JP2012191338A - 漏洩同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性が向上されるとともに、軽量化が図られることにより、延線作業の容易化が図られ、延線作業時に捻回が生じ難くなされたＬＣＸを提供する。
【解決手段】中心導体２と、中心導体２を被覆した絶縁体３と、絶縁体３の外側を覆う外部導体４とが同軸構造となされ、外部導体４に漏洩電磁界形成用の複数のスロット部が形成された漏洩同軸ケーブルであって、中心導体２を、銅被覆アルミニウムの単線、または、撚り線から構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、漏洩同軸ケーブルに関し、特に、可撓性が向上されるとともに、軽量化された漏洩同軸ケーブルに関するものである。

漏洩同軸ケーブル（以下、「ＬＣＸ」という。）は、新幹線沿いに布設されて列車と地上との無線連絡のために使用されたり、あるいは、地下鉄構内や地下街に布設されて地上との消防無線や警察無線の連絡用に使用されている。

このようなＬＣＸは、図４及び図５に示すように、内部導体１０２、絶縁体１０３、外部導体１０４及び外被（シース）１０５を備えて同軸状に構成されている。内部導体１０２は、銅の中空線（銅パイプ）によって構成されている。

そして、ＬＣＸ１においては、同軸内部の電磁エネルギーを外部に漏洩させるために、外部導体１０４上に周期的なスロット部１０１が設けられている。すなわち、ＬＣＸ１の外部導体１０４には、ケーブル軸に対して一定周期毎に、一周期当たり複数の長孔状のスロット部１０１が設けられている。各スロット部１０１は、ケーブル軸に対していくらかの角度を持って傾斜されている。

従来、ＬＣＸの延線作業は、比較的広いスペースを使用して作業を行うことが多く、機械を使用して、一定張力を加えてＬＣＸを繰り出し、ＬＣＸに捻回が生じないようにして行われていた。

しかし、無線ＬＡＮなどの高周波無線用アンテナとして使用されるＬＣＸは、例えば天井裏など、複雑で狭いスペースに布設されることが多いため、ＬＣＸを繰り出す機械が使用できず、手作業で延線する必要がある。

手作業でＬＣＸを延線する場合には、作業者は、ＬＣＸを手に持った状態で、不安定な姿勢で狭いスペースを移動しなければならない。また、ＬＣＸの送り出し側では、ＬＣＸにはドラムから引き出した際にドラムに巻かれていたときの曲がり癖がついているため、この曲がり癖を直しながらＬＣＸを送り出さなければならない。

ＬＣＸ１は、外部導体１０４にスロット１０１をケーブル長手方向に連続的に設けることにより、これらスロット１０１から電波を漏洩させ、長手方向に連続的に放射される電波の重ね合わせを利用して、外部との通信を行なっている。そのため、ＬＣＸは、スロット１０１をできるだけ一定方向に揃えて向けて延線することが望ましく、また、スロット１０１の近傍に金属体などが無いように延線する必要がある。

そして、ＬＣＸ１は、ケーブル専用の固定治具により、設置場所に固定されて使用される。特許文献１には、ケーブル専用の支持具が記載されている。

特開２００５−１３０５４３号公報

前述したように、ＬＣＸは、スロット１０１を一定方向に揃えて向けて延線することが望ましく、また、スロット１０１の近傍に金属体などが無いように注意して延線する必要がある。

しかしながら、従来のＬＣＸでは、延線時に捻回が生じてしまうことが多く、スロット１０１の方向を一定に保てないだけでなく、捻回した部分のスロット１０１が金属体で覆われていないかを確認する必要があった。

ＬＣＸの延線時に捻回が生ずる原因は、以下の通りと考えられる。すなわち、従来のＬＣＸは、重量が大きく、可撓性が悪い。そのため、作業者がＬＣＸを手で持ちながら、不安定な姿勢で狭いスペースを移動することが困難である。作業者は、体を少しずつ移動させ、延線途中でＬＣＸの曲がり部を修正しながら、ＬＣＸを断続的に引張りながら延線する場合が多い。したがって、ＬＣＸに係る張力が不安定となるだけでなく、ＬＣＸを持ち直す作業が多くなり、無意識にＬＣＸに円周方向の力を加えてしまうため、ＬＣＸに捻回が発生する。

さらに、ＬＣＸをドラムから送り出したときには、引き出したＬＣＸにはドラムに巻かれていたときの曲がり癖がついている。そのため、送り出しを行う作業者は、曲がり癖を取りながらＬＣＸの送り出しを行うが、従来のＬＣＸは可撓性が悪いために、曲がり癖が修正しきれなかった。そのため、曲がり癖が残っている部分（曲がり部）が、延線途中にある湾曲部や柱、貫通孔などに接触し、円周方向のカがＬＣＸに加わるとともに、また、曲がり部に設置する滑車を通過する際に、曲がり部が滑車にあたり、ＬＣＸに捻回を加えていた。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであり、その目的は、可撓性が向上されるとともに、軽量化が図られることにより、延線作業の容易化が図られ、延線作業時に捻回が生じ難くなされたＬＣＸを提供することにある。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係るＬＣＸは、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
中心導体と中心導体を被覆した絶縁体と絶縁体の外側を覆う外部導体とが同軸構造となされ外部導体に漏洩電磁界形成用の複数のスロット部が形成されたＬＣＸであって、中心導体は、銅被覆アルミニウムの単線、または、撚り線からなることを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有するＬＣＸにおいて、中心導体をなす銅被覆アルミニウムは、銅の体積比率が５％乃至１５％であることを特徴とするものである。

構成１を有する本発明に係るＬＣＸにおいては、中心導体は、銅被覆アルミニウムの単線、または、撚り線からなるので、可撓性が向上されるとともに、軽量化が図られている。

構成２を有する本発明に係るＬＣＸにおいては、中心導体をなす銅被覆アルミニウムは、銅の体積比率が５％乃至１５％であるので、可撓性が向上されるとともに、軽量化が図られている。

すなわち、本発明は、可撓性が向上されるとともに、軽量化が図られることにより、延線作業の容易化が図られ、延線作業時に捻回が生じ難くなされたＬＣＸを提供することができるものである。

本発明に係るＬＣＸの構成を示す断面図である。 本発明に係るＬＣＸの可撓性の測定方法を示す側面図である。 ＬＣＸの剛性と撓み量の関係を示すグラフである。 ＬＣＸの構成を示す斜視図である。 従来のＬＣＸの構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係るＬＣＸの構成を示す断面図である。

本発明に係るＬＣＸは、図１中の（ａ）に示すように、中心導体２と、この中心導体２を被覆した絶縁体３と、この絶縁体３の外側を覆う外部導体４とが同軸構造となされ、外部導体４が外被（シース）５により覆われて構成されている。

外部導体４には、同軸内部の電磁エネルギーを外部に漏洩させるために、周期的なスロット部が設けられている。すなわち、外部導体４には、ケーブル軸に対して一定周期毎に、一周期当たり複数の長孔状のスロット部が設けられている。各スロット部は、ケーブル軸に対していくらかの角度を持って傾斜されている。

このＬＣＸにおいては、延線時に発生する捻回を軽減するために、重量を軽くし、可撓性を向上させている。そのため、このＬＣＸにおいては、中心導体２は、銅被覆アルミニウム（ＣＡ導体）の単線、または、図１中の（ｂ）に示すように、銅被覆アルミニウム（ＣＡ導体）の撚り線から構成している。銅被覆アルミニウム（ＣＡ導体）は、アルミニウム（Ａｌ）、または、アルミニウム合金からなる中心線と、この中心線の外周面を被覆した銅（Ｃｕ）からなる被覆層とからなるものである。

一般に、ＬＣＸの中心導体をなす材料としては、銅、または、アルミニウムが使用される。無線ＬＡＮなどの高周波用アンテナとして使用するＬＣＸにおいては、中心導体の交流抵抗値を抑え、伝送損失を低減するため、中心導体には、導電率の高い単線銅、または、銅パイプが使用される。ＬＣＸの重量は、２０％〜４０％を中心導体２の重量が占めている、そのため、ＬＣＸを軽量化し、かつ、可撓性を向上させるためには、中心導体２を銅材よりも軽量化するとともに、銅材より剛性の低い材料を使用する必要がある。中心導体２を銅被覆アルミニウム（ＣＡ導体）から構成することにより、ＬＣＸ全体の軽量化を図ることができる。

本発明に係るＬＣＸにおいては、中心導体２としては、５％〜１５％銅被覆アルミニウム（５％〜１５％ＣＡ導体）の単線、または、銅被覆アルミニウムを複数本撚った５％〜１５％ＣＡ撚り線導体を使用し、軽量化及び可撓性の向上を図っている。「１５％ＣＡ導体」とは、銅が、体積比（すなわち、断面積比）で１５％含まれていることを示す。

このＬＣＸは、中心導体が銅単線からなる従来のＬＣＸに比較して、ＬＣＸ−１０Ｄにおいて、約９％〜１０％の軽量化が図られており、また、可撓性も向上している。

すなわち、銅のビッカース硬度（Ｈｖ）が４６であるのに対して、アルミニウムのビッカース硬度は２５である。従来のＬＣＸの中心導体をなす銅線に対して、本発明に係るＬＣＸの中心導体をなす銅被覆アルミニウムにおいては、アルミニウムの占有率が高いため、アルミニウムの物性が支配的となっており、ビッカース硬度は２５に近づく。このことは、銅の体積比率が小さいほど顕著になり、体積率５〜１５％では、ほぼアルミニウムに近い可撓性を有することとなる。したがって、本発明に係るＬＣＸは、従来のＬＣＸに比較して、可撓性が向上している。

このＬＣＸにおいては、軽量化され、可撓性が向上されていることにより、手作業で延線する場合にも、作業者がＬＣＸを持ったまま移動することが容易である。そのため、従来よりも延線時のＬＣＸに対する引張り張力が安定するとともに、ＬＣＸを持ち直す回数が軽減する。

また、可撓性が向上したことにより、ＬＣＸを送り出す際に行なっていた曲がり癖の修正作業が容易になり、従来よりも直線状態で送り出すことができる。延線時に発生してしまった捻回も、容易に修正することができる。したがって、スロット部の方向を一定に保つことが容易である。そして、延線時の捻回の発生を低減できるため、延線後の捻回箇所の修正が容易になり、布設作業に要するコストを軽減することができる。

本発明の実施例として、外径４．８ｍｍの１５％ＣＡ導体の単線（ＣＡ単線）を中心導体とし、外径１５．４ｍｍのＬＣＸを作成した。中心導体において、中心線はアルミニウムであり、銅からなる被覆層の厚さは、０．４ｍｍである。

また、外径１．６ｍｍの１５％ＣＡ導体を７本用いて撚り線（ＣＡ撚り線）として中心導体とし、外径１５．４ｍｍのＬＣＸを作成した。

これら本発明に係るＬＣＸの中心導体の重量は、６５．７ｋｇ／ｋｍであり、ＬＣＸ全体の重量は、１８３ｋｇ／ｋｍであった。これらＬＣＸの中心導体の直流抵抗値は、１．５Ω／ｋｍであった。

一方、比較例として、外径４．８ｍｍの中空銅線を中心導体とし、外径１５．４ｍｍのＬＣＸを作成した。このＬＣＸの中心導体の重量は、７３ｋｇ／ｋｍであり、ＬＣＸ全体の重量は、１９３ｋｇ／ｋｍであった。このＬＣＸの中心導体の直流抵抗値は、２．２Ω／ｋｍであった。

これら本発明に係るＬＣＸ及び比較例のＬＣＸにおいて、伝送損失はほぼ同等であり、１８５ｄＢ／ｋｍであった。

図２は、ＬＣＸの可撓性の測定方法を示す側面図である。

ＬＣＸの可撓性の測定は、図２に示すように、「ＩＥＣ６１１９６」による方法により行った。すなわち、０．５ｍのＬＣＸの一端側を固定し、他端側に荷重Ｗ（Ｎ）をかけて、撓み量（他端部の移動距離）（ｍ）を測定した。

図３は、ＬＣＸの剛性と撓み量の関係を示すグラフである。

図３に示すように、本発明に係るＬＣＸ（ＣＡ単線及びＣＡ撚り線）は、比較例のＬＣＸに比較して、剛性が低いこと、すなわち、可撓性が向上していることが確認された。

本発明は、漏洩同軸ケーブルに適用され、特に、可撓性が向上されるとともに、軽量化された漏洩同軸ケーブルに適用される。

１ スロット部
２ 中心導体
３ 絶縁体
４ 外部導体
５ 外被（シース）

Claims (2)

1. 中心導体と、この中心導体を被覆した絶縁体と、この絶縁体の外側を覆う外部導体とが同軸構造となされ、前記外部導体に漏洩電磁界形成用の複数のスロット部が形成された漏洩同軸ケーブルであって、
   前記中心導体は、銅被覆アルミニウムの単線、または、撚り線からなる
   ことを特徴とする漏洩同軸ケーブル。
2. 前記中心導体をなす銅被覆アルミニウムは、銅の体積比率が５％乃至１５％である
   ことを特徴とする請求項１記載の漏洩同軸ケーブル。

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