JP2009526371A - 同軸ケーブルジャンパー装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ケーブルが例えば窓敷居または扉を通過するジャンパーケーブルとして使用することができるように、平らな部分を有する同軸ケーブルに関する。このケーブルは平らなので、建物構造体内に穴あけされる孔の必要なしに、扉または窓の隙間を容易に通過することができる。ケーブルの平らな部分は、実質的に平らな絶縁体、外側導電体、およびジャケットによって順次取り囲まれる中央導電体を含む。

Description

本発明は一般に同軸ケーブルに関し、より詳しくは平らにされた部分を有する同軸ケーブルに関する。

同軸ケーブルは長い間電気装置間の接合部を設けるために使用されてきている。同軸ケーブルは通常、同軸に配置される金属の細長い外側筒状導電体を含む金属の細長い中央導電体から構成され、両方の導電体は電気的絶縁性材料の層によって分離される。この中央導電体は、単一の線または多数のストランドの線から構成することができる。

同軸ケーブルは、伝送およびコンピュータケーブル、コンピュータネットワーク、ビデオ信号伝送、計装ケーブル、例えばテレビ会社と共同体アンテナおよび使用者の家庭または会社との間の放送ケーブル、電話会社、医療機器例えば超音波装置、衛星用の軽量同軸ケーブルなどの多くの分野で使用される。これらの用途のうちのいくつかに関しては、建物内側の装置を建物または家の外側の別の装置へ接続することが必要である。ほとんどの同軸ケーブルは丸いので、装置を接続するためにケーブルを通過させるために建物構造体に穴を開けなければならない。

さらに、ある場合には現行の入手可能な同軸ケーブルは、屋外環境でそれらの有用性を制限する欠陥を有する場合がある。例えばいくつかのケーブルは引っ張り力に十分耐えず、したがって引っ張り力が加えられるときばらばらになる可能性がある。いくつかのケーブルは一端部のところに湿分が入るのを許し、ケーブルに損傷を引き起こす。いくつかの場合には、そのような湿分はケーブルを通り構造体およびその中に配置される構成部品の内側にも移動する場合がある。その上発明者は、既存のケーブルはしばしば十分な電気的性能ならびに外側からの電磁気的かつ／または環境的絶縁性を提供しないことを見出してきた。

したがって、上記の欠陥の１つまたは複数を克服することに向けられた同軸ケーブル設計での改善が求められている。

以下の発明の開示および発明を実施するための最良の形態の両方が例示的かつ説明的なものであり、特許請求の範囲に記載された本発明のさらなる説明を行うためのものであることを理解されたい。以下の発明の開示および発明を実施するための最良の形態のどちらも、発明の開示または発明を実施するための最良の形態に述べられる特定の特徴に本発明の特許請求の範囲を定義または限定するためのものではない。

本発明は、ケーブルを例えば窓敷居、扉枠内または敷物の下を通過するジャンパーケーブルとして使用することができるように、平らな部分を有する同軸ケーブルに関する。このケーブルは平らなので、それは建物構造体内に穴あけされる孔を必要とせずに扉枠内もしくは窓敷居内の、または設置される環境に平らなケーブルジャンパーが有利である任意の用途の空間を容易に通過することができる。その上その設計を介してこのケーブルは、現行の最新技術製品では得られない電気的性能、機械的引っ張り強度および環境的かつ電磁気的絶縁性を提供する。

一実施形態では、中央導電体は実質的に平らな絶縁体、内側積層テープ、外側金属テープ導電体、または編まれた、織られたまたは巻き付けられた金属線からなる外側導電体、および外側覆いによって取り囲まれている。絶縁体芯に直ぐ隣接するその接合層を有する内側積層テープは、積み重ね厚さを最小限にするように下にある絶縁体芯上に折り重ねられ、かつ絶縁体芯に熱シールされるのが好ましい。絶縁体芯の中央導電体は、端部コネクタの中央導電体に半田付けされ、または他の方法で電気的に接合され、または取り付けられる。この導電体が端部コネクタに取り付けられる移行領域は次いで、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびポリエチレン（ＰＥ）などの絶縁収縮チューブで被覆され、または絶縁テープ材料で巻き付けられる。この移行領域の直径は、絶縁体芯とほぼ同じ厚さであるべきである。次いでこの積層テープは、屈曲中の電気的特性の安定性をもたらすように、端部コネクタの一体のまたは機械加工された半田付け可能なリング部分に電気的に接合される。外側金属テープ導電体は、その縁部に沿って半径方向かつ長手方向の両方でシールされる。ケーブルの各端部は、一体の半田付け可能な金属リング、または別個の機械加工された、半田付け可能な金属リングを含む端部コネクタを有することが好ましい。次いでこの外側金属テープ導電体を、半田付け可能リングに半田付けしかつシールすることができる。外側金属テープの一体のまたは機械加工される金属リングへのこの半田付けおよびシーリングによって、現行の最新技術製品で得られない機械的引っ張り強度および環境的かつ電磁気的絶縁性がもたらされる。

接着または接合材料を、ジャンパーの屈曲性能を改善するために芯を外側ジャケットに接合させるために、外側金属テープ上に塗布することができる。次いで熱収縮チューブを半田付け可能リングを含めて外側金属テープ上に適用することができる。この熱収縮チュービングは、限定ではなく、ＰＥ、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ＰＴＦＥまたは他の熱収縮可能なまたは押出可能なジャケット材料であることができる。芯にジャケット材料をさらに固定するために圧着可能な締め具を使用することができる。そのような特性が設置環境に対して有利である場合、表面への接着が可能になるように外側ジャケット上に接着剤を塗布することができる。

本発明の別の実施形態では、このケーブルは、ケーブルの少なくとも一端部に代替型式のコネクタ（「Ｆ」、ＢＮＣ、ＲＣＡ等）を、ケーブルのもう１つの端部に装置への直接接続部を含む。この代替型式コネクタはオス型またはメス型であることができ、ケーブルはその全長に対し平らであることができ、またはその長さの一部分のみ平らであり残りは丸く、増大する屈曲性をもたらす、編まれたまたは他の型式の外側導電体を有することができる。

本発明の別の実施形態では、このケーブルは、各装置からくる他のケーブルに各端部で接続される短いジャンパーケーブルである。この実施形態では、ケーブルの全長は平らであり、ケーブルの各端部にコネクタを有する。

別の実施形態では、このケーブルは、ケーブルが外部装置と内部装置を直接接続するように十分な長さのものである。この実施形態では、このケーブルは全長に対し平らであり、両端部にコネクタを有する。

別の実施形態では、このケーブルは、ケーブルが両方の装置に直接接続するが、窓敷居または扉枠下を通過するケーブルのその部分のみ平らであり、ケーブルの残りは実質的に丸く、増大する屈曲性をもたらす、編まれた、サーブされたまたは他の型式の外側導電体を有する。

本発明の特徴および利点が、記載された説明、特許請求の範囲、および添付の図面によって明らかにされ、または本発明を実施することによって確認することができる。

本発明の多くの態様は、添付の図面を参照することによってより良く理解することができる。図面の構成部品は必ずしも縮尺どおりではなく、その代わりに本発明の原理を明瞭に示すことに強調が置かれている。さらに、図面では同様な参照番号はいくつかの図を通して対応する部品を指示する。

この開示は、例示的な実施形態を提供しかつ開示する。特に、この明細書は本発明の特徴を組み込む１つまたは複数の実施形態を開示する。説明される実施形態、および明細書内の「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「ある実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「例示的な実施形態（ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」等に対する参照は、説明される実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含む可能性があるが、全ての実施形態がその特定の特徴、構造、または特性を必ずしも含まない可能性のあることを示す。さらに、そのような語句は必ずしも同じ実施形態を参照していない。さらに、特定の特徴、構造、または特性がある実施形態と関連して説明されるとき、明示的に説明されていようがいまいが、当業者はそのような特徴、構造、または特性を他の実施形態と関連して実施することができる。

図１は、本発明の一実施形態を示す。ケーブル（１００）は一般に２つの端部および中央部分（１６）を含む。両端部は、ケーブル（１００）の電気装置への電気的接続を可能にするように、コネクタ（１０）（オス型またはメス型）を有して終端するのが好ましい。中央部分（１６）の少なくとも一部分は実質的に平らである。本明細書で使用されるとき「実質的に平ら」は、ケーブルがその厚さに対して比較的広い表面を有することを言う。ケーブルのこの平らな部分は、（コネクタおよび／または電気装置が取り付けられる両端部を除き）ケーブルの全長、またはケーブルの一部分であることができる。

図２は、Ａ−Ａ面のところのケーブルの横断面図を示す。このケーブルは、いくつかの連続する層を含む。中央導電体（２）はケーブルの芯のところに配置される。銅、銅被覆アルミニウム、または銅被覆鋼導電体が中央導電体（２）用に好ましいが、中実の、中空の、ストランドの、波型のまたは被覆加工された任意の種類の導電性合金も十分なものである。

絶縁体（４）が中央導電体（２）を覆っている。この絶縁体（４）は実質的に平らで、かつその横側面上の点へテーパの付いているのが好ましい。この絶縁体の平坦度は、高さ（ｈ）に対する幅（ｗ）の比が３：１から１０：１の範囲内にあるようなものである。さらに、中央導電体直径に対する高さ（ｈ）の比は、４：１から６：１の範囲内にある。この絶縁体は、限定ではなく、テープにされた、中実のまたは発泡性のポリオレフィンおよびフッ素重合体であることができる。

この絶縁体（４）は、接合可能な、内側テープ（１８）によって覆われるのが好ましい。好ましい実施形態では、この内側テープ（１８）は接着性接合層を有する銅テープ、接着性接合層を有するアルミニウム／ポリエステル／アルミニウムテープ、接着性接合層を有するアルミニウム／ポリプロピレン／アルミニウム、または接着性接合層を有する同様なアルミニウムもしくはバイメタル（銅被覆アルミニウム等）テープから形成される。どの場合でも、この接着性接合層は内向きに面しており、絶縁体芯に直ぐ隣接している。このテープ（１８）は、絶縁体（４）上の積層が好ましくはテープ（１８）の厚さの２倍以下に等しくなるように、内側積層テープの縁部がケーブル（１００）の長手方向に沿って互いにオーバーラップするように、長手方向に巻き付けられている。次いでテープ上の接合剤は熱、紫外線（ＵＶ）光または他の手段を使用して活性化することができる。

絶縁体芯の中央導電体は、端部コネクタ（１０）の中央導電体に半田付けまたはその他の方法で電気的に接合される。この移行領域は次いで、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはポリエチレン（ＰＥ）などの、絶縁収縮チューブによって覆われ、または絶縁テープ材料（５２）で巻き付けられる。絶縁収縮チューブまたはテープの巻き付けられた終端領域の直径は、絶縁体芯とほぼ同じ厚さであるべきである。

内側テープ（１８）の金属部分は、小さな直径のジャンパー線または他の手段を使用して、一体のまたは機械加工された半田付け可能リングのところで端部コネクタ（１０）に電気的に接合することができる。別法として、内側テープ（１８）のこの金属部分は、半田付け可能リング（５４）のところで端部コネクタに直接電気的に接合することができる。

内側テープ（１８）は、ジャケット（８）がその上に付けられる前に外側導電体（６）によって覆われるのが好ましい。好ましい実施形態では、この外側導電体（６）はアルミニウム、銅、バイメタル等から形成される。この外側導電体（６）は、図３に示すように、外側導電体（６）の縁部がケーブル（１００）の長手方向に沿って、かつ最大厚さの領域から離れた区域で互いにオーバーラップするように、長手方向に巻き付けられる銅、アルミニウムまたはバイメタルのテープであることが好ましい。好ましい実施形態では、外側導電体（６）の縁部は一緒に半田付けされ、結果としてケーブル（１００）の長手方向に平行する半田付け線（２０）になる。この場合、この縁部は当接し一緒に半田付けすることができ、またはオーバーラップし一緒に半田付けすることができる。どちらの方法でも、この方法は結果として図３に示すような半田付け線（２０）になる。

外側導電体の外側表面またはジャケットの内側表面に、これらの層を互いに接合し、屈曲中等に高湿分環境での構造体の機械的性能を向上させるために、結合剤を塗布することができる。

ジャケット（８）は、通常ジャケットケーブルに使用される様々な非導電性または半導電性化合物から形成することができる。紫外線保護および良好な取り扱い特性の両方を与える、白色ポリエチレン（ＰＥ）ジャケットを使用するのが好ましい。当業者に知られているように、このジャケットは、ＰＶＣ、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＰＶＤＦまたはＫｙｎａｒ（登録商標）、ＰＵ、および他の化合物からも形成することができる。このジャケットは、ケーブルを識別するために色彩を付け、カラーコードを付け、かつ／もしくは印刷しまたは裸にすることができる。

コネクタとケーブルの間の接続は、湿分がケーブルに入るのを防止するためにシールするのが好ましい。これは圧着可能締め具（１２）または射出成形ブーツでジャケット（８）をコネクタ（１０）にシーリングすることによって達成することができる。さらに、外側導電体も絶縁体および内側導電体をシールするためにその周囲のところでコネクタ上に半田付けすることができる。限定ではなく、接着剤、シリコンシーラント、フラッディング化合物（ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、超音波溶接等を含む、他のシーリング方法も本発明に適している。

本発明のケーブルは、好ましくは図４に示す押し出し金型を使用して、中央導電体（２）上に実質的に平らな絶縁体（４）を押し出すことによって製造される。この金型（４０）は、高さ（ｈ）および基部に向かって下向きに傾斜する脚を有し全体的に三角形である。金型（４０）の角（４２、４４、４６）は、鋭い縁部をなくすために丸くするのが好ましい。中央導電体（２）は、金型（４０）の中央に配置される。絶縁体（４）の平坦度は、高さ（ｈ）に対する幅（ｗ）の比率が３：１から１０：１、好ましくは５：１から９：１、最も好ましくは７：１から９：１の範囲にあるようなものである。内側積層テープ（１８）は、積み重ね厚さを最小限にし、かつ絶縁体芯に熱シールされる方法で下にある絶縁体芯上に折り重ねられる。絶縁体芯の中央導電体（２）は、図５に示すように端部コネクタ（１０）の中央導電体（５０）に半田付けまたは他の方法で電気的に接合される。コネクタ（１０）がケーブルに接続するこの移行領域は次いで、ＰＴＦＥおよびＰＥなどの絶縁収縮チューブで覆われ、または絶縁テープ材料（５２）で巻き付けられる。この収縮チューブは、図５（５２、５２’）に示すように二重層包みであることができる。この絶縁収縮チューブまたはテープ（５２、５２’）で巻き付けられる終端領域の直径は、絶縁体芯（４）とほぼ同じ厚さであるべきである。次いでこの積層テープ（１８）は、屈曲中の電気的特性の安定性をもたらすように、端部コネクタ（１０）の一体のまたは機械加工された半田付け可能リング（５４）に電気的に接合される。一実施形態では、この積層テープ（１８）は、一端のところで半田付け可能リング（５４）に、もう一端のところで積層テープ（１８）に半田付けされる線（５６）を介して半田付け可能リング（５４）に電気的に接続することができる。別法として、積層テープ（１８）は、図５に示すように半田付けリングに直接電気的に接続することができる。

次いで外側導電体（６）は、好ましくは長手方向巻き付けで内側テープ（１８）上に巻き付けられ、半田付け可能リング（５４）に電気的に接続される。次いでジャケット（８）が第２の導電体（６）を覆うために使用される。好ましい実施形態では、このジャケット（８）は、熱収縮チュービング、押出機等によって均一な厚さで第２の導電体（６）の外側周囲回りに配置することができる。次いで圧着可能締め具（１２）が、半田付けリング（５４）の周囲周りでこのジャケット（８）上に配置される。好ましい実施形態ではケーブルの両端部は、電気装置または他のケーブルへの電気的接続を形成するためのコネクタ（１０）で終端する。

本発明の平らな部分は、その平らな外形に起因して窓敷居または扉枠内の小さな開口部を容易に通過するジャンパーケーブルとして最も好ましく使用される。このケーブルは、建物内の電気装置を外側の電気装置へと、または１つの部屋から別の部屋へ接続するのに最も有用である。一般に、このケーブルの平らな部分は短く、好ましくは約５０．８〜３０４．８ｍｍ（２〜１２インチ）、より好ましくは約１２７．０〜２０３．２ｍｍ（５〜８インチ）、最も好ましくは約１５２．４〜１７７．８ｍｍ（６〜７インチ）である。

上記で本発明の様々な実施形態が説明されてきたが、それらは、限定ではなく例示の目的でのみ示されてきたことを理解されたい。したがって、本発明の広さおよび範囲は上記で説明した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。

本ケーブルの平面図である。 Ａ−Ａ面のところのケーブルの横断面図である。 層が剥離されたケーブルの図である。 平らな絶縁体を押し出すための金型の横断面図である。 移行領域で長手方向に沿ったケーブルの横断面図である。

符号の説明

２ 中央導電体
４ 絶縁体
６ 外側導電体
８ ジャケット
１０ コネクタ
１２ 圧着可能締め具
１６ 中央部分
１８ 内側テープ
２０ 半田付け線
４０ 金型
４２、４４、４６ 金型の角
５０ 端部コネクタの中央導電体
５２、５２’ 絶縁テープ材料
５４ 半田付け可能リング
５６ 線
１００ ケーブル

Claims (29)

1. 絶縁体の少なくとも一部分が実質的に平らであるように、前記絶縁体によって同軸で取り囲まれる中央導電体と、
   少なくとも前記絶縁体を取り囲む外側導電体と、
   前記外側導電体を覆うジャケットと、
   ケーブルの各端部に接続されるコネクタと、を備える、同軸ケーブル。
2. 外側カバーを前記コネクタにシールするために各コネクタに取り付けられるリング締め具をさらに備える、請求項１に記載の同軸ケーブル。
3. 前記外側導電体が円周方向にかつ長手方向にシールされる、請求項１に記載の同軸ケーブル。
4. 前記外側導電体が金属テープである、請求項１に記載の同軸ケーブル。
5. 前記金属が銅またはアルミニウムである、請求項４に記載の同軸ケーブル。
6. 前記外側導電体が前記絶縁体の周りで長手方向に巻き付けられる、請求項１に記載の同軸ケーブル。
7. 前記中央導電体が、銅、銅被覆アルミニウム、または銅被覆鋼である、請求項１に記載の同軸ケーブル。
8. 前記金属テープ導電体が、銅またはアルミニウムである、請求項１に記載の同軸ケーブル。
9. 前記ケーブルの一端部のところにコネクタをさらに備える、請求項１に記載の同軸ケーブル。
10. 前記コネクタが前記ケーブルに締め具で固定される、請求項９に記載の同軸ケーブル。
11. 前記ケーブルが、前記中央導電体を前記コネクタの中央導電体と電気的に接続し、かつ前記外側導電体を前記コネクタ上のリングに電気的に接続することによって、前記コネクタに接続する、請求項９に記載の同軸ケーブル。
12. 前記コネクタが前記ケーブルに接続する移行領域が、絶縁テープまたは熱収縮高分子で巻き付けられる、請求項９に記載の同軸ケーブル。
13. 前記移行領域がインピーダンスで隣接する絶縁体芯およびコネクタとほぼ等しい、請求項１２に記載の同軸ケーブル。
14. 中央導電体を設けるステップと、
    絶縁体の少なくとも一部分が実質的に平らである前記絶縁体で、前記中央導電体を取り囲むステップと、
    前記絶縁体を外側導電体で取り囲むステップと、
    前記外側導電体をジャケットで取り囲むステップと、
    コネクタを前記ケーブルの各端部に設けるステップと、を含む、同軸ケーブルを製造する方法。
15. 外側カバーを前記コネクタにシールするために、各コネクタにリング締め具を取り付けるステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記外側導電体が円周方向かつ長手方向にシールされる、請求項１４に記載の方法。
17. 前記外側導電体が金属テープである、請求項１４に記載の方法。
18. 前記金属が銅またはアルミニウムである、請求項１７に記載の方法。
19. 前記外側導電体が前記絶縁体の周りで長手方向に巻き付けられる、請求項１４に記載の方法。
20. 前記中央導電体が、銅、銅被覆アルミニウム、または銅被覆鋼である、請求項１４に記載の方法。
21. 前記金属テープ導電体が銅またはアルミニウムである、請求項１４に記載の方法。
22. 第１の電気装置を設けるステップと、
    第２の電気装置を設けるステップと、
    前記第１電気装置及び第２の電気装置を請求項１に記載のケーブルで電気的に接続するステップとを含む、２つの電気装置を接続する方法。
23. 前記外側カバーを前記コネクタにシールするために各コネクタに取り付けられる締め具をさらに備える、請求項２２に記載の方法。
24. 前記外側導電体が半径方向にかつ長手方向にシールされる、請求項２２に記載の方法。
25. 前記外側導電体が金属テープである、請求項２２に記載の方法。
26. 前記金属が銅またはアルミニウムである、請求項２２に記載の方法。
27. 前記外側導電体が前記絶縁体の周りで長手方向に巻き付けられる、請求項２２に記載の方法。
28. 前記中央導電体が、銅、銅被覆アルミニウム、または銅被覆鋼である、請求項２２に記載の方法。
29. 前記金属テープ導電体が銅またはアルミニウムである、請求項２２に記載の方法。

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