CN105474328A - 磁性带和屏蔽电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在导体线上卷绕时不易产生带的浮起,由此能够抑制实效导磁率的降低的磁性带和屏蔽电缆。屏蔽电缆(1)具备:用绝缘体(3)被覆导体线(2)的周围而成的绝缘电线(4)、和在绝缘电线(4)的周围卷绕磁性带(70)而形成的磁性带层(7),磁性带(70)是按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,至少在朝向绝缘电线4一侧的面72沿长边方向具有槽(74),上述槽(74)收容一对毛边(75a)、(75b)中的至少一方的毛边(75b),上述一对毛边(75a、75b)在切割长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
Description
技术领域
本发明涉及磁性带和屏蔽电缆。
背景技术
以往,提出用于防止EMI(ElectroMagneticInterference:电磁干扰)的高频衰减电缆(例如,参照专利文献1)。
该高频衰减电缆是在导体线的周围将由磁性材料构成的磁性带以部分重合的方式卷绕成螺旋状而成的。由此,从导体线释放出的电磁波噪声因磁性带而衰减,并且能够确保挠性。磁性带一般通过切割加工即按一定宽度将较大宽度的长条状的片材连续地切割,卷绕于辊、卷轴而形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-190609号公报
发明内容
但是,根据以往的高频衰减电缆,磁性带在切割加工时在宽度方向的两端面产生毛边,因此在将磁性带卷绕成螺旋状时毛边的前端与带的表面接触而使带浮起,实效导磁率有可能降低。
因此,本发明的目的在于提供当卷绕在导体线上时不易产生带的浮起,由此能够抑制实效导磁率的降低的磁性带和屏蔽电缆。
本发明出于解决上述课题的目的,提供一种磁性带,是按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,该磁性带至少在背面沿长边方向具有槽,上述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,上述一对毛边在切割上述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
另外,本发明出于解决上述课题的目的,提供一种磁性带,是按一定宽度将在背面形成有树脂层的由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,该磁性带至少在背面沿长边方向具有槽,上述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,上述一对毛边在切割上述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
上述磁性材料可以为非晶合金。另外,上述磁性材料可以是对非晶合金实施了纳米晶化的热处理而得的纳米晶软磁合金,上述非晶合金含有Fe、Si、B、Cu,还含有选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素。
本发明出于解决上述课题的目的,提供一种屏蔽电缆,该屏蔽电缆具备绝缘电线和磁性带层,该绝缘电线用绝缘体被覆导体线的周围而成,该磁性带层在上述绝缘电线的周围卷绕磁性带而形成,上述磁性带是按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,至少在朝向上述绝缘电线侧的一面沿长边方向具有槽,上述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,上述一对毛边在切割上述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
另外,本发明出于解决上述课题的目的,提供一种屏蔽电缆,该屏蔽电缆具备绝缘电线和磁性带层,该绝缘电线用绝缘体被覆导体线的周围而成,该磁性带层在上述绝缘电线的周围卷绕磁性带而形成,上述磁性带是按一定宽度将在上述绝缘电线侧的一面形成有树脂层的由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,至少在朝向上述绝缘电线侧的一面沿长边方向具有槽,上述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,上述一对毛边在切割上述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
构成上述磁性带的上述磁性材料可以为非晶合金。另外,构成上述磁性带的上述磁性材料可以是对非晶合金实施了纳米晶化的热处理而得的纳米晶软磁合金,上述非晶合金含有Fe、Si、B、Cu,还含有选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素。
根据本发明,当卷绕在导体线上时不易产生带的浮起,由此能够抑制实效导磁率的降低。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的屏蔽电缆的简要构成的立体图。
图2是图1所示的屏蔽电缆的横截面图。
图3是表示将第1实施方式的磁性带卷绕在树脂带层的周围的状态的局部截面图。
图4是图3所示的磁性带的横截面图。
图5A是表示第1实施方式的磁性带的制造工序的一个例子的截面图。
图5B是表示第1实施方式的磁性带的制造工序的一个例子的截面图。
图5C是表示第1实施方式的磁性带的制造工序的一个例子的截面图。
图6是表示将本发明的第2实施方式的磁性带卷绕在树脂带层的周围的状态的局部截面图。
图7是图6所示的磁性带的横截面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。应予说明,对各图中实质上具有同一功能的构成要素赋予同一符号并省略其重复的说明。
[第1实施方式]
图1是表示本发明的第1实施方式的屏蔽电缆的简要构成的立体图。图2是图1所示的屏蔽电缆的横截面图。应予说明,图1中省略夹入物5的图示。
该屏蔽电缆1具备:用绝缘体3被覆导体线2的周围的多个(在本实施方式中为3根)绝缘电线4、使夹入物5夹在多个绝缘电线4的周围而形成的树脂带层6、设置在树脂带层6的周围的磁性带层7、和设置在磁性带层7的周围的由树脂等构成的作为绝缘保护层的护套8。
导体线2是捻合多根(在本实施方式中为7根)金属细线2a而构成的。绝缘电线4例如以100MHz~10GHz的信号或载波频率10MHz以下来传输电力。应予说明,导体线2可以为单线。另外,绝缘电线4在本实施方式中为多根,但也可以为1根。另外,绝缘电线4也可以是传输差分信号的双绞线。
树脂带层6通过以夹入物5夹在多个绝缘电线4的周围的方式在它们周围遍及电缆长边方向卷绕树脂带而形成。树脂带例如可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯系树脂等树脂构成的带。
磁性带层7例如通过在树脂带层6的周围将由磁性材料形成的磁性带70遍及电缆长边方向卷绕成螺旋状而形成。
护套8例如可由氯乙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、氟系树脂、有机硅系树脂等形成。
(磁性带层的构成)
图3是表示将磁性带70卷绕在树脂带层6的周围的状态的局部截面图。图4是图3所示的磁性带70的横截面图。
磁性带70按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地进行切割加工(切断)而形成。磁性带70在与表面71相反的一侧的背面72沿长边方向具有槽74,该槽74收容一对毛边75a、75b中的一方的毛边75b,上述一对毛边75a、75b在切割长条状的片材时形成于宽度方向的两端面73a、73b。槽74形成在相对于磁性带70的宽度方向的中央更靠近一侧端面73a侧的位置,即,形成在将磁性带70在树脂带层6的周围卷绕成螺旋状时另一方的毛边75b进入槽74的位置。另外,将磁性带70卷绕在树脂带层6的周围时,被槽74分离的背面72的一方的背面72a与磁性带70的表面71接触,另一方的背面72b与树脂带层6接触。由于卷绕成螺旋状的磁性带70彼此进行面接触,所以电磁波噪声不易泄漏,能够抑制实效导磁率的降低。
为了抑制电磁波噪声,优选磁性带70的磁性材料由矫顽力小且导磁率大的软磁性材料构成。作为软磁性材料,例如可以使用Co基非晶合金、Fe基非晶合金等非晶合金,Mn-Zn系铁氧体、Ni-Zn系铁氧体、Ni-Zn-Cu系铁氧体等铁氧体,Fe-Ni系合金(坡莫合金)、Fe-Si-Al系合金(铁硅铝磁合金)、Fe-Si系合金(硅钢)等软磁性金属,或对含有Fe、Si、B、Cu且还含有选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素的非晶合金实施了纳米晶化的热处理而得的纳米晶软磁合金粉。这些软磁性材料中的纳米晶软磁合金粉因相对导磁率与Co基非晶合金同样大、相对导磁率的经时变化小而优选。
磁性带70例如可以使用厚度25μm、50μm或75μm、宽度10~20mm的磁性带。为了收容毛边75a、75b的高度(例如10μm左右)h,槽74的深度d优选为毛边75a、75b的平均高度(例如,利用千分尺测定每1m长度单侧10处计20处而得的值的平均值)的1/2倍~5倍,更优选为4/5倍~2倍。考虑卷绕精度、弯曲电缆时的磁性带70在电缆长度方向的错位,槽74的宽度例如优选为1mm~3mm。
(磁性带的制造工序)
图5A~图5C是表示第1实施方式的磁性带70的制造工序的一个例子的截面图。以下,对由非晶合金形成的磁性带70的制造工序的一个例子进行说明。
首先,如图5A所示,使经非晶合金化的宽度宽的磁性片700通过槽加工装置10,利用轧制加工形成槽74。槽加工装置10具备:按压磁性片700的按压辊11、设置于与按压辊11对置的位置并形成槽74的加工辊12、使按压辊11和加工辊12可一体旋转而连接的轴13、和使轴13旋转的未图示的电动机。槽74沿宽度方向交替地形成于磁性片700的表面700a和背面700b。应予说明,槽加工装置也可以进行切削加工来形成槽74。
接下来,如图5B所示,通过使非晶化的磁性片700通过切割加工装置20而形成比磁性片700的宽度窄的磁性带70。切割加工装置20具备:配置于磁性片700的表面700a侧的上切刀21a、21b;配置于磁性片700的背面700b侧的下切刀22a、22b;使上切刀21a、21b可一体旋转而连接的轴23;使下切刀22a、22b可一体旋转而连接的轴24;使轴23和轴24同步地旋转的电动机。以使毛边75a、75b变得尽可能小的方式调整上切刀21a与下切刀22a之间、和上切刀21b与下切刀22b之间的间隙。另外,将形成于宽度方向两端面73a、73b的毛边75a、75b配置为彼此朝向相同的方向,对各磁性带70将上切刀21a、21b配置成相对于下切刀22a、22b位于内侧或外侧。
如图5C所示,通过切割加工装置20进行切割加工而成的磁性带70在两端面73a、73b形成毛边75a、75b。其后,各个磁性带70被卷绕于辊或卷轴。
(第1实施方式的作用、效果)
根据第1实施方式,起到以下的作用、效果。
(1)将磁性带70在树脂带层6的周围卷绕成螺旋状时,因为另一方的毛边75b进入槽74,磁性带70彼此进行面接触,所以磁性带70不易产生浮起,由此能够抑制实效导磁率的降低。
(2)磁性带层7吸收从绝缘电线4产生的电磁波噪声的磁场而抑制电磁波噪声的放射。
(3)磁性带层7将磁性带70卷绕成螺旋状而形成,因此能够提供弯曲特性优异的屏蔽电缆。
[第2实施方式]
图6是表示将本发明的第2实施方式的磁性带卷绕于树脂带层的周围的状态的局部截面图。图7是图6所示的磁性带的横截面图。
在第1实施方式中,使用在背面72未形成有树脂层的磁性带70来构成磁性带层7,但本实施方式使用在磁性带70的背面72形成有树脂层91的带树脂层的磁性带90而构成带树脂层的磁性带层9。应予说明,带树脂层的磁性带90是磁性带的一个例子,带树脂层的磁性带层9是磁性带层的一个例子。
本实施方式的带树脂层的磁性带层9例如通过在树脂带层6的周围以树脂层91朝向树脂带层6侧的方式将带树脂层的磁性带90遍及电缆长边方向卷绕成螺旋状而形成。
树脂层91例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯系树脂等树脂。
带树脂层的磁性带90例如可以按一定宽度将在两面形成有树脂层的由磁性材料构成的长条状的片材连续地进行切割加工(切断)而形成。带树脂层的磁性带90在背面90a沿长边方向具有深度d的槽74,上述槽74收容一对毛边75a、75b中的一方毛边75b,上述一对毛边75a、75b在切割长条状的片材时形成于宽度方向两端面73a、73b。槽74形成在相对于带树脂层的磁性带90的宽度方向的中央更靠近一侧端面73a的位置,即,形成在将带树脂层的磁性带90在树脂带层6的周围卷绕成螺旋状时另一方的毛边75b进入槽74的位置。另外,在将带树脂层的磁性带90卷绕在树脂带层6的周围时被槽74分离的背面72的一方的背面72a介由树脂层91a与磁性带70的表面71接触,另一方的背面72b介由树脂层91b与树脂带层6接触。树脂层91例如具有厚度5~10μm。卷绕成螺旋状的带树脂层的磁性带90彼此隔着薄的树脂层91a对置,因此电磁波噪声不易泄漏,能够抑制实效导磁率的降低。
(磁性带的制造工序)
首先,如图5A所示,使经非晶合金化的宽度宽的磁性片700通过槽加工装置10,利用轧制加工形成槽74。
接下来,在形成有槽74的磁性片700的两面形成树脂层91。应予说明,可以避开槽74形成树脂层91,也可以在整面形成树脂层91后,利用蚀刻等除去与槽74对应的位置。
接下来,如图5B所示,通过使成为非晶体的磁性片700通过切割加工装置20而形成比磁性片700的宽度窄的磁性带70。
如图5C所示,利用切割加工装置20切割加工而成的磁性带70在将未形成有槽74的一侧树脂层剥离后,在两端面73a、73b形成毛边75a、75b。其后,各个磁性带70被卷绕于辊或卷轴。
(第2实施方式的作用、效果)
根据第2实施方式,起到以下的作用、效果。
(1)将带树脂层的磁性带90在树脂带层6的周围卷绕成螺旋状时,因为另一方的毛边75b进入槽74,带树脂层的磁性带90彼此进行面接触,所以带树脂层的磁性带90不易产生浮起,由此能够抑制实效导磁率的降低。
(2)带树脂层的磁性带层9吸收从绝缘电线4产生的电磁波噪声的磁场而抑制电磁波噪声的放射。
(3)带树脂层的磁性带层9是将带树脂层的磁性带90卷绕成螺旋状而形成,因此能够提供弯曲特性优异的屏蔽电缆。
(4)因为在切割加工时在磁性片的两面形成树脂层,所以能够抑制毛边的产生。
应予说明,本发明的实施方式不限定于上述实施方式,可以为各种实施方式。例如,在第1和第2实施方式中,对将在磁性带70的宽度方向两端面产生的毛边75a、75b形成在磁性带70的表面71侧的情况进行了说明,但也可以以使一方的毛边75a形成于背面72侧、使另一方的毛边75b形成于表面71侧的方式进行切割加工。这种情况下,将槽74形成在与毛边75a对应的表面71的位置即可。
另外,作为磁性带70的磁性材料,可以使用加工用复合磁性薄带(参照日本专利第3512109号公报),其特征在于,将居里温度设为Tc、将结晶化温度设为Tx时,在Tc~Tc+50℃的温度范围对满足Tx>Tc的非晶合金薄带进行热处理,使树脂层形成于该非晶合金薄带。
作为磁性带70的磁性材料,可以使用非晶合金薄带,其特征在于,所述非晶合金薄带是Fe的0.5原子%~2原子%用Cu取代而得的非晶合金薄带,其包括合金和不可避免的杂质,其合金组成由Fe100-a-b-c-dMaSibBcCd(原子%)表示,上述M为选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素,且0<a≤10、8≤b≤17、5≤c≤10、0.02≤d≤0.8、13<a+b+c+d≤35,用GD-OES在上述非晶合金薄带的距表面的深度方向测定元素浓度时,以SiO2换算计,在上述非晶合金薄带的距表面2~20nm的深度的范围内存在C浓度的峰(参照日本专利第5182601号公报)。
另外,作为磁性带70另一磁性材料,可以使用非晶合金薄带,其特征在于,所述非晶合金薄带包括合金和不可避免的杂质,其合金组成由Fe100-a-b-c-dMaSibBcCud(原子%)表示,且0≤a≤10、0≤b≤20、4≤c≤20、0.1≤d≤3、9≤a+b+c≤35,在此,M为选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素,在上述非晶合金薄带的表面侧存在以比最表面部更高的浓度偏析Cu的Cu偏析部,该Cu偏析部的Cu浓度的最大值为4原子%以下(参照专利第5339192号公报)。
上述各实施方式中,将磁性带卷绕成螺旋状而形成磁性带层,但不限于螺旋状,例如可以将磁性带进行编织而形成磁性带层。
另外,可以在磁性带层7的内侧或外侧设置利用由导电性材料形成的屏蔽线制成的屏蔽层。由此,磁性带层7吸收由绝缘电线4产生的电磁波噪声的磁场而主要屏蔽低频带的电磁波噪声。另外,由导电性材料形成的屏蔽层吸收由绝缘电线4产生的电磁波噪声的电场而主要屏蔽高频带的电磁波噪声。因此,能够提供适于屏蔽宽频带的噪声的可靠性高的屏蔽电缆。
另外,在不变更本发明的主旨的范围内,可以对上述实施方式的构成要素的一部分进行省略或变更。例如,只要不妨碍将树脂带卷绕在多个绝缘电线4的周围,也可以省略夹入物5。
产业上的可利用性
本发明适用于连接电动机与变频器的3芯电源电缆等电源电缆、传输差分信号的差分用电缆等信号传输电缆。
符号说明
1…屏蔽电缆,2…导体线,2a…金属细线,3…绝缘体,4…绝缘电线,5…夹入物,6…树脂带层,7…磁性带层,8…护套,9…带树脂层的磁性带层,10…槽加工装置,11…按压辊,12…加工辊,13…轴,20…切割加工装置,21a、21b…上切刀,22a、22b…下切刀,23、24…轴,70…磁性带,71…表面,72、72a、72b…背面,73a、73b…端面,74…槽,75a、75b…毛边,90…带树脂层的磁性带,90a…背面,91、91a、91b…树脂层,700…磁性片,700a…表面,700b…背面
Claims (8)
1.一种磁性带,是按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,
该磁性带至少在背面沿长边方向具有槽,所述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,所述一对毛边在切割所述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
2.一种磁性带,是按一定宽度将在背面形成有树脂层的由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,
该磁性带至少在背面沿长边方向具有槽,所述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,所述一对毛边在切割所述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
3.根据权利要求1或2所述的磁性带,其中,所述磁性材料为非晶合金。
4.根据权利要求1或2所述的磁性带,其中,所述磁性材料是对非晶合金实施了纳米晶化的热处理而得的纳米晶软磁合金,所述非晶合金含有Fe、Si、B、Cu,还含有选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素。
5.一种屏蔽电缆,具备:用绝缘体被覆导体线的周围而成的绝缘电线、和在所述绝缘电线的周围卷绕磁性带而形成的磁性带层,
所述磁性带是按一定宽度将由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,至少在朝向所述绝缘电线侧的面沿长边方向具有槽,所述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,所述一对毛边在切割所述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
6.一种屏蔽电缆,具备:用绝缘体被覆导体线的周围而成的绝缘电线、和在所述绝缘电线的周围卷绕磁性带而形成的磁性带层,
所述磁性带是按一定宽度将在所述绝缘电线侧的面形成有树脂层的由磁性材料构成的长条状的片材连续地切割而形成的磁性带,所述磁性带至少在朝向所述绝缘电线侧的面沿长边方向具有槽,所述槽收容一对毛边中的至少一方的毛边,所述一对毛边在切割所述长条状的片材时形成于宽度方向两端面。
7.根据权利要求5或6所述的屏蔽电缆,其中,构成所述磁性带的所述磁性材料为非晶合金。
8.根据权利要求5或6所述的屏蔽电缆,其中,构成所述磁性带的所述磁性材料是对非晶合金实施了纳米晶化的热处理而得的纳米晶软磁合金,所述非晶合金含有Fe、Si、B、Cu,还含有选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少1种元素。
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