(57)【要約】【課題】信号用導体を動力用導体で保護することにより信号用導体を細径化しながら、該信号用導体の引張強度を向上させることを可能とすると共に、対ノイズ特性を確保する。【解決手段】車両に配索される配線材であって、駆動用の一対の動力用導体を両側に平行配置すると共に、これら両側の動力用導体の間に対となる信号用導体を配置し、これら対となる信号用導体は近接側の動力用導体から同一距離をあけて平行配置し、かつ、前記動力用導体と信号用導体を絶縁被覆材で一体的に配列固定している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配索される配線材であって、
駆動用の一対の動力用導体を両側に平行配置すると共に、これら両側の動力用導体の間に対となる信号用導体を配置し、これら対となる信号用導体は近接側の動力用導体から同一距離をあけて平行配置し、かつ、
前記動力用導体と信号用導体を絶縁被覆材で一体的に配列固定していることを特徴とする複合配線材。
【請求項２】
前記両側の一対の動力用導体は一方が電源回路用導体、他方がアース回路用導体である請求項１に記載の複合配線材。
【請求項３】
前記動力用導体は前記信号用導体よりも断面積を大とすると共に引張強度を大とし、前記信号用導体の断面積が０．２ｍｍ2以下である請求項１または請求項２に記載の複合配線材。
【請求項４】
前記動力用導体および信号用導体はそれぞれ多数の素線を撚った撚線からなり、前記動力用導体の撚りピッチは信号用導体の撚りピッチよりも大とし、かつ、
前記撚線からなる前記動力用導体および信号用導体を平行配置して一対の前記絶縁樹脂材で挟持被覆してリボン状電線としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合配線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合配線材に関し、車両に配索される細径の信号用導体の引張強度を高めると共に、対ノイズ特性を確保するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には電装品に接続される電線が多数配索されており、自動車の高機能化に伴って、特に信号用電線の本数が急増し、その増加に伴う電線群の肥大化が問題となっている。信号用電線は、導体断面積が０．２ｍｍ2以下でも通電量は十分に確保できるが、このような極小断面積とすると、電線の引張強度の低下により、電線群を集束して組み立てるワイヤハーネスの組立ラインや車両へ配索工程で細半電線が破断する恐れがある。よって、作業工程でより慎重に取り扱う必要がある等の問題があるため、信号線として用いられる細径電線の引張強度を高める必要がある。
【０００３】
また、車両に配索される信号電線に要求される特性として、対ノイズ特性が挙げられる。信号線は通常電源部と接続されている動力線と共に集束されてワイヤハーネスとして組み立てられるため、信号線は動力線と密着された状態で配索される場合が多い。よって、信号線は、動力線を流れる電流により発生する磁場の影響に伴うノイズを考慮する必要がある。
対ノイズ特性を向上させるもっとも簡単な方法として、対になる信号線を互いに撚り合わせたツイストペア電線が用いられている。前記ツイストペア電線は、外部からの磁場の影響を受けた場合に発生する誘導起電力を夫々の電線毎で相殺して、該誘導起電力に起因するノイズを除去している。
【０００４】
しかし、前記ツイストペア電線は、通常の電線の製造工程に加えて、非常に手間のかかる撚り合わせる工程があり、作業者の負担となると共に、生産性が悪い。また、ツイストペア電線の引張強度を確保するためには、電線の径を大きくする必要があるため、ツイストペア電線の重量が大きくなると共に、コストが高くなってしまう。
【０００５】
信号用電線の対ノイズ特性を確保しつつ生産性を向上させるために、例えば、特開２００４−２８８４１６号公報（特許文献１）のフラットケーブルが提供されている。前記フラットケーブル１は、図６に示すように、並列して配置された２条の平角導体２、３に絶縁皮膜４を施したものを、長手方向に対して適当な角度Ｖをつけて周期的に折り曲げ、前記折り曲げ部５の全てが山折となった螺旋状としている。
前記フラットケーブル１は、折り曲げるだけであるので、製造が容易であると共に、周期的に折り曲げたことにより対ノイズ特性を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、前記フラットケーブル１を引張強度を必要とする自動車用ワイヤハーネスに使用した場合、長手方向に対して角度Ｖをつけて折っているので、長手方向に外部から引張応力が負荷されると、折り曲げ部５に引張応力が集中してしまい、折り曲げ部５で亀裂が発生して破断に至る危険性があるため、車両に配索される信号用電線の引張強度を満足するものではない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８８４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、信号用導体を細径化しながら、該信号用導体の引張強度を向上させることを可能とすると共に、対ノイズ特性を確保することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車両に配索される配線材であって、
駆動用の一対の動力用導体を両側に平行配置すると共に、これら両側の動力用導体の間に対となる信号用導体を配置し、これら対となる信号用導体は近接側の動力用導体から同一距離をあけて平行配置し、かつ、
前記動力用導体と信号用導体を絶縁被覆材で一体的に配列固定していることを特徴とする複合配線材を提供している。
【００１０】
前記構成とすると、信号用導体の両外側に配置する動力用導体の電流量が変化することで動力用導体が発生する磁場が変化し、該磁場変化に伴って前記信号用導体に誘導起電力が発生する。前記誘導起電力の大きさは動力用導体からの距離が同一であれば等価なものとなる。
従って、前記動力用導体から発生する磁場が変化しても、一対の前記信号用導体を前記動力用導体から同一の距離をあけて配置しているので、対になっている前記信号用導体に発生する誘導起電力は等価となり、信号用導体全体ではお互いの誘導起電力をキャンセルし合うため、前記動力用導体から受けるノイズの影響を除去することができる。
また、信号用導体を生産性の悪いツイストペア電線としなくても、ノイズの影響を除去することができるので、対ノイズ特性を確保しながら生産性を向上させることができる。
【００１１】
前記両側の一対の動力用導体は一方が電源回路用導体、他方がアース回路用導体であるのが好ましい。
前記構成とすると、信号用電線と同じ経路で配索されている電源回路用導体およびアース回路用導体と信号用電線を一体的に配列することができるので、配索スペース削減することができる。
【００１２】
前記動力用導体は前記信号用導体よりも断面積を大とすると共に引張強度を大とし、前記信号用導体の断面積が０．２ｍｍ2以下であるのが好ましい。
前記構成とすると、信号用導体の両側に信号用導体よりも断面積を大とする前記動力用導体が配置されているので、信号用導体に軸方向の引張応力が負荷されても、引張応力に対して前記動力用導体が信号用導体を保護するので、前記信号用導体の断面積を０．２ｍｍ2以下に細径化しても、信号用電線の引張強度を高めることができる。
【００１３】
前記動力用導体および信号用導体はそれぞれ多数の素線を撚った撚線からなり、前記動力用導体の撚りピッチは信号用導体の撚りピッチよりも大とし、かつ、
前記撚線からなる前記動力用導体および信号用導体を平行配置して一対の前記絶縁樹脂材で挟持被覆してリボン状電線としている
【００１４】
前記構成とすると、前記動力用導体の撚りピッチは信号用導体の撚りピッチよりも大としているので、軸方向に引張応力が負荷されても、前記動力用導線が軸線方向に延びにくく、前記信号用導体に大きな引張応力が発生しにくいため、信号用導体の強度を高めることができると共に、前記信号用導体の破損や亀裂を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明によれば、前記動力用導体から発生する磁場が変化しても、一対の前記信号用導体を前記動力用導体から同一の距離をあけて配置しているので、対になっている前記信号用導体に発生する誘導起電力は等価となり、信号用導体全体ではお互いの誘導起電力をキャンセルし合うため、前記動力用導体から受けるノイズの影響を除去することができる。
また、信号用導体を、生産性の悪いツイストペア電線としなくても、ノイズの影響を除去することができるので、対ノイズ特性を確保しながら生産性を向上させることができる。
【００１６】
さらに、信号用導体の両側に、信号用導体よりも断面積および引張強度を大とする前記動力用導体が配置し、かつ、前記動力用導体の撚りピッチは信号用導体の撚りピッチよりも大とすると、信号用導体に軸方向の引張応力が負荷されても、引張応力に対して前記動力用導体が信号用導体を保護するため、前記信号用導体を細径化しても、信号用電線の引張強度を高めることができ、前記信号用導体の破損や亀裂を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の複合配線材の実施形態を示す。
本発明の複合配線材１０は、図１に示すように、平行配置している対の信号用導体１１、１２の両側に、一対の動力用導体１３を平行配置し、一対の絶縁被覆材１６で挟持被覆して形成されるリボン状電線としている。前記動力用導体１３は、一方を駆動用の電源回路用導体１４とし、他方をアース回路用導体１５としている。
【００１８】
前記複合配線材１０は、図１に示すように、間隔をあけて平行配置された信号用導体１１、１２の両側に電源回路用導体１４とアース回路用導体１５を平行配置している。
一方の信号用導体１１を電源回路用導体１４から距離ｒ１をあけて配置すると共に、他方の信号用導体１２をアース回路用導体１５から距離ｒ１と同一とする距離ｒ２をあけて平行配置している。
【００１９】
前記位置関係に配置した電源回路用導体１４、アース回路用導体１５、信号用導体１１、１２は、一対のシート状の絶縁被覆材１６で挟持し、一体的に配列固定している。
その際、一方の信号用導体１１とアース回路用導体１５との距離をＲ１、他方の信号用導体１２と電源回路用導体１４との距離をＲ２としている。
【００２０】
前記動力用導体１３および信号用導体１１、１２は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、それぞれ導体を素線ｗを撚った撚線で構成しており、動力用導体１３の撚りピッチｐ１は、信号用導体１１、１２の撚りピッチｐ２よりも大としている。
なお、前記動力用導体１３と信号用導体１１、１２の導体は撚線構造であればよいが、例えば、ステレンレス鋼からなる１本の高引張線材を中心素線とし、その周囲に複数の銅からなる素線を外周素線とし、外周素線を中心素線の周囲に撚って撚線構造体としても良い。
【００２１】
前記動力用導体１３の断面積および引張強度は、前記信号用導体１１、１２の断面積および引張強度よりも大としている。前記信号用導体１１、１２の断面積は０．２ｍｍ2以下でよく、本実施形態では０．１３ｍｍ2としている。
【００２２】
次に、前記複合配線材１０における動力用導体１３の周囲に発生する磁場の信号用導体１１、１２に対する影響について説明する。
【００２３】
図３に示すように、車両内の回路は直流であるので、前記電源回路用導体１４に電流Ｉ１が流れると、前記アース回路用導体１５には、等価の電流Ｉ２が逆方向に流れる。前記電流Ｉ１、Ｉ２によって、電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５の周囲にはそれぞれ磁場Ｂ１、Ｂ２が周方向に発生し、電源回路用導体１４の磁場Ｂ１は時計回りである一方、アース回路用導体１５の前記磁場Ｂ２では半時計周りとなる。
【００２４】
前記磁場Ｂ１、Ｂ２が発生すると、一方の信号用導体１１には、電源回路用導体１４から受ける磁場Ｂｒ１とアース回路用導体１５から受ける磁場ＢＲ２とが負荷されると共に、他方の信号用導体１２には、アース回路用導体１５から受ける磁場Ｂｒ２と電源回路用導体１４から受ける磁場ＢＲ１とが負荷される。
【００２５】
前記電源回路用導体１４に急激な電流変化Ｉ１’が起こると、アース回路用導体１５にも電流変化Ｉ１’と等価な逆向きの電流変化Ｉ２’が生じる。電流変化Ｉ１’、
Ｉ２’に伴って、電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５が発生する磁場Ｂ１、Ｂ２も変化すると共に、前記信号用導体１１、１２に負荷される磁場Ｂｒ１、ＢＲ２、Ｂｒ２、ＢＲ１も変化することになる。前記信号用導体１１、１２に負荷される前記磁場変化をそれぞれＢｒ１’、ＢＲ１’、Ｂｒ２’、ＢＲ２’とする。
【００２６】
一方の信号用導体１１において、アース回路用導体１５から負荷される磁場変化ＢＲ２’よりも電源回路用導体１４から負荷される磁場変化Ｂｒ１’が強いため、磁場変化Ｂｒ１’を打ち消す方向Ｄ１に磁場を発生させようとする。
他方の前記信号用導体１２においても、電源回路用導体１４から負荷される磁場変化ＢＲ１’よりもアース回路用導体１５から負荷される磁場変化Ｂｒ２’が強いため、磁場変化Ｂｒ２’を打ち消す方向Ｄ２に磁場を発生させようとする。その結果、信号用導体１１、１２内にそれぞれ誘導起電力Ｖ１、Ｖ２が生じる。
【００２７】
前記電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５の磁場変化に伴って生じる信号用導体１１、１２内に発生する誘導起電力Ｖ１、Ｖ２は次式１、２のように表すことができる。
Ｖ１＝Ｆ（Ｉ１’、ｒ１）＋Ｆ（Ｉ２’、Ｒ２）…（１式）
Ｖ２＝Ｆ（Ｉ２’、ｒ２）＋Ｆ（Ｉ１’、Ｒ１）…（２式）
前記数式１および数式２では、Ｒ１＝Ｒ２、ｒ１＝ｒ２、Ｉ１’＝Ｉ２’であるので、Ｖ１＝Ｖ２となる。
ここで、信号用導体１１、１２が電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５の磁場変化によって誘導される磁場の方向Ｄ１、Ｄ２が周方向で逆向きとなるので、信号用導体１１、１２内に生じる誘導起電力Ｖ１、Ｖ２は逆向きとなる。
【００２８】
前記構成とすると、電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５の磁場変化が起こった場合でも、信号用導体１１、１２にそれぞれ発生する誘導起電力Ｖ１、Ｖ２は逆向きで、かつ、等価であるので、信号用導体１１、１２全体ではお互いの誘導起電力Ｖ１、Ｖ２をキャンセルし合うことになり、電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５から受けるノイズの影響を除去することができる。
また、信号用導体１１、１２を生産性の悪いツイストペア電線としなくても、ノイズの影響を除去することができるので、対ノイズ特性を確保しながら生産性を向上させることができる。
【００２９】
さらに、前記したように、信号用導体１１、１２の両側に信号用導体１１、１２よりも断面積および引張強度を大とする電源回路用導体１４およびアース回路用導体１５からなる動力用導体１３を配置している。かつ、これら動力用導体１３の撚りピッチｐ１は信号用導体１１、１２の撚りピッチｐ２よりも大としている。
よって、複合配線材１０に軸方向の引張応力が負荷されても、引張応力に対して両側に配置された動力用導体１３が信号用導体１１、１２を保護することができる。かつ、動力用導体１２の撚りピッチを大としているため、電線長さは信号用導体１１、１２より動力用導体１３の方が短くなり、引張力が最大に負荷されても、動力用導体１２の練りピッチＰ１に応じた長さしか引張されず、信号用導体１１、１２が最大に引張されることはなく、この点からも信号用導体１１、１２に対して過剰な引張応力が負荷されることを防止できる。
このように、信号用導体１１、１２を細径化しても、該信号用導体１１、１２を動力用導体１３と複合化した複合配線材１０とすることで、引張強度を高めることができ、信号用導体１１、１２の破損や亀裂を防止することができる。
また、動力用導体１３の撚りピッチを大とすることで、動力用導体１３自体の軽量化を図ることができ、かつ、コストの低下も図ることができる。
【００３０】
本実施形態では、複合配線材１０は、信号用導体１１、１２、動力用導体１３を配線する必要がある箇所であれば、その配索領域は限定されず、車両内のいずれの箇所においても好適に用いることができる。
【００３１】
図４、図５は、前記複合配線材１０を用いた実施形態を示し、自動車用のパワーシートモジュール２０において、電動用シート用モータを作動させるためのスイッチ２１に接続されるシートワイヤハーネスＷ／Ｈの余長部２２に用いている。
前記余長部２２は、シートフレーム２３の下側の空隙部Ｓに配索され、シート本体２４のスライドに追従する構成としている。シートワイヤハーネスＷ／Ｈは先端にコネクタ部２５を備えている。前記シートワイヤハーネスＷ／Ｈは、図５に示すように、コネクタ部２５を介してＥＣＵ２６と接続しており、該ＥＣＵ２６は電源回路２７とアース回路２８に接続している。
【００３２】
前記シートモジュール２０のシートワイヤハーネスＷ／Ｈの余長部２２に、複合用配線材１０を用いると、余長部２２はシート本体２４のスライドに追従して引張力が負荷されて動作されるものであるが、引張強度を高めた構成としているため、繰り返し引張力が負荷されても耐久性に優れたものとできる。かつ、パワーシート用の配線材では多数の信号線が必要で、これら信号線へのノイズを除去して作動信頼性を高める必要があるが、本発明の複合配線材１０を用いると、信号線が対ノイズ性を有することから作動信頼性が高くなり、かつ、多数の信号用導体を動力用導体とをまとめて１つの配線材としていることで、狭いスペース内にも収めることができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る複合配線材を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は複合配線材中の動力用導体を示す斜視図、（Ｂ）は信号用導体を示す斜視図である。
【図３】複合配線材における磁場の影響を示す説明図である。
【図４】本発明の複合配線材を用いたシートモジュールを示す正面図である。
【図５】図４の配線図である。
【図６】従来例の図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  複合配線材
１１、１２  信号用導体
１３  電源回路用導体
１４  アース回路用導体
１５  絶縁被覆材
ｐ１、ｐ２  撚線の撚りピッチ
Ｂ１、Ｂ２  磁場
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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