JP2006302692A - 漏洩同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩同軸ケーブルの軽量化、可撓性の向上、製造時のスロット寸法精度の向上を実現する。
【解決手段】漏洩同軸ケーブル1は、内部導体3と、この内部導体3の外周に設けた絶縁体９と、この絶縁体９の外周に設けられてスロット１１を備えた外部導体１３と、この外部導体１３の外周に設けた外被１５と、からなる。さらに、前記外部導体１３が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、でなる両面導通複合テープ２５で構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、漏洩同軸ケーブルに関し、特に軽量化、可撓性の向上及び製造時のスロット寸法精度の向上を実現する漏洩同軸ケーブルに関する。

図４及び図５を参照するに、従来から、スロットアンテナとして機能するスロットを備えた漏洩同軸ケーブル１０１が、トンネルや高速道路などの電波の伝播しにくい場所で列車無線や高速自動車の自動車無線のような移動体との通信を確保するために開発されている。すなわち、前記スロットによって誘起された円周方向電流によって作られる電磁界が外部に漏洩電波として放射される。

漏洩同軸ケーブル１０１は円筒状に成形されており、その特性のコントロール容易性、特性安定性から、道路や線路に沿って布設されて用いられている。

従来の漏洩同軸ケーブル１０１としては、例えば外径φ８．０ｍｍの軟銅パイプ（又は軟銅線）からなる内部導体１０３と、この内部導体１０３の外周にポリエチレン紐１０５を螺旋状に巻き付け、その上にポリエチレン被覆１０７を施して例えば外径φ１９ｍｍのポリエチレンチューブを設けた絶縁体１０９と、この絶縁体１０９の外周に設けられてスロット１１１と称する孔を備えた外部導体１１３と、この外部導体１１３に外径が例えば約２９ｍｍとなるように例えば厚さ２．０ｍｍのポリエチレンで被覆した外被１１５と、から構成される長尺の同軸エレメント部１１７が備えられている。

なお、前記外部導体１１３は、その可撓性を良くするために、図５に示されているように例えば厚さ約０．１ｍｍの銅箔１１９（又は例えば厚さ約０．２ｍｍのアルミ箔）などの金属箔に波形１２１（ひだ）が形成され、この波形１２１の頂部及び谷部の少なくとも一方に図示しないプラスチックシートが貼着されている（例えば、特許文献１参照）。このプラスチックシートは例えば厚さ０．２５ｍｍのポリエステルテープからなっている。

あるいは、上記の外部導体１１３の他の例としては、図６に示されているように、例えば厚さ０．０１２〜１．０ｍｍのポリエステルテープ１２３などのプラスチックテープが例えば厚さ約０．２ｍｍの銅箔１１９などの金属箔の両面にサリーン接着層１２５（例えば厚さ０．０１２〜１．０ｍｍ）で貼り合わされて（ラミネートされて）いる。なお、上記の外部導体１１３が絶縁体１０９の外周に設けられて重ね合わされた部分は、銅箔１１９の重ね合わせ部分のポリエステルテープ１２３を除いて一体化してラミネートしている（例えば、特許文献２参照）。

上記の漏洩同軸ケーブル１０１には、さらに加えて、吊線としての抗張力体１２７（例えば外径φ１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼、７本を撚り合わせた亜鉛めっき鋼撚り線）の周囲をシース樹脂１２９で被覆した長尺のケーブル支持線部１３１が備えられており、このケーブル支持線部１３１と上記の同軸エレメント部１１７は首部１３３を介して互いに平行に一体化されている。
特開平１０−２１５２０７号公報 特公平７−３１９４８号公報

ところで、従来の漏洩同軸ケーブル１０１においては、外部導体１１３として例えば約０．１ｍｍないしは０．２ｍｍという厚い銅箔１１９が使用されているので、ケーブル重量が重くなってしまうという問題点があった。

さらに、特許文献１では、外部導体１１３に波形１２１（ひだ）が付けられているとはいえ、銅箔１１９の厚さが約０．１ｍｍ程度あるので漏洩同軸ケーブル１０１の剛性が大きくなり、さらに可撓性があまり良くない漏洩同軸ケーブル１０１となってしまうという問題点があった。

また、外部導体１１３のスロット１１１は、銅箔１１９に波形１２１を付ける前に、所定の孔あけが行われ、その後に銅箔１１９に波形１２１（ひだ）をつけてケーブル化が行われる。このときに、波形１２１（ひだ）を付けるために、外部導体１１３がある割合でケーブルの長手方向に縮んでしまうので、予めその収縮率を考慮して孔あけが行われる。しかし、この孔あけ時に、どうしてもケーブルの長手方向の寸法精度が悪くなってしまうという問題点があった。

また、特許文献２の外部導体１１３では、絶縁体１０９の外周に設けられて重ね合わされた銅箔１１９の部分が一部のポリエステルテープ１２３を除いて一体化してラミネートする必要があるので、ケーブル製造において生産効率が低下するという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明の漏洩同軸ケーブルは、内部導体と、この内部導体の外周に設けた絶縁体と、この絶縁体の外周に設けられてスロットを備えた外部導体と、この外部導体の外周に設けた外被と、を備えた長尺の漏洩同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、でなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明の漏洩同軸ケーブルは、前記漏洩同軸ケーブルにおいて、前記外部導体が前記絶縁体の外周に固着されていることが好ましい。

また、この発明の漏洩同軸ケーブルは、前記漏洩同軸ケーブルにおいて、前記外部導体が前記外被の内周に固着されていることが好ましい。

また、この発明の漏洩同軸ケーブルは、前記漏洩同軸ケーブルにおいて、前記外部導体が前記絶縁体の外周と前記外被の内周に固着されていることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の漏洩同軸ケーブルによれば、従来の漏洩同軸ケーブルの外部導体（例えば厚さが銅箔では０．１ｍｍ又はアルミ箔では０．２ｍｍ）に比べ、両面導通複合テープが外部導体に用いられることにより、銅箔の厚さが例えば約５μｍと薄く、このために軽量化の実現、可撓性の向上、製造時のスロット寸法精度の向上を実現することができる。

また、両面導通複合テープは、テープ巻きの製造性も改善でき、低周波の遮断特性にも優れる。すなわち、上記の両面導通複合テープは、複合テープの表裏の導電層の導通が各中間部材の間欠領域で確実に行われるように接触面積を大きく取っているので、電気的遮蔽効果の改善を図ることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２を参照するに、この実施の形態に係る漏洩同軸ケーブル１は、表１に示されているように、例えば外径φ８．０ｍｍの軟銅パイプ（又は軟銅線）からなる内部導体３と、この内部導体３の外周にポリエチレン紐５を螺旋状に巻き付け、その上にポリエチレン被覆７を施して例えば外径φ１９ｍｍのポリエチレンチューブを設けた絶縁体９と、この絶縁体９の外周に設けられてスロット１１と称する孔を備えた外部導体１３と、この外部導体１３に例えば外径が約φ２９ｍｍとなるように例えば厚さ２．０ｍｍのポリエチレンで被覆した外被１５と、から構成される長尺の同軸エレメント部１７（この実施の形態では、「同軸エレメント部」という）が備えられている。

なお、前記外部導体１３としては、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されているように、外部導体１３に厚さが例えば１〜１０μｍ程度の銅箔１９をプラスチックテープ２１の両面に貼付けると共に前記プラスチックテープ２１に導通層２３を設けて両面の銅箔１９を導通せしめた両面導通複合テープ２５にスロット１１を穿設せしめて、このスロット１１を備えた両面導通複合テープ２５が絶縁体９の外周に重ね巻きされて用いられている。なお、前記両面導通複合テープ２５について詳しくは後述する。

また、上記の漏洩同軸ケーブル１には、さらに加えて、吊線としての抗張力体２７（例えば外径φ１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼、７本を撚り合わせた亜鉛めっき鋼撚り線）の周囲をシース樹脂２９で被覆した長尺のケーブル支持線部３１が備えられており、このケーブル支持線部３１と上記の同軸エレメント部１７は首部３３を介して互いに平行に一体化されている。

以上のように、この実施の形態の漏洩同軸ケーブル１は、その外径寸法として短径（同軸エレメント部１７の外径寸法）が例えば２９ｍｍで、長径（ケーブル支持線部３１と同軸エレメント部１７とを合わせた外径寸法）が例えば４２ｍｍであり、概算質量は８６０ｇ／ｍである。

次に、上記の両面導通複合テープ２５について詳しく説明する。

図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照するに、この実施の形態に係る両面導通複合テープ２５は、複数の中間部材としての例えばテープ状のポリエステルテープ２１（前述したプラスチックテープ２１に該当）がテープ長手方向にのびて、テープ幅方向に間欠的に並行して配列されており、この実施の形態では前記各ポリエステルテープ２１は例えば約２５μｍ厚である。さらに、前記複数の各ポリエステルテープ２１の表裏の両面と、前記各ポリエステルテープ２１の間の間欠領域ＩＦと、に導電層としての例えば銅箔１９が一体的に形成されている。なお、前記各ポリエステルテープ２１は絶縁体として機能する。

この実施の形態では、図３（Ｂ）では前記導電層としての例えば約５μｍ厚の銅箔１９が複数のポリエステルテープ２１の表裏の両面側から全体に亘って貼着されており、上記の両側の銅箔１９が前記各間欠領域ＩＦで導通するように一体的に貼着されている。前記各間欠領域ＩＦで導通する両側の銅箔１９の部分が前述した導通層２３として機能する。

また、図３（Ｃ）では、約２５μｍ厚の複数のテープ状の銅箔１９Ａが長手方向にのびて、前記各間欠領域ＩＦに埋設されるように並行して配列されて前述した導通層２３として機能しており、さらに導電層としての約５μｍ厚の銅箔１９Ｂが複数のポリエステルテープ２１の表裏の両面と前記間欠領域ＩＦに埋設された銅箔１９Ａの両面とに全体に亘って一体的に貼着されている。

なお、この発明の実施の両面導通複合テープ２５の断面構造としては、上記の図３（Ｂ），（Ｃ）の構造に限定されず、その他の構造であっても構わない。また、中間部材や導電層の材質や厚さなども上記の例に限定されず、その他の形態であっても構わない。

また、上記の両面導通複合テープ２５の全表面積Ｓｏは、テープ幅方向の寸法Ｗとテープ長手方向の寸法Ｌとの積（Ｓｏ＝Ｗ×Ｌ）となり、これは各中間部材の間の間欠領域ＩＦに位置する導電層（導体部）の合計の表面積Ｓｃと、中間部材に位置する導電層（誘電体部）の合計の表面積Ｓｄと、の和（Ｓｏ＝Ｓｃ＋Ｓｄ）となる。

そこで、この実施の形態では、上記の中間部材の合計の表面積Ｓｄが両面導通複合テープ２５の全表面積Ｓｏの１％以上で且つ９９％以下であれば、各中間部材の表裏の導電層（誘電体部）は中間部材の間の間欠領域ＩＦに位置する導電層（導体部）により十分に導通が取られるので、良好な減衰量特性を満足するものである。したがって、前述した実施の形態では中間部材としてはテープ長手方向にのびるテープ状のポリエステルテープ２１が用いられているが、テープ状でなくとも、例えば線条体であっても構わない。

以上のように、この実施の形態の両面導通複合テープ２５は、複合テープの表裏の導電層としての例えば銅箔１９（又は１９Ｂ）の導通が各中間部材としての例えばポリエステルテープ２１の間欠領域ＩＦで確実に行われるように接触面積を大きく取っているので、複合テープの機械的柔軟性を向上でき、つまり細径同軸ケーブルの減衰量特性を損なうことなく縦添えでもあるいは横巻きでも取り付けることができ、さらに電気的遮蔽効果の改善を図ることができる。

また、両面導通複合テープ２５の導電層がめっきの場合は、蒸着膜とは異なって１μｍ以上の銅箔１９も容易に実現できるので、低い周波数の遮蔽性能も確保できる。また、両面導通複合テープ２５の引張強さは２０Ｍｐａ以上を確保することができて製造性にも問題がなく生産性を向上できる。

また、導通層２３で両面を導通させているため、ポリエステルテープ２１の表裏に貼付けられた銅箔１９の導通も確保できる。

ここで、前述した表１について考察すると、この実施の形態の漏洩同軸ケーブル１と従来の漏洩同軸ケーブル１０１と異なる点は、外部導体１３であり、他は同様の構造及び寸法となっている。

その結果、この発明の実施の形態の漏洩同軸ケーブル１は、両面導通複合テープ２５が外部導体１３のうちに用いられることにより、従来の漏洩同軸ケーブル１の外部導体１１３（厚さが、銅箔１９では例えば０．１ｍｍ又はアルミ箔では０．２ｍｍ）に比べ、両面導通複合テープ２５が外部導体１３に用いられることにより、銅箔１９の厚さが約５μｍと薄く、また、ポリエステルテープ２１の厚さが例えば約２５μｍと薄いので、軽量化の実現を図ることができる。

表１では、従来の漏洩同軸ケーブル１０１の質量が９６０ｇ／ｍであるのに対してこの実施の形態の漏洩同軸ケーブル１の質量が８６０ｇ／ｍであるので、約１０％の軽量化を実現できている。

また、従来の構造は、前述したように特許文献１では銅箔１１９に波形１２１（ひだ）を付けて可撓性の向上を図ってはいるが、銅箔１１９の厚さが約０．１ｍｍ程度あり、特許文献２では銅箔１１９の厚さが約０．２ｍｍ程度あるために、曲げ剛性も大きいので十分ではなかった。しかし、この実施の形態では、上記の理由で両面導通複合テープ２５の銅箔１９の厚みが約５μｍと薄いので、大幅なケーブルの可撓性の向上が実現できる。

さらに、従来の外部導体１３の構造はスロット１１の孔空け加工を行った後、波形１２１（ひだ）を付けているためにケーブルの長手方向のスロット１１１の精度が悪くなってしまうが、この実施の形態の外部導体１３はひだ付けの必要がなくなるので、ケーブル製造時のスロット１１の寸法精度を向上させることができる。

また、外部導体１３としては両面銅箔貼付プラスチックテープを用いることも考えられるが、この両面銅箔貼付プラスチックテープでは縦添えしたときの重ね合わせた部分で両面の銅箔の導通が取れないという問題が生じてしまう。特許文献２の外部導体１１３では、重ね合わされた部分のポリエステルテープ１２３を除いて一体化してラミネートするためにケーブル製造において生産効率が低下する。しかし、この実施の形態の両面導通複合テープ２５は縦添えしたときの重ね合わせ部分で両面の銅箔１９（又は１９Ｂ）の導通が取れるので上記のような問題は解決できる。

なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。

例えば、この発明の実施の形態の漏洩同軸ケーブル１は、外部導体１３の両面導通複合テープ２５が、より細径の漏洩同軸ケーブル１に適用されることにより、より効果的な改善が可能である。

また、この発明の実施の形態の外部導体１３の両面導通複合テープ２５である金属貼付プラスチックテープは、アルミ、銅に限らず、あらゆる金属箔でも同様の効果がある。また、金属箔にめっきを施した構造にも適用できる。

さらに、両面導通複合テープ２５である金属貼付プラスチックテープは、このテープの片面に接着層を設けたテープ構造を用いて、漏洩同軸ケーブル１の製造時に絶縁体９、あるいは外被１５に前記接着剤層を介して接着させる構造へも展開が可能である。このように、両面導通複合テープ２５が絶縁体９又は外被１５、あるいは絶縁体９と外被１５の両方に接着されることにより、外部導体１３が固定され、スロット１１の形状が安定して保たれ、より安定した電波の輻射性能を実現することができる。

また、内部導体３には、前述した実施の形態の軟銅線の他に、錫めっきや銀めっきを施したものでも、あるいは銅合金を用いたものでも構わない。また、絶縁体９には、前述した実施の形態のポリエチレンの他に、架橋ポリエチレン、発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＴＦＥやＰＦＡやＦＥＰなどのフッ素樹脂（発泡も含む）でも構わない。また、外被１５もポリエステルだけでなく、ＰＶＣ、ポリオレフィンなどの他種の樹脂でも構わない。

また、この発明の他の実施の形態の漏洩同軸ケーブルとしては、前述した実施の形態の漏洩同軸ケーブル１におけるケーブル支持線部３１を無くした同軸エレメント部１７のみのケーブルであっても構わない。この場合の漏洩同軸ケーブルの作用、効果は前述した漏洩同軸ケーブル１と同様である。

この発明の実施の形態の漏洩同軸ケーブルの断面図である。 図１の一部破断面を含む縦断面図である。 （Ａ）はこの発明の実施の形態の両面導通複合テープの平面図で、（Ｂ）は（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図で、（Ｃ）は（Ｂ）とは異なる他の実施の形態で（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図である。 従来の漏洩同軸ケーブルの断面図である。 図４の一部破断面を含む縦断面図である。 従来の複合テープの断面図である。

符号の説明

１ 漏洩同軸ケーブル
３ 内部導体
５ リエチレン紐
７ ポリエチレン被覆
９ 絶縁体
１１ スロット
１３ 外部導体
１５ 外被
１７ 同軸エレメント部
１９ 銅箔
２１ ポリエステルテープ（プラスチックテープ）
２３ 導通層
２５ 両面導通複合テープ
２７ 抗張力体
２９ シース樹脂
３１ ケーブル支持線部
３３ 首部

Claims (4)

1. 内部導体と、この内部導体の外周に設けた絶縁体と、この絶縁体の外周に設けられてスロットを備えた外部導体と、この外部導体の外周に設けた外被と、を備えた長尺の漏洩同軸ケーブルにおいて、
   前記外部導体が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、でなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とする漏洩同軸ケーブル。
2. 前記外部導体が前記絶縁体の外周に固着されていることを特徴とする請求項１記載の漏洩同軸ケーブル。
3. 前記外部導体が前記外被の内周に固着されていることを特徴とする請求項１記載の漏洩同軸ケーブル。
4. 前記外部導体が前記絶縁体の外周と前記外被の内周に固着されていることを特徴とする請求項１記載の漏洩同軸ケーブル。
   
   

Images