JP2017010655A - 自動車用複合ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】電動パーキングブレーキ装置及び電動フットブレーキ装置の両方を有する自動車に好適な自動車用複合ケーブルを提供する。
【解決手段】自動車用複合ケーブル１は、一対の電線２と、一対の電線２を被覆するシース１１とを有している。電線２は、内部導体２１と、内部導体２１を被覆する内部絶縁層２２と、内部絶縁層２２上に配置された外部導体２３と、外部導体２３を被覆する外部絶縁層２４とを有している。内部導体２１は電子制御ユニット３と電動フットブレーキ装置４との接続に用いられ、外部導体２３は電子制御ユニット３と電動パーキングブレーキ装置５との接続に用いられる。また、外部導体２３は、内部絶縁層２２上にらせん状に巻回された多数の導体素線から構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車用複合ケーブルに関する。

自動車の駐車時に使用するパーキングブレーキ装置として、モータによりキャリパーを動作させる電動パーキングブレーキ装置の普及が始まっている。電動パーキングブレーキ装置は車輪に取り付けられており、車体側に設けられた電子制御ユニットからケーブルを介して伝達された信号に基づいてモータが作動するように構成されている。このケーブルは、例えば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）センサ用のケーブル等と一体化され、複合ケーブルを構成していることがある（例えば、特許文献１）。

また、近年では、自動車の走行中に制動動作を行うためのフットブレーキ装置を電動化する検討がなされている。そのため、複合ケーブルに電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置とを接続するケーブルを追加することが検討されている。自動車の基本機能の一つである「止まる」を確実に実現させるため、電動フットブレーキ装置用のケーブルには電磁ノイズから内部導体を遮蔽する電磁シールドを設ける必要がある。

特開２０１４−２４１２８６号公報

上記複合ケーブルは、一端側が車体に固定され、他端側が車輪に固定されるため、走行中の車輪の上下動によってケーブルの中間部が繰り返し屈曲される。ところが、従来電磁シールドとして多用されている編組や金属箔は、屈曲に対する耐久性が不十分であり、長期間に亘ってシールド特性を維持することが難しいという問題がある。

また、電動フットブレーキ装置用のケーブルを単純に追加しようとすると、複合ケーブルの線径が太くなり、配索作業における作業性の悪化や屈曲に対する耐久性等の悪化を招く。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、電動パーキングブレーキ装置及び電動フットブレーキ装置の両方を有する自動車に好適な自動車用複合ケーブルを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、一対の電線と、
該一対の電線を被覆するシースとを有しており、
上記電線は、
電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置との接続に用いられる内部導体と、
該内部導体を被覆する内部絶縁層と、
該内部絶縁層上に配置され、上記電子制御ユニットと電動パーキングブレーキ装置との接続に用いられる外部導体と、
該外部導体を被覆する外部絶縁層とを有しており、
上記外部導体は、上記内部絶縁層上にらせん状に巻回された多数の導体素線から構成されていることを特徴とする自動車用複合ケーブルにある。

上記自動車用複合ケーブル（以下、単に「複合ケーブル」という。）は、上記内部導体と上記外部導体とを有する上記一対の電線を有している。上記複合ケーブルは、上記内部導体を電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置との接続に使用し、上記外部導体を電子制御ユニットと電動パーキングブレーキ装置との接続に使用することにより、上記外部導体を電磁シールドとしても機能させることができる。

即ち、電動パーキングブレーキ装置は車両の走行中には使用されないため、走行中に上記外部導体をシャシ等のグランドに電気的に接続することができる。そして、上記外部導体をグランドに接続することにより、上記内部導体を電磁ノイズから遮蔽することができる。また、車両の停止中には上記外部導体をグランドから電気的に切り離すことにより、電子制御ユニットからの信号に基づいて電動パーキングブレーキ装置を作動させることができる。

また、上記外部導体は、上記内部絶縁層上にらせん状に巻回された多数の導体素線から構成されている。このように巻回された外部導体は、編組や金属箔に比べて屈曲に対する耐久性が高い。それ故、上記外部導体は、長期間に亘ってシールド特性を維持することができる。

更に、上記外部導体は、上記内部導体に比べて上記複合ケーブルが屈曲した際の変形量が大きいため、上記内部導体よりも早期に断線が発生しやすい。それ故、上記外部導体における断線の有無を検知することにより、上記内部導体の完全な断線を容易に回避することができ、ひいては電動フットブレーキ装置の機能の喪失を容易に回避することができる。

また、上記複合ケーブルは、電動フットブレーキ装置用のケーブルと電動パーキングブレーキ装置用のケーブルとが一体化されているため、電動フットブレーキ装置用のケーブルを別途設ける必要がない。それ故、上記複合ケーブルは、線径を容易に細くすることができると共に、軽量化を容易に行うことができる。

以上のように、上記複合ケーブルは、上記外部導体により上記内部導体を電磁ノイズから遮蔽することができ、更には電動フットブレーキの機能喪失を容易に回避することができる。また、上記複合ケーブルは、屈曲に対する耐久性に優れ、軽量化及び細径化が容易である。それ故、上記複合ケーブルは、電動パーキングブレーキ装置及び電動フットブレーキ装置の両方を備えた自動車に好適である。

実施例１における、複合ケーブルの断面図である。 図１における、電線近傍の拡大図である。 実施例１における、複合ケーブルの接続方法の一例を示す説明図である。 実施例１における、屈曲試験の試験方法を示す説明図である。 実施例２における、ＡＢＳセンサ用ケーブルを有する複合ケーブルの断面図である。

上記複合ケーブルにおいて、外部導体を構成する導体素線は、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線等、電線用として公知の金属線を用いることができる。外部導体は、柔軟性や屈曲に対する耐久性を向上させる観点から、線径が細いほど好ましい。例えば、外部導体としては０．０５〜０．１２ｍｍの線径を有する金属線を用いることができる。

内部導体は、外部導体と同様に、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線等、電線用として公知の金属線を用いることができる。内部導体は、互いに撚り合わされた複数の素線束から構成されており、個々の上記素線束は、互いに撚り合わされた多数の導体素線から構成されていることが好ましい。この場合には、内部導体の屈曲に対する耐久性をより向上させることができる。また、この場合には、内部導体を容易に屈曲させることができるため、配索作業における作業性をより向上させることができる。

上記の場合において、素線束を構成する導体素線は、外部導体と同様に、柔軟性及び屈曲に対する耐久性の観点から線径が細いほど好ましい。例えば、導体素線の線径を０．０５〜０．１２ｍｍとすることにより、内部導体の柔軟性や屈曲に対する耐久性をより向上させることができる。

上記外部絶縁層、上記内部絶縁層及び上記シースは、電線用として従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、外部絶縁層及び内部絶縁層は、摩擦係数が小さく優れた柔軟性を有する、ポリエチレン樹脂や架橋ポリエチレン樹脂等を用いることができる。また、シースは、耐摩耗性及び柔軟性に優れた、ウレタン樹脂や架橋ウレタン樹脂等を用いることができる。

上記一対の電線は、互いに撚り合わされていることが好ましい。この場合には、電線内を流れる信号電流に起因して生じる電磁ノイズを低減することができ、外部への電磁ノイズの放射を抑制することができる。また、この場合には、一方の電線において外部の電磁ノイズに起因して生じるノイズ信号が他方の電線におけるノイズ信号と相殺されるため、上記複合ケーブルが電磁ノイズの影響をより受けにくくなる。なお、上記一対の電線は、複合ケーブル内において互いに平行に配置されていてもよい。

上記複合ケーブルは、上記一対の電線の他に、必要に応じてその他の機能を有するケーブルを含んでいてもよい。上記一対の電線以外のケーブルとしては、例えば、ＡＢＳセンサ用のケーブル、ダンパー制御用のケーブル、ブレーキパッド厚を監視するためのケーブル等がある。これらのケーブルは、上記一対の電線と共にらせん状に撚り合わされていてもよい。

（実施例１）
上記複合ケーブルの実施例について、図を用いて説明する。図１に示すように、複合ケーブル１は、一対の電線２と、一対の電線２を被覆するシース１１とを有している。図２に示すように、電線２は、内部導体２１と、内部導体２１を被覆する内部絶縁層２２と、内部絶縁層２２上に配置された外部導体２３と、外部導体２３を被覆する外部絶縁層２４とを有している。図３に示すように、内部導体２１は電子制御ユニット３と電動フットブレーキ装置４との接続に用いられ、外部導体２３は電子制御ユニット３と電動パーキングブレーキ装置５との接続に用いられる。また、図２及び図３に示すように、外部導体２３は、内部絶縁層２２上にらせん状に巻回された多数の導体素線２３１から構成されている。なお、便宜上、図１には外部導体２３の構造を簡略化して記載している。

本例の複合ケーブル１は、１２ｍｍの直径を有している。一対の電線２はそれぞれ５ｍｍの直径を有しており、図には示さないがシース１１内において互いに撚り合わされている。複合ケーブル１のシース１１は、耐摩耗性及び柔軟性に優れたウレタン樹脂より構成されている。

電線２の内部導体２１は、互いに撚り合わされた複数の素線束２１１から構成されており、個々の素線束２１１は、互いに撚り合わされた多数の導体素線から構成されている。図２に示すように、本例の内部導体２１は、７本の素線束２１１を互いに撚り合わせることにより形成されており、２．５ｍｍ²の断面積を有している。また、図には示さないが、個々の素線束２１１は、直径０．０８ｍｍの銅合金線を７２本束ね、互いに撚り合わせることにより形成されている。

内部導体２１を被覆する内部絶縁層２２は、摩擦係数が低く、優れた柔軟性を有するポリエチレン樹脂より構成されている。

図２及び図３に示すように、外部導体２３は、内部絶縁層２２上にらせん状に巻回された多数の導体素線２３１から構成されている。本例の導体素線２３１は、直径０．０８ｍｍの銅合金線である。また、導体素線２３１は、図３に示すように、内部絶縁層２２の上に複数の層をなすようにして巻回されている。

外部導体２３を被覆する外部絶縁層２４は、内部絶縁層２２と同様に、摩擦係数が低く、優れた柔軟性を有するポリエチレン樹脂より構成されている。

本例の複合ケーブル１の屈曲に対する耐久性を、ＪＡＳＯ Ｃ４６７−９７の規定に準じた方法により評価した。具体的には、以下の試験方法により屈曲に対する耐久性を評価した。

複合ケーブル１から長さ２００ｍｍの試験体１０を採取し、図４に示すように、その端部１０ａ、１０ｂをそれぞれ固定具６（６ａ、６ｂ）に取り付けた。なお、水平方向における固定具６間の距離は１００ｍｍとした。

次いで、試験環境の温度を−３０℃まで低下させ、一方の固定具６ａの位置を固定した状態で他方の固定具６ｂを上下に往復運動させた。往復運動の振幅は１６０ｍｍとし、往復速度は１２０回／分とした。また、試験中、外部導体２３の断線の有無をモニターし、外部導体２３を構成する導体素線２３１（銅線）が全て断線した時点で試験を完了した。

以上の結果、本例の複合ケーブル１は、他方の固定具６ｂを５００，０００回往復させた時点で外部導体２３が完全に断線した。また、内部導体２１は、他方の固定具６ｂを５００，０００回往復させた後に断線しておらず、一方の端部と他方の端部とが導通している状態を維持していた。

（比較例）
本例は、編組からなる外部導体を用いた複合ケーブルの例である。本例の複合ケーブルは、直径０．０８ｍｍの銅線を筒状に編み込んでなる編組を外部導体とした以外は、実施例と同様の構成を有する。

本例の複合ケーブルの屈曲に対する耐久性を、実施例と同様の方法により評価した。その結果、本例の複合ケーブルは、他方の固定具を４５，０００回往復させた時点で外部導体を構成する編組が完全に断線した。

実施例１及び比較例の結果から知られるように、複合ケーブル１は、外部導体２３を構成する導体素線２３１をらせん状に巻回することにより、屈曲に対する耐久性を向上させることができた。

また、上述したように、外部導体２３は内部導体２１よりも先に断線しやすい。そのため、例えばエンジンをスタートさせる際等に外部導体２３の断線の有無を確認する作業を行い、外部導体２３が断線していた場合には車両の走行を禁止することにより、内部導体２１が断線した状態での車両の走行を容易に回避することができる。その結果、電動フットブレーキ装置４の機能の喪失を容易に回避することができる。

（実施例２）
本例は、ＡＢＳセンサ用ケーブルを有する複合ケーブル１０２の例である。図５に示すように、本例の複合ケーブル１０２は、一対の電線２と、一対のＡＢＳセンサ用ケーブル７と、電線２及びＡＢＳセンサ用ケーブル７を被覆するシース１１とを有している。図には示さないが、一対のＡＢＳセンサ用ケーブル７は互いに撚り合わされている。ＡＢＳセンサ用ケーブル７としては、従来公知のケーブルを採用することができる。

その他は実施例１と同様である。なお、図５において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に説明しない限り実施例１と同様の構成要素等を示す。

本例の複合ケーブル１０２は、実施例１と同様に、内部導体２１に対する優れたシールド特性を有し、屈曲に対する耐久性を向上させ、内部導体２１の断線検知を行うことができる。また、複合ケーブル１０２は、電動パーキングブレーキ装置用ケーブル、電動フットブレーキ装置用ケーブル及びＡＢＳセンサ用ケーブルを一体化できるため、配索作業における作業性をより向上させることができる。

なお、実施例２には、複合ケーブル１０２にＡＢＳセンサ用ケーブル７を追加した例を示したが、これ以外にダンパー制御用のケーブル、ブレーキパッド厚を監視するためのケーブル等を追加することもできる。

１、１０２ 自動車用複合ケーブル
１１ シース
２ 電線
２１ 内部導体
２２ 内部絶縁層
２３ 外部導体
２３１ 導体素線
２４ 外部絶縁層

Claims (3)

1. 一対の電線と、
   該一対の電線を被覆するシースとを有しており、
   上記電線は、
   電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置との接続に用いられる内部導体と、
   該内部導体を被覆する内部絶縁層と、
   該内部絶縁層上に配置され、上記電子制御ユニットと電動パーキングブレーキ装置との接続に用いられる外部導体と、
   該外部導体を被覆する外部絶縁層とを有しており、
   上記外部導体は、上記内部絶縁層上にらせん状に巻回された多数の導体素線から構成されていることを特徴とする自動車用複合ケーブル。
2. 上記内部導体は、互いに撚り合わされた複数の素線束から構成されており、個々の上記素線束は、互いに撚り合わされた多数の導体素線から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
3. 上記一対の電線は互いに撚り合わされていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用複合ケーブル。

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