(57)【要約】【課題】ハーネス組立時等に２線がばらけることがなく、かつ端末加工が容易であり、２線間の接着力を調節することが可能であるツイストペア線及びワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】導体１１、２１が絶縁体１２、２２でそれぞれ絶縁被覆された絶縁電線１０、２０が撚り合わされ、前記絶縁電線１０、２０として表面に接着層が１３、２３が形成されたものを用い、２本の絶縁電線１０、２０を前記接着層１３、２３の接着により一体化してツイストペア線１を構成し、前記ツイストペア線１を用いてワイヤーハーネス２を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体が絶縁体で絶縁被覆された絶縁電線が２本撚り合わされたツイストペア線であって、前記絶縁電線として表面に接着層が形成されたものを用い、２本の絶縁電線が前記接着層の接着により一体化されていることを特徴とするツイストペア線。
【請求項２】
前記２本の絶縁電線間の接着強度が３〜１０Ｎの範囲内であることを特徴とする請求項１記載のツイストペア線。
【請求項３】
前記絶縁電線の接着層がホットメルト接着剤からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のツイストペア線。
【請求項４】
前記絶縁電線の接着層が、該絶縁電線の長手方向に線状に設けられた線状接着層であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のツイストペア線。
【請求項５】
前記絶縁電線の線状接着層が、直線的に設けられていることを特徴とする請求項４記載のツイストペア線。
【請求項６】
前記絶縁電線の線状接着層が、複数本設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のツイストペア線。
【請求項７】
前記絶縁電線の複数本の線状接着層が、該線状接着層どうしの間隔が同じ距離に形成されていることを特徴とする請求項６記載のツイストペア線。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のツイストペア線を用いたことを特徴とするワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツイストペア線及びこれを用いたワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電子化に伴い、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の高速多重通信が多用される傾向にあり、これらの通信回路にはツイストペア線が使用されることが多い。図１１（ａ）に示すように、シールドなしツイストペア線１００は、２本の電線１１０、１２０を撚っただけという、シンプルな構造のため、ワイヤーハーネス組立時等にツイストがばらけるという問題があった。電線１１０、１２０は、それぞれ、導体１１１、１２１が絶縁体からなる被覆材１１２、１２２により被覆されている。
【０００３】
ツイストペア線１００は、ツイストがばらけると、２線間の間隔が異なる部分が形成されてしまう。例えば、図１１（ａ）のＡ−Ａ線断面の部分が、図１１（ｂ）に示すように２本の電線１１０、１２０間が隙間無く密着している状態から、ツイストがばらけると、同図（ｃ）に示すように、電線１１０と電線１２０の間が開いて隙間Ｂが形成される。電線１１０と電線１２０の間に隙間が形成されると、導体１１１、１２１の間隔も変化する。ツイストペア線の、導体の線間の間隔が大きくなることは、特性インピーダンス等の伝送特性の悪化の原因となる。そして最悪の場合には、通信エラー等の不具合につながることになる。
【０００４】
また、線癖が強く、剛性の高い電線は、撚り加工で変形させた後に、変形が戻り易いため、ツイスト加工が難しいという問題がある。またツイスト加工後に２線間が開き易い傾向がある。この場合も同様に上記の不具合の原因となる。
【０００５】
今後の車載通信のトレンドとしては、大容量化、高速化等が予測されている。通信の高周波数化に伴い、ツイスト線の伝送特性にもよりシビアな特性が要求される。ツイストペア線の伝送特性を向上させるためには、撚りの高品質化は大きな課題となっている。
【０００６】
ツイストペア線の２線間の間隔が開かない構造とするためには、（１）周囲をテープ巻き、収縮チューブ、シース等で抑える方法、（２）２本の電線を一体化させる方法等がある。しかし上記（１）の場合には、太径化、コスト上昇に直結してしまうため、好ましくない。また上記（２）の場合には、ツイストペア線の外径が大きく変化しないため、太径にならず、好ましいものである。
【０００７】
２本の電線を一体化してツイストペア線を得る場合、コスト上昇を最小に抑えることができ、簡易的に実現可能な手段として、接着或いは熱融着により一体化させる方法が公知である（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２４９９４４号公報
【特許文献２】特開平９−２５９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１には、ポリエチレン（被覆材）で被覆した電線をツイストし、その後、熱風による融着を行い、一体化させてツイストペアケーブルとすることが記載されている。特許文献１に記載のツイストペアケーブルは、被覆材自体を完全に熱で融着させた場合には、後から端末加工のために２線をほぐすことが難しくなってしまうという問題があった。
【００１０】
特許文献２は、２線間の非接触部に接着剤を塗布し、２線を不連続的に接着させ、一体化させた高速伝送用対撚りケーブル（ツイストペア線）が記載されている。しかし特許文献２に記載されたツイストペア線は、端末加工が容易であるという利点があるものの、接着剤を不連続的に塗布するため、接着剤を塗布する作業等に手間がかかるという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、ハーネス組立時等に２線がばらけることがなく、かつ端末加工が容易であり、２線間の接着力を調節することが可能であるツイストペア線及びワイヤー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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のツイストペア線は、導体が絶縁体で絶縁被覆された絶縁電線が２本撚り合わされたツイストペア線であって、前記絶縁電線として表面に接着層が形成されたものを用い、２本の絶縁電線が前記接着層の接着により一体化されていることを要旨とするものである。
【００１３】
上記ツイストペア線は、前記２本の絶縁電線間の接着強度が３〜１０Ｎの範囲内であることが好ましい。
【００１４】
上記ツイストペア線は、前記絶縁電線の接着層がホットメルト接着剤からなることが好ましい。
【００１５】
上記ツイストペア線は、前記絶縁電線の接着層が、該絶縁電線の長手方向に線状に設けられた線状接着層であることが好ましい。
【００１６】
上記ツイストペア線は、前記絶縁電線の線状接着層が、直線的に設けられていることが好ましい。
【００１７】
上記ツイストペア線は、前記絶縁電線の線状接着層が、複数本設けられていることが好ましい。
【００１８】
上記ツイストペア線は前記絶縁電線の複数本の線状接着層が、該線状接着層どうしの間隔が同じ距離に形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明のワイヤーハーネスは、上記のツイストペア線を用いたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のツイストペア線は、表面に接着層が形成された２本の絶縁電線が前記接着層の接着により一体化されているため、ワイヤーハーネスの製造時等にツイストの崩れが起こることなく、伝送特性の良好なツイストペア線が得られる。
【００２１】
また本発明のツイストペア線は、ツイストペア線の周囲をテープ巻き等により抑える従来のツイストペア線と比較して、ツイストペア線の外径が太ることなく２本の電線を一体化することが可能であり、コストの上昇も最小に抑えることができる。
【００２２】
本発明のワイヤーハーネスは、上記のツイストペア線を用いたことにより、ハーネス組立時等に２本の絶縁電線がばらけることがなく、かつ端末加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のツイストペア線の一例の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ線断面を示す端面図である。
【図３】ツイストペア線の接着力の測定方法の説明図である。
【図４】図１のツイストペア線に用いた絶縁電線の斜視図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ線断面を示す端面図である。
【図６】ツイストペア線に用いられる絶縁電線の態様を示す断面図である。
【図７】ツイストペア線に用いられる絶縁電線の態様を示す断面図である。
【図８】ツイストペア線に用いられる絶縁電線の態様を示す断面図である。
【図９】ツイストペア線に用いられる絶縁電線の態様を示す断面図である。
【図１０】本発明のワイヤーハーネスの一例を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は従来のツイストペア線の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明のツイストペア線の一実施例の外観を示す斜視図であり、図２は図１のＣ−Ｃ線断面を示す端面図である。図１及び図２に示す実施例のツイストペア線１は、２本の絶縁電線１０、２０が撚り合わされたものである。図２に示すように、絶縁電線１０、２０は、それぞれ導体１１、２１が、絶縁体１２、２２で絶縁被覆されている。更に絶縁電線１０、２０は、表面に接着層１３、２３が形成されたものが用いられる。ツイストペア線１は、２本の絶縁電線１０、２０が、接着層１３、２３の接着により一体化されているものである。尚、実施例の絶縁電線１０、２０は、同一の構造の絶縁電線である。
【００２５】
ツイストペア線１は、２本の絶縁電線１０、２０が接着層１３、２３の接着により一体化されているから、ツイストの崩れが起こることがなく、絶縁電線間の間隔を一定に維持することができる。その結果、伝送特性に悪影響を及ぼすことがなく、特性インピーダンスが安定なツイストペア線が得られる。ツイストペア線は、特性インピーダンスを規格値内に形成することができ、通信エラー等が発生する恐れがないので、ワイヤーハーネス組立て製造管理が容易であり、コスト上昇を最小に抑制可能である。
【００２６】
またツイストペア線１は、電線表面に設けた接着層の接着により、２本の絶縁電線１０、２０が一体化されているので、従来の周囲をテープ巻き等で固定する方法と比較して、ツイストペア線の外径が太ることがない。またツイストペア線１は、絶縁電線１０、２０に設けられている接着層１３、２３の幅、本数等を調節することにより、２本の絶縁電線１０、２０間の接着強度（以下、ツイストペア線の接着強度、或いは単に接着強度ということもある）をコントロールすることができる。ツイストペア線１の接着強度を特定の範囲とすることで、後加工等の際にツイストを容易にほぐすことが可能である。
【００２７】
特性インピーダンスと加工性を良好にする観点から、ツイストペア線１は、接着強度が、３〜１０Ｎの範囲であることが好ましい。上記のツイストペア線１の接着強度は、以下の試験法により測定されるものである。図３はツイストペア線１の接着力の測定方法の説明図である。図３に示すように、ツイストペア線１の一方の端部Ｎの２本の絶縁電線１０、２０の接着した部分をほぐし、各絶縁電線を図３に示すように各絶縁電線１０、２０の端部を接着部分が剥離するように引張り、剥離強度を測定する。この際、ツイストペア線１の他方の端部Ｔは、固定せずフリーの状態としておく。引張り試験を行う場合、ツイストペア線１の接着部分の長さＬを１００ｍｍとし、引張り速度を５０ｍｍ／ｍｉｎとし、接着部分が全部剥離するまで行う。引張り試験で記録された応力の最大値を剥離強度とする。
【００２８】
上記のツイストペア線の接着強度を、３Ｎ〜１０Ｎとすることにより、ツイストペア線の製造時やワイヤーハーネス組立時にはツイストが崩れる恐れが無く確実に製造することができるとともに、端末加工時にはツイストをほぐすことが容易に行うことが可能であり、特性インピーダンス及び端末加工の作業性が共に優れたツイストペア線が得られる。
【００２９】
以下、本発明のツイストペア線１に用いられる絶縁電線について詳細に説明する。以下、絶縁電線１０の構成について説明し、同一構造である絶縁電線２０の説明は省略する。図４は図１のツイストペア線に用いた絶縁電線の斜視図であり、図５は図４のＤ−Ｄ線断面を示す端面図である。絶縁電線１０は、導体１１の周囲が絶縁層１２により絶縁被覆されており、更に絶縁層１２の表面に、接着層１３が設けられている。
【００３０】
接着層１３は、２本の接着層１３ａ、１３ｂにより構成されている。２本の接着層１３ａ、１３ｂは、絶縁電線１０の長手方向に直線状に設けられていて、線状接着層として形成されている。また２本の接着層１３ａ、１３ｂは、図５に示すように、両接着層１３ａ、１３ｂの円周方向の間隔が同じ距離となるように、１８０度の間隔で円対称に配置されている。複数本の接着層１３が長手方向に線状に設けられていると、接着層の形成が容易である。例えば、接着層を形成する際、電線の被覆材（絶縁体）の被覆押出工程時に同時に押出成形することで、工数を増やすことなく製造することができるので、電線の製造が容易であり、加工コストの上昇を最小にすることができる。また接着層が長手方向に直線状であると、更に製造が容易である。
【００３１】
接着層１３（１３ａ，１３ｂ）は、加工性を考慮するとホットメルト接着剤を用いる事が好ましい。また接着層１３は、絶縁層１２よりも融点が低い樹脂を用いる事が、加工が容易である点から好ましい。ホットメルト接着剤としては、特に限定されないが、伝送特性の面からは、誘電率が比較的小さいオレフィン系樹脂が特に好適である。上記オレフィン系樹脂としては、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等のα−オレフィンの単独重合体、もしくは相互共重合体、或いはそれらの混合物、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、及びそれらの誘導体等が挙げられる。
【００３２】
接着層１３ａ、１３ｂの厚みは、特に限定されないが、１０〜１００μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３３】
ツイストペア線を製造するには、表面に接着層１３が形成された２本の絶縁電線１０、２０を準備して、ツイスト機等を用いて２本の電線を撚ってツイストさせた状態とし、その状態で接着層１３を加熱してツイスト状態の２本の絶縁電線を接着させる。所定の温度に冷却すれば、２本の絶縁電線がツイストした状態が固定されて一体化したツイストペア線が得られる。接着層１３にホットメルト接着剤を用いることで、この一体化は短時間の加熱により行うことが可能である。
【００３４】
２本の絶縁電線１０、２０は、接着層１３の接触した部分が接着する。２本の絶縁電線１０、２０をツイストさせた状態では、２本の電線の接着層１３は長手方向で不連続的に接触した状態となる。２本の絶縁電線は、接着層が接触した部分だけが接着する。ツイストペア線は、２本の絶縁電線の長手方向において、点状に接着している。このように２本の絶縁電線が長手方向において、全面的に接着していない場合、２本の絶縁電線をほぐすのが容易である。
【００３５】
図６〜図９は、本発明のツイストペア線に用いられる絶縁電線の他の態様を示す断面図である。ツイストペア線１に用いられる絶縁電線１０は、上記の態様に限定されず、接着層の形状、位置等を任意に変更することが可能である。例えば、図６に示す絶縁電線１０は、導体１１が絶縁被覆された絶縁体の表面に、絶縁電線の長手方向に３本の直線状の接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられているものである。接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃは各接着層間の間隔が同じになるように、１２０°の間隔で円対称に配置されている。
【００３６】
また図７に示す絶縁電線１０は４本の直線状の接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられているものである。接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、各接着層間の間隔が同じになるように、９０°の間隔で円対称に配置されている。
【００３７】
このように絶縁電線１０の接着層１３の数は特に２本に限定されず３本以上でもよい。このように接着層１３の本数を複数本にすることで、２本の電線を接着層で接着し一体化する際の接着強度を任意にコントロールすることを、更に容易に行うことができる。
【００３８】
図８に示す絶縁電線１０は、１本の直線状の接着層１３ａが設けられているものである。接着層１３は、図１０に示すように１本の直線状に形成してもよい。また図示しないが、接着層は曲線状に形成してもよい。
【００３９】
図９に示す絶縁電線１０は、絶縁層１２の表面全体に接着層１３が設けられているものである。接着層１３は、図９に示すように絶縁電線表面の全域にわたって形成してもよい。
【００４０】
導体１１は、銅、銅合金等の素線、或いは撚線等の、一般的な絶縁電線の導体が用いられる。
【００４１】
絶縁体１２の絶縁材料は、特に限定されるものではないが、ポリ塩化ビニル樹脂、オレフィン系樹脂等が用いられる。オレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン等のオレフィンの単独重合体、エチレンとαオレフィンとの共重合体、オレフィンと（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル等との共重合体等が挙げられる。
【００４２】
接着層１３の形成方法は、特に限定されず、各種の形成手段を用いることができる。接着層１３は、例えば、樹脂を所定の形状に押出成形することで、形成することができる。接着層１３の形成は、導体１１の周囲に絶縁体１２を押し出す際に、同時に接着層１３を絶縁体１２の周囲に押し出して、２層を同時に押し出す同時押出成形により行ってもよい。更に、押出成形では、接着層の厚みを成形時に調節することもできる。
【００４３】
図１０は本発明のワイヤーハーネスの一例を示す斜視図である。図１０に示すように、本発明のワイヤーハーネス２は、上記のツイストペア線１を用いたものである。図１０のワイヤーハーネス２は、３本のツイストペア線１を用い、その外側を外装材３で束ねたものである。
【００４４】
外装材３は、複数本のツイストペア線１を束ねることが可能であればよく、例えば、丸チューブ、コルゲートチューブ、プロテクタ等が用いられる。またワイヤーハーネス２は、外装材３でツイストペア線１を束ねる代わりに、テープ巻き等により結束しても良い。
【００４５】
ワイヤーハーネス２においては、被覆電線のうちの一部が本発明のツイストペア線１であっても良いし、全てが本発明のツイストペア線１であっても良い。またワイヤーハーネス２は、ツイスペア線１の数は特に３本に限定されず、１本、２本、４本以上でも、いずれでもよい。
【００４６】
本発明のワイヤーハーネス２は、自動車のＣＡＮ等の高速多重通信用ワイヤーハーネスとして好適である。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例、比較例を示す。
実施例１
（絶縁電線の作製）
図５に示すように、絶縁電線１０の表面の絶縁体１２の表面に、接着層の樹脂としてＥＭＡを用いて３本の接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃを形成した。３本の接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃは電線の長手方向に直線状に設け、各接着層は１２０°間隔で等間隔となるように円対称に配置した。また３本の接着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ幅０．５ｍｍ、厚み２５μｍに形成した。絶縁電線１０は、断面積０．１３ｍｍ２の軟銅線からなる導体１１の外周に、ポリプロピレン系樹脂を押出し成形して、厚み０．２ｍｍの絶縁体１２が形成されたハロゲンフリー電線を用いた。
【００４８】
（ツイスト線の作製）
上記の絶縁電線を２本用い、調尺切断後、ツイスト機を用いてピッチ２５ｍｍの撚り加工を施した（片端のみ回転）。そして電気ヒータを用いて１２０℃、３０秒間加熱して、接着層の樹脂を接着させて、実施例１のツイストペア線を得た。
【００４９】
比較例１
実施例１で用いた絶縁電線の代わりに、接着層を形成しなかった以外は実施例１と同様の構成の絶縁電線を用いて、実施例１と同様にツイスト機を用いて、２本の絶縁電線をピッチ２５ｍｍの撚り加工を施して比較例１のツイストペア線を得た。比較例１のツイストペア線は、単に２本の絶縁電線が撚り合わされただけのツイストペア線であり、絶縁電線間は接着されていない。
【００５０】
比較例２
比較例１のツイストペア線を２００℃、１分間加熱して、絶縁層を融着させて２本の絶縁電線を完全に一体化させた。この絶縁電線の絶縁層は融点が１６０℃程度のポリプロピレン系樹脂なので、上記の加熱条件で絶縁層どうしが溶融して接着する。
【００５１】
実施例１、比較例１、２のツイストペア線について、接着性、特性インピーダンス、及び端末加工性の試験を行った。試験結果を表１に示す。尚、表１の試験方法は、以下の通りである。
【００５２】
［接着強度の試験方法］
ツイストペア線を一体化させた後、前述した図３に示す試験方法を用いて、２線間の剥離強度の測定を行った。
【００５３】
［特性インピーダンスの測定方法と評価］
ＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いて、全長３ｍのツイストペア線の試験体を、オープンショート法により測定を行った。測定は量産ばらつきを考慮して、Ｎ＝５０で実施し、最小値〜最大値を記載した。試験は、ハーネス組立工程前と後（ハーネス組立工程後）の両方で測定した。また測定結果について、インピーダンスがＣＡＮ規格（９５〜１４０Ω）の範囲内の場合、「ＯＫ」と判定し、上記範囲外の場合、「ＮＧ」と判定した。
【００５４】
［端末加工性の試験方法］
ワイヤーハーネス製造ラインのオペレータが、得られたツイストペア線を用いて、ツイストペア線の端末を８０ｍｍほぐした後、ほぐした電線の端末を端子挿入して、実際にハーネス組立工程時に端末加工性検証を行い、その良否を判定した。この端末加工を容易に行うことができた場合を「可」とし、端末加工ができなかった場合を「不可」とした。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
表１に示すように、実施例１は２本の絶縁電線どうしが接着層の接着により一体化されているので、ハーネス組立工程前後の特性インピーダンスが安定しており、かつ端末加工性が良好である。
【００５７】
これに対し比較例１は、絶縁電線に接着層がなく、２本の絶縁電線は接着されていないので、ハーネス組立工程前でも、実施例１と比較して特性インピーダンスが大きくなる傾向が見られる。これは電線を撚り合せた直後でも、撚りが戻り、２線間が開き易い傾向にあることを示している。特に剛性の強い電線の場合には、電線の腰が強く、撚りが戻り易い傾向が大きい。更にハーネス組立工程後では特性インピーダンスが顕著に大きくなっており、規格外れ品も発生している（ＣＡＮ規格：９５〜１４０Ω）。比較例１は、２本の電線が接着されていないので、端末加工性は良好である。
【００５８】
また比較例２は、絶縁被覆した絶縁体自体を溶融させ、２本の絶縁電線を一体化させているため、接着強度が非常に大きくなってしまい（３８Ｎ）、特性インピーダンスは安定しているものの、端末加工性が不可となってしまった。
【符号の説明】
【００５９】
１  ツイストペア線
２  ワイヤーハーネス
１０  絶縁電線
１１  導体
１２  絶縁体
１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）  接着層
２０  絶縁電線
２１  導体
２２  絶縁体
２３  接着層
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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