JP7508246B2 - 複合ケーブル - Google Patents
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Description
本発明は、複合ケーブルに係り、特に車両等に配置される複合ケーブルに関する。
従来から、車両において、アンチロックブレーキシステム（Anti-lock Brake System。以下ＡＢＳという。）を機能させるために、車輪の近傍に配置されたＡＢＳセンサからＡＢＳ制御デバイスに信号を送信するためのＡＢＳケーブル（信号線）が知られている。
また、近年、電動パーキングブレーキ（Electric Parking Brake。以下ＥＰＢという。）の普及に伴い、ＥＰＢ制御デバイスからＥＰＢのアクチュエータに電力を供給するＥＰＢケーブル（電源線）も知られている。
また、近年、電動パーキングブレーキ（Electric Parking Brake。以下ＥＰＢという。）の普及に伴い、ＥＰＢ制御デバイスからＥＰＢのアクチュエータに電力を供給するＥＰＢケーブル（電源線）も知られている。
そして、車両においては、ＡＢＳ制御デバイスとＥＰＢ制御デバイスとが近い位置あるいはほぼ同じ位置に配置され、一方でＡＢＳセンサと電動ブレーキのアクチュエータとはそれぞれ車輪の部分に配置されるため、それらを繋ぐＡＢＳケーブルやＥＰＢケーブルは、通常、車両内に同じような経路で組み付けられる。
そのため、従来、それらのケーブルは、一緒にテープで巻いたり結束バンドで束ねる等して車両内に組み付けられることが多かった。
そのため、従来、それらのケーブルは、一緒にテープで巻いたり結束バンドで束ねる等して車両内に組み付けられることが多かった。
一方、近年、それらのケーブルを１本のケーブルにまとめた複合ケーブルの開発が進められている。例えば特許文献１では、一対の電源線（ＥＰＢケーブル）と一対の信号線（ＡＢＳケーブル）とを一括でシースした複合ケーブルが開示されている。
また、例えば特許文献２、３では、一対の電源線と二対の信号線とを備えた複合ケーブルが開示されている。
また、例えば特許文献２、３では、一対の電源線と二対の信号線とを備えた複合ケーブルが開示されている。
そして、このように電源線（例えばＥＰＢケーブル）と信号線（例えばＡＢＳケーブル）とを１本の複合ケーブルにまとめることで、上記のようにＥＰＢケーブルとＡＢＳケーブルとを車両内に別々に組み付けたり、それらを束ねる等して組み付ける場合に比べて、車両内でケーブルが占めるスペースをより小さくすること（省スペース化）が可能となるといったメリットがある。
ところで、上記のようなＥＰＢ用の電源線やＡＢＳ用の信号線等を備える複合ケーブルを車両内に配置する場合、複合ケーブルの一方側の端部が車両のタイヤ（ブレーキ）の部分に取り付けられるため、ハンドルが切られてタイヤの向きが変わるたびに複合ケーブルが曲がったり伸びたりして、複合ケーブルに曲げる力が繰り返し加わる。
そのため、複合ケーブルには繰り返しの曲げに対する耐性（以下、繰り返し屈曲性という。耐屈曲性等ともいう。すなわち複合ケーブルを繰り返し曲げても電源線や信号線に断線等が生じにくい性質）が高いことが求められる。
そのため、複合ケーブルには繰り返しの曲げに対する耐性（以下、繰り返し屈曲性という。耐屈曲性等ともいう。すなわち複合ケーブルを繰り返し曲げても電源線や信号線に断線等が生じにくい性質）が高いことが求められる。
また、北米やロシア、北欧、あるいは標高が高い地方では気温が－４０℃等の厳しい寒さになる場合があり、複合ケーブルには、このような厳しい寒さの中で繰り返し曲げる力が加わって電源線や信号線に断線等が生じにくいこと、すなわち低温での高い繰り返し屈曲性も求められる。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性に優れた複合ケーブルを提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
いずれも導体の外周に樹脂層を有する複数の信号線及び複数の電源線を備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線は、前記電源線よりも細く、
前記信号線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記電源線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記複数の信号線のうち２本以上の信号線同士が更に撚り合わされており、
前記信号線と前記電源線とが更に撚り合わされており、
前記電源線の横断面における前記導体の空隙の占有率が２６～４０％であることを特徴とする。
いずれも導体の外周に樹脂層を有する複数の信号線及び複数の電源線を備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線は、前記電源線よりも細く、
前記信号線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記電源線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記複数の信号線のうち２本以上の信号線同士が更に撚り合わされており、
前記信号線と前記電源線とが更に撚り合わされており、
前記電源線の横断面における前記導体の空隙の占有率が２６～４０％であることを特徴とする。
さらに、請求項１に記載の発明は、
前記電源線は、前記導体の断面積が０．５～４．０ｍｍ２、前記導体を構成する素線の径が０．０５～０．５ｍｍ、前記素線の引張強度が３５０～９００ＭＰａであることを特徴とする。
前記電源線は、前記導体の断面積が０．５～４．０ｍｍ２、前記導体を構成する素線の径が０．０５～０．５ｍｍ、前記素線の引張強度が３５０～９００ＭＰａであることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の複合ケーブルにおいて、前記電源線の前記導体を構成する素線の撚り込み率が１．０３～１．０７であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の複合ケーブルにおいて、前記電源線の前記樹脂層の引張弾性率が（２３±２）℃で１５０～１０００ＭＰａであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の複合ケーブルにおいて、前記複数の電源線に、車両のブレーキ制御用の電源線が含まれていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の複合ケーブルにおいて、前記複数の電源線には、電動パーキングブレーキの制御デバイスからアクチュエータに電力を供給する電源線が含まれ、前記複数の信号線には、アンチロックブレーキシステムのセンサから制御デバイスに信号を送信するため信号線が含まれていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の電源線及び複数の信号線を備える複合ケーブルが、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性に優れたものとなる。
以下、図面を参照して、本発明に係る複合ケーブルについて説明する。
ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態や図示例に限定するものではない。
ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態や図示例に限定するものではない。
なお、以下では、複合ケーブル内の複数の電源線に車両のブレーキ制御用の電源線が含まれている場合について説明するが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。
具体的には、本実施形態では、図１に示すように、複合ケーブル１の複数の信号線２には、アンチロックブレーキシステムのセンサ１１から制御デバイス１２に信号を送信するため信号線が含まれ、複数の電源線３には、電動パーキングブレーキの制御デバイス１３からアクチュエータ１４に電力を供給する電源線が含まれているが、この場合に限定されない。
具体的には、本実施形態では、図１に示すように、複合ケーブル１の複数の信号線２には、アンチロックブレーキシステムのセンサ１１から制御デバイス１２に信号を送信するため信号線が含まれ、複数の電源線３には、電動パーキングブレーキの制御デバイス１３からアクチュエータ１４に電力を供給する電源線が含まれているが、この場合に限定されない。
図２及び図３は、本実施形態に係る複合ケーブルの構成例を表す断面図であり、４芯の場合を表し、図３は６芯の場合を表す。
本実施形態では、複合ケーブル１は、複数の信号線２と複数の電源線３を備えており、各信号線２と各電源線３とはいずれも導体２１、３１の外周に絶縁性の樹脂層２２、３２を有している。そして、複数の信号線２と複数の電源線３がシース層４で一括して被覆されている。
本実施形態では、複合ケーブル１は、複数の信号線２と複数の電源線３を備えており、各信号線２と各電源線３とはいずれも導体２１、３１の外周に絶縁性の樹脂層２２、３２を有している。そして、複数の信号線２と複数の電源線３がシース層４で一括して被覆されている。
なお、シース層４は複数の層で構成されていてもよい。
また、複合ケーブル１は、複数の信号線２と複数の電源線３を備えていればよく、図２や図３に示したような４芯や６芯の場合に限定されない。さらに、図２や図３ではいずれも電源線３が２本設けられている場合を示したが、３本以上であってもよい。
また、複合ケーブル１は、複数の信号線２と複数の電源線３を備えていればよく、図２や図３に示したような４芯や６芯の場合に限定されない。さらに、図２や図３ではいずれも電源線３が２本設けられている場合を示したが、３本以上であってもよい。
また、図２や図３における信号線２の対を含む破線の円は、信号線２が所定本ごとに撚り合わされていることを表している。
このように、複数の信号線２のうち２本以上の信号線２同士を撚り合わせるように構成することで、信号線２同士を撚り合わせない場合に比べて、撚り合わされた信号線２が可撓性を有するようになる。
このように、複数の信号線２のうち２本以上の信号線２同士を撚り合わせるように構成することで、信号線２同士を撚り合わせない場合に比べて、撚り合わされた信号線２が可撓性を有するようになる。
また、それとともに、複合ケーブル１が長手方向に引っ張られると、撚り合わされた信号線２がその方向に伸びることができるため、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった場合、撚り合わされた信号線２同士が伸びて断線等が生じにくくなる。
このように、信号線２同士を２本以上撚り合わせるように構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
このように、信号線２同士を２本以上撚り合わせるように構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
信号線２は、本実施形態では、通常の複合ケーブルと同様に、電源線３よりも細い。そして、信号線２は、例えば銅合金やアルミニウム合金等の金属線を導体２１とし、それをポリエステル等の樹脂等からなる絶縁性の樹脂層２２で被覆したものを用いることができる。
なお、以下では、信号線２の導体２１が金属線であることを前提に説明するが、信号線２の導体２１に例えば光ファイバ心線等が含まれていてもよい。
なお、以下では、信号線２の導体２１が金属線であることを前提に説明するが、信号線２の導体２１に例えば光ファイバ心線等が含まれていてもよい。
そして、本実施形態では、図４に示すように、信号線２は、その導体２１が、複数の金属線の素線２１ａが撚り合わされて構成されている。
なお、図４は、信号線２の導体２１（素線２１ａ）と後述する電源線３の導体３１（素線３１ａ）とが同じ太さであることを表すものではない。
なお、図４は、信号線２の導体２１（素線２１ａ）と後述する電源線３の導体３１（素線３１ａ）とが同じ太さであることを表すものではない。
そして、このように構成することで、信号線２の素線２１ａを撚り合わせない場合に比べて、信号線２自体が可撓性を有するようになる。
また、それとともに、複合ケーブル１が長手方向に引っ張られると、信号線２自体がその方向に伸びることができるため、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった場合、信号線２自体が伸びて断線等が生じにくくなる。
このように、信号線２の導体２１を、複数の素線２１ａを撚り合わせて構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
また、それとともに、複合ケーブル１が長手方向に引っ張られると、信号線２自体がその方向に伸びることができるため、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった場合、信号線２自体が伸びて断線等が生じにくくなる。
このように、信号線２の導体２１を、複数の素線２１ａを撚り合わせて構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
電源線３は、導体３１の外周に絶縁性の樹脂層３２を有している。導体３１を構成する材料は特に制限されず、例えば銅やアルミニウム、これらの合金等を用いることができるが、銅合金線が好ましく、中でもＳｎを０．１～１．０％含有した銅合金線が特に好ましい。
また、銅合金線からなる素線３１ａの引張強度を３５０～９００ＭＰａとすることで、高い繰り返し屈曲性を得ることが可能となる。
また、銅合金線からなる素線３１ａの引張強度を３５０～９００ＭＰａとすることで、高い繰り返し屈曲性を得ることが可能となる。
その際、電源線３の導体３１は、断面積が０．５～４．０ｍｍ２が好ましく、１．０～３．５ｍｍ２であればより好ましい。また、導体３１を構成する素線３１ａの径は０．０５～０．５ｍｍが好ましく、０．０５～０．３ｍｍであればより好ましい。
また、素線３１ａの断面形状は円形（丸線）でもよく、あるいは矩形（平角線）であってもよい。
また、素線３１ａの断面形状は円形（丸線）でもよく、あるいは矩形（平角線）であってもよい。
本実施形態では、図４に示すように、電源線３も、複数の素線３１ａが撚り合わされて導体３１が構成されている。素線３１ａの本数は２本以上であればよく制限はない。
そのため、上記の信号線２の場合と同様に、電源線３自体が可撓性を有するようになるとともに、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった際に電源線３自体が伸びて断線等が生じにくくなるため、電源線３の導体３１を、複数の素線３１ａを撚り合わせて構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
そのため、上記の信号線２の場合と同様に、電源線３自体が可撓性を有するようになるとともに、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった際に電源線３自体が伸びて断線等が生じにくくなるため、電源線３の導体３１を、複数の素線３１ａを撚り合わせて構成することで複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
なお、信号線２や電源線３の導体２１、３１を構成する素線２１ａ、３１ａの撚りピッチ（撚り線がある配置から次に同じ配置になるまでの長さ）が狭くなり過ぎると、撚線（信号線２や電源線３）が硬くなって可撓性が低下し、曲げづらくなって繰り返し屈曲性が低下する。また、導体２１、３１の径が太くなる等の問題が生じ得る。
また、素線２１ａ、３１ａの撚りピッチが広くなり過ぎると、信号線２や電源線３が拠っていない状態に近くなり、素線２１ａ、３１ａを撚り合わせることによる可撓性や繰り返し屈曲性の向上の効果が得られなくなる。
また、素線２１ａ、３１ａの撚りピッチが広くなり過ぎると、信号線２や電源線３が拠っていない状態に近くなり、素線２１ａ、３１ａを撚り合わせることによる可撓性や繰り返し屈曲性の向上の効果が得られなくなる。
そのため、素線２１ａ、３１ａの撚り込み率は、それぞれ適切な値に設定されることが望ましい。
なお、この場合、撚り込み率は、完成した複合ケーブル１を切り出し、切り出した複合ケーブル１の長さと、切り出した複合ケーブル１を解体して取り出した素線２１ａ、３１ａの長さを測定し、切り出した複合ケーブル１の長さに対する取り出した素線２１ａ、３１ａの長さの比として定義される。
なお、この場合、撚り込み率は、完成した複合ケーブル１を切り出し、切り出した複合ケーブル１の長さと、切り出した複合ケーブル１を解体して取り出した素線２１ａ、３１ａの長さを測定し、切り出した複合ケーブル１の長さに対する取り出した素線２１ａ、３１ａの長さの比として定義される。
本発明者らの研究によると、信号線２や電源線３の導体２１、３１を構成する素線２１ａ、３１ａの撚り込み率は、それぞれ１．０３～１．０７であることが好ましく、１．０４～１．０６であればより好ましいことが分かっている。
なお、「素線２１ａ、３１ａの撚り込み率が１．０３～１．０７」とは、切り出した複合ケーブル１の長さよりも、切り出した複合ケーブル１を解体して取り出した信号線２や電源線３の素線２１ａ、３１ａの長さの方が３～７％長いことを意味する。
なお、「素線２１ａ、３１ａの撚り込み率が１．０３～１．０７」とは、切り出した複合ケーブル１の長さよりも、切り出した複合ケーブル１を解体して取り出した信号線２や電源線３の素線２１ａ、３１ａの長さの方が３～７％長いことを意味する。
そして、このように構成すれば、信号線２や電源線３で必要以上に電気抵抗が大きくなったり必要以上に信号が低下したりすることなく、複合ケーブル１の可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
なお、素線３１ａの撚り込み率は、導体３１の撚りピッチ及び後述する信号線２と電源線３の撚り合わせのピッチ及び各線（素線２１ａ、３１ａ、信号線２、電源線３）の外径等によって調整することができる。
なお、素線３１ａの撚り込み率は、導体３１の撚りピッチ及び後述する信号線２と電源線３の撚り合わせのピッチ及び各線（素線２１ａ、３１ａ、信号線２、電源線３）の外径等によって調整することができる。
また、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、複合ケーブル１の内部で、撚り合わされた信号線２と電源線３とが全体的に更に撚り合わされている。
そのため、撚り合わされた信号線２と電源線３との全体的な可撓性が向上するとともに、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった際に信号線２と電源線３とが全体的に伸びて信号線２と電源線３に断線等が生じにくくなる。
そのため、撚り合わされた信号線２と電源線３との全体的な可撓性が向上するとともに、複合ケーブル１に繰り返し曲げる力が加わった際に信号線２と電源線３とが全体的に伸びて信号線２と電源線３に断線等が生じにくくなる。
そのため、信号線２と電源線３とを全体的に更に撚り合わせることで、複合ケーブル１の全体的な可撓性や繰り返し屈曲性を向上させることが可能となる。
なお、図５（ａ）では、複合ケーブル１が４芯の場合（図２参照）について示したが、他の構成においても同様であり、例えば図３に示した６芯の場合は図５（ｂ）のようになる。
なお、図５（ａ）では、複合ケーブル１が４芯の場合（図２参照）について示したが、他の構成においても同様であり、例えば図３に示した６芯の場合は図５（ｂ）のようになる。
本実施形態に係る複合ケーブル１では、以上のように、信号線２自体や電源線３自体が素線２１ａ、３１ａが撚り合わされて構成されたり（図４参照）、信号線２同士が撚り合わされたり（図２や図５（ａ）、（ｂ）参照）、信号線２と電源線３が全体的に撚り合わされることで（図５（ａ）、（ｂ）参照）、信号線２や電源線３の撚り合わせ構造により複合ケーブル１の繰り返し屈曲性の向上が図られている。
一方、信号線２と電源線３とを比べた場合、複合ケーブル１の繰り返し屈曲性の高さに対する影響は、信号線２よりも、それより太い電源線３の繰り返し屈曲性の高さの方が大きい。
そして、本発明では、上記のように電源線３の素線３１ａを撚り合わせることで、電源線３自体が繰り返し屈曲性を持たせるように構成されている。
そして、本発明では、上記のように電源線３の素線３１ａを撚り合わせることで、電源線３自体が繰り返し屈曲性を持たせるように構成されている。
しかし、例えば、樹脂層３２の中で導体３１（素線３１ａ）が密に詰まっていると電源線３が硬くなり、曲げにくくなり、電源線３自体の繰り返し屈曲性が低くなる場合がある。
そして、電源線３における素線３１ａの詰まり具合を電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αとして示すことができ、空隙の占有率αは、以下の方法で算出することができる。
そして、電源線３における素線３１ａの詰まり具合を電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αとして示すことができ、空隙の占有率αは、以下の方法で算出することができる。
すなわち、領域面積の測定が可能なマイクロスコープで導体３１を除去した電源線３の樹脂層３２の内部部分Ａ（図６におけるドットの部分参照）の断面積を求める。なお、図６においてドットで示される領域は電源線３の内部部分Ａを表すものであり、そこに導体等の何らかの物体が存在することを表すものではない。
そして、導体３１の構成（素線３１ａの１本あたりの断面積や本数）に基づいて導体３１の断面積を算出する。そして、
α＝（内部部分の断面積－導体の断面積）／（内部部分の断面積）×１００［％］
を計算することで電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αを算出することができる。
そして、導体３１の構成（素線３１ａの１本あたりの断面積や本数）に基づいて導体３１の断面積を算出する。そして、
α＝（内部部分の断面積－導体の断面積）／（内部部分の断面積）×１００［％］
を計算することで電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αを算出することができる。
そして、空隙の占有率αが小さすぎると（すなわち樹脂層３２の中で導体３１が密に詰まっていると）、電源線３が硬くなって、電源線３自体の繰り返し屈曲性が低くなる可能性が生じる。
また、逆に、空隙の占有率αが大きすぎると、すなわち樹脂層３２の中での導体３１の詰まり方が粗になると、電源線３自体の繰り返し屈曲性は高くなり得るが、複合ケーブル１の屈曲に伴い、電源線３の樹脂層３２にかかる径方向の応力による形状変化が過大になるため、電源線３の樹脂層３２が損傷する可能性がある。
また、逆に、空隙の占有率αが大きすぎると、すなわち樹脂層３２の中での導体３１の詰まり方が粗になると、電源線３自体の繰り返し屈曲性は高くなり得るが、複合ケーブル１の屈曲に伴い、電源線３の樹脂層３２にかかる径方向の応力による形状変化が過大になるため、電源線３の樹脂層３２が損傷する可能性がある。
そのため、本発明者らの研究では、電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αが２６～４０％であることが好ましいという知見が得られている。
また、電源線３の樹脂層３２が硬すぎると電源線３自体の繰り返し屈曲性が低下してしまうが、軟らかすぎると、上記のように電源線３が繰り返し曲げられると樹脂層３２が損傷する等の問題が生じるため、電源線３の樹脂層３２は引張弾性率が１５０～１０００ＭＰａであることが好ましい。引張弾性率はＪＩＳ Ｋ ７１６１－１によって求めることができる。電源線の被覆（樹脂層３２）の引張弾性率を測定する場合は、ＪＩＳ Ｃ ３００５（絶縁体及びシースの引張り）に従い、電源線から被覆の管状試験片を採取して測定する。試験片の長さは約１５０ｍｍとし、その中央部に長さ５０ｍｍの間隔で標線を記す。
また、電源線３の樹脂層３２が硬すぎると電源線３自体の繰り返し屈曲性が低下してしまうが、軟らかすぎると、上記のように電源線３が繰り返し曲げられると樹脂層３２が損傷する等の問題が生じるため、電源線３の樹脂層３２は引張弾性率が１５０～１０００ＭＰａであることが好ましい。引張弾性率はＪＩＳ Ｋ ７１６１－１によって求めることができる。電源線の被覆（樹脂層３２）の引張弾性率を測定する場合は、ＪＩＳ Ｃ ３００５（絶縁体及びシースの引張り）に従い、電源線から被覆の管状試験片を採取して測定する。試験片の長さは約１５０ｍｍとし、その中央部に長さ５０ｍｍの間隔で標線を記す。
以上のように、本実施形態に係る複合ケーブル１によれば、信号線２や電源線３の導体２１、３１を構成する素線２１ａ、３１ａをそれぞれ撚り合わせ、信号線２同士を２本以上撚り合わせ、更に信号線２と電源線３とを全体的に撚り合わせた。
また、それとともに、電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αが２６～４０％になるように構成した。
また、それとともに、電源線３の横断面における導体３１の空隙の占有率αが２６～４０％になるように構成した。
そのため、信号線２や電源線３の撚り合わせ構造によって複合ケーブル１の繰り返し屈曲性を向上させることが可能となるとともに、空隙の占有率αを上記の範囲内に収めることで電源線３自体の繰り返し屈曲性を向上させることで、複合ケーブル１の繰り返し屈曲性を更に向上させることが可能となる。
そして、本実施形態に係る複合ケーブル１は、後述する実施例等で示されるように、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性が非常に優れたものとなる。
そして、本実施形態に係る複合ケーブル１は、後述する実施例等で示されるように、常温の場合は勿論、低温においても繰り返し屈曲性が非常に優れたものとなる。
ここで、本実施形態に係る複合ケーブル１（実施例１～４）と、他の構成の複合ケーブル（比較例１～５）について、繰り返し屈曲性等に関して行った試験について説明する。
［信号線の作成］
Ｓｎを０．３％含有した銅合金線からなる径が０．０８ｍｍの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン（スミカセンＣＵ５００３（住友化学製））とを使用して、電線外径が１．４ｍｍ、樹脂層厚さが０．３５ｍｍになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として７５０ｋｅＶ、８Ｍｒａｄの電子線を照射して樹脂層を架橋して信号線を得た。
Ｓｎを０．３％含有した銅合金線からなる径が０．０８ｍｍの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン（スミカセンＣＵ５００３（住友化学製））とを使用して、電線外径が１．４ｍｍ、樹脂層厚さが０．３５ｍｍになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として７５０ｋｅＶ、８Ｍｒａｄの電子線を照射して樹脂層を架橋して信号線を得た。
［電源線の作成］
Ｓｎを０．１５％含有した銅合金線からなる径が０．０８ｍｍの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン（スミカセンＣＵ５００３（住友化学製））とを使用して、電線外径が２．６ｍｍ、樹脂層厚さが０．４５ｍｍになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として５００ｋｅＶ、８Ｍｒａｄの電子線を照射して樹脂層を架橋して電源線を得た。
Ｓｎを０．１５％含有した銅合金線からなる径が０．０８ｍｍの素線を撚り合わせて導体を作製し、それとポリエチレン（スミカセンＣＵ５００３（住友化学製））とを使用して、電線外径が２．６ｍｍ、樹脂層厚さが０．４５ｍｍになるように押出し成形を行い、その後、架橋工程として５００ｋｅＶ、８Ｍｒａｄの電子線を照射して樹脂層を架橋して電源線を得た。
［ケーブルコア］
得られた信号線同士を２本撚り合わせ、得られた撚り合わせた信号線と２本の電源線を更に撚り合わせるなどしてケーブルコアを作製した。
得られた信号線同士を２本撚り合わせ、得られた撚り合わせた信号線と２本の電源線を更に撚り合わせるなどしてケーブルコアを作製した。
［複合ケーブルの作成］
得られたケーブルコアに、ポリウレタン系樹脂である難燃架橋ポリウレタンからなる材料を使用し、ケーブル外径が８．３ｍｍになるように押出し成形を行ってケーブルコアの周囲にシース層を形成し、その後、架橋工程として８００ｋｅＶ、１２Ｍｒａｄの電子線を照射してシース層を架橋して複合ケーブルを得た。
得られたケーブルコアに、ポリウレタン系樹脂である難燃架橋ポリウレタンからなる材料を使用し、ケーブル外径が８．３ｍｍになるように押出し成形を行ってケーブルコアの周囲にシース層を形成し、その後、架橋工程として８００ｋｅＶ、１２Ｍｒａｄの電子線を照射してシース層を架橋して複合ケーブルを得た。
また、上記のようにして作製した複合ケーブルに対して、以下の３種類の屈曲試験を行った。
図７は、以下の屈曲試験１～３に用いる装置をマンドレルの軸方向から見た概略図である。
図７は、以下の屈曲試験１～３に用いる装置をマンドレルの軸方向から見た概略図である。
＜屈曲試験１＞
図７に示すように、水平かつ互いに平行に配置された２本のマンドレル５１、５２間、及び揺れ防止用の押え６１、６２間に、作製したケーブル１００を鉛直方向に通し、複合ケーブル１００の下方に図示しない重りを取り付けた。
そして、この状態で、複合ケーブル１００の上端を左右のマンドレル５１又は５２の上側外周に交互に接するように（左右交互に繰り返し）屈曲させた。屈曲回数は、複合ケーブル１００を左右のマンドレル５１、５２のいずれかの外周に接するように屈曲させた場合を１回として、カウントした。
図７に示すように、水平かつ互いに平行に配置された２本のマンドレル５１、５２間、及び揺れ防止用の押え６１、６２間に、作製したケーブル１００を鉛直方向に通し、複合ケーブル１００の下方に図示しない重りを取り付けた。
そして、この状態で、複合ケーブル１００の上端を左右のマンドレル５１又は５２の上側外周に交互に接するように（左右交互に繰り返し）屈曲させた。屈曲回数は、複合ケーブル１００を左右のマンドレル５１、５２のいずれかの外周に接するように屈曲させた場合を１回として、カウントした。
なお、試験条件は、マンドレル径１５ｍｍ、左右曲げ角度９０°、速度６０屈曲／分で行い、重りは５００ｇ、複合ケーブルとマンドレルとのクリアランスは１ｍｍとし、複合ケーブル１００の上方の側面が各マンドレルの上方外周に接するように、屈曲させる長さを調整して、２５℃の雰囲気で試験を行った。複合ケーブルをループ状に直列につないで通電し、断線が生じるまでの屈曲回数を測定した。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
＜屈曲試験２＞
屈曲試験２は、試験の内容は上記の屈曲試験１と同様であるが、マンドレル径を８ｍｍとした過酷試験である。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
屈曲試験２は、試験の内容は上記の屈曲試験１と同様であるが、マンドレル径を８ｍｍとした過酷試験である。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
＜屈曲試験３＞
極低温での屈曲試験を行った。
試験の内容は上記の屈曲試験１、２と同様であるが、－４０℃の雰囲気で試験を行った。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
極低温での屈曲試験を行った。
試験の内容は上記の屈曲試験１、２と同様であるが、－４０℃の雰囲気で試験を行った。
評価は、電源線や信号線に最初に断線が生じるまでの屈曲回数が下記基準のいずれに含まれるかで行った。「○」と「△」を合格とし、「×」は不合格である。
○：１０万回以上
△： ５万回以上、１０万回未満
×： ５万回未満
以下、種々作製した複合ケーブルの耐屈曲性に関して性能評価した結果を表Ｉに示す。
なお、表Ｉでは、上記の屈曲試験１～３の結果をそれぞれ耐屈曲性１～３として記載した。また、表Ｉでは電源線等の撚り合わせの有無が「有」、「無」として示されているが、電源線等の製造の制約上、完全に撚らないことは困難であるため、撚り合わせを行わない場合（表Ｉ中の「無」の場合）には撚りが十分に小さい場合が含まれる。
なお、表Ｉでは、上記の屈曲試験１～３の結果をそれぞれ耐屈曲性１～３として記載した。また、表Ｉでは電源線等の撚り合わせの有無が「有」、「無」として示されているが、電源線等の製造の制約上、完全に撚らないことは困難であるため、撚り合わせを行わない場合（表Ｉ中の「無」の場合）には撚りが十分に小さい場合が含まれる。
実施例１～４では、耐屈曲性１～３のいずれについても良好な結果が得られた。すなわち、通常の条件、曲げについてより厳しい条件、極低温の条件のいずれについても良好な結果が得られた。
一方、比較例１は、電源線の横断面における導体の空隙の占有率αを５５％としたものであるが、空隙の占有率αが大きすぎて、屈曲試験１～３のいずれにおいても繰り返しの屈曲で電源線の樹脂層が損傷し、それにより比較的少ない屈曲回数で電源線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
また、比較例２～５は、電源線や信号線、信号線の対、電源線と信号線の全体のいずれかについて撚り合わせを行っていないものであるが、いずれも少なくとも屈曲試験２（曲げについてより厳しい条件）や屈曲試験３（極低温の条件）で比較的少ない屈曲回数で電源線や信号線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
また、比較例２～５は、電源線や信号線、信号線の対、電源線と信号線の全体のいずれかについて撚り合わせを行っていないものであるが、いずれも少なくとも屈曲試験２（曲げについてより厳しい条件）や屈曲試験３（極低温の条件）で比較的少ない屈曲回数で電源線や信号線に断線が生じ、繰り返し屈曲性に劣る。
なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、図２や図３では、シース層４を１層だけ形成する場合を示したが、シース層４を複数の層として形成することも可能である。
例えば、図２や図３では、シース層４を１層だけ形成する場合を示したが、シース層４を複数の層として形成することも可能である。
また、複合ケーブル１が配置される車両内の部分が比較的高温になる場合があるため、複合ケーブル１のシース層４（又は複数のシース層４のうちのいずれかの層）や、信号線２や電源線３の樹脂層２２、３２等を、耐熱性を有する樹脂等で形成するように構成することも可能である。
１ 複合ケーブル
２ 信号線
３ 電源線
１１ センサ
１２ 制御デバイス
１３ 制御デバイス
１４ アクチュエータ
２１ 導体
２１ａ 素線
２２ 樹脂層
３１ 導体
３１ａ 素線
３２ 樹脂層
α 空隙の占有率
２ 信号線
３ 電源線
１１ センサ
１２ 制御デバイス
１３ 制御デバイス
１４ アクチュエータ
２１ 導体
２１ａ 素線
２２ 樹脂層
３１ 導体
３１ａ 素線
３２ 樹脂層
α 空隙の占有率
Claims (5)
- いずれも導体の外周に樹脂層を有する複数の信号線及び複数の電源線を備える複合ケーブルにおいて、
前記信号線は、前記電源線よりも細く、
前記信号線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記電源線の導体を構成する素線が撚り合わされており、
前記複数の信号線のうち２本以上の信号線同士が更に撚り合わされており、
前記信号線と前記電源線とが更に撚り合わされており、
前記電源線の横断面における前記導体の空隙の占有率が２６～４０％であり、
前記電源線は、前記導体の断面積が０．５～４．０ｍｍ ２ 、前記導体を構成する素線の径が０．０５～０．５ｍｍ、前記素線の引張強度が３５０～９００ＭＰａであることを特徴とする複合ケーブル。 - 前記電源線の前記導体を構成する素線の撚り込み率が１．０３～１．０７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。
- 前記電源線の前記樹脂層の引張弾性率が（２３±２）℃で１５０～１０００ＭＰａであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合ケーブル。
- 前記複数の電源線に、車両のブレーキ制御用の電源線が含まれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の複合ケーブル。
- 前記複数の電源線には、電動パーキングブレーキの制御デバイスからアクチュエータに電力を供給する電源線が含まれ、前記複数の信号線には、アンチロックブレーキシステムのセンサから制御デバイスに信号を送信するため信号線が含まれていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の複合ケーブル。
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-
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