JP6667190B2

JP6667190B2 - 自動車用複合ケーブル

Info

Publication number: JP6667190B2
Application number: JP2015203082A
Authority: JP
Inventors: 健太小林
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2035-10-14
Also published as: CN108352220A; US10723289B2; US20200317146A1; US20210331634A1; US20180281706A1; WO2017065064A1; DE112016004742T5; JP2017076515A; US11077807B2; CN114582546A; US11377050B2

Description

本発明は、自動車用複合ケーブルに関する。

従来、自動車分野では、複数の電線を束ねて構成した電線束をシースにより被覆した多芯構造の複合ケーブルが知られている。電線束は、各電線を一括で撚り合わせた構造を有するものが多い。また、電線束を構成する電線としては、導体の外周が絶縁体で被覆された１芯の電線や、一対の電線が撚り合わされた２芯のツイストペア電線などがある。

なお、先行する特許文献１には、電動パーキングブレーキ機構に接続する電動パーキングブレーキ専用ケーブルと、ＡＢＳセンサに接続するＡＢＳセンサ用ケーブルとを、共通の外部シースで被覆して一体化した自動車用の複合ケーブルが開示されている。

特開２０１４−２４１２８６号公報

ところで、電線束において、２つのツイストペア電線が撚り合わされている場合、各ツイストペア電線の間でノイズ干渉、クロストークが生じるという問題がある。複合ケーブルでノイズ干渉やクロストークが生じると、誤作動が発生する可能性がある。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、ツイストペア電線間のノイズ干渉、クロストークを低減可能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、２芯の第１ツイストペア電線と、２芯の第２ツイストペア電線と、１芯の第１電線と、１芯の第２電線と、を含む電線束と、
該電線束を被覆するシースと、を有しており、
上記第１ツイストペア電線、上記第２ツイストペア電線、上記第１電線、および、上記第２電線は、いずれもシールド導体により被覆されておらず、
上記電線束は、ケーブル断面で見て、上記第１電線の中心と上記第２電線の中心とを結んだ中心線の一方側に上記第１ツイストペア電線が配置されているとともに、上記中心線の他方側に上記第２ツイストペア電線が配置されており、かつ、上記第１ツイストペア電線と上記第２ツイストペア電線とは互いに離間されており、
上記電線束は、各電線が束ねられた状態で撚り合わされており、
上記第１電線と上記第２電線とによって上記第１ツイストペア電線と上記第２ツイストペア電線との物理的な距離を確保し、電磁ノイズを低減するよう構成されており、
上記第１電線および上記第２電線は、自動車の走行中に接地される、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において、電線束は、ケーブル断面で見て、第１電線の中心と第２電線の中心とを結んだ中心線の一方側に第１ツイストペア電線が配置されているとともに、中心線の他方側に第２ツイストペア電線が配置されており、かつ、第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線とは互いに離間されている。そのため、上記自動車用複合ケーブルによれば、第１電線と第２電線とにより、第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との物理的な距離が確実に確保され、電磁ノイズが低減される。それ故、上記自動車用複合ケーブルは、第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との間のノイズ干渉、クロストークを低減することが可能となる。

実施例１（実施例２）の自動車用複合ケーブルのケーブル断面を模式的に示した説明図である。参考例３の自動車用複合ケーブルのケーブル断面を模式的に示した説明図である。実施例４の自動車用複合ケーブルのケーブル断面を模式的に示した説明図である。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、第１ツイストペア電線および第２ツイストペア電線は、いずれも自動車の走行中に使用され、第１電線および第２電線は、いずれも自動車の停車後に使用されるように構成することができる。

この場合には、自動車の走行中に使用されない第１電線および第２電線により、自動車の走行中に使用される第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との物理的な距離が確実に確保され、自動車の走行中における電磁ノイズが低減される。なお、自動車の走行中の使用には、自動車の走行時の使用だけでなく、自動車の停止時の使用も含まれる。また、この場合には、自動車の停車後にしか使用されない第１電線および第２電線を、自動車の走行中にシャーシ等に接地させることにより、自動車の走行中における放射ノイズが低減される。それ故、この場合には、自動車の走行中における第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との間のノイズ干渉、クロストークを低減することが可能となる。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、第１ツイストペア電線は、自動車における車輪の回転速度を検出する信号を伝達するために用いられるもの（以下、「ＡＢＳ用」ということがある。）であり、第２ツイストペア電線は、自動車のサスペンションにおけるダンパーのバルブを開閉する駆動源に駆動用の電力を供給するために用いられるもの（以下、「ＡＤＳ用」ということがある。）であり、第１電線および第２電線は、いずれも、自動車の電動パーキングブレーキ装置におけるブレーキキャリパーに駆動用の電力を供給するために用いられるもの（以下、「ＥＰＢ用」ということがある。）であるとよい。

この場合、第１ツイストペア電線は、自動車の走行時および停止時に使用される。また、第２ツイストペア電線は、自動車の走行時に使用される。また、第１電線および第２電線は、いずれも自動車の停車後に使用される。それ故、この場合には、上記と同様の理由により、自動車の走行中における第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との間のノイズ干渉、クロストークを確実に低減することが可能となる。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、電線束は、具体的には、各電線が束ねられた状態で撚り合わされている構成とすることができる。

この場合には、電線束における上記ケーブル断面を、ケーブル軸方向で維持しやすくなる。そのため、この場合には、上述した作用効果を確実なものとすることができる。また、ケーブル断面を円形状にしやすくなる。なお、上記自動車用複合ケーブルにおいて、ケーブル断面の形状は、例えば、円形状にされていてもよいし、楕円形状等の形状にされていてもよい。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、第１ツイストペア電線の撚りピッチと第２ツイストペア電線の撚りピッチとは互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。後者の場合には、撚りピッチが互いに異なる第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との物理的な距離が、第１電線および第２電線によって確保される。そのため、第１ツイストペア電線と第２ツイストペア電線との間のクロストークを低減しやすくなる。

具体的には、一方のツイストペア電線の撚りピッチは、他方のツイストペア電線の撚りピッチの１倍超〜５倍程度のピッチ長とすることができる。より具体的には、例えば、第１ツイストペア電線がＡＢＳ用であり、第２ツイストペア電線がＡＤＳ用である場合、第２ツイストペア電線の撚りピッチを、第１ツイストペア電線の撚りピッチの２倍以上のピッチ長とすることができる。この場合には、第２ツイストペア電線よりも低い電流が流れることが多い第１ツイストペア電線の撚りピッチが小さくされることで、自動車用複合ケーブルの耐ノイズ特性を向上させやすくなる。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、第１ツイストペア電線、第２ツイストペア電線は、具体的には、導体の外周に絶縁体が被覆された絶縁電線が２本撚り合わされた構成とすることができる。また、第１電線、第２電線は、具体的には、導体の外周に絶縁体が被覆された絶縁電線より構成することができる。

導体の材質としては、具体的には、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを例示することができる。絶縁体の材質としては、具体的には、例えば、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル等の塩化ビニル樹脂などを例示することができる。絶縁体の材質としては、１２０℃程度の耐熱性、コストなどの観点から、ポリエチレンを好適に用いることができる。なお、電線束に含まれる各電線は、導体が同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよく、また、絶縁体が同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、シースの材質としては、具体的には、例えば、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂などを例示することができる。シースの材質としては、耐外傷性、耐磨耗性などの観点から、ポリウレタン樹脂を好適に用いることができる。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、電線束は、上述した各電線以外にも、別のツイストペア電線や電線を１本または複数本含むことができる。この場合には、上述した作用効果を確実なものとする観点から、別のツイストペア電線や電線は、シールド導体により被覆されているとよい。シールド導体としては、具体的には、例えば、金属箔、編組線などを例示することができる。

上記自動車用複合ケーブルは、電線束とシースとの間に介在物層を有することができる。この場合には、電線束表面の凹凸度合が介在物層によって緩和される。そのため、電線束表面の凹凸に起因してシース外表面に凹凸が形成され難くなり、うねり等の少ない良好な外観を有する自動車用複合ケーブルが得られる。介在物層は、１層または２層以上より構成することができる。

介在物層の材質としては、例えば、紙類、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、タルクなどを例示することができる。より具体的には、例えば、電線束中の各電線の絶縁体がポリエチレンである場合、介在物層は、紙類より構成される内層と、内層の外側に配置されたポリエチレンより構成される外層とを有する構成とすることができる。この場合には、介在物層の外層とシースとを二層押出成形により形成する際に、電線束中の各電線の絶縁体と介在物層の外層とが融着し難くなり、良好なシース皮剥ぎ性を有する自動車用複合ケーブルが得られる。

上記自動車用複合ケーブルにおいて、第１ツイストペア電線および／または第２ツイストペア電線は、内部シースにより被覆されていてもよい。内部シースの材質としては、具体的には、例えば、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂などを例示することができる。

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

以下、実施例の自動車用複合ケーブルについて、図面を用いて説明する。なお、同一部材については同一の符号を用いて説明する。

（実施例１）
実施例１の自動車用複合ケーブルについて、図１を用いて説明する。図１に示されるように、本例の自動車用複合ケーブル１は、電線束２と、電線束２を被覆するシース３とを有している。電線束２は、２芯の第１ツイストペア電線２１と、２芯の第２ツイストペア電線２２と、１芯の第１電線２３と、１芯の第２電線２４と、を含んでいる。

本例では、具体的には、第１ツイストペア電線２１は、導体２１１の外周に絶縁体２１２が被覆された絶縁電線が２本らせん状に撚り合わされた構成を有している。第１ツイストペア電線２１の導体２１１は、銅合金より形成されており、導体断面積は、０．３ｍｍ^２とされている。絶縁体２１２は、ポリエチレンより形成されている。第２ツイストペア電線２２は、導体２２１の外周に絶縁体２２２が被覆された絶縁電線が２本らせん状に撚り合わされた構成を有している。第２ツイストペア電線２２の導体２２１は、銅合金より形成されており、導体断面積は、０．５ｍｍ^２とされている。絶縁体２２２は、ポリエチレンより形成されている。なお、第１ツイストペア電線２１の撚りピッチと第２ツイストペア電線２２の撚りピッチとは、同じピッチ長に設定されている。また、シース３は、ポリウレタン樹脂より形成されており、厚みは１．５ｍｍである。

また、本例では、具体的には、第１電線２３は、導体２３１の外周に絶縁体２３２が被覆された絶縁電線より構成されている。第１電線２３の導体２３１は、銅合金より形成されており、導体断面積は、２．５ｍｍ^２とされている。絶縁体２３２は、ポリエチレンより形成されている。第２電線２４は、導体２４１の外周に絶縁体２４２が被覆された絶縁電線より構成されている。第２電線２４の導体２４１は、銅合金より形成されており、導体断面積は、２．５ｍｍ^２とされている。絶縁体２４２は、ポリエチレンより形成されている。なお、電線束２において、各電線２１、２２、２３、２４は、束ねられた状態で撚り合わされている。

本例では、具体的には、第１ツイストペア電線２１は、ＡＢＳ用である。第２ツイストペア電線２２は、ＡＤＳ用である。第１電線２３および第２電線２４は、いずれも、ＥＰＢ用である。

ここで、電線束２は、ケーブル断面で見て、第１電線２３の中心Ｏ１と第２電線２４の中心Ｏ２とを結んだ中心線Ｌの一方側に第１ツイストペア電線２１が配置されているとともに、中心線Ｌの他方側に第２ツイストペア電線２２が配置されている。そして、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２とは互いに離間されている。つまり、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２とは、非接触の状態とされている。なお、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２とが互いに離間された状態とされておれば、第１電線２３と第２電線２４とは、接触した状態とされていてもよいし、非接触の状態とされていてもよい。

本例では、自動車用複合ケーブル１は、電線束２とシース３との間に介在物層４をさらに有している。介在物層４は、具体的には、電線束を覆う内層４１と、内層４１の外側に配置された外層４２とを有する二層構造とされている。内層４１は、紙類より形成されており、外層４２は、ポリエチレンより形成されている。

次に、本例の自動車用複合ケーブルの作用効果について説明する。

本例の自動車用複合ケーブル１において、電線束２は、ケーブル断面で見て、第１電線２３の中心Ｏ１と第２電線２４の中心Ｏ２とを結んだ中心線Ｌの一方側に第１ツイストペア電線２１が配置されているとともに、中心線Ｌの他方側に第２ツイストペア電線２２が配置されており、かつ、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２とは互いに離間されている。そのため、本例の自動車用複合ケーブル１によれば、第１電線２３と第２電線２４とにより、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２との物理的な距離が確実に確保され、電磁ノイズが低減される。それ故、本例の自動車用複合ケーブル１は、第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２との間のノイズ干渉、クロストークを低減することが可能となる。

また、本例の自動車用複合ケーブル１は、自動車の停車後にしか使用されない第１電線２３および第２電線２４を、自動車の走行中にシャーシ等に接地させることにより、自動車の走行中における放射ノイズが低減される。それ故、本例の自動車用複合ケーブル１は、自動車の走行中における第１ツイストペア電線２１と第２ツイストペア電線２２との間のノイズ干渉、クロストークを低減するのに有用である。

（実施例２）
実施例２の自動車用複合ケーブルについて、図１を用いて説明する。本例の自動車用複合ケーブル１は、ＡＤＳ用である第２ツイストペア電線２２の撚りピッチが、ＡＢＳ用である第１ツイストペア電線２１の撚りピッチの２倍のピッチ長に設定されている。その他の構成は、実施例１と同様である。

本例の自動車用複合ケーブル１は、第２ツイストペア電線２２よりも低い電流が流れることが多い第１ツイストペア電線２１の撚りピッチが、第２ツイストペア電線２２の撚りピッチよりも小さいピッチ長に設定されている。それ故、自動車用複合ケーブル１は、耐ノイズ特性の向上に有利である。その他の作用効果は、実施例１と同様である。

（参考例３）
参考例３の自動車用複合ケーブルについて、図２を用いて説明する。本例の自動車用複合ケーブル１は、ＡＢＳ用である第１ツイストペア電線２１がシールド導体５により被覆されている。シールド導体５は、具体的には、金属箔であるアルミニウム合金箔が横巻きされることにより形成されている。その他の構成は、実施例１と同様である。

本例の自動車用複合ケーブル１は、第２ツイストペア電線２２よりも低い電流が流れることが多い第１ツイストペア電線２１が、シールド導体５により被覆されている。それ故、自動車用複合ケーブル１は、耐ノイズ特性の向上に有利である。その他の作用効果は、実施例１と同様である。

（実施例４）
実施例４の自動車用複合ケーブルについて、図３を用いて説明する。本例の自動車用複合ケーブル１は、電線束が、上述した各電線２１、２２、２３、２４以外に、別の２芯のツイストペア電線２５を含む例である。本例では、ツイストペア電線２５は、シールド導体２５１により被覆されている。シールド導体２５１は、具体的には、金属箔であるアルミニウム合金箔が横巻きされることにより形成されている。

本例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

１自動車用複合ケーブル
２電線束
２１第１ツイストペア電線
２２第２ツイストペア電線
２３第１電線
２４第２電線
３シース
Ｏ１第１電線の中心
Ｏ２第２電線の中心
Ｌ中心線

Claims

２芯の第１ツイストペア電線と、２芯の第２ツイストペア電線と、１芯の第１電線と、１芯の第２電線と、を含む電線束と、
該電線束を被覆するシースと、を有しており、
上記第１ツイストペア電線、上記第２ツイストペア電線、上記第１電線、および、上記第２電線は、いずれもシールド導体により被覆されておらず、
上記電線束は、ケーブル断面で見て、上記第１電線の中心と上記第２電線の中心とを結んだ中心線の一方側に上記第１ツイストペア電線が配置されているとともに、上記中心線の他方側に上記第２ツイストペア電線が配置されており、かつ、上記第１ツイストペア電線と上記第２ツイストペア電線とは互いに離間されており、
上記電線束は、各電線が束ねられた状態で撚り合わされており、
上記第１電線と上記第２電線とによって上記第１ツイストペア電線と上記第２ツイストペア電線との物理的な距離を確保し、電磁ノイズを低減するよう構成されており、
上記第１電線および上記第２電線は、自動車の走行中に接地される、自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線は、自動車における車輪の回転速度を検出する信号を伝達するよう構成されており、
上記第２ツイストペア電線は、自動車のサスペンションにおけるダンパーのバルブを開閉する駆動源に駆動用の電力を供給するよう構成されている、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線の導体断面積は、上記第２ツイストペア電線の導体断面積よりも小さい、請求項２に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第２ツイストペア電線の撚りピッチのピッチ長は、上記第１ツイストペア電線の撚りピッチのピッチ長の５倍以下である、請求項３に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線は、上記第２ツイストペア電線よりも低い電流が流れるよう構成されている、請求項４に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１電線および上記第２電線は、いずれも、自動車の電動パーキングブレーキ装置におけるブレーキキャリパーに駆動用の電力を供給するよう構成されている、請求項５に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線の導体断面積は、０．３ｍｍ^２であり、上記第２ツイストペア電線の導体断面積は、０．５ｍｍ^２である、請求項６に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線および上記第２ツイストペア電線は、いずれも自動車の走行中に使用され、
上記第１電線および上記第２電線は、いずれも自動車の停車後に使用される、請求項７に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線の導体断面積は、上記第２ツイストペア電線の導体断面積よりも小さい、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第２ツイストペア電線の撚りピッチのピッチ長は、上記第１ツイストペア電線の撚りピッチのピッチ長の５倍以下である、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線は、上記第２ツイストペア電線よりも低い電流が流れるよう構成されている、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１電線および上記第２電線は、いずれも、自動車の電動パーキングブレーキ装置におけるブレーキキャリパーに駆動用の電力を供給するよう構成されている、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線の導体断面積は、０．３ｍｍ^２であり、上記第２ツイストペア電線の導体断面積は、０．５ｍｍ^２である、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。
上記第１ツイストペア電線および上記第２ツイストペア電線は、いずれも自動車の走行中に使用され、
上記第１電線および上記第２電線は、いずれも自動車の停車後に使用される、請求項１に記載の自動車用複合ケーブル。