CN102034567B - 屏蔽电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及屏蔽电缆，目的在于提供弯曲耐久性以及扭转耐久性优良，并且具备抑制数安培以上的干扰电流流过时的温度上升的屏蔽层的屏蔽电缆。在屏蔽电缆(10)中包括：由在内部导体(11)的外周上形成绝缘层(12)的一根或多根绝缘电线构成的芯(13)；配置在上述芯(13)的外周侧的屏蔽层(15)；以及配置在上述屏蔽层(15)的外周侧的包覆层(16)，上述屏蔽层(15)由绞线屏蔽层(15)构成，该绞线屏蔽层(15)通过将多根导体线材绞合而成的一根或多根绞线(14)以螺旋状卷绕在上述芯(13)上而形成。

Description

屏蔽电缆

技术领域

本发明涉及在一根或多根绝缘电线的周围具备屏蔽层的屏蔽电缆，特别是涉及弯曲耐久性与扭转耐久性优良的屏蔽电缆。

背景技术

在以往，在电子信息设备或家电设备等设备中，存在设置在该设备内的变频器等成为电磁波干扰的产生源，该产生源产生的电磁波干扰通过电缆进行辐射(放射)，从而对周边的其它设备造成误操作等恶劣影响的问题。

此外，相反地，也存在电磁波干扰混入电缆而使设备受到误操作等恶劣影响的问题。

作为用于解决这些问题的现有技术有在电缆(绝缘电线)的外周侧设置用于屏蔽电磁波干扰的屏蔽层的屏蔽电缆。作为屏蔽电缆的种类有所谓的金属线材横卷屏蔽电缆、金属线材编织屏蔽电缆、或铜箔线编织屏蔽电缆。通过使用这些屏蔽电缆并将屏蔽层与接地电位连接，从而能够抑制电磁波干扰的辐射并抑制通过电缆混入的电磁干扰。

专利文献1：日本特开2007-80706号公报

专利文献2：日本特开平7-29427号公报

专利文献3：日本特开2002-313144号公报

专利文献4：日本特开2006-031954号公报

然而，近年来，随着机器人的普及、汽车的电气安装化，在反复多次承受弯曲或扭转的环境也大多配置屏蔽电缆，与此相伴地，要求屏蔽电缆具有优良的弯曲耐久性和扭转耐久性。

然而，在上述以往的屏蔽电缆中存在以下问题。

首先，关于金属线材编织屏蔽电缆，存在由屏蔽电缆的弯曲或扭转而导致金属线材相互摩擦，由于摩损导致形成屏蔽层的金属线材容易断线的问题。

此外，关于金属线材横卷屏蔽电缆，弯曲耐久性比上述金属线材编织屏蔽电缆优良。然而，对于屏蔽电缆的扭转，由于在扭转时的变形较大，与金属线材编织屏蔽电缆同样地存在形成屏蔽层的金属线材容易断线的问题。

此外，存在断线的金属线材刺穿电缆(绝缘电线)的绝缘层导致其与电缆(绝缘电线)的内部导体接触而产生短路的担忧。

这样，形成屏蔽层的金属线材的断线由于关系到屏蔽电缆的弯曲寿命，因而是非常重要的问题。

作为用于解决该问题的屏蔽电缆存在提高弯曲耐久性及扭转耐久性的所谓的铜箔线编织屏蔽电缆的屏蔽电缆。

然而，由于在该铜箔线编织屏蔽电缆中的屏蔽层的电阻与其它的以往的屏蔽电缆相比大约大10倍，因而在流有数安培以上的干扰电流的环境中，存在屏蔽层的温度上升过大的情况，存在使用环境受到限制的问题。

这样，在以往的屏蔽电缆中，难以同时实现较高的弯曲耐久性和扭转耐久性及抑制屏蔽层的温度上升。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种屏蔽电缆，该屏蔽电缆弯曲耐久性及扭转耐久性优良，并且具备抑制在流过数安培以上的干扰电流时的温度上升的屏蔽层。

为实现上述目的，方案一的发明是一种屏蔽电缆，其特征在于，包括：由在内部导体的外周上形成绝缘层的一根或多根绝缘电线构成的芯；配置在上述芯的外周侧的屏蔽层；以及配置在上述屏蔽层的外周侧的包覆层，上述屏蔽层由绞线屏蔽层构成，该绞线屏蔽层通过将绞合多根导体线材而成的一根或多根绞线以螺旋状卷绕在上述芯上而形成。

在方案二的发明中，也可以是如下结构，上述屏蔽层还包含铜箔线编织屏蔽层，该铜箔线编织屏蔽层配置在上述芯与上述绞线屏蔽层之间，编织多根在芯线上卷绕有铜箔的铜箔线而成。

在方案三的发明中，也可以是如下结构，上述屏蔽层还包含金属镀层线编织屏蔽层，该金属镀层线编织屏蔽层配置在上述芯与上述绞线屏蔽层之间，编织多根对芯线实施了金属镀层的金属镀层线而成。

在方案四的发明中，也可以是如下结构，在将上述绞线以螺旋状卷绕在上述芯的外周侧时，上述绞线与上述芯的中心轴所成的卷绕角度为10～80°。

在方案五的发明中，也可以是如下结构，在将上述绞线以螺旋状卷绕在上述芯的外周侧时，上述绞线与上述芯的中心轴所成的卷绕角度为30～80°。

在方案六的发明中，也可以是如下结构，在上述屏蔽层与上述包覆层之间配置编织有冲击吸收性纤维的加强编组层。

在方案七的发明中，也可以是如下结构，上述绞线通过在上述导体线材上涂敷润滑剂并绞合而形成。

在方案八的发明中，优选上述润滑剂为硅油。

发明的效果。

根据本发明，能够提供弯曲耐久性及扭转耐久性优良，并且具备抑制在流过数安培以上的干扰电流时的温度上升的屏蔽层的屏蔽电缆。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的屏蔽电缆的立体图。

图2是用于说明在图1的屏蔽电缆中卷绕在芯上的绞线与芯的中心轴所成的角度即卷绕角度α的说明图。

图3是表示本发明的其它的实施方式的屏蔽电缆的立体图。

图4是表示图3的变形例的屏蔽电缆的立体图。

图5是进一步表示本发明的其它的实施方式的屏蔽电缆的立体图。

图中：

10-屏蔽电缆，11-内部导体，12-绝缘层，13-芯，14-绞线，15-绞线屏蔽层，16-包覆层，17-铜箔线编织屏蔽层，18-金属线编织屏蔽层，19-加强编组层。

具体实施方式

下面，根据附图对适用于本发明的一个实施方式进行详细叙述。

在图1中，将一根以绝缘体12覆盖内部导体11的外周而得到的绝缘电线作为芯13，在该芯13的外周上形成以螺旋状卷绕一根或多根绞线14来作为屏蔽电磁波干扰的屏蔽层的绞线屏蔽层15，该绞线14绞合多根导体线材(金属线材)而成，在该绞线屏蔽层15的外周覆盖包覆层16，从而形成了屏蔽电缆10。此外，关于芯13，在图1的形态中，绝缘电线是一根，但也可以是多根。在这种情况下，绞线14成为将多根绝缘电线一并卷绕成螺旋状的结构。

此外，在将导体线材绞成绞线14时，可以在导体线材上涂敷硅油作为润滑剂并绞合。

图2是用于说明在图1所示的芯13的外周侧卷绕绞线14时，卷绕的绞线14与芯13的中心轴所成的角度即卷绕角度α的说明图。图2所示的卷绕角度α可以为10～80°，也可以为30～80°，将制造的机械的性能方面以及误差考虑在内，优选的角度为30±5°左右即可。

这样，通过在芯13的外周上卷绕绞线14而形成绞线屏蔽层15，使其弯曲耐久性及扭转耐久性优良，由此，导体线材能够变得难以断线，并且能够抑制在流过数安培以上的干扰电流时的屏蔽层的温度上升。

图3、图4表示本发明的其它的实施方式。

在图3的实施方式中，不是对图1所示的芯13直接卷绕绞线14，而是在芯13的外周侧，在芯13与螺旋状地卷绕在芯13上的绞线14之间，即在芯13与绞线屏蔽层15之间形成有铜箔线编织屏蔽层17，该铜箔线编织屏蔽层17通过编织多根在芯线上卷绕了铜箔的铜箔线而成。在图3的形态的情况下，以编组屏蔽层15与铜箔线编织屏蔽层17两者为屏蔽层。

接下来，在图4的实施方式中，取代图3的铜箔线编织屏蔽层17，而形成金属线编织屏蔽层18，该金属线编织屏蔽层18通过编织多根对芯线实施了金属镀层的金属镀层线(金属线)而成。在图4的形态的情况下，以编组屏蔽层15与金属线编织屏蔽层18的两者为屏蔽层。

即使在该图3、图4的屏蔽电缆10中，与图1的实施方式同样地具有优良的弯曲耐久性及扭转耐久性，由此，导体线材能够变得难以断线，并且能够抑制在流过数安培以上的干扰电流时的屏蔽层的温度上升。并且，由于屏蔽层为双层，与图1的实施方式相比屏蔽性能较高。

图5是表示本发明的其它的实施方式。

在图5的实施方式中，在图1的实施方式中，在作为屏蔽层的绞线屏蔽层15的外周侧，即绞线屏蔽层15与包覆层16之间，形成编织冲击吸收性的纤维而成的加强编组层19。

通过形成该加强编组层19，能够进一步提高由绞线14构成的绞线屏蔽层15的在弯曲时或扭转时的强度。此外，加强编组层19不仅是对于图1的实施方式，即使对于图3及图4的实施方式，也能够同样地适用，且能够得到同样的效果。

(实施例一)

作为图1的屏蔽电缆10的内部导体11，使用φ0.12mm的镀锡软导线，作为绝缘层12，将交联聚乙烯覆盖在镀锡软导线的外周而做成由一根绝缘电线构成的芯13。作为绞线14，绞合多根φ0.12mm的镀锡软导线而形成，通过在由一根绝缘电线构成的芯13的外周上以相对于芯13的中心轴为30±5°的卷绕的角度卷绕四根绞线14，从而形成绞线屏蔽层15，进而以作为包覆层16的三元乙丙橡胶覆盖其外周，从而制作了屏蔽电缆。

(实施例二)

图3的屏蔽电缆10形成有编织多根在芯线上卷绕了铜箔的铜箔线(φ0.11mm，铜箔厚12μm)而成的铜箔线编织屏蔽层17，除了将其配置并形成在芯13与绞线屏蔽层15之间以外，以与实施例一相同的条件制作了屏蔽电缆。

(实施例三)

图4的屏蔽电缆10形成有编织多根对芯线实施了金属镀层的金属镀层线(φ0.12mm)而成的金属镀层线编织屏蔽层18，除了将其配置并形成在芯13与绞线屏蔽层15之间以外，以与实施例一相同的条件制作了屏蔽电缆。

(实施例四)

图5的屏蔽电缆10除了在绞线屏蔽层15与包覆层16之间配置并形成编织了冲击吸收性的纤维而成的加强编组层19之外，以与实施例一相同的条件制作了屏蔽电缆。

(比较例一)

除了将形成实施例一的绞线屏蔽层15的绞线14做成单线的镀锡软导线(φ0.12mm)，并以卷绕角度为30±5°致密地排列的方式卷绕而形成单线横卷屏蔽层之外，以与实施例一相同的条件制作了屏蔽电缆。

(比较例二)

除了去除了实施例二的绞线屏蔽层15之外，以与实施例二相同的条件制作了屏蔽电缆。

(比较例三)

除了将形成实施例二的绞线屏蔽层15的绞线14做成单线的镀锡软导线(φ0.12mm)，并以卷绕角度为30±5°致密地排列的方式卷绕而形成单线横卷屏蔽层以外，以与实施例二相同的条件制作了屏蔽电缆。

(比较例四)

除了去除实施例三的绞线屏蔽层15之外，以与实施例三相同的条件制成屏蔽电缆。

(比较例五)

除了将形成实施例三的绞线屏蔽层15的绞线14做成单线的镀锡软导线(φ0.12mm)，并以卷绕角度为30±5°致密地排列的方式卷绕而形成单线横卷屏蔽层以外，以与实施例三相同的条件制作了屏蔽电缆。

(比较例六)

除了取代实施例一的绞线屏蔽层15而形成编织多根镀锡软铜线(φ0.12mm)而成的镀锡软铜线编织屏蔽层以外，以与实施例一相同的条件制作了屏蔽电缆。

对这些实施例一～三与比较例一～六的屏蔽电缆，关于弯曲耐久性、扭转耐久性、屏蔽性能、屏蔽层的温度上升的四个项目进行了试验。

弯曲耐久性试验基于IEC60227-2的电器用品技术基准，在屏蔽电缆的下端连结重锤，以半径30mm的两个辊夹住该屏蔽电缆的大致中央部，以由该两个辊夹住的部分为基准，以弯曲R30将屏蔽电缆的上端在左右方向上打开为180°，并反复弯曲屏蔽电缆，从而求得形成屏蔽层的导体线材(镀锡软导线、铜箔线)断线时的弯曲次数。

扭转耐久性试验是将屏蔽电缆的一端固定，将未固定的另一端在外径周向上以扭转位移±0.3°/mm反复扭转，从而求得形成屏蔽层的导体线材(镀锡软导线、铜箔线)断线时的扭转次数。在此所谓的扭转位移是指以电缆长度“mm”除以屏蔽电缆的另一端的外径的周向的扭转角度“°”。

屏蔽性能试验是以CISRPR25(关于车载电气安装设备的放射干扰测定国际标准)为基准，将评价的屏蔽电缆的长度设为1m，在一端连接信号产生器，另一端以50Ω的BNC连接器作为终端，将其容纳在由电波吸收体形成的测定室内，将来自信号产生器的24dBm的正弦波的信号输入到屏蔽电缆，通过设置在测定室内的接收天线测定从屏蔽电缆放射的电磁波(电磁波干扰)来测定屏蔽性能。

其中，在该试验中，将比较例六的屏蔽电缆的屏蔽性能设为1，以相对于该比较例六的性能的比例表示屏蔽性能。此外，屏蔽性能定义为预先测定没有屏蔽层的电缆的放射电磁波的等级，并减去实施例及比较例的各屏蔽电缆的放射电磁波等级的值。

屏蔽层的温度上升试验是使10安培的直流电流流过屏蔽电缆的屏蔽层，测定10分钟后的温度变化并比较。

表1表示以上的试验结果。

[表1]

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表1，接上页

实施例一、二、三、四与比较例二、四在弯曲耐久性试验及扭转耐久性试验中，即使在50万次以上也未断线。然而，比较例一、三、五在弯曲耐久性试验中40万次，比较例六在5万次断线，在扭转耐久性试验中，比较例一、三、五、六均在10万次断线。

对于屏蔽性能，在实施例一及四中，虽然屏蔽性能为最好的比较例六的性能的一半以下，但在比较不重视屏蔽性能的用途中，例如干扰产生源本身较小，或是在附近引起干扰误操作的设备较少的情况下，以实施例一的屏蔽性能也不会造成妨碍。此外，如实施例二或实施例三那样，若使屏蔽层为复合屏蔽结构，则具有与比较例六大致相同等的屏蔽性能。

对于屏蔽温度上升，实施例一、二、三、四都具有与屏蔽温度上升最小的比较例六大致同等的性能。与此相对，虽然比较例二、四在弯曲耐久试验、扭转耐久试验、屏蔽性能中与实施例二、三大致相同，但温度上升高达40℃。

根据以上所述，明确了实施例一、二、三、四的屏蔽电缆具有优良的弯曲耐久性及扭转耐久性，并且抑制在干扰电流流过时的屏蔽层的温度上升。

此外，关于绞线14，虽然在本实施例中，相对于芯13的中心轴卷绕的卷绕方向与绞线14本身的绞合方向为相同的方向，但也可以为不同方向。

接下来，除了卷绕角度不同以外，以相同的条件制作了实施例一所述的屏蔽电缆，并对弯曲耐久性(弯曲次数)进行调查。在表2中表示该试验结果。此外，作为弯曲耐久性试验的方法，使用已述的方法。

如表2所示，将制造的机械的性能方面及误差考虑在内，在使卷绕角度为15±2°的情况下，在弯曲耐久性试验中在40万次断线。在使卷绕角度为20±2°的情况下，在弯曲耐久性试验中在60万次断线。在卷绕角度为25±2°的情况下，在弯曲耐久性试验中在70万次断线。与这些相对地，在卷绕角度为30±2°的情况下，在弯曲耐久性试验中在100万次以上也未断线。在卷绕角度为35±2°的情况下，在弯曲耐久性试验中在100万次以上也未断线。

此外，除了卷绕角度不同以外，以相同的条件制作了实施例二～四所述的屏蔽电缆，并对该屏蔽电缆也进行相同的弯曲耐久性试验，在该弯曲耐久性试验中，也可以看出与实施例一所述的屏蔽电缆的弯曲耐久性试验相同的趋势(在使卷绕角度为30±2°以上的情况下弯曲耐久性显著地提高的趋势)。

此外，若卷绕角度超过80°，则由于屏蔽电缆的制造存在技术上的困难而不可取。

根据以上所述，明确了作为屏蔽电缆，在将绞线以螺旋状卷绕在芯的外周侧时，在绞线与芯的中心轴构成的卷绕角度为30～80°的情况下，弯曲耐久性显著地提高。

Claims (6)

1.一种屏蔽电缆，其特征在于，

包括：

由在内部导体的外周上形成绝缘层的一根或多根绝缘电线构成的芯；

配置在上述芯的外周侧的屏蔽层；以及

配置在上述屏蔽层的外周侧的包覆层，

上述屏蔽层由绞线屏蔽层构成，该绞线屏蔽层通过将绞合多根导体线材而成的一根或多根绞线以螺旋状卷绕在上述芯上而形成，

在上述屏蔽层与上述包覆层之间配置编织有冲击吸收性纤维的加强编组层，

在将上述绞线以螺旋状卷绕在上述芯的外周侧时，上述绞线与上述芯的中心轴所成的卷绕角度为25～80°，

上述导体线材在弯曲耐久性试验中弯曲次数为50万次时不断线，在扭转耐久性试验中在50万次时不断线。

2.根据权利要求1所述的屏蔽电缆，其特征在于，

上述屏蔽层还包含铜箔线编织屏蔽层，该铜箔线编织屏蔽层配置在上述芯与上述绞线屏蔽层之间，编织多根在芯线上卷绕有铜箔的铜箔线而成。

3.根据权利要求1所述的屏蔽电缆，其特征在于，

上述屏蔽层还包含金属镀层线编织屏蔽层，该金属镀层线编织屏蔽层配置在上述芯与上述绞线屏蔽层之间，编织多根对芯线实施了金属镀层的金属镀层线而成。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的屏蔽电缆，其特征在于，

在将上述绞线以螺旋状卷绕在上述芯的外周侧时，上述绞线与上述芯的中心轴所成的卷绕角度为30～80°。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的屏蔽电缆，其特征在于，

上述绞线通过在上述导体线材上涂敷润滑剂并绞合而形成。

6.根据权利要求5所述的屏蔽电缆，其特征在于，

上述润滑剂为硅油。