JP2024040574A - ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】捩れに対する耐久性を維持しつつも端末加工性を向上させたケーブルを提供する。【解決手段】ケーブル1は、1対の第1電線2と、1対の第2電線3を撚り合わせた対撚線4を有する多心線8と、1対の第1電線2と多心線8とを撚り合わせた撚合体5の周囲に螺旋状に巻き付けられたテープ部材6と、を備え、第1電線2同士は互いに接触し、かつ、第1電線2のそれぞれと多心線8とは互いに接触しており、撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とが同じ方向であり、ケーブル周方向に隣り合う第1電線2間の谷間部分に設けられた線状の第1介在91と、ケーブル周方向に隣り合う多心線8と一方及び他方第1電線2間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在92と、を備え、テープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び第1介在91及び第2介在92と接触している。【選択図】図2
Description
本発明は、ケーブルに関する。
近年、自動車等の車両において、電動式の制動装置が用いられている。電動式の制動装置としては、電気機械式ブレーキ(Electro-Mechanical Brake、EMB)や、電動パーキングブレーキ(Electric Parking Brake、EPB)が知られている。また、近年の車両においては、走行中の車輪の回転速度を検出するABS(Anti-lock Brake System)センサや、タイヤの空気圧を検出する空気圧センサ、温度センサなどのセンサ類が車輪に搭載されることが多い。
そこで、車輪に搭載されたセンサ用の信号線や電気機械式ブレーキの制御用の信号線と、電気機械式ブレーキや電動パーキングブレーキ用の電気モータに電力を供給する電源線とを共通のシースに収容したケーブルを用い、車輪側と車体側とを接続することが行われている。
特許文献1では、電力伝送用の1対の第1電線と、信号伝送用の第2電線を撚り合わせた対撚線とを撚り合わせた撚合体の周囲にテープ部材を螺旋状に巻き付け、その周囲にシースを設けたケーブルが開示されている。この特許文献1では、対撚線の撚り方向、撚合体の撚り方向、及びテープ部材の巻き付け方向を同じ方向とすることで、電線をほぐし易くして端末加工性を向上し、かつ、捩れに対する耐久性を向上させている。
しかしながら、対撚線の撚り方向、撚合体の撚り方向、及びテープ部材の巻き付け方向を同じ方向とすると、隣り合う電線間の隙間(谷間部分)にテープ部材とシースが入り込んでしまい易くなる。この入り込んだ部分は工具等による切除がしにくいため、シースとテープ部材とを除去しにくくなってしまい、端末加工性が悪化してしまう場合があった。
そこで、本発明は、捩れに対する耐久性を維持しつつも端末加工性を向上させたケーブルを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決することを目的として、1対の第1電線と、前記第1電線よりも外径が小さい1対の第2電線を撚り合わせた対撚線を有する多心線と、前記1対の第1電線と前記多心線とを撚り合わせて構成される撚合体の周囲に螺旋状に巻き付けられたテープ部材と、前記テープ部材の外周に被覆されている外部シースと、を備え、前記1対の第1電線同士は互いに接触しており、かつ、前記第1電線のそれぞれと前記多心線とは互いに接触しており、前記撚合体の撚り方向と、前記テープ部材の巻き付け方向とが同じ方向であり、ケーブル周方向に隣り合う前記第1電線間の谷間部分に設けられた線状の第1介在と、ケーブル周方向に隣り合う前記多心線と一方及び他方の前記第1電線間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在と、を備え、前記テープ部材は、前記撚合体を構成する全ての前記第1電線及び前記第2電線及び前記第1介在及び前記第2介在と接触している、ケーブルを提供する。
本発明によれば、捩れに対する耐久性を維持しつつも端末加工性を向上させたケーブルを提供できる。
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本実施の形態に係るケーブル1を用いた車両100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、車両100には、電動式の制動装置として、電動パーキングブレーキ(以下、EPBという)101が備えられている。
EPB101は、EPB用電気モータ101aと、EPB制御部101bと、を備えている。EPB用電気モータ101aは、車両100の車輪102に搭載されている。EPB制御部101bは、車両100のECU(電子制御ユニット)103に搭載されている。なお、EPB制御部101bは、ECU103以外のコントロールユニットに搭載されていてもよく、専用のハードウェアユニットに搭載されていてもよい。
図示していないが、EPB用電気モータ101aには、ブレーキパッドが取り付けられたピストンが設けられており、当該ピストンをEPB用電気モータ101aの回転駆動により移動させることで、ブレーキパッドを車輪102のディスクロータに押し付け、制動力を発生させるように構成されている。EPB用電気モータ101aには、EPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するための電源線として1対の第1電線2が接続されている。
EPB制御部101bは、車両100の停止時に、パーキングブレーキ作動スイッチ101cがオフ状態からオン状態に操作されたとき、所定時間(例えば1秒間)にわたってEPB用電気モータ101aに駆動電流を出力することにより、ブレーキパッドを車輪102のディスクロータに押し付けた状態とし、車輪102に制動力を発生させるように構成されている。また、EPB制御部101bは、パーキングブレーキ作動スイッチ101cがオン状態からオフ状態に操作されたとき、あるいは、アクセルペダルが踏込操作されたときに、EPB用電気モータ101aに駆動電流を出力し、ブレーキパッドを車輪102のディスクロータから離間させて、車輪102への制動力を解除するように構成される。つまり、EPB101の作動状態は、パーキングブレーキ作動スイッチ101cがオンされてから、パーキングブレーキ作動スイッチ101cがオフされるかアクセルペダルが踏み込まれるまで維持されるように構成されている。なお、パーキングブレーキ作動スイッチ101cは、レバー式又はペダル式のスイッチであってもよい。
また、車両100には、ABS装置104が搭載されている。ABS装置104は、ABSセンサ104aと、ABS制御部104bと、を備えている。
ABSセンサ104aは、走行中の車輪102の回転速度を検出するものであり、車輪102に搭載されている。ABS制御部104bは、急停止時に車輪102がロックされないように、ABSセンサ104aの出力に基づいて制動装置を制御し、車輪102の制動力を制御するものであり、ECU103に搭載されている。ABSセンサ104aには、信号線として1対の第2電線3が接続されている。
第1電線2と第2電線3とを一括して外部シース7(図2参照)で被覆したものが、本実施の形態に係るケーブル1である。車輪102側から延出されたケーブル1は、車体105に設けられた中継ボックス106内にて電線群107に接続され、電線群107を介してECU103やバッテリ(不図示)に接続されている。
図1では、図の簡略化のために1つの車輪102のみを示しているが、EPB用電気モータ101a、およびABSセンサ104aは、車両100の各車輪102に搭載されていてもよく、例えば、車両100の前輪のみ、あるいは後輪のみに搭載されていてもよい。
(ケーブル1)
図2は、本実施の形態に係るケーブル1の長手方向に垂直な断面を示す断面図である。図2に示すように、ケーブル1は、1対の第1電線2と、第1電線2よりも外径が小さい1対の第2電線3を撚り合わせた対撚線4を有する多心線8と、1対の第1電線2と対撚線4とを撚り合わせた撚合体5の周囲に、螺旋状に巻き付けられたテープ部材6と、テープ部材6の周囲を覆うように設けられた外部シース7と、を備えている。
図2は、本実施の形態に係るケーブル1の長手方向に垂直な断面を示す断面図である。図2に示すように、ケーブル1は、1対の第1電線2と、第1電線2よりも外径が小さい1対の第2電線3を撚り合わせた対撚線4を有する多心線8と、1対の第1電線2と対撚線4とを撚り合わせた撚合体5の周囲に、螺旋状に巻き付けられたテープ部材6と、テープ部材6の周囲を覆うように設けられた外部シース7と、を備えている。
本実施の形態では、第1電線2は、車両100の車輪102に搭載されたEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するための電源線(つまり電力伝送用の電線)からなる。また、第2電線3は、車輪102に搭載されたABSセンサ104a用の信号線(つまり信号伝送用の電線)からなる。
(第1電線2)
第1電線2は、銅等の良導電性の素線を撚り合わせた第1導体21の周囲に、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂組成物からなる第1絶縁体22を被覆して構成される。
第1電線2は、銅等の良導電性の素線を撚り合わせた第1導体21の周囲に、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂組成物からなる第1絶縁体22を被覆して構成される。
第1導体21に用いる素線としては、直径0.05mm以上0.30mm以下のものを用いることができる。直径0.05mm未満の素線を用いた場合は十分な機械的強度が得られず耐屈曲性が低下するおそれがあり、直径0.30mmより大きい素線を用いた場合ケーブル1の可とう性が低下するおそれがある。
第1電線2の第1導体21の外径、および第1絶縁体22の厚さは、要求される駆動電流の大きさに応じて適宜設定すればよい。本実施の形態では、第1電線2がEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するための電源線であることを考慮し、第1導体21の外径を1.5mm以上3.0mm以下に設定すると共に、第1電線2の外径を2.0mm以上4.0mm以下に設定した。
(多心線8)
第2電線3は、銅等の良導電性の素線を撚り合わせた第2導体31の周囲に、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂組成物からなる第2絶縁体32を被覆して構成される。第2導体31に用いる素線としては、第1導体21と同様に、直径0.05mm以上0.30mm以下のものを用いることができる。
第2電線3は、銅等の良導電性の素線を撚り合わせた第2導体31の周囲に、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂組成物からなる第2絶縁体32を被覆して構成される。第2導体31に用いる素線としては、第1導体21と同様に、直径0.05mm以上0.30mm以下のものを用いることができる。
対撚線4の撚りピッチは、第2電線3の外径を考慮し、第2電線3に不要な負荷がかからない程度に設定するとよい。ここでは、対撚線4の撚りピッチを約30mmとしたが、対撚線4の撚りピッチはこれに限定されるものではない。なお、対撚線4の撚りピッチとは、任意の第2電線3が対撚線4の周方向において同じ位置となる対撚線4の長手方向に沿った間隔である。
多心線8は、対撚線4の周囲に内部シース81を被覆して構成されている。内部シース81は、例えばウレタン樹脂からなる。本実施の形態では、多心線8の外径は、第1電線2の外径よりも大きい。
(撚合体5)
撚合体5は、1対の第1電線2と多心線8とを撚り合わせて構成される。本実施の形態では、1対の第1電線2を互いに接触させるとともに、第1電線2のそれぞれと多心線8とを接触させた。このとき、1対の第1電線2の間である谷間部分には、多心線8の少なくとも一部が配置される。
撚合体5は、1対の第1電線2と多心線8とを撚り合わせて構成される。本実施の形態では、1対の第1電線2を互いに接触させるとともに、第1電線2のそれぞれと多心線8とを接触させた。このとき、1対の第1電線2の間である谷間部分には、多心線8の少なくとも一部が配置される。
本実施の形態では、1対の第1電線2と多心線8とに加えて、3本の線状の介在9も共に撚り合わせて撚合体5を構成した。このため、介在9の撚り方向及び撚りピッチは、撚合体5の撚り方向及び撚りピッチと同じになる。介在9の詳細については後述する。
ところで、EPB101では、基本的に車両100の停止時にEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給する。これに対して、ABSセンサ104aは車両100の走行時に使用されるものであり、第1電線2に駆動電流が供給されているときにABSセンサ104aが使用されることはない。そこで、本実施の形態では、対撚線4(多心線8)の周囲に設けられるシールド導体を省略している。シールド導体を省略することで、シールド導体を設けた場合と比較してケーブル1の外径を小さくすることができ、また部品点数を削減してコストを抑制することも可能になる。
なお、ここでは第1電線2がEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給する場合を説明しているが、第1電線2は、例えば、車輪102に設けられた電気機械式ブレーキ(以下、EMBという)の電気モータに駆動電流を供給するために用いられてもよい。この場合、車両100の走行中にも第1電線2に電流が流れることになるため、ノイズによるABS装置104の誤動作を抑制するために、対撚線4(多心線8)の周囲にシールド導体を設けることが望ましいといえる。
また、ここでは第2電線3がABSセンサ104a用の信号線である場合を説明しているが、第2電線3は、車輪102に設けられる他のセンサ、例えば温度センサやタイヤの空気圧を検出する空気圧センサ等に用いられる信号線であってもよいし、車両100の制振装置の制御に用いられるダンパ線であってもよく、さらにはEMB制御用の信号線(CANケーブル等)であってもよい。第1電線2がEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するものである場合であっても、第2電線3が車両100の停車中に使用される場合には、ノイズによる誤動作を抑制するために、対撚線4(多心線8)の周囲にシールド導体を設けることが望ましいといえる。
撚合体5全体の外径は、例えば、5mm~9mm程度である。撚合体5の撚りピッチは、撚合体5の外径を考慮し、第1電線2と対撚線4に不要な負荷がかからない程度に設定するとよい。ここでは、撚合体5の撚りピッチを約60mmとしたが、撚合体5の撚りピッチはこれに限定されるものではない。なお、撚合体5の撚りピッチとは、任意の第1電線2または多心線8が撚合体5の周方向において同じ位置となる撚合体5の長手方向に沿った間隔である。
(テープ部材6)
撚合体5の周囲には、テープ部材6が螺旋状に巻き付けられている。テープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び介在9(後述する第1介在91及び第2介在92)と接触している。テープ部材6は、撚合体5と外部シース7との間に介在し、屈曲時に撚合体5と外部シース7間の摩擦を低減する役割を果たす。すなわち、テープ部材6を設けることで、従来のようにタルク粉体等の潤滑剤を用いることなく、第1電線2や多心線8と外部シース7間の摩擦を低減し、屈曲時に第1電線2や多心線8にかかるストレスを低減して、耐屈曲性を向上させることが可能になる。
撚合体5の周囲には、テープ部材6が螺旋状に巻き付けられている。テープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び介在9(後述する第1介在91及び第2介在92)と接触している。テープ部材6は、撚合体5と外部シース7との間に介在し、屈曲時に撚合体5と外部シース7間の摩擦を低減する役割を果たす。すなわち、テープ部材6を設けることで、従来のようにタルク粉体等の潤滑剤を用いることなく、第1電線2や多心線8と外部シース7間の摩擦を低減し、屈曲時に第1電線2や多心線8にかかるストレスを低減して、耐屈曲性を向上させることが可能になる。
テープ部材6としては、第1電線2の第1絶縁体22、および内部シース81に対して、滑りやすいもの(摩擦係数が小さいもの)を用いることが望ましい。より具体的には、テープ部材6としては、テープ部材6と第1絶縁体22や内部シース81間の摩擦係数(静摩擦係数)が、テープ部材6を設けなかった際における外部シース7と第1絶縁体22や内部シース81間の摩擦係数(静摩擦係数)よりも小さい部材を用いるとよい。
本実施の形態では、テープ部材6は、外部シース7の押出成形温度よりも高い融点を有する第1の繊維と、外部シース7の押出成形温度よりも低い融点を有する第2の繊維とを混合させて形成された不織布からなる。より具体的には、テープ部材6は、第1の繊維としての高融点PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維と、第2の繊維としての低融点PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維と、を所定の割合で混合させて形成された不織布からなる。
低融点PET繊維の融点は、高融点PET繊維の融点よりも低い。また、低融点PET繊維の融点は、外部シース7の押出成形温度よりも低い。また、高融点PET繊維の融点は、外部シース7の押出成形温度よりも高い。なお、外部シース7の押出成形温度とは、外部シース7を押出成形による被覆成形によってテープ部材6の周囲に被覆するときの温度をいう。例えば、高融点PET繊維として融点が約250度のPETを用いるとともに、外部シース7として押出成形温度が約230度のウレタン樹脂を用いる場合、低融点PET繊維としては、約220度の融点を有するPET繊維を用いることが好ましい。
テープ部材6の材料に低融点PET繊維を含めることにより、押出成形による被覆成形によって外部シース7をテープ部材6に被覆する際に、テープ部材6の一部の成分である低融点PET繊維が押出形成の際の温度によって軟化又は溶融して外部シース7の内周面に貼り付く。このため、別途テープ部材6に接着剤を塗布せずとも、テープ部材6を外部シース7と一体化させることができる。なお、低融点PET繊維の含有率が大きすぎるとテープ部材6と外部シース7との結びつきが強くなりすぎてケーブル1の可とう性が低下してしまうおそれがあるため、テープ部材6としては、低融点PET繊維のみならず、高融点PET繊維を混合させたものを用いる必要がある。
低融点PET繊維の含有率(テープ部材6内の低融点PET繊維の総質量/テープ部材6の質量)は、10質量%以上90質量%以下であるとよい。低融点PET繊維の含有率が、10質量%より小さいと、テープ部材6が外部シース7の内周面に貼り付きにくくなるおそれがあり、低融点PET繊維の含有率が90質量%より大きいと、ケーブル1の可とう性が低下するおそれがあるためである。なお、これらのおそれをより抑制するという観点から、低融点PET繊維の含有率は、20質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。また、テープ部材6を除去する際の毛羽立ちを抑制するため、高融点PET繊維及び低融点PET繊維の長さは、5mm以下であることが好ましい。
なお、低融点の第2の繊維は、低融点PET繊維に限定されず、外部シース7の押出形成温度にて軟化又は溶融して外部シース7の内周面に貼り付くものであれば他のものでもよい。また、本実施の形態では、テープ部材6は、融点の異なる2種類の繊維を含んでいればよく、3種類以上の繊維を混合して形成されていてもよい。
テープ部材6は、その幅方向(テープ部材6の長手方向および厚さ方向と垂直な方向)の一部が重なり合うように、螺旋状に撚合体5に巻き付けられている。テープ部材6が重なり合う幅は、例えば、テープ部材6の幅の1/4以上1/2以下である。テープ部材6の幅は、テープ部材6を巻き付けた際にテープ部材6に皺が寄らない程度の幅とすればよく、撚合体5全体の外径が小さくなるほど幅の狭いテープ部材6を用いるとよい。具体的には、撚合体5の外径が5mm~9mmである場合、テープ部材6の幅は、20mm~50mm程度とすればよい。
テープ部材6の巻きピッチ、すなわちテープ部材6が周方向の同じ位置となる長手方向に沿った間隔(例えば幅方向の一端部同士の間隔)は、テープ部材6の幅および重なり幅(テープ部材6の巻き付け角度)に依存し、この場合最大で40mm程度となる。ここでは、テープ部材6の巻きピッチを約30mmとしたが、テープ部材6の巻きピッチはこれに限定されるものではない。なお、テープ部材6の幅を大きくし、巻きピッチを大きくしていくと、テープ部材6を縦添えした状態に近くなり、ケーブル1の柔軟性が失われて曲げにくくなる。そのため、テープ部材6の巻きピッチは、40mm以下とすることが望ましい。
(外部シース7)
テープ部材6の周囲には、外部シース7が設けられる。外部シース7は、例えばウレタン樹脂からなる。本実施の形態では、第1電線2がEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するものであり、第1電線2に駆動電流が流れる時間が比較的短いため、テープ部材6の周囲に設けられるシールド導体を省略しているが、第1電線2の用途等に応じて、テープ部材6と外部シース7との間、あるいは外部シース7の外周にシールド導体を設けてもよい。
テープ部材6の周囲には、外部シース7が設けられる。外部シース7は、例えばウレタン樹脂からなる。本実施の形態では、第1電線2がEPB用電気モータ101aに駆動電流を供給するものであり、第1電線2に駆動電流が流れる時間が比較的短いため、テープ部材6の周囲に設けられるシールド導体を省略しているが、第1電線2の用途等に応じて、テープ部材6と外部シース7との間、あるいは外部シース7の外周にシールド導体を設けてもよい。
(撚合体5の撚り方向、テープ部材6の巻き付け方向)
本実施の形態に係るケーブル1では、対撚線4の撚り方向、撚合体5の撚り方向、およびテープ部材6の巻き付け方向が同じ方向となっている。なお、ここでいう撚り方向とは、ケーブル1を一端側(テープ部材6の重なりが上となる側)から見たときに、第1電線2や多心線8が他端側から一端側にかけて回転している方向をいう。なお、対撚線4の撚り方向とは、2本の第2電線3を撚り合わせる方向であり、撚合体5の撚り方向とは、第1電線2と多心線8と介在9とを撚り合わせる方向である。また、テープ部材6の巻き付け方向とは、ケーブル1を一端側(テープ部材6の重なりが上となる側)から見た時に、テープ部材6が他端側から一端側にかけて回転している方向をいう。図2では、対撚線4の撚り方向を破線矢印A、撚合体5の撚り方向を破線矢印B、テープ部材6の巻き付け方向を破線矢印Cで表している。
本実施の形態に係るケーブル1では、対撚線4の撚り方向、撚合体5の撚り方向、およびテープ部材6の巻き付け方向が同じ方向となっている。なお、ここでいう撚り方向とは、ケーブル1を一端側(テープ部材6の重なりが上となる側)から見たときに、第1電線2や多心線8が他端側から一端側にかけて回転している方向をいう。なお、対撚線4の撚り方向とは、2本の第2電線3を撚り合わせる方向であり、撚合体5の撚り方向とは、第1電線2と多心線8と介在9とを撚り合わせる方向である。また、テープ部材6の巻き付け方向とは、ケーブル1を一端側(テープ部材6の重なりが上となる側)から見た時に、テープ部材6が他端側から一端側にかけて回転している方向をいう。図2では、対撚線4の撚り方向を破線矢印A、撚合体5の撚り方向を破線矢印B、テープ部材6の巻き付け方向を破線矢印Cで表している。
撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすることで、ケーブル1に捩れが加わった際に、撚合体5とテープ部材6とが同調して開いたり閉じたりすることになり、捩れに対する耐久性を向上させることが可能になる。
これに関し、例えば、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向が逆方向の場合、撚合体5が開く(撚合体5の径が大きくなる)方向にケーブル1に捩じれが加わった際、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向が逆方向であるためテープ部材6は逆に閉じてしまう(テープ部材6の径が小さくなってしまう)。このとき、撚合体5が開こうとするのをテープ部材6におさえつけられてしまい、撚合体5にストレスが加わり、1対の第1電線2や多心線8の一部分に過大な負荷が加わってしまう。そのため、本実施の形態では、撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向を同じ方向とし、ケーブル1に捩れが加わった際に撚合体5とテープ部材6とが同調して開いたり閉じたりするようにしている。これにより、ケーブル1の捩じれに対する耐久性を向上させることが可能となる。
撚合体5の撚りピッチを小さくすると、ケーブル1を曲げやすくなり可とう性が向上するが、撚りに余裕がなくなり捩れに対する耐久性は低下してしまう。逆に、撚合体5の撚りピッチを大きくすると、捩じれに対する耐久性は向上するが可とう性は低下する。本実施の形態では、ケーブル1に捩れが加わった際に、撚合体5とテープ部材6とが同調して開いたり閉じたりして負荷を分散できるため、撚合体5の撚りピッチを小さくして可とう性を向上させた場合であっても、捩れに対する耐久性を十分に確保することが可能である。
なお、撚合体5の撚りピッチとテープ部材6の巻きピッチとが同じであると、テープ部材6や外部シース7が電線(第1電線2や多心線8)の間に入り込み易くなる。詳細は後述するが、本実施の形態では、介在9を設けることによりテープ部材6や外部シース7の内方への入り込みを抑制しているが、このテープ部材6や外部シース7の内方への入り込みをより抑制するために、撚合体5の撚りピッチをテープ部材6の巻きピッチと異ならせること(具体的には、撚合体5の撚りピッチの10%以上80%以下小さくすること)が望ましい。
(介在9)
上記のように、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすると、捩れに対する耐久性を向上できる。しかし、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすると、テープ部材6の外周に外部シース7を被覆した際の圧力により、テープ部材6と外部シース7とが第1電線2同士の間、または第1電線2と多心線8との間に入り込み易くなってしまう。テープ部材6と外部シース7とが第1電線2同士の間、または第1電線2と多心線8との間に入り込むと、当該入り込んだ部分が工具等により切除しにくくなってテープ部材6と外部シース7とを除去しにくくなり端末加工性が低下する。また、撚合体5の断面形状がいびつになって外観が劣化したり、撚合体5がテープ部材6の内部で滑りにくくなり可とう性が低下したりするおそれもある。
上記のように、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすると、捩れに対する耐久性を向上できる。しかし、撚合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすると、テープ部材6の外周に外部シース7を被覆した際の圧力により、テープ部材6と外部シース7とが第1電線2同士の間、または第1電線2と多心線8との間に入り込み易くなってしまう。テープ部材6と外部シース7とが第1電線2同士の間、または第1電線2と多心線8との間に入り込むと、当該入り込んだ部分が工具等により切除しにくくなってテープ部材6と外部シース7とを除去しにくくなり端末加工性が低下する。また、撚合体5の断面形状がいびつになって外観が劣化したり、撚合体5がテープ部材6の内部で滑りにくくなり可とう性が低下したりするおそれもある。
そこで、本実施の形態では、ケーブル周方向に隣り合う電線(第1電線2及び多心線8)間の谷間部分にそれぞれ1本ずつ介在9を設けることで、電線(第1電線2及び多心線8)間の谷間部分にテープ部材6と外部シース7とが入り込むことを抑制した。これにより、端末加工性の低下を抑制し、外観の劣化や可とう性の低下を抑制できる。
より具体的には、介在9は、第1電線2間の谷間部分に設けられた線状の第1介在91と、ケーブル周方向に隣り合う多心線8と一方及び他方の第1電線2間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在92と、を有している。第1介在91及び第2介在92は、長手方向に垂直な断面が円形状に形成されており、一対の第1電線2及び多心線8と共に束ねて撚り合わされ撚合体5が形成されている。撚合体5の周囲に巻きつけられているテープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び第1介在91及び第2介在92と接触している。
第1介在91及び第2介在92の外径は、第1電線2と多心線8の外径に応じて決定される。本実施の形態では、一対の第2介在92同士の外径が同じであり、第1介在91の外径と一対の第2介在92の外径とが異なっている。第1電線2の外径よりも多心線8の外径が大きい場合、第1介在91の外径は、第2介在92の外径よりも小さいとよい。なお、逆に、第1電線2の外径よりも多心線8の外径が小さい場合、第1介在91の外径は、第2介在92の外径よりも大きいとよい(図3参照)。より好ましくは、ケーブル長手方向に垂直な断面視において、一対の第1電線2と多心線8の外接円を想定したとき、この外接円と、介在9を配置する谷間部分を形成する隣り合う2本の電線(第1電線2や多心線8)の外周面とに接するように、第1介在91及び第2介在92の外径を決定するとよい。これにより、ケーブル長手方向に垂直な断面においてテープ部材6の内周面をより円形状に近づけることができ、工具等によるテープ部材6及び外部シース7の除去が行いやすくなる。
第1介在91及び第2介在92は、外部シース7を押出成形する際の熱によって軟化しない材質で構成されていることが望ましい。これは、外部シース7を押出成形する際の熱によって第1介在91や第2介在92が軟化すると、第1介在91や第2介在92が周囲のテープ部材6や第1電線2や多心線8に張り付いてしまい、端末加工性が低下すると共に、ケーブル1の屈曲時におけるテープ部材6に対する撚合体5の動きを妨げて屈曲しにくくなってしまうためである。本実施の形態のように、低融点の第2の繊維を含むテープ部材6を用いる場合、特に、テープ部材6と介在9との張り付きが発生しやすくなる場合がある。
第1介在91及び第2介在92としては、フッ素樹脂等の高融点の樹脂組成物や、架橋した樹脂組成物を用いることができる。フッ素樹脂等の高融点の樹脂組成物は比較的コストが高いため、架橋した樹脂組成物を用いることがより好ましい。架橋した樹脂組成物としては、安価な架橋ポリエチレンを用いることができる。架橋前のポリエチレンは、融点が低く外部シース7を押出成形する際の熱によって融けてしまうが、架橋することで外部シース7を押出成形する際の熱による軟化を抑制可能である。このように、第1介在91及び第2介在92として架橋した樹脂組成物を用いることで、架橋前には外部シース7を押出成形温度よりも融点が低い樹脂組成物を用いることが可能となり、低コスト化が可能である。また、第1介在91及び第2介在92として架橋した樹脂組成物を用いることで、たとえ低融点の第2の繊維を含むテープ部材6を用いた場合であっても、テープ部材6と介在9との張り付きの発生を抑制できる。
さらに、第1介在91及び第2介在92の表面を粗面化することで、周囲の部材(テープ部材6や第1電線2や多心線8)との摩擦を抑制し、可とう性の向上を図ってもよい。この場合、第1介在91及び第2介在92の表面の算術平均粗さRaは、1μm以上30μm以下であるとよく、より好ましくは、4μm以上15μm以下であるとよい。
(変形例)
本実施の形態では、多心線8として、対撚線4の周囲に内部シース81を設けたものを用いたが、これに限らず、図3に示すケーブル1aのように、内部シース81を省略してもよい。この場合、多心線8は対撚線4のみで構成されることになる。
本実施の形態では、多心線8として、対撚線4の周囲に内部シース81を設けたものを用いたが、これに限らず、図3に示すケーブル1aのように、内部シース81を省略してもよい。この場合、多心線8は対撚線4のみで構成されることになる。
ケーブル1aのように、内部シース81を省略して対撚線4をそのまま用いる場合には、対撚線4の撚り方向と、撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とを同じ方向とすることが望ましい。
対撚線4の撚り方向と撚合体5の撚り方向を同じ方向とすることにより、撚合体5を撚り合わせる際に、2本の第2電線3を撚ることにより対撚線4に付与される曲がり癖に沿った方向に対撚線4と第1電線2を撚り合せることになる。このため、ケーブル1が屈曲する際に、1対の第1電線2と対撚線4とが同調してケーブル1の長手方向に伸縮するため、ケーブル1が曲がりやすくなり、ケーブル1の可とう性を向上させることが可能になる。
また、ケーブル1aでは、対撚線4の曲がり癖に沿った方向に撚り合せて撚合体5を形成しているため、ストリップ装置等の工具で外部シース7とテープ部材6とを同時に除去した場合に、対撚線4の曲がり癖の影響により、第1電線2と対撚線4とが撚られた状態のまま維持され易くなる。端末加工時に外部シース7の除去長を長くする場合には、複数回に分けてストリップ作業を行うが、ケーブル1では、1度ストリップ作業を行った後にも第1電線2と対撚線4とが撚られた状態で維持されるため、複数回のストリップ作業を容易に行うことが可能になる。
ケーブル1aでは、対撚線4の撚り方向と撚合体5の撚り方向を同じ方向としているため、対撚線4の撚りピッチと撚合体5の撚りピッチが同じであると、第1電線2と第2電線3の位置関係が長手方向で常に同じとなり、ケーブル1の外観がいびつになってしまう可能性がある。そのため、対撚線4の撚りピッチを、撚合体5の撚りピッチと異ならせること(具体的には、撚合体5の撚りピッチに対して、撚合体5の撚りピッチの10%以上80%以下小さくすること)が望ましい。対撚線4の撚りピッチを撚合体5の撚りピッチよりも大きくすると、撚合体5を撚り合わせる際に対撚線4の撚りピッチが変動してしまうおそれがあるため、対撚線4の撚りピッチは、少なくとも撚合体5の撚りピッチよりも小さいことが望ましい。
また、図4に示すケーブル1bのように、介在9と当該介在9と周方向に隣り合う電線(第1電線2や多心線8)との間の谷間部分に、さらなる介在9を設けるようにしてもよい。ケーブル1bでは、1対の第2介在92と多心線8との間の谷間部分に、それぞれ第3介在93を設けた場合を示している。図示していないが、第2介在92と第1電線2との間の谷間部分や、第1介在91と第1電線2との間の谷間部分にさらなる介在9を設けてもよい。
また、本実施の形態では、介在9が樹脂組成物からなる場合について説明したが、これに限らず、介在9の少なくとも1本が、ケーブル1の断線検知用の断線検知線からなってもよい。断線検知線は、撚線導体の周囲に絶縁体を被覆して構成されるが、絶縁体については、外部シース7の押出成形時の熱により周囲に張り付いてしまわないように、架橋した樹脂組成物(例えば架橋ポリエチレン)、あるいはフッ素樹脂等の高融点の樹脂組成物で構成されることが望ましい。なお、断線検知線は、信号伝送用及び電力伝送用に用いられるものではないため、第1電線2や第2電線3には含まれない。
さらに、本実施の形態では、テープ部材6として、融点の異なる2種類の繊維を混合して形成された不織布を用いる場合について説明したが、テープ部材6はこれに限定されず、例えば、1種類の繊維で形成された不織布であってもよいし、紙や樹脂フィルム等からなるものであってもよい。
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係るケーブル1では、撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とが同じ方向であり、ケーブル周方向に隣り合う第1電線2間の谷間部分に設けられた線状の第1介在91と、ケーブル周方向に隣り合う多心線8と一方及び他方の第1電線2間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在92と、を備え、テープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び第1介在91及び第2介在92と接触している。このように構成することで、捩れに対する耐久性を維持しつつも端末加工性を向上させたケーブル1を実現できる。
以上説明したように、本実施の形態に係るケーブル1では、撚合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とが同じ方向であり、ケーブル周方向に隣り合う第1電線2間の谷間部分に設けられた線状の第1介在91と、ケーブル周方向に隣り合う多心線8と一方及び他方の第1電線2間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在92と、を備え、テープ部材6は、撚合体5を構成する全ての第1電線2及び多心線8及び第1介在91及び第2介在92と接触している。このように構成することで、捩れに対する耐久性を維持しつつも端末加工性を向上させたケーブル1を実現できる。
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
[1]1対の第1電線(2)と、前記第1電線(2)よりも外径が小さい1対の第2電線(3)を撚り合わせた対撚線(4)を有する多心線(8)と、前記1対の第1電線(2)と前記多心線(8)とを撚り合わせて構成される撚合体(5)の周囲に螺旋状に巻き付けられたテープ部材(6)と、前記テープ部材(6)の外周に被覆されている外部シース(7)と、を備え、前記1対の第1電線(2)同士は互いに接触しており、かつ、前記第1電線(2)のそれぞれと前記多心線(8)とは互いに接触しており、前記撚合体(5)の撚り方向と、前記テープ部材(6)の巻き付け方向とが同じ方向であり、ケーブル周方向に隣り合う前記第1電線(2)間の谷間部分に設けられた線状の第1介在(91)と、ケーブル周方向に隣り合う前記多心線(8)と一方及び他方の前記第1電線(2)間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在(92)と、を備え、前記テープ部材(6)は、前記撚合体(5)を構成する全ての前記第1電線(2)及び前記多心線(8)及び前記第1介在(91)及び前記第2介在(92)と接触している、ケーブル(1)。
[2]前記第1介在(91)及び前記第2介在(92)は、架橋した樹脂組成物からなる、[1]に記載のケーブル(1)。
[3]前記第1介在(91)及び前記第2介在(92)の少なくとも1本が、断線検知線からなる、[1]に記載のケーブル(1)。
[4]前記第1介在(91)及び前記第2介在(92)の表面の算術平均粗さRaが、1μm以上30μm以下である、[1]に記載のケーブル(1)。
[5]前記多心線が、前記対撚線(4)のみで構成されており、前記対撚線(4)の撚り方向と、前記撚合体(5)の撚り方向と、前記テープ部材(6)の巻き付け方向とが同じ方向である、[1]に記載のケーブル(1)。
[6]前記テープ部材(6)は、前記外部シース(7)の押出成形温度よりも高い融点を有する第1の繊維と、前記外部シース(7)の押出成形温度よりも低い融点を有する第2の繊維とを混合させて形成されている、[1]に記載のケーブル(1)。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
1…ケーブル
2…第1電線
3…第2電線
4…対撚線
5…撚合体
6…テープ部材
7…外部シース
8…多心線
81…内部シース
9…介在
91…第1介在
92…第2介在
2…第1電線
3…第2電線
4…対撚線
5…撚合体
6…テープ部材
7…外部シース
8…多心線
81…内部シース
9…介在
91…第1介在
92…第2介在
Claims (6)
- 1対の第1電線と、
前記第1電線よりも外径が小さい1対の第2電線を撚り合わせた対撚線を有する多心線と、
前記1対の第1電線と前記多心線とを撚り合わせて構成される撚合体の周囲に螺旋状に巻き付けられたテープ部材と、
前記テープ部材の外周に被覆されている外部シースと、を備え、
前記1対の第1電線同士は互いに接触しており、かつ、前記第1電線のそれぞれと前記多心線とは互いに接触しており、
前記撚合体の撚り方向と、前記テープ部材の巻き付け方向とが同じ方向であり、
ケーブル周方向に隣り合う前記第1電線間の谷間部分に設けられた線状の第1介在と、
ケーブル周方向に隣り合う前記多心線と一方及び他方の前記第1電線間の谷間部分にそれぞれ設けられた1対の線状の第2介在と、を備え、
前記テープ部材は、前記撚合体を構成する全ての前記第1電線及び前記多心線及び前記第1介在及び前記第2介在と接触している、
ケーブル。 - 前記第1介在及び前記第2介在は、架橋した樹脂組成物からなる、
請求項1に記載のケーブル。 - 前記第1介在及び前記第2介在の少なくとも1本が、断線検知線からなる、
請求項1に記載のケーブル。 - 前記第1介在及び前記第2介在の表面の算術平均粗さRaが、1μm以上30μm以下である、
請求項1に記載のケーブル。 - 前記多心線が、前記対撚線のみで構成されており、
前記対撚線の撚り方向と、前記撚合体の撚り方向と、前記テープ部材の巻き付け方向とが同じ方向である、
請求項1に記載のケーブル。 - 前記テープ部材は、前記外部シースの押出成形温度よりも高い融点を有する第1の繊維と、前記外部シースの押出成形温度よりも低い融点を有する第2の繊維とを混合させて形成されている、
請求項1に記載のケーブル。
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