特許 7452347 ケーブル

(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】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/30 20060101AFI20240312BHJP

【ＦＩ】

H01B7/30

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020157054

(22)【出願日】2020-09-18

(65)【公開番号】P2022050882

(43)【公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 弘

【審査官】北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１０８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０２３１０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ｎ次集合線（ｎ：自然数、ｎ＞１）であるケーブルであって、
前記ｎ次集合線は、１本に束ねられた複数のｎ－１次集合線を備え、
前記複数のｎ－１次集合線のそれぞれは、１本に束ねられた複数の素線を備え、
前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－１次集合線の最外層の素線は、導体および絶縁被膜を備えた絶縁導体素線であり、
前記ｎ－１次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－１次集合線の前記最外層の素線より内側に位置する前記複数の素線の一部は、誘電体素線であり、
前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線は、１本に束ねられた複数の前記誘電体素線と、複数の前記誘電体素線の周囲を覆う複数の前記絶縁導体素線と、により構成されている、ケーブル。

【請求項2】

請求項１記載のケーブルにおいて、
前記絶縁導体素線の導体の直径は、前記ケーブルの使用周波数における表皮厚さよりも小さい、ケーブル。

【請求項3】

請求項１または２に記載のケーブルにおいて、
ｎ＞２である場合に、
前記ｎ次集合線を構成する前記複数のｎ－１次集合線のうち、前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線は、１本に束ねられた複数のｎ－２次集合線を備え、
前記ｎ－１次集合線の最外層の前記ｎ－２次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－２次集合線の最外層の素線は、前記絶縁導体素線であり、
前記ｎ－２次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－２次集合線の前記最外層の素線より内側に位置する前記複数の素線の一部は、前記誘電体素線である、ケーブル。

【請求項4】

請求項３に記載のケーブルにおいて、
前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線よりも内側の前記ｎ－１次集合線は、１本に束ねられた複数の前記誘電体素線により構成されている、ケーブル。

【請求項5】

請求項３に記載のケーブルにおいて、
前記ｎ－１次集合線の最外層の前記ｎ－２次集合線よりも内側の前記ｎ－２次集合線は、１本に束ねられた複数の前記誘電体素線により構成されている、ケーブル。

【請求項6】

請求項１または２に記載のケーブルにおいて、
前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線よりも内側の前記ｎ－１次集合線は、１本に束ねられた複数の前記誘電体素線により構成されている、ケーブル。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のケーブルにおいて、
前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－１次集合線の前記最外層の素線と、前記ｎ－１次集合線の前記最外層の素線の１つ内側の層の素線とは、前記絶縁導体素線である、ケーブル。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のケーブルにおいて、
複数の前記絶縁導体素線の配列は、前記ケーブルの延在方向において変化している、ケーブル。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のケーブルにおいて、
前記ケーブルの使用周波数は、１０ｋＨｚ～１ＭＨｚである、ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ケーブルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

高周波電力の伝送に用いられるケーブルには、絶縁導体線の高周波抵抗（交流抵抗）を低減するため、複数本の絶縁導体素線を束ねたケーブルを用いることが知られている。特許文献１（特開２０１１－１２４１２９号公報）および特許文献２（特開平５－２６３３７７号公報）には、高周波抵抗を低減するための構造として、導体の外周がエナメル等の絶縁被膜で被われた絶縁導体素線を、複数本束ねて撚ると共に、外皮シースにて絶縁被覆した所謂リッツ線が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１２４１２９号公報

【文献】特開平５－２６３３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リッツ線は、ケーブルのコストおよび重量を低減する観点から、ケーブルに使用する導体量を減らすことが望ましい。しかし、単にケーブルの導体量を減らすと、高周波抵抗のベースになる直流抵抗が増加するため、リッツ線による高周波抵抗の抑制効果を利用しても、高周波抵抗を十分に小さくすることは困難である。

【0005】

本発明の目的は、高周波における電気抵抗を小さくすることが可能で、かつ、導体の使用量を小さくすることが可能なケーブルを提供することにある。

【0006】

その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

【0008】

一実施の形態であるケーブルは、ｎ次集合線（ｎ：自然数、ｎ＞１）であるケーブルであって、前記ｎ次集合線は、１本に束ねられた複数のｎ－１次集合線を備え、前記複数のｎ－１次集合線のそれぞれは、１本に束ねられた複数の素線を備えるものである。ここで、前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－１次集合線の最外層の素線は、導体および絶縁被膜を備えた絶縁導体素線であり、前記ｎ－１次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－１次集合線の前記最外層の素線より内側に位置する前記複数の素線の一部は、誘電体素線である。

【発明の効果】

【0009】

本願において開示される一実施の形態によれば、高周波における電気抵抗を小さくすることが可能で、かつ、導体の使用量を小さくすることが可能なケーブルを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態であるケーブルの断面図である。

【図2】実施の形態の変形例１であるケーブルの断面図である。

【図3】実施の形態の変形例２であるケーブルの断面図である。

【図4】実施の形態の変形例３であるケーブルの断面図である。

【図5】実施の形態の変形例４であるケーブルの断面図である。

【図6】実施の形態の変形例５であるケーブルの断面図である。

【図7】比較例１であるケーブルの断面図である。

【図8】比較例２であるケーブルの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

【0012】

（実施の形態）
＜改善の余地の詳細＞
高周波電力の伝送に用いられるケーブルでは、伝送する電力の周波数が高くなるほど、表皮効果により絶縁導体線の電気抵抗（高周波抵抗）が増加するという課題がある。すなわち、交流電流は周波数が高くなるほど、発生する交番磁束と電流との相互作用により、電流は電線の表面側を流れ易くなり、電流密度が電線の表面側に集中する。その結果、高周波交流は電線の全断面積のうちの一部、つまり表面側の薄い肉厚部に集中的に流れるようになり、通電面積の低下により交流抵抗値が増加する。

【0013】

このような課題を解決するため、リッツ線と呼ばれるケーブルを用いることが考えられる。図７に、比較例１としてリッツ線であるケーブル３６を示す。ケーブル３６は、線径２００μ以下程度に細分化された、絶縁被膜付きの素線（絶縁導体素線）、つまり外周面（表面）を絶縁被膜に覆われた導体から成る絶縁導体素線１ａを、例えば千本以上束ねた構造を有している。例えば、ここでは、図７の左側に示すように、３７本の絶縁導体素線１ａを１本に束ねて構成される１次集合線１３を、図７の中央に示すように、７本束ねて１本の２次集合線２４を構成している。さらに、集合線２４を７本束ねることで、１本の３次集合線であるケーブル３６を構成している。

【0014】

本願では、最初の集合工程で作製された集合線を「１次集合線」と呼び、ｎ回目の集合工程で作製された集合線を「ｎ次集合線」と呼ぶ。ここで、ｎは０より大きい自然数である。ｎ＋１次集合線は、ｎ＋１回目の集合工程において、ｎ次集合線を束ねて作製されている。

【0015】

このように、細い絶縁導体素線１ａを複数束ねることで、ケーブル３６全体での絶縁導体線の表面積を増大させている。ケーブル３６では、このように絶縁導体線の表面側・外周面の数を増し、その分だけ表面積を増大させることにより、表皮効果による電流密度集中を、分散、分断、軽減することが考えられる。

【0016】

しかし、リッツ線は、構造が複雑であり、使用される導体量が大きいことから、高価である。また、リッツ線は、使用される導体量が大きいため重量が大きいという問題もある。したがって、ケーブルのコストおよび重量を低減する観点から、ケーブルに使用する導体量を減らすことが望ましい。

【0017】

しかし、単にケーブルの導体量を減らすと、高周波抵抗のベースになる直流抵抗が増加するため、リッツ線による高周波抵抗の抑制効果を利用しても、高周波抵抗を十分に小さくすることは困難である。

【0018】

ここで、比較例２として、上記リッツ線に比べて導体量を低減した構造を有するケーブル２５を図８に示す。２次集合線であるケーブル２５を、誘電体により構成される誘電体素線１ｆを、例えば３７本束ねて構成される１次集合線１４の周囲に、６本の１次集合線１３を撚り合わせることで構成している。

【0019】

このように、ケーブル２５の中心の絶縁導体線を誘電体素線に置き換えることで、絶縁導体線の使用量を低減することが考えられる。しかし、誘電体から成る１次集合線１４の周囲の６本の１次集合線１３のそれぞれは、全体が絶縁導体素線１ａにより構成されている。このため、１次集合線１３の中心部の絶縁導体素線１ａには表皮効果により電流が殆ど流れないものが多く、導体の使用量に無駄が生じる。

【0020】

このように、ケーブルにおいては、製造コストおよび重量を低減する観点から、ケーブルに使用する導体量を減らすことが改善の余地として存在する。

【0021】

＜ケーブルの構造＞
以下に、図１を用いて、本実施の形態のケーブルについて説明する。本実施の形態のケーブルは、例えば、高周波電力伝送用ケーブルとして用いられる。図１は、本実施の形態のケーブルの断面図である。図１では、図の右側に３次集合線を示し、３次集合線の構成要素である２次集合線を図の中央に示し、２次集合線の構成要素である１次集合線を図の左側に示している。また、図１では、図を見易くするため、誘電体素線の断面にハッチングを付していない。

【0022】

図１に示すように、本実施の形態のケーブル３０は、複数の素線を束ねた集合線である。当該複数の素線とは、すなわち、外周面（表面）を絶縁被膜に覆われた導体から成る絶縁導体素線（絶縁導体線）１ａ、誘電体から成る誘電体素線（誘電体線）１ｂ、１ｃおよび１ｄを指す。絶縁導体素線１ａは、延在する導体と、導体の外周を覆う絶縁被膜とにより構成されている。

【0023】

絶縁導体素線１ａを構成する導体は、例えば銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）などである。また、絶縁被膜の材料は、例えばエナメルである。つまり、絶縁導体素線１ａは例えばエナメル線である。また、絶縁被膜の材料には、ポリウレタンまたはフッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））を使用可能である。誘電体素線１ｂ、１ｃおよび１ｄの材料は、例えばレーヨン繊維（スフ線）、ポリエステル繊維、パラ系アミド繊維、ポリプロピレン線、フッ素樹脂線（テフロン（登録商標）線）である。誘電体素線１ｂ、１ｃおよび１ｄを構成する材料の比重は、絶縁導体素線１ａを構成する材料の比重より小さい。上記の導体、絶縁被膜および誘電体素線の材料は、後述する変形例で説明する導体、絶縁被膜および誘電体素線のそれぞれの材料に適用可能である。

【0024】

ここで、１次集合線１０は、複数の誘電体素線１ｂから成る集合線と、当該集合線の表面を覆うように配置された複数の絶縁導体素線１ａとにより構成されている。ここでは、例えば、１８本の絶縁導体素線１ａが、１９本の誘電体素線１ｂから成る集合線の外周を囲むように配置されている。つまり、１次集合線１０の最外層は絶縁導体素線１ａにより構成されており、１次集合線１０を構成する素線のうち、最外層より内側の素線には誘電体素線１ｂが用いられている。このため、１次集合線１０の表面において、露出しているのは絶縁導体素線１ａであり、誘電体素線１ｂは露出していない。

【0025】

１次集合線１０は、撚線であってもよい。この場合、撚り合わせによって、絶縁導体素線１ａの配列（配置）は、ケーブル３０の長手方向において変化している。また、１次集合線１０は、直線状に延在する各素線を単純に束ねたものであってもよい。また、最外層の複数の絶縁導体素線１ａは、１９本の誘電体素線１ｃから成る集合線の外周を囲む編組を構成していてもよい。

【0026】

また、２次集合線２０は、複数の誘電体素線１ｃから成る１次集合線１１と、１次集合線１１の表面を覆うように配置された複数の１次集合線１０とにより構成されている。１次集合線１１は、例えば、３７本の誘電体素線１ｃを１本に束ねた構造を有している。１次集合線１１は撚線であってもよく、直線状に延在する各素線を単純に束ねたものであってもよい。このように、２次集合線２０の最外層の１次集合線１０よりも内側の１次集合線１１は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｃにより構成されている。

【0027】

また、ここでは例えば、６本の１次集合線１０が、１本の１次集合線１１の外周を囲むように配置されている。つまり、２次集合線２０を構成する１次集合線のうち、最外層は１次集合線１０により構成されており、最外層より内側には１次集合線１１が用いられている。このため、２次集合線２０の表面において、露出しているのは絶縁導体素線１ａであり、１次集合線１１は露出していない。

【0028】

２次集合線２０は、１次集合線１１を中心として１次集合線１０を撚り合わせた撚線であってもよい。この場合、撚り合わせによって、１次集合線１０の配列（配置）は、ケーブル３０の長手方向において変化している。また、２次集合線２０は、直線状に延在する各１次集合線を単純に束ねたものであってもよい。また、最外層の１次集合線１０は、１次集合線１１の外周を囲む編組を構成していてもよい。

【0029】

また、ケーブル（３次集合線）３０は、複数の誘電体素線１ｄから成る２次集合線２１と、２次集合線２１の表面を覆うように配置された複数の２次集合線２０とにより構成されている。２次集合線２１は、例えば、２５９本の誘電体素線１ｄを１本に束ねた構造を有している。２次集合線２１は撚線であってもよく、直線状に延在する各素線を単純に束ねたもの（マルチ化ケーブル）であってもよい。このように、３次集合線であるケーブル３０の最外層の２次集合線２０よりも内側の２次集合線２１は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｄにより構成されている。

【0030】

また、ここでは例えば、６本の２次集合線２０が、１本の２次集合線２１（中心束線）の外周を囲むように配置されている。つまり、ケーブル３０を構成する２次集合線のうち、最外層は２次集合線２０により構成されており、最外層より内側には２次集合線２１が用いられている。このため、ケーブル３０の表面において、露出しているのは絶縁導体素線１ａであり、２次集合線２１は露出していない。

【0031】

ケーブル３０は、２次集合線２１を中心として２次集合線２０を撚り合わせた撚線であってもよい。この場合、撚り合わせによって、２次集合線２０の配列（配置）は、ケーブル３０の長手方向において変化している。また、ケーブル３０は、直線状に延在する各２次集合線を単純に束ねたものであってもよい。また、最外層の２次集合線２０は、２次集合線２１の外周を囲む編組を構成していてもよい。

【0032】

上記のように、ケーブル３０は、３次集合線であり、２次集合線２１の周囲を囲むように複数の２次集合線２０を配置することで構成されている。また、２次集合線２０は、１次集合線１１の周囲を囲むように複数の１次集合線１０を配置することで構成されている。また、１次集合線１０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように複数の絶縁導体素線１ａを配置することで構成されている。つまり、ケーブル３０は、３回の集合工程により絶縁導体素線１ａと誘電体素線１ｂ、１ｃおよび１ｄとを集合させたものである。ここでは図示していないが、ケーブル３０は、外周を覆う絶縁層を備えていてもよい。

【0033】

ケーブル３０の基本構成要素である素線のうち、絶縁導体素線１ａの導体の直径は、ケーブル３０の使用周波数における表皮厚さ（表皮深さ）より小さい。表皮厚さとは、ある材質に入射した電磁界が、１／ｅ（≒１／２．７１８）に減衰する距離である。ケーブル３０が使用される周波数は、例えば１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚである。本実施の形態では、ケーブル３０が使用される周波数を８５ｋＨｚとした。ケーブル３０が使用される周波数が８５ｋＨｚである場合、銅の表皮厚さは０．２２７ｍｍである。また、絶縁素線１ａにおける導体の直径を０．１ｍｍ、絶縁被膜の厚さを０．０１７ｍｍとし、絶縁素線１ａの直径を０．１３４ｍｍとした。１次集合線１０の直径（１次集合線１０の外周に接するように包絡円を描いたときの包絡円の直径）は０．９３８ｍｍとし、２次集合線２０の直径（２次集合線２０の外周に接するように包絡円を描いたときの包絡円の直径）は２．８１４ｍｍとし、ケーブル３０の直径（ケーブル３０の外周に接するように包絡円を描いたときの包絡円の直径）は８．１７４ｍｍとした。また、絶縁素線１ａの直径は、ケーブル３０の直径の１／９０以上、つまり０．０９１ｍｍ以上である。したがって、絶縁素線１ａの導体は、上記表皮厚さよりも小さい直径を有し、絶縁素線１ａの直径は、ケーブル３０の直径の１／９０以上の直径を有している。また、誘電体素線の直径を０．１３４ｍｍとした。

【0034】

ケーブル３０は、例えばコイルの巻線または給電ケーブルなどに使用することが考えられる。ケーブル３０を使用して出力する電力は、例えば１１ｋＷまたは１００ｋＷなどが考えられる。

【0035】

また、ここでは、１次集合線、２次集合線および３次集合線のそれぞれの断面形状は六角形である。これにより、各集合線を構成する要素（素線または集合線）同士の隙間を小さくすることができる。すなわち、ケーブル３０の直径を縮小することができる。

【0036】

また、複数の誘電体素線１ｂから成る束、誘電体から成る１次集合線１１、および、２次集合線２１は、断面形状が六角形ではなく、それぞれの中心軸に向かって圧縮されていてもよい。このように、誘電体素線１ｂ、１ｃまたは１ｄのそれぞれから成る束を圧縮することで、ケーブル３０の直径を縮小することができる。

【0037】

上記のように、本実施の形態のケーブルは、ｎ次集合線（ｎ：自然数、ｎ＞１）であり、１本に束ねられた複数のｎ－１次集合線を備えており、複数のｎ－１次集合線のそれぞれは、１本に束ねられた複数の素線を備えている。また、ｎ次集合線の最外層のｎ－１次集合線を構成する複数の素線のうち、ｎ－１次集合線の最外層の素線は、導体および絶縁被膜を備えた絶縁導体素線であり、ｎ－１次集合線を構成する複数の素線のうち、ｎ－１次集合線の最外層の素線より内側に位置する複数の素線の一部は、誘電体素線である。

【0038】

より具体的には、本実施の形態ではｎ＞２であり、この場合、前記ｎ次集合線を構成する複数の前記ｎ－１次集合線のうち、前記ｎ次集合線の最外層の前記ｎ－１次集合線は、１本に束ねられた複数のｎ－２次集合線を備えている。前記ｎ－１次集合線の最外層の前記ｎ－２次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－２次集合線の最外層の素線は、前記絶縁導体素線であり、前記ｎ－２次集合線を構成する前記複数の素線のうち、前記ｎ－２次集合線の前記最外層の素線より内側に位置する前記複数の素線の一部は、前記誘電体素線である。

【0039】

＜実施の形態の効果＞
ケーブルの基本構成要素である絶縁導体素線の直径がケーブルの使用周波数における表皮厚さよりも大きい場合、ケーブルの最外層にある絶縁導体素線以外の絶縁導体素線は、表皮効果により、局所的に見て高抵抗の状態にある。そのため、比較例１として図７に示したリッツ線のように、複数回の撚り合わせにより絶縁導体素線の配置をケーブルの長手方向において変化させたとしても、１度も最外層に出ない絶縁導体素線には電流が殆ど流れない。

【0040】

つまり、リッツ線は伝送用ケーブルとして無駄な絶縁導体素線を有し、導体量に無駄がある。したがって、上述したように、ケーブルにおいては、製造コストおよび重量を低減する観点から、ケーブルに使用する導体量を減らすことが改善の余地として存在する。また、図８に比較例２として示すように、２次集合線において中心束線を誘電体素線１ｆから成る１次集合線１４に置き換えたとしても、１次集合線１３の内部には外部に露出しない素線１ａが多く、依然として上記改善の余地を有している。

【0041】

そこで、本発明者は、一度も最外層に出ない素線に誘電体素線を用いることで、高周波抵抗の増加を最小限に抑えられることを見出した。

【0042】

本実施の形態では、ケーブル３０の基本構成要素である絶縁導体素線１ａの導体の直径が、ケーブル３０の使用周波数における表皮厚さよりも小さい。これにより、ケーブル３０の最外層に位置する各絶縁導体素線１ａにおいて、表皮効果により内部の電気抵抗（高周波抵抗）が増加することを防ぐことができる。また、絶縁素線１ａの直径が、ケーブル３０の直径の１／９０以上の直径を有している。これにより、絶縁素線１ａの直径が過剰に小さくなり、絶縁素線１ａの本数が増えすぎることを防ぎ、ケーブル３０の製造コストが増大することを抑えることができる。

【0043】

また、本実施の形態では、絶縁導体素線１ａをｎ回の集合工程を経て集合させている。具体的には、ここでは３回の集合工程を経て絶縁導体素線１ａおよびその他の誘電体素線を集合させることで、ケーブル３０を構成している。ここで、少なくとも２回以上の集合工程において、使用される集合線は、次の第１および第２の基準により選択される。

【0044】

第１の基準として、ｎ回目の集合工程が完了した時点で最外層に露出する集合線には、ｎ－１回目の集合工程で作成したｎ－１次集合線を使用する。言い換えれば、ｎ次集合線は、ｎ－１次集合線を束ねて構成される。

【0045】

第２の基準として、ｎ回目の集合工程が完了した時点で最外層に露出しない構成要素の少なくとも一部には、誘電体素線を使用する。言い換えれば、ｎ次集合線を構成する要素のうち、最外層に露出しない構成要素の一部には、誘電体素線が使用される。

【0046】

このようにして、本実施の形態では、一度も最外層に出ない素線に誘電体素線を用いることで、高周波における電気抵抗を小さくすることが可能で、かつ、導体の使用量を小さくすることが可能なケーブルを実現できる。また、絶縁導体素線を構成する導体よりも軽い誘電体から成る誘電体素線を用いることで、ケーブルの重量を低減できる。このように、上記工夫点によって、改善の余地を解消することができる。

【0047】

例えば、図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図１に示す本実施の形態のケーブル３０の絶縁導体素線比は３６％であり、比較例１、２に比べて大きく導体の使用量を低減できる。ここでは、使用する導体量を比較例１の１／２以下に抑えられる。

【0048】

なお、比較例１と本実施の形態とのそれぞれのケーブルを構成する各素線の直径が同程度である場合、本実施の形態では比較例１よりも高周波抵抗が若干大きくなる場合がある。しかし、ケーブル３０の外径を大きくし、使用する導体量を２倍以下程度まで増やすことで、比較例１よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブル３０を実現できる。

【0049】

本実施の形態では、撚り合わせ、マルチ化、または編組工程により集合線を製造する場合に、上記基準に従うことで実用的な集合線を得ることができる。ここで、１次集合線１０、２次集合線２０またはケーブル（３次集合線）３０が撚線であれば、撚り合わせによって、絶縁導体素線１ａの配列（配置）は、ケーブル３０の長手方向において変化する。したがって、所定の箇所の断面において外部に露出していない絶縁導体素線１ａであっても、他の箇所の断面ではケーブル３０の最外層に位置している。つまり、ケーブル３０に使用されている絶縁導体素線１ａの全てにおいて、高周波抵抗を低減し、電流を流すことができる。

【0050】

また、１次集合線１０、１１、２次集合線２０、２１およびケーブル３０のそれぞれの断面形状は、略６角形である。断面形状が６角形であることにより、構成要素である素線または集合線を隙間なく束ねることができ、ケーブルの直径を縮小することができる。

【0051】

＜変形例１＞
図２に、本変形例のケーブル３１の断面図を示す。本変形例のケーブル３１の構成は、誘電体から成る２次集合線２１を中心束線として有し、１次集合線１０を有している点で、図１に示すケーブル３０の構成と同じである。ただし、ケーブル３１の最外層の２次集合線２２の中心束線には、２次集合線２２の最外層と同じ構造の１次集合線１０を用いている点で、ケーブル３１は図１に示すケーブル３０と異なる。つまり、２次集合線２２は、複数の１次集合線１０のみにより構成されている。

【0052】

すなわち、ケーブル３１は、３次集合線であり、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｄから成る２次集合線２１の周囲を囲むように、複数の２次集合線２２を配置することで構成されている。また、２次集合線２２は、１次集合線１０の周囲を囲むように複数の１次集合線１０を配置することで構成されている。また、１次集合線１０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように複数の絶縁導体素線１ａを配置することで構成されている。

【0053】

このように、ケーブル３１の最外層の２次集合線２２の中心束線が、最外層に絶縁導体素線１ａを有していても、比較例１よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブルを実現できる。２次集合線２２の導体量が図１に示す２次集合線２０よりも大きいため、図１に示すケーブル３０とケーブル３１との外形が同じである場合に、ケーブル３１はケーブル３０よりも高周波抵抗を低減できる。

【0054】

図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図２に示すケーブル３１の絶縁導体素線比は４２％である。つまり、比較例１に比べて、使用する導体量を１／２以下に抑えられる。

【0055】

＜変形例２＞
図３に、本変形例のケーブル３２の断面図を示す。本変形例のケーブル３２の構成は、２次集合線２０を中心束線として有する点を除き、図１に示すケーブル３０の構成と同じである。つまり、ケーブル３２は、２次集合線２０のみにより構成されている。

【0056】

すなわち、ケーブル３２は、３次集合線であり、２次集合線２０の周囲を囲むように複数の２次集合線２０を配置することで構成されている。また、２次集合線２０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｃから成る１次集合線１１の周囲を囲むように、複数の１次集合線１０を配置することで構成されている。また、１次集合線１０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように、複数の絶縁導体素線１ａを配置することで構成されている。

【0057】

このように、ケーブル３２の中心束線が、絶縁導体素線１ａを含む１次集合線１０を最外層に有していても、比較例１、２よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブルを実現できる。ケーブル３２の中心束線である２次集合線２０の導体量が図１に示す２次集合線２１よりも大きいため、図１に示すケーブル３０とケーブル３２との外形が同じである場合に、ケーブル３２はケーブル３０よりも高周波抵抗を低減できる。

【0058】

図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図３に示すケーブル３２の絶縁導体素線比は４２％である。つまり、比較例１に比べて、使用する導体量を１／２以下に抑えられる。

【0059】

＜変形例３＞
図４に、本変形例のケーブル３３の断面図を示す。本変形例のケーブル３３は、複数の１次集合線１０のみで構成された２次集合線２２を複数束ねた構造を有している。

【0060】

すなわち、ケーブル３３は、３次集合線であり、２次集合線２２の周囲を囲むように複数の２次集合線２２を配置することで構成されている。また、２次集合線２２は、１次集合線１０の周囲を囲むように、複数の１次集合線１０を配置することで構成されている。また、１次集合線１０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように、複数の絶縁導体素線１ａを配置することで構成されている。

【0061】

このように、全ての１次集合線が、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂと、当該複数の誘電体素線１ｂの外周を囲む複数の絶縁導体素線１ａとにより構成されていても、比較例１、２よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブルを実現できる。ケーブル３３には誘電体素線のみにより構成される１次集合線、および、誘電体素線のみにより構成される２次集合線がないため、図１に示すケーブル３０とケーブル３３との外形が同じである場合に、ケーブル３３はケーブル３０よりも高周波抵抗を低減できる。

【0062】

図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図４に示すケーブル３３の絶縁導体素線比は４９％である。つまり、比較例１に比べて、使用する導体量を１／２以下に抑えられる。

【0063】

＜変形例４＞
図５に、本変形例のケーブル３４の断面図を示す。本変形例のケーブル３４は、２次集合線であり、その構成は、図１に示す２次集合線２０の構成と同じである。

【0064】

すなわち、ケーブル３４は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｃから成る１次集合線１１の周囲を囲むように、複数の１次集合線１０を配置することで構成されている。また、１次集合線１０は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように、複数の絶縁導体素線１ａを配置することで構成されている。

【0065】

このように、ケーブル３４が２次集合線であっても、比較例１、２よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブルを実現できる。

【0066】

図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図８に示すケーブル２５の絶縁導体素線比は８６％であり、図５に示すケーブル３４の絶縁導体素線比は４９％である。つまり、比較例１に比べて、使用する導体量を１／２以下に抑えることができ、比較例２と比べても、使用する導体量を低減できる。

【0067】

＜変形例５＞
図６に、本変形例のケーブル３５の断面図を示す。本変形例のケーブル３５の構成は、誘電体から成る２次集合線２１を中心束線として有している点で、図１に示すケーブル３０の構成と同じである。ただし、ケーブル３５の最外層の２次集合線２３の最外層を構成する１次集合線１２は、最外層およびその１つ内側の層が、複数の絶縁導体素線１ａにより構成されている。

【0068】

すなわち、ケーブル３５は、３次集合線であり、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｄから成る２次集合線２１の周囲を囲むように、複数の２次集合線２３を配置することで構成されている。また、２次集合線２３は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｃから成る１次集合線１１の周囲を囲むように、複数の１次集合線１２を配置することで構成されている。また、１次集合線１２は、１本に束ねられた複数の誘電体素線１ｂの周囲を囲むように複数の絶縁導体素線１ａを２層配置することで構成されている。すなわち、２次集合線２３の最外層の１次集合線１２を構成する複数の素線のうち、１次集合線１２の最外層の素線と、１次集合線１２の最外層の素線の１つ内側の層の素線とは、絶縁導体素線１ａである。

【0069】

このように、１次集合線１２の最外層と、最外層から１つ内側の層とが複数の絶縁導体素線１ａにより構成されていても、比較例１よりも高周波抵抗が低く、導体の使用量が小さいケーブルを実現できる。１次集合線１２の導体量が図１に示す１次集合線１０よりも大きいため、図１に示すケーブル３０とケーブル３５との外形が同じである場合に、ケーブル３５はケーブル３０よりも高周波抵抗を低減できる。

【0070】

図７に示すリッツ線の絶縁導体素線比を１００％とすると、図６に示すケーブル３４の絶縁導体素線比は６９％である。つまり、比較例１に比べて、使用する導体量を低減できる。

【0071】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0072】

１ａ 絶縁導体素線
１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｆ 誘電体素線
１０～１２ １次集合線
２０～２３ ２次集合線
３０～３６ ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】