(57)【要約】      （修正有）【課題】編組シールドや金属箔シールド以外の手段により、構造の簡素化や細径化、低価格化等につながる、ノイズ遮蔽性を備えた通信用電線を提供する。【解決手段】通信用電線１は、導体１２と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆１３と、をそれぞれ備えた１対の相互に撚り合わせられている絶縁電線１１を有する信号線１０と、信号線の外周を被覆する被覆部４０と、を有する。被覆部は、外周部に、内側の領域２０よりも高密度で磁性材料を含有する領域３０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、をそれぞれ備えた１対の絶縁電線を有する信号線と、
前記信号線の外周を被覆する被覆部と、を有し、
前記被覆部は、外周部に、内側の領域よりも高密度で磁性材料を含有する領域を有する、通信用電線。
【請求項２】
前記１対の絶縁電線は、相互に撚り合わせられている、請求項１に記載の通信用電線。
【請求項３】
前記被覆部は、
内側被覆層と、
前記内側被覆層よりも高密度で前記磁性材料を含有し、前記内側被覆層の外周を被覆する外側被覆層と、を有する、請求項１または請求項２に記載の通信用電線。
【請求項４】
前記内側被覆層は、磁性材料を含有しない、請求項３に記載の通信用電線。
【請求項５】
前記内側被覆層および前記外側被覆層は、高分子材料を含有する、請求項３または請求項４に記載の通信用電線。
【請求項６】
前記外側被覆層において、前記高分子材料中に、前記磁性材料の粒子が分散されている、請求項５に記載の通信用電線。
【請求項７】
前記内側被覆層と前記外側被覆層を構成する前記高分子材料は、同種の高分子材料である、請求項５または請求項６に記載の通信用電線。
【請求項８】
前記内側被覆層の厚さは、前記外側被覆層の厚さ以上である、請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の通信用電線。
【請求項９】
前記外側被覆層における前記磁性材料の密度は、３０体積％以上である、請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の通信用電線。
【請求項１０】
前記外側被覆層における前記磁性材料の密度は、４０体積％未満である、請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の通信用電線。
【請求項１１】
前記磁性材料は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の通信用電線。
【請求項１２】
前記被覆部の外周に、前記被覆部の外周部よりも磁性材料の密度が低い保護層が設けられている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の通信用電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信用電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の分野において、高速通信の需要が増している。高速通信に用いられる通信用電線の一種として、特許文献１に開示されるもののように、１対の絶縁電線よりなる信号線に差動信号を伝送する形態を挙げることができる。特許文献１のように、１対の絶縁電線を撚り合わせることで、外部からのノイズの侵入、また、外部へのノイズの放出を抑制することができる。さらに、通信用電線にノイズ遮蔽性を付与するために、特許文献２に記載されるように、信号線の外周に、編組シールドや金属箔シールドよりなるシールド体が設けられることも多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１６８８８１号
【特許文献２】特開２０１７−１８３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載されるように、編組シールドや金属箔シールドよりなるシールド体を信号線の外周に配置することで、ノイズの遮蔽に高い効果を得ることができる。しかし、編組シールドや金属箔シールド以外の手段によっても、通信用電線におけるノイズ遮蔽を達成することができれば、通信用電線の構造の簡素化や細径化、低価格化等につながる可能性がある。
【０００５】
以上に鑑み、編組シールドや金属箔シールド以外の手段により、ノイズ遮蔽性を備えた通信用電線を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示にかかる通信用電線は、導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、をそれぞれ備えた１対の絶縁電線を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆する被覆部と、を有し、前記被覆部は、外周部に、内側の領域よりも高密度で磁性材料を含有する領域を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示にかかる通信用電線は、信号線の外周を被覆して、磁性材料を含有する被覆部を有しており、編組シールドや金属箔シールドの使用によらず、ノイズ遮蔽性を発揮することができる。また、被覆部が、外周部に、内側の領域よりも高密度で磁性材料を含有する領域を有しており、磁性材料による伝送信号の減衰を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一実施形態にかかる、内側被覆層と外側被覆層を有する通信用電線の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、１層のみの被覆層を有する通信用電線の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施態様を説明する。
本開示にかかる通信用電線は、導体と、該導体の外周を被覆する絶縁被覆と、をそれぞれ備えた１対の絶縁電線を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆する被覆部と、を有し、前記被覆部は、外周部に、内側の領域よりも高密度で磁性材料を含有する領域を有する。
【００１０】
前記通信用電線は、１対の絶縁電線を有する信号線の外周に、磁性材料を含有する被覆部を有している。磁性材料が、ノイズの原因となる電磁波を吸収することにより、被覆層が、ノイズ遮蔽性を示し、外部からのノイズの侵入、および外部へのノイズの放出を、抑制することができる。編組シールドや金属箔シールド等、金属の連続体よりなり、静電遮蔽によってノイズを遮蔽する形態のシールド体を用いなくても、ノイズ遮蔽性が得られるため、それらシールド体の使用による通信用電線の構造の複雑化や、電線径の増大、価格の増大等を抑制できる可能性がある。
【００１１】
さらに、前記通信用電線の被覆層は、外周部に、内側の領域よりも高密度で磁性材料を含有する領域を有している。高密度で磁性材料を含有する外周部の領域は、ノイズの遮蔽に高い効果を示す。一方、そのように高密度で磁性材料が含有される領域の内側に、磁性材料の含有密度が低い、あるいは磁性材料を含有しない領域が設けられていることにより、信号線と、磁性材料を高密度で含有する領域との間に、距離が確保されるため、磁性材料の存在により、信号線を伝送される信号が減衰するのを、抑制することができる。
【００１２】
ここで、本開示にかかる通信用電線において、前記１対の絶縁電線は、相互に撚り合わせられているとよい。すると、絶縁電線の撚り合わせ構造により、磁性材料を含有する被覆層を有することの効果と合わせて、通信用電線におけるノイズの影響を、効果的に低減することができる。
【００１３】
前記被覆部は、内側被覆層と、前記内側被覆層よりも高密度で前記磁性材料を含有し、前記内側被覆層の外周を被覆する外側被覆層と、を有するとよい。すると、磁性材料を高密度で含有する外側被覆層が、ノイズの遮蔽に高い効果を発揮するとともに、内側被覆層が、外側被覆層と信号線の間に距離を確保するスペーサ層として機能し、外側被覆層による伝送信号の減衰を効果的に低減することができる。また、被覆層を、外側被覆層と内側被覆層を含む積層構造とすることで、磁性材料の含有密度に不均一な空間分布を有する被覆層を、簡便に形成することができる。
【００１４】
この場合に、前記内側被覆層は、磁性材料を含有しないものであるとよい。すると、内側被覆層と外側被覆層のうち、信号線から内側被覆層によって隔てられた外側被覆層にしか、磁性材料が含有されないことになるので、磁性材料による伝送信号の減衰を、特に効果的に抑制することができる。
【００１５】
また、前記内側被覆層および前記外側被覆層は、高分子材料を含有するとよい。すると、通信用電線において、高い柔軟性を確保することができる。
【００１６】
この場合に、前記外側被覆層において、前記高分子材料中に、前記磁性材料の粒子が分散されているとよい。すると、通信用電線の柔軟性を確保しながら、外側被覆層において、高い均一性をもって、磁性材料を分布させ、ノイズ遮蔽性を発揮させることができる。
【００１７】
前記内側被覆層と前記外側被覆層を構成する前記高分子材料は、同種の高分子材料であるとよい。すると、通信用電線の材料構成が簡素になるとともに、内側被覆層と外側被覆層の間に高い密着性を確保しやすくなる。
【００１８】
前記内側被覆層の厚さは、前記外側被覆層の厚さ以上であるとよい。すると、内側被覆層によって、外側被覆層と信号線の間に大きな距離が確保され、外側被覆層に含有される磁性材料による伝送信号の減衰を、十分に抑制しやすくなる。
【００１９】
前記外側被覆層における前記磁性材料の密度は、３０体積％以上であるとよい。すると、外側被覆層によって、ノイズの遮蔽を効果的に達成することができる。
【００２０】
前記外側被覆層における前記磁性材料の密度は、４０体積％未満であるとよい。すると、磁性材料が多量に含有される場合に外側被覆において起こりうる、材料特性の劣化や成形性の低下を、抑制しやすい。
【００２１】
本開示にかかる通信用電線において、前記磁性材料は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金であるとよい。すると、被覆部において、ノイズの遮蔽を、効果的に達成することができる。
【００２２】
前記被覆部の外周に、前記被覆部の外周部よりも磁性材料の密度が低い保護層が設けられているとよい。被覆部の外周部には、高密度の磁性材料が含有されていることにより、亀裂や割れ等の損傷が発生しやすくなっているが、被覆部の外周部を保護層で被覆しておくことにより、損傷の伸展によるノイズ遮蔽性への影響を、小さく抑えることができる。
【００２３】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を用いて、本開示の一実施形態にかかる通信用電線について詳細に説明する。本明細書において、ノイズ量や透過損失等、測定周波数および／または測定環境に依存する各種特性は、特記しないかぎり、通信用電線を適用する通信周波数、例えば、３００ｋＨｚ〜１ＧＨｚの範囲にある周波数に対して規定されるものであり、また、室温、大気中にて測定される値である。
【００２４】
（通信用電線の全体構成）
図１に、本開示の一実施形態にかかる通信用電線１を、軸線方向に垂直に切断した断面図を示す。通信用電線１は、信号線１０を有している。信号線１０は、１対の絶縁電線１１，１１を備えている。
【００２５】
通信用電線１はさらに、信号線１０の外周を被覆する被覆部４０を有している。被覆部４０は、複数の信号線１０の束の外周を、一括して被覆するものであってもよいが、ノイズ遮蔽性の観点から、１本のみの信号線１０の外周を、１周にわたって連続して被覆するものであることが好ましい。
【００２６】
被覆部４０は、内側被覆層２０と、外側被覆層３０とを、相互に積層されて有している。内側被覆層２０は、被覆部４０のうち、内側（信号線１０側）の領域を構成し、信号線１０の外周を被覆している。外側被覆層３０は、内側被覆層２０の外周を被覆しており、被覆部４０全体としての外周部を構成している。後に詳しく説明するように、内側被覆層２０と外側被覆層３０は、少なくとも、磁性材料の含有密度において、相互に相違している。
【００２７】
被覆部４０は、２層よりも多数の層構造を有していてもよいが、構成の簡素性の観点からは、内側被覆層２０と外側被覆層３０の２層のみよりなることが好ましい。また、内側被覆層２０と信号線１０の間には、他の層が介在されず、内側被覆層２０が信号線１０の外周を直接被覆していることが好ましい。
【００２８】
図には表示していないが、通信用電線１は、さらに、被覆部４０の外周に、保護層を有していることが好ましい。この場合に、保護層は、被覆部４０の外周を被覆し、通信用電線１全体としての最外周に露出することになる。保護層は、後に詳しく説明するように、少なくとも、磁性材料の含有密度において、被覆部４０の外周部、つまり外側被覆層３０と相違している。以下、通信用電線１の各構成部材について、詳細に説明する。
【００２９】
（信号線）
通信用電線１は、電気信号の伝送を担うコア線として、１対の絶縁電線１１，１１よりなる信号線１０を有しており、差動信号を伝送される。信号線１０において、１対の絶縁電線１１，１１は、相互に軸線方向を揃えて並走するものであってもよいが、相互に撚り合わせられた対撚線として構成されていることが好ましい。信号線１０が撚り合わせ構造を有していることにより、信号線１０を伝送される信号へのノイズの影響を、小さく抑えることができる。特に、１ＧＨｚ以下の、比較的低周波数の領域において、ノイズ抑制の効果に優れる。
【００３０】
信号線１０を構成する各絶縁電線１１は、導体１２と、導体１２の外周を被覆する絶縁被覆１３とを有している。導体１２および絶縁被覆１３を構成する材料は、特に限定されるものではない。
【００３１】
導体１２を構成する材料としては、種々の金属材料を用いることができるが、高い導電率を利用して信号線１０における伝送信号の透過損失を小さく抑える、細径化した場合にも十分な強度を維持する等の観点から、銅合金を用いることが好ましい。導体１２は、単線よりなってもよいが、屈曲時の柔軟性を高める等の観点から、複数の素線（例えば７本）が撚り合わせられた撚線よりなることが好ましい。この場合に、素線を撚り合わせた後に、圧縮成形を行い、圧縮撚線としてもよい。導体１２が撚線よりなる場合に、全て同じ素線よりなっても、２種以上の素線よりなってもよい。
【００３２】
絶縁被覆１３は、絶縁性の高分子材料よりなることが好ましい。高分子材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等を挙げることができる。中でも、誘電損失による伝送信号の透過損失を低減する観点から、高分子材料として、低分子極性のものを用いることが好ましい。特に、ポリプロピレンをはじめとするポリオレフィン等、無極性の高分子材料を用いることが好ましい。高分子材料は、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。絶縁被覆１３は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。ただし、絶縁被覆１３は、信号線１０の外周に設けられる被覆部４０に含有されるような、磁性材料よりなる添加剤は、含有しない方がよい。
【００３３】
導体１２の径や絶縁被覆１３の厚さは、特に限定されるものではないが、絶縁電線１１の細径化等の観点から、導体断面積を、０．２２ｍｍ２未満、特に０．１５ｍｍ２以下としておくことが好ましい。また、絶縁被覆１３の厚さを、０．３０ｍｍ以下、特に０．２０ｍｍ以下としておくことが好ましい。それらのような導体断面積および被覆厚を採用した場合に、絶縁電線１の外径を、１．０ｍｍ以下、さらには０．９０ｍｍ以下とすることができる。また、それらのような導体断面積および被覆厚を採用した際に、通信用電線１の特性インピーダンスを、イーサーネット通信で求められる１００±１０Ωの範囲に収めやすくなる。
【００３４】
（被覆部）
被覆部４０は、本実施形態にかかる通信用電線１において、信号線１０の外周を被覆して設けられている。本実施形態においては、被覆部４０は、内側被覆層２０と外側被覆層３０の積層構造を有している。内側被覆層２０が、信号線１０の外周を被覆しており、外側被覆層３０は、内側被覆層２０の外周を被覆し、被覆部４０全体としての外周部を構成している。
【００３５】
（１）内側被覆層および外側被覆層
被覆部４０において、内側被覆層２０は、磁性材料を含有していない。一方、外側被覆層３０は、磁性材料を含有している。被覆部４０を、内側被覆層２０と外側被覆層３０の積層構造として形成することで、被覆部４０の中で、磁性材料の密度に不均一な空間分布を有する状態を、簡便に形成することができる。
【００３６】
外側被覆層３０に含有される磁性材料は、好ましくは強磁性材料であり、さらに好ましくは、軟磁性を有する金属または金属化合物である。外側被覆層３０に、磁性材料、特に軟磁性材料が含有されることにより、通信用電線１において、優れたノイズ遮蔽効果を得ることができる。つまり、通信用電線１の外部からのノイズが、通信用電線１に侵入し、信号線１０を伝送される信号に影響を与える現象、および、信号線１０を伝送される信号に起因するノイズが、通信用電線１の外部に放出される現象を、抑制することができる。外側被覆層３０に含有される磁性材料における磁性損失により、ノイズの要因となりうる高周波の電磁波が吸収され、減衰されるからである。
【００３７】
３００ｋＨｚ〜１ＧＨｚ程度の周波数領域で、高いノイズ遮蔽性を示す軟磁性材料として、鉄（純鉄または少量の炭素を含む鉄）、ケイ素鋼、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金やＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金等の磁性ステンレス鋼、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）、フェライト等を例示することができる。これらの材料の中で、ノイズ遮蔽性にとりわけ優れる等の観点から、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金を用いることが、特に好ましい。磁性材料は、１種のみを用いても、混合等により、２種以上を合わせて用いてもよい。
【００３８】
磁性材料は、例えば、薄膜等の連続体の形態で、被覆部４０の最外周部に巻き付けられる等して、外側被覆層３０を構成していてもよい。しかし、被覆部４０の柔軟性を確保する等の観点から、磁性材料は、粒子状（粉末状）となって、外側被覆層３０に含有されていることが好ましい。例えば、非磁性材料よりなるマトリクス材料の中に、粒子状の磁性材料が分散されている形態を、好ましいものとして挙げることができる。
【００３９】
磁性材料が粒子状である場合に、粒子形状や粒径は、特に限定されるものではない。しかし、扁平形状等、異方性の高い形状の粒子を用いることで、ノイズ遮蔽効果を高めることができる。扁平形状の粒子を、被覆部４０の周方向（通信用電線１の軸線方向を囲む方向）に扁平面が沿うように、配向させれば、ノイズ遮蔽効果を特に高めることができる。３００ＫＨｚ〜１ＧＨｚ程度の周波数域で高いノイズ遮蔽効果を得る等の観点から、磁性材料の粒径は、長軸の長さにして、１０μｍ以上、また１００μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
外側被覆層３０において、粒子状の磁性材料を分散させて保持するマトリクス材料としては、非磁性の誘電体を用いることが好ましい。さらに好ましくは、柔軟性の確保等の観点から、マトリクス材料として、樹脂材料等、高分子材料を用いるとよい。磁性材料を含有しない内側被覆層２０も、外側被覆層３０を構成するマトリクス材料と同様に、非磁性材料よりなることが好ましい。さらに好ましくは、非磁性の誘電体、特に、樹脂材料等、高分子材料を用いるとよい。
【００４１】
外側被覆層３０および内側被覆層２０を構成する高分子材料としては、絶縁電線１１の絶縁被覆１３を構成する高分子材料と同様に、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等を挙げることができる。中でも、絶縁性および耐熱性に優れる等の点から、ポリプロピレンをはじめとするポリオレフィンを用いることが好ましい。高分子材料は、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。外側被覆層３０および内側被覆層２０は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。
【００４２】
被覆部４０を構成する高分子材料は、絶縁電線１１の絶縁被覆１３を構成する高分子材料と、同種のものであっても、異なるものであってもよいが、通信用電線１の材料構成の簡素化の観点からは、同種のものを用いるとよい。また、被覆部４０において、内側被覆層２０を構成する高分子材料と、外側被覆層３０を構成する高分子材料は、同種のものであっても、異なるものであってもよい。しかし、同種の高分子材料を用いる方が、通信用電線１の材料構成を簡素化できるとともに、内側被覆層２０と外側被覆層３０の間の密着性を高めやすい。
【００４３】
このように、外側被覆層３０としては、高分子材料等、非磁性のマトリクス材料に、粒子状の磁性材料を均一性高く混合したものを用いることが好ましい。一方、内側被覆層２０は、高分子材料等、非磁性材料に、磁性材料を添加せずに構成することが好ましい。１対の絶縁電線１１，１１を撚り合わせた信号線１０の外周に、高分子材料の押し出し成形等によって、内側被覆層２０を形成してから、その内側被覆層２０の外周に、磁性材料を混合した高分子材料を押し出し成形すること等により、外側被覆層３０を形成することができる。外側被覆層３０において、扁平形状を有する磁性材料の粒子を高分子材料に混合して押し出し成形を行うと、被覆部４０の周方向に扁平面を沿わせて扁平形状の粒子が配向した状態が、形成されやすい。
【００４４】
上記のように、通信用電線１を取り囲む被覆部４０に、磁性材料を含有させておくことで、磁性材料による磁性損失を利用して、ノイズ遮蔽効果を得ることができる。外側被覆層３０に、磁性材料を含有させておくことで、外側被覆層３０が、ノイズを遮蔽するシールド層の役割を果たす。粒子状等の磁性材料を被覆部４０に含有させ、磁性損失による電磁波の吸収を利用してノイズの遮蔽を行うことで、特許文献２に記載される編組シールドや金属箔シールド等、金属の連続体よりなり、静電遮蔽によってノイズを遮蔽する形態のシールド体を用いなくても、通信用電線１において、ノイズの影響を十分に低減することができる。編組シールドや金属箔シールド等のシールド体を省略することができれば、通信用電線１の構成の簡素化、細径化、価格の抑制等につなげることができる。
【００４５】
図２に軸線方向に垂直に切断した断面図を示す通信用電線１’のように、１層のみで構成される被覆部４０’が信号線１０の外周を被覆する形態とし、その被覆部４０’の全体に磁性材料を含有させるとすれば、磁性材料の効果により、外部から信号線１０に侵入するノイズ、および信号線１０から外部に放出されるノイズを減衰させることができる。一方で、信号線１０を伝送される信号も減衰され、信号の透過損失が大きくなってしまう。信号線１０での高周波信号の伝送に伴って、信号線１０の周囲に発生する電磁波の磁界成分が、被覆部４０’に含有される磁性材料によって吸収されるからである。
【００４６】
しかし、図１に示す本実施形態にかかる通信用電線１のように、被覆部４０を積層構造とし、外周部には、磁性材料を含有する外側被覆層３０を形成する一方、外側被覆層３０の内側に、磁性材料を含有しない内側被覆層２０を形成することで、磁性材料によるノイズ遮蔽効果は維持しながら、信号線１０を伝送される信号の減衰を、低減することができる。磁性材料を含有しない内側被覆層２０が、磁性材料を含有する外側被覆層３０と信号線１０との間に、距離を確保するスペーサ層としての役割を果たし、信号線１０から離れた位置にしか磁性材料が配置されなくなることで、高周波信号の伝送に伴って信号線１０の周囲に発生する電磁波が、磁性材料に吸収されにくくなるからである。このように、被覆部４０を内側被覆層２０と外側被覆層３０の積層体とし、外側被覆層３０にのみ磁性材料を含有させておくことで、ノイズ遮蔽効果を高めて、クロストーク等、ノイズの影響を抑えながら、伝送信号の減衰の抑制によって、透過損失を低く抑え、良好な伝送特性を実現することができる。
【００４７】
ノイズ遮蔽効果を十分に得る観点から、外側被覆層３０における磁性材料の密度（含有量）は、外側被覆層３０全体の体積を基準として、２０体積％以上、さらには３０体積％以上とすることが好ましい。一方、磁性材料を多量に含有させすぎると、磁性材料の影響により、マトリクス材料が有する材料特性が損なわれやすくなる。例えば、金属等よりなる磁性材料を高分子よりなるマトリクス材料に多量に含有させすぎると、外側被覆層３０の構成材料が硬くなりすぎ、層状（膜状）に外側被覆層３０を成形するのが難しくなる。それらの現象を避け、外側被覆層３０において材料特性および成形性を確保する観点から、外側被覆層３０における磁性材料の密度は、４０体積％未満としておくことが好ましい。また、外側被覆層３０の厚さは、特に限定されるものではないが、十分なノイズ遮蔽効果を得やすくする観点から、０．３ｍｍ以上としておくことが好ましい。一方、通信用電線１の過度の大径化を避ける観点から、０．５ｍｍ以下としておくことが好ましい。
【００４８】
内側被覆層２０は、厚く形成されることで、磁性材料を含有する外側被覆層３０と通信用電線１の間に大きな距離を確保し、伝送信号の減衰を抑制する効果が高くなる。信号減衰抑制の効果を十分に得る観点から、内側被覆層２０の厚さは、外側被覆層３０の厚さ以上とすることが好ましい。さらに、外側被覆層３０の厚さの１．１倍以上、さらには１．５倍以上、また２．０倍以上とすることが好ましい。一方、通信用電線１の過度の大径化を避ける観点から、内側被覆層２０の厚さは、外側被覆層３０の厚さの３倍以下に抑えておくことが好ましい。さらに、内側被覆層２０の厚さは、絶対値で、０．３ｍｍ以上、さらには０．５ｍｍ以上、また０．７ｍｍ以上としておくことが好ましい一方、１．２ｍｍ以下に抑えておくことが好ましい。なお、後の実施例にも示すように、内側被覆層２０の厚さが、おおむね上記の上限値以下の領域にあれば、内側被覆層２０を厚くしても、外側被覆層３０によるノイズ遮蔽性能の低下は、起こりにくい。
【００４９】
（２）他の形態
上記で説明した実施形態においては、磁性材料は、被覆部４０のうち、外側被覆層３０にのみ含有され、内側被覆層２０には含有されていない。このように、内側被覆層２０が磁性材料を含有しないことにより、伝送信号の減衰の抑制に、高い効果を示す。しかし、内側被覆層２０は、外側被覆層３０よりも低い密度（体積密度；以下においても同じ）であれば、磁性材料を含有してもよい。その場合にも、図２に示すように、磁性材料を含有する１層のみで被覆部４０’が形成される場合に比べて、伝送信号の減衰を抑制することができる。内側被覆層２０における磁性材料の密度が低いほど、その効果を高めることができる。
【００５０】
また、被覆部４０は、内側被覆層２０と外側被覆層３０の２層よりなる形態に限られず、さらに多数の層よりなっても、あるいは連続した１層のみよりなってもよい。いずれの形態においても、被覆部４０が、外周部に、その外周部の内側の領域よりも高密度で、磁性材料を含有する領域を有するものであればよい。例えば、被覆部４０が３層以上よりなる場合に、最外層として、それよりも内側の各層よりも高密度で磁性材料を含有する層を有していればよい。この場合に、外側の層から内側の層に向かうにつれ、磁性材料の密度が順に低くなっていくことが好ましく、また、最も内側の層は、磁性材料を含有しないことが好ましい。一方、被覆部４０が連続した１層のみよりなる場合、つまり被覆部４０を構成するマトリクス材料が、被覆部４０の全域において一体に連続している場合に、粒子状等の磁性材料が、その１層の被覆部４０の外周部に、それよりも内側の領域よりも高密度で、分布していればよい。この場合に、磁性材料の密度は、外周部と内側の領域の間で、不連続（層状）に変化していても、連続的に変化していてもよい。
【００５１】
上記のように、本実施形態にかかる通信用電線１においては、磁性材料を含有する被覆部４０を有することにより、編組シールドや金属箔シールド等、金属の連続体よりなり、静電遮蔽を利用する形態のシールド体を設けなくても、十分にノイズ遮蔽を行うことができる。通信用電線１の構成の簡素化や細径化等の観点から、編組シールドや金属箔シールド等のシールド体は、通信用電線１に設けない方が好ましい。ただし、シールド性のさらなる向上等を目的として、それらのシールド体を、磁性材料を含有する被覆部４０とともに用いることを、妨げるものではない。それらのシールド体を用いる場合には、被覆部４０と信号線１０の間に配置すればよい。
【００５２】
（保護層）
本実施形態にかかる通信用電線１は、被覆部４０の外周面が、通信用電線１全体の外周面として、外部の環境に露出したものであってもよいが、被覆部４０の外周に、保護層を設けることが好ましい。保護層においては、被覆部４０の外周部、つまり外側被覆層３０よりも、磁性材料の密度が低くなっている。好ましくは、保護層は、磁性材料を含有しないものであるとよい。
【００５３】
保護層を構成する好適な材料として、高分子材料を挙げることができる。高分子材料の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等を挙げることができる。高分子材料は、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。保護層は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。ただし、保護層は、磁性材料よりなる添加剤は、含有しない方がよい。保護層を構成する高分子材料は、被覆部４０、特に外側被覆層３０を構成するマトリクス材料と、同種のものであっても、異なるものであってもよいが、通信用電線１の材料構成の簡素化、および外側被覆層３０との間の密着性の向上等の観点から、同種のものであることが好ましい。
【００５４】
保護層を設けることで、被覆部４０の損傷によるノイズ遮蔽特性の低下を、抑制することができる。被覆部４０の外側被覆層３０は、粒子状等の磁性材料を含有しているが、磁性材料の含有により、外側被覆層３０の構成材料の硬度が上昇しやすい。すると、外側被覆層３０に、亀裂や割れ等の損傷が発生しやすくなる。それらの損傷が生じた箇所において、損傷が伸展すると、つまり、亀裂や割れの幅や深さが大きくなると、外側被覆層３０の面に空隙が形成され、その空隙を介して電磁波が漏洩することで、外側被覆層３０のノイズ遮蔽性能が低下する可能性がある。しかし、外側被覆層３０を保護層で被覆し、外部の環境に露出しないようにしておけば、外側被覆層３０に、亀裂や割れ等の損傷が生じたとしても、外部の物体との接触や、通信用電線１の屈曲に伴う負荷の印加等の刺激によって、その損傷が伸展し、大きな空隙の形成に至るのを、抑制することができる。すると、外側被覆層３０を有する被覆部４０が、信号線１０の外周を緻密に被覆した状態が保たれ、外側被覆層３０による高いノイズ遮蔽性が、長期にわたって維持されやすくなる。
【００５５】
保護層の厚さは、特に限定されるものではないが、外側被覆層３０における損傷の伸展を効果的に抑制する観点から、外側被覆層３０の厚さ以上としておくことが好ましい。一方、通信用電線１の過度の大径化を避ける観点から、外側被覆層３０の厚さの２倍以下としておくことが好ましい。
【００５６】
なお、保護層は、上記のように、外側被覆層３０の損傷の影響を低減する観点からは、設けておくことが好ましいが、通信用電線１の構成の簡素化および細径化の観点からは、保護層を設けない方が好都合である。例えば、外側被覆層３０における磁性材料の含有量が比較的少なく、外側被覆層３０の損傷の影響が問題となりにくい場合や、想定される通信用電線１の使用環境が、外側被覆層３０に損傷を与えにくいものである場合等に、保護層を省略すればよい。保護層を設けない場合には、被覆部４０自体が、通信用電線１の外周部を構成し、通信用電線１を外部の環境に対して保護するジャケットとしても機能することになる。従来の通信用電線のように、信号線１０の外周に、編組シールドや金属箔シールド等、金属の連続体よりなるシールド体を設ける場合には、通常、それらシールド体の外周に、外部の環境からの保護等を目的として、ジャケットが配置されるが、本実施形態において、ノイズシールドとして機能する被覆部４０に、通信用電線１の最外層を被覆するジャケットとしての役割を兼ねさせることで、シールド体の外周にジャケットを配置する従来の形態に比べた際に、通信用電線１の構成の簡素化および細径化、価格抑制の効果が、顕著となる。
【００５７】
（通信用電線の伝送特性）
上記のように、本実施形態にかかる通信用電線１は、被覆部４０として、磁性材料を含有した外側被覆層３０を有するとともに、その外側被覆層３０と信号線１０の間に、磁性材料を含有しない内側被覆層２０が介在されることで、外側被覆層３０による高いノイズ遮蔽効果と、スペーサ層としての内側被覆層２０の存在によって伝送信号の減衰を抑制する効果とを、両立することができる。
【００５８】
ノイズ遮蔽効果の大きさは、外側被覆層３０における磁性材料の密度等によって制御することができ、磁性材料の密度を高くすることで、ノイズ遮蔽効果を高めることができる。ノイズ遮蔽効果は、クロストークによるノイズ量として評価することができ、例えば、後の実施例に示すように、クロストークによって評価されるノイズ量を、−３０ｄＢ以下、さらには−４０ｄＢ以下、−４４ｄＢ以下とすることが好ましい。本実施形態にかかる通信用電線１において、外側被覆層３０における磁性材料の密度を、１０体積％以上、さらには２０体積％以上、３０体積％以上とすれば、そのような低ノイズ量を達成しやすい。
【００５９】
一方、伝送信号の減衰を抑制する効果の大きさは、内側被覆層２０の厚さ等によって制御することができ、内側被覆層２０を厚くすることで、伝送信号の減衰抑制効果を高めることができる。伝送信号の減衰抑制効果は、後の実施例に示すように、透過損失として評価することができ、例えば、透過損失を、３０ｄＢ以下、さらには２０ｄＢ以下に抑えることが好ましい。本実施形態にかかる通信用電線１において、内側被覆層２０の厚さを、外側被覆層３０の厚さ以上、さらにはその１．５倍以上とすれば、そのように、透過損失を小さく抑えやすい。
【実施例】
【００６０】
以下に実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、本実施例において、各特性の評価は、室温、大気中において行っている。
【００６１】
［試料の作製］
（１）信号線の作製
φ０．１６５ｍｍの銅合金素線を７本撚り合わせて、導体断面積０．１３ｍｍ２の電線導体を作製した。得られた電線導体の外周に、ポリプロピレンを押し出し、厚さ０．１９５ｍｍの絶縁被覆を作製した。このようにして、外径０．８５ｍｍの絶縁電線を得た。得られた絶縁電線を、２本撚り合わせて、信号線を作製した。
【００６２】
（２）被覆部の形成
信号線の外周に、押し出し成形により、被覆部を形成し、試料Ａ１〜Ａ６および試料Ｂ１〜Ｂ３にかかる通信用電線を作製した。いずれの試料においても、被覆部の外周に、保護層は形成していない。
【００６３】
試料Ａ１〜Ａ６においては、図１に示すように、被覆部を２層構成とし、内側被覆層として、非磁性層を形成するとともに、その非磁性層の外周に、外側被覆層として、磁性層を形成した。非磁性層は、ポリプロピレンよりなり、磁性材料を含有しないものとした。磁性層は、ポリプロピレンをマトリクス材料とし、磁性材料を分散させたものとした。磁性材料としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌよりなる扁平形状の粒子を使用した。粒子の長径は、平均で、約４５μｍ、厚さは約５μｍであった。試料Ａ１〜Ａ６では、それぞれ、表１に示すように、磁性層（外側被覆層）における磁性材料の密度、および非磁性層（内側被覆層）の厚さを異ならせた。
【００６４】
一方、試料Ｂ１〜Ｂ３においては、図２に示すように、被覆部を１層構成で形成した。試料Ｂ１においては、被覆部を、上記の非磁性層のみより構成し、試料Ｂ２，Ｂ３においては、被覆部を、上記の磁性層のみより構成した。試料Ｂ２と試料Ｂ３では、表１に示すように、磁性層の厚さを変更した。
【００６５】
［評価］
（１）クロストーク
各通信用電線について、ノイズ遮蔽性の指標として、クロストークの評価を行った。測定に際し、上記で作製した各試料にかかる通信用電線について、同じもの２本を、１ｍにわたって、相互に接触させた状態で、並走させた。そして、ネットワークアナライザを用いて、一方の電線に周波数６００ＭＨｚの差動信号を入力しながら、外部に伝播する信号をもう一方の電線にて検出し、通信用電線に発生するノイズの強度をクロストークとした。
【００６６】
（２）透過損失
各試料にかかる通信用電線に対して、信号線を伝送される信号の減衰の指標として、透過損失の値を測定した。測定は、ネットワークアナライザを用いて、測定周波数６００ＭＨｚにおいて行った。
【００６７】
［結果］
表１に、試料Ａ１〜Ａ６および試料Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれについて、被覆部の構成にかかるパラメータと、クロストークおよび透過損失の評価結果を示す。表中、磁性層における磁性材料の密度は、磁性層全体の体積を基準とした体積％を単位として表示しているが、マトリクス材料としてのポリプロピレンの質量を１００質量部とした場合の質量部を単位として表示すると、以下のようになる。なお、磁性材料の密度を、４０体積％以上とした場合には、被覆層を層状に成形できなかった。
・３０体積％：３３０質量部
・２０体積％：１９０質量部
・１０体積％：８５質量部
【００６８】
【表１】
2020194726.tif 000003
【００６９】
表１によると、まず、被覆層として、磁性層を有さず、磁性材料を含有しない非磁性層のみを有する試料Ｂ１においては、クロストークが、−１９ｄＢと大きな値になっている。この結果は、磁性層を有さないことにより、磁性材料によるノイズ遮蔽効果が利用できず、外部からのノイズの影響が大きくなっていることによると解釈される。一方、磁性層を有さないことにより、磁性材料による伝送信号の減衰が起こらず、透過損失は、非常に小さくなっている。
【００７０】
被覆層として、磁性材料を含有しない非磁性層を有さず、磁性層が信号線の外周を直接被覆している試料Ｂ２，Ｂ３においては、クロストークが、−４４ｄＢと、小さな値になっている。この結果は、磁性層に含有される磁性材料により、ノイズの遮蔽が効果的に行われていることを示している。一方、透過損失は、８０ｄＢ以上の大きな値となっている。この結果は、磁性材料を含有する磁性層が信号線のすぐ外周を被覆しており、信号線を伝送される電気信号が、磁性層による電磁波の磁界成分の吸収により、減衰してしまっていることを示している。さらに、磁性層の厚さが異なる試料Ｂ２と試料Ｂ３で、クロストークの値が同じになっているが、この結果は、磁性層の厚さが、少なくとも０．４ｍｍあれば、ノイズ遮蔽の効果が飽和に達し、十分に高いノイズ遮蔽効果が得られることを示している。このことから、次に説明する試料Ａ１〜Ａ６のように、非磁性層の外周に磁性層を形成して、被覆部を２層構造とする場合にも、ノイズ遮蔽効果を十分に得るために、磁性層の厚さを、０．４ｍｍ程度としておけばよいと言える。
【００７１】
磁性層と信号線の間に、磁性材料を含有しない非磁性層を介在させた試料Ａ１〜Ａ６においては、いずれも、非磁性層を有さない試料Ｂ２，Ｂ３と比較して、透過損失の値が小さくなっている。このことは、磁性材料を含有する磁性層と信号線の間に、内側被覆層として、磁性材料を含有しない非磁性層を介在させることで、信号線を伝送される信号の減衰を、抑制できることを示している。この現象は、磁性層と信号線の間に距離を設けることで、信号伝送によって発生する電磁波の磁界成分が吸収されにくくなることによると、解釈される。このように、磁性層と信号線の間に、非磁性層を介在させることで、磁性層による伝送信号の減衰が抑制できる一方、試料Ｂ２と磁性層における磁性材料密度が同じで、磁性層の厚さもほぼ等しい試料Ａ３〜Ａ６で、試料Ｂ２と同等にクロストークが抑制されていることから、非磁性層を介在させても、磁性層によるノイズ遮蔽効果は、損なわれないと言える。
【００７２】
試料Ａ１〜Ａ３においては、外側被覆層としての磁性層における磁性材料の密度を変化させている。試料Ａ１から試料Ａ３へと磁性材料の密度を増大させるのに伴い、クロストークが小さくなっている。このことは、磁性層における磁性材料の密度を増大させることで、ノイズ遮蔽の効果が高くなることを示している。磁性材料の密度が１０体積％と最も低い試料Ａ１でも、クロストークによって評価されるノイズ量を−３０ｄＢ以下に抑えることができているが、試料Ａ２，Ａ３において、磁性材料の密度を、２０体積％、また３０体積％とすることで、クロストークによって評価されるノイズ量を、−４０ｄＢ以下、また−４４ｄＢ以下のさらに低いレベルに抑えることが可能となっている。透過損失も、試料Ａ１から試料Ａ３へと磁性材料の密度を増大させるのに伴い、大きくなっているが、最も磁性材料の密度が高い試料Ａ３でも、透過損失を３０ｄＢ以下に抑えることが可能となっている。
【００７３】
試料Ａ３〜Ａ６においては、内側被覆層としての非磁性層の厚さを変化させている。試料Ａ４→試料Ａ３→試料Ａ５→試料Ａ６と非磁性層を厚くするのに伴って、透過損失が小さくなっている。このことは、内側被覆層としての非磁性層を厚くし、外側被覆層としての磁性層と信号線との間の距離を大きくすることにより、磁性材料による伝送信号の減衰を小さくできることを示している。特に、内側被覆層としての非磁性層の厚さが、外側被覆層としての磁性層の厚さ以上となっている試料Ａ３，Ａ５，Ａ６においては、非磁性層が磁性層よりも薄い試料Ａ４と比較して、透過損失の低減が、顕著となっている。さらに、試料Ａ５，Ａ６において、非磁性層の厚さを、磁性層の厚さの１．５倍以上、２．０倍以上とすると、透過損失の低減量が、一層大きくなっている。なお、試料Ａ３〜Ａ６で、クロストークの値はほぼ一定となっており、少なくとも、ここで採用した厚さ領域においては、内側被覆層としての非磁性層を厚くしても、外側被覆層としての磁性層によるノイズ遮蔽効果は、影響を受けていない。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１’      通信用電線
１０          信号線
１１          絶縁電線
１２          導体
１３          絶縁被覆
２０          内側被覆層
３０          外側被覆層
４０，４０’  被覆部
【図１】
2020194726.tif 000004
【図２】
2020194726.tif 000005