特開 2015-153537 シールド電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-153537(P2015-153537A)

(43)【公開日】2015年8月24日

(54)【発明の名称】シールド電線

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/17 20060101AFI20150728BHJP

   H01B 7/22 20060101ALI20150728BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20150728BHJP

   D07B 1/06 20060101ALI20150728BHJP

   D07B 5/00 20060101ALI20150728BHJP

【ＦＩ】

   H01B7/18 D

   H01B7/22

   H01B7/00 301

   D07B1/06 Z

   D07B5/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-24967(P2014-24967)

(22)【出願日】2014年2月13日

(71)【出願人】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上柿 亮真

【テーマコード（参考）】

3B153

5G309

5G313

【Ｆターム（参考）】

3B153AA45

3B153BB11

3B153BB15

3B153CC15

3B153CC51

3B153CC54

3B153CC55

3B153FF15

3B153FF39

3B153GG05

5G309AA11

5G313AB02

5G313AB05

5G313AC03

5G313AD01

5G313AD08

5G313AE08

(57)【要約】

【課題】シールド性能及び屈曲性に優れたシールド電線を提供する。
【解決手段】シールド電線１は、コア部２、シールド部３及びシールド固定部４を有している。コア部２は、導体２１及び導体２１の周囲に被覆された絶縁材２２を有する被覆電線２０を備えている。シールド部３は、コア部２の全周を覆う金属箔を有している。シールド固定部４は、シールド部３の外周に巻回され、コア部２の長手方向に間隔をあけて複数配置されている。シールド部３は、隣り合うシールド固定部４の間に、金属箔が少なくとも２重に重なってなる余長部５を有している。余長部５は、コア部２を被覆した状態を維持しつつコア部２の長手方向に伸縮可能に構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導体及び該導体の周囲に被覆された絶縁材を有する被覆電線を備えたコア部と、
該コア部の全周を覆う金属箔を有するシールド部と、
該シールド部の外周に巻回され、上記コア部の長手方向に間隔をあけて複数配置されたシールド固定部とを有し、
上記シールド部は、隣り合う上記シールド固定部の間に、上記金属箔が少なくとも２重に重なってなる余長部を有しており、
該余長部は、上記コア部を被覆した状態を維持しつつ上記コア部の長手方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とするシールド電線。

【請求項2】

上記余長部は、上記金属箔が折り重ねられてなることを特徴とする請求項１に記載のシールド電線。

【請求項3】

上記金属箔は上記コア部にらせん状に巻回されており、上記金属箔の重なり部分が上記余長部を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載のシールド電線。

【請求項4】

自動車用ワイヤーハーネスに用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシールド電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールド電線に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車や電気機器等において、電磁ノイズ対策が必要な箇所には、シールド電線が用いられている。シールド電線は、電気信号等を伝達するコア部と、コア部の外周を被覆するシールド層とを有しており、外部からコア部への電磁ノイズの侵入や、コア部から外部への電磁ノイズの放射をシールド層により抑制することができるよう構成されている。

【0003】

シールド層としては、金属素線を編み込んで形成した編組よりなるシールド層が多用されている（例えば、特許文献１）。編組を有するシールド層は、金属素線の間に隙間が存在するため、しなやかで伸縮性に富み、シールド電線の屈曲に追従して容易に変形することができる。しかしながら、編組を有するシールド層は、金属素線の間の隙間から高周波の電磁ノイズが漏れやすく、用途によってはシールド性能が不十分となることがある。

【0004】

そこで、高周波の電磁ノイズに対するシールド性能をより高める観点から、金属箔や金属テープ等をコア部に巻回して形成したシールド層が用いられている（例えば、特許文献２）。金属箔等を用いてコア部を隙間なく覆うことにより、高周波の電磁ノイズの漏洩を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１２３７４９号公報

【特許文献2】特開２０１３−１６５５６１号公報

【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、金属箔よりなるシールド層は編組に比べて伸縮性が低いという問題がある。そのため、金属箔よりなるシールド層を有するシールド電線は、屈曲させることが難しく、配線の自由度が低くなる。また、かかるシールド電線を無理に屈曲させようとすると、金属箔が破断し、シールド性能が低下するという問題がある。

【0007】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、シールド性能及び屈曲性に優れたシールド電線を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、導体及び該導体の周囲に被覆された絶縁材を有する被覆電線を備えたコア部と、
該コア部の全周を覆う金属箔を有するシールド部と、
該シールド部の外周に巻回され、上記コア部の長手方向に間隔をあけて複数配置されたシールド固定部とを有し、
上記シールド部は、隣り合う上記シールド固定部の間に、上記金属箔が少なくとも２重に重なってなる余長部を有しており、
該余長部は上記コア部を被覆した状態を維持しつつ上記コア部の長手方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とするシールド電線にある。

【発明の効果】

【0009】

上記シールド電線は、隣り合う上記シールド固定部の間に、上記金属箔が少なくとも２重に重なってなる余長部を有している。そして、上記余長部は、上記コア部を被覆した状態を維持しつつ上記コア部の長手方向に伸縮可能に構成されている。そのため、上記金属箔は、上記シールド電線の屈曲に伴って、上記余長部を上記コア部の長手方向に伸縮させることができる。その結果、上記シールド電線は、屈曲性に優れ、金属箔の破断を防止できると共に、配線の自由度を高くすることができる。

【0010】

また、上記余長部は、上記コア部を被覆した状態を維持しつつ上記コア部の長手方向に伸縮可能に構成されている。そのため、上記シールド電線は、屈曲される際に上記シールド部に隙間が生じることがなく、優れたシールド性能を有する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１における、シールド電線の斜視図。

【図2】図１のII−II線一部矢視断面図。

【図3】実施例１のシールド電線を作製する手順における、（ａ）Ａｌ箔とコア部とを重ねた状態を示す説明図、（ｂ）Ａｌ箔をコア部に巻き付けた状態の説明図、（ｃ）Ａｌ箔を押しつぶして余長部を形成した状態の説明図。

【図4】実施例１における、屈曲試験の説明図。

【図5】実施例１における、シールド性能評価の説明図。

【図6】実施例２における、Ａｌ箔をらせん状に巻回したシールド電線の平面図。

【図7】図６のVII−VII線一部矢視断面図。

【図8】実施例３における、ひだを設けたＡｌ箔の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

上記シールド電線は、動作用電力等の比較的大きい電流を伝達する電力線として構成されていても良く、制御信号等の比較的小さい電流を伝達する信号線として構成されていても良い。また、上記シールド電線は、１本の上記被覆電線を有する単芯シールド電線として構成されていても良く、２本以上の上記被覆電線を有する多芯シールド電線として構成されていても良い。

【0013】

上記被覆電線に用いられる導体としては、例えば、Ｃｕ（銅）線、Ｃｕ合金線、Ｓｎ（スズ）めっきＣｕ合金線、Ａｌ（アルミニウム）線及びＡｌ合金線等の、優れた電気伝導性を有する金属線を用いることができる。また、上記導体は、１本の上記金属線から構成されていても良く、多数の上記金属線が撚り合わされた撚線から構成されていても良い。

【0014】

また、上記被覆電線に用いられる絶縁材としては、電線用の絶縁材として従来公知の材料を用いることができる。絶縁性や製造性等の観点からは、上記絶縁材として、架橋ポリエチレン系樹脂や架橋ポリ塩化ビニル樹脂が用いられることが多い。

【0015】

上記金属箔としては、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金から構成された箔を用いることができる。コスト及び軽量化の観点からは、上記金属箔として、Ａｌ箔またはＡｌ合金箔を用いることが好ましい。

【0016】

また、上記シールド部は、さらに金属素線を編み込んでなる編組を有していてもよい。この場合、上記金属箔は、編組よりも外側に設けられていてもよく、編組よりも内側に設けられていてもよい。

【0017】

上記シールド固定部としては、通常、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）テープ等の樹脂テープが用いられる。上記シールド固定部の間隔は、３０〜３００ｍｍの範囲で適宜設定することができる。

【0018】

上記シールド部は、上記余長部の存在により、上記コア部の長手方向に引き伸ばした際に、引き伸ばす前の状態に比べて５％以上伸びるように構成されていることが好ましい。この場合には、上記シールド電線に要求される屈曲性を十分に確保することができる。

【0019】

また、上記余長部は、上記金属箔が少なくとも２重に重なっており、かつ、上記金属箔が上記コア部の長手方向に伸縮可能に構成されていれば、どのような方法で形成されていてもよい。例えば、上記余長部は、上記金属箔が折り重ねられて構成されていてもよい。かかる構成を有する上記余長部は、例えば、余長部となるひだを予め形成した金属箔を上記コア部に巻回することにより形成することができる。この場合には、上記余長部を均等な間隔で形成することができるため、上記シールド電線の屈曲性の制御が容易である。なお、上記のひだが上記コア部の長手方向と平行な方向に延設される場合には、ひだが上記余長部として機能せず、金属箔がコア部の長手方向に伸縮できない。

【0020】

また、上記金属箔をコア部の径方向に押し縮めてしわを形成しながら巻き付けることにより、しわ部分において上記金属箔が折り重なり、上記余長部を形成することができる。この場合には、しわの折り目が不規則な方向を向いて形成されるため、シールド電線の屈曲方向によって上記金属箔の伸縮性が変化することを抑制できる。それゆえ、この場合には、上記シールド電線が優れた屈曲性を有する。

【0021】

また、上記金属箔は上記コア部にらせん状に巻回されており、上記金属箔の重なり部分が上記余長部を構成していてもよい。この場合には、上記余長部を均等な間隔で形成することができるため、上記シールド電線の屈曲性の制御が容易である。また、上記金属箔をらせん状に巻回する工程は、従来のシールド電線の製造工程に容易に組み込むことができる。

【0022】

上記シールド電線は、上記余長部を備えた上記シールド部を有することにより、１ＭＨｚ以上の周波数領域におけるシールド特性を向上させることができる。それ故、上記シールド電線は、１ＭＨｚ以上の周波数領域における電磁ノイズを低減する必要がある用途に好適である。このような用途としては、例えば、自動車用ワイヤーハーネス等がある。

【実施例】

【0023】

（実施例１）
上記シールド電線１の実施例を、図を用いて説明する。図１及び図２に示すように、シールド電線１は、コア部２、シールド部３及びシールド固定部４を有している。コア部２は、導体２１及び導体２１の周囲に被覆された絶縁材２２を有する１本の被覆電線２０から構成されている。シールド部３は、コア部２の全周を覆うＡｌ箔３１を有している。シールド固定部４は、シールド部３の外周に巻回され、コア部２の長手方向に間隔をあけて複数配置されている。また、シールド部３は、隣り合うシールド固定部４の間に、図２に示すように、Ａｌ箔３１が少なくとも２重に重なってなる余長部５を有している。そして、余長部５は、コア部２を被覆した状態を維持しつつコア部２の長手方向に伸縮可能に構成されている。

【0024】

以下、本例のシールド電線１の詳細な構成を、作製手順と共に説明する。

【0025】

まず、帯状のＡｌ箔３１に、長手方向に一定の間隔をあけて山折りと谷折りとを交互に施し、図３（ａ）に示すように蛇腹状の折り目３１１を形成した。なお、本例においては、隣り合う折り目３１１の間隔を１０ｍｍとした。

【0026】

次いで、Ａｌ箔３１の長手方向とコア部２の長手方向とを揃えた状態で、Ａｌ箔３１をコア部２の周方向に巻き付けた（図３（ａ）、矢印１００）。このとき、図３（ｂ）に示すように、コア部２とＡｌ箔３１との間には、蛇腹状の折り目３１１の存在に起因して、部分的に隙間３１２が形成された。その後、Ａｌ箔３１をコア部２の径方向に押し縮めることにより、図３（ｃ）に示すように、多数のしわ３１４がＡｌ箔３１に形成された。そして、しわ３１４が形成された状態のＡｌ箔３１の表面に、一定間隔でシールド固定部４を設けることにより、シールド電線１を得た。なお、本例においては、コア部２を構成する被覆電線２０として、直径５ｍｍのものを用い、シールド固定部４として、ＰＶＣテープを用いた。

【0027】

図２に、シールド電線１における、長手方向に沿った断面の一例を示す。上述した方法により形成されたしわ３１４は、折り目が不規則な方向に伸びており、大部分の折り目の向きはコア部２の長手方向に対して直角または斜め方向であった。そのため、図２に示すように、しわ３１４におけるＡｌ箔３１の重なり部分は、シールド電線１が屈曲した際に、コア部２の長手方向に伸縮することができる（矢印１０１）。それ故、しわ３１４を余長部５として機能させることができる。

【0028】

以上により得られたシールド電線１の屈曲性を評価するために、屈曲試験後のシールド性能の評価を行った。以下に、評価方法及び結果を示す。

【0029】

＜屈曲試験＞
シールド電線１を３５０ｍｍの長さに切り出して試験片１１とした。図４に示すように、試験片１１の一端を回動アーム６１に固定し、他端におもり６２をつるした状態で、試験片１１の長手方向中間部を一対の円柱状部材６３（６３ａ、６３ｂ）で挟みこんだ。次いで、回動アーム６１を回動させることにより、試験片１１の一端側が鉛直方向に対して９０°となるまで一方の円柱状部材６３ａに沿って試験片１１を屈曲させた。その後、回動アーム６１を逆方向に回動させ、試験片１１の一端側が鉛直方向に対して９０°となるまで他方の円柱状部材６３ｂに沿って試験片１１を屈曲させた後、回動アーム６１を中立位置まで戻した。以上のサイクルを１回としてカウントし、所定のサイクル数に達するまで試験片１１の屈曲を繰り返し行なった。なお、おもり６２の荷重は１０００ｇとし、屈曲動作の繰返し速度は１分間に３０往復とした。

【0030】

＜シールド性能評価＞
図５に示すように、所定のサイクル数まで屈曲試験を行った試験片１１をまっすぐに伸ばして配置し、その一端１１１をネットワークアナライザ７の出力端子７１に接続すると共に、他端１１２を５０Ωの終端抵抗７２に接続した。また、試験片１１と平行にノイズ誘導線７３を配置し、その一端７３１をネットワークアナライザ７の入力端子７４に接続した。なお、ノイズ誘導線７３の他端７３２は開放とした。

【0031】

次いで、ネットワークアナライザ７から発生させた交流信号をノイズ誘導線７３に入力し、交流信号の周波数を３００ｋＨｚ〜３ＧＨｚの間で掃引した。これにより、交流信号に由来する誘導ノイズを試験片１１に発生させると共に、試験片１１から出力端子７１側に反射した反射信号の強度をネットワークアナライザ７により測定した。得られた反射信号の強度及びノイズ誘導線７３に入力した交流信号の強度を用いて交流信号に対する反射信号の強度比を算出し、その値を誘導ノイズ量とした。

【0032】

また、シールド部３を設けず、コア部２のみからなる比較用電線を別途準備し、上記と同様の方法により比較用電線の誘導ノイズ量を算出した。そして、交流信号の周波数が１０ＭＨｚであるときに得られた、試験片１１の誘導ノイズ量と比較用電線の誘導ノイズ量との差を求め、これをノイズ低減量とした。

【0033】

表１に、屈曲試験前、５０サイクル完了時及び５００サイクル完了時におけるノイズ低減量を示す。なお、表１には、比較のため、余長部５を設けずに作製した従来のシールド電線の結果を示した。

【0034】

【表1】

【0035】

表１より知られるように、余長部５を有するシールド電線１は、従来のシールド電線に比べて、屈曲を繰り返したときのノイズ低減量が低下しにくい。これは、余長部５の効果により、Ａｌ箔３１に破断が生じにくくなった結果、屈曲を繰り返してもシールド性能が高い状態を維持できているためである。一方、従来のシールド電線は、屈曲試験によってＡｌ箔３１の破断が生じたため、シールド性能が低下し、ノイズ低減量が低下した。

【0036】

（実施例２）
本例は、Ａｌ箔３１をらせん状に巻回したシールド部３００を有するシールド電線１２の例である。図６に示すように、本例のシールド部３００は、コア部２の表面に帯状のＡｌ箔３１をらせん状に巻回すことにより形成されている。また、図７に示すように、Ａｌ箔３１は、重なり部分３１５を有するように巻回されている。Ａｌ箔３１の重なり部分３１５は、シールド電線１２の屈曲に伴ってコア部２の長手方向に伸縮することができる（矢印１０２）。それ故、重なり部分３１５を余長部５として機能させることができる。その他は実施例１と同様である。なお、図６及び図７において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、実施例１と同様の構成要素等を示す。

【0037】

（実施例３）
本例は、余長部５となるひだ３２１を予め形成したＡｌ箔３２の例である。図８に示すように、本例のＡｌ箔３２は、帯状を呈していると共に、長手方向に伸びた折り目３２２を有するひだ３２１が設けられている。本例のＡｌ箔３２は、例えば、コア部２にらせん状に巻回することにより、ひだ３２１を余長部５として機能させることができる。また、幅方向の端部３２３が重なるようにして巻回することにより、重なり部分を余長部５として機能させることができる。

【符号の説明】

【0038】

１ シールド電線
２ コア部
２０ 被覆電線
２１ 導体
２２ 絶縁材
３ シールド部
３１ Ａｌ箔
４ シールド固定部
５ 余長部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】