JP2009146704A - 同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】中心導体の周りに被覆される絶縁体とその周りの編組との間にノイズ対策用のシールドテープが介在されるものであって、そのシールドテープの介在による中心導体や絶縁体の抜脱も効果的に阻止された同軸ケーブルを提供すること。
【解決手段】同軸ケーブル１０は、中心導体１２の外周が絶縁体１４で被覆され、絶縁体１４の外周には、シールドテープ１６が巻回されている。そして、シールドテープ１６の外周には、編組１８が被覆され、その編組１８の外周にはシース材２０が被覆されている。このシールドテープ１６には、絶縁体１４側の表面および編組１８側の表面に凹凸模様が付与されている。
【選択図】図１

Description

本発明は同軸ケーブルに関し、さらに詳しくは、中心導体（いわゆる芯線）の外周が絶縁体で被覆され、その絶縁体の外周にシールドテープを介して編組が被覆され、さらにその編組の外周がシース材により被覆された同軸ケーブルにおけるシールドテープの改良技術に関するものである。

従来、この種の同軸ケーブルは、自動車などの車両やＯＡ機器、家電製品などの分野において、電気・電子機器間を配線接続するのに、一般的に用いられている。そして特に、データ通信を行なう機器などの配線には、外部からのノイズの侵入や、外部へ放射するノイズをカットするために、芯線の周りに被覆される発泡樹脂による絶縁体とその周りに被覆される編組との間、あるいは編組とその周りの合成樹脂によるシース材との間にシールド部材が設けられた同軸ケーブルが用いられることがある（特許文献１、２）。

図９はその一例として特許文献１に示される同軸ケーブルを示したものである。この例に示される同軸ケーブル１００は、中心導体１０２の外周に絶縁体１０４が被覆され、その絶縁体１０４の外周に合成樹脂製フィルムの両面に金属箔がラミネートされたシールドテープ１０６が巻回され、そのシールドテープ１０６の周りに編組１０８が被覆され、その編組１０８の外周が合成樹脂によるシース材１１０により被覆されている。

特開２００５−１５８４１５号公報 特開２００５−３０２６２０号公報

しかしながら、この図示の同軸ケーブルによれば、中心導体の周りに被覆される絶縁体と編組との間に介在されるシールドテープの表面が平滑であり、表面の摩擦抵抗が小さいために、例えば、自動車の配線接続の際に、ケーブルの端末をニッパー等で皮剥したときに、芯線と絶縁体とがシールドテープから滑り出てシールドテープそのものも解けるし、使用できないということがあった。

また、自動車にうまく配線接続できても、エンジンの振動等によってケーブルそのものに張力が掛かったりすると芯線及びその周りの絶縁体が引っ張られて、シールドテープより抜け出てしまうことも心配される。

さらに上記した問題の対策として絶縁体にシールドテープを接着剤等で貼着することも考えられるが、これでは、芯線や絶縁体の抜け防止は果たされるものの、配線接続の際の電線端末の皮剥ぎ作業がやり難いといった問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、中心導体の周りに被覆される絶縁体とその周りの編組との間にノイズ対策用のシールドテープが介在されるものであって、そのシールドテープの介在による中心導体や絶縁体の抜脱も効果的に阻止された同軸ケーブルを提供することにある。そしてこれにより自動車などにおける配線接続の際の端末作業性の改善を図るとともに、配線接続された後の安定した使用状態を確保せんとするものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る同軸ケーブルは、中心導体の外周を絶縁体で被覆し、その絶縁体の外周にシールドテープを介して編組を被覆し、その編組の外周をシース材により被覆したものにおいて、上記絶縁体と編組との間に介在されるシールドテープの表面に凹凸模様が付与されていることを要旨とするものである。

この場合、前記シールドテープは、少なくとも前記絶縁体との接触面側が粗面化されていることが望ましい。これにより中心導体とその周りの絶縁体がシールドテープより抜脱することが効果的に阻止される。

また、前記シールドテープは、さらに上記編組との接触面側も粗面化されていると良い。これにより中心導体とその周りの絶縁体がシールドテープより抜脱することが阻止されるだけでなく、中心導体とその周りの絶縁体がシールドテープに巻かれた状態でその周りの編組から抜脱することも効果的に阻止されることになる。

そして、前記シールドテープの表面の粗面化の状態としては、合成樹脂製フィルムの両面に、例えば化学的蒸着あるいは物理的蒸着により金属層が付与され、その表面が粗面化されているか、あるいは、前記合成樹脂製フィルムに金属箔をラミネートにより貼着し、その表面に凹凸模様を付与することにより粗面化したものなどが考えられる。

本発明の同軸ケーブルによれば、中心導体の周りに被覆される絶縁体とその周りの編組との間に介在されるシールドテープの表面に凹凸模様が付与されているため、中心導体及びその周りの絶縁体に引っ張り力が加わっても、その絶縁体とシールドテープとの間に引っ張り力と逆方向の摩擦力（摩擦抵抗）が働き、中心導体や絶縁体の抜脱を効果的に阻止することができる。また、これにより、自動車などにおける配線接続の際の端末作業性の改善を図ることができるとともに、配線接続された後の安定した使用状態を確保することができる。

以下に本発明の各種実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る同軸ケーブルを示す斜視図である。同図に示されるように、この実施形態に係る同軸ケーブル１０は、軟銅線等の中心導体１２の外周がポリエチレン等の発泡樹脂材料による絶縁体１４で被覆され、その絶縁体１４の外周には、ノイズに対するシールド性を高めるためのシールドテープ１６が巻回されている。そしてそのシールドテープ１６の外周に導体素線を編んでなる編組１８が被覆され、その編組１８の外周には合成樹脂材料によるシース材２０が被覆されている。

そしてこのような構成による同軸ケーブル１０によれば、中心導体１２に信号が伝送された時にその周りの絶縁体１４によりその信号の伝送特性を損なわないような低誘電率が確保され、またその信号伝送に伴うノイズや電磁波などはシールドテープ１６の介在によって阻止され、高性能の送信が果たされるものである。

この図１に示した同軸ケーブル１０において前記シールドテープ１６の構成をさらに詳しく説明すると、図２に示すように、合成樹脂製フィルム２２の表裏面にそれぞれ化学的蒸着あるいは物理的蒸着により金属層２４ａ、２４ｂが形成されている。

そして、これら金属層２４ａ、２４ｂの表面はショットブラスト処理（梨地処理）（図２）、あるいはエンボスロール加工等により凹凸模様が付与されている。

図３は、このように凹凸模様が付与されたシールドテープ１６を用いて製造された同軸ケーブル（すなわち図１に示される同軸ケーブル１０）の軸線方向の断面を若干誇張して示したものである。

この図３に示されるように、シールドテープ１６の絶縁体１４側の表面に形成される凹凸は、中心導体１２の周りの絶縁体１４表面に若干食い込んでおり、またシールドテープ１６の編組１８側の表面に形成される凹凸は編組１８の内周面に若干食い込んだ状態となる。

したがってこの同軸ケーブル１０を例えば自動車の配線接続等に使用する際、その電線端末をニッパー等を用いて皮剥ぎしようとした時に、中心導体１２やその周りの絶縁体１４がケーブルの軸線方向に引っ張られても、その絶縁体１４とシールドテープ１６との間はしっかりと摩擦抵抗の高い状態で接触されているので、中心導体１２や絶縁体１４が不用意にシールドテープ１６から滑って抜け出るといったことは回避される。

また、この場合、シールドテープ１６の外表面も編組１８の内周面にしっかりと食い込んで高い摩擦力が維持されているので、そのシールドテープ１６の外表面での滑りも回避され、シールドテープ１６ごと中心導体１２と絶縁体１４が編組１８より抜け出るようなこともない。

ところで、本発明では、このシールドテープ１６の表面の凹凸模様を必ずしも表裏面に設けることを要求するものではなく、少なくとも中心導体１２の周りの絶縁体１４との接触抵抗（摩擦抵抗）が維持されれば、ある程度の目的は果たされるものと考えられる。

中心導体１２とその周りの絶縁体１４がシールドテープ１６から抜け出なければ、端末加工の作業性はある程度担保されるものであり、その意味で図４に示すように、絶縁体１４との接触面側のシールドテープ１６の表面に凹凸模様を付したものでも良い。

なお、これらのシールドテープ１６の表面に凹凸模様を付与する方法としては各種考えられるが、その一つは、合成樹脂製フィルム２２の表裏面に金属層２４ａ、２４ｂを設け、その後、上述したようにショットブラスト処理により表面凹凸模様を付するほか、凹凸が形成されている上型と下型とからなるエンボスロール間に、シールドテープ１６を通して型押成形することにより、例えば図５に示すような凹凸模様を付与することも一例として挙げられる。

さらに、シールドテープ１６の金属層２４ａ、２４ｂの表面に、ローレットを押し当てて、図６に示すようなチェッカー状の凹凸模様を付与することもできる。

そして、シールドテープ１６の表面には、上記加工方法を組み合わせて凹凸模様を付与することができる。例えば、図７に示すように、シールドテープ１６には、ショットブラスト処理とローレット加工とを併用して凹凸模様を付与しても良い。この場合、加工手順は特に限定されず、例えば、ショットブラスト処理を施した後にローレット加工を施しても良く、その逆であっても良い。

また、合成樹脂製フィルム２２の表面に金属層２４ａ、２４ｂを形成する前に、図８に示すように、あらかじめ合成樹脂製フィルム２２そのものにエンボスロール加工等により表面凹凸模様を付与しておき、その後金属層２４ａ、２４ｂを金属粒子の蒸着により付与することも考えられる。

シールドテープは、例えば、ポリエステル等で形成された合成樹脂製フィルムに、アルミニウムや銅などの金属層を形成して製造することができる。例えば、金属層は、真空蒸着法やスパッタリング法などの物理的蒸着法、もしくは、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法などの化学的蒸着法を用いて形成することができる。

また、シールドテープは、上述したような化学的あるいは物理的蒸着法により金属層を合成樹脂製フィルムの表面に設けたものではなく、合成樹脂製フィルムの表裏両面にアルミニウム箔や銅箔をラミネートにより貼り合わせてなるものに、上記加工方法により凹凸模様を付与したものを用いることができる。

シールドテープは、樹脂フィルムをあらかじめ所定の形状に切断した後に金属層を形成しても良く、また、樹脂フィルムに金属層を形成した後に切断しても良い。

樹脂フィルムおよび金属層の厚みは特に限定されるものではなく、ケーブル径などに応じて適宜変更することができる。

同軸ケーブルを構成する中心導体には、例えば、軟銅、錫メッキ軟銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる単線又は撚り線にしたものを用いることができ、導体径は特に限定されず、適宜変更することができる。

中心導体の外周に被覆される絶縁体の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニルなどの塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンーエチレン共重合体などのオレフィン系樹脂、エチレン−プロピレンゴムやブタジエンゴムなどの樹脂に、金属水和物（水酸化マグネシウムなど）などのノンハロゲン系難燃剤や各種添加剤を添加してなる組成物などが適用される。また、絶縁層の厚さは、特に限定されるものではなく、導体断面積の大きさなどを考慮して、適宜定めることができる。

上記シールドテープに被覆される編組の材料としては、軟銅、錫メッキ軟銅、アルミニウム合金、合成樹脂繊維の外周に金属層を有したもの等を用いることができる。また、素線径は、特に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。

編組の外周に設けられるシース材の材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体などのオレフィン系樹脂、エチレン−プロピレンゴムやブタジエンゴムなどの樹脂に、金属水和物（水酸化マグネシウムなど）などのノンハロゲン系難燃剤や各種添加剤を添加してなる組成物を例示することができるが、特にこれに限定されない。また、シース材の厚さは、特に限定されるものではなく、用途に合わせて適宜定めることができる。

次に同軸ケーブルの製造方法の一例について説明する。

まず、中心導体の外周に、押出機などを用いて絶縁体を押出被覆する。絶縁体は、必要に応じて架橋されていても良い。次いで、絶縁体の外周にシールドテープを螺旋状に巻回する。このとき、シールドテープは重なり部分を設けて巻回すると良い。

そして、シールドテープの外周に、編組機などで編み込まれた編組を被覆した後、押出機などを用いて編組の外周をシース材で被覆し、同軸ケーブルを製造することができる。

以上、本発明の各種実施形態について説明したが、本発明はこれらの形態に何ら限定されるものではないことは勿論であり、例えば、シールドテープは「テープ」という表現を使ったが、幅がせまく長い帯形状のもののほか、幅が広いシート形状のものを用いることができる。シート形状のシールドテープを用いる場合、絶縁体の外周に螺旋状に巻回するのではなく、軸線方向に沿って絶縁体を包むように設けても良い。また、シールドテープには、アルミニウムや銅などの金属を薄く打ちのばした金属箔を、帯状やシート形状に切断加工したものを用いることができる。

本発明に係る同軸ケーブルは、自動車に搭載される各種車載機器類やＯＡ機器、家電機器等の通信用ケーブル等に好適に用いることができる。特に、大きな衝撃や引っ張り力が加わりやすい車載機器に用いられた場合には、長期にわたって高い信頼性を確保することができるという利点もある。

本発明の一実施形態に係る同軸ケーブルを示す斜視図である。 図１に示した同軸ケーブルに用いられたシールドテープの断面図である。 本発明の一実施形態に係る同軸ケーブルを示す軸線方向の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る同軸ケーブルを示す軸線方向の断面図である。 エンボス加工により凹凸模様が付与されたシールドテープの一例であって、（ａ）はその表面図、（ｂ）はその断面図である。 ローレット加工により凹凸模様が付与されたシールドテープの一例であって、（ａ）はその表面図、（ｂ）はその断面図である。 ブラスト加工とローレット加工の併用により凹凸模様が付与されたシールドテープの一例であって、（ａ）はその表面図、（ｂ）はその断面図である。 シールドテープの他の実施例として、合成樹脂製フィルムにあらかじめ凹凸模様を付与しておき、その表面に金属層を形成したものを示した図である。 従来の同軸ケーブルを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はその軸線方向の断面図である。

符号の説明

１０・・・同軸ケーブル
１２・・・中心導体
１４・・・絶縁体
１６・・・シールドテープ
１８・・・編組
２０・・・シース材
２２・・・合成樹脂製フィルム
２４ａ、２４ｂ・・・金属層

Claims (6)

1. 中心導体の外周を絶縁体で被覆し、その絶縁体の外周にシールドテープを介して編組を被覆し、その編組の外周をシース材により被覆した同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体と編組との間に介在されるシールドテープの表面に凹凸模様が付与されていることを特徴とする同軸ケーブル。
2. 前記シールドテープは、少なくとも前記絶縁体との接触面側に凹凸模様が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
3. 前記シールドテープは、さらに前記編組との接触面側に凹凸模様が付与されていることを特徴とする請求項２に記載の同軸ケーブル。
4. 前記シールドテープは、合成樹脂製フィルムの両面に金属層が付与され、その金属層の表面に凹凸模様が付与されているものであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の同軸ケーブル。
5. 前記金属層は、前記合成樹脂製フィルムの表面に化学的蒸着あるいは物理的蒸着により付与されてなることを特徴とする請求項４に記載の同軸ケーブル。
6. 前記シールドテープは、前記合成樹脂製フィルムの両面に金属箔がラミネートにより貼着され、その金属箔の表面に凹凸模様が付与されているものであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の同軸ケーブル。

Images