JP2008034341A - Flexing resistant signal transmission cable and data transmission method - Google Patents

Flexing resistant signal transmission cable and data transmission method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-speed differential signal cable which maintains electric characteristics and ensures flexing resistivity. <P>SOLUTION: A high-speed differential signal cable is composed of a quad coaxial structure line 6 made by bundling a plurality of coaxial signal lines 5 in a way that they form a quad structure, an insulation tape 7 covering the circumference of the quad coaxial structure line 6, a metal net 8, and an insulation sheath 9 covering the outside, and its outer diameter is 4.5 mm or less. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、FA機器、ロボット等の可動部で使用される信号伝送用ケーブル、特に、IEEE1394と呼ばれる高速シリアルインターフェイスに用いられる、耐屈曲性を持たせた高速差動信号用ケーブルに関する。   The present invention relates to a signal transmission cable used in a movable part such as an FA device or a robot, and more particularly to a high-speed differential signal cable having a bending resistance used for a high-speed serial interface called IEEE1394.

FA機器、ロボット等では、システム処理性能の向上や高精度化が進んでいる。これに伴い、機器内のユニット間通信が高速化され、可動部に配線されるケーブルでは、耐屈曲性に優れた細線高速信号伝送用ケーブルが求められている。
従来のIEEE1394通信ケーブルは、図3(a)に示すようにツイストペア線65を2本撚り合わせて絶縁テープ66で被覆し、さらに金属網からなるシールド体67で被覆し、その外側には絶縁外被68で被覆して構成している(非特許文献1参照)。ここで、ツイストペア線65は、中心導体61を絶縁体62で被覆して形成した絶縁電線を2本撚り合わせ、その上に金属テープ63および金属網64からなるシールド体にて被覆しているものである。
IEEE1394通信では、最大ケーブル長4500mmの伝送を行うために中心導体61として、導体サイズAWG32からAWG28の軟銅線を使用している。また、ケーブル外形をコネクタの形状に収めるために、絶縁体62として、比誘電率の小さい発泡ポリエチレンを使用することが一般的とされている。
尚、図3(a)に示す非特許文献1の例は、電源線を使用していない場合の図であるが、図3(b)は電源線を使用した場合を示したものである。ここでは、中心導体71と絶縁体72から構成される電源線72を1対、前記図3(a)に追加設置しているものである。
In FA equipment, robots, etc., system processing performance has been improved and accuracy has been increased. Accordingly, high-speed communication between units in a device is required, and a thin-wire high-speed signal transmission cable excellent in bending resistance is required for a cable wired to a movable part.
As shown in FIG. 3 (a), the conventional IEEE1394 communication cable is twisted with two twisted pair wires 65 and covered with an insulating tape 66, and further covered with a shield body 67 made of a metal net, and the outside is insulated. It is configured to be covered with a cover 68 (see Non-Patent Document 1). Here, the twisted pair wire 65 is formed by twisting two insulated wires formed by covering the center conductor 61 with the insulator 62 and covering the two with a shield body made of the metal tape 63 and the metal net 64. It is.
In IEEE1394 communication, an annealed copper wire having a conductor size of AWG32 to AWG28 is used as the central conductor 61 in order to perform transmission with a maximum cable length of 4500 mm. In order to keep the outer shape of the cable in the shape of the connector, it is common to use foamed polyethylene having a small relative dielectric constant as the insulator 62.
In addition, although the example of the nonpatent literature 1 shown to Fig.3 (a) is a figure when the power supply line is not used, FIG.3 (b) shows the case where a power supply line is used. Here, a pair of power supply lines 72 composed of a central conductor 71 and an insulator 72 are additionally installed in FIG. 3A.

また、耐屈曲性を向上させたものとして極細多心同軸ケーブルがある(例えば、特許文献1参照)。図4にて、極細多心同軸ケーブルについて説明する。まず、同軸線101を複数まとめた中心側多心ケーブル103を複数配置し、その複数配置された中心側多心ケーブルの内側にはテンションメンバ102を配置する。さらに、中心側多心ケーブルの外側には、同軸線101を複数まとめた外側多心ケーブル104を複数配置し、これらケーブル全体を押さえ巻きテープ105にて保持し、その外側にはノイズ遮蔽用に一括編組シールド106を設置し、最後にシース107にて補強しているものである。
この極細多心同軸ケーブルでは、内部導体は引っ張り強度が1000MPa以上、伸びが1%以上、導電率が70%IACS以上の単線で構成され、外部導体はその外径が0.012mm以上、引っ張り強度が700MPa以上、伸びが1%以上、導電率が60IACS以上の素線を撚り合わせて構成させたものである。
さらに、滑性を向上させた同軸ケーブルがある(例えば、特許文献2参照)。図5にて、極細同軸ケーブル201を複数まとめ、それらケーブル全体を押さえテープ202にて保持し、その外側にはノイズ遮蔽用に外部シールド203を設置し、最後にePTFE層205と溶融フッ素樹脂層206から構成される外被(複合テープ層)204にて補強しているものである。
この同軸ケーブルでは、外被として多孔室延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)に溶融性フッ素樹脂を積層して形成したテープを、外部シールドの周囲に巻いて形成したものである。
特開2004−14337(第8頁、図1) 特開2005−149818(第6頁、図1) P1394b Draft Standard for a High Performance Serial Bus P1394b Draft1.3.3 Nov16.2001(第76頁、図5−21)
In addition, there is an ultrafine multi-core coaxial cable that has improved bending resistance (see, for example, Patent Document 1). With reference to FIG. 4, an ultrafine multi-core coaxial cable will be described. First, a plurality of center-side multi-core cables 103 each including a plurality of coaxial wires 101 are arranged, and tension members 102 are arranged inside the plurality of center-side multi-core cables arranged. In addition, a plurality of outer multi-core cables 104 each having a plurality of coaxial lines 101 are arranged outside the center-side multi-core cable, and the entire cables are held by holding and winding tape 105, and the outside thereof is used for noise shielding. A collective braided shield 106 is installed and finally reinforced with a sheath 107.
In this ultra-fine multi-core cable, the inner conductor is composed of a single wire having a tensile strength of 1000 MPa or more, an elongation of 1% or more, and an electrical conductivity of 70% IACS or more, and the outer conductor has an outer diameter of 0.012 mm or more. Is formed by twisting strands of 700 MPa or more, elongation of 1% or more, and conductivity of 60 IACS or more.
Furthermore, there is a coaxial cable with improved lubricity (see, for example, Patent Document 2). In FIG. 5, a plurality of micro coaxial cables 201 are grouped together, and the entire cables are held by pressing tape 202, and an outer shield 203 is installed on the outside for noise shielding. Finally, an ePTFE layer 205 and a molten fluororesin layer A jacket (composite tape layer) 204 composed of 206 is reinforced.
In this coaxial cable, a tape formed by laminating a meltable fluororesin on porous chamber expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) as a jacket is wound around an outer shield.
JP2004-14337 (8th page, FIG. 1) JP-A-2005-149818 (page 6, FIG. 1) P1394b Draft Standard for a High Performance Serial Bus P1394b Draft 1.3.3 Nov16.2001 (Page 76, Figure 5-21)

しかしながら、従来のIEEE1394通信ケーブルは、規格により定められたケーブルを利用するため、高速差動信号を2対のツイストペア線にて伝送しており、耐屈曲性を要する用途では、特別に補強されたケーブルを製作してアプリケーションに適用している。このような場合、ケーブル仕上がり外径が太くなり、屈曲性が損なわれてしまうという問題があった。
また、極細多心同軸ケーブルや同軸ケーブルでは、材質を考慮して耐屈曲性あるいは滑性の向上について取り組んでいるが、そのケーブルを利用した高速差動信号の伝送方法などについては明記されていない。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、高速差動信号の伝送等の電気的特性を維持しつつ、耐屈曲性を持たせた高速差動信号用ケーブルを提供することを目的とする。
However, since the conventional IEEE 1394 communication cable uses a cable defined by the standard, high-speed differential signals are transmitted by two pairs of twisted pairs, and is specially reinforced in applications that require bending resistance. The cable is manufactured and applied to the application. In such a case, there is a problem that the outer diameter of the finished cable becomes thick and the flexibility is impaired.
In addition, for ultra-fine multi-core coaxial cables and coaxial cables, we are working on improving bending resistance and slipperiness in consideration of the material, but there is no description about the transmission method of high-speed differential signals using such cables. .
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a high-speed differential signal cable having bending resistance while maintaining electrical characteristics such as transmission of a high-speed differential signal. With the goal.

上記問題を解決するため、請求項1に記載の発明は、耐屈曲性信号伝送ケーブルに係り、中心導体と絶縁体と外部導体とジャケットからなる同軸信号線を束ねて構成される耐屈曲性信号伝送ケーブルであって、前記複数の同軸信号線をカッド構造になるように束ねたカッド同軸構造線と、前記カッド同軸構造線の周囲を被覆する絶縁テープと、前記絶縁テープの外周に配置される金属網と、前記金属網を被覆する絶縁外被と、を備えたことを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記耐屈曲性信号伝送ケーブルの外径が、4.5mm以下となるように構成されたことを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記複数の同軸信号線を、約10mmピッチで撚っていることを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記耐屈曲性信号伝送ケーブルのケーブル長は、4500mm以下であり、前記同軸信号線の特性インピーダンスは55オームとしたことを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記中心導体の線径が0.03〜0.08mm程度の銅合金線で構成され、前記外部導体および金属網は線径が0.03〜0.08mm程度の軟銅線または銅合金線で構成されていることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記同軸信号線の絶縁体および同軸絶縁外被は、フッソ樹脂等であり、前記カッド同軸構造の外側絶縁外被は塩化ビニール樹脂、ポリウレタンおよびフッソ樹脂等を用いることを特徴としている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1、2、3、5、または6記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルにおいて、前記耐屈曲性信号伝送ケーブルの同軸信号線の特性インピーダンスを50オームとしたことを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法に係り、請求項1〜7のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルを、コンピュータ機器と周辺機器間あるいは前記周辺機器相互間に配線して、前記2本の中心導体によって差動信号を伝送することを特徴としている。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法において、前記差動信号の伝送がIEEE1394等のシリアル・インターフェースの信号伝送機能を満たすことを特徴としている。
そして、請求項10に記載の発明は、耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法において、請求項1〜7のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルを信号線用の用途以外に、電力用として使用することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 relates to a bend-resistant signal transmission cable, wherein the bend-resistant signal is formed by bundling coaxial signal lines including a central conductor, an insulator, an outer conductor, and a jacket. A transmission cable, wherein a plurality of coaxial signal lines are bundled to form a quad structure, a quad coaxial structure line, an insulating tape that covers the periphery of the quad coaxial structure line, and an outer periphery of the insulating tape. It is characterized by comprising a metal net and an insulating jacket covering the metal net.
The invention described in claim 2 is characterized in that, in the bend resistant signal transmission cable according to claim 1, an outer diameter of the bend resistant signal transmission cable is 4.5 mm or less. It is said.
According to a third aspect of the present invention, in the flexible signal transmission cable according to the first aspect, the plurality of coaxial signal lines are twisted at a pitch of about 10 mm.
According to a fourth aspect of the present invention, in the bend resistant signal transmission cable according to any one of the first to third aspects, a cable length of the bend resistant signal transmission cable is 4500 mm or less, and the coaxial The characteristic impedance of the signal line is 55 ohms.
According to a fifth aspect of the present invention, in the bend-resistant signal transmission cable according to the first aspect, the central conductor is formed of a copper alloy wire having a wire diameter of about 0.03 to 0.08 mm, and the outer conductor The metal net is characterized by being composed of a soft copper wire or a copper alloy wire having a wire diameter of about 0.03 to 0.08 mm.
According to a sixth aspect of the present invention, in the bend-resistant signal transmission cable according to the first aspect of the present invention, the coaxial signal line insulator and the coaxial insulation jacket are made of fluorine resin or the like, and the outer side of the quad coaxial structure. The insulation jacket is characterized by using vinyl chloride resin, polyurethane, fluorine resin, or the like.
According to a seventh aspect of the present invention, in the flexible signal transmission cable according to the first, second, third, fifth, or sixth aspect, the characteristic impedance of the coaxial signal line of the flexible signal transmission cable is 50 ohms. It is characterized by that.
The invention according to claim 8 relates to a data transmission method for a bend resistant signal transmission cable, wherein the bend resistant signal transmission cable according to any one of claims 1 to 7 is connected between a computer device and a peripheral device. Alternatively, wiring is performed between the peripheral devices, and a differential signal is transmitted by the two central conductors.
According to a ninth aspect of the present invention, in the data transmission method for a flexible signal transmission cable according to the eighth aspect, the differential signal transmission satisfies a signal transmission function of a serial interface such as IEEE1394. It is said.
The invention according to claim 10 is a data transmission method for a bend resistant signal transmission cable, wherein the bend resistant signal transmission cable according to any one of claims 1 to 7 is used for a purpose other than a signal line. It is characterized by being used for electric power.

請求項1に記載の発明によれば、ツイストペア線を使った場合には、ケーブルを撚ることによるツイストペア外径寸法にムラが生じるが、同軸信号線を利用してカッド構造にすることにより、従来のツイストペア構造とする場合に比べ、ムラ無く細径化が可能となり、屈曲特性を向上させることができる。
また、請求項2に記載の発明によれば、導体素線の細径化により、仕上がりケーブル外形を小さくでき、ケーブル全体の外径を4.5mm以下に抑えられるので、屈曲特性を向上させることができる。
また、請求項3に記載の発明によれば、複数の同軸信号線を約10mmピッチで全体を撚ることにより、耐ノイズ性の向上と屈曲特性を向上させたケーブルを実現できる。
また、請求項4に記載の発明によれば、同軸信号線の特性インピーダンスを55オームとし、ケーブル長を4500mm以下とすることで、信号伝送性能がIEEE1394規格を満たす伝送を実現できる。
また、請求項5に記載の発明によれば、中心導体が線径0.3〜0.08mmの銅合金線で構成され、外部導体、金属網が線径0.03〜0.08mmの軟銅線などで構成されるので、導体素線の細径化により耐屈曲特性を向上できる。
また、請求項6に記載の発明によれば、絶縁体および絶縁外被がフッソ樹脂等から構成されることで、機械的強度が高く、屈曲特性を向上させることができる。
また、請求項7に記載の発明によれば、耐屈曲性信号伝送ケーブルの同軸信号線の特性インピーダンスを50オームにすることができるので、Ethernet(登録商標)通信または一般的な低電圧差動信号として利用されるANSI/TIA/EIAー644規格などの伝送特性を満たすことができる。
また、請求項8に記載の発明によれば、2本の同軸信号線の中心導体を利用して1対の差動信号を送信し、2本の同軸信号線の外部導体をグランド(0V)に接続することで、耐ノイズの更なる向上を実現できる。
また、請求項9に記載の発明によれば、IEEE1394規格等による信号伝送機能に好適に適用可能である。
そして、請求項10に記載の発明によれば、電力線に信号線を重畳させて通信する電力線通信用ケーブルとして耐屈曲性信号伝送ケーブルを利用することができるので省配線化の実現ができ、さらに同軸信号線が外部導体によりシールドされていることにより耐ノイズ性を向上させることができることとなる。
このように、本発明の耐屈曲性信号伝送用ケーブルによれば、現行ケーブルと同等の広帯域性能を確保しつつ、耐屈曲性に優れた高速差動信号用ケーブルを提供することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, when a twisted pair wire is used, the twisted pair outer diameter is uneven by twisting the cable, but by using a coaxial signal wire to form a quad structure, Compared to a conventional twisted pair structure, the diameter can be reduced without unevenness, and the bending characteristics can be improved.
In addition, according to the invention described in claim 2, since the outer diameter of the finished cable can be reduced by reducing the diameter of the conductor wire and the outer diameter of the entire cable can be suppressed to 4.5 mm or less, the bending characteristics can be improved. Can do.
According to the invention described in claim 3, a cable with improved noise resistance and improved bending characteristics can be realized by twisting a plurality of coaxial signal wires at a pitch of about 10 mm.
According to the invention described in claim 4, by setting the characteristic impedance of the coaxial signal line to 55 ohms and the cable length to 4500 mm or less, it is possible to realize transmission satisfying the IEEE 1394 standard for signal transmission performance.
According to the invention described in claim 5, the center conductor is composed of a copper alloy wire having a wire diameter of 0.3 to 0.08 mm, and the outer conductor and the metal net are annealed copper having a wire diameter of 0.03 to 0.08 mm. Since it is composed of a wire or the like, the bending resistance can be improved by reducing the diameter of the conductor wire.
According to the invention described in claim 6, since the insulator and the insulation jacket are made of a fluorine resin or the like, the mechanical strength is high and the bending characteristics can be improved.
According to the seventh aspect of the present invention, since the characteristic impedance of the coaxial signal line of the bending-resistant signal transmission cable can be 50 ohms, Ethernet (registered trademark) communication or general low voltage differential Transmission characteristics such as ANSI / TIA / EIA-644 standard used as a signal can be satisfied.
According to the invention described in claim 8, a pair of differential signals are transmitted using the central conductors of the two coaxial signal lines, and the outer conductors of the two coaxial signal lines are grounded (0V). By connecting to, noise resistance can be further improved.
Further, according to the invention described in claim 9, it can be suitably applied to a signal transmission function based on the IEEE 1394 standard or the like.
According to the invention described in claim 10, since a bend-resistant signal transmission cable can be used as a power line communication cable that communicates by superimposing a signal line on a power line, wiring saving can be realized. Noise resistance can be improved because the coaxial signal line is shielded by the outer conductor.
As described above, according to the bending-resistant signal transmission cable of the present invention, it is possible to provide a high-speed differential signal cable excellent in bending resistance while ensuring a broadband performance equivalent to that of the current cable. .

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1に係る耐屈曲性信号伝送ケーブルの断面説明図である。
図1に示すように、中心導体1に絶縁体2を被覆し、その絶縁体2の周囲に外部導体3を巻きつけ、その外部導体3を同軸絶縁外被4で覆ったものからなる同軸信号線5を4本まとめて撚り合わせて、カッド(Quad Cable:4本撚り線型)同軸構造線6を構成し、この外側を絶縁テープ7で被覆し、金属網8からなる外部シールド体で被覆し、さらに絶縁外被9で被覆して構成される。ここで、中心導体1は銅合金線から構成され、絶縁体2および同軸絶縁外被4の材料は、フッ素樹脂などであり、その膜厚は伝送線路の特性インピーダンスの規格を満足させる厚さである。絶縁外被9の材料は、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、フッ素樹脂などであり、その膜厚はケーブル外径に適した厚さとする。
図1において、外部導体3および金属網8を構成する材料は、軟銅線、銅合金線などであり、その線径は0.03〜0.08mmとするのが好ましい。また、4本の同軸信号線は約10mmピッチで全体を撚るものとする。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a bending-resistant signal transmission cable according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, a coaxial signal comprising a central conductor 1 covered with an insulator 2, an outer conductor 3 is wound around the insulator 2, and the outer conductor 3 is covered with a coaxial insulating jacket 4. Four wires 5 are twisted together to form a quad (quad cable type) coaxial structure wire 6, and the outside is covered with an insulating tape 7 and covered with an external shield made of a metal mesh 8. Further, it is configured to be covered with an insulating jacket 9. Here, the center conductor 1 is made of a copper alloy wire, and the material of the insulator 2 and the coaxial insulation jacket 4 is fluororesin, and the film thickness is a thickness that satisfies the standard of the characteristic impedance of the transmission line. is there. The material of the insulation jacket 9 is vinyl chloride resin, polyurethane, fluororesin or the like, and the film thickness is set to a thickness suitable for the cable outer diameter.
In FIG. 1, the material which comprises the outer conductor 3 and the metal net | network 8 is an annealed copper wire, a copper alloy wire, etc., and it is preferable that the wire diameter shall be 0.03-0.08 mm. The four coaxial signal lines are twisted as a whole at a pitch of about 10 mm.

図2は図1に示す耐屈曲性信号伝送ケーブルを利用した送受信回路構成図である。
図2に、本発明のケーブルを利用した際の送受信回路例を示す。耐屈曲性信号伝送ケーブル34には同軸信号線5が4本入っており、同軸信号線を2本ずつ使って差動送信用と差動受信用の通信に利用する。差動送信回路31から出力された信号線は、同軸信号線5の中心導体1を介して終端回路33に接続され、差動受信回路32に入力される。これと同様の回路をもう1回路構成することで、システム機器間の通信を行うための送受信回路が構成される。なお、同軸信号線の外部導体は、グランド(0V)に接続するものとする。
FIG. 2 is a configuration diagram of a transmission / reception circuit using the bending-resistant signal transmission cable shown in FIG.
FIG. 2 shows an example of a transmission / reception circuit when the cable of the present invention is used. The flex-resistant signal transmission cable 34 includes four coaxial signal lines 5. Two coaxial signal lines are used for communication for differential transmission and differential reception. The signal line output from the differential transmission circuit 31 is connected to the termination circuit 33 via the central conductor 1 of the coaxial signal line 5 and input to the differential reception circuit 32. By configuring another circuit similar to this, a transmission / reception circuit for performing communication between system devices is configured. Note that the outer conductor of the coaxial signal line is connected to the ground (0 V).

以上の本耐屈曲性信号伝送ケーブルによる屈曲性の効果を図3(a)に示す従来技術と比較する。図3(a)において、中心導体61は、軟銅線からなる線径0.093mmの導体素線を7本撚り合わせたものである。絶縁体62の材料は、発泡ポリエチレンであり、その肉厚は0.23mmである。金属網64,および67は錫メッキ軟銅線であり、その線径は0.08mmである。絶縁外被68の材料は、塩化ビニル樹脂であり、その肉厚は0.55mm、外径は4.2mmである。
図1の耐屈曲ケーブルと図3(a)の従来のケーブルとについて、それぞれ左右90度屈曲試験を行った。その結果を、次表に示す。

Figure 2008034341
この表に示すように、従来品では1万回程度の屈曲寿命であり、本発明品では100万回以上の屈曲寿命である。このように、本発明の耐屈曲ケーブルは従来のケーブルよりも格段に屈曲特性に優れていることがわかる。 Compared to the conventional technique shown in FIG. 3 (a), the bending effect of the above bending resistant signal transmission cable is compared. In Fig.3 (a), the center conductor 61 twists seven conductor strands with a wire diameter of 0.093 mm which consist of an annealed copper wire. The material of the insulator 62 is foamed polyethylene, and the thickness thereof is 0.23 mm. The metal nets 64 and 67 are tin-plated annealed copper wires, and the wire diameter is 0.08 mm. The material of the insulation jacket 68 is a vinyl chloride resin, and the wall thickness is 0.55 mm and the outer diameter is 4.2 mm.
A left and right 90 degree bending test was performed on the bending resistant cable of FIG. 1 and the conventional cable of FIG. The results are shown in the following table.
Figure 2008034341
As shown in this table, the conventional product has a bending life of about 10,000 times, and the product of the present invention has a bending life of 1 million times or more. Thus, it can be seen that the bending-resistant cable of the present invention has much better bending characteristics than conventional cables.

このような本発明と、従来技術との差は、図3に示す従来のIEEE1394ケーブルが、中心導体61を7本の導体素線を撚り合わせたツイストペア線65を2本撚り合わせて構成しているのに対して、本発明では中心導体1を単線で構成した4本の同軸信号線5をカッド撚り線としてカッド同軸構造線6を構成して細径化を図っている点である。   The difference between the present invention and the prior art is that the conventional IEEE 1394 cable shown in FIG. 3 is formed by twisting two twisted pair wires 65 in which the central conductor 61 is twisted by seven conductor strands. On the other hand, in the present invention, the quad coaxial structure line 6 is formed by using the four coaxial signal lines 5 in which the central conductor 1 is formed of a single wire as a quad twisted wire, thereby reducing the diameter.

本発明の耐屈曲性信号伝送ケーブルは、同軸信号線5内部の絶縁体2の膜厚を
変更することで、異なる特性インピーダンスのケーブルとすることができる。
例えば、特性インピーダンスを50Ωにしたい場合は絶縁体2を薄く、特性インピーダンスを55Ωにしたい場合は絶縁体2を厚くすればよい。このようにして耐屈曲性信号伝送ケーブルの同軸信号線の特性インピーダンスを簡単に50オームにすることができるので、Ethernet通信または一般的な低電圧差動信号として利用されるANSI/TIA/EIAー644規格などの伝送特性を満たすようにすることができる。
The bending-resistant signal transmission cable of the present invention can be a cable having different characteristic impedances by changing the film thickness of the insulator 2 inside the coaxial signal line 5.
For example, when it is desired to set the characteristic impedance to 50Ω, the insulator 2 is made thin, and when the characteristic impedance is set to 55Ω, the insulator 2 is made thick. In this way, the characteristic impedance of the coaxial signal line of the bend-resistant signal transmission cable can be easily reduced to 50 ohms, so that ANSI / TIA / EIA used as Ethernet communication or general low-voltage differential signals Transmission characteristics such as the 644 standard can be satisfied.

なお、本発明の耐屈曲性信号伝送ケーブルは、機器間の信号線を配線するだけではなく、電源供給線として使用できる。すなわち、同軸信号線5の中心導体1に電源ライン(正極)を接続し、外部導体3に電源グランド(負極)を接続することにより達成される。
さらに、この電源ライン(正極)に信号線を重畳させた場合、電力線と信号線を共通化することができるため、ケーブルを省配線化することができる。
このように、電力線に信号線を重畳させて通信する電力線通信用ケーブルとして耐屈曲性信号伝送ケーブルを利用することで省配線化の実現ができ、さらに同軸信号線が外部導体によりシールドされていることにより耐ノイズ性を向上させることができることとなる。
The flex-resistant signal transmission cable of the present invention can be used not only for wiring signal lines between devices but also as a power supply line. That is, it is achieved by connecting a power supply line (positive electrode) to the central conductor 1 of the coaxial signal line 5 and connecting a power supply ground (negative electrode) to the external conductor 3.
Furthermore, when the signal line is superimposed on the power supply line (positive electrode), the power line and the signal line can be shared, so that the cable can be saved.
In this way, wiring can be reduced by using a flexible signal transmission cable as a power line communication cable for communication with a signal line superimposed on a power line, and the coaxial signal line is shielded by an external conductor. As a result, the noise resistance can be improved.

また、本発明が図4、図5に示す従来技術と異なる点は、図4、図5の従来技術のケーブルは、多チャンネルのパラレル通信ケーブルとして使用されるのか、時分割多重技術により高速化されるIEEE1394、USB等のシリアル・インターフェース回線に使用されるのか、通信プロトコルが明確にされていないので汎用性が無く、他に転用・利用が難しいのに対して、本発明は図2に示すようにIEEE1394規格等のシリアルインターフェースとして差動信号伝送機能を満たしていると、通信プロトコルを明確に提示しているので、適用技術範囲が汎用的で広範な適用が可能なオープンな技術としている点が異なる。   Also, the present invention differs from the prior art shown in FIGS. 4 and 5 in that the prior art cable shown in FIGS. 4 and 5 is used as a multi-channel parallel communication cable or speeded up by time division multiplexing technology. 2 is used for serial interface lines such as IEEE 1394, USB, etc., and since the communication protocol is not clarified, it is not versatile and is difficult to divert and use, whereas the present invention is shown in FIG. As described above, if the differential signal transmission function is satisfied as a serial interface such as the IEEE 1394 standard, the communication protocol is clearly presented. Is different.

本発明により、複数の機器から構成され、各機器の間を高速差動信号にて接続して通信するシステムにおいて、ケーブルの細線化と屈曲性と耐ノイズ性を要求する超小形ロボットシステムを実現することができる。   The present invention realizes an ultra-small robot system that consists of multiple devices and that requires high-speed differential signals between each device to communicate with each other and that requires cable thinning, flexibility, and noise resistance. can do.

本発明の実施例1に係る耐屈曲性信号伝送ケーブルの断面説明図である。It is a section explanatory view of a bend-resistant signal transmission cable concerning Example 1 of the present invention. 図1に示す耐屈曲性信号伝送ケーブルを利用した送受信回路の構成図である。It is a block diagram of the transmission / reception circuit using the bending-resistant signal transmission cable shown in FIG. 従来の信号伝送ケーブルを示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the conventional signal transmission cable. 従来の極細多心同軸ケーブルを示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the conventional extra fine multi-core coaxial cable. 従来の同軸ケーブルを示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the conventional coaxial cable.

符号の説明Explanation of symbols

1 中心導体
2 絶縁体
3 外部導体
4 同軸絶縁外被
5 同軸信号線
6 カッド同軸構造
7 絶縁テープ
8 金属網
9 絶縁外被
31 差動送信回路
32 差動受信回路
33 終端回路
34 耐屈曲性信号伝送ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center conductor 2 Insulator 3 Outer conductor 4 Coaxial insulation jacket 5 Coaxial signal line 6 Quad coaxial structure 7 Insulation tape 8 Metal network 9 Insulation jacket 31 Differential transmission circuit 32 Differential reception circuit 33 Termination circuit 34 Flexibility signal Transmission cable

Claims (10)

中心導体と絶縁体と外部導体とジャケットからなる同軸信号線を束ねて構成される耐屈曲性信号伝送ケーブルであって、
前記複数の同軸信号線をカッド構造になるように束ねたカッド同軸構造線と、前記カッド同軸構造線の周囲を被覆する絶縁テープと、前記絶縁テープの外周に配置される金属網と、前記金属網を被覆する絶縁外被と、を備えたことを特徴とする耐屈曲信号伝送ケーブル。
A bending-resistant signal transmission cable configured by bundling a coaxial signal line composed of a center conductor, an insulator, an outer conductor, and a jacket,
A quad coaxial structure line in which the plurality of coaxial signal lines are bundled to form a quad structure, an insulating tape that covers the periphery of the quad coaxial structure line, a metal net disposed on an outer periphery of the insulating tape, and the metal A bend-resistant signal transmission cable comprising an insulating jacket covering a net.
前記耐屈曲性信号伝送ケーブルの外径が、4.5mm以下となるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   The bend-resistant signal transmission cable according to claim 1, wherein an outer diameter of the bend-resistant signal transmission cable is 4.5 mm or less. 前記複数の同軸信号線を、約10mmピッチで撚っていることを特徴とする請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   The bending-resistant signal transmission cable according to claim 1, wherein the plurality of coaxial signal lines are twisted at a pitch of about 10 mm. 前記耐屈曲性信号伝送ケーブルのケーブル長は、4500mm以下であり、前記同軸信号線の特性インピーダンスは55オームとしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   4. The flex signal according to claim 1, wherein a cable length of the flex signal transmission cable is 4500 mm or less, and a characteristic impedance of the coaxial signal line is 55 ohms. Transmission cable. 前記中心導体は、線径が0.03〜0.08mm程度の銅合金線で構成され、前記外部導体および金属網は線径0.03〜0.08mm程度の軟銅線または銅合金線等で構成されていることを特徴とする請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   The center conductor is made of a copper alloy wire having a wire diameter of about 0.03 to 0.08 mm, and the outer conductor and the metal mesh are made of a soft copper wire or a copper alloy wire having a wire diameter of about 0.03 to 0.08 mm. The bend-resistant signal transmission cable according to claim 1, which is configured. 前記同軸信号線の絶縁体および同軸絶縁外被は、フッソ樹脂等であり、前記カッド同軸構造の外側絶縁外被は塩化ビニール樹脂、ポリウレタンおよびフッソ樹脂等を用いることを特徴とする請求項1記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   2. The coaxial signal line insulator and coaxial insulation jacket are made of fluorine resin or the like, and the outer insulation jacket of the quad coaxial structure is made of vinyl chloride resin, polyurethane, fluorine resin or the like. Flexible signal transmission cable. 前記耐屈曲性信号伝送ケーブルの同軸信号線の特性インピーダンスを50オームとしたことを特徴とする請求項1、2、3、5、または6記載の耐屈曲性信号伝送ケーブル。   7. The flexible signal transmission cable according to claim 1, wherein a characteristic impedance of a coaxial signal line of the flexible signal transmission cable is 50 ohms. 請求項1〜7のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルを、コンピュータ機器と周辺機器間あるいは前記周辺機器相互間に配線して、前記2本の中心導体によって差動信号を伝送することを特徴とする耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法。   The flexible signal transmission cable according to claim 1 is wired between a computer device and a peripheral device or between the peripheral devices, and a differential signal is transmitted by the two central conductors. A data transmission method for a bend-resistant signal transmission cable. 前記差動信号の伝送は、IEEE1394規格等のシリアル・インターフェースの信号伝送機能を満たすことを特徴とする請求項8記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法。   9. The data transmission method for a bend resistant signal transmission cable according to claim 8, wherein the transmission of the differential signal satisfies a signal transmission function of a serial interface such as IEEE 1394 standard. 請求項1〜7のいずれか1項記載の耐屈曲性信号伝送ケーブルを信号線用または電力用として使用することを特徴とする耐屈曲性信号伝送ケーブルのデータ伝送方法。   A data transmission method for a bend-resistant signal transmission cable, wherein the bend-resistant signal transmission cable according to any one of claims 1 to 7 is used for a signal line or power.
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