JP2022108557A - 通信用電線 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示にかかる通信用電線は、外部導体におけるリターンパスとしての機能を、ノイズ遮蔽体とは別の部材により実現した通信用電線を提供することができる。【解決手段】内部導体１０と、前記内部導体の外周を被覆する絶縁被覆１２と、前記絶縁被覆１２の外周を被覆する金属箔１３と、導体線より構成され、前記内部導体１０と軸線を並走させて、前記金属箔１３の外側に配置された外部導体１１と、磁性材料を含有し、前記内部導体１０と前記絶縁被覆１２と前記金属箔１３と前記外部導体１１を含む集合体の外周を被覆する磁性シース層１４と、を備える通信用電線１とする。【選択図】図１

Description

本開示は、通信用電線に関する。

自動車等の分野において、高速通信の需要が増している。自動運転技術の導入や車載機器の高機能化に伴い、自動車内における通信線のデータ送信量が増加しているため、電気信号をより速く、正確に伝送する必要があるからである。高速通信に用いられる通信用電線の一種として、特許文献１に開示されるように、中心導体と、絶縁体と、銅線編組からなる外部導体から構成される伝導部分と、伝導部分を覆うシースからなる同軸ケーブルを挙げることができる。特許文献１では、シースの表面のうち少なくとも表側の一部に、磁気損失膜が形成されている。この種の同軸ケーブルは、シースが磁性材料を含有することで、ノイズ遮蔽効果を示すので、ノイズの影響を低減した高速通信を可能とする。

特開２００１－２８３６５２号公報

従来の同軸ケーブルにおいては、外部導体である金属編組が、ノイズに対するシールド効果と、中心導体を伝送される電気信号のリターンパスとしての機能との、両方の役割を担うことができる。しかし、特許文献１に記載されるように、通信用電線に設けるシース層に磁性材料を用い、ノイズ遮蔽効果を発揮させる場合には、上記金属編組の役割のうち、ノイズに対するシールド効果の少なくとも一部を、そのシース層に担わせられる可能性がある。すると、外部導体に相当する導電材料として、信号のリターンパスとしての機能を担う事ができれば、従来一般の金属編組以外の多様な部材を適用できる可能性がある。

以上に鑑み、外部導体におけるリターンパスとしての機能を、ノイズ遮蔽体とは別の部材により実現した通信用電線を提供することを課題とする。

本開示にかかる通信用電線は、内部導体と、前記内部導体の外周を被覆する絶縁被覆と、前記絶縁被覆の外周を被覆する金属箔と、導体線より構成され、前記内部導体と軸線を並走させて、前記金属箔の外側に配置された外部導体と、磁性材料を含有し、前記内部導体と前記絶縁被覆と前記金属箔と前記外部導体を含む集合体の外周を被覆する磁性シース層と、を備える通信用電線。

本開示にかかる通信用電線は、外部導体におけるリターンパスとしての機能を、ノイズ遮蔽体とは別の部材により実現した通信用電線を提供することができる。

図１は、本開示の実施形態にかかる通信用電線の構成を示す断面図である。 図２は、本開示の実施形態にかかる通信用電線の斜視図である。 図３は、金属編組を有する従来の同軸電線の構成を示す断面図である。 図４は、実施例に使用した各試料の構成を示す断面図と、各試料の評価結果をまとめた表である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施態様を説明する。
本開示の実施形態にかかる通信用電線は、内部導体と、前記内部導体の外周を被覆する絶縁被覆と、前記絶縁被覆の外周を被覆する金属箔と、導体線より構成され、前記内部導体と軸線を並走させて、前記金属箔の外側に配置された外部導体と、磁性材料を含有し、前記内部導体と前記絶縁被覆と前記金属箔と前記外部導体を含む集合体の外周を被覆する磁性シース層と、を備えている。

通信用電線は、内部導体と絶縁被覆と外部導体とを含む集合体の外周に、磁性材料を有する磁性シース層を備えている。磁性材料が、ノイズの原因となる電磁波を吸収することにより、磁性シース層がノイズ遮蔽性を示し、外部からのノイズの侵入、および外部へのノイズの放出を、金属箔と併せて抑制することができる。外部導体がリターンパスの機能を果たすことによって、ノイズ遮蔽を担う部材とリターンパスを担う部材とに、部材の役割をそれぞれ分担することができる。

前期通信用電線は、金属素線の編組体を有さないものであるとよい。従来一般の同軸電線において編組体が担う、リターンパスの経路としての役割と、ノイズに対するシールド効果を、外部導体と、磁性シース層が、それぞれ担うため、金属素線よりなる編組体を別途設ける必要はない。金属素線の編組体を省くことによって、通信用電線を軽量化および細径化できる。

前期内部導体と前期外部導体は、単位長さあたりの電気抵抗値が同じ値であるとよい。それら２種の導体が有する、単位長さあたりの電気抵抗値が同じ値であることによって、内部導体と外部導体において、挿入損失等の伝送特性を相互に揃えることができる。

前記内部導体と前記外部導体は、同一の導体線として構成されているとよい。同一の導体線から内部導体と外部導体が構成されることによって、内部導体と外部導体の伝送特性を簡便に揃えることができる。

前記外部導体は、前記金属箔の外周に接して配置されるとよい。すると、通信用電線は高いノイズ遮蔽効果が得られ良好な通信特性を示すものとなる。

前記外部導体を構成する導体線は、１本のみ設けられており、外周を被覆する絶縁被覆を有さないとよい。リターンパスとしての役割を外部導体が担うことに鑑みると、外部導体は１本あれば十分であり、外部導体が１本のみであることによって、通信用電線は軽量性を高めることができる。さらに、外部導体は、磁性シース層によって、内部導体および通信用電線の外部との部材に絶縁性が保たれるので、個別に絶縁被覆を施されている必要はなく、絶縁被覆を有さないことによって、軽量性をいっそう増すことができる。

前記磁性シース層において、前記磁性材料は粉末の形態で高分子材料中に分散されているとよい。磁性材料が高分子材料中に分散されていることによって、通信用電線の柔軟性を確保しながら、高い均一性をもって磁性材料を分布させ、磁性シース層において、ノイズ遮蔽性を発揮させることができる。

前記通信用電線は、前記磁性シース層の外周を被覆して、高分子材料を含有し、かつ磁性材料を含まない、アウターシース層をさらに備えるとよい。磁性シース層の外周にアウターシース層を備えることによって、通信用電線は高い柔軟性を確保できると共に、磁性シース層を保護することができるため、アウターシース層が無い場合と比べると、ノイズ遮蔽効果をより長く安定的に持続させることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を用いて、本開示の一実施形態にかかる通信用電線について詳細に説明する。本明細書において、各種特性は特記しない限り、室温、大気中にて測定される値である。また、本開示において、軸線とは、通信用電線やそこに含まれる内部導体、外部導体が伸長している方向を示している。

（通信用電線の全体構成）
図１に、本開示の実施形態にかかる通信用電線１を、軸線方向に対して垂直に切断した断面図を示す。また、図２に、本開示にかかる通信用電線１の斜視図を示す。通信用電線１は、信号線として、内部導体１０を有している。内部導体１０の外周は絶縁被覆１２によって被覆され、その外周をさらに金属箔１３が被覆している。さらに、線状に延びた導体線として構成された線状外部導体１１が、金属箔１３の外周に接し、金属箔１３と導通するように配置されている。内部導体１０を絶縁被覆１２および金属箔１３で被覆したもの（金属箔付き絶縁電線）と、線状外部導体１１との集合体の外周が、磁性シース層１４によって被覆されている。さらに、磁性シース層１４の外周がアウターシース層１５によって被覆される。なお、「編組構造を有する外部導体」と、「編組構造を有さない本開示にかかる外部導体」とを区別するために、以降は、本開示の外部導体を「線状外部導体」と記載することにする。

通信用電線１においては、上記で述べた構成の他に、各部材の間や外周に、適宜他の部材を設けても良い。ただし、通信用電線１の軽量性と細径性を高める観点から、上記で述べた以外の部材は設けないことが好ましい。また、通信用電線１を構成する上記各部材の中で、アウターシース層１５は、それが果たす機能の観点から、設けることが好ましく、以下ではアウターシース層１５を設ける形態について説明するが、適宜省略してもよい。以下、通信用電線１の各構成部材について、詳細に説明する。

（内部導体および外部導体）
内部導体１０および線状外部導体１１は、巻きつけ構造や編込み構造などを有さず、通信用電線１の軸線方向に沿って伸びた線状の導体線として構成されている。内部導体１０と線状外部導体１１は、図２に示すように軸線方向を相互に並走させている。内部導体１０は、電気信号を入力して伝達する伝送経路となり、線状外部導体１１は、所定の基準電位に接続されて、信号のリターンパスとなる。通信用電線１は、内部導体１０および線状外部導体１１を、複数本備えても良いが、内部導体１０および線状外部導体１１をそれぞれ１本ずつ備えていれば、電気信号を伝送することができるため、通信用電線１の構造の簡素化と軽量化の観点から、１本ずつ備えていることが望ましい。

内部導体１０および線状外部導体１１は、単線よりなってもよいが、屈曲時の柔軟性を高める等の観点から、それぞれ、複数の導体線が撚り合わせられた撚り線として構成されることが好ましい。この場合に、導体線を撚り合わせた後に、圧縮成形を行い、圧縮撚線としてもよい。内部導体１０および線状外部導体１１が撚線よりなる場合に、それぞれ、全て同じ種類の金属素線よりなっても、２種以上の金属素線よりなっても良い。

内部導体１０と線状外部導体１１は、挿入損失をはじめとする電気信号の伝送特性を相互に揃える観点から、同一の導体線、つまり構成材料および用いる素線径および素線本数等の各構成が相互に同じ導体線で構成されることが望ましいが、単位長さあたりの電気抵抗値（単位：Ω／ｍ）が相互に同じであれば、相互に異なる導体線より構成されていてもよい。例えば、内部導体１０の外径が線状外部導体１１より太くなったとしても、線状外部導体１１の方を導電性の高い材料で構成する等して、単位長さあたりの電気抵抗値（単位：Ω／ｍ）が同等の値になるようにすればよい。ここで、内部導体１０と線状外部導体１１の単位長さあたりの電気抵抗値が同じである状態に、±１％程度の誤差を含みうるものとする。

内部導体１０および線状外部導体１１を構成する材料は特に限定されないが、銅、鉄、銀、金、アルミニウム、および、それらの金属合金を適用できるが、電気伝導性および材料強度等に優れる点で、銅合金が望ましい。

線状外部導体１１は、内部導体１０のように外周を絶縁材料で被覆されていてもよいが、磁性シース層１４によって通信用電線１の外部の部材や内部導体１０と絶縁されるため、個別に絶縁被覆される必要はなく、通信用電線１の軽量化の観点から、被覆されていないことが望ましい。さらに、通信用電線１の軽量化の観点から、複数本の素線が撚り合わせられた撚線構造以外の複合構造、例えば編組体のように複数本の金属素線を編んだ網状構造を有さず、線状の構造を備えることが望ましい。

（絶縁被覆）
絶縁被覆１２は、絶縁性の高分子材料よりなることが好ましい。高分子材料として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等をあげることができる。中でも、誘電損失による伝送信号の透過損失を低減する観点から、高分子材料として、低分子極性のものを用いることが好ましい。特に、ポリプロピレンをはじめとするポリオレフィン等、無極性の高分子材料を用いることが好ましい。高分子材料は、一種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。絶縁被覆１２は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。ただし、絶縁被覆１２は、絶縁被覆１２の外周に設けられる磁性シース層１４に含有されるような、磁性材料よりなる添加剤は含有しないほうがよい。

（金属箔）
通信用電線１は、絶縁被覆１２と磁性シース層１４の間に、金属箔１３を備える。金属箔１３を備えることにより、内部導体１０に伝送される電気信号の電磁界漏出を防ぎ、内部から外部へ漏出する電磁界による干渉を防ぐことに加えて、内部導体１０に伝送される電気信号の電気エネルギー損失を低減することができる。さらに、電線外部からの電磁波ノイズの干渉により、内部導体１０を伝送される電気信号への影響を抑制することができる。金属箔１３は、導電性の高い金属よりなることが好ましい。銅、アルミニウム、およびそれら金属の合金などを挙げることができる。また、金属箔１３は、独立した金属薄膜よりなる形態のほか、高分子フィルム等の基材に、蒸着、めっき、接着等によって金属層が結合されたものであってもよい。図１に示すように、金属箔１３は、線状外部導体１１に接触させて配置する。これにより、金属箔１３と線状外部導体１１が導通し、線状外部導体１１を通じて金属箔１３をグラウンド電位に接続することができる。

（磁性シース層）
磁性シース層１４は、本実施形態にかかる通信用電線１において、絶縁被覆１２に被覆されている内部導体１０と、金属箔１３と、そして線状外部導体１１、の集合体の外周を被覆して設けられている。なお、絶縁被覆１２に被覆されている内部導体１０と、金属箔１３よりなる集合体を、以後は、金属箔付き絶縁電線と記載することにする。磁性シース層１４は、その金属箔付き絶縁電線と線状外部導体１１との集合体の表面に密着して、それらの集合体の外周を被覆している。

磁性シース層１４は、磁性材料を含有していることから、ノイズを遮蔽するシールド効果を有する。磁性シース層に含有される磁性材料における磁性損失により、ノイズの原因となりうる高周波の電磁波が吸収され、減衰されるからである。

磁性シース層１４に含有される磁性材料は、好ましくは強磁性、特に軟磁性を有する金属、または含金属化合物である。高いノイズ遮蔽性を示す軟磁性材料として、鉄（純鉄または少量の炭素を含む鉄）、ケイ素鋼、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金（センダスト）、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｓｉ合金やＦｅ－Ｃｒ－Ｓｉ合金等の磁性ステンレス鋼、Ｆｅ－Ｎｉ系合金（パーマロイ）、フェライト等を例示することができる。これらの材料の中で、ノイズ遮蔽性にとりわけ優れる等の観点から、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金もしくはＮｉＺｎフェライトを用いることが特に好ましい。磁性材料は、１種のみを用いても、混合等により、２種以上を合わせて用いてもよい。

磁性シース層１４の柔軟性を確保する、線状外部導体１１に対して絶縁性を確保する等の観点から、磁性材料は、粒子状（粉末状）となって、磁性シース層１４に含有されていることが好ましい。例えば、高分子材料等、非磁性材料よりなるマトリクス材料の中に、粒子状の磁性材料が分散されている形態を、好ましいものとして挙げることができる。粒子状の磁性材料が高分子材料に分散された磁性シース層１４は、押出成形体として好適に形成することができる。

磁性シース層１４に含まれる磁性材料は、十分なノイズ遮蔽効果を保ちつつ、通信用電線１に柔軟性を付与する観点から、磁性体の種類に関係なく、磁性シース層１４に対して、１００質量％以上８００質量％以下含まれることが望ましい。

磁性シース層１４を構成する高分子材料としては、絶縁被覆１２を構成する高分子材料と同様に、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等を挙げることができる。中でも、柔軟性に優れる等の点から、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）等のエラストマーや、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）等のオレフィン系熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、さらには耐熱性確保の観点から、ポリプロピレン等のポリオレフィンを併用することが好ましい。高分子材料は、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。磁性シース層は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。

磁性シース層１４の厚さは、ノイズ遮蔽効果を高める観点から、０．１０ｍｍ以上とするとよい。一方、通信用電線１の大径化を避ける観点から、その厚さは、０．５０ｍｍ以下としておくとよい。通信用電線１が備える磁性シース層１４は、従来一般の同軸電線に使用される編組のような、他のシールド体を用いずとも、十分に高いノイズ遮蔽効果を示す。

（アウターシース層）
本実施形態にかかる通信用電線１は、磁性シース層１４の外周面が、通信用電線１全体の外周面として、外部の環境に露出したものであってもよいが、磁性シース層１４の外周に、アウターシース層１５を設けることが好ましい。アウターシース層１５においては、磁性材料を含有しない。

アウターシース層１５は、磁性シース層１４およびさらに内側の各構成部材を、外部の物体との接触等から、物理的に保護する役割を果たす。また、磁性シース層１４においては、磁性材料の含有により、硬度が高くなり、亀裂や割れ等の損傷が発生しやすくなる場合があるが、磁性シース層１４がアウターシース層１５で被覆されていることで、磁性シース層１４に割れや亀裂等の損傷が生じることがあっても、その損傷が進展し、大きな空隙の形成に至るのを、抑制することができる。すると、損傷の進展によって、磁性シース層１４の面に空隙が形成され、その空隙を介して電磁波が漏洩することで、磁性シース層１４のノイズ遮蔽性能が低下する事態が、起こりにくくなる。

アウターシース層１５を構成する好適な材料としては、高分子材料を挙げることができる。高分子材料の具体例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系高分子、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック、各種エラストマー、ゴム等を挙げることができる。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を用いることが好ましい。高分子材料は、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。高分子材料は、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。アウターシース層１５は、高分子材料に加え、適宜、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。ただし、アウターシース層１５は、磁性材料よりなる添加剤は、含有しない方がよい。

アウターシース層１５の厚さは特に限定されないが、磁性シース層１４に対する保護性能の観点から、０．１０ｍｍ以上とするとよい。一方、通信用電線１の大径化を避ける観点から、その厚さは、０．５０ｍｍ以下としておくとよい。

本開示の通信用電線１は、上記に述べた構成を有することにより、線状外部導体１１がリターンパスとして内部導体１０と共に電気信号の伝送に寄与する。一方で、磁性シース層１４がノイズに対するシールドとしての役割を果たすことで、ノイズの影響を低減した高速通信を可能とする。ここで、従来の形態の通信用電線１’を、図３を用いて説明する。図３は通信用電線１’を軸線方向に対して垂直に切断した切断面を示す。通信用電線１’は、本開示の形態と異なり、線状外部導体１１を備えない代わりに、金属箔１３の外周に編組体１６を備える。編組体１６は、複数の金属素線を編んで作製されるので、リターンパスとしての外部導体の機能と、ノイズ遮蔽性能を有する。しかし、編組体１６を備える通信用電線１’は、外径が大径化し重量化する。

これに対し、本開示の通信用電線１は、磁性シース層１４が単独で十分に高いノイズ遮蔽性能を示す上、線状外部導体１１がリターンパスとして機能するため、編組体１６を別途設ける必要はない。線状外部導体１１は編組体１６と異なり、通信用電線１を大径化、重量化させるものではないので、通信用電線１は細径化、軽量化を達成することができる。

以下に本願の実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。本実施例において、各特性の評価は、室温、大気中において行っている。

＜試料の作製＞
以下に示すような構成を有する通信用電線の試料Ａ１、Ａ２、Ｂ１～Ｂ４を作成した。下に、各試料について、通信用電線の構成要素を内側に位置する部材から順に列挙している。磁性シース層およびアウターシース層は下の表１に示すような配合比で各成分が混合されている。試料Ａ１および試料Ｂ１の磁性シース層は、表１の組成１を、試料Ａ２および試料Ｂ２の磁性シース層は、表１の組成２を有している。下記に記されている構造１～４は、図４に記されている図を指す。
・試料Ａ１、Ａ２［構造１］：内部導体、絶縁被覆、金属箔、線状外部導体、磁性シース層、アウターシース層
・試料Ｂ１、Ｂ２［構造２］：内部導体、絶縁被覆、金属箔、編組体、磁性シース層、アウターシース層
・試料Ｂ３［構造３］：内部導体、絶縁被覆、金属箔、線状外部導体、アウターシース層
・試料Ｂ４［構造４］：内部導体、絶縁被覆、金属箔、編組体、アウターシース層

以下、各試料の作製方法について説明する。
（１）試料Ａ１および試料Ａ２の作製
・内部導体、絶縁被覆、および線状外部導体の作製
７本の銅合金素線を撚り合わせて、断面積０．１８ｍｍ^２の導体線を作成した。得られた内部導体の外周に、ポリプロピレンを押し出し成形することで、０．５５ｍｍの厚さの絶縁被覆を有する絶縁電線を作製した。得られた絶縁電線の外径は１．６４ｍｍである。圧延銅とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の２層からなる厚さ２１μｍの金属箔で、得られた絶縁電線の外周部をさらに被覆して、金属箔付き絶縁電線を得た。合わせて、内部導体と同一の導体線を線状外部導体として準備した。線状外部導体は、絶縁被覆で外周を覆っていない。

・磁性シース層およびアウターシース層の作成
線状外部導体を、内部導体と軸方向を並走させ、かつ、金属箔の外周に接するように配置した。絶縁電線を覆う金属箔および線状外部導体の外周を全て覆うように、表１に記載されている混合成分を押し出し成形することで、金属箔からアウターシース層までの厚さが０．２８ｍｍの磁性シース層を得た。さらに、磁性シース層の外周においても、表１に記載されている混合成分を押し出して、厚さ０．２８ｍｍのアウターシース層を作製した。

（２）試料Ｂ１および試料Ｂ２の作製
・内部導体、絶縁被覆、および編素体の作製
試料Ａ１および試料Ａ２と同様の手法で、内部導体を絶縁被覆で覆い、その外周を金属箔でさらに覆って金属箔付き絶縁電線を得た。そして、１９．５ｍｍピッチ、編組密度９４％の素線径０．１０ｍｍのスズめっき軟銅線（ＴＡ）を打数１６本、持ち数５本で編んで、編組体を作製し、金属箔の外周をさらに被覆した。

・磁性シース層およびアウターシース層の作成
試料Ａ１およびＡ２を作製したときと同様の手法で、磁性シース層とアウターシース層を作製した。ただし、試料Ｂ１および試料Ｂ２は線状外部導体を有さないので、磁性シース層は編組体の外周を被覆するように形成した。

（３）試料Ｂ３およびＢ４の作製
試料Ｂ３は、試料Ａ１、Ａ２と同様の手法で、金属箔付き絶縁電線と線状外部導体を作製し、得られた金属箔付き絶縁電線と線状外部導体の集合体の外周に、試料Ａ１、Ａ２と同様の手法で、アウターシース層を形成した。磁性シース層は設けておらず、上記集合体の外周を直接アウターシース層が被覆する形態とした。試料Ｂ４は、試料Ｂ１、Ｂ２と同様の手法で編組体を備えた金属箔付き絶縁電線を作製し、編組体の外周に、試料Ａ１、Ａ２と同様の手法で、アウターシース層を形成した。こちらも磁性シース層は設けておらず、編組体の外周を直接アウターシース層が被覆する形態とした。試料Ｂ３および試料Ｂ４において、アウターシース層の厚さは、試料Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における、磁性シース層とアウターシース層を足し合わせた層の厚さと同じになるようにした。

表１に記載されているアウターシース層や磁性シース層の構成材料には、下記を用いた。
・ＮｉＺｎフェライト粉：ＪＦＥケミカル社製、「ＫＮＩ－１０９」
・Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金：山陽特殊製鋼社製、「ＦＭＥ３Ｄ－ＡＨ」
・水酸化マグネシウム：協和化学工業社製、「キスマ５」
・ＴＰＯ：ライオンデル・バセル社製、「Ａｄｆｌｅｘ Ｑ２００Ｆ」
・ＰＰ１：エクソンモービル社製、「サントプレーン ２０３－４０」
・ＰＰ２：日本ポリプロ社製、「ノバテックＢＣ０６Ｃ」
・エチレン－エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）：ＮＵＣ社製、「ＮＵＣ６９４０」
・水添スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ）：旭化成社製、「タフテックＭ１９１３」

＜評価方法＞
上記で作製した試料Ａ１、Ａ２、Ｂ１～Ｂ４の通信用電線を、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）の諸規格のうち、車載受信機保護のための妨害波の推奨限度値および測定法の規格であるＣＩＳＰＲ２５規格に準拠した放射エミッション評価により、ノイズ遮蔽性の効果を評価した。評価方法は、電波暗室内に設置した実験台に銅板を敷設し、さらに銅板の上から厚さ５ｃｍの発泡スチロールを敷設する。長さ１５００ｍｍの電線を発泡スチロールの上に直線状に置き、外部電極を用いて、電線に信号を印加する。電線の中央部を基準として、電線の長手方向と垂直に１ｍ離れた位置にホーンアンテナを設置する。なお、このホーンアンテナの床面からの高さは、電線と同じ高さとする。電線に信号を印加した際に生じた電磁ノイズのうち、ホーンアンテナが検出した放射ノイズ量を、電線の放射エミッション評価とした。

ＣＩＳＰＲ２５規格に準拠し、ホーンアンテナで検出した放射ノイズのうち、１．６ＧＨｚにおけるノイズ量が、１０ｄＢ（μＶ／ｍ）未満の場合を「非常に良い」として、「Ａ」、１６ｄＢ（μＶ／ｍ）未満の場合を「良い」として、「Ｂ」、２２ｄＢ（μＶ／ｍ）未満の場合を「悪い」として、「Ｃ」、２８ｄＢ（μＶ／ｍ）以上の場合を「非常に悪い」として、「Ｄ」と評価し、図４に示した。

放射エミッション評価に加えて、作製した試料それぞれの外径と質量を測定し、試料間で比較を行った。質量については、測定結果をもとに単位長さあたりの質量（ｇ／ｍ）を算出した。

＜結果＞
図４に、試料Ａ１、試料Ａ２および試料Ｂ１～Ｂ４における、ノイズ遮蔽性の評価結果と、各試料の外径および単位長さあたりの質量（ｇ／ｍ）を示す。図４中に、各電線の断面構造を図示しており、それらの断面構造に付したハッチングは、図１、３中のものと対応しており、同じ部材を同じハッチングにて表示している。

試料Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の構造について説明する。試料Ａ１と試料Ａ２が、編組体を有さずに線状外部導体を備えているのに対し、試料Ｂ１と試料Ｂ２は、編組体を備えているが線状外部導体を有していない。磁性シース層の構成材料は、試料Ａ１と試料Ｂ１で、また試料Ａ２と試料Ｂ２で、同じになっている。

試料Ａ１と試料Ｂ１を比較すると、放射エミッション評価は、両者とも評価が「Ｂ」であり、良好なノイズ遮蔽性能を備えている。しかし、電線の外形は、試料Ａ１の外径が２．８ｍｍであるのに対し、試料Ｂ１の外径は３．２ｍｍであり、試料Ａ１は試料Ｂ１より電線の外径が小さい。さらに、試料の単位長さあたりの電線質量（ｇ／ｍ）においては、試料Ａ１の２０ｇ／ｍに対し、試料Ｂ１は２８ｇ／ｍであり、試料Ｂ１と比較すると試料Ａ１は軽量性に優れることがわかる。次に、試料Ａ２と試料Ｂ２を比較する。放射エミッションの評価は、両者とも評価が「Ａ」であり、非常に良好なノイズ遮蔽性能を備えている。電線の外径は、試料Ａ２の外径が２．８ｍｍであるのに対し、試料Ｂ２の外径は３．２ｍｍであり、試料Ａ２は試料Ｂ２より電線の外径が小さい。さらに、試料の単位長さあたりの電線質量（ｇ／ｍ）は、試料Ａ２の１９ｇ／ｍに対し、試料Ｂ１が２７ｇ／ｍであり、試料Ｂ２と比較すると試料Ａ２は軽量性に優れることがわかる。

以上のように、編組体を有する試料Ｂ１、Ｂ２と比較して、編組体のかわりに線状外部導体を有する試料Ａ１、Ａ２のほうが、電線の外径および試料の単位長さあたりの電線質量が軽いことから、編組体のかわりに線状外部導体を備えることにより、電線の細径化と軽量化が可能になることがわかる。一方、ノイズ遮蔽効果においては、編組体を有する試料Ｂ１，Ｂ２と、編組体を有さない試料Ａ１、Ａ２との間に、ノイズ遮蔽効果に大きな差は見られなかったので、ノイズ遮蔽性能は磁性シース層のみで十分であることが分かる。

次に、試料Ａ１、Ａ２と、磁性シース層を有さない試料Ｂ３および試料Ｂ４を比較する。試料Ａ１，Ａ２と試料Ｂ３の構造上の違いは、磁性シース層の有無のみにある。放射エミッション評価は、磁性シース層を有する試料Ａ１、Ａ２が良好（ＢまたはＡ）であるのに対し、磁性シース層を有さない試料Ｂ３は「Ｄ」であり、試料Ｂ３はノイズ遮蔽性能が著しく劣る。一方、電線の外径は試料Ａ１、Ａ２、Ｂ３全て同じ太さであり、試料の長さあたりの電線質量も大きな差は見られない。以上より、試料Ａ１，Ａ２のように磁性シース層を有することで、通信用電線は高いノイズ遮蔽性能を獲得することができる一方、磁性シース層の設置は、電線の外径や質量には大きな影響を与えないことが分かる。

一方、試料Ａ１、Ａ２と、編組体を有するが、線状外部導体および磁性シース層を備えない試料Ｂ４を比較すると、放射エミッション評価の値は、磁性シース層を有さない試料Ｂ４が「Ｃ」であり、ノイズ遮蔽性能が試料Ａ１、Ａ２より大きく劣る。つまり、試料Ａ１、Ａ２に設けられる磁性シース層は、単独で、試料Ｂ４に設けられる金属編組層よりも高いノイズ遮蔽効果を示す。磁性シース層を金属編組体のみで代用することは、ノイズ遮蔽性の観点から難しい。また、電線の外径は、試料Ａ１，Ａ２が２．８ｍｍであるのに対し、試料Ｂ４は３．２ｍｍであり、試料Ｂ４は試料Ａ１、Ａ２より外径が大きい。試料の単位長さあたりの電線の質量は、試料Ａ１が２０ｇ／ｍ、試料Ａ２が１９ｇ／ｍであるのに対し、試料Ｂ４は２５ｇ／ｍであり、試料Ａ１、Ａ２と比較すると試料Ｂ４は軽量性に劣る。つまり、試料Ａ１、Ａ２に設けられる磁性シース層は、試料Ｂ４に設けられる金属編組層に比べて、電線の径や質量を小さく抑えながら、高いノイズ遮蔽効果を発揮するものとなっている。

以上の結果に示されるように、通信用電線において、磁性シースを設ければ、金属編組体を省略しても、十分に高いノイズ遮蔽効果が得られる。金属編素体を省略することで、通信用電線において、細径化と軽量化を達成することができる。金属編素体が従来一般の同軸通信線において果たしてきた信号のリターンパスとしての役割は、線状の外部導体に担わせることができる。線状外部導体は、線状の導体線であるため、金属編素体とは異なり、通信用電線の細径化および軽量化にほとんど影響を与えない。

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 通信用電線
１’ 通信用電線
１０ 内部導体
１１ 線状外部導体
１２ 絶縁被覆
１３ 金属箔
１４ 磁性シース層
１５ アウターシース層
１６ 編組体

Claims (8)

1. 内部導体と、
   前記内部導体の外周を被覆する絶縁被覆と、
   前記絶縁被覆の外周を被覆する金属箔と、
   導体線より構成され、前記内部導体と軸線を並走させて、前記金属箔の外側に配置された外部導体と、
   磁性材料を含有し、前記内部導体と前記絶縁被覆と前記金属箔と前記外部導体を含む集合体の外周を被覆する磁性シース層と、を備える通信用電線。
2. 前記通信用電線は、金属素線の編組体を有さない、請求項１に記載の通信用電線。
3. 前記内部導体と前記外部導体は、単位長さあたりの電気抵抗値が同じである、請求項１および請求項２に記載の通信用電線。
4. 前記内部導体と前記外部導体は、同一の導体線として構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信用電線。
5. 前記外部導体は、前記金属箔の外周に接して配置される、請求項４に記載の通信用電線。
6. 前記外部導体を構成する前記導体線は、１本のみ設けられており、外周を被覆する絶縁被覆を有さない、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の通信用電線。
7. 前記磁性シース層において、前記磁性材料は粉末の形態で高分子材料中に分散されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の通信用電線。
8. 前記通信用電線は、前記磁性シース層の外周を被覆して、高分子材料を含有し、かつ磁性材料を含まない、アウターシース層をさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の通信用電線。
   

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