(57)【要約】【課題】ケーブル外径の増加を抑制しつつ磁性体層の最短磁路長を長くすることができるノイズ抑制ケーブルを提供する。【解決手段】ノイズ抑制ケーブル１は、導体２の外周を絶縁体３で被覆した絶縁電線４と、絶縁電線４の外周に断面多角形に形成されたシールド層６と、シールド層６の外周に断面多角形に形成された絶縁層５ｂと、絶縁層５Ｂの外周に断面多角形に形成された磁性テープ層７とを備える。【選択図】図１
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【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絶縁電線と、
前記絶縁電線の外周に断面多角形に形成されたシールド層と、
前記シールド層の外周に断面多角形に形成された絶縁層と、
前記絶縁層の外周に断面多角形に形成された磁性テープ層と、
を備えたノイズ抑制ケーブル。
【請求項２】
前記磁性テープ層は、ケーブル長手方向に沿って所定の間隔を有して複数形成された、
請求項１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、電磁波ノイズの抑制に磁性体層を用いたノイズ抑制ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、信号線の外側にシールド層を設け、このシールド層の外側に磁性体層を設けたノイズ抑制ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このノイズ抑制ケーブルは、信号線の外側に金属編組線からなるシールド層を断面円管状に設け、このシールド層の外側に磁性テープを螺旋状に巻き付けて断面円管状の磁性体層を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１１３１７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、従来のノイズ抑制ケーブルによれば、シールド層に一定以上の電流が流れると、磁性体層が磁気飽和し、ノイズ抑制効果を減少させるおそれがある。磁性体層の磁気飽和を抑制するためには、磁性体層の飽和磁束密度を増加させるか、磁性体層の直径を大きくして最短磁路長（磁性体層の内側の面における磁路長）を長くすることが考えられる。しかし、磁性体層の直径を大きくすると、ケーブル外径が大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ケーブル外径の増加を抑制しつつ磁性体層の最短磁路長を長くすることができる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絶縁電線と、前記絶縁電線の外周に断面多角形に形成されたシールド層と、前記シールド層の外周に断面多角形に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に断面多角形に形成された磁性テープ層と、を備えたノイズ抑制ケーブル。
［２］前記磁性テープ層は、ケーブル長手方向に沿って所定の間隔を有して複数形成された、前記［１］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、ケーブル外径の増加を抑制しつつ磁性体層の最短磁路長を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明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正面図である。
【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（ａ）は、比較例の解析モデルを示す図、図３（ｂ）は、実施例の解析モデルを示す図、図３（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）のＡ部拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、１ｋＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］を示すグラフ、図４（ｂ）は、１００ｋＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］を示すグラフ、図４（ｃ）は、１ＭＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］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】
［実施の形態］
図１は、本発明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正面図である。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。
【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で被覆した複数（本実施の形態では３本）の絶縁電線４と、これら複数の絶縁電線４の周囲に介在物９Ａ〜９Ｃを介在させて樹脂テープが巻き付けられて形成された樹脂テープ層５Ａと、樹脂テープ層５Ａの外周に設けられたシールド層６と、シールド層６の外周に設けられた樹脂テープ層５Ｂと、樹脂テープ層５Ｂ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７と、これら複数の磁性テープ層７及び樹脂テープ層５Ｂの外周に設けられた樹脂テープ層５Ｃと、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。
【００１３】
樹脂テープ層５Ａ、シールド層６、樹脂テープ層５Ｂ、磁性テープ層７及び樹脂テープ層５Ｃは、断面六角形となるように複数の絶縁電線４の周囲に直径が異なる介在物９Ａ〜９Ｃが介在されている。これにより、ケーブル外径が同じという条件で、磁性テープ層が断面円管状に形成されている場合と比べて、磁性テープ層７の最短磁路長（磁性テープ層７の内側の面における磁路長）を長くすることができる。ここで、断面六角形の磁性テープ層７は、断面多角形の磁性体層の一例である。
【００１４】
絶縁電線４は、例えば、周波数ＤＣ〜１ＭＨｚ以下の電力又は信号を伝送する。なお、絶縁電線４は、本実施の形態では複数本としたが、１本でもよい。また、絶縁電線４は、差動信号を伝送するツイストペア線でもよい。
【００１５】
樹脂テープ層５Ａは、樹脂テープを複数の絶縁電線４の周囲に介在物９を介在させてそれらの外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ｂは、樹脂テープをシールド層６の外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ｃは、樹脂テープを樹脂テープ層５Ｂ及び磁性テープ層７の外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ａ〜５Ｃ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。
【００１６】
シールド層６は、例えば、導線を編組して形成され、グランドに接続される。なお、シールド層６は、導体付きテープを巻き付けたものでもよい。
【００１７】
（磁性テープ層７の構成）
磁性テープ層７は、樹脂テープ層５Ｂの外周に幅Ｗの磁性テープ７０を両端部が重なるように巻き付け、その重なり部７１の接合部７２ａ〜７２ｃを抵抗溶接することにより形成される。磁性テープ７０の幅Ｗは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。磁性テープ層７間の間隔Ｄは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。
【００１８】
磁性テープ７０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。
【００１９】
（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、シールド層６にコモンモードノイズ電流が流れる。このコモンモードノイズ電流は、磁性テープ層７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７は、断面六角形に形成されているので、ケーブル外径の増加を抑制しつつ磁性テープ層７の最短磁路長を長くすることができる。
（３）所定の幅の磁性テープ層７を所定の間隔を有してケーブル長手方向に設けているので、ケーブル長手方向に全体に渡って磁性テープ層を設けた場合と比較して、同等の電磁波ノイズの抑制効果が得られるとともに、優れた屈曲性が得られる。
（４）フェライトコアを用いないため、美観的に優れ、フェライトコアの割れ等の取扱い上の問題もなく、ケーブルの外径を大きくすることなく電磁波ノイズの放射を抑制することができる。
【実施例１】
【００２０】
図３（ａ）は、比較例の解析モデルを示す図、（ｂ）は、実施例の解析モデルを示す図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）のＡ部拡大図である。
【００２１】
比較例の解析モデルは、図３（ａ）に示すように、導体１２を絶縁体１３で被覆した３本の絶縁電線１４の周囲に介在物１９を介在させて円形のテープ層２０を設け、テープ層２０の外周にシース１８を設けた３芯ノイズ抑制ケーブルである。
【００２２】
実施例の解析モデルは、図３（ｂ）に示すように、比較例と同じ３本の絶縁電線１４の周囲に介在物１９を介在させて実施の形態と同様に六角形のテープ層２０を設け、テープ層２０の外周にシース１８を設けた３芯ノイズ抑制ケーブルである。
【００２３】
テープ層２０は、図３（ｃ）に示すように、比較例と実施例を同一とし、シールド層に対応する銅テープ１６、及び磁性テープ層に対応する磁性テープ１７の両側にポリエチレンテープ１５を配置した構造となっている。
【００２４】
（理論計算）
ケーブルのシールド層に磁性テープを１周巻き付けた長さを最短磁路長ｌminとすると、磁性テープの磁束密度Ｂは、
Ｂ＝μＨ・・・（１）、Ｈ＝Ｉ／ｌmin・・・（２）
上記の式（１）、（２）より
Ｂ＝μＩ／ｌmin        ・・・（３）
で表される。Ｃｏ系アモルファスの飽和磁束密度Ｂｓは、Ｂｓ＝０．６なので、磁性テープが飽和する電流Ｉｓは、式（３）より
Ｉｓ＝Ｂｓｌmin／μＮ        ・・・（４）
となる。
ここで、Ｂ：磁束密度［Ｔ］、Ｂｓ：飽和磁束密度［Ｔ］、Ｈ：磁界［Ａ／ｍ］、
μ：透磁率（μ＝μｓμｏ）、μｏ：真空の透磁率（μｏ＝４π×１０−７）、
μｓ：比透磁率、ｌmin：最短磁路長［ｍ］、Ｉ：電流［Ａ］、
Ｉｓ：磁性テープが飽和する電流［Ａ］、Ｎ：磁性テープの巻き数（＝１）
【００２５】
式（４）より、磁性テープが飽和する電流Ｉｓは、磁性テープの最短磁路長と磁性テープの比透磁率・飽和磁束密度に依存することが分かる。したがって、理論上、磁性テープの最短磁路長を長くすれば、磁性テープが飽和する電流Ｉｓを増加させることができるといえる。
【００２６】
（解析条件）
比較例と実施例について、解析ソフトを用いて磁性テープが飽和する電流値を求めた。解析条件は、解析ソフトとして、ＪＭＡＧ Designet ver.14を用い、解析周波数範囲を１ｋＨｚ〜１ＭＨｚ、印加電流値を１〜１００Ａ、メッシュサイズを０．０３ｍｍとした。磁性テープ１７は、直流の比透磁率を３５００、抵抗率を１．４２×１０−６Ωｍとし、渦電流値を考慮した。図３に示す解析モデルの寸法は、表１に示す値を用いた。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
図４（ａ）は、１ｋＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］を示すグラフ、図４（ｂ）は、１００ｋＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］を示すグラフ、図４（ｃ）は、１ＭＨｚにおける最大磁束密度［Ｔ］を示すグラフである。磁性テープ１７が飽和する電流値を表２に示す。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
（評価）
本実施例は、表２に示すように、最短磁路長の増加により比較例と比べて、磁性テープが飽和する電流値が大きいという結果が得られた。
【００３１】
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７を複数設けたが、１つでもよい。その１つの磁性テープ層７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、本実施の形態では、磁性テープ層７を断面六角形に形成したが、５角形以上、２４角形以下に形成してもよい。また、磁性体層は、断面多角形を有する磁性体からなるものでもよく、磁性粉が含有された断面多角形を有する樹脂からなるものでもよい。
【００３２】
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、磁性テープ層７の外側に形成した樹脂テープ層５Ｃを省いてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…ノイズ抑制ケーブル、２…導体、３…絶縁体、４…絶縁電線、
５Ａ〜５Ｃ…樹脂テープ層、６…シールド層、７…磁性テープ層、８…シース、
９Ａ〜９Ｃ…介在物、７０…磁性テープ、７１…重なり部、
７２ａ〜７２ｃ…接合部、Ｄ…間隔、Ｗ…幅
１２…導体、１３…絶縁体、１４…絶縁電線、１５…ポリエチレンテープ、
１６…銅テープ、１７…磁性テープ、１８…シース、１９…介在物、２０…テープ層
【図１】
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【図２】
2016225216.tif 000006
【図３】
2016225216.tif 000007
【図４】
2016225216.tif 000008