JPS5942408B2 - 絶縁被覆心線の構造とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電、線、ケーブルの性能の改善に関するもので
、その為の電線、ケーブルの各絶縁被覆心線の新規な構
造とその製造方法に関するものである。

本発明は基本的には絶縁被覆心線の導体として中空金属
細管を用いることにあり、該中空金属細管の利点とその
中空部に挿入した補強繊維の利点の相乗的作用効果に依
シ各絶縁被覆心線に新規な性能を付加せしめ、電線ケー
ブルの性能を改善せんとするものである。

電線、ケーブルの導体として中空金属管を使用する例は
古くから実用化されている。

その一例としては高周波同軸ケーブルの如く高い周波数
の電流を流す場合であシ、この様な導体に於いては高周
波電流の表皮効果に依つて、電流は導体の表面のみを流
れ、導体の中心部は電気通路としては殆んど意味をなさ
ないものであり導体の効率的活用の点から中空管の方が
望ましいことに依るものであつた。然しこの場合も導体
直径数耗以上の太い線の場合であり、逆に直径１耗前後
以下の場合には省資源的効果も少ない上に中空細管とす
るためのコストアップに依る逆効果もあり細線導体には
応用されないのが実状である。

中空金属管を導体として使用する他の例としては宍電流
を流す電力線路ｒｃ於いて導体の温度上昇を防ぎ、又逆
の見方からすれば比較的細い導体で入きな電流を流すこ
とを可能にする為導体中心部を中空にし、該中空部に冷
却媒液を流通せしめる場合があつた。

この場合も細い導体に細い中空部を設ける場合、冷却媒
液の粘性抵抗が増加し、冷却媒液の流通量が激減する為
冷却効果が失なうため前述例と同様に１耗前後以下の導
体には全く実用化の見込みが将来にわたつても考えられ
ないものｃある。又更に他の応用例としては機器内配線
材として中空管導体を用い、接続配線に便利な構造なも
のがあるが、これは後述する本発明に依る電線、ケーブ
ルの絶縁被覆心線に対する応用とはその作用効果、使用
目的及ひ構造にお・いても全く異質のものである。本発
明に係る電線ケーブルの絶縁被覆心線の構造は前述の中
空管導体とは発明の着眼点に於いて又その作用効果に於
いて、更にその応用範囲に於いて全く異なる新規なもの
である。

以下図面に依つてその構造及び製造方法について詳述す
る。

第１図及び第２図は本発明に係る単線導体の絶縁被覆心
線、第３図は撚線導体の絶縁被覆心線である。

各図に於いて１は中空金属細管である。該中空金属細管
は金属テープを長さ方向に筒形に成形し、テープの両縁
は相互に密に突合わせてある。突合わせ部Ｖは突合わせ
たままか、テープ両縁にメツキされた低融点軟質金属を
介して圧接されてあるか、半田接続されてあるか、必要
に依つては相互に熔接造管されてある。３は補強繊維で
第１図では単繊維、第２図、第３図では繊維束が用いら
れてある。

繊維材料としては硝子繊維の如き無機材料、ステンレス
フアイバ一の如き金属繊維、ポリイミドフアイバ一の如
きプラスチツク繊維等が用いられる。何れも高抗張力繊
維であり、最終製品である電線ケーブルの用途に応じて
選はれる。２は絶縁被覆である。

第１図の如く単繊維の場合は後述する中空管導体構造の
特性を維持させる為、充分な余裕空間を残して挿入され
てあるのが特徴である。

又第１図３′の如く金属単繊維の場合は防錆用メツキ、
電食防止用絶縁等をほどこしても良い。第２図、第３図
の如く挿入繊維が繊維束である場合はそれ自身が余裕空
間を保持しているので充実状に挿入しても良いし、更に
空間を設けて挿入されてあつても良い。本発明に係る中
空金属管導体の絶縁被覆心線は後述するその作用効果は
通信用、信号用、計装用等の比較的弱電流の細心導体に
適用されるもので、従つて導体直径は殆んど１〜２耗以
下程度である。

この様な細心導体の中空管構造は通常の中空管の如く押
出成形法では非常に困難で且つ極めて非能率である。即
ちこの様な押出成形管を押出成形の容易な太い直径に製
造して圧延又は伸線する場合はその肉厚は外径変化に比
例して薄くならず、その肉厚は殆んどそのままで、管の
中空部内径が小さくなる様に伸延されることになり、従
つて細管を製造する場合、伸延前の出発中空金属管は極
めて肉厚の薄い中空管を押出し、これを圧延又は伸線す
る必要が生じる。例えば外径０．５耗中径０．２５耗の
最終金属細管の肉厚は０．１２５耗である。押出成形で
外径２０耗内径１９．７５耗の押出成形は可能ではある
が、これを圧延、伸線して０．５耗にすることは困難且
つ実際的ではない。又押出成形中空管中に補強繊維を挿
入することも不可能ではないが長尺製品を得ることは極
めて困難で実際的ではない。従つて本発明に係る中空金
属細管は前述の如く金属テープからの造管に依つて構成
され、これをそのまま又は伸線して得られたものである
ことを特徴としている。

本発明に係る絶縁被覆心線は上述の如き構造であるから
以下に詳述する如き作用効果を発揮する。（１）耐衝撃
性が非常に強、・ｏ中空管状導体であるから外部からの
シヨツクに対しその弾性に依９緩和作用があり、更に強
い外力【対しては中空部が圧潰することに依り表面積が
増人し単位面積当ジの荷重を減少せしめる。

従つて外部からの衝撃に対し導体が断線し難いたけでな
く、絶縁被覆に対しても耐衝撃性を強化させる。通常の
充実導体の場合は外部から衝撃が加わつた場合先づ導体
が絶縁被覆に対しカツタ一の刃の如き作用を示し、絶縁
被覆が破壊し、次に導体自身が断線する。本発明に係る
中空管状導体のシヨツク緩和作用は上述の如くであるか
ら絶縁被覆、導体自身、双方の破断を困難にし、強度を
増加せしめる作用がある。（２）上述の如く導体が変形
する程の外力を加えても単位面積当リ荷重が減少し、絶
縁破壊に至らない。

これは配線工事に際し、ステツプル打付け等を充分に、
安定して実施することが出来ることを意味する。又該心
線を使用したケーブル、又は該心線それ自身が変形する
迄加圧して取付けることが出来るので取付け完了後も電
線、ケーブルがズレやゆるみを発生することなく安定し
た状態が保持される。（３）中空部に挿入される繊維の
種類、材質を適切に選定することに依り絶縁被覆心線の
物理的性質を所望の性質に調整することが出来る。

即ち挿入繊維が繊維束である時は心線は柔軟性が与えら
れ、単繊維の場合は剛性が与えられる。ブラスチツク繊
維束を挿入して軽量にすることも可能である。又挿入す
る繊維の破断強度に依ク心線の破断強度を加減すること
が出来る。これ等に依Ｄ該心線に依ｖ構成される電線、
ケーブルはその配線状態や用途に応じて最も適した物理
的性質を与えることが出来る。（４）各絶縁被覆心線の
破断強度を充分に強化することが出来るので、電線、ケ
ーブルにテンシヨンメンバ一を必要とする場合、これを
省略することが出来る。

又テンシヨンメンバ一は各心線内に分散して維持されて
あるので、従来構造のテンシヨンメンバ一が通常は引張
強度が人なる半面剛性に富み、しばしば電線、ケーブル
の取扱い上各種の困難を生ぜしめて居た様なことは全く
ない。電線、ケーブル本来の柔軟性を保持したまま、テ
ンシヨンメンバ一付き電線ケーブルと同等の強度が得ら
れるので取扱い上極めて便利である。（５） Ｕ字状刃
形の端子に依る圧接接続やねじ止めに依る固定等の如く
して電線、ケーブルの端末を処理する場合、絶縁被覆の
コールドフロー導体の金属疲労等に依９圧接力、固定力
が時間の経過と共に弱くなる場合があつた。

本発明に依る絶縁心線ほ導体の中空部に依る弾性に依り
長時間にわたり圧接信頼性を維持させることが出来る。
（６）端末部をラツピング接続する場合、本発明に係る
心線の導体の中空管構造は巻付け作業に適した柔軟性を
与える構造を採ることが可能であると共に、中空管構造
の弾性に依Ｄラツヒソグ端子（ピン）に対する充分な接
触圧力を充分に且つ継続的に維持することが出来る。

従つて従来のラツピング接続に於いて導体直径が細い場
合等ラツピング接続の信頼性維持に懸念が生じることが
多かつたが、本発明に依ジ問題を解決することが出来る
。（７）本発明に係る心線を撚線導体構造とする場合素
線撚合わせ時に１段小さなダイスを通過せしめるだけで
第３図の如き断面形の素線間に間隙の無い表面平滑な撚
線導体が容易に得られる。

この様な導体は４撚線に撚りむらが無いので破断強度が
強く＠表面が平滑であるから絶縁被覆作業が容易で、偏
心の少ない被覆が可能で絶縁信頼性が高く、従つて絶縁
被覆を薄くすることが出来る。従つてこれに依リ構成さ
れる電線、ケーブルは従来の導体を使用したものより全
体的に細く、柔軟で、高性能な電線ケーブルに改善され
る。（８）本発明に係る心線に於いて中空金属管導体の
テープ両縁は単に突合わせたままで導体として用い、又
中空部に挿入する繊維の代替として又は挿入繊維と共に
、又は挿入する繊維束に含浸せしめて燃焼時又は高温時
に炭酸ガスその他の消炎性ガスを放出する混和物、プラ
スチツク等をも挿入した構造にすることに依り、該心線
で構成される電線、ケーブルの難燃性を強化することが
出来る。

上述の如く本発明に係る中空管状導体を有する絶縁被覆
心線は従来の絶縁心線では侍られない数多くの作用効果
を示すものでこれに依ク構成される電線ケーブルの性能
をも人巾に改善することが出来るものでその貢献する所
は多大であると信ぜられる。第４図、第５図及び第６図
は本発明に係る絶縁被覆心線の導体又は撚線導体の素線
の製造方法を示す略図で第７図、第８図及び第９図は夫
々第４図、第５図及び第６図のＡ−Ａ斬面、Ｂ−Ｂ斬面
及びＣ−Ｃ斬面を示す。

第４図に於いて金属テープ１はダイス４に依り第７図断
面の如くＣ形断面形に予備成形される。

又この工程に於いて金属テープに添わせて、無機物、金
属、プラスチツク等からなる単繊維又は繊維束がＣ形断
面形内部に連続的に挿入される。消炎性混和物、プラス
チツク等を挿入する場合はこの工程で単繊維に被覆した
状態か、繊維と共に添わせるか、繊維束に含浸した状態
で実施する。第５図では第４図４より更に小径のダイス
５に依り伸線して延伸され、金属テープ１の両縁は密に
突合わせられる。熔接造管を必要とする場合はこの工程
に於ける伸線直前又は直後の位置で電気熔接、光ビーム
熔接等を実鳳する。又簡易な熔接としては金属テーブの
両縁に予じめ錫、鉛、半田等の低融点金属をメツキして
置けば、突合わせ部に加わる伸線時圧力に依り冷間圧接
することも可能である。又この圧接を容易確実ならしめ
る為には低融点金属の融点近く迄の加熱を併用すれば良
い。第６図ではダイス６の如く更に単数又は複数のダイ
スに依Ｄ更に延伸し、中空金属細管として所望の外径内
径に仕上げる。

この間の伸線圧力に依９テーブ両縁部の突合わせ部は更
に密に突合わせられ、熔接部、圧接部はその接合状態を
完全に且つ平滑に改善される。中空管の延伸に於いては
外径の縮小に依９中空部直径は縮小するが、金属テープ
の厚さ、即ち中空管の肉厚は縮少されることが無い。む
しろ延伸条件に依つては伸線時に発生する圧力に依り管
肉厚は増大する場合が多く、この増大率は延伸条件即ち
一回当りの引落率、潤滑状態、逆張力の強度等に依つて
変化するので、実験的に求める必要がある。従つて該製
造方法に訃いては使用する金属テープの厚さは最終的に
必要とする中空金属細管の肉厚とほぼ同等か又は実験的
に求めた肉厚増加分を加味して、最終的構造の肉厚よジ
薄肉の金属テープを使用する必要がある。

この様な理由から本発明に係る心線の中空金属細管導体
は押出に依るシームレス造管では極めて薄い肉厚の押出
、延伸が困難であるから採用不可能であり、又、単繊維
、繊維束の挿入の為にも上述の如き金属テープに依る造
管が最も適している。上述本発明に係る中空金属細管の
延伸時に｝いては第４図で挿入された繊維はその後の第
５図、第６図の中空金属管の延伸加工に於いても全く延
伸されることが無い。

従つて中空管の延伸加工中その中空部内壁で常に滑らせ
乍ら延伸に相当する繊維を追加補給する必要がある。従
つて第４図〜第６図に於いてダイス個数が増加してもダ
イス配列は直線状配列にすることが必要である。通常の
スリツプ型連続伸線機の如くドラフトに巻付けてターン
させる場合は繊維の中空金属管内壁の摩擦が異状に増加
して繊維の破断を引起すものである。以上の如き製造方
法Ｋ欧り得られた中空金属細管に必要な絶縁被覆をほど
こして本発明に係る絶縁被覆心線は容易に製造すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及ひ第２図は本発明に係る電線、ケーブルの心線
構造を示す断面図、第３図は本発明に係る心線構造に於
いて導体として撚線を用いた実施例の断面図、第４図、
第５図及ひ第６図は本発明に係る心線の導体の製造工程
を示す説明図、第７図、第８図及ひ第９図は夫々第４図
、第５図及ひ第６図に於けるＡ−Ｎ線、Ｂ−Ｂ犠及びＣ
−Ｃ線を示す断面図である。 １・・・・・・中空金属細管導体、Ｖ・・・・・・金属
テープの突合わせ部又は熔接部、２・・・・・・絶縁被
覆、３・・・・・・高抗張力単繊維又は繊維群、４，５
，６・・・・・・夫々導体成形用ダイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通信用、信号用、計装用等各種の細心電線ケーブル
   を構成する絶縁被覆心線であつて、その単線導体として
   又は撚線導体の素線として中空金属細管を用いてあり、
   該中空金属細管は金属テープを長さ方向に筒形に成形し
   、その両縁を相互に突合わせてあるか又は相互に熔接造
   管されてあり且つその中空部には高抗張力の単繊維又は
   繊維束が挿入されてあることを特徴とする絶縁被覆心線
   の構造。 ２ 金属テープを高抗張力の単繊維又は繊維束を連続的
   に縦副え内接せしめ乍ら予備成形ダイスに依つてその横
   断面形状がＣ型になる様成形し、続いて金属テープの両
   縁が密に突合わせ又は圧接される様ダイスに依り伸線し
   て中空金属細管を形成し、該中空金属細管を単線導体と
   し、又はこれを撚合わせて導体とし、これに絶縁被覆を
   ほどこしてなることを特徴とする絶縁被覆心線の製造方
   法。 ３ 金属テープとして少く共その両縁には低融点軟質金
   属のメッキがほどこされていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の絶縁被覆心線の製造方法。