JP2006049067A - 同軸ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 同軸ケーブルの微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性の改善。
【解決手段】 同軸ケーブル１０は、中心導体１２と、絶縁被覆層１４と、シールド導体１６と、保護被覆層１８とを備えている。被覆層１４は、中心から外方に延びる３個の柱状部２２を有していて、各柱状部２２は、所定の螺旋ピッチｐ１で螺旋状に延設されている。導体１６は、被覆層１４の柱状部２２の外周に接するようにして設けられていて、導体１６は、中空状の圧縮撚り線により形成されている。このような圧縮撚り線は、複数本の円形断面の素線２６を同一円周上に配置し、各素線２６を一方向に、所定の撚りピッチｐ２で撚り掛けながら圧縮ダイスを通過させることにより中空形状に形成される。柱状部２２の螺旋ピッチｐ１は、被覆層１４の外径の１８倍以下であって、かつ、圧縮撚り線の撚りピッチｐ２に対して、螺旋方向と撚り方向とが一致していて、螺旋ピッチｐ１は、撚りピッチｐ２よりも短くなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、良好かつ安定した電気特性、高周波特性を有する同軸ケーブルおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性が改良された同軸ケーブルとその製造方法に関するものである。

情報量の増大化や高速伝送化の流れを受けて、携帯情報端末のアンテナ配線や、ＬＣＤとＣＰＵを結ぶ配線等に、同軸ケーブルが使われている。また、自動車のＩＴ化、種々の測定器の高性能化に向けて高周波特性が優れた同軸ケーブルが求められている。

以上の様な種々の機器の高性能化、小型化の要求に伴い、使用される同軸ケーブルにも細径化、高性能化が要求されている。一般に良好な高周波特性（伝送損失が小さく、遅延時間が小さい）を持つ同軸ケーブルを得るためには、中心導体と外部シールド層の間に形成される電気絶縁性の被覆層（絶縁被覆層）の誘電率をできるだけ小さくすることが重要である。

誘電率を小さくすることにより、特性インピーダンスを、例えば、５０Ω（一定値）とすると、中心導体径が同一であれば、シールド層の内径（ケーブルの外径）を小さくできることになり、シールド層の内径（ケーブルの外径）を一定にすれば、中心導体径を大きくして、電送損失などの高周波特性を改善することが可能になる。

そのために、絶縁被覆層には、弗素樹脂やポリオレフィン樹脂などの低誘電率樹脂が用いられるが、おのずから限界がある。更に改善する手段として、絶縁被覆層に空気を導入することが有効である。

空気を導入する方法としては、本発明者ら提案した絶縁被覆部をリブ付きラセン構造とする方法（特許文献１）、或いは、発泡した樹脂とする方法、多孔質化する方法などがある。絶縁被覆部をリブ付きラセン構造とする方法は、特に細径品を押し出す場合、絶縁被覆層の外径変動が小さく、電気特性、高周波特性の変動が少ないので好適である。

同軸ケーブルが使用される大きな理由は、そのシールド効果による。言うまでもなく、信号の外部への漏れ、或いは、外部からの影響をなくし、情報伝達の信頼性を高めることである。

特許文献１に提案されている同軸ケーブルにおいて、中空圧縮撚り線（以下ＣＫ撚り線）は、撚り線の素線同士が石垣状に密接に接し安定した構造（アーチ構造）を取っているため、この撚り線の内部は中空となる。

この内部に内部導体と絶縁被覆より成る絶縁コアを導入した同軸ケーブルはＣＫ撚り線の特徴である素線同士が密接に接している効果から、良好なシールド特性を有する。また、接しているが、接着しているわけではないので、同軸ケーブルは、良好な可とう性を示す。

このようなＣＫ撚り線は、この撚り線単体で中空構造を保つことができるため、内部には種々の形状の絶縁コアを導入することができる。絶縁被覆部をリブ構造としたコアを導入した場合、空気の割合（中空率）を大きくできるので良好な高周波特性を示し、且つ、高いシールド効果と良好な可とう性を得ることができる。
特開２００４−５５１４４号公報

しかし、長手方向に直線的状のリブを持つコアを導入したケーブルの場合、曲げるとコアの位置が変動したり、或いは、外力を受けると変形し易いという欠点があった。

また、リブをラセン構造としたコアを導入した場合でも、リブのラセン構造、及びピッチとＣＫ撚り線の撚り構造との関係が適切でないと変形しやすいという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性が改良された同軸ケーブルおよびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルにおいて、前記シールド導体は、複数の素線を前記絶縁被覆層の外周に沿って配置して、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線で構成され、前記絶縁被覆層は、前記中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、前記柱状部を長手方向に沿って螺旋状に形成することにより、螺旋状中空部を形成したものであり、前記柱状部の螺旋ピッチが、前記絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向が前記圧縮撚り線の撚り方向と一致し、前記螺旋ピッチを前記圧縮撚り線の撚りピッチよりも短かくするようにした。

このように構成した同軸ケーブルによれば、柱状部の螺旋ピッチは、絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向が圧縮撚り線の撚り方向と一致し、螺旋ピッチを圧縮撚り線の撚りピッチよりも短かくしているので、螺旋方向と撚り方向とが一致していても、圧縮撚り線の中空構造を、内部から螺旋状に形成された絶縁被覆層の柱状部で、安定的に支持することができ、これにより、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性を改良することができる。

また、本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルにおいて、前記シールド導体は、複数の素線を前記絶縁被覆層の外周に沿って配置して、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線で構成され、前記絶縁被覆層は、前記中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、前記柱状部を長手方向に沿って螺旋状に形成することにより、螺旋状中空部を形成したものであり、前記柱状部の螺旋ピッチが、前記絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向を前記圧縮撚り線の撚り方向と異なる方向にするようにした。

このように構成した同軸ケーブルによれば、柱状部の螺旋ピッチが、絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向を圧縮撚り線の撚り方向と異なる方向に形成しているので、圧縮撚り線の中空構造を、内部から交差する螺旋状に形成された絶縁被覆層の柱状部で、安定的に支持することができ、これにより、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性を改良することができる。

前記圧縮撚り線の外周には、保護被覆層を設けることができる。
前記絶縁被覆層は、弗素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＡＰＯ（環状ポリオレフィン）樹脂等の低誘電率樹脂を用いることができる。

前記絶縁被覆層は、前記柱状部の数が３〜６本で、中空率が５０％以上にすることができる。中空率が５０％以下だと、中空の効果が低くなる。また、柱状部の数は、１本では偏芯する場合があり、７本以上としても、偏芯防止効果は変わらず、逆に中空率が低下する。

また、本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とからなるコア体を備え、前記中心導体をクロスヘッドダイスに供給しつつ、押出機により合成樹脂を押出成形して前記コア体を形成する工程と、前記コア体を回転供給機により、所定の方向に回転させながら回転供給しつつ、前方に設けられた整列ガイド板を介して、集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記絶縁被覆層の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記コア体と前記素線とを、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを前記回転供給機の回転方向と逆方向に回転させて、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を、前記コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含み、前記シールド導体の形成工程で、前記コア体の前記柱状部を螺旋状に形成し、前記圧縮撚り線の撚り方向を、前記柱状部の螺旋方向と同方向で前記圧縮撚り線の撚りピッチよりも細かくするようにした。

このように構成した製造方法によれば、コア体を回転供給するので、圧縮撚り線の撚り方向を、コア体と同じ方向に回転させると、コア体の柱状部の撚りピッチが圧縮撚り線より長くなるか、回転数を同じにすると螺旋形状にならなくなるが、圧縮ダイスを回転供給機の回転方向と逆方向に回転させて、圧縮撚り線に撚りを入れると共にコアに更に撚りを加えるので、中空状の圧縮撚り線を内部から支持する柱状部に圧縮撚り線よりも細かい撚りピッチの螺旋形状を形成することができる。

また、本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部よりなるコア体を備え、前記中心導体をクロスヘッドダイスに供給しつつ、押出機により合成樹脂を押出成形して前記コア体を形成する工程と、前記コア体の前記柱状部に撚りを加えて螺旋状に形成して螺旋コア体を形成する工程と、前記螺旋コア体を、非回転状態の供給機に掛けて供給しながら、集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記螺旋コア体の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記螺旋コア体と前記素線とを、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを前記柱上部の螺旋方向と同方向に回転させて、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を、前記螺旋コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含み、前記シールド導体の形成工程で、前記圧縮撚り線の撚り方向を、前記螺旋コア体の前記柱状部の螺旋方向と同一方向にするようにした。

この同軸ケーブルの製造方法では、予め、コア体の柱状部に撚りを加えて螺旋状に形成して螺旋コア体を得て、この螺旋コア体の螺旋（撚り）の方向と同一方向に更に撚りを加えるように、その外周に中空状の圧縮撚り線を配置してシールド導体とする方法である。

さらに、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、押出成形時に、前記中心導体の回りを回転する回転ダイスにより前記絶縁被覆部を被覆形成して、前記柱状部が、前記中心導体の周囲を螺旋状に回転する螺旋コア体を形成する工程、或るいは、前記中心導体を回転供給しつつ非回転のクロスヘッドダイスに通し、所定形状のダイスにより前記絶縁被覆層の形成用合成樹脂を押出成形し、回転引取機にて引き取りつつ、回転巻き取り機により巻き取ることで、前記柱状部が、前記中心導体の周囲を螺旋状に回転する螺旋コア体を形成する工程、前記いずれかの工程により得られた前記螺旋コア体を得た後に、前記螺旋コア体を、非回転の供給機に掛けてそのまま、あるいは、供給機により回転しながら、前方に設けられた整列ガイド板を介して、シングルツイスト機などの集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記螺旋コア体の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを回転することにより、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を前記螺旋コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含むようにした。

このような同軸ケーブルの製造方法では、特に、中心導体を回転供給しつつ非回転のクロスヘッドダイスに通し、所定形状のダイスにより絶縁被覆層の形成用合成樹脂を押出成形し、回転引取機にて引き取りつつ、回転巻き取り機により巻き取ることで、中心導体の周囲を螺旋状に回転する柱状部を有する螺旋コア体を形成する工程を採用すると、製作速度の向上と、ピッチ長の調整が容易になり、螺旋状態が安定化する。

このような製造方法は、中心導体に撚りを与えると問題がある場合や、中心導体が太い時や、単線では、撚りを入れることが困難なので、このような中心導体を用いる場合に有効になる。圧縮撚り線の撚りの方向は、螺旋コアの螺旋方向と同方向でも逆方向でも良いが、トルクバランスの観点から逆方向が望ましい。

上記各製造方法においては、前記シールド導体の形成工程の後に、前記圧縮撚り線の外周に保護被覆層を形成することができる。

本発明にかかる同軸ケーブルおよびその製造方法によれば、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性が改良される。

以下に、本発明の好適な実施形態について、実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る同軸ケーブル１０の第１実施例を示している。同図に示した同軸ケーブル１０は、中心導体１２と、絶縁被覆層１４と、シールド導体１６と、保護被覆層１８とを備えている。

中心導体１２は、例えば、円形断面の撚り線（銅線）から構成されている。なお、この撚り線は、単銅線であっても良い。絶縁被覆層１４は、中心導体１２の外周を覆うように形成された電気絶縁性のものであって、本実施例の場合には、中心導体１２の外周を覆う環状部２０と、環状部２０から径外方向に、放射状に延びる３個の柱状部２２とを有している。

この絶縁被覆層１４は、例えば、前記絶縁被覆層は、弗素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＡＰＯ（環状ポリオレフィン）樹脂等の低誘電率樹脂を用いることができる。この場合、絶縁被覆層１４は、中心導体１２の外周に押し出し成形して、環状部２０と柱状部２２とを同時に一体形成することができる。

本実施例の場合、絶縁被覆層１４は、中心から外方に延びる３個の柱状部２２を有していて、各柱状部２２は、その横断面形状は、先端側が先細状になった略三角形状に形成されている。

各柱状部２２は、横断面内において等角度間隔（１２０°）で放射状に伸びており、同軸ケーブル１０の長手軸方向に沿って、この間隔を維持しながら、所定の螺旋ピッチｐ１で螺旋状に延設されている。

シールド導体１６は、絶縁被覆層１４の柱状部２２の外周に接するようにして設けられていて、シールド導体１６の内部には、柱状部２２で周方向に区画され、同軸ケーブル１０の長手方向に連続した３個の空隙部２４が設けられている。

この場合、空隙部２４は、中心導体１２を中心として、３個が周方向に均等配置されており、横断面において、中心導体１２とシールド導体１６を除いた部分の面積に対し、面積比で５０％以上を占めるようにすることが望ましい。なお、柱状部２２の数は、３に限る必要はなく、例えば、６以下の数であってもよい。

シールド導体１６は、本実施例の場合、中空状の圧縮撚り線により形成されている。このような圧縮撚り線は、複数本の円形断面の素線２６を同一円周上に配置し、各素線２６を一方向に、所定の撚りピッチｐ２で撚り掛けながら圧縮ダイスを通過させることにより中空形状に形成される。

この際に、素線２６は、相互に接触している外周の一部同士が、塑性変形されて、撚りが加えられるので、石垣状に密接触して安定した構造（アーチ構造）になり、その形状が崩れることなく維持される。

本実施例の場合、絶縁被覆層１４は、シールド導体１６との接触部分が、当該シールド導体１６の内面形状に沿って密着する変形部２８となっている。この変形部２８は、具体的には、絶縁被覆層１４の柱状部２２の先端に形成され、本実施例の場合には、シールド導体１６の各素線２６との接触部分が、素線２６の内面に沿って変形して、面同士が密着した形態になっている。

このような変形部２８は、例えば、コア体を集合撚り線機の中央部に配置導入する際に絶縁被覆層１４を加熱軟化させることや、圧縮ダイスを所定温度に加熱すること、素線２６のそれぞれを所定温度に加熱すること、の少なくともいずれか１つから選択される加熱処理により実現される。

保護被覆層１８は、シールド導体１６の外周を覆うようにして設けられているが、この保護被覆層１８は、必ずしも設ける必要はないが、これを設ける場合には、絶縁被覆層１４と同様に、例えば、ＦＥＰ、ＰＦＡ等の弗素系樹脂、或いはアモルファスポリオレフィン樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の合成樹脂を、シールド導体１６の外周に押し出し成形して、形成することができる。

柱状部２２の螺旋ピッチｐ１は、絶縁被覆層１４の外径（本実施例の場合には、絶縁被覆層１４の柱状部２２が螺旋状に形成されているので、螺旋状部外端に接する外接円の直径が外径に相当する）の１８倍以下であって、かつ、圧縮撚り線の撚りピッチｐ２に対して、螺旋方向と撚り方向とが一致していて、螺旋ピッチｐ１は、撚りピッチｐ２よりも短くなっている。なお、ここでの螺旋ピッチｐ１ないし撚りピッチｐ２は、螺旋ないしは撚りが１回転する間に、長手方向に沿って進行する長さをいう。

以上のように構成した同軸ケーブル１０によれば、柱状部２２の螺旋ピッチｐ１が、絶縁被覆層１４の外径の１８倍以下であり、かつ、圧縮撚り線の撚り方向と一致し、螺旋ピッチｐ１を圧縮撚り線の撚りピッチｐ２よりも短かくしているので、螺旋方向と撚り方向とが一致していても、圧縮撚り線の中空構造を、内部から螺旋状に形成された絶縁被覆層１４の柱状部２２で、安定的に支持することができ、これにより、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性を改良することができる。

なお、本発明の同軸ケーブルは、上記構成に限ることはなく、柱状部２２の螺旋ピッチｐ１は、絶縁被覆層１４の外径の１８倍以下であって、かつ、圧縮撚り線の撚り方向と異なる方向に形成することもできる。

この構成によれば、圧縮撚り線の撚り方向と異なる方向に形成しているので、圧縮撚り線の中空構造を、内部から交差する螺旋状に形成された絶縁被覆層１４の柱状部２２で、安定的に支持することができ、これにより、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性を改良することができる。

以下に、上記実施例１に示した同軸ケーブル１０の製造方法にかかる複数の製法実施例について説明する。

製法実施例１

この製法実施例１では、まず、図３に示したコア体３０が形成される。コア体３０は、中心導体１２の外周に形成された環状部２０と、環状部２０から径外方向に延設された３本の柱状部２２とを備え、柱状部２２は、直線状に形成されている。

このような形態のコア体３０は、図２に示すように、７／０．０６５ｍｍの銀メッキ軟銅線（中心導体１２）を押出機３２のクロスヘッドダイス３４に導き、中心導体１２を環状に被覆する環状部と、この環状部から径外方向に延びる３本の柱状部を有するノズルを通過させながらＰＦＡ樹脂（ダイキン工業社製ＡＰ２０１比誘電率２．１）を押出し被覆して、冷却槽３６を介して、引取機３８で引き取って、ボビン４０に捲回することにより形成される。

このようにして得られたコア体３０の柱状部２２の先端を通る仮想外接円の直径は、０．４７ｍｍ、中心導体１２の周りの被覆厚みは０．０３ｍｍ、３本の柱状部２２のリブ厚みは０．０８ｍｍであった。

次に、このコア体３０を、回転供給装置４２を使用して、その外周にシールド導体１６を形成した。シールド導体１６の形成には、圧縮撚り線を用い、図３に示すシングルツイストタイプ（キンレイ製ＦＸ−４００）の集合撚り線機４４を使用して行った。

集合撚り線機４４は、先端の集線口に圧縮ダイス４６が設けられた旋回部４８と、巻取りボビン５０と、巻取りボビン５０のトラバース機構部５２とを備え、圧縮ダイス４６の前方には、整列ガイド板５４が設けられている。

整列ガイド板５４には、中心にコア体３０の挿通孔５４ａが貫通形成され、その周辺に素線２６の挿通孔５４ｂが複数貫通形成されている。また、この整列ガイド板５４の前方には、回転供給装置４２が設置され、回転供給装置４２には、コア体３０が捲回されたボビン４０が装着されている。

圧縮撚り線をコア体３０の外周に形成する際には、図４に示すように、ボビン４０から巻き戻したコア体３０を、整列ガイド板５４を介して、圧縮ダイス４６の中心に挿通させて、先端を巻取りボビン５０に固定する。

これとともに、複数の素線２６を、整列ガイド板５４を介して、圧縮ダイス４６の外周に挿入する。そして、この状態で、集合撚り線機４４を駆動させて、旋回部４８を所定の方向に旋回させる。

この際に、コア体３０は、５００ｒｐｍの回転数で、旋回部３８の旋回方向（圧縮撚り線の撚り方向）と同一方向に、回転供給装置４２で回転させながら、整列ガイド板５４の中央部に供給する。

そして、回転供給したコア体３０を中心として、同一円周上に１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線（素線２６）を配し、コア体３０の回転供給方向とは逆方向に５００ｒｐｍで回転した外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、３．２ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線のシールド導体１６を形成した。

次に、得られたＣＫ撚り線の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１比誘電率２．１）で０．０５ｍｍ厚に被覆することにより、外径φ０．８の同軸ケーブル１０を得た。得られた同軸ケーブル１０の特性インピーダンスをＴＤＲ（日本テクトロニクス社製：Tektronix 11801B Digital Sampling Oscilloscope）で測定したところ、５０Ωであった。

次に、同軸ケーブル１０を１ｍ長に切り取り、ＶＮＡ（アジレント社製：Ｓパラメータ・ベクトル・ネットワーク・アナライザ８７２０ＥＳ）で測定したところ、１０ＧＨｚでの伝送損失Ｓ２１は７．２ｄＢ／ｍであった。

そして、同軸ケーブル１０のＣＫ撚り線の撚り方向と３本足の柱状部２２の螺旋および撚り方向は同じで、それぞれの撚りピッチは、ＣＫ撚り線が７．１ｍｍ、３本足の柱状部２２が３．７ｍｍであった。柱状部２２の螺旋ピッチのコア外径に対する比は、７．９倍であった。ＣＫ撚り線内部と中心導体１２の外部空間における中空率は、５９％であった。

次に、微小径（曲げ半径７．５ｍｍ）での繰り返し曲げ試験により、曲げに対する耐性を確認した。この試験では、図５に示した試験機を使用し、±９０゜曲げで試験した。

試験機は、平板状の板材Ｐの一端に一対のローラＲが設けられたものであって、曲げ試験の対象となる同軸ケーブル１０の一端を、ローラＲの直上で固定し、固定点から７．５ｍｍの点で、これをローラＲ間に挟持させた。同軸ケーブル１０の他端には、１２７ｇの錘Ｗを吊下させて、板材Ｐを左右方向に９０°曲げて、同軸ケーブル１０の真円度などを測定した、

この際の測定条件を以下の表１に示す。ＣＫ撚り線シールド内径の真円度（短径／長径）を測定した。繰り返し回数１万回後の真円度は９６％であった。

また、この繰り返し曲げ試験後にＶＮＡで高周波特性を測定したところ、１０ＧＨｚでの伝送損失Ｓ２１は７．４ｄＢ／ｍであり、伝送損失の劣化はほとんど見られなかった。さらに同装置を使用して０〜１０ＧＨｚまでの周波数域の反射特性を測定したところ、Ｓ１１が−２４ｄＢ、ＶＳＷＲは１．１３と良好な特性を示した。

製法実施例２

図６から図８は、本発明にかかる同軸ケーブルの製造方法の第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。

本実施例の場合、図６に示すように、実施例１の引取機３８に替えて、回転引取機３８ａを使用して、７／０．０６５ｍｍの銀メッキ軟銅線（中心導体１２ａ）を３００ｒｐｍの速度で回転させながら２．１／ｍｉｎの速度で引き取りながら、押出機３２のクロスヘッドダイス３４へ導き、実施例１と同様のノズルを通過させてＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）を被覆することにより、図７に示す形状の螺旋コア体３０ａを得た。

同図に示した螺旋コア体３０ａは、中心導体１２ａの外周を環状に被覆する環状部２０ａと、環状部２０ａから径外方向の延びる３本の螺旋状の柱状部２２ａとを備えている。

得られた螺旋コア体３０ａの螺旋ピッチは、７ｍｍであり、柱状部２２ａの先端を通る外接円の直径は、０．４８ｍｍ、中心導体１２ａ周りの被覆厚みは、０．０３ｍｍ、３本の柱状部２２ａのリブ厚みは、０．０８ｍｍであった。

次に、上記螺旋コア体３０ａを繰り出しながら、図８に示すように、このコア体３０ａを中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コア体３０ａの螺旋方向と同一方向に５００ｒｐｍで回転している外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して３．２ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。次に、得られた外部シールド導体の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）で０．０５ｍｍ厚に被覆することにより、外径φ０．８１の同軸ケーブルを得た。

得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスをＴＤＲで測定したところ、５０Ωであった。そしてＣＫ撚り線の撚り方向と３本足螺旋コア体３０ａの螺旋方向は同じで、それぞれのピッチは、ＣＫ撚り線が７．１ｍｍ、３本足の螺旋コア体３０ａが３．６ｍｍであった。螺旋ピッチのコア外径に対する比は７．７倍であった。

次に、製法実施例１と同じ条件で繰り返し曲げ試験を行い、ＣＫ撚り線シールド内径の真円度（短径／長径）を測定した。繰り返し回数１万回後の真円度は９７％であった。また、この繰り返し曲げ試験後にＶＮＡを使用して０〜１０ＧＨｚまでの周波数域の反射特性を測定したところ、Ｓ１１が−２５ｄＢ、ＶＳＷＲは１．１２と良好な特性を示した。

製法実施例３

実施例１と同様に、図３に示した直線状の柱状部２２を備えたコア体３０を得た。次に、このコア体３０に対して、図４に示すように、回転供給装置４２を使用して５００ｒｐｍで回転しながら供給したコア体３０を中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コア体３０と同方向に２５０ｒｐｍで回転させた外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して１．６ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。

次に、得られたＣＫ撚り線の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）を０．０５ｍｍ厚で被覆することにより、外径φ０．８１の同軸ケーブルを得た。

得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスは５０Ωであった。そしてＣＫ撚り線の撚り方向と３本足コア体３０の螺旋方向は、逆方向で、撚りピッチはＣＫ撚り線、３本足コアとも７．０ｍｍであった。螺旋ピッチのコア外径に対する比は１４．６倍であった。

製法実施例１と同じ条件で繰り返し曲げ試験を行い、ＣＫ撚り線の内径の真円度（短径／長径）を測定した。繰り返し回数１万回後の真円度は９５％であった。また、この繰り返し曲げ試験後にＶＮＡを使用して０〜１０ＧＨｚまでの周波数域の反射特性を測定したところ、Ｓ１１が−２２ｄＢ、ＶＳＷＲは１．１８と比較的良好な特性を示した。

製法実施例４

実施例１と同様にコア体３０を得た。次に、シングルツイスト機を使用して、得られたコア体３０に５００ｒｐｍの回転を加えながら３．２ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、７ｍｍピッチの撚りが入った螺旋コア体を得た。

次に、上記螺旋コア体を中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コア体の螺旋と同一方向に５００ｒｐｍで回転した外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して３．２ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。次に、得られた外部シールド導体の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）で０．０５ｍｍ厚に被覆することにより、外径φ０．８１の同軸ケーブルを得た。

得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスは５０Ωであった。そして同軸ケーブルの螺旋コア体と外部シールド導体は、全長に渡ってラセン状に同一方向に回転しており、そのコアのピッチは、３．６ｍｍでＣＫ撚り線のピッチは、７．１ｍｍであった。螺旋ピッチのコア外径に対する比は、７．７倍であった。

次に、製法実施例１と同様の方法で繰り返し曲げ試験を行った。繰り返し回数１万回後の真円度は９６％であった。また、この繰り返し曲げ試験後にＶＮＡ使用して０〜１０ＧＨｚまでの周波数域の反射特性を測定したところ、Ｓ１１が−２３ｄＢ、ＶＳＷＲは１．１５と良好な特性を示した。

製法比較例１

製法実施例１と同様の方法で、コア体を得た。
次に５００ｒｐｍで回転しながら供給したコア体を中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コアと同方向に５００ｒｐｍで回転させた外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイスを通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して３．２ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。次に、得られたＣＫ撚り線の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）を０．０５ｍｍ厚で被覆することにより、外径φ０．８１の同軸ケーブルを得た。得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスは４９Ωであった。そして、３本足コア体には、撚りが全く入っておらず、ＣＫ撚り線の撚りピッチは７．０ｍｍであった。

次に、微小径（曲げ半径７．５ｍｍ）での繰り返し曲げ試験により、曲げに対する耐性を確認した。繰り返し回数１万回後の真円度は７９％であった。また、この繰り返し曲げ試験後にＶＮＡを使用して０〜１０ＧＨｚまでの周波数域の反射特性を測定したところ、Ｓ１１が−１３ｄＢ、ＶＳＷＲが１．５７と、全く特性の劣るものであった。

製法比較例２

実施例１と同様にコア体を得た。次に、上記螺旋コア体を中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コア体の螺旋と同一方向に４４０ｒｐｍで回転した外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して４．０ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。

次に、得られた外部シールド導体の外側をＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）で０．０５ｍｍ厚に被覆することにより、外径φ０．８１の同軸ケーブルを得た。得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスは５０Ωであった。そして、コアと外部シールド導体は、全長に渡ってラセン状に同一方向に回転しており、コアの螺旋ピッチ、圧縮撚り線の撚りピッチは、ともに１０．０ｍｍであった。螺旋ピッチのコア外径に対する比は、２０．８倍であった。

次に、製法実施例１と同様の方法で繰り返し曲げ試験を行った。繰り返し回数１万回後の真円度は９２％、高周波特性（０〜１０ＧＨｚ）はＳ１１が−１８ｄＢ、ＶＳＷＲが１．２８であり、特性の劣るものであった。

製法比較例３

製法実施例１と同様の方法でコアを得た。次に回転供給装置を使用して５００ｒｐｍで回転しながら供給したコア体を中心として、１７本の外径φ０．１１７の錫メッキ銅線を同一円周上に配し、コアと同方向に２７０ｒｐｍで回転させた外径φ０．７０１ｍｍの圧縮ダイス４６を通過させながら、シングルツイスト機４４（キンレイ製ＦＸ−４００）を使用して２．５ｍ／ｍｉｎで引き取ることにより、内径０．４８ｍｍ、外径０．７１ｍｍのＣＫ撚り線の外部シールド導体を形成した。

次に、得られたＣＫ撚り線の外側を、ＰＦＡ（ダイキン工業社製ＡＰ２０１）を０．０５ｍｍ厚で被覆することにより、外径φ０．８１同軸ケーブルを得た。得られた同軸ケーブルの特性インピーダンスは５０Ωであった。そして同軸ケーブルのコア体と外部シールド導体は、全長に渡ってラセン状に同一方向に回転しており、コア体の螺旋ピッチ、圧縮撚り線の撚りピッチ共に１０．０ｍｍであった。コア体の螺旋ピッチの外径に対する比は、２０．８倍であった。

次に、製法実施例１と同様の方法で繰り返し曲げ試験を行った。繰り返し回数１万回後の真円度は９３％、高周波特性（０〜１０ＧＨｚ）はＳ１１が−１７ｄＢ、ＶＳＷＲが１．３５であり、特性の劣るものであった。

図９は、上記各製法実施例と比較例における曲げ試験の後に測定した真円度の関係をコア体のピッチとコア体の外径との比で示したグラフである。このグラフに示した結果から、柱状部の螺旋ピッチを、絶縁被覆層の外径の１８倍以下にすると、曲げ試験を行った後でも、真円度を良好に保つことができる。

本発明にかかる同軸ケーブルおよびその製造方法は、微小な径での曲げや、外力による圧縮に対する耐性に優れた同軸ケーブルがコストアップを来たすことなく得られ、携帯用端末の配線などに有効に活用することができる。

本発明にかかる同軸ケーブルの一実施例を示す断面図である。 本発明にかかる同軸ケーブルの製造方法の初期工程を示す説明図である。 図２の工程で得られるコア体の斜視図である。 本発明にかかる同軸ケーブルの製造方法において、図２に示した工程に引き続いて行われる工程の説明図である。 本発明にかかる同軸ケーブルの曲げ試験の試験状態の説明図である。 本発明にかかる同軸ケーブルの製造方法の他の実施例を示す初期工程の説明図である。 図６の工程で得られる螺旋コア体の斜視図である。 本発明にかかる同軸ケーブルの製造方法において、図６に示した工程に引き続いて行われる工程の説明図である。 本発明にかかる製法発明の実施例と比較例の曲げ試験後の真円度の関係を示すグラフである。

符号の説明

１０，１０ａ 同軸ケーブル
１２，１２ａ 中心導体
１４ 絶縁被覆層
１６ シールド導体
１８ 保護被覆層
３０ コア体
３０ａ 螺旋コア体

Claims (9)

1. 中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルにおいて、
   前記シールド導体は、複数の素線を前記絶縁被覆層の外周に沿って配置して、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線で構成され、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、前記柱状部を長手方向に沿って螺旋状に形成することにより、螺旋状中空部を形成したものであり、
   前記柱状部の螺旋ピッチが、前記絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向が前記圧縮撚り線の撚り方向と一致し、前記螺旋ピッチを前記圧縮撚り線の撚りピッチよりも短かくすることを特徴とする同軸ケーブル。
2. 中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルにおいて、
   前記シールド導体は、複数の素線を前記絶縁被覆層の外周に沿って配置して、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線で構成され、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、前記柱状部を長手方向に沿って螺旋状に形成することにより、螺旋状中空部を形成したものであり、
   前記柱状部の螺旋ピッチが、前記絶縁被覆層の外径の１８倍以下であり、かつ、螺旋方向を前記圧縮撚り線の撚り方向と異なる方向にすることを特徴とする同軸ケーブル。
3. 前記圧縮撚り線の外周に保護被覆層を設けたことを特徴とする請求項１または２項記載の同軸ケーブル。
4. 前記絶縁被覆層は、弗素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＡＰＯ（環状ポリオレフィン）樹脂等の低誘電率樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか１項記載の同軸ケーブル。
5. 前記絶縁被覆層は、前記柱状部の数が３〜６本で、中空率が５０％以上であることを特徴とする請求項１〜４項のいずれか１項記載の同軸ケーブル。
6. 中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とからなるコア体を備え、
   前記中心導体をクロスヘッドダイスに供給しつつ、押出機により合成樹脂を押出成形して前記コア体を形成する工程と、
   前記コア体を回転供給機により、所定の方向に回転させながら回転供給しつつ、前方に設けられた整列ガイド板を介して、集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記絶縁被覆層の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記コア体と前記素線とを、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを前記回転供給機の回転方向と逆方向に回転させて、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を、前記コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含み、
   前記シールド導体の形成工程で、前記コア体の前記柱状部を螺旋状に形成し、前記圧縮撚り線の撚り方向を、前記柱状部の螺旋方向が同方向で前記圧縮撚り線の撚りピッチよりも細かくすることを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。
7. 中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部よりなるコア体を備え、
   前記中心導体をクロスヘッドダイスに供給しつつ、押出機により合成樹脂を押出成形して、柱状部が直線状の前記コア体を形成する工程と、
   前記コア体の前記柱状部に撚りを加えて螺旋状に形成して螺旋コア体を形成する工程と、
   前記螺旋コア体を、非回転状態の供給機に掛けて供給しながら、集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記螺旋コア体の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記螺旋コア体と前記素線とを、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを前記柱上部の螺旋と同方向に回転させて、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を、前記螺旋コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含み、
   前記シールド導体の形成工程で、前記圧縮撚り線の撚り方向を、前記螺旋コア体の前記柱状部の螺旋方向と同一方向にすることを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。
8. 中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周を覆うシールド導体とを備えた同軸ケーブルの製造方法において、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周に、当該中心導体を環状に被覆する環状部と、前記環状部から径外方向に延びる３本以上の柱状部とを備え、
   押出成形時に、前記中心導体の回りを回転する回転ダイスにより前記絶縁被覆部を被覆形成して、前記柱状部が、前記中心導体の周囲を螺旋状に回転する螺旋コア体を形成する工程、
   或いは、前記中心導体を回転供給しつつ非回転のクロスヘッドダイスに通し、所定形状のダイスにより前記絶縁被覆層の形成用合成樹脂を押出成形し、回転引取機にて引き取りつつ、回転巻き取り機により巻き取ることで、前記柱状部が、前記中心導体の周囲を螺旋状に回転する螺旋コア体を形成する工程、
   前記いずれかの工程により得られた前記螺旋コア体を得た後に、
   前記螺旋コア体を、非回転の供給機に掛けてそのまま、あるいは、供給機により回転しながら、前方に設けられた整列ガイド板を介して、シングルツイスト機などの集合撚り線機の中央部に配置導入するとともに、複数本の素線を、前記整列ガイド板を介して、前記螺旋コア体の外周に沿って同一円周上に均等配置した後に、前記集合撚り線機の集線口に取り付けた圧縮ダイスを通過させながら、前記圧縮ダイスを回転することにより、相互に接触する前記素線の外周の一部同士を塑性変形させて中空状に形成した圧縮撚り線を前記螺旋コア体の外側に連続的に形成して、前記シールド導体を形成する工程とを含むことを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。
9. 前記シールド導体の形成工程の後に、前記圧縮撚り線の外周に保護被覆層を形成することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記載の同軸ケーブルの製造方法。

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