JP2022161974A - ケーブル及びハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルの端部の加工の際に、テープ部材を除去するのに要する手間を抑制することが可能なケーブル及びハーネスを提供する。【解決手段】複数の電線と、複数の電線の周囲を覆うテープ部材と、テープ部材の外周に被覆されている外部シースと、を備え、テープ部材は、第１の繊維と、第１の繊維の融点よりも低い融点を有する第２の繊維と、を混合させて形成されたものである、ケーブル。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル及びハーネスに関し、特に、車体から車輪に配線されるケーブル及びハーネスに関する。

近年、例えば、車体から車輪への配線に供される複合ケーブルが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の複合ケーブルは、それぞれ導体シースにより囲まれる導線を有する少なくとも３つの導体を含んで構成されている。

これら少なくとも３つの導体は、分離用スリーブにより囲まれ、前記分離用スリーブは、次いで前記電気リード線の共通のシースにより囲まれている。この分離用スリーブは、合成不織布又はプラスチックフィルムであることを特徴とするものである。また、共通のシースは、熱可塑性ポリウレタンエラストマーから形成されることを特徴とするものである。

特許第６２０９２８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の複合ケーブルでは、複合ケーブルの端部の加工の際に、分離用スリーブを除去するのに手間を要する虞がある。

本発明は、ケーブルの端部の加工の際に、分離用スリーブ（以下、「テープ部材」ともいう。）を除去するのに要する手間を抑制することが可能なケーブル及び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、下記の［１］～［７］のケーブル、及び［８］のハーネスを提供する。
［１］複数の電線（５、６）と、前記複数の電線（５、６）の周囲を覆うテープ部材（３）と、前記テープ部材（３）の外周に被覆されている外部シース（４）と、を備え、前記テープ部材（３）は、第１の繊維と、前記第１の繊維の融点よりも低い融点を有する第２の繊維と、を混合させて形成されたものである、ケーブル（１）。
［２］前記テープ部材（３）は、前記外部シース（４）の内周面（４ａ）に貼り付けられて前記外部シース（４）と一体化されている、前記［１］に記載のケーブル（１）。
［３］前記第１の繊維の融点は、前記外部シースの押出形成温度よりも高く、前記第２の繊維の融点は、前記押出形成の温度よりも低い、前記［１］又は［２］に記載のケーブル（１）。
［４］前記押出形成温度は、約２３０度であり、前記第１の繊維の融点は、約２５０度であり、前記第２の繊維の融点は、約２２０度である、前記［３］に記載のケーブル（１）。
［５］前記第１の繊維は、高融点ＰＥＴ繊維を含み、前記第２の繊維は、高融点ＰＥＴ繊維よりも融点が低い低融点ＰＥＴ繊維を含む、前記［１］から［４］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。
［６］前記第１の繊維及び前記第２の繊維の長さは、約５ｍｍ以下である、前記［１］から［５］のいずれか１つに記載のケーブル（１）。
［７］前記第２の繊維の含有率は、１０質量％以上９０質量％以下である、前記［１］から［６］のいずれか１つに記載のケーブル。
［８］前記［１］から［７］のいずれか１つに記載のケーブル（１）と、前記複数の電線（５、６）の端部に取り付けられたコネクタ（２１ａ、２１ｂ）と、を備える、ハーネス（２０）。

本発明によると、ケーブルの端部の加工の際に、テープ部材を除去する手間を抑制することが可能なケーブル及びハーネスを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るケーブルを用いた車両の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係るケーブルの構成の一例を示す横断面図である。 本発明の一実施の形態に係るハーネスの構成の一例を示す概略構成図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。また、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際のケーブル及びハーネスの寸法比と一致するものではない。

（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」ともいう。）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一対の第１の電線５（図２参照）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ＥＰＢ１０１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、信号線として第２の電線６（図２参照）が接続されている。

２本の第１の電線５と２本の第２の電線６を含む１本の多芯電線８との周囲にテープ部材３を巻き付けて一括して外部シース４（図２参照）で被覆したものが、本実施の形態に係るケーブル１である。車輪１０２側から延出されたケーブル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、及び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。

（ケーブル１の説明）
本実施の形態に係るケーブル１について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の一実施の形態に係るケーブル１の構成の一例を示す横断面図である。図２に示すように、ケーブル１は、２本の第１の電線５と、一対（２本）の第２の電線６が撚り合わされた状態で内部シース７に被覆されて構成された多芯電線８と、これら２本の第１の電線５と１本の多芯電線８とが撚り合わされてなる集合体９の周囲を覆うテープ部材３と、このテープ部材３の外周に被覆されている外部シース４と、を備えている。

ここでは、ケーブル１が、２本の第１の電線５及び２本の第２の電線６（１本の多芯電線８）の合計３本の電線を有している構成を例に挙げて説明するが、電線の本数は、３本に限定されるものではない。また、例えば、多数の電線を有する場合、複数の電線を撚り合わせた内層部の周囲に複数の電線を螺旋状に巻き付けて外層部を形成した多層撚りの構成となっていてもよい。

〔第１の電線５〕
本実施の形態では、第１の電線５は、車両１００の車輪１０２に搭載された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用いられる。第１の電線５は、銅等の良導電性の素線が撚り合わされてなる第１の導体５１の周囲に、例えば、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂からなる第１の絶縁体５２を被覆して構成される。

第１の導体５１に用いる素線としては、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未満の素線を用いた場合、十分な機械的強度が得られず耐屈曲性が低下する虞があり、直径０．３０ｍｍより大きい素線を用いた場合、ケーブル１の可撓性が低下する虞がある。

第１の導体５１の外径、及び第１の絶縁体５２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。例えば、第１の電線５がＥＰＢ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すると、第１の導体５１の外径を１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に設定することが好ましい。

〔第２の電線６〕
本実施の形態では、第２の電線６は、車輪１０２に搭載されたＡＢＳセンサ１０４ａ用の信号線として用いられる。第２の電線６は、銅等の良導電性の素線が撚り合わされてなる第２の導体６１の周囲に、架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂からなる第２の絶縁体６２を被覆して構成される。第２の導体６１に用いる素線としては、第１の導体５１に用いる素線と同様に、直径０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下のものを用いることができる。

第２の電線６の外径は、第１の電線５の外径よりも小さい。具体的には、第２の電線６は、１．０ｍｍ以上１．８ｍｍ以下の外径を有する。また、第２の導体６１は、０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の外径を有する。

〔多芯電線８〕
多芯電線８は、一対（すなわち、２本）の第２の電線６が互いに接触して撚り合わされた状態で一括して内部シース７に被覆されている。内部シース７は、例えば、熱可塑性ポリウレタン等のウレタン系の樹脂により形成されている。なお、多芯電線８の外径は、第１の電線５の外径よりも大きい。

一対の第２の電線６の撚りピッチ（以下、「第１の撚りピッチ」ともいう。）は、第２の電線６の外径を考慮し、第２の電線６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、第１の撚りピッチを約３０ｍｍとしたが、第１の撚りピッチは、この値に限定されるものではない。なお、第１の撚りピッチとは、任意の第２の電線６が多芯電線８の周方向において同じ位置となる多芯電線８の長手方向に沿った間隔である。

〔集合体９〕
集合体９とは、２本の第１の電線５と多芯電線８とを撚り合わせて構成した電線の束をいう。本実施の形態では、２本の第１の電線５と多芯電線８とは、互いに接触しており、２本の第１の電線５同士も互いに接触している。

集合体９の外径は、例えば、５ｍｍ～９ｍｍ程度である。集合体９における２本の第１の電線５及び多芯電線８の撚りピッチ（以下、「第２の撚りピッチ」ともいう。）は、集合体９の外径を考慮し、第１の電線５及び多芯電線８に不要な負荷がかからない程度に設定するとよい。例えば、第２の撚りピッチは、約５０ｍｍに設定してよい。なお、第２の撚りピッチとは、集合体９を構成する任意の電線（第１の電線５又は多芯電線８）が集合体９の周方向において同じ位置となる集合体９の長手方向に沿った間隔である。

〔テープ部材３〕
集合体９の周囲には、テープ部材３が螺旋状に巻き付けられている。テープ部材３は、２本の第１の電線５と、多芯電線８とに接触している。テープ部材３は、外部シース４が集合体９側に入り込まないようにするために設けられるものであり、ケーブル１の加工性を高める役割を果たしている。テープ部材３は、例えば、不織布からなる。

テープ部材３は、外部シース４の内周面４ａに貼り付きやすい性質を有する材料を含んで形成されている。例えば、テープ部材３は、高融点ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維と、所定の含有率（１００％よりも小さい値）の低融点ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維と、を混合させて形成されている。高融点ＰＥＴ繊維は、第１の繊維の一例である。低融点ＰＥＴ繊維は、第２の繊維の一例である。

低融点ＰＥＴ繊維の融点は、高融点ＰＥＴ繊維の融点よりも低い。また、低融点ＰＥＴ繊維の融点は、外部シース４の押出成形温度よりも低い。また、高融点ＰＥＴ繊維の融点は、外部シース４の押出成形温度よりも高い。なお、外部シース４の押出成形温度とは、外部シース４を押出成形による被覆成形によってテープ部材３の周囲に被覆するときの温度をいう。

例えば、高融点ＰＥＴ繊維として融点が約２５０度のＰＥＴを用いるとともに、外部シース４として押出成形温度が約２３０度のウレタン樹脂を用いる場合、低融点ＰＥＴ繊維としては、約２２０度の融点を有するＰＥＴ繊維を用いることが好ましい。

テープ部材３の材料に低融点ＰＥＴ繊維を含めることにより、押出成形による被覆成形によって外部シース４をテープ部材３に被覆する際に、テープ部材３の一部の成分である低融点ＰＥＴ繊維が押出形成の際の温度によって軟化又は溶融して外部シース４の内周面４ａに貼り付く。このため、別途テープ部材３に接着剤を塗布せずとも、テープ部材３を外部シース４と一体化させることができる。

但し、低融点ＰＥＴ繊維の含有率を１００％とすると、すなわち、高融点ＰＥＴ繊維を含めずテープ部材３の全てを低融点ＰＥＴ繊維からなるものとすると、外部シース４の被覆形成時に押出形成温度によってテープ部材３の全体が軟化又は溶融してしまう。このため、テープ部材３と外部シース４との結びつきが強くなりすぎてケーブル１の可とう性の低下を招く等の不都合が生じる虞がある。したがって、テープ部材３として、低融点ＰＥＴ繊維のみならず、高融点ＰＥＴ繊維を混合させたものを用いる。なお、好ましくは、低融点ＰＥＴ繊維の含有率（テープ部材３内の低融点ＰＥＴ繊維の総重量／テープ部材３の重量）は、１０質量％以上９０質量％以下である。低融点ＰＥＴ繊維の含有率が、１０質量％より小さいと、テープ部材３が外部シース４の内周面４ａに貼り付きにくくなる虞がある。また、低融点ＰＥＴ繊維の含有率が、９０質量％より大きいと、ケーブル１の可とう性が低下する虞がある。なお、これら虞をより抑制するという観点からいえば、低融点ＰＥＴ繊維の含有率は、２０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましい。

また、上記の高融点ＰＥＴ繊維及び低融点ＰＥＴ繊維の長さは、短い方が好ましい。これら繊維を短くすることにより、テープ部材３を除去する際の毛羽立ちの発生を抑制することができる。高融点ＰＥＴ繊維及び低融点ＰＥＴ繊維の長さは、好ましくは、約５ｍｍ以下である。

なお、テープ部材３に混合させる低融点繊維の材料は、かならずしも低融点ＰＥＴ繊維に限定されるものではなく、押出形成温度によって軟化又は溶融して外部シース４の素材に貼り付き、外部シース４と一体化できるものであれば他のものでもよい。また、テープ部材３は、集合体９に必ずしも螺旋状に巻き付けなくてもよく、例えば、縦添えで巻き付けてもよい。なお、本実施の形態では、テープ部材３は、融点の異なる２種類の繊維を混合させて形成されたものであるが、テープ部材３は、融点のそれぞれ異なる３種類以上の繊維を混合させて形成されたものであってもよい。

〔外部シース４〕
テープ部材３の外周には、外部シース４が設けられている。外部シース４は、上述したように、例えば、押出方式等の被覆成形によって所定の押出成形温度下においてテープ部材３に被覆される。外部シース４は、例えば、熱可塑性ポリウレタン等のウレタン樹脂からなる。

〔シールド層〕
第１の電線５の用途等に応じて、テープ部材３と外部シース４の間、あるいは外部シース４の外周にシールド層（不図示）を設けてもよい。シールド層は、例えば、導線を編組して形成される。

〔介在〕
２本の第１の電線５と、多芯電線８との間に形成された隙間に、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）、これらの介在を第１の電線５と多芯電線８と共に撚り合わせることによって集合体９を構成してもよい。複数の介在を設けることにより、集合体９の外周にテープ部材３を巻き付けた際の断面形状をより円形状に近づけることができる。なお、介在は、２本の第１の電線５と多芯電線８とで囲まれる谷間にさらに配置してもよい。

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、紙もしくは綿糸を用いることができる。

（ケーブル１を用いたハーネスの説明）
図３は、本実施の形態に係るハーネスの概略構成図である。図３に示すように、ハーネス２０は、本実施の形態に係るケーブル１と、２本の第１の電線５及び多芯電線８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、ハーネス２０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。

２本の第１の電線５及び多芯電線８のうち、２本の第１電線５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２１ａが取り付けられ、１対の第１電線５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２１ｂが取り付けられている。

多芯電線８の一端部、具体的には、１対の第２の電線６の一端部には、内部シース７を覆うように樹脂モールドにより形成されたＡＢＳセンサ１０４ａが取り付けられ、多芯電線８の他端部、具体的には、１対の第２の電線６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２２が取り付けられている。

なお、ここでは、第１の電線５と多芯電線８（すなわち、第２の電線６）とに個別にコネクタを設ける場合を説明したが、２本の第１の電線５及び一対の第２の電線６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よい。

（実施の形態の作用及び効果）
以上のように、本発明の実施の形態によれば、テープ部材３を第１の繊維と、第１の繊維の融点よりも低い融点を有する第２の繊維とを混合させて形成することにより、テープ部材３を外部シース４の内周面４ａに貼り付けやすくすることができる。これにより、ケーブル１の端部の加工の際に、外部シース４を剥ぐ際、テープ部材３が外部シース４とともに剥がれやすくなるため、テープ部材３が集合体９側に残ることを抑制することが可能となる。これにより、ケーブルの端部の加工の際に、テープ部材を除去する手間を抑制することが可能となる。

例えば、テープ部材３を１種類のＰＥＴ繊維（例えば、高融点ＰＥＴ繊維）のみで形成すると、テープ部材３が外部シース４に貼り付きにくくなる虞がある。そのため、ケーブル１の端部の加工における外部シース４を剥ぐ際に、テープ部材３が外部シース４とともに剥がれず集合体９側に残り、この残ったテープ部材３を集合体９から除去するのに手間を要する場合があった。本発明によれば、上記のような構成と比較してケーブル１の加工の際にテープ部材３が集合体９側に残ることが抑制されるため、テープ部材３を除去する手間を省くことができる。

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。

１：ケーブル、３：テープ部材、４：外部シース、４ａ：内周面、５：第１の電線、５１：第１の導体、５２：第１の絶縁体、６：第２の電線、６１：第２の導体、６２：第２の絶縁体、７：内部シース、８：多芯電線、９：集合体、２０：ハーネス、２１ａ：車輪側電源コネクタ、２１ｂ：車体側電源コネクタ、２２：車体側ＡＢＳ用コネクタ、１００：車両、１０１：電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）、１０１ａ：ＥＰＢ用電気モータ、１０１ｂ：ＥＰＢ制御部、１０１ｃ：パーキングブレーキ作動スイッチ、１０２：車輪、１０４：ＡＢＳ装置、１０４ａ：ＡＢＳセンサ、１０４ｂ：ＡＢＳ制御部、１０５：車体、１０６：中継ボックス、１０７：電線群

Claims (4)

1. 導体と前記導体の周囲に被覆されている絶縁体とを備える複数の電線と、
   前記複数の電線の周囲を覆うテープ部材と、
   前記テープ部材の外周に被覆されている外部シースと、
   を備え、
   複数の第１の繊維と、前記第１の繊維の融点よりも低い融点を有する複数の第２の繊維と、を混合させて形成された前記テープ部材が、前記複数の電線の周囲に縦添えで巻き付けられており、
   前記第１の繊維の融点は、前記外部シースの押出形成温度よりも高く、前記第２の繊維の融点は、前記押出形成の温度よりも低い、
   ケーブル。
2. 前記第２の繊維の含有率は、２０質量％以上８０質量％以下である、
   請求項１に記載のケーブル。
3. 前記テープ部材は、前記第１の繊維及び前記第２の繊維と異なる融点を有する第３の繊維を有する、
   請求項１または２に記載のケーブル。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のケーブルと、
   前記複数の電線の端部に取り付けられたコネクタと、
   を備える、ハーネス。
   
   

Images