(57)【要約】【課題】外部導体に金属箔を用いた場合にシールド性能の低下を抑制すると共に加工性について改善を図ることができるシールド電線及びワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】シールド電線は、内部導体と、内部絶縁体と、外部導体３０と、絶縁性のシースとを備えている。外部導体３０は、第１及び第２の金属箔３１，３２と、第１及び第２の金属箔３１，３２の間に設けられる導電性接着層３３と、第１及び第２の金属箔３１，３２の少なくとも一方のうち導電性接着層３３が設けられる面と反対側となる面に設けられる絶縁性のフィルム層３４と、を有し、破断強度が１００Ｎ以上である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と、前記内部導体の外周に設けられる内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周に設けられる外部導体と、前記外部導体の外周を覆う絶縁性のシースと、を備え、
前記外部導体は、第１及び第２の金属箔と、前記第１及び第２の金属箔間に設けられる導電性接着層と、前記第１及び第２の金属箔の少なくとも一方のうち前記導電性接着層が設けられる面と反対側となる面に設けられる絶縁性のフィルム層と、を有し、破断強度が１００Ｎ以上である
ことを特徴とするシールド電線。
【請求項２】
前記第１及び第２の金属箔は、それぞれが純銅からなる銅箔であって厚みが２０μｍ以上であり、又は、それぞれが純アルミニウムからなるアルミニウム箔であって厚みが４０μｍ以上であり、
前記フィルム層は、ポリエチレンテレフタレートからなる樹脂フィルムであって厚みが１２μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のシールド電線。
【請求項３】
前記導電性接着層は、厚みが２０μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のシールド電線。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシールド電線を備える
ことを特徴とするワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド電線及びワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部導体に編組を使用することなく金属箔を用いたシールド電線が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８９９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のシールド電線のように外部導体に金属箔を用いた場合には、電線の取り扱い時（ワイヤーハーネスの製造時や車両配索時）の曲げ負荷によって、金属箔にクラックが入ってしまい、シールド性能が低下する問題があった。
【０００５】
加えて、外部導体が金属箔である場合には、外部導体が編組である場合と比較して伸びが乏しく、ワイヤーハーネス等に加工する際に外部導体が破断し易くなってしまう。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、外部導体に金属箔を用いた場合にシールド性能の低下を抑制すると共に加工性について改善を図ることができるシールド電線及びワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部導体と、内部絶縁体と、外部導体と、絶縁性のシースとを備えている。外部導体は、第１及び第２の金属箔と、第１及び第２の金属箔間に設けられる導電性接着層と、第１及び第２の金属箔の少なくとも一方のうち導電性接着層が設けられる面と反対側となる面に設けられる絶縁性のフィルム層と、を有し、破断強度が１００Ｎ以上である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１及び第２の金属箔と、第１及び第２の金属箔間に設けられる導電性接着層とを備えるため、一方の金属箔にクラックが入ったとしても、接着される他方の金属箔の存在によりシールド効果の低下が抑えられる。特に、外部導体はフィルム層を有することから、クラックが入った後にクラック部分から完全に外部導体が破断して大きな亀裂となってしまうことが防止される。加えて、破断強度が１００Ｎ以上であるため、ワイヤーハーネス等として加工する際の作業時に外部導体が破断し難くなり加工性の向上を図ることができる。従って、外部導体に金属箔を用いた場合にシールド性能の低下を抑制すると共に加工性について改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るシールド電線を含むワイヤーハーネスの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した外部導体の詳細を示す断面図である。
【図３】実施例及び比較例に係る外部導体を示す概略斜視図であり、（ａ）が実施例を示し、（ｂ）が比較例を示している。
【図４】実施例及び比較例に係る外部導体に対して行った屈曲試験を示す概略図である。
【図５】図４に示した屈曲試験の結果を示す表である。
【図６】実施例及び比較例に係るシールド電線に対して行った屈曲試験を示す概略図である。
【図７】図６に示した屈曲試験の結果を示す表である。
【図８】図６に示した屈曲試験の結果を示すグラフであり、抵抗値の変化率を示している。
【図９】実施例及び比較例に係るシールド電線のシールド特性を示す表である。
【図１０】比較例に係るシールド電線のシールド特性を示すグラフである。
【図１１】実施例に係るシールド電線のシールド特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るシールド電線を含むワイヤーハーネスの一例を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係るワイヤーハーネスＷＨは、図１に示すように、複数の電線Ｗを束にしたものであり、複数の電線の少なくとも１本（１回路）が以下に詳細説明するシールド電線１により構成されている。このようなワイヤーハーネスＷＨは、例えば複数の電線Ｗの両端部にコネクタ（図示せず）を備えていてもよいし、シールド電線１をまとめるためにテープＴが巻かれていてもよい。また、ワイヤーハーネスＷＨは、コルゲートチューブ等の外装部品（図示せず）を備えていてもよい。
【００１２】
シールド電線１は、内部導体１０と、内部絶縁体２０と、外部導体３０と、絶縁性のシース４０とを備えている。
【００１３】
内部導体１０は、例えば軟銅線、合金線、銅被覆鋼線、銀メッキ軟銅線、錫メッキ軟銅線、錫メッキ銅合金線、錫メッキ銅被覆鋼線、及び銅クラッド線等が用いられている。なお、本実施形態において内部導体１０は１本であるが、２本以上の素線が撚られた撚線であってもよい。
【００１４】
内部絶縁体２０は、内部導体１０の外周に設けられるものであって、例えばＰＥ（Polyethylene）、ＰＰ（Polypropylene）又は発泡させたＰＥやＰＰ等が用いられている。この内部絶縁体２０は、誘電率が３．０以下となっている。
【００１５】
外部導体３０は、内部絶縁体２０上に例えば縦添えで設けられるものである。この外部導体３０は４層構造となっており、その破断強度が１００Ｎ以上とされている。
【００１６】
図２は、図１に示した外部導体３０の詳細を示す断面図である。図２に示すように、外部導体３０は、第１の金属箔３１と、第２の金属箔３２と、第１及び第２の金属箔３１，３２の間に設けられる導電性接着層３３と、第２の金属箔３２のうち導電性接着層３３が設けられる面と反対側となる面に設けられた絶縁性のフィルム層３４とを備えている。
【００１７】
第１及び第２の金属箔３１，３２は、アルミニウムや銅等の導電性金属によって構成された箔材である。本実施形態において第１及び第２の金属箔３１，３２は、それぞれが純銅からなる銅箔によって構成されている場合、その厚みが２０μｍ以上とされている。また、第１及び第２の金属箔３１，３２は、それぞれが純アルミニウムからなるアルミニウム箔によって構成されている場合、その厚みが４０μｍ以上とされている。
【００１８】
導電性接着層３３は、例えばアクリル系やシリコーン系の接着剤に導電性フィラーが含有されたものによって構成されている。また、導電性接着層３３の厚みは２０μｍ以上とされている。
【００１９】
フィルム層３４は、絶縁性の樹脂フィルムによって構成されている。フィルム層３４は、例えばポリエチレンテレフタレートの樹脂フィルムによって構成され、その厚みが２５μｍ以上、より好ましくは１２μｍ以上とされている。
【００２０】
シース４０は、外部導体３０の外周を覆うものであり、例えばＰＥ、ＰＰ又はＰＶＣ（Polyvinyl Chloride）等の樹脂により構成されている。
【００２１】
このようなシールド電線１では、外部からノイズが照射された場合、ノイズは外部導体３０により遮断されることとなり、内部導体１０を伝送するデータ等にノイズが重畳し難いようになっている。
【００２２】
特に、第１及び第２の金属箔３１，３２と、第１及び第２の金属箔３１，３２の間に設けられる導電性接着層３３とを備えるため、一方の金属箔３１（３２）にクラックが入ったとしても、接着される他方の金属箔３２（３１）の存在によりシールド効果の低下が抑えられる。
【００２３】
さらに、外部導体３０はフィルム層３４を有することから、クラックが入った後にクラック部分から完全に外部導体３０が破断して大きな亀裂となってしまうことがフィルム層３４により防止される。
【００２４】
加えて、外部導体３０は破断強度が１００Ｎ以上であるため、ワイヤーハーネス等として加工する際の作業時に外部導体３０が破断し難くなり加工性の向上を図ることができる。
【００２５】
次に、本実施形態に係るシールド電線１の実施例と比較例とを説明する。
【００２６】
図３は、実施例及び比較例に係る外部導体を示す概略斜視図であり、（ａ）が実施例を示し、（ｂ）が比較例を示している。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、比較例に係る外部導体は、厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ８μｍの純銅箔を積層したものを用いた。実施例に係る外部導体は、比較例に係る外部導体上に導電性テープを貼り付けたものを用いた。貼り付けた導電性テープは、寺岡製作所製：導電性テープＮｏ．８３１３のものを用いた。このテープは、厚さ２１μｍのアクリル系導電性接着剤（導電性接着層）と、厚さ９μｍの純銅箔とが積層されたものによって構成されている。
【００２８】
図４は、実施例及び比較例に係る外部導体に対して行った屈曲試験を示す概略図である。図４に示す屈曲試験については、所定長さの外部導体を用意し、一端に１００ｇの重りを取り付け、他端側を曲率半径１ｍｍとなるように１８０°の繰り返し屈曲を曲げ速度６０ｒｐｍで行った。屈曲後、外部導体の両端に所定電圧を印加して外部導体の抵抗値を測定した。
【００２９】
なお、この試験においては、実施例に係る外部導体と比較例に係る外部導体との初期抵抗値を一致させる関係上、実施例に係る外部導体については導電性テープを屈曲部のみに貼り付けた（具体的には外部導体の全長に対して導電性テープ長が５％以下となるように貼り付けた）。
【００３０】
図５は、図４に示した屈曲試験の結果を示す表である。図５に示すように、比較例に係る外部導体の抵抗値は、初期で２２８ｍΩ／ｍであり、往復屈曲５０００回で２６４ｍΩ／ｍであり、往復屈曲１００００回で３３２ｍΩ／ｍであり、往復屈曲２００００回で５８８ｍΩ／ｍであった。抵抗値の増減率は、往復屈曲５０００回で１５．８％であり、往復屈曲１００００回で４５．６％であり、往復屈曲２００００回で１５７．９％であった。
【００３１】
これに対して、実施例に係る外部導体の抵抗値は、初期で２２８ｍΩ／ｍであり、往復屈曲５０００回で２５２ｍΩ／ｍであり、往復屈曲１００００回で２６０ｍΩ／ｍであり、往復屈曲２００００回で２７６ｍΩ／ｍであった。抵抗値の増減率は、往復屈曲５０００回で１０．５％であり、往復屈曲１００００回で１４．０％であり、往復屈曲２００００回で２１．１％であった。
【００３２】
このように実施例に係る外部導体は、比較例に係る外部導体よりも抵抗値の上昇が小さくなることがわかった。これは、実施例に係る外部導体が第１及び第２の金属箔を有することから、一方の金属箔にクラックが入っても他方の金属箔にクラックが入っていないためと考えられる。
【００３３】
次に、実施例及び比較例に係るシールド電線について説明する。
【００３４】
実施例及び比較例に係るシールド電線は、純銅からなる径０．３２ｍｍの素線を７本撚った撚線を内部導体とし、内部導体上に厚さ０．８７ｍｍのＰＥを被覆して内部絶縁体を構成した。シースには、厚さ０．４ｍｍのＰＶＣを用いた。また、実施例において外部導体には図３（ａ）に示すものを用い、比較例において外部導体には図３（ｂ）に示すものを用いた。
【００３５】
図６は、実施例及び比較例に係るシールド電線に対して行った屈曲試験を示す概略図である。図６に示す屈曲試験については、所定長さのシールド電線を用意し、曲げＲ１５ｍｍのマンドレルを用いて１２０°の繰り返し屈曲を曲げ速度３０ｒｐｍで行った。
【００３６】
図７は、図６に示した屈曲試験の結果を示す表であり、図８は、図６に示した屈曲試験の結果を示すグラフであり、抵抗値の変化率を示している。
【００３７】
図７に示すように比較例に係るシールド電線は、外部導体の抵抗値が、初期で０．１６６Ωであり、往復屈曲１００回で０．１６９Ωであり、往復屈曲２００回で０．１７３Ωであり、往復屈曲３００回で０．１７５Ωであった。また、外部導体の抵抗値が往復屈曲４００回で０．１７６Ωであり、往復屈曲５００回で０．１７７Ωであり、往復屈曲７００回で０．１７９Ωであり、往復屈曲１０００回で０．１８１Ωであった。このため、抵抗値の変化率は、図７及び図８に示すように、往復屈曲１００回で２．０％であり、往復屈曲２００回で４．３％であり、往復屈曲３００回で５．５％であった。また、変化率は往復屈曲４００回で５．９％であり、往復屈曲５００回で６．８％であり、往復屈曲７００回で８．０％であり、往復屈曲１０００回で９．２％であった。
【００３８】
これに対して、実施例に係るシールド電線は、図７に示すように、外部導体の抵抗値が、初期で０．１６９Ωであり、往復屈曲１００回、２００回及び３００回で０．１７０Ωであった。また、外部導体の抵抗値が往復屈曲４００回で０．１７１Ωであり、往復屈曲５００回及び７００回で０．１７２Ωであり、往復屈曲１０００回で０．１７３Ωであった。このため、抵抗値の変化率は、図７及び図８に示すように、往復屈曲１００回で０．６％であり、往復屈曲２００回で０．３％であり、往復屈曲３００回で０．７％であった。また、変化率は往復屈曲４００回で１．０％であり、往復屈曲５００回で１．５％であり、往復屈曲７００回で２．０％であり、往復屈曲１０００回で２．４％であった。
【００３９】
このように、シールド電線に対する屈曲試験を行っても抵抗値の変化は比較例の方が大きく、実施例では小さくなった。よって、シールド電線の状態においても、実施例については第１及び第２の金属箔を有することから、一方にクラックが入っても他方にクラックが入り難く、抵抗値の増加が抑えられている。
【００４０】
図９は、実施例及び比較例に係るシールド電線のシールド特性を示す表であり、図１０は、比較例に係るシールド電線のシールド特性を示すグラフであり、図１１は、実施例に係るシールド電線のシールド特性を示すグラフである。
【００４１】
図９〜図１１に示すように、１０ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の周波数域において比較例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で４２．９ｄＢであり、往復屈曲１００回で４２．４ｄＢであり、往復屈曲２００回で４１．８ｄＢであり、往復屈曲５００回で４０．８ｄＢであった。
【００４２】
また、１０ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の周波数域において実施例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で４３．２ｄＢであり、往復屈曲１００回で４３．１ｄＢであり、往復屈曲２００回で４３．３ｄＢであり、往復屈曲５００回で４２．８ｄＢであった。
【００４３】
１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ未満の周波数域において比較例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で５７．７ｄＢであり、往復屈曲１００回で５６．３ｄＢであり、往復屈曲２００回で５５．６ｄＢであり、往復屈曲５００回で５２．１ｄＢであった。
【００４４】
１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ未満の周波数域において実施例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で５８．５ｄＢであり、往復屈曲１００回で５６．６ｄＢであり、往復屈曲２００回で５７．２ｄＢであり、往復屈曲５００回で５６．３ｄＢであった。
【００４５】
１００ＭＨｚ以上１ＧＨｚ未満の周波数域において比較例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で５６．４ｄＢであり、往復屈曲１００回で５２．３ｄＢであり、往復屈曲２００回で４９．１ｄＢであり、往復屈曲５００回で４３．２ｄＢであった。
【００４６】
１００ＭＨｚ以上１ＧＭＨｚ未満の周波数域において実施例に係るシールド電線のシールド効果の平均値は初期で５７．６ｄＢであり、往復屈曲１００回で５５．４ｄＢであり、往復屈曲２００回で５７．４ｄＢであり、往復屈曲５００回で５４．３ｄＢであった。
【００４７】
以上のように、シールド効果についても実施例の方が比較例より良好となった。特に、１００ＭＨｚ以上１ＧＭＨｚ未満の周波数域において、シールド効果の変化率に大きな差異が見られた。具体的に説明すると、１００ＭＨｚ以上１ＧＭＨｚ未満の周波数域において比較例のシールド効果の変化率は、往復屈曲１００回で−７．３％であり、往復屈曲２００回で−１２．９％であり、往復屈曲５００回で−２３．４％であった。これに対して、実施例のシールド効果の変化率は、往復屈曲１００回で−３．８％であり、往復屈曲２００回で−０．３％であり、往復屈曲５００回で−５．７％であった。このように、１００ＭＨｚ以上１ＧＭＨｚ未満の周波数域においては、大きなシールド効果の改善がみられた。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係るシールド電線１によれば、第１及び第２の金属箔３１，３２と、第１及び第２の金属箔３１，３２の間に設けられる導電性接着層３３とを備えるため、一方の金属箔３１（３２）にクラックが入ったとしても、接着される他方の金属箔３２（３１）の存在によりシールド効果の低下が抑えられる。特に、外部導体３０はフィルム層３４を有することから、クラックが入った後にクラック部分から完全に外部導体が破断して大きな亀裂となってしまうことが防止される。加えて、破断強度が１００Ｎ以上であるため、ワイヤーハーネス等として加工する際の作業時に外部導体３０が破断し難くなり加工性の向上を図ることができる。従って、外部導体３０に金属箔３１，３２を用いた場合にシールド性能の低下を抑制すると共に加工性について改善を図ることができる。
【００４９】
また、第１及び第２の金属箔３１，３２が厚み２０μｍ以上の銅箔であり、フィルム層３４が厚み２５μｍ以上であるポリエチレンテレフタレートフィルムであるため、破断強度を１００Ｎ以上とすることができ、加工性の改善を図った外部導体３０を提供することができる。
【００５０】
また、導電性接着層３３の厚みが２０μｍ以上であるため、充分な接着力を発揮することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るワイヤーハーネスＷＨによれば、シールド性能の低下を抑制すると共に加工性について改善を図ったワイヤーハーネスＷＨを提供することができる。
【００５２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能であれば公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
【００５３】
例えば、本実施形態に係るシールド電線１において外部導体３０はフィルム層３４が外周側に向いていてもよいし、内周側に向いていてもよい。加えて、外部導体３０を構成する第１及び第２の金属箔３１，３２は銅やアルミに限られるものではない。フィルム層３４についてもポリエチレンテレフタレートの樹脂フィルムに限られるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１          ：シールド電線
１０        ：内部導体
２０        ：内部絶縁体
３０        ：外部導体
３１        ：第１の金属箔
３２        ：第２の金属箔
３３        ：導電性接着層
３４        ：フィルム層
４０        ：シース
ＷＨ        ：ワイヤーハーネス
【図１】
2020107451.tif 000003
【図２】
2020107451.tif 000004
【図３】
2020107451.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020107451.tif 000007
【図６】
2020107451.tif 000008
【図７】
2020107451.tif 000009
【図８】
2020107451.tif 000010
【図９】
2020107451.tif 000011
【図１０】
2020107451.tif 000012
【図１１】
2020107451.tif 000013