JP2022066527A - 複合ケーブル及びワイヤハーネス - Google Patents

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Abstract

Figure 2022066527000001
【課題】耐屈曲性を維持しつつも製造の容易な複合ケーブル及びワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】第1導体31と第1導体31の外周に被覆されている第1絶縁体32とを有する1対の第1電線3が撚り合されてなる対撚線4と、第1導体31よりも断面積が大きい第2導体21と第2導体21の外周に被覆されている第2絶縁体22とを有し、第1電線3よりも外径が大きい1対の第2電線2と、対撚線4及び一対の第2電線2が撚り合わされてなる集合体5を一括して被覆するシース7と、を備え、第1導体31は、複数の金属素線31aを撚り合わせて構成され、第2導体21は、複数の金属素線21aを撚り合わせた集合撚線21bを複数撚り合わせて構成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、複合ケーブル及びワイヤハーネスに関し、特に、自動車等の車両において車輪側と車体側とを接続する複合ケーブル及びワイヤハーネスに関する。
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。
電気機械式ブレーキは、単に電動ブレーキあるいは電気ブレーキとも呼称されるものであり、運転者によるブレーキペダルの操作量(踏力又は変位量)に応じて、車両の各車輪に備えられた専用の電気モータの回転駆動力を制御し、当該電気モータにより駆動されるピストンによりブレーキパッドを車輪のディスクロータに押し付けることにより、運転者の意図に応じた制動力を発生させるように構成されている。
電動パーキングブレーキは、車両の停止後に運転者がパーキングブレーキ作動スイッチを操作することにより、車両の各車輪に備えられた専用の電気モータを駆動させて、当該電気モータにより駆動されるピストンによりブレーキパッドを車輪のディスクロータに押し付けた状態とし、制動力を発生させるように構成されている。
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複合ケーブルを用い、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1参照)。
特許第5541331号公報
車両では、配策レイアウトの都合上複合ケーブルを大きく屈曲させることが必要な場合もあり、複合ケーブルには十分な耐屈曲性が求められる。しかし、耐屈曲性を向上させるために複合ケーブルの製造工程が複雑化することは、製造コストの観点から好ましくない。
そこで、本発明は、耐屈曲性を維持しつつも製造の容易な複合ケーブル及びワイヤハーネス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、第1導体と前記第1導体の外周に被覆されている第1絶縁体とを有する1対の第1電線が撚り合されてなる対撚線と、前記第1導体よりも断面積が大きい第2導体と前記第2導体の外周に被覆されている第2絶縁体とを有し、前記第1電線よりも外径が大きい1対の第2電線と、前記対撚線及び前記一対の第2電線が撚り合わされてなる集合体を一括して被覆するシースと、を備え、前記第1導体は、複数の金属素線を撚り合わせて構成され、前記第2導体は、複数の金属素線を撚り合わせた集合撚線を複数撚り合わせて構成されている、複合ケーブルを提供する。
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、前記複合ケーブルと、前記第1電線と前記第2電線の端部のうち、少なくとも何れかの端部に取り付けられたコネクタと、を備えた、ワイヤハーネスを提供する。
本発明によれば、耐屈曲性を維持しつつも製造の容易な複合ケーブル及びワイヤハーネスを提供できる。
本発明の一実施の形態に係る複合ケーブルを用いた車両の構成を示すブロック図である。 (a)は、本発明の一実施の形態に係る複合ケーブルの横断面図であり、(b)は、その複合ケーブルにおける第1電線と第2電線の撚り方向およびテープ部材の巻き付け方向を説明する図である。 本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの概略構成図である。
[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。
(複合ケーブルを適用する車両の説明)
図1は、本実施の形態に係る複合ケーブルを用いた車両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の車輪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2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1電線3が接続されている。
第1電線3と第2電線2とを一括してシース7(図2(a)参照)で被覆したものが、本実施の形態に係る複合ケーブル1である。車輪102側から延出された複合ケーブル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。
(複合ケーブル1の説明)
図2(a)は、本実施の形態に係る複合ケーブル1の横断面図、図2(b)は第1電線3と第2電線2の撚り方向およびテープ部材6の巻き付け方向を説明する図である。
図2(a),(b)に示すように、複合ケーブル1は、第1導体31と第1導体31の外周に被覆されている第1絶縁体32とを有する1対の第1電線3が撚り合されてなる対撚線4と、第1導体31よりも断面積が大きい第2導体21と第2導体21の外周に被覆されている第2絶縁体22とを有し、第1電線3よりも外径が大きい1対の第2電線2と、対撚線4及び一対の第2電線2が撚り合わされてなる集合体5を一括して被覆するシース7と、を備えている。
本実施の形態では、複合ケーブル1は、集合体5の周囲に螺旋状に巻き付けられたテープ部材6を備えており、シース7は、テープ部材6の周囲を覆うように設けられている。
本実施の形態では、第1電線3は、車輪102に搭載されたABSセンサ104a用の信号線からなる。また、第2電線2は、車両100の車輪102に搭載されたEPB101用の電気モータ101aに駆動電流を供給するための電源線からなる。
さて、本実施の形態では、第1導体31は、複数の金属素線31aを撚り合わせて構成され、第2導体21は、複数の金属素線21aを撚り合わせた集合撚線(子撚線)21bを複数撚り合わせて構成されている。第2導体21のように、一度撚り合わせた集合撚線21bを再度撚り合わせる撚り形態は、複合撚りと呼称されている。
金属素線21a,31aとしては、銅または銅合金からなるものを用いることができる。また、金属素線21a,31aの表面には、スズ、ニッケル、銀、亜鉛等のメッキが施されていてもよい。金属素線21a,31a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未満の金属素線21a,31a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より大きい金属素線21a,31aを用いた場合複合ケーブル1の可撓性が低下するおそれがある。
第1導体31に用いる金属素線31aと、第2導体21に用いる金属素線21aとは、同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。例えば、比較的導体断面積が大きく引っ張りに強い第2導体21に安価な銅からなる金属素線21aを用い、比較的導体断面積が小さく引っ張りに弱い第1導体31に、コストは若干高くなるものの引張強度の高い銅合金からなる金属素線31aを用いる、あるいは金属素線21aよりも外径が大きい金属素線31aを用いる、ということも可能である。なお、より屈曲への耐性が求められる場合には、第2導体21に用いる金属素線21aとしても、銅合金からなるものを用いるとよい。
(第1電線3、対撚線4)
本実施の形態では、第1導体31は、複数の金属素線31aを集合撚りして構成されている。集合撚りとは、複数の金属素線31aをランダムに束ねて撚りを加える撚りの形態である。この集合撚りの他の撚りの形態として、1本の金属素線31aを中心に配置し、その中心に配置された金属素線31aの周囲に螺旋状に金属素線31aを撚り合わせた同心撚りと呼ばれる撚り形態もある。同心撚りでは、金属素線31aが幾何学的に規則正しく配置されるため、金属素線31aの本数が限定され(例えば7本、19本など)、集合撚りと比べて製造に手間がかかる。よって、第1導体31を集合撚りとすることで、同心撚りとした場合と比較して製造が容易となり、低コスト化が可能となる。ただし、例えば第1電線3の外観が良好であることが望まれる場合等には、断面形状がきれいな円形状となりやすい同心撚りにより第1導体31を構成してもよい。
第1電線3の外径は、第2電線2の外径よりも小さい。本実施の形態では、1対(2本)の第1電線3を撚り合わせた対撚線4と1対の第2電線2とを撚り合わせるため、複合ケーブル1の外径を円形状に近づけるという観点から、第1電線3として、第2電線2の外径の半分程度のものを用いることが望ましいといえる。具体的には、第1電線3としては、外径1.0mm以上1.8mm以下、第1導体31の外径が0.4mm以上1.3mm以下のものを用いることができる。第1絶縁体32は、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂からなる。
対撚線4の撚りピッチP1は、第1電線3の外径を考慮し、第1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P1を約30mmとしたが、対撚線4の撚りピッチP1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P1とは、任意の第1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。
(第2電線2)
本実施の形態では、第2導体21に用いる集合撚線21bは、複数(例えば10~100本)の金属素線21aを集合撚りして構成されている。これは、上述のように、同心撚りとした場合と比較して製造が容易となり、低コスト化が可能となるためである。集合撚線21bはさらに撚り合されて第2導体2となるために、集合撚線21bの断面形状が多少変動しても影響は少なく、安価な集合撚りとすることが望ましい。
さらに、本実施の形態では、第2導体2は、複数の集合撚線21bを同心撚りして構成されている。これにより、第2導体2の断面形状が円形状に近い第2導体2が得られると共に、第2絶縁体22の厚さの周方向ばらつきも抑制可能となり、例えば特定の方向に曲げにくいといった不具合を抑制可能となる。第2導体2は導体径(第2導体2の全体の外径)が大きく、撚りが不安定になると屈曲耐久性等への影響が大きくなるため、集合撚りではなく同心撚りとすることが望ましい。
第2電線2の第2導体21の外径、および第2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2電線2がEPB101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2導体21の外径を1.5mm以上3.0mm以下に設定すると共に、第2電線2の外径を2.0mm以上4.0mm以下に設定した。第2絶縁体22は、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂からなる。
集合撚線21bの外径は、例えば0.4mm以上1.3mm以下である。集合撚線21bと第1導体31とは、同じものであってもよい。これにより、部品点数の削減と低コスト化を図ることができる。また、集合撚線21bと第1導体31とを異なるものとする場合であっても、集合撚線21bと第1導体31の外径を略同等とすることで、同じ撚線製造装置を用いた製造が可能となり、低コスト化に寄与する。
(集合体5)
集合体5は、1対の第2電線2と対撚線4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2電線2を互いに接触させるとともに、1対の第3電線3を互いに接触させ、さらに1対の第2電線2と第3電線3とを接触させて、集合体5を構成した。このとき、1対の第2電線2の間である谷間には、第1電線3の少なくとも一部が配置される。
さらに、本実施の形態では、1対の第2電線2及び対撚線4とテープ部材6との間に、複合ケーブル1の長手方向に延びる糸状(繊維状)の複数の介在を配置し(図示せず)、第2電線2と対撚線4と共に撚り合わせることにより、集合体5を構成した。このため、複数の介在の撚り方向及び撚りピッチは、集合体5の撚り方向及び撚りピッチと同じになる。複数の介在は1対の第2電線2及び対撚線4とテープ部材6との間の隙間を埋めるように配置され、集合体5の外周にテープ部材6を巻き付けた際の断面形状がより円形状に近づくようにしている。なお、複数の介在の一部は、1対の第2電線2の間である谷間や1対の第1電線3の間である谷間にも配置されてもよい。
介在としては、ポリプロピレンヤーンや、スフ糸(レーヨンステープルファイバー)、アラミド繊維、ナイロン繊維、あるいは繊維系プラスチック等の繊維状体や、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の高分子材料の樹脂成形(押出成形等)により形成される断面形状が円形状の線状体、紙もしくは綿糸を用いることができる。また、図2(a)の横断面視において、介在の断面積は、第2電線2の断面積及び第1電線3の断面積よりも小さいとよい。
EPB101では、基本的に車両の停止時に電気モータ101aに駆動電流を供給する。これに対して、ABSセンサ104aは車両の走行時に使用されるものであり、第2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複合ケーブル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2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2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2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1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1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2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1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。
集合体5全体の外径は、例えば、5mm~9mm程度である。集合体5の撚りピッチP2は、集合体5の外径を考慮し、第2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、集合体5の撚りピッチP2を約60mmとしたが、集合体5の撚りピッチP2はこれに限定されるものではない。なお、集合体5の撚りピッチP2とは、任意の第2電線2または対撚線4が集合体5の周方向において同じ位置となる集合体5の長手方向に沿った間隔である。
(テープ部材6)
集合体5の周囲には、テープ部材6が螺旋状に巻き付けられており、テープ部材6は、1対の第2電線2及び対撚線4に接触している。テープ部材6は、集合体5とシース7との間に介在し、屈曲時に集合体5(電線2,3)とシース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、タルク粉体等の潤滑剤を用いることなく、電線2,3とシース7間の摩擦を低減し、屈曲時に電線2,3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。また、テープ部材6は、シース7を被覆する際に、シース7を構成する樹脂が第2電線2や対撚線4の周囲に入り込んでしまうことを抑制し、シース7を除去する端末加工作業(ストリップ作業)を容易とする役割も果たす。
テープ部材6としては、第1電線3の第1絶縁体32、および第2電線2の第2絶縁体22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く、例えば、不織布や紙、あるいは樹脂(樹脂フィルム等)からなるものを用いることができる。より具体的には、テープ部材6としては、テープ部材6と絶縁体22,32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シース7と絶縁体22,32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。
なお、テープ部材6としては、2層以上の積層構造となっているものも用いることができる。この場合、テープ部材6の集合体5と接触する面が、不織布、紙、樹脂層のいずれかからなるものを用いればよい。例えば、テープ部材6として、紙の一方の面に樹脂層を形成したものを用い、より摩擦係数が小さい樹脂層を集合体5側として巻き付けるように構成することもできる。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、螺旋状に集合体5に巻き付けられる。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、集合体5全体の外径が小さくなるほど幅の狭いテープ部材6を用いることが望ましい。具体的には、集合体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P3、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P3を約30mmとしたが、テープ部材6の巻きピッチP3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P3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、複合ケーブル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P3は、40mm以下とすることが望ましい。
(シース7)
テープ部材6の周囲には、シース7が設けられる。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2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2電線2に駆動電流が流れる時間が比較的短いため、集合体5を覆うシールド導体を省略しているが、第2電線2の用途等に応じて、適宜シールド導体を設けてもよい。シールド導体を設ける場合、集合体5の周囲にシールド導体との接触による絶縁体22,32の損傷を抑制するための保護用テープ部材を巻き付け、その周囲にシールド導体を設けるとよい。シールド導体の外周には、上述のテープ部材6とシース7を順次設けるとよい。
(各部材の撚り方向、テープ部材6の巻き付け方向)
集合撚線21bの撚り方向と、第2導体21の撚り方向とは、異なっていることが望ましい。なお、ここでいう撚り方向とは、複合ケーブル1を先端側(図2(b)の左側、テープ部材6の重なりが上となる側)から見たときに、導体21,31や電線2,3が基端側から先端側にかけて回転している方向をいう。集合撚線21bの撚り方向とは、複数の金属素線21aを撚り合わせる方向であり、第2導体21の撚り方向とは、複数の集合撚線21bを撚り合わせる方向である。図2(a)では、集合撚線21bの撚り方向を破線矢印E、第2導体21の撚り方向を破線矢印Dで表している。図2(a)の断面においては、集合撚線21bの撚り方向が左回り(反時計回り)となり、第2導体21の撚り方向が右回り(時計回り)となっている。
一般に、電線や金属素線を撚り合わせたり、螺旋状にテープを巻き付けたりすると、その撚り方向、巻き付け方向に応じて曲がり癖が付与されてしまい、ケーブル全体が自然に湾曲してしまう。本実施の形態のように、集合撚線21bの撚り方向と、第2導体21の撚り方向とを異ならせることで、集合撚線21bの曲がり癖と第2導体21の曲がり癖とが逆方向となって互いに相殺され、曲がり癖を抑制した直線状の第2電線2を容易に実現可能となる。その結果、集合体5を撚り合わせる際の撚りが安定し、複合ケーブル1を安定して製造することが可能になる。
なお、集合撚線21bの撚りピッチが大きすぎると、第2導体21を撚り合わせる際に集合撚線21bの撚りが緩んでしまうおそれがある。そのため、集合撚線21bの撚りピッチは、少なくとも、第2導体21の撚りピッチよりも小さくすることが望ましい。すなわち、集合撚線21bの撚り方向と第2導体21の撚り方向とが異なる場合には、集合撚線21bの撚りピッチを第2導体21の撚りピッチよりも小さくすることで、集合撚線21bの撚りが崩れにくくなり、第2導体21の断面形状を安定させることが可能になる。なお、集合撚線21bの撚りピッチとは、任意の金属素線21aが集合撚線21bの周方向において同じ位置となる集合撚線21bの長手方向に沿った間隔である。また、第2導体21の撚りピッチとは、任意の集合撚線21b(中心に配置されるものは除く)が第2導体21の周方向において同じ位置となる第2導体21の長手方向に沿った間隔である。
また、第2導体21の撚り方向と、集合体5の撚り方向とが異なっていることが望ましい。これにより、第2導体21の曲がり癖と集合体5の曲がり癖とが逆方向となって互いに相殺され、曲がり癖を抑制した直線状の集合体5を容易に実現可能となる。なお、集合体5の撚り方向とは、一対の第2電線2と対撚線4とを撚り合わせる方向である。図2(a)では、集合体5の撚り方向を破線矢印Bで表している。図2(a)の断面においては、第2導体21の撚り方向が右回り(時計回り)となり、集合体5の撚り方向が左回り(反時計回り)となる。
同様に、対撚線4の撚り方向と、集合体5の撚り方向とが異なっていることが望ましい。これにより、対撚線4の曲がり癖と集合体5の曲がり癖とが逆方向となって互いに相殺され、曲がり癖を抑制した直線状の集合体5を容易に実現可能となる。なお、対撚線4の撚り方向とは、一対の第1電線3を撚り合わせる方向である。図2(a)では、対撚線4の撚り方向を破線矢印Aで表している。図2(a)の断面においては、対撚線4の撚り方向が右回り(時計回り)となり、集合体5の撚り方向が左回り(反時計回り)となる。対撚線4の撚り方向と第2導体21の撚り方向とは、同じ方向となる。
例えば、対撚線4の撚り方向と集合体5の撚り方向とが同じ方向である場合、集合体5を撚り合わせる際に撚りが締まる方向に対撚線4が捩られ、対撚線4の撚りピッチP1が変化してしまう場合がある。対撚線4の撚り方向と集合体5の撚り方向とを異ならせることで、対撚線4の撚りピッチP1を維持したまま集合体5を形成することが可能になる。なお、対撚線4の撚りピッチP1が大きすぎると、集合体5を撚り合わせる際に対撚線4の撚りが緩んでしまうおそれがある。そのため、対撚線4の撚りピッチP1は、少なくとも、集合体5の撚りピッチP2よりも小さくすることが望ましい。すなわち、対撚線4の撚り方向と集合体5の撚り方向とが異なる場合には、対撚線4の撚りピッチP1を集合体5の撚りピッチP2よりも小さくすることで、対撚線4の撚りが崩れにくくなり、集合体5の断面形状を安定させることが可能になる。
さらにまた、集合体5の撚り方向と、テープ部材6の巻き付け方向とが異なっていることが望ましい。これにより、集合体5の曲がり癖とテープ部材6を巻き付けることによる曲がり癖とが逆方向となって互いに相殺されることになり、曲がり癖を抑制した直線状の複合ケーブル1を容易に実現できる。その結果、複合ケーブル1の長手方向における屈曲特性のばらつきを抑制することが可能になる。なお、テープ部材6の巻き付け方向とは、複合ケーブル1を先端側(図2(b)の左側、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が基端側から先端側にかけて回転している方向をいう。図2(a)では、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。図2(a)の断面においては、集合体5の撚り方向が左回り(反時計回り)となり、テープ部材6の巻き付け方向が右回り(時計回り)となる。テープ部材6の巻き付け方向は、対撚線4の撚り方向、及び第2導体21の撚り方向と同じ方向となる。
また、集合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを異ならせることで、テープ部材6が第2電線2同士の間、または第2電線2と対撚線4との間の隙間に入り込んでしまうことが抑制され、複合ケーブル1の断面形状をより円形状に近くすることが可能になる。その結果、複合ケーブル1の外観を向上させると共に、シース7を除去するストリップ作業を容易に行うことが可能になる。上述のように、複合ケーブル1では曲がり癖が抑制されているため、シース7を除去するストリップ作業がより容易である。
さらに、集合体5の撚り方向とテープ部材6の巻き付け方向とを異ならせることで、集合体5が座屈し易い方向とテープ部材6が座屈し易い方向とを異ならせることができ、例えば複合ケーブル1を捩じれと曲げが同時に加わったような場合であっても、座屈しにくい複合ケーブル1を実現できる。
第1導体31は径が小さく曲げの癖等への影響が比較的小さい。そのため、第1導体31の撚り方向は、対撚線4の撚り方向と同じ方向であってもよいし、異なる方向であってもよい。第1導体31の撚り方向とは、複数の金属素線31aを撚り合わせる方向であり、図2(a)において破線矢印Bで表している。ここでは、対撚線4の曲げ癖を抑制すべく、第1導体31の撚り方向を、対撚線4の撚り方向と異ならせた場合を示している。図2(a)の断面においては、第1導体31の撚り方向が左回り(反時計回り)となり、対撚線4の撚り方向が右回り(時計回り)となっている。
(複合ケーブル1を用いたワイヤハーネスの説明)
図3は、本実施の形態に係るワイヤハーネスの概略構成図である。
図3に示すように、ワイヤハーネス10は、本実施の形態に係る複合ケーブル1と、第1電線3と第2電線2の端部のうち、少なくとも何れかの端部に取り付けられたコネクタと、を備えて構成される。
図3では、図示左側が車輪102側の端部を示し、図示右側が車体105側(中継ボックス106側)の端部を示している。以下の説明では、ワイヤハーネス10の車輪102側の端部を「一端部」、車体105側(中継ボックス106側)の端部を「他端部」という。
1対の第2電線2の一端部には、EPB用電気モータ101aとの接続のための車輪側電源コネクタ11aが取り付けられ、1対の第2電線2の他端部には、中継ボックス106内における電線群107との接続のための車体側電源コネクタ11bが取り付けられている。
1対の第1電線3(対撚線4)の一端部には、ABSセンサ104aが取り付けられ、1対の第1電線3(対撚線4)の他端部には、中継ボックス106内における電線群107との接続のための車体側ABS用コネクタ12が取り付けられている。
なお、ここでは、第2電線2と第1電線3(対撚線4)に個別にコネクタを設ける場合を説明したが、両電線2,3を一括して接続する専用のコネクタを備えるようにしても構わない。
(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複合ケーブル1では、第1導体31は、複数の金属素線31aを撚り合わせて構成され、第2導体21は、複数の金属素線21aを撚り合わせた集合撚線21bを複数撚り合わせて構成されている。
径の大きい第2導体21を複合撚りとすることで、複合ケーブル1を曲げた際の歪みが集中せず複数の金属素線21aに分散しやすくなり、耐屈曲性を向上させることが可能になる。その結果、複合ケーブル1を大きく屈曲させるような配策レイアウトにも対応可能となり、配策性が向上する。
第1導体31も複合撚りとすることが考えられるが、耐屈曲性に関しては大径の第2導体21が支配的となるため、第1導体31を複合撚りとしても耐屈曲性向上への寄与は小さい。そこで、本実施の形態では、第1導体31を通常の撚線として、容易かつ安価に製造できるようにした。つまり、本実施の形態では、屈曲の影響を受けやすい大径の第2電線2(第2導体21)を複合撚りとすると共に、屈曲の影響を受けにくい小径の第1電線3(第1導体31)を、工程数が少なく製造の容易な通常の撚線としている。そのため、本実施の形態によれば、耐屈曲性を維持しつつも製造の容易な複合ケーブル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。
[1]第1導体(31)と前記第1導体(31)の外周に被覆されている第1絶縁体(32)とを有する1対の第1電線(3)が撚り合されてなる対撚線(4)と、前記第1導体(31)よりも断面積が大きい第2導体(21)と前記第2導体(21)の外周に被覆されている第2絶縁体(22)とを有し、前記第1電線(3)よりも外径が大きい1対の第2電線(2)と、前記対撚線(4)及び前記一対の第2電線(2)が撚り合わされてなる集合体(5)を一括して被覆するシース(7)と、を備え、前記第1導体(31)は、複数の金属素線(31a)を撚り合わせて構成され、前記第2導体(21)は、複数の金属素線(21a)を撚り合わせた集合撚線(21b)を複数撚り合わせて構成されている、複合ケーブル(1)。
[2]前記集合撚線(21b)の撚り方向と、前記第2導体(21)の撚り方向とが異なっている、[1]に記載の複合ケーブル(1)。
[3]前記第2導体(21)の撚り方向と、前記集合体(5)の撚り方向とが異なっている、[1]または[2]に記載の複合ケーブル(1)。
[4]前記対撚線(4)の撚り方向と、前記集合体(5)の撚り方向とが異なっている、[1]乃至[3]の何れか1項に記載の複合ケーブル(1)。
[5]前記第2導体(21)は、複数の前記集合撚線(21b)を同心撚りして構成されている、[1]乃至[5]の何れか1項に記載の複合ケーブル(1)。
[6]前記集合撚線(21b)は、複数の金属素線(21a)を集合撚りして構成されている、[1]乃至[5]の何れか1項に記載の複合ケーブル(1)。
[7]前記第1導体(31)は、複数の金属素線(31a)を集合撚りして構成されている、[1]乃至[6]の何れか1項に記載の複合ケーブル(1)。
[8][1]乃至[7]の何れか1項に記載の複合ケーブル(1)と、前記第1電線(3)と前記第2電線(2)の端部のうち、少なくとも何れかの端部に取り付けられたコネクタと、を備えた、ワイヤハーネス(10)。
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。
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。例えば、上記実施の形態では言及しなかったが、対撚線4(一対の第1電線3)が絶縁体により一括被覆されていてもよい。
また、上記実施の形態では、対撚線4を1つ有する場合について説明したが、対撚線4を2つ以上有していてもよい。対撚線4を2つ有する場合、2つの対撚線4と一対の第2電線2とを撚り合わせて集合体5が形成されることになる。対撚線4を2つ有する場合、複合ケーブル1の周方向において、対撚線4と第2電線2とを交互に配置することが望ましい。同様に、第2電線2を3本以上有してもよいし、第2電線2と異なる電線を集合体5に含んでいてもよい。
1…複合ケーブル
2…第2電線
21…第2導体
21a…金属素線
21b…集合撚線
22…第2絶縁体
3…第1電線
31…第1導体
31a…金属素線
32…第1絶縁体
4…対撚線
5…集合体
6…テープ部材
7…シース

Claims (6)

  1. 第1導体と前記第1導体の外周に被覆されている第1絶縁体とを有する第1電線と、
    前記第1導体よりも断面積が大きい第2導体と前記第2導体の外周に被覆されている第2絶縁体とを有し、前記第1電線よりも外径が大きい第2電線と、
    を備え、
    前記第1導体は、複数の金属素線を撚り合わせて構成され、
    前記第2導体は、複数の金属素線を撚り合わせた集合撚線を複数撚り合わせて構成されており、
    前記第1導体と前記集合撚線とは、外径が同じである
    複合ケーブル。
  2. 前記第1導体に用いる前記金属素線と前記第2導体に用いる前記金属素線とは、同じものである、
    請求項1に記載の複合ケーブル。
  3. 前記第2導体は、前記複数の集合撚線を同心撚りして構成されている、
    請求項1または2に記載の複合ケーブル。
  4. 前記集合撚線は、前記複数の金属素線を集合撚りして構成されている、
    請求項1乃至3の何れか1項に記載の複合ケーブル。
  5. 前記第1導体は、前記複数の金属素線を集合撚りして構成されている、
    請求項1乃至4の何れか1項に記載の複合ケーブル。
  6. 請求項1乃至5の何れか1項に記載の複合ケーブルと、
    前記第1電線と前記第2電線の端部のうち、少なくとも何れかの端部に取り付けられたコネクタと、を備えた、
    ワイヤハーネス。
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