特開 2023-152131 ケーブル、ケーブルの製造装置及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152131

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】ケーブル、ケーブルの製造装置及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/18 20060101AFI20231005BHJP

   H01B 13/22 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01B7/18 Z

H01B13/22 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062087

(22)【出願日】2022-04-01

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】391025534

【氏名又は名称】坂東電線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】山田 仁

(72)【発明者】

【氏名】矢島 吉晴

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 洋一

(72)【発明者】

【氏名】高石 秀伸

【テーマコード（参考）】

5G313

【Ｆターム（参考）】

5G313AB04

5G313AC01

5G313AD04

5G313AE01

5G313AE02

5G313AE04

(57)【要約】

【課題】被覆物を剥離し易いケーブルを提供する。
【解決手段】本発明のケーブルは、線状体と、不揮発性を有し、前記線状体に塗布された塗布材と、前記塗布材に付着された離型材と、前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層と、備える。
。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

線状体と、
不揮発性を有し、前記線状体に塗布された塗布材と、
前記塗布材に付着された離型材と、
前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層と、
を備えるケーブル。

【請求項2】

前記塗布材は、シリコーンオイルである、
請求項１に記載のケーブル。

【請求項3】

前記シリコーンオイルは、親油性を有する、
請求項２に記載のケーブル。

【請求項4】

前記離型材の平均粒径は、４μｍ以上、３０μｍ以下である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のケーブル。

【請求項5】

前記塗布材の厚さは、１μｍ以上である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のケーブル。

【請求項6】

前記塗布材の粘度は、０．６５ｍｍ^２／ｓ以上、３０，０００ｍｍ^２／ｓ以下である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のケーブル。

【請求項7】

不揮発性を有する塗布材を線状体に塗布する第１塗布装置と、
前記塗布材に離型材を付着する第２塗布装置と、
前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層を形成する第３塗布装置と、
を備えるケーブルの製造装置。

【請求項8】

前記塗布材は、シリコーンオイルである、
請求項７に記載のケーブルの製造装置。

【請求項9】

前記線状体は屈曲することなく、前記第１塗布装置、前記第２塗布装置および前記第３塗布装置を順に通過する、
請求項７又は８に記載のケーブルの製造装置。

【請求項10】

不揮発性を有する塗布材を線状体に塗布するステップと、
前記塗布材に離型材を付着するステップと、
前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層を形成するステップと、
を備えるケーブルの製造方法。

【請求項11】

前記塗布材は、シリコーンオイルである、
請求項１０に記載のケーブルの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ケーブル、ケーブルの製造装置及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ゴム・プラスチック電線等のケーブルの線状体を加湿した後に、当該線状体に粉体を塗布することで、被覆物の剥離性を向上させる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３９１１９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている技術は、線状体に対して粉体を塗布するために線状体の表面を加湿している。しかしながら、水分は揮発性を有するので、線状体の表面に粉体を均一に塗布できず、依然として被覆物の剥離性のばらつきが生じる可能性がある。

【0005】

そこで、本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、被覆物の剥離性のばらつきを抑えられるケーブル、ケーブルの製造装置及びケーブルの製造方法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】

【0006】

本発明の一観点によれば、線状体と、不揮発性を有し、前記線状体に塗布された塗布材と、前記塗布材に付着された離型材と、前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層と、を備えるケーブルが提供される。

【0007】

また、本発明の他の一観点によれば、不揮発性を有する塗布材を線状体に塗布する第１塗布装置と、前記塗布材に離型材を付着する第２塗布装置と、前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層を形成する第３塗布装置と、を備えるケーブルの製造装置が提供される。

【0008】

更に、本発明の他の一観点によれば、不揮発性を有する塗布材を線状体に塗布するステップと、前記塗布材に離型材を付着するステップと、前記塗布材および前記離型材を介して前記線状体を被覆する被覆層を形成するステップと、を備えるケーブルの製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、被覆物の剥離性のばらつきを抑えられるケーブル、ケーブルの製造装置及びケーブルの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係るケーブルの断面図である。

【図2】一実施形態に係るケーブルの製造装置の構成の一例を示す模式図である。

【図3】一実施形態に係るケーブルの製造装置の制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図4】一実施形態に係るケーブルの製造方法を示すフローチャートである。

【図5】実施例及び比較例に係るケーブルを比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。

【0012】

図１は、本実施形態に係るケーブル１の断面図である。ケーブル１は、線状体２と、線状体２の外周に塗布された塗布材３と、塗布材３の外周に設けられた離型材４と、離型材の外周に設けられた被覆層５とを備える。ケーブル１としては、メタリックケーブルや同軸ケーブル等の通信用ケーブル、送電線、通信用ケーブルと電力供給用のケーブルとを１本のケーブルとして一体化した複合ケーブル等の各種のケーブルが挙げられる。すなわち、本発明は各種のケーブルに適用し得る。

【0013】

線状体２は、ケーブル１のコアとなる導電性を有する部材である。線状体２は、例えば複数の銅線等の束により形成される。

【0014】

塗布材３は、不揮発性を有する塗布材を線状体２の表面に塗布することで形成される。本実施形態の塗布材としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジエンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等の親油性を有するシリコーンオイルを用いるが、これに限られない。塗布材として、例えばパラフィンオイル、親水性を有するシリコーンオイル等を用いてもよい。

【0015】

また、後述する被覆層５を形成する際には、高温状態の樹脂が塗布されるが、塗布材３は高温状態の樹脂から伝わる熱によって揮発しないことが好ましい。例えば、塗布材３として高温状態で揮発する物質を用いた場合には、塗布材３が加熱されると揮発し、内部で発泡してしまう。この場合、線状体２と被覆層５との間に隙間が生じ、被覆層５の密着度が低下する原因となる。一方、高温状態においても塗布材３が揮発しない場合には、線状体２と被覆層５との間に隙間が生じないため、上述したような不具合は生じない。

【0016】

塗布材３の厚さは、１μｍ以上であるものとする。塗布材３の厚さは、ケーブル１の全体で均一かつ適正な値となるように調整される。なお、塗布材３の厚さは、塗布材の単位面積当たりの塗布量（ｇ／ｍｍ^２）に換算され得る。

【0017】

また、本実施形態の塗布材の粘度は、０．６５ｍｍ^２／ｓ以上、３０，０００ｍｍ^２／ｓ以下であるものとする。これにより、塗布材が線状体２の表面に付着し易くなる。また、後述する離型材が塗布材３の表面に付着し易くなる。

【0018】

離型材４は、塗布材３の表面に付着された離型材により形成される。本実施形態の離型材としては、平均粒径が４μｍ以上、３０μｍ以下である粉体を用いるものとする。粉体は、例えばタルク、マイカ、カオリン等である。タルクは、無機鉱物中で最も軟らかく、耐熱性に優れている。

【0019】

被覆層５は、塗布材３および離型材４を介して線状体２を被覆する。被覆層５は、ジャケット、シースとも呼ばれる。被覆層５は、低摩擦性、耐熱性、耐久性を兼ね備えている。被覆層５は、ウレタン樹脂、エチレン樹脂、ブタジエン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂により形成される。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、およびテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等の樹脂が挙げられる。

【0020】

図２は、本実施形態に係るケーブル１の製造装置１００の構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、製造装置１００は、第１塗布装置１１０と、第２塗布装置１２０と、第３塗布装置１３０と、制御装置１４０とを備える。

【0021】

第１塗布装置１１０は、塗布材が格納された容器１１１と、容器１１１から塗布材を供給するための供給管１１２と、供給管１１２に設けられたバルブ１１３と、塗布用部材１１４とを備える。

【0022】

バルブ１１３は、後述する制御装置１４０からの制御信号によって開閉し、塗布用部材１１４への塗布材の供給量を調整する。

【0023】

塗布用部材１１４は、供給管１１２から供給された液体状の塗布材を内部に浸み込ませた状態で保持する部材である。本実施形態の塗布用部材１１４には、線状体２が第２塗布装置１２０側に移動できるように貫通孔（不図示）が形成されている。このため、線状体２が塗布用部材１１４の内部を移動すると、線状体２の表面（外周面）に塗布材が塗布される。塗布用部材１１４としては、例えばフェルト、スポンジ等の液体を吸収でき、かつ、柔軟性を有する部材が用いられる。塗布用部材１１４を用いることで、線状体２を水槽の中に浸す場合よりも塗布材を適正な量で塗布することができる。また、第１塗布装置１１を小型化することもできる。

【0024】

第２塗布装置１２０は、離型材４の材料である粉体が格納された容器１２１と、容器１２１内の粉体を攪拌するミキサー（不図示）とを有する。第２塗布装置１２０の容器の鉛直方向における中央の位置には、線状体２が第１塗布装置１１０側から第３塗布装置１３０側に移動できるように貫通孔（不図示）が形成されている。このため、線状体２が貫通孔を介して第２塗布装置１２０（容器１２１）の内部を移動すると、塗布材３の表面に粉体が塗布される。

【0025】

第３塗布装置１３０は、被覆層５を形成するための材料である樹脂を溶融した状態で保持している。第２塗布装置１２０側から搬送された線状体２には、第３塗布装置１３によって高温状態の樹脂が塗布される。塗布された樹脂は、温度低下に伴って硬化し、被覆層５が形成される。これにより、最終製品であるケーブル１が製造される。これにより、最終製品であるケーブル１が製造される。

【0026】

制御装置１４０は、第１塗布装置１１０、第２塗布装置１２０、第３塗布装置１３０に対して制御信号を出力し、各装置に設けられた駆動装置（不図示）やバルブの動作を制御する。

【0027】

図２に示されるように、本実施形態の製造装置１００は、一つの線状体２に対して、第１塗布装置１１０、第２塗布装置１２０、第３塗布装置１３０で連続的に異なる塗布工程を実行し、ケーブル１を製造する。線状体２は、屈曲することなく、第１塗布装置１１０、第２塗布装置１２０および第３塗布装置１３０を順に通過し、水平方向Ａにおいて一直線に搬送される。このため、線状体２の表面に塗布材３が塗布された段階や、塗布材３の表面に離型材４を付着させた段階で巻き取り装置などを用いて中間部材を巻き取る必要がない。これにより、高品質のケーブル１を効率よく製造できる。

【0028】

図３は、本実施形態に係るケーブル１の製造装置１００の制御装置１４０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【0029】

制御装置１４０は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ１４１と、プロセッサ１４１によって実行される様々な制御プログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１４２を有する。
また、制御装置１４０は、プロセッサの処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１４３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性メモリ１４４とを更に有する。

【0030】

また、制御装置１４０は、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力装置１４５と、製造装置１００の入力・設定状態などをはじめとする種々の表示を行う表示装置１４６（例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示器）とを更に備える。

【0031】

なお、図３に示されているハードウェア構成は一例であり、これら以外の装置が追加されていてもよく、一部の装置が設けられていなくてもよい。また、一部の装置が同様の機能を有する別の装置に置換されていてもよい。図示されているハードウェア構成は適宜変更可能である。

【0032】

図４は、本実施形態に係るケーブル１の製造方法の一例を示すフローチャートである。この処理は、上述した制御装置１４０が第１塗布装置１１０、第２塗布装置１２０、および第３塗布装置１３０をそれぞれ制御することによって実行される。

【0033】

まず、第１塗布装置１１０は、不揮発性を有する塗布材を線状体２の表面に塗布する（ステップＳ１０１）。これにより、線状体２の表面に所定の厚さの塗布材３が形成される。ここでは、線状体２および塗布材３からなる部材を第１中間部材と呼ぶ。

【0034】

次に、第２塗布装置１２０は、第１塗布装置１１０側から搬送された第１中間部材の表面に離型材を付着する（ステップＳ１０２）。これにより、塗布材３の表面に離型材４が形成される。ここでは、線状体２、塗布材３および離型材４からなる部材を第２中間部材と呼ぶ。

【0035】

最後に、第３塗布装置１３０は、第２塗布装置１２０側から搬送された第２中間部材の表面に樹脂を塗布し、硬化させることで被覆層５を形成する（ステップＳ１０３）。これにより、ケーブル１が製造される。

【0036】

本実施形態によれば、シリコーンオイル等の不揮発性を有する塗布材が線状体２の表面に塗布された後に、形成された塗布材３の表面に離型材（粉体）が付着される。これにより、離型材を均一かつ十分に付着させることができる。その結果、最終製品であるケーブル１から被覆層５を容易に剥離することができ、かつ、被覆層５の剥離性のばらつきを抑えられる。

【0037】

［実施例］
以下、実施例に係るケーブル１と、比較例に係るケーブルとを比較した結果について図を参照しながら説明する。

【0038】

図５は、実施例及び比較例に係るケーブルを比較した図である。ここでは、４種類のサンプルＡ～Ｄを挙げている。各サンプルのケーブルの直径は、９ｍｍである。塗布材は、線状体２の表面に離型材４を付着させるために塗布した物質である。引抜力は、各ケーブルから同じ条件で被覆層５を引き抜くために要した力の測定値である。

【0039】

サンプルＡは、塗布材が無い状態で製造された比較例に係るケーブルである。この場合、測定された引抜力の範囲は、１５０［Ｎ／５０ｍｍ］～３００［Ｎ／５０ｍｍ］であり、ばらつきが大きい。

【0040】

サンプルＢは、塗布材として水を用いて製造された比較例に係るケーブルである。この場合、測定された引抜力の範囲は、１００［Ｎ／５０ｍｍ］～２００［Ｎ／５０ｍｍ］であった。サンプルＢの引抜力は、サンプルＡの引抜力よりも小さい。サンプルＢの場合には、サンプルＡの場合よりも測定値のばらつきが若干抑えられたが、ばらつきは依然として大きい。

【0041】

サンプルＣは、塗布材としてシリコーンオイルを用いて製造された実施例に係るケーブル１である。この場合、測定された引抜力の範囲は、３０［Ｎ／５０ｍｍ］～７０［Ｎ／５０ｍｍ］であった。サンプルＣの引抜力は、サンプルＢの引抜力よりも更に小さい。すなわち、サンプルＣの場合には、サンプルＢの場合よりも測定値のばらつきが抑えられ、測定値が適正な範囲に収まっている。

【0042】

このように、実施例に係るケーブル１によれば、比較例に係るケーブルの場合も被覆層５を小さい力で引き抜ける。すなわち、被覆層５（被覆物）を剥離し易く、かつ、剥離に要する力にばらつきがない高品質なケーブル１が提供される。

【0043】

本発明は、上述した実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例、ほかの実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。また、実施形態において特段の説明や図示のない部分に関しては、当該技術分野の周知技術や公知技術を適宜適用可能である。

【0044】

１ ケーブル
２ 線状体
３ 塗布材
４ 離型材
５ 被覆層
１００ 製造装置
１１０ 第１塗布装置
１２０ 第２塗布装置
１３０ 第３塗布装置
１４０ 制御装置
１４１ プロセッサ
１４２ ＲＯＭ
１４３ ＲＡＭ
１４４ 不揮発性メモリ
１４５ 入力装置
１４６ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】