JP2016512580A - Ｅｍｉ遮蔽テキスタイルファブリック、それから構築される巻付き可能スリーブおよびその構築方法 - Google Patents

Abstract

テキスタイルファブリック（１０）、それから形成されるスリーブ、およびその構築方法が提供される。ファブリックは、横方向に延在する緯糸（１６）とともに織られた縦方向に延在する経糸（１４）から構築される細長い壁（１２）を形成する。経糸（１４）の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有する。緯糸（１６）は、経糸（１４）の第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する。したがって、導電性経糸（１４）は、緯糸（１６）が経糸（１４）と同じ直径である場合よりも互いに近接する。したがって、ＥＭＩに対する遮蔽保護を提供するファブリックおよびそれを用いて形成されるスリーブの能力が向上する。

Description

発明の背景
１．技術分野
本発明は概して、電磁干渉に対する保護を提供するためのテキスタイルファブリックに関し、より特定的には、電気部材を電磁干渉から保護するための織ファブリックに関する。

２．関連技術
ワイヤおよびワイヤハーネスなどの電気部材を、自動車、航空機または航空宇宙機内などでテキスタイル保護スリーブで巻いて、電磁干渉（electromagnetic interference：ＥＭＩ）に対する保護をワイヤに提供することが知られている。所望の保護を達成するために、高周波数ＥＭＩであるか、低周波数ＥＭＩであるか、または両方であるか、望まれるＥＭＩ保護の種類を考慮する必要がある。織スリーブなどのテキスタイルスリーブでは、ホールとも称される開口部が、スリーブの壁の隣接して重なり合う糸同士の間に本質的に形成される。ホールは最終的に高周波数ＥＭＩの通過を引起こし、また、スリーブ壁の糸によって提供される全導電率を減少させる可能性があり、これはひいては、特に重なり合う糸同士の間に形成されるホールの数が多い場合、低周波数ＥＭＩに対する所望の遮蔽を提供する壁の能力に影響し得る。

発明の概要
本発明の一局面によれば、電気部材をルーティングして電磁干渉から保護するためのテキスタイルファブリックが提供される。ファブリックは、横方向に延在する緯糸とともに織られた縦方向に延在する経糸から構築される細長い壁を形成する。経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有する。緯糸は、経糸の第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する。したがって、ファブリックを織ると、導電性経糸は、緯糸が経糸と同じ直径である場合よりも互いに近接する。したがって、ＥＭＩに対する遮蔽保護を提供するファブリックの能力が向上する。

本発明のさらなる局面によれば、ファブリックの複数の緯糸が、ヒートセット可能なポリマー糸であり、複数のヒートセット可能なポリマー糸はヒートセットされて、壁を自己巻付き構成に付勢し、縦方向に延在する対向端縁を互いに重なり合う関係にして、電気部材が保護されるために内部に配置され得る概して筒状のキャビティを提供し得る。

本発明のさらなる局面によれば、経糸は、緯糸の少なくとも３本を飛び越えるように織られるため、平織パターンと比較して、交差する緯および経糸の間に形成される開口部が少なくなり、ＥＭＩに対する保護が向上する。

本発明のさらなる局面によれば、自身の中に収容する電気部材をＥＭＩから保護するための織テキスタイルスリーブが提供される。スリーブは、中心軸に沿って対向端同士の間に延在する囲まれたキャビティを形成するように互いに重なり合う関係に巻付き可能な対向端縁を有する細長い壁を含む。壁は、中心軸と概して平行に延在する経糸と、経糸とともに織られた、経糸を横切って延在する緯糸とを有する。経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、緯糸は第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有するため、交差する緯および経糸の間の開口部のサイズが減少し、これはひいては、ＥＭＩに対する保護をスリーブ内に配置される電気部材に提供するスリーブの能力を向上させる。

本発明のさらなる局面によれば、スリーブ壁の緯糸の少なくともいくつかはヒートセットされて、対向端縁を互いに重なり合う関係に付勢する。

本発明のさらなる局面によれば、電気部材を電磁干渉から保護するためのファブリックを構築する方法が提供される。方法は、縦方向に延在する経糸を横方向に延在する緯糸とともに織ることによって細長い壁を形成することを含み、経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、緯糸は第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する。

本発明のさらなる局面によれば、方法は、朱子織パターンを有するファブリックの壁を織ることをさらに含み得る。

本発明のさらなる局面によれば、自身の中に収容する電気部材をＥＭＩから保護するためのテキスタイルスリーブを構築する方法が提供される。方法は、中心軸と概して平行に延在する経糸と、経糸とともに織られた、経糸を横切って延在する緯糸とを織ることによって、中心軸に沿って対向端同士の間に延在する対向端縁を有する細長い壁を形成することを含み、経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、緯糸は第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する。さらに、対向端縁を互いに重なり合う関係にするように壁を巻く。

本発明のさらなる局面によれば、スリーブを構築する方法は、緯糸の少なくともいくつかをヒートセットして、対向端縁を互いに重なり合う関係に付勢することをさらに含み得る。

本発明のさらなる局面によれば、スリーブを構築する方法は、朱子織パターンを有する壁を織ることをさらに含み得る。

これらのおよび他の局面、特徴および利点は、現在の好ましい実施形態および最良の態様の以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲および添付の図面に鑑みて、当業者に容易に明らかになるであろう。

本発明の一局面に従って織られたテキスタイルＥＭＩ遮蔽ファブリックの概略平面図である。 本発明の別の局面に従って織られた図１のファブリックの拡大部分平面図である。 図２のファブリックの側面図である。 本発明のさらに別の局面に従って織られた図１のファブリックの拡大部分平面図である。 図３のファブリックの側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられる別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 図１のファブリックの構築に用いられるさらに別のハイブリッド糸の拡大側面図である。 本発明の別の局面に従う織ファブリックから構築される巻付き可能スリーブの斜視図である。

好ましい実施形態の詳細な説明
より詳細に図面を参照して、図１は、本発明の一局面に従って構築されたテキスタイルファブリック１０の平面図を示す。ファブリック１０は、横方向に延在する緯糸１６とともに織られた縦方向に延在する経糸１４から細長い壁１２として構築される。経糸１４の少なくともいくつか、複数、またはすべては導電性があり、かつ第１の直径を有し、緯糸１６は第２の直径を有し、第２の直径は第１の直径よりもおよそ、好ましくは少なくとも２５パーセント小さい。したがって、ファブリック１０を織ると、導電性経糸１４は、緯糸１６が経糸１４と同じサイズである場合よりも互いに近接するため、ＥＭＩに対する遮蔽保護を提供するファブリック１０の能力が向上する。

ファブリック１０は平織パターンで織られ得るが、これは開口部１８の数を増加させる（互いの上下で波打つ緯および経糸の各交差点に２つの開口部が生じる）。したがって、クローフット型朱子織（図２Ａ）もしくは８ハーネス朱子織パターン（図２Ｂ）などの朱子織パターン、または任意の他の種類の朱子織パターンを用いることによって、平織パターンと比較して開口部１８を減らすことが好ましい。開口部１８の数はファブリック表面にわたる全導電率に影響し得ることが分かっており、形成される開口部が少ないほど典型的に導電率が向上し、ＥＭＩに対する保護が向上する。

導電性経糸１４は、特別の定めのない限り、以下、単に非導電性部材２０と称される非導電性モノフィラメントおよび／もしくは非導電性マルチフィラメントフィラメントまたは部材が、以下、単にワイヤフィラメント２２と称されるミクロンサイズの連続的な導電性ワイヤフィラメントの撚り糸と撚り合せられる、および／または、ともに供されることにより形成されるハイブリッド糸として提供される。

非導電性部材２０は、１つの現在の好ましい実施形態では、マルチフィラメントとも称されるマルチフィラメント状の糸として提供され、柔らかい質感を提供する。用途によっては、非導電性部材２０は、マルチフィラメントであろうとモノフィラメントであろうと、以下により詳細に記載されるように、極めて高い温度定格が必要とされない場合には、一例としておよび非限定的に、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、綿、レーヨン、および上記の全ての材料の難燃性（fire retardant：ＦＲ）バージョンから形成され得る。ＦＲ特性とともにより高い温度定格が望まれる場合には、非導電性部材２０は、一例としておよび非限定的に、ｍ−アラミド（たとえばノーメックス、コーネックス、ケルメルという名前で販売）、ｐ−アラミド（たとえばケブラー、トワロン、テクノーラという名前で販売）、ＰＥＩ（たとえばウルテムという名前で販売）、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＴＰＦＥ、およびＰＥＥＫを含む材料から構築され得る。ＦＲ特性とともにさらに高い温度定格が望まれる場合には、非導電性部材２０は、たとえばガラス繊維、玄武岩、シリカ、およびセラミックなどの鉱物糸を含み得る。

上述のように、連続的な導電性ワイヤフィラメント２２は、非導電性部材２０が概して真直ぐな経路に沿って延在する一方、導電性ワイヤフィラメント２２が非導電性部材２０の周りで螺旋状の経路に沿って延在するように、たとえば図４に示されるように非導電性部材２０とともに供されるか、または、互いに対して軸方向にオフセットされた螺旋状の経路を形成するように、たとえば図５に示されるように非導電性部材２０と撚り合せられることができる。どのように構築されていようと、導電性ワイヤフィラメント２２の少なくとも一部が残っているか、または非導電性部材２０の外面の径方向外向きに延在していることが好ましい。これは、ハイブリッド経糸１４から少なくとも部分的に構築されたファブリック１０の効果的なＥＭＩ、ＲＦＩおよび／またはＥＳＤ遮蔽特性の維持を容易にする。導電性ワイヤフィラメント２２は、好ましくは、高い耐食特性を有する低炭素ステンレス鋼、たとえばＳＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼の連続的な撚り線として提供されるが、たとえば銅、錫またはニッケルめっき銅、アルミニウム、および他の導電性合金などの金属ワイヤからなる他の導電性の連続的な撚り糸が使用されてもよい。

連続的な導電性ワイヤフィラメント２２は、非導電性部材２０の周りに撚られるまたは供されることによって１つまたは複数の非導電性部材２０上に横たわることができ、実質的にハイブリッド経糸１４の長さに沿って延在する、導電性ワイヤフィラメント２２の単一の撚り線（図４、図５および図８）、導電性ワイヤフィラメント２２の２本の撚り線として示されている複数の導電性ワイヤフィラメント２２（図６、図９〜図１２）、導電性ワイヤフィラメント２２の３本の撚り線（図７および図１３）、または所望のごとくそれ以上の本数の撚り糸を有するハイブリッド糸１８を形成する。ハイブリッド糸１８の長さに沿って導電性ワイヤの本数が増加することによって、一般に遮蔽可能性が増大するという考え方で、求められる遮蔽に応じて任意の所望の数の導電性ワイヤフィラメント２２を用いることができることを認識すべきである。２本以上の導電性ワイヤフィラメント２２が用いられる場合、導電性ワイヤフィラメント２２は、一例としておよび非限定的に、図６および図７に示されるように、異なる捻れ角を有することによって、および／または、逆の螺旋方向にワイヤフィラメント２２を撚るもしくは供することなどによって、互いにクロスオーバーするように配置できる。または、導電性ワイヤフィラメント２２は、たとえば図９〜図１３に示されるように、同様の捻れ角を有することによって、かつ、同じ螺旋方向に撚られるもしくは供されることによって、互いに重なり合わない関係で構成されてもよい。

図８に示されるように、ハイブリッド経糸１４は、ここでは上記の材料のうちの１つから形成されたモノフィラメントとして示されている単一の非導電性フィラメント２０とともに単一の導電性ワイヤフィラメント２２を提供するか、または示されているように単一の非導電性フィラメント２０に単一の導電性ワイヤフィラメント２２を絡ませることによって構築される。

図９に示されるように、ハイブリッド経糸１４は、ここでは非導電性モノフィラメント２０として示されている単一の非導電性フィラメントの周りに２本以上の導電性ワイヤフィラメント２２を提供することによって構築される。示されるように、この実施形態におけるワイヤフィラメント２２は、互いが実質的に同一の捻れ角を有する状態で同一の方向に提供され、そのため、互いに重なり合っていない。

図１０に示されるように、ハイブリッド経糸１４は、単一の非導電性フィラメント２０の周りに２本以上の導電性ワイヤフィラメント２２を提供することによって構築される。しかし、図９のようにモノフィラメントの周りにそれらを提供するのではなく、ワイヤフィラメント２２はマルチフィラメント２０の周りに提供される。

図１１に示されるように、ハイブリッド経糸１４は、ここでは非導電性モノフィラメント２０として示されている単一の非導電性フィラメントの周りに２本以上の導電性ワイヤフィラメント２２を提供することによって、上記ならびに図９および図１０に示されているのと概して同様に構築される。しかし、非導電性フィラメント２０の周りに導電性ワイヤフィラメント２２を提供する前に、非導電性モノフィラメント２０は、最初にコーティング材料ＣＭをその外面に塗布して接着させることによって処理されるか、または、外面は、テクスチャ付与プロセスにおいて提供されたテクスチャ付与面ＴＳを有している。コーティング材料ＣＭまたはテクスチャ付与面ＴＳは、下にある非導電性モノフィラメント２０に対して導電性ワイヤフィラメント２２がすべることを抑えるように作用する。

図１２に示されるように、ハイブリッド経糸１４は、１対の非導電性フィラメント２０，２０′の周りに２本以上の導電性ワイヤフィラメント２２を提供することによって構築される。非導電性フィラメント２０，２０′は、ここでは、上記の材料から提供されれた非導電性マルチフィラメント２０および非導電性モノフィラメント２０′として表わされている。非導電性マルチフィラメント２０およびモノフィラメント２０′は、それらの長さに沿って実質的に互いに当接している。さらに、図１３に示されるように、本発明のさらに別の現在の好ましい局面に従って構築されたハイブリッド経糸１４は、ここではマルチフィラメント非導電性部材２０として示されている非導電性部材のうちの少なくとも１つを有し、マルチフィラメント非導電性部材２０は、別の導電性ワイヤフィラメント２２′を周りに絡ませるかまたは提供される、図３に関連して上記したように示されるようなハイブリッド糸として提供される。しかし、前に記載され示されたハイブリッド経糸１４の他の実施形態のうちのいずれかが使用されてもよい。したがって、連続的な導電性ワイヤフィラメント２２′のうちの少なくとも１本は、もっぱら非導電性マルチフィラメント２０の周りに延在する。

図１４には、上記の緯および経糸１４，１６を用いて上述の図示した織パターンのいずれかによって織られた図１のファブリック１０が、円周方向に囲まれた自身のキャビティ２８の内部の、たとえばワイヤまたはワイヤハーネス２６などの細長い電気部材を保護するための筒状スリーブ２４として巻かれた状態で示されている。スリーブ２４の壁１２は、ヒートセット可能な緯糸１６を熱形成すると、自己巻付き型の細長い壁１２として形成され得る。したがって、壁１２がその自己巻付き筒状構成にあり、外部から印加される力が概してない場合は、長手中心軸３４と概して平行にスリーブ２４の対向端３４，３６の間に延在する、縦方向に延在する対向端縁３０，３２は、少なくともわずかに互いに重なり合ってキャビティ２８を円周方向に完全に囲み、したがって、壁１２は、壁１２の全周にわたってＥＭＩに対する向上した保護を、キャビティ２８に収容されるワイヤ２６に提供する。側部３０，３２は、キャビティ２８を少なくとも部分的に開けて露出するように、外部から印加される力を受けて互いに離れるように容易に伸ばすことができる。したがって、ワイヤ２６は、組立時にキャビティ２８内に容易に配置され得るか、または手入れ中はキャビティ２８から容易に取出され得る。外部から印加される力を取除くと、端縁３０，３２は、それらの丸まった構成にヒートセットされる結果として、ヒートセット可能なポリマー緯糸１６の内部に付与される付勢を受けて自動的に戻る。

本発明の別の局面によれば、電気部材をルーティングして電磁干渉から保護するためのテキスタイルファブリックおよびそれから保護スリーブを構築する方法が提供される。当該方法は、縦方向に延在する経糸１４および横方向に延在する緯糸１６から壁１２を織ることを含み、経糸１４の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、緯糸は、第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する。緯糸１６の直径が経糸１４の直径よりも小さいため、経および緯糸１４，１６の上および下にある交差点に形成される開口部１８のサイズが減少し、壁１２を通るＥＭＩの通過量が最小限に抑えられる。

本構築方法のさらなる局面によれば、織壁１２は朱子織パターンで織られることによって、経および緯糸１４，１６の上および下にある交差点を介して形成される開口部１８の合計数を減少させ得る。したがって、開口部１８の合計数が減少するため、壁１２を通るＥＭＩの通過量がさらに減少する。

本構築方法のさらなる局面によれば、壁１２は、縦方向に延在する対向端縁３０，３２を互いに重なり合う関係にし、スリーブ２４のキャビティ２８内の電気部材を保護するためのスリーブ２４を構築するように巻かれ得る。

本構築方法のさらなる局面によれば、壁１２はヒートセットされて、ヒートセットポリマー緯糸１６を介して自己巻付きスリーブ２４を形成し、付勢された、丸まった構成を呈し得る。

本構築方法のさらなる局面によれば、導電性経糸は、図４〜図１３に示して上述したように、非導電性糸の周りに延在する導電性ワイヤを含んで提供され得る。

明らかに、上記の教示に鑑みて、本発明の多くの変形例および変更例が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、本発明は、具体的に記載されている態様とは異なった態様で実施されてもよいことを理解すべきである。

Claims (17)

1. 電気部材をルーティングして電磁干渉から保護するためのテキスタイルファブリックであって、
   横方向に延在する緯糸とともに織られた縦方向に延在する経糸から構築される細長い壁を備え、前記経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、前記緯糸は第２の直径を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい、テキスタイルファブリック。
2. 複数の前記緯糸が、ヒートセット可能なポリマー糸である、請求項１に記載のテキスタイルファブリック。
3. 複数の前記ヒートセット可能なポリマー糸はヒートセットされて、前記壁を縦中心軸の周りの自己巻付き構成に付勢する、請求項２に記載のテキスタイルファブリック。
4. 前記壁は、ヒートセットされた前記糸によって互いに重なり合う関係に付勢されて、前記部材を内部に受ける概して筒状のキャビティを提供する、縦方向に延在する対向端縁を有する、請求項３に記載のテキスタイルファブリック。
5. 複数の前記経糸は、非導電性糸の周りに延在する導電性ワイヤを含む、請求項２に記載のテキスタイルファブリック。
6. 前記経糸は、前記緯糸の少なくとも３本を飛び越えるように織られる、請求項１に記載のテキスタイルファブリック。
7. 前記経糸は朱子織で織られる、請求項６に記載のテキスタイルファブリック。
8. 前記朱子織は８ハーネス朱子織である、請求項６に記載のテキスタイルファブリック。
9. 自身の中に収容する電気部材をＥＭＩから保護するための織テキスタイルスリーブであって、
   中心軸に沿って対向端同士の間に延在する囲まれたキャビティを形成するように互いに重なり合う関係に巻付き可能な対向端縁を有する細長い壁を備え、前記壁は、前記中心軸と概して平行に延在する経糸と、前記経糸とともに織られた、前記経糸を横切って延在する緯糸とを有し、前記経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、前記緯糸は第２の直径を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい、織テキスタイルスリーブ。
10. 前記緯糸の少なくともいくつかはヒートセットされて、前記対向端縁を互いに重なり合う関係に付勢する、請求項９に記載の織テキスタイルスリーブ。
11. 前記壁は、朱子織を有して織られる、請求項９に記載の織テキスタイルスリーブ。
12. 前記導電性経糸は、非導電性糸の周りに延在する導電性ワイヤを含む、請求項９に記載の織テキスタイルスリーブ。
13. 電気部材を電磁干渉から保護するためのファブリックを構築する方法であって、
    縦方向に延在する経糸を横方向に延在する緯糸とともに織ることによって細長い壁を形成することを備え、前記経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、前記緯糸は前記第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有する、方法。
14. 朱子織パターンを有する前記壁を織ることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 自身の中に収容する電気部材をＥＭＩから保護するためのテキスタイルスリーブを構築する方法であって、
    中心軸と概して平行に延在する経糸と、前記経糸とともに織られた、前記経糸を横切って延在する緯糸とを織ることによって、前記中心軸に沿って対向端同士の間に延在する対向端縁を有する細長い壁を形成することを備え、前記経糸の少なくともいくつかは導電性があり、かつ第１の直径を有し、前記緯糸は前記第１の直径よりも少なくとも２５パーセント小さい第２の直径を有し、さらに、
    前記対向端縁を互いに重なり合う関係にするように前記壁を巻くことを備える、方法。
16. 前記緯糸の少なくともいくつかをヒートセットして、前記対向端縁を互いに重なり合う関係に付勢することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 朱子織パターンを有する前記壁を織ることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

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