JP7426869B2 - composite cable - Google Patents
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Description
本発明は、複合ケーブルに係り、特に車両等に配置される複合ケーブルに関する。 The present invention relates to a composite cable, and particularly to a composite cable arranged in a vehicle or the like.
従来から、車両において、アンチロックブレーキシステム(Anti-lock Brake System。以下ABSという。)を機能させるために、車輪の近傍に配置されたABSセンサからABS制御デバイスに信号を送信するためのABSケーブル(信号線)が知られている。
また、近年、電動パーキングブレーキ(Electric Parking Brake。以下EPBという。)の普及に伴い、EPB制御デバイスからEPBのアクチュエータに電力を供給するEPBケーブル(電源線)も知られている。
Conventionally, in vehicles, ABS cables have been used to transmit signals from ABS sensors placed near the wheels to ABS control devices in order to make the anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) function. (signal line) is known.
Furthermore, in recent years, with the spread of electric parking brakes (hereinafter referred to as EPB), EPB cables (power lines) that supply power from an EPB control device to an actuator of the EPB are also known.
そして、車両においては、ABS制御デバイスとEPB制御デバイスとが近い位置あるいはほぼ同じ位置に配置され、一方でABSセンサと電動ブレーキのアクチュエータとはそれぞれ車輪の部分に配置されるため、それらを繋ぐABSケーブルやEPBケーブルは、通常、車両内に同じような経路で組み付けられる。
そのため、従来、それらのケーブルは、一緒にテープで巻いたり結束バンドで束ねる等して車両内に組み付けられることが多かった。
In a vehicle, the ABS control device and the EPB control device are placed close to each other or at almost the same position, while the ABS sensor and the electric brake actuator are placed on each wheel, so the ABS control device that connects them is Cables and EPB cables are typically installed in a vehicle along similar routes.
Therefore, in the past, these cables were often wrapped together with tape or bundled with cable ties, etc., and then assembled into the vehicle.
一方、近年、それらのケーブルを1本のケーブルにまとめた複合ケーブルの開発が進められている(例えば特許文献1参照)。
また、例えば、上記のようなEPB用の電源線やABS用の信号線等を備える複合ケーブルを車両内に配置する場合、複合ケーブルの一方側の端部が車両のタイヤ(ブレーキ)の部分に取り付けられるため、ハンドルが切られてタイヤの向きが変わるたびに複合ケーブルが曲がったり伸びたりして、複合ケーブルに曲げる力が繰り返し加わる。
On the other hand, in recent years, development of a composite cable in which these cables are combined into one cable has been progressing (see, for example, Patent Document 1).
Also, for example, when a composite cable including the EPB power line, ABS signal line, etc. as described above is placed inside the vehicle, one end of the composite cable may be connected to the tire (brake) part of the vehicle. Because it is attached, the composite cable bends and stretches each time the steering wheel is turned and the tire changes direction, subjecting the composite cable to repeated bending forces.
そのため、複合ケーブルには繰り返しの曲げに対する耐性(以下、繰り返し屈曲性という。耐屈曲性等ともいう。すなわち複合ケーブルを繰り返し曲げても電源線や信号線に断線等が生じにくい性質)が高いことが求められる。
また、北米やロシア、北欧、あるいは標高が高い地方では気温が-40℃等の厳しい寒さになる場合があり、複合ケーブルには、このような厳しい寒さの中で繰り返し曲げる力が加わって電源線や信号線に断線等が生じにくいこと、すなわち低温での高い繰り返し屈曲性も求められる。
Therefore, composite cables have high resistance to repeated bending (hereinafter referred to as repeated bending resistance, also referred to as bending resistance, etc.).In other words, even if the composite cable is repeatedly bent, it is difficult for power lines and signal lines to break. is required.
Additionally, in North America, Russia, Scandinavia, and other regions at high altitudes, the temperature can be as cold as -40°C, and composite cables are subjected to repeated bending force in such severe cold, causing power lines to bend. It is also required that wires and signal lines are less prone to breakage, that is, have high repeated flexibility at low temperatures.
特許文献2では、所定の条件を満たすように複合ケーブルを製造することで、複合ケーブルを低温での高い繰り返し屈曲性に優れたものとすることができると記載されている。
しかしながら、発明者らの研究では、特許文献2に記載された条件で複合ケーブルを作製しても、複合ケーブルや電源線の構成等によっては常温や低温での繰り返し屈曲性が必ずしも良好にならない場合があるという知見が得られた。
そして、研究を重ねた結果、複合ケーブルにおける常温や低温での繰り返し屈曲性が良好になるための構成等に関する知見を得ることができた。
However, in the research conducted by the inventors, even if a composite cable is manufactured under the conditions described in
As a result of repeated research, we were able to obtain knowledge regarding the structure of composite cables to improve their repeated bendability at room temperature and low temperature.
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性に優れた複合ケーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a composite cable that has excellent repeated bendability not only at room temperature but also at low temperatures.
前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
いずれも導体の外周に樹脂層を有する複数の信号線及び複数の電源線を備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線は、前記電源線よりも細く、
前記複数の信号線のうち2本以上の信号線同士が撚り合わされており、
前記信号線と前記電源線とが更に撚り合わされており、
前記電源線の横断面における前記導体の空隙の占有率が15~26%であり、
前記電源線の導体が、ロープ撚り導体であり、断面積が1.2~4.0mm
2 であるとともに、引張強度が350~900MPaの錫含有銅合金からなる素線で構成されており、
前記素線の径が0.05~0.2mmであり、前記素線の撚り込み率が1.03~1.07であることを特徴とする。
さらに、複合ケーブルは、水平かつ互いに平行に配置された外径15mmの二本のマンドレルの間を鉛直方向に通し、-40℃の雰囲気でそれぞれの前記マンドレルの外周に交互に接するように一端部をそれぞれ90°の角度範囲で速度60屈曲/分で屈曲させて、最初に断線が生じるまでの屈曲回数が10万回以上である構成としてもよい。
In order to solve the above problem, the invention according to
In a composite cable comprising a plurality of signal lines and a plurality of power supply lines, both of which have a resin layer on the outer periphery of the conductor,
The signal line is thinner than the power line,
Two or more signal lines among the plurality of signal lines are twisted together,
The signal line and the power line are further twisted together,
The occupancy rate of the voids of the conductor in the cross section of the power supply line is 15 to 26%,
The conductor of the power supply line is a twisted rope conductor, and is composed of a wire made of a tin-containing copper alloy with a cross-sectional area of 1.2 to 4.0 mm 2 and a tensile strength of 350 to 900 MPa,
The diameter of the strands is 0.05 to 0.2 mm, and the twist ratio of the strands is 1.03 to 1.07.
Further, the composite cable was passed vertically between two mandrels with an outer diameter of 15 mm arranged horizontally and parallel to each other, and one end was passed in an atmosphere of -40°C so as to alternately touch the outer periphery of each mandrel. The wires may be bent at a rate of 60 bends/minute within an angle range of 90 degrees, respectively, and the number of bends before the first breakage occurs is 100,000 times or more.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の複合ケーブルにおいて 前記複数の電源線に、車両のブレーキ制御用の電源線が含まれていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の複合ケーブルにおいて、前記複数の電源線には、電動パーキングブレーキの制御デバイスからアクチュエータに電力を供給する電源線が含まれ、前記複数の信号線には、アンチロックブレーキシステムのセンサから制御デバイスに信号を送信するため信号線が含まれていることを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、複数の電源線及び複数の信号線を備える複合ケーブルが、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性に優れたものとなる。 According to the present invention, a composite cable including a plurality of power supply lines and a plurality of signal lines has excellent repeated bendability not only at room temperature but also at low temperature.
以下、図面を参照して、本発明に係る複合ケーブルについて説明する。
ただし、以下に述べる実施形態には、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。
Hereinafter, a composite cable according to the present invention will be explained with reference to the drawings.
However, although the embodiments described below have various limitations that are technically preferable for carrying out the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments or illustrated examples.
なお、以下では、複合ケーブル内の複数の電源線に車両のブレーキ制御用の電源線が含まれている場合について説明するが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。
具体的には、本実施形態では、図1に示すように、複合ケーブル1の複数の信号線2には、アンチロックブレーキシステムのセンサ11から制御デバイス12に信号を送信するため信号線が含まれ、複数の電源線3には、電動パーキングブレーキの制御デバイス13からアクチュエータ14に電力を供給する電源線が含まれているが、この場合に限定されない。
Note that, although a case will be described below in which a plurality of power lines in the composite cable include a power line for controlling the brake of a vehicle, the present invention is not necessarily limited to this case.
Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the plurality of
図2及び図3は、本実施形態に係る複合ケーブルの構成例を表す断面図であり、4芯の場合を表し、図3は6芯の場合を表す。
本実施形態では、複合ケーブル1は、複数の信号線2と複数の電源線3を備えており、各信号線2と各電源線3とはいずれも導体21、31の外周に絶縁性の樹脂層22、32を有している。そして、複数の信号線2と複数の電源線3がシース層4で一括して被覆されている。
2 and 3 are cross-sectional views showing examples of the structure of the composite cable according to the present embodiment, in which the composite cable has four cores, and FIG. 3 shows the case in which there are six cores.
In this embodiment, the
なお、シース層4は複数の層で構成されていてもよい。
また、複合ケーブル1は、複数の信号線2と複数の電源線3を備えていればよく、図2や図3に示したような4芯や6芯の場合に限定されない。さらに、図2や図3ではいずれも電源線3が2本設けられている場合を示したが、3本以上であってもよい。
Note that the
Furthermore, the
また、図2や図3における信号線2の対を含む破線の円は、信号線2が所定本ごとに撚り合わされていることを表している。
このように、複数の信号線2のうち2本以上の信号線2同士を撚り合わせるように構成することで、信号線2同士を撚り合わせない場合に比べて、撚り合わされた信号線2が可撓性を有するようになる。
Furthermore, the broken-line circles including the pairs of
In this way, by configuring two or
また、それとともに、複合ケーブル1が長手方向に引っ張られると、撚り合わされた信号線2がその方向に伸びることができるため、複合ケーブル1に繰り返し曲げる力が加わった場合、撚り合わされた信号線2同士が伸びて断線等が生じにくくなる。
このように、信号線2同士を2本以上撚り合わせるように構成することで複合ケーブル1の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
At the same time, when the
In this way, by configuring two or
信号線2は、本実施形態では、通常の複合ケーブルと同様に、電源線3よりも細い。そして、信号線2は、例えば銅合金やアルミニウム合金等の金属線を導体21とし、それをポリエステル等の樹脂等からなる絶縁性の樹脂層22で被覆したものを用いることができる。
なお、以下では、信号線2の導体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。
In this embodiment, the
In addition, although the following explanation is based on the premise that the
そして、本実施形態では、図4に示すように、信号線2は、その導体21が、複数の金属線の素線21aが撚り合わされて構成されている。
なお、図4は、信号線2の導体21(素線21a)と後述する電源線3の導体31(素線31a)とが同じ太さであることを表すものではない。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
Note that FIG. 4 does not represent that the conductor 21 (
そして、このように構成することで、信号線2の素線21aを撚り合わせない場合に比べて、信号線2自体が可撓性を有するようになる。
また、それとともに、複合ケーブル1が長手方向に引っ張られると、信号線2自体がその方向に伸びることができるため、複合ケーブル1に繰り返し曲げる力が加わった場合、信号線2自体が伸びて断線等が生じにくくなる。
このように、信号線2の導体21を、複数の素線21aを撚り合わせて構成することで複合ケーブル1の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
With this configuration, the
In addition, when the
In this way, by configuring the
電源線3は、導体31の外周に絶縁性の樹脂層32を有している。
そして、電源線3は、導体31が、図4に示すように複数の素線31aを撚り合わせて構成されたロープ撚り導体である。そのため、上記の信号線2の場合と同様に、電源線3自体が可撓性を有するようになるとともに、複合ケーブル1に繰り返し曲げる力が加わった際に電源線3自体が伸びて断線等が生じにくくなるため、電源線3の導体31を、複数の素線31aを撚り合わせて構成することで複合ケーブル1の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
The
The
また、素線31aの断面形状は円形(丸線)でもよく、あるいは矩形(平角線)であってもよい。また、素線31aの径は0.05~0.2mmである。
なお、素線31aの本数は2本以上であればよく制限はない。
素線31aの引張強度は、350~900MPaであることが好ましい。素線の引張強度はJISC 3002に準拠して測定することができる。
Further, the cross-sectional shape of the
Note that the number of
The tensile strength of the
一方、本実施形態では、図5(a)に示すように、複合ケーブル1の内部で、撚り合わされた信号線2と電源線3とが全体的に更に撚り合わされている。
そのため、撚り合わされた信号線2と電源線3との全体的な可撓性が向上するとともに、複合ケーブル1に繰り返し曲げる力が加わった際に信号線2と電源線3とが全体的に伸びて信号線2と電源線3に断線等が生じにくくなる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 5(a), inside the
Therefore, the overall flexibility of the
そのため、信号線2と電源線3とを全体的に更に撚り合わせることで、複合ケーブル1の全体的な可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
なお、図5(a)では、複合ケーブル1が4芯の場合(図2参照)について示したが、他の構成においても同様であり、例えば図3に示した6芯の場合は図5(b)のようになる。
Therefore, by further twisting the
Although FIG. 5(a) shows the case where the
本実施形態に係る複合ケーブル1では、以上のように、信号線2自体や電源線3自体が素線21a、31aが撚り合わされて構成されたり(図4参照)、信号線2同士が撚り合わされたり(図2や図5(a)、(b)参照)、信号線2と電源線3が全体的に撚り合わされることで(図5(a)、(b)参照)、信号線2や電源線3の撚り合わせ構造により複合ケーブル1の繰り返し屈曲性の向上が図られている。
In the
ところで、信号線2と電源線3とを比べた場合、複合ケーブル1の繰り返し屈曲性の高さに対する影響は、信号線2よりも、それより太い電源線3の繰り返し屈曲性の高さの方が大きい。
そして、本発明では、上記のように電源線3の素線31aを撚り合わせることで、電源線3自体が繰り返し屈曲性を持たせるように構成されている。
By the way, when comparing the
Further, in the present invention, by twisting the
しかし、前述した特許文献2に記載された複合ケーブルのように、電源線3の樹脂層32の中で導体31(素線31a)が密に詰まっていると、通常、電源線3が硬くなって曲げにくくなり、電源線3自体の繰り返し屈曲性が低下してしまう場合がある。
本発明者らは、この点について研究を重ねた結果、素線31aの撚り込み率と引張強度、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率α等の関係により、このように電源線3の樹脂層32の中で導体31(素線31a)が密に詰まっている場合でも複合ケーブル1の可撓性を向上させることが可能であることを見出した。
However, when the conductors 31 (
As a result of repeated research on this point, the inventors of the present invention found that the power source is It has been found that the flexibility of the
まず、電源線3における素線31aの詰まり具合は、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αとして示すことができ、空隙の占有率αは、以下の方法で算出することができる。
すなわち、領域面積の測定が可能なマイクロスコープで導体31を除去した電源線3の樹脂層32の内部部分A(図6におけるドットの部分参照)の断面積を求める。なお、図6においてドットで示される領域は電源線3の内部部分Aを表すものであり、そこに導体等の何らかの物体が存在することを表すものではない。
First, the degree of clogging of the
That is, the cross-sectional area of the internal portion A (see the dotted portion in FIG. 6) of the
そして、導体31の構成(素線31aの1本あたりの断面積や本数)に基づいて導体31の断面積を算出する。
そして、
α=(内部部分の断面積-導体の断面積)/(内部部分の断面積)×100[%]
を計算することで電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αを算出することができる。
Then, the cross-sectional area of the
and,
α = (Cross-sectional area of internal part - Cross-sectional area of conductor) / (Cross-sectional area of internal part) x 100 [%]
By calculating , it is possible to calculate the occupancy α of the voids of the
そして、この空隙の占有率αが小さすぎると(すなわち樹脂層32の中で導体31が密に詰まっていると)、電源線3が硬くなって曲げにくくなり、電源線3自体の繰り返し屈曲性が低くなる場合がある。
しかし、本発明者らの研究では、電源線3の導体31の断面積が1.2~4.0cm2であり、導体31を、引張強度が350~900MPaの錫含有銅合金からなる素線31aを用いて構成し、素線31aの撚り込み率を以下のように構成すれば、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αが15~26%という低い数値範囲内であっても、複合ケーブル1において良好な繰り返し屈曲性が得られることが分かっている。
If the occupancy rate α of this void is too small (that is, if the
However, in the research conducted by the present inventors, the cross-sectional area of the
ここで、素線31aの撚り込み率は、完成した複合ケーブル1を切り出し、切り出した複合ケーブル1の長さと、切り出した複合ケーブル1を解体して取り出した素線31aの長さを測定し、切り出した複合ケーブル1の長さに対する取り出した素線31aの長さの比として定義される。
Here, the twist rate of the
そして、電源線3の導体31を構成する素線31aの撚り込み率が大きくなり過ぎると撚りピッチ(撚り線がある配置から次に同じ配置になるまでの長さ)が狭くなり過ぎ、撚線(電源線3)が硬くなって可撓性が低下し、曲げづらくなって繰り返し屈曲性が低下する。また、導体31の径が太くなる等の問題が生じ得る。
また、素線31aの撚り込み率が大きくなり過ぎると撚りピッチが広くなり過ぎ、電源線3が撚っていない状態に近くなり、素線31aを撚り合わせることによる可撓性や繰り返し屈曲性の向上の効果が得られなくなる。
If the twisting rate of the
Furthermore, if the twisting ratio of the
本発明者らの研究によると、電源線3の導体31を構成する素線31aの撚り込み率は1.03~1.07であることが好ましく、1.04~1.06であればより好ましいことが分かっている。
なお、「素線31aの撚り込み率が1.03~1.07」とは、切り出した複合ケーブル1の長さよりも、切り出した複合ケーブル1を解体して取り出した電源線3の素線31aの長さの方が3~7%長いことを意味する。
According to the research conducted by the present inventors, it is preferable that the twisting ratio of the
In addition, "the twist ratio of the
そして、以上のように素線31aの撚り込み率や引張強度、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率α等を上記の範囲内で設計することで、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αが15~26%という低い数値範囲内であっても、複合ケーブル1の可撓性や繰り返し屈曲性を確実に向上させることが可能となる。
そして、このように構成すると、以下の実施例で示されるように、例えば-40℃等の極低温の環境下でも、複合ケーブル1の繰り返し屈曲性が非常に優れたものとなるという知見が得られている。
As described above, by designing the twist rate and tensile strength of the
Furthermore, it has been found that with this configuration, as shown in the following examples, the
以上のように、本実施形態に係る複合ケーブル1によれば、電源線3の素線31aを引張強度が350~900MPaの錫含有銅合金で構成し、素線31aの径を0.05~0.2mmとし、素線の撚り込み率が1.03~1.07になるようにして、電源線3の導体31をロープ撚り導体とし、導体31の断面積を1.2~4.0cm2とし、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αが15~26%になるように電源線3を構成し、電源線3より細い信号線2同士を2本以上撚り合わせ、撚り合わせた信号線2と電源線3とを更に全体的に撚り合わせて複合ケーブル1を構成した。
As described above, according to the
そのため、信号線2や電源線3の撚り合わせ構造によって複合ケーブル1の繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
また、電源線3の素線31aとして上記のような材料を用いたり電源線3を上記のように構成したため、電源線3の横断面における導体31の空隙の占有率αが上記のように15~26%と低い場合でも、複合ケーブル1において良好な繰り返し屈曲性が得られる。そして、本実施形態に係る複合ケーブル1におけるこの良好な繰り返し屈曲性は、常温の場合は勿論、低温においても非常に優れたものとなる。
Therefore, it becomes possible to improve the repeatability of the
Further, since the above-mentioned material is used as the
ここで、本実施形態に係る複合ケーブル1(実施例1~4)と、他の構成の複合ケーブル(比較例1~5)について、繰り返し屈曲性等に関して行った試験について説明する。
Here, tests conducted regarding repeated bending properties and the like of the
[信号線の作成]
Snを0.3%含有した錫含有銅合金線からなる径が0.08mmの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン(スミカセンCU5003(住友化学製))とを使用して、電線外径が1.4mm、樹脂層厚さが0.35mmになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として750keV、8Mradの電子線を照射して樹脂層を架橋して信号線を得た。
[Create signal line]
A conductor is made by twisting strands of tin-containing copper alloy wire containing 0.3% Sn and having a diameter of 0.08 mm, and using it and polyethylene (Sumikasen CU5003 (manufactured by Sumitomo Chemical)), an electric wire is made. Extrusion molding was performed so that the outer diameter was 1.4 mm and the resin layer thickness was 0.35 mm, and then, as a crosslinking step, an electron beam of 750 keV and 8 Mrad was irradiated to crosslink the resin layer to obtain a signal line. .
[電源線の作成]
Snを0.15%含有した錫含有銅合金線又は軟銅(引張強度は250MPa。後述する比較例5)からなる径が0.08mmの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン(スミカセンCU5003(住友化学製))とを使用して、電線外径が2.6mm、樹脂層厚さが0.45mmになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として500keV、8Mradの電子線を照射して樹脂層を架橋して電源線を得た。
[Create power line]
A conductor was prepared by twisting together wires with a diameter of 0.08 mm made of tin-containing copper alloy wire containing 0.15% Sn or annealed copper (tensile strength is 250 MPa, Comparative Example 5 described later), and polyethylene (Sumikasen). CU5003 (manufactured by Sumitomo Chemical)), extrusion molding was performed so that the outer diameter of the wire was 2.6 mm and the resin layer thickness was 0.45 mm, and then an electron beam of 500 keV and 8 Mrad was applied as a crosslinking process. The resin layer was crosslinked by irradiation to obtain a power line.
[ケーブルコア]
得られた信号線同士を2本撚り合わせ、得られた撚り合わせた信号線と2本の電源線を更に撚り合わせるなどしてケーブルコアを作製した。
[複合ケーブルの作成]
得られたケーブルコアに、ポリウレタン系樹脂である難燃架橋ポリウレタンからなる材料を使用し、ケーブル外径が8.3mmになるように押出し成形を行ってケーブルコアの周囲にシース層を形成し、その後、架橋工程として800keV、12Mradの電子線を照射してシース層を架橋して複合ケーブルを得た。
[Cable core]
Two of the obtained signal wires were twisted together, and the obtained twisted signal wire and two power supply wires were further twisted together to produce a cable core.
[Creating a composite cable]
Using a material made of flame-retardant crosslinked polyurethane, which is a polyurethane-based resin, the obtained cable core was extruded to form a sheath layer around the cable core so that the outer diameter of the cable was 8.3 mm. Thereafter, as a crosslinking step, the sheath layer was crosslinked by irradiation with an electron beam of 800 keV and 12 Mrad to obtain a composite cable.
また、上記のようにして作製した複合ケーブルに対して、以下の3種類の屈曲試験を行った。
図7は、以下の屈曲試験1~3に用いる装置をマンドレルの軸方向から見た概略図である。
Further, the following three types of bending tests were conducted on the composite cable produced as described above.
FIG. 7 is a schematic diagram of the apparatus used in bending
<屈曲試験1>
図7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51、52間、及び揺れ防止用の押え61、62間に、作製したケーブル100を鉛直方向に通し、複合ケーブル100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100の上端を左右のマンドレル51又は52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100を左右のマンドレル51、52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。
<
As shown in FIG. 7, the fabricated
In this state, the upper end of the
なお、試験条件は、マンドレル径15mm、左右曲げ角度90°、速度60屈曲/分で行い、重りは500g、複合ケーブルとマンドレルとのクリアランスは1mmとし、複合ケーブル100の上方の側面が各マンドレルの上方外周に接するように、屈曲させる長さを調整して、25℃の雰囲気で試験を行った。複合ケーブルをループ状に直列につないで通電し、断線が生じるまでの屈曲回数を測定した。
The test conditions were a mandrel diameter of 15 mm, a left and right bending angle of 90°, a bending speed of 60 bends/min, a weight of 500 g, a clearance between the composite cable and the mandrel of 1 mm, and the upper side of the
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○:10万回以上
△: 5万回以上、10万回未満
×: 5万回未満
The evaluation was based on which of the following criteria the number of times the power supply line or signal line was bent before the first disconnection occurred. "○" and "△" are considered to be passed, and "x" is considered to be failed.
○: 100,000 times or more △: 50,000 times or more, less than 100,000 times ×: Less than 50,000 times
<屈曲試験2>
屈曲試験2は、試験の内容は上記の屈曲試験1と同様であるが、マンドレル径を8mmとした過酷試験である。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○:10万回以上
△: 5万回以上、10万回未満
×: 5万回未満
<
The evaluation was based on which of the following criteria the number of times the power supply line or signal line was bent before the first disconnection occurred. "○" and "△" are considered to be passed, and "x" is considered to be failed.
○: 100,000 times or more △: 50,000 times or more, less than 100,000 times ×: Less than 50,000 times
<屈曲試験3>
極低温での屈曲試験を行った。
試験の内容は上記の屈曲試験1、2と同様であるが、-40℃の雰囲気で試験を行った。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○:10万回以上
△: 5万回以上、10万回未満
×: 5万回未満
<
A bending test was conducted at cryogenic temperatures.
The content of the test was the same as bending
The evaluation was based on which of the following criteria the number of times the power supply line or signal line was bent before the first disconnection occurred. "○" and "△" are considered to be passed, and "x" is considered to be failed.
○: 100,000 times or more △: 50,000 times or more, less than 100,000 times ×: Less than 50,000 times
以下、種々作製した複合ケーブルの耐屈曲性に関して性能評価した結果を表Iに示す。
なお、表Iでは、上記の屈曲試験1~3の結果をそれぞれ耐屈曲性1~3として記載した。また、電源線の素線材料の「Sn」は錫含有銅合金を表す。さらに、表Iでは電源線等の撚り合わせの有無が「有」、「無」として示されているが、電源線等の製造の制約上、完全に撚らないことは困難であるため、撚り合わせを行わない場合(表I中の「無」の場合)には撚りが十分に小さい場合が含まれる。
Table I below shows the results of performance evaluation regarding the bending resistance of various composite cables produced.
In Table I, the results of the
実施例1~4では、耐屈曲性1~3のいずれについても良好な結果が得られた。すなわち、通常の条件、曲げについてより厳しい条件、極低温の条件のいずれについても良好な結果が得られた。
In Examples 1 to 4, good results were obtained for all bending
一方、比較例1は、電源線の横断面における導体の空隙の占有率αを7%としたものである。これは断面円形の素線を最密の状態としたものであるが、空隙の占有率αが小さ過ぎ(すなわち樹脂層内に導体が密に詰まり過ぎており)、屈曲試験1~3のいずれにおいても比較的少ない屈曲回数で電源線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
また、比較例2~4は、電源線や信号線の対、電源線と信号線の全体のいずれかについて撚り合わせを行っていないものであるが、いずれも少なくとも屈曲試験2(曲げについてより厳しい条件)や屈曲試験3(極低温の条件)で比較的少ない屈曲回数で電源線や信号線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
さらに、比較例5は、電源線の素線を軟銅で構成したものであるが、複合ケーブルに曲げる力が繰り返し加わると、電源線の素線がテンションに耐えられず、少ない屈曲回数で電源線や信号線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
On the other hand, in Comparative Example 1, the occupation rate α of the conductor voids in the cross section of the power supply line was 7%. This is a wire with a circular cross section in a close-packed state, but the void occupancy α is too small (that is, the conductor is packed too densely in the resin layer), and none of the bending
In Comparative Examples 2 to 4, either the pair of power wires or signal wires or the entire power wire and signal wire were not twisted; In bending test 3 (cryogenic conditions) and bending test 3 (cryogenic conditions), disconnection occurred in the power supply line and signal line after a relatively small number of bends, resulting in poor repeatability.
Furthermore, in Comparative Example 5, the strands of the power line are made of annealed copper, but when bending force is repeatedly applied to the composite cable, the strands of the power line cannot withstand the tension, and the power line can be bent with a small number of bends. Disconnection occurs in signal wires and signal lines, resulting in poor repeatability.
なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、図2や図3では、シース層4を1層だけ形成する場合を示したが、シース層4を複数の層として形成することも可能である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, although FIGS. 2 and 3 show the case where only one
また、複合ケーブル1が配置される車両内の部分が比較的高温になる場合があるため、複合ケーブル1のシース層4(又は複数のシース層4のうちのいずれかの層)や、信号線2や電源線3の樹脂層22、32等を、耐熱性を有する樹脂等で形成するように構成することも可能である。
In addition, since the part inside the vehicle where the
1 複合ケーブル
2 信号線
3 電源線
11 センサ
12 制御デバイス
13 制御デバイス
14 アクチュエータ
21 導体
21a 素線
22 樹脂層
31 導体
31a 素線
32 樹脂層
α 空隙の占有率
1
Claims (3)
前記信号線は、前記電源線よりも細く、
前記複数の信号線のうち2本以上の信号線同士が撚り合わされており、
前記信号線と前記電源線とが更に撚り合わされており、
前記電源線の横断面における前記導体の空隙の占有率が15~26%であり、
前記電源線の導体が、ロープ撚り導体であり、断面積が1.2~4.0mm 2 であるとともに、引張強度が350~900MPaの錫含有銅合金からなる素線で構成されており、
前記素線の径が0.05~0.2mmであり、前記素線の撚り込み率が1.03~1.07であって、
水平かつ互いに平行に配置された外径15mmの二本のマンドレルの間を鉛直方向に通し、-40℃の雰囲気でそれぞれの前記マンドレルの外周に交互に接するように一端部をそれぞれ90°の角度範囲で速度60屈曲/分で屈曲させて、最初に断線が生じるまでの屈曲回数が10万回以上であることを特徴とする複合ケーブル。 In a composite cable comprising a plurality of signal lines and a plurality of power supply lines, both of which have a resin layer on the outer periphery of the conductor,
The signal line is thinner than the power line,
Two or more signal lines among the plurality of signal lines are twisted together,
The signal line and the power line are further twisted together,
The occupancy rate of the voids of the conductor in the cross section of the power supply line is 15 to 26%,
The conductor of the power supply line is a twisted rope conductor, and is composed of a wire made of a tin-containing copper alloy with a cross-sectional area of 1.2 to 4.0 mm 2 and a tensile strength of 350 to 900 MPa,
The diameter of the strands is 0.05 to 0.2 mm, the twist rate of the strands is 1.03 to 1.07,
It was passed vertically between two mandrels with an outer diameter of 15 mm arranged horizontally and parallel to each other, and one end was made at an angle of 90° so as to alternately contact the outer periphery of each mandrel in an atmosphere of -40°C. A composite cable characterized in that it can be bent at least 100,000 times before the first breakage occurs when the cable is bent at a speed of 60 bends/min .
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