(57)【要約】      （修正有）【課題】感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減することができるカプラ及びこれを用いたワイヤーハーネスを提供する。【解決手段】内側に内部導体１１が設けられ、内部導体１１と静電結合する内部電極１３と、内部電極１３の外側に設けられ、内部電極１３と静電結合し、一部が接地される外部電極１５と、を備える。内部電極１３は、内部導体１１と対向する第１の領域１３ａと、第１の領域１３ａ以外の第２の領域１３ｂとを有し、第１の領域１３ａの表面粗さは、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きい。【選択図】図２
2016163239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に内部導体が設けられ、該内部導体と静電結合する内部電極と、
前記内部電極の外側に設けられ、前記内部電極と静電結合し、一部が接地される外部電極と、
を備え、
前記内部電極は、前記内部導体と対向する第１の領域と、該第１の領域以外の第２の領域とを有し、
前記第１の領域の表面粗さは、前記第２の領域の表面粗さよりも大きいことを特徴とすることを特徴とするカプラ。
【請求項２】
前記内部導体と、前記内部電極との間の静電容量は、前記内部電極と、前記外部電極との間の静電容量、及び一部が前記内部電極に接続され、他の一部が接地され、前記内部導体に発生する電圧を測定する測定部の浮遊容量と比べ、相対的に大きくなるものであることを特徴とする請求項１に記載のカプラ。
【請求項３】
前記内部電極と、前記内部導体との間に、誘電体又は導体が挟み込まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のカプラ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のカプラを含む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、カプラ、及びこれを用いたワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
車用通信信号を分岐するものとして、カプラがある。このようなカプラは、振動により外れることがある。また、このようなカプラの接続手法には、圧着等があるが、設置の際、手間が生じるものとなっている。
【０００３】
そこで、非接触型のカプラが利用されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載の技術は、被測定ケーブルとの間の浮遊容量を利用することにより、非接触による非接触型のカプラを実現させている。この非接触型のカプラは、容量をリレーで変化させることにより、測定精度を向上させるものである。なお、非接触、すなわち直流的に絶縁させた回路構成を利用するものは各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６３３７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】佐藤、桑原、「容量性電圧プローブの測定精度の改善」、信学技報、一般社団法人電子情報通信学会、2013年1月、EMCJ2012-107、p.31-36
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術は、測定精度を向上させるものの、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させるものではない。よって、非特許文献１に記載の技術を用いたカプラにより、車用通信信号を分岐させたとても、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができない。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができるカプラ及びこれを用いたワイヤーハーネスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るカプラは、内側に内部導体が設けられ、該内部導体と静電結合する内部電極と、前記内部電極の外側に設けられ、前記内部電極と静電結合し、一部が接地される外部電極と、を備え、前記内部電極は、内部導体と対向する第１の領域と、該第１の領域以外の第２の領域とを有し、前記第１の領域の表面粗さは、前記第２の領域の表面粗さよりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るカプラによれば、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができる。
【００１０】
また、本発明に係るカプラにおいて、前記内部導体と、前記内部電極との間の静電容量は、前記内部電極と、前記外部電極との間の静電容量、及び一部が前記内部電極に接続され、他の一部が接地され、前記内部導体に発生する電圧を測定する測定部の浮遊容量と比べ、相対的に大きくなるものであることが好ましい。
【００１１】
このカプラによれば、利得を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係るカプラにおいて、前記内部電極と、前記内部導体との間に、誘電体又は導体が挟み込まれることが好ましい。
【００１３】
このカプラによれば、内部電極と、内部導体との間の静電容量を相対的に大きくすることができる。したがって、利得を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るワイヤーハーネスは、上記に記載のカプラを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るワイヤーハーネスによれば、外来ノイズの影響が低減された車用通信信号を正確に伝送することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るカプラによれば、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができる。また、本発明に係るワイヤーハーネスによれば、外来ノイズの影響が低減された車用通信信号を正確に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るカプラの概略構成の一例を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿うカプラの断面形状の一例を示す図である。
【図３】図１のカプラ及び測定部３１の等価回路図である。
【図４】図１のカプラにおける内部導体１１と内部電極１３との位置関係の一例を示す図である。
【図５】図１のカプラで使用される誘電体の比誘電率の一例を示す図である。
【図６】利得Ｓ２１の外来ノイズの影響を説明する図である。
【図７】内部電極１３の内径と内部導体１１の外径との比に応じて、内部導体１１の位置を内部電極１３の中心から内部電極１３側に移動させた場合の利得Ｓ２１の変移を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本実施形態に係るカプラの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、カプラは、内部電極１３と、外部電極１５とを備えたものであり、内部導体１１を介して伝送される車用通信信号を分岐するものである。
【００１９】
内部導体１１は、表面が絶縁素材で被覆加工されたものであり、車用通信信号を伝達する部材として、例えば銅のような伝導性の高い部材で形成され、被測定対象として機能するものである。
【００２０】
内部電極１３は、内側に内部導体１１が設けられ、その内部導体１１と静電結合するものである。具体的には、内部電極１３は、円筒状に形成された電極であって、例えばアルミニウムのような導体で形成されている。
【００２１】
外部電極１５は、内部電極１３の外側に設けられ、内部電極１３と静電結合し、一部が接地されるものである。具体的には、外部電極１５は、円筒状に形成された電極であって、例えばアルミニウムのような導体で形成されている。
【００２２】
なお、図１においては、概略構成を示すこととし、その配置構成の詳細についての図示は省略するものとする。
【００２３】
次に、内部導体１１と、内部電極１３と、外部電極１５との位置関係について図２を用いて説明する。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿うカプラの断面形状の一例を示す図である。図２に示すように、内部電極１３に設けられた内部導体１１は、内部電極１３と非接触状態であり、内部電極１３と同心円状に配置されるものである。また、内部電極１３と、外部電極１５とは、同心円状に配置されている。つまり、内部導体１１と、内部電極１３と、外部電極１５とは、同心円状に配置されている。
【００２４】
なお、内部電極１３と、外部電極１５との間には、例えばスペーサが設けられていてもよい。スペーサは、内部電極１３と、外部電極１５との間を一定の距離で保つものであって、例えばプラスチックのような低誘電率の部材で形成されている。これにより、内部電極１３と、外部電極１５との間にスペーサが挿入されることによる結合容量の増加が抑制される。
【００２５】
また、内部電極１３と、内部導体１１との間には、例えば治具が設けられていてもよい。治具は、内部電極１３の内側の予め想定した場所に、内部導体１１を固定するものであって、例えば発砲ゴムのような弾力性のある部材で形成されている。
【００２６】
このような配置構成を前提とすると、カプラの電極は、内部電極１３と、外部電極１５とで構成されるものである。カプラの電極のうち、内部電極１３は、内部導体１１と電気的に結合するものである。また、カプラの電極のうち、外部電極１５は、外部に対する静電シールドとして機能するものであって、電位基準となる接地に接続されるものである。
【００２７】
次に、内部電極１３の構造について説明する。図２に示すように、内部電極１３は、内部導体１１と対向する第１の領域１３ａと、第１の領域１３ａ以外の第２の領域１３ｂとを有している。ここで、第１の領域１３ａの表面粗さは、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きいものとなっている。
【００２８】
一般的に、表面粗さが大きくなるにつれ、表面にはより多くの凹凸が形成されるため、表面積は大きくなる。つまり、表面粗さと、表面積とは相関関係がある。特に、第１の領域１３ａの表面粗さは、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きいため、第１の領域１３ａの表面積は、第２の領域１３ｂの表面積よりも大きいものとなる。
【００２９】
ここで、内部導体１１に電圧が発生した場合、内部導体１１と、内部電極１３との間の静電結合により、内部電極１３に誘導電圧が発生する。このような誘導電圧は、内部導体１１に発生した電圧Ｖｃに比例するものである。よって、内部電極１３と、外部電極１５との間の電位差を測定すれば、内部導体１１に発生した電圧Ｖｃに比例した電圧を測定することができる。
【００３０】
そこで、図１に示すように、内部電極１３に接続され、内部導体１１を介して伝達される車用通信信号を検知するものとして、測定部３１が設けられている。測定部３１は、一部が内部電極１３に接続され、他の一部が接地されるものである。測定部３１は、内部導体１１に発生する電圧Ｖｃ、具体的には内部導体１１に発生する電圧Ｖｃに比例する電圧Ｖｍを測定するものである。
【００３１】
次に、カプラ及び測定部３１の電気的構成について図３を用いて説明する。図３は、図１のカプラ及び測定部３１の等価回路図である。電圧Ｖｃは、内部導体１１に発生した被測定対象の電圧である。静電容量Ｃｉは、内部導体１１と、内部電極１３との間の静電結合による静電容量である。静電容量Ｃｓは、内部電極１３と、外部電極１５との間の静電結合による静電容量である。浮遊容量Ｃｐは、測定系全体の浮遊容量（基板、同軸ケーブルの取り回しの浮遊容量）である。抵抗Ｒｐは、測定部３１の抵抗であって、測定部３１の入力インピーダンスである。電圧Ｖｍは、測定部３１の出力電圧であって、内部導体１１に発生する電圧Ｖｃに比例する電圧である。
【００３２】
図３に示すように、内部導体１１、内部電極１３、及び外部電極１５の等価回路は、静電容量Ｃｉと、静電容量Ｃｓとの直列回路から構成されるものである。静電容量Ｃｓと、浮遊容量Ｃｐとは、並列回路が構成されるものである。また、測定部３１の等価回路は、浮遊容量Ｃｐと、抵抗Ｒｐとの並列回路から構成されるものである。
【００３３】
図３に示す等価回路から、電圧Ｖｃと電圧Ｖｍとの関係は、次に表される式（１）により求めることができる。
【００３４】
【数１】
2016163239.tif 000003
【００３５】
ここで、ωは角周波数である。また、次式（２）が成立する周波数範囲では、式（１）は、式（３）で表される。
【００３６】
【数２】
2016163239.tif 000004
【００３７】
【数３】
2016163239.tif 000005
【００３８】
式（３）は、周波数に無関係に成立するものである。よって、式（２）が成立する周波数範囲では、式（３）に示すように、測定部３１の電圧Ｖｍは、平坦な特性を示すので、全体として、周波数に無関係に一定の感度が得られるものとなる。
【００３９】
また、利得Ｓ２１は、電圧Ｖｍと、電圧Ｖｃとの比により求めることができるものであり、式（４）に表されるものとなる。利得Ｓ２１は、周波数特性のＳパラメータのうち、順方向透過特性を示すものである。
【００４０】
【数４】
2016163239.tif 000006
【００４１】
ここで、感度を向上させるには、利得Ｓ２１を向上させる必要がある。利得Ｓ２１を向上させるには、式（４）に示すように、利得Ｓ２１を０に近づける必要がある。利得Ｓ２１を０に近づけるには、式（３）に示すように、電圧Ｖｍと電圧Ｖｃとの比を１に近づける必要がある。具体的には、静電容量Ｃｓ及び浮遊容量Ｃｐと比べ、静電容量Ｃｉを相対的に大きくすることにより、電圧Ｖｍと電圧Ｖｃとの比を１に近づけることができる。
【００４２】
そこで、式（３）の等価回路を求めるために、静電容量Ｃｉ及び静電容量Ｃｓを求める必要がある。まず、内部電極１３及び外部電極１５で構成される円筒状の電極の半径に比べ、電極長は十分に長いものと仮定する。次に、図４を用いて円筒状の電極の各パラメータについて説明する。
【００４３】
図４は、図１のカプラにおける内部導体１１と内部電極１３との位置関係の一例を示す図である。図４に示すように、２重円筒のうち、内側にある円筒の半径をａ、外側にある円筒の半径をｂ、内側にある円筒の中心と、外側にある円筒の中心との距離をｄとした場合、単位長当たりの結合容量を次式（５）により求める。次に、次式（５）で求めた結合容量に、電極長をかけることにより、全体の結合容量を求めることができる。
【００４４】
【数５】
2016163239.tif 000007
【００４５】
式（５）は、等角写像法による演算であり、２重円筒の静電容量Ｃを求めるものである。なお、ｄを０とすれば、２重円筒の中心が一致するため、静電容量Ｃｉ，Ｃｓを求めることができる。
【００４６】
ここで、Ｓは、単位長さ当たりの面積を示すものであるので、式（５）の演算結果に、電極長、具体的には、内部電極１３及び外部電極１５の長手方向の形状の長さをかければよい。
【００４７】
式（５）から明らかなように、静電容量Ｃｉを相対的に大きくするには、単位長さ当たりの面積Ｓを大きくすればよいため、第１の領域１３ａの表面積を大きくすればよい。また、静電容量Ｃｉを相対的に大きくするには、距離ｄのパラメータが有効となるため、距離ｄを大きくしてもよい。距離ｄを大きくするには、内部導体１１の位置を偏心させればよい。また、内部電極１３のうち、第１の領域１３ａの表面を凸形状にすることにより第１の領域１３ａの表面積を大きくし、静電容量Ｃｉを大きくしてもよい。
【００４８】
次に、内部電極１３のうち、第１の領域１３ａの表面積を大きくした構成について説明する。第１の領域１３ａの表面積を大きくするには、第１の領域１３ａの表面粗さを、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きくすればよい。
【００４９】
具体的には、カプラにアルミニウム電解コンデンサを形成させる場合には、第１の領域１３ａの表面を電気化学的に粗面化し、陽極酸化させればよい。この結果、第１の領域１３ａの表面積は大きくなる。また、この結果、第１の領域１３ａの表面に酸化アルミの皮膜が形成される。この酸化アルミの皮膜、すなわちアルミニウム酸化皮膜は、比誘電率εｒが７〜８となる。
【００５０】
また、具体的には、第１の領域１３ａでは、第２の領域１３ｂと比べ、誘電率の高い結晶粒を成長させ、結晶粒のサイズを大きくさせてもよい。これにより、第１の領域１３ａは、第２の領域１３ｂと比べ、表面粗さが大きくなる。また、これにより、第１の領域１３ａは、第２の領域１３ｂと比べ、誘電率の低い粒界が少なくなり、高誘電率の誘電体層となる。
【００５１】
また、第２の領域１３ｂでは、第１の領域１３ａと比べ、結晶粒のサイズを小さくさせてもよく、又はアモルファス状態とさせてもよい。これにより、第２の領域１３ｂは、第１の領域１３ａと比べ、表面粗さが小さくなる。なお、第１の領域１３ａの表面粗さと比べ、第２の領域１３ｂの表面粗さを小さくさせるには、第２の領域１３ｂにプラズマ又はイオンを照射させることでダメージを与えればよい。これにより、第２の領域１３ｂは、アモルファス状態になる、又は結晶性に起因する表面の凹凸がなだらかになる。この結果、第２の領域１３ｂの結晶性は、第１の領域１３ａと比べて低くなる。したがって、第２の領域１３ｂの表面粗さは、第１の領域１３ａと比べ、小さくなる。
【００５２】
このようにすれば、内部導体１１と、内部電極１３との間の静電容量Ｃｉは、内部電極１３と、外部電極１５との間の静電容量Ｃｓ及び測定部３１の浮遊容量Ｃｐと比べ、相対的に大きくなるものである。換言すれば、カプラの感度特性は、内部電極１３の第１の領域１３ａの表面積、すなわち、表面粗さに依存するものとなる。
【００５３】
また、静電容量Ｃ０は、次式（６）のように表すこともでき、静電容量Ｃは、次式（７）のように表すこともできる。式（６）は、内部電極１３と、内部導体１１との間が真空となっている静電容量Ｃ０に相当し、式（７）は、内部電極１３と、内部導体１１との間が比誘電率εｒの絶縁層で満たされている静電容量Ｃに相当する。
【００５４】
【数６】
2016163239.tif 000008
【００５５】
ここで、式（６）は、真空の誘電率ε０、電極の面積Ｓ、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’で表されるものである。
【００５６】
【数７】
2016163239.tif 000009
【００５７】
式（７）から明らかなように、静電容量Ｃは、比誘電率εｒに比例し、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’に反比例する。よって、内部電極１３と、内部導体１１との間にある絶縁層の比誘電率εｒが大きく、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’が小さいほど、静電容量Ｃは大きくなる。
【００５８】
しかし、寸法上の制約により、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’を小さくできないことがある。このような場合、内部電極１３と、内部導体１１との間に、導体を挟み込むことにより、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’を小さくしたことと同様の効果が得られる。
【００５９】
そこで、内部電極１３と、内部導体１１との間に、距離ｄ’よりも薄い導体を挟んだ場合について次式（８）に表す。式（８）は、厚さｘの導体が、内部電極１３と、内部導体１１との間に挟み込まれたときの静電容量Ｃを表すものである。
【００６０】
【数８】
2016163239.tif 000010
【００６１】
式（８）に示すように、厚さｘの導体が、内部電極１３と、内部導体１１との間に挟み込まれることにより、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離は、ｄ’−ｘになる。式（８）に式（６）を代入し、真空のときの静電容量Ｃ０を用いて式（９）を導出する。
【００６２】
【数９】
2016163239.tif 000011
【００６３】
式（９）に示すように、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離が狭くなった分だけ静電容量Ｃは大きくなる。この場合の静電容量Ｃは、式（１）〜（４）の静電容量Ｃｉに相当する。よって、内部電極１３と、内部導体１１との間に、導体が挟み込まれることにより、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００６４】
また、内部電極１３と、内部導体１１との間に、距離ｄ’よりも薄い誘電体を挟んだ場合について次式（１０）に表す。式（１０）は、厚さｘの誘電体が、内部電極１３と、内部導体１１との間に挟みこまれたときの静電容量Ｃを表すものである。
【００６５】
【数１０】
2016163239.tif 000012
【００６６】
ここで、式（１０）に式（６）を代入し、真空のときの静電容量Ｃ０を用いて式（１１）を導出する。
【００６７】
【数１１】
2016163239.tif 000013
【００６８】
ここで、次式（１２）の関係が成立するため、静電容量Ｃは、真空のときの静電容量Ｃ０よりも大きいことが示される。この場合の静電容量Ｃは、式（１）〜（４）中の静電容量Ｃｉに相当する。よって、内部電極１３と、内部導体１１との間に、誘電体が挟み込まれることにより、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００６９】
【数１２】
2016163239.tif 000014
【００７０】
なお、式（１１）において、誘電体の厚さｘと、距離ｄ’とが等しい場合、次式（１３）が導出される。
【００７１】
【数１３】
2016163239.tif 000015
【００７２】
換言すれば、内部電極１３と、内部導体１１との間に、誘電体又は導体が挟み込まれることにより、静電容量Ｃｉを大きくすることができるため、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００７３】
次に、内部電極１３と、内部導体１１との間に挟み込まれる誘電体について説明する。図５は、カプラで使用される誘電体の比誘電率εｒの一例を示す図である。図５に示すように、誘電体に使用する材料は、上記で説明したアルミニウム酸化皮膜の他に、各種存在する。例えば、マイラー、マイカ、磁器（セラミック）、及びポリスチレン等のように、比誘電率εｒの大きいものであればよい。また、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、及びポリフェレンサルファイド等のように、誘電正接の小さな無極性プラスチックであってもよい。
【００７４】
次に、上記の構成によるカプラの特性について、図６、７を用いて説明する。
【００７５】
図６は、利得Ｓ２１の外来ノイズの影響を説明する図である。図６において、従来のカプラによる外来ノイズの影響を破線で示し、本実施形態に係るカプラの外来ノイズの影響を実線で示す。図６に示すように、本実施形態に係るカプラにおいては、外来ノイズの影響が低減されている。特に、従来のカプラにおいては、外来ノイズの周波数が１００ＭＨｚ以下の場合、外来ノイズの影響が大きかった。一方、本実施形態に係るカプラにおいては、外来ノイズの周波数が１００ＭＨｚ以下の場合であっても、外来ノイズの影響が低減されている。このことからも、本実施形態に係るカプラは、外来ノイズの影響を低減することができることが示される。
【００７６】
図７は、内部電極１３の内径と内部導体１１の外径との比に応じて、内部導体１１の位置を内部電極１３の中心から内部電極１３側に移動させた場合の利得Ｓ２１の変移を説明する図である。図７において、内部電極１３の内径と、内部導体１１の外径との比が０．７の場合を実線で示し、内部電極１３の内径と、内部導体１１の外径との比が０．５の場合を一点鎖線で示し、内部電極１３の内径と、内部導体１１の外径との比が０．０４の場合を破線で示している。
【００７７】
図７に示すように、いずれの比の場合であっても、内部導体１１の位置を、内部電極１３の中心から内部電極１３側に移動させるにつれ、利得Ｓ２１は向上している。このことからも、内部導体１１の位置を偏心させることにより、利得Ｓ２１を向上させることができることが示される。
【００７８】
ここで、内部電極１３の表面に凸形状を形成した場合について検討する。内部電極１３の表面、特に、第１の領域１３ａの表面に凸形状の凸部を複数形成すると、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’は近づくこととなる。よって、第１の領域１３ａの表面に凸形状の凸部を複数形成することにより、内部電極１３と、内部導体１１との間の距離ｄ’は近づくため、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００７９】
以上の説明から、本実施形態に係るカプラにおいて、内部電極１３は、内側に内部導体１１が設けられ、内部導体１１とは静電結合するものである。外部電極１５は、内部電極１３の外側に設けられ、内部電極１３と静電結合するものであり、一部が接地されるものである。このように、カプラは、内部電極１３と、外部電極１５との２重構造であり、外部電極１５の一部が接地されている。これにより、カプラの外部とカプラとの間における浮遊容量Ｃｐの影響を回避させることができる。よって、外来ノイズの影響を低減させることができる。
【００８０】
また、内部電極１３は、内部導体１１と対向する第１の領域１３ａと、第１の領域１３ａ以外の第２の領域１３ｂとを有している。第１の領域１３ａの表面粗さは、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きいものとなっている。これにより、第１の領域１３ａの表面積は、第２の領域１３ｂの表面積よりも大きいものとなっている。
【００８１】
このような構成は、内部導体１１と、内部電極１３との間の静電容量Ｃｉを、内部電極１３と、外部電極１５との間の静電容量Ｃｓ及び測定部３１の浮遊容量Ｃｐと比べ、相対的に大きくすることに相当するものである。よって、カプラで検知できる電圧Ｖｍと、カプラに入力される電圧Ｖｃとの比を１に近づけることができる。したがって、利得Ｓ２１を０に近づけることができるため、利得Ｓ２１を向上させることができる。この結果、カプラの感度を向上させることができる。
【００８２】
したがって、本実施形態に係るカプラは、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができる。また、カプラは、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減できるため、そのようなカプラを含むワイヤーハーネスであれば、外来ノイズの影響が低減された車用通信信号を正確に伝送することができる。
【００８３】
このようにして、本実施形態に係るカプラによれば、内側に内部導体１１が設けられ、該内部導体１１と静電結合する内部電極１３と、内部電極１３の外側に設けられ、内部電極１３と静電結合し、一部が接地される外部電極１５と、を備え、内部電極１３は、内部導体１１と対向する第１の領域１３ａと、第１の領域１３ａ以外の第２の領域１３ｂとを有し、第１の領域１３ａの表面粗さは、第２の領域１３ｂの表面粗さよりも大きいものである。よって、感度を向上させつつ、外来ノイズの影響を低減させることができる。
【００８４】
また、本実施形態に係るカプラにおいて、内部導体１１と、内部電極１３との間の静電容量Ｃｉは、内部電極１３と、外部電極１５との間の静電容量Ｃｓ、及び一部が内部電極１３に接続され、他の一部が接地され、内部導体１１に発生する電圧を測定する測定部３１の浮遊容量Ｃｐと比べ、相対的に大きくなるものであることが好ましい。よって、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施形態に係るカプラにおいて、内部電極１３と、内部導体１１との間に、誘電体又は導体が挟み込まれることが好ましい。よって、内部電極１３と、内部導体１１との間の静電容量Ｃｉを相対的に大きくすることができる。したがって、利得Ｓ２１を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施形態において、上記に記載のカプラを含むことを特徴とするワイヤーハーネスであることが好ましい。これにより、外来ノイズの影響が低減された車用通信信号を正確に伝送することができる。
【００８７】
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。
【００８８】
例えば、第１の領域１３ａの表面を荒らすための加工は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、第１の領域１３ａの表面がレーザー加工されてもよい。具体的には、第１の領域１３ａの表面がレーザー加工されることにより、マイクロメートルオーダーの溝又は穴を多数設けることができる。これにより、第１の領域１３ａの表面積を大きくすることができる。
【００８９】
また、第１の領域１３ａの表面を荒らすために、例えば、第１の領域１３ａの表面が切削加工されてもよい。具体的には、第１の領域１３ａの表面が切削加工されることにより、第１の領域１３ａの表面に凹凸形状を形成することができる。これにより、第１の領域１３ａの表面積を大きくすることができる。
【００９０】
また、第１の領域１３ａの表面を荒らすために、例えば、第１の領域１３ａの表面が放電加工されてもよい。具体的には、第１の領域１３ａの表面が放電加工されることにより、第１の領域１３ａの表面にマイクロメートルオーダーの凹凸形状を形成することができる。これにより、第１の領域１３ａの表面積を大きくすることができる。
【００９１】
また、カプラの構成は上記構成に限らず、フラット形状で構成されてもよい。この場合、内部導体１１は、内部電極１３の内側に配置させ、内部電極１３は、内部導体１１と対向する位置に第１の領域１３ａが形成されればよい。このような配置構成及び形状であっても、上記で説明した作用効果を奏することができる。
【００９２】
また、上記で説明したカプラは、利得Ｓ２１が極端に変化する条件で用いることにより、スイッチとして構成させてもよい。具体的には、車のエンジンスイッチ及びドアロック等のような構成に組み込んで使用してもよい。また、利得Ｓ２１が極端に変化する条件として、電気自動車の充電用コネクタに組み込んで使用してもよい。また、利得Ｓ２１が極端に変化する条件として、非接触給電用の伝送部材として使用してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１１      ：内部導体
１３      ：内部電極
１３ａ    ：第１の領域
１３ｂ    ：第２の領域
１５      ：外部電極
３１      ：測定部
【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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