(57)【要約】【課題】フェライトコアを必要とせず、フェライトコアと同等のノイズ抑制効果を持ち、美観的に優れ、フェライトコアの割れなどの取り扱い上の問題がなく、ケーブルの外径を大きくすることなくノイズを抑制できるノイズ抑制ケーブルを提供することにある。【解決手段】導体２を絶縁体３で被覆した絶縁電線４を、シールド５、シース層６で順次被覆したケーブル１において、シース層６に、樹脂に磁性粉を混合した磁性粉混合樹脂層７が含まれており、その磁性粉混合樹脂層７は、樹脂に対する磁性粉の混合比が３０〜７０体積％であるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を、シールド、シース層で順次被覆したケーブルにおいて、上記シース層に、樹脂に磁性粉を混合した磁性粉混合樹脂層が含まれており、その磁性粉混合樹脂層は、樹脂に対する磁性粉の混合比が３０〜７０体積％であることを特徴とするノイズ抑制ケーブル。
【請求項２】
上記磁性粉混合樹脂層の厚さは、ケーブル外径の１／５〜１／１０である請求項１記載のノイズ抑制ケーブル。
【請求項３】
磁性粉がＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉である請求項１または２記載のノイズ抑制ケーブル。
【請求項４】
磁性粉がＭｎ−Ｚｎ系フェライト粉である請求項１または２記載のノイズ抑制ケーブル。
【請求項５】
ＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格、ＳＣＳＩ規格等のインターフェイス規格に準拠する請求項１〜４いずれかに記載のノイズ抑制ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を、シールド、シース層で順次被覆したケーブルに係り、特に、シース層を、磁性粉混合樹脂層が含まれた二層構造にしてノイズの抑制を図ったノイズ抑制ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ケーブルの電磁波ノイズ対策として、ケーブルにシールド層を形成することが行われている。このような従来のケーブルとして、図２に示すようなシールドケーブル２１がある。
【０００３】
シールドケーブル２１は、金属からなる複数本の芯線２２の外周に、第１の絶縁層２３、シールド層２４および第２の絶縁層２５をこの順序で形成した構造を有する。第１の絶縁層２３と第２の絶縁層２５は、それぞれ合成樹脂等の絶縁性に優れた材料からなり、他方、シールド層２４は金属編組線で構成されている。
【０００４】
シールドケーブル２１では、シールド層２４をアース電位に接続することにより、外部からのノイズが芯線２２に侵入したり、芯線２２から放射される電磁輻射ノイズがシールドケーブル２１外へ輻射したりすることが防止される。
【０００５】
しかし、シールドケーブル２１では、シールド層２４を確実に基準電位に接続しなければ、上述のようなノイズ除去効果を確実に得ることができない。すなわち、シールド層２４が確実に基準電位に接続されていない場合には、シールド層２４からＥＭＩノイズが外部に輻射するという問題がある。また、このシールド層２４のアンテナ効果によりコモンモードノイズが発生し、電磁波ノイズが輻射することがある。
【０００６】
そこで、これらのノイズ対策として、シールドケーブル２１にフェライトコアを挿通させる方法が一般的に採用されている。
【０００７】
また、このシールドケーブル２１の第１の絶縁層２３を、磁性体含有絶縁性樹脂層で形成した被覆ケーブルがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
その他には、ケーブル２１のシールド層２４と第２の絶縁層２５間に、粉末フェライトが混合された樹脂からなるシースを形成した電磁波遮蔽ケーブルがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１３１９２１号公報（
【００１０】、第１図）
【特許文献２】
特開平７−８５７３３号公報（
【００１１】、第１図）
【発明が解決しようとする課題  】
しかしながら、フェライトコアの保持方法（樹脂モールド成形、カバーケースなど）の如何にかかわらず、シールドケーブル２１は外観上好ましい形態にならないという問題がある。また、ケーブルアセンブリにおいても、フェライトコアの割れなどの取り扱い上の問題が多い。
【００１２】
一方、特開平６−１３１９２１号公報に記載された被覆ケーブルでは、絶縁性樹脂に対する磁性体の含有量については示されていない。
【００１３】
また、特開平７−８５７３３号公報に記載された電磁波遮蔽ケーブルでは、粉末フェライトが混合された樹脂からなるシースを新たに追加形成しているので、ケーブルの外径が大きくなるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、フェライトコアを必要とせず、フェライトコアと同等のノイズ抑制効果を持ち、美観的に優れ、フェライトコアの割れなどの取り扱い上の問題がなく、ケーブルの外径を大きくすることなくノイズを抑制できるノイズ抑制ケーブルを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を、シールド、シース層で順次被覆したケーブルにおいて、上記シース層に、樹脂に磁性粉を混合した磁性粉混合樹脂層が含まれており、その磁性粉混合樹脂層は、樹脂に対する磁性粉の混合比が３０〜７０体積％であるノイズ抑制ケーブルである。
【００１６】
請求項２の発明は、上記磁性粉混合樹脂層の厚さは、ケーブル外径の１／１０以下である請求項１記載のノイズ抑制ケーブルである。
【００１７】
請求項３の発明は、磁性粉がＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉である請求項１または２記載のノイズ抑制ケーブルである。
【００１８】
請求項４の発明は、磁性粉がＭｎ−Ｚｎ系フェライト粉である請求項１または２記載のノイズ抑制ケーブルである。
【００１９】
請求項５の発明は、ＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格、ＳＣＳＩ規格等のインターフェイス規格に準拠する請求項１〜４いずれかに記載のノイズ抑制ケーブルである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、本発明の好適実施の形態であるノイズ抑制ケーブル１の断面図を示したものである。
【００２２】
図１に示すように、本発明に係るノイズ抑制ケーブル１は、主として、ＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格、ＳＣＳＩ規格等のインターフェイス規格に準拠し、電子情報通信機器間の接続に使用されるケーブルである。すなわち、このノイズ抑制ケーブル１は、二つ以上の導線を有する信号線を備えている。
【００２３】
ノイズ抑制ケーブル１は、中心の導体２の外周を絶縁体３で被覆した４本の絶縁電線（信号線）４と、４本の絶縁電線４の外周を被覆する金属編組線の導電性シールド５と、導電性シールド５の外周を被覆するシース層６とで構成され、シース層６は、樹脂に磁性粉を混合した磁性粉混合シース層７と、磁性粉混合シース層７の外周を被覆する樹脂等からなる保護シース層８との二層構造となっている。
【００２４】
各絶縁電線４間、および４本の絶縁電線４と導電性シールド５間には、介在９が充填されている。絶縁体３や導電性シールド５の材質によっては、介在９を使用しなくてもよい。
【００２５】
磁性粉混合シース層７は、例えば、樹脂に対する磁性粉の混合比が３０〜７０体積％となるようにしている。より好ましくは、実施例で後述するように、ケーブル加工性とノイズ抑制効果の二つの側面から見て、樹脂に対する磁性粉の混合比が４０〜４５体積％となるようにしている。
【００２６】
磁性粉としては、例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト粉、軟磁性金属粉などを使用している。ベースの樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル重合体、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、などを用いている。保護シース層８は、磁性粉混合シース層７に用いたベースの樹脂と同じ樹脂で形成されている。
【００２７】
本実施の形態では、例えば、ノイズ抑制ケーブル１の外径φが４．３ｍｍ、磁性粉混合シース層７の厚さｄが０．４ｍｍであり、磁性粉混合シース層７の厚さｄは、ノイズ抑制ケーブル１の外径φの１／５〜１／１０となっている。
【００２８】
シース層６を、磁性粉混合シース層７と保護シース層８とからなる二層構造とすることによって、シース層６の機械的強度が補強され、着色が可能であり、また表面状態も滑らかとなり、外観上も良好となる。
【００２９】
導電性シールド５の外周をシース層６で被覆する方法としては、磁性粉混合シース層７と保護シース層８の境界面の接着性を考慮して、磁性粉混合シース層７と保護シース層８の両層を同時に押出し被覆する方法がよい。
【００３０】
また、従来、コンピュータと周辺外部機器（ハードディスクドライブ、プリンタ、デジタルカメラ等）との機器間を接続するインターフェイス用ケーブル（例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＳＣＳＩ等）の端部のコネクタ部には、ノイズ対策として金属カバー、金属テープなどによる導電性シールドが施されているが、本発明に係るノイズ抑制ケーブル１をインターフェイス用バスケーブルとして用いる場合には、その端部のコネクタ部も同様に、例えば、コネクタカバーを構成する樹脂に粉末フェライトを混合させる、あるいはコネクタカバーの内面にフェライトの層を形成するなどの手段を講じるとよい。
【００３１】
本発明に係るノイズ抑制ケーブル１の一例として、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉（平均粒径５μｍ）を４０体積％混合した樹脂で作製した磁性粉混合シース層（厚さｄが０．４ｍｍ）７を有するＵＳＢ規格に準拠した試作ノイズ抑制ケーブルを作製した。試作ノイズ抑制ケーブルの両端部にコネクタを接続し、その試作ノイズ抑制ケーブルでパソコンとハードディスクドライブ間を接続し、放射ノイズを測定した。
【００３２】
測定方法としては、電波暗室内にて、ＶＣＣＩ（Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｕｎｃｉｌ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｂｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：情報処理装置等電波障害自主規制協議会）の妨害波電界強度測定法（３ｍ法）に準拠して放射ノイズの測定を行った。
【００３３】
まず、パソコンとハードディスクドライブを通常のＵＳＢケーブル（ノイズ未対策）で接続した場合の放射ノイズを測定し、その後、通常のＵＳＢケーブルの両端にフェライトコアを１個ずつ（計２個）装着した場合の放射ノイズの測定を行った。次に、試作ノイズ抑制ケーブルを用いてパソコンとハードディスクドライブを接続し、放射ノイズの測定を行った。
【００３４】
測定結果を示すと、フェライトコアによるノイズ抑制効果は、最大１０ｄＢ程度であった。一方、試作ノイズ抑制ケーブルのノイズ抑制効果は、フェライトコアと同程度の最大１０ｄＢ程度であった。
【００３５】
【実施例】
ここで、磁性粉としてＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉を使用し、樹脂に対するフェライト粉の混合比とノイズ抑制効果について説明する。
【００３６】
樹脂に混合するフェライト粉が多くなると、引張り強度等の機械的特性が低下し、これに伴って成形性が悪化するので、製造が困難になる。一方、樹脂に混合するフェライト粉が少なくなると、ノイズ抑制効果が低下する。
【００３７】
そこで、ベース樹脂に対して混合するＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉の割合を、実施例１〜５のように、それぞれ３５，３８，４０，４２，４５体積％と変化させたノイズ抑制ケーブル１を作製し、周波数１４０ＭＨｚ付近でのノイズ抑制効果を、上記実施の形態と同様にして測定した。表１に測定結果を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１に示すように、実施例１および実施例２では、フェライト粉混合量が４０体積％未満と少ないので、ノイズ抑制効果はそれぞれ５ｄＢ、７ｄＢであり、あまり高くない。実施例３〜５のように、フェライト粉混合量が４０体積％以上になると、ノイズ抑制効果はそれぞれ９ｄＢ、１０ｄＢ、１１ｄＢと良好な値が得られた。また、フェライト粉の混合量を４５体積％よりも多くしても、ノイズ抑制効果の伸びはそれほど良くならず、フェライト粉の混合量が６０体積％を超えると、極端に引張り強度等の機械的特性が低下し、成形性が悪化する。
【００４０】
したがって、機械的特性、成形性、ノイズ抑制効果を考慮すると、樹脂に対するフェライト粉の混合量は、４０〜４５体積％が最も好ましいことがわかる。
【００４１】
このように、本発明に係るノイズ抑制ケーブル１は、導電性シールド５の外周を被覆するシース層６が、磁性粉混合シース層７と保護シース層８の二層構造となっているので、機械的特性が良好であり、成形性も良好である。しかも、磁性粉混合シース層７によってケーブル１自身にノイズ抑制効果を持たせているので、導電性シールド５から電磁波ノイズが洩れたとしても、電磁波ノイズのケーブル１外への輻射が確実に抑制でき、逆にケーブル１外からのノイズがケーブル１内へ侵入するのを確実に抑制できる。
【００４２】
ノイズ抑制ケーブル１の外径φは、図２で説明したシールドケーブル２１の外径とほぼ同じである。ノイズ抑制ケーブル１のシース層６は、言わばシールドケーブル２１の第２の絶縁層２５を二層に分割形成したものなので、ケーブル外径を大きくすることなく、ノイズを確実に抑制できる。しかも、磁性粉混合シース層７の厚さｄは、ケーブル１の外径φの１／５〜１／１０なので、コンパクトな構造でノイズを確実に抑制できる。
【００４３】
また、磁性粉混合シース層７は、樹脂に対する磁性粉の混合比が３０〜７０体積％となっているので、従来のシールドケーブル１にフェライトコアを挿通させた場合と同程度以上の電磁波輻射防止効果が得られる。
【００４４】
したがって、ノイズ抑制ケーブル１は、ケーブルにフェライトコアを挿通させる必要がなく、ケーブルとしての通常の形態のままで使用できるので、従来技術で説明したような取り扱い上の問題がなく、美観的に優れている。
【００４５】
このノイズ抑制ケーブル１は、ノイズ抑制効果が高く、しかもＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格、ＳＣＳＩ等のインターフェイス規格に準拠しているので、電子情報通信機器間の接続に最適なケーブルである。
【００４６】
実施例では、周波数１４０ＭＨｚ付近におけるノイズ抑制効果について説明したが、ケーブル１は、周波数が１ｋＨｚ〜１ＧＨｚ程度の広帯域の周波数領域に亘ってノイズを有効に抑制できる。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、絶縁電線４が４本の例で説明したが、本発明は絶縁電線４の本数に限定されるものではないので、絶縁電線４は１本でもよいし、複数本でもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４９】
（１）ケーブルにフェライトコアを挿通させた場合と同程度以上の電磁波輻射防止効果が得られる。
【００５０】
（２）ケーブルにフェライトコアを挿通させる必要がなく、ケーブルとしての通常の形態のままで使用できるので、美観的に優れている。
【００５１】
（３）ケーブル外径を大きくすることなく、ノイズを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す断面図である。
【図２】従来のシールドケーブルの一例を示す構造図である。
【符号の説明】
１  ノイズ抑制ケーブル
２  導体
３  絶縁体
４  絶縁電線
５  導電性シールド（シールド）
６  シース層
７  磁性粉混合シース層（磁性粉混合樹脂層）
８  保護シース層
９  介在
【図１】
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【図２】
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