JP2019102268A - 多芯ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】細径化と、屈曲耐性の向上とを両立可能な多芯ケーブルを提供する。【解決手段】多芯ケーブル１０は、複数本の導体素線により形成された子撚り導体５が複数本撚り合わされて形成された導体３と、導体３を覆うように形成された絶縁層４とを含む第一の絶縁電線２が２本撚り合わされて形成された第一のユニット２０を含むコア電線１と、コア電線１を覆うように形成された外被７と、を備えている。この多芯ケーブル１０において、導体３の断面積が１．２ｍｍ２以上３．５ｍｍ２以下であり、導体３は硬銅線から構成されており、絶縁層４の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、多芯ケーブルに関する。

特許文献１には、導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含むコア材が複数本撚り合されて形成されたコア電線と、コア電線を覆うように形成されたシースと、コア電線とシースとの間にコア電線に巻かれた状態で配置された紙テープと、を備えた電気絶縁ケーブルが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−２２００４３号公報

しかしながら、特許文献１の電気絶縁ケーブルの構成では、細径化と屈曲耐性とを両立させるために改善の余地があった。

本発明は、細径化と屈曲耐性の向上とを両立可能な多芯ケーブルを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の多芯ケーブルは、
複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と、当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第一のユニットを含むコア電線と、
前記コア電線を覆うように形成された外被と、
を備えた多芯ケーブルであって、
前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
前記導体は硬銅線から構成されており、
前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。

また、上記の目的を達成するために、本発明の多芯ケーブルは、
複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線と、複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第二の絶縁電線とから形成されたコア電線と、
前記コア電線を覆うように形成された外被と、
を備えた多芯ケーブルであって、
前記第一の絶縁電線の前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
前記第一の絶縁電線の前記導体は、硬銅線から構成されており、
前記第一の絶縁電線の前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下であり、
前記第二の絶縁電線の前記導体の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下であり、
前記第二の絶縁電線の前記絶縁層の外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であり、
前記第二の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第二のユニットが２本の前記第一の絶縁電線と撚り合わされることで前記コア電線が形成されている。

本発明によれば、細径化と屈曲耐性の向上とを両立可能な多芯ケーブルを提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る電気絶縁ケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係る電気絶縁ケーブルを製造する製造装置を示す概略構成図である。 本発明の第二実施形態に係る電気絶縁ケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る電気絶縁ケーブルの構成を示す断面図である。 屈曲試験方法の例を示す模式図である。

＜本発明の実施形態の概要＞
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本実施形態に係る多芯ケーブルは、
（１）複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と、当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第一のユニットを含むコア電線と、
前記コア電線を覆うように形成された外被と、
を備えた多芯ケーブルであって、
前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
前記導体は硬銅線から構成されており、
前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。

上記構成の多芯ケーブルは、第一の絶縁電線の導体の断面積および絶縁層の外径が上記の範囲内に含まれる細径のケーブルであって、第一の絶縁電線の導体が硬銅線から構成されているため、ケーブルの屈曲耐性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る多芯ケーブルは、
（２）複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線と、複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第二の絶縁電線とから形成されたコア電線と、
前記コア電線を覆うように形成された外被と、
を備えた多芯ケーブルであって、
前記第一の絶縁電線の前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
前記第一の絶縁電線の前記導体は、硬銅線から構成されており、
前記第一の絶縁電線の前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下であり、
前記第二の絶縁電線の前記導体の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下であり、
前記第二の絶縁電線の前記絶縁層の外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であり、
前記第二の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第二のユニットが２本の前記第一の絶縁電線と撚り合わされることで前記コア電線が形成されている。

この構成によれば、多芯ケーブルには第二のユニットが含まれ、この第二のユニットは、その導体の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下の範囲に含まれるとともに、絶縁層の外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下の範囲に含まれる第二の絶縁電線が２本撚り合わされて形成されている。この第二のユニットを含む多芯ケーブルによれば、１つのケーブルで複数のシステムを動作させることができるため、ケーブルの利便性が向上する。また、多芯ケーブルの細径化と、当該多芯ケーブルの屈曲耐性の向上とを両立させることができる。

（３）また、上記の（２）の多芯ケーブルにおいて、
前記コア電線は、断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下の導体と、当該導体を覆うように形成され、その外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下の絶縁層とを含む第三の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第三のユニットをさらに含み、
前記第一の絶縁電線、前記第二のユニットおよび前記第三のユニットが互いに撚り合わされることで前記コア電線が形成されていてもよい。

この構成によれば、多芯ケーブルには第三のユニットが含まれ、この第三のユニットは、その導体の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２の範囲に含まれるとともに、絶縁層の外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下の範囲に含まれる第三の絶縁電線が２本撚り合わされて形成されている。この第三のユニットを含む多芯ケーブルによれば、１つのケーブルで多種類のシステムを動作させることができるため、ケーブルの利便性がさらに向上する。また、第一から第三のユニットを含む多芯ケーブルの細径化と、当該多芯ケーブルの屈曲耐性の向上とを両立させることができる。

（４）また、上記の（１）〜（３）のいずれかの多芯ケーブルにおいて、
前記外被は、前記コア電線の周囲を覆う第一の被覆層と、前記第一の被覆層の周囲を覆う第二の被覆層とから構成されていてもよい。

この構成によれば、外被を二層の被覆層から構成することで、外被にコア電線の撚りが表れないようにすることができる。

（５）また、上記の（４）の多芯ケーブルにおいて、
前記第一の被覆層は、前記第二の被覆層よりも柔らかい材料から構成されていてもよい。

第一の被覆層を第二の被覆層よりも柔らかい材料から構成することで、柔軟性および屈曲耐性に優れているとともに、耐摩耗性に優れたケーブルを提供することができる。

（６）また、上記の（４）または（５）の多芯ケーブルにおいて、
前記第一の被覆層は、発泡材料から構成されていてもよい。

この構成によれば、屈曲耐性をさらに向上させることができる。

（７）また、上記の（１）〜（６）のいずれかの多芯ケーブルにおいて、
前記コア電線と前記外被との間に、前記コア電線の周囲に巻かれた状態で配置されたテープ部材をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、コア電線と外被との間にテープ部材が配置され、コア電線と外被とが分離して配置されている。このため、テープ部材を除去することによって容易にコア電線と外被とを分離して露出した状態にすることができる。このように、上記の構成によれば、コア電線を取り出す作業の作業性を向上させることができる。

（８）また、上記の（１）〜（６）のいずれかの多芯ケーブルにおいて、
前記コア電線の周囲に紛体が塗布され、当該紛体が塗布された前記コア電線の周囲が前記外被で覆われていてもよい。

この構成によれば、コア電線の周囲に紛体が塗布され、その周囲が外被に覆われているため、容易にコア電線と外被とを分離して露出した状態にすることができる。

（９）また、上記の（１）〜（８）のいずれかの多芯ケーブルにおいて、
前記複数本の子撚り導体を撚り合わせる撚りピッチが２本の前記第一の絶縁電線の撚りピッチより小さく、且つ、２本の前記第一の絶縁電線の撚りピッチが前記複数本の子撚り導体の撚りピッチの４倍以下であってもよい。

この構成によれば、多芯ケーブルの生産性を維持しながら第一の絶縁電線の導体の屈曲耐性を高めることができる。

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、本発明に係る多芯ケーブルの実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る電気絶縁ケーブル１０（多芯ケーブルの一例）の構成を示す断面図である。電気絶縁ケーブル１０は、例えば、車両に搭載された電動ブレーキに用いられるものであり、ブレーキキャリパーを駆動するモータに電力を供給するためのケーブルとして用いることができる。電気絶縁ケーブル１０は、特に、電動パーキングブレーキ（Electro Mechanical Parking Brake：ＥＰＢ）に用いられるものである。

図１に示すように、電気絶縁ケーブル１０は、コア電線１と、コア電線１に巻き付けられたテープ６（テープ部材の一例）と、コア電線１に巻き付けられたテープ６の外周を覆うシース７（外被の一例）とを有している。本例の電気絶縁ケーブル１０の外径は、６〜１２ｍｍの範囲、好ましくは、７．０〜１０．５ｍｍの範囲である。

コア電線１は、互いに略同一の直径をそれぞれ有する２本の絶縁電線２（第一の絶縁電線の一例）が互いに撚り合わされて形成されている。すなわち、コア電線１は、２本の絶縁電線２が互いに撚り合わされることで形成されたメインユニット２０（第一のユニットの一例）を含む。２本の絶縁電線２の各々は、導体３と、当該導体３の外周を覆うように形成された絶縁層４とから構成されている。

導体３は、複数本（本例では７本）の子撚り導体５で構成されている。これらの子撚り導体５は、いずれも略同一の構造を有する。各々の子撚り導体５は、例えば、硬銅線である外径０．０５〜０．１６ｍｍの導体素線が複数本撚り合わされて形成された撚線として形成されている。そして、導体３は、子撚り導体５（撚線）がさらに複数本撚り合わされた撚撚線として形成されている。１本の子撚り導体５を構成する素線の本数としては、１６〜１００本の範囲、好ましくは３０〜７５本の範囲である。このように構成された導体３の断面積（複数本の素線の合計断面積）は、１．２〜３．５ｍｍ^２の範囲に含まれる。また、導体３の外径は、１．３〜３．０ｍｍの範囲、好ましくは、２．０〜２．６ｍｍの範囲である。

本実施形態の導体３を構成する硬銅線は、ＪＩＳ．Ｃ．３１０１−１９９４の規格で規定されているものを用いることができる。硬銅線は、常温で銅を線引き加工したものであって、軟銅線とは異なり焼きなまし（アニール）処理がなされていないものをいう。硬銅線は、変形し難い堅牢な銅線を指し、容易に変形可能な軟銅線とは区別される。すなわち、硬銅線は、軟銅線よりも破断強度が高い銅線を指す。

絶縁層４は、例えば、ポリエチレン（例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物）、ポリプロピレン、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）等のポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂以外のオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体など）、またはこれらの少なくとも２種を混合して形成される化合物であれば良い。絶縁層４は、例えば、難燃剤が配合されることで難燃性が付与された難燃性の樹脂材料で形成されても良い。また、絶縁層４を構成する材料は、架橋されても良い。絶縁層４の厚さは、０．２〜０．６ｍｍ程度である。多芯ケーブル１０の細径化のためには絶縁層４の厚さは薄い方が好ましいが、屈曲耐性を高めるとともに耐摩耗性を維持するためにはある程度の範囲の厚さを確保することが求められる。絶縁層４を含む絶縁電線２の外径は、２．０〜３．６ｍｍの範囲に含まれる。絶縁層４は、屈曲耐性向上の観点から柔らかい樹脂材料であることが好ましい。
絶縁層４は二層でもよい。この場合、内層（導体３のすぐ外側の層）を２５℃でのヤング率が７００ＭＰａ以下の比較的柔らかい樹脂で形成し、外層を２５℃でのヤング率が７００ＭＰａを超える比較的硬い樹脂で形成すると屈曲性向上の点で好ましい。

導体３の親撚りのピッチ（子撚り導体５が撚り合わされるピッチ）は、導体３の外径等に応じて設定することができる。導体３の親撚りのピッチは、例えば、２０〜８０ｍｍ程度である。また、メインユニット２０を構成する２本の絶縁電線２の撚りピッチは、絶縁電線２の外径等に応じて設定することができる。２本の絶縁電線２の撚りピッチは、例えば、４０〜１５０ｍｍ程度である。本実施形態では、導体３の親撚りのピッチを２本の絶縁電線２の撚りピッチより小さく、且つ、２本の絶縁電線２の撚りピッチを導体３の親撚りのピッチの４倍以下、好ましくは２本の絶縁電線２の撚りピッチを導体３の親撚りのピッチの１．１倍以上３倍以下となるように設定する。これにより、電気絶縁ケーブル１０の生産性を維持しながら、導体３の屈曲耐性を高めることができる。

テープ６は、コア電線１の外周に螺旋状に巻き付けられ、コア電線１と後述する内部シース８との間に配置されている。テープ６は、その厚さが０．０１〜０．１ｍｍの範囲に含まれるものが用いられる。なお、テープ６の材料としては紙や、ポリエステルなど樹脂材料で形成された人工繊維を用いても良い。また、テープ６の巻き付け方としては、螺旋巻きに限られず、縦添えであっても良い。また、テープ６の巻き方向は、コア電線１の各絶縁電線２の撚り方向と反対の向きにしても良い。テープ６の巻き方向と絶縁電線２の撚り方向とを反対にすることにより、コア電線１の周囲に巻き付けられたテープ６の表面に凹凸が生じにくく、電気絶縁ケーブル１０の外径が安定し易い。
図１では、コア電線１の周囲にテープ６を巻き付ける態様を示しているが、コア電線１の周囲に必ずしもテープを巻かなくてもよい。シース７を除去してコア電線１を取り出すことが容易にできるのであれば、テープ６は必要ない。なお、テープ６の代わりに、離型剤（例えば、タルクなどの粉）をコア電線１とシース７との間に介在させてもよい。

シース７は、内部シース８（第一の被覆層の一例）と、外部シース９（第二の被覆層の一例）とからなる二層構造を有しており、テープ６が巻き付けられた状態のコア電線１（以下、テープ付きコア電線１００とも称する）を覆うように形成されている。

内部シース８は、テープ付きコア電線１００を覆うように、その外周に押出被覆されて形成されたものである。内部シース８を構成する材料としては、柔軟性に優れたものが好ましい。例えば、ＥＥＡ、ＥＶＡ、ポリエチレン（例えば、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ））等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン（例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ））、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、またはこれらの少なくとも２種を混合して形成される化合物であれば良い。なお、内部シース８を構成する材料は、架橋されても良い。例えば、ＥＥＡなどの柔らかいポリオレフィン系樹脂を用いた場合には、当該樹脂材料を架橋することで車載用途に必要な耐熱性（例えば１５０℃まで）を得ることができる。また、屈曲耐性を高めるために、内部シース８を構成する材料を発泡させても良い。内部シース８の厚さは、０．２〜１．０ｍｍ程度である。内部シース８の外径は、６．０〜１１．０ｍｍの範囲、好ましくは、７．３〜９．３ｍｍの範囲である。

外部シース９は、内部シース８の外周を覆うように、その外周に押出被覆されて形成されている。外部シース９を構成する材料としては、耐熱性および耐摩耗性に優れたものが好ましい。外部シース９を構成する材料は、例えば、難燃性のポリウレタン系樹脂を用いれば良い。外部シース９を構成するポリウレタンは、耐熱性を高めるために、架橋されても良い。外部シース９の外径、すなわち、電気絶縁ケーブル１０の外径は、上述の通り、６〜１１ｍｍ程度である。

内部シース８と外部シース９とを同じ材料で構成してもよい。この場合、見かけ上は一層のシースと同じになる。同じ材料を２回に分けて被覆することで、電気絶縁ケーブル１０の外径をその長さ方向において均一にし易くなる。

次に、電気絶縁ケーブル１０を製造する方法について説明する。図２は、電気絶縁ケーブル１０を製造する製造装置１１の概略構成を示している。図２に示すように、製造装置１１は、２つの絶縁電線サプライリール１２と、撚り合せ部１３と、テープサプライリール１４と、テープ巻付部１５と、内部シース被覆部１６と、外部シース被覆部１７と、冷却部１８と、ケーブル巻付リール１９と、を備えている。

２つの絶縁電線サプライリール１２の各々には、絶縁電線２が巻き付けられており、２本の絶縁電線２が撚り合せ部１３に供給される。撚り合せ部１３では、供給されてきた２本の絶縁電線２が互いに撚り合わされてコア電線１が形成される。このコア電線１はテープ巻付部１５に送られる。

テープ巻付部１５では、撚り合せ部１３から送られてきたコア電線１とテープサプライリール１４から供給されてきたテープ６とが合流し、コア電線１の外周にテープ６が螺旋状に巻き付けられて、テープ付きコア電線１００が形成される。このテープ付きコア電線１００は、内部シース被覆部１６に送られる。なお、テープ６をコア電線１の外周に巻かない場合にはこの工程および装置（テープ巻付部１５）は不要である。テープ６ではなく他の離型剤、例えば、タルクをコア電線１とシース７との間に介在させる場合は、テープ巻付部１５の代わりにタルク塗布装置を置き、コア電線１がその装置を通過するときにコア電線１にタルクを付着させる。

内部シース被覆部１６は、樹脂材料が貯留された貯留部１６ａと連結されている。内部シース被覆部１６では、この貯留部１６ａから供給されてきた樹脂材料がテープ付きコア電線１００の外周に押し出されて被覆される。このようにして、内部シース８がテープ付きコア電線１００の外周を覆うように形成される。内部シース８が被覆されたテープ付きコア電線１００は、外部シース被覆部１７に送られる。

外部シース被覆部１７は、樹脂材料が貯留された貯留部１７ａと連結されている。外部シース被覆部１７では、この貯留部１７ａから供給されてきた樹脂材料が、内部シース被覆部１６により形成された内部シース８の外周に押し出されて被覆される。このようにして、外部シース９が内部シース８の外周を覆うように形成されて、内部シース８と外部シース９とからなる二層構造のシース７が被覆された電気絶縁ケーブル１０が形成される。この電気絶縁ケーブル１０は、冷却部１８に送られてシース７が冷却されて硬化された後、ケーブル巻付リール１９に送られて巻き付けられる。

ところで、例えば車両の電動ブレーキの電源線として用いられる電気絶縁ケーブルは、給電される電動ブレーキ等の装置が確実に動作するために、導体の抵抗値を一定値以下にすることが要求されている。そのため、絶縁電線に含まれる導体として銅合金線を用いた従来構成においては、導体の抵抗値を抑えるために導体径は一定値以上の太さが必要となっており、細径化に改善の余地があった。

これに対して、本実施形態に係る電気絶縁ケーブル１０は、以上説明したように、複数本の子撚り導体５が撚り合わされて形成された導体３と、導体３を覆うように形成された絶縁層４とを含む絶縁電線２が２本撚り合わされて形成されたコア電線１と、コア電線１を覆うように形成されたシース７と、を備えている。この多芯ケーブル１０において、導体３の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、導体３は硬銅線から構成されており、絶縁層４の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。このように、本実施形態に係る電気絶縁ケーブル１０では、導体３として軟銅線よりも破断強度の高い硬銅線から構成された材料を用いている。そのため、絶縁電線２（および当該絶縁電線２を含む電気絶縁ケーブル１０）は導体３の断面積および絶縁層４の外径が上記の範囲内に収まる細径のものであるとともに、軟銅線を用いた従来のものと比べて電気絶縁ケーブル１０の屈曲耐性を向上させることができる。

また、本実施形態の電気絶縁ケーブル１０が備えるシース７は、コア電線１の周囲を覆う内部シース８と、内部シース８の周囲を覆う外部シース９とから構成されている。このように、シース７を内部シース８と外部シース９の二層から構成することで、電気絶縁ケーブル１０の断面（ケーブル長さ方向に垂直な断面）形状をケーブル長さ方向に沿って一定にすることができる。

また、内部シース８を外部シース９よりも柔らかい材料から構成することで、柔軟性および屈曲耐性に優れているとともに、耐摩耗性に優れた電気絶縁ケーブル１０を提供することができる。

また、本実施形態に係る電気絶縁ケーブル１０は、コア電線１とシース７との間に、コア電線１の周囲に巻かれた状態で配置されたテープ６をさらに備えている。このように、コア電線１とシース７との間にテープ６が配置され、すなわち、コア電線１とシース７とが分離して配置されていることで、テープ６を除去することによって容易にコア電線１とシース７とを分離してコア電線１を露出した状態にすることができる。これにより、コア電線１（各絶縁電線２）を取り出す作業の作業性を向上させることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について図３を参照して説明する。なお、第一実施形態と同一構成の部分には同一符号を付すことで説明を省略する。図３は、第二実施形態に係る電気絶縁ケーブル３０の断面を示している。本実施形態の電気絶縁ケーブル３０は、電動ブレーキ（例えば、電動パーキングブレーキ）へ電力を供給する用途に加えて、他の用途として例えば車輪速センサからの電気信号を送信するために用いることができる。また、電気絶縁ケーブル３０は、他の機器からの信号を車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信する用途や車両ＥＣＵからの信号を機器に送信する用途に用いられても良い。

図３に示すように、本例の電気絶縁ケーブル３０は、コア電線１Ａが、２本の絶縁電線２（メインユニット２０）に加えて、例えば車輪速センサ用の信号を送信するためのサブユニット３１（第二のユニットの一例）を有する点で第一実施形態と異なっている。

サブユニット３１は、メインユニット２０を構成する絶縁電線２の直径よりも小さく互いに略同一の直径をそれぞれ有する２本の絶縁電線３２（第二の絶縁電線の一例）が互いに撚り合わされて形成されている。２本の絶縁電線３２の各々は、導体３３と、導体３３の外周を覆うように形成された絶縁層３４とから構成されている。

導体３３は、例えば、銅合金線から構成された導体素線を複数本撚り合わされて形成された撚線である。素線の外径は、例えば０．０５〜０．１５ｍｍであり、１本の導体３３を構成する素線の本数は、４０〜８０本程度、好ましくは５０〜７０本程度である。このように構成された導体３３の断面積は、０．１３〜０．７５ｍｍ^２の範囲、好ましくは、０．２〜０．５ｍｍ^２程度である。また、導体３３の外径は、０．５〜１．０ｍｍの範囲である。なお、導体３３を構成する材料としては、銅合金線に限られず、錫めっき軟銅線や軟銅線等のような所定の導電性と柔軟性を有する材料であればよい。また、導体３３を構成する材料として、導体３と同様に、硬銅線を用いてもよい。

絶縁層３４は、例えば、ポリオレフィン系樹脂で形成される。絶縁層３４は、難燃性であることが好ましい。また、絶縁層３４は、架橋された樹脂であってもよい。絶縁層３４の厚さは、０．２〜０．４ｍｍ程度であり、絶縁層３４の外径は、１．２〜１．６ｍｍ程度である。なお、絶縁層３４は、絶縁電線２の絶縁層４と同様の材料から構成されても良い。例えば、絶縁層３４は、フッ素樹脂、ポリウレタン等の他の材料で形成されても良い。

上記のように構成されたサブユニット３１と２本の絶縁電線２とが一括して撚り合わされてコア電線１Ａが形成されている。コア電線１Ａ（２本の絶縁電線２とサブユニット３１）の撚りピッチは、コア電線１と同様の範囲であれば良い。このコア電線１Ａの外周にテープ６が巻き付けられ、さらにその外周に内部シース８と外部シース９が押出被覆で形成されて電気絶縁ケーブル３０が形成されている。テープ６は、必須の構成ではなく、テープ６に代えて他の離型剤をコア電線１Ａとシース７との間に介在させてもよい。

以上説明したように、第二実施形態に係る電気絶縁ケーブル３０のコア電線１Ａは、サブユニット３１を含み、このサブユニット３１は、その導体３３の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下の範囲に含まれる絶縁電線３２が２本撚り合わせて形成されている。そして、サブユニット３１が２本の絶縁電線２と撚り合わされてコア電線１Ａが形成されている。２本の絶縁電線３２が撚り合わされた径が１本の絶縁電線２の径とほぼ等しい（０．８５〜１．１５倍）であることが好ましい。撚り合わされた絶縁電線３２と２本の絶縁電線２が図３に示す断面のように、二等辺三角形または正三角形状に配置されるのが好ましい。これにより、コア電線１Ａの組み合わせ形状がケーブル長さ方向において安定し、電気絶縁ケーブル３０の外形（長さ方向の断面が円形であること）がケーブル長さ方向に安定する。このように、電気絶縁ケーブル３０においても、絶縁電線２の導体３が、硬銅線（軟銅線よりも破断強度が高く、細径であっても導体抵抗値が一定以下となる銅線）から構成されているため、電気絶縁ケーブル３０の細径化と、屈曲耐性の向上の両立を図ることができる。また、このコア電線１Ａを有する電気絶縁ケーブル３０は、電動ブレーキに用いられる電源線だけでなく、例えばセンサ等の電気信号を送信する信号線を備えた四芯の電気絶縁ケーブルとして形成可能である。このように、第二実施形態に係る電気絶縁ケーブル３０は、１つのケーブルで２種類のシステムを動作させることができるため、ケーブルの利便性が向上する。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態について図４を参照して説明する。なお、第一および第二実施形態と同一構成の部分には同一符号を付すことで説明を省略する。図４は、第三実施形態に係る電気絶縁ケーブル４０の断面を示している。

図４に示すように、本例の電気絶縁ケーブル４０は、コア電線１Ｂが、メインユニット２０を構成する２本の絶縁電線２およびサブユニット３１に加えて、サブユニット４１（第三のユニットの一例）を有する点で第二実施形態と異なっている。

サブユニット４１は、絶縁電線２の直径より小さく互いに略同一の直径をそれぞれ有する２本の絶縁電線４２（第三の絶縁電線の一例）が互いに撚り合わされて形成されている。２本の絶縁電線４２の各々は、導体４３と、当該導体４３の外周を覆うように形成された絶縁層４４とから構成されている。絶縁電線４２の導体４３および絶縁層４４の構成はサブユニット３１の絶縁電線３２の導体３３および絶縁層３４の構成と略同一であるためその詳細な説明は省略する。

上記のように構成されたサブユニット４１が、２本の絶縁電線２およびサブユニット３１と一括して撚り合わされてコア電線１Ｂが形成されている。コア電線１Ｂ（２本の絶縁電線２、サブユニット３１，４１）の撚りピッチは、コア電線１，１Ａと同様の範囲であれば良い。このコア電線１Ｂの外周にテープ６が巻き付けられ、さらにその外周に内部シース８と外部シース９が押出被覆で形成されて電気絶縁ケーブル４０が形成されている。なお、テープ６が必須ではなく、テープ６の代わりに他の離型剤を使用してもよいことは第一の実施形態または第二の実施形態と同様である。
サブユニット３１とサブユニット４１とが隣り合わず、図４に示すように、２本の絶縁電線２から見て反対側に両サブユニット３１，４１が振り分けられて配置されるのが好ましい。これにより、コア電線１Ｂの組み合わせ形状がケーブル長さ方向に安定し、電気絶縁ケーブル４０の外形がケーブル長さ方向に安定する。

以上説明したように、第三実施形態に係る電気絶縁ケーブル４０のコア電線１Ｂは、サブユニット３１に加えて、サブユニット４１を含み、このサブユニット４１は、その導体４３の断面積が０．１３〜０．７５ｍｍ^２の範囲に含まれる絶縁電線４２が２本撚り合わせて形成されている。そして、このサブユニット４１がメインユニット２０およびサブユニット３１と撚り合わされてコア電線１Ｂが形成されている。このように、電気絶縁ケーブル４０においても、メインユニット２０に含まれる絶縁電線２の導体３が硬銅線から構成されているため、電気絶縁ケーブル４０の細径化と、屈曲耐性の向上との両立を図ることができる。また、このコア電線１Ｂを有する電気絶縁ケーブル４０は、電動ブレーキに用いられる電源線だけでなく、例えば、センサ等の電気信号を送信する信号線を備えた六芯の電気絶縁ケーブルとして形成可能である。このように１つのケーブルで多種類のシステムを動作させることができるため、ケーブルの利便性が向上する。

なお、本発明は、上述した第一から第三実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

メインユニット２０を構成する絶縁電線２の絶縁層４は、一層の樹脂層から形成されても良く、二層の樹脂層から構成されても良い。なお、屈曲耐性を高めるためには、絶縁層４を二層の樹脂層で形成する（内側の層を外側の層よりも柔らかい樹脂から構成する）ことが好ましい。また、サブユニット３１を構成する絶縁電線３２の絶縁層３４およびサブユニット４１を構成する絶縁電線４２の絶縁層４４についても、一層で形成しても良く、二層で形成しても良い。絶縁層４，３４，４４を二層で形成する場合には、内層を比較的軟らかい材料から形成し、外層を比較的硬い材料から形成する。内層は、例えば、ＥＥＡ、ＥＶＡ、ＥＭＡなどエチレンとカルボニル基を有するαオレインとの共重合体や超低密度ポリエチレン等から形成することができる。外層は、例えば、ポリオレフィン等から形成することができる。

また、上記の第一実施形態から第三実施形態では、シース７が内部シース８と外部シース９の二層から構成されている例を説明したが、この例に限られない。例えば、シース７を外部シース９のみから構成してもよい（すなわち、一層の被覆層のみからなるシース７としても良い）。一層のシースで耐摩耗性が要求される場合には、シースがポリウレタンから構成されることが好ましい。耐摩耗性がそれほど要求されない場合には、ポリエチレン（特に、高密度ポリエチレンが好ましい。）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（硬質のものが好ましい。）などからシースが形成されてもよい。

また、上記第二実施形態および第三実施形態では、サブユニット３１、４１は、それぞれ２本の絶縁電線３２，４２が撚り合わされて形成されているが、この例に限られない。例えば、撚り合わされた絶縁電線３２，４２の周囲を被覆材により押出被覆することでサブユニットを構成しても良い。これにより、サブユニット３１、４１を車載センサ等の接続先の機器に接続する際に、隙間なくモールドすることができる。なお、絶縁電線３２，４２の周囲を覆う被覆材としては、例えばポリウレタンやポリエチレンや他のポリオレフィン系樹脂が用いられる。絶縁電線３２，４２の周囲を覆う被覆材を二層としてもよい。二層の場合には、内層と外層の材料を変えてもよく、同じ材料でもよい。内層を軟らかい（ヤング率が比較的低い）樹脂として、外層を硬い（ヤング率が比較的高い）樹脂としてもよい。被覆材を架橋しても良い。また、サブユニット３１、４１の周囲にシールド層を設けても良い。シールド層としては、金属細線（銅合金線や軟銅線や硬銅線）から構成される編組を用いても良く、金属細線をサブユニット３１、４１の周囲に横巻きしても良く、金属テープ（金属テープが樹脂テープに貼り合されたものや金属が樹脂テープに蒸着されたものでも良い）をサブユニット３１、４１の周囲に巻き付けても良い。金属テープを使用する場合はドレイン線を併用しても良い。

次に、本発明の実施例について説明する。下記の実施例１〜６、比較例１〜６のケーブルを作成し、それぞれのケーブルについて屈曲試験を行った。

（実施例１）
実施例１においては、軟銅線よりも破断強度の高い硬銅線である外径０．０８ｍｍの導体素線を５０本撚り合わせて子撚り導体（撚線）５を形成し、その子撚り導体５を７本撚り合わせて撚撚線とし、外径１．９ｍｍの導体３を形成した。この導体３の外周にポリエチレンからなる絶縁層４を被覆して外径２．７ｍｍの絶縁電線２を形成した。二本の絶縁電線２を撚り合わせてコア電線１（対撚電線）とし、コア電線１の外周にポリウレタンからなるシース７（内部シース８と外部シース９の二層構造であり、内部シース８も外部シース９もポリウレタンからなる）を被覆して外径７．７ｍｍの二芯の電気絶縁ケーブル１０を作製した。シース７の厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。なお、子撚り導体５の撚りピッチは３８ｍｍ（親撚り）とし、コア電線１の撚りピッチは８５ｍｍとした。絶縁電線２の許容電流は９．７ｍΩ／ｍであった。
（実施例２）
外径０．０８ｍｍの軟銅線を１６本撚り合わせて子撚りとし、子撚り３本を撚り合わせて撚撚線とした。この撚撚線にポリエチレンを被覆して外径１．４ｍｍの絶縁電線を作製した。この絶縁電線２本を対撚りしてサブユニット３１とした。サブユニット３１と２本の絶縁電線２（実施例１と同じ）を撚り合わせてコア電線１Ａとした。コア電線１Ａの外周にポリウレタンからなるシース７（内部シース８と外部シース９の二層構造であり、内部シース８も外部シース９もポリウレタンからなる）を被覆して四芯の電気絶縁ケーブル３０（外径８．６ｍｍ）を作製した。シース７の厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。導体（子撚り導体５）の撚りピッチおよびコア電線１Ａの撚りピッチは実施例１と同様とした。
（実施例３）
サブユニット３１と同構成のサブユニット４１を作製した。２本の絶縁電線２とサブユニット３１と上述のサブユニット４１とを撚り合わせてコア電線１Ｂとした。コア電線１Ｂの外周にポリウレタンからなるシース７（実施例１，２と同構成）を被覆して六芯の電気絶縁ケーブル４０（外径９．３ｍｍ）を作製した。シース７の厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。導体（子撚り導体５）の撚りピッチおよびコア電線１Ａの撚りピッチは実施例１と同様とした。
（実施例４）
絶縁電線（絶縁電線２に相当する電線）の絶縁層を二層で構成した以外は、実施例１と同様の構成の二芯の電気絶縁ケーブルを作製した。二層の絶縁層の内層（導体の外周に接する層）をＥＶＡ（比較的軟らかい樹脂）で形成し、外層をポリエチレン（比較的硬い樹脂）で形成した。なお、この絶縁層全体の厚さは、実施例１の一層の絶縁層の厚さと同じとした。
（実施例５）
絶縁電線（絶縁電線２に相当する電線）の絶縁層を二層で構成した以外は、実施例２と同様の構成の四芯の電気絶縁ケーブルを作製した。二層の絶縁層の内層（導体の外周に接する層）をＥＶＡ（比較的軟らかい樹脂）で形成し、外層をポリエチレン（比較的硬い樹脂）で形成した。なお、この絶縁層全体の厚さは、実施例１（実施例２も同様）の一層の絶縁層の厚さと同じとした。
（実施例６）
絶縁電線（絶縁電線２に相当する電線）の絶縁層を二層で構成した以外は、実施例３と同様の構成の六芯の電気絶縁ケーブルを作製した。二層からなる絶縁層の内層（導体の外周に接する層）をＥＶＡ（比較的軟らかい樹脂）で形成し、外層をポリエチレン（比較的硬い樹脂）で形成した。なお、この絶縁層全体の厚さは、実施例１（実施例３も同様）の一層の絶縁層の厚さと同じとした。

（比較例１）
絶縁電線の導体を硬銅線に代えて軟銅線で構成した以外は、実施例１と同様の構成の二芯の電気絶縁ケーブルを作製した。
（比較例２）
絶縁電線の導体を硬銅線に代えて軟銅線で構成した以外は、実施例２と同様の構成の四芯の電気絶縁ケーブルを作製した。
（比較例３）
絶縁電線の導体を硬銅線に代えて軟銅線で構成した以外は、実施例３と同様の構成の六芯の電気絶縁ケーブルを作製した。

（比較例４）
銅合金線から構成された外径０．０８ｍｍの素線を６０本撚り合わせて子撚り導体（撚線）を形成し、その子撚り導体を７本撚り合わせて撚撚線とし、外径２．１ｍｍの導体を形成した。この導体の外周にポリエチレンからなる絶縁層を被覆して外径２．９ｍｍの絶縁電線を形成した。二本の絶縁電線を撚り合わせてコア電線（対撚電線）とし、コア電線の外周にポリウレタンからなるシースを被覆して外径８．２ｍｍの電気絶縁ケーブルを作製した。シースの厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。この電気絶縁ケーブルの外径は実施例１と比べて６％太くなった。
（比較例５）
比較例４と同様の絶縁電線２本と実施例２と同様のサブユニットを撚り合わせて、実施例２と同様にシースを被覆して四芯の電気絶縁ケーブルを作製した。シースの厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。この電気絶縁ケーブルの外径は９．２ｍｍであり、実施例２と比べて７％太くなった。
（比較例６）
比較例４と同様の絶縁電線２本と実施例３と同様の２つのサブユニットを撚り合わせて、実施例３と同様にシースを被覆して六芯の電気絶縁ケーブルを作製した。シースの厚さ（最も薄い部分）は、１．１５ｍｍとした。この電気絶縁ケーブルの外径は１０．０ｍｍであり、実施例３と比べて７％太くなった。
比較例４〜６では、銅合金線からなる子撚り導体は、実施例１の硬銅線からなる子撚り導体よりも径が太いため、子撚り導体の撚りピッチは４５ｍｍとし、コア電線の撚りピッチは８５ｍｍとした。
比較例４〜６の電気絶縁ケーブルの絶縁電線の許容電流は９．８ｍΩ／ｍであった。

（屈曲試験）
ＩＳＯ １４５７２：２０１１（Ｅ）５．９に規定される屈曲試験をベースにして電気絶縁ケーブルの耐屈曲性を評価した。この屈曲試験においては、図５に示すように、ケーブルＣを一対のマンドレル６１（マンドレル６１の直径は４０ｍｍ）の間に通しケーブルＣを垂れ下がらせ、ケーブルＣの上端をチャック６２で把持し、ケーブルＣの下端に２ｋｇの重り６３を取り付けた。−３０℃の環境下において、マンドレル６１同士の間を中心とした円周に沿ってチャック６２を振り子状に振ることにより、ケーブルＣをそれぞれのマンドレル６１側へ−９０°から＋９０°となるような曲げを繰り返し作用させた。ケーブルＣを構成する絶縁電線（第一の絶縁電線）の導体が破断するまで（導体の抵抗値の減少率が５％を超えるまで）の曲げ回数を調べた。なお、曲げ回数は、ケーブルＣが垂直な状態から開始して、ケーブルＣを＋９０°から−９０°まで曲げて再び垂直な状態に戻すまでを１回と数えた。

（試験結果）
実施例１では、７万回の屈曲試験後においても二芯の電気絶縁ケーブル１０の導体３の破断は生じなかった。また、実施例２と実施例３の電気絶縁ケーブルについても、それぞれ、７万回の屈曲試験後においても導体３の破断は生じなかった。実施例４〜６の電気絶縁ケーブルは、２０万回の屈曲試験後においても導体３の破断は生じなかった。実施例４〜６では、絶縁層を二層として内層を比較的柔らかい樹脂で形成し外層を比較的硬い樹脂で形成することで、屈曲性がさらに向上した。
これに対して、比較例１では、１万回に満たない屈曲回数で二芯の電気絶縁ケーブルの導体の破断が生じた。また、比較例２と比較例３の電気絶縁ケーブルでも、それぞれ、１万回に満たない屈曲回数で導体の破断が生じた。これにより、実施例１〜６が比較例１〜３よりも屈曲性について優れた耐性を有していることが確認できた。
比較例４では、１０万回以上の屈曲試験後においても二芯の電気絶縁ケーブルの導体の破断は生じなかった。また、比較例５と比較例６の電気絶縁ケーブルでも、それぞれ、１０万回以上の屈曲試験後においても導体の破断は生じなかった。これにより、実施例１〜６と比較例４〜６は優れた耐屈曲性を有していることが確認できた。なお、上述の通り、実施例１〜６の電気絶縁ケーブル１０の外径は、比較例４〜６に対して６〜７％も細径化できている。
以上の結果により、実施例１〜６はケーブルの細径化と屈曲耐性の向上との両立が達成できていることが確認できた。

１，１Ａ，１Ｂ：コア電線、２：絶縁電線（第一の絶縁電線の一例）、３，３３，４３：導体、４，３４，４４：絶縁層、５：子撚り導体、６：テープ（テープ部材の一例）、７：シース（外被の一例）、８：内部シース（第一の被覆層の一例）、９：外部シース（第二の被覆層の一例）、１０，３０，４０：電気絶縁ケーブル、１１：製造装置、１２：絶縁電線サプライリール、１３：撚り合せ部、１４：テープサプライリール、１５：テープ巻付部、１６：内部シース被覆部、１７：外部シース被覆部、１８：冷却部、１９：ケーブル巻付リール、２０：メインユニット（第一のユニットの一例）、３１，４１：サブユニット（第二のユニットおよび第三のユニットの一例）、３２：絶縁電線（第二の絶縁電線の一例）、４２：絶縁電線（第三の絶縁電線の一例）

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る電気絶縁ケーブル１０（多芯ケーブルの一例）の構成を示す断面図である。電気絶縁ケーブル１０は、例えば、車両に搭載された電動ブレーキに用いられるものであり、ブレーキキャリパーを駆動するモータに電力を供給するためのケーブルとして用いることができる。電気絶縁ケーブル１０は、特に、電動パーキングブレーキ（Electric Parking Brake：ＥＰＢ）に用いられるものである。

Claims (9)

1. 複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と、当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第一のユニットを含むコア電線と、
   前記コア電線を覆うように形成された外被と、
   を備えた多芯ケーブルであって、
   前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
   前記導体は、硬銅線から構成されており、
   前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である、多芯ケーブル。
2. 複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第一の絶縁電線と、複数本の導体素線により形成された子撚り導体が複数本撚り合わされて形成された導体と当該導体を覆うように形成された絶縁層とを含む第二の絶縁電線とから形成されたコア電線と、
   前記コア電線を覆うように形成された外被と、
   を備えた多芯ケーブルであって、
   前記第一の絶縁電線の前記導体の断面積が１．２ｍｍ^２以上３．５ｍｍ^２以下であり、
   前記第一の絶縁電線の前記導体は、硬銅線から構成されており、
   前記第一の絶縁電線の前記絶縁層の外径が２．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下であり、
   前記第二の絶縁電線の前記導体の断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下であり、
   前記第二の絶縁電線の前記絶縁層の外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であり、
   前記第二の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第二のユニットが２本の前記第一の絶縁電線と撚り合わされることで前記コア電線が形成されている、多芯ケーブル。
3. 前記コア電線は、断面積が０．１３ｍｍ^２以上０．７５ｍｍ^２以下の導体と、当該導体を覆うように形成され、その外径が１．０ｍｍ以上２．２ｍｍ以下の絶縁層とを含む第三の絶縁電線が２本撚り合わされて形成された第三のユニットをさらに含み、
   前記第一の絶縁電線、前記第二のユニットおよび前記第三のユニットが互いに撚り合わされることで前記コア電線が形成されている、請求項２に記載の多芯ケーブル。
4. 前記外被は、前記コア電線の周囲を覆う第一の被覆層と、前記第一の被覆層の周囲を覆う第二の被覆層とから構成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。
5. 前記第一の被覆層は、前記第二の被覆層よりも柔らかい材料から構成されている、請求項４に記載の多芯ケーブル。
6. 前記第一の被覆層は、発泡材料から構成されている、請求項４または請求項５に記載の多芯ケーブル。
7. 前記コア電線と前記外被との間に、前記コア電線の周囲に巻かれた状態で配置されたテープ部材をさらに備えている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。
8. 前記コア電線の周囲に紛体が塗布され、当該紛体が塗布された前記コア電線の周囲が前記外被で覆われている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。
9. 前記複数本の子撚り導体を撚り合わせる撚りピッチが２本の前記第一の絶縁電線の撚りピッチより小さく、且つ、２本の前記第一の絶縁電線の撚りピッチが前記複数本の子撚り導体の撚りピッチの４倍以下である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。

Images