CN104240815B - 同轴电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有优异的弯曲性的同轴电缆。本发明的同轴电缆具备：中心导体；和以包覆中心导体的外周的方式设置的绝缘发泡体，在绝缘发泡体的外周表面形成有吸收应力的凸部，凸部形成为在绝缘发泡体的圆周方向具有振幅的波状。
Description
技术领域
本发明涉及具有优异的弯曲性的同轴电缆。
背景技术
一般而言，同轴电缆具备：中心导体（内部导体）；以包覆中心导体的外周的方式设置的绝缘发泡体；以包覆绝缘发泡体的外周的方式设置的外部导体；和以包覆外部导体的外周的方式设置的护套。另外，同轴电缆以中心导体、绝缘发泡体、外部导体和护套形成同轴结构的方式构成。作为这样的同轴电缆的中心导体和外部导体，例如使用将铜板或铜合金板制成筒状而形成的铜管等。因此，同轴电缆存在难以弯曲、弯曲性（挠性）低的问题。因此，例如在将同轴电缆设置在狭窄的部位的情况等情况下，存在难以进行设置操作（即操作性低）的情况。另外，例如在将同轴电缆卷取到卷取辊上时，还存在需要增大卷取辊的直径等、同轴电缆的处理性低的情况。
因此，例如，公开了使外部导体为将铜或铜合金等的金属线编织形成的编织层，由此使同轴电缆的弯曲性提高的技术（例如参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-169771号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，即使是这样的同轴电缆，弯曲性也低，同轴电缆的操作性和处理性也低。
因此，本发明的目的是解决上述技术问题，提供具有优异的弯曲性的同轴电缆。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述技术问题，本发明如以下那样构成。
根据本发明的第一方式，提供一种同轴电缆，其具备：中心导体；和以包覆上述中心导体的外周的方式设置的绝缘发泡体，在上述绝缘发泡体的外周表面形成有吸收应力的凸部，上述凸部形成为在上述绝缘发泡体的圆周方向具有振幅的波状。
根据本发明的第二方式，提供第一方式的同轴电缆，其特征在于：上述凸部沿上述绝缘发泡体的长度方向形成。
根据本发明的第三方式，提供第一方式的同轴电缆，其特征在于：上述凸部沿上述绝缘发泡体的中心轴方向形成为螺旋状。
根据本发明的第四方式，提供第一至第三方式中任一方式的同轴电缆，其特征在于：在形成有多个上述凸部的情况下，相邻的上述凸部间的距离为1.5mm以上10.75mm以下。
根据本发明的第五方式，提供第一至第四方式中任一方式的同轴电缆，其特征在于：在上述绝缘发泡体的外周，以包覆上述绝缘发泡体的外周的方式设置有外部导体，上述凸部在与上述绝缘发泡体的长度方向正交的方向的截面具有与上述外部导体的接触面积变小的形状。
根据本发明的第六方式，提供第一至第五方式中任一方式的同轴电缆，其特征在于：上述凸部的弯曲间距为10mm以上20mm以下。
根据本发明的第七方式，提供第一至第六方式中任一方式的同轴电缆，其特征在于：上述凸部的高度为0.1mm以上0.5mm以下，上述凸部的宽度为1.0mm以上10mm以下。
发明效果
根据本发明的同轴电缆，具有优异的弯曲性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的同轴电缆的概略立体图。
图2是本发明的一个实施方式的同轴电缆具备的绝缘发泡体的概略立体图。
图3是本发明的一个实施方式的同轴电缆具备的绝缘发泡体的概略图，（a）是与绝缘发泡体的长度方向正交的方向的截面图，（b）是绝缘发泡体的俯视图。
图4是表示本发明的一个实施方式的同轴电缆具备的绝缘发泡体的变形例的概略图。
图5是在制造本发明的一个实施方式的同轴电缆时使用的盖子的概略截面图。
图6是本发明的另一个实施方式的同轴电缆具备的绝缘发泡体的概略立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式进行说明。
（1）同轴电缆的结构
首先，主要使用图1～图4对本发明的一个实施方式的同轴电缆的结构进行说明。
如图1所示，本实施方式的同轴电缆1具备中心导体（内部导体）2、绝缘发泡体3、外部导体4和护套5。即，同轴电缆1以中心导体2、绝缘发泡体3、外部导体4和护套5形成同轴结构的方式构成。
作为中心导体2，例如能够使用成形为中空管状的铜材（铜管）、成形为棒状的铜材等。此外，作为中心导体2，例如也可以使用作为含有铜或铝线的线材的导线、或将多个线材绞合而形成的绞线等。
在中心导体2的外周，以包覆中心导体2的外周的方式设置有绝缘发泡体3。如图1～图3所示，在绝缘发泡体3的外周表面设置有凸部6。凸部6形成为在绝缘发泡体3的圆周方向具有振幅的波状。即，凸部6形成为在绝缘发泡体3的圆周方向具有周期性的弯曲。另外，凸部6可以沿绝缘发泡体3的长度方向形成。
由此，例如，在从外部对同轴电缆1施加有弯曲等的力（以下，也简称为“外力”）时，凸部6发生变形，凸部6吸收在同轴电缆1中产生的应力。即，当对同轴电缆1施加外力、外力与凸部6碰撞时，外力沿凸部6向多个方向分散，凸部6发生变形使得凸部6具有的多个顶点靠近或远离。因此，同轴电缆1的弯曲性提高，容易使同轴电缆1弯曲。
凸部6可以在绝缘发泡体3的圆周方向以规定间隔形成有多个。多个凸部6可以分别以与绝缘发泡体3的长度方向平行的方式形成。此时，如图3（b）所示，相邻的凸部6、6间的距离（最短距离）d可以为1.5mm以上10.75mm以下，优选5.0mm以上7.0mm以下。由此，在对同轴电缆1施加有外力时，凸部6更容易吸收在同轴电缆1中产生的应力。因此，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。此外，当相邻的凸部6、6间的距离d小于1.5mm时，凸部6的数量变得过多，凸部6相互干扰，因此，同轴电缆1的弯曲性降低。另外，当相邻的凸部6、6间的距离d超过10.75mm时，凸部6的数量少，因此，虽然能够使同轴电缆1的弯曲性提高，但是在施加有外力时存在凸部6被压坏（压溃）的情况。
凸部6可以具有与后述的外部导体4的接触面积变小的形状，其中，该外部导体4以包覆绝缘发泡体3的外周的方式设置。例如，凸部6可以在与绝缘发泡体3的长度方向正交的方向（即圆周方向）的截面具有与外部导体4点接触的形状。具体而言，如图3（a）所示，凸部6可以在与绝缘发泡体3的长度方向正交的方向的截面形成为半圆形状。此外，如图4所示，凸部6的截面形状也可以为例如三角形状。另外，凸部6的截面形状也可以形成为梯形形状等。由此，在对同轴电缆1施加有外力时，在绝缘发泡体3与外部导体4之间产生的摩擦力减小。因此，绝缘发泡体3容易在外部导体4内滑动。即，绝缘发泡体3容易在外部导体4内移动。其结果，同轴电缆1更容易弯曲，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。
与此相对，在绝缘发泡体3与外部导体4的接触面积大的情况下，例如在绝缘发泡体3与外部导体4面接触的情况下，当对同轴电缆1施加外力时，在绝缘发泡体3与外部导体4之间产生的摩擦力变大。因此，绝缘发泡体3难以在外部导体4内移动，同轴电缆1难以弯曲。另外，在对同轴电缆1施加有外力时，同轴电缆1容易压曲（纵弯曲）。
如图3（b）所示，凸部6可以以弯曲间距P为10mm以上20mm以下、例如16.2mm的方式形成。此外，凸部6的弯曲间距P是指在与绝缘发泡体3的长度方向平行的一条线L1上相邻的顶点T1、T2间的最短距离。由此，凸部6更容易吸收在同轴电缆1中产生的应力，因此，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。此外，当凸部6的弯曲间距P小于10mm时，凸部6具有的顶点的数量变得过多，因此，在对同轴电缆1施加有外力时，难以产生凸部6具有的顶点靠近或远离那样的凸部6的变形。因此，同轴电缆1的弯曲性降低。另外，当凸部6的弯曲间距P超过20mm时，在对同轴电缆1施加有外力时，同轴电缆1容易压曲（纵弯曲）。
如图3（a）所示，凸部6可以以高度h为0.1mm以上0.5mm以下、优选0.2mm以上0.4mm以下的方式形成。例如，在绝缘发泡体3的直径（同轴电缆1的直径）为35mm的情况下，凸部6的高度h可以为0.2mm。另外，凸部6可以以宽度w为1.0mm以上10mm以下、优选4.0mm以上6.0mm以下的方式形成。例如，在绝缘发泡体3的直径为35mm的情况下，凸部6的宽度w可以为5.0mm。由此，凸部6更容易吸收在同轴电缆1中产生的应力，因此，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。此外，当凸部6的高度h小于0.1mm时，凸部6难以吸收在同轴电缆1中产生的应力，因此存在同轴电缆1的弯曲性降低的情况。当凸部6的高度h超过0.5mm时，在对同轴电缆1施加有外力时，存在凸部6被压坏（压溃）的情况。另外，当凸部6的宽度w小于1.0mm时，凸部6难以吸收在同轴电缆1中产生的应力。当凸部6的宽度w超过10mm时，力在凸部6内被分散，因此凸部6难以变形。因此，凸部6更难以吸收在同轴电缆1中产生的应力，存在同轴电缆1的弯曲性降低的情况。
绝缘发泡体3例如通过使介电常数低的绝缘材料发泡而形成。作为这样的绝缘材料，能够使用例如聚烯烃类树脂。作为聚烯烃类树脂，可以列举聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、植入（implant）型TPO、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-戊烯共聚物。作为聚乙烯，能够将LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、LLDPE（直链状低密度聚乙烯）、MDPE（中密度聚乙烯）、UHMWPE（超高分子量聚乙烯）等各种聚乙烯单独使用或多种混合使用。例如，作为绝缘材料，能够使用将MDPE和LDPE以70/30～90/10的比例混合而得到的材料。
作为使绝缘材料发泡的方法，有物理的发泡方法（物理发泡）和化学的发泡方法（化学发泡）。物理发泡，例如是指以下的方法：在比大气压高的压力（高压）下的挤出机内向绝缘材料中注入（压入）发泡气体，使发泡气体在绝缘材料中溶解后，使这样的绝缘材料在大气压下开放，由此使绝缘材料发泡。作为发泡气体，能够使用例如二氧化碳（CO2）气体、氮（N2）气、氩（Ar）气等不活泼气体。此时，发泡气体的注入压力能够根据绝缘发泡体3的发泡度和绝缘材料的种类等适当进行调整。另外，在使绝缘材料物理发泡的情况下，可以在绝缘材料中添加有发泡成核剂。化学发泡是指以下的方法：在使用挤出机使化学发泡剂在绝缘材料中混合而分散的状态下，在混炼时将分散在绝缘材料中的化学发泡剂加热至化学发泡剂的分解温度以上，由此使化学发泡剂发生分解反应，利用由化学发泡剂的分解产生的气体使绝缘材料发泡。此外，作为化学发泡剂，没有特别限定，能够使用公知的各种化学发泡剂。
在构成绝缘发泡体3的绝缘材料中，除了发泡成核剂或发泡剂（化学发泡剂）以外，还可以添加有例如抗氧化剂、粘度调整剂、增稠剂、增强剂、填充剂、增塑剂（软化剂）、硫化剂、硫化促进剂、交联剂、交联助剂、发泡助剂、加工助剂、防老化剂、耐热稳定剂、耐侯稳定剂、防静电剂、润滑剂、其它添加剂等。
在绝缘发泡体3的外周，以包覆绝缘发泡体3的外周表面的方式设置有外部导体4。作为外部导体4，能够使用例如成形为圆筒状的铜材（铜管）。此外，可以对外部导体4实施波纹化处理。由此，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。
在外部导体4的外周，以包覆外部导体4的外周表面的方式设置有护套（外包覆层）5。护套5通过将例如聚乙烯（PE）、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚氨酯等树脂挤出成形而形成。
（2）同轴电缆的制造方法
接着，对本发明的一个实施方式的同轴电缆1的制造方法进行说明。
（绝缘发泡体形成工序）
使用例如挤出机等，以包覆铜管等中心导体2的外周的方式挤出包覆绝缘材料，形成绝缘发泡体3。例如，首先，将挤出机内调整为比大气压高的压力（高压），在这样的高压下，向挤出机内的绝缘材料中注入发泡气体。由此，发泡气体溶解在绝缘材料中。然后，在向绝缘材料中注入发泡气体的同时，以包覆从例如送出机等送出的中心导体2的外周的方式，挤出包覆溶解有发泡气体的绝缘材料。当在中心导体2的外周挤出包覆的绝缘材料从高压下向大气压开放时，溶解在绝缘材料中的发泡气体成为过饱和状态而成为气体。由此，绝缘材料发泡形成发泡层。然后，使形成有发泡层的中心导体2通过例如精整模（sizingdie）等对发泡层进行冷却的中空状的管（圆筒管）内，在调整好发泡层的外径的同时，使发泡层冷却凝固。由此，以包覆中心导体2的外周的方式形成绝缘发泡体3。
在挤出机的出口，例如设置有如图5所示的具有绝缘材料分割部件7的盖子8。作为绝缘材料分割部件7，例如能够使用由SUS等形成的棒状的部件、线状的部件、枝状的部件等。另外，绝缘材料分割部件7可以与盖子8一体地设置，也可以以能够拆卸的方式设置。通过经由这样的盖子8从挤出机将绝缘材料挤出到中心导体2的外周上，绝缘材料以在中心导体2的圆周方向被分割的状态被挤出，包覆中心导体2的外周。当这样在中心导体2的外周挤出包覆的绝缘材料从高压下向大气压开放时，形成在表面具有凸部的发泡层。然后，通过使该具有凸部的发泡层通过例如精整模内，在中心导体2的外周表面形成形成有凸部6的绝缘发泡体3。此外，通过改变盖子8具备的绝缘材料分割部件7的形状（例如绝缘材料分割部件7的长度、宽度等），能够对凸部6的截面形状（即绝缘发泡体3的圆周方向的截面形状）、高度h、宽度w进行各种适当改变。另外，通过改变盖子8具有的绝缘材料分割部件7的条数，能够对在绝缘发泡体3上形成的凸部6的数量、和相邻的凸部6、6间的距离d进行调整。
另外，一边在使中心导体2行进的同时使盖子8在左右方向旋转规定角度，一边向中心导体2的外周挤出包覆绝缘材料。即，以中心导体2的行进方向为轴，使盖子8向一个方向（例如顺时针方向）旋转规定角度。然后，使盖子8向另一个方向（例如逆时针方向）旋转规定角度。在盖子8重复该动作的同时使中心导体2行进。由此，能够将凸部形成为在中心导体2的圆周方向具有振幅的波状，该凸部形成于在中心导体2的外周上设置的发泡层上。其结果，能够在绝缘发泡体3的外周表面形成在绝缘发泡体3的圆周方向具有振幅的波状的凸部6。此外，通过调整中心导体2的转动角度和行进速度，能够调整凸部6的弯曲间距P和凸部6的切线角度θ。此外，切线角度θ是指切线L2与线L3形成的角度，其中，切线L2是在一个凸部6在相邻的顶点T3、T4间的距离t的一半的位置（t/2）的点T5处的切线，线L3是通过点T5且与绝缘发泡体3的长度方向平行的线。
如上所述，在使用例如挤出机等在中心导体2的外周挤出包覆绝缘材料时，通过使用具有绝缘材料分割部件7的盖子8，并且使中心导体2在转动的同时行进，能够在绝缘发泡体3的外周表面形成在绝缘发泡体3的圆周方向具有振幅的波状的凸部6。
（外部导体形成工序）
接着，以包覆绝缘发泡体3的外周的方式设置外部导体4，使得外部导体4与中心导体2和绝缘发泡体3形成同轴结构。作为外部导体4，例如能够使用成形为圆筒状的铜材（铜管）。另外，可以对外部导体4实施波纹化处理。
（护套形成工序）
以包覆外部导体4的周围的方式，将例如聚乙烯（PE）等树脂挤出成形而形成护套5，形成同轴电缆1。由此，本实施方式的同轴电缆1的制造工序结束。
（3）本实施方式的效果
根据本实施方式，能够得到以下所示的1个或多个效果。
（a）根据本实施方式，在以包覆中心导体2的外周的方式设置的绝缘发泡体3的外周表面，形成有在绝缘发泡体3的圆周方向具有振幅的波状的凸部6。由此，在从外部对同轴电缆1施加有弯曲等的力时，凸部6发生变形，凸部6吸收在同轴电缆1中产生的应力。因此，能够使同轴电缆1的弯曲性提高。
（b）根据本实施方式，凸部6形成为：在与绝缘发泡体3的长度方向正交的方向的截面，具有与在绝缘发泡体3的外周设置的外部导体4的接触面积变小（例如点接触）的形状。由此，在对同轴电缆1施加有弯曲等的外力时，能够使在绝缘发泡体3与外部导体4之间产生的摩擦力减小。因此，绝缘发泡体3容易在外部导体4内移动，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。
（本发明的其它实施方式）
以上，对本发明的一个实施方式进行了具体说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当变更。
在上述的实施方式中，对多个波状的凸部6分别在绝缘发泡体3的长度方向相互平行地形成的情况进行了说明，但是并不限定于此。例如，也可以如图6所示，至少1个波状的凸部6沿绝缘发泡体3的中心轴方向形成为螺旋状。即，波状的凸部6也可以在绝缘发泡体3的外周形成为螺旋状。由此，在对同轴电缆1施加有弯曲等的外力时，凸部6也产生变形，由此能够使同轴电缆1的弯曲性提高。
在上述的实施方式中，对绝缘发泡体3利用物理发泡进行发泡而形成的情况进行了说明，但是并不限定于此。即，绝缘发泡体3也可以利用化学发泡进行发泡而形成。
另外，例如，在使用铜管作为中心导体2的情况下，可以对铜管实施波纹化处理。由此，能够使同轴电缆1的弯曲性进一步提高。
符号说明
1 同轴电缆
2 中心导体
3 绝缘发泡体
4 外部导体
5 护套
6 凸部
Claims (6)
1.一种同轴电缆，其特征在于，具备：
中心导体；和
以包覆所述中心导体的外周的方式设置的绝缘发泡体，
在所述绝缘发泡体的外周表面形成有吸收应力的凸部，
所述凸部沿所述绝缘发泡体的长度方向形成，并且周期性地具备相对于所述绝缘发泡体的圆周方向弯曲的弯曲部。
2.如权利要求1所述的同轴电缆，其特征在于：
所述凸部沿所述绝缘发泡体的中心轴方向形成为螺旋状。
3.如权利要求1或2所述的同轴电缆，其特征在于：
在形成有多个所述凸部的情况下，相邻的所述凸部间的距离为1.5mm以上10.75mm以下。
4.如权利要求1或2所述的同轴电缆，其特征在于：
在所述绝缘发泡体的外周，以包覆所述绝缘发泡体的外周的方式形成有外部导体，
所述凸部在与所述绝缘发泡体的长度方向正交的方向的截面具有与所述外部导体的接触面积变小的形状。
5.如权利要求1或2所述的同轴电缆，其特征在于：
所述凸部的弯曲间距为10mm以上20mm以下。
6.如权利要求1或2所述的同轴电缆，其特征在于：
所述凸部的高度为0.1mm以上0.5mm以下，所述凸部的宽度为1.0mm以上10mm以下。
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