JP2021028898A - 屈曲性に優れる細径同軸ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る同軸ケーブル10は、図1に示すように、中心導体11と、中心導体11の外周に設けられる絶縁体12と、絶縁体12の外周に金属面側を外側にして縦添えされる金属樹脂テープからなる第1外部導体13aと、第1外部導体13aの外周に横巻きして設けられる金属細線からなる第2外部導体13bと、第2外部導体上を覆う外被体14とを備える同軸ケーブル10であって、金属樹脂テープは、絶縁体12の外径の20〜50%の範囲内で一部重なるように縦添えされており、重なった金属樹脂テープ同士が接着されている。
中心導体11は、同軸ケーブル10の長手方向に延びる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ず、要求されるインピーダンス特性に応じて任意に選択されるが、例えばPFA(ε2.1)、ETFE(ε2.5)、FEP(ε2.1)等、誘電率が2.0〜2.5の低誘電率のフッ素系樹脂が好ましく、なかでも、PFA樹脂が好ましい。なお、絶縁体12の材料に着色剤を含有させてもよい。絶縁体12の厚さも特に限定されず、要求されるインピーダンス特性に応じて任意に選択されるが、例えば0.15〜1.5mm程度の範囲内とすることが好ましい。絶縁体12の形成方法は特に限定されないが、中実構造、中空構造、発泡構造のいずれも押し出しで容易に形成できる。
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、絶縁体12上に、金属層面を外側にした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とからなる2重構造で構成されている。このような2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を使用することがある。
第1外部導体13aは、絶縁体12上(絶縁体12の周囲ともいう。)に金属樹脂テープを縦添えして形成される。縦添えは、金属樹脂テープの金属層面側を外側(その後に設けられる第2外部導体13bの側)に向けて行われる。金属樹脂テープは、図3に示すように、樹脂基材13a3と、樹脂基材13a3の一方の面の最表面に設けられた金属層13a1と、樹脂基材13a3の他方の面の最表面に設けられた接着剤層13a2とで少なくとも構成されている。「少なくとも」や「最表面」としたのは、樹脂基材13a3と金属層13a1との間や、樹脂基材13a3と接着剤層13a2との間に、任意に他の層が設けられていてもよいことを意味している。なお、本願では、接着剤層13a2は、粘着性のある粘着剤層を含む意味で用いている。
第2外部導体13bは、図1及び図2に示すように、第1外部導体13a上に金属細線を横巻きして形成される。横巻した金属細線は、図1に示す単層でも図示しない積層でもよく、特に限定されないが、単層が好ましい。横巻きは、編組構造のような撚り目がないので、編組構造のような撚り目に起因して第1外部導体13aを構成する金属樹脂テープの金属層に皺を生じさせるのを防ぐことができる。また、金属細線の横巻きは、細線が交差して撚り目を形成する編組構造に比べて、同一程度の効果(シール効果等)を生じさせる範囲で、第2外部導体13bの厚さを薄くすることができ、同軸ケーブル10の細径化の観点から有利である。
外被体14は、外部導体13の外周に設けられ、絶縁性があればその材質は特に限定されない。片面に接着剤層を設けた樹脂テープを螺旋巻きして設けてもよいが、好ましくは、樹脂を押出して設ける。外被体14の構成樹脂としては、樹脂押出の場合は絶縁体12に適用されている種々のものを使用することができ、例えばPFA、ETFE、FEP等のフッ素系樹脂であってもよいし、塩化ビニル樹脂であってもよいし、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂であってもよいし、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂であってもよい。外被体14の厚さは、例えば0.1〜1.0mm程度の範囲内とすることができる。
先ず、図1に示す形態の同軸ケーブル10を作製した。中心導体11として、外径0.203mmの銀めっき軟銅線を用いた。次に、中心導体11の外周に厚さ0.21mmのPFA樹脂(デュポン社製、誘電率2.1)を図2(A)の中実構造となるように押し出し形成して外径を0.623mmにした。次に、第1外部導体13a及び第2外部導体13bからなる2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基材の一方の面に厚さ0.008mmの銅箔が設けられ、他方の面に接着剤層が設けられた、幅2.5mmで合計厚さ0.02mmの金属樹脂テープを用いた。この金属樹脂テープを、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0.54mmの幅だけ重なるようにして縦添えし、重なり部分16で接着剤層13a2と金属層13a1とを接着させた。接着手段は加熱融着とした。金属樹脂テープが一部重なった部分は第1外部導体13aの最大厚さとなり、0.04mmとなった。第2外部導体13bは、外径0.05mmの銀めっき軟銅線を38本用いて6.5mmのピッチで左巻きし、第2外部導体13bを形成した後の外径を0・763mmとした。その後、外被体14として、PFA樹脂(デュポン社製)層を押出し形成して、外径0.85mmの同軸ケーブル10を作製した。
実施例1において、絶縁体12を中空構造体とした。中空構造は、中空構造体形成用の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12a、厚さ0.05mmの外環状部12b及び厚さ0.05mmの連結部12cで囲まれた断面形態となる中空構造を成形したものであり、空隙率は54%であった。これ以外は、実施例1と同様にして、実施例2の同軸ケーブル10を作製した。
実施例1において、中心導体11の外径を0.287mmに変更し、絶縁体12の外径を0.90mmに変更し、金属樹脂テープは幅3.5mmで0.67mmの幅だけ重なるようにし、金属細線の本数を55で9.0mmピッチに変更し、第2外部導体13bを形成した後の外径を1.08mmに変更した。それ以外は実施例1と同様にして、外径1.14mmとなる実施例3の同軸ケーブルを作製した。
実施例1において、金属細線の本数を35本に変更し、第2外部導体13bを形成した後、外被体14として厚さ0.025mmで幅3mmの融着層付きPETテープ(樹脂テープ)を用いて横巻ピッチ1.5mmで1/2ラップに変更した。それ以外は実施例1と同様にして、外径0.86mmとなる実施例3の同軸ケーブルを作製した。
実施例1において、幅2mmの金属樹脂テープを0.04mmの幅だけ重なるようにした。それ以外は実施例1と同様にして比較例1の同軸ケーブルを作製した。
実施例1において、幅4mmの金属樹脂テープを2.04mmの幅だけ重なるようにした。それ以外は実施例1と同様にして比較例1の同軸ケーブルを作製した。
図4は、屈曲試験の態様を示す説明図である。屈曲試験は、長さ1000mmの同軸ケーブル10を、直径10cmの2つのロール42,42間に挟み、同軸ケーブル10の下方端部に荷重41を取り付け、ロール42と下方端部との間を振れ止め43,43で挟んだ。こうした態様にした後、ロール42の上方の同軸ケーブル10をロール42の円弧に沿って左右180°に20回/分の速度で50分間屈曲させた。
11 中心導体
12 絶縁体
12a 内環状部
12b 外環状部
12c 連結部
13 外部導体
13a 第1外部導体(金属樹脂テープ)
13a1 金属層
13a2 接着層
13a3 基材
13b 第2外部導体(金属細線)
14 外被体
15 重なり部分
16 重なり幅
41 荷重
42 ロール
43 振れ止め
D1 中心導体の外径
D2 絶縁体の外径
D3 金属細線の外径
G 隙間
P 金属細線の横巻ピッチ
T 第1外部導体の厚さ
W1 金属樹脂テープの幅
W2 重なり幅
Claims (5)
- 中心導体と、該中心導体の外周に設けられる絶縁体と、該絶縁体の外周に金属面側を外側にして縦添えされる金属樹脂テープからなる第1外部導体と、該第1外部導体の外周に横巻きして設けられる金属細線からなる第2外部導体と、該第2外部導体上を覆う外被体とを備える同軸ケーブルであって、前記金属樹脂テープは、前記絶縁体の外径の20〜50%の範囲内で一部重なるように縦添えされており、重なった前記金属樹脂テープ同士が接着されている、ことを特徴とする同軸ケーブル。
- 前記金属細線の外径は前記絶縁体の外径の0.04〜0.1倍である、請求項1に記載の同軸ケーブル。
- 前記第1外部導体の厚さが0.004〜0.072mmとなるように金属樹脂テープが縦添えされている、請求項1又は2に記載の同軸ケーブル。
- 前記絶縁体は、誘電率が2.0〜2.5の樹脂で構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の同軸ケーブル。
- 前記絶縁体が中空構造体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の同軸ケーブル。
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