特許第6381569号(P6381569)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 三洲電線株式会社の特許一覧

<>
  • 特許6381569-撚線導体 図000002
  • 特許6381569-撚線導体 図000003
  • 特許6381569-撚線導体 図000004
  • 特許6381569-撚線導体 図000005
  • 特許6381569-撚線導体 図000006
  • 特許6381569-撚線導体 図000007
  • 特許6381569-撚線導体 図000008
  • 特許6381569-撚線導体 図000009
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6381569
(24)【登録日】2018年8月10日
(45)【発行日】2018年8月29日
(54)【発明の名称】撚線導体
(51)【国際特許分類】
   H01B 5/08 20060101AFI20180820BHJP
   D07B 1/06 20060101ALI20180820BHJP
   B21F 7/00 20060101ALI20180820BHJP
【FI】
   H01B5/08
   D07B1/06 Z
   B21F7/00 D
【請求項の数】4
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2016-68717(P2016-68717)
(22)【出願日】2016年3月30日
(65)【公開番号】特開2017-183086(P2017-183086A)
(43)【公開日】2017年10月5日
【審査請求日】2017年4月11日
(73)【特許権者】
【識別番号】395005169
【氏名又は名称】三洲電線株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101535
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 好道
(74)【代理人】
【識別番号】100161104
【弁理士】
【氏名又は名称】杉山 浩康
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 俊文
【審査官】 佐藤 貴浩
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−129257(JP,A)
【文献】 特開2014−060061(JP,A)
【文献】 特開2009−266670(JP,A)
【文献】 特開2012−119073(JP,A)
【文献】 米国特許第06311394(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01B 5/08
B21F 7/00
D07B 1/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の太径線と、複数の中径線と、複数の細径線で構成された外層を有し、
隣接する太径線間に1本の中径線と、1本の細径線を配設するとともに、中径線内側に細径線を配設し、この細径線を前記中径線に当接させ、
前記細径線の直径は、前記中径線の直径よりも小さく、前記中径線の直径は、前記太径線の直径よりも小さくしたことを特徴とする撚線導体。
【請求項2】
前記太径線の直径を、前記中径線の直径と、前記細径線の直径の和と同じに設定したことを特徴とする請求項1記載の撚線導体。
【請求項3】
前記撚線導体の中心から、前記外層を構成する中径線の最縁端までの距離と、前記中心から、前記外層を構成する太径線の最縁端までの距離とが、同一であることを特徴とする
請求項1又は2記載の撚線導体。
【請求項4】
前記太径線の本数が、3本以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撚線導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撚線導体に関するものである。
【0002】
従来、電線等に使用される撚線導体を構成する各々の素線は、一般的に、全て断面円形の丸線で、かつ、同一径である。該素線として銅線が主として用いられ、その銅線に、錫、ニッケル、銀、或いはアルミ、各種合金をメッキしたものが使用されている。
【0003】
例えば、19本の素線で構成される撚線導体は、一般的に、図7に示すように、撚線導体101における中心の1本の素線102を核として、その周囲を6本の素線103が覆い囲んで内層を形成し、更に、その外周を12本の素線104が覆い囲んで外層を形成し、それを同一方向に撚ることで形成されている。
【0004】
素線102、103、104が全て、断面円形で、かつ、同一径であることから、素線102、103、104を標準心線配列で配列して撚線導体101を形成すると、その外周形状は図7に示すように、六角形状に近似した形状となり、丸形状に近似した形状とはならない。以下、これを従来技術1とする。
【0005】
撚線導体101は、一般的に図7に示すように、外周部に絶縁材106を被覆した後に、電線等(被覆線)として使用される。被覆線の断面形状は、略真円形状であることが望まれている。一方、絶縁材106は、耐圧特性の点から撚線導体101の外周部に略均一に被覆されることが望ましい。したがって、撚線導体の断面形状は真円であることが望まれている。
【0006】
また、石油を主成分とする絶縁材106の減量化は、資源の有効利用の観点からも大変重要であり、撚線導体の細径化が要求されている。
【0007】
しかし、撚線導体101の断面形状が六角形で、かつ、被覆線の断面形状を真円とすると、撚線導体101の断面形状が六角形の頂点部の近傍に位置する絶縁材106の厚みは薄く、六角形の頂点部から辺部に至るほど厚くなり、絶縁材106の厚みが不均一となるという問題点が生じる。また、耐圧不良を防止するためには、前記六角形の頂点部に位置する絶縁材106の厚みを一定以上確保する必要がある。そのため、撚線導体101の中心からその最縁端までの径よりも被覆線を細くすることができず、被覆線の細径化、軽量化には限界があるという問題点がある。
【0008】
また、辺部に位置する絶縁材106は、性能の観点からは過剰であるが、断面を真円とするためには必要であるため、絶縁材106の減量化にも限界が生じるという問題点がある。
【0009】
また、撚線導体101の断面形状が六角形であると、被覆線を端末加工する時等において、被覆材106をストリップする際に撚線導体101を傷つける虞があるという問題点がある。
【0010】
上記の問題点は、撚線導体の断面形状を略真円とすることで解決することができる。
【0011】
この解決手段として、例えば、特許文献1記載のように、断面円形で、かつ、全て同一径の素線202を、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通すことにより、図8に示すように、撚線導体201の断面形状を略真円とする方法が提案されている。以下、従来技術2とする。
【特許文献1】特開平11−25758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
上記、従来技術2の撚線導体201は、素線202を圧縮ダイスに通す時に、外層素線202が、圧縮変形されることにより、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損なわれるという問題点がある。
【0013】
また、従来技術2の撚線導体201は、一方向に撚りながら圧縮ダイスを通す必要があるため、従来技術1の撚線導体101と比較して、圧縮ダイスが余分に必要であり、この圧縮ダイスは撚線導体201の製造時に摩耗損傷が生じるため、定期交換が必要でありコストが高くなるという問題点がある。
【0014】
また、圧縮後の撚線201を略真円状にするためには、製造機械(撚線機)の回転数を一定値以下にし、かつ、回転数を安定させる必要があるため、従来技術1の撚線導体101よりも生産効率が悪くなるという問題点もある。
【0015】
そこで、本発明は、圧縮することなく、若しくは、上記従来技術2よりも低い圧縮率で素線を圧縮加工することで、撚線導体の断面形状をより真円形状に近い形状とすることができる撚線導体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、複数の太径線と、複数の中径線と、複数の細径線で構成された外層を有し、
隣接する太径線間に1本の中径線と、1本の細径線を配設するとともに、中径線内側に細径線を配設し、この細径線を前記中径線に当接させ、
前記細径線の直径は、前記中径線の直径よりも小さく、前記中径線の直径は、前記太径線の直径よりも小さくしたことを特徴とするものである。
【0017】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前前記太径線直径を、前記中径線直径と、前記細径線直径の和と同じに設定したことを特徴とするものである。
【0018】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記撚線導体の中心から、前記外層を構成する中径線の最縁端までの距離と、前記中心から、前記外層を構成する太径線の最縁端までの距離とが、同一であることを特徴とするものである。
【0019】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明において、前記太径線の本数が、3本以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、複数の太径線と、複数の中径線と、複数の細径線で構成された外層を有し、隣接する太径線間に1本の中径線と、1本の細径線を配設するとともに、中径線内側に細径線を配設したことにより、撚線導体の断面形状は略真円形状とし、かつ、撚線導体を構成する各素線が隣接する全ての素線と当接することができ、撚線導体の細径化、軽量化、柔軟性の向上を図ることができる。
【0021】
また、本発明の撚線導体は、従来技術2の撚線導体201のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体の外形を略真円形状とすることができるために、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性を損うことなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができ、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の実施例1に係る撚線導体の横断面図。
図2】本発明の実施例3に係る撚線導体の一例を示す横断面図。
図3】本発明の実施例3に係る撚線導体の他例を示す横断面図。
図4】本発明の実施例4に係る撚線導体の一例を示す横断面図。
図5】本発明の実施例4に係る撚線導体の他例を示す横断面図。
図6】本発明の実施例4に係る撚線導体の他例を示す横断面図。
図7】従来技術1の撚線導体の横断面図。
図8】従来技術2の撚線導体の横断面図。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明を実施するための形態を図に基づいて説明する。
【0024】
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1に係る撚線導体1の軸方向と直交する方向に切断した断面図で、その各素線の断面を示す斜線は、図の煩雑を避けるために省略した。
【0025】
撚線導体1は、内層2と、内層2の外側に設けられた外層3を有する。内層2は、1本の中心線(素線)11で構成されている。
【0026】
外層3は、図1に示すように、6本の太径線(素線)12と、6本の中径線(素線)13と、6本の細径線(素線)14の計18本の素線12,13,14で中心線11を覆い囲むように構成されている。太径線12を、適宜間隔を有して周方向に配置して、周方向に隣り合う太径線12と12間に、1本の中径線13と1本の細径線14を配置するとともに、径方向の外側に中径線13が、内側に細径線14が位置するように設けられている。
【0027】
太径線12は、内側に位置する中心線11と当接するとともに、周方向において隣接する中径線13と細径線14と当接するようになっている。
【0028】
中径線13は、周方向において隣接する太径線12に当接するとともに、内側に位置する細径線14と当接するようになっている。
【0029】
細径線14は、周方向において隣接する太径線12に当接するとともに、外側に位置する中径線13と当接するようになっている。
【0030】
図1に示すように、中心線11、中径線13、細径線14の各中心が、略同一線上に位置するように設けられている。
【0031】
各素線11,12,13,14の基となる線材としては、裸銅線、無酸素銅線、線形結晶無酸素銅線、単結晶状高純度無酸素銅線等の銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、リッツ線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができる。各素線11,12,13,14の素材は、同じ素材を用いてもよいし、異なる素材を用いてもよい。
【0032】
中心線11の基となる線材の直径d1は、太径線12の基となる線材の直径d2より大きく設定され、太径線12の基となる線材の直径d2は、中径線13の基となる線材の直径d3より大きく設定され、中径線13の基となる線材の直径d3は、細径線14の基となる線材の直径d4より大きく設定されている。
【0033】
また、太径線12の基となる線材の直径d2は、中径線13の基となる線材の直径d3と、細径線14の基となる線材の直径d4との和と略同じになるように設定されている。
【0034】
本実施例1では、d1=1.797d2、d3=0.582×d2、d4=0.418×d2の関係が成立する各素線11,12,13,14の基となる線材を用いた。
【0035】
また、撚線導体1の断面形状が、略真円形状、つまり、中心線11の中心Aから太径線12の最外縁端Bまでの距離L1と、中心線11の中心Aから中径線13の最外縁端Cまでの距離L2が同一となるように形成されている。
【0036】
本願発明の撚線導体1は、上記の構造を有しているために、次のような作用、効果を奏する。
【0037】
撚線導体1の断面形状は略真円形状とし、かつ、素線11,12,13,14が隣接する全ての素線11,12,13,14に当接することができるために、撚形態が安定するとともに撚線導体1の導体密度を高くすることができ、撚線導体1の細径化、軽量化、柔軟性の向上を図ることができる。
【0038】
撚線導体1の外形が略真円形状で、かつ、上述のように、従来技術1の撚線導体101よりも細径化できることにより、絶縁材の被覆の厚みを薄くでき、かつ、略均一化することができるため、絶縁材を減量でき、コストを低減することができる。
【0039】
また、撚線導体1は、従来技術2の撚線導体201のように、素線を圧縮ダイスに通すことなく、撚線導体1の外形を略真円形状とすることができるために、のび特性、柔軟性、可とう性等の物理特性が損うことがなく、素線の物理特性を維持することができ、信頼性の高い品質を得ることができ、自動車用電線分野や、音響電線分野等において有効に活用することができる。
【0040】
また、上記のように、内層2を真円状の1本の中心線11で構成されているが、外層3を構成する太径線12と細径線14は、中心線11といずれも当接するとともに、中径線13が、太径線12より内側に位置することなく、外層3を真円形状とすることができ、平滑性を損なうことがない。
【0041】
[実施例2]
前記実施例1の撚線導体1を構成する素線は、太径線12の基となる線材の直径d2は、中径線13の基となる線材の直径d3より大きく設定され、中径線13の基となる線材の直径d3は、細径線14の基となる線材の直径d4より大きく設定されていれば、上記実施例1に記載の線材以外にも任意の線材に設定することができる。また、その外層3の外周部から圧縮ダイス等により、圧縮してもよい。
【0042】
この圧縮により、外層3を形成する素線12,13の外周部は、圧縮変形され、撚線導体の外形形状をより真円形状に近づけることができる。圧縮ダイス等による圧縮は、撚線導体1を製造する際に行っても良いし、撚線導体1を製造した後に行っても良い。なお、圧縮率に関しては、任意に設定する。 その他の構造は、上記実施例1と同様であるため説明を省略する。
【0043】
本実施例2においても、上記実施例1と同様の作用効果を発揮することができる。
【0044】
[実施例3]
上記実施例1,2においては、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数は、全て同じ本数の6本に設定したが、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数が同じ本数で、かつ、3本以上であれば任意の本数に設定することができる。
【0045】
例えば、図2に示すように、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数を、全て3本とした撚線導体21の場合には、d1=0.52×d2、d3=0.684×d2、d4=0.316×d2の関係が成立する各素線11,12,13,14の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体21の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線11,12,13,14が隣接する全ての素線11,12,13,14と当接することができる。
【0046】
例えば、図3に示すように、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数を、全て8本とした撚線導体22の場合には、d1=2.688×d2、d3=0.571×d2、d4=0.429×d2の関係が成立する各素線11,12,13,14の基となる線材を用いることで、非圧縮若しくは低い圧縮率で、撚線導体22の断面形状を略真円形状とするとともに、全ての素線11,12,13,14が隣接する全ての素線11,12,13,14と当接することができる。
【0047】
その他の構造は、上記実施例1,2と同様であるため説明を省略する。
【0048】
本実施例3においても、上記実施例1,2と同様の作用効果を発揮することができる。
【0049】
本実施例3においては、更に、3本以上の太径線12、中径線13、細径線14で外層3を構成することができるため、撚線導体1,21,22を設計する際の自由度が高く、細径撚線導体から太径撚線導体と広範な導体面積を必要とするものに適用することができる。
【0050】
[実施例4]
上記実施例1〜3においては、内層2を1心の中心線11で構成したが、内層は、2層以上の複数層で構成しても良いし、内層を構成する素線は、1種類で構成してもよいし、直径の異なる複数種類で構成してもよい。また、内層2を形成する素線として、銅線、この銅線に、錫、ニッケル、銀等をメッキしたもの、アルミ線、各種合金線、及び、エナメル線、ホルマル線等の絶縁被覆されたもの等を使用することができ、外層を形成する素線と同じ材質を用いてもよいし、異なる材質のものを用いてもよい。
【0051】
例えば、図4に示すように、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数を、全て同じ本数の6本で外層3を構成し、1本の中心線31と、中心線31を覆うように、中心線31より細く、かつ、同じ直径からなる12本の素線32を配設した第1内層33の2層で内層34を構成して、撚線導体35としてもよい。
【0052】
また、図5に示すように、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数を、全て同じ本数の6本で外層3を構成し、1本の中心線41と、中心線41を覆うように、中心線41と同じ直径からなる6本の素線42を配設した第1内層43との2層で内層44を構成して、撚線導体45としてもよい。
【0053】
また、図6に示すように、外層3を構成する太径線12の本数と、中径線13の本数と、細径線14の本数を、全て同じ本数の8本で外層3を構成し、1本の中心線51と、中心線51を覆うように、中心線51より細く、かつ、同じ直径からなる8本の素線52を配設した第1内層53との2層で内層54を構成して、撚線導体55としてもよい。
【0054】
その他の構造は、上記実施例1〜3と同様であるため説明を省略する。
【0055】
本実施例4においても、上記実施例1〜3と同様の作用効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【0056】
1,21,22,35,45,55 撚線導体
3 外層
12 太径線
13 中径線
14 細径線
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8