JP6263053B2

JP6263053B2 - ケーブル用撚線及びケーブル

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Publication number: JP6263053B2
Application number: JP2014047595A
Authority: JP
Inventors: 直貴金子; 増井　暁; 暁増井
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: JP2015173004A

Description

本発明は、複数の素線を撚り合わせて構成されるケーブル用撚線、及び、それを備えたケーブルに関するものである。

ケーブルの特性を高めるための複合撚線として、例えば、銅線と銅被覆鋼線を撚り合わせた撚線（例えば特許文献１参照）や、銅線と銅被覆アルミニウム線を撚り合わせた撚線（例えば特許文献２参照）や、鋼線とアルミニウム線を撚り合わせた撚線（例えば特許文献３参照）が知られている。

特開２０１０−４５０４０号公報特開２００９−１５２１４１号公報特開２０００−９０７４４号公報

ロボット用ケーブル、自動車用ケーブル、オーディオ用ケーブル等の用途では、耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性の３つの特性がケーブルに要求され、ケーブルがこれら全ての特性を兼ね備えていることが要求される。

これに対し、上記の銅線と銅被覆鋼線から構成される撚線は軽量性に劣っている。また、上記の銅線と銅被覆アルミニウム線から構成される撚線は耐屈曲性に劣っている。さらに、上記の鋼線とアルミニウム線から構成される撚線は、異種金属が接触しているため耐食性に劣っている。

本発明が解決しようとする課題は、耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性に優れたケーブル用撚線、及び、それを備えたケーブルを提供することである。

［１］本発明に係るケーブル用撚線は、アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、前記ケーブル用撚線は、複数の前記銅被覆鋼線を環状に配置して構成された外側撚線層を最外側に備えていることを特徴とする。

［２］上記発明において、下記の（１）式を満たしてもよい。

５％≦Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２≦８０％ … （１）

但し、上記の（１）式において、Ｓ_ＣＡ１は、前記銅被覆アルミニウム線における前記第１の銅被覆層の断面積であり、Ｓ_ＣＡ２は、前記銅被覆アルミニウム線の全体の断面積である。

［３］上記発明において、下記の（２）式を満たしてもよい。

５％≦Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２≦８０％ … （２）

但し、上記の（２）式において、Ｓ_ＣＳ１は、前記銅被覆鋼線における前記第２の銅被覆層の断面積であり、Ｓ_ＣＳ２は、前記銅被覆鋼線の全体の断面積である。

［４］本発明に係るケーブル用撚線は、アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線とが交互に並ぶように配置された撚線層を含むことを特徴とする。

［５］本発明に係るケーブル用撚線は、アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、前記銅被覆アルミニウム線は、前記第１の銅被覆層をさらに被覆する第１の絶縁被覆層を有し、前記銅被覆鋼線は、前記第２の銅被覆層をさらに被覆する第２の絶縁被覆層を有することを特徴とするケーブル用撚線。

［６］本発明に係るケーブルは、上記のケーブル用撚線と、前記ケーブル用撚線を被覆するケーブル絶縁層と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ケーブル用撚線が銅被覆アルミニウム線と銅被覆鋼線を備えているので、耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性に優れたケーブル用撚線、及び、それを備えたケーブルを提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態におけるケーブルの断面図である。図２（ａ）は、本発明の第１実施形態における銅被覆アルミニウム線の断面図であり、図２（ｂ）は、本発明の第１実施形態における銅被覆アルミニウム線の変形例を示す断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１実施形態における銅被覆鋼線の断面図であり、図３（ｂ）は、本発明の第１実施形態における銅被覆鋼線の変形例を示す断面図である。図４は、本発明の第２実施形態におけるケーブルの断面図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、実施例における屈曲試験の方法を示す図である。図６は、屈曲試験における曲げ半径と破断までの屈曲回数の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

≪第１実施形態≫
図１は本発明の第１実施形態におけるケーブルの断面図、図２（ａ）は本実施形態における銅被覆アルミニウム線の断面図、図２（ｂ）は銅被覆アルミニウム線の変形例を示す断面図、図３（ａ）は第１実施形態における銅被覆鋼線の断面図、図３（ｂ）は銅被覆鋼線の変形例を示す断面図である。

本実施形態におけるケーブル１は、耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性が要求される用途に用いられるケーブルであり、例えば、ロボット用ケーブル、自動車用ケーブル、或いは、オーディオ用ケーブルとして用いられる。このケーブル１は、図１に示すように、複数の素線２０，３０を撚り合わせて構成された撚線１０と、当該撚線１０の外周を被覆するケーブル絶縁層４０と、を備えている。

本実施形態における撚線１０は、図１に示すように、１９本の銅被覆アルミニウム線２０と、１８本の銅被覆鋼線３０と、から構成されており、合計３７本の素線２０，３０から構成されている。

それぞれの銅被覆アルミニウム線２０は、図２（ａ）に示すように、アルミニウム線２１と、当該アルミニウム線２１の外周を被覆する第１の銅被覆層２２と、を有している。アルミニウム線２１は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金から構成されており、第１の銅被覆層２２は、例えば、銅、又は、銅を主成分とする銅合金から構成されている。この銅被覆アルミニウム線２０は、銅管の内孔にアルミニウム線２１を挿入し伸線加工することで形成されている。なお、この銅被覆アルミニウム線２０の製法は特に上記に限定されない。例えば、アルミニウム線２１の外周面に銅めっき処理を施すことで銅被覆アルミニウム線２０を形成してもよい。

本実施形態では、この銅被覆アルミニウム線２０における銅占積率（以下、単に「第１の銅占積率」とも称する。）が、下記の（３）式を満たしている。下記の（３）式において、Ｓ_ＣＡ１は、銅被覆アルミニウム線２０における第１の銅被覆層２２の断面積である。一方、Ｓ_ＣＡ２は、銅被覆アルミニウム線２０の全体の断面積であり、すなわち、このＳ_ＣＡ２は、アルミニウム線２１の断面積Ｓ_ＣＡ３と第１の銅被覆層２２の断面積Ｓ_ＣＡ１との合計値である（Ｓ_ＣＡ２＝Ｓ_ＣＡ３＋Ｓ_ＣＡ１）。なお、本実施形態における銅被覆アルミニウム線２０の断面とは、銅被覆アルミニウム線２０の軸方向に対して実質的に直交する方向に沿って銅被覆アルミニウム線２０を切断した場合の断面である。

５％≦Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２≦８０％ … （３）

このように、銅被覆アルミニウム線２０の第１の銅占積率（＝Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２）が上記の（３）式を満たしていることで、第１の銅被覆層２２が割れてアルミニウム線２１が露出してしまうのを抑制することができ、耐食性を一層高めることができる。

これに対し、銅被覆アルミニウム線２０の第１の銅占積率が５％未満であると、アルミニウム線２１が露出して異種金属接触腐食が生じ、耐屈曲性や引張り強さが低下すると共に電気的な抵抗が高くなってしまう。また、銅被覆アルミニウム線２０の第１の銅占積率が５％未満であると、同じく異種金属接触腐食により部分的に引張り強さが低下するため、伸線加工時に銅被覆アルミニウム線２０が破断しやすくなるため生産性も低下してしまう。

一方、銅被覆アルミニウム線２０の第１の銅占積率が８０％を超えると、銅線とほとんど違いがなくなってしまい、軽量性に劣ることとなる。

なお、図２（ｂ）に示すように、銅被覆アルミニウム線２０Ｂが、第１の銅被覆層２２の外周をさらに被覆する第１の絶縁被覆層２３を備えてもよい。この第１の絶縁被覆層２３は、例えば、エナメル塗料を第１の銅被覆層２２に塗布して焼き付けることで形成されており、電気絶縁性を有している。これにより、撚線を構成する複数の素線を電気的に細分化して導体表面積を増加させることができ、高周波電流の通電時に生じる表皮効果による抵抗増加を抑制することができる。

銅被覆鋼線３０は、図３（ａ）に示すように、鋼線３１と、当該鋼線３１の外周を被覆する第２の銅被覆層３２と、を有している。鋼線３１は、例えば、硬鋼線、ピアノ線、或いは、ステンレス鋼線等から構成されており、第２の銅被覆層３２は、例えば、銅、又は、銅を主成分とする銅合金から構成されている。この銅被覆鋼線３０は、銅管の内孔に鋼線３１を挿入し伸線加工することで形成されている。なお、この銅被覆鋼線３０の製法は特に上記に限定されない。例えば、鋼線３１の外周面に銅めっき処理を施すことで銅被覆鋼線３０を形成してもよい。

本実施形態では、この銅被覆鋼線３０における銅占積率（以下、単に「第２の銅占積率」とも称する。）は下記の（４）式を満たしている。下記の（４）式において、Ｓ_ＣＳ１は、銅被覆鋼線３０における第２の銅被覆層３２の断面積である。一方、Ｓ_ＣＳ２は、銅被覆鋼線３０の全体の断面積であり、すなわち、このＳ_ＣＳ２は、鋼線３１の断面積Ｓ_ＣＳ３と第２の銅被覆層３２の断面積Ｓ_ＣＳ１との合計値である（Ｓ_ＣＳ２＝Ｓ_ＣＳ３＋Ｓ_ＣＳ１）。なお、本実施形態における銅被覆鋼線３０の断面とは、銅被覆鋼線３０の軸方向に対して実質的に直交する方向に沿って銅被覆鋼線３０を切断した場合の断面である。

５％≦Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２≦８０％ … （４）

このように、銅被覆鋼線３０の第２の銅占積率（＝Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２）が上記の（４）式を満たしていることで、第２の銅被覆層３２が割れて鋼線３１が露出してしまうのを抑制することができ、耐食性を一層高めることができる。

これに対し、銅被覆鋼線３０の第２の銅占積率が５％未満であると、鋼線３１が露出して異種金属接触腐食が生じ、耐屈曲性や引張り強さが低下すると共に抵抗が高くなってしまう。また、銅被覆鋼線３０の第２の銅占積率が５％未満であると、同じく異種金属接触腐食により部分的に引張り強さが低下するため、伸線加工時に銅被覆鋼線３０が破断しやすくなるため生産性も低下してしまう。

一方、銅被覆鋼線３０の第２の銅占積率が８０％を超えると、銅線とほとんど違いがなくなってしまい、耐屈曲性に劣ることとなる。

図３（ｂ）に示すように、銅被覆鋼線３０Ｂが、第２の銅被覆層３２の外周をさらに被覆する第２の絶縁被覆層３３を備えてもよい。この第２の絶縁被覆層３３は、例えば、エナメル塗料を第２の銅被覆層３２に塗布して焼き付けることで形成されており、電気絶縁性を有している。これにより、撚線を構成する複数の素線を電気的に細分化して導体表面積を増加させることができ、高周波電流の通電時に生じる表皮効果による抵抗増加を抑制することができる。

本実施形態の撚線１０は、以上に説明した銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０を撚り合わせることで形成されており、図１に示すように、中心導体１１と、当該中心導体１１の外側に配置された３つの撚線層１２〜１４と、を備えている。

中心導体１１は、撚線１０の中心に位置しており、１本の銅被覆アルミニウム線２０から構成されている。

一方、第１の内側撚線層１２は、３本の銅被覆アルミニウム線２０と、３本の銅被覆鋼線３０と、から構成されている。これら合計６本の素線２０，３０は、銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０とが交互に並ぶように円周状に配置されており、この第１の内側撚線層１２は、中心導体１１の外周を取り囲んでいる。

また、第２の内側撚線層１３は、６本の銅被覆アルミニウム線２０と、６本の銅被覆鋼線３０と、から構成されている。これら合計１２本の素線２０，３０は、銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０とが交互に並ぶように円周状に配置されており、この第２の内側撚線層１３は、第１の内側撚線層１２の外周を取り囲んでいる。

さらに、外側撚線層１４は、９本の銅被覆アルミニウム線２０と、９本の銅被覆鋼線３０と、から構成されている。これら合計１８本の素線２０，３０は、銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０とが交互に並ぶように円周状に配置されており、この外側撚線層１４は、第２の内側撚線層１３の外周を取り囲むと共に、撚線１０の最外周に位置している。

ケーブル絶縁層４０は、以上に説明した撚線１０を覆っている。このケーブル絶縁層４０は、例えば樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料から構成されている。なお、このケーブル絶縁層４０にシールド層を積層し、さらにシールド層の外周をシース層で被覆することで、いわゆる同軸ケーブルを形成してもよい。

以上のように、本実施形態では、撚線１０が銅被覆鋼線３０を備えているので、ケーブル１の耐屈曲性を高めることができる。一方、本実施形態では、撚線１０が銅被覆アルミニウム線２０を備えているので、ケーブル１の軽量化を図ることができる。さらに、本実施形態では、いずれの素線２０，３０も外側に銅被覆層２２，３２を有しているので、素線２０，３０間で異種金属接触腐食が生じることがなく耐食性に優れている。すなわち、本実施形態では、撚線１０が銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０の両方を備えることで、ケーブル１の耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性のいずれも良好とすることができる。

≪第２実施形態≫
図４は本発明の第２実施形態におけるケーブルの断面図である。

本実施形態では、撚線１０Ｂにおける銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０の配置が第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態におけるケーブル１Ｂについて、第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態の撚線１０Ｂも、図４に示すように、第１実施形態と同様に、合計３７本の素線２０，３０（１９本の銅被覆アルミニウム線２０と１８本の銅被覆鋼線３０）から構成されており、中心導体１１Ｂと、当該中心導体１１Ｂの外側に配置された３つの撚線層１２Ｂ〜１４Ｂと、を備えているが、それぞれの撚線層１２Ｂ〜１４Ｂの構成が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態における外側撚線層１４Ｂが、本発明における外側撚線層の一例に相当する。

中心導体１１Ｂは、第１実施形態と同様に、撚線１０Ｂの中心に位置しており、一本の銅被覆アルミニウム線２０から構成されている。

一方、第１の内側撚線層１２Ｂは、６本の銅被覆アルミニウム線２０から構成されており、銅被覆鋼線３０を含んでいない点で第１実施形態と相違する。これら６本の銅被覆アルミニウム線２０は、中心導体１１Ｂを中心として円周状に配置されており、この第１の内側撚線層１２Ｂは、中心導体１１Ｂの外周を取り囲んでいる。

また、第２の内側撚線層１３Ｂも、１２本の銅被覆アルミニウム線２０から構成されており、銅被覆鋼線３０を含んでいない点で第１実施形態と相違する。この１２本の銅被覆アルミニウム線２０は、中心導体１１Ｂを中心として円周状に配置されており、この第２の内側撚線層１３Ｂは、第１の内側撚線層１２Ｂの外周を取り囲んでいる。

一方、外側撚線層１４Ｂは、１８本の銅被覆鋼線３０から構成されており、銅被覆アルミニウム線２０を含んでいない点で第１実施形態と相違する。この１８本の銅被覆鋼線３０は、中心導体１１Ｂを中心として円周状に配置されており、この外側撚線層１４Ｂは、第２の内側撚線層１３Ｂの外周を取り囲むと共に、撚線１０Ｂの最外周に位置している。

以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、撚線１０Ｂが銅被覆鋼線３０を備えているので、ケーブル１Ｂの耐屈曲性を高めることができる。一方、本実施形態では、撚線１０Ｂが銅被覆アルミニウム線２０を備えているので、ケーブル１Ｂの軽量化を図ることができる。さらに、本実施形態では、いずれの素線２０，３０も外側に銅被覆層２２，３２を有しているので、素線２０，３０間で異種金属接触腐食が生じることがなく耐食性に優れている。すなわち、本実施形態では、撚線１０Ｂが銅被覆アルミニウム線２０と銅被覆鋼線３０の両方を備えることで、ケーブル１Ｂの耐屈曲性、軽量性、及び、耐食性のいずれも良好とすることができる。

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、銅被覆アルミニウム線２０の第１の銅占積率（＝Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２）が上記の（３）式を満たしているので、第１の銅被覆層２２からアルミニウム線２１が露出してしまうのを抑制することができ、耐食性を一層高めることができる。

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、銅被覆鋼線３０の第２の銅占積率（＝Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２）が上記の（４）式を満たしているので、第２の銅被覆層３２から鋼線３１が露出してしまうのを抑制することができ、耐食性を一層高めることができる。

さらに、ケーブルに加わる曲げ歪みは外側の方が高いため、外側に配置された素線の方が破断しやすい。これに対し、本実施形態では、耐屈曲性が相対的に高い銅被覆鋼線３０のみで外側撚線層１４Ｂを構成し、耐屈曲性が相対的に低い銅被覆アルミニウム線２０を内側に配置しているので、ケーブル１Ｂの耐屈曲性をさらに高めることができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では３７心の撚線を例にとって説明したが、撚線を構成する素線の本数や素線の配置等は特に限定されない。

また、撚線１０，１０Ｂの中心導体１１，１１Ｂは必須の構成ではない。例えば、第１の内側撚線層１２，１２Ｂを３本の素線で構成することで、中心導体１１，１１Ｂを省略してもよい。

以下に、本発明をさらに具現化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態における撚線の耐屈曲性、軽量性、及び、露出抑制の効果を確認するためのものである。

なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）は実施例における屈曲試験の方法を示す図であり、図６は、屈曲試験における曲げ半径と破断までの屈曲回数の関係を示すグラフである。

＜実施例１＞
実施例１では、図１に示す構成を有し、長さが１００ｍの撚線を作製した。この際、銅被覆アルミニウム線（以下、単に「ＣＡ線」とも称する）として、第１の銅占積率（＝Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２）が１５％であり、線径が０．１ｍｍのものを用いた。また、銅被覆鋼線（以下、単に「ＣＳ線」とも称する）として、第２の銅占積率（＝Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２）が１５％であり、線径が０．１ｍｍのものを用いた。なお、この実施例１では、図１に示すケーブル絶縁層は省略した。

この実施例１の撚線に対して、屈曲試験機（ユアサシステム機器株式会社製卓上型屈曲試験機ＴＣＤＭ１１１ＬＨ）を用いて屈曲試験を行った。具体的には、この屈曲試験では、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、一対の屈曲治具５０の間に撚線を挿入すると共に撚線の下端に３００ｇの荷重を印加した状態で、当該撚線の上部を左右に９０°屈曲させた。この時の屈曲速度は６０回／分とした。なお、屈曲回数１回とは、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、左右へ１回ずつ曲げる１往復の屈曲を意味する。

そして、曲げ半径（屈曲治具５０の円弧部５１の半径Ｒ）が２ｍｍで破断回数が１０００回以上であり、且つ、曲げ半径２０ｍｍで１００００回以上である場合に、撚線の耐屈曲性が良好であると評価した。これに対し、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回未満であり、又は、曲げ半径２０ｍｍで破断回数が１００００回未満である場合に、撚線の耐屈曲性が劣ると評価した。

この実施例１では、図６に示すように、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回以上であり、且つ、曲げ半径２０ｍｍで破断回数が１００００回以上であり、撚線の耐屈曲性は良好であった。

また、この実施例１の撚線の１ｍ当たりの重量を測定したところ、下記の表１に示すように、１．７ｇであった。

＜実施例２＞
実施例２では、図４に示す構成を有し、長さが１００ｍの撚線を作製した。この際、上述の実施例１と同様に、ＣＡ線として、第１の銅占積率が１５％であり、線径が０．１ｍｍのものを用い、ＣＳ線として、第２の銅占積率が１５％であり、線径が０．１ｍｍのものを用いた。

この実施例２の撚線に対して、実施例１と同様の条件で屈曲試験を行った。その結果、図６に示すように、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回以上であり、且つ、曲げ半径２０ｍｍで１００００回以上であり、撚線の耐屈曲性は良好であった。

また、この実施例２の撚線の１ｍ当たりの重量を測定したところ、上記の表１に示すように、１．７ｇであった。

＜比較例１＞
比較例１では、１８本の全てのＣＳ線を銅線に置き換えたことを除いて、実施例１と同様の条件で撚線を作製し屈曲試験を行った。その結果、図６に示すように、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回未満であり、曲げ半径２０ｍｍでも破断回数が１００００回未満であり、撚線の耐屈曲性が劣っていた。

また、この比較例１の撚線の１ｍ当たりの重量を測定したところ、上記の表１に示すように、１．８ｇであった。

＜比較例２＞
比較例２では、１９本のＣＡ線と１８本のＣＳ線の全てを銅線に置き換えたことを除いて、実施例１と同様の条件で撚線を作製し屈曲試験を行った。その結果、図６に示すように、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回未満であり、曲げ半径２０ｍｍでも破断回数が１００００回未満であり、撚線の耐屈曲性が劣っていた。

また、この比較例２の撚線の１ｍ当たりの重量を測定したところ、上記の表１に示すように、２．６ｇであった。

＜比較例３＞
比較例３では、１９本の全てのＣＡ線を銅線に置き換えたことを除いて、実施例１と同様の条件で撚線を作製し屈曲試験を行った。その結果、図６に示すように、曲げ半径が２ｍｍで破断回数が１０００回以上であり、且つ、曲げ半径２０ｍｍで１００００回以上であり、撚線の耐屈曲性は良好であった。

一方、この比較例３の撚線の１ｍ当たりの重量を測定したところ、上記の表１に示すように、２．５ｇであった。

＜実施例３＞
実施例３では、アルミニウム線を銅管に挿入した後にこれらを伸線加工することで、第１の銅占積率（＝Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２）が１０％であり、線径が１．０ｍｍであり、長さが２０ｍであるＣＡ線を作製した。そして、この実施例３のＣＡ線に対して、アルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。この実施例３では、下記の表２に示すように、アルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所はなかった。

＜実施例４＞
実施例４では、第１の銅占積率を５％としたことを除いて、実施例３と同様の条件でＣＡ線を作製しアルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。その結果、上記の表２に示すように、アルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所はなかった。

＜比較例４＞
比較例４では、第１の銅占積率を３％としたことを除いて、実施例３と同様の条件でＣＡ線を作製しアルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。その結果、上記の表２に示すように、アルミニウム線が銅被覆層から露出している箇所が１３個あった。

＜実施例５＞
実施例５では、鋼線を銅管に挿入した後にこれらを伸線加工することで、第２の銅占積率（＝Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２）が１０％であり、線径が１．０ｍｍであり、長さが２０ｍであるＣＳ線を作製した。そして、この実施例５のＣＳ線に対して、鋼線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。この実施例３では、下記の表３に示すように、鋼線が銅被覆層から露出している箇所はなかった。

＜実施例６＞
実施例６では、第２の銅占積率を５％としたことを除いて、実施例５と同様の条件でＣＳ線を作製し鋼線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。その結果、上記の表３に示すように、鋼線が銅被覆層から露出している箇所はなかった。

＜比較例５＞
比較例５では、第２の銅占積率を３％としたことを除いて、実施例５と同様の条件でＣＳ線を作製し鋼線が銅被覆層から露出している箇所の数を目視で計測した。その結果、上記の表３に示すように、鋼線が銅被覆層から露出している箇所が１８個あった。

以上のように、図６に示すように、ＣＳ線を用いた実施例１，２及び比較例３の撚線の耐屈曲性が良好であった。また、表１に示すように、ＣＡ線を用いた実施例１，２及び比較例１の撚線は、比較例２，３と比較して軽量性に優れていた。従って、ＣＳ線とＣＡ線を用いた実施例１，２の撚線は、耐屈曲性に優れていると共に軽量性にも優れていた。

また、実施例１と実施例２を比較すると、ＣＡ線を内側に配置すると共にＣＳ線を外側に配置することで、撚線の耐屈曲性が一層向上していた。実施例１の場合には、外側のＣＡ線が早く断線して素線数が減り、残りの素線のそれぞれに対して印加される荷重が大きくなり、疲労によるクラックの進展に加えて伸び切れが当該残りの素線に生じたため、実施例２よりも早く断線に至ったと考えられる。

また、表２に示すように、実施例３，４及び比較例４を比較すると、ＣＡ線の第１の銅占積率（＝Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２）を５％以上とすることで、アルミニウム線の露出を抑制することができた。

さらに、表３に示すように、実施例５，６及び比較例５を比較すると、ＣＳ線の第２の銅占積（＝Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２）を５％以上とすることで、鋼線の露出を抑制することができた。

１，１Ｂ…ケーブル
１０，１０Ｂ…撚線
１１，１１Ｂ…中心導体
１２，１２Ｂ…第１の内側撚線層
１３，１３Ｂ…第２の内側撚線層
１４，１４Ｂ…外側撚線層
２０、２０Ｂ…銅被覆アルミニウム線
２１…アルミニウム線
２２…第１の銅被覆層
２３…第１の絶縁被覆層
３０、３０Ｂ…銅被覆鋼線
３１…鋼線
３２…第２の銅被覆層
３３…第２の絶縁被覆層
４０…ケーブル絶縁層
５０…屈曲治具

Claims

アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、
鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、
前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、
前記ケーブル用撚線は、複数の前記銅被覆鋼線を環状に配置して構成された外側撚線層を最外側に備えていることを特徴とするケーブル用撚線。
請求項１に記載のケーブル用撚線であって、
下記の（１）式を満たすことを特徴とするケーブル用撚線。
５％≦Ｓ_ＣＡ１／Ｓ_ＣＡ２≦８０％ … （１）
但し、上記の（１）式において、Ｓ_ＣＡ１は、前記銅被覆アルミニウム線における前記第１の銅被覆層の断面積であり、Ｓ_ＣＡ２は、前記銅被覆アルミニウム線の全体の断面積である。
請求項１又は２に記載のケーブル用撚線であって、
下記の（２）式を満たすことを特徴とするケーブル用撚線。
５％≦Ｓ_ＣＳ１／Ｓ_ＣＳ２≦８０％ … （２）
但し、上記の（２）式において、Ｓ_ＣＳ１は、前記銅被覆鋼線における前記第２の銅被覆層の断面積であり、Ｓ_ＣＳ２は、前記銅被覆鋼線の全体の断面積である。
アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、
鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、
前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、
前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線とが交互に並ぶように配置された撚線層を含むことを特徴とするケーブル用撚線。
アルミニウム線と、前記アルミニウム線を被覆する第１の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆アルミニウム線と、
鋼線と、前記鋼線を被覆する第２の銅被覆層と、を有する少なくとも一本の銅被覆鋼線と、を備えており、
前記銅被覆アルミニウム線と前記銅被覆鋼線を撚り合わせたケーブル用撚線であって、
前記銅被覆アルミニウム線は、前記第１の銅被覆層をさらに被覆する第１の絶縁被覆層を有し、
前記銅被覆鋼線は、前記第２の銅被覆層をさらに被覆する第２の絶縁被覆層を有することを特徴とするケーブル用撚線。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のケーブル用撚線と、
前記ケーブル用撚線を被覆するケーブル絶縁層と、を備えたことを特徴とするケーブル。