JP2011014391A

JP2011014391A - 金属箔巻きシールド電線

Info

Publication number: JP2011014391A
Application number: JP2009157869A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogura; 広幸小倉; Yurie Oyama; ゆりえ大山; Daisuke Yagi; 大亮八木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-20
Also published as: CN102473482A; EP2450913A1; CN103985435A; EP2450913A4; WO2011001786A1; US20120103648A1; US9058911B2

Abstract

【課題】優れたシールド性能を備え、しかも、製造工程を簡素化してコスト低減を図ることができる金属箔巻きシールド電線を提供すること。
【解決手段】被覆付き導線３，４と、被覆付き導線３，４に縦添えされて被覆付き導線３，４の端部で接地接続されるドレイン線６と、被覆付き導線３，４とドレイン線６の周囲に巻き付けられて被覆付き導線３，４とドレイン線６の周囲を覆うシールド層を形成する金属箔材８とを備えた金属箔巻きシールド電線１において、被覆付き導線３，４の両端部又は両端の近傍位置に、金属箔材８をドレイン線６に導通接続させた箔導通接続部１１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、被覆付き導線と該被覆付き導線に縦添えされたドレイン線の周囲に巻き付けられた金属箔材がシールド層として活用される金属箔巻きシールド電線に関する。

自動車内の電気配線では、ノイズの影響を受け易い、あるいはノイズを発生し易い機器への配線には、信号の伝送を行う内部導体の周囲に電磁遮蔽層を備えたシールド電線が使用される。

市販のシールド電線は、通常、信号の伝送を行う内部導体と、この内部導体の周囲を囲む絶縁層と、この絶縁層の外周を囲うシールド層としての外部導体と、この外部導体の外周を覆う絶縁外皮とから構成されており、通常、前記絶縁層や絶縁外皮は押し出し成形により形成されている。

このような市販のシールド電線は、シールド層を備えていない一般の被覆付き導線と比較すると、高額であり、また曲げ剛性が高いために配索性も劣る。

そこで、車載のワイヤハーネス等の製造メーカーでは、高額な市販のシールド電線の代わりに、一般の被覆付き導線に裸導体であるドレイン線を縦添えし、これらの被覆付き導線とドレイン線の周囲に金属箔材を巻き付けて、巻き付けた金属箔材をシールド層として利用する金属箔巻きシールド電線を導入することが行われている（例えば、下記特許文献１，２参照）。

このような金属箔巻きシールド電線では、例えば、金属箔材として、絶縁フィルムの片面に金属箔層を形成した金属箔フィルムを使用する。前記金属箔フィルムは、金属箔層を内側にして被覆付き導線及びドレイン線の外周に巻き付けることで金属箔層がドレイン線に接触し、金属箔層とドレイン線とが導通状態となる。そして、被覆付き導線の端部に延出するドレイン線の端部を接地接続することで、簡単にシールド層を接地することができる。

このような金属箔巻きシールド電線では、市販のシールド電線と比較すると、可撓性が高いため配索性を向上させることができ、また、芯線数の変更も容易にできるため、車載の装備に応じて収容する芯線数が変わる車載のワイヤハーネスのシールド電線化に適している。

特開２００９−９３９３４号公報特開２００７−３１１０４５号公報

ところが、金属箔巻きシールド電線では、被覆付き導線及びドレイン線の外周に単純に金属箔フィルムを巻き付けただけでは、電線の配索時の曲げ等によって部分的に金属箔フィルムの巻きが緩んで、金属箔層がドレイン線から離反する部分が発生し易い。そして、金属箔層が部分的にドレイン線から離反することによって、金属箔層がシールド層として有用に機能する長さにばらつきが生じ、市販のシールド電線と比較すると、シールド性能の低下や、シールド性能のばらつきが生じるという問題があった。

このような問題を解消するために、例えば、金属箔フィルムの巻き付け工程の終了後に、金属箔層とドレイン線との非接触部の有無を検査し、金属箔層がドレイン線から離反している部分には導電性接着剤を充填することで、金属箔層とドレイン線との導通状態を安定させることが可能であるが、このような接触性改善工程を設けると、金属箔巻きシールド電線の製造工程が増えるだけでなく、導電性接着剤の使用量が増え、コストアップを招くという問題が生じた。

そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、優れたシールド性能を備え、しかも、製造工程を簡素化してコスト低減を図ることができる金属箔巻きシールド電線を提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）被覆付き導線と、該被覆付き導線に縦添えされて前記被覆付き導線の端部で接地接続されるドレイン線と、前記被覆付き導線とドレイン線の周囲に巻き付けられて前記被覆付き導線とドレイン線の周囲を覆うシールド層を形成する金属箔材とを備えた金属箔巻きシールド電線であって、
前記被覆付き導線の両端部付近に位置する前記金属箔材の両端部又は両端の近傍位置が前記ドレイン線に導通接続された箔導通接続部になっていることを特徴とする金属箔巻きシールド電線。

（２）前記ドレイン線は、前記被覆付き導線の両端部側の規定長にのみ装備したことを特徴とする上記（１）に記載の金属箔シールド電線。

上記（１）の構成によれば、被覆付き導線及びドレイン線の外周に巻き付けた金属箔材は、その両端部又は両端の近傍位置がドレイン線に導通接続されており、この状態では、被覆付き導線の長手方向の中間部で金属箔材がドレイン線から非接触な状態になっていても、被覆付き導線の略全長に渡って金属箔材がドレイン線に接触状態に形成された場合に近い優れたシールド性能を発揮することができ、シールド性能にばらつきのない高品質の金属箔巻きシールド電線を安定生産することができる。

また、金属箔材を被覆付き導線及びドレイン線の外周に巻き付ける工程後の電線の長手方向中間部における金属箔材とドレイン線との非接触部の有無の検査工程や、非接触部への導電性接着剤の充填等の工程を省くことができるため、製造工程の簡素化によりコスト低減を図ることもできる。

上記（２）の構成によれば、ドレイン線が被覆付き導線の全長に渡って延設されている場合と比較すると、金属箔層とドレイン線とによる導体断面積が減ることの影響でシールド性能に若干の低下が見られるが、得られるシールド性能は、比較的に良好であり、十分に実用範囲にある。

そして、ドレイン線の装備範囲を被覆付き導線の両端側の規定長のみに制限した場合には、ドレイン線の使用量を低減して、使用材料の削減によるコスト削減、軽量化、配索性（可撓性）の向上を図ることもできる。

本発明による金属箔シールド電線によれば、被覆付き導線の略全長に渡って金属箔材がドレイン線に接触状態に形成された場合に近い優れたシールド性能を発揮することができ、シールド性能にばらつきのない高品質の金属箔巻きシールド電線を安定生産することができる。

本発明に係る金属箔シールド電線の一実施形態の斜視図である。本発明の効果を評価する際の金属箔巻きシールド電線のシミュレーションモデルの横断面図である。図２に示した断面構造で、被覆付き導線の線長が１０ｃｍ、端末に金属箔材を剥いだ剥ぎ部分を設けている場合に、ドレイン線と金属箔材との接触度合いを変えて、シールド性能を測定した時の測定結果を示すグラフである。図３に示した２点両端接触の場合に、各接触点における接触抵抗値のシールド性能への影響を測定した時の測定結果を示すグラフである。図３に示した各シミュレーションにおいて、剥ぎ部分の周囲を筒状導体で覆って、剥ぎ無しの状態でシールド性能を測定し、剥ぎ部分の有無の影響を調べたグラフである。図５に示した金属箔材の両端をドレイン線に接触させたシミュレーションに、更にドレイン線と金属箔材との接触箇所を追加してシールド性能を測定した時の測定結果を示すグラフである。図２に示した断面構造で、被覆付き導線の線長が５０ｃｍ、端末に金属箔材を剥いだ剥ぎ部分を設けている場合に、ドレイン線と金属箔材との接触度合い（接触点位置）を変えて、シールド性能を測定した時の測定結果を示すグラフである。図７に示した各シミュレーションにおいて、剥ぎ部分の周囲を筒状導体で覆って、剥ぎ無しの状態でシールド性能を測定し、剥ぎ部分の有無の影響を調べたグラフである。図８に示した剥ぎ部分無しのシミュレーションで、更に、ドレイン線の装備範囲を金属箔材の両端部のみにした場合の影響を調べたものである。（ａ）は金属箔とドレイン線が接していない状態のシールド電線の断面図、（ｂ）は金属箔とドレイン線が接した状態のシールド電線の断面図である。

以下、本発明に係る金属箔シールド電線の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る金属箔シールド電線の一実施形態の斜視図である。
この一実施形態の金属箔巻きシールド電線１は、シールド層を有していない２本の被覆付き導線３，４と、これらの被覆付き導線３，４に縦添えされたドレイン線６と、被覆付き導線３，４とドレイン線６の周囲に巻き付けられて被覆付き導線３，４とドレイン線６の周囲を覆うシールド層（導電層）を形成する金属箔材８とを備えた構成で、２芯シールド線として使用される。

ドレイン線６は、被覆付き導線３，４の芯線（導体）と略同一断面積の裸導線で、長さが被覆付き導線３，４と略同一にされている。そして、各被覆付き導線３，４の端部、及びドレイン線６の端部には、それぞれ接続端子９が接続されている。ドレイン線６は、各被覆付き導線３，４の端部側に位置する機器等の接地部に接地接続される。

金属箔材８は、絶縁材料であるポリエチレンフィルムの片面に、肉厚２０μｍのアルミニウム箔層を設けたもので、アルミニウム箔層がシールド層として機能する。金属箔材８は、アルミニウム箔層を内側に向けて、被覆付き導線３，４及びドレイン線６の外周に巻き付けられる。巻き付けられた金属箔材８は、アルミニウム箔層がドレイン線６に接触することにより、ドレイン線６に導通状態になる。

本実施形態の場合、金属箔材８の巻き付け範囲は、各被覆付き導線３，４の長さよりも僅かに短く設定されている。そのため、金属箔巻きシールド電線１の端末には、各被覆付き導線３，４が金属箔材８によって覆われていない剥ぎ部分Ｂ１，Ｂ２が残っている。

また、本実施形態の場合、被覆付き導線３，４の両端部付近に位置する金属箔材８の両端部が、ドレイン線６に導通接続された箔導通接続部１１になっている。この箔導通接続部１１は、金属箔材８の金属箔層（アルミニウム箔層）を確実にドレイン線６に接触した状態に保持するもので、本実施形態の場合は、粘着テープ１３による結束固定により実施しているが、金属箔層をドレイン線６に接触させる具体的な手段は、粘着テープ１３による結束固定に限らない。例えば、導電性接着剤による接着固定を利用しても良い。

以上に説明した金属箔巻きシールド電線１では、被覆付き導線３，４及びドレイン線６の外周に巻き付けた金属箔材８は、その両端部がドレイン線６に導通接続されており、この状態では、被覆付き導線３，４の長手方向の中間部で金属箔材８がドレイン線６から非接触な状態になっていても、被覆付き導線３，４の略全長に渡って金属箔材８がドレイン線６に接触状態に形成された場合に近い優れたシールド性能を発揮することができ、シールド性能にばらつきのない高品質の金属箔巻きシールド電線を安定生産することができる。

また、金属箔材８を被覆付き導線３，４及びドレイン線６の外周に巻き付ける工程後の電線の長手方向中間部における金属箔材８とドレイン線６との非接触部の有無の検査工程や、非接触部への導電性接着剤の充填等の工程を省くことができるため、製造工程の簡素化によりコスト低減を図ることもできる。

以下に、上記の作用・効果を確認するために、本願発明者等が実施した多種のシールド効果評価実験（シミュレーション）の結果を示す。

なお、実験では、上記金属箔巻きシールド電線１の代わりに、図２に示す横断面の金属箔巻きシールド電線１Ａを基本の評価モデルとした。

図２に示した金属箔巻きシールド電線１Ａは、図１に示した金属箔巻きシールド電線１から被覆付き導線４を除いて、単芯の金属箔巻きシールド電線としたものである。

図２の金属箔巻きシールド電線１Ａにおける被覆付き導線３は、公称断面積が０．３５ｍｍ^２の芯線３ａの周囲が、比誘電率が２．９の絶縁被覆３ｂで覆われたハロゲンフリー電線である。金属箔巻きシールド電線１Ａにおけるドレイン線６は、公称断面積が芯線３ａと同一で、絶縁被覆が施されていない裸導体で、両端が接地接続された状態で、評価試験が行われる。

金属箔巻きシールド電線１Ａにおける金属箔材８は、ポリエチレンフィルム８ａの片面に、肉厚２０μｍのアルミニウム箔層８ｂを設けたものである。

金属箔材８は、被覆付き導線３及びドレイン線６の外周に巻き付けるため、実際は、図２のような真円状にはならない場合が多い。

図３は、図２に示した横断面構造で、被覆付き導線３の線長が１０ｃｍ、端末に金属箔材８を剥いだ剥ぎ部分Ｂ１，Ｂ２（図１参照）を設けている場合を基本条件として、ドレイン線６と金属箔材８との接触度合いを変えて、シールド性能を測定した時の６種類の測定結果ｆ１〜ｆ６を示すグラフである。

図３において、測定結果ｆ１は被覆付き導線３及びドレイン線６に巻き付けている金属箔材８を、金属箔材８を巻き付けている範囲の全長に渡ってドレイン線６に導通接触させている場合のもので、シールド効果が一番優れている。なお、この測定結果ｆ１を得た金属箔巻きシールド電線の場合は、金属箔材８の全長をドレイン線６に接触させた状態を確保するために、金属箔材８の巻き付け工程の終了後に、金属箔層とドレイン線との非接触部の有無を検査し、金属箔層がドレイン線から離反している部分には導電性接着剤を充填する接触性改善工程を実施している。

図３の測定結果ｆ２は、被覆付き導線３及びドレイン線６に巻き付けている金属箔材８の両端の２点をドレイン線６に導通接触させたもので、巻き付けた金属箔材８の全範囲をドレイン線６に導通接続させるための接触性改善工程は実施していない。金属箔材８の両端のドレイン線６への導通接触は、図１に示した粘着テープ１３による結束固定を用いている。

この測定結果ｆ２の場合は、測定結果ｆ１と比較して、シールド効果の低下は極めて微少で、測定結果ｆ１と略同等のシールド効果が得られている。

測定結果ｆ３，ｆ４は、金属箔材８の両端側の２点をドレイン線６に導通接触させている点は測定結果ｆ２と似ている。しかし、金属箔材８とドレイン線６との接触位置は、金属箔材８の両端ではなく、測定結果ｆ３の場合は端部から１０ｍｍ内側に移動した位置、測定結果ｆ４の場合は端部から２０ｍｍ内側に移動した位置になっている。

測定結果ｆ３は測定結果ｆ２よりもシールド効果が低下しており、測定結果ｆ４は更に測定結果ｆ３よりもシールド効果が低下している。即ち、金属箔材８とドレイン線６との接触位置が金属箔材８の両端から内側に移動するほど、シールド効果が低下するという結果を得た。従って、金属箔材８とドレイン線６との接触位置は、被覆付き導線３及びドレイン線６上に巻き付けた金属箔材８の両端が最適であることが確認できた。

測定結果ｆ５及び測定結果ｆ６は、金属箔材８の有無によるシールド効果への影響を調べたものである。

測定結果ｆ５の場合は、金属箔材８を被覆付き導線３及びドレイン線６の外周に単純に巻き付けただけで、金属箔材８とドレイン線６とを確実に接触させるための粘着テープ１３による結束等は一切していない状態である。この測定結果ｆ５の場合は、測定結果ｆ４の場合よりも顕著にシールド効果が低下し、金属箔材８を単純に巻き付けただけでは、シールド効果が不十分であることが確認できた。

測定結果ｆ６は、アルミニウム箔層８ｂを有しないポリエチレンフィルム８ａのみを被覆付き導線３及びドレイン線６の外周に巻き付けたもので、シールド効果は測定結果ｆ５の場合よりも更に低下している。

図３に示した以上のシミュレーションでは、被覆付き導線３及びドレイン線６の周囲に巻き付けた金属箔材８は、両端をドレイン線６に接触（導通）させていれば、中間部がドレイン線６に非接触でも、全長をドレイン線６に接触させている場合と略同等のシールド効果を得られることが判明した。また、金属箔材８とドレイン線６との接触位置が両端から内側に移動するほど、シールド効果が低下する傾向が見られるが、両端から内側への移動量が小さい場合には、シールド効果の低下は小さい。

従って、金属箔材８とドレイン線６との接触位置は、厳密に、被覆付き導線３及びドレイン線６の周囲に巻き付けた金属箔材８の両端位置に限定する必要はない。例えば、金属箔材８の両端位置の近傍位置（例えば両端から１０ｍｍ以内など）に設定しても、金属箔材８が優れたシールド性能を発揮することができ、シールド性能にばらつきのない高品質の金属箔巻きシールド電線を得られることが確認できた。

更に、金属箔材８の両端部又はその近傍位置がドレイン線６に接触していれば、金属箔材８の中間部がドレイン線６に非接触になっていても、シールド効果に影響を及ぼさないことが実証されたため、金属箔材８の中間部におけるドレイン線６との非接触部の有無の検査や、非接触部への導電性接着剤の充填等を行う接触性改善工程を省いて、製造工程の簡素化によりコスト低減を図ることができることも明らかになった。

図４は、図３に示した２点両端接触の測定結果ｆ２について、更に、各接触点における接触抵抗値を変えてシールド効果を調べることで、接触抵抗値のシールド効果への影響を調べたものである。

図４には、接触抵抗値を１ｍΩに設定した時の測定結果ｆ１１、接触抵抗値を１０ｍΩに設定した時の測定結果ｆ１２、接触抵抗値を１００ｍΩに設定した時の測定結果ｆ１３、接触抵抗値を１Ωに設定した時の測定結果ｆ１４を示している。

厳密には、接触抵抗値が大きくなるほどシールド効果が低下する傾向は見られるが、シミュレーションした接触抵抗値の変化範囲（１ｍΩ〜１Ω）では、実質的なシールド効果の低下は無いに等しい。

従って、金属箔材８の両端部を粘着テープ１３による結束等でドレイン線６に接触させたときに、接触抵抗値の影響でシールド効果にばらつきが生じることはなく、本発明に係る金属箔巻きシールド電線では安定したシールド性能が得られることが明らかになった。

図５は、図３に示した各シミュレーションにおいて、剥ぎ部分（図１のＢ１，２部分）の周囲を筒状導体（カバー）で覆って、剥ぎ無しの状態に改良してシールド性能を測定し、剥ぎ部分の有無の影響を調べたグラフである。

図５の測定結果ｆ２１は、巻き付けられている金属箔材８を全長に渡ってドレイン線６に導通接触させたもので、図３の測定結果ｆ１に対応している。測定結果ｆ２２は、巻き付けられている金属箔材８の両端の２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図３の測定結果ｆ２に対応している。測定結果ｆ２３は、巻き付けられている金属箔材８の両端から内側に１０ｍｍ移動した２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図３の測定結果ｆ３に対応している。測定結果ｆ２４は、巻き付けられている金属箔材８の両端から内側に２０ｍｍ移動した２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図３の測定結果ｆ４に対応している。測定結果ｆ２５は、巻き付けられている金属箔材８をドレイン線６に導通接触させていないもので、図３の測定結果ｆ５に対応している。

図５の測定結果ｆ２１、ｆ２２，ｆ２３，ｆ３４などでは、剥ぎ部分を無くしたことで、シールド効果が若干であるが改善されていることが確認できた。従って、より高いシールド性能が要求される場合には、金属箔巻きシールド電線の両端における剥ぎ部分を筒状導体で、剥ぎ無しの形態にすると良い。

また、図５には、参考のために、ドレイン線６を介さずに、金属箔材８の端部を直接接地した場合の測定結果ｆ２０を示した。

この測定結果ｆ２０は、金属箔材８が全長に渡って導通接触しているドレイン線６の両端を接地したｆ２１と比較しても、顕著に、優れたシールド効率を示している。

従って、可能ならば、金属箔巻きシールド電線に装備した金属箔材８の両端は、直接接地すると良い。

図６は、図５に示した測定結果ｆ２２について、更に、接触点数を増やしたシミュレーションを追加したものである。

図６の測定結果ｆ２２（３）は、金属箔材８とドレイン線６との接触箇所を、金属箔材８の両端と中央の３点にしてシールド効果を測定したものである。測定結果ｆ２２（５）は、金属箔材８とドレイン線６との接触箇所を、金属箔材８の両端と中間の３カ所の５点にしてシールド効果を測定したものである。

測定結果ｆ２２（３），ｆ２２（５）は、測定結果ｆ２２との差異が見つからなかった。この結果からは、金属箔材８とドレイン線６との接触箇所は、上記実施形態に示した金属箔材８の両端の２カ所で十分であることが明らかになった。

図７は、図２に示した断面構造で、被覆付き導線の線長が５０ｃｍ、端末に金属箔材を剥いだ剥ぎ部分（５ｍｍ）を設けている場合に、ドレイン線と金属箔材との接触度合い（接触点位置）を変えて、シールド性能を測定した時の５種類の測定結果ｆ５１〜ｆ５５を示すグラフである。

図７おける各測定結果は、図３との比較で線長の影響を評価することができる。図７において、測定結果ｆ４１は被覆付き導線３及びドレイン線６に巻き付けている金属箔材８を、金属箔材８を巻き付けている範囲の全長に渡ってドレイン線６に導通接触させている場合のものであり、図７に示した各シミュレーションの中では、シールド効果が一番優れている。

図７の測定結果ｆ４２は、被覆付き導線３及びドレイン線６に巻き付けている金属箔材８の両端の２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図３のシミュレーションの場合と同様に、金属箔材８の全長をドレイン線６に接触させた測定結果ｆ４１と略同等のシールド効果が得られている。

測定結果ｆ４３，ｆ４４は、金属箔材８の両端側の２点をドレイン線６に導通接触させている点は測定結果ｆ４２と共通している。しかし、金属箔材８とドレイン線６との接触位置は、金属箔材８の両端ではなく、測定結果ｆ４３の場合は端部から２０ｍｍ内側に移動した位置、測定結果ｆ４４の場合は端部から５０ｍｍ内側に移動した位置になっている。

測定結果ｆ４３は測定結果ｆ４２よりもシールド効果が低下しており、測定結果ｆ４４は更に測定結果ｆ４３よりもシールド効果が低下している。即ち、金属箔材８とドレイン線６との接触位置が金属箔材８の両端から内側に移動するほど、シールド効果が低下するという傾向は、図３のシミュレーションの場合と同様である。従って、金属箔材８とドレイン線６との接触位置は、被覆付き導線３及びドレイン線６上に巻き付けた金属箔材８の両端が最適であることが確認できた。

測定結果ｆ４５は、金属箔材８の有無によるシールド効果への影響を調べたものである。
測定結果ｆ４５の場合は、金属箔材８は被覆付き導線３及びドレイン線６の外周に単純に巻き付けただけで、金属箔材８とドレイン線６とを確実に接触させるための粘着テープ１３による結束等は一切していない状態である。この測定結果ｆ５の場合は、測定結果ｆ４４の場合よりも顕著にシールド効果が低下し、金属箔材８を単純に巻き付けただけでは、シールド効果が不十分であることが確認できた。

図７と図３との各測定結果を比較すると、金属箔材８の両端をドレイン線６に接触させていれば、線長の大小に拘わらず、金属箔材８の全長をドレイン線６に接触させた場合と略同等の優れたシールド効果が得られることが確認することができた。

図８は、図７に示した各シミュレーションにおいて、剥ぎ部分（図１のＢ１，２部分）の周囲を筒状導体（カバー）で覆って、剥ぎ無しの状態に改良してシールド性能を測定し、剥ぎ部分の有無の影響を調べたグラフである。

換言すると、図８の各シミュレーションは、図５に示した各シミュレーションにおける線長を、５０ｃｍに変更して実施したものである。

図８の測定結果ｆ５１は、巻き付けられている金属箔材８を全長に渡ってドレイン線６に導通接触させたもので、図７の測定結果ｆ４１に対応している。測定結果ｆ５２は、巻き付けられている金属箔材８の両端の２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図７の測定結果ｆ４２に対応している。測定結果ｆ５３は、巻き付けられている金属箔材８の両端から内側に２０ｍｍ移動した２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図７の測定結果ｆ４３に対応している。測定結果ｆ５４は、巻き付けられている金属箔材８の両端から内側に５０ｍｍ移動した２点をドレイン線６に導通接触させたもので、図７の測定結果ｆ４４に対応している。測定結果ｆ５５は、巻き付けられている金属箔材８をドレイン線６に導通接触させていないもので、図７の測定結果ｆ４５に対応している。

図８の各測定結果ｆ５１、ｆ５２，ｆ５３，ｆ５４などでは、剥ぎ部分を無くしたことで、シールド効果が若干であるが改善されていることが確認できた。従って、より高いシールド性能が要求される場合には、金属箔巻きシールド電線の両端における剥ぎ部分を筒状導体で、剥ぎ無しの形態にすると良い。

また、図８には、参考のために、ドレイン線６を介さずに、金属箔材８の端部を直接接地した場合の測定結果ｆ５０を示した。

この測定結果ｆ５０は、金属箔材８が全長に渡って導通接触しているドレイン線６の両端を接地したｆ５１と比較しても、顕著に、優れたシールド効率を示している。

図９は、図８に示した剥ぎ部分無しのシミュレーションで、更に、ドレイン線の装備範囲を金属箔材の両端部のみにした場合の影響を調べたものである。

図９の測定結果ｆ５１は、ドレイン線６が被覆付き導線３の全長に渡って縦添えされていて、金属箔材８の全長がドレイン線６に接触している場合の測定結果で、図８の測定結果ｆ５１を転記したものである。

図９の測定結果ｆ６１〜ｆ６３は、ドレイン線６の装備範囲を、被覆付き導線３に巻き付ける金属箔材８の両端部の１ｃｍのみに制限したものである。

但し、測定結果ｆ６１の場合は、装備した両端の１ｃｍのドレイン線６の全長を金属箔材８に導通接触させている時の測定結果であり、被覆付き導線３の全範囲に縦添えされたドレイン線６の全長が金属箔材８に導通接触されている測定結果ｆ５１と比較すると、約２ｄＢほどシールド効果の低下が見られたが、シールド効果は十分に発揮されていることが確認できた。

この場合のシールド効果の低下の原因は、両端部のみにドレイン線を装備した金属箔巻きシールド電線では、ドレイン線が被覆付き導線の全長に渡って延設されている通常の場合と比較すると、金属箔層とドレイン線とによる導体断面積が低減していることにあると考えられる。

測定結果ｆ６２の場合は、装備した両端の１ｃｍのドレイン線６の一番内側の端部を金属箔材８に導通接触させている時の測定結果である。この場合は、測定結果ｆ６１と比較して、更に４ｄＢほど、シールド効果の低下が見られたが、この場合も、シールド性能としては十分に実用価値があると考えられる。

測定結果ｆ６３の場合は、装備した両端の１ｃｍのドレイン線６を、特には、金属箔材８に接触させていない時の測定結果である。この場合は、シールド効果の顕著な低下が見られ、実用性に乏しいことが判明した。

図９に示した各シミュレーションから、ドレイン線６の装備範囲を被覆付き導線の両端部側の規定長の範囲のみに制限した場合でも、両端の各ドレイン線６を金属箔材８に導通接触させておけば、比較的良好なシールド効果が得られることが判明した。

従って、本発明に係る金属箔巻きシールド電線としては、ドレイン線６の装備範囲を、被覆付き導線の両端部側の規定長の範囲のみにすることも可能である。

次に、ドレイン線６と金属箔材８との接触がシールド特性に影響し、両端で接触するのが有効である理由を以下に説明する。

ドレイン線６と金属箔材８との接触がない場合、図１０（ａ）に示すように被覆付き導線３と反対向きの電流がドレイン線６に流れるが、電流路は平行２線状態であるので、周囲への磁界漏れは防げない。また、ドレイン線６を接地接続しても、電流は遮蔽されない。

これに対し、ドレイン線６と金属箔材８との接触がある場合、図１０（ｂ）に示すように被覆付き導線３と反対向きの電流がドレイン線６及び金属箔材８に流れる。電流路は同軸線に近くなり（金属箔材８及びドレイン６電流の重心が被覆付き導線３上に近い）、磁界の遮蔽効果が高い。また、ドレイン線６を接地接続すれば、電界も遮蔽される。

シールド電線１Ａの場合、金属箔材８はシールドコネクタのシェルや、機器の基板のグランド接点、筐体などに接続される。その接続がない場合は、電界及び磁界遮蔽効果がなく、片端接続の場合には、電界遮蔽効果しか得られない。これに対し、両端接続の場合は、電界及び磁界遮蔽効果が得られる。

両端接続の場合、金属箔材８が電流路になり、不平衡線路では被覆付き導線３に流れる電流と反対向きに電流が流れ、発生する磁界を遮蔽する。差動伝送のような平衡線路の場合でも、不平衡分の電流が金属箔材８に流れ、同じように磁界遮蔽が行われる。

接続を取る際、電線１Ａから出たドレイン線６が外部導体と接続することになり、まずドレイン線６に電流が流れることになるが、そのままドレイン線６を流れる場合には、被覆付き導線３の周囲を覆う形で電流が流れ、遮蔽効果が高くなる。よって、シールド電線１Ａの、より端末に近い部分で電流が金属箔材８を流れることができるようにすると、シールド特性が良い部分が増え、結果として線間誘導量が減る。

この結果、シールド電線１Ａの両端末でドレイン線６と金属箔材８を積極的に接触させることが最良で、そのためには、結束バンドやテープ留め等の処理を端末で行い、金属箔材８の内側の金属箔層（導体面）８ｂがドレイン線６と確実に接触することが好ましい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、芯線やドレイン線の数、芯線やドレイン線のツイスト（撚り）の有無、金属箔材の巻き仕様（重ね巻き、縦添え）等の構造は、特に限定されない。

１金属箔巻きシールド電線
１Ａ金属箔巻きシールド電線
３被覆付き導線
３ａ芯線
３ｂ絶縁被覆
４被覆付き導線
６ドレイン線
８金属箔材
８ａポリエチレンフィルム
８ｂアルミニウム箔層（金属箔層）
９接続端子
１１箔導通接続部
１３粘着テープ
Ｂ１，Ｂ２剥ぎ部分

Claims

被覆付き導線と、該被覆付き導線に縦添えされて前記被覆付き導線の端部で接地接続されるドレイン線と、前記被覆付き導線とドレイン線の周囲に巻き付けられて前記被覆付き導線とドレイン線の周囲を覆うシールド層を形成する金属箔材とを備えた金属箔巻きシールド電線であって、
前記被覆付き導線の両端部付近に位置する前記金属箔材の両端部又は両端の近傍位置が前記ドレイン線に導通接続された箔導通接続部になっていることを特徴とする金属箔巻きシールド電線。
前記ドレイン線は、前記被覆付き導線の両端部側の規定長にのみ装備したことを特徴とする請求項１に記載の金属箔巻きシールド電線。