JP2013110053A

JP2013110053A - シールド編組

Info

Publication number: JP2013110053A
Application number: JP2011255816A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kondo; 宏樹近藤; Taketo KUMADA; 健人熊田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: JP5794899B2

Abstract

【課題】細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に、接続不良の可能性を低減させてシールド性能の低下を防止することが可能なシールド編組を提供する。
【解決手段】シールド編組３０は、耐熱性繊維３１ａの外周に金属膜３１ｂを形成してなる金属被膜繊維３１を編組加工して構成されたものである。このシールド編組３０は、編組を構成する複数の金属被膜繊維３１の間に銅又は銅合金からなる銅材３２を長手方向にピッチ２０ミリメートルから１５０ミリメートルで配置すると共に、当該銅材３２の厚さを１０マイクロメートルから１５０マイクロメートルとしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールド編組に関する。

従来、外部からのノイズ対策として、シールド電線が提案されている。このようなシールド電線は、銅線等の素線を編み込むことにより形成されたシールド編組が導体の外周に設けられており、このシールド編組よりノイズを遮断する構成となっている（例えば特許文献１参照）。

また、近年、ロボット用途などで細径・軽量且つ耐屈曲性を有する電線が求められており、これに付随して電線のシールド編組への要求も高まっている。この要求に対して、繊維上に銅箔を巻き付けた金属被膜繊維を編組加工したシールド編組や、銅メッキを施した金属被膜繊維を編組み加工したシールド編組が提案されている。この金属被膜繊維は細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に優れたシールド性能を有するため、金属被膜繊維を編組み加工したシールド編組は、ロボット用のシールド部材として好適である。

特開２００６−１６４８３０号公報

ここで、シールド編組にはアース線を接続する必要がある。しかし、上記のシールド編組では、アース線の接続にあたり接続不良を起こしてしまう可能性があった。例えば、アース線の接続にあたっては半田処理が行われることがある。この場合、上記のシールド編組では繊維上に金属膜が設けられることから、導体素線にて編組みを構成する場合と比較すると金属部分が少ない。このため、例えば金属膜が銅である場合には半田処理によって銅層が半田の錫層に拡散する銅喰われが生じてしまい、接続不良の原因となってしまう。

また、電線端末における金属被膜繊維を収束させて束にし、この束に端子を加締めてアース処理を行うこともある。しかし、このような場合であっても、繊維自体の癖付け性が悪いため、収束させて束にし難く端子が加締め難くなり接続不良を起こす可能性がある。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に、接続不良の可能性を低減させてシールド性能の低下を防止することが可能なシールド編組を提供することにある。

本発明のシールド編組は、耐熱性繊維の外周に金属膜を形成してなる金属被膜繊維を編組加工して構成されるシールド編組において、編組を構成する複数の金属被膜繊維の間に銅又は銅合金からなる銅材を長手方向にピッチ２０ミリメートルから１５０ミリメートルで配置すると共に、当該銅材の厚さを１０マイクロメートルから１５０マイクロメートルとしたことを特徴とする。

本発明のシールド編組によれば、複数の金属被膜繊維の間に銅材を配置するため、この銅材を利用することにより、接続不良の可能性を低減することができる。特に、銅材は、厚さ１０マイクロメートルを超えるため、厚さが薄過ぎず銅喰われが生じる可能性を低減できる。また、銅材は、厚さ１５０マイクロメートル未満であるため、厚過ぎずシールド編組の屈曲性が阻害される事態を抑制することができる。また、銅材は、長手方向にピッチ２０ミリメートルを超えて配置されるため、銅材が密に配置されてシールド編組が解け難くなり端子を加締め難くなってしまう事態を抑制することができる。さらに、銅材は、長手方向にピッチ１５０ミリメートル未満で配置されるため、ピッチが大きくなり半田接続する箇所が限定され過ぎてしまう事態も防止することができる。従って、細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に、接続不良の可能性を低減させることができる。

本発明によれば、細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に、接続不良の可能性を低減させてシールド性能の低下を防止することができる。

本発明の実施形態に係るシールド編組を含むシールド電線の概略構成図であって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は断面図を示している。図１に示した金属被膜繊維の詳細断面図である。本実施形態に係るシールド編組を示す詳細上面図である。銅材の詳細を示す断面図であり、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示し、（ｃ）は第３の例を示している。銅材の他の例を示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシールド編組を含むシールド電線の概略構成図であって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は断面図を示している。同図に示すように、シールド電線１は、導体１０と、絶縁層２０と、シールド編組３０とから構成されている。

導体１０は、例えば軟銅線、錫メッキ軟銅線、及び錫メッキ銅合金線により構成されている。なお、本実施形態において導体１０は１本であるが、複数本であってもよい。また、導体１０は、仕様により径等が適宜変更されてもよい。絶縁層２０は、導体１０上に被覆される部材であって、非導通の部材により構成されている。

シールド編組３０は、金属被膜繊維３１を編組加工して構成されたものである。図２は、図１に示した金属被膜繊維３１の詳細断面図である。図２に示すように、金属被膜繊維３１は、耐熱性繊維３１ａの外周に金属膜３１ｂを形成してなるものである。耐熱性繊維３１ａを用いる理由は、半田付けに対応するためである。

ここで、耐熱性繊維３１ａは、例えばパラ系アラミド繊維、ＰＢＯ（poly(p-phenylenebenzobisoxazole）繊維、及びポリアリレート繊維、高分子ポリエチレン繊維が該当する。また、耐熱性繊維３１ａは、メタ系アラミド繊維、ポリフェニレンスルファイド繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維等も該当する。

また、金属膜３１ｂは、軟銅、純銅などの銅又はこれらを含む銅合金から構成されるものである。この金属膜３１ｂは、例えば耐熱性繊維３１ａがメッキ槽に浸されることにより耐熱性繊維３１ａ上に形成されたり、耐熱性繊維３１ａ上に銅又は銅合金からなる金属箔が巻き付けられることにより形成されたりする。

さらに、本実施形態に係るシールド編組３０は、編組を構成する複数の金属被膜繊維３１の間に銅又は銅合金からなる銅線３２が介在されている。図３は、本実施形態に係るシールド編組３０を示す詳細上面図である。なお、図３では、説明の便宜上、導体１０及び絶縁層２０についても図示している。

図３に示す銅材３２は、軟銅、純銅などの銅又はこれらを含む銅合金から構成されており、シールド編組３０は、金属被膜繊維３１のうちの一部が銅材３２に置き換えられることにより、金属被膜繊維３１の間に銅材３２が介在する構成となっている。

図４は、銅材３２の詳細を示す断面図であり、（ａ）は第１の例を示し、（ｂ）は第２の例を示し、（ｃ）は第３の例を示している。図４（ａ）に示すように、銅材３２は、断面略円形となっている。また、銅材３２は、断面円形に限らず、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、断面楕円形や略平板状であってもよい。

ここで、本実施形態において銅材３２は、シールド電線１の長手方向にピッチ２０ミリメートルから１５０ミリメートルで配置されている。すなわち、図３に示すピッチＰが２０ミリメートルより大きく、１５０ミリメートル未満とされている。このように銅材３２は、長手方向にピッチＰが２０ミリメートルを超えて配置されるため、銅材３２が密に配置されてシールド編組３０が解け難くなり端子を加締め難くなってしまう事態を抑制することができる。また、銅材３２は、長手方向にピッチＰが１５０ミリメートル未満で配置されるため、ピッチＰが大きくなり半田接続する箇所が限定され過ぎてしまう事態も防止することができる。

また、本実施形態において銅材３２は、図４に示す厚さＴが１０マイクロメートルから１５０マイクロメートルとなっている。ここで、銅材３２は、厚さＴが１０マイクロメートルを超えるため、厚さＴが薄過ぎず銅喰われが生じる可能性を低減できる。また、銅材３２は、厚さＴが１５０マイクロメートル未満であるため、厚過ぎずシールド編組３０の屈曲性が阻害されて端子を加締め難くなってしまう事態を抑制することができる。

なお、銅材３２の厚さＴとは、図４に示すように、銅材３２が断面略円形状である場合には直径部分であり、銅材３２が断楕円形状である場合には長径部分であり、銅材３２が略平板状である場合には一般的な厚さの概念と同じである。すなわち、銅材３２の厚さＴとは、厚さ方向（シールド電線１の径方向）の最長の長さを示す概念である。

次に、本実施形態に係るシールド編組３０の製造方法について説明する。本実施形態に係るシールド編組３０は、従来のシールド編組と同様に編組機を用いて製造される。この際、本実施形態に係るシールド編組３０は、複数の打のうち、少なくとも１つが銅材３２用とされ、他の打が金属被膜繊維３１用とされる。これにより、編組機によって本実施形態に係るシールド編組３０が製造される。

また、本実施形態に係るシールド編組３０を用いたシールド電線１において、アース線は以下の方法で接続される。

まず、アース線の接続にあたり半田付けを行う場合、作業者は、シールド編組３０の銅材３２の箇所に対してアース線を半田付けするだけでよい。これにより、たとえ金属被膜繊維３１において銅喰われが生じたとしても銅材３２に関しては銅喰われが生じず、シールド編組３０とアース線との接続性は確保されるからである。

また、アース線の接続にあたり端子加締めを行う場合、まずシールド電線１の端末部分においてシールド編組３０を解き、解いた部分を収束させて束を形成する。この際、銅材３２で金属被膜繊維３１を巻き付ける。これにより、束が解け難い状態とする。そして、銅材３２により巻き付けられた束をアース線に接続される端子により加締める。これにより、繊維の癖付け性の悪さによって端子を加締め難くなってしまう事態を防止でき、接続不良を起こす可能性を低減することができる。

このようにして、本実施形態に係るシールド編組３０によれば、複数の金属被膜繊維３１の間に銅材３２を配置するため、この銅材３２を利用することにより、接続不良の可能性を低減することができる。特に、銅材３２は、厚さＴが１０マイクロメートルを超えるため、厚さＴが薄過ぎず銅喰われが生じる可能性を低減できる。また、銅材３２は、厚さＴが１５０マイクロメートル未満であるため、厚過ぎずシールド編組３０の屈曲性が阻害される事態を抑制することができる。また、銅材３２は、長手方向のピッチＰが２０ミリメートルを超えて配置されるため、銅材３２が密に配置されてシールド編組３０が解け難くなり端子を加締め難くなってしまう事態を抑制することができる。さらに、銅材３２は、長手方向のピッチＰが１５０ミリメートル未満で配置されるため、ピッチＰが大きくなり半田接続する箇所が限定され過ぎてしまう事態も防止することができる。従って、細径、軽量、及び高屈曲特性を有すると共に、接続不良の可能性を低減させることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態に係るシールド編組３０は、金属被膜繊維３１及び銅材３２が一層にて形成されているが、これに限らず、多層化されていてもよい。すなわち、本実施形態に係るシールド編組３０上に別のシールド編組３０が重ねられるような多層構造のものであってもよい。

また、銅材３２は、図４に示したものなどに限らず、図５に示すようなものであってもよい。図５は、銅材３２の他の例を示す断面図である。図５に示すように、銅材３２は、断面円形のアルミ層３３の外周に被覆された構造（銅クラッド）であってもよい。この構造であっても、上記の如く、ピッチＰが２０ミリメートルから１５０ミリメートルで配置され、且つ、厚さＴが１０マイクロメートルから１５０マイクロメートルであれば、同様の効果を奏することができるからである。なお、図５に示す例において厚さＴとは、アルミ層３３の外周に被覆された銅膜の厚さが該当することとなる。また、銅クラッドは、内部がアルミ層３３に限らず、他の導体により構成してもよい。

加えて、本実施形態に係る銅材３２は、１つの打が銅材３２用とされて製造されているが、これに限らず、２つ以上の打が銅材３２用とされて製造されてもよい。

１…シールド電線
１０…導体
２０…絶縁体
３０…シールド編組
３１…金属被膜繊維
３１ａ…耐熱性繊維
３１ｂ…金属膜
３２…銅材
Ｐ…ピッチ
Ｔ…厚さ

Claims

耐熱性繊維の外周に金属膜を形成してなる金属被膜繊維を編組加工して構成されるシールド編組において、
編組を構成する複数の金属被膜繊維の間に銅又は銅合金からなる銅材を長手方向にピッチ２０ミリメートルから１５０ミリメートルで配置すると共に、当該銅材の厚さを１０マイクロメートルから１５０マイクロメートルとした
ことを特徴とするシールド編組。