(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体のためのコアであって、
・第１樹脂基質に組み込まれた複数のガラスストランド構材を含む、最内層である内核コア要素と、
・最内層である内核コア要素を取り囲み、第２樹脂基質に組み込まれた複数の炭素ストランド構材を含む中核クラッド要素と、
・中核クラッド要素を取り囲み、第３樹脂基質に組み込まれた複数のガラスストランド構材を含む外核クラッド要素とを含み、
・第１樹脂基質は最内層である内核コア要素の上に中核クラッド要素を適用する以前に硬化されており、
第１樹脂基質および第２樹脂基質は互いに独立していて一様な境界で接しており、コアは、最内層である内核コア要素がその中心に位置する全長に亘って一様な断面構造を有している、前記コア。
【請求項２】
第１樹脂基質および第２樹脂基質が異なる素材を含むことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項３】
最内層である内核コア要素がホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項４】
最内層である内核コア要素としてホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項３に記載のコア。
【請求項５】
外核クラッド要素がホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項６】
外核クラッド要素としてホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項５に記載のコア。
【請求項７】
外核クラッド要素の周囲に広がる保護被覆を含む、請求項１に記載のコア。
【請求項８】
中核クラッド要素および外核クラッド要素のそれぞれは断面積を有し、中核クラッド要素の断面積は外核クラッド要素の断面積と同一であることを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項９】
第１樹脂基質はＵＶ硬化樹脂を含み、第２樹脂基質および第３樹脂基質のそれぞれは非ＵＶ硬化樹脂を含むことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項１０】
最内層である内核コア要素がE-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glass, S２-glassのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項１１】
最内層である内核コア要素が炭素繊維ストランドを含まないことを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項１２】
中核クラッド要素および外核クラッド要素のうち少なくとも１つは１°〜４０°の角度でらせん状に巻回されていることを特徴とする、請求項１に記載のコア。
【請求項１３】
導電体に包まれたコアを含む導電体であって、コアは
・第１樹脂基質に組み込まれた複数のガラスストランド構材を含む最内層である内核コア要素と、
・最内層である内核コア要素を取り囲み、第２樹脂基質に組み込まれた複数の炭素ストランド構材を含む中核クラッド要素と、
・中核クラッド要素を取り囲み、第３樹脂基質に組み込まれた複数のガラスストランド構材を含む外核クラッド要素とを含み、
・第１樹脂基質は最内層である内核コア要素の上に中核クラッド要素を適用する以前に硬化されており、
第１樹脂基質および第２樹脂基質は互いに独立していて一様な境界で接するものであり、コアは、最内層である内核コア要素がその中心に位置する全長に亘って一様な断面構造を有している、前記導電体。
【請求項１４】
導電体が外核クラッド要素の周囲に広がる複数のストランドを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項１５】
第１樹脂基質および第２樹脂基質が異なる素材を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項１６】
内核コア要素がホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項１７】
最内層である内核コア要素として、ホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の導電体。
【請求項１８】
外核クラッド要素がホウ素を含まない複数のE-glassストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項１９】
外核クラッド要素として、E-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glassおよびS２-glassからなる群から選ばれた、複数のストランド構材を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の導電体。
【請求項２０】
外核クラッド要素の周囲に広がる保護皮膜を含む、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２１】
中核クラッド要素および外核クラッド要素のそれぞれは断面積を有し、中核クラッド要素の断面積は外核クラッド要素の断面積と同一であることを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２２】
第１樹脂基質はＵＶ硬化樹脂を含み、第２樹脂基質および第３樹脂基質のそれぞれは非ＵＶ硬化樹脂を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２３】
最内層である内核コア要素がE-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glass, S２-glassのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２４】
最内層である内核コア要素が炭素繊維ストランドを含まないことを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２５】
中核クラッド要素および外核クラッド要素のうち少なくとも１つは１°〜４０°の角度でらせん状に巻回されていることを特徴とする、請求項１３に記載の導電体。
【請求項２６】
導電体のためのコアの成形方法であって、
・第１樹脂基質とそれに組み込まれた複数のガラスストランド構材から最内層である内核コア要素を形成するステップと、
・最内層である内核コア要素の樹脂基質を硬化させ寸法的に安定化させるステップと、
・最内層である内核コア要素の周囲に、第２樹脂基質に組み込まれた複数の炭素繊維ストランド構材を持つ中核クラッド要素を形成し、
該形成の際には炭素繊維ストランドを均一に組み込むために寸法的に安定化した最内層である内核コア要素を利用するステップと、
・中核クラッド要素の周囲に、第３樹脂基質に組み込まれた複数のガラス繊維ストランド構材を持つ外核クラッド要素を形成するステップと、
・中核クラッド要素の樹脂基質および外核クラッド要素の樹脂基質のそれぞれを硬化させるステップとを含む、前記方法。
【請求項２７】
最内層である内核コア要素を硬化させる手順は、さらに最内層である内核コア要素を完全に硬化させる手順を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
最内層である内核コア要素を硬化させるステップは、ＵＶ硬化のステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
中核クラッド要素を形成するステップおよび外核クラッド要素を形成するステップが同時に起こることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
さらに外核クラッド要素を被覆するステップを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
２つの形成ステップのうち少なくとも１つは、中核クラッド要素または外核クラッド要素それぞれの繊維ストランドをらせん巻きにする手順を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
最内層である内核コア要素が、少なくとも０．０７９３７５ｃｍの直径を有する、請求項１に記載のコア
【請求項３３】
最内層である内核コア要素が、少なくとも０．０７９３７５ｃｍの直径を有する、請求項１３に記載の導電体。
【請求項３４】
・最内層である内核コア要素の硬化ののちに最内層である内核コア要素を捲くステップ、
・中核クラッド要素を形成するステップの前に最内層である内核コア要素を捲き戻すステップ、
を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、2007年2月15日に出願された「導電体および導電体のためのコア」という名称の米国特許仮出願Ｎｏ．６０／９０１，４０１に基づく優先権を主張し、その明細書の全体を参照により繰り込むものである。
本発明は一般的に送電および配線ケーブルおよび特に複合構造を含むコアを持つ導電体に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電および配電線の需要はさらなる電力需要と共に増加している。電力への需要の増加に伴い、新たな電線が導入され続けてきた。さらに、容量を増やすために、その他の電気設備がより大きな容量の電線に張り替えられてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、このような電線はアルミニウム導体ストランドに包まれた中心鋼鉄ストランドコアを含む。このような電線は何十年もの間、殆ど変化することなく利用されてきた。いくつかの欠点の中には、そのような電線はある気候およびある稼働条件下で過度のたるみの影響を受けやすいというものがある。さらにこのような電線は、そのほかの環境下で腐食の影響を受けやすい。
【０００４】
これらの欠点に対処するために、複合構造を基にした他の解決策が開発されている。このような解決策はU.S. Pat. No.７,０６０,３２６; U.S.Pub.Nos.２００４-０１３１８３４; ２００４-０１３１８５１; ２００５-０２２７０６７; ２００５-０１２９９４２; ２００５-０１８６４１０; ２００６-００５１５８０: U.S.Prov.Pat.App.No.６０/３７４,８７９、 および PCT Pub.No.WO０３/０９１００８に記載されており、これらの解決策それぞれの完全な内容がここに引用して繰り込まれる。これらの解決策は、中心となる鋼鉄ストランドコアを、基質に埋め込まれた炭素繊維素材から形成されるコア要素および樹脂に組み込まれた炭素以外の繊維素材から形成される外核要素を持つ、複合素材に置き換えた。コアは引抜成形用金型を通して様々な繊維を引き抜くことにより成形される。
【０００５】
このような繊維は同様に数々の欠点を持つ。複合素材は腐食への耐性があり、たるみの影響が少ない一方で、繊維構造およびその製造方法が、特定の用途に対しては強度不足となるような不均一なコアを形成する。更に、炭素繊維の位置しだいでそのようなコアの望ましさは限定的なものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、複合素材を含む導電体のためのコアを提供することにある。本発明のもう１つの目的は、複合コアを持つ導電体を提供することにある。本発明のさらにもう１つの目的は、導電体関連に用いる複合コアを形成する製造方法を提供することにある。本発明のこれらの目的およびそのほかの目的は、本明細書、請求項および図面を踏まえることにより明らかになるであろう。
【０００７】
本発明の１つの特徴として、本発明は導電体のためのコアを含む。コアは内核コア要素、中核クラッド要素および外核クラッド要素を含む。内核要素は第１樹脂基質内の複数のガラス系ストランド構材を含む。中核クラッド要素は内核コア要素を取り囲み、第２樹脂基質内の複数の炭素ストランド構材を含む。外核クラッド要素は中核クラッド要素を取り込み、第３樹脂基質内の複数のガラス系ストランド構材を含む。第１樹脂基質および第２樹脂基質は実質的に互いに独立しており、境界で接している。
【０００８】
１つの態様では、第１樹脂基質および第２樹脂基質は異なった素材を含む。他の好ましい態様では、内核コア要素は実質的にボロンを含まない複数のE-glassストランド構材もしくはS-glassを含む。このような態様では、内核コア要素の大部分を占める実質的にボロンを含まない複数のE-glassストランド構材を含む。他の好ましい態様では、外核クラッド要素は実質的にボロンを含まない複数のE-glassストランド構材もしくはS-glassを含む。このような態様のひとつにおいては、外核クラッド要素の大部分を占める実質的にボロンを含まない複数のE-glassストランド構材もしくはS-glass構材を含む。
【０００９】
望ましくは、コアは外核クラッド要素の周囲に広がる保護被膜を含む。他の好ましい態様では、中核クラッドおよび外核クラッドのそれぞれは断面積を有している。中核クラッド要素の断面積は外核クラッド要素の断面積と実質的に同一である。他の好ましい態様では、第１樹脂基質はＵＶ硬化樹脂を含む。さらに、第２樹脂基質および第３樹脂基質それぞれは非ＵＶ硬化樹脂を含む。さらにもう１つの好ましい態様では、内核コアはE-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glass, S２-glassのうち、少なくとも１つを含む。このようなもう１つの態様では、内核コアは実質的に炭素を含まない繊維ストランドである。
【００１０】
望ましくは、中核クラッドおよび外核クラッドのうち少なくとも１つは１°〜４０°の角度でらせん状に巻回されている。他の態様では、中核クラッドは外向きに放射状の複数の層を含む。本発明のその他の特徴として、導電体は外核クラッドの周囲に包まれる。一態様では、導電体は外核クラッドの周囲に広がる複数のストランドを含む。
【００１１】
本発明のさらに他の特徴として、本発明は導電体のためのコアを形成する方法を含む。その方法は（a）第１樹脂基質に組み込まれた複数の第１繊維ストランドから、内核コア要素を形成すること。（b）少なくともある程度は内核コア要素の樹脂基質を硬化させること。（c）内核コア要素の周囲に、第２樹脂基質に組み込まれた複数の第２繊維ストランドを持つ中核クラッド要素を形成すること。（d）中核クラッド要素の周囲に、第３樹脂基質に組み込まれた複数の第３繊維ストランドを持つ外核クラッド要素を形成すること、および（ｅ）中核および外核クラッドのそれぞれの樹脂基質を硬化させることを含む
【００１２】
好ましい態様としては、内核コア要素を少なくともある程度硬化させる手順は、内核コア要素を完全に硬化させる手順もさらに含まれる。他の好ましい態様として、内核コア要素を少なくともある程度に硬化させる手順は、ＵＶ硬化の手順を含む。好ましくは、中核クラッドの形成および外核クラッド要素の形成は、実質的に同時に起こる。好ましい態様として、その方法はさらに外核クラッド要素を被覆する手順を含む。他の好ましい態様として、２つの形成手順のうち少なくとも１つは、中核クラッド要素または外核クラッド要素それぞれの繊維ストランドをらせん巻きにする手順を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明は下記概略図により説明される。
【図１】図１は、特に３つの拡大部分A,BおよびCを示した本発明コアの断面図である。
【図２】図２は、本発明のコアの製造方法の典型的な態様を示した概略図である。
【図３】図３は、本発明のコアを持つ導電体を示した断面図である。
【図４】図４は、典型的な塔もしくは柱の間に伸びる導電体を示した側面図である。
【図５】図５は、本発明のコアの別の態様を示した断面図である。
【図６】図６は、相反する方向にらせん巻きにされる中核クラッドおよび外核クラッドを部分的に示した、本発明のコア態様の上面図である。
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明は様々な態様で実施可能であるが、図に開示されここに詳細に説明されている特定の態様は、この開示が発明原理の例示であり、本発明を、描写した態様に限定することを意図しないという了解の下で、描写し説明しているものである。ここで言及される、同一のもしくは類似した要素及び／または構成は、同様の参照文字で全ての図面において特定されるということは理解されるであろう。さらに図面は、本発明を表現した単なる概略表現であり、いくつかの構成部分は、明確な図示のために、実際の縮尺を変形させている場合もある。
【００１５】
図および特に図３に関して、導電体は１００に描かれている。本発明に関連する形の導電体は一般的には架空送電ストランド導体および架空配電ストランド導体といわれるものである。一般的にこのような導体は、たとえば全国高圧送電線網の基幹回線を形成する高圧電力送電および配電のために利用される。図４に示されるように、導電体は一般的に様々な寸法の電柱および塔１１０の間に張られる。このような導電体による系統運用電圧は一般的に２,４００V〜７６５,０００V（これに限定されないが）に亘る。
【００１６】
導電体１００はコア１０および周囲の導電体１０２を含む。コア１０は、内核コア要素１２、中核クラッド要素１４、外核クラッド要素１６および保護被膜１８を含むものとして、図１にさらに詳しく描写されている。形成されたコアは、弾力性があると同時に柔軟で曲げられる構材を含み、出荷および架設のための従来のドラムに巻き付けることができる。
【００１７】
異なる様々な負荷を運ぶために、いくつもの寸法違いの広汎な導電体が入手できる。架空導体は寸法にあわせて、一般的にLinnet, Hawk, Dove, Grosbeak, Drake, Cardinal, Bittern, Lapwing, Chukar and Bluebirdのような呼称がある。低温では、これらの異なる寸法の導体は５００アンペア（７５℃）から３２００アンペア超（１８０℃＋）までを運ぶ。
【００１８】
内核コア要素１２は、樹脂基質２６に組み込まれた複数のストランド構材２４を含む。内核コア要素は、実質的に均一な直径２０を有する環状構造をなす。内核コア要素の特定の直径は、導線の分類および導線の定格出力に応じて様々である。より小さい寸法、すなわち Linnet, hawkおよびdove等の内核コアの直径は、たとえば０.０３１２５インチ〜０.９３７５インチであると考えられる。より大きい寸法、すなわちdrakeおよびlargerの内核コアは０.９３７５インチより大きく、たとえば０.１８７５インチ以上である。前記例は例示として特定されているだけで、それに限定されることを意図していない。
【００１９】
ストランド構材２４は、コアの長さに沿って実質的に平行に縦方向に伸びる。好ましくは個々のストランド構材はホウ素含有がないE-glass素材を含む。有利に、ホウ素含有がないE-glassは、引長荷重状態下での水の存在下で放電にさらされた場合、応力腐食および脆性破壊に耐えるため特に有用である。好ましくはこのような繊維は、およそ１３＋/−１ミクロン（これに限定されないが）の直径を持つ。このような態様では、繊維は４１０TEXとされ、１ポンドあたりおよそ１２００ヤードとされる。典型的に、コアのガラス対樹脂はおよそ８０：２０＋/−２である。このような繊維の引張強度はおよそ５００〜５５０ksiである。他の態様では、内核コアはE-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glass, S２-glass, その他、のうちの１または２以上を含む。さらに、最良の態様においては、内核コアの大部分が実質的に炭素繊維を含まないとしても、いくらかの炭素繊維が入れられることも考えられる。
【００２０】
第１基質２６は、ストランド構材２４と相性の良い様々な樹脂をいくつも含む場合がある。たとえば基質２６はポリエステル, ビニルエステル, エポキシ, エポキシ/アクリレート, フェノール, ウレタン, 熱可塑性物質、その他、を含む場合もある。コアコンポジットは１９０℃〜２１０℃のガラス転移温度を持つため、一般的に基質はこの温度を超えないにしてもそれに近い温度に対する長期の暴露に適するものでなければならない。意図した態様では、樹脂基質は最大で約２２６℃のガラス転移温度を持つ高温エポキシ無水物を含むものである。
【００２１】
製造方法について以下に説明されるように、内核コア要素は、中核クラッド要素および外核クラッド要素の引抜成形より前に硬化されることが好ましい。これは中核および外核層が適切に中心に配置され、硬化中のたるみが防がれることを確実にする。さらに外側のコアを組み込む前に内核コアを別に硬化させることは、コア全体を適切に硬化させることを大きく促進する。またさらに、異なる要素を別々に硬化させることは、樹脂が結合される特定の繊維に合わせられ異なる樹脂が複合コア内の異なる位置に利用できるため、異なる樹脂系の利用を可能にする。さらに、内核コアを別に硬化させることは中核クラッド要素を中心に配置させることを容易にする。
【００２２】
図１に示される中核クラッド要素１４は、断面構造３０, 径方向厚３２, 中核ストランド構材３４および樹脂基質３６を含む。中核要素は、内核コア要素の周囲を実質的に均一に包囲する。中核クラッド要素および内核コア要素は連携して接触面２３を成す。中核クラッドの断面構造は、径方向厚３２に亘って実質的に均一な、実質的に環状な構造を含む。径方向厚は、全導電体の特定の寸法に応じて、例えば０.０６２５インチ〜０.３７５インチであると考えられる。好ましい態様では、中核クラッド要素は、およそ６.９〜７.２ミクロンの直径を持つ繊維を含む。好ましくは、繊維対樹脂基質はおよそ８０:２０＋/−２である。
【００２３】
中核ストランド構材３４は、コアの長さに沿って実質的に平行に縦方向に伸びる。好ましくは個々のストランド構材は炭素繊維素材を含む。有利に炭素繊維素材は、ゼロに近いもしくはそれ以下の熱膨張係数を持つ。このような炭素繊維の引張強度は、例えば３６３〜７００ksiである。第２樹脂基質３６は、内核コア要素の樹脂基質２６に似た素材一式から選ばれた素材を含む。
【００２４】
中核コア要素は、すなわち炭素繊維のような実質的に均一な素材を含むことを意図している。一方で、複数の層もしくは構造が中核コアに含まれることも同じように意図している。例えば、複数の環もしくは層３０a,３０b,３０c（図５）は、それぞれ異なる素材すなわち異なる炭素繊維構成もしくは非炭素繊維系のストランド（ガラス等々）が組み入れられている炭素繊維構成を含んで形成される。
【００２５】
外核クラッド要素層は、断面構造４０、径方向厚４２、複数のストランド構材４４および樹脂基質４６を含む。中心コア要素と同様に、外核クラッド要素は好ましくは樹脂基質４６に組み込まれたホウ素を含まないE-glassもしくはS-glassを含む。前記したホウ素を含まないE-glass繊維利点に加えて、素材は炭素および電気を伝導する表面に重なるアルミニウム層の間の電解腐食を防ぐ。言うまでもなく、E-glass, D-glass, E-CR glass, S-glass, R-glass, RH-glass, S２-glass, その他、のうち１または２以上を含むがそれに限定されない、内核コア層に関連して使用される素材のような、他の素材も利用される。
【００２６】
第３樹脂基質４６は、第２樹脂基質３６および第１樹脂基質２６のいくつかの態様と同一か類似していている。好ましい態様においては、樹脂基質３６および第３樹脂基質４６は同時に形成される、すなわちそれらは単一の素材であるため同一の素材を含む。  ある態様においては、第１樹脂基質は第２樹脂基質および第３樹脂基質と異なる。他の態様では、樹脂は完全に同一である。
【００２７】
外核クラッドは、実質的に均一な径方向厚４２および実質的に環状の断面構造を持つ。好ましくは中核クラッド要素および外核クラッド要素の断面積は実質的に同一であるため、製造過程における強化部材の不均等分布に由来する湾曲や類似の問題を減らし、同様に径方向厚も断面積が実質的に同一であるため互いに関連しあう。言うまでもなく断面積は様々であることを意図している。１つの態様では、繊維は１ポンドあたり２５０ヤードである。（それより高い比率であることも考えられる。）さらに、好ましい態様における繊維対樹脂基質は、およそ８０:２０＋/−２である。
【００２８】
図６に示されるようなある態様では、それぞれのコア、中核クラッドおよび外核クラッドは、形成されたコアを中心軸に周りにらせん巻きにされる。例えば、外核クラッド（もしくはその一部）は１°〜４０°、さらに好ましくは１°〜７°の角度でコアの周囲にらせん巻きにされる。同様に中核クラッド（もしくはその一部）は（図６に示されるように同じ方向か逆方向に）らせん巻きにされる。示された態様においては、コアはらせん巻きではないが、コアもしくはその一部が実質的に同じ角度でらせん巻きにされることも考えられる。
【００２９】
保護被膜は外核クラッド要素を包み、径方向厚５０を持つ。保護被膜はUV防護のほかに表面樹脂の腐食および表面電流トラッキングの可能性を排除する。様々な素材の中で、表面塗装は、たとえばNEXUSもしくはReemay（ポリエチレン・テレフタレート）系繊維, 塗料, ポリマー塗膜などの有機表面ベール、たとえばアクリルが主成分の表面塗装、たとえばHETROLACを含む。図６の態様のようなある態様では、保護被膜は省略され、代わりに外核クラッドが最外部塗膜を含む。
【００３０】
図３において、導電体構材１０２は一般的にアルミニウム素材（もしくは、焼きなまし１３５０アルミニウム合金もしくは同類の合金）から形成される複数のストランド１０４を含む。一般的に複数のストランドは円形の断面を持ち、コア１０の周囲に巻き付けられる。その他の態様では、導電体はコア１０の周囲に巻き付けやすいような、たとえば台形状のストランドを含む。そのような導電体の一例は前記繰り込まれた出願に示され、詳細な導体構造は繰り込まれた出願の全体によって具体化される。本発明は、導電体構材の特定の構造もしくは寸法もしくはそのストランドの量に限定されないということが、本技術分野の通常の知識を有する者には理解されるであろう。さらに本発明はいかなる特定の導体素材の使用のみに制限されるものでもないと考えられる。
【００３１】
本発明における導電体１００を製造するために、内核コア要素が最初に形成される。内核コアは、個々のストランド構材２４が樹脂基質２６（即ち樹脂浴等）に組み込まれる）引抜成形もしくはＵＶ硬化工程により形成され、その後に繊維を固めて繊維を次元的に配置できるように（図には示さず）、金型もしくは套管を介して同時に引き抜かれる。金型は同様に、引抜成形金型の前の部分で存在した余分な樹脂を除去する。
【００３２】
図２において、内核コア要素１２は内核コアロッド構材を形成するために、ひとたび引き抜かれると次に硬化される。１つの態様においては、内核コア要素は完全に硬化されドラムに捲かれることが意図されている。そしてそれは次に中核クラッドを組み込むために巻き戻される。このような１つの態様では、内核コア要素はＵＶ硬化される。ほかの構成においては、内核コアは引き抜かれ熱硬化/IR硬化される。
【００３３】
完全に形成され少なくとも大部分が硬化された時点で、中核クラッドおよび外核クラッドは、内核コア要素の上に配置される。さらに具体的に言うと、内核コア要素２４は第２金型２００を通して引き伸ばされ平坦にされる。次に樹脂基質３６,４６が、ステーション２０４において、中核ストランド構材３４および外核ストランド構材４４それぞれに組み込まれる。樹脂基質が組み込まれるとすぐに、中核クラッドは内核コア要素の外表面に向けられ、外核クラッドは中核クラッドの外表面に向けられる。これらの要素は、第２金型もしくは套管２００において引き抜き加工され、余分な樹脂基質が除去され、中核および外核要素が空間的に配置される。最終的に樹脂基質が硬化される。
【００３４】
この形成工程、好ましくは内核コア要素を、中核要素および外核要素を組み込み硬化させるのと別に優先的に硬化させることは、lost mandrelアプローチと呼ばれ、形成された繊維の機能強化ならびにその他の様々な構造の導電コア要素の形成等の製造に対する機能強化をもたらす。特に、典型的な工程はすべてのストランド構材を樹脂浴に浸し、金型を通して引き抜かれ、コアを同時に空間的に形成し次元位置を定めるものであった。このような形成は完成したコアの長さに沿った相違をもたらし、同様に完成したコアに不均一な特性をもたらす。
【００３５】
それとは反対に、寸法的に硬化された内核コア要素は、中核要素および外核要素の均一な組み込みを促す中心コアとして供給される。特に、コアが寸法的に硬化され平坦にされることで、引抜成形後の婉曲を実質的に防ぐことができ、コア周囲の引抜工程を実質的に均一にする。このように、形成されたコアは実質的に均一で、形成されたコアの長さに沿ったばらつきは最小限に抑えられる。さらに、先にコアを形成することで、炭素対ガラス比をさらに厳密に監視し、より精密に選定することができる。さらに基質２６は、一般的には基質４６に結合された基質３６から分離および区別され、それらの間には境界が存在する。たとえ中核コアおよび基質３６の組み込みより前に、第１基質２６が完全に硬化されなくても、２つの基質はお互いに実質的に分離され境界で接する。さらに、内核コアの実質的に外側に炭素繊維を移動することで、炭素繊維の有効性は大きく向上される。
【００３６】
内核、中核および外核クラッドが少なくとも実質的に硬化されると、形成されるコアは実質的に寸法的に安定し、保護皮膜５０を２０２において塗布することができる。具体的には保護皮膜は、溶射、スリービング、塗装、スクイージング、蒸着、合成ベールを一直線に塗布、その他の方法、のようないくつもの異なった様式を応用することができる。上記に説明された通り、保護皮膜は樹脂腐食および電気トラッキングを防ぎ、コア要素に対するUV保護のような保護をもたらす。
【００３７】
上記記述は本発明を単に説明し図解するものであり、本発明は添付の特許請求範囲によって限定されたもの以外の限定をするものではなく、本技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の趣旨から外れない範囲で、変形を作ることができるであろう。
【図１】
0005631592.tif 000002
【図２】
0005631592.tif 000003
【図３】
0005631592.tif 000004
【図４】
0005631592.tif 000005
【図５】
0005631592.tif 000006
【図６】
0005631592.tif 000007