(57)【要約】【課題】円形圧縮を行うことなく電気抵抗を低減することができ、細径化が容易な絶縁電線を提供する。【解決手段】絶縁電線１は、導体２と、導体２を被覆する絶縁体３とを有している。導体２は、複数の金属素線２１と、金属素線２１間の隙間２２に配置された導電性繊維２３とを有している。導電性繊維２３は、樹脂線２３１と、樹脂線２３１の表面を覆う導電層２３２とを有している。樹脂線２３の太さは、２００〜３２００ｄｔｅｘであることが好ましい。【選択図】図１
2017168195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、該導体を被覆する絶縁体とを有する絶縁電線であって、
上記導体は、
複数の金属素線と、
該金属素線間の隙間に配置された導電性繊維とを有しており、
該導電性繊維は、
樹脂線と、
該樹脂線の表面を覆う導電層とを有している、絶縁電線。
【請求項２】
上記樹脂線の太さは２００〜３２００ｄｔｅｘである、請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記導電層は金属から構成されている、請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記導電層の厚さは０．５μｍ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記金属素線の直径は０．１〜０．５ｍｍである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
上記導体は、７本以上の上記金属素線を有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線は、導体と、導体の周囲に被覆された絶縁体とを有している。例えば自動車等の車両の分野においては、導体として、互いに撚り合わされた複数の金属素線からなる撚線導体（例えば、特許文献１）が多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０９３２５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の撚線導体は、金属素線の断面形状が円形であるため、金属素線間に隙間が存在している。そのため、導体断面積が隙間の分だけ小さくなり、電気抵抗の増大を招いている。
【０００５】
撚線導体の電気抵抗を小さくするためには、金属素線の直径を太くする必要がある。しかし、この場合には、導体の外径が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、太い金属素線を使用しつつ導体の外径を細くするために、断面形状が円形となるように撚線導体を圧縮する、いわゆる円形圧縮を行うことも考えられる。しかし、金属素線の本数や直径によっては円形圧縮を行うことが難しいという問題がある。
【０００７】
このように、従来の撚線導体は、金属線間の隙間の存在により、電気抵抗の低減と細径化とを両立させることが難しい。
【０００８】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、電気抵抗が小さく、細径化が容易な絶縁電線を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、導体と、該導体を被覆する絶縁体とを有する絶縁電線であって、
上記導体は、
複数の金属素線と、
該金属素線間の隙間に配置された導電性繊維とを有しており、
該導電性繊維は、
樹脂線と、
該樹脂線の表面を覆う導電層とを有している、絶縁電線にある。
【発明の効果】
【００１０】
上記絶縁電線における上記導体は、上記複数の金属素線と、上記金属素線間の隙間に配置された上記導電性繊維とを有している。また、上記導電性繊維は、上記樹脂線と、該樹脂線の表面を覆う導電層とを有している。これにより、上記導電性繊維を有さない従来の絶縁電線に比べて、上記絶縁電線の導体断面積を大きくすることができる。その結果、上記絶縁電線の電気抵抗を低減することができる。
【００１１】
また、上記絶縁電線は、上記導電性繊維が上記金属素線間の隙間に配置されていることにより、上記導体の外径の増大を抑制しつつ、従来の絶縁電線よりも電気抵抗を低減することができる。さらに、上記絶縁電線は、低い電気抵抗を確保しつつ、従来の絶縁電線に比べて導体を細径化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例における、絶縁電線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記絶縁電線において、絶縁体としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン等の、絶縁電線用として公知の樹脂または樹脂組成物を採用することができる。
【００１４】
また、上記金属素線としては、絶縁電線用の導体として公知の金属素線を採用することができる。例えば、金属素線としては、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、鉄線及び鉄合金線などを採用することができる。金属素線の表面には、スズ、銅、ニッケル、金等の公知の金属めっき層が形成されていてもよい。
【００１５】
金属素線間の隙間には、樹脂線と、樹脂線の表面を覆う導電層とを有する導電性繊維が配置されている。
【００１６】
上記導体中に金属素線間の隙間が複数形成されている場合には、少なくとも１箇所の隙間に導電性繊維が配置されていればよい。電気抵抗を低減する観点からは、多くの隙間に導電性繊維が配置されているほど好ましく、全ての隙間に導電性繊維が配置されていることが最も好ましい。
【００１７】
また、１箇所の隙間には、１本の導電性繊維が配置されていてもよく、２本以上の導電性繊維が配置されていてもよい。２本以上の導電性繊維が配置されている場合には、これらの導電性繊維が互いに撚り合わされていてもよい。
【００１８】
絶縁電線の電気抵抗をより低くする観点からは、導電層の総断面積が大きいほど好ましい。導電層の総断面積は、導電性繊維１本当たりの導電層の断面積と、導電性繊維の数との積である。そのため、導電性繊維１本当たりの導電層の断面積と、導電性繊維の数とのバランスを適正な範囲にすることにより、導電層の総断面積を大きくし、ひいては絶縁電線の電気抵抗をより低くすることができる。
【００１９】
導電性繊維１本当たりの導電層の断面積と、導電性繊維の数とのバランスの観点から、樹脂線の太さは、２００〜３２００ｄｔｅｘであることが好ましい。なお、樹脂線の太さを示す単位「ｄｔｅｘ」は、１００００ｍあたりの樹脂線の質量（ｇ）を意味する。
【００２０】
太さ２００ｄｔｅｘ以上の樹脂線は、導電性繊維１本当たりの導電層の断面積を大きくすることができるとともに、工業的な規模での入手性が高い。導電性繊維１本当たりの導電層の断面積をより大きくする観点からは、樹脂線の太さは８００ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、１０００ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましい。
【００２１】
樹脂線の太さが太いほど、導電性繊維１本当たりの導電層の断面積を大きくすることができる。しかし、樹脂線の太さが太くなると、隙間に配置できる導電性繊維の数が減少し、かえって導電層の総断面積が小さくなるおそれがある。また、樹脂線の太さが過度に太い場合には、金属素線間の隙間に導電性繊維を配置することが難しくなるおそれがある。従って、隙間に配置できる導電性繊維の数を多くする観点から、樹脂線の太さは３２００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。同様の観点から、樹脂線の太さは３０００ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、２０００ｄｔｅｘ以下であることが更に好ましい。
【００２２】
樹脂線としては、例えば、樹脂からなるモノフィラメントや、マルチフィラメントを採用することができる。樹脂線がマルチフィラメントである場合、導電層は、マルチフィラメントを構成する多数の単糸のうち最外周に配置されている単糸の表面に形成されていてもよいし、当該表面だけでなくその内側まで形成されていてもよい。
【００２３】
また、樹脂線の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリアリレート等のポリエステル系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、パラ系アラミド及びメタ系アラミド等のポリアミド系樹脂等を採用することができる。
【００２４】
樹脂線の表面には、導電層が形成されている。導電層は、例えば、金属、導電性ペースト、導電性塗料及び導電性樹脂等の、電気伝導性を有する材料から構成することができる。導電層の厚さは０．５μｍ以上であることが好ましい。この場合には、絶縁電線の電気抵抗をより低減することができる。導電層の厚さを厚くするほど、電気抵抗をより低減することができる。しかし、導電層の厚さが過度に厚くなると、生産性が悪化するおそれがある。導電層の厚さを３．０μｍ以下とすることにより、生産性の悪化を容易に回避することができる。生産性の悪化を回避する観点からは、導電層の厚さを２．０μｍ以下とすることがより好ましい。
【００２５】
絶縁電線の電気抵抗をより低減する観点からは、導電層が金属から構成されていることが好ましい。導電層に使用する金属としては、例えば、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｎ（錫）及びＮｉ（ニッケル）等の単体金属、若しくはこれらの単体金属を含む合金を採用することができる。これらの金属また合金からなる導電層を形成する手法としては、めっき、蒸着及びスパッタ等の、金属膜を形成する方法として公知の手法を用いることができる。
【００２６】
上記絶縁電線は、上述したように、低い電気抵抗を確保しつつ、導体の細径化を容易に行うことができる。そのため、円形圧縮により導体を細径化する必要がない。従って、上記絶縁電線は、金属素線の本数や直径を、円形圧縮が困難な範囲とすることができる。例えば、金属素線の直径は、０．１〜０．５ｍｍとすることができる。また、金属素線の本数は、７本以上とすることができる。
【実施例】
【００２７】
（実施例）
上記絶縁電線の実施例について、図を用いて説明する。図１に示すように、絶縁電線１は、導体２と、導体２を被覆する絶縁体３とを有している。導体２は、複数の金属素線２１と、金属素線２１間の隙間２２に配置された導電性繊維２３とを有している。導電性繊維２３は、樹脂線２３１と、樹脂線２３１の表面を覆う導電層２３２とを有している。
【００２８】
本例の導体２は、７本の金属素線２１を有している。本例の金属素線２１は、直径０．３２ｍｍの銅線である。また、これらの金属素線２１は互いに撚り合わされている。
【００２９】
金属素線２１間の隙間２２、即ち、７本の金属素線２１のうち中央に配置された金属素線２１１と、外周に配置された６本の金属素線２１２との間の空間には、複数の導電性繊維２３が配置されている。本例の導電性繊維２３は、太さ１６００ｄｔｅｘのアラミド製モノフィラメントからなる樹脂線２３１と、銅からなる厚さ２μｍの導電層２３２とを有している。なお、導電層２３２は、例えば、樹脂線２３１の表面に銅めっきを施すことにより形成することができる。
【００３０】
本例の絶縁電線１は、例えば、以下の方法により作製することができる。まず、７本の金属素線２１と、導電性繊維２３とを準備する。７本の金属素線２１のうち、導体２の中心に配置される金属素線２１１の周囲に導電性繊維２３を巻回する。そして、この金属素線２１１の周囲に残り６本の金属素線２１２を撚り合わせることにより、導電性繊維２３が金属素線２１間の隙間２２に配置される。以上により、導体２を作製することができる。
【００３１】
その後、上記のようにして得られた導体２の周囲を絶縁体３で被覆することにより、絶縁電線１を得ることができる。
【００３２】
次に、本例の作用効果について説明する。本例の絶縁電線１における導体２は、複数の金属素線２１と、金属素線２１間の隙間２２に配置された導電性繊維２３とを有している。また、導電性繊維２３は、樹脂線２３１と、樹脂線２３１の表面を覆う導電層２３２とを有している。これにより、導電性繊維２３を有さない従来の絶縁電線に比べて、絶縁電線１の導体断面積を大きくすることができる。その結果、絶縁電線１の電気抵抗を低減することができる。
【００３３】
また、絶縁電線１は、導電性繊維２３が金属素線２１間の隙間２２に配置されていることにより、導体２の外径の増大を抑制しつつ、従来の絶縁電線よりも電気抵抗を低減することができる。さらに、絶縁電線１は、低い電気抵抗を確保しつつ、従来の絶縁電線に比べて導体２を細径化することもできる。
【００３４】
また、樹脂線２３１の太さは２００〜３２００ｄｔｅｘである。そのため、１本の導電性繊維２３あたりの導電層２３２の断面積と、導電性繊維２３の数とのバランスを適正な範囲にし、導電層２３２の総断面積をより大きくすることができる。その結果、絶縁電線１の電気抵抗をより低くすることができる。
【００３５】
また、導電性繊維２３の表面には、金属からなる導電層２３２が形成されている。そして、導電層２３２の厚さは０．５μｍ以上である。それ故、絶縁電線１の電気抵抗をより低くすることができる。
【００３６】
（実験例）
本例は、金属素線２１の本数を変更した場合の絶縁電線１の電気抵抗を測定した例である。本例においては、以下の構成を有する試験体を作製した。
【００３７】
・試験体Ｅ１
試験体Ｅ１の導体２は、７本の金属素線２１と、金属素線２１間の隙間２２に配置された導電性繊維２３とから構成されている。金属素線２１は、銅から構成されており、０．３２ｍｍの直径を有している。また、導電性繊維２３は、太さ１６００ｄｔｅｘのアラミド製モノフィラメントからなる樹脂線２３１と、樹脂線２３１の表面を覆う、厚さ２μｍの銅めっき層からなる導電層２３２を有している。
【００３８】
上記の構成を有する導体２をポリエチレンからなる絶縁体３で被覆することにより、絶縁電線１（試験体Ｅ１）を作製した。なお、試験体Ｅ１の電線サイズは０．５ｓｑである。
【００３９】
・試験体Ｅ２
試験体Ｅ２の導体２は、４１本の金属素線２１と、金属素線２１間の隙間２２に配置された導電性繊維２３とから構成されている。金属素線２１及び導電性繊維２３の構成は、試験体Ｅ１と同様である。上記の構成を有する導体２をポリエチレンからなる絶縁体３で被覆することにより、絶縁電線１（試験体Ｅ２）を作製した。なお、試験体Ｅ２の電線サイズは３．０ｓｑである。
【００４０】
・試験体Ｃ１
試験体Ｃ１の導体２は、７本の金属素線２１から構成されている。金属素線２１間の隙間２２には、導電性繊維２３が配置されていない。金属素線２１の構成は、試験体Ｅ１と同様である。上記の構成を有する導体２をポリエチレンからなる絶縁体３で被覆することにより、絶縁電線１（試験体Ｃ１）を作製した。なお、試験体Ｃ１の電線サイズは０．５ｓｑである。
【００４１】
・試験体Ｃ２
試験体Ｃ２の導体２は、４１本の金属素線２１から構成されている。金属素線２１間の隙間２２には、導電性繊維２３が配置されていない。金属素線２１の構成は、試験体Ｅ１と同様である。上記の構成を有する導体２をポリエチレンからなる絶縁体３で被覆することにより、絶縁電線１（試験体Ｃ２）を作製した。なお、試験体Ｃ２の電線サイズは３．０ｓｑである。
【００４２】
直流抵抗測定器（横河メータ＆インスツルメンツ株式会社製、精密級ダブルブリッジ）を用い、各試験体の長さ１ｍあたりの電気抵抗（Ω／ｍ）を測定した。その結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2017168195.tif 000003
【００４４】
表１に示したように、金属素線２１間の隙間２２に導電性繊維２３が配置されている試験体Ｅ１及び試験体Ｅ２は、導電性繊維２３が配置されていない試験体Ｃ１及び試験体Ｃ２に比べて電気抵抗が低くなった。これらの結果から、導電性繊維２３を金属素線２１間の隙間２２に配置することにより、絶縁電線１の電気抵抗を低減できることがわかる。また、表１の結果から、試験体Ｃ１及び試験体Ｃ２よりも低い電気抵抗を確保しつつ、試験体Ｅ１及び試験体Ｅ２の導体２の細径化が可能であることがわかる。
【００４５】
なお、本発明に係る絶縁電線１は、実施例及び実験例に示した態様に限定されるものではなく、その趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  絶縁電線
２  導体
２１  金属素線
２２  隙間
２３  導電性繊維
２３１  樹脂線
２３２  導電層
３  絶縁体
【図１】
2017168195.tif 000004