(57)【要約】【課題】ケーブルを曲げたときに、遮水テープ層の凸凹部分が内側は縮み外側は延びて変形により、曲げによる応力を緩和して損傷を防止し、遮水性能を保持する。【解決手段】導線１１、絶縁体層１３等から成るケーブルコア１７上に、スペーサ層１８、遮水テープ層１９、シース層２０が順次に積層されている。スペーサ層１８は断面を半円状とした紐状スペーサ１８ａが、ケーブルコア１７上にスパイラル状に密に巻き付けられている。スペーサ層１８上に遮水テープ層１９として、円周よりも幅広の遮水テープ１９ａをスペーサ層１８の長手方向に縦添えして配置し、円周方向に円筒状に丸めることにより覆い、遮水テープ１９ａの縁部同士を重ねる。ローラＲを遮水テープ１９ａの上からスペーサ層１８のスパイラル形状に沿って動かし、スペーサ層１８の表面形状にならって遮水テープ層１９をスパイラル状に形付けを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体、絶縁体層を含むケーブルコアの外層に、合成樹脂製のスペーサ層を長手方向の外形断面を波状に形成し、前記スペーサ層上に前記スペーサ層の外形にならって遮水テープ層を設け、該遮水テープ層の上に樹脂によるシース層を被覆したことを特徴とする遮水ケーブル。
【請求項２】
前記スペーサ層は紐状スペーサを前記ケーブルコアの上にスパイラル状に巻回したことを特徴とする請求項１に記載の遮水ケーブル。
【請求項３】
前記紐状スペーサに芯材として金属細線又は高強度繊維から成る芯材を挿入したことを特徴とする請求項２に記載の遮水ケーブル。
【請求項４】
遮水テープの長手方向に沿って等間隔に複数本の紐状スペーサを接着して凹凸部を形成したスペーサ付遮水テープを、その一部の凹凸部同士が重なるように前記ケーブルコアの上にスパイラル方向に巻回して、前記スペーサ層と前記遮水テープ層とを形成したことを特徴とする請求項１に記載の遮水ケーブル。
【請求項５】
押出金型を相対的に回転して、前記ケーブルコアの上に同心円状に断面が花びら型に合成樹脂を押し出すことにより、前記スペーサ層をスパイラル状に形成し、前記スペーサ層の上に遮水テープを縦添え又は巻き付けて遮水テープ層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の遮水ケーブル。
【請求項６】
前記遮水テープ層の断面波状の谷部に沿って、合成樹脂材から成る埋込用紐状スペーサを配置したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の遮水ケーブル。
【請求項７】
前記スペーサ層は半導電性樹脂により構成したことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の遮水ケーブル。
【請求項８】
前記遮水テープ層を形成する遮水テープは、金属層と接着層又は金属層と補強層と接着層とから成ることを特徴とする請求項１〜７の何れか１つの請求項に記載の遮水ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブル、制御用ケーブル、通信用ケーブルにおいて、ケーブル内部への浸水を防止し、ケーブルとしての信頼性を高めた遮水ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば遮水ケーブルとして、従来から図１１（ａ）に示すように、導体１の周囲に順次に、内部半導電層２、絶縁体層３、外部半導電層４、遮蔽銅テープ５、導電性押さえテープ６、アルミ遮水層７、シース層８が積層されたものが知られている。また、アルミ遮水層７は図１１（ｂ）に示すように、下層から導電性プラスチック層７ａ、アルミニュウム箔７ｂ、プラスチック層７ｃ、接着層７ｄから成っている。
【０００３】
特許文献１〜３においても、遮水テープを巻回することにより、ケーブル中への浸水を防止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２９７４１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７５４９号公報
【特許文献３】特開２００８−７１６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ケーブル布設時等において、この遮水ケーブルに曲げを加えられると、曲げの程度によってはアルミ遮水層７のアルミニュウム箔７ｂに皺が発生する。この皺が発生した状態で、導体１への通電や気温変動によるヒートサイクルが加えられると、ケーブルに膨張収縮の応力が発生する。この膨張収縮により、アルミニュウム箔７ｂの皺発生部において亀裂、破れが発生し、遮水性能が著しく損われることになる。
【０００６】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、曲げが大きくても遮水層の損傷が少なく、浸水を防止できる遮水ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る遮水ケーブルは、導体、絶縁体層を含むケーブルコアの外層に、合成樹脂製のスペーサ層を長手方向の外形断面を波状に形成し、前記スペーサ層上に前記スペーサ層の外形にならって遮水テープ層を設け、該遮水テープ層の上に樹脂によるシース層を被覆したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る遮水ケーブルによれば、ケーブルを曲げたときに遮水テープ層の凹凸部分が内側は縮み外側は延びる変形により、曲げによる応力を緩和して遮水テープ層の損傷を防止し、遮水性能を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の遮水ケーブルの端部を段剥ぎした断面図である。
【図２】紐状スペーサの斜視図である。
【図３】遮水テープの断面図である。
【図４】実施例２の遮水ケーブルの端部を段剥ぎした断面図である。
【図５】埋込用紐状スペーサの斜視図である。
【図６】実施例３のケーブルコア上にスペーサ付遮水テープを巻回する状態の説明図である。
【図７】実施例４の遮水ケーブルの端部を段剥ぎした断面図である。
【図８】実施例５のケーブルコア上にスペーサ層を形成した斜視図である。
【図９】押出ダイスの正面図である。
【図１０】スペーサ層上に遮水テープ層を形成した端部の段剥ぎした断面図である。
【図１１】従来の遮水ケーブルの端部を段剥ぎした断面図と遮水テープの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は実施例１の遮水ケーブルの端部の段剥ぎした断面図である。例えば９１本の２．９φの軟銅線を撚って形成された導線１１の周囲に、順次に１．０ｍｍ厚の内部半導電層１２、６ｍｍ厚の絶縁体層１３、１．０ｍｍ厚の外部半導電層１４、遮蔽用の０．１ｍｍ厚の銅テープ層１５、半導電テープ層１６が積層され、外径が例えば４６ｍｍのケーブルコア１７が形成されている。ケーブルコア１７の上には、スペーサ層１８、遮水テープ層１９、シース層２０が順次に積層されている。
【００１２】
このようなケーブルコア１７上のスペーサ層１８等の構造は、電力ケーブルに限らず、通信、制御用ケーブル（光ケーブル、同軸ケーブル、ツイストペアケーブルなど）のように、浸水により特性が損われるケーブルに対し、同様の形態で適用できる。
【００１３】
銅テープ層１５は銅テープを１／４ピッチで重ねてラップ巻きされ、半導電テープ層１６は半導電テープを１／４ピッチで重ねてラップ巻きされている。
【００１４】
スペーサ層１８は図２（ａ）に示すような、高さ２ｍｍ、底辺の幅が８ｍｍの半円状断面とした合成樹脂製の紐状スペーサ１８ａが、ケーブルコア１７の上層にスパイラル状に互いに密に巻き付けられて形成されている。この紐状スペーサ１８ａはカーボンを２０％程度ＥＶＡ樹脂に練り込んで、半導電特性を備え、押し出しにより成型されている。
【００１５】
また図２（ｂ）に示すように、紐状スペーサ１８ａは口出し性、リサイクル解体性を考慮して、中心部に鉄、ＳＵＳなどの金属細線又はアラミド繊維などの高強度の芯材１８ｂを挿入することが好ましい。これらの紐状スペーサ１８ａは単線ではなく、例えば図２（ｃ）に示すように複数本を並列したものであってもよい。
【００１６】
なお、電力ケーブル用の場合は高電圧が印加されるので、ケーブルコア１７と遮水テープ層１９間の放電を避けるために、紐状スペーサ１８ａは実施例のように半導電特性を有するものが好ましい。
【００１７】
更に、スペーサ層１８上に遮水機能を持たせる遮水テープ層１９として、円周よりも２０ｍｍ程度の幅広の遮水テープ１９ａをスペーサ層１８上の長手方向に縦添えして配置し、円周方向に円筒状に丸めることによりスペーサ層１８を覆い、遮水テープ１９ａの縁部同士を重ねている。
【００１８】
電力ケーブル用においては、この遮水テープ１９ａは図３（ａ）に示すように、下層から順次に例えば０．１ｍｍ厚の半導電層１９ｂ、０．１ｍｍ厚のアルミニウム箔の金属層１９ｃ、０．１ｍｍ厚の補強層１９ｄ、０．１ｍｍ厚の接着層１９ｅから成っている。また、通信、制御用ケーブルにおいては、図３（ｂ）に示すように０．１ｍｍ厚の金属層１９ｆ、０．１ｍｍ厚の接着層１９ｇから成っている。使用する遮水テープ１９ａの厚みは０．１〜０．８ｍｍが好適であり、厚さが０．１ｍｍよりも薄いと柔らか過ぎて形状が保持できず、また、０．８ｍｍよりも厚いと剛性が大きいため、ケーブルを曲げたときに接着部分が剥がれてしまうことがある。
【００１９】
図１に示す複数個のローラＲをスペーサ層１８のスパイラル形状に沿って回転させながら、遮水テープ１９ａ上を相対的に動かし、スペーサ層１８の凹凸形状にならってスパイラル状に形付けする。この際に、遮水テープ１９ａの端縁同士が重なる個所の接着層１９ｅ又は１９ｇを工業用ドライヤで熱して、ローラＲで押さえながら水漏れがないように接着し、その上層にＰＶＣ樹脂による例えば３．５ｍｍ厚のシース層２０を被覆することにより、遮水ケーブルが完成する。
【実施例２】
【００２０】
図４は実施例２の遮水ケーブルの断面図である。なお、図１と同一の符号は実施例１と同一の部材を示しており、寸法的にも実施例１と同様である。
【００２１】
図５に示すような例えばＰＶＣ樹脂から成る半径４ｍｍの断面円形の紐状の埋込用紐状スペーサ２１を、遮水テープ１９ａで形成された遮水テープ層１９の谷部１９ｈに沿って巻き付けることにより、谷部１９ｈを埋めて遮水テープ層１９の山谷の差が少なくなるようにしている。
【００２２】
この埋込用紐状スペーサ２１はケーブルを曲げた際に、小さな曲率で遮水テープ層１９が曲げられることを防止する役割を果している。谷部１９ｈに巻いた埋込用紐状スペーサ２１は、曲げ時に遮水テープ層１９にかかる圧縮力を緩和するための緩衝材となることから、硬度的に柔軟なものが良く、ショアＡ６０以下が好適である。
【００２３】
このように構成した遮水テープ層１９の上に、実施例１と同様にＰＶＣ樹脂をシース層２０として被覆している。
【実施例３】
【００２４】
図６は実施例３の遮水ケーブルにおいて、ケーブルコア上にスペーサ付遮水テープを巻回した状態の説明図である。スペーサ層、遮水テープ層２２は、スペーサ付遮水テープ２２ａをケーブルコア１７上にスパイラル状に巻回することにより形成され、スペーサ層と遮水テープ層２２が同時に形成される。
【００２５】
このスペーサ付遮水テープ２２ａは、例えば幅４５ｍｍのテープ素材の長手方向に沿って、等間隔に５つの山を有する断面蛇腹状の凹凸部を形成し、図２（ａ）に示すような高さ２ｍｍ、底辺８ｍｍの複数本の紐状スペーサ１８ａが端部の１山を除いた４つの山部の内側に熱融着又は接着剤により予め接着されている。また、この場合の紐状スペーサ１８ａについても、図２（ｂ）に示すような内部の中心に例えば２８４０デニールのアラミド繊維を配したものを使用することもできる。
【００２６】
このスペーサ付遮水テープ２２ａをケーブルコア１７上に巻き付けるに当り、内側に紐状スペーサ１８ａを配置していないスペーサ付遮水テープ２２ａの山部が、端部の紐状スペーサ１８ａを配置した紐状スペーサ１８ａの山部を覆うようにされ、遮水テープ２２ａの１山分同士が重なるようにされている。これにより、スペーサ層、遮水テープ層２２は１周ごとに４つの山部がスパイラル状に形成されてゆくこととなる。スペーサ付遮水テープ２２ａのラップ巻きの重なり部の接着層を工業用ドライヤで加熱し融着し、その上にシース層２０が設けられている。
【実施例４】
【００２７】
図７は実施例４の遮水ケーブルの断面図である。ケーブルコア１７上には実施例３のように、スペーサ付遮水テープ２２ａによるスペーサ層、遮水テープ層２２が設けられている。遮水テープ層２２の谷部に沿って、図５に示す半径４ｍｍの断面円形の紐状の埋込用紐状スペーサ２１を巻き付けることにより、谷部が埋め込まれている。この遮水テープ層２２、埋込用紐状スペーサ２１上に、シース層２０が形成されることは他の実施例と同様である。
【００２８】
この実施例４においても、実施例２と同様に遮水テープ層２２の山谷の差が少なくなり、遮水ケーブルが曲がり難くなっている。
【実施例５】
【００２９】
図８は実施例５の遮水ケーブルのケーブルコア上にスペーサ層を形成した斜視図である。ケーブルコア１７上に、スパイラル状の突起を有する半導電性樹脂から成るスペーサ層２３が押出成型により形成されている。
【００３０】
このスペーサ層２３を形成する押出ダイス２４は、図９に示すように例えば１６個の半円形状の金型部２４ａを有し、ケーブルコア１７と押出ダイス２４を相対的に回転させながら樹脂を金型部２４ａから押し出すことにより、ケーブルコア１７上に同心円状に１６個の断面が花びら状の突起が形成される。
【００３１】
このようにして形成したスペーサ層２３上に、図１０に示すように実施例１と同様に、遮水テープ１９ａを縦添えして筒状にフォーミングし、スペーサ層２３のスパイラル状の谷部に沿うように遮水テープ１９ａ上をローラＲでなぞり、同時に重なり部の接着層を接着しながら、遮水テープ１９ａに凹凸を形成し、遮水テープ層１９を形成する。この遮水テープ層１９の上にシース層２０を被覆して遮水ケーブルが完成する。なお、遮水テープ１９ａは縦添えではなく、スペーサ層２３上に１５ｍｍ程度ずつラップさせながら巻き付けてもよい。なお、この実施例５においても、遮水テープ層１９の谷部に埋込用紐状スペーサ２１を埋め込むこともできる。
【００３２】
このようにして製作した実施例１〜５の遮水ケーブルについて、従来のケーブルと曲げ試験による比較検証を行った。なお、ケーブルコア、遮水テープ層、シース層は実施例１と同じ寸法である。
【００３３】
表１はケーブルの曲げ径に対し、遮水テープ層に皺が発生しているか否かを、ケーブルを解体し観察して比較した結果を示している。
【００３４】
表１
ケーブル曲げ径  従来品  実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  実施例５
１０００ｍｍ    ○      ○        ○        ○        ○        ○
５００ｍｍ    ×      ○        ○        ○        ○        ○
４００ｍｍ    ×      ○        ○        ○        ○        ×
３００ｍｍ    ×      ×        ○        ×        ○        ×
○：遮水テープ層に皺なし、×：遮水テープ層に皺あり
【００３５】
この表１から分かるように、本発明の遮水ケーブルは従来品と比較して、ケーブルを曲げたときに、ケーブルの内側は山谷が縮小し、曲げによる応力が集中し難いので、曲げにより皺が発生し難いことが分かった。
【００３６】
一方、従来のケーブルについては、遮水テープ層が筒状の剛体となるために、曲げに対し内側が圧縮し、遮水テープ層が蛇行するような逃げ場がなく座屈してしまい、遮水テープ層に皺が生じている。
【００３７】
更に、曲げ時に遮水テープ層１９、２２の谷部に沿って柔軟な樹脂による埋込用紐状スペーサ２１を挿入した実施例２、４については、谷部に埋込用紐状スペーサ２１を挿入しない実施例１、３と比較すると、更に皺が発生し難いことが分かった。この場合に、曲げにより柔らかい埋込用紐状スペーサ２１が緩衝材の役割を果して、遮水テープ層１９、２２にかかる応力を緩和しているためと考えられる。
【００３８】
また、上述の実施例１〜５においては、スペーサ層１８、２３をスパイラル状にケーブルコア１７上に設けたが、蛇腹状に形成することもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１１  導線
１２  内部半導電層
１３  絶縁体層
１４  外部半導電層
１５  銅テープ層
１６  半導電テープ層
１７  ケーブルコア
１８、２３  スペーサ層
１８ａ  紐状スペーサ
１９、２２  遮水テープ層
１９ａ  遮水テープ
２０  シース層
２１  埋込用紐状スペーサ
２２ａ  スペーサ付遮水テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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