撚り線｜柔軟・耐屈曲で高信頼の電線

撚り線

撚り線は、複数の素線（単線）を一定のピッチでらせん状に撚り合わせた導体である。単線に比べて曲げに強く、繰返し屈曲や振動に対する耐久性が高いことから、機器内配線、可動ケーブル、電力用ケーブル、制御・信号配線など広範に用いられる。設計上は導体断面積、素線径と本数、撚り方向（S/Z）、撚りピッチ（より長さ）、圧縮・成形の有無、表面処理（錫めっき等）、絶縁材料との相性を総合的に決定する。とくにロボットケーブルやドラッグチェーン用では、耐屈曲寿命や微小曲げ半径での安定した導通が求められ、構造最適化が重要となる。

Table Of Contents

撚り線

構造と用語

撚り線は、素線を中心から同心円状に層を構成して撚る「同心撚り」と、複数束をさらに撚る「集合撚り」に大別される。撚り方向は上り左撚り（S）と上り右撚り（Z）で表し、各層で方向を交互に切り替えて緊束性と円形度を確保する。撚りピッチ（より長さ）は導体直径の数倍〜十数倍程度に設定し、柔軟性と形状保持性のバランスを取る。圧縮撚りや成形撚りを施すと空隙率を低減でき、導体外径の縮小や表面平滑化が可能になる。

電気的・機械的特性

柔軟性：素線径を細くし本数を増すほど曲げに追従しやすく、可動部の断線リスクを低減する。
導体抵抗：同断面の単線とほぼ同等だが、空隙や表面処理の影響を考慮する。
AC特性：一般の撚り線は素線が転置されないためスキン効果低減は限定的である。高周波では転置構造のリッツ線を用いる。
耐振動・耐屈曲：撚り構造が微小応力を分散し、端末部のストレス集中を緩和する。

規格・クラス分け

導体の柔軟度は国際的には IEC 60228 の Class 2（より線）、Class 5（可とう）、Class 6（特可とう）などで区分される。国内電線では相当区分が採用され、機器内配線や移動用ケーブルでクラス選定が行われる。クラスが上がるほど素線径は細く本数は多くなるため、端末処理・圧着金具の適合範囲を事前に確認することが重要である。

製造工程

伸線・焼鈍：母材（銅など）を所定の素線径に伸線し、必要に応じて焼鈍して延性を確保する。
撚り：撚り機で素線を同心または集合に撚り合わせる。層ごとにS/Zを切替え、設定ピッチで緊束させる。
圧縮・成形：ローラで軽圧縮し空隙率を低減、外径と真円度を整える。
表面処理：耐食性やはんだ付け性向上のため錫・銀・ニッケルめっきを適用することがある。
絶縁・被覆：PVC、PE、XLPE、フッ素樹脂等を押出し、必要に応じシールドや外被を追加する。

端末処理と接続

撚り線は素線のほつれやより戻りを防ぐため、端末での前処理が重要である。圧着端子や圧縮ラグを用いる場合は、導体クラス適合のスリーブ・端子を選び、規定の圧着ダイスと荷重で施工する。小断面ではフェルール端子の使用が有効で、ねじ端子へのクランプ安定性と再現性を高める。はんだ付けは熱影響による毛細管現象・硬化層の発生に留意し、屈曲部へのはんだ侵入を抑えるストレスリリーフを設ける。

設計指針と選定ポイント

導体断面積・電流容量：許容温度上昇、敷設条件、周囲温度を考慮し余裕を持って選定する。
曲げ半径：固定配線はおおむね外径×4〜6、可動配線は×6〜10を目安にし、メーカー推奨値を優先する。
環境：油、水、薬品、耐熱・耐寒、耐摩耗などに応じて被覆材・表面処理を選ぶ。
電磁特性：高周波・高速信号ではツイストペア、編組シールド、ドレインワイヤ等の併用でEMCを確保する。
保守：端末の緩み点検、屈曲部のクラック確認、クランプ位置の見直しを定期実施する。

応用例

機器内配線（I/O配線、電源配線）、電力ケーブルの導体、多芯制御ケーブル、可動用途（ロボット、搬送装置、ケーブルベヤ）、車載ハーネス、音響・計測ケーブルなど、撚り線の適用範囲は広い。信号品質が重要な場合はツイストペア化やシールド構造、等長・等抵抗設計を組み合わせ、ノイズ耐性とインピーダンス整合を確保する。高温域ではニッケルめっき銅や耐熱フッ素樹脂被覆を選定し、低温域では被覆の低温特性と屈曲性を重視する。

品質評価・試験

導体抵抗、外径・真円度、撚りピッチ、空隙率、端末引張、屈曲寿命、耐振動、はんだ付け性、表面処理厚、シースとの接着性などを評価する。繰返し屈曲は所定半径・ストローク・荷重で寿命比較し、端末固定条件を含めて再現性を担保する。製品ロット間のバラツキは素線径・本数の統計管理と設備条件の記録で抑制する。