JP7558852B2 - 複合ケーブル - Google Patents
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Description
そして、それらの電源線や信号線を車両内に配置する際、従来は、それらの線をテープで巻いたり結束バンドで束ねる等してまとめられて配置されることが多かった。
そして、このように複数の線をまとめて1本の複合ケーブルとすることで、線を束ねるなどする場合に比べて、線やケーブルが車両内で占めるスペースをより小さくすること、すなわち省スペース化を図ることが可能となる等のメリットがある。
なお、図8以下の各図でも同様であるが、信号線101の対を含む破線の円は、信号線101が対ごとに撚り合わされていることを表している。
そのため、電源線102の部分のシース層103を剥ぎ取りにくくなったり、シース層103を剥ぎ取ったときに電源線102の部分のシース層103が剥ぎ取れずに残ったりするなど、複合ケーブル100の端末加工性(シースの皮剥き性)が悪くなる。
そのため、複合ケーブル100の端末加工性が良くなる。
また、この状態では、逆に、信号線101の対同士が接近したり、図10に示すように接触したりしてしまう可能性もある。このように信号線101同士が接近したり接触したりすると、互いにノイズの原因となって誤作動を引き起こすおそれがある。
2対の信号線と、前記信号線と外径が異なる2本の電源線とを備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線及び前記電源線がいずれも絶縁被覆層で被覆され、
前記2対の信号線が、対ごとにそれぞれ対撚りされており、
前記2対の信号線と前記2本の電源線とがシース層で一括してシースされた構造を有しており、
前記複合ケーブルの中心に、断面が円形状の連続体が前記複合ケーブルの長手方向に延設されており、
前記信号線の各対の間に前記連続体が介在し、前記2本の電源線の間に前記連続体が介在するように前記2対の信号線と前記2本の電源線と前記連続体が配置されており、
前記信号線の外径をa、前記電源線の外径をb、前記連続体の外径をcとするとき、a、b、cが以下の関係式(1)、(2)を満たすことを特徴とする。
0.8b≦2a≦1.2b …(1)
0.19(2a+b)≦c≦0.22(2a+b) …(2)
ただし、以下に述べる各実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態や図示例に限定するものではない。
本実施形態では、複合ケーブル1は、2対の信号線2と、2本の電源線3とを備える6芯の複合ケーブルであり、各信号線2と各電源線3はそれぞれ中心導体21、31が絶縁被覆層22、32で被覆されている。
そして、2対の信号線2と2本の電源線3とがシース層4で隙間なく直接被覆されており、2対の信号線2と2本の電源線3とがシース層4で一括してシースされた構造を有している。
そして、このように、2対の信号線2を、対ごとに対撚りするように構成することで、対撚りしない場合に比べて、信号線2が対ごとに撓みやすくなるとともに、複合ケーブル1が長手方向に引っ張られた際に信号線2が伸びることができる。そのため、複合ケーブル1の可撓性や耐屈曲性(繰り返しの曲げに対する耐性)を向上させることが可能となる。
なお、以下では、信号線2の中心導体21が金属線であることを前提に説明するが、信号線2の中心導体21に例えば光ファイバ心線等が含まれていてもよい。
また、電源線3は、その外径が信号線2の外径よりも太いものが用いられている。このように、本実施形態では、電源線3は信号線2とは外径が異なっている。
すなわち、信号線2は、中心導体21が、それを構成する複数の素線21a、すなわち複数の金属線が互いに撚り合わされて構成されている。複数の素線21aは、全体を一括に撚った撚線であってもよく、複数の素線を撚ったものをさらに撚り合わせた撚撚線であってもよい。
そして、このように構成することで、撚り合わせない場合に比べて、信号線2自体や電源線3自体が撓みやすくなるとともに、複合ケーブル1が長手方向に引っ張られた際に信号線2自体や電源線3自体が伸びることができる。そのため、複合ケーブル1の可撓性や耐屈曲性を向上させることが可能となる。
そのため、撚り合わされた信号線2や電源線3の撚り込み率は、それぞれ適切な値に設定されることが望ましい。
そして、このように構成すれば、信号線2や電源線3で必要以上に電気抵抗が大きくなったり必要以上に信号が低下したりすることなく、複合ケーブル1の可撓性や耐屈曲性を向上させることが可能となる。
このように、信号線2や電源線3の各絶縁被覆層22、32を耐熱樹脂で被覆することで、信号線2や電源線3の耐熱性を向上させることが可能となる。
そのため、例えば、車両に組み付けられた複合ケーブル1がエンジン等の熱で高温に晒される場合があるが、そのような場合でも熱により信号線2や電源線3の絶縁被覆層22、32が溶けるなどして損傷することを防止することが可能となる。
架橋性の耐熱樹脂としては、例えばポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂等の種々の樹脂を用いることが可能であり、それを電子線架橋法や化学架橋法、シラン架橋法等の架橋法で架橋するなどしてシース層4を形成することができる。
なお、シース層4を樹脂層等で外側から更に被覆するように構成することも可能である。
エチレン-αオレフィン系エラストマーはゴム性を有するとともに、高温や低温に晒されても硬度が上昇しないため、温度に関わりなく複合ケーブル1の可撓性や耐屈曲性が向上する。また、シース層4を容易に成形加工することが可能となる等のメリットがある。
また、同様の理由で、シース層4にスチレン系エラストマーが含まれるように構成することも可能である。
図1に示すように、本実施形態では、複合ケーブル1の中心に、断面が円形状の連続体5が複合ケーブル1の長手方向に延設されている。
そして、信号線2の各対の間に連続体5が介在し、2本の電源線3の間に連続体5が介在するように、2対の信号線2と2本の電源線3と連続体5が配置されている。
0.8b≦2a≦1.2b …(4)
0.19(2a+b)≦c≦0.22(2a+b) …(5)
また、上記式(4)は、対撚りされた信号線2の対の外径(2a。すなわち図1における信号線2の対を含む破線の円の径)が電源線3の外径(b)と同程度の径であることを表している。また、上記式(5)は、連続体5の外径cが、対撚りされた信号線2の対の外径(2a)と電源線3の外径(b)の合計の約20%程度であることを表している。
また、連続体5の周囲で、2対の信号線2や2本の電源線3が互いに接する状態で配置される状態になる。
そのため、シース層4の厚さが信号線2の部分と電源線3の部分とで同程度の厚さ(T1≒T2)になるため、複合ケーブル1の端末を加工する際に、シース層4の剥ぎ取りやすさが信号線2の部分と電源線3の部分とで同程度になる。そのため、シース層4が剥ぎ取りやすくなるとともに、シース層4を剥ぎ取ったときに信号線2の部分にも電源線3の部分にもシース層4が残らなくなる。
そのため、本実施形態では、複合ケーブル1は、端末加工性が良いものになる。
そのため、複合ケーブル1の中心部分を通って複合ケーブル1内に水が流入してしまうことを防止することが可能となり、複合ケーブル1内での止水性を向上させることが可能となる。
そのため、信号線2の対同士が互いにノイズの原因となったり誤作動を引き起こしたりすることを防止することが可能となる。
また、本体部51は導電性を有していてもよく、例えば導電性の複数の素線を撚り合わせたものや編組線等で構成することも可能である。
この場合も、絶縁樹脂として例えばポリオレフィン系の樹脂で形成することが可能である。
そのため、上記のように構成されていれば、水が複合ケーブル1内に入り込んで誤作動の原因になるなどの問題が生じることを防止することが可能となり、複合ケーブル1内での止水性を向上させることが可能となる。
このように、連続体5の絶縁被覆層52や絶縁樹脂の丸棒を耐熱樹脂で被覆することで、信号線2や電源線3と同様に連続体5の耐熱性を向上させることが可能となる。
このように、2対の信号線2と2本の電源線3が全体的に撚り合わされることで、複合ケーブル1全体の可撓性や耐屈曲性をより向上させることが可能となる。
また、参考のため、耐屈曲性(繰り返しの曲げに対する耐性)についても性能評価を行った。
また、「全体撚り」の欄は、連続体を中心として2対の信号線と2本の電源線とを全体的に撚り合わされたか否かを表し、撚り合わせた場合を「あり」、撚り合わせない場合を「なし」と記載した。
また、a、b、cはそれぞれ信号線の外径、電源線の外径、連続体の外径を表す。なお、「糸」(糸状の繊維のみ)の外径cは糸状の繊維を束ねたものの外径を表す(1本の繊維の外径ではない。)。
そして、シースの信号線の部分と電源線の部分とで皮剥き性に相違がなく、複合ケーブルに剥ぎ取ったシースが残っておらず、信号線や電源線が傷付いておらず、連続体が信号線や電源線等に付着していない場合(纏わり付いていない場合)を〇、それ以外の場合を×とした。
図5に示すように、水平かつ互いに平行に配置された2本のマンドレル61、62間、及び揺れ防止用の押え71、72間に、作製した複合ケーブルαを鉛直方向に通し、複合ケーブルαの下方に図示しない重りを取り付けた。
そして、この状態で、複合ケーブルαの上端を左右のマンドレル61又は62の上側外周に交互に接するように(左右交互に繰り返し)屈曲させた。屈曲回数は、複合ケーブルαを左右のマンドレル61、62のいずれかの外周に接するように屈曲させた場合を1回として、カウントした。
評価は、断線が生じるまでの屈曲回数が、10万回以上を◎、7万回以上を〇、5万回以上を△とし、5万回未満を×とした。
一方、比較例1では、信号線2が対撚りされていないため、信号線2の対の部分のシース層4の厚さT1(図3参照)が電源線3の部分のシース層4の厚さT2より厚くなり、シース層4を剥ぎ取ったときに信号線2の部分にシース層4が残る場合があった。
比較例2では、シース層4を剥ぎ取ったときに連続体である糸(繊維)が信号線2や電源線3に付着し(纏わり付き)、それを剥す作業に手間がかかる。また、糸を伝って水が複合ケーブル内に流入してしまい、止水性も劣る。
比較例3では、「対撚導体」すなわち対撚りした金属の丸棒を伝って水が複合ケーブル内に流入してしまい、止水性が劣る。なお、比較例3では、金属同士を撚り合わせ構造としたものとして、金属の丸棒同士を対撚りしたものを用いた場合を示したが、例えば、金属線(金属繊維)を同芯撚りや集合撚り、ロープ撚り等の種々の撚り合わせ方で撚り合わせた場合も、比較例3と同様に、撚り合わせ構造を伝って水が複合ケーブル内に流入してしまい、止水性が劣るものとなった。
比較例5では、逆に、信号線2の対の部分のシース層4の厚さT1が電源線3の部分のシース層4の厚さT2より厚くなり、シース層4を剥ぎ取ったときに信号線2の部分にシース層4が残る場合があった。
そのため、シース層4が入り込んだ部分(例えば図6中のRの部分参照)でシース層4が分厚くなり、シースの皮剥き性すなわち端末加工性が劣る。
そのため、いずれにせよ、端末加工性が劣る。
2 信号線
21 中心導体
21a 素線
22 絶縁被覆層
3 電源線
31 中心導体
31a 素線
32 絶縁被覆層
4 シース層
5 連続体
51 本体部(糸状の繊維)
52 絶縁被覆層
a 信号線の外径
b 電源線の外径
c 連続体の外径
Claims (6)
- 2対の信号線と、前記信号線と外径が異なる2本の電源線とを備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線及び前記電源線がいずれも絶縁被覆層で被覆され、
前記2対の信号線が、対ごとにそれぞれ対撚りされており、
前記2対の信号線と前記2本の電源線とがシース層で一括してシースされた構造を有しており、
前記複合ケーブルの中心に、断面が円形状の連続体が前記複合ケーブルの長手方向に延設されており、
前記信号線の各対の間に前記連続体が介在し、前記2本の電源線の間に前記連続体が介在するように前記2対の信号線と前記2本の電源線と前記連続体が配置されており、
前記信号線の外径をa、前記電源線の外径をb、前記連続体の外径をcとするとき、a、b、cが以下の関係式(1)、(2)を満たすことを特徴とする複合ケーブル。
0.8b≦2a≦1.2b …(1)
0.19(2a+b)≦c≦0.22(2a+b) …(2) - 前記連続体を中心として、前記2対の信号線と前記2本の電源線とが全体的に撚り合わされた構造を有することを特徴とする請求項1に記載の複合ケーブル。
- 前記連続体は、糸状の繊維と前記糸状の繊維を被覆する絶縁被覆層、又は絶縁樹脂の丸棒で構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の複合ケーブル。
- 前記連続体を構成する前記絶縁被覆層又は前記絶縁樹脂の丸棒と、前記信号線及び前記電源線を構成する前記絶縁被覆層は、いずれも耐熱樹脂で被覆されており、前記耐熱樹脂が架橋された樹脂を含むことを特徴とする請求項3に記載の複合ケーブル。
- 前記信号線及び前記電源線は、いずれも、中心導体が、複数の素線が撚り合わされて構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の複合ケーブル。
- 前記シース層が架橋性の耐熱樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の複合ケーブル。
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| WO2016151752A1 (ja) | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 日立金属株式会社 | 複合ケーブル、複合ハーネス、及び車両 |
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