JP2008257986A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

【課題】より細径化が可能で、外形変動の少なく、電気特性の安定した絶縁電線を提供する。
【解決手段】中心導体１１と、中心導体１１の外周に配置された、複数の星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２とを備える絶縁電線である。より細径化が可能で、複数の星型形状の樹脂は、中心導体を中心として、周方向に均等に配置することにより、外形変動をより少なくすることができる。また、絶縁層１２は、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥから選ばれるフッ素樹脂からなることにより、絶縁層１２の比誘電率を低くすることができ、電気特性の安定した絶縁電線を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心導体と、中心導体の外周に設けられた絶縁層とを備える絶縁電線に関する。

現在、情報端末の小型化、薄型化により、ケーブルの細径化が要求されている。そして、このようなケーブルの細径化に伴い、絶縁層の誘電率を小さくする必要が生じている。高周波のデータ信号は、ケーブルの表層を流れるため、良好な電気特性を得るためには、中心導体の外周に形成される絶縁層の誘電率を出来るだけ小さくすることが重要となる。基本的には、中心導体の周囲に何も配置しない状態が理想であるが、被覆層が存在しないと、中心導体を保護することができないため、絶縁層にはフッ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ことが多く、また、見かけの誘電率を下げるために発泡化する技術も用いられている。

しかしながら、発泡押出加工技術は、押出安定性の確保が難しく、特に、細径品を押出す場合、微妙に絶縁層の外径が変動してしまうので、これも電気特性阻害要因の一つとなっていた。その対策として、長手方向に連続した空隙部を有する絶縁層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２４９１２９号公報

上記従来例のように、押出成形によって長手方向に連続した空隙部を有する絶縁層の形成は、発泡押出技術同様、一様な空隙部面積の確保が困難であり、押出成形後の空隙部がつぶれ、外形が変動するという課題があった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、より細径化が可能で、外形変動の少なく、電気特性の安定した絶縁電線を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、中心導体と、中心導体の外周に配置された、複数の星型形状の樹脂からなる絶縁層とを備える絶縁電線であることを要旨とする。

本発明の特徴に係る絶縁電線によると、より細径化が可能で、外形変動が少なく、電気特性を安定させることができる。

また、本発明の特徴に係る絶縁電線において、複数の星型形状の樹脂は、中心導体を中心として、周方向に均等に配置されていることが好ましい。

この絶縁電線によると、外形変動をより少なくすることができる。

また、本発明の特徴に係る絶縁電線において、絶縁層は、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥから選ばれるフッ素樹脂からなることが好ましい。

この絶縁電線によると、絶縁層の比誘電率を低くすることができる。

本発明によると、より細径化が可能で、外形変動の少なく、電気特性の安定した絶縁電線を提供することができる。

次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（絶縁電線の構造）
本実施形態に係る絶縁電線１０は、図１に示すように、中心導体１１と、中心導体１１の外周に設けられた絶縁層１２とを備える。中心導体１１は、例えば、銅からなり、錫めっきや銀めっきを施した導線でも構わない。また、中心導体１１は、可撓性を有するため、撚線であることが好ましいが、単線であってもよい。

絶縁層１２は、中心導体１１の外周に配置された、複数の星形形状の樹脂２１からなる。ここで、複数の星型形状の樹脂２１は、中心導体１１を中心として、周方向に均等に配置されていることが好ましい。図１では、星型形状の頂点は、周方向に５つある。

また、この絶縁層１２は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂、あるいは、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などのオレフィン樹脂からなる。このような絶縁層１２の比誘電率は、２．５以下となる。

次に、絶縁層１２の構造について、図２を用いて説明する。

絶縁層１２は、図２（ａ）に示すような星型形状の樹脂２１を捻ることにより、図２（ｂ）に示すように、空隙部１３を含む円柱型の占有体積を持つ形状となる。なお、星型形状の頂点は３つ以上であればよく、例えば、図３に示す４つの頂点を有する星型形状の樹脂２２でもよい。また、絶縁層１２を横断する断面において、円柱の空隙領域となる空隙部１３の断面積は、１０％以上あればよい。また、星型形状の樹脂２１は、少なくとも３本配置されていればよい。

また、星型形状の樹脂２１（２２）を形成するためには、中心導体１１の挿通用中心孔と、この中心孔の外周に隣接される複数の星型形状用孔とを有するダイスを用い、中心孔内に中心導体１１を挿通させながら、中心孔及び星型形状用孔から溶融した樹脂を押出すことで形成することができる。

（ケーブルの構造）
次に、上述した絶縁電線１０を用いたケーブルについて、以下に説明する。

図４は、図１に示す絶縁電線１０の外周に外部導体１４を配置し、更にその外周に外部絶縁層１５を配置した同軸ケーブルである。外部導体１４は、金属テープを巻きつけたものや、偏組、コルゲート層からなる。また、外部絶縁層１５は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などからなり、金属めっき可能な材料とすることが好ましい。なお、図４では、図１に示す５つの頂点を有する星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を有する絶縁電線１０を用いた同軸ケーブルについて示したが、例えば、図３に示す４つの頂点を有する星型形状の樹脂２２からなる絶縁層１２を有する絶縁電線を用いてもよいことは勿論である。

また、図５は、図１に示す絶縁電線１０の周囲に、絶縁層１２の落ち込み（剥がれ）を緩和するために、第二絶縁層１８を形成した絶縁電線である。第二絶縁層１８は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂、あるいは、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などのオレフィン樹脂などからなる。図５に示す絶縁電線を用いた同軸ケーブルを図６に示す。図６に示す、外部導体１４及び外部絶縁層１５は、図４における説明と同様である。

また、図７は、図５に示す星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を有する絶縁電線１０を２本まとめ、その外周に遮蔽層１７を配置した、平行２心の構造を有するケーブル（いわゆるＴｗｉｎａｘ）である。中心導体１１は、単線でもよく撚線でも構わない。また、信号線として、所定の間隔で平行に配置された２本の中心導体１１の他、ドレイン線１６を備えている。このドレイン線１６は、例えば、銅からなり、錫めっきや銀めっきを施した導線であってもよい。遮蔽層１７は、樹脂テープ（ＰＥＴテープなど）の片側にアルミなどの金属を蒸着させたり、金属テープを張り合わせたりなどしたラミネートテープからなる押さえ巻き層である。なお、図７では、図１に示す５つの頂点を有する星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を有する絶縁電線１０を用いた２心ケーブルについて示したが、図３に示す４つの頂点を有する星型形状の樹脂２２からなる絶縁層１２を有する絶縁電線１０を用いてもよいことは勿論である。

（作用及び効果）
本実施形態に係る絶縁電線１０は、中心導体１１の外周に配置された、複数の星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を備える。このような絶縁層１２を設けることにより、細径化が可能となり、外形変動が少ない。即ち、星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を設けることにより、絶縁層１２の誘電率が低くなり。電気特性を安定させることができる。

また、複数の星型形状の樹脂２１は、中心導体１１を中心として、周方向に均等に配置されていることが好ましい。このような絶縁電線１０によると、外形変動をより少なくすることができる。

また、絶縁層１２は、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥから選ばれるフッ素樹脂からなることが好ましい。このような組成の絶縁層を用いると、比誘電率を更に低くすることができる。

また、同軸ケーブルの外部絶縁層１５を、金属めっき可能な材料にすることで、金属めっきにより外部絶縁層１５を形成することができる。このような同軸ケーブルによると、押出成形に比べ、細径化することが可能となる。

（その他の実施形態）
本発明の具体例を上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、図４においては、遮蔽層１７の内部にドレイン線１６が存在するケーブル構造について説明したが、ドレイン線１６は、遮蔽層１７の外部に配置されても構わない。ドレイン線１６はアース線であり、遮蔽層１７と同電位であればよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

以下、本発明に係る絶縁電線について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。

（実施例）
本発明の実施例に係る同軸ケーブルとして、図１に示す５つの頂点を有する星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を有する絶縁電線を用いた、図４に示す同軸ケーブルを作製した。具体的には、中心導体１１として、銀めっき軟銅撚線を用い、絶縁層１２として、ＭＦＲ０．１（ｇ／１０ｍｉｎ）（測定条件：１９０℃、２．１６ｋｇ）の低密度ポリエチレンを用いた。また、外部導体１４として軟銅線編組を用い、外部絶縁層１５としてポリエチレンを用いた。また、このとき、絶縁層１２を横断する断面において、空隙部１３の断面積は、絶縁層１２の断面積の６０％であった。その他の同軸ケーブルの設計値は、表１に示すとおりである。

（比較例）
本発明の比較例に係る同軸ケーブルとして、絶縁層に、従来の発泡構造を用いた同軸ケーブルを作製した。具体的には、発泡核剤に窒化ホウ素（ＢＮ）を０．３ｗｔ％添加し、発泡は、窒素ガスによるガス発泡とした。このときの発泡度は、６０％とした。その他の同軸ケーブルの組成については、実施例と同様であった。その他の同軸ケーブルの設計値は、表１に示すとおりである。

（評価）
実施例及び比較例に係る同軸ケーブルについて、ＶＳＷＲを測定した。ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）とは、電圧定在波比であり、回路やケーブルの高周波特性を示す指標の一つである。具体的には、機器内を高周波信号が通過するときに信号の一部が回路上で反射されてしまう度合いである。この値が1の時は全く反射のない理想的な状態であり、反射が大きいほど数値が大きくなり信号ロスなどが大きいことを示している。高周波信号を扱う機器にはこの数値ができる限り低いことが要求される。アンテナなどでＶＳＷＲ値が1.5以下(反射電力が4%以下)であることが一つの目安とされている。

なお、定在波とは反射した波と元の波が干渉して節や腹は変わらず振幅のみが変化する波のことであり、この振幅の大きさによって反射の状態(インピーダンス:抵抗値)を知ることができる。例えばケーブルとアンテナとのインピーダンスのマッチングの度合いがＶＳＷＲで示される。

ここで、実施例に係る同軸ケーブルのＶＳＷＲ値は、１．０６であり、比較例に係る同軸ケーブルのＶＳＷＲ値は、１．１０であった（表１には不記載）。

このように、星型形状の樹脂２１からなる絶縁層１２を有する実施例に係る同軸ケーブルは、比較例に比べ、外形変動が少なく、電気特性が安定することが実証された。

実施形態に係る絶縁電線の断面図である（その１）。 図１に示す絶縁層の構造を示す図である。 実施形態に係る絶縁電線の断面図である（その２）。 実施形態に係る同軸ケーブルの断面図である（その１）。 実施形態に係る絶縁電線の断面図である（その３）。 実施形態に係る同軸ケーブルの断面図である（その２）。 実施形態に係る２心ケーブルの断面図である。

符号の説明

１０…絶縁電線
１１…中心導体
１２…絶縁層
１３…空隙部
１４…外部導体
１５…外部絶縁層
１６…ドレイン線
１７…遮蔽層
１８…第二絶縁層
２１、２２…星形形状の樹脂

Claims (3)

1. 中心導体と、
   該中心導体の外周に配置された、複数の星型形状の樹脂からなる絶縁層と、
   を備えることを特徴とする絶縁電線。
2. 前記複数の星型形状の樹脂は、前記中心導体を中心として、周方向に均等に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記絶縁層は、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥから選ばれるフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁電線。

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