JP2017050139A - ノイズシールドケーブルの設計方法及びノイズシールドケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲性に優れ、顧客要求に応じたノイズシールド性能を有するノイズシールドケーブルの設計方法及びノイズシールドケーブルを提供する。【解決手段】ノイズシールドケーブルの設計方法は、磁性体層を設ける前のシールド層を備えたノイズシールドケーブルを選択するステップと、選択されたノイズシールドケーブルに基づいて、ノイズ電流の低減率に応じた磁性テープ層の被覆率を算出するステップと、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、伝導ノイズの抑制に金属体を用いたノイズシールドケーブルの設計方法及びノイズシールドケーブルに関する。

従来、ケーブルの周囲にフェライトコアを装着せずに、電線に磁性体テープを巻き付けたノイズシールドケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このノイズシールドケーブルは、導体を絶縁体で被覆した絶縁電線の外周に所定の幅の磁性体金属テープ（磁性テープともいう。）をケーブル長手方向に所定の間隔を設けて巻き付けたものである。この構成によれば、テープ長、テープ幅によりノイズ抑制効果が制御される。また、磁性テープを巻き付けて形成された磁性テープ層を適当な間隔を設けて配置することにより、ケーブルの可撓性が向上する。

特開２００２−２５３５６号公報

しかし、従来のノイズシールドケーブルにおいて、必要以上の数の磁性テープ層を設けると、巻き付け作業が負担となり、コスト高を招く。

そこで、本発明の目的は、屈曲性に優れ、顧客要求に応じたノイズシールド性能を有するノイズシールドケーブルの設計方法及びノイズシールドケーブルを提供することにある。

［１］磁性体層を設ける前のシールド部材を備えたノイズシールドケーブルを選択するステップと、選択された前記ノイズシールドケーブルに基づいて、ノイズ電流の低減率に応じた前記磁性体層の被覆率を算出するステップと、を含むノイズシールドケーブルの設計方法。
［２］前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、前記シールド部材を流れるノイズ電流の最大値よりも前記磁性体層が磁気飽和する電流が大きくなるように前記磁性体層の材質又は内径を定めるステップと、前記シールド部材を流れるノイズ電流を所定の値に低減するために前記磁性体層を設けた後のシールド部のインピーダンスＺｍを算出するステップと、前記インピーダンスＺｍを満たすように前記磁性体層の被覆率を算出するステップと、を含む前記［１］に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
［３］前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、前記磁性体層のケーブル長手方向の長さを所定の値とするとき、前記磁性体層のケーブル長手方向の間隔を算出する、２前記［１］に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
［４］前記磁性体層は、磁性テープを巻き付けることにより形成され、
前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、前記磁性テープの巻数を算出するステップを含む、前記［１］又は［２］に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
［５］シールド部材及び複数の磁性体層を備えたノイズシールドケーブルであって、
前記磁性体層のケーブル長手方向の間隔をＤ、前記磁性体層のケーブル長手方向の幅をＷとするとき、Ｄ／Ｗ≧４／３の範囲を満たす、
ノイズシールドケーブル。
［６］前記磁性体層は、磁性テープを巻き付けることにより形成され、前記磁性体層の被覆率は、３〜７５％であり、前記磁性テープの巻数は、１回以上である、前記［５］に記載のノイズシールドケーブル。

本発明によれば、屈曲性に優れ、顧客要求に応じたノイズ抑制性能を有する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの概略の構成を示す正面図である。 図２は、図１に示すノイズシールドケーブルの横断面図である。 図３は、第１の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの設計方法を示すフローチャートである。 図４（ａ）は、ケーブル１ｍ、図４（ｂ）は、ケーブル３ｍにおける、磁性テープ層の巻数、磁性テープ被覆率及びノイズ低減効果の関係の一例を示すグラフである。 図５は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。 図６は、本発明の第３の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの概略の構成を示す斜視図である。 図７は、図６に示すノイズシールドケーブルの横断面図である。 図８は、本発明の第４の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。 図９は、本発明の第５の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの概略の構成を示す正面図、図２は、図１に示すノイズシールドケーブルの横断面図である。なお、図１では、介在物９の図示を省略する。

このノイズシールドケーブル１は、導体２の外周を絶縁体３で被覆した複数（本実施の形態では３本）の絶縁電線４と、これら複数の絶縁電線４の周囲に介在物９を介在させて樹脂テープが巻き付けられて形成された樹脂テープ層５Ａと、樹脂テープ層５Ａの外周に設けられたシールド層６と、シールド層６の外周に設けられた樹脂テープ層５Ｂと、樹脂テープ層５Ｂの外周にケーブル長手方向に複数形成された所定の幅Ｗの磁性テープ層７と、これら複数の磁性テープ層７及び樹脂テープ層５Ｂの外周に設けられた樹脂テープ層５Ｃと、樹脂テープ層５Ｃの外周に設けられた樹脂等からなる絶縁保護層としてのシース８とを備える。以下、本実施の形態では、絶縁電線４及び介在物９の周囲に樹脂テープ層５Ａ、シールド層６及び樹脂テープ層５Ｂを設けたものを「ケーブルコア」という。また、シールド層６、又はシールド層６及び複数の磁性テープ層７を「シールド部」という。シールド層６は、シールド部材の一例である。磁性テープ層７は、磁性体層の一例である。

絶縁電線４は、例えば、周波数ＤＣ〜１ＭＨｚの電力又は信号を伝送する。なお、絶縁電線４は、本実施の形態では、３本（例えば３相交流電圧用）としたが、２本（例えば２相交流電圧用）でもよい。また、絶縁電線４は、差動信号を伝送するツイストペア線でもよい。

樹脂テープ層５Ａは、樹脂テープを複数の絶縁電線４の周囲に介在物９を介在させてそれらの外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ｂは、樹脂テープをシールド層６の外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ｃは、樹脂テープを樹脂テープ層５Ｂ及び磁性テープ層７の外周にケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層５Ａ〜５Ｃの樹脂テープは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン系樹脂等の樹脂からなるテープを用いることができる。

シールド層６は、例えば、導線を編組して形成され、グランドに接続される。なお、シールド層６は、導体付きテープを巻き付けたものでもよい。

（磁性テープ層７の構成）
磁性テープ層７は、例えば、樹脂テープ層５Ｂの外周に幅Ｗの磁性テープ７０を１回以上巻き付けて端部同士を重ね、その重なり部分を抵抗溶接で接合して形成される。磁性テープ７０の幅Ｗは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。磁性テープ層７の間隔Ｄは、磁性テープ層７を必要以上に設けないために磁性テープ層７の幅Ｗの１０倍以上が好ましく、５倍以上がより好ましい。具体的には、磁性テープ層７の間隔Ｄは、例えば、後述する設計方法によって定められる。

磁性テープ７０を構成する磁性体は、電磁波ノイズを抑制するため、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料からなるものが好ましい。軟磁性材料として、例えば、Ｃｏ基アモルファス合金、Ｆｅ基アモルファス合金等のアモルファス合金、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト等のフェライト、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダスト）、Ｆｅ−Ｓｉ系合金（珪素鋼）等の軟磁性金属等を用いることができる。

（ノイズシールドケーブルの設計方法）
このノイズシールドケーブルの設計方法は、磁性テープ層７を設ける前のシールド層６を備えたノイズシールドケーブルを選択するステップと、選択されたノイズシールドケーブルに基づいて、ノイズ電流の低減率に応じた磁性テープ層の被覆率を算出するステップとを含む。ここで、「被覆率」とは、ケーブルコア又は後述するドレイン線に対する磁性テープ層の被覆率をいう。

磁性テープ層の被覆率を算出するステップは、シールド層６を流れるノイズ電流の最大値よりも磁性テープ層７が磁気飽和する電流が大きくなるように磁性テープ層７の材質又は内径を定めるステップと、シールド層６を流れるノイズ電流を所定の値に低減するために磁性テープ層７を設けた後のシールド部のインピーダンスＺｍを算出するステップと、インピーダンスＺｍを満たすように磁性テープ層７の被覆率を算出するステップとを含むものでもよい。

インピーダンスＺｍを満たすように磁性テープ層７の被覆率を算出するステップは、例えば、磁性テープ層７のケーブル長手方向の長さ、すなわち幅Ｗを所定の値とするとき、磁性テープ層７のケーブル長手方向の間隔Ｄを算出してもよく、後述するように、ケーブルコアに形成する磁性テープ層７の単位長さ当たりの数を算出してもよい。また、算出された被覆率をＡとするとき、実際のケーブルの磁性テープ層７の被覆率は、Ａ以上Ａ×２以下としてもよい。

図３は、ノイズシールドケーブルの設計方法の具体的な一例を示すフローチャートである。

まず、顧客要求を受け付ける（Ｓ１）。例えば、以下の内容を顧客から要求されたものとする。
（ａ）購入ケーブル：ケーブル長１００ｍ、３８ＳＱ×３心のノイズシールドケーブルとする。
（ｂ）ノイズ電流（現状）：シールド部に流れるノイズ電流は最大１Ａ（周波数範囲１ｋＨｚ〜１ＭＨｚのうち１０ｋＨｚのとき）である。
（ｃ）ノイズ電流（要求）：シールド部に流れるノイズ電流を２０ｄＢ小さくしたい。

次に、ノイズシールドケーブルのケーブルコアに巻き付ける磁性テープ７０が磁気飽和する電流値Ｉsを計算する（Ｓ２）。３８ＳＱ×３心のノイズシールドケーブルのシールド層６の外径３０．９ｍｍに厚さ０．１ｍｍの樹脂テープをその幅の１／２がラップするように螺旋状に巻いたとき、磁性テープ層７の内径は直径３１．１ｍｍ、磁性テープ層７の最短磁路長ｌminは、
ｌmin＝３１．１［ｍｍ］×π＝９７．７［ｍｍ］となる。

磁性テープ７０の飽和磁束密度をＢｓ、磁性テープ７０の比透磁率をμs、真空の透磁率をμo（４π×１０^−７Ｈ／ｍ）とすると、磁性テープ７０が磁気飽和する電流値Ｉｓは、次式（１）で表せる。
Ｉs＝（Ｂs・ｌmin）／（μs・μo） ・・・（１）
ここで、μs及Ｂsの値は、予め測定した磁性テープ７０の比透磁率−周波数の関係情報から取得する。例えば、μs＝１００００（１０ｋＨｚ）、Ｂs＝０．６［Ｔ］を取得したとすると、磁性テープ７０が磁気飽和する電流値Ｉｓは、式（１）から次のように求まる。
Ｉs＝（０．６×９７．７×１０^−３）／（４π×１０^−７×１００００）
＝４．６６［Ａ］

次に、算出した磁性テープ７０が磁気飽和する電流値Ｉｓがノイズ電流の最大値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３）。今回算出した電流値Ｉｓ（４．６６Ａ）がノイズ電流の最大値（１Ａ）よりも大きいため（Ｓ３：Ｙｅｓ）、次の磁性テープ７０巻き付け前のシールド部（シールド層６）のインピーダンスの計算（Ｓ５）に進む。今回のようにノイズ電流の最大値（１Ａ）よりも磁性テープ７０が磁気飽和する電流値（４．６６Ａ）が大きい場合には、３８ＳＱ×３心のノイズシールドケーブルのシールド部に巻き付ける磁性テープ７０は、顧客のノイズ電流の最大値では磁気飽和せず、ノイズ電流を抑制する効果が見込める。

なお、算出した電流値Ｉｓがノイズ電流の最大値よりも大きくない場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、磁性テープ層７を変更する（Ｓ４）。具体的には、磁性テープ層７の内径を大きくするか、比透磁率の小さい材料を選択する。例えば、磁性テープ層７の内径を大きくする場合は、磁性テープ７０を巻く箇所に樹脂テープを巻き、その上から磁性テープ７０を巻き付けたとして、同様にステップＳ２、Ｓ３の処理を行う。

算出した電流値Ｉｓがノイズ電流の最大値よりも大きいことが確認できると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、磁性テープ７０を巻き付ける前のシールド部（シールド層６）のインピーダンスを計算する（Ｓ５）。３８ＳＱ×３心のノイズシールドケーブルのシールド層６のインピーダンスをＺo、インダクタンスをＬo、抵抗をＲoとすると、インピーダンスＺoは、次の式（２）で表せる。

ただし、ωは角速度 ω＝２πｆ

ここで、余裕を考えると、インピーダンスＺoの最小値が分かればよいので、抵抗成分を直流成分で考えるのみとし、式（２）の代わりに式（３）を用いる。
Ｚo＝√Ｒo^２ ＝Ｒo ・・・（３）

シールド層６を構成する材料の銅の抵抗率をρ、シールド層６の断面積をｓ、シールド層６の長さをｌとすると、シールド層６の抵抗Ｒoは、
Ｒo＝ρ（ｌ／ｓ） ・・・（４）
と表せる。

また、シールド層６の内径３０．７ｍｍ、シールド層６の外径３０．９ｍｍ、ケーブル長１００ｍ、銅の抵抗率ρ１．６８×１０^−８Ω・ｍなので、式（４）より、
Ｒo＝ρ（ｌ／ｓ）＝１．６８×１０^−８／｛π（３０．９／２×１０^−３）^２−π（３０．７／２×１０^−３）^２
＝０．００１７４［Ω・ｍ］
よって、Ｚo＝０．１７４［Ω］

ここで、ノイズ電流の最大値Ｉoは、１Ａであり、シールド層６の両端部に印加される電圧Ｖは、
Ｖ＝Ｚo×Ｉo＝０．１７４×１＝０．１７４［ｖ］
となる。

次に、顧客要求を満たす磁性テープ７０巻き付け後のシールド部のインピーダンスを算出する（Ｓ６）。まず、顧客要求のノイズ電流の最大値を求める。顧客要求のノイズ電流１Ａを２０ｄＢ減衰したときのノイズ電流Ｉmは、
２０ｄＢ＝２０×ｌｏｇ（１Ａ／Ｉm）より、Ｉm＝０．１［Ａ］となる。
このとき、シールド層６の両端部には、先に求めた印加電圧０．１７４［Ｖ］が加わる。このことから、顧客要求を満たす磁性テープ７０巻き付け後のシールド部のインピーダンスＺmは、
Ｚm＝Ｖ／Ｉm＝０．１７４／０．１＝１．７４［Ω］
となる。

次に、ノイズシールドケーブルのコアケーブルに巻き付ける磁性テープ層７の個数を算出する（Ｓ７）。上記ステップＳ６で求めた顧客要求を満たすノイズシールドケーブル１のシールド層６のインピーダンス以上となる磁性テープ層７の個数Ｎを求める。

磁性テープ層７の個数をＮとすると、磁性テープを巻き付けたノイズシールドケーブルのシールド部のインピーダンスＺmは、磁性テープが巻かれていない部分のインダクタンスをＬ（導）、磁性テープ７０が巻かれている部分のインダクタンスをＬ（磁）、抵抗をＲmとすると、

と表せる。

（抵抗Ｒmの算出）
高周波領域において、銅の表皮深さδがシールド厚さより小さくなり、Ｒmを直流抵抗と等価にならない領域が存在し、磁気テープ７０によりシールド層６の導体と交差する磁束が変化することで交流抵抗が変化するが、今回求める領域では、Ｒm＜＜ωＬとなり、シールド部のインピーダンスは、インダクタンスに大きく依存するため、今回は、抵抗成分を直流成分で考える。シールド層６の内径は３０．７ｍｍ、シールド層６の外径は３０．９ｍｍ、ケーブル長は１００ｍ、銅の抵抗率ρ１．６８×１０^−８Ω・ｍなので、上記式（４）と同様に、Ｒm＝０．１７４［Ω］となる。

（インダクタンスＬ（導）の算出）
磁性テープ７０の幅をＷ［ｍｍ］、磁性テープ層７の個数をＮとすると、磁性テープ７０が巻き付けられていない部分の長さｌ［ｍ］は、
ｌ＝１００−（Ｗ×１０^−３）Ｎ
となる。

また、今回は磁性テープ層７の個数Ｎを求めるため、磁性テープ７０の幅２０ｍｍとする。以上より、磁性テープ７０が巻き付けられていない部分のインダクタンスＬ（導）は、

となる。

（インダクタンスＬ（磁）の算出）
磁性テープ７０が巻かれている部分のインダクタンスＬ（磁）は、磁性テープ７０の高い比透磁率により、磁束がすべて磁性テープ７０に集められていると考える。よって、磁性テープ層７の内径をｃ、磁性テープ層７の外径をｄとすると、インダクタンスＬ（磁）は、

と表せる。

今回、１箇所に巻き付ける際の磁性テープ７０は、磁性テープ７０の厚さｔ＝１８［μｍ］、磁性テープ層７の長さＬ＝２５０ｍｍとした。このため、１箇所当りの磁性テープ７０の巻数は、約２．６と計算により求まるが、小数点以下は切り捨て、磁性テープ７０の巻数を２とした。よって、磁性テープ層７の内径を３０．９ｍｍ、外径を３０．９７２ｍｍとする。

以上より、磁性テープ７０が巻かれている部分のインダクタンスＬ（磁）は、

となる。

上記より、１０ｋＨｚにおける磁性テープを巻き付けたノイズシールドケーブルのシールド部のインピーダンスＺmは、

となり、Ｚm＞０．２７Ωとなる。また、磁性テープ層７の個数Ｎは、Ｎ＞０．３８となる。ただし、熱減磁（１００℃、３０００ｈで磁性テープの比透磁率が約６０％になる）の影響や安全率（＝２）を考慮し、単位長さ当りの３８ＳＱ×３心シールドケーブルに巻付ける磁性テープ層７の個数は、（０．３８／０．６）×２＝１．２［個／ｍ］となる。ここで、巻付け個数は、整数なのでＮ＝２［個／ｍ］とする。この場合は、被覆率４％となる。

今回の顧客要求に対するケーブルの構造は、磁性テープ層７の幅２０ｍｍを単位長さ当たり２箇所（被覆率４％）に巻き付けた３８ＳＱ×３心シールドケーブルであれば、シールド部に流れるノイズ電流（最大１Ａ）を２０ｄＢ減衰できる。

図４は、１０ｋＨｚにおける、磁性テープ７０の巻数と磁性テープ層７の被覆率との関係を示し、（ａ）は、ケーブル１ｍの場合、（ｂ）は、ケーブル３ｍの場合を示すグラフである。

例えば、ケーブル長さ１ｍ、磁性テープ７０の巻数が５回で、ノイズ抑制効果２０ｄＢ以上のノイズ抑制効果を得たい場合、図４（ａ）より、巻数５回のとき、磁性テープ層７の被覆率は約６０％となっている。つまり、ケーブル長さ１ｍにおいて、磁性テープ７０の巻数５で、ノイズ抑制効果２０ｄＢ以上のノイズ抑制効果を得たい場合は、ノイズ抑制ケーブルの設計時には、磁性テープ層７の被覆率を６０％〜７５％とすればよい。磁性テープ層７の被覆率の上限を７５％としたのは、ケーブル可撓性を担保するためである。

また、ケーブル長さ３ｍ、磁性テープ７０の巻数が５回で、ノイズ抑制効果１０ｄＢ以上のノイズ抑制効果を得たい場合、図４（ｂ）より、巻数５回のとき、磁性テープ層７の被覆率約１０％となっている。つまり、ケーブル長さ３ｍにおいて、磁性テープ７０の巻数５で、ノイズ抑制効果１０ｄＢ以上のノイズ抑制効果を得たい場合は、ノイズ抑制ケーブルの設計時には、磁性テープ層７の被覆率を１０％〜７５％とすればよい。また、ノイズ抑制効果を３ｄＢ以上のノイズ抑制効果を得たい場合は、ノイズ抑制ケーブルの設計時には、磁性テープ層７の被覆率を３％〜７５％とすればよい。さらに、図４（ａ）、（ｂ）から明らかなように、磁性テープ７０の巻数は１回でもノイズ抑制効果があるが、２回以上とすることによりノイズ抑制効果がより大きくなる。

（第１の実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）顧客要求のノイズシールド性能に応じて磁性テープ層７の数を定めているので、必要以上に磁性テープ層７を設けることが避けられることから、巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができる。
（２）所定の幅の磁性テープ層７を所定の間隔を有してケーブル長手方向に設けているので、ケーブル長手方向に全体に渡って磁性テープ層を設けた場合と比較して、優れた屈曲性が得られる。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。第１の実施の形態では、シールド層６及び磁性テープ層７を断面円形としたが、本実施の形態は多角形としたものである。他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

本実施の形態のノイズシールドケーブル１は、複数（本実施の形態では３本）の絶縁電線４と、これら複数の絶縁電線４の周囲に介在物９Ａ〜９Ｃを介在させて樹脂テープが巻き付けられて形成された樹脂テープ層５Ａと、樹脂テープ層５Ａの外周に設けられたシールド層６と、シールド層６の外周に設けられた樹脂テープ層５Ｂと、樹脂テープ層５Ｂの外周に所定の間隔Ｄを有してケーブル長手方向に複数形成された所定の幅Ｗの磁性テープ層７と、これら複数の磁性テープ層７及び樹脂テープ層５Ｂの外周に設けられた樹脂テープ層５Ｃと、シース８とを備える。

樹脂テープ層５Ａ、シールド層６、樹脂テープ層５Ｂ、磁性テープ層７及び樹脂テープ層５Ｃは、断面六角形となるように、複数の絶縁電線４の周囲に直径が異なる介在物９Ａ〜９Ｃが介在されている。これにより、ケーブル外径が同じという条件で、磁性テープ層が断面円管状に形成されている場合と比べて、磁性テープ層７の最短磁路長（磁性テープ層７の内側の面における磁路長）を長くすることができる。ここで、断面六角形の磁性テープ層７は、断面多角形の磁性体層の一例である。

（第２の実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）第１の実施の形態と同様に、顧客要求のノイズシールド性能に応じて磁性テープ層７の数を定めているので、必要以上に磁性テープ層７を設けることが避けられることから、巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができる。
（２）磁性テープ層７は、断面六角形に形成されているので、ケーブル外径の増加を抑制しつつ磁性テープ層７の最短磁路長を長くすることができる。
（３）所定の幅の磁性テープ層７を所定の間隔を有してケーブル長手方向に設けているので、ケーブル長手方向に全体に渡って磁性テープ層を設けた場合と比較して、優れた屈曲性が得られる。

なお、上記第２の実施の形態では、磁性テープ層７を断面六角形に形成したが、５角形以上、２４角形以下に形成してもよい。また、磁性体層は、断面多角形を有する磁性体からなるものでもよく、磁性粉が含有された断面多角形を有する樹脂からなるものでもよい。

［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの概略の構成を示す斜視図である。図７は、図６に示すノイズシールドケーブルの横断面図である。なお、図６では、絶縁電線４及びドレイン線１５は撚り合わせた状態の図示を省略している。また、図６では、介在物９の図示を省略している。

このノイズシールドケーブル１は、導体２の外周を絶縁体３で被覆した３心の絶縁電線４と、絶縁電線４間に配置された複数（本実施の形態では３本）のドレイン線１５と、絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９を撚り合わせた状態でそれらの外周に樹脂テープが巻き付けられて形成された樹脂テープ層１７と、樹脂テープ層１７の外周に設けられた樹脂等からなる絶縁保護層としてのシース８とを備える。なお、ドレイン線１５の数は３本に限られず、１本、２本又は４本以上でもよい。

導体２は、複数本（本実施の形態では７本）の金属細線２ａを撚り合わせて構成されている。３本の絶縁電線４は、例えば３相交流電圧をインバータからモータに伝送する。なお、導体２は、単線でもよい。また、絶縁電線４は、本実施の形態では３心としたが、４心でもよい。

３心の絶縁電線４、３本のドレイン線１５及び６本の介在物９は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９を対称に配置することにより、撚り合わせが容易になる。

樹脂テープ層１７は、絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９を撚り合わせた状態でそれらの外周に樹脂テープをケーブル長手方向に渡って螺旋状に巻き付けることにより形成される。樹脂テープ層１７の樹脂テープは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン系樹脂等の樹脂からなるテープを用いることができる。

（ドレイン線１５の構成）
ドレイン線１５は、導体１５０と、導体１５０の外周に形成された絶縁体１５１と、絶縁体１５１の外周に所定の間隔Ｄを有してケーブル長手方向に複数形成された所定の幅Ｗの磁性テープ層１５２とを備える。ドレイン線１５は、インバータあるいはモータのグランド端子に接続される。ここで、導体１５０は、シールド部材の一例である。磁性テープ層１５２は、磁性体層の一例である。

磁性テープ層１５２は、例えば、絶縁体１５１の外周に幅Ｗの磁性テープを１回以上巻き付けて端部同士を重ね、その重なり部分を抵抗溶接で接合して形成される。磁性テープの幅Ｗは、例えば５〜５０ｍｍが好ましい。磁性テープ層１５２間の間隔Ｄは、例えば、上述した設計方法によって定められる。

（第３の実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）第１の実施の形態と同様に、顧客要求のノイズシールド性能に応じて磁性テープ層７の数を定めているので、必要以上に磁性テープ層７を設けることが避けられることから、巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができる。
（２）磁性テープ層を個々のドレイン線に設けたので、ケーブル外周部にシールド層及び磁性体層を設けた場合と比較して屈曲性（可撓性）が良好になる。さらに、所定の幅の磁性テープ層１５２を所定の間隔を有してドレイン線のケーブル長手方向に設けたので、ケーブル長手方向全体に渡って磁性テープ層を設けた場合と比較して屈曲性が良好になる。

［第４の実施の形態］
図８は、本発明の第４の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。第３の実施の形態では、ドレイン線１５を３本用いたが、本実施の形態は、ドレイン線１５を１本にしたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、第３の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

すなわち、本実施の形態のノイズシールドケーブル１は、中心に配置された１本のドレイン線１５と、ドレイン線１５の外周に配置された３心の絶縁電線４と、絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９を撚り合わせた状態でそれらの外周に設けられた樹脂テープ層１７と、樹脂テープ層１７の外周に設けられたシース８とを備える。

３本の絶縁電線４、１本のドレイン線１５及び３本の介在物９は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。

絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第３の実施の形態よりも総使用本数が少ないため、本実施の形態においても、必要以上に磁性テープ層１７を設けることが避けられることから、巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができ、優れた屈曲性を有する。

［第５の実施の形態］
図９は、本発明の第５の実施の形態に係るノイズシールドケーブルの横断面図である。第１の実施の形態では、磁性テープ層７をシールド層６の外側に配置したが、本実施の形態は、第１の実施の形態において、磁性テープ層７とシールド層６の位置を入れ替えて、磁性テープ層７をシールド層６の内側に配置したものである。本実施の形態の他の構成は、第１の実施の形態と同様に構成されている。本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果の作用、効果を奏する。

（変形例１）
なお、第３の実施の形態では、ドレイン線１５を３本、絶縁電線４を３本用いたが、ドレイン線１５を１本にして中心に配置し、絶縁電線４を４本にし、４本の絶縁電線４をドレイン線１５の周囲に配置してもよい。この構成によれば、絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第３の実施の形態よりも総使用本数が少ないため、本変形例１においても、巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができ、優れた屈曲性を有する。本変形例１のケーブルは、４心ケーブルであるので、３相交流電圧をインバータからモータに伝送するとともに、制御信号も伝送することができる。

（変形例２）
また、第３の実施の形態では、ドレイン線１５を３本、絶縁電線４を３本用いたが、本変形例２は、絶縁電線４を４本にし、ドレイン線１５を４本にしたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。

すなわち、本変形例２のノイズシールドケーブル１は、４心の絶縁電線４と、絶縁電線４間に配置された４本のドレイン線１５と、絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９を撚り合わせた状態でそれらの外周に設けられた樹脂テープ層１７と、樹脂テープ層１７の外周に設けられたシース８とを備える。

４本の絶縁電線４、４本のドレイン線１５及び８本の介在物９は、ケーブル横断面において中心Ｏを通る線Ｌに対して線対称の位置に配置され、一括して撚り合されている。

絶縁電線４、ドレイン線１５及び介在物９は、対称に配置されているので、撚り合わせが容易になる。また、第３の実施の形態よりも総本数が増えているが、本変形例２においても、優巻き付け作業の負担を軽減でき、コスト高を抑制することができ、優れた屈曲性を有する。本変形例２のケーブルは、４心ケーブルであるので、３相交流電圧をインバータからモータに伝送するとともに、制御信号も伝送することができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能
である。例えば、第１の実施の形態では、磁性テープ層の幅を定め、その幅を有する磁性テープ層の数を求めたが、ノイズ低減率をパラメータとして被覆率と磁性テープ層の数との関係を示すグラフからコアケーブルに対する磁性テープ層の被覆率を求めてもよい。

１…ノイズシールドケーブル、２…導体、２ａ…金属細線、３…絶縁体、４…絶縁電線、
５Ａ〜５Ｃ…樹脂テープ層、６…シールド層、７…磁性テープ層、８…シース、
９、９Ａ〜９Ｃ…介在物、１５…ドレイン線、１７…樹脂テープ層、
７０…磁性テープ、１５０…導体、１５１…絶縁体、１５２…磁性テープ層、
Ｄ…間隔、Ｗ…幅

Claims (6)

1. 磁性体層を設ける前のシールド部材を備えたノイズシールドケーブルを選択するステップと、
   選択された前記ノイズシールドケーブルに基づいて、ノイズ電流の低減率に応じた前記磁性体層の被覆率を算出するステップと、
   を含むノイズシールドケーブルの設計方法。
2. 前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、
   前記シールド部材を流れるノイズ電流の最大値よりも前記磁性体層が磁気飽和する電流が大きくなるように前記磁性体層の材質又は内径を定めるステップと、
   前記シールド部材を流れるノイズ電流を所定の値に低減するために前記磁性体層を設けた後のシールド部のインピーダンスＺｍを算出するステップと、
   前記インピーダンスＺｍを満たすように前記磁性体層の被覆率を算出するステップと、
   を含む請求項１に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
3. 前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、
   前記磁性体層のケーブル長手方向の長さを所定の値とするとき、前記磁性体層のケーブル長手方向の間隔を算出する、
   請求項２に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
4. 前記磁性体層は、磁性テープを巻き付けることにより形成され、
   前記磁性体層の被覆率を算出するステップは、前記磁性テープの巻数を算出するステップを含む、
   請求項１又は２に記載のノイズシールドケーブルの設計方法。
5. シールド部材及び複数の磁性体層を備えたノイズシールドケーブルであって、
   前記磁性体層のケーブル長手方向の間隔をＤ、前記磁性体層のケーブル長手方向の幅をＷとするとき、Ｄ／Ｗ≧４／３の範囲を満たす、
   ノイズシールドケーブル。
6. 前記磁性体層は、磁性テープを巻き付けることにより形成され、
   前記磁性体層の被覆率は、３〜７５％であり、
   前記磁性テープの巻数は、１回以上である、
   請求項５に記載のノイズシールドケーブル。

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