JP2006269300A

JP2006269300A - シールド電線

Info

Publication number: JP2006269300A
Application number: JP2005087094A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Saito; 清齋藤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線において、前記導電層の破断伸びを規定することにより、屈曲させた場合でも導電層の破断が無く、ひいては電気特性の低下を防止する。
【解決手段】一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線であって、前記導電層は導電性を有する金属テープであり、前記金属テープは絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように縦添えされており、かつ前記保護絶縁層の厚さをｔ、前記シールド電線の外径をＤとするとき、前記金属テープの長手方向の破断伸びＥ（％）が、下記数式で表されることを特徴とするシールド電線。

【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、電子機器用等に使用される、一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有するシールド電線に関するものであり、さらに詳しくは高周波信号の伝送に優れ、かつ機械特性に優れたシールド電線に関するものである。なお、本発明においてシールド電線とは、一本ないしは複数本の絶縁電線の外周に導電層を設けた電線またはケーブルをいう。

自動車、電子機器等に使用される電線またはケーブルにおいては、ノイズ防止等を目的として一本ないしは複数本の絶縁電線の外周に導電層を設けたシールド電線が使用されている。

前記導電層としては、複数本の細径導体を前記絶縁電線の外周に隙間が生じないようにらせん状に巻き付ける横巻き、細径導体を数本束ねたものを交互に重ね合わせて外周上に巻き付ける編組、テープ状の金属をらせん状に縁が重なり合うように隙間無く巻き付けたもの（ラップ巻き）および絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように長手方向に沿えるように巻き付けたもの（縦添え）等が適宜組み合わせて使用されている。

前記導電層としては、導電性が良好でかつケーブル外周等への巻き付け加工性が比較的容易なことから、横巻きや編組には銅線、錫めっき銅線、銅を主体とする合金線が主として使用され、ラップ巻き金属箔テープおよび金属−樹脂ラミネートテープの金属箔には銅およびアルミニウムが主として使用されている。（例えば特許文献１）

一方、数10MHz以上の高周波帯域の信号伝送に用いられている、例えば同軸ケーブルといったシールド電線においては、表皮効果（信号の周波数が高くなるに従い導体の表面に電流が集中する現象。また電流密度が表面の電流密度の1/eとなる深さを表皮深さという）の影響を防ぐため、前述の横巻きや編組ではなく金属箔ないしは金属−樹脂ラミネートテープを縦添えしたシールド電線が主に用いられている。
特開平５−５４７２９号公報

自動車・電子機器内等に使用されるシールド電線は、通常屈曲された状態で使用される場合が多い。この場合、シールド電線の屈曲部においては、屈曲円弧の外縁部は伸ばされ内縁部は圧縮される事となるが、狭い場所への配線など屈曲半径が小さい場合、電線を構成する各部に著しい変形が生じ、必要とされる電気特性を満足出来なくなる可能性があることが明らかとなった。

本発明者らは、前記課題を達成するために検討を重ねた結果、一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線において、前記導電層の破断伸びを規定することにより、屈曲させた場合でも導電層の破断が無く、ひいては電気特性の低下を防止することが可能となることを見いだした。

すなわち、本発明は、
（１）一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線であって、前記導電層は導電性を有する金属テープであり、前記金属テープは絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように縦添えされており、かつ前記保護絶縁層の厚さをｔ、前記シールド電線の外径をＤとするとき、前記金属テープの長手方向の破断伸びＥ（％）が、下記数式で表されることを特徴とするシールド電線

（２）一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線であって、前記導電層が、導電性を有する金属層および樹脂層を有する金属−樹脂ラミネートテープであり、前記金属−樹脂ラミネートテープは絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように縦添えされており、かつ前記保護絶縁層の厚さをｔ、前記シールド電線の外径をＤとするとき、前記金属層の長手方向の破断伸びＥ（％）が、下記数式で表され、さらに前記樹脂層の破断伸びが前記金属層の破断伸びより大きいことを特徴とするシールド電線

（３）前記金属テープが銅あるいはアルミニウムであることを特徴とする（１）に記載のシールド電線、
（４）前記金属層が銅あるいはアルミニウムであることを特徴とする（２）に記載のシールド電線、
を提供するものである。

本発明においては、導電層が金属テープあるいは金属−樹脂ラミネートテープで構成されている電線において、金属テープもしくは金属−樹脂ラミネートテープの金属層が所定の式で特定される破断伸びよりも大きいことにより、屈曲させた場合でも金属箔ないしは金属層に破断が発生することがなく、導電層の電気抵抗の増加、さらには減衰量等の電気特性の低下を引き起こすことがない。

シールド電線において、電線を屈曲させた場合、保護絶縁層の内面部分の伸びは以下の式５で表される。

また、電線の屈曲半径と導電層の破断との関係を調べた結果、電線屈曲半径が電線外径の６倍で導電層の破断がなければ、自動車や電子機器で実際に使用した際に、問題なく使用できることが明らかとなった。

そこで電線の屈曲半径を電線外径の６倍とした場合、電線外径をＤとすると、電線屈曲半径は６Ｄと表すことが出来る。
電線屈曲半径を６Ｄとして半周屈曲させた状態を図３に示すが、この状態での電線の中心軸長は円周率をπとすると６．５πＤとなり、電線の保護絶縁層の内面の円弧長は保護絶縁層の肉厚をｔとすると、（７Ｄ−ｔ）πと表される。

以上より保護絶縁層の内面部分の伸びは以下の式６で表される。

一方、シールド電線において、導電層は保護絶縁層の下層に位置している。すなわち、シールド電線を所定の屈曲半径で屈曲させた場合における導電層部分の伸びは、保護絶縁層内面部分の伸び以下となる。このため導電層の破断伸びが前記式４で示した値よりも大きければ、所定の屈曲半径で屈曲させた場合でも導電層の破断は発生することがない。

以下に本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいてさらに詳細に説明する。
図１は本発明のシールド電線の一実施形態の概略断面図であり、導体１の上に絶縁層２を施した絶縁電線の外周に、導電層３、さらにその外周に保護絶縁層４を形成したものである。

本発明の導体１としては、図１に示すように導体を複数本より合わせた撚線導体でも、単線のものでもよい。

本発明の絶縁層２は、絶縁性を有する材料で構成されていればよく特に限定しないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂組成物やポリ塩化ビニル樹脂組成物等の樹脂組成物を押出被覆したものや、絶縁性を有するテープをラップ巻きしたもの等を好適に使用することができる。

また、前記導体１と絶縁層２からなる絶縁電線も１本でも２本以上を撚り合わせたものでもよい。
本発明の導電層３は、テープ状の導電性を有する材料を長手方向にたて添えしたものである。導電層３の材質は特に限定しないが、銅もしくはアルミニウムが好ましい。

導電層３としては、金属テープでも、金属層と樹脂層をラミネートした金属−樹脂ラミネートテープでもよい。また、導電層３は単層でも複数の導電層を有するものでもよい。
導電層３として使用される金属テープもしくは金属−樹脂ラミネートテープとしては、金属層の伸びが（５０Ｄ−１００ｔ）/６．５Ｄより大きいものを使用する。さらに、金属−樹脂ラミネートテープを使用した場合には、樹脂層の伸びが金属層の伸びより大きいことが好ましい。

また保護絶縁層４は、例えばポリオレフィン樹脂組成物やポリ塩化ビニル樹脂組成物等の樹脂組成物を押出被覆したもの、絶縁性を有するテープをラップ巻きしたもの、絶縁性を有する細径の繊維からなる編組等、絶縁性を有しシールド電線内部を保護する機能を有するものであれば差し支えなく、また保護絶縁層として複数の層を有してもよい。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図２中、シールド電線６は以下の構造を有する。
外径０．２０ｍｍφの軟銅線を７本撚り合わせて導体径０．６ｍｍφに仕上げた撚り線導体１の上に、発泡ポリエチレン樹脂組成物からなる絶縁層２を外径が１．６５ｍｍとなるように被覆し、その外周に導電層３として、銅層の破断伸びが６％で、銅層厚９μｍ、接着層厚４μｍ、ポリエステル層厚１２μｍの銅−ポリエステルラミネートテープ３１（厚さ２５μｍ）を縦添えし、さらにその外周に０．１ｍｍφの錫めっき軟銅線からなる編組３２を施し、さらにその外周にＰＶＣ樹脂組成物からなる０．３９ｍｍ厚の保護絶縁層４を施し、外径が３．０ｍｍとなるように形成したものである。
なお、前記式２に本実施例の各値を代入すると保護絶縁層内面部位の伸びは約５．７％となる。

次に本シールド電線６を半径１８ｍｍの金属製の円柱状物（以降マンドレルとする）に１周巻き付けた後、マンドレルから外す作業をシールド電線６のそれぞれ異なる箇所１０箇所について実施し、それぞれ巻き付け部分の保護絶縁層４および編組３２を除去し、銅−ポリエステルラミネートテープ３１の外観の観察を行った。
この結果、いずれも銅層の割れは見られなかった。

（比較例）
導電層に使用する銅−ポリエステルラミネートテープの銅層の破断伸びが４％である他は実施例と同様にシールド電線を作成した。
得られたシールド電線を半径１８ｍｍの金属製の円柱状物（以降マンドレルとする）に１周巻き付けた後、マンドレルから外す作業をシールド電線６のそれぞれ異なる箇所１０箇所について実施し、それぞれ巻き付け部分の保護絶縁層４および編組３２を除去し、銅−ポリエステルラミネートテープ３１の外観の観察を行った。
この結果、いずれの箇所からも銅層の破断が確認された。

以上より、本発明においては、導電層が金属箔ないしは金属−樹脂ラミネートテープを縦添えにて構成されている電線の金属箔もしくは金属−樹脂ラミネートテープの金属層の長手方向の破断伸びが前述の様に数値限定されていることから、電線を屈曲させた場合でも金属テープないしは金属層に破断が発生することがなく、導電層の電気抵抗の増加、ひいては減衰量等の電気特性の低下を引き起こすことがない。

本発明の本発明のシールド電線の一実施形態の概略断面図である。は本発明の実施例および比較例の概略断面図である。は電線屈曲半径を６Ｄとして半周屈曲させた状態の模式図である。

符号の説明

1 導体
2 絶縁層
3 導電層
31 銅−ポリエステルラミネートテープ
32 編組
4 保護絶縁層
5 シールド電線
6 シールド電線

Claims

一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線であって、前記導電層は導電性を有する金属テープであり、前記金属テープは絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように縦添えされており、かつ前記保護絶縁層の厚さをｔ、前記シールド電線の外径をＤとするとき、前記金属テープの長手方向の破断伸びＥ（％）が、下記数式で表されることを特徴とするシールド電線。
一本あるいは複数本の絶縁電線の外周に導電層を有し、さらに前記導電層の外周に保護絶縁層を有するシールド電線であって、前記導電層が、導電性を有する金属層および樹脂層を有する金属−樹脂ラミネートテープであり、前記金属−樹脂ラミネートテープは絶縁電線上に絶縁電線外周全体を覆うように縦添えされており、かつ前記保護絶縁層の厚さをｔ、前記シールド電線の外径をＤとするとき、前記金属層の長手方向の破断伸びＥ（％）が、下記数式で表され、さらに前記樹脂層の破断伸びが前記金属層の破断伸びより大きいことを特徴とするシールド電線。
前記金属テープが銅あるいはアルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載のシールド電線。
前記金属層が銅あるいはアルミニウムであることを特徴とする請求項２に記載のシールド電線。