CN106463211B - 噪音抑制电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够改善电磁波噪音的抑制效果的噪音抑制电缆。噪音抑制电缆(1)具备通过用绝缘体(3)覆盖导体线(2)的外周而成的绝缘电线(4)、通过在绝缘电线(4)的外周横向缠绕磁性带(70)而形成的磁性带层(7)，构成磁性带(70)的磁性体以磁性带(70)的宽度方向为辊轧方向的方式从辊轧材料(71、72)切割出，在宽度方向和与宽度方向正交的方向上具有不同的磁特性。

Description

噪音抑制电缆
技术领域
本发明涉及为了抑制电磁波噪音而使用磁性带的噪音抑制电缆。
背景技术
已知在电缆的周围未安装铁氧体磁心、在电线上缠绕磁性体带的噪音抑制电缆(例如，参照专利文献1)。
该噪音抑制电缆是在用绝缘体覆盖导体线的绝缘电线外周在电缆较长方向上设置预定的间隔地缠绕预定宽度的磁性金属带(也称为磁性带)的电缆。磁性带一般来说，通过分割加工即以一定的宽度连续地将大宽度的长尺寸状的辊轧材料切割，缠绕于滚子和卷盘上而制作。根据现有的噪音抑制电缆，通过带长度、带宽度控制噪音抑制效果。另外，通过使磁性带的带宽度变小、分为多个区域地设置适当的间隔而配置，提高电缆的挠性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-25356号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据上述噪音抑制电缆，从辊轧材料切割的磁性带存在不能通过辊轧方向得到电磁波噪音所期望的抑制效果的情况。
本发明的目的在于提供一种能够改善电磁波噪音的抑制效果的噪音抑制电缆。
用于解决课题的方法
根据本发明的一实施方式，提供一种噪音抑制电缆，具备用绝缘体覆盖导体线外周的绝缘电线、在上述绝缘电线的外周上横向缠绕磁性带而形成的磁性带层，构成上述磁性带的磁性体以上述磁性带的宽度方向为辊轧方向的方式从辊轧材料切割，在上述宽度方向上和与上述宽度方向正交的方向上具备不同的磁特性。
上述磁性体与上述宽度方向正交的方向上的透磁率可以比上述宽度方向上的透磁率大。上述磁性带层可以沿电缆较长方向具有预定的间隔地形成多个。上述磁性带可以具有单一的磁性体或在与上述宽度方向正交的方向上接合的多个磁性体。上述磁性带层可以多次横向缠绕上述磁性带而形成。
发明效果
根据本发明的一实施方式能够提供一种能改善电磁波噪音的抑制效果的噪音抑制电缆。
附图说明
图1是表示涉及本发明的实施方式的噪音抑制电缆的概略构成的主视图。
图2是图1所示的噪音抑制电缆的横向剖视图。
图3A是表示使用于磁性带层的形成工序的辊轧材料的俯视图。
图3B1是表示使用于磁性带层形成工序的磁性薄片的俯视图。
图3B2是沿图3B1中的A-A线的剖视图。
图3C是表示以预定宽度将图3B1中所表示的磁性薄片切断而制作并配置于屏蔽层外周的磁性带的说明图。
图3D是表示通过横向缠绕于屏蔽层外周的磁性带而形成的磁性带层的说明图。
图4A是表示为了测试辊轧材料的感应磁力各向异性而使用的试验片A的制作方法的说明图。
图4B是表示为了测试辊轧材料的感应磁力各向异性而使用的试验片B的制作方法的说明图。
图5A是表示以试验片A、B的辊轧方向与线圈的磁场方向相同的方式配置试验片A、B的线圈的电感测量系统的说明图。
图5B是表示以试验片A、B的辊轧方向与线圈的磁场方向正交的方式配置试验片A、B的线圈的电感测量系统的说明图。
图6是表示图5A或图5B的线圈的电感测量系统中的测量结果的图表。
图7是用于说明试验片A、试验片B的感应磁力各向异性的不同的说明图。
图8A是表示比较例1的样品S1的说明图。
图8B是表示比较例2的样品S2的说明图。
图8C是表示比较例3的样品S3的说明图。
图8D是表示本发明的实施例中的样品S4的说明图。
图9是表示共态噪音的测量装置的说明图。
图10A是表示由图9所示的测量装置而产生的共态电流Ic的接收水平的测量结果的图表。
图10B是表示样品S1～S4的电感测量结果的图表。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式参照附图进行说明。并且，关于实质上具有相同的功能的构成要素，标注相同的符号并省略其重复说明。
[实施方式]
图1是表示涉及本发明的实施方式的噪音抑制电缆的概略构成的主视图。图2是图1中表示的噪音抑制电缆的横向剖视图。并且，在图1中，省略夹杂物9的图示。
该噪音抑制电缆1具备用绝缘体3覆盖导体线2的外周的多个(在本实施方式中3根)绝缘电线4、使夹杂物9介于这些多个绝缘电线4的周围并缠绕树脂带而形成的树脂带层5A、设置于树脂带层5A外周的屏蔽层6、设置于屏蔽层6的外周的树脂带层5B、在树脂带层5B的外周具有预定的间隔D并在电缆较长方向上形成多个的预定宽度W的磁性带层7、设置于这些多个磁性带层7以及树脂带层5B的外周的树脂带层5C、由树脂等构成的作为绝缘保护层的线护套8。
绝缘电线4传递如频率100kHz～1MHz的电力或信号。并且，绝缘电线4在本实施方式中为多根，也可以为一根。另外，绝缘电线4也可以是传送差动信号的双股扭绞线。
树脂带层5A通过将夹杂物9介于多个绝缘电线4的周围并在其外周沿电缆较长方向缠绕树脂带而形成。树脂带层5B通过在屏蔽层6的外周沿电缆较长方向缠绕树脂带而形成。树脂带层5C通过在树脂带层5B以及磁性带层7的外周沿电缆较长方向缠绕树脂带而形成。树脂带层5A～5C的树脂带能够使用如由聚对笨二甲酸乙酯(PET)、聚丙烯类树脂等的树脂构成的带。
屏蔽层6如编织导线而形成，连接于接地线。并且，屏蔽层6可以是缠绕带导体的带的结构。
(磁性带层7的构成)
磁性带层7在树脂带层5B的外周横向缠绕多层宽度W的磁性带70而形成。另外，磁性带层7在本实施方式中由两层的磁性带70构成，但也可以由一层或三层以上的磁性带70构成。宽度W优选如5～50mm。磁性带层7之间的间隔D优选如5～50mm。磁性带70如具有向正交于宽度方向的方向(缠绕方向)延伸的多个磁性体、连接多个磁性体的连接薄片而构成。并且，磁性带可以由单一磁性体构成。磁性体从辊轧材料以磁性带70的宽度方向为辊轧方向的方式切割，正交于宽度方向的方向上的透磁率具有比宽度方向透磁率大的透磁率。即，磁性体具备在宽度方向与正交于宽度方向的方向上不同的磁力特性(感应磁力各向异性)。
构成磁力带70的磁性体为了抑制电磁波噪音，优选由保磁力小且透磁率大的软磁性材料构成。作为软磁性材料如能够使用Co基非结晶合金、Fe基非结晶合金等的非晶体合金、Mn-Zn类铁素体、Ni-Zn类铁素体、Ni-Zn-Cu类铁素体等的铁素体、Fe-Ni类合金(强磁性铁镍合金)、Fe-Si-Al类合金(铁硅铝磁合金)、Fe-Si类合金(碳素钢)等的软磁性金属等。并且，磁性带70的详细结构后述。
(磁性带层7的形成方法)
图3A～图3D是表示磁性带层7的形成方法的一例的说明图。
首先，分别准备两张宽度比较大且辊轧方向10长的带状的第一辊轧材料71、宽度比较窄且辊轧方向10长的带状的第二辊轧材料72。第一辊轧材料71是例如厚度10～25μm、宽度30mm的磁性体，第二辊轧材料72是例如厚度10～25μm、宽度10mm的磁性体。
其次，如图3B1以及图3B2所示，使第一以及第二辊轧材料71、72重叠5mm左右并用接合带73接合而形成作为辊轧材料的磁性薄片74。接合带73例如能够使用如厚度10～25μm左右的聚四氟乙烯粘着带(聚四氟乙烯注册商标)。接着，沿切断线11切断磁性薄片74，制作预定宽度W、预定长度L的图3C所示的磁性带70。磁性带70的长度L为几乎等于树脂带层5B周长的长度。
其次，如图3C以及图3D所示，使两张磁性带70重叠地横向缠绕在树脂带层5B外周的多个位置。如此，形成由两张磁性带70构成的磁性带层7。
(将磁性带70的宽度作为辊轧方向的效果)
图4A以及图4B是表示为了分别测试辊轧材料的感应磁力各向异性而使用的试验片A、试验片B的制作方法的说明图。试验片A12a以成为20mm角的方式沿切割线11切割以宽度20mm辊轧加工的辊轧材料12而形成。试验片B13a以成为20mm角的方式沿切断线11切割以宽度30mm辊轧加工的辊轧材料13而形成。
图5A是表示以试验片A、B的辊轧方向与线圈的磁场方向相同的方式配置试验片A、B的线圈的电感测量系统的说明图。图5B是表示以试验片A、B的辊轧方向与线圈的磁场方向正交的方式配置实验片A、B的线圈的电感测量系统的说明图。该测量系统具备进深5mm、宽度50mm、长度100mm的线圈14。图5A表示测量系统a，图5b表示测量系统b。测量系统a是如图5A所示以辊轧方向10与磁场的方向14a相同的方式在线圈14的内侧配置试验片A12a、试验片B13a测量线圈14的电感的系统。测量系统b是如图5B所示以辊轧方向10与磁场的方向14正交的方式在线圈14的内侧配置试验片A12a、试验片B13a测量线圈14的电感的系统。
图6是表示在图5A或图5B的线圈的电感测量系统中的测量结果的图表。
在线圈14内配置试验片A12a或试验片B13a测量线圈14的电感的结果，由于在试验片B13a中，用测量系统a与测量系统b在线圈14的电感中几乎未产生差别，因此理解为在试验片B13a中没有感应磁力各向异性。另一方面，关于试验片A12a在频率100kHz以上的区域中，由测量系统a产生的线圈14的电感比由测量系统b产生的线圈14的电感大幅变小。即，了解为在试验片12a中存在感应磁力各向异性。
图7是用于说明试验片A12a、试验片B13a的感应磁力各向异性的不同的说明图。在辊轧材料12、13的宽度方向上的端部周围区域(画斜线区域)12b、13b中沿辊轧方向10存在由辊轧而产生的内部应力，而认为端部周围区域12b、13b的透磁率降低。因此，试验片B13a推测为辊轧材料13的端部周围区域13b因切槽加工而落下而几乎不存在感应磁力各向异性的结果。另一方面，试验片A12a为未进行切槽加工而残留辊轧材料12的端部周边区域12b，所以推测为具有感应磁力各向异性的结果。
(实施方式的作用、效果)
根据本实施方式，起到以下的作用、效果。
(1)由于通过以磁性带70的宽度方向为辊轧方向的方式从辊轧材料的磁性薄片74切割，相比将磁性带的宽度方向作为与辊轧方向正交的方向的情况电感变高，因此可得到电磁波噪音的所期望的抑制效果。
(2)由于具有预定的间隔地在电缆较长方向上设置预定宽度的磁性带层7，能得到相比较于在电缆较长方向上整体设置磁性带层的情况更优越的弯曲性。
(3)由于与电缆直径对应地用接合带73连接多个磁性体而为需要的长度，即使不增加辊轧材料71、72的种类也可与多种电缆直径对应。
(4)由于未使用铁氧体磁心，美观方面优秀，也不存在铁氧体磁心的分割等的操作上的问题，不会使电缆的外径变大能够抑制电磁波噪音的放射。
实施例
图8A～8D是分别表示比较例1～3以及本发明的实施例的样品S1～S4的说明图。样品S1～S4作为磁性体使用Co基非结晶合金，电缆长度为1500mm。
(比较例1)
图8A中所示的比较例1的样品S1是在图2中所示的噪音抑制电缆1中，在屏蔽层6的外周上未设置磁性带层7、树脂带层5C以及线护套8的样品。
(比较例2)
图8B中所示的比较例2的样品S2是未以宽度W切断如图3B所示的磁性薄片74且纵向缠绕于树脂带层5B的样品。样品S2，电缆较长方向的长度为80mm、缠绕方向的长度为65mm。
(比较例3)
图8C中所示的比较例3中的样品S3是使宽度方向与辊轧方向10正交、并将两张宽度10mm、长度80mm的第二辊轧材料72重叠在树脂带层5B上以10mm的间隔横向缠绕的样品。比较例2中的样品S2由于使用两张第一辊轧材料71的宽度30mm、使用两张第二辊轧材料72的宽度10mm且使缠绕方向上的长度合计为80mm，将样品S3的第二辊轧材料72的缠绕方向上的长度加在样品S2的缠绕方向长度的总和上，为80mm。
图8D所示的实施例的样品S4是对应本实施方式的样品，是将宽度方向作为辊轧方向、将两张宽度10mm、长度80mm的磁性带70重叠并以10mm的间隔在树脂带层5B上横向缠绕的样品。
图9是表示共态噪音的测量装置的说明图。该测量装置100在由铝构成的基板110上配置用屏蔽箱121覆盖的变换器120与用屏蔽箱131覆盖的电机130，在变换器120与电机130之间连接图8中所示的样品S1～S4，用变流器(CT：Current Transformer)140检测共态电流Ic(共态噪音)，用频率分析装置150对其进行分析。
图10是表示由图9中所示的测量装置100而产生的共态噪音的测量结果的图表。图10A表示使用图9中的测量装置100的共态电流Ic的接收水平的测量结果，图10B表示样品S1～S4的电感测量结果。
从图10A中了解在频率100Hz～1MHz中实施例的样品S4共态电流Ic最小。另外，从图10B中了解在频率100Hz～1MHz实施例的样品S4的电感比其他比较例的样品S1～S3的电感高。即，了解将磁性带70的宽度方向作为辊轧方向、在绝缘电线4的周围具有预定间隔地设置该磁性带70的实施例中的样品S4相比较于其他比较例的样品S1～S3电磁波噪音的抑制效果高。
并且，本发明的实施方式不限于上述实施方式，可以是多种实施方式。例如，在本实施方式中设置多个磁性带层7，也可以是一个。该一个磁性带层7，宽度可以是5～50mm，可以在整个较长方向上连续地形成。另外，本实施方式中的磁性带70接合多个磁性体，也可以由单一的磁性体构成。另外，外部导体可以是平滑的铜管等的金属管。各磁性带层可以抑制电磁波噪音的频率特性不同。
另外，在未变更本发明宗旨的范围内，可以省略和变更上述实施方式构成要素的一部分。例如，如果在多个绝缘电线4的周围缠绕树脂带方面没有障碍，可以省略夹杂物9。
产业上的可利用性
本发明能够适用于为了抑制电磁波噪音代替铁氧体磁心而使用磁性带的噪音抑制电缆。
符号说明
1—噪音抑制电缆，2—导体线，3—绝缘体，4—绝缘电线，7—磁性带层，10—辊轧方向，11—切割线，12、13—辊轧材料，70—磁性带，71—第一辊轧材料，72—第二辊轧材料，73—接合带，74—磁性薄片。

Claims (5)

1.一种噪音抑制电缆，其特征在于，
具备：
通过用绝缘体覆盖导体线的外周而成的绝缘电线；
通过在上述绝缘电线的外周横向缠绕磁性带而形成的磁性带层，
构成上述磁性带的磁性体以上述磁性带的宽度方向为辊轧方向的方式从由软磁性金属构成的辊轧材料切割出，在上述宽度方向和与上述宽度方向正交的方向上具有不同的磁特性。
2.根据权利要求1所述的噪音抑制电缆，其特征在于，
上述磁性体具有与上述宽度方向正交的方向的透磁率比上述宽度方向的透磁率大的磁特性。
3.根据权利要求1或2所述的噪音抑制电缆，其特征在于，
上述磁性带层沿电缆较长方向具有预定的间隔地形成多个。
4.根据权利要求1或2所述的噪音抑制电缆，其特征在于，
上述磁性带具有单一的磁性体或在与上述宽度方向正交的方向上接合的多个磁性体。
5.根据权利要求1或2所述的噪音抑制电缆，其特征在于，
上述磁性带层通过多次横向缠绕上述磁性带而形成。
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