JP2009224075A - 通信ケーブルおよび該通信ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の設備を用いて低コストで製造することができる伝送波形の歪み緩和機能を備えた通信ケーブルを提供する。
【解決手段】絶縁被覆電線からなるコア線１４と、前記コア線１４を包囲する絶縁樹脂製のシース１７（外層）と、少なくとも端子が接続される前記コア線１４の端末側において、該コア線１４と前記外層１７との間に充填されて封止されている粘性を有する磁性流体２０と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ケーブルおよび該通信ケーブルの製造方法に関し、詳しくは、車載ＬＡＮ等の通信ネットワークに使用され、伝送波形の歪みを緩和する機能を備えた通信ケーブルおよび該通信ケーブルを容易かつ低コストで製造する方法に関する。

従来、車載ＬＡＮ等の通信ネットワークにおいて、１つの通信機器から別の通信機器へ信号を伝送する際に、電気的または磁気的ノイズや分岐部で生じる反射によって伝送波形に歪みが発生して通信が正常に行われない場合がある。そのため、伝送波形の歪みを改善するために種々の技術が提供されている。

例えば、特開２００４−１５８３２８号公報（特許文献１）で提供されているノイズ抑制ケーブル１は、図６に示すように、絶縁電線２の外周を金属編組線からなる導電性シールド３とシース層４で順に被覆しており、該シース層４を樹脂に磁性粉を混合した磁性粉混合シース層５と、該磁性粉混合シース層５の外周を被覆する樹脂からなる保護シース層６との二層構造としている。前記磁性粉混合シース層５と保護シース層６は、両層を導電性シールド３の外周に同時に押出し被覆している。

前記特許文献１で提供されているノイズ抑制ケーブル１によれば、磁性粉混合シース層５により伝送波形の歪みを緩和することができる。
しかし、絶縁電線２を被覆するシース層４を磁性粉混合シース層５と保護シース層６からなる二層構造とし、これら磁性粉混合シース層５と保護シース層６の両層を導電性シールド３の外周に同時に押出し被覆しているため、ノイズ抑制ケーブル１を製造するために新たな設備が必要となり、コスト高になる問題がある。

特開２００４−１５８３２８号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、既存の設備を用いて低コストで製造することができる伝送波形の歪み緩和機能を備えた通信ケーブルを提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、第１の発明として、絶縁被覆電線からなるコア線と、
前記コア線を包囲する絶縁樹脂製の外層と、
少なくとも端子が接続される前記コア線の端末側において、該コア線と前記外層との間に充填されて封止されている粘性を有する磁性流体と、
を備えていることを特徴とする通信ケーブルを提供している。

前記構成からなる本発明の通信ケーブルによれば、磁性流体をコア線と該コア線を包囲する外層との間に充填しているため、該磁性流体によって伝送波形の歪みを緩和することができる。
また、コア線と外層との間に磁性流体を充填するだけであるため、通信ケーブルが大幅に大径化することがなく、かつ、既存の設備により製造した通信ケーブルを用いることができ、低コスト化を図ることができる。

本発明の通信ケーブルがシールド線からなる場合には、前記コア線はツイストペア電線またはツイストされていない複数本の電線からなり、
前記コア線とシースからなる前記外層との間に金属箔テープを巻き付けたシールド層が介在し、該シールド層と前記コア線との隙間およびコア線同士の隙間に前記磁性流体が充填されている。

前記構成によれば、複数本のコア線に金属箔テープを巻き付けると、シースを押しだし成形で形成しても、前記金属箔テープからなるシールド層の間およびコア線同士の間に隙間が形成されるため、この隙間に前記磁性流体を充填することができる。

前記磁性流体は、高粘度の分散媒質に磁性粉末を分散させたものからなる。
詳細には、前記磁性粉末は、Ｍｎ−Ｚｎ系複合フェライト、マグネタイトからなるナノ単位の微粒粉末からなり、該磁性粉末をオイルからなる前記分散媒質に分散させ、２０〜５０℃における粘度が１００〜２００００ｍＰａであることが好ましい。
前記磁性流体中の磁性粉末の濃度を３０〜８０％としていることが好ましい。

前記磁性流体の粘度が１００ｍＰａより低いと磁性流体がコア線とシールド層の間の隙間を流れて、所定位置に磁性流体を充填しておくことができないからであり、２００００ｍＰａより高いとコア線のシールド層との間に注入しにくくなる。

前記分散媒質としては、炭化水素系オイルであるイソパラフィン、アルキルナフタレン、フッ素系オイルであるパーフルオロポリエーテル等が挙げられる。
フェライト等の磁性粉末の表面に脂肪酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルカルボキシベタイン等からなる界面活性剤を吸着させており、該界面活性剤により磁性粉末を凝集させることなく分散媒質に分散させていることが好ましい。
前記分散媒質に分散させる磁性粉末としては、フェライト、マグネタイトの他にコバルト基アモルファス、パーマロイ、鉄基アモルファス、ケイ素鋼等が挙げられる。

前記磁性流体は、前記外層の先端に近接する位置に、通信ケーブルの長さ方向に５〜１０ｃｍの範囲にかけて充填していることが好ましい。
前記磁性流体を充填する範囲が、５ｃｍ未満の範囲であると十分に伝送波形の歪みを緩和することができないおそれがあり、１０ｃｍの範囲より広い範囲とすると通信ケーブルの端末部における柔軟性が低下するからである。

前記磁性流体の充填領域の前記コア線は、その絶縁被覆層を中間皮剥ぎして芯線を露出させ、該芯線の露出部に前記磁性流体が浸透されて該コア線の止水処理がされていることが好ましい。
前記構成によれば、磁性流体によって伝送波形の歪みを緩和するだけでなく、磁性流体をコア線の素線間に浸透させることによりコア線内に浸透した水を磁性流体により止水し、コネクタへの浸水を防止することができる。

また、本発明は、第２の発明として、前記通信ケーブルの製造方法を提供している。
該方法は、前記複数本のコア線に、金属箔テープを巻き付けてシールド層を設け、
ついで、前記シールド層の外周に絶縁樹脂を押しだし成形して前記シースを設け、
ついで、前記シースを先端から所要寸法で剥離して、端末に端子が圧着されるコア線を所要寸法引き出し、
ついで、前記剥離されたシースの先端から、前記シールド層と前記コア線との隙間に前記粘性を有する磁性流体を注入し、
前記磁性流体を所要量注入した後に、前記シースの先端を粘着テープを巻き付け、または接着樹脂を塗布して硬化させ、注入した磁性流体を封止している。

前記方法によれば、既存の通信ケーブルのコア線とシールド層の間の隙間に磁性流体を充填するだけで伝送波形の歪み緩和機能を有する通信ケーブルを容易かつ低コストで製造することができる。
また、シースの先端を粘着テープを巻き付け、または接着樹脂を塗布して硬化させ、注入した磁性流体を封止しているため、シースの先端から磁性流体が流れ出るのを防止することができる。

前述したように、第１の本発明の通信ケーブルによれば、磁性流体をコア線と外層との間に充填しているため、該磁性流体によって伝送波形の歪みを緩和することができる。
また、第２の発明の通信ケーブルの製造方法によれば、コア線とシールド層との間の隙間に磁性流体を充填しているだけであるため、通信ケーブルが大幅に大径化することがなく、かつ、既存の設備により製造した通信ケーブルを用いることができ、低コスト化を図ることができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に、本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態の通信ケーブル１０は、自動車に搭載された電子制御ユニット間のＣＡＮ通信回路を構成するシールド線である。

前記通信ケーブル１０は、１組のツイストペア電線からなるコア線１４と絶縁被覆されていない１本のドレン線１５を備えている。コア線１４は、芯線１１を絶縁被覆層１２で被覆した２本の絶縁被覆電線１３Ａ、１３Ｂを撚り合わせてツイストペア電線としている。これらコア線１４、ドレン線１５にアルミ箔を接着したポリエステルテープからなる金属箔テープを巻回してシールド層１６を設け、該シールド層１６の外周面に押出し成形により絶縁樹脂製のシース１７（外層）を設けて、コア線１４およびドレン線１５をシールド層１６とシース１７で順に被覆している。
前記シールド層１６の内面とコア線１４の外面の間およびコア線同士の間の隙間Ｓに、粘性を有する磁性流体２０を充填している。

前記磁性流体２０は、イソパラフィンからなる分散媒質にＭｎ−Ｚｎ系複合フェライトからなるナノ単位の磁性微粒粉末を分散させたものからなる。フェライトの表面にアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムからなる界面活性剤を吸着させ、該界面活性剤によりフェライトを凝集させることなく分散媒質に分散させている。
また、磁性流体の粘度は１００〜２００００ｍＰａ、磁性流体中の磁性粉末の濃度は３０〜８０％であり、本実施形態では、磁性流体の粘度を１０００ｍＰａ、磁性流体中の磁性粉末の濃度を４０％としている。

前記通信ケーブル１０のシールド層１６とシース１７の先端１０ａの開口より磁性流体２０を注入して、充填している。該磁性流体２０を充填する範囲は、先端１０ａから５〜１０ｃｍの範囲としている。本実施形態では、通信ケーブル１０の長さ方向に８ｃｍの範囲に磁性流体２０を充填している。

また、前記先端１０ａよりコア線１４とドレン線１５を引き出し、先端１０ａと該先端１０ａから引き出したコア線１４及びドレン線１５に粘着テープＴを巻きつけて、先端１０ａの開口を閉鎖して磁性流体２０を封止している。

前記コア線１４の絶縁被覆電線１３ＡがＣＡＮ−Ｈ回路を構成する一方、絶縁被覆電線１３ＢがＣＡＮ−Ｌ回路を構成し、その端末に端子３０を接続し、該端子３０をコネクタ３１に収容している。該コネクタ３１は自動車に搭載された電子制御ユニット（図示せず）に実装している。また、ドレン線１５の端末にはアース端子（図示せず）を接続し、該アース端子を車体パネルにボルト締めされて接地し、あるいは前記コネクタ３１内のアース端子と接続している。

次に、前記通信ケーブル１０の製造方法について説明する。
前記コア線１４とドレン線１５に、図２（Ａ）に示すように、金属箔テープを巻き付けてシールド層１６を設ける。
ついで、前記シールド層１６の外周に絶縁樹脂を押しだし成形してシース１７を設ける。
ついで、図２（Ｂ）に示すように、前記シールド層１６とシース１７を先端から所要寸法で剥離して、コア線１４とドレン線１５を所要寸法引き出す。
ついで、図２（Ｃ）に示すように、前記剥離されたシールド層１６とシース１７の先端１０ａの開口から、シールド層１６とコア線１４との隙間Ｓに磁性流体２０を注入する。
ついで、磁性流体２０を所要量注入した後に、図１（Ａ）に示すように、シース１７の先端１０ａに粘着テープＴを巻き付け、注入した磁性流体２０を封止する。
最後に、コア線１４の端末を皮剥ぎして端子３０を接続し、ドレン線１５の端末にアース端子を接続する。
なお、コア線１４およびドレン線１５に端子を接続した後にコア線１４とシールド層１６の間の隙間Ｓに磁性流体を充填してもよい。

前記構成によれば、磁性流体２０をコア線１４とシールド層１６との間の隙間Ｓに充填しているため、該磁性流体２０によって伝送波形の歪みを緩和することができる。
また、コア線１４とシールド層１６との間の隙間Ｓに磁性流体２０を充填しているだけであるため、通信ケーブル１０が大幅に大径化することがなく、かつ、既存の設備により製造したシールド線を用いることができ、低コスト化を図ることができる。

なお、通信ケーブル１０はシールド線に限らず、シールド層を備えていないケーブルであってもよい。この場合には、コア線１４と外層の間に磁性流体を充填することができる隙間を設ける必要がある。よって、例えば、外層を押出し成形とせずに予め作成された樹脂チューブにコア線１４を通し、該コア線１４と外層となる樹脂チューブとの間に隙間を設け、この隙間に粘性を有する磁性流体を所定量注入している。
また、通信ケーブル１０のコア線１４はツイストペア電線に限らず、ツイストしていない電線からなるコア線であってもよい。

図３に、第１実施形態の変形例を示す。
本変形例では、シース１７の先端１０ａの先端にテープ巻きするのではなく、接着樹脂１８を塗布して硬化させ、コア線１４とシールド層１６の隙間Ｓに注入した磁性流体２０を封止している。

図４に、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、１本の通信ケーブル１０に、２本の絶縁被覆電線１３Ａ、１３Ｂを撚り合わせた２組のツイストペア電線１４Ａ、１４Ｂを備え、これら２組のツイストペア電線１４Ａと１４Ｂをまとめてシールド層１６とシース１７で被覆している。
前記ツイストペア電線１４Ａ、１４Ｂとシールド層１６との間の隙間Ｓおよびツイストペア電線１４Ａと１４Ｂとの間の隙間Ｓ’に磁性流体２０を充填している。

前記構成によれば、複数組のツイストペア電線１４Ａ、１４Ｂを備えた通信ケーブル１０であっても、磁性流体２０により伝送波形の歪みを緩和することができる。
なお、通信ケーブル１０のコア線１４は、２組に限らず３組以上であってもよい。
他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、コア線１４’がツイストされていない複数本の絶縁被覆電線からなり、磁性流体２０の充填領域のコア線１４’は、その絶縁被覆層１２を中間皮剥ぎして芯線１１を露出させ、該芯線１１の露出部１１ａに磁性流体２０を浸透させて該コア線１４’の止水処理がされている。

前記構成によれば、前記実施形態と同様、磁性流体２０により伝送波形の歪みを緩和することができると共に、磁性流体２０をコア線１４’の芯線１１の素線間に浸透させているため、コア線１４’内に浸水した水を磁性流体２０により止水することができる。
なお、本実施形態においても、コア線は前記実施形態と同様のツイストペア電線としてもよい。
他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態の通信ケーブルを示し、（Ａ）は長さ方向の概略断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は通信ケーブルの製造方法を示す図面である。 第１実施形態の変形例を示す図面である。 本発明の第２実施形態の通信ケーブルを示し、（Ａ）は長さ方向の概略断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第３実施形態の通信ケーブルを示し、（Ａ）は長さ方向の概略断面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 通信ケーブル
１１ 芯線
１１ａ 露出部
１４ コア線
１４Ａ、１４Ｂ ツイストペア電線
１６ シールド層
１７ シース
２０ 磁性流体
Ｓ 隙間

Claims (6)

1. 絶縁被覆電線からなるコア線と、
   前記コア線を包囲する絶縁樹脂製の外層と、
   少なくとも端子が接続される前記コア線の端末側において、該コア線と前記外層との間に充填されて封止されている粘性を有する磁性流体と、
   を備えていることを特徴とする通信ケーブル。
2. 前記コア線はツイストペア電線またはツイストされていない複数本の電線からなり、
   前記コア線とシースからなる前記外層との間に金属箔テープを巻き付けたシールド層が介在し、該シールド層と前記コア線との隙間およびコア線同士の隙間に前記磁性流体が充填されている請求項１に記載の通信ケーブル。
3. 前記磁性流体は、高粘度の分散媒質に磁性粉末を分散させたものからなる請求項１または請求項２に記載の通信ケーブル。
4. 前記磁性粉末は、Ｍｎ−Ｚｎ系複合フェライト、マグネタイトからなるナノ単位の微粒粉末からなり、該磁性粉末をオイルからなる前記分散媒質に分散させ、２０〜５０℃における粘度が１００〜２００００ｍＰａである請求項３に記載の通信ケーブル。
5. 前記磁性流体の充填領域の前記コア線は、その絶縁被覆層を中間皮剥ぎして芯線を露出させ、該芯線の露出部に前記磁性流体が浸透されて該コア線の止水処理がされている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の通信ケーブル。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の通信ケーブルの製造方法であって、
   前記複数本のコア線に、金属箔テープを巻き付けてシールド層を設け、
   ついで、前記シールド層の外周に絶縁樹脂を押しだし成形して前記シースを設け、
   ついで、前記シースを先端から所要寸法で剥離して、端末に端子が圧着されるコア線を所要寸法引き出し、
   ついで、前記剥離されたシースの先端から、前記シールド層と前記コア線との隙間に前記粘性を有する磁性流体を注入し、
   前記磁性流体を所要量注入した後に、前記シースの先端を粘着テープを巻き付け、または接着樹脂を塗布して硬化させ、注入した磁性流体を封止している通信ケーブルの製造方法。

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