(57)【要約】【課題】ドレン線について耐屈曲性の向上を図った耐屈曲通信ケーブル及びワイヤハーネスを提供する。【解決手段】２芯の通信線１１の隙間にドレン線１２を配置し、これらを外部導体１３により一括して覆った２芯平行シールド線１０を複数本一括してシース２０にて覆った耐屈曲通信ケーブル１であって、複数本の２芯平行シールド線１０は、それぞれドレン線１２がケーブル内側を向いて配置されると共に、撚りピッチが２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満で撚られている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２芯の通信線の隙間にドレン線を配置し、これらを金属箔により一括して覆った２芯平行シールド線を複数本一括してシースにて覆った耐屈曲通信ケーブルであって、
複数本の２芯平行シールド線は、それぞれ前記ドレン線がケーブル内側を向いて配置されると共に、撚りピッチが２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満で撚られている
ことを特徴とする耐屈曲通信ケーブル。
【請求項２】
前記複数本の２芯平行シールド線は、それぞれが金属箔の外周側に設けられる抑えを有し、
前記抑えは、セカントモジュラスが２８５０ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の耐屈曲通信ケーブル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の耐屈曲通信ケーブルを備えることを特徴とするワイヤハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐屈曲通信ケーブル及びワイヤハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の通信線は、ワイヤハーネスのレイアウトの都合上、省スペース内での電線折り曲げ箇所が多数発生するため、電線をツイストさせて可撓性を持たせるように構成されていた。しかし、通信速度が高速になるにつれて、電線間の撚りピッチや金属箔シールドの巻ピッチに起因する信号の大幅な減衰（サックアウト）の影響が出てしまう。
【０００３】
そこで、民生分野では２芯の通信線の隙間にドレン線を配置し、これらを金属箔により一括して覆ったＳＰＰ（Shielded Parallel Pair）線が使用されている（例えば特許文献１参照）。また、ＳＰＰ線１本では通信性能や速度が不足することがあり、この場合にはＳＰＰ線を２本以上を一括してケーブルを構成することも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８５５２７号公報
【特許文献２】特開２０１５−７２７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の民生用のＳＰＰ線を自動車環境で用いた場合には、車両振動や可動部での屈曲によりドレン線が断線し易いという問題がある。また、特許文献２に記載のケーブルについても同様にドレン線について断線の可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ドレン線について耐屈曲性の向上を図った耐屈曲通信ケーブル及びワイヤハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、２芯の通信線の隙間にドレン線を配置し、これらを金属箔により一括して覆った２芯平行シールド線を複数本一括してシースにて覆った耐屈曲通信ケーブルであって、複数本の２芯平行シールド線は、それぞれドレン線がケーブル内側を向いて配置されると共に、撚りピッチが２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満で撚られている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数本の２芯平行シールド線それぞれのドレン線がケーブル内側を向いて配置されるため、外部からの車両振動や屈曲が加わるケーブルの最外層からの距離を長くしてドレン線に加わる歪を小さくすることができ、耐屈曲性を向上させることができる。さらに、撚りピッチが１００ｍｍ未満で撚られているため、２芯平行シールド線同士を撚り合わせない場合と比較してドレン線の耐屈曲性を向上させることができる。従って、ドレン線について耐屈曲性の向上を図ることができる。なお、撚りピッチ２０ｍｍでは通信性能に影響を与える可能性があるが、撚り合わせ無しとの差分が０．１ｄＢ／ｍ以内であり許容範囲である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る耐屈曲通信ケーブルを含むワイヤハーネスの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示した耐屈曲通信ケーブルの一部構成を示す斜視図である。
【図３】参考例及び比較例１に係る耐屈曲通信ケーブル及び試験の様子を示す概略図である。
【図４】実施例１，２及び比較例２に係る耐屈曲通信ケーブルの通信特性を示すグラフである。
【図５】実施例１，２及び比較例２に係る耐屈曲通信ケーブルの通信特性を示すグラフであり、図４の一部拡大図である。
【図６】耐屈曲通信ケーブルの撚りピッチと耐屈曲性との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る耐屈曲通信ケーブルを含むワイヤハーネスの一例を示す断面図であり、図２は、図１に示した耐屈曲通信ケーブルの一部構成を示す斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るワイヤハーネスＷＨは、複数の電線Ｗを束にしたものであり、複数の電線の少なくとも１本（１回路）が以下に詳細説明する耐屈曲通信ケーブル１により構成されている。
【００１３】
このようなワイヤハーネスＷＨは、例えば複数の電線Ｗの両端部にコネクタ（図示せず）を備えていてもよいし、耐屈曲通信ケーブル１をまとめるためにテープ（図示せず）が巻かれていてもよい。また、ワイヤハーネスＷＨは、コルゲートチューブ等の外装部品（図示せず）を備えていてもよい。
【００１４】
耐屈曲通信ケーブル１は、複数本（例えば２本）の２芯平行シールド線１０と、シース２０とを備えている。２芯平行シールド線１０は、２本の通信線１１と、ドレン線１２と、外部導体１３と、抑え１４とを有している。
【００１５】
２本の通信線１１は、それぞれが信号伝達するための断面円形となる電線であって、互いに並列配置されている。これら２本の通信線１１は、導体１１ａと絶縁体１１ｂとを備えている。ドレン線１２は、断面円形となる２本の通信線１１が径方向に隣り合って接触させられたときの両者の隙間となる位置に配置されるものであって、例えば本実施形態においては被覆を有しない裸電線となっている。
【００１６】
ここで、２本の通信線１１の導体１１ａ及びドレン線１２は、例えば軟銅線、銅合金線、錫メッキ軟銅線、錫メッキ銅合金線、銀メッキ軟銅線、及び銀メッキ銅合金線等によって構成されている。なお、本実施形態において導体１１ａ及びドレン線１２は１本の金属線であるが、２本以上の素線が撚られた撚線であってもよい。
【００１７】
絶縁体１１ｂは、導体１１ａの外周に設けられるものであって、例えばＰＥ（Polyethylene）、ＰＰ（Polypropylene）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）、又は発泡させたＰＥ、ＰＰ及びＰＴＦＥ等が用いられている。
【００１８】
外部導体１３は、アルミ箔や銅箔などの金属箔によって構成されており、この金属箔が２本の通信線１１及びドレン線１２を一括して縦添えにより覆う構成となっている。また、外部導体１３は、金属箔を接着した樹脂テープであってもよい。樹脂テープは、アルミや銅が基材に蒸着されて金属箔をなすものであってもよい。なお、本実施形態において外部導体１３には銅箔テープを用いている。
【００１９】
抑え１４は、外部導体１３の外周側に接触状態で設けられる絶縁体であって、ＰＥＴやＰＴＦＥといった樹脂フィルムや樹脂押出被覆によって構成されている。ここで、抑え１４は、セカントモジュラスが２８５０ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下とされることが好ましい。これにより、電線構造が安定し、屈曲時に過度に曲げられず、曲げＲが安定することができるからである。このようなセカントモジュラスを実現するために、本実施形態では抑え１４をＰＥＴフィルムによって構成し、外部導体１３上に２重となるように螺旋巻きしている。
【００２０】
なお、セカントモジュラスとは、樹脂の硬さの指標であって、応力度−ひずみ度曲線上の任意の点と原点を結んだ直線の勾配（傾き）であり、特に伸び率が２％となったときの抗張力を５０倍した値（換言すれば２％伸ばしたときのヤング率）を指す。また、伸び率２％は、サンプルを引張試験機で例えば引張速度５０ｍｍ／分で引張ることで得ればよい。
【００２１】
シース２０は、複数本の２芯平行シールド線１０を一括して覆う絶縁体であり、ＰＶＣ（Polyvinyl Chloride）、ＰＰ、ＰＥ等の樹脂材料により構成されている。本実施形態においてシース２０は、複数本の２芯平行シールド線１０上に押出成形によって形成されることを想定しているが、特に押出成形によって形成されるものに限られるものではない。
【００２２】
さらに、耐屈曲通信ケーブル１は、第２シールド層３０を備えていてもよい。第２シールド層３０は、シース２０の内側に設けられるものであって、例えば２本の通信線１１の導体１１ａと同一材料で編み込まれた編組シールドや外部導体１３と同じ素材によって構成されている。
【００２３】
ここで、本実施形態において複数本の２芯平行シールド線１０は、それぞれドレン線１２が耐屈曲通信ケーブル１の内側を向いて配置されている。すなわち、本実施形態においてドレン線１２は、耐屈曲通信ケーブル１の中心側となるように配置されて、ケーブル外部からの距離が遠くなるようにされている。
【００２４】
加えて、本実施形態において複数本の２芯平行シールド線１０は、図２に示すように互いに撚り合わせられており、その撚りピッチが２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満とされている。
【００２５】
次に、本実施形態に係る耐屈曲通信ケーブル１に関する参考例及び比較例について説明する。
【００２６】
図３は、参考例及び比較例１に係る耐屈曲通信ケーブル及び試験の様子を示す概略図である。
【００２７】
図３に示すように、参考例に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて２本の通信線の導体及びドレン線には銀めっき軟銅線を用い、絶縁体には架橋ポリエチレンを用いた。また、外部導体には銅箔ＰＥＴフィルムを用い、これを２本の通信線及びドレン線上に縦添えした。抑えにはＰＥＴフィルムを用い、外部導体上に２重に螺旋巻きした。このようにして構成された２芯平行シールド線を２本用意して、ドレン線が内側となるように撚りピッチ無しで平行に配置した。第２シールド層には錫めっき軟銅編組を用い、シースにはＰＶＣを用いた。
【００２８】
また、比較例１に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて２本の通信線の導体及びドレン線には銀めっき軟銅線を用い、絶縁体には架橋ポリエチレンを用いた。また、外部導体には銅箔ＰＥＴフィルムを用い、これを２本の通信線及びドレン線上に縦添えした。抑えにはＰＥＴフィルムを用い、外部導体上に２重に螺旋巻きした。このようにして構成された２芯平行シールド線を２本用意して、ドレン線が外側となるように撚りピッチ無しで平行に配置した。第２シールド層には錫めっき軟銅編組を用い、シースにはＰＶＣを用いた。
【００２９】
上記のような参考例及び比較例１に係る耐屈曲通信ケーブルに対して屈曲試験を行った。屈曲試験については、φ２５ｍｍとなるマンドレルを用意し、所定長さの耐屈曲通信ケーブルの一端側を無荷重とし、他端側をマンドレルに沿うように９０°の片振り屈曲を曲げ速度３０ｒｐｍで繰り返し行った。繰り返しの曲げの結果、ドレン線の抵抗値が１０％上昇するまでの往復曲げ回数を測定した。測定については５回行い、最大値及び最小値を抽出すると共に平均値を算出した。
【００３０】
図３に示すように、参考例に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて、マンドレルに近い側のドレン線は往復屈曲回数が最大値で６６９０回となり、最小値で４６５３回となり、平均値で５８６７回となった。実施例１に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて、マンドレルに遠い側のドレン線は往復屈曲回数が最大値で１６０５６回となり、最小値で７８５３回となり、平均値で１１３８８回となった。
【００３１】
一方、比較例１に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて、マンドレルに近い側のドレン線は往復屈曲回数が最大値で１１５５回となり、最小値で６２８回となり、平均値で８２６回となった。比較例１に係る耐屈曲通信ケーブルにおいて、マンドレルに遠い側のドレン線は往復屈曲回数が最大値で３２２４回となり、最小値で１６９１回となり、平均値で２３４２回となった。
【００３２】
よって、ドレン線は、耐屈曲通信ケーブルの内側に向くように配置されることで、耐屈曲性が向上することがわかった。特に、参考例のドレン線（近い側及び遠い側の双方）の往復屈曲回数は、比較例１の遠い側のドレン線よりも高くなった。すなわち、ドレン線は屈曲外側に位置するほど耐屈曲性が高まるというわけではなく、ケーブルの内側に配置されることが重要であることがわかった。
【００３３】
図４及び図５は、実施例１，２及び比較例２に係る耐屈曲通信ケーブルの通信特性を示すグラフである。
【００３４】
実施例１に係る耐屈曲通信ケーブルは、２芯平行シールド線の撚りピッチが３０ｍｍである点を除き、参考例のものと同じとした。実施例２に係る耐屈曲通信ケーブルは、２芯平行シールド線の撚りピッチが２０ｍｍである点を除き、参考例のものと同じとした。比較例２に係る耐屈曲通信ケーブルは、２芯平行シールド線を撚り合わせていない点を除き、参考例のものと同じとした。
【００３５】
図４及び図５に示すように、減衰量は撚りピッチ２０ｍｍの実施例２が最も大きく、次いで、撚りピッチ３０ｍｍの実施例１が大きくなった。撚り合わせ無しの比較例２については最も減衰量が小さくなった。
【００３６】
このように耐屈曲通信ケーブルは、２芯平行シールド線の撚りピッチが小さくなるほど減衰量が大きくなる傾向にある。このため、撚りピッチは大きくなるほど好ましいといえるが、撚りピッチ２０ｍｍであっても減衰量は撚り合わせ無しと比較して差が０．１ｄＢ／ｍ程度であり許容範囲であった。従って、撚りピッチは２０ｍｍ以上であればよいことがわかった。
【００３７】
図６は、耐屈曲通信ケーブルの撚りピッチと耐屈曲性との相関を示すグラフである。
【００３８】
図６に示す特性の耐屈曲通信ケーブルは、２本の通信線の導体及びドレン線には銀めっき軟銅線を用い、絶縁体には架橋ポリエチレンを用いた。また、外部導体には銅箔ＰＥＴフィルムを用い、これを２本の通信線及びドレン線上に縦添えした。抑えにはＰＥＴフィルムを用い、外部導体上に２重に螺旋巻きした。このようにして構成された２芯平行シールド線を２本用意して、ドレン線が内側となるようにして撚った。第２シールド層には錫めっき軟銅編組を用い、シースにはＰＶＣを用いた。
【００３９】
なお、撚りピッチについては２０ｍｍから２０ｍｍ刻みで変化させた計９本の耐屈曲通信ケーブルと、撚り合わせ無しの耐屈曲通信ケーブルとに対してそれぞれ５回の屈曲試験を行い、最大値及び最小値を抽出すると共に平均値を算出した。図６に示す試験結果は図３に示した試験と同じ条件で屈曲試験を行い、マンドレルに遠い側のドレン線を対象に測定を行った。
【００４０】
図６に示すように、撚りピッチ２０ｍｍ〜８０ｍｍの耐屈曲通信ケーブルについて屈曲回数の最小値は、撚り合わせ無しの耐屈曲通信ケーブルに係る屈曲回数の最大値を上回っている。一方、撚りピッチ１００ｍｍ〜１８０ｍｍの耐屈曲通信ケーブルについて屈曲回数の最小値は、撚り合わせ無しの耐屈曲通信ケーブルに係る屈曲回数の最大値以下（撚りピッチ１００ｍｍで略一致）となる。
【００４１】
よって、耐屈曲通信ケーブルは、２芯平行シールド線の撚りピッチが小さくなるほど耐屈曲性が向上し、特に撚りピッチ１００ｍｍ未満とすると、撚り合わせがない場合よりも耐屈曲性を向上できることがわかった。
【００４２】
以上を総合すると、撚りピッチは２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満とすることで、減衰量への悪影響を抑えつつも、耐屈曲性を向上させることができることがわかった。
【００４３】
このようにして、本実施形態に係る耐屈曲通信ケーブル１によれば、複数本の２芯平行シールド線１０それぞれのドレン線１２がケーブル内側を向いて配置されるため、外部からの車両振動や屈曲が加わるケーブルの最外層からの距離を長くしてドレン線１２に加わる歪を小さくすることができ、耐屈曲性を向上させることができる。さらに、撚りピッチが１００ｍｍ未満で撚られているため、２芯平行シールド線１０同士を撚り合わせない場合と比較してドレン線１２の耐屈曲性を向上させることができる。従って、ドレン線１２について耐屈曲性の向上を図ることができる。なお、撚りピッチ２０ｍｍでは通信性能に影響を与える可能性があるが、撚り合わせ無しとの差分が０．１ｄＢ／ｍ以内であり許容範囲である。
【００４４】
また、抑え１４は、セカントモジュラスが２８５０ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下であるため、電線構造が安定し、屈曲時に過度に曲げられず、曲げＲが安定することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係るワイヤハーネスＷＨによれば、車両（特にドア）で想定される屈曲に対して優れた屈曲性能を示すワイヤハーネスＷＨを提供することができる。具体的に車両内では、曲げＲ＝２５ｍｍ（マンドレルφ５０ｍｍ）で両振り１８０°屈曲が想定される。車両使用頻度を年間３１２日とし、１日のドア開閉回数を８回とし、車両使用年数を１０年とした場合、想定される屈曲回数は２５０００回（２４９６０回）である。本実施形態に係るワイヤハーネスＷＨは、このような屈曲回数を満足することができ、車両（特にドア）で想定される屈曲に対して優れた屈曲性能を示すワイヤハーネスＷＨを提供することができる。
【００４６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能であれば公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
【００４７】
例えば、本実施形態では、２芯平行シールド線１０が２本である例を示したが、これに限らず３本以上であってもよい。さらに、多数の２芯平行シールド線１０を有する場合において、耐屈曲通信ケーブル１の中心位置に中心材を有していてもよい。加えて、抑え１４は、外部導体１３上に接触状態で設けられているが、これに限らず、外部導体１３との間に数層以下の介在物を有していてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１      ：耐屈曲通信ケーブル
１０    ：２芯平行シールド線
１１    ：通信線
１２    ：ドレン線
１３    ：外部導体（金属箔）
１４    ：抑え
２０    ：シース
ＷＨ    ：ワイヤハーネス
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020191166.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020191166.tif 000007
【図６】
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