JP2006190562A - 同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】低周波帯での比較的良好な電磁シールド性能を得ることができ、且つ所定の端子材と電磁シールド層との電気的接続信頼性を比較的良好に保ちつつ当該同軸ケーブルの端末加工を簡易化できる同軸ケーブルを提供する。
【解決手段】この同軸ケーブル１は、中心導体３と、中心導体３を外囲する絶縁層５と、絶縁層５を外囲する電磁シールド層７とを備え、電磁シールド層７は、絶縁層５を外囲する第１導電性金属層７１と、第１導電性金属層７１を外囲する磁性金属層７２と、磁性金属層７２を外囲すると共に当該電磁シールド層７の最外層となる第２導電性金属層７３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用信号伝送用の同軸ケーブルに適した同軸ケーブルに関する。

従来より車載用ラジオアンテナコード等の車載用信号伝送用の同軸ケーブルには、ＪＩＳに準拠した１．５Ｄ−２Ｖや１．５Ｃ−２Ｖ相当の同軸ケーブルが用いられている。この種の従来の同軸ケーブル１００（第１従来例）は、図６の様に、中心導体１０１と、中心導体１０１を外囲する絶縁層１０３と、絶縁層１０３を外囲する電磁シールド層１０５と、電磁シールド層１０５を外囲する外被１０７とを備えて構成される。電磁シールド層１０５は、銅線編組等の導電性金属層のみで構成されている。

近年、車両のノイズ問題は多様化しており、特に電磁結合に伴う２ＭＨｚ以下の低周波帯のノイズ対策が求められている。しかしながら、従来の同軸ケーブル１００の電磁シールド層１０５の様に、導電性金属層のみで構成された形態では、上記の電磁結合に伴う低周波帯のノイズに対する十分な電磁シールド性能を得ることが出来ないという欠点がある。

この欠点を解決するものとして、図７の同軸ケーブル２００（第２従来例：特許文献１）が知られている。この同軸ケーブル２００は、図７の様に、中心導体２０１と、中心導体２０１を外囲する絶縁層２０３と、絶縁層２０３を外囲する電磁シールド層２１３と、電磁シールド層２１３を外囲する外被２１１とを備えて構成される。電磁シールド層２１３は、絶縁層２０３を外囲する１層（図７では２層）以上の導電性金属層２０５，２０７と、導電性金属層２０７を外囲する磁性金属層２０９とを備えて構成される。この同軸ケーブル２００では、導電性金属層２０７の外周に磁性金属層２０９を設けることにより、電磁結合に伴う低周波帯のノイズに対する十分な電磁シールド性能を得ている。

特開２００４−２１４１３７号公報

ところで、通常、この種の同軸ケーブルの端部には、端末加工して黄銅等の導電性金属製の端子材が接続される。その際、第１従来例に係る同軸ケーブル１００では、電磁シールド層と前記端子材とを接続する際は、外被１０７を切除して電磁シールド層（即ち導電性金属層）１０５を露出させ、その露出させた導電性金属層１０５上に前記端子材を接続する。

この点、第２従来例に係る同軸ケーブル２００に対し、第１従来例の場合と同じ端末加工をして、その電磁シールド層２１３と前記端子とを接続すると、導電性金属層２０７の外周に磁性金属層２０９が設けられているので（即ち電磁シールド層２１３の最外層に磁性金属層２０９が設けられているので）、磁性金属層２０９上に前記端子材を接続することになる。

しかしながら、その様に磁性金属層２０９上に前記端子材を接続すると、磁性金属層２０９と前記端子材との電気的接続信頼性（即ち異種金属の電気的接続信頼性）は、導電性金属層２０７と前記端子材との電気的接続信頼性（即ち同種金属の電気的接続信頼性）より低いので、同軸ケーブル２００の端部と前記端子材の電気的接続信頼性が、従来の場合（同軸ケーブル１００の場合）よりも低くなるという欠点がある。

これを回避すべく、端末加工時に磁性金属層２０９を切除等して導電性金属層２０７を露出させ、その露出させた導電性金属層２０７上に前記端子材を接続することもできるが、その様にすると、磁性金属層２０９の端部を端末加工（切除や切り揃え等）する必要があり、その分加工工程数が増加するという欠点がある。

そこで、本発明は、低周波帯での比較的良好な電磁シールド性能を得ることができ、且つ所定の端子材と電磁シールド層との電気的接続信頼性を比較的良好に保ちつつ当該同軸ケーブルの端末加工を簡易化できる同軸ケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、中心導体と、前記中心導体を外囲する絶縁層と、前記絶縁層を外囲する電磁シールド層とを備え、前記電磁シールド層は、前記絶縁層を外囲する第１導電性金属層と、前記第１導電性金属層を外囲する磁性金属層と、前記磁性金属層を外囲すると共に当該電磁シールド層の最外層となる第２導電性金属層とを備えるのである。

請求項２に記載の発明は、前記磁性金属層は、複数本の磁性金属素線が網目状に編まれてなる磁性金属編組であるものである。

請求項３に記載の発明は、前記第１導電性金属層および前記第２導電性金属層はそれぞれ、複数本の導電性金属素線が網目状に編まれてなる導電性金属編組であるものである。

請求項４に記載の発明は、前記磁性金属層は、鉄または鉄合金により形成されるものである。

請求項５に記載の発明は、前記第１導電性金属層および前記第２導電性金属層は、銅または銅合金により形成されるものである。

請求項６に記載の発明は、前記同軸ケーブルは、車両に配策されて各種の信号伝送に用いられるものである。

請求項１に記載の発明によれば、電磁シールド層は、第１導電性金属層を外囲する磁性金属層を備えるので、低周波帯での比較的良好な電磁シールド性能を得ることができる。

また、電磁シールド層は、磁性金属層を外囲すると共に当該電磁シールド層の最外層となる第２導電性金属層を備えるので、当該電磁シールド層を構成する導電性金属層（第２導電金属層）に所定の端子材を接続する際に、磁性金属層を端末加工すること無く所定の端子材を導電性金属層（第２導電性金属層）に接続でき、これにより、所定の端子材と電磁シールド層との電気的接続信頼性を比較的良好に保ちつつ当該同軸ケーブルの端末加工を簡易化できる。

請求項２に記載の発明によれば、磁性金属層は、複数本の磁性金属素線が網目状に編まれてなる磁性金属編組であるので、電磁結合に伴う低周波数帯での磁性シールド性能を損なうこと無く配策時の曲げ柔軟性を確保できる。

請求項３に記載の発明によれば、第１導電性金属層および第２導電性金属層はそれぞれ、複数本の導電性金属素線が網目状に編まれてなる導電性金属編組であるので、電磁シールド性能を損なうこと無く配策時の曲げ柔軟性を確保できる。

請求項４に記載の発明によれば、磁性金属層は鉄または鉄合金により形成されるので、安価に製造できて低周波数帯での高い電磁シールド性能を確保できる。

請求項５に記載の発明によれば、第１導電性金属層および第２導電性金属層は銅または銅合金により形成されるので、安価に製造できて高い電磁シールド性能を確保できる。

請求項６に記載の発明によれば、同軸ケーブルは車両に配策されて各種の信号伝送に用いられるので、車両に配策された電源線や制御信号線等の他の配線から離隔しなくても前記他の配線からのノイズの影響を受けること無く信号を伝送できる。

この実施の形態に係る同軸ケーブル１は、例えば車両に配索されて各種の信号（例えば車載アンテナの送受信信号や映像信号等）の伝送に用いられるものであり、図１の様に、信号を伝送するための中心導体３と、中心導体３を外囲する絶縁層５と、絶縁層５を外囲する電磁シールド層７と、電磁シールド層７を外囲する外被９とを備えて構成される。

中心導体３は、銅または銅合金等の導電性金属により構成される。ここでは、中心導体３は、錫メッキ軟銅線からなる複数本の導電性金属素線を撚り合わせた撚り線として構成される。

絶縁層５は、中心導体３の周囲に架橋ＰＥ等の樹脂が押出成形されて形成される。

電磁シールド層７は、絶縁層５を外囲する第１導電性金属層７１と、第１導電性金属層７１を外囲する磁性金属層７２と、磁性金属層７２を外囲すると共に当該電磁シールド層７の最外層となる第２導電性金属層７３とを備えて構成される。

第１および第２導電性金属層７１，７３は、図２の様に、複数本の導電性金属素線（磁性金属層７２よりも小さい透磁率を有し導電性に優れた金属からなる導電性金属線）２１が網目状に編まれてなる導電性金属編組として構成される。導電性金属素線２１としては、例えば銅線や銅合金（軟銅線またはそれらを錫や亜鉛等でメッキしたもの）が用いられる。

上記の導電性金属編組は、例えば、図２の様にそれぞれ複数（例えば４本（即ち持本数ｍ＝４））の導電性金属素線２１からなる複数（例えば１６本（即ち打数ｎ＝１６））の編材２５を、図３および図４の様に上下に順次交差させつつ円筒形に編み合わせて構成される。この導電性金属編組の表面密度Ｂは、当該同軸ケーブル１の電磁シールド性能及び曲げ柔軟性の観点から最適な値に設定される。尚、上記の表面密度Ｂは、編組ピッチＰ、編組外径Ｄ、持本数ｍ、打数ｎ、編組素線径ｄをパラメータとして下記の（数１）の様に表される。

磁性金属層７２は、鉄や鉄合金（例えば軟鉄線）からなる複数本の磁性金属素線（導電性金属素線２１よりも大きな透磁率を有する磁性金属素線）が網目状に編まれてなる磁性金属編組として構成される。この磁性金属編組は、その線素の材質および上記のパラメータＰ，Ｄ，ｍ，ｎ，ｄの設定値の違いを除いて上記の導電性金属編組と同様に構成される。

ここでは、この同軸ケーブル１の各部の設定値は例えば以下の様に設定される。即ち、７５Ω系の場合は、中心導体３は線径が０．１ｍｍの７本の錫メッキ軟銅線が撚り合わされて構成され、絶縁層５の外径は１．６８ｍｍに設定される。そして、第１導電性金属層７１は、表面密度Ｂが８０％、編組ピッチＰが１４ｍｍ、編組外径Ｄが２．１８ｍｍ、持本数ｍが例えば４、打数ｎが１６、編組素線径ｄが０．１ｍｍに設定される。また、第２導電性金属層７３は、表面密度Ｂが８０％、編組ピッチＰが１０ｍｍ、編組外径Ｄが３．５８ｍｍ、持本数ｍが４、打数ｎが１６、編組素線径ｄが０．１８ｍｍに設定され、また、磁性金属層７２は、表面密度Ｂが９０％、編組ピッチＰが１０ｍｍ、編組外径Ｄが３．５８ｍｍ、持本数ｍが４、打数ｎが１６、編組素線径ｄが０．１ｍｍに設定される。

この様に構成された同軸ケーブル１の端部には、黄銅等の導電性金属製の端子材（図示省略）が接続される。その際、その中心導体３と前記端子材との接続部分については、従来同様に接続される。他方、その電磁シールド層７と前記端子材との接続部分については、外被を切除して電磁シールド層７を露出させ（即ち第２導電性金属層７３を露出させ）、その露出させた導電性金属層７３上に前記端子材が接続される。

図５は、本実施の形態（図１）に係る同軸ケーブル１の電磁シールド性能を各周波数について試験した結果を示すグラフＧ１と、第２従来例（図７）に係る同軸ケーブル２００の電磁シールド性能を各周波数について試験した結果を示すグラフＧ２とを比較したものである。尚、試験はＩＥＣ６１１９６−１に準拠して行った。

上記の試験では、本実施の形態に係る同軸ケーブル１は、上記の設定値に設定されたものが用いられる。他方、第２従来例に係る同軸ケーブル２００は、条件を同一にするため、その電磁シールド層２１３を構成する各層２０５，２０７，２０９の順番が、本実施の形態に係る同軸ケーブル１を構成する各層７１，７２，７３の順番と異なる点（即ち本実施の形態に係る同軸ケーブル１の電磁シールド層７は、内側から順に第１導電性金属層７１、磁性金属層７２および第２導電性金属層７３が形成され、他方、第２従来例に係る同軸ケーブル２００の電磁シールド層２１３は、内側から順に第１導電性金属層２０５、第２導電性金属層２０７および磁性金属層２０９が形成される点）以外は実質的に同じ設定値に設定されたものが用いられる。

図５から、２ＭＨｚ以下の低周波帯では全体的に、本実施の形態に係る同軸ケーブル１の方が第２従来例に係る同軸ケーブル２００よりも電磁シールド性能が高く、特に１．１ＭＨｚ以下の周波数帯では、約１０ｄＢ程度、本実施の形態に係る同軸ケーブル１の方が第２従来例に係る同軸ケーブル２００よりも電磁シールド性能が高いことが分かる。

以上のように構成された同軸ケーブル１によれば、電磁シールド層７は、第１導電性金属層７１を外囲する磁性金属層７２を備えるので、比較的良好な低周波帯域での電磁シールド性能を得ることができる。

また、電磁シールド層７は、磁性金属層７２を外囲すると共に当該電磁シールド層７の最外層となる第２導電性金属層７３を備えるので、当該電磁シールド層７を構成する導電性金属層（第２導電性金属層７３）に所定の端子材を接続する際に、磁性金属層７２を端末加工（切除や切り揃え等）すること無く所定の端子材を当該導電性金属層（第２導電性金属層７３）に接続でき、これにより、所定の端子材と電磁シールド層７との電気的接続信頼性を比較的良好に保ちつつ当該同軸ケーブル１の端末加工を簡易化（例えば加工工数の増加を防止）できる。

また、磁性金属層７２を端末加工する必要がなくなるので、磁性金属層７２の端末加工の際に生じる残線により中心導体３と導電性金属層７１，７３とが短絡するおそれを防止できる。

また、磁性金属層７２は、複数本の磁性金属素線が網目状に編まれてなる磁性金属編組であるので、電磁結合に伴う低周波数帯での磁性シールド性能を損なうこと無く配策時の曲げ柔軟性を確保できる。

また、第１導電性金属層７１および第２導電性金属層７３はそれぞれ、複数本の導電性金属素線２１が網目状に編まれてなる導電性金属編組であるので、電磁シールド性能を損なうこと無く配策時の曲げ柔軟性を確保できる。

また、磁性金属層７２は鉄または鉄合金により形成されるので、安価に製造できて低周波数帯での高い電磁シールド性能を確保できる。

また、第１導電性金属層７１および第２導電性金属層７３は銅または銅合金により形成されるので、安価に製造できて高い電磁シールド性能を確保できる。

また、電磁シールド層７は、導電性金属を複数層（ここでは第１導電性金属層７１と第２導電性金属層７３の２層）備えているので、全体的に良好な電磁シールド性能を確保できる。

また、同軸ケーブル１は車両に配策されて各種の信号伝送に用いられるので、車両に配策された電源線や制御信号線等の他の配線から離隔しなくても前記他の配線からのノイズの影響を受けること無く信号を伝送できる。

本発明の実施の形態に係る同軸ケーブルの断面図である。 図１の導電性金属編組７１，７３の構成を部分的に拡大して示す図である。 図１の第１導電性金属層７１を構成する導電性金属編組の構成を示す断面図である。 図１の第１導電性金属層７１を構成する導電性金属編組の構成を示す側面図である。 本実施の形態（図１）に係る同軸ケーブルの電磁シールド性能を各周波数について試験した結果を示すグラフＧ１と、第２従来例（図７）に係る同軸ケーブルとの電磁シールド性能を各周波数について試験した結果を示すグラフＧ２とを比較した図である。 第１従来例に係る同軸ケーブルの断面図である。 第２従来例に係る同軸ケーブルの断面図である。

符号の説明

１ 同軸ケーブル
３ 中心導体
５ 絶縁層
７ 電磁シールド層
９ 外被
２１ 導電性金属線素
２５ 導線性金属編組
７１ 第１導電性金属層
７２ 磁性金属層
７３ 第２導電性金属層

Claims (6)

1. 中心導体と、前記中心導体を外囲する絶縁層と、前記絶縁層を外囲する電磁シールド層とを備え、
   前記電磁シールド層は、前記絶縁層を外囲する第１導電性金属層と、前記第１導電性金属層を外囲する磁性金属層と、前記磁性金属層を外囲すると共に当該電磁シールド層の最外層となる第２導電性金属層とを備えることを特徴とする同軸ケーブル。
2. 前記磁性金属層は、複数本の磁性金属素線が網目状に編まれてなる磁性金属編組であることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
3. 前記第１導電性金属層および前記第２導電性金属層はそれぞれ、複数本の導電性金属素線が網目状に編まれてなる導電性金属編組であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同軸ケーブル。
4. 前記磁性金属層は、鉄または鉄合金により形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の同軸ケーブル。
5. 前記第１導電性金属層および前記第２導電性金属層は、銅または銅合金により形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の同軸ケーブル。
6. 前記同軸ケーブルは、車両に配策されて各種の信号伝送に用いられることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の同軸ケーブル。

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