JP2020021703A - 多芯通信ケーブル - Google Patents
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Description
前記外部導体は、前記絶縁体上に、金属層面を外側にした第1金属樹脂テープを縦添えしてなる第1外部導体と、該第1外部導体上に、金属細線を横巻きしてなる第2外部導体と、該第2外部導体上に、金属層面を内側にした第2金属樹脂テープを横巻きしてなる第3外部導体とで構成した、ことを特徴とする。
本発明に係る多芯通信ケーブル10は、図1及び図2に示すように、2本の同軸電線1,1からなる同軸電線組2を2組以上含み、その2組以上の同軸電線組2を外被シース4で覆ってなるケーブルである。そして、同軸電線1は、中心導体11と絶縁体12と外部導体13と外被体14とをその順で有している。外部導体13は、絶縁体12上に、金属層面を外側にした第1金属樹脂テープを縦添えしてなる第1外部導体13aと、その第1外部導体13a上に、金属細線を横巻きしてなる第2外部導体13bと、その第2外部導体13b上に、金属層面を内側にした第2金属樹脂テープを横巻きしてなる第3外部導体13cとで構成されている。
同軸電線1は、図1及び図2に示すように、中心導体11と、中心導体11の外周に長手方向Yに連続した絶縁体12と、その絶縁体12の外周に設けられた外部導体13と、その外部導体13の外周に設けられた外被体14とで構成されている。
中心導体11は、同軸電線1の長手方向Yに延びる1本の素線で構成される、又は複数本の素線を撚り合わせて構成される。素線は、良導電性金属であればその種類は特に限定されないが、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、銅アルミニウム複合線等の良導電性の金属導体、又はそれらの表面にめっき層が施されたものを好ましく挙げることができる。高周波用の観点からは、銅線、銅合金線が特に好ましい。めっき層としては、はんだめっき層、錫めっき層、金めっき層、銀めっき層、ニッケルめっき層等が好ましい。素線の断面形状も特に限定されないが、断面形状が円形又は略円形の線材であってもよいし、角形形状であってもよい。
絶縁体12は、中心導体11の外周に、長手方向Yに連続して設けられている低誘電率の絶縁層である。絶縁体12の材料は特に限定されないが、例えばPFA、ETFE、FEP等の低誘電率のフッ素系樹脂が好ましく、良好な高周波伝送特性を示すことができる。絶縁体12の材料に着色剤を含有させてもよい。こうした絶縁体12の形成方法は特に限定されないが、押し出し、塗布等を挙げることができる。絶縁体12の構造形態は、中実構造でも中空構造でも発泡構造であってもよい。中空構造と発泡構造は、構造体内部に空隙を有するので誘電率をさらに小さくすることができる。絶縁体12の厚さも特に限定されないが、0.2〜0.5mm程度の範囲内とすることが好ましい。なお、中空構造は、空隙部を、内環状部、外環状部及び連結部で囲む断面形態等を例示できる。
外部導体13は、絶縁体12の外周に設けられている。外部導体13は、後述する全体を覆うシールド層6とは区別して設けられている。この外部導体13は、絶縁体12上に、金属層面を外側にした第1金属樹脂テープを縦添えしてなる第1外部導体13aと、その第1外部導体13a上に、金属細線を横巻きしてなる第2外部導体13bと、その第2外部導体13b上に、金属層面を内側にした第2金属樹脂テープを横巻きしてなる第3外部導体13cとで3重構造に構成されている。このような3重構造からなる外部導体13は、導体断面積が大きくなり、挿入損失を低減することができる。なお、本願では、第1外部導体13aを構成する第1金属樹脂テープにも符号13aを使用し、第2外部導体13bを構成する金属細線にも符号13bを使用し、第3外部導体13cを構成する第2金属樹脂テープにも符号13cを使用する。
外被体14は、外部導体13の外周に設けられている。この外被体14は、絶縁性の融着層14b付きの樹脂テープ14aの融着層14bの側を外部導体側にして横巻きして形成されている。外被体14を構成する樹脂テープ14aの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、エチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、フッ素化樹脂共重合体(ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂:PFA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、等を挙げることができる。硬さや伸びの点において、好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等である。これらの樹脂テープ14aは通常は単層であるが、目的に応じて2層以上としてもよい。樹脂テープ14aの厚さは、必要な絶縁耐圧を確保できるだけの厚さであれば特に限定されないが、後述の実施例のように、0.004mm程度とすることができる。樹脂テープ14aは着色されていてもよい。着色は、着色剤を樹脂テープ14a内に含有させたり、着色剤を樹脂テープ14a上に塗布や印刷して設けることができる。樹脂テープ14aを着色するによって、得られた同軸電線1に別々の色を付与でき、その色によって個々の役割を持つ同軸電線1を識別することができる。
多芯通信ケーブル10は、図1に示すように、芯材3と、芯材3の外周に配置された2組以上の同軸電線組2と、2以上の同軸電線組2を覆い束ねる押さえ巻きテープ5と、押さえ巻きテープ5を覆うシールド層6と、シールド層6を覆う樹脂押し出しシース7とで少なくとも構成されている。なお、2組以上の同軸電線組2を覆う、押さえ巻きテープ5、シールド層6及び樹脂押し出しシース7等を、外被シース4と呼んでもよい。この多芯通信ケーブル10は、上記した同軸電線2本からなる同軸電線組2を2組以上含み、例えば図1の例では、同軸電線組2が4含まれている態様を示している。同軸電線組2の数は、少なくとも2以上の複数であればよく、上限も特に限定されないが、4〜8程度とすることができる。
芯材3は、多芯通信ケーブル10の中心に位置するものであり、種々の態様とすることができる。例えば、巻芯として機能する高張力のテンションメンバとすれば、多芯通信ケーブル10の軸方向の強度と屈曲性を補強するように作用する。その例としては、複数の繊維からなる繊維糸又はその繊維糸を束ねた繊維束が好ましく用いられる。繊維束又は繊維糸を構成する繊維としては、例えば、テトロン(登録商標)等のポリエステル繊維や、ケブラ(登録商標)等の全芳香族ポリアミド繊維や、ベクトラン(登録商標)等のポリアリレート繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。また、芯材3は、異なる材質の繊維や、外径の異なる繊維糸を任意に複合させたものであってもよい。芯材3は、これらの繊維束又は繊維糸を集合線、撚り線又は編み込み線にして同心円状(真円形)の断面になっている。なお、「dtex」は繊維糸を重量換算で示すものであり、1dtexは、長さ10000mで1gであることを意味する。
芯材3は、芯材押さえ巻きテープ8で覆われていることが好ましい。芯材押さえ巻きテープ8としては、芯材3がばらけないように押さえることができるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエステルテープ等を好ましく挙げることができる。その厚さも特に限定されず、0.003〜0.01mmの範囲内であることが好ましい。こうした芯材押さえ巻きテープ8で巻かれた後の芯材3の外径は、その役割や用途に応じて任意に選択され、特に限定されない。なお、テープ幅も、巻きピッチ等によって任意に選択され、特に限定されない。
外被シース4は、押さえ巻きテープ5、シールド層6及び樹脂押し出しシース7等で構成されている。押さえ巻きテープ5は、2以上の同軸電線組2を覆い束ねるように設けられている。押さえ巻きテープ5は、複数の同軸電線組2がばらけないように押さえることができるものであれば特に限定されないが、ポリエステルテープ、紙テープ等を挙げることができ、特に和紙テープを好ましく挙げることができる。これら押さえ巻きテープ5の厚さも特に限定されず、0.003〜0.01mmの範囲内であることが好ましい。テープ幅は、巻きピッチ等によって任意に選択される。なお、押さえ巻きテープ5は、同軸電線組2とともに信号線等が必要に応じて設けられている場合には、それらをまとめて巻き押さえるように作用する。
先ず、図2に示す形態の同軸電線1を作製した。各同軸電線1について、中心導体11として、直径0.10mmの錫めっき軟銅線を7本撚りしたAWG30(外径約0.3mm)を用いた。次に、中心導体11の外周に厚さ0.24mmのFEP樹脂(デュポン社製)層を押出し形成して外径を0.78mmにした。次に、第1外部導体13a、第2外部導体13b及び第3外部導体13cからなる3重構造の外部導体13を形成した。第1外部導体13aは、厚さ0.004mmのPET基材の上に厚さ0.008mmの銅箔が設けられた幅3mmの第1金属樹脂テープを用い、銅箔側が外側(その後に設けられる第2外部導体13bの側)になるようにして縦添えした。第2外部導体13bは、直径0.05mmの錫めっき軟銅線(金属細線。TCWと略す。)を59本用いて14mmのピッチP1で左巻きした。次に、第3外部導体13cは、厚さ0.004mmのPET基材の上に厚さ0.008mmの銅箔が設けられた幅3mmの第2金属樹脂テープを用い、銅箔側が第2外部導体13bの側になるようにして4mmのピッチP2で右巻きした。3重構造の外部導体13を設けた後の外径は、0.94mmであった。その後、外被体14として、厚さ0.004mmで幅3mmの融着層付きPFEテープ(樹脂テープ14a)を用い、融着層14bの側を第2金属樹脂テープ側にして、第2金属樹脂テープの巻き方向とは逆の左巻きとした。そのときの横巻ピッチP3は4mmとした。各同軸電線1の外径は0.95mmであった。なお、樹脂テープに着色して2本の同軸電線をそれぞれ色分けした。
実施例1において、中心導体11の外周に設ける絶縁体12として、厚さ0.20mmのPFA樹脂からなる中空構造を押出し形成して外径を0.71mmにした。この中空構造の絶縁体12は、中空構造体用ダイスニップルにて350℃でPFA樹脂(デュポン社製)を押出しして、空隙部が、厚さ0.05mmの内環状部、厚さ0.05mmの外環状部及び厚さ0.05mmの連結部で囲まれた断面形態である。絶縁体全体の外径は0.71mmであり、空隙部の空隙率は絶縁体全体の面積に対して29%であった。それ以外は実施例1と同様にして、最終外径が4.8mmの多芯通信ケーブル10を作製した。得られた多芯通信ケーブル10は、屈曲させた場合でも特性が低下しにくい柔軟性のある多芯通信ケーブであった。
2 同軸電線組
3 芯材
3a 内層押さえ巻きテープ
4 外被シース
5 外層押さえ巻きテープ
6 シールド層
7 樹脂押し出し層
8 芯材押さえ巻きテープ
10 多芯通信ケーブル
11 中心導体
12 絶縁体
13 外部導体
13a 第1外部導体(第1金属樹脂テープ)
13b 第2外部導体(金属細線)
13c 第3外部導体(第2金属樹脂テープ)
14 外被体
14a 樹脂テープ
14b 融着層
Y 長手方向
P1 金属細線の横巻ピッチ
P2 第2金属樹脂テープの横巻ピッチ
P3 樹脂テープの横巻ピッチ
41 固定板
42 固定部
Claims (5)
- 2本の同軸電線からなる同軸電線組を2組以上含み、前記2組以上の同軸電線組を外被シースで覆ってなる多芯通信ケーブルであって、前記同軸電線は、中心導体と絶縁体と外部導体と外被体とをその順で有し、
前記外部導体は、前記絶縁体上に、金属層面を外側にした第1金属樹脂テープを縦添えしてなる第1外部導体と、該第1外部導体上に、金属細線を横巻きしてなる第2外部導体と、該第2外部導体上に、金属層面を内側にした第2金属樹脂テープを横巻きしてなる第3外部導体とで構成した、ことを特徴とする多芯通信ケーブル。 - 前記第2外部導体である金属細線の径は絶縁体外径の1/10〜1/20である、請求項1に記載の多芯通信ケーブル。
- 前記第1外部導体及び第3外部導体を構成する金属層の厚さが2〜8μmの範囲内であり、前記第1外部導体及び第3外部導体を構成する樹脂基材の厚さが2〜20μmの範囲内である、請求項1又は2に記載の多芯通信ケーブル。
- 前記外被体が、融着層付きの樹脂テープの該融着層を外部導体側にして横巻きして形成され、前記第3外部導体と前記樹脂テープとが前記融着層を介して接着している、請求項1〜3のいずれか1項に記載の多芯通信ケーブル。
- 前記外被シースが、内側から外側に向かって、1又は2以上の押さえ巻きテープと、シールド層と、樹脂押し出し層とがその順で有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多芯通信ケーブル。
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