JP7330803B2 - 複合ケーブル、及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、複合ケーブル、ワイヤハーネス及び複合ケーブルの製造方法に関し、例えば、車載用の複合ケーブル、ワイヤハーネス及び複合ケーブルの製造方法に関する。

自動車等の配線システムには、互いに独立して製造された通信ケーブルと電源ケーブルを集束した構造のワイヤハーネスが使用されている。近年、電気信号の伝送と光信号の伝送とが可能な複合ケーブルを採用した車載用のワイヤハーネスが増えつつある。例えば、光ファイバ素線と導電性抗張力繊維体とを備えた、車載用の複合ケーブルが公知になっている。複合ケーブルを構成する導電性抗張力繊維は、アラミド等の抗張力繊維表面に銅等導電性金属をめっき等で形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－２２０１３８号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、車載用ワイヤハーネスとして要求される十分な導電性能（電気抵抗）を確保するには、従来の絶縁電線と同等の導電体断面積が必要となり、その屈曲性能も従来の絶縁電線と同等となると考えられる。すなわち、車載用ワイヤハーネスとして要求される導電性能を満足するために、複合ケーブルの径が従来の絶縁電線を用いる場合よりも大きくなる。その結果、複合ケーブルの屈曲性能が低下するとともに、複合ケーブルの重量が増すおそれがある。従来の複合ケーブルは、ワイヤハーネスとして十分な性能を有しているとは言い難かった。

また、従来の複合ケーブルにおける導電性の抗張力繊維体は、導電性材料の層を有する抗張力繊維を集合させて光ファイバの周囲を覆うようにして光ファイバに沿って形成されており、単一系統の電源線として用いられることが通常である。しかしながら、近年、同一のワイヤハーネスから多系統の電源に対応した複数の電源線を確保することができる車載用ワイヤハーネスに対する需要が高まっている。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワイヤハーネスとして十分な性能を有するとともに、多系統の電源に対応することができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、軸線に沿って延在しかつ前記軸線の周りに配置される導体部と、前記導体部の外周面を覆う絶縁性の第１の外部被覆と、を備える複合ケーブルであって、前記導体部は、複数の導電性の導体セグメントを有し、前記導体セグメントはそれぞれ、外周面を覆う絶縁性の第２の外部被覆を有することを特徴とする。

また、前記軸線に垂直な断面において前記導体セグメントの配置は、円形状、楕円形状、長円形状又は多角形状であってもよい。

また、前記導体セグメントは、外周面と内周面とが円弧状に互いに平行に延びており、前記外周面の円弧長さは、前記内周面の円弧長さよりも長い扇形状であってもよい。

また、前記導体部は、前記軸線の周りに多層に設けられていてもよい。

また、前記多層に設けられた導体部のうち１つの層の各導体セグメントの周方向の位置と、前記１つの層に隣接する各導体セグメントの周方向の位置とは、周方向においてずらされていてもよい。

また、前記導体セグメントは、前記軸線に直交する断面形状が巴形である電線であってもよい。

また、前記導体セグメントはそれぞれ断面形状が円形であり、前記軸線の周りに環状に配置されていてもよい。

また、前記導体セグメントはそれぞれ、延在方向の一方の端部に外部端子を有していてもよい。

また、前記導体セグメントは、単一の金属線として形成されている、又は前記導体セグメントは、複数の金属線により形成された電線であってもよい。

また、前記導体部の内周面の側で前記軸線に沿って延在し、非拘束状態で収容された少なくとも１つの線状部材を有していてもよい。

また、前記線状部材は、電気信号を伝送する金属線及び光ファイバの少なくとも一方を含んでいてもよい。

また、前記線状部材は、延在方向の端部に外部端子を有していてもよい。

また、前記線状部材は、前記軸線に沿って延びていて、伝送線路として機能しない糸部材を含んでいてもよい。

また、前記導体部の内周面の側に前記軸線に沿って延在し、内側で前記線状部材を収容する筒状体を備え、前記筒状体の内周面と前記線状部材の少なくとも外周面の一部との間には空間が形成されていてもよい。

また、前記空間に樹脂材料又は繊維材料が少なくとも部分的に充填されていてもよい。

また、前記筒状体は、導電体及び絶縁体の少なくとも一方により形成されていてもよい。

また、前記筒状体は、前記軸線に直交する断面形状が円形状又は多角形状であってもよい。

また、前記筒状体は、延在方向の一方の端部に外部端子を有していてもよい。

また、前記第１の外部被覆と前記第２の外部被覆とは、互いに異なる絶縁材料により形成されていてもよい。

さらに、上記課題を解決するために本発明に係るワイヤハーネスは、電源線及び通信線を含む幹線と、前記幹線から分岐した枝線と、を備え、前記幹線の少なくとも一部が本発明に係る複合ケーブルであることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するために本発明に係るワイヤハーネスは、電源線及び通信線を含む幹線と、前記幹線から分岐した枝線と、を備え、前記枝線の少なくとも一部が本発明に係る複合ケーブルであることを特徴とする。

また、アース線を備えていてもよい。

さらに、上記課題を解決するために本発明に係る複合ケーブルの製造方法は、導電材料により形成されている複数の導体セグメントのそれぞれの周面に絶縁性の外部被覆を形成するステップと、前記複数の導体セグメントを筒状に配置して導体部を形成するステップと、前記導体部の外周面に絶縁性の外部被覆を押出成形により形成するステップとを含むことを特徴とする。

また、前記導体部を形成するステップにおいて、前記導体部を筒状体の外側に形成してもよい。

また、前記筒状体の内側に線状部材を挿入するステップを含んでいてもよい。

また、前記導体セグメントそれぞれの少なくとも一方の端部に外部端子を取り付けるステップを含んでいてもよい。

また、前記線状部材の少なくとも一方の端部に外部端子を取り付けるステップを含んでいてもよい。

本発明により、ワイヤハーネスとして十分な性能を有するとともに、多系統の電源に対応することができる。

ワイヤハーネスの配索構造を示す要部斜視図である。 本発明に係る複合ケーブルを用いたワイヤハーネスの配索構造の平面図である。 端子が取り付けられた本発明に係る複合ケーブルを示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための斜視図である。 図４におけるＶ－Ｖ線に沿った複合ケーブルの断面図である。 図５における通信線の構成を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態に係る複合ケーブルの製造方法の流れを示すフロー図である。 図５における信号線の別の構成を説明するための断面図である。 第２の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための断面図である。 第３の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための図である。 第４の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための図である。 第５の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための図である。 第６の実施の形態に係る複合ケーブルの構成を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本発明に係る複合ケーブルは、例えば、車両に搭載されている各装置間の接続のために、電源からの電力供給及び信号通信に用いられる部品としてワイヤハーネスに適用される。本発明に係る複合ケーブルが適用されるワイヤハーネスは公知のワイヤハーネスであり、特定のワイヤハーネスに限定されない。例えば、本発明の実施の形態に係る複合ケーブル１は、図１及び図２に示すワイヤハーネス１００に適用される。

図１は、本発明の実施の形態に係る複合ケーブル１を有するワイヤハーネス１００の配索構造３００を示す要部斜視図である。図２は、本発明に係る複合ケーブル１を用いたワイヤハーネス１００の配索構造３００の平面図である。ワイヤハーネス１００は、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車等の車両２００において搭載されている電気・電子機器同士を接続するものである。ワイヤハーネス１００は、電源からの電流を必要な機器に供給したり、機器同士において信号の伝送をしたりする。なお、ここでいう機器は、インバータ、油冷モータ、インホイールモータ等であってよい。これら機器は、機器側端子（図示せず）と、機器側端子を収容した機器ハウジング（図示せず）とを備える。

ワイヤハーネス１００は、複数のケーブルを備える。ケーブルは、電源線及び通信線を含む幹線と、幹線から分岐した枝線とを有する。ワイヤハーネス１００は、車載用のワイヤハーネスとして配索される。車両２００に配索された状態におけるワイヤハーネス１００の配索構造３００は、電源の供給系統として、電源幹線２１ａと、電源分配器２２ａと、電源幹線２１ｂと、電源分配器２２ｂと、電源幹線２１ｃと、電源分配器２２ｃと、電源幹線２１ｄと、電源分配器２２ｄと、を有する。

電源幹線２１ａは、一端において車両２００に搭載された電源２０に接続されており、他端において電源分配器２２ａに接続されている。電源幹線２１ｂは、一端において電源分配器２２ａに接続されるとともに、車両２００の前後方向に配索されて、他端において電源分配器２２ｂに接続されている。電源幹線２１ｃは、一端において電源分配器２２ｂに接続されるとともに、車両２００の車幅方向に配索されて、他端において電源分配器２２ｃに接続されている。電源幹線２１ｄは、一端において電源分配器２２ｃに接続されるとともに、車両２００の前後方向に配索されて、他端において電源分配器２２ｄに接続されている。

また、ワイヤハーネス１００の配索構造３００は、通信インフラとして、通信制御部２３ａと、通信幹線２４ａと、通信制御部２３ｂと、通信幹線２４ｂと、通信制御部２３ｃと、通信制御部２４ｄとを有する。通信制御部２３ａは、電源分配器２２ａに設けられている。通信制御部２３ｂは、電源分配器２２ｂに設けられている。通信制御部２３ｃは、電源分配器２２ｃに設けられている。通信制御部２３ｄは、電源分配器２２ｄに設けられている。通信幹線２４ａは、車両２００の前後方向に配索されており、一端において通信制御部２３ａに接続されており、他端において通信制御部２３ｂに接続されている。通信幹線２４ｂは、車両２００の車幅方向に配索されており、一端において通信制御部２３ｂに接続されており、他端において通信制御部２３ｃに接続されている。通信幹線２４ｃは、車両２００の前後方向に配索されており、一端において通信制御部２３ｃに接続されており、他端において通信制御部２３ｄに接続されている。

また、ワイヤハーネス１００の配索構造３００は、枝線（通信枝線及び電源枝線）２５ａと、補機２６ａと、枝線（通信枝線および電源枝線）２５ｂと、補機２６ｂとを有する。枝線２５ａは、電源分配器２２ａ～２２ｄの各々の電源分配器に接続されている。補機２６ａは、各々の枝線２５ａに接続されている。枝線２５ｂは、通信制御部２３ａ～２３ｄの各々の通信制御部に接続されている。補機２６ｂは、各々の枝線２５ｂに接続されている。電源分配器２２ａと通信制御部２３ａは、ハウジング２７ａに収容され、一体化されている。電源分配器２２ｂと通信制御部２３ｂは、ハウジング２７ｂに収容され、一体化されている。電源分配器２２ｃと通信制御部２３ｃは、ハウジング２７ｃに収容され、一体化されている。電源分配器２２ｄと通信制御部２３ｄは、ハウジング２７ｄ収容され、一体化されている。

本実施の形態に係る複合ケーブル１は、軸線に沿って延在しかつ前記軸線の周りに配置された導体部１１と、導体部１１の外周面を覆う絶縁性の外部被覆（第１の外部被覆）１２と、通信部１３と、を備える。図３は、端子３０が取り付けられた本発明に係る複合ケーブル１を示す斜視図である。図４は、第１の実施の形態に係る複合ケーブル１の構成を説明するための斜視図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ線に沿った複合ケーブル１の断面図である。複合ケーブル１は、複合ケーブル１の軸線（中立軸線）ｘに直交する断面形状が円形又は略円形である。複合ケーブル１において導体部１１は、複数の導電性の導体セグメント１４を有する。導体セグメント１４はそれぞれ、外周面を覆う絶縁性の外部被覆（第２の外部被覆）１５を有する。以下、複合ケーブル１の構成について具体的に説明する。

ワイヤハーネス１００において複合ケーブル１は、電源幹線２１ａ～２１ｄの少なくとも一部として用いられている。複合ケーブル１における導体部１１は、導電性を有する材料を含んでいる。複合ケーブル１をワイヤハーネス１００の幹線２１ａ～２１ｄ又は枝線２５ａ，２５ｂに採用した場合、導体部１１は、例えば、電力伝送のための電源線として機能させることが可能となっている。

導体部１１は、軸線ｘに沿って延在しかつ軸線ｘの周りに配置されている。導体部１１は、円筒状に形成されている。導体部１１は、軸線ｘに沿って複合ケーブル１の延在方向に沿って、複合ケーブル１の一端から他端に亘って延びている。導体部１１は、４つの導体セグメント１４を有する。各導体セグメント１４は、軸線ｘに沿って延在しかつ軸線ｘの周りに設けられている。軸線ｘに垂直な断面において導体セグメント１４の配置は、円形状又は略円形状に形成されている。換言すれば、軸線ｘに垂直な断面において導体部１１の外側の輪郭は、円形状又は楕円形状である。なお、導体セグメント１４の配置における断面形状、つまり、導体部１１の外側の輪郭は、楕円形状、長円形状であってもよい。各導体セグメント１４は、周方向において互いに隣接して設けられている。ここで「セグメント」とは、筒状の導体部１１の一部を構成する個別の部材である。

導体セグメント１４は、軸線ｘに直交する断面形状が扇形又は略扇形であり、軸線ｘの周りに湾曲した板状の断面形状を有する。導体セグメント１４の外周面１４ａと内周面１４ｂとは円弧状に互いに平行に延びている。外周面１４ａにおける円弧長さは、内周面１４ｂの円弧長さよりも長くなっている。

導体セグメント１４は、導体性を有する金属材料であればよく、アルミニウム、銅、銅合金、錫めっき線、鉄及びニッケル等の金属材料を例示することができる。導体セグメント１４は、例えば、例えば押出成形によって形成される。つまり、導体セグメント１４は、金属材料の押出成形により形成されていた単一の金属線により形成された電線である。

各導体セグメント１４は、外周面を絶縁材料により形成された外部被覆１５によって被覆されている。絶縁材料としては、例えば、ポリエチレン、ＰＶＣ、ナイロン、シリコン等を例示することができる。外部被覆１５は、導体セグメント１４の外周面に対して、例えば、押出成形により形成されている。各導体セグメント１４には、それぞれ外部被覆１５が設けられ、周方向に配置されている。なお、導体セグメント１４同士は、それぞれの外周面１４ａと内周面１４ｂとの間に延びる側面１４ｃの側が互いに接するように配置されている。なお、導体セグメント１４同士は、外部被覆１５を介して、互いに連結されていてもよい。

外部被覆１２は、導体部１１の外周面を被覆している。外部被覆１２は、導体部１１を各導体セグメント１４の外周面１４ａの側で被覆している。外部被覆１２は、絶縁材料により形成されている。絶縁材料としては、例えばポリエチレン、ＰＶＣ、ナイロン、シリコン等を例示することができる。外部被覆１２は、導体部１１の外周面に対して、例えば、押出成形により形成されている。外部被覆１２は、導体部１１の全周を一体に覆っている。外部被覆１２は、例えば、導体部１１と同様に、軸線ｘに直交する断面が略円形の円筒状に形成されている。なお、外部被覆１２の絶縁材料と、外部被覆１５の絶縁材料とは互いに同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。

通信部１３は、導体部１１の内側に設けられている。通信部１３は、筒状体１６と、信号線１７とを有する。筒状体１６は、導体部１１の内周面の側に軸線ｘに沿って延在し、内側で信号線１７を収容する。筒状体１６は、絶縁性を有する材料により形成されており、信号線１７を収容する空間１８を画定している。絶縁材料としては、例えばポリエチレン、ＰＶＣ、ナイロン、シリコン等を例示することができる。筒状体１６は、例えば、押出成形により形成されている。筒状体１６は、軸線ｘに直交する断面形状が円形状になっている。

図６は、図５における通信線の構成を説明するための断面図である。信号線１７は、線状体（線状部材）である。２本の信号線１７が筒状体１６の空間１８内に設けられている。信号線１７は、例えば、光ファイバ心線である。複合ケーブル１をワイヤハーネス１００の幹線２１ａ～２１ｄ又は枝線２５ａ，２５ｂに採用した場合、信号線１７は、例えば、信号伝送のための信号線として機能させることが可能となっている。

なお、本実施の形態においては、筒状体１６の空間１８に、２本の信号線１７としての光ファイバ心線が収容された場合が例示されているが、筒状体１６の内部に収容される信号線１７の本数は、特に制限されない。すなわち、筒状体１６の内部に収容される信号線１７は１本であってもよく、３本以上であってもよい。

信号線１７としての光ファイバ心線は、コア１７ａと、クラッド１７ｂと、ファイバ素線被覆１７ｃと、緩衝材１７ｄと、アウタージャケット１７ｅとを有する。コア１７ａ及びクラッド１７ｂは、例えば、石英ガラスや樹脂等により構成されている。クラッド１７ｂの外径は、通信用途で通常用いられる１２５マイクロメートルと同等又は小さくすることができ、例えば８０マイクロメートル（±５％の誤差を含む）とすることができる。クラッド１７ｂの外径を小さくすることにより、光ファイバ心線の曲げひずみが小さくなり、破断確率を下げることができる。しかし、クラッド１７ｂの外径を小さくしすぎると、コアサイズを小さくする必要性が生じ、接続損失が増大する傾向がある。ファイバ素線被覆１７ｃは、例えば、シリコンアクリレートから構成されている。

緩衝材１７ｄは、光ファイバ心線の長手方向にかかる引張力に対する強度を高めるためにファイバ素線被覆１７ｃの周囲に配置される部材である。緩衝材１７ｄは、例えば、複数の繊維からなり、ファイバ素線被覆１７ｃの全周に配置される。上記繊維としては、アラミド繊維等を例示することができる。アウタージャケット１７ｅは、例えば、ナイロンやフッ素樹脂（例えばＥＴＦＥ）から構成されていることが好ましい。アウタージャケット１７ｅの外径は、１ミリメートル以下であることが好ましく、例えば８００～９００マイクロメートルで、適宜所望の値で構成する。アウタージャケット１７ｅの外径を小さくすることにより、光ファイバ心線が曲がりやすくなり、配索性の向上につながる。しかし、アウタージャケット１７ｅの外径を小さくしすぎると、外力からの保護が不十分になり、伝送損失が増大する傾向がある。

信号線１７は、導体部１１の内周面の側で軸線ｘに沿って延在し、非拘束状態で収容されている。信号線１７において少なくとも一部の外周面と、筒状体１６の内周面との間が離間されており、つまり、少なくとも一部の外周面と、筒状体１６の内周面との間に空間１８が確保されている。例えば、空間１８は空気で満たされており、各信号線１７は、筒状体１６の空間１８において移動可能な状態で配置されている。

外部端子３０は、複合ケーブル１の少なくとも一方の端部に設けられている（図３参照）。具体的には、各導体セグメント１４の少なくとも一方の端部に外部端子として簡易接続部材３１～３４が取り付けられている。また、各信号線１７の少なくとも一方の端部に外部端子として簡易接続部材３５，３６が取り付けられている。

次に、複合ケーブル１の製造方法について説明する。図７は、本実施の形態に係る複合ケーブル１の製造方法の流れを示すフロー図である。ここでは、代表的に、複合ケーブル１の製造方法の流れについて説明するが、後述する他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ａ～１Ｅについても略同様の流れによって製造することができる。

まず、導電材料により形成されている複数の導体セグメント１４のそれぞれの周面に絶縁材料を被覆して、各導体セグメント４１に外部被覆１５を形成する（ステップＳ１）。例えば、上述したように、各導体セグメント１４の周面に、ポリエチレン、ＰＶＣ、ナイロン、シリコン等の材料を押出成形（例えば、一括押出成形）することによって、外部被覆１５を形成する。

次いで、複数の導体セグメント１４を筒状に配置して導体部１１を形成する（ステップＳ２）。ステップＳ２においては、筒状体１６を取り囲むようにして導体セグメント１４を周方向に配置して導体部１１を形成する。この場合、周方向に互いに隣接するように導体セグメント１４を配置した状態において、導体セグメント１４の長手方向における所定の箇所においてテープ等の締結部材により導体セグメント１４同士を連結してもよい。

次いで、導体部１１の外周面に絶縁材料により形成され外部被覆１２を押出成形により形成する（ステップＳ３）。例えば、上述したように、導体部１１の外部被覆１５の周面に、ポリエチレン、ＰＶＣ、ナイロン、シリコン等の材料を押出成形（例えば、一括押出成形）することによって、外部被覆１２を形成する。

次いで、筒状体１６の内部に、信号線１７を挿入する（ステップＳ４）。例えば、筒状体１６を囲む導体部１１に外部被覆１２が形成されたサブアセンブリが所定の長さとなるようにこのサブアセンブリを切断し、その切断されたサブアセンブリの端部（筒状体１６の端部）から信号線１７としての光ファイバ心線を挿入する。

次いで、必要に応じて、導体セグメント１４それぞれの延在方向の端部に外部端子３０として簡易接続部材３１～３４を取り付ける（ステップＳ５）。導体セグメント１４に簡易接続部材３１～３４をする場合、各導体セグメント１４の端部において、外部被覆１５を削り、導体セグメント１４を露出させる。外部被覆１５から導体セグメント１４が露出した部分を簡易接続部材３１～３４に挿入して、簡易接続部材３１～３４の一部を押圧する。これにより、簡易接続部材３１～３４と導体セグメント１４とが接続される。

次いで、必要に応じて、ステップＳ４において筒状体１６の内部に挿入された信号線１７それぞれの延在方向の端部に外部端子３０として簡易接続部材３５，３６を取り付ける（ステップＳ６）。ステップＳ５，Ｓ６における簡易接続部材３１～３６の取付けは、従来の圧着端子の接続方法等の公知の手法を用いることにより、実現することができる。なお、ステップＳ５及びステップＳ６は、順不同であってよい。

以上により、複合ケーブル１を製造することができる。

なお、ステップＳ４において、筒状体１６の内部に線状体として信号線（光ファイバ心線）１７を挿入する場合を例示したが、光ファイバ心線の代わりに、伝送線路として機能しない糸部材（例えば引き紐等）を挿入してもよい。この構成においては、糸部材の一端に信号線１７を結びつけ、糸部材を引っ張ることにより、簡単に信号線１７を筒状体１６内に通すことができる。

具体的には、ステップＳ４おいて、線状体としての引き紐を筒状体１６の内部に移動可能な状態で挿通させる。信号線１７を有しておらず、引き紐が挿通されたものを複合ケーブルとして出荷してもよい。

この場合、現場の複合ケーブルの設置現場において、その引き紐等にメタル線や光ファイバ心線等の信号線１７を結びつけて引き紐を引っ張ることにより、筒状体１６の内部に信号線１７を容易に導入することができる。これによれば、複合ケーブルを設置する現場において、メタル線や光ファイバ心線等の任意の信号線を複合ケーブル内に導入することができる。

以上のような複合ケーブル１によれば、導体部１１はそれぞれ、絶縁性の外部被覆１５を介して筒状に連結された４つの導体セグメント１４を有しているので、状況に応じて複数系統の電源からの電力供給を可能にすることができる。さらに、複合ケーブル１における導体部１１は、筒状、好ましくは円筒状に形成されているため、複合ケーブル１に対して外部より負荷がかかった場合であっても、外部からの負荷が導体部１１の内部に直接的に伝達されることを抑えることができる。

また、導体セグメント１４は、略扇状に形成されているので、導体部１１を円筒状とすることができ、外部被覆１２を導体部１１の外周に形成しやすい。

また、導体セグメント１４が単一の金属線として形成されている場合、複合ケーブル１の屈曲性が高まり、屈曲状態を保持することができる。

また、導体セグメント１４同士が連結解除自在に連結されている場合、複合ケーブル１をワイヤハーネス１００において使用した場合、必要に応じて導体セグメント１４を個々に分離させることができる。これにより、状況に応じた電力供給に柔軟に対応することができる。

また、各導体セグメント１４が簡易接続部材３１～３４を有することにより、複合ケーブル１と外部の接続対象との接続が容易になる。

また、複合ケーブル１は、導体部１１に加えて、少なくとも１つの信号線１７を有しているので、導体部１１による電気信号の伝送（例えば電力伝送）と、信号線１７による光信号の伝送とを１つのケーブルによって実現することができる。さらに、信号線１７は、導体部１１の内側で移動自在に収容されているので、複合ケーブル１に外部からの負荷がかかった場合であっても、信号線１７に負荷は作用せず、信号障害の発生を効果的に抑えることができる。

また、信号線１７が筒状体１６の内側に収容されており、信号線１７は収容状態において、少なくとも外周面の一部が筒状体１６の内周面に接触しておらず、筒状体１６の空間１８内を移動可能になっている。そのため、外部から複合ケーブル１に負荷がかかり、筒状体１６が変形した場合であっても、信号線１７が筒状体１６内を移動し、信号線１７へ負荷が加わることを回避することができる。これにより、信号線１７に外部からの負荷が加わることによる、信号線１７による信号伝送への悪影響を抑えることができる。

また、信号線１７は、電気信号を伝送するとりわけ光ファイバであると、大容量の情報を伝送することができる。また、信号線１７が光ファイバである場合、周囲からのノイズによる影響を受けずに信号を伝送することができる。

また、信号線１７が簡易接続部材３５，３６を有することにより、複合ケーブル１と外部の接続対象との接続が容易になる。

また、筒状体１６の断面形状は円形状であるため、信号線１７を筒状体１６内に挿通する際、筒状体１６の内壁との接触面積を小さくすることがでるとともに、負荷に対して強い構造となっている。

また、外部被覆１２と外部被覆１５とは互いにことなる絶縁材料により形成されているので、例えば、導体セグメント１４を個別に分割させたい場合、外部被覆１２を剥ぎ取っても導体セグメント１４が円筒状の導体部１１の構成を維持することができる。これにより、個々に独立した導体セグメント１４は維持され、複合ケーブル１として多系統の電源に対応することができる。

以上、複合ケーブル１によれば、ワイヤハーネス１００として十分な性能を有と共に、多系統の電源に対応することができる。

なお、上記実施の形態においては、幹線２１ａ～２１ｄの少なくとも一部が複合ケーブル１を有していたが、枝線２５ａ，２５ｂの少なくとも一部が複合ケーブル１を有していてもよく、また、幹線２１ａ～２１ｄ及び枝線２５ａ，２５ｂそれぞれの少なくとも一部が複合ケーブル１を有していてもよい。

上記の実施の形態において導体セグメント１４は、金属材料の押出成形により形成されていたが、複数の金属製の撚線（金属線）により形成された電線であってもよい。これにより、複合ケーブル１の屈曲性がより高まり、屈曲状態をより長期的に保持することができる。

上記の実施の形態において筒状体１６は、絶縁材料のみにより形成された絶縁体であったが、導電材料のみにより形成された導電体であってもよい。筒状体１６が導電体である場合、筒状体１６にも電気信号又は電気を流すことができる。さらに、筒状体１６は、３つの層により形成されていてもよい。例えば、導体部１１に面する外層と、信号線１７に面する内層とが樹脂等の絶縁材料により絶縁体として形成されており、外層と内層との間の中層が金属材料により導電体として形成されていてもよい。これにより、筒状体１６は、電磁シールドとしての機能を有することができる。さらに、筒状体１６は、外層及び内層により形成されており、外層及び内層の一方が絶縁材料により形成され、他方が金属材料により形成されていてもよい。

上記の実施の形態において筒状体１６の空間１８には空気のみが充填されていたが、樹脂材料又は繊維材料が少なくとも部分的に充填されていてもよい。これにより、筒状体１６内の信号線１７を保護することができる。なお、この状態においても信号線１７は筒状体１６の内側において移動可能である。

上記の実施の形態において外部端子３０は、導体セグメント１４及び信号線１７に取り付けられていたが、筒状体１６に導電体を含む場合には、筒状体１６の延在方向の一方の端部に外部端子として簡易接続部材（図示せず）を取り付けてもよい。この場合、複合ケーブル１の製造方法に、筒状体１６の少なくとも一方の端部に外部端子を取り付けるステップＳ７が含まれる。なお、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７は順不同であってよい。

上記の実施の形態において信号線１７は、光ファイバ心線であったが、例えば、金属線（メタル線）としての信号線１９であってもよい。なお、複合ケーブル１は、光ファイバ心線としての信号線１７及び金属線としての信号線１９の少なくとも一方を有していればよい。

図８は、金属線としての信号線１９の断面図である。信号線１９は、例えば、ツイスト線３０１と、ツイスト線３０１の外周を覆うジャケット３０２とを含む。ツイスト線３０１は、複数の被覆電線３１１を撚り合わせたものである。一例としてツイスト線３０１が２本の被覆電線３１１を撚り合わせたものである場合を例示しているが、被覆電線３１１の本数は特に制限されない。

各被覆電線３１１は、金属から成る例えば金属から成る導体３１１０と、導体３１１０の外周を覆う絶縁材料から成る絶縁層３１１１とを含む。導体３１１０は、例えば、導体セグメント１４と同様の材料によって形成することができる。絶縁層３１１１は、例えば、外部被覆１２，１５と同様の材料によって形成することができる。また、ジャケット３０２は、例えば、外部被覆１２，１５と同様の材料によって形成することができる。なお、導体３１１０は、単線であっても、撚線であってもよい。

なお、上記の実施の形態において複合ケーブル１は、筒状体１６を有していたが、複合ケーブル１は、筒状体１６を有していなくてもよい。

次に、図９を用いて複合ケーブル１の他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ａについて説明する。図９は、軸線ｘに対して直交する複合ケーブル１Ａの断面図である。以下では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、上記の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

ワイヤハーネス１００において複合ケーブル１Ａは、電源幹線２１ａ～２１ｄの少なくとも一部として用いられている。複合ケーブル１Ａにおける導体部４０は、導電性を有する材料から構成されている。複合ケーブル１Ａをワイヤハーネス１００の幹線２１ａ～２１ｄ又は枝線２５ａ，２５ｂに採用した場合、導体部４０は、例えば、電力伝送のための電源線として機能させることが可能となっている。

導体部４０は、４つの導体セグメント４１を有する。各導体セグメント４１は、軸線ｘの周りに設けられている。各導体セグメント４１には、それぞれ外部被覆１５が設けられている。各導体セグメント４１は、周方向において外部被覆１５を介して互いに隣接して設けられている。ここで「セグメント」とは、筒状の導体部４０の一部を構成する個別の部材である。

導体セグメント４１は、軸線ｘに直交する断面形状が巴形又は略巴形であり、軸線ｘの周りに湾曲した断面形状を有する。ここで「巴形」とは、コンマ（，）に類似する形状である。具体的に、導体セグメント４１は、４つの湾曲面４２～４５を有する。湾曲面４２は、筒状体１６に面する側に位置し、筒状体１６の周面に沿って湾曲している。湾曲面４３は、外部被覆１２に面する側に位置し、外部被覆１２の内周面に沿って湾曲している。湾曲面４３の周方向における長さは、湾曲面４２の周方向における長さよりも大きい。湾曲面４４，４５は、湾曲面４２，４３の間で延びている。湾曲面４４は、湾曲面４２，４３の間を湾曲面４５に向かって円弧状に延びている。湾曲面４５は、湾曲面４２，４３の間を湾曲面４４から離れる方向に円弧状に延びている。導体セグメント４１が周方向に外部被覆１５を介して連結されて導体部１１を形成した状態において、一の導体セグメント４１の湾曲面４４は、隣接する導体セグメント４１の湾曲面４５に沿って対向している。

複合ケーブル１Ａによれば、導体セグメント４１が巴形に形成されているので、周方向において互いに隣接する導体セグメント４１同士の湾曲面４４，４５における接触面積を大きく確保することができる。これにより、導体部１１における導体セグメント４１同士の連結状態の安定性が向上する。

次に、図１０を用いて複合ケーブル１の他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ｂについて説明する。図１０は、軸線ｘに対して直交する複合ケーブル１Ｂの断面図である。以下では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、上記の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

複合ケーブル１Ｂは、多層に設けられた導体部５０を備える。導体部５０は、軸線ｘ周りに二重に設けられた外側導体部５１と、内側導体部５５とを有する。外側導体部５１及び内側導体部５５は、軸線ｘに直交する断面形状が略円形の円筒状に形成されている。外側導体部５１は、内側導体部５５の径方向外側に設けられている。

外側導体部５１は、４つの導体セグメント５２を有する。各導体セグメント５２は、軸線ｘの周りに設けられている。各導体セグメント５２は、周方向において互いに隣接して設けられている。ここで「セグメント」とは、筒状の導体部５０の一部を構成する個別の部材である。導体セグメント５２の構成は、複合ケーブル１における導体セグメント１４の構成と同じである。内側導体部５５は、４つの導体セグメント５６を有する。各導体セグメント５６の構成は、外側導体部５１の導体セグメント５２の構成と同じである。

各導体セグメント５２，５６は、外周面を絶縁材料により形成された外部被覆１５によって被覆されている。各導体セグメント５２，５６が周方向及び径方向に外部被覆１５を介して連結されている。

多層に設けられた導体部５０のうち１つの層の各導体セグメント５２の周方向の位置と、１つの層に隣接する各導体セグメント５２の周方向の位置とが、周方向においてずらされている。つまり、外側導体部５１における導体セグメント５２同士の連結位置と、内側導体部５５における導体セグメント５６同士の連結位置とが径方向において一致することはない。

以上のような複合ケーブル１Ｂによれば、導体部５０は、径方向に二重に配置された外側導体部５１及び内側導体部５５を有しているので、外部から通信部１３にかかる負荷をより軽減することができる。また、外側導体部５１における導体セグメント５２同士の連結位置と、内側導体部５５における導体セグメント５６同士の連結位置とは、周方向にずらされているので、例えば、外部からの負荷が外側導体部５１の導体セグメント５２の連結位置に作用した場合であっても、内側導体部５５の導体セグメント５６において吸収することができる。

また、導体セグメント５２，５６が軸線ｘの周囲に二重に配置されているので、より多くの多系統の電源に対応することができる。

次に、図１１を用いて複合ケーブル１の他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ｃについて説明する。図１１は、軸線ｘに対して直交する複合ケーブル１Ｃの断面図である。以下では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、上記の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

複合ケーブル１Ｃは、導体部６０を備える。導体部６０は、例えば７つの導体セグメント６１を有する。各導体セグメント６１は、軸線ｘに直交する断面形状が円形状に形成されており、軸線ｘの周りで筒状体１６の外周側に環状に配置されている。各導体セグメント６１の外周面は、絶縁材料により形成された外部被覆１５によって覆われている。各導体セグメント６１は、周方向において隣接して互いに連結解除自在に設けられている。ここで「セグメント」とは、筒状の導体部６０の一部を構成する個別の部材である。なお、導体セグメント６１同士は、筒状体１６の周囲に導体セグメント６１を配置した状態において、例えば、テープ等を巻くことにより連結される。

以上のような複合ケーブル１Ｃによれば、導体部６０は、複数の導体セグメント６１の集合により筒状体１６の外周側に形成されているので、複合ケーブル１Ｃに対して外部より負荷がかかった場合であっても、外部からの負荷が導体部６０の内部に直接的に伝達されることを抑えることができる。

また、各導体セグメント６１同士は、互いにテープ等が巻き付けられてまとめられているので、極めて容易に連結解除することができるので、

次に、図１２を用いて複合ケーブル１の他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ｄについて説明する。図１２は、軸線ｘに対して直交する複合ケーブル１Ｄの断面図である。以下では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、上記の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

導体部６０は、軸線ｘに直交する断面形状が多角形、具体的には四角形の角筒状に形成されている。導体部６０は、４つの導体セグメント６１を有する。各導体セグメント６１は、軸線ｘの周りに設けられている。各導体セグメント６１は、それぞれ外部被覆１５が設けられ、周方向において外部被覆１５を介して互いに隣接して設けられている。ここで「セグメント」とは、個々が周方向に連結されることにより、全体として筒状の導体部６０を形成する個別の部材である。導体セグメント６１は、軸線ｘに直交する断面形状が台形又は略台形である。なお、本実施の形態において導体部６０の断面形状は四角形であったが、多角形であれば特に限定されない。

複合ケーブル１Ｄの筒状体１６は、軸線ｘに直交する断面形状が角筒状に形成されている。なお、複合ケーブル１Ｄにおける筒状体１６の軸線に直交する断面形状は四角形状であるが、多角形状であればよく、特に限定されない。

以上のような複合ケーブル１Ｄによれば、導体部６０は四角筒状に形成されているので、外部被覆１２を形成する際に容易に整列させることができる。

次に、図１３を用いて複合ケーブル１の他の実施の形態に係る複合ケーブル１Ｅについて説明する。図１３は、軸線ｘに対して直交する複合ケーブル１Ｅの断面図である。以下では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、上記の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

複合ケーブル１Ｅは、軸線ｘに直交する断面形状が多角形、特に四角形である。複合ケーブル１Ｅの導体部６０及び筒状体１６は、複合ケーブル１Ｄにおける導体部６０及び筒状体１６と同じ構成である。本実施の形態において複合ケーブル１Ｅの断面形状は四角形であったが、多角形であれば特に限定されない。

以上のような複合ケーブル１Ｅによれば、断面が四角形に構成されているので、例えば、ワイヤハーネス１００において複数の複合ケーブル１Ｅを用いた場合、複合ケーブル１Ｅ同士を容易に整列させることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、上記実施の形態の各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、ワイヤハーネス１００において、電源幹線２１ａ～２１ｄ及び枝線２５ａ，２５ｂ（電源枝線）は、電源電圧が供給される信号線とグラウンド電圧が供給される信号線（アース線）を含んでいてもよいし、電源幹線２１ａ～２２ｄ及び枝線２５ａ，２５ｂ（電源枝線）が電源電圧が供給される信号線とし、これらの電源線とは別にグラウンド電圧が供給されるアース線を設けてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 複合ケーブル、１１ 導体部、１２ 外部被覆（第１の外部被覆）、１３ 通信部、１４ 導体セグメント、１５ 外部被覆（第２の外部被覆）、１６ 筒状体、１７，１９ 信号線（線状部材）、１８ 空間、２１ａ～２１ｄ 幹線、２５ａ，２５ｂ 枝線、３０～３５ 外部端子（簡易接続部材）、１００ ワイヤハーネス、ｘ 軸線

Claims (19)

1. 軸線に沿って延在しかつ前記軸線の周りに配置された導体部と、前記導体部の外周面を覆う絶縁性の第１の外部被覆と、前記導体部の内周面の側で前記軸線に沿って延在し、非拘束状態で収容された少なくとも１つの線状部材と、前記導体部の内周面の側に前記軸線に沿って延在し、内側で前記線状部材を収容する筒状体と、を備える複合ケーブルであって、
   前記導体部は、複数の導電性の導体セグメントを有し、
   前記導体セグメントはそれぞれ、外周面を覆う絶縁性の第２の外部被覆を有し、
   前記筒状体の内周面と前記線状部材の少なくとも外周面の一部との間には空間が形成されており、
   前記筒状体は、延在方向の一方の端部に外部端子を有する
   ことを特徴とする複合ケーブル。
2. 前記軸線に垂直な断面において前記導体セグメントの配置は、円形状、楕円形状、長円形状又は多角形状であることを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
3. 前記導体セグメントは、外周面と内周面とが円弧状に互いに平行に延びており、
   前記外周面の円弧長さは、前記内周面の円弧長さよりも長い扇形状である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合ケーブル。
4. 前記導体部は、前記軸線の周りに多層に設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の複合ケーブル。
5. 前記多層に設けられた前記導体部のうち１つの層の各導体セグメントの周方向の位置と、前記１つの層に隣接する各導体セグメントの周方向の位置とが、周方向においてずらされていることを特徴とする請求項４に記載の複合ケーブル。
6. 前記導体セグメントは、前記軸線に直交する断面形状が巴形である電線であることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合ケーブル。
7. 前記導体セグメントはそれぞれ断面形状が円形であり、前記軸線の周りに環状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合ケーブル。
8. 前記導体セグメントはそれぞれ、延在方向の一方の端部に外部端子を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載の複合ケーブル。
9. 前記導体セグメントは、単一の金属線として形成されている、又は
   前記導体セグメントは、複数の金属線により形成された電線である
   ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載の複合ケーブル。
10. 前記線状部材は、電気信号を伝送する金属線及び光ファイバの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
11. 前記線状部材は、延在方向の端部に外部端子を有することを特徴とする請求項１又は１０に記載の複合ケーブル。
12. 前記線状部材は、前記軸線に沿って延びていて、伝送線路として機能しない糸部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
13. 前記空間に樹脂材料又は繊維材料が少なくとも部分的に充填されていることを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
14. 前記筒状体は、導電体及び絶縁体の少なくとも一方により形成されていることを特徴とする請求項１又は１３に記載の複合ケーブル。
15. 前記筒状体は、前記軸線に直交する断面形状が円形状又は多角形状であることを特徴とする請求項１又は１３から１４までのいずれか一項に記載の複合ケーブル。
16. 前記第１の外部被覆と前記第２の外部被覆とは、互いに異なる絶縁材料により形成されていることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一項に記載の複合ケーブル。
17. 電源線及び通信線を含む幹線と、
    前記幹線から分岐した枝線と、
    を備え、
    前記幹線の少なくとも一部が請求項１から１６までのいずれか一項に記載の複合ケーブルである
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
18. 電源線及び通信線を含む幹線と、
    前記幹線から分岐した枝線と、
    を備え、
    前記枝線の少なくとも一部が請求項１から１６までのいずれか一項に記載の複合ケーブルである
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
19. アース線を備えることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のワイヤハーネス。

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