(57)【要約】【課題】１種類の素線で製造可能な断線検知機能付ケーブルを提供する。【解決手段】複数の素線を撚り合わせた導体２ａを有する検知線２と、複数の素線を撚り合わせた導体３ａを有する被検知線３と、を備え、検知線２の導体２ａの撚りピッチが、被検知線３の導体３ａの撚りピッチよりも長いものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線を撚り合わせた導体を有する検知線と、複数の前記素線を撚り合わせた導体を有する被検知線と、を備え、
前記検知線の導体の撚りピッチが、前記被検知線の導体の撚りピッチよりも長い
ことを特徴とする断線検知機能付ケーブル。
【請求項２】
前記被検知線を複数備え、前記検知線の外周に沿うように前記複数の被検知線を螺旋状に配置してなる
請求項１記載の断線検知機能付ケーブル。
【請求項３】
前記検知線の導体に用いる素線数が、前記被検知線の導体に用いる素線数よりも少ない
請求項１または２記載の断線検知機能付ケーブル。
【請求項４】
導体の撚りピッチが異なる複数の前記検知線を備えた
請求項１〜３いずれかに記載の断線検知機能付ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルの断線を予測可能な断線検知機能付ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの屈曲部の配線や、自動車のインホイルモータの配線など可動部に使用されるケーブルでは、繰り返し屈曲運動が加わるために断線が発生し易く、断線をいち早く予測し、ケーブルの交換を促すなどの対処を行う必要がある。
【０００３】
ケーブルの断線を予測可能な断線検知機能付ケーブルとして、特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１では、図５に示すように、複数の素線を撚り合わせた導体５２ａの外周に絶縁体５２ｂを設けた１本の検知線５２と、複数の素線を撚り合わせた導体５３ａの周囲に絶縁体５３ｂを設けてなり、検知線５２の周囲を囲むように配置された６本の被検知線５３と、検知線５２と被検知線５３を覆うように最外周に設けられたシース５４と、を備えた断線検知機能付ケーブル５１が提案されている。
【０００５】
この断線検知機能付ケーブル５１では、検知線５２の導体５２ａの素線径を被検知線５３の導体５３ａの素線径よりも太くしたり、検知線５２の導体５２ａの素線と被検知線５３の導体５３ａの素線の材質を異ならせることにより、検知線５２の屈曲寿命を被検知線５３よりも短くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２０６０号公報
【特許文献２】特開２００２−５６７２６号公報
【特許文献３】特開２００７−２９９６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来の断線検知機能付ケーブル５１では、素線径や材質の異なる２種類の素線を用いなければならない。そのため、コストが高くなり、素線の管理に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、１種類の素線で製造可能な断線検知機能付ケーブル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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、複数の素線を撚り合わせた導体を有する検知線と、複数の前記素線を撚り合わせた導体を有する被検知線と、を備え、前記検知線の導体の撚りピッチが、前記被検知線の導体の撚りピッチよりも長い断線検知機能付ケーブルである。
【００１０】
前記被検知線を複数備え、前記検知線の外周に沿うように前記複数の被検知線を螺旋状に配置してなるとよい。
【００１１】
前記検知線の導体に用いる素線数が、前記被検知線の導体に用いる素線数よりも少ないとよい。
【００１２】
導体の撚りピッチが異なる複数の前記検知線を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１種類の素線で製造可能な断線検知機能付ケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る断線検知機能付ケーブルの横断面図である。
【図２】本発明において、左右９０度屈曲試験を説明する図である。
【図３】本発明において、左右９０度屈曲試験の結果を示すグラフ図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る断線検知機能付ケーブルの横断面図である。
【図５】従来の断線検知機能付ケーブルの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る断線検知機能付ケーブルの横断面図である。
【００１７】
図１に示すように、断線検知機能付ケーブル１は、複数の素線を撚り合わせた導体２ａを有する検知線２と、複数の素線を撚り合わせた導体３ａを有する被検知線３と、検知線２と被検知線３を覆うように最外周に設けられたシース４と、を備えている。本実施の形態では、検知線２を１本、被検知線３を３本備えた場合を示しているが、検知線２は２本以上であってもよいし、被検知線は２本以下、あるいは４本以上であってもよい。
【００１８】
検知線２は、導体２ａの外周に絶縁体２ｂを設けて構成される。また、被検知線３は、導体３ａの外周に絶縁体３ｂを設けて構成される。本実施の形態では、検知線２の導体２ａに用いる素線と、被検知線３の導体３ａに用いる素線は同じもの（例えば銅合金素線）を用いる。ここでは、両絶縁体２ｂ，３ｂに用いる材料として同じもの（例えばフッ素樹脂材料）を用いたが、異なっていてもよい。
【００１９】
本実施の形態に係る断線検知機能付ケーブル１では、検知線２の導体２ａの撚りピッチを、被検知線３の導体３ａの撚りピッチよりも長くする。なお、撚りピッチとは、一の素線が任意の位置Ａから導体２ａ，３ａの外周に沿って螺旋状に導体２ａ，３ａを一周し、位置Ａと同じ周方向の位置Ｂに戻ってくるとき、位置Ａから位置Ｂに至る導体２ａ，３ａの長手方向に沿った長さのことである。
【００２０】
断線検知機能付ケーブル１を屈曲させると、断線検知機能付ケーブル１に応力が働き、断線検知機能付ケーブル１を長手方向に引っ張ったのと同様の状態となる。撚りピッチが長くなると、各素線は直線の状態に近づき、断線検知機能付ケーブル１を長手方向に引っ張ったときの各素線の歪が大きくなる。逆に、撚りピッチが短くなると、各素線は何重にもコイル状に巻かれた状態となるので、断線検知機能付ケーブル１を長手方向に引っ張ったときの各素線の歪が小さくなる。つまり、検知線２の導体２ａの撚りピッチを、被検知線３の導体３ａの撚りピッチよりも長くすることで、検知線２の屈曲寿命を被検知線３の屈曲寿命よりも短くすることが可能になる。
【００２１】
本発明者らは、撚りピッチを長くすることにより屈曲寿命が短くなることを実験により確認した。この実験結果について説明しておく。
【００２２】
導体の撚りピッチを５ｍｍ、１２ｍｍ、３０ｍｍとした試験用の絶縁線を作成し、ＩＥＣ６０２２７−２に準拠した左右９０度屈曲試験を行った。導体は直径φ０．０８ｍｍの銅合金素線を６０本集合させたもの（断面積０．３ｍｍ2）を用い、絶縁体はフッ素樹脂材料からなるものを用いた。
【００２３】
左右９０度屈曲試験では、図２に示すように、試験用の絶縁線２１の先端に重さ１００ｇの錘２２を固定した状態で、絶縁線２１の上部を左右に９０度繰り返し屈曲させる。絶縁線２１の上部には、絶縁線２１を左右に屈曲した際にガイドとなる曲面２３を有する治具２４が設けられている。ここでは、治具２４の曲面２３の曲げ半径Ｒを１０ｍｍとした。また、各撚りピッチ毎に５本の絶縁線２１を作成して屈曲試験を行い、平均疲労寿命を算出した。結果を図３に示す。
【００２４】
図３に示すように、撚りピッチを長くするほど、平均疲労寿命は低下していることがわかる。図３のようなグラフを予め取得しておき、検知線２の方が被検知線３よりも確実に早く断線が発生するように、それぞれの導体２ａ，３ａの撚りピッチを設定すればよい。
【００２５】
さらに、本実施の形態では、断線検知機能付ケーブル１の中心に直線状に検知線２を配置し、その検知線２の外周に沿うように被検知線３を螺旋状に配置している。これにより、検知線２の屈曲寿命を被検知線３の屈曲寿命よりもより短くすることができ、断線の予測をより確実とすることが可能になる。
【００２６】
さらにまた、本実施の形態では、検知線２の導体２ａに用いる素線数を、被検知線３の導体３ａに用いる素線数よりも少なくしている。これは、検知線２をなるべく小径とし、検知線２を備えることにより断線検知機能付ケーブル１が太くなってしまうことを抑えるためである。また、検知線２の導体２ａに用いる素線数を少なくすると、検知線２の導体２ａの各素線がより直線に近い状態となり、屈曲寿命がより短くなるので、断線の予測をより確実にできるという効果も得られる。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態に係る断線検知機能付ケーブル１では、複数の素線を撚り合わせた導体２ａを有する検知線２と、複数の素線を撚り合わせた導体３ａを有する被検知線３と、を備え、検知線２の導体２ａの撚りピッチを、被検知線３の導体３ａの撚りピッチよりも長くしている。
【００２８】
同一の素線を異なる撚りピッチで撚り合わせた場合、素線の撚りピッチが長い方が素線に集中する応力が大きくなるため、断線検知機能付ケーブル１を繰り返し屈曲すると、被検知線３よりも早く検知線２が断線することになる。
【００２９】
つまり、本発明によれば、検知線２と被検知線３とが同一の素線からなる場合でも、検知線２の屈曲寿命を被検知線３の屈曲寿命よりも短くすることが可能であり、１種類の素線で製造可能な断線検知機能付ケーブル１を実現できる。よって、２種類の素線を用いる従来の断線検知機能付ケーブルと比較して低コスト化が可能となり、素線の管理が不要となるため製造も容易となる。
【００３０】
なお、本実施の形態では言及しなかったが、断線検知機能付ケーブル１に付帯する断線検知システムとしては、例えば、検知線２の導体２ａの電気抵抗を測定し、測定した電気抵抗が予め設定した閾値を超えたときに、検知線２の導体２ａが断線したと判定し、それにより被検知線３の断線を予測するものを用いることができる。検知線２の導体２ａの断線を判定する方法については、電気抵抗の測定に限らず、高周波パルスを入射してその反射を測定する方法など、種々の方法を適用可能である。
【００３１】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３２】
図４に示す断線検知機能付ケーブル４１は、図１の断線検知機能付ケーブル１と基本的に同じ構成であり、導体２ａの撚りピッチが異なる複数（ここでは２本）の検知線２を備えるようにしたものである。
【００３３】
断線検知機能付ケーブル４１では、２本の検知線２で導体２ａの撚りピッチを異ならせているため、導体２ａの撚りピッチが長い方の検知線２が先に断線し、その後、導体２ａの撚りピッチが短い方の検知線２が断線することになり、被検知線３の断線を段階的に予測することが可能になる。
【００３４】
なお、ここでは２本の検知線２を備えるようにしたが、検知線２を３本以上備えるようにし、多段階での予測を可能としてもよい。
【００３５】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１  断線検知機能付ケーブル
２  検知線
２ａ  導体
２ｂ  絶縁体
３  被検知線
３ａ  導体
３ｂ  絶縁体
４  シース
【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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