JP5935343B2 - ケーブル - Google Patents

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Description

本発明は、互いに撚り合わせた一対の絶縁電線を有するケーブルに関する。
アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）などの各種制御システムにおいて、車輪速センサで発生した信号を伝送するＡＢＳセンサケーブルとして、２本の絶縁電線を撚り合わせ、外周をシースで覆った構造のものが使用されている。
この種のケーブルとしては、撚線導体に絶縁体を押出被覆した２本の絶縁電線を撚り合わせてツイストペアとした後、その外周に内部シースを押出被覆し、次いで、この内部シースの外周に外部シースを押出被覆したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００５／０１３２９１号
上記のケーブルに対して端末加工を施す際には、外部シース及び内部シースを切断して軸方向へ引き抜くこととなる。ところが、絶縁電線の絶縁体が内部シースに密着しているため、外部シース及び内部シースを引き抜こうとすると、絶縁電線の絶縁体も引っ張られて伸びてしまうことがある。すると、外部シース及び内部シースを除去した際に、絶縁電線の絶縁体の長さが不揃いとなり、その後、絶縁体を除去して絶縁電線の導体を露出させる際に、露出寸法が所定寸法とならず、端末加工不良となるおそれがあった。
本発明の目的は、端末加工時に導体の露出寸法を所定寸法に揃えて良好に処理することが可能なケーブルを提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明のケーブルは、
導体を絶縁体で覆った一対の絶縁電線を互いに撚り合わせ、これらの絶縁電線の周囲を内部シース及び外部シースからなるシースで覆ったケーブルであって、
前記導体は、複数本の素線を互いに撚り合わせた撚線を複数本集合させてさらに互いに撚り合わせてなることを特徴とする。
本発明のケーブルにおいて、前記導体と前記絶縁体との密着力が、３２Ｎ／３５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明のケーブルにおいて、前記絶縁電線と前記シースとの密着力に対する前記導体と前記絶縁体との密着力の比が、０．５９以上であることが好ましい。
本発明のケーブルによれば、複数本の素線を互いに撚り合わせた撚線を複数本集合させて、さらに互いに撚り合わせて導体を構成したことで、導体の外周面に多数の細かい凹凸が形成される。それにより、導体の周囲に押出された絶縁体が導体の表面の凹凸に食い込む。また、導体の周囲に被覆した絶縁体と導体との接触面積が大きくなる。これらにより、導体と絶縁体との密着力が大きくなる。
これにより、シースを除去する際に絶縁体が導体に保持されて、絶縁体の伸びを抑制することができる。したがって、シースの除去後における絶縁電線の絶縁体の長さが揃い、絶縁体を除去して絶縁電線の導体を露出させる際に、導体の露出寸法を所定寸法に揃えて良好な端末加工を行うことができる。
本発明に係るケーブルの一実施形態を示す断面図である。 シースを除去する際の絶縁体の状態を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれケーブルの端部における概略側面図である。 絶縁電線とシースとの密着力の測定の方法を示す測定箇所の概略斜視図である。 導体と絶縁体との密着力の測定の方法を示す測定箇所の概略斜視図である。
以下、本発明に係るケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るケーブル１０は、一対の絶縁電線１を有している。
このケーブル１０は、例えば、ＡＢＳなどの各種制御システムにおいて、車輪速センサで発生した信号を伝送するＡＢＳセンサケーブルとして用いられる。なお、ケーブル１０は、ＡＢＳセンサケーブル以外にも使用可能である。
このケーブル１０を構成する絶縁電線１は、導体４とその外周を覆う絶縁体５からなる。一対の絶縁電線１は互いに撚り合わせられている。
導体４は、錫銅合金からなるものであり、例えばその断面積は０．１８ｍｍ２以上０．３０ｍｍ２以下である。なお、導体４の錫銅合金における錫の濃度は例えば０．２質量％以上０．６質量％以下である。導体４には、軟銅線や硬銅線を使用することもできる。
この導体４は、複数本の撚線４ａを集合させて互いに撚り合わせて構成されている。さらに、導体４を構成する撚線４ａは、複数本の素線４ｂを撚り合わせることで構成されている。つまり、導体４は、複数の素線４ｂを互いに撚り合わせた撚線４ａを複数本集合させて、さらに互いに撚り合わせて構成されている。
撚線４ａを構成する素線４ｂは、例えば、外径０．０８ｍｍ程度とされており、撚線４ａは、例えば、１６本の素線４ｂを互いに撚り合わせて構成されている。そして、導体４は、例えば、３本の撚線４ａを撚り合わせて構成されている。これにより、導体４は、例えば、合計で４８本の素線４ｂから構成され、その外径は、約０．８２ｍｍとされている。
導体４を覆う絶縁体５は、例えば、架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）から形成されている。この絶縁体５の外径である絶縁電線１の外径は、約１．４ｍｍとされている。これにより、互いに撚り合わされた一対の絶縁電線１の撚り合わせの外径は、約２．８ｍｍとされている。
互いに撚り合わされた一対の絶縁電線１の周囲は、シース６によって覆われている。シース６は、介在である内部シース２と外被である外部シース３とからなる二層構造になっている。
内部シース２は、一対の絶縁電線１の周囲に押出被覆されたものであり、例えば、架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）から形成されている。内部シース２は、ケーブル１０の横断面における真円度を向上させる機能も有する。そして、この内部シース２の外径は、約３．４ｍｍとされている。
外部シース３は、内部シース２の周囲に押出被覆されたものであり、例えば、架橋難燃熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）から形成されている。そして、外部シース３の外径であるケーブル１０の外径は、約４．０ｍｍ程度の細径とされている。
導体４は、複数本の素線４ｂを互いに撚り合わせた複数本の撚線４ａをさらに互いに撚り合わせて構成されている。これにより、導体４は、その外周面に多数の細かい凹凸が形成される。したがって、この導体４の周囲に押出被覆された絶縁体５は、導体４の周囲の凹凸に食い込む。また、絶縁体５は導体４との界面の接触面積が大きくなる。これらにより導体４と絶縁体５との密着力が大きくなる。これにより、導体４と絶縁体５との密着力は、３２Ｎ／３５ｍｍ以上になる。そして、絶縁電線１とシース６との密着力（絶縁体５と内部シース２との密着力）に対する導体４と絶縁体５との密着力の比が、０．５９以上となっている。
上記のケーブル１０を製造するには、まず、一対の絶縁電線１を互いに撚り合わせ、その周囲に、架橋難燃ポリエチレンを押出被覆することにより、内部シース２を形成する。内部シース２を形成することにより、絶縁電線１を撚り合わせた表面の凹凸（撚り波）が埋められて断面略円形の丸線形状になる。
次に、内部シース２の周囲に、架橋難燃熱可塑性ポリウレタンを押出被覆することにより、外部シース３を形成する。これにより、内部シース２と外部シース３とからなるシース６によって一対の絶縁電線１が被覆されてケーブル１０となる。
ケーブル１０に対して端末加工を施す際には、まず、外部シース３及び内部シース２からなるシース６を端部から所定の長さの位置で切断して軸方向へ引き抜き、絶縁電線１を露出させる。その後、露出させた絶縁電線１の絶縁体５を除去し、導体４を所定の寸法で露出させる。
絶縁電線１の絶縁体５が内部シース２に密着しているため、従来構造のケーブルでシース６を引き抜こうとすると、図２（ａ）に示すように、絶縁電線１の絶縁体５には、引き抜かれるシース６との密着力による引っ張り力Ｆが生じる。また、絶縁体５は、導体４との間の密着力によって引っ張り力Ｆに対抗する２本分の抗力ｆが生じる。このとき、絶縁体５の導体４との密着力が小さいと抗力ｆも小さくなる。そして、２本の絶縁電線１の抗力ｆが引っ張り力Ｆよりも小さいと（Ｆ＞ｆ）、絶縁電線１の絶縁体５が、引き抜かれるシース６によって引っ張られて伸びてしまい、絶縁電線１の絶縁体５の長さが不揃いとなることがある。すると、その後に絶縁体５を除去して絶縁電線１の導体４を露出させる際に、導体４の露出寸法が所定寸法とならず、端末加工不良となってしまう。
本実施形態に係るケーブル１０によれば、複数本の素線４ｂを互いに撚り合わせた複数本の撚線４ａをさらに互いに撚り合わせて導体４を構成したことで、導体４の外周面に多数の細かい凹凸が形成される。したがって、導体４の周囲の凹凸に絶縁体５が食い込み、また、この導体４の周囲に被覆した絶縁体５の導体４との界面の接触面積が大きくなって、導体４と絶縁体５との密着力を大きくすることができる。具体的には、導体４と絶縁体５との密着力は、３２Ｎ／３５ｍｍ以上にできる。これにより、絶縁電線１とシース６との密着力に対する導体４と絶縁体５との密着力の比が大きくなる。具体的には、絶縁電線１とシース６との密着力に対する導体４と絶縁体５との密着力の比を、０．５９以上とすることができる。
これにより、図２（ｂ）に示すように、絶縁体５では、導体４との間の密着力による引っ張り力Ｆに対抗する２本の絶縁電線１の抗力ｆが大きくなり、２本分の抗力ｆが引っ張り力Ｆ以上であると（Ｆ≦ｆ）、シース６を除去する際の絶縁体５の伸びを抑制することができる。したがって、シース６の除去後における絶縁電線１の絶縁体５の長さが揃えられ、絶縁体５を除去して絶縁電線１の導体４を露出させる際に、導体４の露出寸法を所定寸法に揃えて良好な端末加工を行うことができる。
互いに撚り合わせた一対の絶縁電線１の外周をシース６で被覆した各種（表１参照）のケーブル１０を製造し、それぞれのケーブル１０について、密着力測定、密着力比の算出、伸び測定及び端末加工の良否判定を行った。
Figure 0005935343
〈試験対象ケーブル〉
（実施例１）
（１）ケーブル外径：４．０ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．２５ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を１６本撚り合わせた３本の撚線をさらに撚り合わせる、材質：錫銅合金、撚外径：０．８２ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．４ｍｍ、撚外径：２．８ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：３．４ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：架橋難燃熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：４．０ｍｍ
（実施例２）
（１）ケーブル外径：４．０ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．２５ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を１６本撚り合わせた３本の撚線をさらに撚り合わせる、材質：錫銅合金、撚外径：０．８２ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．４ｍｍ、撚外径：２．８ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：３．４ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：４．０ｍｍ
（実施例３）
（１）ケーブル外径：４．３ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．２５ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を１６本撚り合わせた３本の撚線をさらに撚り合わせる、材質：錫銅合金、撚外径：０．８２ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．４５ｍｍ、撚外径：２．９ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：３．６ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：４．３ｍｍ
（実施例４）
（１）ケーブル外径：３．４ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．１８ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を１２本撚り合わせた３本の撚線をさらに撚り合わせる、材質：錫銅合金、撚外径：０．７１ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．２ｍｍ、撚外径：２．４ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：２．９ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：３．４ｍｍ
（比較例１）
（１）ケーブル外径：４．０ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．２５ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を４８本撚り合わせた撚線、材質：錫銅合金、撚外径：０．６５ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．４ｍｍ、撚外径：２．８ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：３．４ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：架橋難燃熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：４．０ｍｍ
（比較例２）
（１）ケーブル外径：４．０ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．２５ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を４８本撚り合わせた撚線、材質：錫銅合金、撚外径：０．６５ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．４ｍｍ、撚外径：２．８ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：３．４ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：４．０ｍｍ
（比較例３）
（１）ケーブル外径：３．４ｍｍ
（２）導体
導体サイズ：０．１８ｍｍ２、導体構成：外径０．０８ｍｍの素線を３６本撚り合わせた撚線、材質：錫銅合金、撚外径：０．５６ｍｍ
（３）絶縁体
材質：架橋難燃ポリエチレン（ＰＥ）、外径：１．２ｍｍ、撚外径：２．４ｍｍ
（４）シース
（４−１）内部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：２．９ｍｍ
（４−２）外部シース
材質：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、外径：３．４ｍｍ
〈測定方法及び判定方法〉
（１）密着力測定
（１−１）絶縁電線とシースとの密着力
図３に示すように、シース６の部分の長さを３５ｍｍとしたケーブル１０の端部から露出された一対の絶縁電線１をダイス２１に形成された挿通孔２１ａに通し、ダイス２１をシース６の端面に当接させる。一対の絶縁電線１の先端をクランパ２２でクランプし、クランパ２２をダイス２１から離間する方向（図３中矢印方向）へ引っ張る。これにより、３５ｍｍの長さにわたりシース６から絶縁電線１を引き抜く。このときの最大の力を密着力として測定する。なお、絶縁電線１をシース６から引き抜く際の引き抜き速度は、１００ｍｍ／分とする。
（１−２）導体と絶縁体との密着力
図４に示すように、絶縁体５の部分の長さを３５ｍｍとした絶縁電線１の端部から露出された導体４をダイス３１に形成された挿通孔３１ａに通し、ダイス３１を絶縁体５の端面に当接させる。導体４の先端をクランパ３２でクランプし、クランパ３２をダイス３１から離間する方向（図４中矢印方向）へ引っ張る。これにより、３５ｍｍの長さにわたり絶縁体５から導体４を引き抜く。このときの最大の力を密着力として測定する。なお、導体４を絶縁体５から引き抜く際の引き抜き速度は、１００ｍｍ／分とする。
（１−３）密着力比
絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）に対する導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）の比（密着力２／密着力１）を算出する。
（２）伸び測定
シース６を構成する内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法を測定する。
（３）良否判定
シース６を構成する内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸びが１ｍｍ以下である場合を合格（○）とし、絶縁体５の伸びが１ｍｍを超える場合を不合格（×）とする。
（評価試験結果）
上記の測定結果及び判定結果を表２に示す。
Figure 0005935343
（実施例１〜４）
実施例１では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は６０Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は３７Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．６１となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、０ｍｍ〜０．３ｍｍであった。
実施例２では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は６３Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は３７Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．５９となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであった。
実施例３では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は６１Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は４１Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．６７となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、０ｍｍ〜０．２ｍｍであった。
実施例４では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は５３Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は３２Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．６０となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、０ｍｍ〜０．３ｍｍであった。
このように、実施例１〜４では、何れも導体４と絶縁体５との密着力が高い値（３２Ｎ／３５ｍｍ以上の高い値）となり、密着力比が０．５９以上となった。
そして、これらの実施例１〜４では、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法が１ｍｍ以下であり、全て合格（○）となった。
（比較例１〜３）
比較例１では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は６０Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は２０Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．３３となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、１．０ｍｍ〜１．２ｍｍであった。
比較例２では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は５８Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は１９Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．３３となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍであった。
比較例３では、絶縁電線１とシース６との密着力（密着力１）は５３Ｎ／３５ｍｍであった。また、導体４と絶縁体５との密着力（密着力２）は１７Ｎ／３５ｍｍであった。そして、これらの密着力の比（密着力２／密着力１）は、０．３２となった。また、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法は、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍであった。
このように、比較例１〜３では、何れも導体４と絶縁体５との密着力が低い値（３２Ｎ／３５ｍｍより低い値）となり、密着力比が０．５９よりも低くなった。
そして、これらの比較例１〜３では、内部シース２及び外部シース３を同時に除去して絶縁電線１を露出させた際の絶縁体５の伸び寸法が１ｍｍを超えてしまい、全て不合格（×）となった。
１：絶縁電線、２：内部シース、３：外部シース、４：導体、４ａ：撚線、４ｂ：素線、５：絶縁体、６：シース、１０：ケーブル

Claims (2)

  1. 導体を絶縁体で覆った一対の絶縁電線を互いに撚り合わせ、これらの絶縁電線の周囲を内部シース及び外部シースからなるシースで覆ったケーブルであって、
    前記導体は、複数本の素線を互いに撚り合わせた撚線を複数本集合させてさらに互いに撚り合わせてなり、
    前記絶縁電線と前記シースとの密着力に対する前記導体と前記絶縁体との密着力の比が、０．５９以上であることを特徴とするケーブル。
  2. 請求項１に記載のケーブルであって、
    前記導体と前記絶縁体との密着力が、３２Ｎ／３５ｍｍ以上であることを特徴とするケーブル。
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