JP2001516123A - 同軸ケーブルおよびその製造法 - Google Patents

同軸ケーブルおよびその製造法

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Abstract

(57)【要約】 可撓性低損失同軸ケーブルは、円筒形プラスチックロッドと、前記プラスチックロッドを包囲する内側導体、前記内側導体を包囲するフォーム重合体誘電体層と、前記フォーム重合体誘電体層を密に包囲する管状金属外側シースとを具備する。同軸ケーブルは、さらに、シースを包囲する保護重合体ジャケットを含む。円筒形プラスチックロッドは、曲げプロセスにおいて内側導体を支持し、中央構造部材の周りに形成されることが可能である。本発明は、可撓性同軸ケーブルの製造法も含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ＜発明の分野＞ 本発明は、同軸ケーブルに関し、より詳細には、曲げ特性、ハンドリング特性
および電気特性が向上した、改善された小損失同軸ケーブルに関する。
【０００２】 ＜発明の背景＞ たとえばケーブルテレビジョン信号およびセル電話同報通信信号などの無線周
波信号の伝送に現在広く使用されている同軸ケーブルは、たとえば、内側導体を
含むコアと、コアを包囲し、外側導体として使用される金属シースと、いくつか
の場合、金属シースを包囲する保護ジャケットとを含む。誘電体は、内側導体を
包囲し、内側導体を周りの金属シースから電気的に絶縁する。多数の公知の同軸
ケーブル構造では、発泡フォーム誘電体が内側導体を包囲し、内側導体と周りの
金属シースとの間のスペースを充填する。
【０００３】 同軸ケーブルの設計は、従来、電気特性（たとえば信号の高伝搬性、低減衰性
）と、ケーブルの機械特性すなわち曲げ特性との間のバランスであった。たとえ
ば、いくつかの同軸ケーブル構造では、空気スペーサーおよびプラスチックスペ
ーサーが、内側導体と外側導体との間に配置され、これによりケーブルの減衰特
性を低減し、信号伝搬特性を向上する。しかし、内側導体と外側導体との間に配
置されているプラスチックスペーサーは、曲げプロセスにおいて外側導体のため
の支持を十分に提供せず、したがって、外側導体は、曲げプロセスの間にケーブ
ルの座屈、偏平化または圧潰が生じやすく、これにより、ケーブルは使用不能に
なる。１つの代替法は、前述のように、内側導体と外側導体との間にフォーム誘
電体を配置することにある。しかし、曲げ特性は改善されるが、信号伝搬速度は
、通常、低減する。
【０００４】 無線周波数ケーブルのための同軸ケーブル工業における１つの最近の進歩は、
大直径ケーブルである。大直径ケーブルは、一般に、小直径ケーブルに比して、
より大きい平均出力定格を有する。しかし、残念ながら、これらのケーブルは、
大直径を有するので、これらのケーブルは、通常は、対応する小直径のものに比
して可撓性が低い。その結果、これらのケーブルの設置は、困難のレベルが高い
。この理由から、大直径ケーブルは可撓性を高めるために、波形あるいはコルゲ
ート状のシースを用いて設計される。
【０００５】 大直径ケーブルの別の１つの問題は、これらのケーブル内で一般に使用される
大直径中実内側導体のコストが、使用導体材料の量が大きいことに起因して、か
なり高いことにある。この問題を斟酌して、従来の大直径ケーブルの設計におけ
る１つの代替法は、内側導体として、波形あるいはコルゲート状の金属管を使用
することにある。波形金属管は、内側導体の費用を低減し、波形外側導体と組合
せると、ケーブルの曲げ特性を改善する。しかし、金属管は、ケーブルで通常使
用される外側金属シースと同一の問題を、曲げプロセスにおいて有する。特に、
金属管は、ケーブルの曲げプロセスの間に座屈、偏平化または圧潰する傾向を有
し、これにより、ケーブルは、使用不能になる。さらに、波形内側導管のコスト
は、中実内側導体に比して低減されるが、これらの波形内側導管は、依然として
かなり高価である。さらに、波形内側導体および波形外側導体は、通常、無線周
波信号の減衰および反射（反射減衰）を生じ、コネクタへのケーブルの接続の間
に問題を生じることがある。
【０００６】 ＜発明の要約＞ 本発明は、特に無線周波信号のための、優れた電気特性を有する同軸ケーブル
を提供する。さらに、本発明は、大直径ケーブルにおいても、優れた可撓性およ
び曲げ特性を有し、曲げプロセスの間に座屈、偏平化または圧潰が生じるのを回
避する同軸ケーブルを提供する。本発明の同軸ケーブルは、容易にコネクタに接
続されることが可能であり、同軸ケーブルを透過して水が流れるのを阻止する、
良好な水遮断特性を有する。さらに、本発明は、同軸ケーブルおよび低コストで
これを製造する方法を提供する。
【０００７】 これらのおよび他の特徴は、本発明により、円筒形プラスチックロッドと、前
記プラスチックロッドを包囲する内側導体と、前記内側導体を包囲するフォーム
重合体誘電体層と、前記フォーム重合体誘電体層を密に包囲する管状金属外側シ
ースとを具備する同軸ケーブル提供することにより達成される。管状金属シース
が、ケーブルコアを密に包囲し、これにより、ケーブルのための外側導体が形成
される。さらに、ケーブルは、シースを包囲し、保護重合体層を含むこともあり
、保護重合体層に接着的に結合されることが可能である。円筒形プラスチックロ
ッドは、中央構造部材により支持されることも可能であり、これにより、プラス
チックロッドの形成が、容易になる。本発明の同軸ケーブルは、特に、大直径ケ
ーブル、すなわち２．５４ｃｍ（１．０インチ）より大きい外側金属シース直径
を有するケーブルに有用であるが、小直径ケーブルにも使用できる。
【０００８】 本発明は、同軸ケーブルの製造方法も含む。本発明の方法の実施例では、円筒
形プラスチックロッドが、所定の走行路に沿って前進され、内側導体は、プラス
チックロッドに案内されて、プラスチックロッドを円形に包囲する。好ましくは
、内側導体は、内側導体が、プラスチックロッドをおおよそ円形に包囲し、次い
で、フォームプラスチックロッドに印圧されるように、形成される。さらに、内
側導体は、通常は、プラスチックロッドに接着的に結合される。発泡性重合体配
合物が、内側導体に押出され、これにより、ケーブルコアが形成される。管状金
属シースが、次いで、ケーブルコアに形成され、ケーブルコアを円形に包囲する
。保護重合体ジャケットも、シースを包囲するように形成されことが可能であり
、シースに接着的に結合されることが可能である。プラスチックロッドは、好ま
しくは、中央構造部材に重合体配合物を押出すことにより形成される。次いで、
金属ストリップを前進させ、プラスチックロッドの周りの金属ストリップの互い
に当接する部分を長手方向に溶接し、これにより、内側導体管を形成して内側導
体を形成するか、または、金属ストリップをプラスチックロッドの周りで重畳す
ることも可能である。
【０００９】 本発明のこれらおよび他の特徴は、本発明の好ましい実施例および代替実施例
を説明する以下の詳細な説明を斟酌すると、当業者には容易に明らかになる。
【００１０】 ＜発明の詳細な説明＞ 図１は、本発明により製造された同軸ケーブルを示す。同軸ケーブルは、内側
導体１０を有する。好ましくは、内側導体１０は、たとえば銅などの、適切な導
電性材料から形成される。内側導体１０は、好ましくは、滑らかな壁面を有し、
波形に形成されていない。図１に示されているように、内側導体１０は、長手溶
接部１１を有し、長手溶接部１１は、ケーブルの長さにわたり走行し、これによ
り、内側導線性管が、形成される。
【００１１】 好ましくは、内側導体１０は、金属ストリップＳ１から形成され、金属ストリ
ップＳ１は、管状構造に形成され、金属ストリップＳ１における互いに対向して
位置する側縁は、互いに当接し、当接されたエッジすなわち側縁は、好ましくは
、高周波誘導溶接プロセスにより形成される、１１の個所に示されている、連続
長手溶接部により接合される。高周波誘導溶接による内側導体１０の製造が、好
ましいものとして、示されているが、当業者は、内側導体を製造する他の方法、
たとえば、他の溶接法（たとえばガスタングステンアーク溶接またはプラズマア
ーク溶接）、金属ストリップＳ１を重畳する方法、または、前もって形成された
連続金属管を提供する方法などを使用できることが分かる。
【００１２】 内側導体１０の曲げは、内側導体の内面に隣接する円筒形プラスチックロッド
１２により支持されている。プラスチックロッド１２は、好ましくは、内側導体
１０の曲げを支持し、ケーブルの全体的圧縮強さに寄与する、たとえばポリエチ
レン、ポリプロピレンおよびポリスチレンンなどの材料から形成される。さらに
、プラスチックロッド１２のプラスチック材料は、好ましくは、湿気の多いまた
は湿潤な環境内で安定である。プラスチックロッド１２は、中実のプラスチック
材料または発泡独立気泡フォーム重合体材料でよく、このような材料は、水分が
、ケーブルを通過して移行するのを阻止する。付加的に、プラスチックロッド１
２は、プラスチックロッド１２の形成を容易にする中央構造部材１３により支持
されることも可能である。中央構造部材１３は、１つ以上の材料を含み、材料は
、組合せられると、プラスチックロッド１２のための高い引張強さ支持を形成す
る。中央構造部材のための適切な材料には、強化プラスチックコード（たとえば
、Ｋｅｖｌａｒ強化ナイロンコードおよび強化エポキシ樹脂コード）および金属
ワイヤ（たとえば銅またはアルミニウムワイヤ）がある。中央構造部材１３の使
用は、好ましいが、プラスチックロッド１３は、ロッド１３の中央長手軸線から
、内側導体１０の内面へ連続的に走行するプラスチック材料を有する連続プラス
チックロッド、または、内側導体１０の内面に隣接する連続部分と、プラスチッ
クロッドの中央長手軸線に隣接する中空空間とを有する中空プラスチックロッド
でもよい。図１に示されているように、プラスチックロッド１２は、通常は、接
着層１４により、内側導体１０に接着的に結合されている。接着層１４内での使
用のための例示的な接着配合物には、エチレンおよびアクリル酸のランダム共重
合体および、所望の接着特性を提供する他の共重合体がある。
【００１３】 同軸ケーブルは、さらに、内側導体１０を包囲する誘電体層１５を含む。誘電
体層１５は、内側導体１０の外面に隣接するプラスチック誘電材料の連続円筒形
壁を形成する。誘電体層１５は、好ましくは、たとえば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンおよびポリスチレンンなどの適切なプラスチックから成る小さい誘電損
失の誘電体である。好ましくは、単位長当たりの誘電体質量を減少させ、ひいて
は、誘電率を減少させるために、誘電材料は、発泡気泡フォーム配合物から成り
、特に、独立気泡フォーム配合物が、好ましい、何故ならばこの配合物は、湿気
の透過に対する耐性を有するからである。好ましくは、誘電体１５の気泡は、サ
イズが均一であり、直径が、２００μｍより小さい。１つの適切なフォーム誘電
体は、発泡高密度ポリエチレン重合体、たとえば、１９７８年８月１２日発行の
共有の米国特許第４１０４４８１号明細書に記載の発泡高密度ポリエチレン重合
体などである。付加的に、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの発泡
ブレンドは、フォーム誘電体としての使用に好ましい。誘電体層１５の誘電率を
減少させるために、フォーム誘電体は、約０．２８ｇ／ｃｍ2より小さい密度、 好ましくは、約０．２２ｇ／ｃｍ2より小さい密度を有する。
【００１４】 本発明の誘電体層１５は、一般に、フォーム材料の均一層から成るが、誘電体
層は、誘電体の密度が、内側導体１０から、誘電体層の外面へ向かって、連続的
または段階的に半径方向で増加するように、勾配密度または段階的漸変密度を有
することも可能である。たとえば、フォーム中実積層誘電体を使用し、この場合
、誘電体層１５は、中実誘電体層により包囲される低密度フォーム誘電体層から
成る。これらの構造は、ケーブルの圧縮強さおよび曲げ特性を増強し、内側導体
１０に沿っての密度を０．１０ｇ／ｃｍ2まで減少するのに使用される。内側導 体１０に沿って密度がより低いので、無線周波信号の伝搬速度が高められ、信号
減衰が低減される。
【００１５】 誘電体層１５は、通常は、前述のようなＥＡＡ共重合体などの接着剤の薄層１
６により、内側導体１０に結合されている。付加的に、ケーブルは、重合体中実
薄層１７および別の接着剤薄層１８を含むことも可能であり、これらの層１７お
よび１８は、内側導体１０が、後述のようにリールに巻取られる際、内側導体１
０の外面を保護する。図１に示されているように、内側導体１０、プラスチック
ロッド１２、フォーム誘電体層１５、選択的な中実プラスチック層１７、および
対応する接着剤層は、一般的に２０により示されているケーブルコアを形成する
。
【００１６】 管状金属外側シース２１が、ケーブルコア２０を密に包囲している。シース２
１は、一般に、機械的および電気的に連続的であることを特徴とし、通常は、長
手溶接部２２を含む。シース２１の機械的および電気的連続性により、シースは
、外部からの影響に対して、ケーブルを機械的および頽胸膜に密封するためと、
無線周波信号放射に対して、ケーブルを密封するためとに、効果的に使用される
。
【００１７】 代替的に、シース、ある特別の放射ケーブル用途のために、無線周波エネルギ
ーが、制御下で漏洩するように、多孔性に形成されることも可能である。本発明
の管状金属シース２１は、好ましくは、外側導体として、薄壁銅シースを使用す
る。さらに、管状金属シース２１は、１．６％より小さい、好ましくは、１．０
％または０．６％より小さく、Ｔ／Ｄ比（壁厚対外径の比）を維持するように選
択された壁厚を有する。好ましくは、金属シース２１の厚さは、本発明の所望の
曲げおよび電気特性を提供するように、０．３３ｍｍ（０．０１３インチ）より
薄い。さらに、管状金属シース２１は、好ましくは、滑らかな壁面に形成され、
波形に形成されない。滑らかな壁面構造は、ケーブルのジオメトリを最適化し、
これにより、コネクタに接続された場合のケーブルのコンタクト抵抗および変動
性を低減し、コネクタへの信号漏洩を除去する。さらに、滑らかな壁面のシース
２１は、一般に、波形のシースに比して、小さいコストで製造できる。
【００１８】 管状シース２１の内面は、好ましくは、接着剤薄層２３により、その長さにわ
たり、そして、周縁延在部にわたり、誘電体層１５の外面に連続的に結合されて
いる。好ましくは、接着剤層２３は、前述のように、エチレンおよびアクリル酸
のランダム共重合体（ＥＡＡ）から成る。接着剤層２３は、ケーブルの電気特性
に悪影響を与えることを回避するために、可及的に薄く形成される。望ましくは
、接着剤層２３は、約０．２５ｍｍ（約０．００１インチ）以下の厚さを有する
。
【００１９】 シース２１の外面は、一般に、保護ジャケット２４により包囲されている。外
側保護ジャケット２４のための適切な配合物は、たとえば、ポリエチレン、塩化
ポリビニル、ポリウレタンおよびゴムなどの、熱可塑性被覆材料を含む。図１に
示されているジャケット２４は、ただ１つの材料層から成るが、積層多重ジャケ
ットも、使用でき、これにより、靭性、可剥性、耐燃性、煤煙発生の低減、紫外
線耐性および耐候性、齧歯類動物により噛切りに対する保護、強度耐性、化学的
耐性および／または切断耐性が改善される。図示の実施例では、保護ジャケット
２４は、接着剤層２５により、シース２１の外面に結合され、これにより、同軸
ケーブルの曲げ特性が、向上する。好ましくは、接着剤層２５は、前述のＥＡＡ
共重合体などの接着剤層である。接着剤層２５は、図１に示されているが、保護
ジャケット２４は、本発明の所望の曲げ特性を提供するために、シース２１の外
面に直接に結合されることも可能である。
【００２０】 図２は、図１のケーブルのプラスチックロッド１２を製造するための装置の適
切な配置を示す。図示のように、中央構造部材１３は、リール３２などから繰出
される。前述のように、中央構造部材１３は、強化プラスチックコードまたは金
属ワイヤであることもあり、ロッド１２のための構造的支持を提供し、ロッドの
製造を容易にする。中央構造部材１３は、繰出されて、押出機３４およびクロス
ヘッドダイまたは同様の装置に到達し、その場所で、重合体配合物が、中央構造
部材１３の周りに押出されて、プラスチックロッド１２を形成する。前述のよう
に、重合体配合物は、中実中実またはフォームプラスチックロッド１２を形成す
る非発泡性または発泡性重合体配合物であることもある。中央構造部材１３が、
使用されない場合、押出機３４は、連続シリンダー内へ、または、真空サイザー
に使用により、中空シリンダー内へ、重合体メルトを連続的に押出すように、調
整されることが可能である。発泡性配合物が、使用される場合、押出機３４内の
重合体メルトは、窒素などの発泡剤を注入されて、発泡性重合体配合物を形成す
る。発泡剤に加えてまたはその代りに、分解性および反応性化学薬剤を添加して
、発泡性重合体配合物を形成することも可能である。押出機３４において、重合
体メルトは、連続的に加圧されて、重合体メルト内での気泡の形成を阻止する。
押出機３４から出ると、圧力低下により、発泡性重合体配合物が、フォーム発泡
およびエキスパンド発泡し、これにより、連続的または中空フォームプラスチッ
クロッド１２が形成される。代替的に、非発泡性部配合物が、使用される場合、
重合体材料は、ハードニング（硬化）し、冷却して、中実プラスチックロッド１
２を形成する。
【００２１】 前述の重合体配合物に加えて、接着剤配合物が、好ましくは、押出機３４によ
り、発泡性重合体配合物と一緒に同時押出されて、接着剤層１４を形成する。接
着剤配合物により、プラスチックロッド１２は、内側導体１０に接着し、これに
より、曲げ状態の内側導体の支持を増強する。好ましくは、接着剤配合物は、エ
チレン・アクリル酸（ＥＡＡ）共重合体である。押出機３４は、重合体メルトの
周りに同心で接着剤配合物を連続的に押出す。重合体メルトと一緒の同時押出が
、好ましいが、他の適切な方法、たとえば、吹付、浸漬、または別個の装置内で
の押出も、プラスチックロッド１２に接着剤配合物を適用するのに使用されるこ
とが可能である。代替的に、接着剤配合物は、内側導体１０の内面に供給され、
これにより、接着剤層１４が形成されることも可能である。
【００２２】 押出機３４から出ると、プラスチックロッド１２は、加熱トンネルまたはチャ
ンバなどの接着剤乾燥ステーション３５を通り抜けて案内される。乾燥ステーシ
ョンを出ると、プラスチックロッド１２および周りの内側導体１０は、水トラフ
などの冷却ステーション３６を通り抜けて案内される。水は、次いで、一般に、
エアワイプ３７または同様の装置により、プラスチックロッド１２から除去され
る。この時点で、接着剤によりコーティングされたプラスチックロッド１２は、
たとえばリールなどの適切な容器に集めることが可能であり、次いで、さらに、
図３の製造プロセスの部分を通過して前進する。代替的に、プラスチックロッド
１２および周りの内側導体１０は、リール４０に集められること無しに、製造プ
ロセスの残りの部分を通過して、連続的に前進させることも可能である。
【００２３】 図３に示されているように、接着剤によりコーティングされたプラスチックロ
ッド１２は、リール４０から引出され、プラスチックロッドに、一連の矯正ロー
ル４１を通り抜けさせて前進させることにより、矯正される。リールなどの適切
な供給源からの細い細長ストリップＳ１が、次いで、前進するプラスチックロッ
ド１２の周りを案内され、案内ロール４３により、略円筒形形状に曲げられて、
ロッドをおおよそ円形に包囲する。好ましくは、ストリップＳ１は、銅から形成
される。さらに、前述のように、内側導体１０の内面に対応する、ストリップＳ
１の表面は、接着剤配合物によりコーティングされることが可能である。このよ
うにして形成されたストリップＳ１の、互いに対向して位置する長手エッジは、
次いで、動かされて当接し、ストリップは、溶接機４４を通り抜けて前進し、溶
接機４４８、ストリップＳ１の当接するエッジを接合することにより、長手溶接
部１１を形成する。好ましくは、高周波誘導溶接が、長手溶接部１１を形成する
のに使用されるが、他の溶接手段、たとえばガスタングステンアーク溶接または
プラズマアーク溶接も、ストリップＳ１の、互いに対向して位置する長手エッジ
を接合するのに使用されることが可能であり、または、ストリップは、プラスチ
ックロッド１２の周りに重畳されることも可能である。
【００２４】 長手方向に溶接されたストリップＳ１は、内側導体１０を形成し、内側導体１
０は、ロッド１２をおおよそ円形に包囲する。前述の好ましい高周波誘導溶接プ
ロセスは、次いで、そぎブレード４８が、高周波誘導溶接プロセスの間に形成さ
れた溶接ばりを、内側導体からそぐ。圧縮強さを増強して、座屈、偏平化または
圧潰を阻止することが望まれる場合、内側導体は、そぎブレード４８に、内側導
体を当てる前に、楕円形形状に形成することが可能である。
【００２５】 いったん、長手溶接部１１が、シース２１内に形成されると、同時に前進する
プラスチックロッド１２と、内側導体１０とは、少なくとも１つの沈めダイ５０
を通り抜けて前進し、沈めダイ５０は、シースをケーブルコア上に沈め、これに
より、プラスチックロッド１２の圧縮が、生じる。潤滑剤が、好ましくは、内側
導体が、沈めダイ５０を通り抜ける際、内側導体の表面に適用される。
【００２６】 いったん、内側導体１０が、プラスチックロッド１２に形成されると、内側導
体の外面のいかなる潤滑剤も、除去され、これにより、誘電体層１５への内側導
体の結合能力が、向上される。接着剤層１６が、次いで、プラスチックロッド１
２および周りの内側導体１０を押出機５２を通り抜けさせて前進させることによ
り、内側導体１０の外面に形成され、押出機５２ではＥＡＡ共重合体などの接着
剤配合物が内側導体上に同心に押出されて、接着剤層１６を形成する。接着剤層
１６に加えて、中実プラスチック薄層１７および、選択的に、接着剤層１８を形
成する接着剤配合物を、押出機５２内で同時押出することが可能である。プラス
チックロッド１２および周りの内側導体１０は、次いで、クエンチングおよび乾
燥され、リール５４に集められ、次いで、さらに、図４のプロセスの部分を通過
して前進するか、または、直接に、図４のプロセスの部分を通過して前進する。
【００２７】 図４に示されているように、プラスチックロッド１２および周りの内側導体１
０は、リール５４から繰出されて案内されることが可能である。プラスチックロ
ッド１２および周りの内側導体１０は、次いで、押出機６６を通り抜けて前進し
、押出機６６は、誘電体層１５を形成するのに使用される重合体配合物を適用す
る。好ましくは、発泡性重合体配合物が、誘電体層１５を形成するのに使用され
る。押出機６６において、フォーム誘電体層１５のために使用されるべき成分が
、重合体メルトを形成するために組合せられる。重合体配合物は、好ましくは、
発泡性重合体配合物であり、したがって、フォーム誘電体層１５を形成する。好
ましくは高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンが、押出機６６内で核剤
と組合せられて、重合体メルトを形成する。いったん一緒に融解したこれらのコ
ンパウンドは、次いで、窒素などの発泡剤を注入されて、発泡性重合体配合物を
形成する。発泡剤に加えてまたはその代りに、分解性または反応性化学薬剤を添
加して、発泡性重合体配合物を形成することも可能である。押出機６６において
、重合体メルトは、連続的に加圧されて、重合体メルト内に気泡が形成されるの
を阻止する。押出機６６は、前進する内側導体１０の周りに同心に重合体メルト
を押出す。押出機６６を出ると、圧力低下により、発泡性重合体配合物は、フォ
ーム発泡およびエキスパンド発泡して内側導体１０を包囲する連続円筒形フォー
ム誘電体層１５を形成する。
【００２８】 発泡性重合体配合物に加えて、ＥＡＡ共重合体などの接着剤配合物が、好まし
くは、発泡性重合体配合物と一緒に同時押出されて、接着剤層２３を形成する。
押出機６６は、重合体メルトの周りに、接着剤配合物を連続的に押出す。重合体
メルト突出に接着剤配合物を同時押出することが好ましいが、他の適切な方法、
たとえば吹付、浸漬、または別個の装置内での押出を使用して、接着剤配合物を
誘電体層１５に適用することも可能である。
【００２９】 ケーブルの内側導体１０に沿ってフォーム誘電体を低密度に形成するために、
前述の方法を変更して、勾配密度誘電体または段階的漸変密度誘電体を形成する
ことも可能である。たとえば、低密度フォーム内側層を有する多層誘電体および
高密度フォームまたは中実外側層において、誘電体層を形成する重合体配合物は
、一緒に同時押出されることが可能であり、さらに、接着剤層２３を形成する接
着剤配合物と一緒に同時押出されることも可能である。代替的に、誘電体層は、
順次の押出機を使用して、別個に押出されることも可能である。他の適切な方法
も、使用されることが可能である。たとえば、内側導体１０の温度を、上昇させ
て、内側導体に沿って気泡のサイズを増加させ、ひいては、その密度を減少させ
て、半径方向に増加する密度を有する誘電体を形成することも可能である。
【００３０】 押出機６６を出ると、接着剤によりコーティングされたコア２０は、加熱トン
ネルまたはチャンバなどの接着剤乾燥ステーション６７を通り抜けて案内される
。乾燥ステーション６７を出ると、コアは、水トラフなどの冷却ステーション６
８を通り抜けて案内される。水は、次いで、一般に、エアワイプまたは同様の装
置により、コア２０から除去される。この時点で、接着剤によりコーティングさ
れたコア２０は、たとえばリール７０などの適切な容器に集められ、次いで、さ
らに、図５の製造プロセスの残りの部分を通過して前進する。代替的に、接着剤
によりコーティングされたコア２０は、リールに集められること無しに、製造プ
ロセスの残りの部分を通過して前進する。
【００３１】 図５に示されているように、接着剤によりコーティングされたコア２０は、リ
ール７０から引出され、さらに、処理されて、同軸ケーブルを形成する。通常は
、接着剤によりコーティングされたコアは、接着剤によりコーティングされたコ
アを、一連の矯正ロールを通り抜けさせることにより、矯正される。リール７２
などの適切な供給源からの細い細長ストリップＳ２が、次いで、前進するコアの
周りを案内され、案内ロール７３により、略円筒形形状に曲げられて、コアをお
およそ円形に包囲する。好ましくは、ストリップＳ２は、銅から成る。このよう
にして形成されたストリップＳ２の、互いに対向して位置する長手エッジは、次
いで、動かされて、互いに当接し、ストリップは、溶接機７４を通り抜けて前進
し、溶接機７４は、ストリップＳ２の、互いに当接するエッジを接合することに
より、長手溶接部２２を形成する。長手方向に溶接されたストリップは、コア２
０をおおよそ包囲する、機械的に連続的なシース２１を形成する。好ましくは、
ガスタングステンアーク溶接部が、形成されて、ストリップＳ２の、互いに対向
して位置する長手エッジを接合するが、他の溶接法、たとえばプラズマアーク溶
接および（溶接ばりをそぐことを伴う）高周波誘導溶接を使用して、シース２１
内の長手溶接部２２を形成することも可能である。
【００３２】 いったん、長手溶接部２２が、シース２１内に形成されると、同時に前進する
コア２０とシースとは、少なくとも１つの印圧ダイ８０を通り抜けて前進し、印
圧ダイ８０は、シースをケーブルコアに印圧し、これにより、誘電体層１５が、
圧縮される。潤滑剤が、好ましくは、シース２１が、印圧ダイ８０を通り抜けて
前進する際、シース２１の表面に適用される。いったん、シースが、コア２０に
形成されると、シースの外面のいかなる潤滑剤も、除去され、これにより、保護
ジャケット２４へのシースの結合能力が、増強される。接着剤層２５および保護
ジャケット２４は、次いで、シース２１の外面に形成される。本発明では、外側
保護ジャケット２４が、コア２０および周りのシース２１を、押出機８２を通り
抜けさせて前進させることにより、形成され、押出機８２では、重合体配合物が
、接着剤層２５を包囲して同心で押出され、これにより、保護ジャケット２４が
、形成される。好ましくは、溶融接着剤配合物、たとえばＥＡＡ共重合体が、重
合体配合物と一緒に、シース２１を包囲して同心で同時押出され、重合体配合物
は、溶融接着剤配合物を同心で包囲し、これにより、接着剤層２５および保護ジ
ャケット２４が、形成される。重合体多層が、ジャケット２４を形成するのに使
用される場合、多層を形成する重合体配合物は、互いに包囲して一緒に、そして
、接着剤層２５を形成する接着剤配合物とも一緒に、同時押出されて、保護ジャ
ケットを形成する。付加的に、保護ジャケット２４と色彩がコントラストを成す
重合体配合物の長手トレーサーストライプが、標識目的のために、ジャケットを
形成する重合体配合物と一緒に同時押出されることも可能である。
【００３３】 保護ジャケット２４を形成する重合体配合物の熱は、接着剤層２３を活性化す
るのに使用され、これにより、シース２１の内面と、誘電体層１５との間に接着
結合が、形成される。いったん、保護ジャケット２４が、適用されると、同軸ケ
ーブルは、次いで、クエンチングされ、これにより同軸ケーブル内の材料が、冷
却およびハードニング（硬化）される。いったん、同軸ケーブルが、クエンチン
グおよび乾燥されると、このようにして形成されたケーブルは、次いで、貯蔵お
よび出荷のための、たとえばリールなどの適切な容器に集められる。
【００３４】 本発明の同軸ケーブルは、同軸ケーブルの曲げ特性を向上するのに好適に設計
されている。特に、本発明の同軸ケーブルは、ケーブルの曲げプロセスの間に、
内側導体１０および外側金属シース２１が座屈、偏平化および圧潰されるのを制
限するように設計されている。ケーブルの曲げプロセスの間、ケーブルの一方の
側は、伸長され、引張応力にかけられ、ケーブルの他方の側は、圧縮され、圧縮
応力にかけられる。プラスチックロッド１２およびコア２０が、半径方向圧縮に
おいて十分に剛く、内側導体１０およびシースの局所的圧縮降伏荷重が、十分に
小さい場合、内側導体およびシースの、引張された側は、降伏すると、長手方向
に伸びて、ケーブルの曲げに適合調整する。したがって、内側導体１０およびシ
ース２１の圧縮側は、好ましくは、短縮し、これにより、ケーブルの曲げが、可
能となる。プラスチックロッドおよびシースの圧縮側が、短縮しない場合、ケー
ブルを曲げることにより引起こされる圧縮応力により、内側導体またはシースの
いずれかが、座屈する。
【００３５】 圧縮側に位置する重合体層および内側導体１０および外側金属シース２１の引
張側は、曲げプロセスにおける内側導体およびシースのための支持を提供する。
さらに、接着剤層１４、１６、２３および２５は、重合体層と内側導体１０およ
びシース２１との間の結合を容易にするだけでなく、さらに、曲げプロセスにお
いて内側導体およびシースを指示する。したがって、プラスチックロッド１２、
フォーム誘電体層１５、および対応する接着剤層が、曲げプロセスの間に内側導
体１０およびシース２１の座屈、偏平化または圧潰が発生するのを阻止する。
【００３６】 内側導体１０の曲げ特性を向上するのに加えて、プラスチックロッド１２は、
本発明の同軸ケーブルにおける他の利点も提供する。特に、プラスチックロッド
１２により、金属薄ストリップを、本発明の同軸ケーブルにおける内側導体１０
として使用することが可能となり、しかも、従来の高直径ケーブルに使用される
波形内側導管に比して、コストとが、大幅に低い。さらに、プラスチックロッド
１２は、同軸ケーブル内の、そして、特に、内側導体１０内の水の移行を阻止す
るかまたは大幅に低減する。ケーブル内の接着剤層およびフォーム誘電体層１５
も、ケーブルを透過して水が移行するのを阻止する利点を提供し、一般に、曲げ
特性が向上されたケーブルを提供する。さらに、滑らかな壁面の導体が、本発明
のケーブル全長にわたり使用できるので、ケーブルは、設置の間に容易に、コネ
クタに接続されることが可能であり、これは、特に、波形内側導体および外側導
体を有する同様のケーブルに比して顕著である。
【００３７】 本発明の同軸ケーブルは、従来の同軸ケーブルに比して、曲げ特性を向上させ
た。本発明の同軸ケーブルは、特に、２．５４ｃｍ（１．０インチ）以上のシー
ス直径を有する大直径低損失同軸ケーブルで有用である。これらのケーブルでは
、従来のケーブルで使用される中実内側導体は、内側導体１０により置換するこ
とが可能である。高周波信号は、本発明の外側導体で搬送されるので、この置換
は、ケーブルの伝搬特性を劣化しない。さらに、ケーブルの曲げ特性は、劣化さ
れない、何故ならば内側導体１０は、プラスチックロッド１０により、曲げプロ
セスにおいて支持されるからである。したがって、導体材料の量は減少され、し
たがって、ケーブルに使用される材料のコストも低減される。したがって、同軸
ケーブルは、高周波無線周波数用途、たとえば５０オーム用途に使用できる。本
発明の同軸ケーブルは、大直径ケーブル用途に使用されるが、本発明の同軸ケー
ブルは、小直径ケーブル、すなわち、２．５４ｃｍ（１．０インチ）より小さい
直径を有するケーブルにも使用でき、これにより前述の利点と同一の利点が得ら
れる。
【００３８】 前述のように、本発明の同軸ケーブルは、優れた曲げ特性を有する。特に、本
発明の同軸ケーブルは、少なくとも５、好ましくは少なくとも１０のコア対シー
ス剛性比を有する。さらに、本発明の同軸ケーブルの最小曲げ曲率半径は、１０
ケーブル直径より大幅に小さく、約７ケーブル直径以下のオーダである。
【００３９】 さらに、ケーブルの管状シース壁厚は、壁厚対その外径の比（Ｔ／Ｄ比）が、
約１．６％、好ましくは約１．０％以下、より好ましくは、０．６以下であるよ
うに、実現されている。シースの壁厚が減少されたことにより、同軸ケーブルの
曲げ特性が改善され、同軸ケーブルの無線周波数信号の減衰が低減される。
【００４０】 本発明の以上の説明を読むと、当業者は、本発明の変化および変更を行うこと
ができる。これらの変化および変更は、添付の請求の範囲の精神および範囲に含
まれる。
【図面の簡単な説明】
図１は、断面で本発明の同軸ケーブルを示す斜視図であり、分かり易いように
、ケーブルの一部が取り除かれている。 図２は、本発明の同軸ケーブルで使用されるプラスチックロッドを製造するた
めの装置の概略図である。 図３は、シースと、選択的にジャケットとを、接着剤によりコーティングされ
たコアに適用して、本発明の同軸ケーブルを製造するための装置の概略図である
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 アダムズ，スコット・エム アメリカ合衆国ノースカロライナ州28609, カトーバ，ローレンス・ロード 1047 (72)発明者 ヴァッカロ，ロナルド アメリカ合衆国ノースカロライナ州28601, ヒッコリー，テンス・アヴェニュー・ドラ イヴ，ノース・イースト 333，ナンバー 114 Ｆターム(参考） 5G319 FA03 FA08 FB07 FC15 FC27 FC37 5G323 EA02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒形プラスチックロッドと、前記プラスチックロッドを包
    囲する内側導体と、前記内側導体を包囲するフォーム重合体誘電体層と、前記フ
    ォーム重合体誘電体層を近くに包囲する管状金属外側シースとを具備する同軸ケ
    ーブル。
  2. 【請求項２】 前記金属シースが、２．５４ｃｍ（１．０インチ）以上の直
    径を有する、請求項１に記載の同軸ケーブル。
  3. 【請求項３】 前記金属シースの外径に対する前記金属シースの厚さの比が
    、１．０％以下である、請求項１または２に記載の同軸ケーブル。
  4. 【請求項４】 前記内側導体が、前記プラスチックロッドに接着して結合し
    ている、請求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請求項に記載の同軸ケー
    ブル。
  5. 【請求項５】 さらに、中央構造部材が、前記プラスチックロッドを支持す
    るように、前記円筒形プラスチックロッド内に中央構造部材を具備する、請求項
    １から請求項４のうちのいずれか１つの請求項に記載の同軸ケーブル。
  6. 【請求項６】 前記中央構造部材が、強化プラスチック材料または金属材料
    から成る、請求項５に記載の同軸ケーブル。
  7. 【請求項７】 前記プラスチックロッドが、独立気泡フォームプラスチック
    ロッドである、請求項１から請求項６のうちのいずれか１つの請求項に記載の同
    軸ケーブル。
  8. 【請求項８】 さらに、前記フォーム重合体誘電体層と前記シースとの間に
    中実誘電体を具備する、請求項１から請求項７のうちのいずれか１つの請求項に
    記載の同軸ケーブル。
  9. 【請求項９】 前記フォーム重合体誘電体層の密度が、前記内側導体から前
    記シースへ向かって半径方向で増加する、請求項１から請求項８のうちのいずれ
    か１つの請求項に記載の同軸ケーブル。
  10. 【請求項１０】 円筒形プラスチックロッドと、前記プラスチックロッドを
    包囲し、前記プラスチックロッドに接着して結合されている銅内側導体と、前記
    内側導管を包囲し、前記管状内側導体に接着して結合されているフォーム重合体
    層と、前記フォーム重合体誘電体層を包囲する前記滑らかな壁面の管状銅外側シ
    ースと、前記外側シースを包囲し、前記外側シースに接着的に結合されている保
    護重合体ジャケットとを具備する同軸ケーブル。
  11. 【請求項１１】 所定の走行路に沿って円筒形プラスチックロッドを前進さ
    せるステップと、 前記プラスチックロッドを円形に包囲するように、前記プラスチックロッドに
    内側導体を案内するステップと、 ケーブルコアを形成するために、前記内側導体に発泡性重合体配合物を押出す
    ステップと、 前記ケーブルコアを包囲するように、前記ケーブルコアに管状金属外側シース
    を形成するステップと を具備する同軸ケーブルの製造方法。
  12. 【請求項１２】 ケーブルコアを形成するために、前記内側導体に発泡性重
    合体配合物を押出す前記ステップが、前記内側導体を包囲するように、発泡性重
    合体配合物を同時押出しし、前記発泡性重合体配合物を包囲するように、中実重
    合体配合物を同時押出しし、前記中実重合体配合物を包囲するように、接着剤配
    合物を同時押出することを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 ケーブルコアを形成するために、前記内側導体に発泡性重
    合体配合物を押出す前記ステップが、前記プラスチックロッドと前記ロッドを包
    囲する前記内側導体とを押出機内へ入れて通り抜けさせ、前記内側導体に発泡性
    重合体配合物を押出すことと、前記前進する内側導体を包囲する発泡フォーム誘
    電体層から成るケーブルコアを形成するために押出された重合体配合物をフォー
    ム発泡およびエキスパンド発泡させることとを含む、請求項１１または１２に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 さらに、前記プラスチックロッドに前記内側導体を接着し
    て結合するステップを含む、請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１つの
    請求項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 さらに、円筒形プラスチックロッドを前進させる前記ステ
    ップの前に、円筒形プラスチックロッドを形成するために、中央構造部材に重合
    体配合物を押出すステップを具備する、請求項１１から請求項１４のうちのいず
    れか１つの請求項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 円筒形プラスチックロッドを前進させる前記ステップが、
    独立気泡フォームプラスチックロッドを前進させることを含む、請求項１１から
    請求項１５のうちのいずれか１つの請求項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記プラスチックロッドを円形に包囲するように、前記プ
    ラスチックロッドに内側導体を案内する前記ステップが、前記プラスチックロッ
    ドの周りに金属ストリップを案内することを含む、請求項１１から請求項１６の
    うちのいずれか１つの請求項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 所定走行路に沿って円筒形プラスチックロッドを前進させ
    るステップと、 前記プラスチックロッドをおおよそ円形に包囲するように、内側導体を前進お
    よび形成するステップと、 前記プラスチックロッドに前記内側導管を印圧するステップと、 前記プラスチックロッドに前記内側導管を接着的に結合するステップと、 前記内側導管の周りに接着剤配合物を押出すステップと、 ケーブルコアを形成するために、前記内側導管を包囲する接着剤配合物に発泡
    性重合体配合物を押出すステップと、 前記ケーブルコアをおおよそ円形に包囲する管状金属外側シースを形成するス
    テップと、 同軸ケーブルを形成するために、前記ケーブルコアの圧縮を引起こすために前
    記ケーブルコアにシースを印圧するステップと、 前記シースを包囲する保護重合体ジャケットを形成し、前記ジャケットを前記
    シースに接着的に結合するステップと を具備する同軸ケーブルの製造方法。
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