JP2016207298A - Noise shielded cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノイズシールドケーブルに関する。 The present invention relates to a noise shielded cable.
ケーブルからのノイズを抑制する方法として、ケーブル芯線を被覆する外被に含まれる絶縁材料を扁平または針状の軟磁性体粉末と有機結合剤からなる複合磁性体で構成し、上記軟磁性体粉末の表面部分を酸化した金属若しくは合金とする方法が知られている（特許文献１参照）。 As a method of suppressing noise from the cable, the insulating material contained in the jacket covering the cable core wire is composed of a composite magnetic body made of a flat or needle-like soft magnetic powder and an organic binder, and the soft magnetic powder A method is known in which the surface portion of the metal is an oxidized metal or alloy (see Patent Document 1).
軟磁性体粉末のアスペクト比が大きく、かつノイズシールド層中における当該粉末の配向性がよいほどノイズシールド層の透磁率が大きくなり、当該粉末を含む層の透磁率が大きくなるほどノイズ抑制性能は向上する。ゆえに、磁性粉を高アスペクト比にすること及び磁性粉の配向性を良くすることが望ましい。 The higher the aspect ratio of the soft magnetic powder and the better the orientation of the powder in the noise shield layer, the greater the permeability of the noise shield layer, and the greater the permeability of the layer containing the powder, the better the noise suppression performance. To do. Therefore, it is desirable to make the magnetic powder have a high aspect ratio and improve the orientation of the magnetic powder.
しかし、高アスペクト比の磁性体粉末は押出し時の樹脂の流れの影響を受けやすく、樹脂の流れのわずかな乱れでノイズシールド層中における磁性体粉末の配向性が低下する。いったん配向性が低下すると、それを起点にさらに配向が乱れてしまう。 However, the magnetic powder having a high aspect ratio is easily affected by the flow of the resin during extrusion, and the orientation of the magnetic powder in the noise shield layer is reduced by slight disturbance of the flow of the resin. Once the orientation is lowered, the orientation is further disturbed starting from the orientation.
そこで、本発明の目的は、高アスペクト比の磁性粉であっても配向性を良くすることが可能なノイズシールドケーブルを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a noise shielded cable capable of improving the orientation even with a high aspect ratio magnetic powder.
本発明は、上記目的を達成するために、下記のノイズシールドケーブルを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following noise shielded cable.
［１］導体線と、前記導体線の周囲に設けられ、断面形状が流線型である磁性粉が絶縁材料に混合されたノイズシールド層とを備えたノイズシールドケーブル。
［２］前記磁性粉は、断面形状の先端部の一方又は双方が丸められている前記［１］に記載のノイズシールドケーブル。
［３］前記磁性粉は、断面形状における最大長さ／最大高さ（厚み）で表されるアスペクト比が２以上９０以下である前記［１］又は前記［２］に記載のノイズシールドケーブル。
［４］前記磁性粉は、断面形状の長さ方向における最大高さを有する位置が最大長さの中央よりも端部側にずれている前記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のノイズシールドケーブル。
［５］前記ノイズシールド層における前記絶縁材料に対する前記磁性粉の混合割合は、５〜６０ｖｏｌ％である［１］〜［４］のいずれか１つに記載のノイズシールドケーブル。
[1] A noise shielded cable comprising a conductor wire and a noise shield layer provided around the conductor wire and having a streamlined cross-sectional magnetic powder mixed with an insulating material.
[2] The noise shielding cable according to [1], wherein the magnetic powder is rounded at one or both ends of a cross-sectional shape.
[3] The noise shield cable according to [1] or [2], wherein the magnetic powder has an aspect ratio of 2 or more and 90 or less represented by the maximum length / maximum height (thickness) in a cross-sectional shape.
[4] In any one of the above [1] to [3], the magnetic powder has a position having the maximum height in the longitudinal direction of the cross-sectional shape shifted to the end side from the center of the maximum length. The noise shielded cable described.
[5] The noise shield cable according to any one of [1] to [4], wherein a mixing ratio of the magnetic powder to the insulating material in the noise shield layer is 5 to 60 vol%.
本発明によれば、ノイズ抑制性能に優れ、高周波でのノイズ低減も可能なノイズシールドケーブルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise shield cable which is excellent in noise suppression performance and can also reduce the noise in a high frequency can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明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横断面図である。図２は、図１に示すノイズシールドケーブルで使用される磁性粉の構成を示す断面図であり、図３は同斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a noise shielded cable according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of magnetic powder used in the noise shielded cable shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view thereof.
図１に示すノイズシールドケーブル１は、導体線２の周囲を絶縁体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、複数の絶縁電線４の周囲に介在物５を介在させて巻き付けられた樹脂テープ層６と、樹脂テープ層６の周囲に設けられたシールド層７と、シールド層７の周囲に設けられたノイズシールド層８と、ノイズシールド層８の周囲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９とを備える。
A noise shielded cable 1 shown in FIG. 1 includes a plurality of (three in this embodiment) insulated wires 4 in which the
導体線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。絶縁電線４は、例えば１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの信号を伝送する。なお、絶縁電線４は、本実施の形態では複数本としたが、１本でもよい。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。
The
樹脂テープ層６は、例えば、樹脂テープを複数本の絶縁電線４の周囲に介在物５を介在させてそれらの周囲にケーブル長手方向に渡って巻き付けることにより形成される。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。
The resin tape layer 6 is formed, for example, by winding a resin tape around the plurality of insulated wires 4 with the
シールド層７は、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７は、導体付きテープを巻き付けたものでもよい。 The shield layer 7 is formed by braiding a conducting wire and connected to the ground. The shield layer 7 may be one in which a tape with a conductor is wound.
ノイズシールド層８は、断面形状が流線型の磁性粉８１が絶縁材料である樹脂８０に混合されたノイズシールド層である。ノイズシールド層８は、例えば、磁性粉８１が混合された樹脂８０を押出被覆することで形成できる。磁性粉８１は、ノイズシールド層８（樹脂８０）中に、ほぼ均等に分散されていることが好ましい。
The
ノイズシールド層８の厚みは、特に限定されるものではないが、１００〜１０００μｍであることが好ましい。
The thickness of the
ベースの樹脂８０としては、例えば、オレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル重合体、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いることができる。また、樹脂８０は、磁性粉８１が扁平形状である場合の扁平方向をケーブル長手方向及び周方向に配向させる上で非晶系よりも結晶系の方が好ましい。
As the base resin 80, for example, an olefin resin, a vinyl chloride resin, an ethylene-vinyl acetate polymer, a fluorine resin, a silicone resin, or the like can be used. Further, the resin 80 is preferably crystalline rather than amorphous in order to orient the flat direction when the
樹脂８０に対する磁性粉８１の混合割合は、５〜６０ｖｏｌ％が好ましく、ケーブル可撓性と電磁波ノイズ抑制効果の両面から見て、１０〜４０ｖｏｌ％がより好ましい。
The mixing ratio of the
磁性粉８１は、図２及び図３に示すように断面形状が流線型であり、押出被覆時に樹脂８０の流れに沿いやすく、抵抗を受けにくい。このため、樹脂の流れが多少乱れても安定した位置を保つことができるので、ノイズシールド層８中における磁性粉８１の配向性を向上できる。ここで、配向性が良いとは、磁性粉８１によるノイズ抑制効果が高い（ノイズ抑制効率が良い）配置をいう。すなわち、磁性粉８１による導体線２の被覆率が高くなるような配置をいう。具体的には、例えば、磁性粉８１の面積が広い面（例えば図３における上下面）がケーブル長手方向及び周方向に沿って配向されている状態をいう。樹脂８０に断面形状が流線型の磁性粉８１を混合したものを押出成形することで、自然に磁性粉８１の配向性が良好な状態となる。
The
断面形状が流線型の全体形状としては、図３のような形状に限られるものではなく、例えば、魚の胴体形状、飛行機の胴体形状、翼の形状等が挙げられる。厚みが中央部ほど厚く、端部へ近づくほど薄くなる形状が好ましい。 The overall shape of the streamlined cross-sectional shape is not limited to the shape as shown in FIG. 3, and examples thereof include a fish fuselage shape, an airplane fuselage shape, and a wing shape. A shape that is thicker toward the center and thinner toward the end is preferred.
磁性粉８１は、断面形状の長さ方向における先端部が尖った形状であってもよいが、先端部の一方又は双方が丸められていることが好ましい。特に、押出被覆時に上流側に位置する先端部は丸められていることが好ましい。
The
磁性粉８１は、断面形状における最大長さ／最大高さ（厚み）で表されるアスペクト比が２以上９０以下であることが好ましく、５以上８０以下であることがより好ましく、１０以上７０以下であることがさらに好ましく、２０以上６０以下であることが最も好ましい。
The
磁性粉８１の最大長さ／最大高さ（厚み）で表されるアスペクト比が２未満では所望の比透磁率が得られ難くなり、９０を超すとノイズシールド層８の成形時に磁性粉８１が破損する可能性が高くなる。磁性粉８１のサイズは、最小径で１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。なお、磁性粉８１の全てが上記アスペクト比を満たさなくてもよく、例えば、磁性粉８１の８０％以上が上記アスペクト比を満たし、残りはアスペクト比が２未満でもよい。
If the aspect ratio represented by the maximum length / maximum height (thickness) of the
磁性粉８１は、断面形状の長さ方向における最大高さＨを有する位置（図２においては左端からＬ１離れた位置あるいは右端からＬ２離れた位置）が最大長さ（Ｌ）の中央（Ｌ１＝Ｌ２の場合の位置）よりも端部側にずれていることが好ましい。図２では左端側にずれている（Ｌ１＜Ｌ２）。最大高さＨを有する位置が、一端から最大長さ（Ｌ）の２／９〜４／９離れた位置であることが好ましく（Ｌ１＝｛２／９〜４／９｝×Ｌ）、最大長さ（Ｌ）の１／３離れた位置であることがより好ましい（Ｌ１＝｛１／３｝×Ｌ）。押出被覆時には、最大高さＨを有する位置に近い方の端部が上流側に位置する。
磁性粉８１は、例えば、粉砕した磁性体粉末を所望の形状に研磨することにより得ることができる。
The
磁性粉８１としては、高透磁率の磁性粉、例えば、比透磁率が１０００〜１０００００の磁性粉を用いることが好ましい。
As the
磁性粉の材料としては、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、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト粉、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト粉、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト粉等のフェライト粉や、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）等の軟磁性金属粉等を用いることができる。 As a material of the magnetic powder, a material made of a soft magnetic material is preferable. Examples of soft magnetic materials include ferrite powders such as Mn—Zn ferrite powders, Ni—Zn ferrite powders, Ni—Zn—Cu ferrite powders, Fe—Ni alloys (permalloy), Fe—Si—Al alloys, and the like. Soft magnetic metal powders such as alloys (Sendust) and Fe-Si alloys (silicon steel) can be used.
シース９は、例えば、ノイズシールド層８に用いたベースの樹脂８０と同じ樹脂で形成されている。シールド層７を被覆する被覆層を、ノイズシールド層８とシース９とからなる２層構造とすることにより、機械的強度が補強される。なお、シールド層７の外周を被覆する方法としては、ノイズシールド層８とシース９の境界面の接着性を考慮して、ノイズシールド層８とシース９の両層を同時に押出被覆してもよい。
The sheath 9 is made of, for example, the same resin as the base resin 80 used for the
本発明の実施の形態に係るノイズシールドケーブルは、通信用ケーブル、ＬＡＮケーブル、同軸ケーブル、電力ケーブル、制御・計装ケーブル等に適用できる。 The noise shielded cable according to the embodiment of the present invention can be applied to a communication cable, a LAN cable, a coaxial cable, a power cable, a control / instrumentation cable, and the like.
〔本実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）断面形状が流線型である磁性粉を用いたため、高アスペクト比の磁性粉であっても配向性を良くすることが可能なノイズシールドケーブルを提供できる。これにより、ノイズ抑制性能が向上したノイズシールドケーブルを得ることができる。
（２）従来技術（球状の磁性粉）と同じ透磁率を得るのであれば、磁性粉の使用量を減らすことができる。これにより、ケーブルの軽量化と耐屈曲性の向上が図れる。
[Effect of this embodiment]
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the magnetic powder having a streamlined cross-sectional shape is used, a noise shield cable capable of improving the orientation even with a magnetic powder having a high aspect ratio can be provided. Thereby, a noise shielded cable with improved noise suppression performance can be obtained.
(2) If the same magnetic permeability as that of the prior art (spherical magnetic powder) is obtained, the amount of magnetic powder used can be reduced. Thereby, the weight reduction of a cable and the improvement of bending resistance can be aimed at.
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。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various embodiments are possible.
また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の構成要素の一部を省くことや変更することが可能である。例えば、複数の絶縁電線４の周囲に樹脂テープを巻き付ける上で支障がなければ、介在物５を省いてもよい。
Further, it is possible to omit or change some of the constituent elements of the above-described embodiment within a range not changing the gist of the present invention. For example, the
１：ノイズシールドケーブル
２：導体線、２ａ：金属細線、３：絶縁体、４：絶縁電線、５：介在物
６：樹脂テープ層、７：シールド層、８：ノイズシールド層、９：シース
８０：樹脂、８１：磁性粉
1: noise shield cable 2: conductor wire, 2a: fine metal wire, 3: insulator, 4: insulated wire, 5: inclusion 6: resin tape layer, 7: shield layer, 8: noise shield layer, 9: sheath 80 : Resin, 81: Magnetic powder
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|---|---|---|---|---|
| JP2021103639A (en) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Electric cable for communication |
| JPWO2022138704A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 |
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