ケーブル
【課題】屈曲耐久性及びシールド特性に優れたケーブルを提供する。
【解決手段】本発明に係るケーブル１は、絶縁電線１０と、導電性を有する素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備え、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下である。
【解決手段】本発明に係るケーブル１は、絶縁電線１０と、導電性を有する素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備え、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線を備えるケーブルに関する。特に、本発明は、シールドケーブルとして用いられるケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車の電装化に伴い、電源線と信号線とを備えた電気ケーブルが、振動、屈曲を多く受ける環境下で用いられている。従来、複数の電線と、複数の電線それぞれの外周に金属素線を横巻きしてなる第１の横巻シールド層と、第１の横巻シールド層の外周に設けられる緩衝層と、緩衝層の外周に第１の横巻シールド層とは逆向きに金属素線を横巻きしてなる第２の横巻シールド層と、第２の横巻シールド層を被覆するシースとを備える電気ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電気ケーブルは、第１の横巻きシールド層と第２の横巻きシールド層との間に緩衝層を備えるので、電気シールド層の屈曲寿命を長くでき、屈曲性に優れた電気ケーブルを提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１１０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の電気ケーブルは、電気シールド層の屈曲寿命を長くできるものの、振動、屈曲を多く受ける環境下で用いる電気ケーブルとしては、屈曲耐久性、シールド性能を更に向上させることが望ましい。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、屈曲耐久性及びシールド特性に優れたケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、絶縁電線と、導電性を有する素線を絶縁電線の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層と、横巻き層の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層と、横巻き層と反転横巻き層との間に設けられる緩衝層と、反転横巻き層の外周に設けられるシースとを備え、横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下であるケーブルが提供される。
【０００８】
また、上記ケーブルは、巻き付け角度θ１又は巻き付け角度θ２が、４０°以上であることが好ましい。
【０００９】
また、上記ケーブルは、反転横巻き層とシースとの間に設けられる第２の緩衝層を更に備えてもよい。
【００１０】
また、上記ケーブルは、第２の緩衝層とシースとの間に設けられ、複数本の繊維を交互に織り込んで形成される補強編組層を更に備えてもよい。
【００１１】
また、上記ケーブルは、緩衝層及び第２の緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、又は押出被覆して形成された樹脂層から形成することができる。
【００１２】
また、上記ケーブルは、緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、及び押出被覆して形成された樹脂層からなる群から選択される少なくとも１つを含む積層構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るケーブルによれば、屈曲耐久性及びシールド特性に優れたケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブルの構造図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るケーブルの断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る横巻き層の巻き付け方向の概要図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る反転横巻き層の巻き付け方向の概要図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るケーブルの構造図であり、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るケーブルの断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るケーブルの断面図である。
【図５】実施例及び比較例に係るケーブルの特性の評価に用いた放射ノイズ測定装置の概要図である。
【図６】実施例及び比較例に係るケーブルの屈曲耐久性の評価方法の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブルの構造を示し、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るケーブルの断面を示す。
【００１６】
（ケーブル１の構成の概要）
図１（ａ）及び（ｂ）を参照すると、第１の実施の形態に係るケーブル１は、４本の絶縁電線１０と、各絶縁電線１０の外周に導電性の素線をらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性の素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備える。第１の実施の形態に係るケーブル１の緩衝層３０は、横巻き層２０の外周に接すると共に、反転横巻き層４０の内周に接する位置に設けられる。すなわち、緩衝層３０は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との双方に接する。
【００１７】
（絶縁電線１０）
絶縁電線１０は、導体線１２と、導体線１２の外周を被覆する絶縁層１４とを有する。導体線１２は、１本の金属素線、又は複数本の金属素線を撚り合わせた撚り合わせ線から形成される。金属素線は、例えば、軟銅線、銀めっき軟銅線、スズめっき軟銅線、スズめっき銅合金線等を用いる。また、絶縁層１４は、絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。例えば、絶縁層１４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等から形成される。
【００１８】
ケーブル１が、複数本の絶縁電線１０を備える場合、各絶縁電線１０は、撚り合わされることにより束ねられた形態を有する。そして、束ねられた複数本の絶縁電線１０の外周には、各絶縁電線１０が束ねられた形態を維持するおさえ巻きを設けることができる。おさえ巻きは、例えば、紙テープ等を用いることができる。更に、紙テープ等のおさえ巻きと各絶縁電線１０との間に、繊維又は樹脂等からなる介在を充填することができる。おさえ巻きと各絶縁電線１０との間に介在を充填することにより、ケーブル１の断面を円形に維持することが容易となる。
【００１９】
なお、第１の実施の形態において絶縁電線１０は４本であるが、絶縁電線１０の本数はケーブル１の使用態様により１本（すなわち、単線）、又は２本以上の複数本にすることができる。また、ケーブル１の使用態様に応じて、絶縁電線１０の径、金属素線の撚り合わせ構造等を変更できる。
【００２０】
（横巻き層２０）
横巻き層２０は、導電性を有する素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻きつけて形成される。すなわち、横巻き層２０は、複数本の導電性を有する素線を所定のピッチでらせん状に横巻きして形成される。例えば、横巻き層２０は、絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて右巻き、又は左巻きに横巻きして形成される。また、導電性を有する素線は、例えば、軟銅線、スズめっき軟銅線、銅合金線等から形成される。横巻き層２０は、ケーブル１の外部の電磁波ノイズが絶縁電線１０に混入することを抑制すると共に、絶縁電線１０から外部に放射される電磁波ノイズを抑制する電気シールド層としての機能を有する。
【００２１】
（緩衝層３０）
緩衝層３０は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる。第１の実施の形態に係る緩衝層３０は、横巻き層２０の外周を被覆する。緩衝層３０は、テープ、又は横巻き層２０の外周に押出被覆して形成される樹脂層から形成される。テープは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂テープ、又は紙テープを用いることができる。また、樹脂層は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、フッ素樹脂等から形成することができる。また、樹脂層は、絶縁性を有する樹脂、又は導電性を有する樹脂から形成することもできる。導電性を有する樹脂から樹脂層を形成した場合、緩衝層３０全体のインピーダンスを低下させることができるので、本実施の形態に係るケーブル１のノイズ遮蔽効果、つまり、シールド効果の向上を図ることができる。ただし、絶縁性を有する樹脂から樹脂層を形成した場合であっても、本実施の形態に係る構成を備えるケーブル１のシールド効果は、例えば、従来の銅編組シールドケーブルと比較しても遜色はない。なお、緩衝層３０は、複数のテープの積層構造、複数の樹脂層の積層構造、又はテープと樹脂層との積層構造を有して形成することもできる。
【００２２】
（反転横巻き層４０）
反転横巻き層４０は、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性を有する素線をらせん状に巻き付けて形成される。具体的に、反転横巻き層４０は、複数本の導電性を有する素線を、横巻き層２０を構成する素線の絶縁電線１０に対する巻き付け方向に対して交差する方向に向けて、所定のピッチでらせん状に緩衝層３０の外周に横巻きして形成される。すなわち、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線の絶縁電線１０に対する巻き付け方向とは逆方向の巻き付け方向で緩衝層３０の外周に巻き付けられた素線から形成される。
【００２３】
例えば、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線が絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて右巻きに横巻きして形成される場合、当該一方の端から当該他方の端に向けて素線を左巻きに横巻きして形成される。同様にして、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線が絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて左巻きに横巻きして形成される場合、当該一方の端から当該他方の端に向けて素線を右巻きして形成される。なお、反転横巻き層４０を構成する素線は、横巻き層２０を構成する素線と同様に、例えば、軟銅線、スズめっき軟銅線、銅合金線等を用いることができる。反転横巻き層４０は、横巻き層２０と同様に、ケーブル１の外部の電磁波ノイズが絶縁電線１０に混入することを抑制すると共に、絶縁電線１０から外部に放射される電磁波ノイズを抑制する電気シールド層としての機能を有する。
【００２４】
（シース５０）
シース５０は、反転横巻き層４０の外周に設けられる。シース５０は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料、ポリウレタン等の樹脂材料から形成される。また、シース５０は、断面が略円形に形成される。なお、シース５０内における絶縁電線１０の配置、絶縁電線１０の形状、絶縁電線１０の直径等は、ケーブル１の使用目的に応じて決定することができる。
【００２５】
（横巻き層２０と反転横巻き層４０との巻き付け方向の詳細）
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る横巻き層の巻き付け方向の概要を示し、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る反転横巻き層の巻き付け方向の概要を示す。
【００２６】
本実施の形態に係る横巻き層２０は、絶縁電線１０の軸方向Ａ（例えば、絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向かう方向）に対して所定の巻き付け角度θ１だけ素線を傾け、傾けた状態の素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻き付けて形成される。本実施の形態において、所定の巻き付け角度θ１は、絶縁電線１０に巻き付けられる素線の絶縁電線１０の軸方向Ａ（図２（ａ）において、矢印の向く方向）に対して傾斜する角度であり、素線と軸方向Ａとが交差して生じる角度のうち、鋭角の角度をいう。すなわち、巻き付け角度θ１は、０°を超え９０°未満の角度である。本実施の形態では、巻き付け角度θ１は、４０°以上が好ましい。
【００２７】
また、本実施の形態に係る反転横巻き層４０は、絶縁電線１０の軸方向Ａに対して所定の巻き付け角度θ２だけ素線を傾け、傾けた状態の素線を緩衝層３０の外周に巻き付けて形成される。緩衝層３０の外周に巻き付ける素線の巻き付け方向は、絶縁電線１０の外周に巻き付けられる横巻き層２０を構成する素線の巻き付け方向とは逆方向である。本実施の形態において、所定の巻き付け角度θ２は、緩衝層３０の外周に巻き付けられる素線の絶縁電線１０の軸方向Ａに対して傾斜する角度であり、素線と軸方向Ａとが交差して生じる角度のうち、鋭角の角度をいう。すなわち、巻き付け角度θ２は、０°を超え９０°未満の角度である。本実施の形態では、巻き付け角度θ２は、４０°以上が好ましい。
【００２８】
更に、本実施の形態においては、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け角度θ２との差の絶対値が、０°以上２０°以下（すなわち、０°≦｜θ１−θ２｜≦２０°）を満たす範囲内で、横巻き層２０及び反転横巻き層４０はそれぞれ形成される。
【００２９】
（第１の実施の形態の効果）
本発明の第１の実施の形態に係るケーブル１は、導電性を有する素線を横巻きして形成される横巻き層２０を備えているので、導電性を有する素線を編んで形成される編組層を用いる場合に比べて素線間の摩擦を低減することができる。そして、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０を設けたので、ケーブル１が屈曲した場合でも、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間の摩擦を防止できる。これにより、第１の実施の形態に係るケーブル１によれば、屈曲性、屈曲耐久性に優れたケーブル１を提供することができる。
【００３０】
また、第１の実施の形態に係るケーブル１によれば、緩衝層３０の存在により横巻き層２０と反転横巻き層４０とが直接接触することを防止できるので、ケーブル１が繰り返し屈曲したとしても横巻き層２０と反転横巻き層４０とが互いに擦れ合うことを抑制することができる。したがって、横巻き層２０を構成する素線と反転横巻き層４０を構成する素線との摩擦・摩耗が低減され、その結果、横巻き層２０の素線及び反転横巻き層４０の素線の断線を防止できる。これにより、ケーブル１の屈曲耐久性を向上させることができると共に、断線した素線が電源線又は信号線としての絶縁電線１０の絶縁層１４に突き刺さり、突き刺さった素線が絶縁層１４を貫通することを防止できるので、絶縁電線１０間の短絡を防止できる。
【００３１】
また、第１の実施の形態に係るケーブル１は、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け方向と反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け方向とを互いに交差する方向にすると共に、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け角度θ１と反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け角度θ２との差の絶対値を０°以上２０°以下にする。これにより、ケーブル１からの放射ノイズを抑制できると共に、外部からの電磁波ノイズの絶縁電線１０への混入を抑制することができるというシールド特性を向上させることができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図３（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るケーブルの構造を示し、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るケーブルの断面を示す。
【００３３】
第２の実施の形態に係るケーブル２は、第１の実施の形態に係るケーブル１とは、第２の緩衝層３５及び補強編組層６０を更に備える点を除きケーブル１と略同様の構成を備える。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００３４】
（ケーブル２の構成の概要）
図３（ａ）及び（ｂ）を参照すると、第２の実施の形態に係るケーブル２は、４本の絶縁電線１０と、各絶縁電線１０の外周に導電性の素線をらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性の素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられる第２の緩衝層３５と、第２の緩衝層３５の外周に設けられる補強編組層６０と、補強編組層６０の外周に設けられるシース５０とを備える。
【００３５】
（第２の緩衝層３５）
第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間に設けられる。第２の実施の形態に係る第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０の外周を被覆する。第２の緩衝層３５は、緩衝層３０と同様に、反転横巻き層４０の外周にテープを巻き付けて形成することができる。また、第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０の外周に樹脂材料を押出被覆して形成することができる。すなわち、第２の緩衝層３５は、緩衝層３０と同様の材料から、同様の手法を用いて形成することができる。
【００３６】
（補強編組層６０）
補強編組層６０は、反転横巻き層４０とシース５０との間であって、第２の緩衝層３５とシース５０との間に設けられる。補強編組層６０は、複数本の繊維を交互に織り込んで形成する。繊維は、例えば、人口繊維としてのポリビニルアルコール繊維材、ポリエチレンテレフタレート繊維材、ポリエチレン‐２‐６‐ナフタレート繊維材等を用いることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態に係るケーブル２は、第２の緩衝層３５とシース５０との間に補強編組層６０を備えているので、ケーブル２の引張強度を向上させることができる。したがって、ケーブル２を、例えば、自動車ばね下機器への電力（パワー）伝送、又は信号伝送用のケーブルに用いることができる。第２の実施の形態に係るケーブル２を自動車ばね下機器へのパワー電装等のケーブルに用いることにより、当該ケーブルの外表面に異物が付着した場合であっても、ケーブルレイアウトを維持できる。
【００３８】
また、第２の実施の形態に係るケーブル２は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０を備えると共に、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間に第２の緩衝層３５を更に備える。これにより、ケーブル２が屈曲した場合であっても、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間の摩擦、摩耗を第２の緩衝層３５により抑制できる。したがって、第２の実施の形態に係るケーブル２は、極めて優れた屈曲性を有するケーブル２を提供することができる。
【００３９】
なお、第１の実施の形態に係るケーブル１、及び第２の実施の形態に係るケーブル２はいずれも、ロボット、自動車等の可動機器において用いられる電気ケーブル（例えば、電源線、信号線として用いる）として用いることができる。具体的には、振動、屈曲等が加わる環境下で用いる電気ケーブルとして用いることができる。例えば、自動車の電動ブレーキハーネス、インホイールモータ用ハーネス等を構成する電気ケーブルとして用いることができる。
【実施例】
【００４０】
図４は、本発明の実施例に係るケーブルの断面を示す。
【００４１】
実施例に係るケーブル３は、１本の絶縁電線１１と、絶縁電線１１の外周に設けられる横巻き層２０と、横巻き層２０の外周に設けられる緩衝層３０と、緩衝層３０の外周に設けられる反転横巻き層４０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備える。絶縁電線１１は、導体線１２と、導体線１２を被覆する絶縁層１５とを有する。すなわち、実施例に係るケーブル３は、単芯同軸のシールドケーブルである。
【００４２】
なお、実施例に係るケーブル３と共に、比較例に係るケーブルも同様にして製造した。実施例においては、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が５°〜２０°のケーブル３を製造した。実施例１では差の絶対値が５°であり、実施例２では差の絶対値が１５°であり、実施例３では差の絶対値が２０°である。比較例においては、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２５°、３０°のケーブルを製造した。比較例１では差の絶対値が２５°であり、比較例２では差の絶対値が３０°である。
【００４３】
導体線１２は、直径が０．９６ｍｍであり、導体抵抗が３３．３ｍｍΩ／ｍである銅線を用いた。また、絶縁層１５は、ポリエチレンから形成した。そして、絶縁層１５の厚さは１．０２ｍｍとした。したがって、絶縁電線１１の直径は、３．０ｍｍである。また、横巻き層２０は、直径が０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を絶縁電線１１の外周にらせん状に横巻きして形成した。反転横巻き層４０は、直径が０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を緩衝層３０の外周にらせん状に横巻きして形成した。更に緩衝層３０は、０．０４ｍｍ厚のＰＥＴテープを用いた
【００４４】
表１に実施例及び比較例に係るケーブルの巻き付け角度θ１、巻き付け角度θ２、及び巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値を示す。なお、「銅編組シールド」は、実施例及び比較例に係るケーブルの性能を評価するために、基準として用いたケーブルである。銅編組シールドケーブルの構成は、実施例において用いた絶縁電線１１と、直径０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を編み込んで形成され絶縁電線１１の外周に設けられる銅編組層と、銅編組層の外周に設けられるシースとからなる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
（ケーブルのシールド性能の評価）
図５は、実施例及び比較例に係るケーブルの特性の評価に用いた放射ノイズ測定装置の概要を示す。
【００４７】
放射ノイズ測定装置５は、所定の信号を発生させる信号発生器１２０と、信号発生器１２０において発生した信号が供給される評価ケーブル１４０と、評価ケーブル１４０から放射される放射ノイズを受信する受信アンテナ１５０と、受信アンテナ１５０が受信した信号を測定する信号受信装置１００とを備える。また、評価ケーブル１４０の信号発生器１２０に接続されている一方の端の反対側の端には、５０Ω終端１３０が接続されている。５０Ω終端１３０としては、５０ΩのＢＮＣコネクタを用いた。なお、信号発生器１２０と、評価ケーブル１４０と、５０Ω終端１３０と、受信アンテナ１５０とはそれぞれ、電波吸収体１１０の内部に設置した。
【００４８】
評価ケーブル１４０としては、基準としての銅編組シールドケーブルと、実施例１〜３及び比較例１〜２に係るケーブルをそれぞれ用いた。各ケーブルの長さは１ｍとした。シールド性能の評価方法は、以下のとおりである。すなわち、まず、各ケーブルに対して信号発生器１２０から−２４ｄＢｍのサイン波の信号を入力する。次に、入力された信号に基づいて、ケーブルから放射される電磁波（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの電磁波）を受信アンテナ１５０で受信する。そして、受信アンテナ１５０が受信した電磁波を信号受信装置１００によって測定する。これにより、各ケーブルのシールド性能を評価した。
【００４９】
なお、測定方法は、ＣＩＳＰＲ２５（車載電装機器の放射ノイズ測定に関する国際規格）に準拠した。また、本明細書において「シールド効果」は、以下のように定義する。まず、シールドを設けない電線（図４における絶縁電線１１）の放射電磁波のレベルを予め測定する（以下、「基準レベル」という。）。次に、各ケーブルの放射電磁波のレベルを測定する（以下、「測定レベル」という。）。次に、「基準レベル」から「測定レベル」を差し引いて算出された値を「シールド効果」とした。
【００５０】
表２に、銅編組シールドケーブル、実施例及び比較例に係るケーブルそれぞれのシールド効果を示す。表２においては、シールド効果の優劣を判断すべく、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２５０ＭＨｚそれぞれにおけるシールド効果を測定した。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２を参照すると、銅編組シールドケーブルを基準とした場合、｜θ１−θ２｜の値が２０°を超えると急激にシールド効果が低下することが示された。すなわち、｜θ１−θ２｜の値は、２０°以下にすることが好ましいことが示された。
【００５３】
図６は、実施例及び比較例に係るケーブルの屈曲耐久性の評価方法の概要を示す。
【００５４】
ケーブルの屈曲耐久性の評価をすべく、実施例１に係るケーブルと基準に用いたケーブルとを対比した。屈曲耐久性は、電気用品技術基準のＩＥＣ ６０２２７−２に準拠して評価した。具体的に、実施例１に係るケーブルと基準ケーブルとのそれぞれの端部に錘２００を装着した。次に、実施例１に係るケーブルと基準ケーブルとのそれぞれを２つのマンドレル２１０で挟み、挟んだ部分を起点として曲げＲ３０にて左右１８０°、複数回屈曲させた。屈曲は、一往復を１回としてカウントした。そして、各ケーブルのシールドの断線の有無を確認することで屈曲耐久性を評価した。
【００５５】
【表３】
【００５６】
表３を参照すると、実施例１に係るケーブルは、従来の銅編組シールドケーブルに比較して、屈曲耐久性において１０倍以上優れていることが示された。
【００５７】
（巻き付け角度θ１及び巻き付け角度θ２について）
次に、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１について望ましい角度を確認した。具体的には、図４に示すのと同様なケーブルであって、表４に示すような横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度を有する比較例３、及び実施例４〜６に係るケーブルを作製した。具体的に、比較例３、及び実施例４〜６に係るケーブルにおいては、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２とを同一にし、θ１とθ２との差を０°にした。
【００５８】
【表４】
【００５９】
比較例３、実施例４〜６に係るケーブルについて、上述した「ケーブルのシールド性能の評価」と同様に、シールド効果と屈曲耐久性とを評価した。表５に評価結果を示す。
【００６０】
【表５】
【００６１】
表５を参照すると、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度が４０°以上の場合、屈曲耐久断線回数が５０万回以上になり、巻き付け角度が３０°の場合（比較例３）と比較すると、５倍以上の耐久性能を発揮することが示された。したがって、素線の巻き付け角度は４０°以上であることが好ましい。更に、実施例４〜６に係るケーブルにおいては、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０が設けられているので、ケーブルが屈曲する際に横巻き層２０を構成する素線と反転横巻き層４０を構成する素線との間における摩擦を防止できる。これにより、横巻き層２０を形成する素線、及び反転横巻き層４０を構成する素線の断線を防止でき、極めて優れた屈曲耐久性を発揮するケーブルを提供できる。
【００６２】
次に、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１、又は反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２のいずれか若しくは双方を４０°以上にすると共に、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との角度の差を５°〜３０°の範囲で様々に変化させてシールド効果を確認した。その結果を表６に示す。
【００６３】
【表６】
【００６４】
表６を参照すると、銅編組シールドケーブルを基準とした場合、｜θ１−θ２｜の値が２０°を超えると急激にシールド効果が低下することが示された。すなわち、｜θ１−θ２｜の値は、２０°以下にすることが好ましいことが示された。以上より、巻き付け角度θ１及び巻き付け角度θ２共に４０°以上であると共に、｜θ１−θ２｜の値が２０°以下であることが好ましいことが示された。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００６６】
１、２、３ ケーブル
５ 放射ノイズ測定装置
１０、１１ 絶縁電線
１２ 導体線
１４、１５ 絶縁層
２０ 横巻き層
３０ 緩衝層
３５ 第２の緩衝層
４０ 反転横巻き層
５０ シース
６０ 補強編組層
１００ 信号受信装置
１１０ 電波吸収体
１２０ 信号発生器
１３０ ５０Ω終端
１４０ 評価ケーブル
１５０ 受信アンテナ
２００ 錘
２１０ マンドレル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線を備えるケーブルに関する。特に、本発明は、シールドケーブルとして用いられるケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車の電装化に伴い、電源線と信号線とを備えた電気ケーブルが、振動、屈曲を多く受ける環境下で用いられている。従来、複数の電線と、複数の電線それぞれの外周に金属素線を横巻きしてなる第１の横巻シールド層と、第１の横巻シールド層の外周に設けられる緩衝層と、緩衝層の外周に第１の横巻シールド層とは逆向きに金属素線を横巻きしてなる第２の横巻シールド層と、第２の横巻シールド層を被覆するシースとを備える電気ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電気ケーブルは、第１の横巻きシールド層と第２の横巻きシールド層との間に緩衝層を備えるので、電気シールド層の屈曲寿命を長くでき、屈曲性に優れた電気ケーブルを提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１１０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の電気ケーブルは、電気シールド層の屈曲寿命を長くできるものの、振動、屈曲を多く受ける環境下で用いる電気ケーブルとしては、屈曲耐久性、シールド性能を更に向上させることが望ましい。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、屈曲耐久性及びシールド特性に優れたケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、絶縁電線と、導電性を有する素線を絶縁電線の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層と、横巻き層の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層と、横巻き層と反転横巻き層との間に設けられる緩衝層と、反転横巻き層の外周に設けられるシースとを備え、横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下であるケーブルが提供される。
【０００８】
また、上記ケーブルは、巻き付け角度θ１又は巻き付け角度θ２が、４０°以上であることが好ましい。
【０００９】
また、上記ケーブルは、反転横巻き層とシースとの間に設けられる第２の緩衝層を更に備えてもよい。
【００１０】
また、上記ケーブルは、第２の緩衝層とシースとの間に設けられ、複数本の繊維を交互に織り込んで形成される補強編組層を更に備えてもよい。
【００１１】
また、上記ケーブルは、緩衝層及び第２の緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、又は押出被覆して形成された樹脂層から形成することができる。
【００１２】
また、上記ケーブルは、緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、及び押出被覆して形成された樹脂層からなる群から選択される少なくとも１つを含む積層構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るケーブルによれば、屈曲耐久性及びシールド特性に優れたケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブルの構造図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るケーブルの断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る横巻き層の巻き付け方向の概要図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る反転横巻き層の巻き付け方向の概要図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るケーブルの構造図であり、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るケーブルの断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るケーブルの断面図である。
【図５】実施例及び比較例に係るケーブルの特性の評価に用いた放射ノイズ測定装置の概要図である。
【図６】実施例及び比較例に係るケーブルの屈曲耐久性の評価方法の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブルの構造を示し、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るケーブルの断面を示す。
【００１６】
（ケーブル１の構成の概要）
図１（ａ）及び（ｂ）を参照すると、第１の実施の形態に係るケーブル１は、４本の絶縁電線１０と、各絶縁電線１０の外周に導電性の素線をらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性の素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備える。第１の実施の形態に係るケーブル１の緩衝層３０は、横巻き層２０の外周に接すると共に、反転横巻き層４０の内周に接する位置に設けられる。すなわち、緩衝層３０は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との双方に接する。
【００１７】
（絶縁電線１０）
絶縁電線１０は、導体線１２と、導体線１２の外周を被覆する絶縁層１４とを有する。導体線１２は、１本の金属素線、又は複数本の金属素線を撚り合わせた撚り合わせ線から形成される。金属素線は、例えば、軟銅線、銀めっき軟銅線、スズめっき軟銅線、スズめっき銅合金線等を用いる。また、絶縁層１４は、絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。例えば、絶縁層１４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等から形成される。
【００１８】
ケーブル１が、複数本の絶縁電線１０を備える場合、各絶縁電線１０は、撚り合わされることにより束ねられた形態を有する。そして、束ねられた複数本の絶縁電線１０の外周には、各絶縁電線１０が束ねられた形態を維持するおさえ巻きを設けることができる。おさえ巻きは、例えば、紙テープ等を用いることができる。更に、紙テープ等のおさえ巻きと各絶縁電線１０との間に、繊維又は樹脂等からなる介在を充填することができる。おさえ巻きと各絶縁電線１０との間に介在を充填することにより、ケーブル１の断面を円形に維持することが容易となる。
【００１９】
なお、第１の実施の形態において絶縁電線１０は４本であるが、絶縁電線１０の本数はケーブル１の使用態様により１本（すなわち、単線）、又は２本以上の複数本にすることができる。また、ケーブル１の使用態様に応じて、絶縁電線１０の径、金属素線の撚り合わせ構造等を変更できる。
【００２０】
（横巻き層２０）
横巻き層２０は、導電性を有する素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻きつけて形成される。すなわち、横巻き層２０は、複数本の導電性を有する素線を所定のピッチでらせん状に横巻きして形成される。例えば、横巻き層２０は、絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて右巻き、又は左巻きに横巻きして形成される。また、導電性を有する素線は、例えば、軟銅線、スズめっき軟銅線、銅合金線等から形成される。横巻き層２０は、ケーブル１の外部の電磁波ノイズが絶縁電線１０に混入することを抑制すると共に、絶縁電線１０から外部に放射される電磁波ノイズを抑制する電気シールド層としての機能を有する。
【００２１】
（緩衝層３０）
緩衝層３０は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる。第１の実施の形態に係る緩衝層３０は、横巻き層２０の外周を被覆する。緩衝層３０は、テープ、又は横巻き層２０の外周に押出被覆して形成される樹脂層から形成される。テープは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂テープ、又は紙テープを用いることができる。また、樹脂層は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、フッ素樹脂等から形成することができる。また、樹脂層は、絶縁性を有する樹脂、又は導電性を有する樹脂から形成することもできる。導電性を有する樹脂から樹脂層を形成した場合、緩衝層３０全体のインピーダンスを低下させることができるので、本実施の形態に係るケーブル１のノイズ遮蔽効果、つまり、シールド効果の向上を図ることができる。ただし、絶縁性を有する樹脂から樹脂層を形成した場合であっても、本実施の形態に係る構成を備えるケーブル１のシールド効果は、例えば、従来の銅編組シールドケーブルと比較しても遜色はない。なお、緩衝層３０は、複数のテープの積層構造、複数の樹脂層の積層構造、又はテープと樹脂層との積層構造を有して形成することもできる。
【００２２】
（反転横巻き層４０）
反転横巻き層４０は、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性を有する素線をらせん状に巻き付けて形成される。具体的に、反転横巻き層４０は、複数本の導電性を有する素線を、横巻き層２０を構成する素線の絶縁電線１０に対する巻き付け方向に対して交差する方向に向けて、所定のピッチでらせん状に緩衝層３０の外周に横巻きして形成される。すなわち、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線の絶縁電線１０に対する巻き付け方向とは逆方向の巻き付け方向で緩衝層３０の外周に巻き付けられた素線から形成される。
【００２３】
例えば、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線が絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて右巻きに横巻きして形成される場合、当該一方の端から当該他方の端に向けて素線を左巻きに横巻きして形成される。同様にして、反転横巻き層４０は、横巻き層２０を構成する素線が絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向けて左巻きに横巻きして形成される場合、当該一方の端から当該他方の端に向けて素線を右巻きして形成される。なお、反転横巻き層４０を構成する素線は、横巻き層２０を構成する素線と同様に、例えば、軟銅線、スズめっき軟銅線、銅合金線等を用いることができる。反転横巻き層４０は、横巻き層２０と同様に、ケーブル１の外部の電磁波ノイズが絶縁電線１０に混入することを抑制すると共に、絶縁電線１０から外部に放射される電磁波ノイズを抑制する電気シールド層としての機能を有する。
【００２４】
（シース５０）
シース５０は、反転横巻き層４０の外周に設けられる。シース５０は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料、ポリウレタン等の樹脂材料から形成される。また、シース５０は、断面が略円形に形成される。なお、シース５０内における絶縁電線１０の配置、絶縁電線１０の形状、絶縁電線１０の直径等は、ケーブル１の使用目的に応じて決定することができる。
【００２５】
（横巻き層２０と反転横巻き層４０との巻き付け方向の詳細）
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る横巻き層の巻き付け方向の概要を示し、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る反転横巻き層の巻き付け方向の概要を示す。
【００２６】
本実施の形態に係る横巻き層２０は、絶縁電線１０の軸方向Ａ（例えば、絶縁電線１０の一方の端から他方の端に向かう方向）に対して所定の巻き付け角度θ１だけ素線を傾け、傾けた状態の素線を絶縁電線１０の外周にらせん状に巻き付けて形成される。本実施の形態において、所定の巻き付け角度θ１は、絶縁電線１０に巻き付けられる素線の絶縁電線１０の軸方向Ａ（図２（ａ）において、矢印の向く方向）に対して傾斜する角度であり、素線と軸方向Ａとが交差して生じる角度のうち、鋭角の角度をいう。すなわち、巻き付け角度θ１は、０°を超え９０°未満の角度である。本実施の形態では、巻き付け角度θ１は、４０°以上が好ましい。
【００２７】
また、本実施の形態に係る反転横巻き層４０は、絶縁電線１０の軸方向Ａに対して所定の巻き付け角度θ２だけ素線を傾け、傾けた状態の素線を緩衝層３０の外周に巻き付けて形成される。緩衝層３０の外周に巻き付ける素線の巻き付け方向は、絶縁電線１０の外周に巻き付けられる横巻き層２０を構成する素線の巻き付け方向とは逆方向である。本実施の形態において、所定の巻き付け角度θ２は、緩衝層３０の外周に巻き付けられる素線の絶縁電線１０の軸方向Ａに対して傾斜する角度であり、素線と軸方向Ａとが交差して生じる角度のうち、鋭角の角度をいう。すなわち、巻き付け角度θ２は、０°を超え９０°未満の角度である。本実施の形態では、巻き付け角度θ２は、４０°以上が好ましい。
【００２８】
更に、本実施の形態においては、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け角度θ２との差の絶対値が、０°以上２０°以下（すなわち、０°≦｜θ１−θ２｜≦２０°）を満たす範囲内で、横巻き層２０及び反転横巻き層４０はそれぞれ形成される。
【００２９】
（第１の実施の形態の効果）
本発明の第１の実施の形態に係るケーブル１は、導電性を有する素線を横巻きして形成される横巻き層２０を備えているので、導電性を有する素線を編んで形成される編組層を用いる場合に比べて素線間の摩擦を低減することができる。そして、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０を設けたので、ケーブル１が屈曲した場合でも、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間の摩擦を防止できる。これにより、第１の実施の形態に係るケーブル１によれば、屈曲性、屈曲耐久性に優れたケーブル１を提供することができる。
【００３０】
また、第１の実施の形態に係るケーブル１によれば、緩衝層３０の存在により横巻き層２０と反転横巻き層４０とが直接接触することを防止できるので、ケーブル１が繰り返し屈曲したとしても横巻き層２０と反転横巻き層４０とが互いに擦れ合うことを抑制することができる。したがって、横巻き層２０を構成する素線と反転横巻き層４０を構成する素線との摩擦・摩耗が低減され、その結果、横巻き層２０の素線及び反転横巻き層４０の素線の断線を防止できる。これにより、ケーブル１の屈曲耐久性を向上させることができると共に、断線した素線が電源線又は信号線としての絶縁電線１０の絶縁層１４に突き刺さり、突き刺さった素線が絶縁層１４を貫通することを防止できるので、絶縁電線１０間の短絡を防止できる。
【００３１】
また、第１の実施の形態に係るケーブル１は、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け方向と反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け方向とを互いに交差する方向にすると共に、横巻き層２０を構成する素線の巻き付け角度θ１と反転横巻き層４０を構成する素線の巻き付け角度θ２との差の絶対値を０°以上２０°以下にする。これにより、ケーブル１からの放射ノイズを抑制できると共に、外部からの電磁波ノイズの絶縁電線１０への混入を抑制することができるというシールド特性を向上させることができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図３（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るケーブルの構造を示し、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るケーブルの断面を示す。
【００３３】
第２の実施の形態に係るケーブル２は、第１の実施の形態に係るケーブル１とは、第２の緩衝層３５及び補強編組層６０を更に備える点を除きケーブル１と略同様の構成を備える。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００３４】
（ケーブル２の構成の概要）
図３（ａ）及び（ｂ）を参照すると、第２の実施の形態に係るケーブル２は、４本の絶縁電線１０と、各絶縁電線１０の外周に導電性の素線をらせん状に巻き付けて形成される横巻き層２０と、横巻き層２０の巻き付け方向に対して交差する方向に導電性の素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層４０と、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に設けられる緩衝層３０と、反転横巻き層４０の外周に設けられる第２の緩衝層３５と、第２の緩衝層３５の外周に設けられる補強編組層６０と、補強編組層６０の外周に設けられるシース５０とを備える。
【００３５】
（第２の緩衝層３５）
第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間に設けられる。第２の実施の形態に係る第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０の外周を被覆する。第２の緩衝層３５は、緩衝層３０と同様に、反転横巻き層４０の外周にテープを巻き付けて形成することができる。また、第２の緩衝層３５は、反転横巻き層４０の外周に樹脂材料を押出被覆して形成することができる。すなわち、第２の緩衝層３５は、緩衝層３０と同様の材料から、同様の手法を用いて形成することができる。
【００３６】
（補強編組層６０）
補強編組層６０は、反転横巻き層４０とシース５０との間であって、第２の緩衝層３５とシース５０との間に設けられる。補強編組層６０は、複数本の繊維を交互に織り込んで形成する。繊維は、例えば、人口繊維としてのポリビニルアルコール繊維材、ポリエチレンテレフタレート繊維材、ポリエチレン‐２‐６‐ナフタレート繊維材等を用いることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態に係るケーブル２は、第２の緩衝層３５とシース５０との間に補強編組層６０を備えているので、ケーブル２の引張強度を向上させることができる。したがって、ケーブル２を、例えば、自動車ばね下機器への電力（パワー）伝送、又は信号伝送用のケーブルに用いることができる。第２の実施の形態に係るケーブル２を自動車ばね下機器へのパワー電装等のケーブルに用いることにより、当該ケーブルの外表面に異物が付着した場合であっても、ケーブルレイアウトを維持できる。
【００３８】
また、第２の実施の形態に係るケーブル２は、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０を備えると共に、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間に第２の緩衝層３５を更に備える。これにより、ケーブル２が屈曲した場合であっても、反転横巻き層４０と補強編組層６０との間の摩擦、摩耗を第２の緩衝層３５により抑制できる。したがって、第２の実施の形態に係るケーブル２は、極めて優れた屈曲性を有するケーブル２を提供することができる。
【００３９】
なお、第１の実施の形態に係るケーブル１、及び第２の実施の形態に係るケーブル２はいずれも、ロボット、自動車等の可動機器において用いられる電気ケーブル（例えば、電源線、信号線として用いる）として用いることができる。具体的には、振動、屈曲等が加わる環境下で用いる電気ケーブルとして用いることができる。例えば、自動車の電動ブレーキハーネス、インホイールモータ用ハーネス等を構成する電気ケーブルとして用いることができる。
【実施例】
【００４０】
図４は、本発明の実施例に係るケーブルの断面を示す。
【００４１】
実施例に係るケーブル３は、１本の絶縁電線１１と、絶縁電線１１の外周に設けられる横巻き層２０と、横巻き層２０の外周に設けられる緩衝層３０と、緩衝層３０の外周に設けられる反転横巻き層４０と、反転横巻き層４０の外周に設けられるシース５０とを備える。絶縁電線１１は、導体線１２と、導体線１２を被覆する絶縁層１５とを有する。すなわち、実施例に係るケーブル３は、単芯同軸のシールドケーブルである。
【００４２】
なお、実施例に係るケーブル３と共に、比較例に係るケーブルも同様にして製造した。実施例においては、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が５°〜２０°のケーブル３を製造した。実施例１では差の絶対値が５°であり、実施例２では差の絶対値が１５°であり、実施例３では差の絶対値が２０°である。比較例においては、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値が２５°、３０°のケーブルを製造した。比較例１では差の絶対値が２５°であり、比較例２では差の絶対値が３０°である。
【００４３】
導体線１２は、直径が０．９６ｍｍであり、導体抵抗が３３．３ｍｍΩ／ｍである銅線を用いた。また、絶縁層１５は、ポリエチレンから形成した。そして、絶縁層１５の厚さは１．０２ｍｍとした。したがって、絶縁電線１１の直径は、３．０ｍｍである。また、横巻き層２０は、直径が０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を絶縁電線１１の外周にらせん状に横巻きして形成した。反転横巻き層４０は、直径が０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を緩衝層３０の外周にらせん状に横巻きして形成した。更に緩衝層３０は、０．０４ｍｍ厚のＰＥＴテープを用いた
【００４４】
表１に実施例及び比較例に係るケーブルの巻き付け角度θ１、巻き付け角度θ２、及び巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との差の絶対値を示す。なお、「銅編組シールド」は、実施例及び比較例に係るケーブルの性能を評価するために、基準として用いたケーブルである。銅編組シールドケーブルの構成は、実施例において用いた絶縁電線１１と、直径０．１１ｍｍのスズめっき軟銅線からなる素線を編み込んで形成され絶縁電線１１の外周に設けられる銅編組層と、銅編組層の外周に設けられるシースとからなる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
（ケーブルのシールド性能の評価）
図５は、実施例及び比較例に係るケーブルの特性の評価に用いた放射ノイズ測定装置の概要を示す。
【００４７】
放射ノイズ測定装置５は、所定の信号を発生させる信号発生器１２０と、信号発生器１２０において発生した信号が供給される評価ケーブル１４０と、評価ケーブル１４０から放射される放射ノイズを受信する受信アンテナ１５０と、受信アンテナ１５０が受信した信号を測定する信号受信装置１００とを備える。また、評価ケーブル１４０の信号発生器１２０に接続されている一方の端の反対側の端には、５０Ω終端１３０が接続されている。５０Ω終端１３０としては、５０ΩのＢＮＣコネクタを用いた。なお、信号発生器１２０と、評価ケーブル１４０と、５０Ω終端１３０と、受信アンテナ１５０とはそれぞれ、電波吸収体１１０の内部に設置した。
【００４８】
評価ケーブル１４０としては、基準としての銅編組シールドケーブルと、実施例１〜３及び比較例１〜２に係るケーブルをそれぞれ用いた。各ケーブルの長さは１ｍとした。シールド性能の評価方法は、以下のとおりである。すなわち、まず、各ケーブルに対して信号発生器１２０から−２４ｄＢｍのサイン波の信号を入力する。次に、入力された信号に基づいて、ケーブルから放射される電磁波（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの電磁波）を受信アンテナ１５０で受信する。そして、受信アンテナ１５０が受信した電磁波を信号受信装置１００によって測定する。これにより、各ケーブルのシールド性能を評価した。
【００４９】
なお、測定方法は、ＣＩＳＰＲ２５（車載電装機器の放射ノイズ測定に関する国際規格）に準拠した。また、本明細書において「シールド効果」は、以下のように定義する。まず、シールドを設けない電線（図４における絶縁電線１１）の放射電磁波のレベルを予め測定する（以下、「基準レベル」という。）。次に、各ケーブルの放射電磁波のレベルを測定する（以下、「測定レベル」という。）。次に、「基準レベル」から「測定レベル」を差し引いて算出された値を「シールド効果」とした。
【００５０】
表２に、銅編組シールドケーブル、実施例及び比較例に係るケーブルそれぞれのシールド効果を示す。表２においては、シールド効果の優劣を判断すべく、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２５０ＭＨｚそれぞれにおけるシールド効果を測定した。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２を参照すると、銅編組シールドケーブルを基準とした場合、｜θ１−θ２｜の値が２０°を超えると急激にシールド効果が低下することが示された。すなわち、｜θ１−θ２｜の値は、２０°以下にすることが好ましいことが示された。
【００５３】
図６は、実施例及び比較例に係るケーブルの屈曲耐久性の評価方法の概要を示す。
【００５４】
ケーブルの屈曲耐久性の評価をすべく、実施例１に係るケーブルと基準に用いたケーブルとを対比した。屈曲耐久性は、電気用品技術基準のＩＥＣ ６０２２７−２に準拠して評価した。具体的に、実施例１に係るケーブルと基準ケーブルとのそれぞれの端部に錘２００を装着した。次に、実施例１に係るケーブルと基準ケーブルとのそれぞれを２つのマンドレル２１０で挟み、挟んだ部分を起点として曲げＲ３０にて左右１８０°、複数回屈曲させた。屈曲は、一往復を１回としてカウントした。そして、各ケーブルのシールドの断線の有無を確認することで屈曲耐久性を評価した。
【００５５】
【表３】
【００５６】
表３を参照すると、実施例１に係るケーブルは、従来の銅編組シールドケーブルに比較して、屈曲耐久性において１０倍以上優れていることが示された。
【００５７】
（巻き付け角度θ１及び巻き付け角度θ２について）
次に、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１について望ましい角度を確認した。具体的には、図４に示すのと同様なケーブルであって、表４に示すような横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度を有する比較例３、及び実施例４〜６に係るケーブルを作製した。具体的に、比較例３、及び実施例４〜６に係るケーブルにおいては、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１と、反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２とを同一にし、θ１とθ２との差を０°にした。
【００５８】
【表４】
【００５９】
比較例３、実施例４〜６に係るケーブルについて、上述した「ケーブルのシールド性能の評価」と同様に、シールド効果と屈曲耐久性とを評価した。表５に評価結果を示す。
【００６０】
【表５】
【００６１】
表５を参照すると、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度が４０°以上の場合、屈曲耐久断線回数が５０万回以上になり、巻き付け角度が３０°の場合（比較例３）と比較すると、５倍以上の耐久性能を発揮することが示された。したがって、素線の巻き付け角度は４０°以上であることが好ましい。更に、実施例４〜６に係るケーブルにおいては、横巻き層２０と反転横巻き層４０との間に緩衝層３０が設けられているので、ケーブルが屈曲する際に横巻き層２０を構成する素線と反転横巻き層４０を構成する素線との間における摩擦を防止できる。これにより、横巻き層２０を形成する素線、及び反転横巻き層４０を構成する素線の断線を防止でき、極めて優れた屈曲耐久性を発揮するケーブルを提供できる。
【００６２】
次に、横巻き層２０を形成する素線の巻き付け角度θ１、又は反転横巻き層４０を形成する素線の巻き付け角度θ２のいずれか若しくは双方を４０°以上にすると共に、巻き付け角度θ１と巻き付け角度θ２との角度の差を５°〜３０°の範囲で様々に変化させてシールド効果を確認した。その結果を表６に示す。
【００６３】
【表６】
【００６４】
表６を参照すると、銅編組シールドケーブルを基準とした場合、｜θ１−θ２｜の値が２０°を超えると急激にシールド効果が低下することが示された。すなわち、｜θ１−θ２｜の値は、２０°以下にすることが好ましいことが示された。以上より、巻き付け角度θ１及び巻き付け角度θ２共に４０°以上であると共に、｜θ１−θ２｜の値が２０°以下であることが好ましいことが示された。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００６６】
１、２、３ ケーブル
５ 放射ノイズ測定装置
１０、１１ 絶縁電線
１２ 導体線
１４、１５ 絶縁層
２０ 横巻き層
３０ 緩衝層
３５ 第２の緩衝層
４０ 反転横巻き層
５０ シース
６０ 補強編組層
１００ 信号受信装置
１１０ 電波吸収体
１２０ 信号発生器
１３０ ５０Ω終端
１４０ 評価ケーブル
１５０ 受信アンテナ
２００ 錘
２１０ マンドレル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁電線と、
導電性を有する素線を前記絶縁電線の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層と、
前記横巻き層の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層と、
前記横巻き層と前記反転横巻き層との間に設けられる緩衝層と、
前記反転横巻き層の外周に設けられるシースと
を備え、
前記横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ１と、前記反転横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、前記巻き付け角度θ１と前記巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下であるケーブル。
【請求項２】
前記巻き付け角度θ１又は前記巻き付け角度θ２が、４０°以上である請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記反転横巻き層と前記シースとの間に設けられる第２の緩衝層
を更に備える請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記第２の緩衝層と前記シースとの間に設けられ、複数本の繊維を交互に織り込んで形成される補強編組層
を更に備える請求項３に記載のケーブル。
【請求項５】
前記緩衝層及び前記第２の緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、又は押出被覆して形成された樹脂層からなる請求項４に記載のケーブル。
【請求項６】
前記緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、及び押出被覆して形成された樹脂層からなる群から選択される少なくとも１つを含む積層構造である請求項４に記載のケーブル。
【請求項１】
絶縁電線と、
導電性を有する素線を前記絶縁電線の外周にらせん状に巻き付けて形成される横巻き層と、
前記横巻き層の巻き付け方向に対して交差する方向に、導電性を有する素線をらせん状に巻いて形成される反転横巻き層と、
前記横巻き層と前記反転横巻き層との間に設けられる緩衝層と、
前記反転横巻き層の外周に設けられるシースと
を備え、
前記横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ１と、前記反転横巻き層を形成する素線の巻き付け角度θ２とはそれぞれ鋭角であり、前記巻き付け角度θ１と前記巻き付け角度θ２との差の絶対値が２０°以下であるケーブル。
【請求項２】
前記巻き付け角度θ１又は前記巻き付け角度θ２が、４０°以上である請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記反転横巻き層と前記シースとの間に設けられる第２の緩衝層
を更に備える請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記第２の緩衝層と前記シースとの間に設けられ、複数本の繊維を交互に織り込んで形成される補強編組層
を更に備える請求項３に記載のケーブル。
【請求項５】
前記緩衝層及び前記第２の緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、又は押出被覆して形成された樹脂層からなる請求項４に記載のケーブル。
【請求項６】
前記緩衝層は、樹脂テープ、紙テープ、及び押出被覆して形成された樹脂層からなる群から選択される少なくとも１つを含む積層構造である請求項４に記載のケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２５５７１（Ｐ２０１０−２２５５７１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７２７５１（Ｐ２００９−１７２７５１）
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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