JP2017033658A

JP2017033658A - 同軸ケーブル

Info

Publication number: JP2017033658A
Application number: JP2015149648A
Authority: JP
Inventors: 敏彦生嶋; Toshihiko Ikushima
Original assignee: Mighty Trading Co Ltd
Current assignee: Mighty Trading Co Ltd
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-02-09

Abstract

【課題】外部からのノイズの侵入や外部へ放射するノイズを遮蔽できるとともに、従来のシールドテープに比べて生産コストの上昇を抑えることができ、さらにケーブルに外力が作用したり、多少なりとも屈曲した場合でも、絶縁体の変形を防止してインピーダンスを安定化させることができ、絶縁体と外部導体層とが互いに軸方向に位置ずれも起こさず、反射減衰による伝送効率の低下やノイズの発生を未然に防止できる同軸ケーブルを提供せんとする。
【解決手段】金属編組４１からなる外部導体層４と外被６との間に、導電性樹脂を用いて成形される導電性樹脂成形体層５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心導体と、該中心導体の外周側に配される絶縁体層と、該絶縁体層の外周側に配される金属編組からなる外部導体層と、該外部導体層の外周側に配される外被とを備える同軸ケーブに関する。

この種の同軸ケーブルは、従来、外部からのノイズの侵入や外部へ放射するノイズを遮蔽する構造として、絶縁体層と外部導体層を構成する金属編組との間、或いは金属編組と外被との間に、金属箔および合成樹脂製フィルムを重ねたシールドテープを巻回したものが開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかしながら、このような金属編組上へのシールドテープの巻回は、金属編組が構造上、安定したものではなく、シールドテープを巻回する巻回装置の張力を調整する手間が大きく、生産コストが嵩む一因となっていた。

また、従来の同軸ケーブルは、ケーブルに外力が作用した場合に、絶縁体が変形し、インピーダンスが変わり反射減衰が生じ、伝送効率が低下するという課題があった。また、ケーブルが動いて多少なりとも屈曲した場合に、絶縁体と外部導体層とが互いに軸方向に位置ずれを起こし、これによりノイズが発生するという課題もあった。このような絶縁体の変形や位置ずれは、上記のようなシールドテープの巻回によっても、十分に防止することはできない。絶縁体が位置ずれしないように金属編組の編み目に接着剤を充填することも提案されているが、接着剤は扱いが難しく、生産性が低下する原因になる。

特開２００５−１５８４１５号公報特開２００５−３０２６２０号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、外部からのノイズの侵入や外部へ放射するノイズを遮蔽できるとともに、従来のシールドテープに比べて生産コストの上昇を抑えることができ、さらにケーブルに外力が作用したり、多少なりとも屈曲した場合でも、絶縁体の変形を防止してインピーダンスを安定化させることができ、絶縁体と外部導体層とが互いに軸方向に位置ずれも起こさず、反射減衰による伝送効率の低下やノイズの発生を未然に防止できる同軸ケーブルを提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、中心導体と、該中心導体の外周側に配される絶縁体層と、該絶縁体層の外周側に配される金属編組からなる外部導体層と、該外部導体層の外周側に配される外被とを備える同軸ケーブルであって、前記外部導体層と前記外被との間に、導電性樹脂を用いて成形される導電性樹脂成形体層を設けてなることを特徴とする同軸ケーブルを構成した。

ここで、前記導電性樹脂成形体層が、前記外部導体層を構成する前記金属編組の外周面上に、導電性樹脂を押出成形により積層してなる層であるものが好ましい。

また、前記導電性樹脂が、導電性ポリオレフィン系樹脂であるものが好ましい。

さらに、前記外部導体層が、金属箔層と、該金属箔層の外周側に被覆される前記金属編組とを備えてなるものが好ましい。

また、前記金属箔層が銅箔よりなる層であり、前記金属編組が軟銅線編組であることが好ましい。

以上にしてなる本願発明に係る同軸ケーブルは、外部導体層と外被との間に、導電性樹脂を用いて成形される導電性樹脂成形体層を設けたので、該導電性樹脂成形体層が有するシールド性によって、金属編組とともに更なるシールド性の向上を図ることができるとともに、外部導体層を外側から安定的に保持し、ケーブルに外力が作用した場合の絶縁体の変形や、ケーブルが屈曲した際などに生じやすい絶縁体と外部導体層との間の位置ずれを防止することができ、これによりインピーダンス変化に基づく反射減衰による伝送効率の低下やノイズの発生を未然に防止できる。

このような導電性樹脂成形体層は、外部導体層に積層するように成形することができるが、このように成形すれば、成形後に冷却・収縮することで、より強固に安定的に外部導体層を保持することができる。金属編組の上に直接積層されるものでは、上記のとおり成形することで導電性樹脂成形体層の樹脂が金属編組の網目に融け込んで一体化し、より強固に安定的に外部導体層を保持できることになる。

具体的には、前記導電性樹脂成形体層が、前記外部導体層を構成する前記金属編組の外周面上に、導電性樹脂を押出成形により積層してなる層とすることで、導電性樹脂成形体層の冷却・収縮の効果で外部導体層を強固に保持でき、絶縁体の変形や絶縁体と外部導体層とのずれを防止し、インピーダンスが変化することで生じる反射減衰による伝送効率の低下やノイズの発生を未然に防止できる効果をより確実にすることができる。また、このような押出成形で積層することで、テープを巻回する等に比べて効率よく製造することができる。

前記導電性樹脂成形体層の導電性樹脂としては、導電性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、例えば導電性ポリエチレンが好ましい。

また、前記外部導体層が、金属箔層と、該金属箔層の外周側に被覆される前記金属編組とを備えてなるので、金属箔層と絶縁体層との間の位置ずれが生じやすいが、導電性樹脂成形体層を設けることで安定保持し、位置ずれを未然に防止することができる。

また、前記金属箔層が銅箔よりなる層であり、前記金属編組が軟銅線編組であるので、電蝕が防止でき、経年変化が少なくなる。

本発明の代表的実施形態に係る同軸ケーブルの層構成を示す説明図。周波数特性の試験結果を示すグラフ。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

本発明の同軸ケーブル１は、図１に示すように、中心導体２と、中心導体２の外周側に配される絶縁体層３と、絶縁体層３の外周側に配される金属編組４１からなる外部導体層４と、外部導体層４の外周側に配される導電性樹脂成形体層５と、導電性樹脂成形体層５の外周側に配される外被６とを備えている。

中心導体２は、従来からの同軸ケーブルに用いられているものを広く適用でき、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、銅クラッドアルミニウムマグネシウム（ＣＣＡＭ）等からなる単線又は撚り線を用いることができる。中心導体２の線径は用途などに応じて適宜設定することができる。

絶縁体層３は、従来からの同軸ケーブルに用いられているものを広く適用でき、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂や、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などのフッ素系樹脂等を、押出機により中心導体２上に被覆成形したものを用いることができる。発泡ポリオレフィン樹脂、特に発泡ポリエチレン樹脂とすることが、経年変化も少ないものとすることができる点で好ましい。絶縁体層３の厚さは用途などに応じて適宜設定することができる。

外部導体層４は、絶縁体層３の外周側に被覆される金属箔層４０と、その外側に被覆される金属編組４１とから構成されている。金属箔層４０は、絶縁体の外周に縦添され、ノイズに対するシールド性を高めるシールド材として機能している。金属箔層４０の素材は、従来からの同軸ケーブルに用いられているものと同様、銅箔やアルミニウム箔を用いることができる。金属編組４１は、金属導体線を編んだものであり、金属箔層４０の外周に被覆されている。

金属箔層４０を銅箔とし、金属編組４１を軟銅線編組とすることが、電蝕が防止できるとともに経年変化が少ない点で好ましい。特に、金属箔層４０としてＰＥＴ樹脂等の樹脂テープ両面に銅箔を貼り付けてなる銅箔両面テープを絶縁体層３の外周面上に巻き付けたものとすれば、より安定した構造とすることができる。金属箔層４０の厚さ、金属編組４１を構成する金属導体線の線径、網密度などは用途などに応じて適宜設定することができる。

導電性樹脂成形体層５は、外部導体層４を構成する金属編組４１の外周面上に、導電性樹脂を押出成形により積層して構成されている。導電性樹脂は、カーボン配合の導電性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、中でも導電性ポリエチレン樹脂がシールド性向上の点で好ましい。本発明では、このような導電性樹脂成形体層５を外部導体層４の外側に積層することで、外部導体層４を安定した姿勢に保持し、その内側の絶縁体層３の変形を防止するとともに絶縁体層３と外部導体層４との間の位置ずれを未然に防止、インピーダンス変化に基づく反射減衰による伝送効率の低下やノイズの発生を未然に防止することができるように構成されている。

また、導電性樹脂成形体層５は、押出機などを用いて金属編組４１の外周面上に効率よく被覆成形されており、成形後の冷却・収縮により、外部導体層４を締め付けるように強固に保持しているため、シールドテープを巻き付けたものに比べて、外部導体層４を通じて内側の絶縁体層３をより強固に安定した姿勢に保持しており、上記伝送効率の低下やノイズの発生をより効果的に防止することができる。

本発明は、本例のように必ずしも導電性樹脂成形体層５を金属編組４１の外周面上に直接積層したものに限定されず、金属編組４１ではない外部導体層４の最も外側の層の上に積層することができるが、本例のように金属編組４１の上に直接積層されることで、導電性樹脂成形体層５の樹脂が金属編組４１の網目に融け込んで一体化し、より強固に安定的に外部導体層４を保持できることになる。導電性樹脂成形体層５の厚さは用途などに応じて適宜設定することができる。

外被６は、従来からの同軸ケーブルに用いられているものを広く適用でき、例えば、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等を、押出機により導電性樹脂成形体層５の上に被覆成形したものを用いることができる。外被６の厚さは用途などに応じて適宜設定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

以下、導電性樹脂成形体層を設けた同軸ケーブル（実施例１）、及び導電性樹脂成形体層を省略したこと以外は、材質、形状、寸法ともすべて実施例１とまったく同じ同軸ケーブル（比較例１）について、周波数特性を比較した結果について説明する。

実施例１の同軸ケーブルは、軟銅線で線径が０．８ｍｍの中心導体の外周面上に、発泡ポリエチレン樹脂製で厚さが１．４５ｍｍの絶縁体層を積層し、その外側に、ＰＥＴ樹脂テープの両面に銅箔を貼り付けてなる厚さ０．０５ｍｍの銅箔両面テープを被覆し、更にその外側に、線径０．１２ｍｍの軟銅線を持数５、打数１６として編組した軟銅線編組を施し、更にその外側に、導電性ポリエチレン樹脂製で厚さが０．４ｍｍの導電性樹脂成形体層を被覆成形し、更にその外側に、塩化ビニル樹脂製で厚さが０．４ｍｍの外被６を被覆成形したものであり、長さは２０ｍとした。比較例１の同軸ケーブルは、上述のとおり、導電性樹脂成形体層を省略したものであり、その他は実施例１と同じである。

これら実施例１、比較例１について、それぞれネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジー社製）を用いて周波数９０〜３３００ＭＨｚの範囲内での通過ロス（ｄＢ／２０ｍ）を測定した。測定した結果を下の表１と図２に示す。

表１及び図２のグラフから分かるように、本発明に係る実施例１では、比較例１に比べ、周波数帯域での違いはあるが、１．３７%〜４．８３%通過ロスが改善することがわかる。

１同軸ケーブル
２中心導体
３絶縁体層
４外部導体層
５導電性樹脂成形体層
６外被
４０金属箔層
４１金属編組

Claims

中心導体と、
該中心導体の外周側に配される絶縁体層と、
該絶縁体層の外周側に配される金属編組からなる外部導体層と、
該外部導体層の外周側に配される外被と、
を備える同軸ケーブルであって、
前記外部導体層と前記外被との間に、導電性樹脂を用いて成形される導電性樹脂成形体層を設けてなることを特徴とする同軸ケーブル。
前記導電性樹脂成形体層が、前記外部導体層を構成する前記金属編組の外周面上に、導電性樹脂を押出成形により積層してなる層である請求項１記載の同軸ケーブル。
前記導電性樹脂が、導電性ポリオレフィン系樹脂である請求項１又は２記載の同軸ケーブル。
前記外部導体層が、金属箔層と、該金属箔層の外周側に被覆される前記金属編組とを備えてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の同軸ケーブル。
前記金属箔層が銅箔よりなる層であり、前記金属編組が軟銅線編組である請求項４記載の同軸ケーブル。