(57)【要約】      （修正有）【課題】扁平な導体部を備えたケーブルにおいて、屈曲性を良好にすること。【解決手段】複数の素線１４が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された導体部１２と、前記導体部１２の外周を覆う被覆部２０とを備えている。前記導体部は、前記素線を複数撚り合わせた撚り合せ線１６複数が相互接触するように略同一平面上で並列配置されたものである。また、前記導体部は、前記素線を複数略同一平面上で並列配置したものが、さらに相互接触するように複数層設けられたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された導体部と、
前記導体部の外周を覆う被覆部と、
を備えたケーブル。
【請求項２】
請求項１記載のケーブルであって、
前記導体部は、前記素線を複数撚り合わせた撚り合せ線複数が相互接触するように略同一平面上で並列配置されたものである、ケーブル。
【請求項３】
請求項１記載のケーブルであって、
前記導体部は、前記素線を複数略同一平面上で並列配置したものが、さらに相互接触するように複数層設けられたものである、ケーブル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のケーブルであって、
前記被覆部の表面を凹凸形状に形成した、ケーブル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のケーブルであって、
前記素線の直径は、０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍである、ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、扁平な導体部の周囲に被覆を形成したケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、扁平な導体部を備えたフラットケーブルとして、特許文献１及び特許文献２に開示のものがある。
【０００３】
特許文献１は、扁平な線状であるフラット導体を用いたフラットケーブルを開示している。
【０００４】
特許文献２は、並列に隣設して配置した複数本の導体の周囲を絶縁体で被包したフラットケーブルを開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４３１４１号公報
【特許文献２】実開平５−６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示の技術では、個々の導体の断面積が大きくなりがちであるため、屈曲性に劣るという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、扁平な導体部を備えたケーブルにおいて、屈曲性を良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係るケーブルは、複数の素線が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された導体部と、前記導体部の外周を覆う被覆部とを備えたものである。
【０００９】
第２の態様は、第１の態様に係るケーブルであって、前記導体部は、前記素線を複数撚り合わせた撚り合せ線複数が相互接触するように略同一平面上で並列配置されたものである。
【００１０】
第３の態様は、第１の態様に係るケーブルであって、前記導体部は、前記素線を複数略同一平面上で並列配置したものが、さらに相互接触するように複数層設けられたものである。
【００１１】
第４の態様は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係るケーブルであって、前記被覆部の表面を凹凸形状に形成したものである。
【００１２】
第５の態様は、第１〜第４のいずれか一つの態様に係るケーブルであって、前記素線の直径が、０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍとされたものである。
【発明の効果】
【００１３】
第１の態様に係るケーブルによると、導体部は、複数の素線が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された構成とされているため、個々の素線の断面積を小さくすることができ、屈曲性を良好にすることができる。
【００１４】
第２の態様によると、取扱い容易な撚り合せ線によって導体部を形成することができるため、製造工程上便利である。また、撚り合わされた素線は、撚りを解消するように伸張することができるため、より屈曲性に優れる。
【００１５】
第３の態様によると、素線を用いて導体部を形成しているため、低コスト化及び低抵抗化を期待できる。
【００１６】
第４の態様によると、凹凸形状により被覆部の表面積が大きくなり、放熱性に優れる。
【００１７】
第５の態様によると、素線の直径が０．６０ｍｍで以下であるので、屈曲性に優れる。また、素線の直径が０．０５ｍｍ以上であるので、製造時の取扱性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るケーブルについて説明する。図１は第１実施形態に係るケーブル１０を示す断面図である。
【００１９】
このケーブル１０は、導体部１２と被覆部２０とを備えている。
【００２０】
導体部１２は、複数（ここでは５本）の撚り合せ線１６を有している。
【００２１】
撚り合せ線１６は、銅又は銅合金等の金属線により形成された素線１４を複数（ここでは７本）撚り合わせたものである。素線１４の断面形状は、好ましくは略円形状である。素線１４の直径は、必要とされる電気的特性に応じて適宜設定することができる。また、全ての素線１４の直径が同一である必要はない。例えば、中心の素線１４の直径がその周りの素線１４の直径よりも大きくても構わない。もっとも、素線１４の直径の好ましい範囲は、０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍである。後に説明するように、素線１４の直径を０．６０ｍｍ以下とすることで屈曲性に優れたものとすることができからである。また、素線１４の直径を０．０５ｍｍ以上とすることで、製造時の取扱性に優れるからである。複数の撚り合せ線１６は、隣合うもの同士が相互接触するように略同一平面上で並列配置されており、複数の撚り合せ線１６が全体として一つの線状導体として導体部１２を構成している。なお、隣合う撚り合せ線１６同士が、撚り合せ形状上の都合によりその長手方向において部分的に接触しない部分が生じていてもよい。つまり、隣合う撚り合せ線１６が長手方向全体として接触しており、全体として一つの導体として取扱うことができるものであればよい。このように構成された導体部１２では、それを構成する複数（ここでは、７×５で合計３５本）の素線１４は、隣合うもの同士で相互接触している。また、各素線１４は、撚り合せ線１６における撚り合せ位置に応じて導体部１２の厚み方向にばらついた位置に存在しており、非同一平面上に集合された形態となっている。そして、全体としては、撚り合せ線１６の並列配置方向に沿って扁平となる線状形状に形成されている。
【００２２】
被覆部２０は、樹脂等の絶縁材料により形成されており、上記導体部１２の外周を覆うように設けられている。ここでは、間隔をあけて略同一平面上で並列配置された複数（ここでは３本）の導体部１２の外周を覆うようにして被覆部２０が形成されている。被覆部２０は、導体部１２の周りに樹脂を押出し被覆することによって形成されたものであってもよいし、或は、導体部１２を一対の絶縁フィルム間に挟込むことで形成されたものであってもよい。要するに、導体部１２を所定形態で維持した状態で、外部からの絶縁保護を図ることができる構成であればよい。
【００２３】
なお、上記各撚り合せ線１６の数及び各撚り合せ線１６の素線１４の数は、必要とされる電気的特性等に応じて適宜設定される任意の数とすればよい。
【００２４】
そして、このケーブル１０は、複数の導体部１２の並列配置方向（導体部１２の扁平方向）において扁平なフラットケーブル状に形成されている。
【００２５】
以上のように構成されたケーブル１０によると、導体部１２は、複数の素線１４が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された構成とされているため、それぞれの素線１４の直径を小さくすることができる。具体的には、素線１４の直径を、導体部１２の厚み方向の寸法よりも小さくすることができる。これにより、導体部１２を構成する個々の素線１４の断面積を小さくすることができ、曲げたときの歪みを小さくすることができる。これにより、繰返し屈曲で断線し難い優れた屈曲性を得ることができる。また、小さい屈曲半径でケーブル１０を曲げて配索し易くすることができる。また、導体部１２は、全体として扁平な線状に形成されているため、導体部１２の表面積をなるべく大きくすることができる。これにより、導体部１２の放熱性を良好にすることができ、ひいては、導体部１２の許容電流向上を図ることができる。
【００２６】
また、複数の素線１４の集合体として構成された導体部１２は、断面略方形状であるフラット導体のように略直角な角部分を有さないため、ケーブル１０を折曲げたような場合でも、被覆部２０に対するダメージを防止することができる。
【００２７】
さらに、別途の加工で扁平にしたフラット導体を用いないで、一般的な素線１４を用いることができるため、低コスト化を図ることができる。
【００２８】
また、各導体部１２は、製造工程上取扱い容易な撚り合せ線１６によって形成されているため、製造工程上便利である。
【００２９】
しかも、撚り合わされた素線１４は、撚りを解消するように伸張することができるため、その伸張変形できる分、ケーブル１０が曲げられた場合に各素線１４に作用する応力を緩和することができる。このため、より屈曲性に優れたものとすることができる。
【００３０】
｛第２実施形態｝
第２実施形態に係るケーブルについて説明する。図２は第２実施形態に係るケーブル１１０を示す断面図である。
【００３１】
このケーブル１１０は、導体部１１２と被覆部１２０とを備えている。
【００３２】
導体部１１２は、複数の素線１１４を略同一平面上で並列配置したものが、さらに相互接触するように複数層設けられた構成とされている。
【００３３】
上記素線１１４は、上記素線１４と同様構成である。そして、このような素線１１４が複数（ここでは１８本）同一平面上で、隣合うもの同士間で相互接触するように並列配置されることで、一層の素線並列群１１５が形成されている。また、この素線並列群１１５がさらに隣合うもの間で相互接触するように複数層（ここでは３層）設けられている。このように構成された導体部１１２では、それを構成する複数（ここでは１８×３で、合計５４本）の素線１１４は、隣合うもの同士間では相互接触している。また、各素線１１４は、複数層に亘って設けられることで、導体部１１２の厚み方向にばらついた位置に配設されており、非同一平面上に集合された形態となっている。そして、全体としては、各層における素線１１４の並列方向に沿って扁平となる線状に形成されている。
【００３４】
なお、上記層数及び各層の素線１１４は、必要とされる電気的特性等に応じて適宜設定される任意の数とすればよい。
【００３５】
被覆部１２０は、導体部１１２の外周を覆うように設けられている。ここでは、間隔をあけて略同一平面上で並列配置された複数（ここでは３本）の導体部１１２の外周を覆うようにして被覆部１２０が形成されている。被覆部１２０に関するその他の構成は、上記被覆部２０と同様である。
【００３６】
そして、このケーブル１１０は、複数の導体部１１２の並列配置方向（導体部１１２の扁平方向）において扁平なフラットケーブル状に形成されている。
【００３７】
以上のように構成されたケーブル１１０によると、上記第１実施形態と同様に、複数の素線１１４が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された構成とされているため、それぞれの素線１１４の直径を小さくすることができる。具体的には、素線１１４の直径を、導体部１１２の厚み方向の寸法よりも小さく（ここでは１／３程度）することができる。これにより、導体部１１２を構成する個々の素線１１４の断面積を小さくすることができ、曲げたときの歪みを小さくすることができる。これにより、繰返し屈曲で断線し難い優れた屈曲性を得ることができる。また、小さい屈曲半径でケーブル１１０を曲げて配索し易くすることができる。また、導体部１１２は、全体として扁平な線状に形成されているため、導体部１１２の表面積をなるべく大きくすることができる。これにより、導体部１１２の放熱性を良好にすることができ、ひいては、導体部１１２の許容電流向上を図ることができる。
【００３８】
また、複数の素線１１４の集合体として構成された導体部１１２は、断面略方形状であるフラット導体のように略直角な角部分を有さないため、ケーブル１１０を折曲げたような場合でも、被覆部１２０に対するダメージを防止することができる。
【００３９】
また、別途の加工で扁平にしたフラット導体（平角導体とも呼ばれる）を用いないで、一般的な素線１１４を用いることができるため、低コスト化を図ることができる。
【００４０】
また、この導体部１１２は、素線１１４を複数略同一平面上で並列配置した素線並列群１１５を複数層設けることによって形成されているため、各素線１１４の長さ寸法をケーブル１１０の長さ寸法と略同じにすることができる。これにより、素線１１４の長さ寸法を必要以上に長寸にしなくともよいため、低コスト化を図ることができると共に、低抵抗化及び電流通流時の発熱抑制、ひいては許容電流向上を図ることができる。
【００４１】
なお、各層の素線並列群間において、各素線は素線並列群の幅方向において揃っている必要はない。例えば、各層間において、素線は隣接する層の素線の半径分ずれた位置に配設されていてもよい。つまり、各層間において、素線は隣接する層の素線間延長上に配設されていてもよい。これにより、ケーブルの断面平面において、各素線の円形断面を最密充填配置した構成とすることができ、導体部及びケーブルを細くすることができる。
【００４２】
｛変形例｝
図３は上記第１実施形態の変形例に係るケーブル２１０を示している。なお、図３において、上記第１実施形態と同様構成部分については上記と同じ符号を付している。
【００４３】
この変形例では、被覆部２２０の表面に凹部２２２ａ、２２２ｂを形成している。ここでは、各導体部１２間に対応する位置に、ケーブル２１０の長手方向に沿った凹部２２２ａを形成している。また、各導体部１２における撚り合せ線１６間に対応する位置に、ケーブル２１０の長手方向に沿った断面略三角溝状の凹部２２２ｂを形成している。これにより、被覆部２２０の表面積を大きくすることができ、導体部１２で生じた熱をより効率よく外部に発散することができる。また、導体部１２の外周形状、さらには複数の導体部１２の配置態様等に合わせて、ケーブル２１０の長手方向に沿った凹部２２２ａ、２２２ｂを形成しているため、導体部１２に対する絶縁部材の厚み寸法を略同じに揃えつつ、上記のように放熱性を向上させることができる。
【００４４】
もっとも、凹部の位置及び形状は上記例に限られない。被覆部の表面は種々の形状にて凹凸形状に形成されていればよい。これにより、被覆部の表面積を大きくして放熱性向上を図ることができるからである。もちろん、本変形例は、第２実施形態においても適用可能である。この場合、各導体部１２間に対応する位置に凹部を形成するとよい。
【００４５】
また、上記各実施形態では、複数の導体部１２，１１２を備えた例で説明したが、一つの導体部１２，１１２を備えた構成であってもよい。
【００４６】
また、各素線１４，１１４の集合形態は上記実施形態の例に限られない。例えば、複数の素線が、規則性無く、当該素線の直径以上の厚み寸法を持つ扁平な線状形状となるように集合された形態であってもよい。要するに、複数の素線１４，１１４が相互接触した状態で非同一平面上に集合され、全体として扁平な線状に形成された構成とされていればよい。
【実施例１】
【００４７】
素線の直径と屈曲性との関係について実験した。
【００４８】
屈曲試験の実験条件は次の通りである。すなわち、図４に示すように、長さ３００ｍｍの素線Ｗａの一端部を回動アーム等に固定し、素線Ｗａの他端部におもり３１０をつるした。おもり３１０としては、素線Ｗａに対して２５．５ＭＰａの応力が作用するように調整したものを用いた。また、素線Ｗａの長手方向中間部を、一対の円柱状部材３１４で挟込んだ。この円柱状部材３１４の半径ｒは、実験する際の素線Ｗａの曲げ半径ｒを規定することになり、ここでは、半径ｒ＝６ｍｍのものを用いた。そして、上記素線Ｗａの一端部を、一対の円柱状部材３１４で挟込んだ部分周りに、一方側へ９０度の折返し及び後他方側へ９０度折返しする動作を繰返した。繰返し速度は、１分間に９０往復（１８０度分の曲げを２回分）とした。そして、試験対象となる素線Ｗａが断線に至るまでの屈曲回数（往復回数）をもって、屈曲性を評価した。
【００４９】
上記屈曲試験を、素線径Φ＝１．００ｍｍ、０．８０ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．２０ｍｍの５種類の素線Ｗａについて、それぞれ３回ずつ行ったところ、図５及び図６に示すようになった。図５は、各種素線径の素線Ｗａのそれぞれに対して、３回の試験結果の屈曲回数及びその平均値を示している。また、図６は、各試験結果に基づき、素線径Φ（ｍｍ）と屈曲回数（回）との関係を示しており、参考のため各データ点を結ぶ曲線Ｃを一点鎖線で示した。
【００５０】
これらの実験結果から、素線径Φが小さくなるのに伴い、断線に至る屈曲回数が増加し、特に、素線径Φが０．６０ｍｍ以下となる範囲で、屈曲回数が急激に増加し始めることがわかる。また、通常、断線に至る屈曲回数が７０回以上であると、実用上問題ない耐屈曲性が得られるところ、素線径Φ０．６０ｍｍ以下で、屈曲回数がおよそ７０回を超えることも判明した。ここでの実験結果は、複数の素線の集合体である上記各実施形態及び変形例についても同様にあてはまると考えられる。これらから、素線径Φは０．６０ｍｍ以下であることが好ましいことが判明した。
【００５１】
なお、用いられる全ての素線が上記範囲内であることが好ましいが、これは必須ではない。
【実施例２】
【００５２】
上記第１実施形態に係るフラットケーブルの導体部と平角導体とについて、屈曲させた場合の絶縁体に対するダメージを評価する試験を行った。
【００５３】
試験条件は次の通りである。すなわち、第１実施形態に係るフラットケーブルの導体部に対応するサンプル１として、直径０．３０ｍｍの素線を７本撚り合せた撚り合せ線準備し、この撚り合せ線１６本を並列配置した導体部を準備した。また、比較例に係るサンプル２として、厚み寸法０．８ｍｍ、幅寸法１０ｍｍの平角導体を準備した。これらのサンプル１及び２の導体断面積は、約８ｍｍ2である。
【００５４】
試験には、長さ寸法３００ｍｍのサンプル１及び２を用いた。そして、サンプル１及び２を直線状に伸した状態から（図７参照）、略Ｌ字状になるように略９０度に折曲げた（図８参照）。この際の折曲げ条件として、図９に示すように、折曲げ部分の厚み寸法を規定する折曲げ隙間Ｌが、自己のケーブル厚み寸法と同じになる場合、同ケーブル厚み寸法の２倍となる場合、同ケーブル厚み寸法の３倍となる場合を設定した。
【００５５】
そして、ケーブルの折曲げ部分の外観を観察し、絶縁体である被覆部に損傷等が無いかを確認した。
【００５６】
試験結果は図１０に示すようになった。試験結果、本実施形態１に係るサンプル１では、被覆部（絶縁体）に変化は観察されず、被覆部に対するダメージが抑制されていることが判明した。また、比較例に係るサンプル２では、ケーブル厚み寸法と同じになる場合、同ケーブル厚み寸法の２倍となる場合とで、被覆部（絶縁体）に割れが生じていることが確認された。割れ部分を観察したところ、ケーブルを折曲げた際に、平角導体の略直角な角部分が被覆部に強い力で接触し、被覆部にダメージを与え、結果割れを生じさせていると予測できた。これらから、本実施形態に係るケーブルでは、折曲げた場合に、被覆部に与えるダメージを抑制し、当該被覆部の損傷を抑制できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態に係るケーブルを示す断面図である。
【図２】第２実施形態に係るケーブルを示す断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例に係るケーブルを示す断面図である。
【図４】実施例１に係る屈曲試験条件を説明するための図である。
【図５】実施例１に係る屈曲試験結果を示す図である。
【図６】実施例１に係る屈曲試験結果を示す図である。
【図７】実施例２に係る試験条件を説明するための図である。
【図８】実施例２に係る試験条件を説明するための図である。
【図９】実施例２に係る試験条件を説明するための図である。
【図１０】実施例２の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０，１１０，２１０  ケーブル
１２，１１２  導体部
１４，１１４  素線
１６  撚り合せ線
２０，１２０，２２０  被覆部
１１５  素線並列群
２２２ａ、２２２ｂ  凹部
【図１】
2010102878.tif 000003
【図２】
2010102878.tif 000004
【図３】
2010102878.tif 000005
【図４】
2010102878.tif 000006
【図５】
2010102878.tif 000007
【図６】
2010102878.tif 000008
【図７】
2010102878.tif 000009
【図８】
2010102878.tif 000010
【図９】
2010102878.tif 000011
【図１０】
2010102878.tif 000012