JPH08235937A - 可撓性ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導体の絶縁被覆材料として、弾力性と強度の
大きい材料を用いてケーブル素線を構成し、そのケーブ
ル素線をまとめたものの周囲に同様な絶縁材料を用いた
被覆を施すことにり、ケーブルの曲げ作用を容易に行い
得るとともに、布設作業の能率を向上させ得るようにす
る。 【構成】 ケーブル素線１の導体の周囲にゲル状ポリマ
ーを絶縁材料として一体に配置し、そのようなケーブル
素線を複数本撚合せて圧縮撚線１６を構成する。前記圧
縮撚線１６の周囲に押し出し成型手段を用いて外部被覆
絶縁層１７を一体に被覆して３心ケーブル１５を構成し
て、前記３心ケーブル１５に対する曲げ作用を容易に行
い得るようにする。前記３心ケーブルでは、絶縁被覆と
して用いるゲル状ポリマーの特性により、柔軟性が大き
く、曲線部に対する布設作業等を容易に行い得るように
することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性と高強度を有す
るゲル状ポリマーによって、導体の周囲を被覆して構成
する可撓性ケーブルに関し、特に、絶縁被覆部材をゲル
状ポリマーにより構成することにより、ケーブルに大き
な可撓性を持たせることが可能な可撓性ケーブルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般の電力ケーブルにおいては、細い銅
線を撚り合わせて導体を構成し、その周囲に塩化ビニー
ルやエチレンプロピレンゴム等の絶縁体を所定の厚さで
被覆して構成したものが用いられている。また、前述し
たようにして構成したケーブル素線を２本平行に配置し
て、その周囲を絶縁体で被覆して一体化した電線も使用
される。さらに、前記ケーブル素線を３本撚り合わせ
て、その中心部に中心介在物を配置し、周囲を絶縁体で
被覆して一体化したケーブルを用いる場合もある。前述
したような多種類のケーブルは、一般の給電ケーブルと
して使用されているものであり、可撓性を有するため
に、搬送する際にはケーブルを巻いたものとして取り扱
うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うなケーブルは、その絶縁被覆が比較的硬いものである
ために、ケーブル全体として曲げにくいものとなり、ケ
ーブルを取り扱う際や現場で布設する作業を行う際に、
作業員に多くの負担を強いるという問題がある。また、
ケーブルの絶縁被覆として使用しているエチレンプロピ
レンゴムや塩化ビニール等では、その柔軟性が小さいも
のであり、例えば、弾性率は４００〜８５０％であり、
前記ケーブルの絶縁材料を塩化ビニール等で構成した場
合には、その絶縁材料が硬質のものであるために、ケー
ブルの曲げ弾性等が比較的小さいという問題がある。前
記問題の他に、従来のケーブルでは、導体の周囲に絶縁
体が密着しないために、導体の周囲の隙間に水が入り込
むような問題があり、絶縁体の一部が破損して孔が形成
されたりすると、水分が広い範囲にまわり、導体が腐食
しやすい等の問題もある。

【０００４】さらに、３本のケーブル素線を撚線として
構成し、その外周部に絶縁体の被覆を形成した３心ケー
ブル等では、導体の周囲に所定の厚さの絶縁体を被覆し
たものを、撚り合わせて撚線として構成したものの周囲
に絶縁体を被覆して、３本のケーブル素線を一体化した
３心ケーブルを形成している。ところが、前述したよう
な３心ケーブルにおいては、ケーブル素線の導体を被覆
する絶縁体が、比較的硬質なものであるために、撚線と
して構成した３心ケーブルの中心部に隙間が形成され
る。そして、前記撚線の隙間を通って水が入り込むこと
があり、防水性を欠くわすることが困難であるという欠
点を持っている。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来のケーブ
ルの絶縁被覆と柔軟性の問題を解消するもので、絶縁被
覆材料としてゲル状ポリマーを用いることにより、ゲル
状ポリマーの柔軟性と高強度により、絶縁特性を良好に
発揮できるとともに、ケーブルの取り扱いに際して、曲
げ作用等を容易に行い得るようにする可撓性ケーブルを
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、導体の周囲に
絶縁性を有するゲル状ポリマーを所定の厚さで被覆して
構成するとともに、前記ゲル状ポリマーは下記の要件を
備えた物質を用いている。すなわち、本発明のゲル状ポ
リマーは、伸び率が１０００〜２０００％、反発弾性率
が１０〜３０％、圧縮永久歪が５〜２０％（ＪＩＳＫ６
３０１による）、硬度が０．１〜３０（アスカーＣ硬
度）であり、熱変形温度が−４０℃以下のものを使用し
ている。また、本発明においては、導体の周囲にゲル状
ポリマーを所定の厚さで被覆して構成したケーブル素線
を複数本まとめたものの周囲を、ゲル状ポリマーにより
被覆して一体化して構成することができる。さらに、本
発明においては、前記ケーブル素線を複数本撚り込むと
ともに、複数本のケーブル素線の中心部に中心介在物を
配置し、その外周部をゲル状ポリマーにより被覆して一
体化して構成することもできる。

【０００７】前記構成に加えて、本発明においては、前
記ケーブル素線を複数本圧縮しながら撚り込んで圧縮撚
線を構成するとともに、その圧縮撚線の外周部をゲル状
ポリマーにより被覆して一体化して構成することも可能
である。本発明のゲル状ポリマーとしては、その比重が
０．８〜０．９のものを使用することが可能であり、さ
らに、スチレン−エチレン系ゲル状ポリマーを用いるこ
とができる。

【０００８】

【作用】前述したように構成した本発明のケーブル素線
では、細い銅線の撚線等で構成した導体の周囲に絶縁材
料としてのゲル状ポリマーを所定の厚さで被覆して一体
化して構成しており、そのゲル状ポリマーの柔軟性によ
り、曲げ作用を容易に行うことができる。また、前述し
たようなゲル状ポリマーで被覆したケーブル素線を平行
に並べたり、複数本のケーブル素線を撚線として組み合
わせたものの周囲を、ゲル状ポリマーにより覆って一体
化することにより、大きな可撓性を持つケーブルを作成
することができる。前記ゲル状ポリマーは、着色しない
状態では、無色透明に近い性質を有するものであるが、
任意の顔料を添加することにより、薄く着色した半透明
なテープまたはシート等を容易に作成することができ
る。前記ゲル状ポリマーを透明性を有するものとして構
成する場合には、ケーブルの内部構造を直接見ることが
できるので、例えば、３心ケーブルを構成した際にも、
導体の状態を外部から直接見ることが可能になる。

【０００９】前述したような絶縁材料を用いたケーブル
では、導体に対する防水性を良好な状態で確保すること
ができるので、ケーブルの耐久性を確保することが可能
である。さらに、前述したようなケーブル素線を複数本
撚線として構成する際に、圧力を付与しながら撚り込む
ことにより、ケーブル素線の絶縁体が若干潰れる状態で
密着し、ケーブル素線の間に隙間が生じないようにする
ことができる。そして、ケーブル素線の撚線の間と、そ
の周囲に形成する絶縁被覆との間のそれぞれに、隙間が
生じないので、ケーブルの中で水が流通するような問題
が発生せずに、ケーブル自体の走水防止性を確保するこ
とができる。

【００１０】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の可撓性
ケーブルを説明する。図１に示す例において、ケーブル
素線１は細い銅線等を撚線として構成した導体２の周囲
に、ゲル状ポリマーで構成した絶縁被覆を所定の厚さに
被覆して構成したものを示している。前記ケーブル素線
１は、低圧送電用のケーブルとして用いることが可能で
あることの他に、そのケーブル素線１を複数本まとめ
て、１本の送電ケーブルとしても利用が可能である。ま
た、前記ケーブル素線１は、撚線として構成せずに、太
い軟銅線の導体を絶縁層３で被覆したものとして構成す
ることも可能であり、任意の太さを有するケーブルを構
成することができる。そして、前述したようなケーブル
素線１を作成する際には、従来のケーブル素線の製造法
と同様に、押し出し成型方法により、ゲル状ポリマーを
導体の周囲に所定の厚さで押し出して被覆し、その後
に、ゲル状ポリマーに対して架橋処理を行うことによ
り、所定の強度と特性を有する絶縁層３を形成すること
ができる。

【００１１】さらに、前記ケーブル素線の絶縁被覆とし
て用いるゲル状ポリマーは、 伸び率 １０００〜２０００％ 反発弾性率 １０〜３０％ 圧縮永久歪 ５〜２０％（ＪＩＳＫ６３０１によ
る） 硬度 ０．１〜３０（アスカーＣ硬度） 熱変形温度 −４０℃以下 また、本発明のゲル状ポリマーにおいては、 比重 ０．８〜０．９ 引っ張り強度 ８kgf ／平方mm以上 の性質を有する
材料を用いて構成することができる。

【００１２】なお、前記絶縁部を形成するために、本発
明に使用するゲル状ポリマーは、例えば、株式会社コス
モ計器が販売している「コスモゲル」（商品名）のよう
なものを用いることができるが、前記ゲル状ポリマー
は、ポリエチレン系のゲル状ポリマーである。これに対
して、本発明においては、前記ポリエチレン系のゲル状
ポリマーの他に、任意のゲル状ポリマーを用いることが
可能であり、好ましくは、スチレン−エチレン系ゲル状
ポリマーを用いるとよい。さらに、本発明のゲル状ポリ
マーとしては、前述したような要件を備えた他のポリマ
ーを使用することも可能である。

【００１３】また、前記数値範囲において、伸び率が１
０００％以下、もしくは硬度が３０以上となると、前記
ゲル状ポリマーの柔軟性が低下してしまい、絶縁被覆部
材としてのゲル状ポリマー層と、ケーブル導体との密着
性が悪化するという不都合がある。

【００１４】また、反発弾性力が１０％以下となると、
ゲル状ポリマーからなる被覆層が、ケーブル導体に与え
る面圧が低下し、導体と被覆層との接合面に空隙が生じ
やすくなるため好ましくない。さらに、圧縮永久歪が２
０％を越えると、同様に、面圧低下の原因となるととも
に、ヒートサイクルの影響を受けた場合に、形状追従性
が悪化してしまい、導体と被覆層の間に空隙がより生じ
やすくなってしまうという欠点が発生する。これに対し
て、伸び率が２０００％以上、反発弾性率が３０％以
上、圧縮永久歪が５％以下、または硬度が０．１以下で
あると、ケーブル導体と被覆層との接合面には特に問題
が生じないのであるが、被覆層の柔軟性が大きすぎて、
ケーブルの取り扱い性が悪化したり、被覆層の形状の保
持性が不良となる等の不都合が生じるため、上記の数値
の範囲であることが必要である。また、前記ゲル状ポリ
マーの熱変形温度が−４０℃以上であると、寒冷地で本
発明の可撓性ケーブルを適用する場合に、被覆層が硬化
し、形状追従性や密着性等の本ゲル状ポリマーが有する
基本特性が損なわれてしまうため好ましくない。

【００１５】本発明のゲル状ポリマーとして、比重が
０．８〜０．９のものを選択することが望ましい。この
比重の範囲にあるゲル状ポリマーは、前述したような伸
び率、反発弾性率、圧縮永久歪や硬度の条件を同時に満
足することが多く、この中でも、特に、スチレン−エチ
レン系ゲル状ポリマーが、かかる特性を十分に満足させ
ることから、特に好ましいものである。さらに、前記特
性に加えて、引張り強度が８kgf ／平方mm以上であるゲ
ル状ポリマーを使用すれば、優れた可撓性を有する一方
で、強い引張り張力にも耐え得るケーブルを構成するこ
とができるのでより好ましい。

【００１６】図２に示す例は、２本のケーブル素線１、
１ａを平行に並べた状態で、その外周部に外部被覆絶縁
層６を被覆して形成した２心ケーブル５の場合を示して
いる。前記ケーブル５を製造する場合には、前記図１に
示すようにしてケーブル素線を製造し、その後で、２本
のケーブル素線を並べた状態で、ゲル状ポリマーによる
外部被覆絶縁層６を押し出して被覆することができる。
また、前記図２に示すように、２本のケーブル素線を平
行に並べてケーブルを構成することの他に、前記ケーブ
ル素線を複数本平行に並べて多心のケーブルを構成する
ことも可能である。そして、多心のケーブルをケーブル
素線を用いて構成する場合には、従来のフラットケーブ
ルと呼ばれるケーブルに比較して、ケーブル素線の被覆
と、外周部に配置する被覆とが、非常に大きい弾力性を
有することから、ケーブルの取り扱い等を容易に行うこ
とができ、複雑な曲げ作用を行う必要のある給電経路に
対して、ケーブルの布設作業を容易に行わせることが可
能になる。

【００１７】また、前記外部被覆絶縁層６を構成する材
料としては、前記図１に関して説明したゲル状ポリマー
と同様な性質を有する材料を使用することができる。そ
して、ケーブル素線の外周部に外部被覆絶縁層６を一体
に被覆した際に、ケーブル素線の絶縁層の外周面に対し
て、外部被覆絶縁層６の内面が密着して隙間が生じたり
することがなくなり、外部被覆絶縁層６によりケーブル
素線を締め付ける状態で、絶縁部材が一体化される。し
たがって、前述したような２心のケーブル５を用いて給
電系統を構成する場合には、導体自体の曲げ特性に対し
て、絶縁層３や外部被覆絶縁層６の弾性が非常に大きい
ものであることから、ケーブル５に対する曲げ作用を容
易に行うことができ、ケーブルにおける絶縁特性と、耐
久性、および、防水性を良好な状態で発揮させることが
可能になる。

【００１８】図３に示す例は、前記図１に示したような
構成を有するケーブル素線をあらかじめ作成し、３本の
ケーブル素線１、１ａ、１ｂを中心部に中心介在物１２
を介在させる状態で軽く撚り合わせ、その撚線の外周部
に外部被覆絶縁層１１を所定の厚さで被覆して３心ケー
ブル１０を構成した場合を示している。前記図３に示す
３心ケーブル１０では、ケーブルの場合と同様に、外部
被覆絶縁層１１をゲル状ポリマーにより構成することが
できるもので、３本のケーブル素線を撚線として構成し
たものの周囲に、ゲル状ポリマーを押し出し成型装置を
用いて一体に被覆することができる。前記３心ケーブル
１０は、従来のトリプレックスケーブルと呼ばれる３心
のケーブルと同様に、３相の給電ケーブルとして使用す
ることができるものであり、ケーブル素線１……を構成
する導体２……の断面サイズに応じて、供給する電流の
容量を設定することが可能である。

【００１９】さらに、ケーブル素線の外周部に外部被覆
絶縁層１１を一体に被覆した際に、ケーブル素線の絶縁
層の外周面に対して、外部被覆絶縁層１１の内面が密着
して隙間が生じたりすることがなくなり、外部被覆絶縁
層１１によりケーブル素線を締め付ける状態で、絶縁部
材が一体化される。したがって、前述したような３心の
３心ケーブル１０を用いて給電系統を構成する場合に
は、導体自体の曲げ特性に対して、絶縁層３や外部被覆
絶縁層１１の弾性が非常に大きいものであることから、
３心ケーブル１０に対する曲げ作用を容易に行うことが
でき、３心ケーブルにおける絶縁特性と、耐久性、およ
び、走水防止性を良好な状態で発揮させることか可能に
なる。そして、前述したようにして作成した３心ケーブ
ル１０は、従来の給電ケーブルと同様な絶縁特性等を発
揮することが可能であり、任意の給電系統に使用が可能
であるばかりでなく、曲線部を多く設ける複雑なビル内
部での給電系統等にも容易に使用することができる。

【００２０】図４に示す例は、３本のケーブル素線の中
心部に中心介在物を介在させずに、ケーブル素線を圧縮
する状態で圧縮撚線１６として構成し、その外周部に外
部被覆絶縁層１７を一体に被覆して構成した３心ケーブ
ル１５の場合を示している。前記３心ケーブル１５にお
いては、前記図１で説明したようなケーブル素線１、１
ａ、１ｂを作成し、それ等の３本のケーブル素線に対し
て、予備成型段階で大きな値の張力を付与しながら、圧
縮撚線１６を作成する。そして、前記圧縮撚線１６を作
成する段階で、相互に撚り合わせたケーブル素線の絶縁
層は、図示されるように変形して密着する状態となり、
ケーブル素線１……の絶縁層３……の相互の接触部には
隙間が生じない状態となる。そして、前述したような状
態で撚り合わせた圧縮撚線１６の外周部に、ゲル状ポリ
マーよりなる外部被覆絶縁層１７を所定の厚さで押し出
し被覆するようにする。

【００２１】したがって、前述したようにして作成した
３心ケーブル１５では、３本のケーブル素線が接する部
分では、絶縁層が変形することにより、絶縁層が一体に
密着して隙間が生じたりすることがない。さらに、３本
のケーブル素線をまとめたものの外周部に被覆する外部
被覆絶縁層１７は、前記絶縁層３と同様に、ゲル状ポリ
マーにより構成しているものであるから、そのゲル状ポ
リマー自体に大きな弾力性があり、押し出し成型した場
合にも、ゲル状ポリマーの弾力性により、ケーブル素線
の導体を被覆する絶縁層の表面に、外部被覆絶縁層１７
が密着して締め付ける状態となる。そして、前述したよ
うな構成を有する３心ケーブル１５は、前記３心ケーブ
ル１０と同様に、曲線部の多いケーブル路線を容易に構
成することができるものであり、ケーブルの布設作業を
容易に行うことができるものとなる。

【００２２】なお、本発明のケーブルに使用する導体
は、従来より一般のケーブルに用いている銅線等を使用
することが可能であり、その他に、ケーブル素線の曲げ
特性を向上させるための手段を付与したものを使用する
ことも可能である。そして、前述したようなケーブル素
線の導体に対して、絶縁層や外部被覆絶縁層等を弾力性
と強度の大きいゲル状ポリマーを用いて構成することに
より、従来のポリエチレンやクロロプレンゴム等を用い
た絶縁被覆に比較して、導体の保護の性能と、曲げ作用
を付与する際の作業性を向上させること等が可能であ
る。また、本発明のケーブルに使用する絶縁材料として
のゲル状ポリマーは、ポリエチレンを主体とするゲル状
の材料の他に、ポリエチレンとスチレンの共重合体に対
して、パラフィン系のオイルを混合したものを用い、長
い分子が架橋されずに絡みついた状態であるために、注
入、押し出し、圧延等の成型作用により任意の形状のも
のとして構成することが可能な材料とされる。さらに、
前記ゲル状ポリマーとして、本発明においては、好まし
くは、スチレン−エチレン系のゲル状ポリマーを使用す
ると、導体の保護の作用を良好な状態で行わせることが
可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の可撓性ケーブルは、前述したよ
うな構成を有するものであるから、細い銅線の撚線等で
構成した導体の周囲に絶縁材料としてのゲル状ポリマー
を所定の厚さで被覆して一体化してケーブル素線を構成
しており、そのゲル状ポリマーの柔軟性により、曲げ作
用を容易に行うことができる。また、前述したようなゲ
ル状ポリマーで被覆したケーブル素線を平行に並べた
り、複数本のケーブル素線を撚線として組み合わせたも
のの周囲を、ゲル状ポリマーにより覆って一体化するこ
とにより、大きな可撓性を持つケーブルを作成すること
ができる。前記ゲル状ポリマーは、着色しない状態で
は、無色透明に近い性質を有するものであるが、任意の
顔料を添加することにより、薄く着色した半透明なテー
プまたはシート等を容易に作成することができる。前記
ゲル状ポリマーを透明性を有するものとして構成する場
合には、ケーブルの内部構造を直接見ることができるの
で、例えば、３心ケーブルを構成した際にも、導体の状
態を外部から直接見ることが可能になる。

【００２４】前述したような絶縁材料を用いたケーブル
では、導体に対する防水性を良好な状態で確保すること
ができるので、ケーブルの耐久性を確保することが可能
である。さらに、前述したようなケーブル素線を複数本
撚線として構成する際に、圧力を付与しながら撚り込む
ことにより、ケーブル素線の絶縁体が若干潰れる状態で
密着し、ケーブル素線の間に隙間が生じないようにする
ことができる。そして、ケーブル素線の撚線の間と、そ
の周囲に形成する絶縁被覆との間のそれぞれに、隙間が
生じないので、ケーブルの中で水が流通するような問題
が発生せずに、ケーブル自体の走水防止性を確保するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のゲル状ポリマーを被覆したケーブル
素線の構成を示す断面図である。

【図２】 ケーブル素線を用いたケーブルの断面図であ
る。

【図３】 ３心ケーブルの構成を示す断面図である。

【図４】 ケーブル素線を圧縮撚線として構成したもの
を用いた３心ケーブルの断面図である。

【符号の説明】

１ ケーブル素線、 ２ 導体、 ３ 絶縁層、
５ ケーブル、６・１１・１７ 外部被覆絶縁
層、 １０・１５ ３心ケーブル、１６ 圧縮撚
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 9/00 Ｈ０１Ｂ 9/00 Ａ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体の周囲に絶縁性を有するゲル状ポリ
   マーを所定の厚さで被覆して構成するとともに、前記ゲ
   ル状ポリマーは下記の要件を備えた物質であることを特
   徴とする可撓性ケーブル。 記 伸び率 １０００〜２０００％ 反発弾性率 １０〜３０％ 圧縮永久歪 ５〜２０％（ＪＩＳＫ６３０１によ
   る） 硬度 ０．１〜３０（アスカーＣ硬度） 熱変形温度 −４０℃以下
2. 【請求項２】 導体の周囲に絶縁性を有するゲル状ポリ
   マーを所定の厚さで被覆してケーブル素線を作成し、 前記ケーブル素線を複数本まとめたものの周囲を、ゲル
   状ポリマーにより被覆して一体化して構成することを特
   徴とする請求項１に記載の可撓性ケーブル。
3. 【請求項３】 導体の周囲に絶縁性を有するゲル状ポリ
   マーを所定の厚さで被覆してケーブル素線を作成し、 前記ケーブル素線を複数本撚り込むとともに、複数本の
   ケーブル素線の中心部に中心介在物を配置し、その外周
   部をゲル状ポリマーにより被覆して一体化して構成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の可撓性ケーブル。
4. 【請求項４】 導体の周囲に絶縁性を有するゲル状ポリ
   マーを所定の厚さで被覆してケーブル素線を作成し、 前記ケーブル素線を複数本圧縮しながら撚り込んで圧縮
   撚線を構成するとともに、その圧縮撚線の外周部をゲル
   状ポリマーにより被覆して一体化して構成することを特
   徴とする請求項１に記載の可撓性ケーブル。
5. 【請求項５】 前記ゲル状ポリマーは、その比重が０．
   ８〜０．９であることを特徴とする請求項１に記載の可
   撓性ケーブル。
6. 【請求項６】 前記ゲル状ポリマーは、スチレン−エチ
   レン系ゲル状ポリマーであることを特徴とする請求項５
   に記載の可撓性ケーブル。