JPH0132253Y2 - - Google Patents

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JPH0132253Y2
JPH0132253Y2 JP1981197606U JP19760681U JPH0132253Y2 JP H0132253 Y2 JPH0132253 Y2 JP H0132253Y2 JP 1981197606 U JP1981197606 U JP 1981197606U JP 19760681 U JP19760681 U JP 19760681U JP H0132253 Y2 JPH0132253 Y2 JP H0132253Y2
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capacitance
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Description

【考案の詳細な説明】
本考案は、自動車の点火回路に使用する内燃機
関点火電線(以下点火ケーブルと略記)、詳しく
は巻線型高圧抵抗電線に関するものである。 ガソリンエンジン使用の自動車から発生する雑
音電波はラジオ・テレビ等の受信障害や自動車移
動無線への障害等、都市電波雑音の主体となつて
おり、これを抑圧する為、自動車の点火ケーブル
には雑音防止電線が使用されている。ところでこ
の点火ケーブルには2つの大きな目的がある。そ
の1つは点火コイルの2次側に発生した高電圧を
出来るだけ減衰させる事なく点火プラグへ導き、
確実に点火プラグを点火させる事であり、他の1
つは雑音電波発生の主要因である点火プラグ放電
の初期に点火ケーブルを流れる容量放電電流成分
(立上り速度が10-9secと非常に速い為にその周波
数成分はMF帯からUHF帯までおよぶ)を極力
減衰させる事である。近年80MHz帯の使用が要望
されている為この周波帯の抑制が特に望まれる。 本考案は上述の2つの目的を満足した即ちプラ
グ点火に必要な2次電圧の低下の少ないかつ雑音
防止性能が優れた低静電容量かつ高雑音防止の巻
線型点火ケーブルを提供するものである。以下上
述の2つの目的を満たす為にどの様な構造が良い
かを考究した本考案を、従来と対比しつつ径緯と
共に説明する。 点火コイルの2次電圧の低下は、実車に取り
付けられた点火ケーブルが新品のうちは(点火
ケーブルのシース外周に何も付着しないうち
は)問題ないが、点火ケーブルのシース外周に
塩分(寒冷地道路凍結防止用)、汚泥等の導電
性物質が付着し、これがシース電位に対して低
インピーダンス化されると抵抗導体芯線(以下
芯線と略記)とシース外周との間の静電容量に
応じて充電々流が流失する。 従つて静電容量が大きいと点火電圧の低下が
大きくなり点火不良の原因となる。こうした点
火不良を生じないためには静電容量90PF/m
以下程度の低静電容量の点火ケーブルが必要と
されている。 一方外径を太くして静電容量を小さくするこ
とは点火ケーブルの外径は通常7mm又は8mmと
なつており従来品との互換性のなさ、スペース
上の問題などがあつて好ましくない。外径一定
のままで静電容量を小さくするためには芯線径
をほそくする必要がある。 そこで静電容量を小さくする為には誘電率の
小さい絶縁材料及びシース材料を選び又巻芯径
d1を小さくすればよく、我々は絶縁材料として
誘電率の小さいポリオレフイン系の材料を選び
(従来は誘電率の高いPVC,EPDMなどであ
る)又シース材料としては耐熱性等の特性より
EPDMあるいはシリコンゴムを選んだ。そし
て前述の様な低誘電率の絶縁材料及びシース材
料を使用して点火ケーブルの静電容量を
90PF/m以下とする為には(従来は150PF/
mないし200PF/m)フエライトコアー径を
1.3mm以下とする必要がある(従来は2.0mm〜2.4
mm)。 又、フエライト層を出来るだけ厚くするため
に、中心補強紐は出来るだけ細くする必要があ
ることより引張り強度の大きいものを選ぶ必要
があり、我々はアラミド系繊維を選んだ。 次に、上述の様に静電容量を小さくする為に
フエライトコアー径を1.3mm以下と細くした場
合に特にFMラジオ帯での雑音電波の防止効果
を向上させる為の検討について述べる。 巻線型点火ケーブルは電気的な定数として巻
素線の純抵抗、巻線によるインダクタンス、巻
素線間のストレー容量及び大地間(実際にはエ
ンジンヘツド周辺間)との浮遊容量を分布的に
持つた線路と考えられるので、巻線型点火ケー
ブルを用いた点火系の等価回路は第1図の様に
なる。 第1図に於いて符号は下記を示す。 R:点火ケーブル単位長さ当りの純抵抗 L: 〃 のインダクタンス Ct: 〃 の巻素線間のストレー容量 C: 〃 の大地間の浮遊容量 Eg:点火プラグの放電開始電圧 Zr:点火コイルのインピーダンス 従つて第1図の等価回路に於いて、雑音防止性
能と良い相関のあるプラグ放電部の電流(これを
雑音電流と称す)IPを分布定数回路理論を用いて
求めると IP=Eg/jωZo・1−Prε−2γl/1+Prε−2γl (2) ここに ω:雑音電流IPの角周波数(ω=2πf) Zo:点火ケーブルの特性インピーダンス Pr:点火コイルでの反射係数 γ:線路の伝搬定数 l:線路の長さ ところで点火ケーブルのインピーダンスはキロ
オームオーダーと非常に大きいので (2)式で1−Prε−2γl/1+Prε−2γl1として
良いので (2)式は、次の様に簡略化出来る。 IP=Eg/jωZo (3) (3)式より巻線型点火ケーブルを流れる雑音電流
IPの周波数スペクトルは第2図の様になり反共振
周波数foをもつ特性となる。ここで、反共振周波
数foは、巻線型点火ケーブルの等価回路より
【式】1/LCt≫R2/L2である から
【式】 又巻線型点火ケーブルは有限長ソレノイドと考
えられるのでそのインダクタンスLは次式で表わ
せる。 L=4π2・d12・μs・N2×10-7(H/m) (5) ここに d1:巻芯半径 μs:巻芯の透磁率 N:1mm当りの巻回数 である。 尚、巻芯径に比し点火ケーブルの長さは十分大
きいので長岡係数は1とした。 以上の理論検討の結果を基にし、最も利用され
ているFMラジオ周波数帯での雑音防止効果を向
上させる為の巻線型点火ケーブルの構造を次の様
に導き考案した。 まず、FMラジオ帯での雑音効果を向上させる
為に第2図に示す反共振周波数foを80MHz附近の
周波数にする事とした。なお第2図中Aは巻線型
点火ケーブル、Bは抵抗紐型点火ケーブルであ
る。 fo=80MHzとする為に(4)式に Ct=0.005PF/m(Ct変化に乏しい。)を代入
しLを求めるとL=792μH/mとなる。 次にインダクタンスLを792μH/mとする為に
は(5)式でd1=0.65mmであるから(静電容量Cを
90PF/m以下とする事より) μSN2=4.75×108 (6) となる。 この関係を図示すると第3図の様になる。 しかるに塩素化ポリエチレンあるいはEPDM
等のベースポリマーにフエライト粉末を混練り
し、押し出し被覆したフエライトコアーの透磁率
μsは次式で表わされる。 μs=μ1・2μ1+μ2−2q(μ1−μ2)/2μ1+μ2−q
(μ1−μ2)(7) ここに μ1=フエライトの比透磁率 μ2=ベースポリマーの比透磁率 q=容積比でフエライトコアー層全体
の容積に対するフエライト粉末の容
積のしめる割合 (7)式でμ1=2000,μ2=1としフエライト粉末を
最密充填した場合を考えるとq=0.74でありこれ
らよりμsを計算すると μs≒10である。 しかしフエライト層を押し出し被覆する時のフ
エライトゴムの押し出し性を考慮するとフエライ
ト粉末の混練り量にも限度があり、せいぜいqは
0.6(60%)程度である。この時のMSは実測する
と7程度である。従つて(6)式よりNは約8300T
mとなる。 なお又、μsが7より小さい場合、あるいはフエ
ライトコアの外径が1.3mmより細い場合は(6)式よ
り巻回数Nをさらに多くする必要があるが極端に
大きくすると巻素線間の接触が発生する問題があ
る事、さらには製造のスピードダウン、コストア
ツプにもつながるので、これらの事を考慮すると
巻回数の最大は14000回/m程度が限度である。
従つて巻線回数は約8000回/m〜14000回/mが
好適である(従来は4000回/m〜6000回/mであ
る)。 以下本考案の一実施例について述べる。第4図
に示すように、中心補強紐1としてのアラミド繊
維1500デニールの外周に塩素化ポリエチレン100
重量部に対しMn−Zn系フエライト粉末を500部
混練りしたものを押し出し被覆し外径を1.3mmφ
に仕上げる。次にそのフエライトコアーの外周に
外径が0.06mmφ、固有抵抗が105μΩ・cmのニクロ
ム線を1m当り9600回横巻き3する。次に低静電
容量を得る為に低誘電率材料であるポリエチレン
とエチレンプロピレンジエンミツクスチヤ
(EPDM)ゴムをブレンドした絶縁物を押し出し
被覆4し外径4.6mmφとした。次いで補強編組5
としてガラス繊維により編組を施し、その上にシ
ース層6としてシリコンゴムを被覆し外径を7.0
mmφに仕上げた。 この様にして得られた低静電容量巻線型点火ケ
ーブルの静電容量は85PF/mであり、又実車に
て雑音電界強度を測定した結果FMラジオ帯での
雑音防止性能は極めて良好であつた。 なおフエライトコアー層のベースポリマーは、
塩素化ポリエチレンの他、ポリオレフイン系樹
脂、EPDM、シリコンでも良い。又フエライト
としてはMn−Zn系の他Ni−Zn系のものでもよ
い。又横巻き線としてはニクロム線の他にステン
レス線、鉄ニツケル線あるいはそれらの上に磁性
被覆を施したものでも良い。また横巻線の上には
端末でのピンさし容易性の為にシリコンオイル、
パラフイン等の離型材を塗布しても良い。又低静
電容量を得る為の絶縁体材料としては結晶性のポ
リエチレン、非結晶性のポリオレフイン系樹脂例
えばエチレンプロピレンコポリマー(エチレンプ
ロピレンジエンミツクスチヤ(EPDM)も含む)
やエチレン−α−オレフイン共重合体又はこれら
のブレンドコンパウンドでも良い。又補強層とし
てはガラス繊維等による編組の他孔あきテープ等
であつても差しつかえないし補強層はなくても良
い。 従来の巻線型点火ケーブルは雑音防止能面のみ
を考慮した設計である為に、巻芯径が太い事と、
絶縁層の材料の選択が適切でない(誘電率が高い
ものが使われている)事とにより、点火ケーブル
の静電容量が大きく、二次電圧の低下が大きくな
り、点火ミスを起こす欠点があつた。又雑音防止
性能面に於いても、特定の周波数帯での雑音効果
を向上させる為の検討が不十分であつた為に、必
ずしも十分な防止効果を得る点火ケーブルが得ら
れなかつた。 しかしながら本考案によると低静電容量化しか
つ高雑防効果を有したものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は巻線型点火ケーブルを用いた点火系の
等価回路、第2図は巻線型点火ケーブル上の雑音
電流スペクトル、第3図はL=800μH/mを満た
すμsとNの関係、第4図は本考案の電線をそれぞ
れ例示している。 1……中心補強紐、2……ベースポリマーにフ
エライト粉末を混練りしたものの押出し被覆、3
……抵抗線の横巻き、4……絶縁物の押出被覆、
5……補強編組、6……シース層。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) アラミド系繊維よりなる中心補強紐の上に、
    ベースポリマー100重量部に対し、フエライト
    粉末を300部〜700部混練りしたものを押し出し
    被覆し外径を1.3mmφ以下としたフエライトコ
    アーの外周に、抵抗線を8000回/m〜14000
    回/m横巻きし、反共振周波数を80MHzとせし
    め、その外周に絶縁体層としてポリオレフイン
    系樹脂を押し出し被覆し、更にその外周にシー
    ス層を設けて静電容量を90PF/m以下とした
    低静電容量巻線型高圧抵抗電線。 (2) ベースポリマーが塩素化ポリエチレン、ポリ
    オレフイン系樹脂、エチレンプロプレンジエン
    ミツクスチヤゴム(EPDM)、シリコーンゴム
    の群から選ばれる一つである実用新案登録請求
    の範囲第1項記載の低静電容量巻線型高圧抵抗
    電線。 (3) 絶縁体層としてポリオレフイン系樹脂がポリ
    エチレンと非結晶性ポリオレフイン系樹脂との
    ブレンドである実用新案登録請求の範囲第1項
    記載の低静電容量巻線型高圧抵抗電線。 (4) 絶縁体層としてのポリオレフイン系樹脂がポ
    リエチレンと非結晶性エチレンプロピレンゴム
    とのブレンドである実用新案登録請求の範囲第
    1項記載の低静電容量巻線型高圧抵抗電線。 (5) 絶縁体層としてのポリオレフイン系樹脂が、
    ポリエチレンとエチレン−α−オレフイン共重
    合体である実用新案登録請求の範囲第1項記載
    の低静電容量巻線型高圧抵抗電線。 (6) 絶縁体層外周に補強層を有し、この補強層が
    編組、孔あきテープの群から選ばれる一つであ
    る実用新案登録請求の範囲第1項記載の低静電
    容量巻線型高圧抵抗電線。
JP19760681U 1981-12-31 1981-12-31 低静電容量巻線型高圧抵抗電線 Granted JPS58103415U (ja)

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EP0696808A2 (en) 1994-08-08 1996-02-14 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Winding-type noise-suppressing high-tension resistive cord
EP0700056A1 (en) 1994-09-01 1996-03-06 SUMITOMO WIRING SYSTEMS, Ltd. Coil type high-voltage resistive cable for preventing noise

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JP2772307B2 (ja) * 1992-04-16 1998-07-02 矢崎総業株式会社 雑音防止用高圧抵抗電線

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