JP2006202593A - 高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】従来は、産業用ロボットの可動アーム等の先端に高速通信ユニットとしてツイストペア構造からなる丸型集合ケーブルを用いていたが、最近の装置の小型化や低背化などに伴い、従来の減衰量等の電気特性を確保しつつ、可とう性（柔らかさ）を有しながら薄くでき、可動部に用いる摺動回数は、より高いものと摺動部分の摺動曲げ半径は、より小さいものが技術的に要求されてきている。
【解決手段】高速差動信号伝送を実現するために、第１に、同軸線を２本並べた信号ペア線の複数本と、電源線と、ＦＧ線（フレームグラウンド線）の複数本をフラット状に並列配置した構造で、第２に、第１の電源線を省いてフラット状に並列配置した高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルである。
【選択図】図１

Description

本発明は、最近、産業用ロボット等に使用される可動アーム等の先端に高速通信ユニットを配置して使用する用途が増え、特に、ＰＣ及び高速通信ユニットに使用される高速インタフェースケーブル （ｅｘ：ＩＥＥＥ１３９４ 、ＵＳＢ、ＬＶＤＳ）等に使用され、高速差動信号伝送で必要となる電気特性｛減衰量劣化、位相歪み、特性インピーダンスのバラツキ、信号線間スキュー（伝送遅延差）、信号線内スキューのバラツキを極力少なくすると共に、平衡度、シールド性能、ＤＣ抵抗値等｝を確保し、可とう性（柔らかさ）を有しながら薄くでき、高い摺動屈曲回数及び摺動曲げ半径を小さくすることを可能にした高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルに関する。

従来の丸型ケーブルは、図２に示すように、摺動させる高速差動信号伝送用ケーブルにはツイストペア構造をしていた丸型集合ケーブルを使用しており、摺動性能を強化させるため撚りピッチを細かくし、合金線等を用いていた。このような丸型ケーブルは、ケーブルベアと呼ばれる摺動補助用のガイド内部に配置され、ガイドの動きに合わせてケーブルを摺動する方法であった。

特開２００２−２１６５５０号公報

最近の装置の小型化、低背化などに伴い、従来の電気特性を確保しつつ、可とう性（柔らかさ）を有しながら薄くでき、可動部に用いる摺動回数は、より高いものと摺動部分の摺動曲げ半径は、より小さいものが技術的に要求されてきている。

本発明は、これらの問題を解決する為に、鋭意検討した結果、
本発明は、高い摺動屈曲回数及び摺動曲げ半径を小さくすることを可能にしながら高速差動信号伝送を実現するために、
第１に、同軸線を２本並べた信号ペア線の複数本と、電源線と、ＦＧ線（フレームグラウンド線）の複数本をフラット状に並列配置した高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルで、
第２に、第１の電源線を省いてフラット状に並列配置した高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルである。
このような構造により、従来ではツイストペア構造を用いていたが、本発明ではペア線の代わりに同軸線を用いることでツイストペア線を使用するよりも薄くフラット化できるため、外的ストレスにより強い構造をもつことを特徴としている。

以上説明のように、本発明の高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルによれば、
１．高速差動信号伝送で必要となる電気特性｛減衰量劣化、位相歪み、特性インピーダンスのバラツキ、信号線間スキュー（伝送遅延差）、信号線内スキューのバラツキを極力少なくすると共に、平衡度、シールド性能、ＤＣ抵抗値等｝を確保することができる。
２．可とう性（柔らかさ）を有し、薄くできる。
３．高い摺動屈曲回数を有する
４．摺動曲げ半径を小さくすることが可能である。
という優れた効果があるので、その工業的価値は大きい。

以下、本発明の高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルの実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。

始めに、本発明の第１実施例は、図１（イ）に示すように、内部導体２Ａ上に順次、第１絶縁体３Ａ、外部導体２Ｂ、第２絶縁体３Ｂを施した同軸線６を２本並べた信号ペア線５の複数本と、導体２上に絶縁体３を施した電源線７と、導体２上に絶縁体３を施したＦＧ線（フレームグラウンド線）４の複数本をフラット状に並列配置し、高摺動性能及びシールド性能の向上をはかった高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル１Ａである。この場合、同軸線６の外部導体２Ｂは、ＳＧ線（信号グラウンド線；信号用接地線）の役目を果たしている。ここで、同軸線の内部導体２Ａと外部導体２Ｂと導体２は、代表的な軟銅線や錫めっき軟銅線や銀めっき軟銅線等を使用した。また、第１絶縁体３Ｂとしては、ＰＥやＰＰ等を、第２絶縁体と絶縁体３は、ＰＶＣやＰＥ等を使用した。更に、ＦＧ線（フレームグラウンド線；きょう体接地線）は、きょう体接地線としての役目を果たしている。

次に、本発明の第２実施例は、電源線７がない場合の実施例で、図１（ロ）に示すように、第１実施例の電源線７を省いてフラット状に並列配置した高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル１Ｂである。

本発明の高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルと従来の丸型ケーブルを摺動屈曲試験で比較した結果、従来のものに比べて、半分の曲げ半径で、かつ、２倍以上の高摺動屈曲寿命という良好な結果を示した。また、伝送性能も従来のものに比べて同等以上の性能を示した。

これまで、本発明の高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブルを、代表例を挙げて図面で説明してきたが、必ずしもこの配置にしなくても構わず、設計上、これ以外の各種の変形例を含み、本発明の範囲内であることはいうまでもない。

（イ）は、本発明の第１実施例で、高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル１Ａの断面図である。（ロ）は、本発明の第２実施例で、第１実施例の電源線７を省いた高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル１Ｂの断面図である。 は、従来の丸型ケーブル１′の断面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ 本発明の高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル
２ 導体
２Ａ 内部導体
２Ｂ 外部導体（ＳＧ線：信号グラウンド線）
３ 絶縁体
３Ａ 第１絶縁体
３Ｂ 第２絶縁体
４ ＦＧ線（フレームグランド線）
５ 信号ペア線
６ 同軸線
７ 電源線
１′ 従来の丸型ケーブル
３′ 絶縁体
７′ 電源線
８′ 対より信号線
９′ 信号線シールド
10′ 介在
11′ 外周シールド１
12′ 外周シールド２
13′ 外被

Claims (2)

1. ＰＣ及び高速通信ユニットに使用される高速インタフェースケーブルにおいて、内部導体上に順次、第１絶縁体、外部導体、第２絶縁体を施した同軸線を２本並べた信号ペア線の複数本と、導体上に絶縁体を施した電源線と、導体上に絶縁体を施したＦＧ線（フレームグラウンド線）の複数本をフラット状に並列配置したことを特徴とする高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル。
2. 請求項１の電源線を省いてフラット状に並列配置したことを特徴とする高摺動フラット型広帯域シールド複合ケーブル。

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