(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周を絶縁体で被覆した複数の絶縁電線と、
導体の外周を絶縁体で被覆した１つ又は複数のドレイン線と、
を備え、
前記複数の絶縁電線及び前記ドレイン線は、一括して撚り合され、
磁性体層は、個々の前記ドレイン線の外周のみを覆うように、個々の前記ドレイン線の絶縁体の外周に設けられている
ノイズ抑制ケーブル。
【請求項２】
前記複数の絶縁電線及び前記ドレイン線は、ケーブル横断面において中心を通る線に対して線対称の位置に配置されている、
請求項１に記載のノイズ抑制ケーブル。
【請求項３】
前記磁性体層は、所定の間隔を有して複数形成された、
請求項１又は２に記載のノイズ抑制ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ抑制ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流モータの可変速制御で発生するノイズを外部に漏洩しないようにした電磁遮蔽ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この電磁遮蔽ケーブルは、モータに３相交流を供給し、それぞれが副遮蔽層で被覆された３芯の電線と、電線間に配置され、導体の外周を半導体樹脂で被覆した３本のドレイン線と、これらの電線及びドレイン線を絶縁セパレータを介して巻き付けられた主遮蔽層とを備えて構成されている。副遮蔽層は、アルミニウムとナイロン又はポリエステルとのラミネートテープから構成されている。主遮蔽層は、銅テープ層と鉄テープ層の２層から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２５６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電磁遮蔽ケーブルによれば、主遮蔽層がケーブルの外周部に設けられているため、可撓性が損なわれる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能なノイズ抑制ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］導体の外周を絶縁体で被覆した複数の絶縁電線と、導体の外周を絶縁体で被覆し、前記絶縁体の外周に磁性体層を設けた１つ又は複数のドレイン線と、を備えたノイズ抑制ケーブル。
［２］前記複数の絶縁電線及び前記ドレイン線は、ケーブル横断面において中心を通る線に対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている、前記［１］に記載のノイズ抑制ケーブル。
［３］前記磁性体層は、所定の間隔を有して複数形成された、前記［１］又は［２］に記載のノイズ抑制ケーブル。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの概略の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すノイズ抑制ケーブルの横断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施例のケーブル断面図、図６（ｂ）は、比較例１のケーブルの断面図、図６（ｃ）は、比較例２のケーブルの断面図である。
【図７】図７は、ケーブルから放射される電磁波ノイズを測定する測定系を示す図である。
【図８】図８は、実施例及び比較例１のケーブルについてノイズ電流を測定した結果を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）は、実施例と比較例２の可撓性を示す写真、図９（ｂ）は、比較例１と比較例２の可撓性を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略す
る。
【００１１】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの概略の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すノイズ抑制ケーブルの横断面図である。なお、図１では、絶縁電線４及びドレイン線５は撚り合わせた状態の図示を省略している。また、図１では、介在物６の図示を省略している。
【００１２】
このノイズ抑制ケーブル１は、導体２の外周を絶縁体３で被覆した３芯の絶縁電線４と、絶縁電線４間に配置された複数（本実施の形態では３本）のドレイン線５と、絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を撚り合わせた状態でそれらの外周に樹脂テープが巻き付けられて形成された樹脂テープ層７と、樹脂テープ層７の外周に設けられた樹脂等からなる絶縁保護層としてのシース８とを備える。なお、ドレイン線５の数は３本に限られず、１本、２本又は４本以上でもよい。
【００１３】
導体２は、複数本（本実施の形態では７本）の金属細線２ａを撚り合わせて構成されている。３本の絶縁電線４は、例えば３相交流電圧をインバータからモータに伝送する。なお、導体２は、単線でもよい。また、絶縁電線４は、本実施の形態では３芯としたが、４芯でもよい。
【００１４】
３芯の絶縁電線４、３本のドレイン線５及び６本の介在物６は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を対称に配置することにより、撚り合わせが容易になる。
【００１５】
介在物６は、例えば、樹脂等の材料から形成され、断面円形の可撓性を有する棒状部材である。
【００１６】
樹脂テープ層７は、絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を撚り合わせた状態でそれらの外周に樹脂テープをケーブル長手方向に渡って巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層７の樹脂テープは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン系樹脂等の樹脂からなるテープを用いることができる。
【００１７】
（ドレイン線５の構成）
ドレイン線５は、導体５０と、導体５０の外周に形成された絶縁体５１と、絶縁体５１の外周に所定の間隔Ｄを有してケーブル長手方向に複数形成された所定の幅Ｗの磁性テープ層５２とを備える。ドレイン線５は、インバータあるいはモータのグランド端子に接続される。ここで、磁性テープ層５２は、磁性体層の一例である。
【００１８】
磁性テープ層５２は、絶縁体５１の外周に幅Ｗの磁性テープを両端部が重なるように巻き付け、その重なり部を抵抗溶接することにより形成される。磁性テープの幅Ｗは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。磁性テープ層５２間の間隔Ｄは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。
【００１９】
磁性テープを構成する磁性体は、電磁波ノイズを抑制するため、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料からなるものが好ましい。軟磁性材料として、例えば、Ｃｏ基アモルファス合金、Ｆｅ基アモルファス合金等のアモルファス合金、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト等のフェライト、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダスト）、Ｆｅ−Ｓｉ系合金（珪素鋼）等の軟磁性金属等を用いることができる。
【００２０】
（第１の実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）絶縁電線４から電磁波ノイズが放射されると、ドレイン線５の導体５０にノイズ電流が流れる。このノイズ電流は、インピーダンスが大きくなったドレイン線５の磁性テープ層５２によって抑制される。これにより、ノイズ抑制ケーブル１の外部に電磁波ノイズが放射されるのが抑制される。
（２）磁性テープ層を個々のドレイン線に設けたので、ケーブル外周部にシールド層及び磁性体層を設けた場合と比較して屈曲性（可撓性）が良好になる。さらに、所定の幅の磁性テープ層５２を所定の間隔を有してドレイン線のケーブル長手方向に設けたので、ケーブル長手方向全体に渡って磁性テープ層を設けた場合と比較して屈曲性が良好になる。
（３）ケーブル外周部にシールド層及び磁性体層を設けずにドレイン線に磁性テープ層を部分的に設けたので、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能になる。
【００２１】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。第１の実施の形態では、ドレイン線５を３本用いたが、本実施の形態は、ドレイン線５を１本にしたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００２２】
すなわち、本実施の形態のノイズ抑制ケーブル１は、中心に配置された１本のドレイン線５と、ドレイン線５の外周に配置された３芯の絶縁電線４と、絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を撚り合わせた状態でそれらの外周に設けられた樹脂テープ層７と、樹脂テープ層７の外周に設けられたシース８とを備える。
【００２３】
３本の絶縁電線４、１本のドレイン線５及び３本の介在物６は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。
【００２４】
絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第１の実施の形態よりも総使用本数が少ないため、本実施の形態においても、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能になる。
【００２５】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。第１の実施の形態では、ドレイン線５を３本、絶縁電線４を３本用いたが、本実施の形態は、ドレイン線５を１本にし、絶縁電線４を４本にしたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００２６】
すなわち、本実施の形態のノイズ抑制ケーブル１は、中心に配置された１本のドレイン線５と、ドレイン線５の外周に配置された４芯の絶縁電線４と、絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を撚り合わせた状態でそれらの外周に設けられた樹脂テープ層７と、樹脂テープ層７の外周に設けられたシース８とを備える。
【００２７】
４本の絶縁電線４、１本のドレイン線５及び４本の介在物６は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。
【００２８】
絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第１の実施の形態よりも総使用本数が少ないため、本実施の形態においても、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能になる。本実施の形態のケーブルは、４芯ケーブルであるので、３相交流電圧をインバータからモータに伝送するとともに、制御信号も伝送することができる。
【００２９】
［第４の実施の形態］
図５は、本発明の第４の実施の形態に係るノイズ抑制ケーブルの横断面図である。第１の実施の形態では、ドレイン線５を３本、絶縁電線４を３本用いたが、本実施の形態は、絶縁電線４を４本にし、ドレイン線５を４本にしたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００３０】
すなわち、本実施の形態のノイズ抑制ケーブル１は、４芯の絶縁電線４と、絶縁電線４間に配置された４本のドレイン線５と、絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６を撚り合わせた状態でそれらの外周に設けられた樹脂テープ層７と、樹脂テープ層７の外周に設けられたシース８とを備える。
【００３１】
４本の絶縁電線４、４本のドレイン線５及び８本の介在物６は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。
【００３２】
絶縁電線４、ドレイン線５及び介在物６は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第１の実施の形態よりも総本数が増えているが、本実施の形態においても、優れた屈曲性を有し、電磁波ノイズの所望の抑制効果を得ることが可能になる。本実施の形態のケーブルは、４芯ケーブルであるので、３相交流電圧をインバータからモータに伝送するとともに、制御信号も伝送することができる。
【実施例１】
【００３３】
図６（ａ）は、実施例のケーブルの断面図、図６（ｂ）は、比較例１のケーブルの断面図、図６（ｃ）は、比較例２のケーブルの断面図である。
【００３４】
実施例は、第１の実施の形態に対応したものであり、３本の絶縁電線４間に磁性テープ層５２を備えた３本のドレイン線５を配置し、絶縁電線４及びドレイン線５を撚り合わせた状態でそれらの外周にポリエチレンテープ１７を巻き付けてケーブル１ａを作製したものである。
【００３５】
比較例１は、３本の絶縁電線４間に磁性テープ層５２を備えていない３本のドレイン線１５を配置し、絶縁電線４及びドレイン線１５を撚り合わせた状態でそれらの外周にポリエチレンテープ１７を巻き付けてケーブル１ｂを作製したものである。
【００３６】
比較例２は、３本の絶縁電線４間に３本の介在物１８を配置し、絶縁電線４及び介在物１８を撚り合わせた状態でそれらの外周にポリエチレンテープ１７を巻き付け、ポリエチレンテープ１７の外周に銅編組１９を形成し、銅編組１９の外周にポリエチレンテープ１７を巻き付けてケーブル１ｃを作製したものである。
【００３７】
図７は、ケーブル１ａ、１ｂから放射される電磁波ノイズを測定する測定系を示す図である。この測定系は、アルミニウム製のフレーム２１にインバータ（ＩＮＶ）２２及びモータ（Ｍｏ）２３が取り付けられ、インバータ２２及びモータ２３は、それぞれシールドボックス２４、２５によって覆われている。インバータ２２のグランド端子とモータ２３のグランド端子とをドレイン線２６で接続し、ドレイン線２６を流れるノイズ電流を高周波ＣＴ２７で検出し、その検出されたノイズ信号をスペクトラムアナライザ（ＳＡ）２８で測定した。
【００３８】
インバータ２２は、L100-007LRF（日立産機社製）を用いた。スペクトラムアナライザ２８は、E4402B (Agilent社製）を用いた。スペクトラムアナライザ２８の設定条件をＲＢＷ＝３ｋＨｚ、ＢＷ＝３ｋＨｚとした。高周波ＣＴ２７は、TL-28-S90-05Z-1R1-CL1（U_RD社製）を用いた。測定周波数は１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲である。また、測定対象のケーブル１ａ、１ｂのケーブル長さは３ｍとした。フレーム２１とケーブル１ａ、１ｂ表面との間の距離を８０ｍｍとした。
【００３９】
図８は、図６（ａ）に示す実施例のケーブル１ａ、図６（ｂ）に示す比較例１のケーブル１ｂについてノイズ電流を測定した結果を示すグラフである。実施例１のケーブル１ａは、比較例１のケーブル１ｂと比べて、測定範囲の１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚにおいてノイズ電流が約５ｄＢ少ないことが分かる。
【００４０】
図９（ａ）は、実施例と比較例２の可撓性を示す写真、図９（ｂ）は、比較例１と比較例２の可撓性を示す写真である。ケーブル１ａ〜１ｃを水平になるように一方の端部を固定し、他方の端部をフリーにした状態を横から写真を撮影したものである。その結果、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、比較例２のケーブル１ｃは約４５°方向に撓んでいるが、実施例のケーブル１ａ及び比較例１のケーブル１ｂはともに真下に近い方向に撓んでおり、実施例の可撓性が比較例１と同等であることが分かる。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能
である。例えば、本実施の形態では、磁性テープ層５２を複数設けたが、１つでもよい。その１つの磁性テープ層５２は、幅が５〜５０ｍｍでもよく、ケーブル長手方向に渡って連続して形成されていてもよい。また、磁性テープ層５２は、磁性粉を含有した樹脂層でもよい。
【００４２】
また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の構成要素の一部を省くことや変更することが可能である。例えば、ドレイン線５が介在物を兼ねることで、介在物を省いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…ノイズ抑制ケーブル、２…導体、２ａ…金属細線、３…絶縁体、４…絶縁電線、
５…ドレイン線、６…介在物、７…樹脂テープ層、８…シース、
５０…導体、５１…絶縁体、５２…磁性テープ層、
Ｄ…間隔、Ｌ…中心を通る線、Ｏ…中心、Ｗ…幅
１ａ、１ｂ、１ｃ…ケーブル、１５…ドレイン線、１７…ポリエチレンテープ、
１８…介在物、１９…銅編組、２１…フレーム、２２…インバータ（ＩＮＶ）、
２３…モータ（Ｍｏ）、２４、２５…シールドボックス、２６…ドレイン線、
２７…高周波ＣＴ、２８…スペクトラムアナライザ（ＳＡ）、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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