Title:
Kabel
Kind Code:
T5


Abstract:

Es wird ein Kabel bereitgestellt, bei dem eine Kostenreduzierung erzielt werden kann, während dieses einem gebogenen Zustand entgegenwirkt. Ein Kabel 10 weist zwei isolierte, miteinander verdrillte Drähte 11, eine innere Mantelschicht 21, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der beiden isolierten Drähte 11 dicht abdeckt, und eine äußere Mantelschicht 22 auf, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der inneren Mantelschicht 21 dicht abdeckt. Die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht 21 ist gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad, und die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht 22 ist gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad und ist um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht 21.




Inventors:
Kohori, Takaya (Tochigi, Kanuma-shi, JP)
Ochi, Yuji (Tochigi, Kanuma-shi, JP)
Hashimoto, Satoshi (Tochigi, Kanuma-shi, JP)
Application Number:
DE112014004143T
Publication Date:
07/21/2016
Filing Date:
09/10/2014
Assignee:
SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD. (Osaka, Osaka-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN - EITLE Patent- und Rechtsanwälte PartmbB, 81925, München, DE
Claims:
1. Kabel, das aufweist:
zwei isolierte, miteinander verdrillte Drähte;
eine innere Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der beiden isolierten Drähte abdeckt; und
eine äußere Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der inneren Mantelschicht abdeckt, wobei
die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad ist, und
die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad ist und um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, bei dem jeder der beiden isolierten Drähte einen Leiter und einen Isolator, der den Leiter abdeckt, aufweist und der Isolator aus einem quervernetzten Polyethylen gefertigt ist.

3. Kabel nach Anspruch 2, bei dem die Querschnittsfläche des Leiters gleich oder größer als 0,25 mm2, doch gleich oder kleiner als 0,5 mm2 ist.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Dicke der äußeren Mantelschicht gleich oder größer als 0,2 mm, doch gleich oder kleiner als 0,6 mm ist.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kabel, das zwei isolierte, miteinander verdrillte Drähte aufweist.

Stand der Technik

Als ein nicht-halogenes, schwer entflammbares Kabel ist ein quervernetztes Kabel bekannt, bei dem eine Mantelschicht auf der Außenseite eines verdrillten Mehrkerndrahts vorgesehen ist, der durch Verlitzen bzw. Verseilen mehrerer isolierter Drähte miteinander erhalten wird, wobei eine Innenschicht der Mantelschicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer (EVA) oder Ethylen-α-Olefincopolymer gefertigt ist und eine Außenschicht der Mantelschicht aus thermoplastischem Polyurethan oder dergleichen gefertigt ist (vgl. beispielsweise Patentdokument 1).

ZitatlistePatentdokument

  • Patentdokument 1: Japanisches Patent Veröffentlichungsnummer 2012-028123

Offenbarung der ErfindungVon der Erfindung zu lösende Probleme

Bei einem solchen Kabel ist es erforderlich, dass sich ein sogenannter gebogener Zustand, bei dem das Kabel in einem gebogenen Zustand verbleibt, wenn das Kabel gebogen wird, aufhebt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kabel bereitzustellen, das das einem gebogenen Zustand entgegenwirkt.

Mittel zum Lösen der Probleme

Ein Kabel gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf:
zwei isolierte, miteinander verdrillte Drähte;
eine innere Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der beiden isolierten Drähte abdeckt; und
eine äußere Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der inneren Mantelschicht abdeckt,
wobei die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad ist, und
die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad ist und um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht ist.

Wirkungen der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Kabel bereitzustellen, das einem gebogenen Zustand entgegenwirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Mehrkernkabels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine Ansicht, die ein Biegeprüfungsverfahren für das Mehrkernkabel darstellt, das in 1 gezeigt ist.

Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung[Erläuterung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung]

Als Erstes wird eine Beschreibung gegeben, indem die Inhalte der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgelistet werden.

  • (1) Ein Mehrkernkabel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf:
    zwei isolierte, miteinander verdrillte Drähte;
    eine inneren Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der beiden isolierten Drähte abdeckt; und
    eine äußere Mantelschicht, die aus einem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt ist, das den Umfang der inneren Mantelschicht abdeckt, wobei
    die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad ist, und
    die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad ist und um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht ist.

Da die innere Mantelschicht und die äußeren Mantelschicht aus nicht quervernetztem Polyurethan gefertigt sind, sind keine Bearbeitungskosten zur Quervernetzung erforderlich, und folglich ist es möglich, eine Kostenverringerung zu erzielen. Ferner ist es unwahrscheinlich, dass ein gebogener Zustand beibehalten wird, wenn das Kabel gebogen ist, in dem Fall, in dem die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht und der äußeren Mantelschicht sich in dem obigen Bereich befindet, und folglich sind die Bearbeitbarkeit und die Handhabungseigenschaft ausgezeichnet.

  • (2) Vorzugsweise weist jeder der beiden isolierten Drähte einen Leiter und einen Isolator, der den Leiter abdeckt, auf, und wobei der Isolator aus einem quervernetzten Polyethylen gefertigt ist.

Da der Isolator des isolierten Drahts quervernetzt ist, kann die Wärmewiderstandseigenschaft des isolierten Drahts beibehalten werden.

Um ein Kabel zu realisieren, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass es im gebogenen Zustand verbleibt, und das eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit aufweist, ist es bevorzugt, dass es den folgenden Bereichen genügt.

  • (3) Die Querschnittsfläche des Leiters ist gleich oder größer als 0,25 mm2, doch gleich oder kleiner als 0,5 mm2.
  • (4) Die Dicke der äußeren Mantelschicht ist gleich oder größer als 0,2 mm, doch gleich oder kleiner als 0,6 mm.

[Details der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung]

Im Folgenden wird ein Beispiel eines Kabels gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Wie es in 1 gezeigt ist, sind in einem Kabel 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei isolierte Drähte 11 als eine Gruppe aufgenommen. Die isolierten Drähte 11 sind als sogenannter paarweise verdrillter Typ aufgebaut, bei dem die isolierten Drähte 11 miteinander verdrillt bzw. verdreht sind.

Bei jedem der isolierten Drähte 11 ist ein Leiter 12 von einem Isolator 13 abgedeckt bzw. ummantelt.

Der Leiter 12 des isolierten Drahts 11 ist als doppelt verlitzter Draht (double stranded wire) ausgebildet, der durch Verlitzen von drei miteinander verlitzten Drähten erhalten wird. Beispielsweise wird jeder der drei verlitzten Drähte durch miteinander Verlitzen von sechzehn Kupferlegierungsdrähten erhalten, die jeweils einen Außendurchmesser von 0,08 mm aufweisen. Der Außendurchmesser des Leiters 12 beträgt beispielsweise 0,82 mm. Gleichzeitig beträgt die Querschnittsfläche des Leiters 12 0,25 mm2.

Ferner wird vorzugsweise schwer entflammbares Polyethylen als Material für den Isolator 13 verwendet. Der Außendurchmesser des Isolators 13 beträgt beispielsweise 1,4 mm. Ein Elektronenstrahl wird auf den so aufgebauten isolierten Draht 11 abgestrahlt, so dass der isolierte Draht 11 quervernetzt wird. Der Isolator 13 kann aus einem schwer entflammbaren Polyolefinharz ausgebildet sein.

Der Umfang der beiden isolierten Drähte 11, paarweise verdrillt, ist von einer inneren Mantelschicht 21 abgedeckt. Die innere Mantelschicht 21 ist aus einem nicht quervernetzten Polyurethan, das nicht quervernetzt ist, gefertigt. Diese innere Mantelschicht 21 weist eine Funktion zur Verbesserung der Rundheit des transversalen Querschnitts des Kabels 10 auf.

Der Umfang der inneren Mantelschicht 21 ist von einer äußeren Mantelschicht 22 abgedeckt. Die äußere Mantelschicht 22 ist aus einem nicht quervernetzten Polyurethan, das nicht quervernetzt ist, gefertigt. Somit ist es möglich, eine ausgezeichnete thermische Haftung zwischen der äußeren Mantelschicht 22 und Nylon oder PBT, das ein Formmaterial ist, das verschiedene Einrichtungen oder dergleichen aufbaut, zu erhalten.

Als nicht quervernetztes Polyurethan, das die innere Mantelschicht 21 und die äußere Mantelschicht 22 bildet, kann beispielsweise ein Blockcopolymer angewendet werden. Bei dem Blockcopolymer ist ein Polyurethanteil als ein hartes Segment aufgebaut, und ist ein amorphes Polymer als ein weiches Segment aufgebaut. Der Polyurethanteil ist durch Diisozyanat, wie beispielsweise MDI oder TDI, und Diol, wie beispielsweise Ethylenglykol, aufgebaut. Als amorphes Polymer wird Polyether, Polyester oder Polycarbonat oder dergleichen verwendet. Als amorphes Polymer kann insbesondere vorzugsweise ein auf Polyether basierendes nicht quervernetztes Polyurethan verwendet werden, im Hinblick auf die Flexibilität, den Hydrolyse-Widerstand und die Biegeeigenschaft bei niedrigen Temperaturen, und so weiter.

Der Außendurchmesser der inneren Mantelschicht 21 beträgt beispielsweise 3,4 mm. Der Außendurchmesser der äußeren Mantelschicht 22 beträgt beispielsweise 4,0 mm.

Beispielsweise kann als Kabel 10 ein Kabel verwendet werden, bei dem für jeden isolierten Draht 11 die Querschnittsfläche des Leiters 12 0,3 mm2 beträgt und der Außendurchmesser des Isolators 13 1,7 mm beträgt. Ferner beträgt der Außendurchmesser der inneren Mantelschicht 21 4,4 mm und beträgt der Außendurchmesser der äußeren Mantelschicht 5,0 mm. Ferner kann als Kabel 10 ein Kabel verwendet werden, bei dem für jeden isolierten Draht 11 die Querschnittsfläche des Leiters 12 0,5 mm2 beträgt und der Außendurchmesser des Isolators 13 2,0 m beträgt. Ferner beträgt der Außendurchmesser der inneren Mantelschicht 21 4,6 mm und beträgt der Außendurchmesser der äußeren Mantelschicht 6,2 mm.

Wenn die Querschnittsfläche (Außendurchmesser) des Leiters 12 bestimmt ist, werden die Dicke des Isolators 13, der inneren Mantelschicht 21 und der äußeren Mantelschicht 22 aus den elektrischen und mechanischen Eigenschaften bestimmt. In einem Fall beispielsweise, in dem die Querschnittsfläche des Leiters 12 des Kabels 10 im Bereich von 0,25 mm2 bis 0,5 mm2 liegt, kann die Dicke der äußeren Mantelschicht 22 im Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm liegen, so dass eine Tendenz besteht, dass dieser nicht im gebogenen Zustand verbleibt. Vorzugsweise ist die Dicke der äußeren Mantelschicht 22 beispielsweise gleich oder kleiner als 0,3 mm.

Die Härte (Shore-A-Härte) der inneren Mantelschicht 21 ist gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad. Insbesondere beträgt die Härte (Shore-A-Härte) der inneren Mantelschicht 21 vorzugsweise 95 Grad. Ferner ist die Härte (Shore-A-Härte) der äußeren Mantelschicht 22 gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad. Insbesondere beträgt die Härte (Shore-A-Härte) der äußeren Mantelschicht 22 vorzugsweise 85 Grad. Das heißt, die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht 22 ist so festgelegt, dass diese um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht 21 ist.

Um ein Kabel 10 der vorliegenden Ausführungsform, das auf diese Weise aufgebaut ist, herzustellen, werden zunächst zwei isolierte Drähte 11 verdrillt. Anschließend wird die innere Mantelschicht 21 um die beiden isolierten, paarweise verdrillten Drähte 11 herum ausgebildet, und die äußere Mantelschicht 22 wird ferner an dem äußeren Umfang der inneren Mantelschicht 21 ausgebildet.

Wie es oben beschrieben ist, sind gemäß dem Kabel 10 der vorliegenden Ausführungsform die innere Mantelschicht 21 und die äußeren Mantelschicht 22 aus nicht quervernetztem Polyurethan gefertigt. Folglich sind keine Kosten zur Erzeugung der Quervernetzung erforderlich, und somit ist es möglich, eine Kostenverringerung zu erzielen. Ferner ist die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht 21 gleich oder größer als 90 Grad, doch gleich oder kleiner als 100 Grad. Ferner ist die Shore-A-Härte der äußeren Mantelschicht 22 gleich oder größer als 80 Grad, doch gleich oder kleiner als 90 Grad, und um 5 Grad bis 10 Grad kleiner als die Shore-A-Härte der inneren Mantelschicht 21. Dieser Aufbau wirkt dem gebogenen Zustand des Kabels entgegen, wenn das Kabel 10 gebogen ist. Als Folge davon ist es möglich, ein Kabel 10 bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit und Handhabungseigenschaft aufweist.

Ferner ist gemäß dem Kabel 10 der vorliegenden Ausführungsform der Isolator 13 des isolierten Drahts 11 aus quervernetztem Polyethylen gefertigt. Folglich ist es möglich, die Wärmewiderstandseigenschaft des isolierten Drahts 11 beizubehalten, selbst wenn die innere Mantelschicht 21 und die äußere Mantelschicht 22 nicht quervernetzt sind.

Ferner beträgt gemäß dem Kabel 10 der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittsfläche des Leiters 12 des isolierten Drahts 11 0,25 mm2 bis 0,5 mm2 und beträgt die Dicke der äußeren Mantelschicht 22 0,2 mm bis 0,6 mm. Folglich ist es möglich, eine ausreichende Wirkung zur Aufhebung des Biegungszustands zu erhalten.

BEISPIEL(Beispiel)

Unter Verwendung des Kabels gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei dem die innere Mantelschicht und die äußere Mantelschicht aus einem nicht quervernetzten, schwer entflammbaren Polyurethan gefertigt sind, wurde ein Test zur Prüfung des Biegezustands durchgeführt. Die Härte der inneren Mantelschicht betrug 90 Grad bis 100 Grad, und die Härte der äußeren Mantelschicht betrug 80 Grad bis 90 Grad.

Zunächst wurde ein Kabel auf eine Länge von 150 mm geschnitten. Beide Enden des Kabels wurden mittels eines Klebebands oder dergleichen in einem Zustand fixiert, in dem das Kabel U-förmig gebogen war, so dass dieses einen Biegeradius von 10 mm hatte. Dieser Zustand wurde für 24 Stunden beibehalten. Anschließend wurde das Kabel entspannt.

Das Kabel wurde in einem Zustand aufgehängt, in dem ein Ende des Kabels fixiert war. Anschließend wurde der Verschiebungsbetrag D (mm) nach 24 Stunden gemessen (vgl. 2). Der Test zur Prüfung des Biegezustands wurde dann als ”bestanden” angesehen, wenn der Verschiebungsbetrag gleich oder kleiner als 50 mm betrug.

(Vergleichendes Beispiel)

Als vergleichendes Beispiel wurde der Test zur Prüfung des Biegezustands auf gleiche Weise wie in den Beispielen durchgeführt, unter Verwendung eines Kabels, bei dem die innere Mantelschicht und die äußere Mantelschicht aus einem nicht quervernetzten, schwer entflammbaren Polyurethan gefertigt waren, wobei die Härte der inneren Mantelschicht 85 Grad und die Härte der äußeren Mantelschicht 95 Grad oder 80 Grad betrug.

Die Resultate des Tests zur Prüfung des Biegezustands sind in der Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]

Shore-A-Härte der InnenschichtShore-A-Härte der AußenschichtTest zur Prüfung des BiegezustandsBeispiel 19085BestandenBeispiel 29590BestandenBeispiel 39080BestandenBeispiel 49585BestandenBeispiel 510090BestandenVergleichendes Beispiel 18595Nicht bestandenVergleichendes Beispiel 28580Nicht bestanden

Wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist, entsprach der Biegezustand einem zulässigen Wert in den Beispielen 1 bis 5, in denen die innere Mantelschicht und die äußere Mantelschicht aus dem nicht quervernetzten Polyurethan gefertigt sind, das keine Quervernetzung erfordert. Auf der anderen Seite ist in den vergleichenden Beispielen 1 und 2, bei denen die Härte der inneren Mantelschicht 85 Grad beträgt und die Härte der äußeren Mantelschicht 95 Grad oder 80 Grad beträgt, der Verschiebungsbetrag D erhöht, verglichen mit den Beispielen, und folglich ist es nicht möglich, eine Entspannung des Biegungszustands zu erzielen.

Aus der obigen Darlegung geht hervor, dass aus den Beispielen, in denen die innere Mantelschicht und die äußere Mantelschicht, gefertigt aus dem nicht quervernetzten Polyurethan, bereitgestellt sind, die Härte der inneren Mantelschicht 90 Grad bis 100 Grad beträgt und die Härte der äußeren Mantelschicht 80 Grad bis 90 Grad beträgt und um 5 Grad bis 10 Grad kleiner ist als die Härte der inneren Mantelschicht, ersichtlich ist, dass eine ausreichende Entspannungswirkung des Biegezustands erhalten wird.

Die vorliegende Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf die spezifischen Ausführungsformen beschrieben. Allerdings ist für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne sich vom Gegenstand und Wesen der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Ferner sind die Anzahl, Position und Form oder dergleichen der oben beschriebenen Komponenten nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern können auf Anzahl, Position und Form oder dergleichen modifiziert werden, die zum Ausführen der vorliegenden Erfindung geeignet sind.

Bei dem Kabel 10 der vorliegenden Ausführungsform sind Anzahl und Anordnung der isolierten Drähte 11 nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt. Es können zwei oder mehr Paare von isolierten Drähten in dem Kabel enthalten sein.

Die Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung (Patentanmeldung Nr. 2013-187616), eingereicht am 10. September 2013, wobei die Inhalte derselben durch Bezugnahme hierin einbezogen sind.

Bezugszeichenliste

10
Kabel
11
Isolierter Draht
12
Leiter
13
Isolator
21
Innere Mantelschicht
22
Äußere Mantelschicht
R
Biegeradius
D
Verschiebungsbetrag