JP2015185269A

JP2015185269A - coaxial cable

Info

Publication number: JP2015185269A
Application number: JP2014058656A
Authority: JP
Inventors: 阿部　正浩; Masahiro Abe; 正浩阿部; 知之 ▲高▼原; Tomoyuki Takahara; 明成中山; Akinari Nakayama
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP6079675B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight coaxial cable that has excellent flexibility and makes it possible to form an internal conductor without using adhesive and welding.SOLUTION: A coaxial cable 1 includes: a core 2 made of a rubber material; an internal conductor 3 disposed along an outer periphery of the core 2; and an external conductor 5 disposed along an outer periphery of the internal conductor 3 with an insulator 4 interposed therebetween. The rubber material constituting the core 2 has a smaller elongation and a larger tensile strength than the internal conductor 3.

Description

本発明は、内部導体の内側に心材を有する同軸ケーブルに関する。 The present invention relates to a coaxial cable having a core material inside an inner conductor.

近年、内部導体の外周に、発泡絶縁層、外部導体、シースをこの順に同軸上に設けた同軸ケーブルにおいて、内部導体は屈曲性、軽量化、低コスト化の観点からロッドの外周に銅テープを縦巻きしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 In recent years, in coaxial cables in which a foamed insulation layer, outer conductor, and sheath are coaxially provided in this order on the outer circumference of the inner conductor, the inner conductor is made of copper tape on the outer circumference of the rod from the viewpoint of flexibility, weight reduction, and cost reduction. A vertically wound one has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献１に記載された同軸ケーブルは、プラスチックロッドと、プラスチックロッドの外周に接着剤層を介して縦巻きされ、突合せ部が長手方向に沿って溶接された銅テープからなる内側導体と、内側導体の外周に設けられた発泡誘電体層と、発泡誘電体層の外周に設けられた管状金属外側シースと、管状金属外側シースの外周に接着剤層を介して設けられたジャケットとを備える。プラスチックロッド上に内側導体を形成することで屈曲性を高めることができる。 The coaxial cable described in Patent Document 1 includes a plastic rod, an inner conductor made of copper tape that is vertically wound around the outer periphery of the plastic rod via an adhesive layer, and a butt portion is welded along the longitudinal direction, and an inner conductor A foamed dielectric layer provided on the outer periphery of the conductor, a tubular metal outer sheath provided on the outer periphery of the foamed dielectric layer, and a jacket provided on the outer periphery of the tubular metal outer sheath via an adhesive layer. Flexibility can be enhanced by forming the inner conductor on the plastic rod.

特表２００１−５１６１２３号公報JP-T-2001-516123

しかし、従来の同軸ケーブルによれば、銅テープの溶接時の加熱によって接着剤層から接着剤が漏れて、その漏れた接着剤が伝送する信号の減衰量を増加させるおそれがある。 However, according to the conventional coaxial cable, the adhesive leaks from the adhesive layer due to heating during welding of the copper tape, and there is a risk that the attenuation of the signal transmitted by the leaked adhesive increases.

そこで、本発明の目的は、軽量で屈曲性に優れ、接着剤や溶接を用いなくても内部導体を形成することが可能な同軸ケーブルを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a coaxial cable that is lightweight and excellent in flexibility and capable of forming an internal conductor without using an adhesive or welding.

本発明は、上記課題を解決することを目的として、ゴム材料から形成された心材と、前記心材の外周に設けられた内部導体と、前記内部導体の外周に絶縁体を介して設けられた外部導体とを備え、前記心材を構成するゴム材料は、伸びが前記内部導体の伸びより小さく、かつ、引張強さが前記内部導体の引張強さよりも大きい、同軸ケーブルを提供する。 For the purpose of solving the above-mentioned problems, the present invention provides a core material made of a rubber material, an inner conductor provided on the outer periphery of the core material, and an outer member provided on the outer periphery of the inner conductor via an insulator. The rubber material comprising the conductor and constituting the core material provides a coaxial cable having an elongation smaller than that of the inner conductor and a tensile strength larger than the tensile strength of the inner conductor.

前記心材を構成するゴム材料は、伸びが２０〜５０％、引張強さが２００〜４００Ｎ／ｍｍ^２であり、前記内部導体は、伸びが３０〜６０％、引張強さが１００〜３００Ｎ／ｍｍ^２であることが好ましい。また、前記心材を構成するゴム材料は、ゴム成分に所定量の硫黄、及び所定量のエボナイトを含んで形成されていてもよい。 Rubber material constituting the core material, elongation 20-50%, the tensile strength is 200 to 400 N / mm ^2, wherein the inner conductor extends is 30% to 60% and a tensile strength of 100~300N / mm ² is preferable. The rubber material constituting the core material may be formed by containing a predetermined amount of sulfur and a predetermined amount of ebonite in the rubber component.

前記内部導体は、外径が５ｍｍ以上、厚さが２００〜３００μｍの銅管を用いてもよい。また、前記内部導体は、銅テープを前記心材を包むように縦巻きし、前記銅テープの突合せ部を溶接せずにダイスに通すことで前記心材の外周面に直接接触して形成されたものでもよい。 The inner conductor may be a copper tube having an outer diameter of 5 mm or more and a thickness of 200 to 300 μm. Further, the inner conductor may be formed by vertically winding a copper tape so as to wrap the core material, and directly contacting the outer peripheral surface of the core material by passing the butt portion of the copper tape through a die without welding. Good.

本発明によれば、軽量で屈曲性に優れ、接着剤や溶接を用いなくても内部導体を形成することが可能になる。 According to the present invention, it is lightweight and excellent in flexibility, and an internal conductor can be formed without using an adhesive or welding.

図１は、本発明の実施の形態に係る同軸ケーブルの概略の構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a coaxial cable according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示す同軸ケーブルの横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the coaxial cable shown in FIG. 図３は、図１に示す心材の外周に内部導体を形成する工程の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a process of forming an internal conductor on the outer periphery of the core material illustrated in FIG. 1. 図４は、本発明の変形例１に係る同軸ケーブルの横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a coaxial cable according to the first modification of the present invention. 図５は、本発明の変形例２に係る同軸ケーブルの概略の構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a coaxial cable according to Modification 2 of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, about the component which has the substantially same function, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る同軸ケーブルの概略の構成を示す正面図である。図２は、図１に示す同軸ケーブルの横断面図である。 [Embodiment]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a coaxial cable according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the coaxial cable shown in FIG.

この同軸ケーブル１は、心材２と、心材２の外周に設けられた内部導体３と、内部導体３の外周に絶縁体４を介して設けられた外部導体５と、外部導体５の周囲に設けられた絶縁保護層としてのシース６とを備える。 The coaxial cable 1 includes a core material 2, an inner conductor 3 provided on the outer periphery of the core material 2, an outer conductor 5 provided on the outer periphery of the inner conductor 3 via an insulator 4, and a periphery of the outer conductor 5. And a sheath 6 as an insulating protective layer.

心材２は、ゴム材料からなる円筒状の中空心材である。心材２を構成するゴム材料は、例えば、ゴム成分に所定量の硫黄、及び所定量のエボナイトを含む。より具体的には、心材２を構成するゴム材料は、例えば、天然ゴム、エポイキシ化天然ゴム、イソブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンイソブレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも天然ゴム、イソブチルゴム、ブタジエンゴムが好ましい。ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を１０〜２５質量部、カーボンブラックを１０〜２０質量部、平均粒径５００μｍ以下のエボナイト粉末を３〜３０質量部を含んで構成されている。 The core material 2 is a cylindrical hollow core material made of a rubber material. The rubber material constituting the core material 2 includes, for example, a predetermined amount of sulfur and a predetermined amount of ebonite in the rubber component. More specifically, the rubber material constituting the core material 2 is, for example, natural rubber, epoxy-modified natural rubber, isobutyl rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, styrene isobrene butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber. And diene rubbers such as butyl rubber. The diene rubber may be used alone or in combination of two or more. Among these, natural rubber, isobutyl rubber, and butadiene rubber are preferable. 10 to 25 parts by mass of sulfur, 10 to 20 parts by mass of carbon black, and 3 to 30 parts by mass of an ebonite powder having an average particle size of 500 μm or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

心材２を構成するゴム材料は、屈曲性及びダイス引き工程を考慮して、伸びが内部導体３を構成する導電性材料よりも伸びが小さく、引張強さが大きいものが好ましい。ゴム材料の伸びは、２０〜５０％が好ましく、２０〜３０％がより好ましい。伸びが２０％未満では、同軸ケーブル１の屈曲性が低下し、伸びが５０％を超えると、ダイス引き工程に支障を来す。ゴム材料の引張強さは、２００〜４００Ｎ／ｍｍ^２が好ましく、２００〜３００Ｎ／ｍｍ^２がより好ましい。引張強さが２００Ｎ／ｍｍ^２未満では、ダイス引き工程に支障を来し、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２を超えると、屈曲性が低下する。 The rubber material that constitutes the core material 2 is preferably a rubber material that has a smaller elongation and a higher tensile strength than the conductive material that constitutes the inner conductor 3 in consideration of the flexibility and the dicing process. The elongation of the rubber material is preferably 20 to 50%, more preferably 20 to 30%. If the elongation is less than 20%, the flexibility of the coaxial cable 1 is lowered, and if the elongation exceeds 50%, the dicing process is hindered. Tensile strength of the rubber material is preferably ^{200~400N / mm 2, 200~300N / mm} 2 is more preferable. When the tensile strength is less than 200 N / mm ² , the die drawing process is hindered. When the tensile strength exceeds 400 N / mm ² , the flexibility is lowered.

内部導体３は、例えば、銅（無酸素銅、タフピッチ銅等）、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成されている。これらの導電性材料のうち、銅が導電性及び加工性の点で好ましい。銅の厚さは、ケーブル押出製造時の変形、断線等の抑制、及び軽量化を図るため、２００〜３００μｍが好ましい。銅の引張強さは、１００〜３００Ｎ／ｍｍ^２が好ましく、２００〜３００Ｎ／ｍｍ^２がより好ましい。また、銅の伸びは、３０〜６０％が好ましく、４０〜６０％がより好ましい。また、内部導体３は、例えば、電力及び信号を伝送するため、外径は５ｍｍ以上が好ましい。内部導体３は、例えば、銅テープを心材２を包むように縦巻きし、銅テープの突合せ部を溶接せずに線引きダイスに通すことで心材２の外周面に直接接触して形成される。すなわち心材２の外周に接着剤層を介さずに内部導体３が形成される。ここで、心材２を構成するゴム材料の伸びと引張強さの測定方法は、ＪＩＳ規格Ｋ６２５１による。内部導体３を構成する銅又は銅テープの伸びと引張強さの測定方法は、ＪＩＳ規格Ｚ２２５１による。 The inner conductor 3 is made of a conductive material such as copper (oxygen-free copper, tough pitch copper, etc.), copper alloy, aluminum, aluminum alloy, for example. Of these conductive materials, copper is preferable in terms of conductivity and workability. The thickness of copper is preferably 200 to 300 μm in order to suppress deformation and disconnection during cable extrusion manufacturing and to reduce the weight. 100-300 N / mm < ² > is preferable and, as for the tensile strength of copper, 200-300 N / mm < ² > is more preferable. Further, the elongation of copper is preferably 30 to 60%, and more preferably 40 to 60%. The inner conductor 3 preferably has an outer diameter of 5 mm or more in order to transmit power and signals, for example. The inner conductor 3 is formed by, for example, vertically winding a copper tape so as to wrap the core material 2 and passing the butt portion of the copper tape through a drawing die without welding, thereby directly contacting the outer peripheral surface of the core material 2. That is, the inner conductor 3 is formed on the outer periphery of the core material 2 without an adhesive layer. Here, the measuring method of the elongation and tensile strength of the rubber material constituting the core material 2 is based on JIS standard K6251. The method for measuring the elongation and tensile strength of copper or copper tape constituting the inner conductor 3 is in accordance with JIS standard Z2251.

絶縁体４は、伝送損失を低くするため、誘電率及び誘電正接の小さい材料を用いることが好ましい。このような材料として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等の絶縁樹脂を用いることができ、誘電率及び誘電正接をさらに小さくするため、発泡ポリエチレン、発泡テフロン（テフロンは登録商標である。）等の発泡絶縁樹脂を用いることができる。 The insulator 4 is preferably made of a material having a low dielectric constant and dielectric loss tangent in order to reduce transmission loss. As such a material, for example, an insulating resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, perfluoroalkoxyalkane (PFA) can be used, and in order to further reduce the dielectric constant and dielectric loss tangent, foamed polyethylene, foamed foam, A foamed insulating resin such as Teflon (Teflon is a registered trademark) can be used.

外部導体５は、例えば、太径部５ａと細径部５ｂがケーブル長手方向に沿って交互に形成された環状コルゲート銅管である。 The outer conductor 5 is, for example, an annular corrugated copper tube in which large diameter portions 5a and small diameter portions 5b are alternately formed along the cable longitudinal direction.

シース６は、例えば、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル重合体、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等から形成される。 The sheath 6 is made of, for example, polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate polymer, fluorine resin, silicone resin, or the like.

（同軸ケーブル１の製造工程）
次に、図３を参照して同軸ケーブル１の製造工程の一例について説明する。 (Manufacturing process of coaxial cable 1)
Next, an example of a manufacturing process of the coaxial cable 1 will be described with reference to FIG.

図３は、心材２の外周に内部導体３を形成する工程の一例を示す図である。内部導体３は、例えば、心材２を包むように厚さ２００〜３００μｍの銅テープ３０を縦巻きし、銅テープ３０の突合せ部３０ａは溶接せずに線引きダイス５０の開口部５０ａに通してダイス引きし、所定の外径に圧縮する。これにより銅テープ３０が心材２の外周面に密着して内部導体３が形成される。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a process of forming the inner conductor 3 on the outer periphery of the core material 2. The inner conductor 3 is, for example, vertically wound with a copper tape 30 having a thickness of 200 to 300 μm so as to wrap the core material 2, and the butted portion 30 a of the copper tape 30 is not welded but passed through the opening 50 a of the drawing die 50. And compressed to a predetermined outer diameter. As a result, the copper tape 30 is in close contact with the outer peripheral surface of the core material 2 to form the internal conductor 3.

その後、発泡核剤とポリエチレンとの混合物に発泡剤を注入して混練する。発泡剤として窒素ガス、炭酸ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを単独若しくは２種を混合したガスを用いてもよい。次に、その混練物を押出ヘッドから内部導体３の外周に供給し、発泡ポリエチレンからなる絶縁体４を形成する。次に、絶縁体４を包むように銅テープを縦巻きし、銅テープの突合せ部を溶接した後、環状コルゲート加工を施し、絶縁体４の外周に外部導体５として環状コルゲート銅管を形成する。次に、周知・慣用の方法により、外部導体５の外周にシース６を形成する。 Thereafter, the foaming agent is injected into the mixture of the foam nucleating agent and polyethylene and kneaded. As the foaming agent, an inert gas such as nitrogen gas, carbon dioxide gas, or argon gas may be used alone or a mixture of two types. Next, the kneaded material is supplied from the extrusion head to the outer periphery of the inner conductor 3 to form the insulator 4 made of foamed polyethylene. Next, the copper tape is vertically wound so as to wrap the insulator 4, the butted portions of the copper tape are welded, and then an annular corrugation process is performed to form an annular corrugated copper tube as the outer conductor 5 on the outer periphery of the insulator 4. Next, the sheath 6 is formed on the outer periphery of the outer conductor 5 by a known / conventional method.

（実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）心材２を伸びが内部導体３の伸びより小さいゴム材料から形成しているので、心材２がダイス引き時の張力に耐えることができ、内部導体３を接着剤や溶接を用いずに心材２の外周面に密着させることができる。
（２）心材２を引張強さが内部導体３の引張強さよりも大きいゴム材料から形成し、心材２の外周に内部導体３を形成しているので、心材２の無い銅パイプのみの内部導体と比べて屈曲性、可撓性が向上する。
（３）内部導体３の外径を大きくしても、内部導体３として薄肉の銅管を用いているので、電力用ケーブルとして軽量化が図れる。
（４）外部導体５として環状コルゲート銅管を用いているので、平滑な銅パイプと比べて屈曲性が高くなる。 (Operation and effect of the embodiment)
According to the present embodiment, the following operations and effects are achieved.
(1) Since the core material 2 is formed from a rubber material whose elongation is smaller than that of the internal conductor 3, the core material 2 can withstand the tension during the drawing of the die, and the internal conductor 3 can be used without using an adhesive or welding. It can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the core material 2.
(2) Since the core material 2 is made of a rubber material whose tensile strength is larger than the tensile strength of the inner conductor 3, and the inner conductor 3 is formed on the outer periphery of the core material 2, the inner conductor only of the copper pipe without the core material 2 Flexibility and flexibility are improved.
(3) Even if the outer diameter of the inner conductor 3 is increased, since a thin copper tube is used as the inner conductor 3, the weight of the power cable can be reduced.
(4) Since an annular corrugated copper pipe is used as the outer conductor 5, the flexibility is higher than that of a smooth copper pipe.

［変形例１］
図４は、本発明の変形例１に係る同軸ケーブルの横断面図である。上記実施の形態では、心材２としてパイプ状のものを用いたが、変形例１は、心材１２として中実の円筒状のものを用いたものである。変形例１によれば、本実施の形態の（１）〜（４）の効果を奏するとともに、円筒状の心材２と比べてダイス引き時の引張り力を大きくすることができる。 [Modification 1]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a coaxial cable according to the first modification of the present invention. In the above-described embodiment, a pipe-shaped material is used as the core material 2, but the first modification uses a solid cylindrical material as the core material 12. According to the modified example 1, the effects (1) to (4) of the present embodiment can be achieved, and the tensile force at the time of dicing can be increased as compared with the cylindrical core material 2.

［変形例２］
図５は、本発明の変形例２に係る同軸ケーブルの斜視図である。上記実施の形態では、絶縁体４として発泡絶縁樹脂を用いた場合について説明したが、変形例２は、絶縁体として、螺旋状の樹脂からなる支持部材７及びその周囲の空気層を用いたものである。支持部材７は、内部導体３側から外部導体５を支持する。この変形例２によれば、本実施の形態の（１）〜（４）の効果を奏するとともに、絶縁体４として発泡絶縁樹脂を用いた場合と比べて屈曲性を高めることができる。 [Modification 2]
FIG. 5 is a perspective view of a coaxial cable according to the second modification of the present invention. In the above embodiment, the case where the foamed insulating resin is used as the insulator 4 has been described. However, in the second modification, the support member 7 made of a spiral resin and the surrounding air layer are used as the insulator. It is. The support member 7 supports the outer conductor 5 from the inner conductor 3 side. According to the second modification, the effects (1) to (4) of the present embodiment can be achieved, and the flexibility can be increased as compared with the case where the foamed insulating resin is used as the insulator 4.

［変形例３］
本発明の変形例３に係る同軸ケーブルは、変形例２の構成において、外部導体に電磁波を放射するためのスロットを形成し、外部導体と平行に吊線を設け、シースで外部導体及び吊線を一括して被覆した漏えい同軸ケーブルである。この変形例３は、ケーブルを伝送する信号の一部を電波としてスロットから外部に放射させて漏えいさせ、これにより移動体と固定局間の通信を可能にしたものである。この変形例３によっても本実施の形態と同様の効果を奏する。なお、吊線を設けなくてもよい。 [Modification 3]
The coaxial cable according to Modification 3 of the present invention is the same as that of Modification 2 except that a slot for radiating electromagnetic waves is formed in the outer conductor, a suspension line is provided in parallel with the outer conductor, and the outer conductor and the suspension line are collectively bundled with a sheath. This is a leaky coaxial cable that is covered. In the third modification, a part of the signal transmitted through the cable is emitted as a radio wave from the slot to the outside and leaked, thereby enabling communication between the mobile body and the fixed station. This modification 3 also has the same effect as this embodiment. Note that the hanging line need not be provided.

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。外部導体は、平滑な銅パイプ等の金属パイプでもよい。また、外部導体は、スパイラル状のゴルゲート管でもよい。これらによっても本実施の形態と同様の効果が得られる。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various embodiments are possible. The outer conductor may be a metal pipe such as a smooth copper pipe. The outer conductor may be a spiral Golgate tube. Also by these, the same effect as this embodiment can be obtained.

１…同軸ケーブル、２…心材、３…内部導体、４…絶縁体、５…外部導体、５ａ…太径部、５ｂ…細径部、６…シース、７…支持部材、１２…心材、３０…銅テープ、３０ａ…突合せ部、５０…線引きダイス、５０ａ…開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coaxial cable, 2 ... Core material, 3 ... Internal conductor, 4 ... Insulator, 5 ... External conductor, 5a ... Large diameter part, 5b ... Small diameter part, 6 ... Sheath, 7 ... Support member, 12 ... Core material, 30 ... Copper tape, 30a ... butting part, 50 ... drawing dies, 50a ... opening

Claims

A core material formed from a rubber material;
An inner conductor provided on the outer periphery of the core material;
An outer conductor provided through an insulator on the outer periphery of the inner conductor,
The rubber material constituting the core material has an elongation smaller than the elongation of the inner conductor and a tensile strength larger than the tensile strength of the inner conductor.
coaxial cable.

Rubber material constituting the core material, elongation 20-50%, the tensile strength is 200 to 400 N / mm ^2,
The inner conductor has an elongation of 30 to 60% and a tensile strength of 100 to 300 N / mm ² .
The coaxial cable according to claim 1.

The rubber material constituting the core material includes a predetermined amount of sulfur and a predetermined amount of ebonite in the rubber component.
The coaxial cable according to claim 1 or 2.

The inner conductor is a copper tube having an outer diameter of 5 mm or more and a thickness of 200 to 300 μm.
The coaxial cable according to any one of claims 1 to 3.

The inner conductor is formed by winding the copper tape vertically so as to wrap the core material, and directly contacting the outer peripheral surface of the core material by passing the butt portion of the copper tape through a die without welding.
The coaxial cable according to claim 4.