JP2009272211A - ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルからのノイズ発生を抑制しつつ、細線化に対応し、かつ、屈曲性に富んだケーブルを提供する。
【解決手段】 ケーブル１００ａは、中心導体１と、中心導体１を被覆する絶縁体２と、絶縁体２を覆うシールド体１０とを備え、シールド体１０は、第１金属層５１を有すると共に絶縁体２に巻かれる第１シールドテープ５と、第２金属層８１を有すると共に第１シールドテープ５に巻かれる第２シールドテープ８とから成り、第１シールドテープ５と第２シールドテープ８の一方は、オーバーラップ部が形成されるように巻かれており、他方はギャップ部が形成されるように巻かれていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、細線化と屈曲に適したケーブルに関するものである。

従来より電子機器の高周波数化により、機器に用いられるケーブルから発生するノイズ、及び、ケーブルが拾うノイズが問題となっていた。そのため、中心導体とこの中心導体を被覆した絶縁体とから成るコア部の周りに、金属層を有したシールドテープを巻きノイズ抑制をしていた。

しかし、更なるノイズ抑制の要請により、ケーブルには複数層のシールドが用いられるようになった。具体的には、中心導体を絶縁体で被覆したコア部の周りを金属編組で覆い、さらにその金属編組の周りに金属層を有したシールドテープを巻くというものであった（特許文献１参照）。あるいは、コア部の周りに金属層を有したシールドテープを巻き、そのシールドテープの周りを金属編組で覆うというものであった（特許文献２参照）。
特開２００１−１９５９２４号公報 特開２００３−０３１０４５号公報

近年、電子機器内の部品が高密度に実装されることに伴い、電子機器に用いられるケーブルは、細線化が求められている。さらに、電子機器に用いられるケーブルは、部品が高密度に実装された狭い機器内を自在に引き回せるよう屈曲性が求められている。また、機器の高周波化に伴い、従来と遜色のないシールド特性を併せ持つ必要がある。

しかし、金属編組は金属線を編み込んだ構造となっているため、金属編組自体を薄くすることができず、このため金属編組を用いると、ケーブルの細線化対応が困難になるという問題がある。そこで、シールド特性を維持するためコア部の周りにシールドテープを巻き、さらにそのシールドテープの外周に、他のシールドテープを重ねて巻くことも考えられる。しかし、このようにシールドテープを単純に重ねて巻くと、シールドテープの締め付けにより屈曲性が阻害されるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、細線化に対応して、かつ、シールド特性を良好に維持することができ、さらに、良好な屈曲性を有するケーブルを提供することを目的とする。

本発明によるケーブルは、中心導体と、前記中心導体を被覆する絶縁体と、前記絶縁体を覆うシールド体とを備え、前記シールド体は、第１金属層を有すると共に前記絶縁体に螺旋状に巻かれる第１シールドテープと、第２金属層を有すると共に前記第１シールドテープに螺旋状に巻かれる第２シールドテープとから成り、前記第１シールドテープと前記第２シールドテープの一方は、オーバーラップ部が形成されるように巻かれており、他方はギャップ部が形成されるように巻かれていることを特徴とするものである。

このような構成のケーブルは、金属層を有するシールドテープの周りに、金属層を有する他のシールドテープが巻かれてシールド体が形成されているため、金属編組の周りにシールドテープが巻かれている場合や、シールドテープの周りに金属編組が設けられている場合に比べてシールド体を薄くすることができる。このためケーブルの細線化対応が可能となる。

また、金属層を有するシールドテープが２重に巻かれており、かつ、一方のシールドテープは、オーバーラップ部が形成されるように巻かれるラップ巻きであるため、この一方のシールドテープが、コア部を完全に覆うことが可能となる。このため、ケーブルは、十分なシールド効果を得ることができる。

そして、他方のシールドテープは、ギャップ部が形成されるように巻かれるギャップ巻きであるため、ケーブルが屈曲した際、このギャップ部が、ギャップ部を挟んでケーブルの長手方向に隣り合うシールドテープの側端部同士の距離の変化を吸収する。このため、ケーブルは、良好な屈曲性を有する。

さらに本発明は、前記第１シールドテープが、ギャップ部が形成されるように巻かれており、前記第２シールドテープが、オーバーラップ部が形成されるように巻かれている構成とすれば好適である。このような構成のケーブルは、第２シールドテープが第１シールドテープを覆う。このため、ギャップ部において絶縁体の表面と第２シールドテープの表面とにより画定される空間が形成される。この空間により、ギャップ部を挟んでケーブルの長手方向に隣り合う第１シールドテープの側端部と第１シールドテープの側端部との距離の変化を、ギャップ部が吸収し易くしている。このため、ケーブルは、さらに良好な屈曲性を有する。

あるいは、本発明は、前記第１シールドテープがオーバーラップ部が形成されるように巻かれており、前記第２シールドテープがギャップ部が形成されるように巻かれている構成であっても好適である。このような構成のケーブルは、より屈曲性を有する。

本発明にかかるケーブルによれば、細線化に対応して、かつ、シールド特性を良好に維持することができ、さらに、良好な屈曲性を有することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るケーブルを示した図である。図２は、図１に示した、ケーブル１００ａの径方向における断面図である。そして、図３は、図２に示した領域Ａの拡大図である。図４は、図１に示すケーブル１００ａが屈曲している様子を示した図である。なお、説明の容易のため、図４では、第２シールドテープ８及びジャケット１５は、省略しており、図４では、絶縁体２とジャケット１５は省略している。

図１に示すように本実施形態のケーブル１００ａは、コア部が一つの同軸ケーブルである。ケーブル１００ａは、中心導体１とこの中心導体１を被覆した絶縁体から成るコア部と、このコア部を覆うシールド体１０と、シールド体１０を覆うジャケット１５とを備えている。このシールド体１０は、第１シールドテープ５及び第２シールドテープ８から成っている。

中心導体１は、例えば、銅等の導線からなる単線あるいは撚り線等から成っている。絶縁体２は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の材料が用いられ、中心導体１を被覆するように、押し出し成型で均一の厚さに形成されている。

第１シールドテープ５は、ギャップ巻き、すなわちギャップ部５ｇが形成されるように絶縁体２の外周に螺旋状に巻かれている。第２シールドテープ８は、ラップ巻き、すなわちオーバーラップ部８ｗが形成されるように第１シールドテープ５の外周に螺旋状に直接巻かれている。このため、第２シールドテープ８は、コア部を完全に覆っている。

さらに、図１、図２に示すように、ギャップ部５ｇは、絶縁体２と第２シールドテープ８とで挟まれている。従って、ギャップ部５ｇには、絶縁体２の表面と第２シールドテープ８の表面により画定される空間が存在する。

また、第１シールドテープ５と第２シールドテープ８は、互いにに異なる周回方向に巻かれている。

図３に示すように、第１シールドテープ５は、絶縁性樹脂からなる第１基体５２上に第１金属層５１が設けられている。第２シールドテープ８も第１シールドテープ５と同様に、絶縁性樹脂からなる第２基体８２上に第２金属層８１が設けられている。

第１シールドテープ５は、第１基体５２が絶縁体２側を向き、第１金属層５１が第２シールドテープ８側を向いて巻かれている。第２シールドテープ８は、第２金属層８１が第１シールドテープ５側を向き、第２基体８２がジャケット１５側を向いて巻かれている。従って、第１金属層５１と第２金属層８１の表面同士は、対向して接している。

本実施形態のケーブル１００ａによれば、シールド体１０が、金属編組とシールドテープとの組み合わせではなく、第１シールドテープ５の外周に第２シールドテープ８を巻いた構成となっているので、シールド体１０を薄くすることが出来る。よって、ケーブル１００ａは、細線化に対応することができる。

さらに、ケーブル１００ａは、金属層を有するシールテープが２重に巻かれており、かつ、第２シールドテープ８が、コア部を完全に覆っている。このため、シールド体１０は、シールド特性を良好に維持することが可能となる。

さらに、ケーブル１００ａは、第１シールドテープ５が、ギャップ部が形成されるように巻かれるため、ケーブル１００ａが屈曲する際、ギャップ部５ｇを挟んでケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部と第１シールドテープ５の側端部との距離が変化しても、その変化をギャップ部が吸収するため、良好な屈曲性を有することができる。

ここで、シールドテープ５がギャップ部を有していることで、屈曲性が良くなる理由について図４を用いて説明する。

図４に示すようにケーブル１００ａの屈曲している部分において、ケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部及び第１シールドテープ５の側端部との距離が変化している。具体的には、屈曲している部分の外側では、ギャップ部５ｇを挟んでケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部と第１シールドテープ５の側端部との距離が、ケーブル１００ａが屈曲していない場合の距離に比べて長くなっている。このため、屈曲している部分の外側におけるギャップ部５ｇの幅ｇ１が広くなっている。また、屈曲している部分の内側では、ギャップ部５ｇを挟んでケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部と第１シールドテープ５の側端部との距離が、ケーブル１００ａが屈曲していない場合の距離に比べて短くなっている。このため、屈曲している部分の内側におけるギャップ部５ｇの幅ｇ２が狭くなっている。

このように、ケーブル１００ａにおいて、ギャップ部５ｇを挟んでケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部と第１シールドテープ５の側端部との距離の変化をギャップ部５が吸収している。こうして、ギャップ部５の作用によりケーブル１００ａは、良好な屈曲性を有している。

なお、ギャップ部５ｇには、絶縁体２の表面と第２シールドテープ８の表面により画定される空間が形成される。この空間により、ギャップ部５ｇを挟んでケーブル１００ａの長手方向に隣り合う第１シールドテープ５の側端部と第１シールドテープ５の側端部との距離が変化を、ギャップ部が吸収し易くしている。

この空間は、第２シールドテープ８により、ケーブル１００ａを組み立てる際、或いは、ケーブル１００ａを使用する際に、シールド体１０に外力が加わっても保護され得る。例えば、ジャケット１５が、シールド体１０の外周に高加圧を伴って押し出し成型された場合でも、この空間は、第２シールドテープ８で覆われているため、空間を維持することが可能となる。また、例えば、ケーブル１００ａを使用する際に、ケーブル１００ａに押圧がかかった場合でも、この空間は、シールドテープ８により保護され、空間を維持することが可能となる。

また、第１シールドテープ５と第２シールドテープ８とは、互いに異なる周回方向に螺旋状に巻かれているためケーブル１００ａにねじれる力がかかった場合でも、次に示すようにねじれが抑制される。

即ち、ケーブル１００ａを実装する場合や、使用する場合にケーブル１００ａにねじれる力がかかる場合がある。ケーブル１００ａに対して、第１シールドテープ５を緩める方向にねじれる力がかかる場合、ケーブル１００ａは、第２シールドテープ８が伸びる方向にねじれようとする。このため、ケーブル１００ａのねじれは、第２シールドテープ８の張力により抑制される。逆に、ケーブル１００ａに対して、第２シールドテープ８を緩める方向にねじれる力がかかる場合、ケーブル１００ａは、第１シールドテープ５が伸びる方向にねじれようとする。このため、ケーブル１００ａのねじれは、第１シールドテープ５の張力により抑制される。このように第１シールドテープ５と第２シールドテープ８とを互いに異なる周回方向に螺旋状に巻くことで、ケーブル１００ａをねじる力の方向に左右されずケーブル１００ａのねじれが抑制される。したがって、第１シールドテープ５、第２シールドテープ８は、緩みが抑制される。これにより、シールド体１０がコア部から浮いたり、変形したりしづらくなり、ケーブル１００ａは、安定した導電特性を発揮することができる。

また、図３を用いて説明したように、第１金属層５１と第２金属層８１の表面同士は、対向して接している。このため、第１基体５２または第２基体８２は、第１金属層５１と第２金属層８１の間に入り込まず、第１金属層５１と第２金属層８１とを対向電極としたキャパシタの形成が抑制されている。このため、シールド体１０は、ケーブル１００ａの信号の伝搬特性を良好に維持することができる。

また、第２シールドテープ８は、ラップ巻きであるためコア部を完全に覆うことができるが、オーバーラップ部８ｗにおいて、キャパシタが形成されてしまう。しかし、本実施形態のケーブル１００ａにおいては、このキャパシタ成分が著しく低減されている。以下、その説明を行う。

図５は、図２に示す領域Ｂの拡大図である。図２に示すように、領域Ｂにおいて、第２シールドテープ８の縁部同士が、ケーブル１００ａの径方向に重なり合い、オーバーラップ部８ｗを形成している。

そして、図５に示すように、オーバーラップ部８ｗでは、内側の第２金属層８１の縁部８１ａと外側の第２金属層８１の縁部８１ｂとが、第２基体８２を挟んで対向している。このため、対向した内側の第２金属層８１の縁部８１ａと外側の第２金属層８１の縁部８１ｂとによって、キャパシタが形成されている。

しかし、内側の第２金属層の縁部８１ａと第１金属層５１とは、オーバーラップ部８ｗで対向して接している。さらに第１金属層５１と外側の第２金属層８１の縁部８１ｂとは、オーバーラップ部８ｗから僅かに外れた接点Ｓにおいて接している。このため内側の第２金属層８１の縁部８１ａと外側の第２金属層８１の縁部８１ｂとは、接点Ｓにて、第１金属層５１を介して電気的に接続される。このように、オーバーラップ部８ｗにおけるキャパシタ成分は、キャパシタを形成している内側の第２金属層８１の縁部８１ａと外側の第２金属層８１の縁部８１ｂが短絡するため、著しく低減されている。従って、オーバーラップ部８ｗにおけるキャパシタ成分が低減される。

なお、ギャップ部５ｇの幅は、第１シールドテープ５の幅の５０％以下に設定されることがより好ましく、２５％以下に設定されることがさらに好ましい。

また、オーバーラップ部８ｗの幅は、第２シールドテープ８の幅の２５％以下に設定されることがより好ましい。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態であるケーブル１００ｂを示した図である。本実施形態の説明に当たり、第１の実施形態と同一または同等の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態のケーブル１００ｂは、第１シールドテープ５が、ラップ巻き、すなわちオーバーラップ部５ｗが形成されるように巻かれ、第２シールドテープ８が、ギャップ巻き、すなわちギャップ部８ｇが形成されるように巻かれる点で第１実施形態とは異なる。

本実施形態のケーブル１００ｂによれば、ケーブル１００ｂは、ケーブル１００ｂが屈曲する際、ギャップ部８ｇを挟んでケーブル１００ｂの長手方向に隣り合う第２シールドテープ８の側端部と第２シールドテープ８の側端部との距離が変化しても、その変化をギャップ部８ｇが吸収するため、良好な屈曲性を有することができる。

また、本実施形態におけるケーブル１００ｂでは、第１シールドテープ５のオーバーラップ部５ｗにキャパシタが形成される。しかし、キャパシタ成分は、第１の実施形態で説明したオーバーラップ部８ｗにおけるキャパシタ成分の低減と同様に、著しく低減される。具体的には、第１シールドテープ５のオーバーラップ部５ｗにおいて、第１シールドテープ５の内側の金属層と外側の金属層とが、第１シールドテープ５の第１基体５２を介して対向するためキャパシタを形成する。しかし、第１シールドテープ５の内側の金属層と外側の金属層とは、第２シールドテープ８の金属層を介して短絡する。このため、キャパシタ成分は、著しく低減される。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態であるケーブル１００ｃを示した図である。本実施形態の説明に当たり、第１の実施形態と同一または同等の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態のケーブル１００ｃは、第１シールドテープ５及び第２シールドテープ８は、同一の周回方向に巻かれている点で、第１の実施形態と異なる。

以上、本発明を第１、第２、第３の実施形態を用いて説明したが、本発明は、これらに限らず種々の変形が可能である。

例えば、各実施形態のケーブルでは、コア部が１つの同軸ケーブルとなっているが、コア部を複数本まとめて、このまとめられた複数本のコア部にシールド体が形成された構成であっても良い。

さらに第２の実施形態において、第１シールドテープ５と第２シールドテープ８とは、同一の周回方向に巻かれても良い。

また、各実施形態では、第１シールドテープ５と第２シールドテープ８がともに樹脂から成る基体上に金属層が設けられている構造で説明したが、第１シールドテープ５及び第２シールドテープ８は、金属のみで各シールドテープを形成しても良い。この場合には、オーバーラップ部におけるキャパシタの形成がなく好適である。

その他、中心導体１、絶縁体２、第１シールドテープ５、第２シールドテープ８、ジャケット１５等の各材料等は、本発明の課題を解決する範囲で種々変更が可能である。さらに、本発明は、コア部とシールド体１０の間に他の部材が介在することを排除せず、同様にシールド体１０とジャケットとの間に他の部材が介在することを排除するものではない。

本発明の第１の実施形態に係るケーブルを示した図である。 図１に示した、ケーブルの径方向における断面図である。 図２に示した領域Ａの拡大図である。 図１に示すケーブルが屈曲している様子を示した図である。 図２に示す領域Ｂの拡大図である。 本発明の第２の実施形態であるケーブルを示した図である。 本発明の第３の実施形態であるケーブルを示した図である。

符号の説明

１００ａ，１００ｂ，１００ｃ・・・ケーブル、１・・・中心導体、２・・・絶縁体、５・・・第１シールドテープ、８・・・第２シールドテープ、１５・・・ジャケット

Claims (3)

1. 中心導体と、
   前記中心導体を被覆する絶縁体と、
   前記絶縁体を覆うシールド体とを備え、
   前記シールド体は、第１金属層を有すると共に前記絶縁体に螺旋状に巻かれる第１シールドテープと、第２金属層を有すると共に前記第１シールドテープに螺旋状に巻かれる第２シールドテープと、から成り、
   前記第１シールドテープと前記第２シールドテープの一方は、オーバーラップ部が形成されるように巻かれており、他方はギャップ部が形成されるように巻かれていること
   を特徴とするケーブル。
2. 前記第１シールドテープは、ギャップ部が形成されるように巻かれており、前記第２シールドテープは、オーバーラップ部が形成されるように巻かれていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
3. 前記第１シールドテープは、オーバーラップ部が形成されるように巻かれており、前記第２シールドテープは、ギャップ部が形成されるように巻かれていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
   

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