專利名稱：：復合磁性材料管和其制造方法及電磁干擾抑制管的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種管子，用于抑制從與數字電子儀器連接的電纜線來的不需要的電磁波的輻射。
背景技術：
：眾所周知，數字電子儀器是由隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、微處理器等大量電子元件構成的。這些電子元件多數是由邏輯器件形成的，這些電子元件安裝在布有信號線(導線)的印刷電路板上。近年來的數字電子儀器在謀求邏輯器件運算速度高速化的同時快速地向裝置輕薄小型化方向發展。隨之，印刷電路板的電子元件安裝密度也飛速提高。但是，伴隨流過邏輯器件的信號的電壓、電流的急劇變化，電子元件便成為高頻噪聲的發生源。該高頻噪聲與串擾和因阻抗不匹配引起的噪聲相乘而相互作用，對印刷電路板內的其他電子元件誘發誤動作，同時對其他系統產生不良的影響。進而，伴隨印刷電路板的電子元件的高密度安裝和電子元件的小型化，電子元件之間的靜電耦合加大，所以，在數字電子儀器內容易產生電磁波干擾。這種成為噪聲發生源的數字電子儀器通過電纜線與別的數字電子儀器和電源插座等連接。因此，可能會從電纜線輻射出不需要的電磁波。該不需要的電磁波會對其他電子儀器產生惡劣的影響，所以，有必要將它抑制掉。但是，以往對這種從電纜線輻射出來的不需要的電磁波束手無策。因此，本發明的目的在于提供一種復合磁性材料管和其制造方法及電磁干擾抑制管，能夠用來抑制從與數字電子儀器連接的電纜線來的不需要的電磁波的輻射。此外，當使用多根乙稀絕緣線(電纜線)時，一般用合成樹脂制札線帶或螺旋套管將其捆扎起來。這時，多數情況是電源線和信號線混在一起。若各種線混在一起，由于串擾的增大和感應，使電信號變差，有時會隨之產生電路的誤動作。本發明的另一個目的還在于提供一種復合磁性材料管和其制造方法及電磁干擾抑制管，即使將多根乙稀絕緣線(電纜線)捆札在一起，也可以抑制相互間的干擾。本發明的再一個目的在于提供一種札線用的套管，不僅可以將多根電纜線捆扎起來，而且還能夠抑制電纜線產生的不需要的輻射噪聲。發明的公開若按照本發明權利要求1記載的那樣，可以得到由復合磁性材料構成的管子，該復合磁性材料是由有機粘接劑和與該有機粘接劑混在一起并分散開的軟磁粉末形成的。此外，若按照本發明權利要求2記載的那樣，可以得到由內側的復合磁性材料層和設在該復合磁性材料層外面的導體層形成的具有2層構造的管子，該復合磁性材料層是由復合磁性材料形成的，該復合磁性材料是由有機粘接劑和與該有機粘接劑混在一起并分散開的軟磁粉末形成的。這些管子的變形例子、或者所用的較理想的有機粘接劑材料和軟磁材料的例子記載在權利要求3到權利要求10中。如權利要求13或14記載的那樣，這些管子作為用于抑制不需要的電磁波的干擾的電纜線的套管、或札線用的套管來使用是很合適的，為了便于向電纜線安裝，如權利要求11或12記載的那樣，可以或者在長度方向形成切縫，或者形成螺旋的結構。此外，若按照本發明權利要求15記載的那樣，可以得到由復合磁性材料形成的管子的制造方法，其特征在于，使用模具將由混合并分散在有機粘接劑中的軟磁粉末形成的復合磁性材料的熔融物壓成環形管子。進而，如權利要求16記載的那樣，通過沿上述環形管子長度方向形成切縫，可以得到具有切縫的管子。此外，如權利要求17記載的那樣，通過沿上述環形管子長度方向形成螺旋狀的切縫，可以得到螺旋結構的管子。附圖的簡單說明圖1是表示本發明第1實施形態的管子的透視圖。圖2是表示本發明第2實施形態的管子的透視圖。圖3是表示本發明第3實施形態的管子的截面圖。圖4是表示本發明第4實施形態的管子的截面圖。圖5是表示本發明第5實施形態的管子的透視圖。圖6是表示本發明第6實施形態的管子的截面圖。圖7是表示將本發明的套管用于用札線帶捆扎多根乙稀絕緣線時的透視圖。圖8是表示用本發明的套管捆扎多根電纜線的狀態的透視圖。圖9是表示本發明所用的一例復合磁性材料的導磁系數的頻率特性曲線(μ-f特性)圖。圖10是表示用第11圖和第12圖所示的測定裝置測定本發明的復合磁性材料的穿透衰減電平和耦合電平相對其表面電阻的關系的曲線圖。圖11表示評估本發明的電磁波抑制效果所用的測定穿透衰減電平時的評估系統。圖12表示測定耦合電平時的評估系統。圖13表示本發明所用的由復合磁性材料形成的板(樣品1)、復合磁性材料和導體層的積層板(樣品2)以及帶銅箔的合成樹脂(比較樣品)的穿透衰減電平。圖14表示各樣品的耦合電平。實施本發明的最佳形態下面，參照附圖詳細說明本發明的各種實施形態。參照圖1，圖中所示的管子10是由由有機粘接劑14和與該有機粘接劑混在一起并分散開的軟磁粉末12形成的復合磁性材料材料構成的復合磁性材料管。作為有機粘接劑14最好使用伸縮特性好的合成橡膠。此外，軟磁粉末12最好實質上是扁平狀的粉末。作為有機粘接劑14，可以舉出聚酯類樹脂、聚氯乙烯類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚氨基甲酸乙酯樹脂、纖維素樹脂、腈基丁二烯橡膠、丁苯橡膠等熱可塑性樹脂或它們的聚合物。作為軟磁粉末12，有代表性的材料可以舉出高頻導磁系數高的鐵鋁硅合金(將其稱之為Sendust(商標))和鐵鎳合金(坡莫合金)。軟磁粉末12是經過細微粉末化和表面部分的氧化處理后再使用的。再有，希望軟磁粉末12的縱橫比足夠大(大約在5∶1以上)。這樣的復合磁性材料管10可以用模壓成形法制作。即、使用模壓機(未圖示)將上述復合磁性材料熔融，通過模具(未圖示)擠壓，形成復合磁性材料管10。該復合磁性材料管10用來將輻射不需要的電磁波的電纜線包覆。因此，從電纜線輻射的不需要的電磁波被軟磁體粉末12吸收，可以抑制從電纜線來的不需要的電磁波輻射。此外，軟磁粉末12的形狀實質上是扁平狀，故可以有效地吸收并抑制從電纜線輻射的不需要的電磁波。這是因為若軟磁粉末的形狀實質上是扁平狀，就會出現形狀上的各向異性，在高頻區由于磁共振而使復數導磁系數增大。參照圖2，圖中所示的管子10A除了沿其長度方向具有切縫這一點之外，與圖1所示的復合磁性材料10具有相同的結構。這樣構成的復合磁性材料管10A具有與圖1所示的復合磁性材料管10A一樣的電磁波吸收效果。從而，可以用來作為電纜線包覆用的套管，用于抑制不需要電磁波的輻射。此外，由于在復合磁性材料管10A上開有切縫16，故可以容易安裝在電纜線上。參照圖3，圖中所示的管子20由復合磁性材料管10和設在復合磁性材料管10的外壁的作為屏蔽層的導體管30構成。復合磁性材料管10的結構與圖1所示的結構一樣，故省略其說明。導體管30可以是由細導線編成的網，也可以是通過電鍍金屬形成。這樣構成的管子20不僅具有和圖1所示的復合磁性材料管10相同的電磁波吸收效果，而且由于導電體管30還起到電磁波屏蔽的作用。再有，通過使屏蔽管30接地，可以更有效地屏蔽電磁波。即可以用來作為電纜線包覆用的套管，用于抑制不需要電磁波的輻射。參照圖4，圖中所示的管子20A除了沿其長度方向具有切縫16這一點之外，與圖3所示的管子20具有相同的結構。該管子20A由圖2的帶切縫的復合磁性材料管10A和帶切縫的導體管30A構成。這樣構成的管子20A與圖3所示的管子20一樣，具有電磁波吸收效果和電磁波屏蔽效果。從而，與圖3的管子20一樣，可以用來作為對電纜的包覆用的套管，用于抑制電磁干擾。此外，由于在管子20A上開有切縫16，故可以容易安裝在電纜線上。參照圖5，圖中所示的管子10B是由上述復合磁性材料形成的具有螺旋狀的結構的管子。這種螺旋結構管子10B在用模壓成形法制作出圖1的復合磁性材料管10之后，在其環形管上設置螺旋狀的切縫，形成螺旋結構，這樣被制造出來。這種由復合磁性材料構成的具有螺旋結構的管子10B與圖1所示的復合磁性材料管子10一樣，具有電磁波吸收效果。從而，可以用來作為包覆電纜線用的套管，用于抑制不需要電磁波的輻射。此外，由于管子10B具有螺旋結構，故可以容易安裝在電纜線上。參照圖6，圖中所示的管子20B是圖5的螺旋結構管子10B的變形，由復合磁性材料層10和設在該復合磁性材料層10的外壁的導體層30構成，具有2層結構。外觀與圖1一樣，具有螺旋結構。復合磁性材料層10與圖5所示的管子10B具有同樣的結構，導體層30例如由電鍍金屬形成。當然，也可以由用細導線形成的網構成。這種具有2層螺旋結構的管子20B不僅具有和圖5所示的螺旋管10B相同的電磁波吸收效果，而且由于導電體層30還起到電磁波屏蔽的作用。從而，這種具有2層螺旋結構的管子20B可以用來作為電纜線包覆用的套管，用于抑制由此產生的不需要電磁波的輻射和屏蔽從外部侵入的電磁波。參照圖7，作為本發明的管子40，示出分別作為包覆電纜51-55使用的例子。圖示的包覆用的管子40可以是圖1到圖6所示的任何一種管子。在圖中所示的應用例中，2根作為電源線的乙稀絕緣電纜線51、52和3根作為信號線的乙稀絕緣電纜線53～55從插座70向外延伸，途中用扎線帶60捆扎。如前所述，當這樣的電源線和信號線混在一起的時候，有可能會產生相互間的電磁干擾并引起電路的誤動作。通過對各乙稀絕緣電纜線51～55安裝套管40，可以抑制這樣的乙稀絕緣電纜線51～55間的相互干擾。在使用了圖3、圖4和圖6的具有外側導體層30的管子的情況下，也可以抑制從外部來的電磁波噪聲侵入各電纜線。圖8示出將圖5和圖6的管子作為捆扎多根乙稀絕緣電纜線50的札線用的套管70使用的例子。這時，從各電纜線50來的不需要的電磁輻射被札線用套管70的復合磁性材料層吸收，故可以抑制外部來的不需要的電磁輻射。在此，當使用圖6的管子時，因外部來的高頻噪聲被導體層屏蔽，故可以防止外部噪聲向各電纜線50侵入。再有，各電纜線50本身也可以使用圖7所示的本發明的管子40。這時，當然可以抑制各電纜線50間的相互干擾。作為札線用的管子70也可以使用從圖1到圖4所示的管子，圖2和圖4所示的帶切縫的管子因容易插在電纜線上，所以很方便。只是，因容易從切縫處脫落，故這時最好用圖5的札線帶將周圍捆扎起來。為了驗證本發明的管子抑制和屏蔽電磁輻射的效果，進行了以下試驗。該試驗所用的軟磁粉末和有機粘接劑如下面表1所示。表1</tables>軟磁材料粉末在氧氣壓占20％的氮-氧混合氣體環境中進行氣相氧化，并確認表面形成了氧化膜。得到將軟磁粉末和有機粘接劑加熱、混合、加工成形的成形體(復合磁性材料)。測定該復合磁性材料的表面電阻為1×106Ω。圖9示出復合磁性材料的導磁系數-頻率(μ-F)特性的的測定結果。在圖9中，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示導磁系數。眾所周知，導磁系數μ是由實數部成分的實部導磁系數μ’和虛數部成分的虛部導磁系數μ”合成的。實部導磁系數μ’和虛部導磁系數μ”的比(μ”/μ’)表示損耗系數tanδ。虛部導磁系數μ”表示吸收電磁波所必需的磁損耗項，因此，該值越大，越能夠很好地吸收電磁波。在圖9中，虛線示出退火處理前的復合磁性材料的實部導磁系數μ’和虛部導磁系數μ”的頻率特性，實線示出退火處理后的復合磁性材料的實部導磁系數μ’和虛部導磁系數μ”的頻率特性。由圖9的虛線可知，退火處理前的復合磁性材料的虛部導磁系數μ”的峰值在不同的頻率下出現2次，可以看出在2處產生磁共振。當對該復合磁性材料進行退火處理后，如圖9的實線所示，復合磁性材料的虛部導磁系數μ”在寬范圍內表現較高的值，實部導磁系數μ’也在高頻區表現較大的值。本發明者就復合磁性材料的表面電阻到底在多大的情況下能有效地吸收電磁波的問題進行了各種研究。即，本發明者測定了對于復合磁性材料表面電阻的穿透衰減電平和耦合電平。結果，本發明者得到了圖10所示的關系。在圖10中，A表示穿透衰減電平(dB)，B表示耦合電平(dB)。由圖10可知，為了使電磁波不向外部穿透、也不在內部反射，復合磁性材料的表面電阻最好在103以上。(樣品1)用上述復合磁性材料形成平均板厚為1mm的樣品板。(樣品2)復合磁性材料為2層，在它們之間設有厚10μ的銅鍍層，得到了3層結構的樣品板。總平均板厚為1mm。(比較樣品)作為比較樣品，使用了在平均板厚為1mm的合成樹脂上纏繞了厚度為35μm的銅箔帶的樣品板。為了評估樣品1、樣品2和比較樣品，使用圖11和圖12所示的測定裝置測定了各自的穿透衰減電平和耦合電平。測定裝置由電磁波源用振蕩器21、電磁波強度測定器(接收器件)22、與電磁波源用振蕩器21連接的圓環直徑在2mm以下電磁波發射用的微型環狀天線23和與電磁場強度測定器22連接的圓環直徑在2mm以下電磁波接收用的微型環狀天線24構成。作為電磁波強度測定器22，例如可以使用譜分析儀，在評估試樣100不存在的狀態下作為電磁場強度基準進行測定。圖11示出由穿透衰減電平(dB)測定裝置進行測定的評估系統，評估試樣100位于電磁波發射用的微型環狀天線23和電磁波接收用的微型環狀天線24之間。圖12示出由耦合電平(dB)測定裝置進行測定的評估系統，電磁波發射用的微型環狀天線23和電磁波接收用的微型環狀天線24對向配置在評估試樣100的一側的表面上。圖13和圖14分別示出由圖11和圖12所示的評估系統對樣品1、樣品2和比較樣品測定的穿透衰減電平(dB)和耦合電平(dB)。在圖13中，橫軸表示頻率(GHz)，縱軸表示穿透衰減電平(dB)。在圖14中，橫軸表示頻率(GHz)，縱軸表示耦合電平(dB)。在圖13和圖14中，樣品1、樣品2和比較樣品分別用①②③表示。從圖13和圖14可以知道以下事實。對于樣品1，穿透衰減電平在測定頻率范圍內約為-7.5dB，耦合電平在測定頻率范圍內約為-6dB。即，可知，對于樣品1穿透衰減電平和耦合電平都減少。此外，對于樣品2穿透衰減電平在測定頻率范圍內約為-34.5dB，可知與樣品1相比進一步減少了，電磁波的屏蔽吸收效果提高了。另一方面，樣品2的耦合電平在測定頻率范圍內約為-0.5dB，可知它雖不如樣品1那么大，但也減少了。與此對應，對于比較樣品，穿透衰減電平在測定頻率范圍內約為-47.5dB，與樣品1和樣品2相比大大減少了。但是比較樣品的耦合電平在測定頻率范圍內約為+9.5dB，可知與樣品1和樣品2相比大大提高了。從以上事實可知，本發明的管子用于電纜線，可以有效地抑制不需要的電磁波輻射，同時不會引起2次反射噪聲。因此可知，作為電纜線包覆和札線使用是很好的。以上，就本發明舉例說明了幾個實施形態，但本發明不限于上述實施形態，只要在不離開本發明的宗旨的范圍內，都可以進行種種變更，這是不言而喻的。工業上利用的可能性如以上說明的那樣，使用了本發明的復合磁性材料的管子，通過將其用于包覆輻射不需要的電磁波的電纜線或捆札導線，可以抑制從電纜線產生的不需要的電磁波的輻射。此外，通過沿管子長度方向切開切縫，可以將管子容易地裝在電纜線上。進而，通過采用將復合磁性材料管和屏蔽管組合的結構，可以屏蔽外部來的輻射噪聲的影響。權利要求1.一種管子，由復合磁性材料構成，該復合磁性材料是由有機粘接劑和與該有機粘接劑混在一起并分散開的軟磁粉末形成的。2.一種管子，由內側的復合磁性材料層和設在該復合磁性材料層外面的導體層形成，具有2層構造，該復合磁性材料層是由復合磁性材料形成的，該復合磁性材料是由有機粘接劑和與該有機粘接劑混在一起并分散開的軟磁粉末形成的。3.權利要求2所述的管子，其特征在于，具有設在上述導體層外面的由上述復合磁性材料形成的外側復合磁性材料層。4.權利要求2或3所述的管子，其特征在于，上述導體層由用細導線形成的網構成。5.權利要求1至4任何一項所述的管子，其特征在于，上述有機粘接劑是合成橡膠。6.權利要求1至5任何一項記載的管子，其特征在于，上述有機粘接劑是聚酯類樹脂、聚氯乙烯類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚氨基甲酸乙酯樹脂、纖維素類樹脂、腈基丁二烯橡膠、丁苯橡膠等熱可塑性樹脂或它們的聚合物。7.權利要求1至6任何一項所述的管子，其特征在于，上述軟磁粉末實質上是扁平狀的粉末。8.權利要求1至7任何一項所述的管子，其特征在于，上述軟磁粉末是表面具有氧化膜的金屬磁性粉末，上述復合磁性材料的表面電阻在103Ω以上。9.權利要求1至8任何一項所述的管子，其特征在于，上述復合磁性材料至少具有2個頻率互不相同的磁共振點。10.權利要求1至9任何一項所述的管子，其特征在于，上述軟磁粉末是高頻導磁系數大的鐵鋁硅合金或鐵鎳合金。11.權利要求1至10任何一項所述的管子，其特征在于，上述管子沿長度方向形成1個切縫。12.權利要求1至10任何一項所述的管子，其特征在于，具有在長度方向呈螺旋狀延伸的縫隙，具有螺旋結構。13.權利要求1至12任何一項所述的管子，其特征在于，用作電纜線抑制電磁干擾用的外部包覆。14.權利要求11或12所述的管子，其特征在于，用來將多根電纜線包札起來，同時用于抑制電磁干擾。15.一種由復合磁性材料形成的管子的制造方法，其特征在于，使用模具將由混合并分散在有機粘接劑中的軟磁粉末形成的復合磁性材料的熔融物壓成環形管子。16.權利要求15所述的管子的制造方法，其特征在于，沿上述環形管子長度方向形成切縫。17.權利要求15所述的管子的制造方法，沿上述環形管子長度方向形成螺旋狀的切縫。全文摘要一種管子,包覆或捆札于電纜線的外部,用于抑制不需要的電磁波輻射。該管子是由將軟磁粉末在有機粘接劑中混合并使之分散的材料構成的。為了保護電纜線不受外部不需要的電磁波的影響,可以在復合磁性材料層的外部設置導體層。為了使其容易安裝在電纜線上,沿管子長度方向設置切縫。或者,也可以使管子呈螺旋結構。有機粘接劑最好使用伸縮特性好的合成橡膠。此外,軟磁粉末最好是實質上呈扁平狀的粉末。文檔編號H02G3/04GK1199493SQ97191126公開日1998年11月18日申請日期1997年8月26日優先權日1996年8月26日發明者吉田榮吉,佐藤光晴申請人:株式會社東金