JP6943330B2 - 通信用電線 - Google Patents

Description

本発明は、通信用電線に関し、さらに詳しくは、自動車等において、高速通信に用いることができる通信用電線に関するものである。

自動車等の分野において高速通信の需要が増している。高速通信に用いられる電線においては、特性インピーダンス等の伝送特性を厳しく管理する必要がある。例えば、イーサーネット通信に用いられる電線においては、特性インピーダンスが１００±１０Ωになるように管理する必要がある。

通信用電線の特性インピーダンスは、導体径、絶縁被覆の種類や厚さ等、通信用電線の具体的な構成に依存して定まる。例えば、特許文献１においては、導体と該導体を被覆する絶縁体とを備えた一対の絶縁線心を撚り合わせてなる対撚り線と、該対撚り線を被覆するシールド用の金属箔シールドと、該金属箔シールドに対して導通する接地用電線と、これら全体を被覆するシースとを備え、且つ特性インピーダンス値が１００±１０Ωとなるように構成した通信用シールド電線が開示されている。ここでは、絶縁線心として、導体径が０．５５ｍｍのものが用いられ、導体を被覆する絶縁体の厚さは、０．３５〜０．４５ｍｍとなっている。

特開２００５−３２５８３号公報

自動車等に用いる通信用電線においては、細径化に対する需要が大きい。この需要を満足するために、特性インピーダンス等の伝送特性を満たしながら、通信用電線の細径化を図ることが必要となる。対撚線を有する通信用電線を細径化する方法として、対撚線を構成する絶縁電線の絶縁被覆を薄くすることが考えられる。しかし、本発明者の試験によると、特許文献１に記載される通信用電線において、絶縁体の厚さを０．３５ｍｍよりも小さくすると、特性インピーダンスが９０Ωよりも小さくなり、イーサーネット通信で求められる１００±１０Ωの範囲を外れてしまう。

本発明の課題は、必要な大きさの特性インピーダンス値を確保しながら、細径化された通信用電線を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる通信用電線は、引張強さが４００ＭＰａ以上である導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、からなる１対の絶縁電線が撚り合わせられた対撚線と、前記対撚線の外周を被覆する絶縁材料よりなるシースと、を有し、前記シースと前記対撚線を構成する前記絶縁電線との間に、空隙が存在するものである。

ここで、前記絶縁電線の導体断面積は、０．２２ｍｍ^２未満であるとよい。また、前記絶縁電線の絶縁被覆の厚さは、０．３０ｍｍ以下であるとよい。前記絶縁電線の外径は、１．０５ｍｍ以下であるとよい。前記絶縁電線の導体の破断伸びは、７％以上であるとよい。

前記通信用電線の軸に交差する断面において、前記シースの外周縁に囲まれた領域の面積のうち、前記空隙が占める面積の割合は、８％以上であるとよい。前記通信用電線の軸に交差する断面において、前記シースの外周縁に囲まれた領域の面積のうち、前記空隙が占める面積の割合は、３０％以下であるとよい。前記対撚線における撚りピッチは、前記絶縁電線の外径の４５倍以下であるとよい。前記絶縁電線に対する前記シースの密着力は、４Ｎ以上であるとよい。

上記発明にかかる通信用電線においては、対撚線を構成する絶縁電線の導体が４００ＭＰａ以上の高い引張強さを有しているため、電線として必要な強度を確保しながら、導体径を小さくすることができる。すると、対撚線を構成する２本の導体の間の距離が小さくなることにより、通信用電線の特性インピーダンスを高くすることができる。その結果、通信用電線の細径化のために絶縁電線の絶縁被覆を薄くしても、特性インピーダンスを、１００±１０Ωの範囲よりも小さくならないように、確保することが可能となる。

さらに、対撚線の外周を被覆するシースと対撚線を構成する絶縁電線との間に、空隙が存在し、対撚線の周囲に空気の層が存在することで、シースが充実状態で形成される場合と比較して、通信用電線の特性インピーダンスを高くすることができる。よって、絶縁電線の絶縁被覆の厚さを小さくしても、通信用電線の特性インピーダンスとして十分に高い値を維持しやすくなる。絶縁電線の絶縁被覆の厚さを小さくすることができれば、通信用電線全体の外径を小さくすることができる。

ここで、絶縁電線の導体断面積が、０．２２ｍｍ^２未満である場合には、対撚線を構成する２本の絶縁電線の間の距離が近くなることの効果によって、特性インピーダンスが高くなるので、必要な特性インピーダンスを維持しながら、絶縁被覆を薄くすることによる通信用電線の細径化が行いやすくなる。また、導体の細さ自体も、通信用電線の細径化に効果を有する。

また、絶縁電線の絶縁被覆の厚さが、０．３０ｍｍ以下である場合には、絶縁電線が十分に細径化されることで、通信用電線全体が細径化されやすい。

絶縁電線の外径が、１．０５ｍｍ以下である場合にも、通信用電線全体を細径化しやすい。

絶縁電線の導体の破断伸びが、７％以上である場合には、導体の耐衝撃性が高くなり、通信用電線のワイヤーハーネスへの加工時や、ワイヤーハーネスの組み付け時等に導体に印加される衝撃に耐えやすくなる。

通信用電線の軸に交差する断面において、シースの外周縁に囲まれた領域の面積のうち、空隙が占める面積の割合が、８％以上である場合には、通信用電線の特性インピーダンスを高めることで、通信用電線の外径を小さくする効果に特に優れる。

通信用電線の軸に交差する断面において、シースの外周縁に囲まれた領域の面積のうち、空隙が占める面積の割合が、３０％以下である場合には、空隙が大きすぎることにより、シースの内部空間の中で対撚線の位置が定まらずに、通信用電線の特性インピーダンスや各種伝送特性にばらつきや経時変化が生じるのを防止しやすくなる。

対撚線における撚りピッチが、絶縁電線の外径の４５倍以下である場合には、対撚線の撚り構造の緩みが起こりにくくなり、撚り構造の緩みによって、通信用電線の特性インピーダンスや各種伝送特性にばらつきや経時変化が生じるのを防止しやすくなる。

絶縁電線に対するシースの密着力が、４Ｎ以上である場合には、シースに対する対撚線の位置のずれや対撚線の撚り構造の緩みが起こるのが防止され、それらの影響によって、通信用電線の特性インピーダンスや各種伝送特性にばらつきや経時変化が生じるのを防止しやすくなる。

本発明の一実施形態にかかる通信用電線を示す断面図であり、シースがルーズジャケットとして設けられている。 シースが充実ジャケットとして設けられた通信用電線を示す断面図である。 対撚線について、２とおりの撚り構造を説明する図であり、（ａ）は第一の撚り構造（捻りなし）、（ｂ）は第二の撚り構造（捻りあり）を示している。図中、点線は、絶縁電線の軸を中心として同じ位置に当たる部位を絶縁電線の軸に沿って示すガイドである。 シースがルーズジャケットである場合と充実ジャケットである場合について、絶縁電線の絶縁被覆の厚さと特性インピーダンスの関係を示す図である。シースを設けない場合についてのシミュレーション結果もともに示している。

以下、図面を用いて本発明の一実施形態にかかる通信用電線について詳細に説明する。

［通信用電線の構成］
図１に、本発明の一実施形態にかかる通信用電線１の断面図を示す。

通信用電線１は、１対の絶縁電線１１，１１を撚り合わせた対撚線１０を有している。各絶縁電線１１は、導体１２と、導体１２の外周を被覆する絶縁被覆１３を有している。そして、通信用電線１は、対撚線１０全体の外周を被覆して、絶縁材料よりなるシース３０を有している。

通信用電線１は、１００±１０Ωの範囲の特性インピーダンスを有している。１００±１０Ωとの特性インピーダンスは、イーサーネット通信用の電線に求められる値である。通信用電線１は、このような特性インピーダンスを有することで、自動車等において、高速通信用に好適に用いることができる。

（１）絶縁電線の構成
対撚線１０を構成する絶縁電線１１の導体１２は、４００ＭＰａ以上の引張強さを有する金属線材よりなっている。具体的な金属線材として、後に説明するようなＦｅおよびＴｉを含有する銅合金線、また、ＦｅおよびＰ、Ｓｎを含有する銅合金線を例示することができる。導体１２の引張強さは、４４０ＭＰａ以上、さらには４８０ＭＰａ以上であれば、より好ましい。

導体１２が、４００ＭＰａ以上、さらには４４０ＭＰａ以上、４８０ＭＰａ以上の引張強さを有していることで、細径化しても、電線として求められる引張強さを維持することができる。導体１２を細径化することで、対撚線１０を構成する２本の導体１２，１２の間の距離（導体１２，１２の中心を結ぶ距離）が近くなり、通信用電線１の特性インピーダンスが大きくなる。例えば、導体断面積が、０．２２ｍｍ^２未満、さらには０．１５ｍｍ^２以下、０．１３ｍｍ^２以下となる程度まで、導体１２を細径化することができる。導体１２の外径としては、０．５５ｍｍ以下、さらには０．５０ｍｍ以下、０，４５ｍｍ以下とすることができる。なお、導体１２を過度に細径化すると、強度の維持が困難になるとともに、通信用電線１の特性インピーダンスが大きくなりすぎるので、導体断面積は、０．０８ｍｍ^２以上としておくことが好ましい。

導体１２が０．２２ｍｍ^２未満の小さな導体断面積を有する場合に、導体１２の外周を被覆する絶縁被覆１３の厚さを、例えば０．３０ｍｍ以下のように薄くしても、通信用電線１において、１００±１０Ωの特性インピーダンスを確保しやすくなる。なお、従来一般の銅電線の場合には、引張強さが低いことにより、導体断面積を０．２２ｍｍ^２未満として用いることは困難である。

導体１２は、７％以上の破断伸びを有していることが好ましい。一般的に、引張強さの高い導体は、靱性が低く、急激に力が加わった際の耐衝撃性が低いことが多い。しかし、上記のように、４００ＭＰａ以上の高い引張強さを有する導体１２において、７％以上の破断伸びを有していれば、通信用電線１からワイヤーハーネスを組み立てる工程、またそのワイヤーハーネスの組み付けの工程において、導体１２に対して衝撃が加えられても、導体１２が、高い耐衝撃性を発揮することができる。導体１２の破断伸びは、１０％以上であれば、さらに好ましい。

導体１２は、単線よりなってもよいが、屈曲性を高める等の観点から、複数の素線が撚り合わせられた撚線よりなることが好ましい。この場合に、素線を撚り合わせた後に、圧縮成形を行い、圧縮撚線としてもよい。圧縮成形により、導体１２の外径を縮小することができる。また、導体１２が撚線よりなる場合に、導体１２全体として４００ＭＰａ以上の引張強さを有していれば、全て同じ素線よりなっても、２種以上の素線よりなってもよい。２種以上の素線を用いる形態として、後に説明するようなＦｅおよびＴｉを含有する銅合金、またはＦｅおよびＰ、Ｓｎを含有する銅合金よりなる素線と、ＳＵＳ等、銅合金以外の金属材料よりなる素線を用いる場合を例示することができる。

絶縁電線１１の絶縁被覆１３は、どのような絶縁性のポリマー材料よりなってもよい。特性インピーダンスとして所定の高い値を確保する観点から、絶縁被覆１３は、４．０以下の比誘電率を有することが好ましい。そのようなポリマー材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等を挙げることができる。絶縁電線１１は、ポリマー材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。

通信用電線１において、導体１２を細径化し、導体１２，１２間の接近によって特性インピーダンスを上昇させていることの効果により、所定の特性インピーダンスを確保するために必要な絶縁被覆１３の厚さを小さくすることができる。例えば、絶縁被覆１３の厚さを、０．３０ｍｍ以下、さらには０．２５ｍｍ以下、０．２０ｍｍ以下とすることが好ましい。なお、絶縁被覆１３を薄くしすぎると、必要な大きさの特性インピーダンスを確保することが難しくなるので、絶縁被覆１３の厚さは、０．１５ｍｍより大きくしておくことが好ましい。

導体１２の細径化および絶縁被覆１３の薄層化により、絶縁電線１１全体が細径化される。例えば、絶縁電線１１の外径を、１．０５ｍｍ以下、さらには０．９５ｍｍ以下、そして０．８５ｍｍ以下とすることができる。絶縁電線１１を細径化することで、通信用電線１全体を細径化することができる。

絶縁電線１１において、導体１２の全周にわたって、絶縁被覆１３の厚さ（絶縁厚）の均一性が高い方が好ましい。つまり、偏肉が小さいことが好ましい。すると、導体１２の偏芯が小さくなり、対撚線１０を構成した際に、対撚線１０に占める導体１２の位置の対称性が高くなる。その結果、通信用電線１の伝送特性、特に、モード変換特性を高めることができる。例えば、各絶縁電線１１の偏芯率を、６５％以上、より好ましくは７５％以上とするとよい。ここで、偏芯率は、［最小絶縁厚］／［最大絶縁厚］×１００％として算出される。

（２）対撚線の撚り構造
対撚線１０は、２本の絶縁電線１１を撚り合わせることで形成することができ、撚りピッチは、絶縁電線１１の外径等に応じて設定することができる。しかし、撚りピッチを、絶縁電線１１の外径の６０倍以下、好ましくは４５倍以下、さらに好ましくは３０倍以下としておくことで、撚り構造の緩みを効果的に抑制することができる。撚り構造の緩みは、通信用電線１の特性インピーダンスや各種伝送特性のばらつきや経時変化につながりうる。特に、後述するように、シース３０をルーズジャケット型とする場合に、シース３０と対撚線１０との間に空隙Ｇが存在することにより、充実ジャケット型とする場合と比較して、対撚線１０において撚り構造を緩ませるような力が働いた際に、シース３０によってそれを抑制することが難しい場合があるが、上記のような撚りピッチを選択することで、ルーズジャケット型のシース３０を用いる場合にも、撚り構造の緩みを効果的に抑制することができる。撚り構造の緩みを抑制することで、対撚線１０を構成する２本の絶縁電線１１の間の距離（線間距離）を、ピッチ内の各部位において、小さな値、例えば実質的に０ｍｍに維持し、安定な伝送特性を得ることが可能となる。一方、対撚線１０の撚りピッチを小さくしすぎると、対撚線１０の生産性が低くなり、製造コストが上昇するため、撚りピッチは、絶縁電線１１の外径の８倍以上、さらに好ましくは１２倍以上、１５倍以上としておくことが好ましい。

対撚線１０において、２本の絶縁電線１１の撚り構造として、以下の２つの構造を例示することができる。第一の撚り構造においては、図３（ａ）に示すように、各絶縁電線１１に、撚り合わせ軸を中心とした捻り構造が加えらず、絶縁電線１１自体の軸を中心とした絶縁電線１１の各部の相対的な上下左右の方向が、撚り合わせ軸に沿って変化しない。つまり、絶縁電線１１の軸を中心として同じ位置に当たる部位が、撚り構造の全域において、常に、例えば上方等、同じ方向を向いている。図中で、絶縁電線１１の軸を中心として同じ位置に当たる部位を、絶縁電線１１の軸に沿って点線で示しているが、捻り構造が加えられていないことに対応して、この点線が、常に紙面手前の中心に見えている。なお、図３（ａ），（ｂ）では、見やすいように、対撚線１０の撚り構造を緩めた状態で表示している。

一方、第二の撚り構造においては、図３（ｂ）に示すように、各絶縁電線１１に、撚り合わせ軸を中心として捻り構造が加えられており、絶縁電線１１自体の軸を中心とした絶縁電線１１の各部の相対的な上下左右の方向が、撚り合わせ軸に沿って、変化している。つまり、絶縁電線１１の軸を中心として同じ位置に当たる部位が、撚り構造の中で、向く方向を上下左右に変化させている。図中で、絶縁電線１１の軸を中心として同じ位置に当たる部位を、絶縁電線１１の軸に沿って点線で示しているが、捻り構造が加えられていることに対応して、この点線が、撚り構造の１ピッチ内の一部の領域でしか紙面手前に見えておらず、撚り構造の１ピッチ内で紙面に対して前後にその位置を連続的に変化させている。

上記２つの撚り構造のうち、第一の撚り構造を採用することが好ましい。第一の撚り構造の方が、撚り構造の１ピッチ内で、２本の絶縁電線１１の線間距離の変化が小さいからである。特に、本実施形態にかかる通信用電線１においては、絶縁電線１１を細径化していることに起因し、捻りの影響で、線間距離が変化しやすいが、第一の撚り構造を採用することで、その影響を小さく抑えることができる。線間距離が変化すると、通信用電線１の伝送特性が不安定化しやすくなる。

対撚線１０を構成する２本の絶縁電線１１の長さの差（線長差）は、小さい方が好ましい。対撚線１０において、２本の絶縁電線１１の対称性を上げることができ、伝送特性、特にモード変換特性を高めることができる。例えば、対撚線１ｍあたりの線長差を、５ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以下に抑えておけば、線長差の影響を小さく抑えやすい。

（３）シースの概略
シース３０は、対撚線１０の保護や撚り構造の保持等を目的として設けられるものである。図１の実施形態においては、シース３０は、ルーズジャケットとして設けられており、中空筒状に成形された空間の中に、対撚線１０を収容している。シース３０は、対撚線１０を構成する絶縁電線１１と、内周面の周方向に沿って一部の領域でのみ接触しており、それ以外の領域においては、シース３０と絶縁電線１１の間に、空隙Ｇが存在し、空気の層が形成されている。シース３０の構成の詳細については、後述する。

なお、シース３０と絶縁電線１１の間における空隙Ｇの有無、および後述するような空隙Ｇの割合等、通信用電線１の断面の状態を評価するに際し、断面を形成するための切断操作によってシース３０や対撚線１０が変形して正確な評価を妨げることがないように、通信用電線１全体をアクリル等の樹脂に包埋し、シース３０の内部の空間にまでその樹脂を浸透させた状態で固定してから、切断操作を行うことが好ましい。切断面において、アクリル樹脂が存在している領域が、本来、空隙Ｇであった領域である。

本実施形態にかかる通信用電線１においては、特許文献１の場合とは異なり、シース３０の内側に、対撚線２０を包囲する導電性材料よりなるシールドは設けられず、対撚線１０の外周を直接シース３０が包囲している。シールドは、対撚線１０に対して、外部からのノイズの侵入および外部へのノイズの放出を遮蔽する役割を果たすが、本実施形態にかかる通信用電線１は、ノイズの影響が深刻でない条件で使用することを想定しており、シールドを設けていない。本実施形態にかかる通信用電線１においては、構成の簡素化による細径化と低コスト化を効果的に達成する観点から、シース３０と対撚線２０の間に、シールド以外にも他の部材を有さず、シース３０が、空隙Ｇを介して、対撚線２０の外周を直接被覆するものであることが好ましい。

（４）通信用電線全体の特性
以上のように、本通信用電線１においては、対撚線１０を構成する絶縁電線１１の導体１２が、４００ＭＰａ以上の引張強さを有していることにより、導体１２を細径化しても、自動車用電線として十分な強度を維持しやすくなっている。導体１２を細径化することで、対撚線１０を構成する２本の導体１２，１２の間の距離が近くなる。２本の導体１２，１２の間の距離が近くなると、通信用電線１の特性インピーダンスが高くなる。対撚線１０を構成する絶縁電線１１の絶縁被覆１３の層が薄くなると、特性インピーダンスが小さくなるが、本通信用電線１においては、導体１２，１２の細径化に伴う接近の効果により、絶縁被覆１３の厚さを、例えば０．３０ｍｍ以下のように小さくしても、通信用電線１において、１００±１０Ωという特性インピーダンスを確保することが可能となっている。

絶縁電線１１の絶縁被覆１３を薄くすることで、通信用電線１全体としての線径（仕上がり径）を細くすることができる。例えば、通信用電線１の線径を、２．９ｍｍ以下、さらには２．５ｍｍ以下とすることができる。通信用電線１が、所定の特性インピーダンス値を保ちながら、細径化されることで、通信用電線１を、自動車内等、空間が限られた場所での高速通信の用途に、好適に用いることができる。

絶縁電線１１を構成する導体１２の細径化および絶縁被覆１３の薄肉化は、通信用電線１の細径化のみならず、通信用電線１の軽量化にも効果を有する。通信用電線１を軽量化することで、例えば通信用電線１を自動車内の通信に用いた際に、車両全体を軽量化することができ、車両の低燃費化につながる。

また、絶縁電線１１を構成する導体１２が、４００ＭＰａ以上の引張強さを有していることで、通信用電線１が、高い破断強度を有するものとなる。例えば、破断強度を、１００Ｎ以上、さらには１４０Ｎ以上とすることができる。通信用電線１が、高い破断強度を有することで、端末において、端子等に対して高い把持力を示すことができる。つまり、端末に端子等を取り付けた部位における通信用電線１の破断を防止しやすくなる。

さらに、通信用電線においては、１００±１０Ωのような十分な大きさの特性インピーダンスを有することに加え、特性インピーダンス以外の伝送特性、つまり、透過損失（ＩＬ）、反射損失（ＲＬ）、透過モード変換（ＬＣＴＬ）、反射モード変換（ＬＣＬ）のような伝送特性も、所定の水準を満たすことが望ましい。本実施形態にかかる通信用電線１においては、特に、シース３０がルーズジャケット型の構成を有することにより、絶縁電線１１の絶縁被覆１３を、０．２５ｍｍ未満、さらには０．１５ｍｍ以下としても、ＩＬ≦０．６８ｄＢ／ｍ（６６ＭＨｚ）、ＲＬ≧２０．０ｄＢ（２０ＭＨｚ）、ＬＣＴＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）、ＬＣＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）の水準を満たすことができる。

［シースの詳細構成］
上記のように、本実施形態においては、シース３０は、ルーズジャケットとして設けられており、シース３０と対撚線１０を構成する絶縁電線１１との間に、空隙Ｇが存在している。一方、図２に示すように、シース３０’を充実ジャケットとして設ける形態の通信用電線１’も考えうる。この場合には、シース３０’が、対撚線１０を構成する絶縁電線１１に接触するか、そのすぐ近傍の位置まで充実状に形成されており、シース３０’と絶縁電線１１の間に、製造上、不可避的に形成される空隙を除いて、空隙が実質的に存在していない。

特性インピーダンスを所定の高い水準に保ちながら通信用電線１を細径化する観点から、シース３０が充実ジャケットである場合よりも、ルーズジャケットである場合の方が好適である。通信用電線１の特性インピーダンスは、対撚線１０が誘電率の低い材料に包囲されている方が高くなり（後の式（１）参照）、対撚線１０の周囲に空気の層が存在するルーズジャケットの構成の方が、対撚線１０の外側にすぐ誘電体が存在する充実ジャケットの場合よりも、特性インピーダンスを高くすることができる。よって、ルーズジャケットの場合の方が、各絶縁電線１１の絶縁被覆１３を薄くしても、１００±１０Ωの特性インピーダンスを確保できることになる。絶縁被覆１３を薄くすることで、絶縁電線１１を細径化し、通信用電線１全体の外径も小さくすることができる。

具体的には、上記のように絶縁電線１１の導体１２として引張強さ４００ＭＰａのものを用い、シース３０としてルーズジャケット型のものを用いることで、絶縁電線１１の絶縁被覆１３の厚さを、０．２５ｍｍ未満、さらには０．２０ｍｍ以下としても、通信用電線１において、１００±１０Ωの特性インピーダンスを確保することができる。この場合に、通信用電線１全体の外径を２．５ｍｍ以下とすることができる。

また、ルーズジャケットを用いる方が、シース３０として用いる材料の量が少ないことにより、充実ジャケットを用いる場合によりも、通信用電線１の単位長さ当たりの質量を小さくすることができる。このようにシース３０を軽量化することにより、上記のような、導体１２の細径化および絶縁被覆１３の薄肉化の効果と相俟って、通信用電線１全体としての軽量化、そして、自動車に用いた際の低燃費化に資することができる。

なお、ルーズジャケット型のシース３０を用いる場合に、シース３０が中空筒形状であることにより、通信用電線１全体として、意図しない撓みや曲げの影響を受けやすくなるが、導体１２として引張強さ４００ＭＰａ以上のものを用いることで、その点を補うことができる。

シース３０と絶縁電線１１の間の空隙Ｇが大きいほど、実効誘電率（下記式（１）参照）が小さくなり、通信用電線１の特性インピーダンスが大きくなる。通信用電線１の軸に略垂直に交差する断面において、シース３０の外周縁に囲まれた全領域の面積、つまりシース３０の厚さまで含む断面積のうち、空隙Ｇが占める面積の割合（外周面積率）が８％以上となるようにすると、十分な空気の層が対撚線１０の周囲に存在することになり、１００±１０Ωの特性インピーダンスを確保しやすい。空隙Ｇの外周面積率は、１５％以上であると、さらに好ましい。一方、空隙Ｇが占める面積の割合を大きくしすぎても、シース３０の内部空間における対撚線１０の位置ずれや、対撚線１０の撚り構造の緩みが生じやすくなる。それらの現象は、通信用電線１の特性インピーダンスや各種伝送特性のばらつき、経時変化につながる。それらを抑制する観点から、空隙Ｇの外周面積率は３０％以下、さらに好ましくは、２３％以下に抑えておくことが好ましい。

空隙Ｇの割合を示す指標としては、上記外周面積率の代わりに、通信用電線１の軸に略垂直に交差する断面において、シース３０の内周縁に囲まれた領域の面積、つまりシース３０の厚さを含まない断面積のうち、空隙Ｇが占める面積の割合（内周面積率）を用いることもできる。上で外周面積率について記載したのと同様の理由により、空隙Ｇの内周面積率は、２６％以上、さらに好ましくは３９％以上であるとよい。一方、内周面積率は、５６％以下、さらに好ましくは５０％以下に抑えておくとよい。シース３０の厚さも、通信用電線１の実効誘電率および特性インピーダンスに影響を与えるので、十分な特性インピーダンスを確保するための指標として、内周面積率よりも、外周面積率を指標として、空隙Ｇを設定することが好ましい。ただし、特にシース３０が厚い場合には、シース３０の厚さが通信用電線１の特性インピーダンスに与える影響が小さくなるため、内周面積率も良い指標となる。

断面における空隙Ｇの割合は、対撚線１０の１ピッチ内の各部位において、一定でない場合もある。このような場合に、空隙Ｇの外周面積率および内周面積率が、対撚線１０の１ピッチ分の長さ領域の平均値として、上記のような条件を満たすことが好ましく、１ピッチ分の長さ領域の全域にわたり、上記のような条件を満たすと、より好ましい。あるいは、このような場合に、空隙Ｇの割合を、対撚線１０の１ピッチ分の長さ領域における体積を指標として評価するとよい。つまり、対撚線１０の１ピッチ分の長さ領域において、シース３０の外周面に囲まれた領域の体積のうち、空隙Ｇが占める体積の割合（外周体積率）を、７％以上、さらに好ましくは１４％以上とするとよい。また、外周体積率を、２９％以下、さらに好ましくは２２％以下とするとよい。あるいは、対撚線１０の１ピッチ分の長さ領域において、シース３０の内周面に囲まれた領域の体積のうち、空隙Ｇが占める体積の割合（内周体積率）を、２５％以上、さらに好ましくは３８％以上とするとよい。また、内周体積率を、５５％以下、さらに好ましくは４９％以下とするとよい。

また、上記のように、シース３０と絶縁電線１１の間の空隙Ｇが大きいほど、下記の式１で表される実効誘電率が小さくなる。実効誘電率は、空隙Ｇの大きさに加え、シース３０の材質および厚さ等のパラメータにも依存するが、実効誘電率が７．０以下、さらに好ましくは６．０以下となるように、空隙Ｇの大きさおよび他のパラメータを選択することで、通信用電線１の特性インピーダンスを、１００±１０Ωの領域にまで高めやすくなる。一方、通信用電線１の製造性や電線信頼性の観点、また一定以上の絶縁被覆厚さを確保する観点から、実効誘電率が、１．５以上、さらに好ましくは２．０以上となるようにするとよい。空隙Ｇの大きさは、シース３０を押し出し成形によって作製する際の条件（ダイス・ポイント形状、押出温度等）によって制御することができる。

ここで、ε_ｅｆｆは実効誘電率、ｄは導体径、Ｄは電線外径、η_０は定数である。

図１のように、シース３０は、内周面の一部の領域において、絶縁電線１１と接触している。これらの領域において、シース３０が絶縁電線１１に強固に密着していれば、シース３０によって対撚線１０を押さえ込むことで、シース３０の内部空間における対撚線１０の位置ずれや、対撚線１０の撚り構造の緩みのような現象を抑制することができる。シース３０の絶縁電線１１に対する密着力を４Ｎ以上、さらに好ましくは、７Ｎ以上、そして８Ｎ以上とすれば、それらの現象を抑制し、２本の絶縁電線１１の線間距離を、小さな値、例えば実質的に０ｍｍに維持することで、特性インピーダンスや各種伝送特性のばらつき、経時変化を効果的に抑制することができる。一方、シース３０の密着力が大きすぎても、通信用電線１の加工性が悪くなるので、密着力は、７０Ｎ以下に抑えておくとよい。シース３０の絶縁電線１１に対する密着性は、樹脂材料の押し出しによりシース３０を対撚線１０の外周に形成する際に、樹脂材料の押出温度を変えることで調整できる。密着力は、例えば、全長１５０ｍｍの通信用電線１において、シース３０を片端から３０ｍｍ除去した状態で、対撚線１０を引っ張り、対撚線１０が抜け落ちるまでの強度として評価できる。

また、シース３０の内周面に絶縁電線１１が接触している領域の面積が大きいほど、シース３０の内部空間における対撚線１０の位置ずれや、対撚線１０の撚り構造の緩みのような現象を抑制しやすくなる。通信用電線１の軸に略垂直に交差する断面において、シース３０の内周縁の全長のうち、絶縁電線１１と接触している部位の長さ（接触率）を、０．５％以上、さらに好ましくは２．５％以上としておけば、それらの現象を効果的に抑制することができる。一方、接触率を８０％以下、さらに好ましくは５０％以下としておけば、空隙Ｇを確保しやすい。接触率は、対撚線１０の１ピッチ分の長さ領域の平均値として、上記のような条件を満たすことが好ましく、１ピッチ分の長さ領域の全域にわたり、上記のような条件を満たすと、より好ましい。

シース３０の厚さは、適宜選択すればよい。例えば、通信用電線１の外部からのノイズの影響、例えば通信用電線１を他の電線とともにワイヤーハーネス等の状態で用いた際の他の電線からの影響を低減する観点、また、耐摩耗性、耐衝撃性等、シース３０の機械的特性を確保する観点からは、シースの厚さを、０．２０ｍｍ以上、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以上とすればよい。一方、実効誘電率を小さく抑えること、通信用電線１全体を細径化することを考慮すると、シース３０の厚さを、１．０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．７ｍｍ以下とすればよい。

以上のように、通信用電線１の細径化の観点からは、ルーズジャケット型のシース３０を用いることが好ましいが、細径化の要請がそれほど大きくない場合等には、図２のように充実ジャケット型のシース３０’を用いることも考えられる。充実型のシース３０’の方が、対撚線１０をシース３０’によって強固に固定することができ、対撚線１０のシース３０’に対する位置ずれや撚り構造の緩み等の現象を防止しやすい。その結果、それらの現象によって、通信用電線１の特性インピーダンスや各種伝送特性に経時変化やばらつきが生じるのを防止しやすい。ルーズジャケット型のシース３０と充実ジャケット型のシース３０’のいずれとするかは、シースを押し出し成形によって作製する際の条件（ダイス・ポイント形状、押出温度等）によって制御することができる。また、対撚線１０の保護や撚り構造の保持において問題が生じない状況においては、シース３０を省略することができ、通信用電線に必ず設けなければならない訳ではない。

シース３０は、絶縁電線１１の絶縁被覆１３と同様、どのようなポリマー材料よりなってもよい。つまり、ポリマー材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等を挙げることができる。これらのうち、通信用電線１の特性インピーダンスを大きくする観点から、非極性のポリマー材料であるポリオレフィンを用いることが特に好ましい。シース３０は、ポリマー材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。また、シース３０は、複数の層よりなってもよいが、構成の簡素化による通信用電線１の細径化と低コスト化の観点から、シース３０は、１層のみよりなることが好ましい。

［導体の材料］
ここで、上記実施形態にかかる通信用電線１において、絶縁電線１１の導体１２の具体例となる銅合金線について説明する。

ここで第一の例として挙げる銅合金線は、以下のような成分組成を有している。
・Ｆｅ：０．０５質量％以上、２．０質量％以下
・Ｔｉ：０．０２質量％以上、１．０質量％以下
・Ｍｇ：０質量％以上、０．６質量％以下（Ｍｇが含有されない形態も含む）
・残部がＣｕおよび不可避的不純物よりなる。

上記組成を有する銅合金線は、非常に高い引張強さを有している。中でも、Ｆｅの含有量が０．８質量％以上である場合、またＴｉの含有量が０．２質量％以上である場合に、特に高い引張強さを達成することができる。特に、伸線加工度を高め、線径を細くすることや、伸線後に熱処理を行うことで、引張強さを高めることができ、４００ＭＰａ以上の引張強さを有する導体１１を得ることができる。

また、第二の例として挙げる銅合金線は、以下のような成分組成を有している。
・Ｆｅ：０．１質量％以上、０．８質量％以下
・Ｐ：０．０３質量％以上、０．３質量％以下
・Ｓｎ：０．１質量％以上、０．４質量％以下
・残部がＣｕおよび不可避的不純物よりなる。

上記組成を有する銅合金線は、非常に高い引張強さを有している。中でも、Ｆｅの含有量が０．４質量％以上である場合、またＰの含有量が０．１質量％以上である場合に、特に高い引張強さを達成することができる。特に、伸線加工度を高め、線径を細くすることや、伸線後に熱処理を行うことで、引張強さを高めることができ、４００ＭＰａ以上の引張強さを有する導体１１を得ることができる。

以下に本発明の実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

［１］導体の引張強さに関する検証
まず、導体の引張強さの選択による通信用電線の細径化の可能性について検証した。

［試料の作製］
（１）導体の作製
まず、試料Ａ１〜Ａ５について、絶縁電線を構成する導体を作製した。つまり、純度９９．９９％以上の電気銅と、ＦｅおよびＴｉの各元素を含有する母合金を、高純度カーボン製坩堝に投入して、真空溶解させ、混合溶湯を作成した。ここで、混合溶湯において、Ｆｅが１．０質量％、Ｔｉが０．４質量％含まれるようにした。得られた混合溶湯に対して、連続鋳造を行い、φ１２．５ｍｍの鋳造材を製造した。得られた鋳造材に対して、φ８ｍｍまで、押出し加工、圧延を行い、その後、φ０．１６５ｍｍまで伸線を行った。得られた素線を７本用い、撚りピッチ１４ｍｍにて、撚線加工を行うとともに、圧縮成形を行った。その後、熱処理を行った。熱処理条件は、熱処理温度５００℃、保持時間８時間とした。得られた導体は、導体断面積が０．１３ｍｍ^２、外径が０．４５ｍｍとなった。

このようにして得られた銅合金導体に対して、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に従って、引張強さおよび破断伸びを評価した。この際、評点間距離を２５０ｍｍとし、引張速度を５０ｍｍ／ｍｉｎとした。評価の結果、引張強さは４９０ＭＰａであり、破断伸びは８％であった。

試料Ａ６〜Ａ８については、導体として、従来一般の純銅製の撚線を用いた。上記と同様に評価した引張強さおよび破断伸び、そして導体断面積、外径は、表１に示している。なお、ここで採用している導体断面積および外径は、電線として用いることができる純銅線において、強度上の制約によって規定される実質的な下限とみなされるものである。

（２）絶縁電線の作製
上記で作製した銅合金導体および純銅線の外周に、ポリエチレンの押出しにより、絶縁被覆を形成し、絶縁電線を作製した。各試料における絶縁被覆の厚さは、表１に示したとおりとした。絶縁電線の偏芯率は８０％であった。

（３）通信用電線の作製
上記で作製した絶縁電線２本を、撚りピッチ２５ｍｍにて撚り合わせて、対撚線とした。対撚線の撚り構造は、第一の撚り構造（捻りなし）とした。そして、その対撚線の外周を囲むように、ポリエチレンの押出しにより、シースを形成した。シースはルーズジャケット型とし、シースの厚さは、０．４ｍｍとした。シースと絶縁電線の間の空隙の大きさは、外周面積率で２３％とし、絶縁電線に対するシースの密着力は、１５Ｎであった。このようにして、試料Ａ１〜Ａ８にかかる通信用電線を得た。

［評価］
（仕上がり外径）
通信用電線の細径化が達成できているかどうかを評価するため、得られた通信用電線の外径を計測した。

（特性インピーダンス）
得られた通信用電線に対して、特性インピーダンスを計測した。計測は、ＬＣＲメータを用い、オープン／ショート法によって行った。

［結果］
試料Ａ１〜Ａ８について、通信用電線の構成および評価結果を表１に示す。

表１に示した評価結果を見ると、銅合金導体を用い、導体断面積を０．２２ｍｍ^２よりも小さくしている試料Ａ１〜Ａ３を、導体として純銅線を用い、導体断面積を０．２２ｍｍ^２としている試料Ａ６〜Ａ８とそれぞれ比較すると、絶縁被膜の厚さが同じであるにもかかわらず、試料Ａ１〜Ａ３の場合の方が特性インピーダンスの値が大きくなっている。試料Ａ１〜Ａ３では、いずれも、イーサーネット通信で求められる１００±１０Ωの範囲に入っているのに対し、特に試料Ａ７，Ａ８では１００±１０Ωの範囲を外れて低くなっている。

上記の特性インピーダンスの挙動は、導体として銅合金線を用いる場合に、純銅線を用いる場合よりも導体を細径化できており、導体間の距離が近づいていることの結果であると解釈される。その結果として、銅合金導体を用いる場合に、１００±１０Ωの特性インピーダンスを維持しながら、絶縁被覆の厚さを０．３０ｍｍ未満とすることができ、最も薄い場合には、０．１８ｍｍにすることが可能となっている。このように、絶縁被覆を薄くすることで、導体を細径化すること自体の効果と合わせて、通信用電線の仕上がり外径を小さくすることができている。

たとえば、導体として銅合金導体を用いている試料Ａ３と、純銅線を用いている試料Ａ６とで、ほぼ同じ値の特性インピーダンスが得られている。しかし、両者の仕上がり外径を比較すると、銅合金導体を用いている試料Ａ３の方が、導体の細線化を達成できていることにより、通信用電線の仕上がり外径が約２０％小さくなっている。

ただし、導体として銅合金を用いる場合に、試料Ａ５のように、絶縁被覆を薄くしすぎると、特性インピーダンスが１００±１０Ωの範囲を外れてしまう。つまり、銅合金を用いて導体を細径化したうえで、絶縁被覆の厚さを適切に選択することで、１００±１０Ωの範囲の特性インピーダンスを得ることができる。

［２］シースの形態に関する検証
次に、シースの形態による通信用電線の細径化の可能性について検証した。

［試料の作製］
上記の［１］の試験における試料Ａ１〜Ａ４と同様にして、通信用電線を作製した。絶縁電線の偏芯率は８０％とし、対撚線の撚り構造は第一の撚り構造（捻りなし）とした。この際、シースが図１のようなルーズジャケット型のものと、図２のような充実ジャケット型のものの２通りを準備した。いずれの場合も、シースは、ポリプロピレンより形成した。シースの厚さは、使用するダイス・ポイント形状によって決定し、ルーズジャケット型の場合は０．４ｍｍ、充実型の場合は、最も薄いところで０．５ｍｍとした。ルーズジャケット型のシースと絶縁電線の間の空隙の大きさは、外周面積率で２３％とし、絶縁電線に対するシースの密着力は、１５Ｎとした。また、それぞれの場合について、絶縁電線の絶縁被覆の厚さを変更した複数の試料を作製した。

［評価］
上記で作製した各試料に対して、上記［１］の試験と同様に、特性インピーダンスを計測した。また、一部の試料に対して、通信用電線の外径（仕上がり外径）と単位長さ当たりの質量を計測した。

加えて、一部の試料について、ＩＬ、ＲＬ、ＬＣＴＬ、ＬＣＬの各伝送特性の評価を、ネットワークアナライザを用いて行った。

［結果］
図４に、シースがルーズジャケット型である場合と充実ジャケット型である場合のそれぞれについて、絶縁電線の絶縁被覆の厚さ（絶縁厚）と計測された特性インピーダンスの関係を、プロット点として示す。図４には、併せて、シースが設けられない場合について、対撚線を有する通信用電線の特性インピーダンスの理論式として知られている上記式（１）によって得られる、絶縁厚と特性インピーダンスの関係のシミュレーション結果も示している（ε_ｅｆｆ＝２．６）。各シースを有する場合の計測結果に対しても、式（１）に基づく近似曲線を示している。また、図中の破線は、特性インピーダンスが１００±１０Ωとなる範囲を示している。

図４の結果によると、シースを設けることで、実効誘電率が大きくなることと対応して、絶縁厚を同じとした場合の特性インピーダンスが低下している。しかし、シースを充実ジャケット型とした場合と比較して、ルーズジャケット型とした場合の方が、その低下の程度が小さく、大きな特性インピーダンスが得られている。換言すると、ルーズジャケット型とした場合の方が、同じ特性インピーダンスを得るために必要な絶縁厚が小さくて済む。

図４によると、特性インピーダンスが１００Ωとなっているのは、ルーズジャケット型の場合で、絶縁厚０．２０ｍｍの時、充実ジャケット型の場合で、絶縁厚０．２５ｍｍの時である。これらの場合について、絶縁厚と通信用電線の外径および質量を下の表２にまとめる。

表２のように、充実ジャケット型の場合と比較して、ルーズジャケット型の場合には、絶縁厚が２５％、通信用電線の外径が７．４％、質量が２７％、それぞれ減少している。つまり、ルーズジャケット型のシースを使用することで、対撚線を構成する絶縁電線の絶縁厚を小さくしても、十分な大きさの特性インピーダンスを得ることができ、その結果、通信用電線全体として、外径を小さくし、さらに質量も小さくできることが検証された。

また、上記の絶縁厚０．２０ｍｍのルーズジャケット型の通信用電線について、各伝送特性を評価したところ、ＩＬ≦０．６８ｄＢ／ｍ（６６ＭＨｚ）、ＲＬ≧２０．０ｄＢ（２０ＭＨｚ）、ＬＣＴＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）、ＬＣＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）の水準をいずれも満たすことが確認された。

［３］空隙の大きさに関する検証
次に、シースと絶縁電線の間の空隙の大きさと特性インピーダンスとの関係について検証した。

［試料の作製］
上記の［１］の試験における試料Ａ１〜Ａ４と同様にして、試料Ｃ１〜Ｃ６の通信用電線を作製した。この際、シースはルーズジャケット型とし、ダイスとポイントの形状を調整することで、シースと絶縁電線の間の空隙の大きさを変化させた。絶縁電線の導体断面積は０．１３ｍｍ^２、絶縁被覆の厚さは０．２０ｍｍ、シースの厚さは０．４０ｍｍ、偏芯率は８０％とした。また、絶縁電線に対するシースの密着力は１５Ｎ、撚線の撚り構造は第一の撚り構造（捻りなし）とした。

［評価］
上記で作製した各試料に対して、空隙の大きさを計測した。この際、各試料の通信用電線をアクリル樹脂に包埋して固定したうえで、切断することで、断面を得た。そして、断面において、空隙の大きさを、断面積に対する割合として計測した。得られた空隙の大きさは、上記で定義した外周面積率および内周面積率として、表３中に示している。また、各試料に対し、上記［１］の試験と同様に、特性インピーダンスを計測した。表３中で、特性インピーダンスの値を範囲付きで示しているのは、計測中の値のばらつきによるものである。

［結果］
空隙の大きさと特性インピーダンスの関係を表３にまとめる。

表３に示すように、空隙の大きさを、外周面積率で、８％以上、３０％以下としている試料Ｃ２〜Ｃ５において、１００±１０Ωの範囲の特性インピーダンスが、安定に得られている。これに対し、外周面積率が８％未満となっている試料Ｃ１においては、空隙の小ささのために実効誘電率が大きくなりすぎ、特性インピーダンスが１００±１０Ωの範囲に届いていない。一方、外周面積率が３０％を超えている試料Ｃ６においては、特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲を高い側に超えてしまっている。これは、空隙が大きすぎるために、特性インピーダンスの中央値が大きくなっていることに加え、シース内での対撚線の位置ずれや撚り構造の緩みが生じやすくなり、特性インピーダンスのばらつきが大きくなっているものと解釈される。

［４］シースの密着力に関する検証
次に、絶縁電線に対するシースの密着力と特性インピーダンスの経時変化との関係について検証した。

［試料の作製］
上記の［１］の試験における試料Ａ１〜Ａ４と同様にして、試料Ｄ１〜Ｄ４の通信用電線を作製した。シースはルーズジャケット型とし、絶縁電線に対するシースの密着力を、表４のように変化させた。この際、密着力は、樹脂材料の押出温度を調整することで変化させた。ここで、シースと絶縁電線の間の空隙の大きさは、外周面積率で２３％とした。絶縁電線において、導体断面積は０．１３ｍｍ^２、絶縁被覆の厚さは０．２０ｍｍ、シースの厚さは０．４０ｍｍとした。また、絶縁電線の偏芯率は８０％とした。対撚線の撚り構造は第一の撚り構造（捻りなし）とし、撚りピッチは、絶縁電線の外径の８倍とした。

［評価］
上記で作製した各試料に対して、シースの密着力を計測した。シースの密着力は、全長１５０ｍｍの試料において、シースを片端から３０ｍｍ除去した状態で、絶縁電線を引っ張り、絶縁電線が抜け落ちるまでの強度として評価した。また、経時使用を模擬した条件で、特性インピーダンスの変化の測定を行った。具体的には、各試料の通信用電線を、外径φ２５ｍｍのマンドレルに沿って、角度９０°で２００回屈曲させた後、屈曲箇所の特性インピーダンスを測定し、屈曲前からの変化量を記録した。

［結果］
シースの密着力と特性インピーダンス変化量の関係を表４にまとめる。

表４に示した結果によると、シースの密着力が４Ｎ以上となっている試料Ｄ１〜Ｄ３においては、特性インピーダンスの変化量が、３Ω以内に抑えられており、マンドレルを用いた屈曲で模擬される経時使用による変化を受けにくいという結果になっている。一方、シースの密着力が４Ｎに満たない試料Ｄ４においては、特性インピーダンスの変化量が、７Ωにも達している。

［５］シースの厚さに関する検証
次に、シースの厚さと、伝送特性に対する外部からの影響との関係についての検証を行った。

［試料の作製］
上記の［１］の試験における試料Ａ１〜Ａ４と同様にして、試料Ｅ１〜Ｅ６の通信用電線を作製した。シースはルーズジャケット型とし、試料Ｅ２〜Ｅ６については、シースの厚さを、表５のように変化させた。試料Ｅ１については、シースを設けなかった。シースと絶縁電線の間の空隙の大きさは、外周面積率で２３％とした。シースの密着力は、１５Ｎとした。絶縁電線において、導体断面積は０．１３ｍｍ^２、絶縁被覆の厚さは０．２０ｍｍとした。また、絶縁電線の偏芯率は８０％とした。対撚線の撚り構造は第一の撚り構造（捻りなし）とし、撚りピッチは、絶縁電線の外径の２４倍とした。

［評価］
上記で作製した各試料の通信用電線について、他電線の影響による特性インピーダンスの変化を評価した。具体的には、まず、各試料の通信用電線について、独立した単線の状態での特性インピーダンスを測定した。また、他電線を抱き込んだ状態でも、特性インピーダンスを測定した。ここで、他電線を抱き込んだ状態としては、試料電線を中心として略中心対象に、６本の他電線（外径２．６ｍｍのＰＶＣ電線）を試料電線の外周に接触させて配置し、ＰＶＣテープを巻いて固定したものを準備した。そして、単線の状態での特性インピーダンスの値を基準として、他電線を抱き込んだ状態における特性インピーダンスの変化量を記録した。

［結果］
シースの厚さと特性インピーダンス変化量の関係を表５にまとめる。

表５の結果によると、シースの厚さが０．２０ｍｍ以上となっている試料Ｅ３〜Ｅ６において、他電線の影響による特性インピーダンスの変化量が、４Ω以下に抑えられている。これに対し、シースを有さない、あるいはシースの厚さが０．２０ｍｍ未満である試料Ｅ１、Ｅ２においては、特性インピーダンスの変化量が８Ω以上に大きくなっている。この種の通信用電線を、ワイヤーハーネス等、他電線と近接した状態で、自動車において用いる場合に、他電線の影響による特性インピーダンスの変化量が、５Ω以下に抑えられていることが好ましい。

［６］絶縁電線の偏芯率に関する検証
次に、絶縁電線の偏芯率と伝送特性との関係についての検証を行った。

［試料の作製］
上記の［１］の試験における試料Ａ１〜Ａ４と同様にして、試料Ｆ１〜Ｆ６の通信用電線を作製した。この際、絶縁被覆形成時の条件を調整することで、絶縁電線の偏芯率を、表６のように変化させた。絶縁電線において、導体断面積は０．１３ｍｍ^２、絶縁被覆の厚さ（平均値）は、０．２０ｍｍとした。シースはルーズジャケット型とし、シースの厚さは、０．４０ｍｍ、シースと絶縁電線の間の空隙の大きさは、外周面積率で２３％、シースの密着力は、１５Ｎとした。対撚線の撚り構造は第一の撚り構造（捻りなし）とし、撚りピッチは、絶縁電線の外径の２４倍とした。

［評価］
上記で作製した各試料の通信用電線について、透過モード変換特性（ＬＣＴＬ）および反射モード変換特性（ＬＣＬ）を、上記［２］の試験と同様に計測した。測定は、１〜５０ＭＨｚの周波数で行った。

［結果］
表６に、偏芯率と、各モード変換特性の測定結果を示す。各モード変換の値としては、絶対値で、１〜５０ＭＨｚの範囲で最小となった値を示している。

表６によると、偏芯率が６５％以上の試料Ｆ２〜Ｆ６において、透過モード変換、反射モード変換とも、４６ｄＢ以上の水準を満たしている。これに対し、偏芯率が６０％の試料Ｆ１においては、透過モード変換、反射モード変換とも、それらの水準を満たしていない。

［７］対撚線の撚りピッチに関する検証
次に、対撚線の撚りピッチと特性インピーダンスの経時変化の関係について検証した。

［試料の作製］
上記の［４］の試験における試料Ｄ１〜Ｄ４と同様にして、試料Ｇ１〜Ｇ４の通信用電線を作製した。この際、対撚線の撚りピッチを、表７のように変化させた。シースの絶縁電線に対する密着力は、７０Ｎとした。

［評価］
上記で作製した各試料に対して、上記の［４］の試験と同様にして、マンドレルを用いた屈曲による特性インピーダンスの変化量を評価した。

［結果］
対撚線の撚りピッチと特性インピーダンス変化量の関係を表７にまとめる。表７において、対撚線の撚りピッチは、絶縁電線の外径（０．８５ｍｍ）を基準とした値、つまり、絶縁電線の外径の何倍となっているかで示している。

表７の結果によると、撚りピッチを絶縁電線の外径の４５倍以下としている試料Ｇ１〜Ｇ３においては、特性インピーダンスの変化量が、４Ω以下に抑えられている。これに対し、撚りピッチが４５倍を超えている試料Ｇ４では、特性インピーダンスの変化量が８Ωに達している。

［８］対撚線の撚り構造に関する検証
次に、対撚線の撚り構造の種類と特性インピーダンスのばらつきの関係について検証した。

［試料の作製］
上記の［４］の試験における試料Ｄ１〜Ｄ４と同様にして、試料Ｈ１およびＨ２の通信用電線を作製した。この際、対撚線の撚り構造として、試料Ｈ１については、上記で説明した第一の撚り構造（捻りなし）を採用し、試料Ｈ２については、第二の撚り構造（捻りあり）を採用した。対撚線の撚りピッチは、いずれも、絶縁電線の外径の２０倍とした。シースの絶縁電線に対する密着力は、３０Ｎとした。

［評価］
上記で作製した各試料に対して、特性インピーダンスの測定を行った。測定は３回行い、３回の測定における特性インピーダンスの変動幅を記録した。

［結果］
表８に、撚り構造の種類と特性インピーダンスの変動幅の関係を示す。

表８の結果より、各絶縁電線に捻りを加えていない試料Ｈ１において、特性インピーダンスの変動幅が小さく抑えられていることが分かる。これは、捻りによって生じうる線間距離の変動の影響が回避されているためであると解釈される。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

また、上記でも述べたとおり、対撚線の外周を被覆するシースは、通信用電線の細径化の要請の程度に応じて、ルーズジャケット型に限らず、充実型として設けてもよい。また、シースを設けない構成とすることもできる。つまり、引張強さが４００ＭＰａ以上である導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、からなる１対の絶縁電線が撚り合わせられた対撚線を有し、特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲にある通信用電線とすることができる。この場合に、絶縁被覆の厚さ、導体の成分組成および破断伸び、絶縁電線の外径および偏芯率、対撚線の撚り構造および撚りピッチ、シースの厚さおよび密着力、絶縁電線の外径および破断強度等、通信用電線の各部に関して適用しうる好ましい構成は、上記と同様である。また、引張強さが４００ＭＰａ以上である導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、からなる１対の絶縁電線が撚り合わせられた対撚線を有し、特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲に入る通信用電線とし、かつ、その構成に対して、上記のような通信用電線の各部に関して適用しうる好ましい構成を適宜組み合わせることで、必要な大きさの特性インピーダンス値の確保と細径化を両立しながら、各構成によって付与されうる特性を備えた通信用電線を得ることができる。

１ 通信用電線
１０ 対撚線
１１ 絶縁電線
１２ 導体
１３ 絶縁被覆
３０ シース

Claims (5)

1. 導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、からなり、導体断面積が０．２２ｍｍ^２未満である絶縁電線が１対撚り合わせられた対撚線を有し、
   特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲にあり、
   前記導体は、
   ０．０５質量％以上、２．０質量％以下のＦｅと、０．０２質量％以上、１．０質量％以下のＴｉと、０質量％以上、０．６質量％以下のＭｇと、を含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物よりなる第一の銅合金よりなる素線、または
   ０．１質量％以上、０．８質量％以下のＦｅと、０．０３質量％以上、０．３質量％以下のＰと、０．１質量％以上、０．４質量％以下のＳｎと、を含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物よりなる第二の銅合金よりなる素線を含む撚線であり、
   破断伸びが７％以上であることを特徴とする通信用電線。
   ただし、前記第一の銅合金は、Ｍｇを含有しない形態も含む。
2. 前記絶縁電線の導体断面積は、０．１５ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載の通信用電線。
3. 前記絶縁電線の絶縁被覆の厚さは、０．３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信用電線。
4. 前記絶縁電線の外径は、１．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信用電線。
5. 前記対撚線において、前記１対の絶縁電線のそれぞれに、撚り合わせ軸を中心とした捻りが加えられていないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信用電線。

Images