JP5140362B2

JP5140362B2 - 電磁遮蔽ケーブル

Info

Publication number: JP5140362B2
Application number: JP2007252857A
Authority: JP
Inventors: 幸司中村
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009087589A

Description

本発明は、編組からなる電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルに関する。

編組からなる電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルの技術としては、例えば下記特許文献１に開示されている。以下、図３を参照しながら下記特許文献１に開示された電磁遮蔽ケーブルについて説明する。

図３（ａ）において、電磁遮蔽ケーブル１は、ケーブルコア２と、このケーブルコア２の上に設けられる電磁遮蔽層３と、電磁遮蔽層３の上に被覆されるシース４とを備えて構成されている。図３（ｂ）において、電磁遮蔽層３は、導電性の金属素線の束５と、軟磁性の金属素線の束６と、を同時に編む（編組する）ことにより製造されている。図３（ｂ）の場合、導電性の金属素線の束５は、４本の素線を並べることによりなっている（持ち数は４となる）。また、軟磁性の金属素線の束６も同様に４本の素線を並べることによりなっている（持ち数は４となる）。尚、４本の素線は、実際には図３（ｂ）のように間隔をあけずに隣同士が接する並びとなっている。

金属素線の束（５、６）は、ピック（ｐｉｃｋ）ｐと呼ばれている。電磁遮蔽層３は、図３（ａ）に示す如くケーブルコア２の周囲を巻き回するように設けられることから、ケーブルコア２の円周方向に複数のピックｐが存在するようになっている。電磁遮蔽層３に関し、この円周方向のピック数は、打ち数と呼ばれている。

電磁遮蔽層３は、上記の円周方向で見た場合、ケーブルコア２の表面を覆って占有する金属素線表面積の割合としての編組密度が９５％以上となるように製造されている（編組密度：ケーブルコア２の表面積に対する、ケーブルコア２表面を占有している金属素線の表面積の割合）。電磁遮蔽層３は、図３（ｂ）に示す如く編み目７を有する構造であることから、この編み目７の開口面積が極力小さくなるように編み方等を工夫して製造されている。電磁遮蔽層３は、この全体でケーブルコア２の表面を９５％以上覆うことにより電磁遮蔽をするようになっている。
特開２００６−３３１７５８号公報

ところで、上記従来技術の電磁遮蔽層３にあっては、この編み方から分かるように、ケーブルコア２の円周方向で見た場合、導電性の金属素線の束５と軟磁性の金属素線の束６とが半々の割合となるような状態に製造されている。従って、電磁遮蔽層３の編組密度が全体として９５％以上であっても、電磁遮蔽効果に有効となる、軟磁性の金属素線の束６により形成される部分のみの編組密度では４７．５％程度になってしまう。つまり、高い電磁遮蔽効果を得ているとは言えない状態になっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い電磁遮蔽効果が得られる電磁遮蔽ケーブルを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の電磁遮蔽ケーブルは、導電性の金属素線と軟磁性の金属素線とからなる編組であり、且つケーブルコアの表面を覆って占有する編組全体としての編組密度を前記ケーブルコアの円周方向で９５％以上とする電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルにおいて、前記導電性を有する金属素線を１本使用するとともに、残り分を前記軟磁性の金属素線を使用して前記電磁遮蔽層を形成することを特徴としている。

また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載の本発明の電磁遮蔽ケーブルは、導電性の金属素線と軟磁性の金属素線とからなる編組であり、且つケーブルコアの表面を覆って占有する編組全体としての編組密度を前記ケーブルコアの円周方向で９５％以上とする電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルにおいて、前記軟磁性の金属素線を複数本有するとともに前記導電性を有する金属素線を１本有する混合金属素線の束を１束と、複数本の前記軟磁性の金属素線で形成する軟磁性金属素線の束を複数束備えて、前記電磁遮蔽層を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、高い電磁遮蔽効果が得られる。すなわち、電磁遮蔽層において磁気の遮蔽に寄与するのは軟磁性の金属素線で形成する部分であり、この軟磁性の金属素線で形成する部分は、電磁遮蔽層のほぼ全部であることから、高い電磁遮蔽効果が得られる。導電性を有する金属素線は１本のみ使用される。導電性を有する金属素線が１本のみであっても、軟磁性の金属素線で形成する部分に流れる誘導電流を逃がすことは可能である。

請求項３記載の本発明の電磁遮蔽ケーブルは、請求項１又は請求項２に記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、前記軟磁性の金属素線で形成する部分を、前記電磁遮蔽層の９８％以上とすることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、編組密度９５％以上とする電磁遮蔽層は、この電磁遮蔽層の９８％以上が軟磁性の金属素線で形成する部分となることから、高い電磁遮蔽効果が得られる。

請求項４記載の本発明の電磁遮蔽ケーブルは、請求項３に記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、前記ケーブルコアの円周方向のピック数で表される打ち数をｍ、１つのピックに含まれる金属素線の数で表される持ち数をｎ（但しｎ≧４）とすると、ｍ×ｎ≧５０となることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、ｍ×ｎ≧５０とすることで、軟磁性の金属素線で形成する部分を電磁遮蔽層の９８％以上とすることが可能になる。

請求項５記載の本発明の電磁遮蔽ケーブルは、請求項１ないし請求項４いずれか記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、前記導電性の金属素線及び前記軟磁性の金属素線の素線径を、共に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとすることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、導電性及び軟磁性の金属素線の素線径として、共に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの素線径とすることで、所望する高い電磁遮蔽効果が得られ、また、ケーブルの可撓性の向上にも寄与する。ケーブルの可撓性が向上すれば、ケーブルの施工性及び取扱い性が良くなるのは言うまでもない。

素線径に関し、素線径が０．１ｍｍ未満であると、ケーブルの可撓性は向上するものの所望する高い電磁遮蔽効果が得られない可能性がある。また、素線径が０．２ｍｍを超えると、所望する高い電磁遮蔽効果は得られるもののケーブルの可撓性が低下する可能性がある。

請求項１、２に記載されたそれぞれ本発明によれば、従来よりも高い電磁遮蔽効果が得られる電磁遮蔽ケーブルを提供することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、導電性を有する金属素線１本を含みつつ電磁遮蔽層の９８％以上を軟磁性の金属素線で形成することにより、電磁遮蔽効果を高めることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、ｍ×ｎ≧５０とすることで、電磁遮蔽層の９８％以上を軟磁性の金属素線で形成する部分とすることができるという効果を奏する。従って、電磁遮蔽効果を高めることができるという効果を奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、高い電磁遮蔽効果が得られるのは勿論のことケーブルの可撓性向上にも寄与することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の電磁遮蔽ケーブルの一実施の形態を示すケーブル及び電磁遮蔽層の構成図、図１（ｂ）は混合金属素線の束を示す図、図１（ｃ）は軟磁性金属素線の束を示す図である。

図１において、本発明の電磁遮蔽ケーブル１１は、ケーブルコア１２と、このケーブルコア１２の上に設けられる電磁遮蔽層１３と、電磁遮蔽層１３の上に被覆されるシース１４とを備えて構成されている。電磁遮蔽層１３は、図示の如く編組であって、混合金属素線の束１５を１束有するとともに、軟磁性金属素線の束１６を複数束有しており、これらを編組することにより製造されている。

混合金属素線の束１５は、導電性の金属素線１７を１本と、軟磁性の金属素線１８を３本（この数は一例であるものとする。束全体で４本以上とする）とを有している。軟磁性金属素線の束１６は、軟磁性の金属素線１８を４本（この数は一例であるものとする。４本以上であれば良いものとする）有している。電磁遮蔽層１３は、導電性を有する金属素線１７を１本使用するとともに、残り分を軟磁性の金属素線１８を使用して製造されている。

導電性の金属素線１７及び軟磁性の金属素線１８は、共に同じ素線径のものが用いられている。本発明で適用される素線径は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲のもので、図２（ａ）を参照しながら後述するが、所望する高い電磁遮蔽効果が得られるようになっている（本発明では、素線径が０．２ｍｍを超えるとケーブルの可撓性が低下する可能性があると考えている）。

導電性の金属素線１７は、導電特性のよい軟銅または錫メッキ軟銅からなるものが用いられている。このような導電特性のよい軟銅または錫メッキ軟銅からなるものを用いることで、軟磁性の金属素線１８に流れる誘導電流を容易に逃がすことができるという利点がある。そして、優れた電磁遮蔽効果が得られるということが期待できる。

軟磁性の金属素線１８は、磁気特性のよい（透磁率が高い）電磁軟鉄または鉄ケイ素鋼からなるものが用いられている。このような電磁軟鉄または鉄ケイ素鋼からなるものを用いることで、磁気遮蔽効果が大きくなり、優れた電磁遮蔽効果が得られるということが期待できる。

電磁遮蔽層１３は、ケーブルコア１２の表面を覆って占有する編組全体としての編組密度がケーブルコア１２の円周方向Ａで９５％以上となるように製造されている。また、電磁遮蔽層１３は、円周方向Ａにおいて、軟磁性の金属素線１８で形成する部分が電磁遮蔽層１３の９８％以上となるように製造されている。

ここで、編組の用語に関して説明すると、金属素線の束（１５、１６）はピック（ｐｉｃｋ）と呼ばれている（背景技術の欄で説明したｐと同じ）。これは１本以上の金属素線からできていて、１つのピックに含まれる金属素線の数は持ち数（ｎｕｍｂｅｒｏｆｅｎｄｓ）と呼ばれ、１周（円周方向Ａ）のピックの数は打ち数（ｎｕｍｂｅｒｏｆｓｐｉｎｄｌｅｓ）と呼ばれている。

電磁遮蔽層１３は、円周方向Ａのピックの数で表される打ち数のうち１打ち分だけ混合金属素線の束１５が用いられており、残りの打ち数分は軟磁性金属素線の束１６が用いられている。

ケーブルコア１２の円周方向Ａのピック数で表される打ち数をｍ、１つのピックに含まれる金属素線の数で表される持ち数をｎ（但しｎ≧４）とすると、ｍ×ｎ≧５０を満足させるようにすれば、電磁遮蔽層１３はこの９８％以上を軟磁性の金属素線１８で形成する部分とすることができるようになっている。

導電性の金属素線１７は、上記の如く１本のみであるが、軟磁性の金属素線１８に必ず接することから、軟磁性の金属素線１８で形成する部分に流れる誘導電流を容易に逃がすことができるようになっている。尚、仮に導電性の金属素線１７が途中で切れた場合を考えると、誘導電流は切れた部分において軟磁性の金属素線１８を通るため、遮蔽効果がこの切れた部分で減少するだけであり、全体的に遮蔽効果がなくなるというようなことはない。

ケーブルコア１２及びシース１４は、既知のものが用いられている。これらについて簡単に説明すると、ケーブルコア１２は、例えば、導体の上にポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる絶縁体を被覆して絶縁線心を複数製造し、この絶縁線心を撚り合わせた後に介在を設けて断面視略丸形に形成し、そして、この後に押さえ巻きテープを巻き回するとともに、押さえ巻きテープの上にポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなるシースを押し出し被覆することにより製造されている。

シース１４は、電磁遮蔽ケーブル１１の保護のために設けられるものであって、例えばポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなり、必要に応じて難燃剤や紫外線吸収剤や熱安定剤や酸化防止剤等の既知の添加剤が配合された上で押し出し被覆によって製造されている。

次に、図２を参照しながら本発明の電磁遮蔽ケーブル１１の電磁遮蔽効果に関して説明する。

図２（ａ）のグラフの縦軸は遮蔽効果（Ｓ［ｄＢ］）を示す軸となっている。また、横軸は軟磁性の金属素線の素線径（直径ｔ［ｍｍ］）を示す軸となっている。条件として、ノイズ元の周波数は１００ｋＨｚとし、ノイズ元からの距離は０．１ｍとしている。図２（ａ）のグラフは、この条件での遮蔽効果をプロットしてこれを結果として示している。

図２（ａ）のグラフ中の、上側で右上がりとなる結果（菱形のプロット）は、ケーブルコアの表面を覆って占有する軟磁性の金属素線のみの編組密度がケーブルコアの円周方向で１００％（鉄編組密度１００％）となるもの、言い換えれば、ケーブルコアの表面全体を軟磁性の金属素線だけで隙間無く覆った場合となるものの遮蔽効果を示している（１００％となるものは、導電性の金属素線１７（図１参照）を含まないため、本発明の対象外とする）。この場合のケーブルは、図２（ｂ）に示す如くの電磁遮蔽ケーブル２１であり、電磁遮蔽ケーブル２１はケーブルコア２２の表面全体を軟磁性の金属素線だけで形成した電磁遮蔽層２３で隙間無く覆うようなものになっている。

図２（ａ）のグラフ中の、下側で右上がりとなる結果（三角形のプロット）は、図２（ｄ）に示す如くの電磁遮蔽ケーブル３１の遮蔽効果を示している。電磁遮蔽ケーブル３１は、本発明の電磁遮蔽ケーブル１１に対する比較例であり（本発明の対象外とする）、編組全体としての編組密度がケーブルコア３２の円周方向Ａで９５％以上、また、軟磁性の金属素線の束３３で形成する部分のみの編組密度がケーブルコア３２の円周方向Ａで９０％以上（鉄編組密度９０％）となるように製造されている。より具体的には、電磁遮蔽層３４は、円周方向Ａのピックの数で表される打ち数のうち所定の打ち数分だけ導電性の金属素線の束３５で形成するとともに、残りの打ち数分を軟磁性の金属素線の部分の束３３で形成するように製造されている。

これに対して、図２（ａ）のグラフ中の、中間で右上がりとなる結果（四角形のプロット）は、本発明の電磁遮蔽ケーブル１１（図１及び図２（ｃ）参照）の遮蔽効果を示している。ここで、鉄編組密度が９３．１％となっているのは、ケーブルコア１２の表面を覆って占有する編組全体としての編組密度がケーブルコア１２の円周方向Ａで９５％以上、また、円周方向Ａにおいて、軟磁性の金属素線１８で形成する部分が電磁遮蔽層１３の９８％以上となるように電磁遮蔽層１３を製造しているからである。具体的には、９５％×０．９８＝９３．１％であり、これが図２（ｃ）での本発明の電磁遮蔽ケーブル１１における鉄編組密度となる。

図２（ａ）において、３つの結果にほとんど差がないことが分かる。本発明の電磁遮蔽ケーブル１１は、電磁遮蔽ケーブル３１の遮蔽効果よりも良好であることが分かる。

本発明では、遮蔽効果（電磁遮蔽効果）を４０［ｄＢ］以上持たせることを判断の基準としている（少なくとも４０［ｄＢ］あれば高い遮蔽効果であると判断している）。

図２（ａ）のグラフから、本発明の電磁遮蔽ケーブル１１は、金属素線の素線径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲であれば、高い遮蔽効果を得ることができるということが分かる。

尚、本発明では、素線径が０．２ｍｍを超えると、高い遮蔽効果が得られるもののケーブルの可撓性が低下する可能性があると考えている。

以上、図１〜図２を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、高い電磁遮蔽効果が得られる電磁遮蔽ケーブル１１を提供することができるという効果を奏する。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

（ａ）は本発明の電磁遮蔽ケーブルの一実施の形態を示すケーブル及び電磁遮蔽層の構成図、（ｂ）は混合金属素線の束を示す図、（ｃ）は軟磁性金属素線の束を示す図である。（ａ）は電磁遮蔽効果に関する説明図、（ｂ）は軟磁性金属素線のみで編組密度１００％となる電磁遮蔽層の時の電磁遮蔽ケーブルの説明図、（ｃ）は編組密度９５％の電磁遮蔽層でこのうち軟磁性の金属素線で形成する部分を９８％とする時の電磁遮蔽ケーブルの説明図、（ｄ）は編組密度９５％の電磁遮蔽層でこのうち軟磁性の金属素線で形成する部分を９０％とする時の電磁遮蔽ケーブルの説明図である。従来例の電磁遮蔽ケーブルの図であり、（ａ）はケーブル全体の構成図、（ｂ）は電磁遮蔽層の構成図である。

符号の説明

Ａケーブルコアの円周方向
１１電磁遮蔽ケーブル
１２ケーブルコア
１３電磁遮蔽層
１４シース
１５混合金属素線の束
１６軟磁性金属素線の束
１７導電性の金属素線
１８軟磁性の金属素線

Claims

導電性の金属素線と軟磁性の金属素線とからなる編組であり、且つケーブルコアの表面を覆って占有する編組全体としての編組密度を前記ケーブルコアの円周方向で９５％以上とする電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルにおいて、
前記導電性を有する金属素線を１本使用するとともに、残り分を前記軟磁性の金属素線を使用して前記電磁遮蔽層を形成する
ことを特徴とする電磁遮蔽ケーブル。
導電性の金属素線と軟磁性の金属素線とからなる編組であり、且つケーブルコアの表面を覆って占有する編組全体としての編組密度を前記ケーブルコアの円周方向で９５％以上とする電磁遮蔽層を有する電磁遮蔽ケーブルにおいて、
前記軟磁性の金属素線を複数本有するとともに前記導電性を有する金属素線を１本有する混合金属素線の束を１束と、複数本の前記軟磁性の金属素線で形成する軟磁性金属素線の束を複数束備えて、前記電磁遮蔽層を形成する
ことを特徴とする電磁遮蔽ケーブル。
請求項１又は請求項２に記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、
前記軟磁性の金属素線で形成する部分を、前記電磁遮蔽層の９８％以上とする
ことを特徴とする電磁遮蔽ケーブル。
請求項３に記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、
前記ケーブルコアの円周方向のピック数で表される打ち数をｍ、１つのピックに含まれる金属素線の数で表される持ち数をｎ（但しｎ≧４）とすると、ｍ×ｎ≧５０となる
ことを特徴とする電磁遮蔽ケーブル。
請求項１ないし請求項４いずれか記載の電磁遮蔽ケーブルにおいて、
前記導電性の金属素線及び前記軟磁性の金属素線の素線径を、共に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとする
ことを特徴とする電磁遮蔽ケーブル。