(57)【要約】【課題】編組に比べて、捻り性が遙に優れたシールド線を提供する。【解決手段】導線の絶縁層の外周に、横一列に細線を固定した帯状の素線束に代えて、当該細線から形成される撚り線を、前記素線束を織ってなる編組と同じピッチで相互に交差する２方向から巻付けつつ編み込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブル。前記撚り線は、直径が０．０５５ｍｍから０．２１５ｍｍの細線を６本から１３本撚り込んでいることを特徴とするシールド線。前記撚り線は、１本の細線を中心にして、その外周に細線を６本配置して撚りこんでいることを特徴とするシールドケーブル。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線の絶縁層の外周に、横一列に細線を固定した帯状の素線束に代えて、当該細線から形成される撚り線を、前記素線束を織ってなる編組と同じピッチで相互に交差する２方向から巻付けつつ編み込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブル。
【請求項２】
前記撚り線は、直径が０.０５５ｍｍから０.２１５ｍｍの細線を６本から１３本撚り込んでいることを特徴とする請求項１に記載のシールドケーブル。
【請求項３】
前記撚り線は、１本の細線を中心にして、その外周に細線を６本配置して撚りこんでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシールドケーブル。
【請求項４】
前記撚り線の巻付けのピッチ角は、２０度から５４度であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシールドケーブル。
【請求項５】
導線の絶縁層の外周に、直径が０.１０ｍｍから０.１４５ｍｍの細線を中心に１本、外周に６本配置して撚りこんだ撚り線を、交差する２方向から各方向とも１０本から１４本ずつピッチ１８ｍｍから５０ｍｍで巻付けつつ、編込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブル。
【請求項６】
導線の絶縁層の外周に、直径が０.０７５ｍｍから０.１２５ｍｍの細線を中心に１本、外周に６本配置して撚りこんだ撚り線を、交差する２方向から各方向とも１６本から２０本ずつピッチ１８ｍｍから５０ｍｍで巻付けつつ、編込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブル。
【請求項７】
前記シールド層は、外径が６ｍｍから１０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のシールドケーブル。
【請求項８】
前記細線は、銅線であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のシールドケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシールドケーブルに関し、特にシールド層が編組に代えて撚り線を巻付けつつ編み込んでなるシールドケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場や車両におけるセンサや電装品の電気的接続用の配線等には、ノイズが外部から侵入したり、ノイズを外部へ放出することを防止するため、導線（信号や電力を伝達する線、コア線）の絶縁層の外周にシールド層を設けた電線（以下、「シールドケーブル」と記す）が多く使用されている。この場合特に、自動車用のシールドケーブル、例えば車載カメラ、カーナビ等の車載マルチメディヤ用配線に用いるシールドケーブルにおいては、シールド層として曲げを伴う配線を容易にする必要があるため、編組を用いたシールドケーブルが広く使用されている。
【０００３】
編組とは、例えば銅等からなる細い素線を数本横一列に並べて固定した帯状の素線束を、導線の絶縁層の外周をほぼ覆い尽くす様に、交差する２方向から複数束ずつ螺旋状に巻付けつつ、上下に編込んだ構造を指し、導線の絶縁層の外周を素線（層）で覆うことにより、導線と外界間の電磁波の往来をカットするものである。
【０００４】
また、１本の素線束を構成する素線の本数を持ち本数といい、編組を構成する素線束の数を打ち本数というが、自動車用電線においては、電線の直径が８ｍｍ程度の場合には、打ち本数が２４であれば、持ち本数は６〜１２程度であり、素線の直径は０．０８ｍｍ〜０．１４５ｍｍ程度である。また同じく、打ち本数が３６であれば、持ち本数は６〜１２程度であり、素線の直径は０．０５５ｍｍ〜０．０８５ｍｍ程度である。さらに、持ち本数が小さければ、素線の直径は大きくなる。
また、巻付けのピッチは、編組の直径が６ｍｍ程度のとき５０ｍｍ程度である（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１―２３２９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、機器の安全性、信頼性への要求は、益々厳しくなってきている。シールドケーブルもその例外ではない。即ち、例えば自動車への使用であれば、前記車載マルチメディアへの使用のみならず、自動車そのものについて電気自動車、ハイブリッドカー、オフロードカーやオフロードバイク等が開発され、あるいは既に使用されつつある。そして、これらの自動車は、従来の自動車以上に長期にわたって使用されたり、種々の過酷な使用に供されたりするため、車体のみならずシールドケーブルも従来以上に長期にわたって機械的強度を維持することが要求されている。
【０００６】
また、通常の自動車であっても、従来以上に長期の使用や過酷な使用に耐えることが要求される様になってきており、このことはシールドケーブルも例外ではない。
このため、現在実用化されているシールドケーブルでは、かかる要求を充たすには必ずしも充分ではなくなりつつある。
【０００７】
具体的には、現在の自動車用シールドケーブルには前記の如く編組が広く用いられているが、編組は捻られる場所に現在以上に長期にわたって使用したり、現在以上の捻りが生じる場所に使用したりすれば、素線の破断が生じる危険がある。即ち、帯状の素線束を交差する２方向から複数本ずつ螺旋状に巻付けつつ、上下に編込んだ構造であるため、素線束の各素線は帯状に拘束され、上下の編込みのため屈曲、伸縮も自由でない。その結果、電線の捻りが繰返されると、柔らかい銅製かつ細線であるだけに破断し易い。
【０００８】
しかも、万が一破断が生じると、金属であるだけに鋭利な破断面が、樹脂製の絶縁被覆等を損傷させたりしかねない。
このため、従来以上に捻りに対する耐性を有するシールドケーブルの開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、横一列に並べて固定した帯状の素線束に代えて、複数本の撚り線を上下に編込んだシールドケーブルとしたものである。
以下、各請求項の発明を説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
導線の絶縁層の外周に、横一列に細線を固定した帯状の素線束に代えて、当該細線から形成される撚り線を、前記素線束を織ってなる編組と同じピッチで相互に交差する２方向から巻付けつつ編み込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブルである。
【００１１】
本請求項の発明は、導線の絶縁層の外周に、横一列に細線を固定した帯状の素線束を織って製造された編組に代えて、当該細線を（本来であれば編組の束を構成する素線を）撚って撚り線を形成し、この撚り線を帯状の素線束を編んだ編組と同じように、即ち同じ打ち本数、同じピッチで巻付けてあるので、シールド性能を損うことなくシールド層の捩れ性が向上する。即ち、小さな力で捩れ、捩れに対する疲労強度も大きく向上する。
即ち、シールドケーブルに捻りが作用したときに、撚り線を形成する各細線（編組と区別するため、撚り線では「細線」と記す）は編組と異なり相互に強く拘束されていないため、個々に屈曲や伸縮をする。このため、無理な応力が発生しないことになる。
【００１２】
また、「交差する２方向から巻付けつつ編み込む」点については、製造等の面から同数本でなされるのが好ましい。
また、「導線の絶縁層」とは、アース線等他の線の絶縁層をも兼ねている場合をも含み、「導線」とは単一線に限定されず撚り線等をも含み、用途としては信号線、動力用電線等を問わず、本発明の対象となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記のシールドケーブルであって、
前記撚り線は、直径が０．０５５ｍｍから０．２１５ｍｍの細線を６本から１３本撚り込んでいることを特徴とするシールドケーブルである。
【００１４】
本請求項の発明においては、シールド層を構成する撚り線は、直径が０．０５５ｍｍから０．２１５ｍｍの細線を６本から１３本撚り込んでいるため、現在シールドケーブルとして用いられている編組と同じ細線を使用することとなり、細線の手配、取扱いが便利である。
なお、細線の直径および撚り数は、シールドケーブルに要求される強度や導体の直径等にもよるが、一般的にはシールドケーブルが細ければ細線の直径は小さくなり、撚り線のピッチが同じならば細線の直径と撚り数は逆比例する。
但し、シールド効果から見れば、導体内を流れる電力や外界の雑音源が特に強ければ別であるが、撚り線の直径は０．１４ｍｍ以下、撚り数も８本以下で充分と思われる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記のシールドケーブルであって、
前記撚り線は、１本の細線を中心にして、その外周に細線を６本配置して撚りこんでいることを特徴とするシールドケーブルである。
【００１６】
本請求項の発明においては、撚り線に捻りが作用したときに、その中心にある細線はそれに伴う変形の際に、外周には他の細線があるため絶縁層や絶縁シースから拘束を受けず、さらに他の細線からも拘束を受けない。同じく、外周にある細線は、他の細線から拘束されず、さらに中心にある細線を外側に巻付けられているため、コイルバネと同じ原理で伸縮、屈曲性に富む。このため、シールド層の捻りに対する耐性が大きく向上する。
さらに、１本の細線を中心にして、その外周に細線を６本配置した撚り線は一般的に使用されているため、製造も容易である。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記のシールドケーブルであって、
前記撚り線の巻付けのピッチ角は、２０度から５４度であることを特徴とするシールドケーブルである。
【００１８】
本請求項の発明においては、ピッチ角が適切であるため、屈曲疲労強度も強くなる。なお、ピッチ角度は、３５度から５０度程度が好ましい。
このため、例えば絶縁層の外径が５．９ｍｍから６．４ｍｍ程度の場合には、繰返し曲げに対する耐性の面からは、ピッチは１８ｍｍから２２ｍｍ程度が好ましい。
ここにピッチ角とは、シールド層の外径をｄ、ピッチをｘとしたとき、ｔａｎα＝ｄ×π／ｐを充たす角度αを指す。なお、ピッチとは、撚り線を等角度で絶縁層に巻付けていったときには、シールドケーブルの長さ方向にある間隔で同じ撚り線が来ることとなるが、その間隔をいう。これは、編組でも同じである。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、
導線の絶縁層の外周に、直径が０.１０ｍｍから０.１４５ｍｍの細線を中心に１本、外周に６本配置して撚りこんだ撚り線を、交差する２方向から各方向とも１０本から１４本ずつピッチ１８ｍｍから５０ｍｍで巻付けつつ、編込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブルである。
【００２０】
本発明においては、曲げ強度、捻れ強度、シールド性能とも優れたシールドケーブルとなる。なお、細線の直径は０．１２ｍｍ±１０％、撚り線の本数は各方向１２本ずつ行うことがより好ましい。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、
導線の絶縁層の外周に、直径が０.０７５ｍｍから０.１２５ｍｍの細線を中心に１本、外周に６本配置して撚りこんだ撚り線を、交差する２方向から各方向とも１６本から２０本ずつピッチ１８ｍｍから５０ｍｍで巻付けつつ、編込んだシールド層を有していることを特徴とするシールドケーブルである。
【００２２】
本発明においては、曲げ強度、捻れ強度、シールド性能とも優れたシールドケーブルとなる。なお、細線の直径は０．０８ｍｍ±１０％、撚り線の本数は各方向１８本ずつ行うことが好ましい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、前記のシールドケーブルであって、
前記シールド層は、外径が６ｍｍから１０ｍｍであることを特徴とするシールドケーブルである。
【００２４】
本請求項の発明においては、外径が適切であるため、曲げ強度、捻れ強度、シールド性能とも優れたシールドケーブルとなる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、前記のシールドケーブルであって、
前記細線は、銅線であることを特徴とするシールドケーブルである。
【００２６】
本請求項の発明においては、細線が軟い銅線であるため、撚り線の製造、撚り線の絶縁層の外周への交差する２方向から巻付けつつの編み込みとも容易となる。
また、材質が軟いため、撚り線ダイスを通過する際にダイスからの押圧により各細線の電気的接触も良好になされ、電磁シールド効果も増す。
ここに「銅線」とは、純銅線、電気銅線のみならず、柔軟さ、加工し易さを失わない限り錫等をめっきした純銅線、電気銅線等をも含む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては、導線の絶縁層の外周に、横一列に細線を固定した帯状の素線束を織って製造された編組に代えて、当該細線を撚って撚り線を形成し、この撚り線を帯状の素線束を編んだ編組と同じピッチで相互に交差する２方向から巻付けつつ編み込んだシールド層を有しているため、充分なシールド性能を維持しつつ、捩れ性が向上する。
【００２８】
また、シールド層が編組と異なり撚り線であるため、シールドケーブル自体が、充分なシールド性能を維持しつつ、捩れ性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００３０】
（構造の説明）
本実施の形態のシールドケーブルの構造を、図面を参照しつつ説明する。図１は、シールドケーブルの長さ方向に直交する断面を概念的に示す図である。図２は、このシールドケーブルのシールド層を、線の長さ方向に直交する方向から見た外形を概念的に示す図である。図３は、撚り線の、その長さ方向に直交する断面を概念的に示す図である。
これらの図において、１０は信号を伝達する導線であり、２０は導線を絶縁する絶縁層であり、３０は導線１０と外界間の電磁波の往来を遮断するシールド層であり。４０はシールドケーブル全体を保護する絶縁シースであり、５０はシールドケーブルである。
【００３１】
図１に示す様に、シールド層３０は、絶縁層２０の外周に形成されている。また、図２に示す様に、交差する２方向から複数本の線が等間隔で巻き付けられ、編組と同じく交差する場所では交互に上下に編込まれている。このため、シールド層は、いわば網目がほぼ菱形の網目構造を形成していることとなる。
さらに、シールド層３０を形成するその外周の巻線は、図３に示す様に、中心にある１本の細線３５の外周に等径の６本の細線３６を巻きつけた撚り線３１からなる。
このため、撚り線内において、各細線は相互に電気的接触を保ちつつ、機械的にはかなり自由度を有していることとなる。
【００３２】
このシールドケーブルの製造時、シールド層３０の外周に絶縁シース４０を被覆して形成する工程で、シールド層３０は絶縁シース４０を介して外周からダイスで中心方向に押圧され、その状態で樹脂製の絶縁シース４０が固化するため、２方向から交差する撚り線３１は交差点で電気的にしっかりと接触した状態で固化されている。さらに、細線は柔らかい銅製であるため、押圧による電気的接触が一層良好となっている。
但し、外力による変形に際しては、樹脂は銅よりも遙に柔軟であるため、絶縁層や絶縁シースの樹脂による個々の細線の変形に対する拘束は事実上ない。
【００３３】
（性能試験の説明）
本実施の形態のシールドケーブル５０の性能試験を説明する。
（１）試験を行ったシールドケーブル
試験を行ったシールドケーブルの要目は、以下の通りである。
打ち数（編組と同じく、交差する２方向から同数本ずつ螺旋状に巻付けつつ、上下に編込んだ撚り線の総数）は２４本、素線の径は０．１２ｍｍ、シールド層の外径は６．０ｍｍ、絶縁シースの外径は６．０ｍｍである。また、絶縁層の材料は難燃剤を配合したポリエチレンであり、絶縁シースの材料は難燃剤を配合したポリウレタンである。
比較試験を行ったシールド層が編組のシールドケーブルの要目は、以下の通りである。
打ち数は２４、持ち本数は７本、素線の径は０．１２ｍｍであり、その他は実施の形態のシールド線と同じである。
【００３４】
（２）捻り試験
試験方法を、図４を参照しつつ説明する。図４に示す様に、長さ０．３ｍのシールドケーブル５０の一端を壁６０に固定し、他端を±１５度捻り、破断するまでの回数を測定した。なお、図４では、シールドケーブルの左端の断面は厳密には楕円となり、壁６０近くでは線径が小さくなるが、捻り試験の内容が判り易くなる様にそれらの点は無視して示している。
試験結果は、図５に示す様に、実施の形態のシールドケーブルは、３００００回で撚り線が破断した。
一方、シールド層が編組のシールドケーブルは、１００００回で編組が破断した。なお、編組の打ち数は前記の如く実際には７本であるが、これを正確に描くと図が細かくなり過ぎ、判読し難くなるので、図５の編組は打ち数を３本として描いている。
【００３５】
（シールド性能試験）
前記の実施の形態のシールドケーブルと編組でシールド層を形成したシールドケーブルのシールド性能の比較試験を行った。試験方法は、吸収クランプ法を用い、試験対象の電線からの電流の漏れを、周波数帯ごとに吸収クランプを電線に沿って移動させ、ピークを測定した。
試験結果を、図６に示す。図６において、実線は実施の形態のシールドケーブルの実測値であり、破線は比較例のシールドケーブルの実測値で実施の形態と相違する部分を示す。従って、実線のみ示してある周波数領域では、実施の形態のシールドケーブルも比較例のシールドケーブルもシールド効果は同じである。
【００３６】
図６に示す様に、周波数が０．４ＭＨｚから１ＭＨｚの辺りと同じく０．０１ＭＨｚ近傍で僅かに相違が見られるが、０．０１ＭＨｚから１ＭＨｚまでの範囲においては、従来用いられている編組を採用したシールドケーブルと同じあるいはほぼ同じ性能であることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】シールドケーブルの長さ方向に直交する断面を概念的に示す図である。
【図２】シールドケーブルのシールド層を、線の長さ方向に直交する方向から見た外形を概念的に示す図である。
【図３】撚り線の、その長さに方向に直交する断面を概念的に示す図である。
【図４】捻り試験の試験方法を概念的に示す図である。
【図５】捻り試験結果を示す図である。
【図６】シールド性能試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    導線
２０    絶縁層
３０    シールド層
３１    撚り線
３５    中心の細線
３６    外周の細線
４０    絶縁シース
５０    シールドケーブル
６０    固定壁
【図１】
2007080706.tif 000003
【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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