より線か単線か？一見単純な選択に思えますが、誤った判断は連鎖的な問題を引き起こします。導体の早期破断、不安定な端末接続、不要なコスト増大、IPC/WHMA-A-620検査の不合格などが発生します。
単線は、1本の連続した金属導体です。より線は、複数の細い素線をらせん状に撚り合わせた構造です。いずれも銅を使用し、同じAWGサイズ体系に準拠しています。
本ガイドでは、ワイヤーハーネス設計に関わるすべての観点から、より線と単線を比較します。構造、柔軟性、電気性能、端末処理、コスト、用途別選定を網羅的に解説します。
1. 構造：より線と単線の製造方法
単線は、銅ロッドを段階的に小径のダイスに通し、目標の直径まで伸線加工して製造します。14 AWGの単線導体は直径1.628 mmの1本の銅円柱です。
より線は、より多くの工程を要します。まず銅を細い素線に伸線加工します。19素線構成の14 AWG線の場合、個々の素線径は約0.373 mmです。これらの素線を制御されたらせん状のレイパターンで撚り合わせます。
| 特性 | 単線 | より線 |
|---|---|---|
| 構造 | 1本の連続した導体 | 複数の素線を撚り合わせた構造 |
| 14 AWG直径 | 1.628 mm（1本） | 19 × 0.373 mm素線 |
| 外径 | 小さい（素線間の隙間なし） | 同AWGで5–10%大きい |
| 1メートルあたりの重量 | やや軽い | やや重い |
| 製造の複雑さ | 低い（単一の伸線工程） | 高い（伸線＋撚り合わせ） |
"当社のワイヤーハーネス生産の90%はより線を使用しています。残り10%は、制御盤内の固定バックプレーン配線やグランドバスバーなど、単線が最適な用途です。"
Hommer Zhao
技術部長
2. 柔軟性と屈曲寿命：決定的な選定要因
ワイヤーハーネス用途の90%において、柔軟性が導体選定を決定します。単線は曲げることができますが、曲げるたびに銅が加工硬化します。100回未満の屈曲で単線導体は破断します。
より線は、曲げ応力を個々の素線に分散させ、隣接する素線同士が相対的に滑動できるため、優れた屈曲耐性を実現します。SAE J1128やISO 6722などの自動車規格がより線導体を義務付けているのはこのためです。
| 導体タイプ | 素線数（14 AWG） | 標準的な屈曲寿命 | 曲げ半径 |
|---|---|---|---|
| 単線 | 1 | <100 | 外径の10倍以上 |
| 粗より線（Class B） | 7–19 | 5,000–50,000 | 外径の6倍 |
| 細より線（Class K） | 65+ | 1M–5M | 外径の4倍 |
| 極細より線（Class M） | 100+ | 5M–10M+ | 外径の3倍 |
3. 電気性能：許容電流、抵抗、周波数特性
同じAWGのより線と単線は、NEC Article 310に基づき同一の定格電流を持ちます。12 AWG導体は、素線構成に関わらず20アンペアを通電できます。
単線は、素線間の空隙がないため、DC抵抗が2–3%低くなります。50 kHzを超える周波数では、表皮効果により電流が複数の素線表面に分散するため、より線の方が優れた性能を発揮します。
DC用途
単線がわずかに有利です（抵抗が2–3%低い）。定格電流で50メートルを超える配線でのみ実質的な差が生じます。
50 Hz–50 kHz
実用上の差はありません。標準的な電力供給や低周波信号用途では、両導体タイプの性能は同等です。
50 kHz超
表皮効果により、より線が優位です。1 MHzを超える場合は、個々の素線を絶縁したリッツ線構造が必要です。
4. 端末処理方法：圧着、はんだ付け、フェルール
単線の端末処理は簡単です。被覆を剥き、挿入し、締め付けるだけです。より線は、ウイスカーショート、不完全な圧着、素線損傷を防止するため、より慎重な処理が必要です。
フェルールは、剥離したより線に圧着する小型金属管で、素線を固体状に圧縮します。IPC/WHMA-A-620に基づき、産業用制御盤におけるより線端末処理にはフェルールが推奨されています。
| 端末処理方法 | 単線 | より線 | 主な注意点 |
|---|---|---|---|
| ネジ端子 | 優秀 | フェルール必須 | フェルールなしでは素線が広がる |
| 圧着端子 | 良好 | 優秀 | 圧着端子はより線用に設計 |
| IDC（パンチダウン） | 優秀 | 非推奨 | IDCブレードは単線導体用 |
| はんだ付け | 良好 | 良好 | より線ははんだの浸透性が良好 |
| プッシュイン/スプリング | 優秀 | フェルール必須 | スプリングクランプは単線を直接把持 |
"生産現場で最も多く見られる端末処理の失敗は、フェルールなしでより線をネジ端子に挿入するケースです。ネジが個々の素線を押しつぶして広げてしまいます。1本のはみ出した素線が隣接端子にブリッジし、間欠的な短絡を引き起こします。"
Hommer Zhao
技術部長
5. コスト比較：材料費、加工費、総所有コスト
単線は、同じゲージ・絶縁タイプのより線と比較して、1メートルあたり15–30%安価です。このコスト差は、より単純な製造工程に起因します。1回の伸線パスで済む単線に対し、より線は複数の素線伸線と撚り合わせ工程が必要です。
しかし、電線の材料費は総コストの一部にすぎません。加工費、端末処理費、故障コストを含めた総所有コストで評価する必要があります。
| コスト要因 | 単線 | より線 |
|---|---|---|
| 1メートルあたりの素材コスト | 1.0×（基準） | 1.15–1.30× |
| 被覆剥離速度 | 高速（素線損傷リスクなし） | ブレード深さの制御が必要 |
| 端末処理の工数 | 少ない（直接挿入） | 多い（フェルール＋圧着工程） |
| 配線布設の工数 | 多い（柔軟性が低い） | 少ない（経路に沿いやすい） |
| フィールド故障リスク | 動的用途では高い | すべての用途で低い |
6. 用途別選定ガイド
本選定マトリクスは、ワイヤーハーネスの一般的な用途に対して、動き、振動、端末処理方式、業界規格を考慮した最適な導体タイプを示しています。
| 用途 | 推奨導体 | 素線クラス | 理由 |
|---|---|---|---|
| 自動車ハーネス | より線 | B/C（ボディ）、K（可動部） | SAE J1128でより線が義務付け |
| ロボットアームケーブル | より線 | KまたはM | 連続動作、10M+サイクル |
| 制御盤バックプレーン | 単線 | 該当なし | 固定配線、ネジ端子、振動なし |
| 医療機器 | より線 | C/K | 患者用ケーブルは屈曲あり、IEC 60601 |
| 建築構造化配線 | 単線 | 該当なし | 永久配線、IDC端末処理 |
| 船舶用ハーネス | より線 | B/C（錫メッキ） | 振動＋腐食、ABYC E-11 |
| 産業用オートメーション | より線 | B/CまたはK | モーターおよび機械の振動 |
"お客様が単線ハーネスをご要望された場合、私は一つだけ質問します。配線経路上に振動するものはありますか？製品寿命を通じて振動ゼロを保証できない場合は、より線を指定します。コスト差はわずかです。しかし、選定を誤った場合の保証コストは決してわずかではありません。"
Hommer Zhao
技術部長
7. 素線数とクラス：最適なより線の選び方
ASTM B174およびIEC 60228は、柔軟性要件に基づいて素線クラスを定義しています。素線数が多いほど個々の素線は細くなり、柔軟性が向上しますが、コストも上昇します。
素線クラスは、ハーネス内で最も厳しい屈曲要件が求められるセクションに合わせて選定してください。固定配線にはClass B、屈曲ゾーンにのみClass KまたはMを使用します。
| IECクラス | ASTM相当 | 素線数（16 AWG） | 用途 |
|---|---|---|---|
| Class 1 | 単線 | 1 | 固定設置のみ |
| Class 2 | Class B | 7–19 | 標準ハーネス、中程度の取り扱い |
| Class 5 | Class K | 65+ | フレキシブルケーブル、ドアハーネス |
| Class 6 | Class M | 100+ | 連続屈曲：ロボティクス、ケーブルベヤ |
8. よくある質問
同じAWGのより線と単線は同じ電流を流せますか？
はい。AWGは銅の総断面積を規定しています。14 AWGの単線と14 AWG 19素線のより線は、いずれもNEC Article 310に基づき15アンペアを通電できます。単線はDC抵抗が2–3%低いですが、50 kHz以上ではより線の方が表皮効果により優れた性能を発揮します。
常時動作するロボットアームに適した電線は？
Class K（65+素線）またはClass M（100+素線）のより線が適しています。単線は連続的な屈曲下で数週間以内に破断します。1,000万回以上の屈曲寿命を実現するため、TPEまたはシリコーン絶縁と組み合わせてください。
単線がより線より安い理由は？
単線は1回の伸線工程で製造できます。より線は、複数の細線伸線とストランディングマシンによるらせん状撚り合わせが必要です。工程数の増加、機械稼働時間の増加、スクラップ率の上昇により、コストが15–30%高くなります。