JP2022188671A

JP2022188671A - ２心平行シールド電線

Info

Publication number: JP2022188671A
Application number: JP2021096896A
Authority: JP
Inventors: 敏晴清水; Toshiharu Shimizu; 裕半田; Yutaka Handa
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-12-21

Abstract

【課題】２本の絶縁電線と金属箔との密着性を確保しつつ、端末加工性の向上を図ることが可能な２心平行シールド電線を提供する。
【解決手段】２心平行シールド電線１は、平行に配置される２本の絶縁電線１０と、２本の絶縁電線１０の周囲に縦添えされる金属箔２０と、金属箔２０上に長手方向に０．５ｍｍ以上の隙間Ｓを有した状態で巻き付けられた厚み２５μｍ以下の樹脂フィルム３０と、導電線を編み上げて形成され、金属箔２０及び樹脂フィルム３０上を覆い、金属箔２０と導通可能なシールド編組４０と、シールド編組４０上にシールド編組４０に接して設けられた絶縁体５０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、２心平行シールド電線に関する。

従来、例えば２本の絶縁電線を平行配置すると共に２本の絶縁電線に裸電線等のドレン線を沿わせ、それらの周囲に金属箔を縦添えし、金属箔上に樹脂テープを巻いた２心平行シールド電線が提案されている（例えば特許文献１参照）。このような２心平行シールド電線は、金属箔を縦添えすることにより高周波領域における急激な信号減衰（サックアウト）を抑えるように構成されている。

また、上記のような２心平行シールド電線は、２本の絶縁電線に対して金属箔が縦添えされる関係上、２本の絶縁電線と金属箔との密着性が高くなく、結局サックアウトを招いたり通信特性が不安定となる可能性がある。しかし、特許文献１に記載の２心平行シールド電線は、金属箔上に樹脂テープが巻かれるため２本の絶縁電線と金属箔との密着性が確保されることとなる。

特開２０１５－１８５５２７号公報

本件発明者らは、屈曲耐性の向上等の目的から、特許文献１に記載のものに金属素線等を編み上げた編組シールドを被せ、編組シールド上に押出成形等により絶縁体を被覆した２心平行シールド電線を検討している。しかし、この２心平行シールド電線は、ドレン線とシールド編組との双方を端末加工する必要があり、端末加工性が決してよいとはいえない。

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、２本の絶縁電線と金属箔との密着性を確保しつつ、端末加工性の向上を図ることが可能な２心平行シールド電線を提供することにある。

本発明の２心平行シールド電線は、平行に配置される２本の絶縁電線と、前記２本の絶縁電線の周囲に縦添えされる金属箔とを備えた２心平行シールド電線であって、前記金属箔上に長手方向に０．５ｍｍ以上の隙間を有した状態で巻き付けられた厚み２５μｍ以下の樹脂フィルムと、導電線を編み上げて形成され、前記金属箔及び前記樹脂フィルム上を覆い、前記金属箔と導通可能なシールド編組と、前記シールド編組上に前記シールド編組に接して設けられた絶縁体と、を備える。

本発明に係る２心平行シールド電線によれば、２本の絶縁電線と金属箔との密着性を確保しつつ、端末加工性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る２心平行シールド電線の配索構造を示す上面図である。図１に示した２心平行シールド電線を示す斜視図である。巻きピッチ及び隙間を示す概念図であって、１本の樹脂フィルムが巻かれるときの一例を示している。巻きピッチ及び隙間を示す概念図であって、２本の樹脂フィルムが交差するように巻かれるときの一例を示している。シールド特性を示すグラフであり、隙間を９ｍｍ以下で樹脂フィルムを巻いたときの特性を示している。シールド特性を示すグラフであり、樹脂フィルムを巻かなかったときの特性を示している。隙間が０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下となるように樹脂フィルムを巻いた場合の特性の代表例と、隙間が９．０ｍｍを超えるように樹脂フィルムを巻いた場合の特性の代表例とを比較するグラフである。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す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において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、本発明の実施形態に係る２心平行シールド電線の配索構造を示す上面図である。図１に示すように、２心平行シールド電線１は、例えば車両内に搭載された第１機器Ｍ１と第２機器Ｍ２とを電気的に接続するものである。

第１機器Ｍ１及び第２機器Ｍ２は、例えば２００ＭＨｚ以上２６．５ＧＨｚ以下の高周波信号を送受信する機器である。２心平行シールド電線１は、このような第１機器Ｍ１及び第２機器Ｍ２の間に配索されている。第１機器Ｍ１及び第２機器Ｍ２は、後述する２本の絶縁電線（図２の符号１０参照）に対して互いに逆位相となる信号を送信する。受信側は、受信した各信号の差分を合成出力する。

図２は、図１に示した２心平行シールド電線１を示す斜視図である。図２に示すように、２心平行シールド電線１は、２本の絶縁電線１０と、金属箔２０と、樹脂フィルム３０と、シールド編組４０と、絶縁体５０とを備えている。

２本の絶縁電線１０は、互いに並んで平行配置されるものであって、それぞれが導体１１上に絶縁体１２を被覆したものによって構成されている。導体１１は、軟銅線、銅合金線、錫メッキ軟銅線、錫メッキ銅合金線、銀メッキ軟銅線、及び銀メッキ銅合金線等の導電性金属によって構成されている。絶縁体１２は、ＰＥ（Polyethylene）、ＰＰ（Polypropylene）、若しくはＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）、又は発泡したＰＥ、ＰＰ若しくはＰＴＦＥによって構成されている。

なお、図２に示す例において導体１１は、単線によって構成されているが、単線に限らず、複数本の素線からなる撚線等によって構成されていてもよい。また、各素線は抗張力繊維に金属メッキを施したもの等であってもよい。抗張力繊維とは、石油などの原料から化学的に合成されて作られた繊維材であり、破断時における引張強度が１ＧＰａ以上で破断時の伸び率が１％以上１０％以下のものである。抗張力繊維は、例えばアラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びＰＢＯ繊維等の繊維が該当する。このような導体１１を有する２本の絶縁電線１０上には、金属箔２０が設けられる。

金属箔２０は、アルミや銅等の金属を柔軟な箔上に構成したものであって、２本の絶縁電線１０上に縦添えされるものである。この金属箔２０は、金属のみで構成されていてもよいし、金属の薄膜を接着した樹脂テープや、金属を蒸着した樹脂テープであってもよい。金属箔２０が樹脂テープにて構成される場合、金属面が外側となるように配置される。

ここで、図２に示すように、本実施形態に係る２心平行シールド電線１はドレン線を備えない構成となっている。ドレン線とは、例えば２本の絶縁電線１０に沿って配置される裸電線であって、金属箔２０に対して接触して導通させられるものである。本実施形態に係る２心平行シールド電線１は、後述するように、シールド編組４０が金属箔２０に接触して導通状態となることから、シールド編組４０について端末処理（アース接続）を行えばよく、ドレン線が不要となっている。

樹脂フィルム３０は、金属箔２０上に長手方向に隙間Ｓを有した状態で巻き付けられるものである。この樹脂フィルム３０は、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）箔によって構成されている。

シールド編組４０は、導電線を編み上げて形成され、金属箔２０及び樹脂フィルム３０上を覆うものである。ここで、シールド編組４０を構成する導電線は、導体１１と同様に、軟銅線、銅合金線、錫メッキ軟銅線、錫メッキ銅合金線、銀メッキ軟銅線、及び銀メッキ銅合金線等によって構成されている。また、導電線は、これらに限らず、抗張力繊維に金属メッキを施したものや炭素繊維等であってもよい。

絶縁体５０は、シールド編組４０上に設けられるものであって、絶縁電線１０の絶縁体１２と同様に、ＰＥ、ＰＰ、若しくはＰＴＦＥ、又は発泡したＰＥ、ＰＰ若しくはＰＴＦＥによって構成されている。特に、本実施形態において絶縁体５０は押出成形等されてシールド編組４０上に押圧接触して設けられていることから、シールド編組４０を金属箔２０側に押し付ける作用を発揮している。

ここで、本実施形態において樹脂フィルム３０の長手方向の隙間Ｓは０．５ｍｍ以上とされ、樹脂フィルム３０の厚みは２５μｍ以下とされている。このため、シールド編組４０は樹脂フィルム３０の隙間Ｓを介して金属箔２０に接触導通されることとなる。すなわち、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上であることから、シールド編組４０が入り込むのに充分な間隔が設けられており、且つ、樹脂フィルム３０の厚みは２５μｍ以下であることから、厚くなり過ぎずシールド編組４０が金属箔２０まで到達できないという事態が生じない。以上の結果、シールド編組４０は樹脂フィルム３０の隙間Ｓを介して金属箔２０に接触導通される。

加えて、樹脂フィルム３０が金属箔２０上に巻き付けられていることから、金属箔２０が２本の絶縁電線１０に密着することとなり、通信特性の安定化を図ることができる。

ここで、本実施形態において樹脂フィルム３０の幅は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、巻きピッチは２．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下であり、樹脂フィルム３０は、金属箔２０上において長手方向の隙間Ｓが０．５ｍｍ以上９．０ｍｍ以下で巻き付けられていることが好ましい。

樹脂フィルム３０の幅が１ｍｍ未満となって金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となる事態を防止すると共に、樹脂フィルム３０の幅が５ｍｍを超えてしまい隙間Ｓが極端に小さくなってしまう事態を防止することができるからである。さらに、巻きピッチが２．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下であるため、巻きピッチが２．５ｍｍ未満となって隙間Ｓを確保し難くなる事態を防止できると共に、巻きピッチが１０．５ｍｍを超えてしまい、樹脂フィルム３０により金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となってしまう事態を防止することができる。さらに、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上だけでなく９．０ｍｍ以下とされることで樹脂フィルム３０により金属箔を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となってしまう事態を防止することができる。

以上のような２心平行シールド電線１は、樹脂フィルム３０によって金属箔２０の２本の絶縁電線１０に対する密着性を確保できると共に、シールド編組４０が金属箔２０に導通することから、シールド編組４０のみを端末処理すればよく、端末加工性の向上を図ることができる。

図３及び図４は、巻きピッチ及び隙間Ｓを示す概念図である。図３及び図４に示すように、樹脂フィルム３０は１本に限らず（図３参照）、２本の樹脂フィルム３１，３２が互いに交差するように巻かれてもよい（図４参照）。

まず、図３に示すように、１本の樹脂フィルム３０が巻かれる場合には、隙間Ｓも巻きピッチＰも基本的に略一定となる。しかし、図４に示すように、２本の樹脂フィルム３１，３２が互いに交差するように巻かれる場合には、隙間Ｓは、幅方向の箇所によって異なる値となる。

具体的に説明すると、幅方向に見て２本の樹脂フィルム３０が完全交差する箇所（一方の樹脂フィルム３１によって他方の樹脂フィルム３２が隠される箇所）Ｃ１において長手方向の隙間Ｓ１は最大値を示す。また、幅方向に見て２本の樹脂フィルム３０が交差していない箇所（一方の樹脂フィルム３１が他方の樹脂フィルム３２の一部も隠さない箇所）Ｃ２において長手方向の隙間Ｓ２は最小値を示す。なお、最小値を示す隙間Ｓ２は、樹脂フィルム３１，３２によって分断された２つの隙間Ｓ２ａ，Ｓ２ｂの合計値となる。

このような場合においては、最大値である隙間Ｓ１が０．５ｍｍ以上であれば、その箇所でシールド編組４０と金属箔２０との導通を行うことができる。また、最小値である隙間Ｓ２が９．０ｍｍ以下であれば、樹脂フィルム３０によって金属箔２０を２本の絶縁電線１０に好適に密着させることができる。

さらに、２本の樹脂フィルム３１，３２のそれぞれで巻きピッチＰ１，Ｐ２が異なる可能性もある。この場合、小さい方の巻きピッチが２．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下であればよい。例えば、小さい方の巻きピッチが２．５ｍｍ以上であれば、もう一方の巻きピッチがそれよりも大きいことから、双方の巻きピッチが２．５ｍｍ未満となって隙間Ｓを確保し難くなる事態を防止できるからである。また、小さい方の巻きピッチが１０．５ｍｍ以下であれば、小さい方の巻きピッチによって金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させ易く、それよりも大きい巻きピッチの樹脂フィルム３０が存在しても問題ないからである。

次に、本実施形態に係る２心平行シールド電線１の特性を説明する。図５及び図６は、シールド特性を示すグラフであり、図５は隙間Ｓを９ｍｍ以下で樹脂フィルム３０を巻いたときの特性を示し、図６は樹脂フィルム３０を巻かなかったときの特性を示している。

図５及び図６に示すように、樹脂フィルム３０を巻かなかった場合には、隙間Ｓが９ｍｍ以下となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合と比較して、減衰量のバラツキが大きくなっている。すなわち、樹脂フィルム３０を巻かない場合には金属箔２０と２本の絶縁電線１０との密着性が確保できず、シールド特性が不安定となっていることがわかる。

これに対して、隙間Ｓが９ｍｍ以下となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合には、金属箔２０と２本の絶縁電線１０との密着性を確保できることから、シールド特性が安定的となっていることがわかる。

図７は、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合の特性の代表例と、隙間Ｓが９ｍｍを超えるように樹脂フィルム３０を巻いた場合の特性の代表例とを比較するグラフである。なお、図７においては、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合の特性を実線で示し、隙間Ｓが９ｍｍを超えるように樹脂フィルム３０を巻いた場合の特性を破線で示している。

図７に示すように、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合、金属箔２０と２本の絶縁電線１０との密着性を確保できるだけでなく、シールド編組４０と金属箔２０との導通も確保される。この結果、シールド効果が好適に発揮される。

これに対して、隙間Ｓが０．５ｍｍ未満となるように樹脂フィルム３０を巻いた場合、金属箔２０と２本の絶縁電線１０との密着性を確保できるものの、シールド編組４０と金属箔２０との導通が不安定となる。この結果、例えば図１に示した第１機器Ｍ１と第２機器Ｍ２との通信時においてノイズが外部に漏れ易くなってシールド性能が不安定となってしまう。

このようにして、本実施形態に係る２心平行シールド電線１によれば、樹脂フィルム３０が厚み２５μｍ以下であって金属箔２０上に長手方向に０．５ｍｍ以上の隙間Ｓを有した状態で巻き付けられ、その樹脂フィルム３０がシールド編組４０で覆われ、さらにその上に絶縁体５０が設けられるため、シールド編組４０を上記隙間Ｓを介して金属箔２０と導通状態とすることができる。これにより、シールド編組４０側と金属箔２０側との双方で端末加工をする必要が無く、例えばシールド編組４０のみを端末加工すればよいこととなる。加えて、樹脂フィルム３０が巻かれていることから金属箔２０が２本の絶縁電線１０側に押圧されることとなり、２本の絶縁電線１０と金属箔２０との密着性も確保される。従って、２本の絶縁電線１０と金属箔２０との密着性を確保しつつ、端末加工性の向上を図ることができる。

また、樹脂フィルム３０の幅が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるため、樹脂フィルム３０の幅が１ｍｍ未満となって金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となる事態を防止すると共に、樹脂フィルム３０の幅が５ｍｍを超えてしまい隙間が極端に小さくなってしまう事態を防止することができる。また、巻きピッチＰが２．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下であるため、巻きピッチＰが２．５ｍｍ未満となって上記隙間を確保し難くなる事態を防止できると共に、巻きピッチＰが１０．５ｍｍを超えてしまい、樹脂フィルム３０により金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となってしまう事態を防止することができる。さらに、隙間Ｓが０．５ｍｍ以上だけでなく９．０ｍｍ以下とされることで樹脂フィルム３０により金属箔２０を２本の絶縁電線１０に密着させることが困難となってしまう事態を防止することができる。以上から、より一層好適に２本の絶縁電線１０と金属箔２０との密着性を確保しつつ、端末加工性の向上を図った２心平行シールド電線１を提供することができる。

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し、周知及び公知の技術を組み合わせてもよい。

例えば、上記実施形態において２心平行シールド電線１はドレン線を必要としないものであるが、これに限らず、ドレン線を備えていてもよい。なお、この場合においてドレン線について端末処理を行う必要がないことはいうまでもない。

１：２心平行シールド電線
１０：絶縁電線
２０：金属箔
３０，３１，３２：樹脂フィルム
４０：シールド編組
５０：絶縁体
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２：巻きピッチ
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ：隙間

Claims

平行に配置される２本の絶縁電線と、前記２本の絶縁電線の周囲に縦添えされる金属箔とを備えた２心平行シールド電線であって、
前記金属箔上に長手方向に０．５ｍｍ以上の隙間を有した状態で巻き付けられた厚み２５μｍ以下の樹脂フィルムと、
導電線を編み上げて形成され、前記金属箔及び前記樹脂フィルム上を覆い、前記金属箔と導通可能なシールド編組と、
前記シールド編組上に前記シールド編組に接して設けられた絶縁体と、
を備えることを特徴とする２心平行シールド電線。
前記樹脂フィルムの幅が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、巻きピッチが２．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下である場合において、前記樹脂フィルムは、前記金属箔上における長手方向の隙間が０．５ｍｍ以上９．０ｍｍ以下で巻き付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の２心平行シールド電線。