JP2012204299A - 二芯リボン電線の製造方法及び二芯リボン電線 - Google Patents

Abstract

【課題】各線の識別が容易なハロゲンフリーの二芯リボン電線を均一な形状で安定的に製造することが可能な二芯リボン電線の製造方法及び二芯リボン電線を提供する。
【解決手段】二つの円筒状孔部７１が直方体状の連結部２２を介して繋がった形状の押出孔６２ａへ二本の導体１５を挿通させて移動させ、樹脂流路５１にハロゲンフリーの第一樹脂Ｒ１を供給して周方向の全範囲にわたって第一樹脂Ｒ１を行き渡らせ、樹脂流路５１に第一樹脂Ｒ１と異なる色のハロゲンフリーの第二樹脂Ｒ２を押出孔６２ａの一方の円筒状孔部７１に供給してそこを通過する導体１５の周囲を覆う第一樹脂Ｒ１に積層させ、他方の円筒状孔部７１には第一樹脂Ｒ１のみを供給してそこを通過する導体１５は第一樹脂Ｒ１のみで覆い、第一樹脂Ｒ１をクロスヘッド３２内で導体１５にそれぞれ接触させて押出孔６２ａから押し出す。
【選択図】図２

Description

本発明は、二本の導体を樹脂で被覆して一体化させた二芯リボン電線の製造方法及び二芯リボン電線に関する。

導体の周囲を樹脂で被覆した電線を製造する技術として、共通のクロスヘッド本体内に独立した複数のダイス・ポイントユニットが組込まれたクロスヘッドを有し、前記クロスヘッドには前記各ダイス・ポイントユニットの絶縁層押出路に対してそれぞれ絶縁被覆材を供給する絶縁層押出機と、いずれかの前記ダイス・ポイントユニットの着色層押出路に対して着色被覆材を供給する着色層押出機とが接続されている製造装置を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、電線種別等を識別するために、被覆部表面に種々の色彩が施された電線を製造する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、両側の心線の間に介在心線を介在させて同時に押出して連接・一体化してなり、かつ両側心線と介在心線の押出成形材料が異なる平形電線を製造する技術として、両側の心線を構成するポイントと、ポイントとの間に押出し成形材料ａの流路αを形成し、かつ押出成形材料ｂの流路βを内包し、両側心線の間に介在心線を介在させて融着一体化する成形孔を有するダイスとを備え、流路αと流路βとが基本的に分離され、押出成形材料ａと押出成形材料ｂとが混ざり合うことがないようにすることも知られている（例えば、特許文献３参照）。

実公昭６１−３４６５３号公報 特開２００１−１３５１７５号公報 特開２００３−１５７７３４号公報

ところで、複数の電線が並列されて一体化されたリボン電線においても、その電線部分の識別を容易にする要求がある。
しかし、上記の特許文献１，２では、電線の外被に着色して電線種別等の識別を行うことができるが、何れも単線の電線を製造するものであり、二本の電線が並列に一体化されたリボン電線を製造することはできない。

この場合、特許文献３における介在心線に異なる樹脂を引き落として被覆させる技術を応用し、一方側の電線部分に、色の異なる樹脂を引き落とし方式によって被覆させて色違いとしたリボン電線を製造することも考えられる。しかし、引き落とし方式による樹脂の被覆は、外径の制御が難しく、それぞれの電線部分の外径を安定的に均一化させて二芯リボン電線を製造することは困難である。このようにして製造された二芯リボン電線では、外径が不均一であることより、外径不良となったり絶縁性等にばらつきが生じて信頼性の低下を招いてしまう。
特に、環境負荷を考慮して用いられているハロゲンフリーの樹脂は、粘性が高く、流動性が低いため、ハロゲンフリーの樹脂を導体に押出被覆する場合に外径制御が困難であることがある。

本発明の目的は、各線の識別が容易なハロゲンフリーの二芯リボン電線を均一な形状で安定的に製造することが可能な二芯リボン電線の製造方法及び二芯リボン電線を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の二芯リボン電線の製造方法は、並列させた二本の導体に樹脂を押出被覆して二芯リボン電線を製造する方法であって、
二本の導体が並列に通されて下流側から上流側へ向かって移動される押出孔を有するダイスと、前記ダイスに先端が入れられるポイントと、ポイントの周囲に配置されるスリーブからなるクロスヘッドを用い、
前記ダイスの押出孔は、二つの円筒状孔部が直方体状の連結部を介して繋がった形状であり、前記二つの円筒状孔部の径が等しく、
前記ポイントは前記ダイスに入れられる先端に向けて径が小さくなり、
前記ポイントと前記ダイスの間に樹脂流路となる円環状の隙間があり、前記隙間は前記ダイスの押出孔に繋がり、
前記押出孔へ二本の導体を挿通させて移動させ、
前記樹脂流路にハロゲンを含まない第一樹脂を供給して周方向の全範囲にわたって前記第一樹脂を行き渡らせ、
前記樹脂流路に前記第一樹脂と異なる色のハロゲンを含まない第二樹脂を前記押出孔の一方の円筒状孔部に供給してそこを通過する導体の周囲を覆う前記第一樹脂に積層させ、
他方の円筒状孔部には前記第一樹脂のみを供給してそこを通過する導体は前記第一樹脂のみで覆い、前記第一樹脂を前記クロスヘッド内で前記導体にそれぞれ接触させて前記押出孔から押し出すことを特徴とする。

本発明の二芯リボン電線の製造方法において、前記樹脂流路への前記第二樹脂の供給範囲を、二芯リボン電線における全周の４０％以上５０％以下とすることが好ましい。

本発明の二芯リボン電線は、並列された二本の導体に樹脂が押出被覆されてなる二芯リボン電線であって、
それぞれの前記導体がハロゲンを含まない第一樹脂によって被覆されて長手方向に沿って互いに連結され、一方の導体側の前記第一樹脂の周囲に、前記第一樹脂と異なる色のハロゲンを含まない第二樹脂が被覆され、前記一方の導体を覆う前記第一樹脂の厚さと他方の導体を覆う前記第一樹脂および前記第二樹脂の合計の厚さとが等しいことを特徴とする。

本発明の二芯リボン電線の製造方法によれば、色によって各線の識別が容易なハロゲンフリーの二芯リボン電線を容易に製造することができる。樹脂流路の周方向の全範囲に行き渡らせた第一樹脂の外周側に、一方の導体の周囲を覆う範囲で異なる色の第二樹脂を積層させる。クロスヘッド内で導体に樹脂を接触させて押出孔から押し出す充実押出方式で導体に樹脂を被覆するので、引き落とし方式で樹脂を被覆させる場合（特許文献３）と比較して、各線の形状を安定的に均一な状態とすることができる。したがって、外径と絶縁性が長さ方向に安定した信頼性の高い二芯リボン電線を製造することができる。
そして、この二芯リボン電線によれば、ハロゲンフリーの樹脂により導体が被覆されているので、火災時や焼却処理時に、ハロゲン化水素等の有害ガスやダイオキシン等の有害物質の生成のない、環境負荷の少ない電線とすることができる。

本発明に係る二芯リボン電線の実施形態例を示す斜視図である。 本発明に係る二芯リボン電線の製造方法に用いられる押出成形機の断面図である。 図２のクロスヘッドの樹脂流路を示す図である。 本発明で使用するダイスの先端部分の斜視図である。

以下、本発明に係る二芯リボン電線の製造方法及び二芯リボン電線の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る二芯リボン電線１１は、二つの電線部１２，１３を備えている。これらの電線部１２，１３は、中心に導体１５，１６を備えており、それぞれの電線部１２，１３の導体１５，１６が互いに平行に配列されている。

導体１５，１６は、例えば、７本の素線を撚り合わせた錫メッキ軟銅線等であり、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ２８からＡＷＧ３２程度の外径を有している。本例では、外径０．１２７ｍｍの７本の錫メッキ軟銅線を撚り合わせたＡＷＧ２８（外径約０．３ｍｍ）の導体１５，１６が用いられている。

電線部１２，１３は、導体１５，１６の周囲を絶縁樹脂からなる外被１２ａ，１３ａで覆った構造を有しており、それぞれ断面円形に形成されている。これらの電線部１２，１３同士は、その外被１２ａ，１３ａから続く直方体状の連結部２２によって連結されている。連結部は二芯リボン電線１１の長さ方向にわたって形成されている。

電線部１２，１３の外被１２ａ，１３ａは、その厚さが０．１ｍｍから０．２７ｍｍ程度とされ、３０Ｖから３００Ｖの絶縁性を有している。本例では、外被１２ａ，１３ａの厚さが約０．２７ｍｍである。これにより、二芯リボン電線１１は、その短径ｄ１が０．８４ｍｍであり、長径ｄ２が１．７８ｍｍであり、定格電圧３００Ｖとなっている。なお、定格温度は、１０５℃である。

電線部１２，１３を連結する連結部２２は、電線部１２，１３同士の間隔となる幅寸法が、電線部１２，１３の外径の１／１０から１／７程度で形成されている。本例では、約０．１ｍｍである。

一方の電線部１２の外被１２ａは、第一樹脂Ｒ１と、この第一樹脂Ｒ１の周囲を覆う第二樹脂Ｒ２とから構成された複数層構造とされている。これに対して、他方の電線部１３の外被１３ａは、第一樹脂Ｒ１だけで構成されている。また、電線部１２，１３同士を連結する連結部２２は、第一樹脂Ｒ１で構成されている。

上記の二芯リボン電線１１の外被１２ａ，１３ａを構成する第一樹脂Ｒ１及び第二樹脂Ｒ２は、同一樹脂材料であり、例えば、ポリオレフィン系のハロゲンを含まない（ハロゲンフリー）樹脂が用いられている。なお、電線部１２の外被１２ａの最外層を構成する第二樹脂Ｒ２は、第一樹脂Ｒ１と同一樹脂材料から形成されているが、別の色に着色されている。例えば、第一樹脂Ｒ１が白色の場合、第二樹脂Ｒ２は赤色とされている。これにより、この二芯リボン電線１１の外観は、一方の電線部１２が赤色とされ、他方の電線部１３が白色とされ、それぞれの電線部１２，１３が色分けされて識別が容易である。第二樹脂Ｒ２が連結部２２まで覆ってもよい。

次に、上記の二芯リボン電線１１を製造する方法について、押出成形機の構成とともに説明する。
図２に示すように、上記の二芯リボン電線１１を製造する押出成形機は、クロスヘッド３２を備えている。

クロスヘッド３２は、スリーブ孔４１を有するすり鉢状のスリーブ４２を備えており、このスリーブ４２のスリーブ孔４１には、後方側から先細り形状のポイント４３が挿入されている。このポイント４３には、その中心に、挿通孔４３ａが形成されており、この挿通孔４３ａには、二本の導体１５，１６が互いに平行に挿通されてクロスヘッド３２の後端側から先端側（図２中矢印方向）へ移動されるようになっている。

ポイント４３とスリーブ孔４１との間には、図２及び図３に示すように、ポイント４３の軸方向に沿って前方側に、樹脂流路５１が形成されている。この樹脂流路５１は、ポイント４３の外周面に沿って形成され、これにより、下流側へ向かって次第に窄まる形状とされている。

この樹脂流路５１の後端側には、スリーブ４２に形成された連通路５２が連通されており、この連通路５２には、シリンダ（図示省略）から溶融状態の第一樹脂Ｒ１が供給される。そして、この連通路５２に供給された第一樹脂Ｒ１は、樹脂流路５１へ送り出され、樹脂流路５１の全周にわたって行き渡り、クロスヘッド３２の先端側（図２の矢印の向き）へ押し出される。

スリーブ４２の先端側には、ダイス６０が連結されている。ダイスの後端（図２の右側）にはポイント４３が入れられている。この部分のダイス６０はポイント４３との間に一定の間隔の隙間ができるようにポイント４３の外周に合わせた形状の孔５１ａが開けられている。

ダイス６０の孔５１ａの後端側には、スリーブ４２とダイス６０との間及びスリーブ４２に形成された連通路５４が連通されており、この連通路５４には、シリンダから溶融状態の第二樹脂Ｒ２が供給される。そして、この連通路５４に供給された第二樹脂Ｒ２は、孔５１ａへ送り出され、第一樹脂Ｒ１の外周側に積層される。連通路５４からダイス６０の孔５１ａに繋がる部分は、連通路５４から供給された第二樹脂Ｒ２がポイント４３の周囲に略半周分回るように（図３参照）ポイント４３の周方向に延びて形成されている。連通路５４がポイント４３の周方向に延びる範囲は、樹脂流路５１の全周に対して４０％以上５０％以下の範囲になるよう設定されている。これにより連通路５４から樹脂流路５１に供給された第二樹脂Ｒ２は一方の導体１５の全周を覆う範囲で第一樹脂Ｒ１に積層される。

第一樹脂Ｒ１を供給するシリンダと第二樹脂Ｒ２を供給するシリンダは別々に設けられているが、それぞれ同様の構成である。各シリンダは、加熱シリンダとスクリュとを備えており、スクリュを回転させて加熱シリンダ内の圧力を高め、第一樹脂Ｒ１または第二樹脂Ｒ２を加圧して溶融させ、溶融した第一樹脂Ｒ１または第二樹脂Ｒ２を、クロスヘッド３２の連通路５２または連通路５４へ送り出す。

図４に示すように、ダイス６０の先端部分（出口側となる部分）には、成形された二芯リボン電線１１が押し出される押出孔６２ａが形成されている。この押出孔６２ａは、導体１５，１６が挿通される一対の同一内径を有する円筒状孔部７１と、これらの円筒状孔部７１の間を連通させる直方体状の連通孔部７２とを有し、断面がメガネ状に形成されている。

押出孔６２ａの中心線とポイント４３の挿通孔４３ａの中心線が一致し、挿通孔４３ａから導き出された二本の導体１５，１６は二つの円筒状孔部７１の中心を通り、それぞれ第一樹脂Ｒ１及び第二樹脂Ｒ２、第一樹脂Ｒ１が被覆されて押出孔６２ａから押し出される。

上記構成のクロスヘッド３２によって二芯リボン電線１１を製造する場合には、導体供給リール（図示省略）から送り出される平行に並列された二本の導体１５，１６を挿通孔４３ａ及び押出孔６２ａに通し、クロスヘッド３２の前方側の巻取りリール（図示省略）で巻き取る。

この状態において、連通路５２を介して樹脂流路５１へ白色の第一樹脂Ｒ１を供給し、周方向の全範囲にわたって第一樹脂Ｒ１を行き渡らせる。

また、連通路５４を介して樹脂流路５１へ第二樹脂Ｒ２を供給し、樹脂流路５１の半分に第一樹脂Ｒ１と異なる赤色の第二樹脂Ｒ２を供給する。この第二樹脂Ｒ２は一方の円筒状穴部７１に供給されて、一方の導体１５の周囲を覆う範囲で第二樹脂Ｒ２が第一樹脂Ｒ１の外周側に積層される。供給する第一樹脂Ｒ１及び第二樹脂Ｒ２としては、ポリオレフィン系のハロゲンフリー樹脂を用いる。

そして、第二樹脂Ｒ２が積層された第一樹脂Ｒ１をクロスヘッド３２内で導体１５，１６に接触させてダイス６０の押出孔６２ａから押し出す。
これにより、平行に並列された導体１５，１６の外周が外被１２ａ，１３ａで被覆され、かつ連結部２２で連結された二本の電線部１２，１３を有し、それぞれの電線部１２，１３が色分けされたハロゲンフリーの二芯リボン電線１１が得られる。

このように、本実施形態に係る二芯リボン電線の製造方法によれば、色によって各電線部１２，１３の識別が容易なハロゲンフリーの二芯リボン電線１１を容易に製造することができる。本発明の製造方法は充実押出方式であるので、引き落とし方式で第二樹脂Ｒ２を被覆させる場合と比較して、各電線部１２，１３の外径を安定的に均一な状態とすることができる。したがって、外径と絶縁性が長さ方向に安定した信頼性の高い二芯リボン電線１１を製造することができる。

ところで、第一樹脂Ｒ１及び第二樹脂Ｒ２を別々に押出被覆すると、それぞれの導体ごとに被覆径の制御が必要となり、押出機の制御が複雑困難となる。また、二つの押出機のバランスによって連結部に形状が長さ方向に不安定になってしまう。
第二樹脂を第一樹脂に積層する場合でも、ダイス内で第一樹脂を被覆した後に続いて第二樹脂をその上に被覆する方式とするとダイスが二段構造になる。そして第一樹脂の被覆の部分のダイス内径が小さくなるので樹脂の圧力が高まる。ハロゲンフリー（非ハロゲン）樹脂は、主な樹脂成分であるポリオレフィンに対して金属水酸化物難燃剤の重量が１．８倍と多く、ポリオレフィン系樹脂（例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂）が粘性が高い材料であることとあいまって粘性が高く流動性が低い。したがって、この方式ではハロゲンフリー樹脂である第一樹脂の押出性が悪く押出時に断線が生じたり、設備停止となるおそれがある。また、押出機のスクリュの回転数が制限され、製造時における線速が上がらず生産性が低い。

これに対して、本実施形態では、第一樹脂Ｒ１に第二樹脂Ｒ２を積層させた状態で押出孔６２ａに樹脂を供給して導体１５，１６に被覆するので、粘性の高いハロゲンフリーの樹脂を用いたとしても、押出成形機の内部での樹脂の押出圧力を小さくすることができる。これにより、押出時における断線や設備停止を防止できる。また、第一樹脂Ｒ１の外径制御だけで電線部１２，１３の外径等の形状を安定させることができ、導体１５の偏心等の不具合も極力抑え、信頼性の高い二芯リボン電線１１を製造することができる。

なお、上記の実施形態では、白色の第一樹脂Ｒ１及び赤色の第二樹脂Ｒ２を用いることにより、一方の電線部１２を赤色とし他方の電線部１３を白色としたが、電線部１２，１３を色の違いで識別することができれば、樹脂の色は白色と赤色に限らず、他の色を用いてもよい。

１１：二芯リボン電線、１５，１６：導体、３２：クロスヘッド、４３ａ：挿通孔、５１：樹脂流路、５１ａ：孔、６２ａ：押出孔、Ｒ１：第一樹脂、Ｒ２：第二樹脂

Claims (3)

1. 並列させた二本の導体に樹脂を押出被覆して二芯リボン電線を製造する方法であって、
   二本の導体が並列に通されて下流側から上流側へ向かって移動される押出孔を有するダイスと、前記ダイスに先端が入れられるポイントと、ポイントの周囲に配置されるスリーブからなるクロスヘッドを用い、
   前記ダイスの押出孔は、二つの円筒状孔部が直方体状の連結部を介して繋がった形状であり、前記二つの円筒状孔部の径が等しく、
   前記ポイントは前記ダイスに入れられる先端に向けて径が小さくなり、
   前記ポイントと前記ダイスの間に樹脂流路となる円環状の隙間があり、前記隙間は前記ダイスの押出孔に繋がり、
   前記押出孔へ二本の導体を挿通させて移動させ、
   前記樹脂流路にハロゲンを含まない第一樹脂を供給して周方向の全範囲にわたって前記第一樹脂を行き渡らせ、
   前記樹脂流路に前記第一樹脂と異なる色のハロゲンを含まない第二樹脂を前記押出孔の一方の円筒状孔部に供給してそこを通過する導体の周囲を覆う前記第一樹脂に積層させ、
   他方の円筒状孔部には前記第一樹脂のみを供給してそこを通過する導体は前記第一樹脂のみで覆い、前記第一樹脂を前記クロスヘッド内で前記導体にそれぞれ接触させて前記押出孔から押し出すことを特徴とする二芯リボン電線の製造方法。
2. 請求項１に記載の二芯リボン電線の製造方法であって、
   前記樹脂流路への前記第二樹脂の供給範囲を、二芯リボン電線における全周の４０％以上５０％以下とすることを特徴とする二芯リボン電線の製造方法。
3. 並列された二本の導体に樹脂が押出被覆されてなる二芯リボン電線であって、
   それぞれの前記導体がハロゲンを含まない第一樹脂によって被覆されて長手方向に沿って互いに連結され、一方の導体側の前記第一樹脂の周囲に、前記第一樹脂と異なる色のハロゲンを含まない第二樹脂が被覆され、前記一方の導体を覆う前記第一樹脂の厚さと他方の導体を覆う前記第一樹脂および前記第二樹脂の合計の厚さとが等しいことを特徴とする二芯リボン電線。

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