JP2015222627A - 電線、ハーネス、電気回路、布地、衣服及びシート - Google Patents

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Abstract

【課題】縫い込む際に断線が発生しにくい電線、ハーネス、電気回路、布、衣服及びシートを提供する。【解決手段】中心導体２の外周に絶縁層３を設けた電線において、中心導体２が、抗張力繊維４の周囲に複数の金属素線５を巻き付けて構成されているものである。【選択図】図１

Description

本発明は、電線、ハーネス、電気回路、布地、衣服及びシートに関するものである。
近年、医療分野において、患者の身体状態や動きを常時監視できるシステムが急速に普及している。このようなシステムとして、電気回路が衣服やベッドのシーツに組み込まれたものが知られている。
衣服やベッドのシーツに組み込まれる従来の電気回路として、配線に導電性繊維や金属繊維を用いたものが知られている。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。
特開２０１０−１３３７９１号公報
しかしながら、配線に導電性繊維や金属繊維を用いた場合、常に空気や湿気に晒される環境においては腐食が発生し易く、それに伴う電気特性の劣化が問題となる。
そこで、電気特性の劣化を抑制するためにも、配線には、中心導体の外周に絶縁層を設けた電線（絶縁電線）を用いることが望ましい。
しかし、従来の電線では、布状素材等にミシンで縫い込む際に中心導体に断線が発生し易いという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、縫い込む際に断線が発生しにくい電線、ハーネス、電気回路、布、衣服及びシートを提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、中心導体の外周に絶縁層を設けた電線において、前記中心導体が、抗張力繊維の周囲に複数の金属素線を巻き付けて構成されている電線である。
前記絶縁層は、フッ素樹脂からなり、充実に形成されると共に前記金属素線に食い込むように被覆されていてもよい。
また、本発明は、本発明の電線の少なくとも一方の端部に、端末部品が設けられたハーネスである。
また、本発明は、本発明の電線を配線に用いた電気回路である。
また、本発明は、本発明の電線を布状素材に縫い込んで構成される布地である。
また、本発明は、本発明の布地を縫製して構成される衣服である。
また、本発明は、本発明の電線をシート状の基体に縫い込んで構成されるシートである。
本発明によれば、縫い込む際に断線が発生しにくい電線、ハーネス、電気回路、布地、衣服及びシートを提供できる。
本発明の一実施形態に係る電線を示す横断面図である。 図１の電線を用いた布地を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、本実施形態に係る電線を示す横断面図である。
図１に示すように、電線１は、中心導体２の外周に絶縁層３を設けて構成される。
本実施形態に係る電線１では、中心導体２が、抗張力繊維４の周囲に複数の金属素線５を螺旋状に巻き付けて構成されている。
抗張力繊維４を備えることにより、電線１にかかる張力を抗張力繊維４に負荷させ、金属素線５の断線を抑制することが可能になる。特に、電線１を布状素材等に縫い込む際には、電線１が小さい曲率半径で繰り返し曲げられることになり金属素線５の断線が発生し易いが、抗張力繊維４の周囲に金属素線５を巻き付けた構成とすることで、電線１を縫い付ける際の引張荷重が抗張力繊維４に負荷され、金属素線５の断線を抑制することが可能になる。
抗張力繊維４としては、５Ｎ以上の破断張力を有するものを用いることが望ましい。また、抗張力繊維４としては、芳香族ポリアミド系樹脂等のポリエステル繊維を用いるとよい。
金属素線５としては、外径が０．０１〜０．０５ｍｍの銅線または銅合金線を用いるとよい。これは、金属素線５の外径が０．０１ｍｍ未満だと断線が発生し易く、０．０５ｍｍより大きいと電線１全体の外径が大きくなり、縫い込み作業が困難になるためである。なお、中心導体２全体の外径は０．１５ｍｍ以下とすることが望ましい。
絶縁層３に用いる樹脂としては、耐熱性、耐屈曲性に優れ、厚さ０．１ｍｍ以下の薄肉被覆が可能なフッ素樹脂を用いることが望ましい。絶縁層３に用いるフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、又はエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を用いることができる。フッ素樹脂は、誘電率や誘電正接が小さいため、絶縁層３の材料としてフッ素樹脂を使用することで、誘電損失の増加を抑制することが可能になる。
絶縁層３は、充実に形成されると共に金属素線５に食い込むように被覆される。絶縁層３は押出成形により形成されるが、その押出成形時の条件を適宜変更することにより、絶縁層３を構成する樹脂を金属素線５の周囲に回り込ませることができる。絶縁層３を金属素線５に食い込むように被覆することで、絶縁層３と中心導体２の密着性を高め、電線１を縫い込む際に絶縁層３が中心導体２から剥離してしまうことを抑制可能になる。
本実施形態に係るハーネスは、本実施形態に係る電線１の少なくとも一方の端部に、端末部品が設けられたものである。端末部品としては、ＰＣＢ（プリント基板）やＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等の基板、コネクタ、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）、マルチフレームジョイナー（ＭＦＪ）、センサ部材等が挙げられる。
また、図２に示すように、本実施形態に係る電気回路２１は、電線１を配線に用いたものである。図２では、電線１を布状素材２２に縫い込んで電気回路２１を構成した布地２３を示している。電線１は、例えば、ミシンを用いて布状素材２２に所望の形状に縫い込まれる。この布地２３を縫製すれば、本実施形態に係る衣服が得られる。
電線１を布状素材２２に縫い付けることで、電線１と布状素材２２が一体となり、布地２３を曲げたり引っ張ったりしても布状素材２２の繊維が応力を吸収することになり、電線１に大きな応力がかかることが抑制されるようになり、折り畳むなど収納し易く使い勝手のいい電気回路２１を実現できる。
なお、電線１は、電気回路２１の配線として用いる他、例えば、平行に配置された２本の電線１間の静電容量を測定することにより布地２３への検出対象物の接触を検出するセンサ部として用いることも可能である。
さらに、図示していないが、電線１をシート状の基体に縫い込んで電気回路を構成することで、本実施形態に係るシートが得られる。なお、シート状の基体には、厚さが薄いフィルムも含まれる。
電線１をシート状の基体に縫い込んで電気回路を構成することで、従来用いられているフレキシブルプリント基板と比較して容易かつ安価にフレキシブルな回路基板を実現することが可能になる。
以上説明したように、本実施形態に係る電線１では、中心導体２が、抗張力繊維４の周囲に複数の金属素線５を螺旋状に巻き付けて構成されている。
このように構成することで、電線１にかかる張力を抗張力繊維４に負荷させ、電線１を縫い付ける際等の金属素線５の断線を抑制することが可能になる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
１ 電線
２ 中心導体
３ 絶縁層
４ 抗張力繊維
５ 金属素線

Claims (7)

  1. 中心導体の外周に絶縁層を設けた電線において、
    前記中心導体が、抗張力繊維の周囲に複数の金属素線を巻き付けて構成されている
    ことを特徴とする電線。
  2. 前記絶縁層は、フッ素樹脂からなり、充実に形成されると共に前記金属素線に食い込むように被覆されている
    請求項１記載の電線。
  3. 請求項１または２記載の電線の少なくとも一方の端部に、端末部品が設けられた
    ことを特徴とするハーネス。
  4. 請求項１または２記載の電線を配線に用いた
    ことを特徴とする電気回路。
  5. 請求項１または２記載の電線を布状素材に縫い込んで構成される
    ことを特徴とする布地。
  6. 請求項５記載の布地を縫製して構成される
    ことを特徴とする衣服。
  7. 請求項１または２記載の電線をシート状の基体に縫い込んで構成される
    ことを特徴とするシート。
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