WO2017168881A1 - 通信用電線 - Google Patents

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sheath
communication
conductor
insulated
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亮真 上柿
田口　欣司
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a communication wire, and more particularly to a communication wire that can be used for high-speed communication in an automobile or the like.
  • the characteristic impedance of the communication wire depends on the specific configuration of the communication wire, such as the conductor diameter, the type and thickness of the insulation coating, and the like.
  • a twisted pair wire formed by twisting a pair of insulated wire cores including a conductor and an insulator that covers the conductor, and a metal foil shield for shielding that covers the twisted pair wire
  • a communication shielded electric wire is disclosed that includes a grounding electric wire that conducts to the metal foil shield and a sheath that covers the whole of the metal foil shield, and is configured to have a characteristic impedance value of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • a conductor having a conductor diameter of 0.55 mm is used as the insulation core, and the thickness of the insulator covering the conductor is 0.35 to 0.45 mm.
  • An object of the present invention is to provide a communication wire having a reduced diameter while ensuring a characteristic impedance value of a necessary size.
  • a communication wire according to the present invention is formed by twisting a pair of insulated wires composed of a conductor having a tensile strength of 400 MPa or more and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor. And a sheath made of an insulating material having a dielectric loss tangent of 0.0001 or more covering the outer periphery of the twisted pair, and having a characteristic impedance in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the dielectric loss tangent of the sheath is preferably 0.0001 or more.
  • the dielectric loss tangent of the sheath may be larger than the dielectric loss tangent of the insulating coating.
  • the ratio of the area occupied by the gap in the area surrounded by the outer peripheral edge of the sheath may be 8% or more.
  • the ratio of the area occupied by the gap in the area surrounded by the outer peripheral edge of the sheath is preferably 30% or less.
  • the conductor cross-sectional area of the insulated wire is preferably less than 0.22 mm 2 .
  • the thickness of the insulation coating of the insulated wire is preferably 0.30 mm or less.
  • the outer diameter of the insulated wire is preferably 1.05 mm or less.
  • the breaking elongation of the conductor of the insulated wire is preferably 7% or more.
  • the twist pitch in the said twisted pair wire is good in it being 45 times or less of the outer diameter of the said insulated wire.
  • the adhesion force of the sheath to the insulated wire is preferably 4N or more.
  • the conductor of the insulated wire constituting the twisted pair wire has a high tensile strength of 400 MPa or more, so the conductor diameter is reduced while ensuring the strength necessary for the wire. be able to. Then, the characteristic impedance of the communication wire can be increased by decreasing the distance between the two conductors constituting the twisted pair. As a result, even if the insulation coating of the insulated wire is thinned to reduce the diameter of the communication wire, the characteristic impedance can be ensured so as not to be smaller than the range of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the dielectric loss tangent of the sheath is 0.0001 or more, as a result of the size of the dielectric loss tangent of the sheath, the bond generated between the ground potential around the communication wire and the twisted wire is coupled to the sheath dielectric. It can be effectively attenuated by the loss. As a result, the transmission mode conversion value can be set to a high level such as 46 dB or more.
  • the dielectric loss tangent of the sheath is larger than the dielectric loss tangent of the insulation coating, it is easy to achieve both noise reduction and signal attenuation suppression in the communication wire.
  • the characteristic impedance of the communication wire can be increased. Therefore, even if the thickness of the insulation coating of the insulated wire is reduced, it becomes easy to maintain a sufficiently high value as the characteristic impedance of the communication wire. If the thickness of the insulation coating of the insulated wire can be reduced, it can contribute to reducing the outer diameter of the entire communication wire.
  • the ratio of the area occupied by the air gap is 8% or more in the area surrounded by the outer peripheral edge of the sheath in the cross section intersecting the axis of the communication wire, the characteristic impedance of the communication wire is increased.
  • the effect of reducing the outer diameter of the communication wire is particularly excellent.
  • the gap In the cross section intersecting with the axis of the communication wire, if the ratio of the area occupied by the gap is 30% or less in the area surrounded by the outer peripheral edge of the sheath, the gap is too large. This makes it easy to prevent variations and changes over time in the characteristic impedance and various transmission characteristics of the communication wire without determining the position of the twisted wire in the internal space.
  • the thickness of the insulation coating of the insulated wire is 0.30 mm or less, the entire insulated wire is easily reduced in diameter because the insulated wire is sufficiently reduced in diameter.
  • the breaking elongation of the conductor of the insulated wire is 7% or more, the impact resistance of the conductor is increased, and it is applied to the conductor when processing the communication wire into the wire harness or when assembling the wire harness. It becomes easy to endure the impact.
  • the twist pitch in the twisted pair wire is 45 times or less of the outer diameter of the insulated wire, the twisted structure of the twisted wire is less likely to loosen. It becomes easy to prevent the transmission characteristics from varying or changing with time.
  • the adhesion of the sheath to the insulated wire is 4N or more, the position of the twisted wire relative to the sheath is prevented from being displaced and the twisted structure of the twisted wire is prevented from occurring. It is easy to prevent variations and changes with time in the characteristic impedance and various transmission characteristics.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a communication wire 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the communication wire 1 has a twisted pair wire 10 in which a pair of insulated wires 11 and 11 are twisted together.
  • Each insulated wire 11 has a conductor 12 and an insulating coating 13 that covers the outer periphery of the conductor 12.
  • the electric wire 1 for communication has the sheath 30 which coat
  • the communication wire 1 has a characteristic impedance in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ is a value required for an electric wire for Ethernet communication. Since the communication wire 1 has such characteristic impedance, it can be suitably used for high-speed communication in an automobile or the like.
  • the conductor 12 of the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10 is made of a metal wire having a tensile strength of 400 MPa or more.
  • the metal wire include a copper alloy wire containing Fe and Ti as will be described later, and a copper alloy wire containing Fe, P, and Sn.
  • the tensile strength of the conductor 12 is more preferably 440 MPa or more, and even more preferably 480 MPa or more.
  • the conductor 12 Since the conductor 12 has a tensile strength of 400 MPa or more, further 440 MPa or more, and 480 MPa or more, the tensile strength required as an electric wire can be maintained even when the diameter is reduced.
  • the diameter of the conductor 12 By reducing the diameter of the conductor 12, the distance between the two conductors 12 and 12 constituting the twisted pair wire 10 (the distance connecting the centers of the conductors 12 and 12) is reduced, and the characteristic impedance of the communication wire 1 is reduced. Becomes larger.
  • the conductor 12 can be reduced in diameter until the conductor cross-sectional area is less than 0.22 mm 2 , further 0.15 mm 2 or less, and 0.13 mm 2 or less.
  • the outer diameter of the conductor 12 can be 0.55 mm or less, further 0.50 mm or less, or 0.45 mm or less. Note that, if the conductor 12 is excessively thinned, it is difficult to maintain strength, and the characteristic impedance of the communication wire 1 becomes too large. Therefore, the conductor cross-sectional area is preferably set to 0.08 mm 2 or more.
  • the conductor 12 has a small conductor cross-sectional area of less than 0.22 mm 2 , even if the thickness of the insulating coating 13 covering the outer periphery of the conductor 12 is reduced to, for example, 0.30 mm or less, the communication wire 1 Therefore, it becomes easy to secure a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the conductor cross-sectional area in the case of the conventional general copper electric wire, it is difficult to use the conductor cross-sectional area as less than 0.22 mm 2 due to the low tensile strength.
  • the conductor 12 preferably has a breaking elongation of 7% or more.
  • a conductor having high tensile strength often has low toughness and low impact resistance when a force is applied suddenly.
  • the conductor 12 having a high tensile strength of 400 MPa or more has a breaking elongation of 7% or more, the step of assembling the wire harness from the communication wire 1 and the assembly of the wire harness Even if an impact is applied to the conductor 12 in this step, the conductor 12 can exhibit high impact resistance.
  • the breaking elongation of the conductor 12 is more preferably 10% or more.
  • the conductor 12 may be made of a single wire, but is preferably made of a stranded wire in which a plurality of strands (for example, 7 wires) are twisted together from the viewpoint of enhancing flexibility. In this case, after twisting the strands, compression molding may be performed to form a compression stranded wire. The outer diameter of the conductor 12 can be reduced by compression molding. Moreover, when the conductor 12 consists of a twisted wire, as long as the conductor 12 as a whole has a tensile strength of 400 MPa or more, it may be composed of the same strand or two or more strands.
  • a copper alloy containing Fe and Ti as described later or a strand made of a copper alloy containing Fe, P, and Sn, and a metal other than a copper alloy, such as SUS
  • a metal other than a copper alloy such as SUS
  • the conductor resistance may be 210 m ⁇ / m or less.
  • the higher the conductor resistance the higher the mode conversion characteristic of the communication wire 1.
  • the conductor resistance is preferably 150 m ⁇ / m or more.
  • the insulating coating 13 of the insulated wire 11 may be made of any insulating polymer material. From the viewpoint of securing a predetermined high value as the characteristic impedance, the insulating coating 13 preferably has a relative dielectric constant of 4.0 or less. Examples of such a polymer material include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polytetrafluoroethylene, and polyphenylene sulfide. Further, the insulating coating 13 may appropriately contain an additive such as a flame retardant in addition to the polymer material.
  • the polymer material constituting the insulating coating 13 has a low molecular polarity. It is preferable to use one. For example, among the enumerated above, it is preferable to use polyolefin which is a nonpolar polymer material.
  • the dielectric loss tangent of the insulating coating 13 is preferably smaller from the viewpoint of suppressing the influence of signal attenuation in the twisted pair wire 10 and from the viewpoint of reducing the diameter and weight of the insulated wire 11.
  • the dielectric loss tangent is preferably 0.001 or less.
  • the dielectric loss tangent of the material constituting the insulating coating 13 is equal to or less than the dielectric loss tangent of the material constituting the sheath 30, and is smaller than the dielectric loss tangent of the material constituting the sheath 30. Is preferred.
  • the polymer material constituting the insulating coating 13 may or may not be foamed. From the viewpoint of reducing the dielectric constant of the insulating coating 13 and reducing the diameter of the insulated wire 11, foaming is preferable, and the viewpoint of stabilizing the transmission characteristics of the communication wire 1 and the manufacturing process of the insulating coating 13 are simplified. From the viewpoint of conversion, it is preferable that the foam is not foamed.
  • the thickness of the insulating coating 13 necessary for securing a predetermined characteristic impedance due to the effect of increasing the characteristic impedance by reducing the diameter of the conductor 12 and approaching between the conductors 12, 12. can be reduced.
  • the thickness of the insulating coating 13 is preferably 0.30 mm or less, more preferably 0.25 mm or less, and 0.20 mm or less. If the insulating coating 13 is made too thin, it will be difficult to secure a required characteristic impedance, and therefore the thickness of the insulating coating 13 is preferably larger than 0.15 mm.
  • the entire insulated wire 11 is reduced in diameter.
  • the outer diameter of the insulated wire 11 can be 1.05 mm or less, further 0.95 mm or less, and 0.85 mm or less.
  • the entire communication wire 1 can be reduced in diameter.
  • the thickness of the insulation coating 13 is more uniform over the entire circumference of the conductor 12. That is, it is preferable that the uneven thickness is small. Then, the eccentricity of the conductor 12 is reduced, and when the twisted pair wire 10 is configured, the symmetry of the position of the conductor 12 in the twisted pair wire 10 is increased. As a result, it is possible to improve the transmission characteristics of the communication wire 1, particularly the mode conversion characteristics.
  • the eccentricity of each insulated wire 11 may be 65% or more, more preferably 75% or more.
  • the eccentricity is calculated as [minimum insulation thickness] / [maximum insulation thickness] ⁇ 100%.
  • the twisted pair wire 10 can be formed by twisting two insulated wires 11, and the twist pitch can be set according to the outer diameter of the insulated wire 11, etc. it can. However, loosening of the twist structure can be effectively suppressed by setting the twist pitch to 60 times or less, preferably 45 times or less, more preferably 30 times or less of the outer diameter of the insulated wire 11. Looseness of the twisted structure can lead to variations in the characteristic impedance and various transmission characteristics of the communication wire 1 and changes over time.
  • the sheath 30 when the sheath 30 is a loose jacket type, there is a gap G between the sheath 30 and the paired twisted wire 10, so that it is When a force that loosens the twisted structure acts on the wire 10, it may be difficult to suppress it by the sheath 30, but by selecting the twist pitch as described above, the loose jacket-type sheath 30. Also when using, loosening of the twisted structure can be effectively suppressed.
  • the distance between the two insulated wires 11 constituting the twisted pair wire 10 (the distance between the wires) is set to a small value, for example, substantially 0 mm, at each portion in the pitch. It is possible to maintain stable transmission characteristics.
  • the twist pitch of the twisted pair wire 10 is more preferably 8 times the outer diameter of the insulated wire 11 or more. Is preferably 12 times or more and 15 times or more.
  • the following two structures can be exemplified as the twisted structure of the two insulated wires 11.
  • the insulated wire 11 is not added with a twisted structure centered on the twisted shaft, and the insulated wire is centered on the axis of the insulated wire 11 itself.
  • the relative vertical and horizontal directions of each part of 11 do not change along the twisting axis. That is, the part which hits the same position centering on the axis
  • the portion that hits the same position around the axis of the insulated wire 11 is indicated by a dotted line along the axis of the insulated wire 11, but this dotted line corresponds to the fact that no twisted structure is added, It is always visible in the center of the page.
  • 3A and 3B the twisted structure of the twisted pair wire 10 is shown in a loosened state for easy viewing.
  • the portion that hits the same position around the axis of the insulated wire 11 is indicated by a dotted line along the axis of the insulated wire 11, but this dotted line corresponds to the addition of a twisted structure, It is visible in front of the paper surface only in a part of the region within one pitch of the twisted structure, and its position is continuously changed back and forth with respect to the paper surface within one pitch of the twisted structure.
  • the first twisted structure has a smaller change in the distance between the two insulated wires 11 within one pitch of the twisted structure.
  • the distance between the lines is likely to change due to the effect of twisting due to the reduced diameter of the insulated wire 11, but the first twisted structure is adopted. Therefore, the influence can be suppressed small.
  • the transmission characteristics of the communication wire 1 tend to become unstable.
  • the length difference (line length difference) between the two insulated wires 11 constituting the twisted pair wire 10 is preferably smaller.
  • the symmetry of the two insulated wires 11 can be increased, and transmission characteristics, particularly mode conversion characteristics, can be improved. For example, if the wire length difference per 1 m of the twisted pair wire is suppressed to 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, the influence of the wire length difference is easily suppressed.
  • the two insulated wires 11 are merely twisted together, but the insulation coating 13 of each insulated wire 11 is further fused to each other in the whole or part of the longitudinal direction. May be. By fusion, the balance of the two insulated wires 11 is stabilized, and the transmission characteristics of the communication wire 1 can be improved.
  • the sheath 30 is provided for the purpose of protecting the twisted pair wire 10 and maintaining a twisted structure.
  • the sheath 30 has various characteristics of the communication wire 1 such as contact with water, such as characteristic impedance. It also plays a role in preventing the influence on.
  • the sheath 30 is made of an insulating material having a dielectric loss tangent of 0.0001 or more.
  • the sheath 30 is provided as a loose jacket, and accommodates the twisted pair wire 10 in a space formed in a hollow cylindrical shape.
  • the sheath 30 is in contact with the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10 only in a part of the region along the circumferential direction of the inner peripheral surface, and in other regions, the sheath 30 and the insulated wire 11 are in contact with each other. There is a gap G between them, and an air layer is formed. Details of the configuration of the sheath 30 will be described later.
  • the sheath When evaluating the state of the cross section of the communication electric wire 1 such as the presence or absence of the air gap G between the sheath 30 and the insulated wire 11 and the ratio of the air gap G as described later, the sheath is cut by a cutting operation for forming a cross section. 30 and the twisted pair wire 10 are deformed so that accurate evaluation is not hindered.
  • the entire communication wire 1 is embedded in a resin such as acrylic, and the resin is infiltrated into the space inside the sheath 30. It is preferable to perform the cutting operation after fixing in the state. In the cut surface, the region where the acrylic resin is present is the region that was originally the gap G.
  • a shield made of a conductive material surrounding the twisted pair wire 10 is not provided inside the sheath 30, and the twisted wire 10
  • the sheath 30 directly surrounds the outer periphery.
  • the shield plays a role of shielding the intrusion of noise from the outside and the emission of noise to the outside of the twisted pair wire 10, but the communication wire 1 according to the present embodiment has a condition that the influence of noise is not serious. It is assumed that it will be used in, and no shield is provided.
  • the sheath 30 does not have a member and directly covers the outer periphery of the twisted pair wire 10 via the gap G.
  • a shield made of a conductive material surrounding the twisted pair wire 10 may be provided inside the sheath 30 in the communication wire 1.
  • a shield since it cannot discuss the presence or absence of the space
  • the conductor 12 of the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10 has a tensile strength of 400 MPa or more. Even if the conductor 12 is reduced in diameter, it is easy to maintain a sufficient strength as an automobile electric wire. By reducing the diameter of the conductor 12, the distance between the two conductors 12 and 12 constituting the twisted pair wire 10 is reduced. When the distance between the two conductors 12 and 12 becomes shorter, the characteristic impedance of the communication wire 1 becomes higher. When the layer of the insulation coating 13 of the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10 becomes thin, the characteristic impedance becomes small. Even if the thickness of the insulating coating 13 is reduced to, for example, 0.30 mm or less, it is possible to ensure a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ in the communication wire 1.
  • the wire diameter (finished diameter) of the communication wire 1 as a whole can be reduced.
  • the wire diameter of the communication wire 1 can be 2.9 mm or less, and further 2.5 mm or less.
  • the communication wire 1 is suitably used for high-speed communication in a limited space such as in an automobile. be able to.
  • the reduction of the diameter of the conductor 12 and the reduction of the thickness of the insulating coating 13 constituting the insulated wire 11 are effective not only for reducing the diameter of the communication wire 1 but also for reducing the weight of the communication wire 1.
  • the weight of the communication wire 1 for example, when the communication wire 1 is used for communication in an automobile, the entire vehicle can be reduced in weight, leading to lower fuel consumption of the vehicle.
  • the communication wire 1 since the conductor 12 constituting the insulated wire 11 has a tensile strength of 400 MPa or more, the communication wire 1 has a high breaking strength.
  • the breaking strength can be set to 100 N or more, further 140 N or more. Since the electric wire 1 for communication has a high breaking strength, a high gripping force can be shown with respect to the terminal or the like at the terminal. That is, it becomes easy to prevent the communication wire 1 from being broken at a portion where a terminal or the like is attached to the terminal.
  • communication wires have transmission characteristics other than the characteristic impedance, that is, transmission loss (IL), reflection loss (RL), transmission mode It is desirable that transmission characteristics such as conversion (LCTL) and reflection mode conversion (LCL) also satisfy predetermined levels.
  • the sheath 30 has a loose jacket type configuration, so that the insulation coating 13 of the insulated wire 11 is less than 0.25 mm, and further 0.15 mm or less.
  • IL ⁇ 0.68 dB / m (66 MHz), RL ⁇ 20.0 dB (20 MHz), LCTL ⁇ 46.0 dB (50 MHz), and LCL ⁇ 46.0 dB (50 MHz) can be satisfied.
  • the constituent material of a sheath has a polymer material as a main component.
  • the polymer material constituting the sheath 30 may be any material. Specific polymer materials include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polyphenylene sulfide, and the like.
  • the sheath 30 may appropriately contain an additive such as a flame retardant.
  • the sheath 30 is made of an insulating material having a dielectric loss tangent of 0.0001 or more.
  • the dielectric loss in the sheath 30 increases, and the common due to the coupling between the twisted pair wire 10 and the ground potential existing outside the communication wire 1 is increased.
  • Mode noise can be attenuated.
  • the mode conversion characteristic of the communication wire 1 can be enhanced.
  • the mode conversion characteristics are transmission mode conversion characteristics (LCTL) and reflection mode conversion characteristics (LCL), particularly transmission mode conversion characteristics.
  • the mode conversion characteristic is an index indicating the degree of conversion between the differential mode and the common mode in the signal transmitted through the communication wire 1. The larger the value (absolute value), the less the conversion between the modes occurs. become.
  • the communication wire 1 By setting the dielectric loss tangent of the sheath 30 to 0.0001 or more, the communication wire 1 having excellent mode conversion characteristics satisfying the levels of LCTL ⁇ 46.0 dB (50 MHz) and LCL ⁇ 46.0 dB (50 MHz). Easy to get. If the dielectric loss tangent is 0.0006 or more, the mode conversion characteristics can be further improved. For example, when the communication wire 1 is used in an automobile, there are many members that contribute as a ground potential, such as a vehicle body, in the vicinity of the communication wire 1, and noise reduction by increasing the dielectric loss tangent of the sheath 30. Becomes effective.
  • the dielectric loss tangent of the material constituting the sheath 30 is too large, the attenuation of the differential mode signal transmitted by the twisted pair wire 10 may increase, resulting in communication failure.
  • the dielectric loss tangent of the sheath 30 it is possible to suppress the influence of signal attenuation.
  • the dielectric loss tangent in the sheath 30 can be adjusted by the type of additives such as a polymer material and a flame retardant constituting the sheath 30 and the amount of additive added.
  • the dielectric loss tangent of the sheath 30 can be increased by using a polymer material having a high molecular polarity. This is because a polymer material having a high molecular polarity and a high dielectric constant usually has a large dielectric loss tangent.
  • the dielectric loss tangent of the sheath 30 can be increased by adding a highly polar additive. The dielectric loss tangent can be further increased by increasing the content of such an additive.
  • this type of communication wire 1 when the diameter of the entire communication wire 1 is reduced by reducing the diameter of the insulated wire 11 or reducing the thickness of the sheath 30, it is required to be 100 ⁇ 10 ⁇ . It may be difficult to ensure a characteristic impedance of a magnitude. Therefore, it is conceivable to increase the characteristic impedance by reducing the effective dielectric constant of the communication wire 1 defined by the following formula (1). From this point of view, it is preferable to use a polymer material constituting the sheath 30 that has low molecular polarity and gives a low dielectric constant.
  • ⁇ eff is the effective dielectric constant
  • d is the conductor diameter
  • D is the outer diameter of the wire
  • ⁇ 0 is a constant.
  • the communication wire 1 may be exposed to high temperatures in an in-vehicle environment or the like, but as the molecular polarity of the material of the sheath 30 is smaller, the dielectric constant of the sheath 30 is greatly increased at higher temperatures and the characteristic impedance of the communication wire 1 is increased. This is also preferable from the viewpoint of easily avoiding a situation in which the temperature drops.
  • the polymer material having a low molecular polarity it is particularly preferable to use a nonpolar polymer material.
  • polyolefin can be cited as a nonpolar polymer material.
  • the dielectric loss tangent which is a parameter that tends to increase as the molecular polarity of the polymer material increases, and at the same time, the molecular polarity of the polymer material constituting the sheath 30 from another viewpoint. Is desired to be small. Therefore, the dielectric loss tangent of the entire constituent material of the sheath 30 can be increased by adding an additive having a polarity that increases the dielectric loss tangent to a polymer material having no or small molecular polarity such as polyolefin.
  • the material constituting the sheath 30 preferably has a dielectric loss tangent greater than or equal to the dielectric tangent of the material constituting the insulating coating 13 of the insulated wire 11 and further larger than the dielectric loss tangent of the insulating coating 13.
  • the sheath 30 should have a large dielectric loss tangent from the viewpoint of improving the mode conversion characteristics, while the attenuation of the differential mode signal transmitted through the twisted pair wire 10 can be suppressed to a low level. This is because the insulating coating 13 preferably has a smaller dielectric loss tangent.
  • the dielectric loss tangent of the sheath 30 is 1.5 times or more, further 2 times or more and 5 times or more the dielectric loss tangent of the insulating coating 13 can be exemplified as a preferable example.
  • the polymer material constituting the sheath 30 may or may not be foamed. From the viewpoint of reducing the dielectric constant of the sheath 30 and increasing the characteristic impedance of the communication wire 1 as an effect of holding air in the foamed portion, foaming is preferable. On the other hand, from the viewpoint of suppressing variation in transmission characteristics of the communication wire 1 due to variations in the degree of foaming and stabilizing the transmission characteristics, it is preferable that foaming is not performed. In terms of manufacturability of the sheath 30, from the viewpoint that the foaming step can be omitted, it is simpler that the sheath 30 is not foamed. However, even if the gap G is not provided (that is, a solid jacket described later). From the viewpoint that the dielectric constant can be reduced even if it is reduced, it is easier to make the sheath 30 foamed.
  • the sheath 30 may be made of the same type of polymer material as the insulating coating 13 or of a different type of polymer material. From the viewpoint of simplifying the configuration and manufacturing process of the communication wire 1 as a whole, it is preferable to use the same kind of material, and the physical properties such as the dielectric constant are selected with a high degree of freedom for each of the sheath 30 and the insulating coating 13. From the viewpoint, it is preferable to use different materials.
  • the sheath 30 is provided as a loose jacket, and the gap G is formed between the sheath 30 and the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10.
  • the shape of the sheath 30 is not particularly specified, and it is not essential that the sheath 30 is a loose jacket type and the gap G is provided. That is, as shown in FIG. 2, a communication wire 1 ′ in which the sheath 30 ′ is provided as a full jacket can be considered.
  • the sheath 30 ′ is in contact with the insulated wire 11 constituting the twisted pair wire 10 or is formed in a solid state up to a position in the vicinity thereof, and between the sheath 30 ′ and the insulated wire 11, Except for voids that are inevitably formed in production, voids are substantially absent.
  • the case where the sheath 30 is a loose jacket is more preferable than the case where the sheath 30 is a full jacket.
  • the characteristic impedance of the communication wire 1 becomes higher when the twisted pair wire 10 is surrounded by a material having a low dielectric constant (see formula (1)), and the air layer around the twisted pair wire 10 is loose.
  • the configuration of the jacket can make the characteristic impedance higher than the case of a solid jacket in which a dielectric is present immediately outside the twisted pair wire 10.
  • the insulation coating 13 of each insulated wire 11 is thinned, a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ can be secured.
  • the insulating coating 13 thinner, the insulated wire 11 can be made thinner and the outer diameter of the entire communication wire 1 can be made smaller.
  • the conductor 12 of the insulated wire 11 is made of a material having a tensile strength of 400 MPa, and the sheath 30 is made of a loose jacket type. Even if it is less than 0.25 mm, and even 0.20 mm or less, the communication wire 1 can ensure a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ . In this case, the outer diameter of the entire communication wire 1 can be 2.5 mm or less.
  • the mass per unit length of the communication wire 1 can be reduced even when the solid jacket is used.
  • the weight of the sheath 30 in this way, in combination with the effects of reducing the diameter of the conductor 12 and reducing the thickness of the insulating coating 13, the overall weight of the communication wire 1 can be reduced. This can contribute to lower fuel consumption when used in automobiles.
  • the sheath 30 is a loose jacket type and has a gap G between the insulated wire 11 and the sheath 30, when the sheath 30 is molded, fusion between the sheath 30 and the insulating coating 13 of the insulated wire 11 is achieved. It can be suppressed. As a result, the sheath 30 can be easily removed when the end of the communication wire 1 is processed. Fusion between the sheath 30 and the insulating coating 13 is particularly problematic when the polymer material constituting the sheath 30 and the polymer material constituting the insulating coating 13 are of the same type.
  • the sheath 30 When the loose jacket type sheath 30 is used, the sheath 30 has a hollow cylindrical shape, so that the communication wire 1 as a whole is susceptible to unintended bending and bending, but the conductor 12 has a tensile strength. This can be compensated by using a material of 400 MPa or more.
  • the outer peripheral area ratio of the gap G is more preferably 15% or more.
  • the outer peripheral area ratio of the gap G is preferably 30% or less, more preferably 23% or less.
  • the ratio of the gap G instead of the outer peripheral area ratio, the area of the region surrounded by the inner periphery of the sheath 30, that is, the sheath 30 in the cross section that intersects the axis of the communication wire 1 substantially perpendicularly.
  • the ratio of the area occupied by the gap G can also be used.
  • the inner peripheral area ratio of the gap G is preferably 26% or more, more preferably 39% or more.
  • the inner peripheral area ratio is preferably 56% or less, more preferably 50% or less.
  • the outer peripheral area ratio is used as an index rather than the inner peripheral area ratio as an index for ensuring sufficient characteristic impedance. It is preferable to set G. However, particularly when the sheath 30 is thick, the influence of the thickness of the sheath 30 on the characteristic impedance of the communication wire 1 is small, so the inner peripheral area ratio is also a good index.
  • the ratio of the gap G in the cross section may not be constant in each part within one pitch of the twisted pair wire 10.
  • the outer peripheral area ratio and the inner peripheral area ratio of the gap G satisfy the above conditions as an average value of the length region for one pitch of the twisted pair wire 10, and for one pitch It is more preferable that the above conditions are satisfied over the entire length region. Or in such a case, it is good to evaluate the ratio of the space
  • the ratio of the volume occupied by the gap G (outer peripheral volume ratio) in the region surrounded by the outer peripheral surface of the sheath 30 is 7% or more, Preferably it is 14% or more. Further, the outer peripheral volume ratio is 29% or less, more preferably 22% or less. Alternatively, in the length region corresponding to one pitch of the twisted pair wire 10, the volume ratio (inner peripheral volume ratio) occupied by the gap G in the volume of the region surrounded by the inner peripheral surface of the sheath 30 is 25% or more. More preferably, it should be 38% or more. The inner volume ratio is 55% or less, more preferably 49% or less.
  • the effective dielectric constant depends on parameters such as the material and thickness of the sheath 30 in addition to the size of the gap G, but the effective dielectric constant is 7.0 or less, more preferably 6.0 or less.
  • the characteristic impedance of the communication wire 1 can be easily increased to a range of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the effective dielectric constant is 1.5 or more, more preferably 2.0 or more. It is good to do.
  • the size of the gap G can be controlled by conditions (die point shape, extrusion temperature, etc.) when the sheath 30 is manufactured by extrusion molding.
  • the sheath 30 is in contact with the insulated wire 11 in a partial region of the inner peripheral surface. In these regions, if the sheath 30 is firmly adhered to the insulated wire 11, the twisted wire 10 is pressed by the sheath 30, so that the misalignment of the twisted wire 10 in the inner space of the sheath 30 or the twisted wire A phenomenon such as loosening of the ten twisted structure can be suppressed.
  • the adhesion force of the sheath 30 to the insulated wire 11 is 4N or more, more preferably 7N or more, and 8N or more, these phenomena are suppressed, and the distance between the two insulated wires 11 is reduced to a small value, for example, By maintaining the thickness substantially at 0 mm, variations in characteristic impedance, various transmission characteristics, and changes with time can be effectively suppressed.
  • the contact force is preferably suppressed to 70 N or less.
  • the adhesion of the sheath 30 to the insulated wire 11 can be adjusted by changing the extrusion temperature of the resin material when the sheath 30 is formed on the outer periphery of the twisted pair wire 10 by extruding the resin material.
  • the adhesion strength can be evaluated as the strength until the twisted pair wire 10 is pulled out in a state where the sheath 30 is removed 30 mm from one end.
  • the length (contact rate) of the portion in contact with the insulated wire 11 in the entire length of the inner peripheral edge of the sheath 30 in the cross section that intersects the axis of the communication wire 1 substantially perpendicularly is 0.5% or more. If it is preferably set to 2.5% or more, these phenomena can be effectively suppressed.
  • the contact rate preferably satisfies the above conditions as an average value of the length region for one pitch of the twisted pair wire 10, and satisfies the above conditions over the entire length region for one pitch. And more preferable.
  • the thickness of the sheath 30 may be appropriately selected.
  • the thickness of the sheath may be 0.20 mm or more, more preferably 0.30 mm or more.
  • the thickness of the sheath 30 may be 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less.
  • the loose jacket type sheath 30 As described above, from the viewpoint of reducing the diameter of the communication wire 1, it is preferable to use the loose jacket type sheath 30. However, when the request for reducing the diameter is not so large, as shown in FIG. A full jacket type sheath 30 'may be selected.
  • the solid sheath 30 ′ has a larger dielectric loss due to the effect of the thickness of the dielectric, and is therefore caused by the coupling between the twisted pair wire 10 and the ground potential existing outside the communication wire 1. It is possible to effectively attenuate common mode noise.
  • the solid sheath 30 ′ can firmly fix the twisted pair wire 10 by the sheath 30 ′, and prevents a phenomenon such as a positional shift of the twisted pair wire 10 with respect to the sheath 30 ′ and a loose twisted structure.
  • Cheap As a result, it is easy to prevent changes and variations in the characteristic impedance and various transmission characteristics of the communication wire 1 from occurring due to these phenomena.
  • Either the loose jacket type sheath 30 or the full jacket type sheath 30 ' is used, and the thickness of the sheaths 30 and 30' in each case depends on the conditions for forming the sheath by extrusion molding (die point shape). , Extrusion temperature, etc.). It should be noted that in a situation where there is no problem in protecting the twisted pair wire 10 and maintaining the twisted structure, the sheath 30 can be omitted and is not necessarily provided on the communication wire.
  • the sheath 30 may be composed of a plurality of layers or only one layer. From the viewpoint of reducing the diameter and cost of the communication wire 1 by simplifying the configuration, the sheath 30 is preferably composed of only one layer.
  • the dielectric loss tangent of the sheath is defined as 0.0001 or more. However, when the sheath 30 is composed of a plurality of layers, at least one layer has a dielectric loss tangent of 0.0001 or more. do it.
  • the average value of the dielectric loss tangent values of each layer weighted by the respective thicknesses is more preferably 0.0001 or more, and all the layers have a dielectric loss tangent of 0.0001 or more. More preferable.
  • the copper alloy wire mentioned as the first example has the following component composition.
  • -Fe 0.05 mass% or more, 2.0 mass% or less-Ti: 0.02 mass% or more, 1.0 mass% or less-Mg: 0 mass% or more, 0.6 mass% or less (Mg is contained) (Including forms that are not) -The balance consists of Cu and inevitable impurities.
  • the copper alloy wire having the above composition has a very high tensile strength.
  • particularly high tensile strength can be achieved when the Fe content is 0.8% by mass or more and when the Ti content is 0.2% by mass or more.
  • the tensile strength can be increased by increasing the degree of wire drawing, reducing the wire diameter, or performing heat treatment after wire drawing, and the conductor 11 having a tensile strength of 400 MPa or more can be obtained. .
  • the copper alloy wire mentioned as a 2nd example has the following component compositions. Fe: 0.1% by mass or more and 0.8% by mass or less P: 0.03% by mass or more, 0.3% by mass or less Sn: 0.1% by mass or more, 0.4% by mass or less Consists of Cu and inevitable impurities.
  • the copper alloy wire having the above composition has a very high tensile strength.
  • particularly high tensile strength can be achieved when the Fe content is 0.4% by mass or more and when the P content is 0.1% by mass or more.
  • the tensile strength can be increased by increasing the degree of wire drawing, reducing the wire diameter, or performing heat treatment after wire drawing, and the conductor 11 having a tensile strength of 400 MPa or more can be obtained. .
  • a conductor constituting an insulated wire was produced. That is, a master alloy containing 99.99% or more electrolytic copper and each element of Fe and Ti was put into a high-purity carbon crucible and vacuum-melted to prepare a mixed molten metal. Here, in the molten mixture, 1.0 mass% Fe and 0.4 mass% Ti were included. The resulting molten mixture was continuously cast to produce a cast material having a diameter of 12.5 mm. The obtained cast material was extruded and rolled to ⁇ 8 mm, and then drawn to ⁇ 0.165 mm. Seven strands obtained were used, and twisting was performed at a twist pitch of 14 mm, and compression molding was performed. Thereafter, heat treatment was performed. The heat treatment conditions were a heat treatment temperature of 500 ° C. and a holding time of 8 hours. The obtained conductor had a conductor cross-sectional area of 0.13 mm 2 and an outer diameter of 0.45 mm.
  • the tensile strength and breaking elongation of the copper alloy conductor thus obtained were evaluated according to JIS Z 2241. At this time, the distance between the scores was 250 mm, and the tensile speed was 50 mm / min. As a result of the evaluation, the tensile strength was 490 MPa and the elongation at break was 8%.
  • the insulating material constituting the sheath predetermined materials were selected from the insulating materials A to D as shown in Table 2 for Samples 1 to 4 and Table 3 for Samples 5 to 10.
  • the insulation coating of the insulated wires is all made of the insulating material B, and the sheaths are made of the insulating materials A to D, respectively.
  • the insulating coating and sheath of the insulated wire are made of various combinations of insulating materials B to D.
  • the sheath was a loose jacket type, and the thickness of the sheath was 0.4 mm.
  • the size of the gap between the sheath and the insulated wire was 23% in terms of the peripheral area ratio, and the adhesion of the sheath to the insulated wire was 15N. In this way, communication wires for samples 1 to 4 and samples 5 to 10 were obtained.
  • the characteristic impedances obtained by the open / short method using the LCR meter were confirmed for the communication wires related to Samples 1 to 10, the characteristic impedances of all of Samples 1 to 10 were in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ . confirmed.
  • LCTL transmission mode conversion characteristics
  • the transmission mode conversion characteristics were similarly evaluated for samples 5 to 10 having different combinations of the dielectric loss tangents of the sheath and the insulating coating due to different combinations of the sheath and the insulating coating.
  • Table 1 shows the measurement results of the dielectric loss tangent for the insulating materials A to D together with the composition of the materials.
  • Table 2 summarizes the measurement results of the transmission mode conversion characteristics of the communication wires of Samples 1 to 4 in which sheaths are formed using the insulating materials A to D, respectively.
  • the transmission mode conversion satisfying the level of 46 dB or more is achieved by setting the dielectric loss tangent of the sheath to 0.0001 or more. Further, the transmission mode conversion value increases as the dielectric loss tangent of the sheath increases.
  • Table 3 summarizes the measurement results of the transmission mode conversion characteristics for samples 5 to 10 in which the combination of the sheath and the insulation coating differs depending on the combination of the sheath and insulation coating materials.
  • the transmission mode conversion value is below the standard of 46 dB.
  • the transmission mode conversion value is 46 dB or more.
  • the value of the transmission mode conversion exceeds 50 dB and is further increased.
  • the characteristic impedance was measured with respect to the obtained communication wire. The measurement was performed by an open / short method using an LCR meter.
  • Table 4 shows the configuration of communication wires and the evaluation results for samples A1 to A8.
  • the behavior of the characteristic impedance described above is interpreted as a result of using a copper alloy wire as the conductor, and reducing the diameter of the conductor compared to using a pure copper wire, and the closer distance between the conductors.
  • the thickness of the insulation coating can be made less than 0.30 mm while maintaining a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ , and in the thinnest case, it is made 0.18 mm. It is possible.
  • the insulation coating thin, it is possible to reduce the finished outer diameter of the communication wire in combination with the effect of reducing the diameter of the conductor itself.
  • the finished outer diameter of the communication wire is reduced by about 20% in the sample A3 using the copper alloy conductor because the conductors can be made thinner.
  • the characteristic impedance is out of the range of 100 ⁇ 10 ⁇ . That is, the characteristic impedance in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ can be obtained by reducing the diameter of the conductor using a copper alloy and appropriately selecting the thickness of the insulating coating.
  • the size of the gap between the loose jacket type sheath and the insulated wire was 23% in terms of the peripheral area ratio, and the adhesion of the sheath to the insulated wire was 15N.
  • a plurality of samples in which the thickness of the insulation coating of the insulated wire was changed were prepared.
  • transmission characteristics of IL, RL, LCTL, and LCL were evaluated using a network analyzer.
  • FIG. 4 shows, as plot points, the relationship between the thickness of the insulation coating (insulation thickness) of the insulated wire and the measured characteristic impedance for each of the cases where the sheath is a loose jacket type and the full jacket type.
  • FIG. 4 also shows the relationship between the insulation thickness and the characteristic impedance obtained by the equation (1) known as the theoretical equation of the characteristic impedance of the communication wire having a twisted pair when no sheath is provided.
  • An approximate curve based on the formula (1) is also shown for the measurement result when each sheath is provided.
  • the broken line in the figure indicates a range where the characteristic impedance is 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the characteristic impedance when the insulation thickness is the same is reduced corresponding to the increase in effective dielectric constant by providing the sheath.
  • the case where the sheath is a full jacket type the case where the loose jacket type is used is less reduced and a large characteristic impedance is obtained.
  • the insulation thickness required to obtain the same characteristic impedance is smaller in the case of the loose jacket type.
  • the characteristic impedance is 100 ⁇ in the case of the loose jacket type when the insulation thickness is 0.20 mm, and in the case of the full jacket type when the insulation thickness is 0.25 mm.
  • Table 5 summarizes the insulation thickness and the outer diameter and mass of the communication wire for these cases.
  • the insulation thickness is reduced by 25%
  • the outer diameter of the communication wire is 7.4%
  • the mass is reduced by 27% as compared to the full jacket type. ing.
  • the size of the gap was measured for each sample prepared above. Under the present circumstances, after embedding and fixing the electric wire for communication of each sample in acrylic resin, it cut
  • the characteristic impedance in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ is stably obtained in the samples C2 to C5 in which the size of the void is 8% or more and 30% or less in terms of the peripheral area ratio.
  • the effective dielectric constant is too large due to the small gap, and the characteristic impedance does not reach the range of 100 ⁇ 10 ⁇ .
  • the characteristic impedance exceeds the range of 100 ⁇ 10 ⁇ to the higher side. This is because the gap is too large and the median value of the characteristic impedance is increased, and the position of the twisted wire within the sheath and the twisted structure are liable to occur, resulting in large variations in characteristic impedance. It is interpreted as.
  • the adhesion force of the sheath was measured for each sample prepared above.
  • the sheath adhesion force was evaluated as the strength until the insulated wire was pulled out in a state where the sheath was removed 30 mm from one end in a sample having a total length of 150 mm.
  • changes in characteristic impedance were measured under conditions that simulated use over time. Specifically, the communication wire of each sample was bent 200 times at an angle of 90 ° along a mandrel having an outer diameter of ⁇ 25 mm, the characteristic impedance at the bent portion was measured, and the amount of change from before the bending was recorded. did.
  • Table 7 summarizes the relationship between the sheath adhesion force and the characteristic impedance variation.
  • Table 8 summarizes the relationship between the thickness of the sheath and the amount of change in characteristic impedance.
  • Table 9 shows the eccentricity and measurement results of each mode conversion characteristic.
  • the value of each mode conversion is an absolute value that is the minimum value in the range of 1 to 50 MHz.
  • Table 10 summarizes the relationship between the twist pitch of the twisted pair and the characteristic impedance variation.
  • the twist pitch of the twisted pair wire is indicated by a value based on the outer diameter (0.85 mm) of the insulated wire, that is, how many times the outer diameter of the insulated wire.
  • the change amount of the characteristic impedance is suppressed to 4 ⁇ or less in the samples G1 to G3 in which the twist pitch is 45 times or less of the outer diameter of the insulated wire.
  • the change amount of the characteristic impedance reaches 8 ⁇ .
  • Table 11 shows the relationship between the type of twisted structure and the variation width of the characteristic impedance.
  • the sheath covering the outer periphery of the twisted pair wire may be provided as a solid type, not limited to the loose jacket type, depending on the degree of demand for a reduction in the diameter of the communication wire.
  • a shield may be provided inside the sheath.
  • it can also be set as the structure which does not provide a sheath. That is, it has a twisted pair wire in which a pair of insulated wires composed of a conductor having a tensile strength of 400 MPa or more and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor, and has a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ . It can be set as the electric wire for communication in the range.
  • insulation coating material and thickness, dielectric loss tangent, conductor component composition and elongation at break, conductor resistance, insulated wire outer diameter and eccentricity, twisted wire twist structure and twist pitch, sheath material The preferred configurations applicable to each part of the communication wire, such as thickness, adhesion, dielectric loss tangent, outer diameter and breaking strength of the insulated wire, are the same as described above. Moreover, it has a twisted pair wire in which a pair of insulated wires composed of a conductor having a tensile strength of 400 MPa or more and an insulating coating covering the outer periphery of the conductor, and has a characteristic impedance of 100 ⁇ 10 ⁇ .

Abstract

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。　引張強さが４００ＭＰａ以上である導体１２と、該導体１２の外周を被覆する絶縁被覆１３と、からなる１対の絶縁電線１１，１１が撚り合わせられた対撚線１０と、対撚線１０の外周を被覆する誘電正接が０．０００１以上の絶縁材料よりなるシース３０と、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１とする。

Description

通信用電線
　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誘電正接が０．０００１以上の絶縁材料よりなるシースと、を有し、特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲にあるものである。
　ここで、前記シースの誘電正接は、０．０００１以上であるとよい。前記シースの誘電正接は、前記絶縁被覆の誘電正接よりも大きいとよい。
　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。
　前記絶縁電線の導体断面積は、０．２２ｍｍ２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、シースの誘電正接が、０．０００１以上であることで、シースの誘電正接の大きさの効果として、通信用電線の周囲のグラウンド電位と対撚線の間に発生する結合をシースの誘電損失によって効果的に減衰させることができる。その結果、透過モード変換の値を、４６ｄＢ以上のような高い水準とすることができる。
　ここで、シースの誘電正接が、絶縁被覆の誘電正接よりも大きい場合には、通信用電線において、ノイズの低減と信号減衰の抑制とを両立しやすくなる。
　シースと対撚線を構成する絶縁電線との間に、空隙が存在する場合には、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のに寄与できる。
　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。
　絶縁電線の導体断面積が、０．２２ｍｍ２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。
　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。本明細書において、誘電正接、誘電率等、測定周波数および／または、測定環境に依存する各種材料特性は、特記しないかぎり、通信用電線を適用する通信周波数、例えば、１～５０ＭＨｚの周波数域に対して規定されるものであり、また、室温、大気中にて測定される値である。
［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、０．２２ｍｍ２未満、さらには０．１５ｍｍ２以下、０．１３ｍｍ２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、０．０８ｍｍ２以上としておくことが好ましい。
　導体１２が０．２２ｍｍ２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０．２２ｍｍ２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（例えば７本）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。
　導体１２においては、導体抵抗が小さいほど、信号の伝送に必要な導電性を細い導体１２で賄えるので、細径化、軽量化を達成しやすい。例えば、導体抵抗を２１０ｍΩ／ｍ以下とすればよい。一方、導体抵抗が大きいほど、通信用電線１のモード変換特性が高くなる。例えば、導体抵抗を１５０ｍΩ／ｍ以上とするとよい。
　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。また、絶縁被覆１３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。
　絶縁被覆１３の誘電率を小さくする観点、特に、車載環境等で高温に晒された際でも誘電率の過度な上昇を避ける観点から、絶縁被覆１３を構成するポリマー材料としては、分子極性の低いものを用いることが好ましい。例えば、上記で列挙したうち、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好ましい。
　また、絶縁被覆１３の誘電正接は、対撚線１０における信号減衰の影響を小さく抑える観点、絶縁電線１１を細径化および軽量化する観点から、小さい方が好ましい。例えば、誘電正接を０．００１以下とするのが好ましい。そして、後に詳しく述べるように、絶縁被覆１３を構成する材料の誘電正接は、シース３０を構成する材料の誘電正接以下であること、さらには、シース３０を構成する材料の誘電正接よりも小さいことが好ましい。
　絶縁被覆１３を構成するポリマー材料は、発泡されていても、されていなくてもよい。絶縁被覆１３の誘電率を小さくし、絶縁電線１１を細径化する観点からは、発泡されている方が好ましく、通信用電線１の伝送特性を安定させる観点および絶縁被覆１３の製造工程を簡素化する観点からは、発泡されていない方が好ましい。
　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。
　対撚線１０において、２本の絶縁電線１１は、相互に撚り合わせられているだけでも、各絶縁電線１１の絶縁被覆１３が、長手方向の全体または一部において、さらに相互に融着されていてもよい。融着により、２本の絶縁電線１１のバランスが安定し、通信用電線１の伝送特性を向上させることができる。
（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。特に通信用電線１が自動車において用いられる場合に、通信用電線１を水の影響から保護することが求められるが、シース３０は、水との接触が特性インピーダンス等、通信用電線１の各種特性に影響を与えるのを防止する役割も果たす。シース３０は、０．０００１以上の誘電正接を有する絶縁材料よりなっている。
　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１０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１０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１０の外周を直接被覆するものであることが好ましい。
　ただし、ノイズの影響を特に低減したい場合等には、通信用電線１において、シース３０の内側に、対撚線１０を包囲する導電性材料よりなるシールドを設けてもよい。なお、シールドを設ける場合には、シース３０と対撚線１０の間の空隙Ｇの有無や大きさ、シース３０の絶縁電線１１に対する密着性を議論できないので、下記において、それらに関する記載は当てはまらない。
（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］
（１）シースの構成材料
　シース３０は、ポリマー材料を主成分としてなっている。シース３０を構成するポリマー材料は、どのようなものであってもよい。具体的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。また、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。
　上記のように、本実施形態においては、シース３０は、誘電正接が０．０００１以上の絶縁材料よりなっている。シース３０を構成する材料が大きな誘電正接を有するほど、シース３０における誘電損失が大きくなり、対撚線１０と、通信用電線１の外部に存在するグラウンド電位との間のカップリングに起因するコモンモードのノイズを減衰することができる。その結果、通信用電線１のモード変換特性を高めることができる。ここで、モード変換特性とは、透過モード変換特性（ＬＣＴＬ）および反射モード変換特性（ＬＣＬ）、特に透過モード変換特性である。モード変換特性は、通信用電線１を伝送される信号における差動モードとコモンモードの間の変換の程度を示す指標であり、値（絶対値）が大きいほど、モード間の変換が生じにくいことになる。
　シース３０の誘電正接を０．０００１以上とすることで、ＬＣＴＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）、ＬＣＬ≧４６．０ｄＢ（５０ＭＨｚ）という水準を満たすような、モード変換特性に優れた通信用電線１を得やすい。誘電正接を０．０００６以上とすれば、さらにモード変換特性を高めやすい。例えば通信用電線１が自動車において用いられる場合に、通信用電線１の近傍に、車両ボディ等、グラウンド電位として寄与する部材が存在することが多く、シース３０の誘電正接を大きくすることによるノイズ低減が有効となる。
　一方、シース３０を構成する材料の誘電正接が大きすぎても、対撚線１０によって伝送される差動モード信号の減衰が大きくなり、通信不良を招く可能性がある。例えば、シース３０の誘電正接を、０．０８以下、さらには０．０１以下としておくことで、信号減衰の影響を小さく抑えることができる。
　シース３０における誘電正接は、シース３０を構成するポリマー材料や難燃剤等の添加剤の種類、添加剤の添加量等によって調整することができる。例えば、ポリマー材料として、分子極性の高いものを用いることで、シース３０の誘電正接を大きくすることができる。通常、分子極性が高く、高誘電率を有するポリマー材料は、誘電正接も大きいからである。また、極性の高い添加剤を添加することでも、シース３０の誘電正接を大きくすることができる。そして、その種の添加剤の含有量を多くすることで、誘電正接をさらに大きくすることができる。
　ところで、この種の通信用電線１においては、絶縁電線１１の細径化やシース３０の薄肉化によって通信用電線１全体の細径化を図ろうとすると、１００±１０Ωのように、要求される大きさの特性インピーダンスを確保するのが難しくなる場合がある。そこで、下記の式（１）で定義される通信用電線１の実効誘電率を小さくすることで、特性インピーダンスを高くすることが考えられる。その観点からは、シース３０を構成するポリマー材料として、分子極性が低く、低誘電率を与えるものを用いることが好ましいことになる。
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 　ここで、εｅｆｆは実効誘電率、ｄは導体径、Ｄは電線外径、η０は定数である。
　さらに、車載環境等において通信用電線１が高温に晒される場合があるが、シース３０の材料の分子極性が小さいほど、高温でシース３０の誘電率が大きく上昇して通信用電線１の特性インピーダンスが下がるという事態を回避しやすいという観点においても、好ましい。分子極性の低いポリマー材料として、特に非極性のポリマー材料を用いることが好ましい。上記で列挙した各種ポリマー材料のうち、非極性のポリマー材料として、ポリオレフィンを挙げることができる。
　このように、シース３０においては、ポリマー材料の分子極性が大きいほど大きくなる傾向を有するパラメータである誘電正接が大きいことが望まれると同時に、別の観点からシース３０を構成するポリマー材料の分子極性が小さいことが望まれる。そこで、ポリオレフィン等、分子極性のない、あるいは小さいポリマー材料に、誘電正接を上昇させるような極性の添加剤を添加することで、シース３０の構成材料全体としての誘電正接を大きくすることができる。
　さらに、シース３０を構成する材料は、絶縁電線１１の絶縁被覆１３を構成する材料の誘電正接以上、さらには絶縁被覆１３の誘電正接よりも大きな誘電正接を有することが好ましい。上記のように、シース３０は、モード変換特性の向上の観点から、大きな誘電正接を有する方がよいのに対し、対撚線１０を伝送される差動モード信号の減衰を小さく抑える等の観点から、絶縁被覆１３においては誘電正接が小さい方が好ましいからである。例えば、シース３０の誘電正接を、絶縁被覆１３の誘電正接の１．５倍以上、さらには２倍以上、５倍以上とする形態を、好ましいものとして例示することができる。
　シース３０を構成するポリマー材料は、発泡されていても、されていなくてもよい。発泡部に空気が保持されることの効果として、シース３０の誘電率を小さくし、通信用電線１の特性インピーダンスを大きくする等の観点からは、発泡されている方が好ましい。一方、発泡の程度のばらつきによって、通信用電線１の伝送特性にばらつきが生じるのを抑え、伝送特性を安定させる観点からは、発泡されていない方が好ましい。また、シース３０の製造性について、発泡の工程を省略できるという観点からは、シース３０を発泡されないものとする方が簡便であるが、空隙Ｇを設けなくても（つまり後述する充実型ジャケットに相当）、あるいは小さくしても、誘電率を小さくできるという観点からは、シース３０を発泡されたものとする方が簡便である。
　シース３０は、絶縁被覆１３と同種のポリマー材料よりなっても、異種のポリマー材料よりなってもよい。通信用電線１全体の構成および製造工程を簡素化する観点からは、同種の材料よりなる方が好ましく、シース３０および絶縁被覆１３それぞれに対して、誘電率等の物性を高自由度で選択する観点からは、異種の材料よりなる方が好ましい。
（２）シースの形状
　上記のように、本実施形態には、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。しかし、シース３０の形状は特に指定されるものではなく、シース３０をルーズジャケット型とし、空隙Ｇを設けることは必須ではない。つまり、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（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。
　さらに、シース３０がルーズジャケット型であり、絶縁電線１１との間に空隙Ｇを有することにより、シース３０の成形時等において、シース３０と絶縁電線１１の絶縁被覆１３の間で、融着が起こるのを抑制することができる。その結果、通信用電線１の端末の加工を行う際などに、シース３０の除去を行いやすくなる。シース３０と絶縁被覆１３の間の融着は、シース３０を構成するポリマー材料と絶縁被覆１３を構成するポリマー材料が同種である場合に、特に問題となりやすい。
　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（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、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。
　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’を選択してもよい。充実型のシース３０’の方が、誘電体の厚みの効果により、誘電損失が大きくなるので、対撚線１０と、通信用電線１の外部に存在するグラウンド電位との間のカップリングに起因するコモンモードのノイズを、効果的に減衰させることができる。また、充実型シース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、またそれぞれの場合のシース３０，３０’の厚さは、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。なお、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、複数の層よりなっても、１層のみよりなってもよい。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。なお、本発明においては、シースの誘電正接を０．０００１以上と規定しているが、シース３０が複数の層よりなる場合には、少なくとも１層が０．０００１以上の誘電正接を有するようにすればよい。各層の誘電正接の値を、それぞれの厚さで重みづけして平均したものが、０．０００１以上であれば、さらに好ましく、全ての層が０．０００１以上の誘電正接を有するようにすれば、一層好ましい。
［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。なお、本実施例において、特記しないかぎり、各種評価は、室温、大気中において行っている。
［０］シースの誘電正接に関する検証
　まず、シースの誘電正接と、モード変換特性との関係についての検証を行った。
［試料の作製］
（１）絶縁材の調製
　通信用電線のシースおよび絶縁電線の絶縁被覆を構成する材料として、下の表１に示す成分を混練し、絶縁材Ａ～Ｄを調製した。ここで、用いた難燃剤は、水酸化マグネシウムであり、酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤である。
（２）導体の作製
　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０．１３ｍｍ２、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。
（３）絶縁電線の作製
　上記で作製した銅合金導体の外周に、押出しにより、絶縁被覆を形成し、試料１～１０のそれぞれに用いる絶縁電線を作製した。絶縁被覆を構成する絶縁材としては、試料１～４においては、絶縁材Ｂを用いた。一方、試料５～１０においては、表３に示す各絶縁材を用いた。
絶縁被覆の厚さは、０．２０ｍｍとした。絶縁電線の偏芯率は８０％であった。
（４）通信用電線の作製
　上記で作製した絶縁電線２本を、絶縁電線の外径の２４倍の撚りピッチにて撚り合わせて、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、得られた対撚線の外周を囲むように、絶縁材を押出し、シースを形成した。
　シースを構成する絶縁材としては、試料１～４について表２に、試料５～１０について表３に示すように、絶縁材Ａ～Ｄから所定のものを選択した。得られた通信用電線において、試料１～４は、絶縁電線の絶縁被覆が全て絶縁材Ｂよりなり、シースが絶縁材Ａ～Ｄのそれぞれよりなっている。一方、試料５～１０は、絶縁電線の絶縁被覆およびシースが、絶縁材Ｂ～Ｄの各種組み合わせよりなっている。
　ここで、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％であり、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１～４および試料５～１０にかかる通信用電線を得た。
　試料１～１０にかかる通信用電線について、ＬＣＲメータを用いたオープン／ショート法によって行った特性インピーダンスを確認したところ、試料１～１０の全てにおいて、特性インピーダンスが１００±１０Ωの範囲にあることが確認された。
［評価］
　まず、絶縁材Ａ～Ｄのそれぞれの誘電正接を計測した。計測は、インピーダンスアナライザによって行った。
　次に、シースを構成する材料が異なることにより、シースの誘電正接の大きさが異なる試料１～４に対して、透過モード変換特性（ＬＣＴＬ）の評価を行った。測定は、ネットワークアナライザを用いて、周波数５０ＭＨｚで行った。
　さらに、シースと絶縁被覆の材料の組み合わせが異なることにより、シースと絶縁被覆の誘電正接の組み合わせが異なる試料５～１０に対しても、同様に透過モード変換特性の評価を行った。
［結果］
　表１に、絶縁材Ａ～Ｄに対する誘電正接の測定結果を、材料の配合とともに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１によると、フィラーの添加量を多くするほど、誘電正接が大きくなっているのが分かる。
　次に、上記絶縁材Ａ～Ｄをそれぞれ用いてシースを形成した試料１～４の通信用電線について、透過モード変換特性の測定結果を表２にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２によると、シースの誘電正接を０．０００１以上とすることで、４６ｄＢ以上との水準を満たす透過モード変換が達成されている。さらに、シースの誘電正接が大きくなるほど、透過モード変換の値が大きくなっている。
　最後に、シースと絶縁被覆の材料の組み合わせが異なることによりシースと絶縁被覆の誘電正接の組み合わせが異なる試料５～１０について、表３に、透過モード変換特性の測定結果をまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３の結果によると、シースの誘電正接が絶縁被覆の誘電正接よりも小さい試料７および試料９においては、透過モード変換の値が４６ｄＢとの基準を下回っている。これに対し、シースの誘電正接が絶縁被覆の誘電正接と同じである試料５および試料１０においては、透過モード変換の値が４６ｄＢ以上となっている。そして、シースの誘電正接が絶縁被覆の誘電正接よりも大きくなっている試料６および試料８においては、透過モード変換の値が５０ｄＢを超えてさらに大きくなっている。試料６と試料８を比較すると、シースと絶縁被覆の誘電正接の差が大きい試料６の方で、透過モード変換の値が大きくなっている。
［１］導体の引張強さに関する検証
　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
　試料Ａ１～Ａ５については、上記［０］の試験において作製した銅合金線を、導体として用いた。上記のように、この導体は、導体断面積が０．１３ｍｍ２、外径が０．４５ｍｍであり、４９０ＭＰａの引張強さと、８％の破断伸びを有する。
　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４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、ポリエチレン樹脂の押出しにより、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４に示したとおりとした。絶縁電線の偏芯率は８０％であった。用いたポリエチレン樹脂の誘電正接は、０．０００２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、ポリエチレン樹脂の押出しにより、シースを形成した。用いたポリエチレン樹脂の誘電正接は、０．０００２であった。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４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表４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０．２２ｍｍ２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０．２２ｍｍ２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、ポリプロピレン樹脂（誘電正接：０．０００１）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（εｅｆｆ＝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５にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表５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、シースはポリプロピレン樹脂（誘電正接：０．０００１）よりなる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０．１３ｍｍ２、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６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６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６にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表６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Ｃ２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。シースはポリプロピレン樹脂（誘電正接：０．０００１）よりなる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７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０．１３ｍｍ２、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７にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表７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～Ｄ４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。シースはポリプロピレン樹脂（誘電正接：０．０００１）よりなる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８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０．１３ｍｍ２、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８にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表８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９のように変化させた。絶縁電線において、導体断面積は０．１３ｍｍ２、絶縁被覆の厚さ（平均値）は、０．２０ｍｍとした。シースはポリプロピレン樹脂（誘電正接：０．０００１）よりなる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９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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表９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１０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１０にまとめる。表１０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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　表１０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１１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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　表１１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、シースの内側にシールドを設けてもよい。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。これらの形態において、絶縁被覆の材質および厚さ、誘電正接、導体の成分組成および破断伸び、導体抵抗、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、シースの材質および厚さ、密着力、誘電正接、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
３０，３０’　シース

Claims (11)

  1. 　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誘電正接が０．０００１以上の絶縁材料よりなるシースと、を有し、
    　特性インピーダンスが、１００±１０Ωの範囲にあることを特徴とする通信用電線。
  2. 　前記シースの誘電正接は、前記絶縁被覆の誘電正接よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の通信用電線。
  3. 　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％以上であることを特徴とする請求項３に記載の通信用電線。
  5. 　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％以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の通信用電線。
  6. 　前記絶縁電線の導体断面積は、０．２２ｍｍ２未満であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信用電線。
  7. 　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から６のいずれか１項に記載の通信用電線。
  8. [規則91に基づく訂正 30.01.2017]　
    　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７のいずれか１項に記載の通信用電線。
  9. [規則91に基づく訂正 30.01.2017]　
    　前記絶縁電線の導体の破断伸びは、７％以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信用電線。
  10. [規則91に基づく訂正 30.01.2017]　
    　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倍以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の通信用電線。
  11. [規則91に基づく訂正 30.01.2017]　
    　前記絶縁電線に対する前記シースの密着力は、４Ｎ以上であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信用電線。
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