JP4802449B2 - シールドケーブル - Google Patents
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Description
本発明は、シールドケーブルに関し、特に、信号伝達用及び電源供給用の一方又は双方に用いられるシールドケーブルに関する。
シールドケーブルとしては、アルミニウム、銅などの金属テープ材、金属編組材で信号伝達用等の導体部を覆ったものがある。この種のシールドケーブルにおいて、シールド特性を向上させる場合には、金属テープを厚くしたり、層数を増したり、編組材の密度を高める手法等が採用される。
しかし、上記の金属テープの厚み増強等の手法では、コストアップや、ケーブルの屈曲性劣化を招くという欠点がある。
そこで、本発明の解決すべき課題は、コストアップ及びケーブルの屈曲性劣化を抑制しつつ、電磁シールド特性の向上が図れるシールドケーブルを提供することである。
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、導電性を有する導電部と、半導電性を有し、前記導電部を覆う半導電性シールド層と、を備え、前記半導電性シールド層は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入され、導電材料からなる導電性微細物質とを備え、前記導電性微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されている。
また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって前記半導電性シールド層の内側又は外側に設けられ、磁性を有する磁性シールド層をさらに備える。
また、請求項３の発明では、請求項２の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記磁性シールド層は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入され、磁性材料からなる磁性微細物質とを備えている。
また、請求項４の発明では、導電性を有する導電部と、半導電性及び磁性を有し、前記導電部を覆うシールド層と、を備え、前記シールド層は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入された導電性及び磁性の両方を有する材料からなる微細物質とを備え、前記微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されている。
また、請求項５の発明では、請求項３の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記磁性微細物質として、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン及びフェライトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられる。
また、請求項６の発明では、請求項４の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記微細物質として、更に、ニッケル及びコバルトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられる。
また、請求項７の発明では、導電性を有する導電部と、樹脂基材中に磁性材料からなる微細物質が混入されて形成され、前記導電部を覆うシールド層と、を備え、前記微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されている。
また、請求項８の発明では、請求項３に記載のシールドケーブルにおいて、前記磁性微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる所定の被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されている。
また、請求項９の発明では、請求項１、３ないし８のうちのいずれかの発明に係るシールドケーブルにおいて、前記樹脂基材は、滑剤が添加された状態で成型される。
また、請求項１０の発明では、請求項１または２の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって、前記半導電性シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備える。
また、請求項１１の発明では、請求項２または３の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって、前記磁性シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備える。
また、請求項１２の発明では、請求項４または７に発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって、前記シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備える。
また、請求項１１の発明では、請求項２または３の発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって、前記磁性シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備える。
また、請求項１２の発明では、請求項４または７に発明に係るシールドケーブルにおいて、前記導電部の外側であって、前記シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備える。
また、請求項１３の発明では、請求項１ないし１２のいずれかの発明に係るシールドケーブルにおいて、前記シールドケーブルの最外周に設けられる保護層を更に備える。
請求項１に記載の発明によれば、半導電性を有する半導電性シールド層を備える構成であるため、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、半導電性シールド層をシールドケーブルの最外周に設けて保護層として兼用することもでき、こうすることによりシールドケーブルの構成及び製造工程の簡略化が図れる。
また請求項１に記載の発明によれば、半導電性シールド層が、樹脂基材と、その樹脂基材に混入された導電材料からなる導電性微細物質とを備えて構成されるため、半導電性シールド層を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブルの屈曲性も維持することができる。
請求項２に記載の発明によれば、半導電性を有する半導電性シールド層に加えて、磁性を有する磁性シールド層が備えられているため、特性の異なる半導電性シールド層及び磁性シールド層による相乗効果により、大きな電磁シールド効果を得ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、磁性シールド層が、樹脂基材と、その樹脂基材に混入された磁性材料からなる磁性微細物質とを備えて構成されるため、磁性シールド層を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブルの屈曲性も維持することができる。
請求項４に記載の発明によれば、半導電性及び磁性を有するシールド層を備える構成であるため、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、単一のシールド層が半導電性及び磁性の両方を有しているため、単一のシールド層により複合的なシールド効果を得ることができ、半導電性を有するシールド層と、磁性を有するシールド層とを個別に設ける構成に比して、構成及び製造工程の簡略化が図れる。
また、シールド層をシールドケーブルの最外周に設けて保護層として兼用することもでき、こうすることによりシールドケーブルの構成及び製造工程の簡略化が図れる。
請求項４に記載の発明によれば、シールド層が、樹脂基材と、その樹脂基材に混入された導電性及び磁性の両方を有する材料からなる微細物質とを備えて構成されるため、シールド層を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブルの屈曲性も維持することができる。
請求項５に記載の発明によれば、磁性を有するシールド層を形成するための磁性微細物質として、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン及びフェライトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられるため、低コストでかつシールド性能に優れたシールド層が形成できる。
請求項６に記載の発明によれば、半導電性及び磁性を有するシールド層を形成するための微細物質として、更に、ニッケル及びコバルトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられるため、低コストでかつシールド性能に優れたシールド層が形成できる。
請求項７に記載の発明によれば、樹脂基材中に磁性材料からなる微細物質が混入されて形成されたシールド層を備える構成であるため、シールド層を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブルの屈曲性も維持することができる。その結果、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、シールド層をシールドケーブルの最外周に設けて保護層として兼用することもでき、こうすることによりシールドケーブルの構成及び製造工程の簡略化が図れる。
また請求項１，４，７または８に記載の発明によれば、各微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で樹脂基材中に混入されているため、微細物質の混入により硬くなる傾向にある成型前の樹脂材料を柔らかく保つことができ、樹脂材料の押出成型等を容易に行うことができる。
請求項９に記載の発明によれば、各微細物質が混入される樹脂基材は、滑剤が添加された状態で成型されるため、微細物質の混入により硬くなる傾向にある成型前の樹脂材料を柔らかく保つことができ、樹脂材料の押出成型等を容易に行うことができる。
請求項１０ないし１１に記載の発明によれば、半導電性又は磁性を有するシールド層に金属シールド層を追加することにより、電磁シールド特性のさらなる向上が図れるとともに、金属シールド層のみでシールドを行う構成に比して、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、追加した金属シールド層をドレイン線として兼用することができ、その分電線数を削減できる。
請求項１３に記載の発明によれば、シールドケーブルの最外周に設けられた保護層により、シールドケーブルの確実な保護を図ることができる。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。なお、図１に示す構成では、電線Ａ１，Ａ２とそれらを覆う被覆層Ｂとの間に隙間が存在しているが、これは作図上の便宜によるものであり、実際のシールドケーブルでは、この隙間は存在せず、密に構成されている。この点については、後述の各図においても同様である。
図１は、本発明の第１実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。なお、図１に示す構成では、電線Ａ１，Ａ２とそれらを覆う被覆層Ｂとの間に隙間が存在しているが、これは作図上の便宜によるものであり、実際のシールドケーブルでは、この隙間は存在せず、密に構成されている。この点については、後述の各図においても同様である。
本実施形態に係るシールドケーブル１は、図１に示すように、信号伝達用の電線Ａ１，Ａ２（本実施形態では、複数の電線Ａ１，Ａ２）と、それらを一括して覆う被覆層Ｂとを備えている。２つの電線Ａ１，Ａ２は、例えば信号伝達用のものであり、例えばツイストペアケーブルを構成している。各電線Ａ１，Ａ２は、信号伝達用等の導体部３と、その導体部３を覆う絶縁性の樹脂被覆層５とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、電線Ａ１，Ａ２として、信号伝達用のツイストペアケーブルを備えたが、信号伝達用の電線であればツイストペアケーブでなくてもよい。また、電線Ａ１，Ａ２の一部又は全部を電源供給用の電源線に置き換えてもよい。この場合、電線Ａ１，Ａ２の導電部３により電力供給が行われる。
被覆層Ｂは、内側から順に、金属シールド層ＭＳと、半導電性を有するシールド層（半導電性シールド層）Ｓ１と、絶縁性の保護層Ｐとを備えている。
金属シールド層ＭＳは、金属シート又は金属編組により構成され、電磁シールドとしての機能と、ドレイン線としての機能とを兼ねている。金属シートとは、アルミニウム、銅等の金属箔と、ＰＥＴ等の樹脂シートとを貼り合わせたものより構成される場合と、前記金属箔のみにより構成される場合とがあり、電線Ａ１，Ａ２の外周に巻き付けられて装着される。金属編組とは、アルミニウム、銅等の繊維状の金属が電線Ａ１，Ａ２の外周で円筒形に編み上げられたものである。
シールド層Ｓ１は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入された導電材料からなる粉末（導電性微細物質）とを備えて構成される。樹脂基材としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン等が用いられる。
導電材料からなる粉末としては、例えば、カーボン、銅、アルミニウム及び亜鉛等のうちの少なくとも１種の粉末が用いられる。粉末の粒径は、例えば数ｎｍから数百μｍのサイズに設定され、粒径サイズの異なる粉末を混合して用いるのが好ましい。また、導電体粉末の混入度合（密度、あるいは樹脂基材に対する粉体の重量比等）は、シールド層Ｓ１の体積抵抗率が所定レベル（例えば、１０4Ωｃｍ）以下になるように設定される。
ここで、シールド層Ｓ１の形成は押出成型等により行われるため、押出圧力の軽減のためには、粉末が混入された樹脂材料の硬さ（粘度）が大きくなりすぎないようにする必要がある。しかし、一般に樹脂材料に導電粉末等を混入させた場合には、樹脂材料が硬くなる傾向にある。
そこで、本実施形態では、粉末の各粒子を所定の被膜で覆った状態で樹脂材料に練り混むことにより、成型前の樹脂材料が硬くなることを抑制している。その被膜材料としては、例えば、粉末が鉄粉である場合には、
ＦeＰＯ4・Ｈ2Ｏ（リン酸鉄水和物）
などが用いられる。なお、粉末粒子に施す前記被膜は必ずしも必須のものではなく、省略可能である。
ＦeＰＯ4・Ｈ2Ｏ（リン酸鉄水和物）
などが用いられる。なお、粉末粒子に施す前記被膜は必ずしも必須のものではなく、省略可能である。
また、粉末を混入する樹脂材料に粘度低減のための滑剤を添加して、樹脂材料の成型時の硬さが増大するのを抑制している。滑剤としては、例えば、ステアリン酸等の脂肪酸、ラウリルアルコール等の脂肪アルコール、ステアリン酸アミド等のアミド、エチレングリコールモノステアレート等の脂肪酸エステル、ステアリン酸カルシウム等の金属塩、パラフィンワックス等の炭化水素などが使用可能である。
保護層Ｐは、樹脂により形成されて絶縁性を有しており、シールドケーブル１の保護等の機能を担っている。
次に、本実施形態に係るシールド層Ｓ１のシールド特性の解析結果について説明する。本解析では、図２に示す空間（座標系）中にモデル化したシールドケーブル１ａを置いて、シールド層Ｓ１のシールド特性の計算機解析を行った。図２では、シールドケーブル１ａが、座標（ｘ，ｙ）＝（０．２，０．２）を通るｚ軸に平行な直線に沿って配置されている。なお、図２中のｘ，ｙ，ｚの数値の単位は、メートルである。
シールドケーブル１ａの構成は、図３に示すように、中心に置かれた導体部３と、それを外囲するシールド層Ｓ１とに簡略化されている。シールド層Ｓ１は、解析の簡単化のため、均一な抵抗率（半導電性）を有するものとしてモデル化されている。また、シールド層Ｓ１の内半径ｒは２．５ｍｍに設定され、厚さｔは０．６ｍｍに設定されている。
図４ないし図７は設定条件を変化させて行った解析の結果を示すグラフであり、図２のｘ軸上の各点における電界強度を示している。なお、図４ないし図７のグラフにおいて、横軸は図２の空間のｘ軸に対応しており、縦軸は電界強度に対応している。
本解析では、導体部３にピーク値１Ａの正弦波電流（周波数：ｆ[Hz]）を流した場合について、ＦＤＴＤ法の電磁界解析ソフト（ＣＲＣ、ＭＡＧＮＡ／ＴＤＭ）を使用して発生電磁界を時間領域で計算した。なお、境界はすべて完全吸収境界（ＰＭＬ）条件とした。
図４のグラフは、比較対照としてシールド層Ｓ１を省略したときの解析結果を示している。図５ないし図７のグラフは、シールド層Ｓ１の体積抵抗率ρを１０4Ωｃｍ，１０Ωｃｍ，１０-2Ωｃｍにそれぞれ設定したときの解析結果を示している。なお、図４ないし図７のいずれの解析も、電流周波数は１００ＭＨｚに設定している。
図８に示す表は、図４ないし図７の解析結果をまとめたものである。この表より、シールド層なしの構成に比して、シールド層Ｓ１の体積抵抗率ρが１０4Ωｃｍ，１０Ωｃｍ，１０-2Ωｃｍであるときには、導体中心から距離２０Ｍｍの点、及び十分に離れた点（無限遠）において、（距離２０ｍｍ：−１８．５０ｄＢ，−５０．４０ｄＢ，−７４．４０ｄＢ）、（遠方：−６．７０ｄＢ，−６．２０ｄＢ，−６．２０ｄＢ）のシールド効果がそれぞれ得られている。
なお、上記では、シールド層Ｓ１の内から外に漏れる電磁界に対するシールド特性の解析を行ったが、シールド層Ｓ１の外から内に進入する電磁界に対するシールド効果についても、上記の解析結果から推認できる。
以上より、本実施形態によれば、導電材料からなる粉体を樹脂基材に混入して半導電性を有するシールド層Ｓ１を形成するため、シールド層Ｓ１を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブル１の屈曲性も維持することができる。その結果、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、半導電性を有するシールド層を形成するための粉末としてカーボン、銅、アルミニウム及び亜鉛のうちの少なくとも１種の粉末が用いられるため、低コストでかつシールド性能に優れたシールド層Ｓ１が形成できる。
また、導電材料からなる粉末粒子が所定の被膜によりコーティングされた状態で樹脂基材中に混入されるため、粉末の混入により硬くなる傾向にある成型前の樹脂材料を柔らかく保つことができ、樹脂材料の押出成型等を容易に行うことができる。
また、粉末が混入される樹脂基材は滑剤が添加されるため、粉末の混入により硬くなる傾向にある成型前の樹脂材料を柔らかく保つことができ、樹脂材料の押出成型等を容易に行うことができる。
また、半導電性を有するシールド層Ｓ１と金属シールド層ＭＳとを備える構成であるため、電磁シールド特性のさらなる向上が図れるとともに、金属シールド層ＳＷのみでシールドを行う構成に比して、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる。
また、金属シールド層ＳＷをドレイン線として兼用することができ、その分電線数を削減できる。
また、シールドケーブル１の最外周に設けられた保護層Ｐにより、シールドケーブル１の確実な保護を図ることができる。
なお、本実施形態では、樹脂基材にカーボン等の粉末を混入して半導電性を有するシールド層Ｓ１を形成したが、樹脂基材に、炭素繊維、カーボンナノチューブ及びカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を混入して半導電性を有するシールド層Ｓ１を形成してもよい。特に、炭素繊維、カーボンナノチューブは、カーボン粒子に比して長いため、樹脂に混入された際に導電パスを形成しやすく、少量で抵抗値を下げることができる。あるいは、カーボン、銅、アルミニウム及び亜鉛等のうちの少なくとも１種の粉末と、炭素繊維、カーボンナノチューブ及びカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種とを混ぜ合わせて樹脂基材に混入して半導電性のシールド層Ｓ１を形成してもよい。
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層（磁性シールド層）Ｓ２を追加した点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図９は、本発明の第２実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層（磁性シールド層）Ｓ２を追加した点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図９に示すように、被覆層Ｂの構成において磁性を有するシールド層Ｓ２が、シールド層Ｓ１と保護層Ｐとの間に追加されている。このシールド層Ｓ１は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入された磁性材料からなる粉末（磁性微細物質）とを備えて構成される。磁性材料からなる粉末としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン及びフェライト等のうちの少なくとも１種の粉末が用いられる。
このシールド層Ｓ２がシールド層Ｓ１と実質的に異なる点は、導電材料からなる粉末の代わりに磁性材料からなる粉末を樹脂基材中に混入する点と、それに関連する物性の点のみであり、樹脂基材の種類、粉末の粒径、粉末粒子に所定の被膜を設ける点、所定の滑剤を用いる点、押出成型等による点等の他の形成方法の点は同様であり、詳細な説明は省略する。
このように、半導電性を有するシールド層Ｓ１と、磁性を有するシールド層Ｓ２とを重ね合わせて設けることにより、両シールド層Ｓ１，Ｓ２の相乗的な作用が働き、想定外のシールド効果が得られることが試験により分かった。
以上のように、本実施形態によれば、シールド層Ｓ１等を備えることによる上記第１実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、半導電性を有するシールド層Ｓ１に加えて、磁性を有するシールド層Ｓ２が備えられているため、特性の異なる２種類のシールド層Ｓ１，Ｓ２による相乗効果により、大きな電磁シールド効果を得ることができる。
また、シールド層Ｓ２が樹脂基材に磁性材料からなる粉末を混入して構成されるため、シールド層Ｓ２を押出成型等により低コストに容易に形成することができるとともに、シールドケーブルの屈曲性も維持することができる。
なお、本実施形態では、シールド層Ｓ１，Ｓ２の重ね合わせ構造を１層設けたのみであるが、その重ね合わせ構造を２層以上設けてもよい。
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第２実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、磁性を有するシールド層Ｓ２を半導電性を有するシールド層Ｓ１の内側に設けた点のみであり、製法、シールド性能等の点でほぼ同様である。
図１０は、本発明の第３実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第２実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、磁性を有するシールド層Ｓ２を半導電性を有するシールド層Ｓ１の内側に設けた点のみであり、製法、シールド性能等の点でほぼ同様である。
よって、本実施形態に係るシールドケーブル１においても、上記第２実施形態に係るシールドケーブル１とほぼ同様な効果が得られる。
＜第４実施形態＞
図１１は、本発明の第４実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層Ｓ１の代わりにシールド層Ｓ３を設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１１は、本発明の第４実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層Ｓ１の代わりにシールド層Ｓ３を設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図９に示すように、図１のシールド層Ｓ１の代わりに、半導電性及び磁性の両方を有するシールド層Ｓ３が設けられている。このシールド層Ｓ３は、樹脂基材と、その樹脂基材中に混入された導電材料からなる第１の粉末（導電性微細物質）と、同様に樹脂基材中に混入された磁性材料からなる第２の粉末（磁性微細物質）とを備えて構成される。第１及び第２の粉末としては、上記第１及び第２実施形態に用いられるものと同様なものが用いられる。シールド層Ｓ３の形成方法は、樹脂基材に混入する粉末が異なる点のみであり、上記の第１及び第２実施形態に係るシールド層Ｓ１，Ｓ２とほぼ同様である。なお、上記のシールド層Ｓ１と同様に、カーボン粉末等の代わりに、炭素繊維、カーボンナノチューブ及びカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を樹脂基材に混入するようにしてもよい。
以上により、本実施形態にれば、上記第１及び第２実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、単一のシールド層Ｓ３が半導電性及び磁性の両方を有しているため、単一のシールド層Ｓ３により複合的なシールド効果を得ることができ、半導電性を有するシールド層Ｓ１と、磁性を有するシールド層Ｓ２とを個別に設ける構成に比して、構成及び製造工程の簡略化が図れる。
なお、本実施形態では、導電材料からなる第１の粉末と磁性材料からなる第２の粉末とを樹脂基材に混入してシールド層Ｓ３を形成したが、導電性及び磁性の両方を有する材料からなる粉末（微細物質）を樹脂基材に混入してシールド層Ｓ３を形成してもよい。この場合に混入する粉末としては、例えば、鉄、ニッケル及びコバルト等のうちの少なくとも１種の粉末が用いられる。
＜第５実施形態＞
図１２は、本発明の第５実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層Ｓ１の代わりにシールド層Ｓ２を設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１２は、本発明の第５実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、シールド層Ｓ１の代わりにシールド層Ｓ２を設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図１２に示すように、図１のシールド層Ｓ１の代わりに、上記第２実施形態に係る磁性を有するシールド層Ｓ２と同様のシールド層Ｓ２が設けられている。
このように、半導電性を有するシールド層Ｓ１の代わりに磁性を有するシールド層Ｓ２を設ける構成によっても、有効なシールド効果が得られることが試験により分かっている。
よって、本実施形態においても、磁性材料からなる粉体を樹脂基材に混入して磁性を有するシールド層Ｓ２を形成すること等による、コストアップ及び屈曲性劣化を防止しつつ、電磁シールド特性の向上が図れる等の効果が得られる。
＜第６実施形態＞
図１３は、本発明の第６実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、保護層Ｐが省略された点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１３は、本発明の第６実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、保護層Ｐが省略された点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図１３に示すように、図１の構成において保護層Ｐが省略され、シールド層Ｓ１が保護層Ｐの機能も担っている。なお、シールド層Ｓ１は、半導電性を有するものの、その抵抗値は導体に比して十分に小さいため、最外周に設けて外部に露出させ、保護層として兼用することが可能である。
本実施形態では、シールド層Ｓ１を保護層としても兼用して、専用の保護層Ｐを省略したため、シールドケーブル１の構成及び製造工程の簡略化が図れる。
なお、本実施形態では、図１の構成において保護層Ｐを省略した例を示したが、図９ないし図１２等の構成においても、同様に保護層Ｐを省略し、シールド層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を保護層として兼用するようにしてもよい。
＜第７実施形態＞
図１４は、本発明の第７実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳが省略された点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１４は、本発明の第７実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳが省略された点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図１４に示すように、図１の構成において金属シールド層Ｐが省略され、複数（ここでは２つ）の電線Ａ１，Ａ２のうちのいずれか１つの電線Ａ１，Ａ２（例えば、電線Ａ１）が、ドレイン線として用いられるようになっている。
このように、金属シールド層ＭＳを省略することにより、シールドケーブル１の構成の簡略化、低コスト化及び屈曲性向上が図れる。
なお、本実施形態では、図１の構成において金属シールド層ＭＳを省略した例を示したが、図９ないし図１３等の構成においても、同様に金属シールド層ＭＳを省略してもよい。
＜第８実施形態＞
図１５は、本発明の第８実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳａ，ＭＳｂと半導電性のシールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとの組み合わせを複数組設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１５は、本発明の第８実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳａ，ＭＳｂと半導電性のシールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとの組み合わせを複数組設けた点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図１４に示すように、金属シールド層ＭＳａ，ＳＭｂと半導電性のシールド層Ｓ１a，Ｓ１ｂとの組み合わせが複数組（図１５の構成では２組）設けられている。すなわち、金属シールド層ＭＳａ，ＭＳｂとシールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとが交互に２層ずつ設けられている。各金属シールド層ＭＳａ，ＭＳｂの構成（金属シートと金属編組とのいずれを用いるか、厚み等）は、同一であってもよく、互いに異ならせてもよい。また、各シールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの構成（樹脂基材に混入する導電材料の微細物質の種類、厚み等）も、同一であってもよく、互いに異ならせてもよい。
このように、金属シールド層ＭＳａ，ＳＭｂと半導電性のシールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとの組み合わせを複数組設けたため、シールド効果をより向上させることができる。
なお、図１５の構成の変形例として、各シールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの代わりに、上記の磁性を有するシールド層Ｓ２、半導電性及び磁性の両方を有するシールド層Ｓ３を用いてよく、種類の異なるシールド層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を組み合わせてもよい。
＜第９実施形態＞
図１６は、本発明の第９実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第８実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳａ〜ＭＳｃと半導電性のシールド層Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃとの組み合わせの数を３組に増加させた点と、内包する電線Ａ１を１つに減らした点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。実施形態に係るシールドケーブル１は、同軸ケーブルとして使用可能である。
図１６は、本発明の第９実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシールケーブル１が上記の第８実施形態に係るシールドケーブル１と実質的に異なる点は、金属シールド層ＭＳａ〜ＭＳｃと半導電性のシールド層Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃとの組み合わせの数を３組に増加させた点と、内包する電線Ａ１を１つに減らした点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。実施形態に係るシールドケーブル１は、同軸ケーブルとして使用可能である。
本実施形態においても変形例として、各シールド層Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃの代わりに、上記の磁性を有するシールド層Ｓ２、半導電性及び磁性の両方を有するシールド層Ｓ３を用いてよく、種類の異なるシールド層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を組み合わせてもよい。例えば、図１６の構成において、中間のシールド層Ｓ１ｂを磁性を有するシールド層Ｓ２に変更して、半導電性を有するシールド層Ｓ１ａ，Ｓ１ｃと磁性を有するシールド層Ｓ２とを組み合わせてもよい。
＜第１０実施形態＞
図１７は、本発明の第１０実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。図１７に示す構成において上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１の構成部分と対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
図１７は、本発明の第１０実施形態に係るシールドケーブルの構成を模式的に示す断面図である。図１７に示す構成において上記の第１実施形態に係るシールドケーブル１の構成部分と対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るシールドケーブル１では、図１７に示すように、被覆層Ｂ内にツイストペアケーブルを構成する電線Ａ１，Ａ２が４組内包されている。各組の電線Ａ１，Ａ２は、ドレイン線Ｄと共に、金属シートＭＴによって各組ごとに個別に包まれている。金属シートＭＴとしては、例えばアルミニウム等の金属箔とＰＥＴ等の樹脂シートとが貼り合わされて構成される場合と、前記金属箔のみで構成される場合とがある。
そして、金属シールド層ＭＴでそれぞれ包まれた４組の電線Ａ１，Ａ２は、複数の信号伝達用（又は電源供給用）の電線Ｃとともに、被覆層Ｂによって一括して包まれている。
被覆層Ｂは、内側から順に、２層の金属シールド層ＭＳａ，ＭＳｂ、半導電性のシールド層Ｓ１及び保護層Ｐを備えている。内側の金属シールド層ＭＳａは、例えば金属シートにより構成され、外側の金属シールドＭＳｂは、例えば金属編組により構成される。このようなシールドケーブル１の外径は例えば６ｍｍ程度に設定される。
本実施形態においても、被覆層Ｂに半導電性のシールド層Ｓ１を組み込むことによる上記の第１実施形態と同様な効果が得られる。
なお、上記図１７に示す構成の変形例として、シールド層Ｓ１の代わりに、上記のシールド層Ｓ２，Ｓ３を備えるようにしてもよい。
１，１ａ シールドケーブル
３ 導体部
５ 被覆層
Ａ１，Ａ２ 電線
Ｂ 被覆層
Ｃ 電線
Ｄ ドレイン線
ＭＳ，ＭＳａ〜ＭＳｃ 金属シールド層
ＭＴ 金属シート
Ｐ 保護層
Ｓ１，Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ，Ｓ２，Ｓ３ シールド層
３ 導体部
５ 被覆層
Ａ１，Ａ２ 電線
Ｂ 被覆層
Ｃ 電線
Ｄ ドレイン線
ＭＳ，ＭＳａ〜ＭＳｃ 金属シールド層
ＭＴ 金属シート
Ｐ 保護層
Ｓ１，Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ，Ｓ２，Ｓ３ シールド層
Claims (13)
- 導電性を有する導電部と、
半導電性を有し、前記導電部を覆う半導電性シールド層と、
を備え、
前記半導電性シールド層は、
樹脂基材と、その樹脂基材中に混入され、導電材料からなる導電性微細物質とを備え、
前記導電性微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されていることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項１に記載のシールドケーブルにおいて、
前記導電部の外側であって前記半導電性シールド層の内側又は外側に設けられ、磁性を有する磁性シールド層をさらに備えることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項２に記載のシールドケーブルにおいて、
前記磁性シールド層は、
樹脂基材と、その樹脂基材中に混入され、磁性材料からなる磁性微細物質とを備えていることを特徴とするシールドケーブル。 - 導電性を有する導電部と、
半導電性及び磁性を有し、前記導電部を覆うシールド層と、
を備え、
前記シールド層は、
樹脂基材と、その樹脂基材中に混入された導電性及び磁性の両方を有する材料からなる微細物質とを備え、
前記微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されていることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項３に記載のシールドケーブルにおいて、
前記磁性微細物質として、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン及びフェライトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項４に記載のシールドケーブルにおいて、
前記微細物質として、更に、ニッケル及びコバルトのうちの少なくとも１種の粉末が用いられることを特徴とするシールドケーブル。 - 導電性を有する導電部と、
樹脂基材中に磁性材料からなる微細物質が混入されて形成され、前記導電部を覆うシールド層と、
を備え、
前記微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されていることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項３に記載のシールドケーブルにおいて、
前記磁性微細物質は鉄粉であり、その鉄粉はリン酸鉄水和物からなる所定の被膜によりコーティングされた状態で前記樹脂基材中に混入されていることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項１、３ないし８のうちのいずれかに記載のシールドケーブルにおいて、
前記樹脂基材は、滑剤が添加された状態で成型されることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項１または２に記載のシールドケーブルにおいて、
前記導電部の外側であって、前記半導電性シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備えることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項２または３に記載のシールドケーブルにおいて、
前記導電部の外側であって、前記磁性シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備えることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項４または７に記載のシールドケーブルにおいて、
前記導電部の外側であって、前記シールド層の内側又は外側に設けられ、金属シート又は金属編組により構成された金属シールド層をさらに備えることを特徴とするシールドケーブル。 - 請求項１ないし１２のいずれかに記載のシールドケーブルにおいて、
前記シールドケーブルの最外周に設けられる保護層をさらに備えることを特徴とするシールドケーブル。
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