JP2021036535A - 多芯ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを提供する。【解決手段】複数の被覆電線と、前記複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜とを有しており、前記被覆電線は、導体と、前記導体を覆う絶縁層とを有し、前記外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の−３０℃での貯蔵弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であり、前記外周被膜は、前記複数の被覆電線の側から順に第１の被膜層と、第２の被膜層とを有し、前記第２の被膜層は、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂のみからなる多芯ケーブル。【選択図】図１

Description

本開示は、多芯ケーブルに関する。

特許文献１には２本の被覆電線と、２本の被覆電線を覆う外被と、を有する車両用の多芯ケーブルが開示されている。

特開２０１８−３２５１５号公報

本開示の一観点によれば、複数の被覆電線と、
前記複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜とを有しており、
前記被覆電線は、導体と、前記導体を覆う絶縁層とを有し、
前記外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下である多芯ケーブルを提供する。

図１は、本開示の一態様に係る多芯ケーブルの長手方向と垂直な断面図である。 図２は、本開示の一態様に係る多芯ケーブルの長手方向と垂直な断面図の他の構成例である。 図３は、本開示の一態様に係る多芯ケーブルの長手方向と垂直な断面図の他の構成例である。 図４は、実験例における耐屈曲性試験の方法を模式的に示す図である。

［本開示が解決しようとする課題］
車輪は、車体に対して変位可能に支持されており、車両の使用時等に、車輪の位置が車体に対して変位するため、車体に搭載された制御装置と、車輪の周囲に設けられた電動パーキングブレーキ等との間を接続する多芯ケーブルは繰り返し曲げられる場合がある。このため、多芯ケーブルについて耐久性を高める観点から、高い耐屈曲性が求められていた。

本開示の目的は、耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを提供することである。

［本開示の効果］
本開示によれば、耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを提供できる。

実施するための形態について、以下に説明する。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。

（１）本開示の一態様に係る多芯ケーブルは、複数の被覆電線と、
前記複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜とを有しており、
前記被覆電線は、導体と、前記導体を覆う絶縁層とを有し、
前記外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下である。

外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における、外周被膜の−３０℃での弾性率を６００ＭＰａ以下とすることで、該外周被膜の外表面側について十分な柔軟性を付与することができる。この様に外周被膜の外表面側に十分な柔軟性を付与することで、多芯ケーブルに力が加わった場合でも、多芯ケーブルの外周被膜の外表面側が変形することができる。このため、多芯ケーブルに力が加わった場合に、外周被膜が多芯ケーブル内部の変形を阻害しないため、多芯ケーブル内部の電力線等の被覆電線が断線等することを抑制し、耐屈曲性を高められると考えられる。

そして、特に氷点下の環境下においては、外周被膜の弾性率が低下し、多芯ケーブルが外部から加えられた力に追従して変形しにくくなるが、そのような環境下においても耐屈曲性を高めることが求められている。このため、上述のように上記領域の外周被膜の−３０℃における弾性率が上記範囲を満たすことが好ましい。

ただし、外周被膜は、飛び石等の飛来物から被覆電線を保護し、被覆電線が破損することを防止する機能も有している。このため、例えば多芯ケーブルの外周に飛び石等が衝突した場合に、内部の電力線等の被覆電線を保護する観点から、外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における外周被膜の−３０℃での弾性率は１００ＭＰａ以上であることが好ましい。

（２）前記外周被膜の前記複数の被覆電線側に位置する内表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の樹脂材料の−３０℃での弾性率が、前記外周被膜の外表面の−３０℃での弾性率よりも低くてもよい。

（３）前記外周被膜は、前記複数の被覆電線の側から順に第１の被膜層と、第２の被膜層とを有し、
前記第２の被膜層の−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であってもよい。

（４）前記第１の被膜層の−３０℃での弾性率が、前記外周被膜の外表面の−３０℃での弾性率よりも低くても良い。

（５）前記第２の被膜層は、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂を含有しても良い。

（６）本開示の一態様に係る多芯ケーブルは、電力線と、対撚信号線とを含む複数の被覆電線と、
前記複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜とを有しており、
前記電力線は、撚り合わされた複数本の導体と、前記複数本の導体を覆う絶縁層とを有し、
前記対撚信号線は撚り合わされた２本の信号線を有し、
前記外周被膜は、前記複数の被覆電線の側から順に第１の被膜層と、第２の被膜層とを有し、
前記第２の被膜層は、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂のみからなり、−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であり、
前記第１の被膜層の−３０℃での弾性率が、前記外周被膜の外表面の−３０℃での弾性率よりも低い。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す）に係る多芯ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許の請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

まず、本実施形態の多芯ケーブルの構成について、図１〜図３に基づき説明する。

図１に本実施形態の多芯ケーブル１０の長手方向と垂直な面での断面図を示す。

図１に示すように、本実施形態の多芯ケーブル１０は、複数の被覆電線を有することができる。被覆電線は、導体と、導体を覆う絶縁層を有している。図１では複数の被覆電線として、２本の電力線１１と、２本の信号線１２１を含む対撚信号線１２と、を有する場合を例に示しているが、本実施形態の多芯ケーブルが有する複数の被覆電線の構成は、係る形態に限定されるものではない。

また、本実施形態の多芯ケーブル１０は、複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜１４を有することができる。そして、外周被膜１４の外表面１４Ａから０．１ｍｍの範囲における、外周被膜１４の−３０℃での弾性率を１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下とすることができる。

上述のように本実施形態の多芯ケーブルが有する複数の被覆電線は図１に示した構成例に限定されるものではなく、多芯ケーブルを接続する機器等に応じて、任意の構成の被覆電線を、任意の本数有することができる。本実施形態の多芯ケーブルが有する複数の被覆電線の他の構成例について以下に説明する。

図２に本実施形態の他の構成例の多芯ケーブル２０の長手方向と垂直な面での断面図を、図３に本実施形態の他の構成例の多芯ケーブル３０の長手方向と垂直な面での断面図をそれぞれ示す。

例えば図２に示した多芯ケーブル２０は、２本の電力線１１と、２本の信号線１２１を含む対撚信号線１２とに加えて、１本の電線２１をさらに有している。また、例えば図３に示した多芯ケーブル３０は、２本の電力線１１と、２本の信号線１２１を含む対撚信号線１２を２本有している。このように、多芯ケーブルは、任意の構成の被覆電線を、任意の本数有することができる。

以下、本実施形態の多芯ケーブルが有する各種部材について説明する。

（１）被覆電線
上述のように本実施形態の多芯ケーブルは、複数の被覆電線を有することができる。複数の被覆電線の構成は特に限定されず、接続する機器や印加する電圧等に応じて任意にその構成を選択できる。本実施形態の多芯ケーブルは、被覆電線としては例えば電力線や、信号線、電線等から選択された１種類以上を含むことができる。

被覆電線として、電力線、信号線、電線の構成例について以下に説明する。

（１−１）電力線
電力線１１は第１の導体１１１と、第１の導体１１１を覆う第１の絶縁層１１２と、を含むことができる。なお、図１〜図３に示した多芯ケーブル１０、多芯ケーブル２０、多芯ケーブル３０ではそれぞれ２本の電力線１１を含んでおり、該２本の電力線は互いに大きさ及び材料を同じにすることができる。

２本の電力線１１は、例えば電動パーキングブレーキ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐａｒｋｉｎｇ Ｂｒａｋｅ：ＥＰＢ）と、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）とを接続するために用いることができる。ＥＰＢは、ブレーキキャリパーを駆動するモータを有している。例えば、一方の電力線１１はこのモータへ電力を供給する給電線として用い、他方の電力線１１は該モータのアース線として用いることができる。

第１の導体１１１は、複数本の導体を撚り合わされて構成できる。導体は、銅又は銅合金から構成された線を用いることができる。導体は、銅や銅合金の他に、錫めっき軟銅線や軟銅線等のような所定の導電性と柔軟性を有する材料で構成することができる。導体を硬銅線で構成してもよい。第１の導体１１１の断面積は、１．４ｍｍ^２以上３ｍｍ^２以下とすることができる。なお、電力線１１は複数の第１の導体１１１を有することもできる。

第１の絶縁層１１２は、合成樹脂を主成分とする組成物により形成でき、第１の導体１１１の外周に積層されることで第１の導体１１１を被覆する。第１の絶縁層１１２の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができる。ここで「平均厚み」とは、任意の十点において測定した厚みの平均値をいう。なお、以下において他の部材等に対して「平均厚み」という場合にも同様に定義される。

第１の絶縁層１１２の主成分は、絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、低温下における耐屈曲性向上の観点から、エチレンとカルボニル基を有するαオレフィンとの共重合体（以下、主成分樹脂ともいう）が好ましい。上記主成分樹脂のカルボニル基を有するαオレフィン含有量の下限としては、１４質量％が好ましく、１５質量％がより好ましい。一方、上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量の上限としては、４６質量％が好ましく、３０質量％がより好ましい。上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量を上記下限以上とすることで、低温での耐屈曲性を特に高めることができるため好ましい。また、上記カルボニル基を有するαオレフィン含有量を上記上限以下とすることで、第１の絶縁層１１２の強度等の機械的特性を高めることができ、好ましい。

カルボニル基を有するαオレフィンとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリル酸フェニル等の（メタ）アクリル酸アリールエステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル；（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸；メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン等のビニルケトン；（メタ）アクリル酸アミド等から選択された１種類以上を含むことが好ましい。これらの中でも、（メタ）アクリル酸アルキルエステル及びビニルエステルから選択された１種類以上がより好ましく、アクリル酸エチル及び酢酸ビニルから選択された１種類以上がさらに好ましい。

上記主成分樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−ブチルアクリレート共重合体（ＥＢＡ）等の樹脂が挙げられ、これらの中でもＥＶＡ及びＥＥＡから選択された１種類以上が好ましい。

第１の絶縁層１１２は、難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、滑剤、着色剤、反射付与剤、隠蔽剤、加工安定剤、可塑剤等の添加剤を含有していてもよい。また、第１の絶縁層１１２は、上記主成分樹脂以外のその他の樹脂を含有してもよい。

その他の樹脂の含有量の上限としては、５０質量％が好ましく、３０質量％がより好ましく、１０質量％がさらに好ましい。また、第１の絶縁層１１２は、その他の樹脂を実質的に含有しなくてもよい。

上記難燃剤としては、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤、金属水酸化物、窒素系難燃剤、リン系難燃剤等のノンハロゲン系難燃剤等が挙げられる。難燃剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

臭素系難燃剤としては、例えばデカブロモジフェニルエタン等が挙げられる。塩素系難燃剤としては、例えば塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリフェノール、パークロルペンタシクロデカン等が挙げられる。金属水酸化物としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。窒素系難燃剤としては、例えばメラミンシアヌレート、トリアジン、イソシアヌレート、尿素、グアニジン等が挙げられる。リン系難燃剤としては、例えばホスフィン酸金属塩、ホスファフェナントレン、リン酸メラミン、リン酸アンモニウム、リン酸エステル、ポリホスファゼン等が挙げられる。

難燃剤としては、環境負荷低減の観点からノンハロゲン系難燃剤が好ましく、金属水酸化物、窒素系難燃剤及びリン系難燃剤がより好ましい。

第１の絶縁層１１２が難燃剤を含有する場合、第１の絶縁層１１２における難燃剤の含有量の下限としては、樹脂成分１００質量部に対し、１０質量部が好ましく、５０質量部がより好ましい。一方、難燃剤の含有量の上限としては、樹脂成分１００質量部に対し、２００質量部が好ましく、１３０質量部がより好ましい。難燃剤の含有量が上記下限より小さいと、難燃効果を十分に付与できないおそれがある。逆に、難燃剤の含有量が上記上限を超えると、第１の絶縁層１１２の押出成型性を損なうおそれ、及び伸びや引張強さ等の機械的特性を損なうおそれがある。

第１の絶縁層１１２は、樹脂成分が架橋されていることが好ましい。第１の絶縁層１１２の樹脂成分を架橋する方法としては、電離放射線を照射する方法、熱架橋剤を用いる方法、シラングラフトマーを用いる方法等が挙げられ、電離放射線を照射する方法が好ましい。また、架橋を促進するため、第１の絶縁層１１２を形成する組成物にはシランカップリング剤を添加することが好ましい。

（１−２）信号線
信号線１２１は、第１の導体１１１より細い第２の導体１２１１と、第２の導体１２１１を覆う第２の絶縁層１２１２と、を含んでいる。信号線１２１は２本一組で撚り合わされて対撚信号線１２として構成することができる。長手方向に沿って撚り合わされる２本の信号線１２１は、互いに大きさ及び材料を同じとすることができる。対撚信号線１２の撚りピッチは特に限定されないが、例えば対撚信号線１２の撚り径（対撚信号線１２の外径）の４倍以上１０倍以下とすることができる。

多芯ケーブルが、電力線１１と、対撚信号線１２とを有する場合、対撚信号線１２の外径は、電力線１１の外径とほぼ同じ大きさとすることができる。

信号線１２１は、センサからの信号を伝送するために用いることもできるし、ＥＣＵからの制御信号を伝送するために用いることもできる。２本の信号線１２１は、例えばアンチロックブレーキシステム（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＢＳ）の配線に用いることができる。２本の信号線１２１はそれぞれ、例えば、差動式の車輪速センサと車両のＥＣＵとを接続する線として用いることができる。２本の信号線１２１を他の信号の伝送に用いてもよい。

第２の導体１２１１は、１本の導体から構成しても良いし、電力線１１と同様に複数本の導体を撚り合わされて構成してもよい。第２の導体１２１１は、既述の第１の導体１１１を構成する導体と同じ材料で構成してもよいし、異なる材料を用いてもよい。第２の導体１２１１の断面積は特に限定されないが、例えば０．１３ｍｍ^２以上０．５ｍｍ^２以下とすることができる。なお、信号線１２１は複数の第２の導体１２１１を有することもできる。

第２の絶縁層１２１２の材料は特に限定されないが、例えば、難燃剤が配合されることで難燃性が付与された架橋ポリエチレン等の難燃性のポリオレフィン系樹脂で形成することができる。第２の絶縁層１２１２を構成する材料としては、難燃性のポリオレフィン系樹脂に限られず、架橋フッ素系樹脂等の他の材料で形成しても良い。第２の絶縁層１２１２の外径は、例えば１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下とすることができる。

（１−３）電線
図２の多芯ケーブル２０に示したように、本実施形態の多芯ケーブルは、被覆電線として、電線２１を有することもできる。

電線２１は、第１の導体１１１より細い第３の導体２１１と、第３の導体２１１を覆う第３の絶縁層２１２と、を含んでいる。電線２１は、大きさ及び材料が信号線１２１と同じであってもよい。

電線２１は、センサからの信号を伝送するために用いることもできるし、ＥＣＵからの制御信号を伝送するために用いることもできるし、電子機器へ電力を供給する給電線としても用いることができる。電線２１をアース線として利用することもできる。

第３の導体２１１は、１本の導体から構成してもよいし、電力線１１と同様に複数本の導体を撚り合わせて構成してもよい。第３の導体２１１は、第１の導体１１１や第２の導体１２１１を構成する導体と同じ材料で構成してもよいし、異なる材料を用いてもよい。第３の導体２１１の断面積は特に限定されないが、例えば０．１３ｍｍ^２以上０．５ｍｍ^２以下とすることができる。なお、電線２１は複数の第３の導体２１１を有することもできる。

第３の絶縁層２１２は、第２の絶縁層１２１２と同じ材料を用いることができるし、異なる材料を用いてもよい。第３の絶縁層２１２の外径は、１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下とすることができる。

２本の電線２１が用いられ、これらが撚り合わされて対撚電線が構成されてもよい。この場合、撚り合わされる２本の電線２１は、大きさ及び材料が同じであることが好ましい。電線を対撚電線とし、対撚信号線と共に多芯ケーブルに配置する場合、対撚電線は、対撚信号線１２と同じ方向に撚られていることが好ましい。また、この場合、対撚電線は、対撚信号線１２と撚りピッチが等しいことが好ましい。対撚電線の外径は、対撚信号線１２の外径とほぼ同じ大きさとすることができる。対撚電線の外径は、電力線１１の外径とほぼ同じ大きさとすることができる。

既述の様に、本実施形態の多芯ケーブルが有する複数の被覆電線の構成は特に限定されず、多芯ケーブルを接続する機器等に応じて、任意の構成の被覆電線を、任意の本数有することができる。ただし、図１〜図３に示した多芯ケーブル１０、２０、３０の様に、多芯ケーブルは、電力線１１と、対撚信号線１２とを含む複数の被覆電線を有することが好ましい。電力線１１と、対撚信号線１２とを備えた多芯ケーブルとすることで、各種用途で使用することができる、汎用性の高い多芯ケーブルとすることができるからである。

電力線１１、対撚信号線１２は、既述の構成を有することができ、例えば電力線は撚り合わされた複数本の導体と、該複数本の導体を覆う絶縁層とを有することができる。また、対撚信号線１２は、撚り合わされた２本の信号線を有することができる。

なお、ここまで被覆電線の例として、電力線、信号線、電線を説明したが、上記説明中の第１の導体１１１、第２の導体１２１１、第３の導体２１１が、既述の被覆電線の導体に当たる。また、第１の絶縁層１１２、第２の絶縁層１２１２、第３の絶縁層２１２が、既述の被覆電線の絶縁層に当たる。

（２）外周被膜
ここまで説明したように、本実施形態の多芯ケーブルでは、電力線１１や、信号線１２１、電線２１等から選択された複数の被覆電線を含むことができる。そして、複数の被覆電線は、長手方向に沿って、一体に撚り合わされてコアを構成することができる。

具体的には例えば、図１に示した多芯ケーブル１０の場合であれば、２本の電力線１１と、１本の対撚信号線１２を撚り合せてコア１３を構成できる。また、図２に示した多芯ケーブル２０の場合、２本の電力線１１と、１本の対撚信号線１２と、電線２１とを撚り合せてコア２３を構成できる。図３に示した多芯ケーブル３０の場合、２本の電力線１１と、２本の対撚信号線１２とを撚り合せてコア３３を構成できる。

複数の被覆電線を撚り合せたコアの全体の撚り径は、例えば５．５ｍｍ以上９ｍｍ以下とすることができる。

また、複数の被覆電線を撚り合せたコアの撚りピッチについても特に限定されないが、例えばコアの撚り径の１２倍以上２４倍以下とすることができる。コアの撚りピッチをコアの撚り径の２４倍以下とすることで、撚りがゆるくなることを抑制し、耐屈曲性を特に高めることができる。また、コアの撚りピッチをコアの撚り径の１２倍以上とすることで、多芯ケーブルの生産性を特に高めることができる。

なお、コアが対撚信号線１２を含む場合、コアの撚りピッチのコアの撚り径に対する比率は、対撚信号線１２の撚りピッチの対撚信号線１２の撚り径に対する比率より大きいことが好ましい。コアの撚り方向は、特に限定されないが、対撚信号線１２の撚り方向と同方向であることが好ましい。

本実施形態の多芯ケーブルは、複数の被覆電線、すなわちコアの外周を覆う外周被膜１４を有することができる。この際、外周被膜１４は、複数の被覆電線、すなわちコアを完全に覆うように配置することができる。

そして、本発明の発明者らの検討によれば、外周被膜１４の外表面１４Ａから０．１ｍｍの範囲における、外周被膜１４の−３０℃での弾性率を１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下とすることで、多芯ケーブルの耐屈曲性を特に高めることができる。

図１〜図３中に示したように、外周被膜１４の外表面１４Ａと、外表面１４Ａからの距離Ｌ１が０．１ｍｍである点線Ａとの間を領域Ｘとする。多芯ケーブルの長手方向と垂直な断面において、通常、多芯ケーブルの外表面１４Ａは円形状となり、外表面１４Ａからの距離Ｌ１が０．１ｍｍである点線Ａは該外表面１４Ａに沿って外表面１４Ａと同様の形状となるため、領域Ｘは円環形状となる。なお、多芯ケーブルの長手方向と垂直な断面における多芯ケーブルの外表面１４Ａの形状についての「円」は、厳密な意味での円、すなわち真円のみを意味するものではなく、多芯ケーブルに許容される公差を含み、例えば楕円等の真円以外の円も含む。

そしてこの場合、領域Ｘにおける外周被膜１４の−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であることが好ましく、３００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であることがより好ましい。

既述の様に、多芯ケーブルは、例えば自動車等の車両で用いられているが、車両の使用時等に、多芯ケーブルは繰り返し曲げられる場合がある。このため、多芯ケーブルについて耐久性を高める観点から、高い耐屈曲性が求められていた。なお、高い耐屈曲性を有する多芯ケーブルとは、多芯ケーブルを繰り返し曲げた場合に、多芯ケーブルが有する被覆電線に亀裂や断線等が生じて抵抗値が高くなるまでに要する繰り返し曲げ回数が多い多芯ケーブルを意味する。

そこで、本発明の発明者らが鋭意検討を行ったところ、上述の領域Ｘにおける外周被膜の−３０℃での弾性率を６００ＭＰａ以下とすることで、該外周被膜の外表面側について十分な柔軟性を付与することができる。この様に外周被膜の外表面側に十分な柔軟性を付与することで、多芯ケーブルに力が加わった場合でも、多芯ケーブルの外周被膜の外表面側が変形することができる。このため、多芯ケーブルに力が加わった場合に、多芯ケーブル内部の変形を阻害しないため、多芯ケーブル内部の電力線等の被覆電線が断線等することを抑制し、耐屈曲性を高められると考えられる。

そして、特に氷点下の環境下においては、外周被膜の弾性率が低下し、多芯ケーブルが外部から加えられた力に追従して変形しにくくなるが、そのような環境下においても耐屈曲性を高めることが求められている。このため、上述のように領域Ｘの外周被膜の−３０℃における弾性率が上記範囲を満たすことが好ましい。

ただし、外周被膜は、飛び石等の飛来物から被覆電線を保護し、被覆電線が破損することを防止する機能も有している。このため、例えば多芯ケーブルの外周に飛び石等が衝突した場合に、内部の電力線等の被覆電線を保護する観点から、上述の領域Ｘでの外周被膜の−３０℃における弾性率は１００ＭＰａ以上であることが好ましい。

なお、外周被膜１４は、上記領域Ｘだけではなく、外周被膜１４全体が、上記弾性率の好適な範囲を充足しても良い。

ただし、本実施形態の多芯ケーブルでは、外周被膜１４の複数の被覆電線側に位置する内表面１４Ｂから０．１ｍｍの範囲における、外周被膜１４の樹脂材料の−３０℃での弾性率が、外周被膜１４の外表面１４Ａの−３０℃での弾性率よりも低いことが好ましい。

図１〜図３中に示したように、外周被膜１４の複数の被覆電線側に位置する内表面１４Ｂと、内表面１４Ｂからの距離Ｌ２が０．１ｍｍである点線Ｂとの間を領域Ｙとする。この場合、領域Ｙにおける外周被膜１４の樹脂材料の−３０℃での弾性率が、外周被膜１４の外表面１４Ａの−３０℃での弾性率よりも低いことが好ましい。

これは、外周被膜１４の内、電力線１１等の複数の被覆電線側に位置する領域Ｙにおける外周被膜１４の樹脂材料の−３０℃での弾性率を、外周被膜１４の外表面１４Ａの−３０℃での弾性率よりも低くすることで、領域Ｙの外周被膜１４の柔軟性を特に高くすることができる。このため、電力線１１等の複数の被覆電線が変位や、変形をした場合であっても、領域Ｙの外周被膜１４が係る変位等を吸収することができる。従って、複数の被覆電線が断線等することを特に抑制し、多芯ケーブルの耐屈曲性を特に高めることができる。

領域Ｙにおける外周被膜１４の樹脂材料の−３０℃での弾性率の具体的な範囲は特に限定されないが、例えば５００ＭＰａ以下であることが好ましく、４００ＭＰａ以下であることがより好ましい。

なお、既述の様に、外周被膜１４は、複数の被覆電線を保護する機能も有することから、領域Ｙにおける外周被膜１４の樹脂材料の−３０℃での弾性率は、１０ＭＰａ以上であることが好ましく、１００ＭＰａ以上であることがより好ましい。

外周被膜１４の構成は特に限定されず、所望の弾性率となるように異なる材料からなる複数の層から構成することもできる。また、外周被膜１４は１つの層から構成することもできる。

具体的には例えば、外周被膜１４は、電力線１１等の複数の被覆電線の側から順に第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを有することもできる。

このように外周被膜１４を複数の層から構成することにより、外周被膜１４の場所に応じてその弾性率を調整し易くなるため好ましい。

上述のように外周被膜１４が第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを有する場合、例えば、第２の被膜層１４２の−３０℃での弾性率を１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下とすることが好ましく、３００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下とすることがより好ましい。

これは第２の被膜層１４２の弾性率を上記範囲とすることで、例えば既述の領域Ｘにおける外周被膜の弾性率を容易に所望の範囲とすることができるからである。なお、この場合、第２の被膜層１４２が、例えば外周被膜１４の外表面１４Ａを含むように構成することが好ましい。すなわち、第２の被膜層１４２は、外周被膜１４の最外周側に配置されていることが好ましい。

また、第２の被膜層１４２の厚みは特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、第２の被膜層１４２の厚みの上限は特に限定されないが、例えば１．０ｍｍ以下とすることが好ましく、０．８ｍｍ以下とすることがより好ましい。

また、上述のように外周被膜１４が第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを有する場合、例えば、第１の被膜層１４１の−３０℃での弾性率が、外周被膜１４の外表面１４Ａの−３０℃での弾性率よりも低いことが好ましい。

これは第１の被膜層１４１の弾性率を上記範囲とすることで、例えば既述の領域Ｙの弾性率を容易に所望の範囲とすることができるからである。なお、この場合、第１の被膜層１４１が、例えば外周被膜１４の内表面１４Ｂを含むように構成することが好ましい。すなわち、第１の被膜層１４１は外周被膜１４の最内周側、言い換えると複数の被覆電線の側に配置されていることが好ましい。

また、第１の被膜層１４１の厚みは特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、第１の被膜層１４１の厚みの上限は特に限定されないが、例えば１．０ｍｍ以下とすることが好ましく、０．８ｍｍ以下とすることがより好ましい。

第１の被膜層１４１の−３０℃での弾性率の具体的な範囲は特に限定されないが、例えば５００ＭＰａ以下であることが好ましく、４００ＭＰａ以下であることがより好ましい。第１の被膜層１４１の−３０℃での弾性率の下限値は特に限定されないが、例えば１０ＭＰａ以上であることが好ましく、１００ＭＰａ以上であることがより好ましい。

外周被膜１４の材料は特に限定されないが、例えばポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、またはこれらの少なくとも２種を混合して形成される組成物で形成することができる。また、外周被膜１４は、例えば耐摩耗性に優れた架橋／非架橋熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）で構成することもできる。耐熱性に優れることから、外周被膜１４は架橋熱可塑性ポリウレタンで構成することが好ましい。

外周被膜１４の−３０℃での弾性率を所望の範囲とする具体的な方法は特に限定されず、例えば外周被膜１４を構成する材料を選択することにより所望の弾性率とすることができる。また、外周被膜１４の樹脂材料に、例えば難燃剤等の無機物質を配合することでその弾性率を調整することもできる。外周被膜１４の樹脂材料に難燃剤等の無機物質を配合する場合、その配合割合は特に限定されないが、例えば樹脂材料１００質量部に対して、難燃剤等の無機物質を１２質量部以下となるように添加することが好ましく、１０質量部以下となるように添加することがより好ましい。

樹脂材料１００質量部に対する無機物質の添加量が過剰になると弾性率が増加する恐れがあることから、その添加量は１２質量部以下とすることが好ましい。

添加する無機物質としては、例えば三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上が挙げられる。

外周被膜１４は、既述の様に第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを有することもできる。この場合、第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを異なる材料で構成することもでき、同じ材料で構成することもできる。また、例えば第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とで、難燃剤等の無機物質の添加剤の添加量を変え、各層の弾性率を調整することもできる。

第１の被膜層１４１、第２の被膜層１４２の材料としては特に限定されず、例えば上述の外周被膜１４について説明した材料を用いることができる。

第１の被膜層１４１の材料としては、ポリウレタン樹脂、およびポリエチレン樹脂から選択された１種類以上を好適に用いることができる。既述の様に弾性率を調整するため、第１の被膜層１４１は、必要に応じて難燃剤等の無機物質をさらに含有してもよい。

第２の被膜層１４２の材料としては、耐摩耗性に優れるポリウレタン樹脂を好適に用いることができる。第２の被膜層１４２は、多芯ケーブルの外側に配置されるため、第２の被膜層１４２の材料として、ポリウレタン樹脂を用いることで多芯ケーブルの耐久性を特に高めることができる。

既述の様に弾性率を調整するため、第２の被膜層１４２についても、難燃剤等の無機物質をさらに含有してもよい。このため、第２の被膜層１４２は、例えば三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂を含有することが好ましい。第２の被膜層１４２は、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂のみから構成することもできる。

第２の被膜層１４２を上記材料で構成することにより、多芯ケーブルの耐久性を特に高め、第２の被膜層１４２部分の弾性率を容易に調整できる。

本実施形態の多芯ケーブルは、ここまで説明した複数の被覆電線や、外周被膜以外に任意の部材をさらに有することもできる。

例えば複数の被覆電線の外周を覆う、抑え巻１５を有していてもよい。抑え巻１５は、複数の被覆電線を撚り合せたコアを覆っている。抑え巻１５を配置することで、コアを構成する複数の被覆電線の撚り合わされた形状を安定的に維持することができる。抑え巻１５は、外周被膜１４の内側に設けることができる。

抑え巻１５として、例えば、紙テープや不織布、ポリエステルなどの樹脂製のテープを用いることができる。また、抑え巻１５は、コアの長手方向に沿って、螺旋状に巻き付けてもよいし、縦添え、すなわち抑え紙の長手方向をコアの長手方向に沿って配置する構成であっても良い。また、巻き方向は、Ｚ巻きでもＳ巻きでも良い。またコア１３が対撚信号線１２等を含む場合、抑え巻１５の巻き方向は、コア１３に含まれる対撚信号線１２等の対撚り方向と同じ方向に巻いてもよいし、反対方向に巻いてもよい。もっとも、抑え巻１５の巻き方向と対撚信号線１２等の対撚り方向とを反対にすると、抑え巻１５の表面に凹凸が生じにくく、多芯ケーブルの外径形状が安定し易いので好ましい。

なお、抑え巻１５が、緩衝作用を有し屈曲性を高める機能や、外部からの保護機能を有することから、抑え巻１５を設けた場合には外周被膜１４の層を薄く構成できる。このように抑え巻１５を設けることにより、さらに曲げやすくかつ耐摩耗性に優れた多芯ケーブルを提供できる。

また、押出被覆で樹脂製の外周被膜１４等を設ける場合には、該樹脂が複数の被覆電線の間に入り込んでしまい、多芯ケーブルの末端において複数の被覆電線を分離しにくくなる場合がある。そこで、抑え巻１５を設けることにより、該樹脂の複数の被覆電線の間への侵入を防止し、端末において電力線等の複数の被覆電線を取り出しやすくすることができる。

また、本実施形態の多芯ケーブルは、例えば外周被膜１４と、コアとの間の領域１６に介在を有していてもよい。介在は、スフ糸やナイロン糸などの繊維で構成することができる。介在は、抗張力繊維で構成してもよい。

介在は、電力線１１間や、電力線１１と信号線１２１との間の様に、被覆電線間に形成される隙間に配置することができる。

以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（評価方法）
まず、以下の実験例において作製した多芯ケーブルの評価方法について説明する。
（１）外周被膜の弾性率の評価
以下の各実験例で、外周被膜１４を形成する際に用いた樹脂（組成物）と同じ樹脂（組成物）を溶融押出して、弾性率測定用の試料を作製した。なお、実験例１では第１の被膜層１４１、および第２の被膜層１４２を有する外周被膜１４を形成したため、各被膜層を形成する際に用いた樹脂と同じ樹脂を用いて２つの弾性率測定用の試料を作製した。

作製された各試料について、ＪＩＳ−Ｋ７２４４−１（１９９８）に準拠し、動的粘弾性測定装置（アイティー計測制御株式会社の「ＤＶＡ２００」）を用いて、歪０．０８％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で−５０℃〜２００℃の範囲で貯蔵弾性率を測定した。

実験例１では、この測定により得られた、第１の被膜層１４１を形成する際に用いた樹脂と同じ樹脂についての−３０℃での貯蔵弾性率が、第１の被膜層１４１の−３０℃での弾性率となる。また、この測定により得られた、第２の被膜層１４２を形成する際に用いた樹脂と同じ樹脂についての−３０℃での貯蔵弾性率が、第２の被膜層１４２の−３０℃での弾性率となる。

実験例２では、この測定により得られた、外周被膜１４を形成する際に用いた樹脂と同じ樹脂についての−３０℃での貯蔵弾性率が、外周被膜１４の−３０℃での弾性率となる。
（２）耐屈曲性試験
以下の実験例で得られた多芯ケーブルについて、ＪＩＳ Ｃ ６８５１（２００６）（光ファイバ特性試験方法）に準ずる方法にて耐屈曲性試験を行った。

具体的には、図４に示すように、水平かつ互いに平行に配置された直径６０ｍｍの２本のマンドレル４１１、４１２の間に、評価を行う多芯ケーブル４２を鉛直方向に配置して挟み、上端を一方のマンドレル４１１の上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させた後、他方のマンドレル４１２の上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させることを−３０℃の恒温槽内で繰り返した。この繰り返しは、ケーブル中の２本の導体を接続して抵抗値を測定しながら行い、初期抵抗値の１０倍以上まで抵抗が上昇したときの回数（右側に曲げてから、左側に曲げた後、右側に戻ってくるまでを屈曲回数１回とする。）を耐屈曲性試験の指標値とした。なお、耐屈曲性試験の指標値、すなわち屈曲回数が多いほど耐屈曲性に優れることを意味する。
（実験例）
以下、実験条件について説明する。実験例１が実施例、実験例２が比較例となる。
［実験例１］
図１に示した多芯ケーブル１０を作製し、評価を行った。具体的には、コア１３は、２本の電力線１１と、２本の信号線１２１を含む対撚信号線１２とを含む。

電力線１１は７本の第１の導体１１１を含む。第１の導体１１１は４８本の導体が撚り合わされて構成されており、第１の導体１１１の外径は２．７ｍｍであり、断面積は１．７ｍｍ^２である。

対撚信号線１２は、３本の第２の導体１２１１を含む信号線１２１を撚り合せて形成されている。第２の導体１２１１は１６本の導体が撚り合わされて構成されており、第２の導体１２１１の外径は１．６ｍｍであり、断面積は０．２５ｍｍ^２である。

コア１３は、上述の２本の電力線１１と、対撚信号線１２とが長手方向に沿って撚り合せて形成されている。そして、コア１３の周りには、抑え巻１５として薄紙が配置され、コア１３を覆うように外周被膜１４が配置されている。

外周被膜１４は、第１の被膜層１４１と、第２の被膜層１４２とを有している。第１の被膜層１４１は、その厚みが０．６５ｍｍであり、ポリエチレン樹脂により形成した。第２の被膜層１４２は厚みが０．５ｍｍであり、ポリウレタン樹脂に、ポリウレタン樹脂１００質量部に対して無機物質である三酸化アンチモンを１２質量部の割合で添加した材料により形成した。

第１の被膜層１４１を形成する際に用いたポリエチレン樹脂の−３０℃での弾性率を測定したところ、２００ＭＰａであった（表１中「第１の被膜層の弾性率」として示している）。このため、図１の領域Ｙにおける外周被膜１４の−３０℃での弾性率は２００ＭＰａとなる。

また、第２の被膜層１４２を形成する際に用いたポリウレタン樹脂に、ポリウレタン樹脂１００質量部に対して無機物質である三酸化アンチモンを１２質量部の割合で添加した材料の−３０℃での弾性率を測定したところ、４００ＭＰａであった（表１中「第２の被膜層の弾性率」として示している）。このため、図１の領域Ｘ、及び外表面１４Ａにおける外周被膜１４の−３０℃での弾性率は４００ＭＰａとなる。

評価結果を表１に示す。
［実験例２］
外周被膜１４を、ポリウレタン樹脂に、ポリウレタン樹脂１００質量部に対して無機物質である三酸化アンチモンを１５質量部の割合で添加した材料により形成し、１層とした点以外は、実験例１の場合と同様にして多芯ケーブルを作製した。

外周被膜１４を形成する際に用いたポリウレタン樹脂に、ポリウレタン樹脂１００質量部に対して無機物質である三酸化アンチモンを１５質量部の割合で添加した材料の−３０℃における弾性率を測定したところ、６５０ＭＰａであった。

このため、図１における外周被膜１４の−３０℃での弾性率は、外周被膜１４のいずれの場所においても６５０ＭＰａとなる。

評価結果を表１に示す。

表１に示した結果によれば、外周被膜１４の外表面１４Ａから０．１ｍｍの範囲、すなわち領域Ｘにおける、外周被膜１４の−３０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下である実験例１の多芯ケーブルは、上記規定を充足しない実験例２の多芯ケーブルと比較して耐屈曲性に優れることを確認できた。

１０、２０、３０、４２ 多芯ケーブル
１１ 電力線
１１１ 第１の導体
１１２ 第１の絶縁層
１２ 対撚信号線
１２１ 信号線
１２１１ 第２の導体
１２１２ 第２の絶縁層
１３、２３、３３ コア
１４ 外周被膜
１４１ 第１の被膜層
１４２ 第２の被膜層
１４Ａ 外表面
１４Ｂ 内表面
１５ 抑え巻
１６ 領域
２１ 電線
２１１ 第３の導体
２１２ 第３の絶縁層
４１１、４１２ マンドレル
Ａ 点線
Ｂ 点線
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｘ 領域
Ｙ 領域

Claims (6)

1. 複数の被覆電線と、
   前記複数の被覆電線の外周を覆う外周被膜とを有しており、
   前記被覆電線は、導体と、前記導体を覆う絶縁層とを有し、
   前記外周被膜の外表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の−３０℃での貯蔵弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下であり、
   前記外周被膜は、前記複数の被覆電線の側から順に第１の被膜層と、第２の被膜層とを有し、
   前記第２の被膜層は、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルクから選択された１種類以上を含むポリウレタン樹脂のみからなる多芯ケーブル。
2. 前記外周被膜の前記複数の被覆電線側に位置する内表面から０．１ｍｍの範囲における、前記外周被膜の樹脂材料の−３０℃での貯蔵弾性率が、前記外周被膜の外表面の−３０℃での貯蔵弾性率よりも低い、請求項１に記載の多芯ケーブル。
3. 前記第２の被膜層の−３０℃での貯蔵弾性率が１００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下である請求項１または請求項２に記載の多芯ケーブル。
4. 前記第１の被膜層の−３０℃での貯蔵弾性率が、前記外周被膜の外表面の−３０℃での貯蔵弾性率よりも低い請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多芯ケーブル。
5. 前記第１の被膜層の−３０℃での貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多芯ケーブル。
6. 前記第１の被膜層と前記第２の被膜層に含まれる無機物質の含有量が、前記第１の被膜層と、前記第２の被膜層とで異なる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多芯ケーブル。

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