JP7043108B1 - 撚線導体 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮することなく、若しくは、低い圧縮率で、撚線導体の断面形状を真円状に近い形状に製造できる撚線導体を提供する。【解決手段】複数本の太径線２を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線２，２間に、第１中径線３を１本配設した撚線導体１であって、周方向に隣り合う太径線２，２間で、かつ、第１中径線３の撚線導体１の中心Ａ側に、第２中径線４を、その撚線導体１の径方向の内側端が、太径線２における撚線導体１の径方向の内側端より、撚線導体１の中心Ａ側に位置するように１本配設し、周方向に隣り合う第２中径線４，４間に、第１細径線５を、その撚線導体１の径方向の内側端が、第２中径線４における撚線導体１の径方向の内側端より、撚線導体１の中心Ａ側に位置し、かつ、太径線２に当接するように１本配設した。【選択図】図１

Description

本発明は、撚線導体に関する。

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、或いはアルミ、各種合金をメッキしたものが使用されている。

例えば、同心撚り構成で、かつ、１９本の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図９に示すように、撚線導体１０１における中心の１本の素線１０２を核として、その周囲を６本の素線１０３が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を１２本の素線１０４が覆い囲んで外層を形成し、それを同一方向に撚ることで形成されている。

素線１０２、１０３、１０４が全て、断面円形で、かつ、同一径であることから、素線１０２、１０３、１０４を標準心線配列で配列して撚線導体１０１を形成すると、その外周形状は図９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、これを従来技術１とする。

一般的に、撚線導体１０１は、図９に示すように、外周部に絶縁材１０６が被覆されて、電線（被覆線）等１０７として使用される。絶縁材１０６の減量化は、資源の有効活用の観点から重要であり、そのために、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれる。

しかし、同じ径の素線で、かつ、１９本の同心撚り配列で撚線導体を構成すると、例えば、図９に示すように、撚線導体１０１の断面形状の外形は、六角形状となり、絶縁材１０６の厚みは、頂点部の近傍は薄く、頂点部から辺部に至るほど厚くなり、絶縁材１０６の厚みは不均一となる。また、耐圧不良を防止するためには、頂点部の絶縁材１０６の厚みが基準となり、辺部の絶縁材１０６の厚みは余剰で無駄となり、この点からも、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれる。

また、撚線導体１０１の断面形状が六角形状であるため、被覆線の端末加工等において、絶縁材１０６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。

同心撚り配列以外の一括集合撚線においても、同様に、撚線導体の断面形状が真円であることが望まれている。

撚線導体の断面形状を真円とする方法として、例えば、特許文献１記載のように、断面円形で、かつ、全て同一径の素線２０２を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図１０に示すように、撚線導体２０１の断面形状を略真円とする方法が提案されている。以下、これを従来技術２とする。

特開平１１－２５７５８号公報

上記、従来技術２の撚線導体２０１は、素線２０２を圧縮ダイスに通す時に、外層素線が、圧縮変形されることにより、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。

また、従来技術２の撚線導体２０１は、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通す必要があるため、従来技術１の撚線導体１０１と比較して、圧縮ダイスが余分に必要であり、この圧縮ダイスは撚線導体２０１の製造時に摩耗損傷が生じるため、定期交換が必要でありコストが高くなるという問題がある。

また、圧縮後の撚線を略真円状にするためには、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あるため、従来技術１の撚線導体１０１よりも生産効率が悪くなるという問題もある。

また、従来技術の撚線導体１０１，２０１は、隣接する素線は、全て当接するように配設されているため、素線配列の密度が高く、隣接する素線間に隙間がなく、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれる要因となるという問題がある。

そこで、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術２よりも低い圧縮率で素線を圧縮加工することで、撚線導体の断面形状をより真円形状に近い形状と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。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、前記太径線より細い第１中径線を１本配設した撚線導体であって、
周方向に隣り合う太径線間で、かつ、前記第１中径線の前記撚線導体の中心側に、前記第１中径線より細い第２中径線を、該第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記太径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、
周方向に隣り合う第２中径線間に、該第２中径線より細い第１細径線を、該第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記太径線に当接するように１本配設し、
前記第１細径線における前記撚線導体の中心側に、中心線を配設し、
前記太径線と、前記第１中径線と、前記第２中径線と、前記第１細径線の本数は同じであることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、前記太径線より細い第１中径線を１本配設した撚線導体であって、
周方向に隣り合う太径線間で、かつ、前記第１中径線の前記撚線導体の中心側に、前記第１中径線より細い第２中径線を、該第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記太径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、
周方向に隣り合う第２中径線間に、該第２中径線より細い第１細径線を、該第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記太径線に当接するように１本配設し、
周方向に隣り合う第１細径線間に、該第１細径線より細い第２細径線を、該第２細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記第２中径線に当接するように１本配設し、
前記第２細径線における前記撚線導体の中心側に、中心線を配設し、
前記太径線と、前記第１中径線と、前記第２中径線と、前記第１細径線と、前記第２細径線の本数は同じであることを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記撚線導体の中心から、前記太径線の外縁端までの距離と、
前記撚線導体の中心から、前記第１中径線の外縁端までの距離が同じであることを特徴とするものである。

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、最も外側に位置する層を構成する素線を、外側から圧縮変形したことを特徴とするものである。

本願請求項１記載の発明によれば、複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、第１中径線を１本配設した撚線導体であって、周方向に隣り合う太径線間で、かつ、第１中径線の撚線導体の中心側に、第２中径線を、その撚線導体の径方向の内側端が、太径線における撚線導体の径方向の内側端より、撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、周方向に隣り合う第２中径線間に、第１細径線を、その撚線導体の内側端が、第２中径線における撚線導体の径方向の内側端より、撚線導体の中心側に位置し、かつ、太径線に当接するように１本配設し、第１細径線における撚線導体の中心側に、中心線を配設したことにより、撚線導体の断面形状は略真円形状とし、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

また、本発明の撚線導体は、従来技術２の撚線導体２０１のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体の外形を略真円形状とすることができるために、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことなく、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、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。

また、本願請求項２記載の発明によれば、複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、第１中径線を１本配設した撚線導体であって、周方向に隣り合う太径線間で、かつ、第１中径線の撚線導体の中心側に、第２中径線を、その撚線導体の径方向の内側端が、太径線における撚線導体の径方向の内側端より、撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、周方向に隣り合う第２中径線間に、第１細径線を、その撚線導体の径方向の内側端が、第２中径線における撚線導体の径方向の内側端より、撚線導体の中心側に位置し、かつ、太径線に当接するように１本配設し、周方向に隣り合う第１細径線間に、第２細径線を、その撚線導体の径方向の内側端が、第１細径線における撚線導体の径方向の内側端より、撚線導体の中心側に位置し、かつ記第２中径線に当接するように１本配設し、第２細径線における撚線導体の中心側に、中心線を配設したことにより、上記請求項１記載の発明と同様の作用、効果を奏する。

本発明の実施例１に係る撚線導体の横断面図。 本発明の実施例３に係る撚線導体の一例を示す横断面図。 本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例３に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例４に係る撚線導体の一例を示す横断面図。 本発明の実施例４に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例４に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 本発明の実施例４に係る撚線導体の他例を示す横断面図。 従来技術１の撚線導体の横断面図。 従来技術２の撚線導体の横断面図。

本発明を実施するための形態を図に基づいて説明する。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係る撚線導体１の軸方向と直交する方向に切断した横断面図で、その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。

撚線導体１は、太径線２、第１中径線３、第２中径線４、第１細径線５、中心線６の５種類の素線で構成されている。太径線２、第１中径線３、第２中径線４、第１細径線５は、夫々、同じ本数である３本で構成されている。

各素線２，３，４，５，６の基となる線材としては、裸銅線、無酸素銅線、線形結晶無酸素銅線、単結晶状高純度無酸素銅線等の銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、リッツ線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができる。各素線２，３，４，５，６の素材は、同じ素材を用いてもよいし、異なる素材を用いてもよい。

３本の太径線２は、図１に示すように、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向に離間して配設されている。周方向において隣り合う太径線２，２間には、１本の第１中径線３が、周方向の両隣に位置する太径線２，２に当接するように配設されている。第１中径線３は、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において、相互に離間するように、３本配設されている。

３本の太径線２と３本の第１中径線３により、撚線導体１において最も外側に位置する層である最外層１１を構成する。

第２中径線４が、周方向に隣り合う太径線２，２間で、かつ、第１中径線３の撚線導体１の中心側に、周方向の両隣に位置する太径線２，２と内側に位置する第１中径線３に当接するように１本配設されている。

第２中径線４は、その撚線導体１の径方向の内側端４ａが、太径線２における撚線導体１の径方向の内側端２ａより、撚線導体１の中心Ａ側に位置するように配設されている。第２中径線４は、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において、相互に離間するように、３本配設されている。

第１細径線５が、周方向に隣り合う第２中径線４，４間に、周方向の両隣に位置する第２中径線４，４と撚線導体１の径方向の外側に位置する太径線２に当接するように１本配設されている。

第１細径線５は、その撚線導体１の径方向の内側端５ａが、第２中径線４における撚線導体１の径方向の内側端４ａより、撚線導体１の中心Ａ側に位置するように配設されている。第１細径線５は、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において、相互に離間するように、３本配設されている。

３本の第１細径線５における撚線導体１の中心側に、３本の第１細径線５と当接するように１本の中心線６が配設されている。

中心線６と、周方向に隣り合う第１細径線５，５と、この第１細径線５，５間の外側に位置する第２中径線４間には、空隙１２が形成されている。空隙１２により、中心線６と第２中径線４は当接していない。

太径線２の直径ｄ１は、第１中径線３の直径ｄ２より太く設定され、第１中径線３の直径ｄ２は、第２中径線４の直径ｄ３より太く設定され、第２中径線４の直径ｄ３は、第１細径線５の直径ｄ４の直径より太くされ、第１細径線５の直径ｄ４は、中心線６の直径ｄ５の直径より太く設定されている。

本実施例１では、ｄ１＝２．４７４×ｄ３，ｄ２＝１．８５９×ｄ３，ｄ４＝０．５２６×ｄ３，ｄ５＝０．４６８×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６を用いた。

また、撚線導体１の断面形状が、略真円形状、つまり、中心線６の中心Ａから太径線２の最外縁端Ｂまでの距離Ｌ１と、中心線６の中心Ａから第１中径線３の最外縁端Ｃまでの距離Ｌ２が同一となるように形成されている。

本願発明の撚線導体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。

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の撚線導体１０１よりも絶縁材の被覆の厚みを薄くでき、かつ、略均一化することができるため、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。

また、撚線導体１は、従来技術２の撚線導体２０１のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体１の外形を略真円形状とすることができるため、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損うことがなく、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、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。

また、撚線導体１は、従来技術１，２と比較して、空隙率を多くして素線の配列密度を低下させることにより、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を向上させることができる。

［実施例２］
上記実施例１の撚線導体１を構成する素線は、太径線２の直径ｄ１が、第１中径線３の直径ｄ２より太く、第１中径線３の直径ｄ２が、第２中径線４の直径ｄ３より太く、第２中径線４の直径ｄ３が、第１細径線５の直径ｄ４の直径より太いものを用いて各素線２，３，４，５，６及び撚線導体１を構成すれば、上記実施例１に記載の径を有する素線以外にも任意の素線を用いて撚線導体１を構成することができる。また、撚線導体１において最も外側に位置する層である最外層１１の外側から圧縮ダイス等により、圧縮してもよい。

この圧縮により、最外層１１を形成する太径線２と第１中径線３の外周部は、圧縮変形され、撚線導体の外形形状をより真円形状に近づけることができる。圧縮ダイス等による圧縮は、撚線導体１を製造する際に行っても良いし、撚線導体１を製造した後に行っても良い。なお、圧縮率に関しては、任意に設定する。

その他の構造は、上記実施例１と同様であるため説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用効果を発揮することができる。

［実施例３］
上記実施例１，２においては、太径線２、第１中径線３、第２中径線４、第１細径線５を、夫々３本で設定したが、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数の本数が同じであればよく、その本数が３本以上であれば夫々任意の本数に設定することができる。

例えば、図２に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数を、各４本とした撚線導体２１の場合には、ｄ１＝２．０４１×ｄ３，ｄ２＝１．４４８×ｄ３，ｄ４＝０．６７６×ｄ３，ｄ５＝０．７９３×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２１の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図３に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数を、各５本とした撚線導体２２の場合には、ｄ１＝１．８００×ｄ３，ｄ２＝１．２２９×ｄ３，ｄ４＝０．６８６×ｄ３，ｄ５＝１．３４３×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２２の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図４に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数を、各６本とした撚線導体２３の場合には、ｄ１＝１．６６７×ｄ３，ｄ２＝１．１２６×ｄ３，ｄ４＝０．７５６×ｄ３，ｄ５＝１．８５２×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体２３の断面形状を略真円形状とするとことができる。

その他の構造は、上記実施例１，２と同様であるため説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１，２と同様の作用効果を発揮することができる。

［実施例４］
本実施例４においては、上記実施例１～３の第１細径線５と中心線６の間に、太径線２の本数と同じ本数で、かつ、第１細径線５より細い第２細径線７を、周方向に相互に離間して設けたものである。

太径線２、第１中径線３、第２中径線４、第１細径線５は、上記実施例１～３と同様に設けられている。

第２細径線７が、周方向に隣り合う第１細径線５，５間に、周方向の両隣に位置する第１細径線５，５と撚線導体１の径方向の外側に位置する第２中径線４に当接するように１本配設されている。

第２細径線７は、その撚線導体１の径方向の内側端７ａが、第１細径線５における撚線導体１の径方向の内側端５ａより、撚線導体１の中心Ａ側に位置するように配設されている。第２細径線７は、撚線導体１の中心Ａを中心とする周方向において、相互に離間するように、３本配設されている。

複数の第２細径線７における撚線導体１の中心側に、複数の第２細径線７と当接するように１本の中心線６が配設されている。

中心線６と、周方向に隣り合う第２細径線７，７と、この第２細径線７，７間の外側に位置する第１細径線５間には、空隙１５が形成されている。空隙１５により、中心線６と第１細径線５は当接していない。

第２細径線７の基となる線材は、素線２，３，４，５，６の基となる線材と同様のものを用いる。

例えば、図５に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数と、第２細径線７の本数を、各３本とした撚線導体３１の場合には、第２細径線７の直径をｄ６とし、ｄ１＝２．４７４×ｄ３，ｄ２＝１．８５９×ｄ３，ｄ４＝０．５２６×ｄ３，ｄ５＝０．０９６×ｄ３，ｄ６＝０．３３３×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体３１の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図６に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数と、第２細径線７の本数を、各４本とした撚線導体３２の場合には、ｄ１＝２．０４１×ｄ３，ｄ２＝１．４４８×ｄ３，ｄ４＝０．６７６×ｄ３，ｄ５＝０．５８６×ｄ３，ｄ６＝０．３７２×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体３２の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図７に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数と、第２細径線７の本数を、各５本とした撚線導体３３の場合には、ｄ１＝１．８００×ｄ３，ｄ２＝１．２２９×ｄ３，ｄ４＝０．６８６×ｄ３，ｄ５＝０．７１４×ｄ３，ｄ６＝０．５７１×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体３３の断面形状を略真円形状とするとことができる。

例えば、図８に示すように、太径線２の本数と、第１中径線３の本数と、第２中径線４の本数と、第１細径線５の本数と、第２細径線７の本数を、各６本とした撚線導体３４の場合には、ｄ１＝１．６６７×ｄ３，ｄ２＝１．１２６×ｄ３，ｄ４＝０．７５６×ｄ３，ｄ５＝１．０８１×ｄ３，ｄ６＝０．６８９×ｄ３の関係が成立する各素線２，３，４，５，６，７の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体３４の断面形状を略真円形状とするとことができる。

その他の構造は、上記実施例１乃至３と同様であるため説明を省略する。

本実施例４においても、上記実施例１乃至３と同様の作用効果を発揮することができる。

１，２１，２２，２３，３１，３２，３３，３４ 撚線導体
２ 太径線
３ 第１中径線
４ 第２中径線
５ 第１細径線
６ 中心線
７ 第２細径線

Claims (4)

1. 複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、前記太径線より細い第１中径線を１本配設した撚線導体であって、
   周方向に隣り合う太径線間で、かつ、前記第１中径線の前記撚線導体の中心側に、前記第１中径線より細い第２中径線を、該第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記太径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、
   周方向に隣り合う第２中径線間に、該第２中径線より細い第１細径線を、該第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記太径線に当接するように１本配設し、
   前記第１細径線における前記撚線導体の中心側に、中心線を配設し、
   前記太径線と、前記第１中径線と、前記第２中径線と、前記第１細径線の本数は同じであることを特徴とする撚線導体。
2. 複数本の太径線を周方向に離間して配設し、周方向に隣り合う太径線間に、前記太径線より細い第１中径線を１本配設した撚線導体であって、
   周方向に隣り合う太径線間で、かつ、前記第１中径線の前記撚線導体の中心側に、前記第１中径線より細い第２中径線を、該第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記太径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置するように１本配設し、
   周方向に隣り合う第２中径線間に、該第２中径線より細い第１細径線を、該第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第２中径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記太径線に当接するように１本配設し、
   周方向に隣り合う第１細径線間に、該第１細径線より細い第２細径線を、該第２細径線における前記撚線導体の径方向の内側端が、前記第１細径線における前記撚線導体の径方向の内側端より、前記撚線導体の中心側に位置し、かつ、前記第２中径線に当接するように１本配設し、
   前記第２細径線における前記撚線導体の中心側に、中心線を配設し、
   前記太径線と、前記第１中径線と、前記第２中径線と、前記第１細径線と、前記第２細径線の本数は同じであることを特徴とする撚線導体。
3. 前記撚線導体の中心から、前記太径線の外縁端までの距離と、
   前記撚線導体の中心から、前記第１中径線の外縁端までの距離が同じであることを特徴とする請求項１又は２記載の撚線導体。
4. 最も外側に位置する層を構成する素線を、外側から圧縮変形したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撚線導体。

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