(57)【要約】【課題】本発明は、金属細線束や編組線をシールドとして使用するシールド付のケーブルにおいて、シールドを構成する細線の断線を防ぐことの可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】ケーブルが、内部導体、内部導体を被覆する内被、内被を覆う複数の細線からなる外部導体、外部導体を被覆する外被及び外部導体と一体に形成された樹脂層を有している。好ましくは、樹脂層が外被の内周面に対して摺動可能である。さらに好ましくは、樹脂層が、内被と外被との間に配置され、且つその内周面側に外部導体を固定する中被である。【選択図】  図１
2010205589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と、
前記内部導体を被覆する内被と、
前記内被を覆う、複数の細線からなる外部導体と、
前記外部導体を被覆する外被と、
前記外部導体と一体に形成された樹脂層と
を有するケーブル。
【請求項２】
前記樹脂層が前記外被の内周面に対して摺動可能であることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記樹脂層が、前記内被と前記外被との間に配置され、且つその内周面側に前記外部導体を固定する中被であることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記樹脂層が前記内被であり、
前記外部導体は前記内被の外周面に固定される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル。
【請求項５】
前記内被と前記外被との間に、前記外被の内周面に対して摺動可能である樹脂製の中被を設けたことを特徴とする請求項４に記載のケーブル。
【請求項６】
前記樹脂層を形成する樹脂は、前記外被を形成する樹脂よりも高い剛性を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のケーブル。
【請求項７】
前記樹脂層の厚さは、前記外被の厚さの０．８から１．５倍の間であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のケーブル。
【請求項８】
前記樹脂層が、ポリオレフィンにて形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のケーブル。
【請求項９】
前記外被が、ポリ塩化ビニル、熱可塑性エラストマー又はポリフェニレンオキサイドにて形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のケーブル。
【請求項１０】
前記樹脂層と前記外被の間に粉末滑材が塗布されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給又は信号伝送に使用されるシールド付のケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給用のケーブルから外部に放射される電磁波を抑えるために、或いは電磁波によるノイズが信号伝送用のケーブルに混入しないようにするために、特許文献１に記載されているもののようなシールド（外部導体）付のケーブルが使用されている。このようなケーブルのシールドは、ケーブルの芯線（内部導体）を被覆する内被の周りに設けられており、シールドは外被に被覆される。シールドには、銅やアルミニウムの編組線や、金属テープや金属細線束を横巻き又は縦添えしたもの等が使用される。また、内被と外被は、通常は熱可塑性樹脂等から形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３３９５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属細線束を横巻きしたシールドを使用するケーブル１０１の斜視図を図３に示す。このようなケーブル１０１の外被１１０をねじると、外被１１０と、外被１１０の内側に隣接する横巻シールド１３０との間に摩擦力が発生し、この摩擦力により、横巻シールド１３０を構成する細線１３１の各々には、引張（図３中実線矢印）又は圧縮（図３中破線矢印）方向の荷重が加わる。
【０００５】
細線１３１は外被１１０に引張及び圧縮荷重がかかった場合、細線１３１が座屈し、細線１３１に曲げ荷重が加わる可能性がある。ケーブル１０１を繰り返しねじると、横巻シールド１３０を構成する細線１３１には曲げ方向の繰り返し荷重が加わることになり、この繰り返し荷重による疲労破壊によって一部の細線１３１が断線し、横巻シールド１３０によるシールド機能が低下する可能性があった。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、金属細線束や編組線をシールドとして使用するシールド付のケーブルにおいて、シールドを構成する細線の断線を防ぐことの可能なものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明のケーブルは、内部導体、内部導体を被覆する内被、内被を覆う複数の細線からなる外部導体、外部導体を被覆する外被及び外部導体と一体に形成された樹脂層を有している。
【０００８】
好ましくは、樹脂層が外被の内周面に対して摺動可能である。
【０００９】
好ましくは、樹脂層が、内被と外被との間に配置され、且つその内周面側に外部導体を固定する中被である。或いは、樹脂層が内被であり、外部導体は内被の外周面に固定される。この場合、内被と外被との間に、外被の内周面に対して摺動可能である樹脂製の中被を設けることが好ましい。
【００１０】
また、樹脂層を形成する樹脂は、外被を形成する樹脂よりも高い剛性を有する構成とすることが好ましい。
【００１１】
さらに、樹脂層の厚さが、外被の厚さの０．８から１．５倍の間である構成とすることが好ましい。
【００１２】
さらに、樹脂層が、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンにて形成されている構成とすることが好ましい。さらに好ましくは、外被が、ポリ塩化ビニル、熱可塑性エラストマー又はポリフェニレンオキサイドにて形成されている。
【００１３】
また、樹脂層と外被の間に粉末滑材が塗布されている構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のケーブルは、樹脂層によってシールド（外部導体）を形成する細線が補強されて曲げ方向に曲がりにくくなっている。このため、ケーブルを繰り返しねじったとしても、シールドを構成する細線が疲労破壊を起こしにくくなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るシールド付ケーブルの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るシールド付ケーブルの断面図である。
【図３】図３は、従来のシールド付ケーブルの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態に係るシールド付ケーブルについて以下に説明する。図１及び２は、本発明の実施の形態に係るシールド付ケーブルの斜視図及び断面図である。本実施形態に係るケーブル１は、内部導体である芯線５０に内被４０、外部導体である横巻シールド３０、中被２０及び外被１０をこの順番で順次被覆したものである。
【００１７】
芯線５０及び横巻シールド３０は、アルミニウムや銅等の導電性の材料から形成されている。本実施形態においては芯線５０には撚線が使用されているが、芯線５０は単線であってもよい。横巻シールド３０は、細線３１（銅線など）の束を内被４０上にらせん状に巻き付けたものである。
【００１８】
内被４０、中被２０及び外被１０は、絶縁性の樹脂から形成されたチューブ状の構成要素である。外被１０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性ウレタン樹脂（ＴＰＵ）や熱可塑性オレフィン樹脂（ＴＰＯ）等の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、或いはポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）等の、比較的柔軟な樹脂材料から形成される。また、内被４０及び中被３０は、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の比較的剛性及び成形時の流動性の高い樹脂材料にて形成される。
【００１９】
本実施形態に係るケーブル１は、以下の手順で作られる。最初に、押し出し成形によって芯線５０に内被４０を被覆する。次いで、内被４０に細線３１の束をらせん状に巻き付けて横巻シールド３０を形成する。そして、押し出し成形によって、横巻シールド３０に中被２０及び外被１０を順次被覆して、ケーブル１が形成される。中被２０への外被１０の被覆は、横巻シールド３０上に被覆された中被２０が十分に冷却されて硬化した後に行われるため、中被２０と外被１０とは互いに固着しておらず、中被２０上を外被１０は低摩擦で摺動可能である。
【００２０】
前述のように、中被２０は、成形時の流動性が高い樹脂材料から形成されている。このため、押し出し成形時に、軟化した中被２０を形成する材料が細線３１同士の隙間に浸透し、次いでこの材料が硬化して、横巻シールド３０と一体となった中被２０が形成される。
【００２１】
ケーブル１をねじると、外被１０と中被２０との間に働く摩擦力によって、横巻シールド３０の細線３１に引張又は圧縮荷重が加わる。そして、細線３１に圧縮荷重が加わると、座屈による曲げ荷重が細線３１に加わる。しかしながら、本実施形態に係るケーブル１においては、上記のように細線３１は中被２０と一体となっているため、細線３１は中被２０によって補強されて座屈しにくくなる。これにより、細線３１の曲げ方向の変位は、中被２０を有さないケーブルと比べて小さなものとなる。
【００２２】
さらに、本実施形態に係るケーブル１においては、外被１０の内周面１１（図２）が中被２０の外周面２１に対して滑るようになっている。そのため、ケーブル１をねじった時に外被のみがねじられ、中被２０及びその内側の横巻シールド３０、内被４０及び芯線５０に加わるねじり荷重は小さくなる。これによって、細線３１に加わる応力は小さくなり、細線３１は一層疲労破壊しにくくなる。
【００２３】
ここで、細線３１へのねじり応力の集中をより軽減させるためには、中被２０の剛性を高くし、且つ外被１０が柔軟に変形できるようにして、中被２０が外被１０に対して滑りやすくすることが望ましい。具体的には、前述のように、弾性率の高い樹脂材料で中被２０を形成し、弾性率の低い樹脂材料で外被１０を形成し、さらに、中被２０の厚さを外被１０の厚さの０．８から１．５倍とした場合に、ケーブル１をねじった時に細線３１へのねじり応力が十分に小さくなり、且つ外被１０の破断強度が十分に高いケーブルが実現される。
【００２４】
また、上記のように、押出成型時に表面が平滑に形成されるＰＰやＰＥを中被２０の材料として使用しているため、外被１０の内周面１１は中被２０の外周面２１に対して滑りやすくなっている。中被２０をより滑りやすくするために、外被１０と中被２０との間に粉末滑材を塗布してもよい。粉末滑材としては、例えばナイロン樹脂やフッ素樹脂の粉末など、摩擦係数の小さいものが使用される。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係るケーブル１は、ケーブル１をねじった時に細線３１の曲げ方向の変形量が小さくなるため、ケーブル１にねじり方向の繰り返し荷重を加えたとしても、細線３１が疲労破壊しにくくなっている。
【００２６】
本実施形態に係るシールド付ケーブルは、一本の内被をシールドで覆うものであるが、夫々が芯線を覆っている複数の内被をまとめてシールドで覆うようなケーブルもまた、本発明の範囲内である。
【００２７】
本実施形態に係るシールド付ケーブルは、上記のように横巻シールド３０と外被１０との間に中被２０を形成した物であるが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。例えば、内被へ横巻シールドを巻き付ける際に、内被を加熱して軟化させ、横巻シールドを内被の外周面に埋め込んで、内被によって横巻シールドの細線を補強する構成としてもよい。この場合は、必ずしも中被を設ける必要はないが、横巻シールドと外被との摩擦によって横巻シールドに荷重が加わらないよう、中被を設けることがより好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態においては、単線を内被の周りに巻き付けた横巻シールドをシールドとして使用しているが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。すなわち、細線束を縦添えしたシールドや、細線束を編組したシールドに対しても、各細線が曲がりにくくなるように中被等によって補強することによって、ケーブルを繰り返しねじっても細線が疲労破壊しにくくなっている。
【００２９】
また、本実施形態においては、ケーブルの製造直後より外被に対して中被が摺動可能となっているが、本発明は上記の問題に限定されるものではない。例えば、ケーブルの製造直後は外被と中被とが軽く接合しており、強い力でケーブルをねじったときに外被から中被が離れて摺動する構成としてもよい。
【実施例１】
【００３０】
以上説明した本実施形態に係るシールド付ケーブルの実施例と、比較例のシールド付ケーブルに対して、繰り返しねじり試験を行った試験結果を以下に示す。なお、実施例のシールド付ケーブルの外径は４．０ｍｍである。比較例のシールド付ケーブルは、中被を有さない代わりに外被が厚くなっており、ケーブル外径は実施例と同じく４．０ｍｍである。他の点については、実施例のケーブルと比較例のケーブルに実質的な差異は無い。
【００３１】
本実施例に対して行われた繰り返しねじり試験は、自然状態から±９０°のねじり変形を２０００往復加えるものである。この繰り返し試験を、実施例及び比較例のケーブルに対し、標本数３で実施した。試験終了後、ケーブルを分解し、横巻シールドを構成する細線の断線率を確認した。
【００３２】
試験結果を表１に示す。なお、表１に示される断線率は、実施例のケーブルの標本１の断線率を基準とする相対値である。
【００３３】
【表１】
2010205589.tif 000003
【００３４】
表１に示されるように、比較例のケーブルの断線率は実施例のケーブルの断線率の約７倍となっており、本実施形態に係るケーブルの構成により、横巻シールドの細線の断線を大幅に軽減できることが確認された。
【符号の説明】
【００３５】
１    ケーブル
１０    外被
２０    中被
３０    横巻シールド（外部導体）
３１    細線
４０    内被
５０    芯線（内部導体）
【図１】
2010205589.tif 000004
【図２】
2010205589.tif 000005
【図３】
2010205589.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010205589.tif 000007