JP2000040423A

JP2000040423A - 信号伝送用シ─ルド電線

Info

Publication number: JP2000040423A
Application number: JP10205684A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Sato; 光則佐藤
Original assignee: Hirakawa Hewtech Corp
Current assignee: Hirakawa Hewtech Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-08
Anticipated expiration: 2018-07-21
Also published as: JP3616720B2

Abstract

(57)【要約】【課題】線心間の絶縁層の発泡度が均一で、シールド層
内部において線心の移動が発生せず、さらに、線心間の
空間部へのシールド層の落ち込みがなく、従って、線心
間において静電容量、特性インピーダンス等に差のない
伝送特性に優れた信号伝送用シールド電線を提供する。【解決手段】互いに間隔を置いて平行に配列された導体
１、１を発泡ポリエチレン絶縁層３によって一括被覆し
た線心２の周囲に、テープ状のポリエチレン発泡体４を
巻き付け、この上にシールド層５と外部被覆層１０を順
次形成し、さらに、導体１、１相互間の上下位置には、
絶縁層３に設けられた溝部９とポリエチレン発泡体４に
よって形成された空間部８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送用シール
ド電線に関し、特に、差動伝送方式に使用して好適な信
号伝送用シールド電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号を伝送する伝送方式とし
て、たとえば、特開平７−５７５６３号公報に示される
ような差動伝送方式があり、これに使用される信号伝送
用シールド電線としては、たとえば、同公報、あるいは
特表平９−５０１７９６号に開示されたようなシールド
電線が知られている。

【０００３】図３は、これらに示された信号伝送用シー
ルド電線の１例を示したもので、導体１の周囲に主とし
て発泡材から成る絶縁層３を断面円形に形成し、このよ
うな構成の線心２、２を隣接して平行に並べ、この上に
シールド層５と外部被覆層１０を順次形成することによ
って構成されている。

【０００４】この伝送用シールド電線においては、差動
伝送方式が高速での信号伝送であることから、線心２、
２における信号伝搬遅延時間差を小さくし、伝搬遅延ス
キューを小さくすることが重要な要素となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の信号伝
送用シールド電線によると、発泡絶縁層３、３間での発
泡度のハラツキのため、線心２、２間の静電容量、特性
インピーダンス等の差は不可避的であり、たとえば、仮
に、同じ発泡ロットの１つの線心を二分して線心２のそ
れぞれを構成したとしても、発泡度を全長に亘って均一
にすることは不可能である。

【０００６】また、従来の信号伝送用シールド電線によ
れば、線心２におけるシールド層５との接触面積が線心
２の外周の約１／２であることから、シールド層５およ
び外部被覆層１０による線心保持力が小さく、このた
め、電線に曲げ力あるいは張力等が作用したときに、シ
ールド層５内部において線心２が長手方向に移動しやす
い欠点がある。

【０００７】移動した線心２は、電線端末において突出
することになり、その結果、長さの違いを原因として線
心２、２における静電容量、特性インピーダンス等の特
性が相互にバラツクようになり、さらには、シールド電
線をプリント基板あるいはコネクタ等に接続するとき、
突出長さの違いが位置関係を乱して接続作業性を低下さ
せるようになる。

【０００８】前者の線心間における静電容量、特性イン
ピーダンス等のバラツキは、各線心の信号伝搬特性のバ
ラツキを意味し、従って、これを原因とした伝搬遅延時
間差が発生することになり、遅延スキューを招くことに
なる。ディジタル信号を差動伝送する場合、遅延スキュ
ーは、信号波形に歪みを発生させるように作用すること
から、電線の使用条長および伝送周波数によっては、受
信側において、信号の識別すら行えないようになる。

【０００９】また、従来の信号伝送用シールド電線にお
いては、線心２、２間に必ず存在する空間部８、８への
シールド層５の落ち込み現象も発生しやすい。並列され
た線心２、２に対するシールド層５からの締付力は、各
線心２の上下方向に比べ、並列方向において大きく劣る
ことから、外部被覆層１０を押し出し形成するときなど
にシールド層５が空間部８の部分で矢印方向に弛んで落
ち込んだり、あるいはシワ等を発生させやすく、極端な
場合には、弛み、シワ等が空間部８の殆どを占領してし
まうことがある。

【００１０】各線心２の誘電特性は、本質的に誘電率の
小さな空間部８との合成の誘電率に基づいて評価される
ものであり、従って、空間部８のスペースの確保は、良
好なシールド電線を得るための重要な要因となる。

【００１１】また、シールド層５の空間部８への落ち込
みは、常に同じではないことから、これを原因とした静
電容量等の差が線心２、２間に発生することがあり、シ
ールド層５の落ち込みは、この意味からも好ましくな
い。発泡絶縁層３の発泡度が高くなると、シールド層
５、外部被覆層１０を形成するときに外力が作用して発
泡絶縁層３が変形し、導体１とシールド層５間の寸法が
各導体間の寸法の１／２の理論値より小さくなる。これ
と導体１の平行配置のための張力のバラツキ、変動等に
よって導体１が水平に維持されなくなる。その結果、導
体１とシールド層５、各導体１間等の静電容量、特性イ
ンピーダンスの値が変動する。

【００１２】従って、本発明の目的は、線心間の絶縁層
の発泡度を均一なものとし、発泡度の差を原因とした静
電容量、特性インピーダンス等のバラツキと、それによ
る遅延スキューの発生を抑止した信号伝送用シールド電
線を提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、シールド層内
部における線心の移動を原因とした遅延スキューあるい
は電線端末における接続作業性の低下を招くことのない
信号伝送用シールド電線を提供することにある。

【００１４】さらに、本発明の他の目的は、並列させた
線心とシールド間の空隙部を確実に確保することによ
り、安定した伝送特性を備え、更に、導体とシールド層
間の寸法を理論値に維持して特性の安定を図った信号伝
送用シールド電線を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、互いに間隔を置いて平行に配列され、周
上に発泡絶縁層を形成された複数の導体と、前記発泡絶
縁層の周囲に形成されたテープ状の発泡体と、前記テー
プ状の発泡体の周囲に形成されたシールド層と、前記シ
ールド層の外周に設けられた外部被覆層とから構成さ
れ、前記発泡絶縁層は、前記複数の導体を一括して被覆
し、前記複数の導体の相互間の上下において前記テープ
状の発泡体との間に空間部を形成する溝部を有すること
を特徴とする信号伝送用シールド電線を提供するもので
ある。

【００１６】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、導体上に発泡絶縁層を形成した線心と、互いに平行
に隣接して並べられた前記線心の周囲に形成され、前記
線心との間に所定の空間部を形成したシールド層と、前
記シールド層の外周に形成された外部被覆層とから構成
され、前記線心と前記シールド層の間には、前記線心へ
巻き付けられたテープ状の発泡体が介在させられたこと
を特徴とする信号伝送用シールド電線を提供するもので
ある。

【００１７】外部被覆層としては、９０以上のショア硬
度を有するポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩
化ビニル系樹脂の使用が望ましい。塩化ビニル系樹脂の
使用は、電線に難燃性を与える効果があり、また、９０
以上のショア硬度は、線心に対する外部被覆層からの保
持力を確保し、シールド層内における線心の移動を抑止
するうえにおいて有効である。

【００１８】外部被覆層の表面に、線心あるいは導体の
識別のための標識、たとえば、凸部、凹部、着色標線等
を形成することは、プリント基板、コネクタ等へ接続す
るときに便利であり、実際的である。

【００１９】発泡絶縁層のベース材としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体
等のオレフィン系樹脂、あるいはポリ四弗化エチレン、
四弗化エチレン・プロピレン共重合体等のフッ素系樹脂
などが使用され、テープ状発泡体のベース材にもこれら
の材料が適用される。

【００２０】シールド層は、たとえば、銅線等の金属線
による編組、金属線の巻き付け、銅箔等の金属箔の巻き
付け、同縦添え、金属箔とプラスティックフィルムのラ
ミネート物の巻き付け、同縦添え、あるいはこれらの組
み合わせ等により形成される。

【００２１】複数の導体を発泡絶縁層によって一括被覆
する本発明のシールド電線において、導体相互間の上下
に空間部を形成することは、全体の誘電率を下げること
になるので好ましい。

【００２２】その場合の空間部としては、押出機から出
た発泡絶縁層が発泡を完了する前の段階で、絶縁層を所
定の形状を有する成型ダイスを通過させ、これにより発
泡絶縁層に設けられた溝部によって形成することが望ま
しい。

【００２３】成型ダイスの通過は、絶縁層の発泡が完了
する直前に行うべきであり、また、その際の成型ダイス
としては、発泡絶縁層構成材の軟化点と近似した温度、
あるいはそれ以上に加熱されていることが望ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明による信号伝送用シ
ールド電線の実施の形態について説明する。図１におい
て、１は、ＡＷＧ２６〜３０の中から選定されたＡＷＧ
２８により構成された導体、２は、互いに間隔を置いて
平行に配列された導体１、１の周囲に発泡ポリエチレン
絶縁層３を一括被覆した線心を示し、絶縁層３は７２％
の発泡度と１．２８の誘電率を有している。

【００２５】本実施形態の場合、導体１、１が一括して
絶縁被覆されていることから、絶縁層３の、導体１、１
の周囲の部分３ａ、３ｂは、その発泡度が同じとなり、
静電容量、特性インピーダンス等に差が生じなくなる。

【００２６】即ち、発泡絶縁層を形成する場合、製造時
の条件の変動等が原因して長さ方向の発泡度は一様とは
ならないが、絶縁層３を一括して形成する本実施形態の
場合には、この長さ方向における発泡度の変動は特性の
差となって現れない。３ａ、３ｂの発泡度の対比におい
て、長さ方向のどの部分も均一であり、従って、３ａ、
３ｂの静電容量、および特性インピーダンス等は常に同
じとなる。

【００２７】４は、線心２の周囲に、ラップしないよう
に衝合巻きされた厚さ０．０５ｍｍ、幅４ｍｍ、発泡度
７５％のテープ状の四弗化エチレン発泡体を示し、その
弾性に基づいて線心２を緊縛するように巻き付けられて
いる。５は四弗化エチレン発泡体４の周囲に設けられた
シールド層を示し、複数の金属線の巻付層６と金属箔の
巻付層７の二重構造から成る。

【００２８】８は、シールド層５の内部に低い誘電率を
確保することを目的として導体１、１の相互間の上下に
形成された空間部であり、この空間部８は絶縁層３の形
成過程において設けられた溝部９の形状に基づいて形成
されている。

【００２９】溝部９は、絶縁層３を押出して発泡させる
中で、絶縁層３の発泡が完了する直前に所定の形状を有
した加熱成型ダイスを通過させることによって形成され
たもので、シールド層５の内側全体の要求誘電率からく
る、様々な形状に対応して形成することが可能である。

【００３０】この溝部９と四弗化エチレン発泡体４によ
って形成される空間部８は、四弗化エチレン発泡体４の
存在によって、シールド層５の落ち込みから守られてい
る。また、このようにシールド層５の落ち込み防止のた
めに発泡体４を使用していることは、発泡体ゆえの低い
誘電率を確保できることにつながり、従って、シールド
層５内部の誘電率を所定のレベルに維持するうえにおい
て意味がある。

【００３１】本実施形態の場合、空間部８がシールド層
５内に占める断面積比率は１５％であり、この空間部８
が存在しないとき、シールド層５内の誘電率は約０．０
２増加し、信号伝搬遅延速度は０．１ｎｓ／ｍ遅延する
ようになる。従って、空間部８は、信号伝送用シールド
電線としての所定の特性を確保するうえにおいて重要で
ある。

【００３２】１０はシールド層５の上に形成されたショ
ア硬度９０以上のポリ塩化ビニルから成る外部被覆層、
１１は外部被覆層１０の断面片側の全長に亘って形成さ
れた識別用突起を示し、この突起１１の有無によって導
体１、１間が外部から識別される。

【００３３】本実施形態における線心２とシールド層５
間の静電容量と特性インピーダンスは、それぞれ８５Ｐ
Ｆ／ｍと５０Ωであり、さらに、この電線における信号
伝搬遅延速度は３．７ｎｓ／ｍであった。

【００３４】本実施形態においては、導体１、１が絶縁
層３によって一括被覆されている結果、仮に、線心１が
曲げ力、張力等の外力作用のために長手方向に移動した
としても、３ａ側と３ｂ側が別個に移動することはあり
得ず、従って、３ａ側と３ｂ側間において、静電容量、
特性インピーダンス等の特性は常に同じに保たれること
になる。また、従来発生していた電線端末での線心の突
出長さの違いによるプリント基板、コネクタ等への接続
作業性への悪影響も、当然なくなる。

【００３５】図２は、本発明の信号伝送用シールド電線
における他の実施の形態を示したものである。それぞれ
導体１の周囲に断面円形の発泡四弗化エチレン絶縁層３
を形成した２本の線心２、２を隣接させて平行に並べ、
この上にテープ状のポリエチレン発泡体４を巻き付け、
さらに、その上に、金属箔の巻付層７と複数の金属線の
巻付層６の順で形成したシールド層５と、外部被覆層１
０を順次形成することによって構成されている。

【００３６】図１との対比において、絶縁層３を、導体
１、１ごとにそれぞれ別個に形成している点を除けば、
導体１の種類、発泡ポリエチレン絶縁層３の発泡度と誘
電率、四弗化エチレン発泡体４の寸法と発泡度、空間部
８の断面占有率、および外部被覆層１０の構成材等は、
いずれも同じである。従って、これにより、図１に近い
水準の静電容量と特性インピーダンス、および信号伝搬
遅延速度等の諸特性が得られることになる。

【００３７】そして、線心２、２の周囲には、テープ状
の四弗化エチレン発泡体４が巻き付けられていることか
ら、曲げ力、張力作用等を原因とした線心１、１の長手
方向への移動は防止されるとともに、シールド層５の空
間部８への落ち込みも防止されることになり、さらに、
線心１、１の移動防止によって、電線端末におけるプリ
ント基板、コネクタ等への接続性が保障されることにな
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の導体の発泡絶縁層を一括形成する構造を採用する
ことによって、線心間の発泡絶縁層の発泡度を均一化さ
せるとともに、長手方向における線心の移動差発生を防
止し、さらに、線心上にテープ状発泡体を巻き付けるこ
とによって、空間部へのシールド層の落ち込みを防止
し、そして、複数の線心を隣接させて平行配列させる構
造にあっては、並列された線心の周囲にテープ状の発泡
体を巻き付けることによって、線心の長手方向への移動
と空間部へのシールド層の落ち込みを防止するものであ
り、従って、導体とシールド層間の寸法が理論値に維持
され、線心間において信号伝搬特性のバラツキがなく、
伝搬遅延時間差を原因とした遅延スキューのない、優れ
た特性の信号伝送用シールド電線を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による信号伝送用シールド電線の実施の
形態を示す説明図。

【図２】本発明による信号伝送用シールド電線の他の実
施の形態を示す説明図。

【図３】従来の信号伝送用シールド電線の説明図。

【符号の説明】

１導体２線心３発泡ポリエチレン絶縁層４テープ状四弗化エチレン発泡体５シールド層６金属線の巻付層７金属箔の巻付層８空間部９溝部１０外部被覆層１１識別用突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに間隔を置いて平行に配列され、周上
に発泡絶縁層を形成された複数の導体と、前記発泡絶縁
層の周囲に形成されたテープ状の発泡体と、前記テープ
状の発泡体の周囲に形成されたシールド層と、前記シー
ルド層の外周に設けられた外部被覆層とから構成され、前記発泡絶縁層は、前記複数の導体を一括して被覆し、
前記複数の導体の相互間の上下において前記テープ状の
発泡体との間に空間部を形成する溝部を有することを特
徴とする信号伝送用シールド電線。
【請求項２】前記各導体と前記シールド層との寸法は、
前記導体間の寸法の１／２より大としたことを特徴とす
る請求項第１項記載の信号伝送用シールド電線。
【請求項３】前記外部被覆層は、ショア硬度９０以上の
塩化ビニル系樹脂から構成されたことを特徴とする請求
項第１項ないし第３項のいずれかに記載の信号伝送用シ
ールド電線。
【請求項４】前記外部被覆層は、その表面に前記導体を
識別するための標識を有することを特徴とする請求項第
１項ないし第４項のいずれかに記載の信号伝送用シール
ド電線。
【請求項５】導体上に発泡絶縁層を形成した線心と、互
いに隣接して平行に並べられた前記線心の周囲に形成さ
れ、前記線心との間に所定の空間部を形成したシールド
層と、前記シールド層の外周に形成された外部被覆層と
から構成され、前記線心と前記シールド層の間には、前記線心へ巻き付
けられたテープ状の発泡体が介在させられたことを特徴
とする信号伝送用シールド電線。
【請求項６】前記各導体と前記シールド層との寸法は、
前記各導体間の寸法の１／２より大とし、前記各導体は
前記シールド層内で水平位置に配置されてなることを特
徴とする請求項５記載の信号伝送用シールド電線。
【請求項７】前記外部被覆層は、ショア硬度９０以上の
塩化ビニル系樹脂から構成されたことを特徴とする請求
項第６項記載の信号伝送用シールド電線。
【請求項８】前記外部被覆層は、その表面に前記線心を
識別するための標識を有することを特徴とする請求項第
６項あるいは第７項記載の信号伝送用シールド電線。