前記三本以上の絶縁電線が一つのシールド層で覆われており、前記シールド層は前記外被の内側にあり、前記シールド層は金属樹脂テープ、金属編組またはこれらの組み合わせで構成されている、請求項１または請求項２に記載の多芯ケーブル。