JP6354675B2

JP6354675B2 - 自動車用多芯ケーブル

Info

Publication number: JP6354675B2
Application number: JP2015126928A
Authority: JP
Inventors: 健太小林
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2035-06-24
Also published as: JP2017010851A

Description

本発明は、自動車用多芯ケーブルに関する。

自動車の駐車時に使用するパーキングブレーキ装置として、モータによりキャリパーを動作させる電動パーキングブレーキ装置の普及が始まっている。電動パーキングブレーキ装置は車輪に取り付けられており、車体側に設けられた電子制御ユニットから多芯ケーブルを介して伝達された信号に基づいてモータが作動するように構成されている。この多芯ケーブルは、互いに撚り合わされた２本の絶縁電線と、２本の絶縁電線を被覆するシースとを有している。（例えば、特許文献１）。また、多芯ケーブルのシース内には、更にＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）センサ用のケーブル等が配置されていることがある（例えば、特許文献２）。

また、近年では、自動車の走行中に制動動作を行うためのフットブレーキ装置を電動化する検討がなされている。そのため、多芯ケーブルのシース内に電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置とを接続するケーブルを追加することが検討されている。

特開２０１４−２２００４３号公報特開２０１４−２４１２８６号公報

しかし、従来の多芯ケーブルにおいて絶縁電線の本数を単純に増やそうとすると、絶縁電線の数が増えるにつれて外径が太くなり、柔軟性や配索作業における作業性の悪化を招くという問題がある。また、多芯ケーブルの外径が太くなることにより、シースに用いる樹脂の使用量が増加し、材料コストの増大を招いている。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、容易に外径を細くすることができる自動車用多芯ケーブルを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、ケーブルの軸の周りに配置された複数の芯線と、
該複数の芯線を被覆するシースとを有しており、
上記各芯線は、
扇形状または三角形状の断面形状を有する導体部と、
該導体部を被覆する絶縁皮膜と、
上記導体部の断面形状に対応して外表面に形成された平坦面とを有しており
上記各芯線の上記平坦面は、隣接する上記芯線の上記平坦面と対面していることを特徴とする自動車用多芯ケーブルにある。
本発明の他の態様は、前記の態様の自動車用多芯ケーブルにおいて、
上記複数の芯線のうち１本以上の芯線における上記絶縁皮膜の内側に、複数の金属線が互いに撚り合わされてなる撚線導体と、当該撚線導体を被覆する絶縁皮膜とを備えた細径芯線が配置されている、自動車用多芯ケーブルにある。

上記自動車用多芯ケーブル（以下、単に「多芯ケーブル」という。）は、扇形状または三角形状の断面形状を有する導体部と、該導体部を被覆する絶縁皮膜とを有する複数の芯線を有している。また、上記各芯線は、導体部の断面形状に対応して形成された平坦面を外表面に有している。即ち、上記芯線は、上記導体部の断面形状に対応した扇形状または三角形状の断面形状を有している。

上記各芯線は、隣接する上記芯線と平坦面同士が対面するようにして上記多芯ケーブルの軸の周りに配置されている。そのため、例えば上記各芯線が扇形の断面形状を有している場合、これらの集合体は円形の断面形状を有している。また、例えば上記各芯線が三角形の断面形状を有している場合、これらの集合体は、四角形あるいはそれ以上の角を有する多角形の断面形状を有している。

このように、上記多芯ケーブルは、上記芯線の集合体の断面形状を円形または円形に近い形状にすることができるため、従来の多芯ケーブルに比べて、上記芯線の集合体の窪みや隙間を容易に小さくすることができる。それ故、上記多芯ケーブルは、外径を容易に細くすることができる。また、上記多芯ケーブルは、上記芯線の集合体の窪みや隙間を小さくすることができるため、上記シースに用いる樹脂の量を容易に低減することができる。

実施例１における、多芯ケーブルの断面図である。従来の多芯ケーブルの断面図である。参考例１における、扇形状の断面形状を備えた１対の芯線を有する多芯ケーブルの断面図である。参考例２における、三角形状の断面形状を備えた２対の芯線を有する多芯ケーブルの断面図である。

上記多芯ケーブルにおいて、上記芯線は、扇形状または三角形状の断面形状を有している。扇形状の断面形状には、扇形、即ち円の中心から引いた２本の半径と、該２本の半径の間にある円弧とにより囲まれた形状と、扇形の角部を円弧状に丸めた形状などが含まれる。また、三角形状には、三角形と、三角形の角部を円弧状に丸めた形状などが含まれる。

扇形状の断面形状を有する芯線は、その中心角が多芯ケーブルの軸側を向くように配置される。また、三角形状の断面形状を有する芯線は、いずれかの角部が多芯ケーブルの軸側を向くように配置される。

上記芯線における導体部は、互いに撚り合わされた複数の素線束を有しており、上記各素線束は、互いに撚り合わされた複数の導体素線から構成されていることが好ましい。この場合には、屈曲に対する導体部の耐久性をより向上させることができる。また、この場合には、導体部の柔軟性がより向上するため、得られる多芯ケーブルを容易に屈曲させることができる。その結果、配索作業における作業性をより向上させることができる。

上記の構成を有する導体部は、例えば、従来公知の方法により複数の素線束を互いに撚り合わせた後、引抜加工や圧縮加工を行って導体部の断面形状を扇形状または三角形状に成形することにより作製できる。

上記素線束を構成する導体素線としては、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線等、電線用として公知の金属線を用いることができる。導体素線は、柔軟性や屈曲に対する耐久性を向上させる観点から、線径が細いほど好ましい。例えば、導体素線としては０．０５〜０．１２ｍｍの線径を有する金属線を用いることができる。

上記芯線は、上記絶縁皮膜の内側に配置された細径芯線を有していてもよい。これにより、線径の異なる芯線が混在した多芯ケーブルにおいても、芯線の集合体の断面形状を円形または円形に近い形状にすることができる。その結果、従来の多芯ケーブルに比べて、外径を容易に細くすることができる。

また、この場合には、多芯ケーブルの皮剥ぎ作業における細径芯線の断線を容易に抑制することができる。多芯ケーブルの皮剥ぎ作業は、シースの端末部に切り込みを入れた後、シースを引き抜く工程を有している。従来の多芯ケーブルは、シースの引き抜きに伴って芯線に引張応力が加わるため、比較的線径の細い芯線が断線を起こしやすいという問題があった。これに対し、上記多芯ケーブルは、上記細径芯線が絶縁皮膜の内側に配置されているため、細径芯線とシースとが直接接触していない。それ故、シースを引き抜く際に細径芯線に加わる引張応力を軽減することができ、結果として上記細径芯線の断線を抑制することができる。

上記細径芯線は、例えば、上記芯線における上記複数の素線束と撚り合わされていてもよい。細径芯線としては、従来公知の絶縁電線を使用することができる。柔軟性や屈曲に対する耐久性の観点からは、細径芯線は、多数の金属線が互いに撚り合わされてなる撚線導体と、該撚線導体を被覆する絶縁皮膜とを有していることが好ましい。

上記の構成を有する多芯ケーブルは、種々の用途に用いることができる。例えば、多芯ケーブルは、車体に設けられた電子制御ユニットと、車輪に設けられた電子部品とを接続するために用いることができる。この場合、上記芯線を、電子制御ユニットと電動パーキングブレーキ装置との接続や、電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置との接続のために用いることができる。また、上記細径芯線を、ＡＢＳセンサや電子制御式サスペンション等と電子制御ユニットとの接続、あるいはブレーキパッド厚の監視のために用いることができる。

従来の多芯ケーブルはシース内の電線が互いに撚り合わされているため、上述した用途に用いるケーブル群を一体化しようとすると、多芯ケーブルの外径が過度に太くなるという問題がある。そのため、ケーブルの柔軟性や配索作業における作業性の観点から、実際には各電子部品を接続するために別々のケーブルが用いられている。しかし、ケーブルの本数が多くなると、ケーブルをシャシ等に固定する際に用いる金具の個数が増加するため、部品点数の増加及び部品コストの増大を招いている。

これに対し、上記多芯ケーブルは、外径の過度の増大を抑制しつつ上述したケーブル群を一体化することができるため、柔軟性や配索作業における作業性の悪化を回避しつつ、金具の個数を削減することができる。それ故、上記多芯ケーブルは、自動車用として好適であり、特に車体に設けられた電子制御ユニットと、車輪に設けられたとの接続に好適である。

（実施例１）
上記多芯ケーブルの実施例について、図を用いて説明する。図１に示すように、多芯ケーブル１は、その軸Ｃの周りに配置された複数の芯線２（２ａ、２ｂ）と、複数の芯線２を被覆するシース３とを有している。各芯線２は、扇形状または三角形状の断面形状を有する導体部２１と、該導体部２１を被覆する絶縁皮膜２２とを有している。また、各芯線２は、その外表面に、導体部２１の断面形状に対応して形成された平坦面２３を有している。そして、各芯線２の平坦面２３は、隣接する芯線２の平坦面２３と対面している。

本例の多芯ケーブル１の外径は１２ｍｍであり、シース３内に４本の芯線２を有している。シース３は、耐摩耗性及び柔軟性に優れたウレタン樹脂より構成されている。

各芯線２は、図１に示すように中心角θが９０度である扇形状の断面形状を有している。また、各芯線２は、多芯ケーブル１の断面において、中心角θが多芯ケーブル１の軸Ｃ側を向くようにして配置され、隣り合う芯線２の平坦面２３同士が対面している。これにより、４本の芯線２の集合体２０は円形の断面形状を有している。

４本の芯線２（２ａ、２ｂ）のうち互いに隣接する２本の芯線２ａは、互いに撚り合わされた複数の素線束２１１から構成された導体部２１を有しており、各素線束２１１は、互いに撚り合わされた多数の導体素線から構成されている。本例においては、２本の芯線２ａの導体部２１ａは、８本の素線束２１１から構成されており（図１参照）、２．５ｍｍ²の導体断面積を有している。図には示さないが、各素線束２１１は、直径０．０８ｍｍの銅線を７２本束ね、互いに撚り合わせることにより形成されている。

４本の芯線２のうち残り２本の芯線２ｂは、図１に示すように、複数の素線束２１１から構成された導体部２１ｂを有していると共に、絶縁皮膜２２の内側に配置された細径芯線４を有している。導体部２１ｂは、７本の素線束２１１から構成されており、２．５ｍｍ²の導体断面積を有している。

細径芯線４は、導体部２１ｂを構成する７本の素線束２１１ｂと互いに撚り合わされている。本例の細径芯線４は、０．２５ｍｍ²の導体断面積を有する撚線導体４１と、撚線導体４１を被覆する絶縁皮膜４２とを有している。図には示さないが、撚線導体４１は、直径０．０８ｍｍの銅線を４８本撚り合わせることにより構成されている。また、細径芯線４の絶縁皮膜４２はポリエチレン樹脂より構成されている。

各芯線２の絶縁皮膜２２は、ポリエチレン樹脂より構成されている。

本例の多芯ケーブル１は、図１に示すように、芯線２の集合体２０が円形の断面形状を有している。これに対し、従来の多芯ケーブル５は、互いに撚り合わされた複数の芯線５１と、芯線５１を被覆するシース５２とを有している。例えば図２に示す多芯ケーブル５は、導体断面積が２．５ｍｍ²である４本の芯線５１ａと、導体断面積が０．２５ｍｍ²である２本の細径芯線５１ｂとを有している。

図２に示す従来の多芯ケーブル５は、本例の多芯ケーブル１と導体の数及び導体断面積が同一である。しかし、従来の多芯ケーブル５は、芯線５１の集合体５０に窪み５０１や隙間５０２が存在しているため、本例の多芯ケーブル１に比べて外径が太くなる。また、従来の多芯ケーブル５は、図２に示すように、芯線５１の集合体５０に窪み５０１や隙間５０２が不可避的に形成されるため、外径を細くすることには限界がある。

一方、本例の多芯ケーブル１は、芯線２の集合体２０が円形の断面形状を有しているため、従来の多芯ケーブル５に比べて窪みや隙間を容易に小さくすることができる。それ故、本例の多芯ケーブル１は、外径を容易に細くすることができる。

また、図１と図２との比較から知られるように、本例の多芯ケーブル１は、従来の多芯ケーブル５に比べてシース３に用いる樹脂の量を容易に低減することができる。

本例の多芯ケーブル１は、車体に設けられた電子制御ユニットと、車輪に設けられた電子部品とを接続するために用いることができる。具体的には、例えば、内部に細径芯線４を有しない芯線２ａを、電子制御ユニットと電動フットブレーキ装置とを接続するために用いることができる。また、内部に細径芯線４を有する芯線２ｂを、電子制御ユニットと電動パーキングブレーキ装置とを接続するために用いることができる。そして、細径芯線４を、電子制御ユニットとＡＢＳセンサとを接続するために用いることができる。

なお、細径芯線４は、ＡＢＳセンサ以外にも、電子制御式サスペンションとの接続、あるいはブレーキパッド厚の監視のために用いることができる。また、本例においては、２本の細径芯線４を有する多芯ケーブル１の例を示したが、細径芯線４の本数を更に増やすことも可能である。

細径芯線４の配置は、本例に示した位置に限定されることはない。例えば、多芯ケーブル１が４本の細径芯線４を有する場合には、２本の芯線２の内部に細径芯線４を２本ずつ配置してもよいし、４本の芯線２のそれぞれに細径芯線４を１本ずつ配置してもよい。

（参考例１）
本例は、シース３内に２本の芯線２（２ｃ、２ｄ）を有する多芯ケーブル１０２の例である。図３に示すように、本例の芯線２ｃ、２ｄは、半円状、即ち中心角θが１８０度である扇形状の断面形状を有している。また、各芯線２ｃ、２ｄは、多芯ケーブル１０２の断面において、中心角θが多芯ケーブル１０２の軸Ｃ側を向くようにして配置されており、一方の芯線２ｃの平坦面２３と他方の芯線２ｄの平坦面２３とが対面している。

その他は実施例１と同様である。なお、図３において示した符号のうち、図１及び図２において用いられた符号と同一のものは、特に説明の無い限り実施例１と同様の構成要素等を示す。

本例の多芯ケーブル１０２は、実施例１と同様に、芯線２の集合体２０が円形の断面形状を有しているため、外径を容易に細くすることができると共に、シース３に用いる樹脂の量を容易に低減することができる。

（参考例２）
本例は、三角形状の断面形状を有する芯線６を備えた多芯ケーブル１０３の例である。図４に示すように、本例の多芯ケーブル１０３は、その軸Ｃの周りに配置された４本の芯線６と、４本の芯線６を被覆するシース３とを有している。各芯線６は、直角二等辺三角形の断面形状を有する導体部６１と、導体部６１を被覆する絶縁皮膜６２とを有している。また、各芯線６は、その外表面に、導体部６１の断面形状に対応して形成された平坦面６３を有している。

本例の芯線６は、多芯ケーブル１０３の断面において、直角が多芯ケーブル１０３の軸Ｃ側を向くように配置されており、隣り合う芯線６の平坦面６３同士が対面している。これにより、４本の芯線６の集合体６０は正方形の断面形状を有している。

その他は実施例１と同様である。なお、図４において示した符号のうち、図１及び図２において用いられた符号と同一のものは、特に説明の無い限り実施例１と同様の構成要素等を示す。

本例の多芯ケーブル１０３は、芯線６の集合体６０が正方形の断面形状を有しているため、従来の多芯ケーブル５（図２参照）に比べて窪み５０１や隙間５０２を容易に小さくすることができる。それ故、本例の多芯ケーブル１０３は、実施例１と同様に、外径を容易に細くすることができると共に、シース３に用いる樹脂の量を容易に低減することができる。

なお、参考例１及び参考例２には、芯線２ｃや芯線６の内部に細径芯線４を有しない多芯ケーブル１０２、１０３の例を示したが、芯線２ｃ等の内部に細径芯線４を配置することも可能である。

１、１０２、１０３自動車用多芯ケーブル
２、６芯線
２１、６１導体部
２２、６２絶縁皮膜
２３、６３平坦面
３シース
Ｃ軸

Claims

ケーブルの軸の周りに配置された複数の芯線と、
該複数の芯線を被覆するシースとを有しており、
上記各芯線は、
扇形状または三角形状の断面形状を有する導体部と、
該導体部を被覆する絶縁皮膜と、
上記導体部の断面形状に対応して外表面に形成された平坦面とを有しており、
上記複数の芯線のうち１本以上の芯線における上記絶縁皮膜の内側には、複数の金属線が互いに撚り合わされてなる撚線導体と、当該撚線導体を被覆する絶縁皮膜とを備えた細径芯線が配置されており、
上記各芯線の上記平坦面は、隣接する上記芯線の上記平坦面と対面していることを特徴とする自動車用多芯ケーブル。
上記導体部は、互いに撚り合わされた複数の素線束を有しており、
上記各素線束は、互いに撚り合わされた複数の導体素線から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用多芯ケーブル。
上記自動車用多芯ケーブルは、車体に設けられた電子制御ユニットと、車輪に設けられた電子部品とを接続するために用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用多芯ケーブル。