JP7452104B2 - 配線モジュール - Google Patents

Description

本開示は、配線モジュールに関するものである。

特許文献１には、芯線を磁気コアで取り囲み、芯線から発する電磁ノイズを磁気コアによって除去する技術が開示されている。

特開２０１７－１４７３０７号公報

上記のものでは、磁気コアが筒状をなしているため、芯線の周囲に、磁気コアを配置するための大きなスペースが必要であった。

本開示の配線モジュールは、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、省スペース化を実現することを目的とする。

本開示の配線モジュールは、
伝送路と、
前記伝送路に沿って配置されたシート状のノイズ遮蔽部材とを備え、
前記ノイズ遮蔽部材の厚さ寸法は、１００μｍ～６００μｍである。

本開示によれば、省スペース化を実現することができる。

図１は、実施例１の配線モジュールの平面図である。 図２は、配線モジュールの分解斜視図である。 図３は、配線モジュールの断面図である。 図４は、ノイズ遮蔽部材を構成する磁性材の磁性特性をあらわすグラフである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示の配線モジュールは、
（１）伝送路と、前記伝送路に沿って配置されたシート状のノイズ遮蔽部材とを備え、前記ノイズ遮蔽部材の厚さ寸法は、１００μｍ～６００μｍである。本開示の構成によれば、ノイズ遮蔽部材がシート状をなし、ノイズ遮蔽部材を配置するためのスペースが小さくて済むので、省スペース化を実現することができる。ノイズ遮蔽部材の厚さ寸法が１００μｍ～６００μｍなので、高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

（２）前記ノイズ遮蔽部材の厚さ寸法が、２００μｍ～４００μｍであることが好ましい。この構成によれば、より高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

（３）前記ノイズ遮蔽部材は、１ＧＨｚ～５ＧＨｚにおける複素透磁率の虚数項が５以上の磁性特性を有する磁性材を含むことが好ましい。この構成によれば、伝送路から発する電磁ノイズを磁性材の磁気損失によって吸収し、高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

（４）（３）において、前記磁性材は、周波数が１ＧＨｚにおいて、複素透磁率の虚数項が１０以上の磁性特性を有することが好ましい。この構成によれば、より高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
［実施例１］
本開示の配線モジュールＡを具体化した実施例１を、図１～図４を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本実施例１において、上下の方向については、図２，３にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。

本実施例１の配線モジュールＡは、図２に示すように、一対のシート材１０と、１本の第１伝送路２０と、複数本の第２伝送路３０と、複数のコネクタ４５と、一対のノイズ遮蔽部材４０とを備えて構成されている。配線モジュールＡは、車両のボディ（図示省略）に取り付けられるものである。ボディにおける配線モジュールＡの取付対象としては、ルーフやドアパネル等がある。配線モジュールＡは、例えばルーフに取り付けた外部アンテナ（図示省略）とＥＣＵ（電子制御ユニット）との間に接続される。

一対のシート材１０は、可撓性を有する合成樹脂材からなる。シート材１０の材料としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の樹脂材料が用いられている。シート材１０の樹脂材料としては、後述する第１伝送路２０のシース２７及び第２伝送路３０の絶縁被覆３２との溶着強度が高いものが選択されている。図１に示すように、シート材１０は、１つの幹線用配線部１１と、幹線用配線部１１の側縁部から分岐状に突出した支線用配線部１２とを有する。以下の説明では、便宜上、シート材１０を水平に配置したと想定する。

図２に示すように、上下一対のシート材１０の間には、第１伝送路２０と第２伝送路３０が水平に配索されている。図１に示すように、第１伝送路２０は、幹線用配線部１１に沿って配索された幹線部２１と、支線用配線部１２に沿って配索された支線部２２とを有する。図１では省略するが、第２伝送路３０も、幹線用配線部１１に沿って配索された幹線部（図示省略）と、支線用配線部１２に沿って配索された支線部（図示省略）とを有する。

第１伝送路２０は、通信回路の導電路であるため、同軸ケーブルで構成されている。図３に示すように、同軸ケーブルは、導体２４と、導体２４を包囲する筒状の絶縁体２５と、絶縁体２５の外周を包囲する編組線等からなるシールド層２６と、シールド層２６を包囲する円筒形のシース２７とを有する。シース２７は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）からなる。

第１伝送路２０は、例えばルーフに取り付けた外部アンテナ（図示省略）で受信した信号を１Ｇｂｐｓ以上の高速度でＥＣＵに伝送する。第１伝送路２０には１ＧＨｚ以上の高周波の電流が流れる。高周波電流は、コモンモードノイズ等の発生原因となる。そのため、第１伝送路２０に関しては、電磁ノイズ対策として同軸ケーブルを用いた上で、更に、ノイズ対策の信頼性を高めるためにノイズ遮蔽部材４０を設けている。

図３に示すように、第２伝送路３０は、芯線３１の外周を、円筒形の絶縁被覆３２で包囲したものである。絶縁被覆３２は、第１伝送路２０のシース２７と同じく、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）からなる。第２伝送路３０は、電力供給等の導電路として用いられるものである。第２伝送路３０に関しては、電磁ノイズ対策は不要である。

シート材１０の幹線用配線部１１においては、第１伝送路２０の幹線部２１と第２伝送路３０の幹線部（図示省略）が互いに平行に並ぶように配索されている。支線用配線部１２においては、第１伝送路２０の支線部２２と第２伝送路３０の支線部（図示省略）とが互いに平行に並ぶように配置されるか、第１伝送路２０の支線部２２のみが配索されるか、第２伝送路３０の支線部（図示省略）のみが配索される。

ノイズ遮蔽部材４０は、可撓性を有するシート状をなす。図１に示すように、ノイズ遮蔽部材４０は、第１伝送路２０の幹線部２１及び支線部２２に沿って細長く途中で分岐した形状をなしている。図３に示すように、ノイズ遮蔽部材４０は、薄膜状の磁性体層４１と、薄膜状の溶着層４２と、薄膜状の保護層４３とを順に積層したものである。磁性体層４１は、溶着層４２と保護層４３とに挟まれている。なお、図３においては、便宜上、磁性体層４１、溶接層及び保護層４３の厚さを、誇張して描いている。溶着層４２は、第１伝送路２０のシース２７及び第２伝送路３０の絶縁被覆３２と同じく、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）からなる。保護層４３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる。

配線モジュールＡを製造する際には、水平な治具（図示省略）の上に第１伝送路２０と第２伝送路３０を、所定の配索経路に沿うように配置し、その上に、一方のシート材１０を載せ、このシート材１０の上に一方のノイズ遮蔽部材４０を重ねるように載置する。このとき、ノイズ遮蔽部材４０は、第１伝送路２０の配索経路のみに沿うように配置する。この状態で、超音波溶着を行う。超音波溶着の工程では、シート材１０と第１伝送路２０のシース２７とが溶着され、シート材１０との第２伝送路３０の絶縁被覆３２とが溶着され、ノイズ遮蔽部材４０の溶着層４２とシート材１０とが溶着される。これらの溶着は、一工程で行われる。

上記のようにして一体化した第１伝送路２０と第２伝送路３０と一方のシート材１０と一方のノイズ遮蔽部材４０を、上下反転させる。そして、第１伝送路２０と第２伝送路３０の上に他方のシート材１０を載せ、このシート材１０の上に他方のノイズ遮蔽部材４０を重ねるように載置する。このときも、ノイズ遮蔽部材４０は、第１伝送路２０の配索経路のみに沿うように配置する。この後、上記と同様に超音波溶着を行い、第１伝送路２０と第２伝送路３０と他方のシート材１０と他方のノイズ遮蔽部材４０を固着して一体化させる。以上により、配線モジュールＡが完成する。

本実施例１の配線モジュールＡは、第１伝送路２０と、第１伝送路２０に沿って配置されたシート状のノイズ遮蔽部材４０とを備えている。ノイズ遮蔽部材４０がシート状をなしているので、ノイズ遮蔽部材４０を配置するためのスペースが小さくて済む。これにより、省スペース化を実現することができる。

ノイズ遮蔽部材４０を構成する磁性体層４１の厚さ寸法は、１００μｍ～６００μｍである。かかる厚さに設定したことより、高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。ノイズ遮蔽部材４０の厚さ寸法を、２００μｍ～４００μｍに設定すると、より高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

ノイズ遮蔽部材４０を構成する磁性体層４１は、フェライト、電磁純鉄、けい素鉄等の軟質磁性材からなる粉体を合成樹脂内に分散して混合したものである。磁性体層４１を構成する磁性材の磁性特性である複素透磁率(μ)は、複素透磁率μ＝μ’－ｊμ”であらわされる。ここで、μ’は、磁束を集束する特性をあらわす実数項（虚部透磁率）であり、μ”は、磁束を減衰させる特性をあらわす虚数項（虚部透磁率）であり、ｊは、虚数単位を示す。ノイズ抑制やノイズ遮蔽の性能に関しては、虚数項μ”の磁気損失成分が高い方が有効である。磁性体層４１は、磁気損失により、高周波の電磁ノイズを熱に変換して消滅させる。

本実施例１の磁性体層４１を構成する磁性材は、図４のグラフに示すように、１ＧＨｚ～５ＧＨｚにおける複素透磁率の虚数項が５以上の磁性特性を有する。かかる磁性特性を有する磁性体層４１は、第１伝送路２０から発する電磁ノイズを磁性材の磁気損失によって吸収し、高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。１ＧＨｚの周波数において、磁性材の複素透磁率の虚数項が１０以上である場合には、より高いノイズ遮蔽効果を得ることができる。

［他の実施例］
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される。本発明には、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
上記実施例では、ノイズ遮蔽部材と伝送路との間にシート材が介在しているが、ノイズ遮蔽部材は伝送路に直接固着していてもよい。
上記実施例では、複数本の伝送路をシート材に沿って配索したシート状導電路を構成するものであるが、本開示は、シート材を用いず、１つのノイズ遮蔽部材を１本の伝送路に沿って配置したものにも適用できる。
上記実施例では、第１伝送路のシースの材料がＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）であるが、シースの材料はＰＶＣ以外のものであってもよい。
上記実施例では、ノイズ遮蔽部材の溶着層の材料がＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）であるが、溶着層の材料はＰＶＣ以外のものであってもよい。

Ａ…配線モジュール
１０…シート材
１１…幹線用配線部
１２…支線用配線部
２０…第１伝送路（伝送路）
２１…幹線部
２２…支線部
２４…導体
２５…絶縁体
２６…シールド層
２７…シース
３０…第２伝送路
３１…芯線
３２…絶縁被覆
４０…ノイズ遮蔽部材
４１…磁性体層
４２…溶着層
４３…保護層
４５…コネクタ
μ…複素透磁率
μ’…実数項
μ”…虚数項

Claims (3)

1. 所定の配索経路に沿うように配置された第１伝送路及び第２伝送路と、
   前記第１伝送路の前記配索経路のみに沿うように配置されたノイズ遮蔽部材と、
   シート材と、を備え、
   前記第１伝送路は、同軸ケーブルで構成されており、
   前記ノイズ遮蔽部材は、シート状をなしており、前記第１伝送路とは別体であり、
   前記シート材に前記ノイズ遮蔽部材を重ね、前記第１伝送路と、前記第２伝送路と、前記シート材と、前記ノイズ遮蔽部材とを固着して一体化させた配線モジュール。
2. 前記ノイズ遮蔽部材は、１ＧＨｚ～５ＧＨｚにおける複素透磁率の虚数項が５以上の磁性特性を有する磁性材を含む請求項１に記載の配線モジュール。
3. 前記磁性材は、周波数が１ＧＨｚにおいて、複素透磁率の虚数項が１０以上の磁性特性を有する請求項２に記載の配線モジュール。

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