JP2023044082A - 同軸ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な伝送特性を有し、屈曲や捻回によって断線しにくい同軸ケーブルを提供する。【解決手段】同軸ケーブル１は、導体２と、導体２の側周を囲う絶縁層３と、絶縁層３の側周を囲うシールド層４と、シールド層４の側周を囲うシース５と、を備え、絶縁層３は、導体２の側周を囲う非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層３１と、第１絶縁層３１の側周を囲う非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層３２と、を有し、第２絶縁層３２の厚さは、第１絶縁層３１の厚さの３倍以上であり、第２絶縁層３２は、第１絶縁層３１の側周を囲うように、第１絶縁層３１に対して非接着に設けられ、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間の空隙を抑制する空隙抑制層３２ａと、空隙抑制層３２ａの側周を囲うように、空隙抑制層３２ａに対して接着して設けられた外層３２ｂと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、同軸ケーブル及びその製造方法に関する。

高周波信号伝送用の同軸ケーブルとして、多孔質コア層とソリッド状スキン層との２層構造からなる絶縁体を用いた同軸ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２５９９９号公報

近年、自動車部品の溶接や部品組み立て等を行う製造ライン等で用いられる産業用ロボットや人協型ロボットでは、カメラセンサが広く用いられてきている。このような産業用ロボット等のカメラセンサからの信号を伝送するための配線材として、同軸ケーブルが用いられている。

このような同軸ケーブルは、ロボットのアーム部分等の繰り返し屈曲を受けるような可動部分に配線されることになるため、屈曲や捻回によって断線しにくいことが求められる。さらに、同軸ケーブルには、例えば、インターフェイス規格に準拠する良好な伝送特性を有することが求められる。

特許文献１に記載の同軸ケーブルでは、繰り返し屈曲や捻回によって多孔質コア層が潰れて伝送特性が劣化してしまい、屈曲や捻回への耐久性も十分に得ることができない。なお、特許文献１の同軸ケーブルにおいて、多孔質コア層をソリッド状のコア層にすることも考えられるが、この場合、ソリッド状のコア層とスキン層との間に空隙が生じ、この空隙によってケーブル長手方向の特性インピーダンスが変化してしまい、伝送特性が劣化するおそれがある。

そこで、本発明は、良好な伝送特性を有し、屈曲や捻回によって断線しにくい同軸ケーブル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、導体と、前記導体の側周を囲うように設けられた絶縁層と、前記絶縁層の側周を囲うように設けられたシールド層と、前記シールド層の側周を囲うように設けられたシースと、を備え、前記絶縁層は、前記導体の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層と、前記第１絶縁層の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層と、を有し、前記第２絶縁層の厚さは、前記第１絶縁層の厚さの３倍以上であり、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層の側周を囲うように、前記第１絶縁層に対して非接着に設けられ、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間の空隙を抑制する空隙抑制層と、前記空隙抑制層の側周を囲うように、前記空隙抑制層に対して接着して設けられた外層と、を有する、同軸ケーブルを提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、導体と、前記導体の側周を囲うように設けられた絶縁層と、前記絶縁層の側周を囲うように設けられたシールド層と、前記シールド層の側周を囲うように設けられたシースと、を備えた同軸ケーブルの製造方法であって、前記絶縁層を形成する工程は、チューブ押出成形により、前記導体の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層を形成する工程と、前記第１絶縁層の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層を形成する工程と、を有し、前記第２絶縁層を形成する工程は、充実押出成形により、前記第１絶縁層の側周を囲うように、前記第１絶縁層に対して非接着に空隙抑制層を設ける工程と、充実押出成形により、前記空隙抑制層の側周を囲うように、前記空隙抑制層に対して接着して外層を設ける工程と、を有する、同軸ケーブルの製造方法を提供する。

本発明によれば、良好な伝送特性を有し、屈曲や捻回によって断線しにくい同軸ケーブル及びその製造方法を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向に垂直な断面を示す断面図である。 第２絶縁層を一層構成とした比較例の同軸ケーブルの長手方向に垂直な断面を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る同軸ケーブルの製造方法を示すフロー図である。 耐屈曲試験を説明する図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向に垂直な断面を示す断面図である。図１に示すように、同軸ケーブル１は、導体２と、導体２の側周を囲うように設けられた絶縁層３と、絶縁層３の側周を囲うように設けられたシールド層４と、シールド層４の側周を囲うように設けられたシース５と、を備えている。

同軸ケーブル１は、例えば、自動車部品の溶接や部品組み立て等を行う製造ライン等で用いられる産業用ロボット、人協型ロボット、またはこれに準ずる自動化装置において、カメラセンサの信号伝送用の配線材として用いられる。このような用途においては、産業用ロボット等の構造や製造ラインのライン長に応じて、５ｍ～５０ｍといった様々な長さの同軸ケーブル１が使用され得る。そのため、同軸ケーブル１に対しては、信号伝送を確実に行うことができ、しかも長距離の信号伝送にも対応できるように、優れた電気特性を有していることが求められる。具体的には、同軸ケーブル１には、静電容量が小さく、特性インピーダンスが高く、信号の減衰量が小さいことが求められる。

さらに、このような用途においては、同軸ケーブル１は、ロボットのアーム部分等の繰り返し屈曲を受けるような可動部分に配線されることになるため、屈曲や捻回によって断線しにくいことが求められる。つまり、本実施の形態に係る同軸ケーブル１に対しては、長距離伝送に適した良好な伝送特性と、優れた耐屈曲性・捻回性とを兼ね備えることが求められている。

（導体２）
導体２は、複数本の金属素線２ａを撚り合わせた撚線導体からなる。導体２は、複数本の金属素線２ａを集合撚りして構成されることが望ましい。これにより、複数本の金属素線２ａを同心撚りして導体２を構成した場合と比較して、繰り返し屈曲や捻回を行った際に金属素線２ａ同士が互いに動きやすくなり、屈曲や捻回によって断線が発生しにくくなる。

導体２に用いる金属素線２ａとしては、耐屈曲性・捻回性を向上させるため、外径０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下のものを用いるとよい。また、耐屈曲性・捻回性をさらに向上させるため、導体２に用いる金属素線２ａとしては、伸びが５％以上、引張強度が３３０ＭＰａ以上のものを用いるとよい。本実施の形態では、すずめっき銅合金線からなる外径０．０８ｍｍの金属素線２ａを１９本集合撚りして、２８ＡＷＧ（American wire gauge）相当の導体２を構成した。導体２の外径は、約０．４０ｍｍである。なお、導体２の外径は、例えば０.２５ｍｍ以上０.４ｍｍ以下である。

また、導体２の撚りピッチは、導体２の外径の１０倍以上１４倍以下であることが好ましい。撚りピッチを外径の１０倍以上とすることによって、捻回性を向上できる。また、撚りピッチを外径の１４倍以下とすることによって、耐屈曲性を向上できる。導体２の外径の１０倍以上１４倍以下とすることによって、耐屈曲性と捻回性とを両立させることができる。

（シールド層４）
同軸ケーブル１では、導体２の周囲を囲むように絶縁層３が形成され、その絶縁層３の周囲を囲むようにシールド層４が形成されている。絶縁層３の詳細については後述する。シールド層４は、伝送信号の漏えいや外部からの飛来ノイズ対策として設けられた層であり、銅や銅合金からなる金属素線、あるいは銅箔糸を編み組みした編組シールドからなる。

シールド層４は、編組シールドを複数層積層して構成されていることが望ましい。これにより、導体２を伝送される信号（例えば、カメラセンサから伝送される信号）が、外部ノイズによる影響を受けにくくなる。本実施の形態では、第１編組シールド４１と第２編組シールド４２とを積層した２層構造のシールド層４を用いた。

また、第１及び第２編組シールド４１，４２を構成する金属素線としては、銅合金線を用いることが望ましい。本実施の形態では、第１及び第２編組シールド４１，４２として、外径０．０８ｍｍのすずめっき銅合金線からなる金属素線を編み組みした、編組密度８５％の編組シールドを用いた。銅合金線からなる金属素線を用いることで、両編組シールド４１，４２の導体抵抗を下げることができ、遮蔽効果をさらに向上できる。なお、金属素線の外径は、例えば、０.０８ｍｍ以上０.１１ｍｍ以下である。また、金属素線に用いる銅合金線としては、例えば、Ｓｎ（錫）、Ａｇ（銀）、Ｉｎ（インジウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｍｎ（マンガン）等の金属元素の少なくとも１種を所定の含有量で含有し、残部が銅および不可避不純物からなるものを使用することができる。

なお、本実施の形態では第１及び第２編組シールド４１，４２を同じ構成としたが、使用する金属素線の外径や材質、あるいは編組密度等が、両編組シールド４１，４２で異なっていてもよい。また、本実施の形態では、すずめっき銅合金線からなる金属素線のみで第１及び第２編組シールド４１，４２を構成したが、これに限らず、第１及び第２編組シールド４１，４２を、例えば、銅箔糸と銅合金からなる金属素線とが交差するように編組した編組シールドで構成してもよい。

（シース５）
シース５は、同軸ケーブル１の最外層を構成する外皮となる層であり、同軸ケーブル１を外力から保護するための層である。本実施の形態では、シース５は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主成分とする樹脂組成物からなる。シース５は、例えば、ポリウレタン（ＰＵ）を主成分とする樹脂等により構成されてもよい。本実施の形態では、シース５の厚さを約０．４５ｍｍとし、シース５の外径（同軸ケーブル１の外径）を約４．１ｍｍ（４．６ｍｍ以下）とした。なお、シース５の厚さは、例えば、０.４ｍｍ以上１.０ｍｍ以下である。

（絶縁層３）
絶縁層３は、導体２の周囲を囲むように、絶縁性を有する樹脂組成物によって形成された層である。本実施の形態では、絶縁層３は、導体２の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層３１と、第１絶縁層３１の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層３２と、を有している。

なお、第１絶縁層３１や第２絶縁層３２に発泡樹脂を用いた場合、屈曲時や捻回時に絶縁層３が潰れて伝送特性が劣化してしまうおそれがある。このような絶縁層３の潰れによる伝送特性の劣化を抑制するため、本実施の形態では、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２の両方（すなわち絶縁層３全体）に非発泡の樹脂組成物を用いている。

第１絶縁層３１は、導体２の周囲に誘電率が低い非発泡の樹脂組成物を用いてチューブ押出しにより形成されている。すなわち、第１絶縁層３１は、非充実押出層である。チューブ押出しにより第１絶縁層３１を形成すること（すなわち、第１絶縁層３１を非充実押出層とすること）により、第１絶縁層３１を構成する樹脂材料が導体２を構成する金属素線２ａ間の隙間に流れ込まない（非充実に形成される）ため、導体２と第１絶縁層３１との間に部分的に隙間が生じる。その結果、同軸ケーブル１を屈曲させた場合に、導体２と第１絶縁層３１とが独立して動くことが可能になり、導体２が第１絶縁層３１からの引張力を受け難くなるため、耐屈曲性・捻回性が向上する。

第１絶縁層３１は、導体２と接しており伝送特性への影響が大きいため、第１絶縁層３１の誘電率はなるべく低いことが望ましく、誘電率ε＝２．３以下の樹脂組成物で構成されることが望ましい。本実施の形態では、第１絶縁層３１として、誘電率が低く、また表面の滑り性が高いフッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物を用いた。第１絶縁層３１に用いるフッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）（ε＝２．１）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）（ε＝２．１）等を用いることができる。本実施の形態では、より安価なＦＥＰを第１絶縁層３１に用い、コストの削減を図った。

第１絶縁層３１の厚さは、導体２の外径の０．２倍以上０．４倍以下とすることが好ましい。第１絶縁層３１の厚さが導体２の外径の０．２倍以上であることで、第１絶縁層３１が薄くなり過ぎることによる強度低下を抑制し、繰り返し屈曲・捻回されても割れが生じにくい十分な強度を確保することができる。また、第１絶縁層３１の厚さを導体２の外径の０．４倍以下とすることで、第１絶縁層３１が厚くなり過ぎることによる同軸ケーブル１の柔軟性（可とう性）の低下を抑制できる。より具体的には、第１絶縁層３１の厚さは、０．２０ｍｍ以下とすることが望ましい。ここでは、ＦＥＰからなる厚さ約０．１２ｍｍの第１絶縁層３１を形成した。第１絶縁層３１の外径は、約０．６４ｍｍである。なお、第１絶縁層３１の厚さは、０.１０ｍｍ以上とすることが望ましい。

第２絶縁層３２は、絶縁層３の厚さを維持して所望（ここでは７５Ω）の特性インピーダンスに保ち、かつリターンロスを抑制するための非発泡の層である。第２絶縁層３２の厚さとしては、第１絶縁層３１の厚さの３倍以上であり、より好ましくは６倍以上である。第２絶縁層３２は、第１絶縁層３１に用いる樹脂組成物（フッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物）よりも低融点の樹脂組成物で形成され、第１絶縁層３１とは非接着に形成されている。第１絶縁層３１と第２絶縁層３２とを非接着とすることで、第１絶縁層３１が、第２絶縁層３２に対して独立して動くことができるようになり、第１絶縁層３１が第２絶縁層３２からの引張力を受け難くなるため、同軸ケーブル１の耐屈曲性・捻回性が向上する。このように、本実施の形態では、第１絶縁層３１は、導体２と第２絶縁層３２の両者に対して非接着に構成されており、同軸ケーブル１のさらなる耐屈曲性・捻回性の向上が図られている。

本実施の形態では、第２絶縁層３２は、ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物からなる。なお、第２絶縁層３２は、ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物からなってもよい。本実施の形態で第２絶縁層３２に用いるポリプロピレンは、比較的硬く、また第１絶縁層３１に用いるフッ素樹脂よりも融点が低いため、第２絶縁層３２の押出成形時の熱により第１絶縁層３１と第２絶縁層３２とが溶融一体化して接着されることもない。そのため、第１絶縁層３１の厚さの３倍以上の厚さを有する非発泡の第２絶縁層３２を一気に厚く形成すると、図２に示される比較例の同軸ケーブル１０のように、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２との間に大きな空隙６（例えば、第１絶縁層３１の外面から第２絶縁層３２の内面までの間の直線距離が導体２を構成する金属素線の外径よりも大きい空隙６）が生じてしまう場合がある。このような大きな空隙６が生じると、空隙６の影響により導体２とシールド層４間の誘電率や距離にばらつきが生じ、ケーブル長手方向の特性インピーダンスが変化して伝送特性が劣化してしまうおそれが生じる。

そこで、本実施の形態では、第２絶縁層３２の厚さが第１絶縁層３１の厚さの３倍以上である場合に、第２絶縁層３２を少なくとも２層に分けて形成することに着目し、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２との間に大きな空隙６が発生してしまうことを抑制した。すなわち、第２絶縁層３２は、第１絶縁層３１の側周を囲うように、第１絶縁層３１に対して非接着に設けられた最内層としての空隙抑制層３２ａと、空隙抑制層３２ａの側周を囲うように、空隙抑制層３２ａに対して接着して設けられた外層３２ｂと、を有している。

このとき、空隙抑制層３２ａの厚さは、空隙抑制層３２ａが形成されたあとの空隙抑制層３２ａの冷却において、空隙抑制層３２ａの内面（第１絶縁層３１の外面と対向する面）と空隙抑制層３２ａの外面（外層３２ｂと接触する面）との冷却時間の差が小さくなる程度の厚さにするとよい。これにより、ケーブル１では、空隙抑制層３２ａの内面が空隙抑制層３２ａの外面側へ収縮するのを抑制された状態で、空隙抑制層３２ａが第１絶縁層３１の側周に設けられることになる。そのため、ケーブル１では、第２絶縁層３２と第１絶縁層３１との間に大きな空隙６が生じることを抑制することができる。

なお、図１に示されるように、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２（空隙抑制層３２ａ）間には、わずかな空隙６が残る。例えば、空隙６は、第１絶縁層３１の外面から第２絶縁層３２の内面（空隙抑制層３２ａの内面）までの間の直線距離が導体２を構成する金属素線の外径よりも小さくなる大きさで構成されており、より具体的には、上記直線距離が金属素線の外径の１／４倍より小さい大きさで構成される。ただし、この空隙６は非常に小さいため、伝送特性への影響は最小限に抑えられる。また、わずかに空隙６が残ることで、同軸ケーブル１の屈曲時に第１絶縁層３１と第２絶縁層３２とが独立して動きやすくなり、同軸ケーブル１の耐屈曲性・捻回性をより向上することが可能になる。

空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとは、それぞれ充実押出により形成される。すなわち、第１絶縁層３１をチューブ押出により形成した後、第１絶縁層３１の周囲を囲むように充実押出により空隙抑制層３２ａを形成し、その後、空隙抑制層３２ａの周囲を囲むように充実押出により外層３２ｂを形成することで、第２絶縁層３２が形成される。空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとを充実押出で形成することにより、ケーブル長手方向に対する絶縁層３の同心率を８５％以上とすることができる。これにより、同軸ケーブル１の特性インピーダンスがケーブル長手方向で変化しにくくなり、伝送特性の向上を図ることができる。

本実施の形態では、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとを、同じ樹脂組成物（ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物）から構成している。空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとは、外層３２ｂを押出成形する際の熱により溶融一体化し互いに接着されるが、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとの境界には線（長手方向に垂直な断面において円形状の線）３２ｃがあらわれるため、この線の有無により、本実施の形態のように第２絶縁層３２を２層構成としているか否かを判断することができる。

なお、本実施の形態では、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとを、同じ樹脂組成物で構成したが、これに限らず、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとを、異なる樹脂組成物で構成してもよい。ただし、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとの間に空隙が生じることを抑制するため、外層３２ｂの押出成形時の熱により空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとが溶融一体化され接着される樹脂組成物の組み合わせとするとよい。例えば、空隙抑制層３２ａにポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物を用い、外層３２ｂにポリエチレンを主成分とする樹脂組成物を用いることができる。外層３２ｂを構成する樹脂組成物は、空隙抑制層３２ａを構成する樹脂組成物よりも融点が低いことにより、空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとが溶融一体化され接着されやすくなる。また、空隙抑制層３２ａを構成する樹脂組成物は、外層３２ｂを構成する樹脂組成物よりも硬いことが望ましい。

また、空隙抑制層３２ａを厚くし過ぎると、空隙抑制層３２ａと第１絶縁層３１との間に大きな空隙６が発生するおそれがあるため、空隙抑制層３２ａは比較的薄く形成する必要がある。具体的には、空隙抑制層３２ａの厚さは、第１絶縁層３１の厚さの２倍以上４倍以下とすることが望ましい。

また、空隙抑制層３２ａの厚さは、外層３２ｂの厚さと同じか、それより小さい（薄い）ことが望ましい。つまり、外層３２ｂの厚さは、空隙抑制層３２ａの厚さと同じか、それよりも大きいとよい。換言すれば、空隙抑制層３２ａの厚さは、第２絶縁層３２全体の厚さの半分以下であることが望ましい。本実施の形態では、第２絶縁層３２全体の厚さを約０．８８ｍｍとしたが、この場合、空隙抑制層３２ａの厚さは０．４４ｍｍ以下であるとよい。空隙抑制層３２ａの厚さを上述した厚さとすることで、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２との間に大きな空隙６が発生することを抑制することができる。

（同軸ケーブル１の製造方法）
同軸ケーブル１を製造する際には、図３に示すように、まず、ステップＳ１にて、複数本の金属素線２ａを集合撚りして導体２を形成する導体形成工程を行う。その後、ステップＳ２にて、絶縁層３を形成する絶縁体形成工程を行う。

ステップＳ２の絶縁層形成工程では、まず、ステップＳ２１にて、チューブ押出成形により、導体２の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物（ここでは、フッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物）からなる第１絶縁層３１を形成する第１絶縁層形成工程を行う。その後、ステップＳ２２にて、第１絶縁層３１の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層３２を形成する第２絶縁層形成工程を行う。

ステップＳ２２の第２絶縁層形成工程では、ステップＳ２２１にて、充実押出成形により、第１絶縁層３１の側周を囲うように、第１絶縁層３１よりも融点が低い樹脂組成物（ここでは、ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物）を形成することで、第１絶縁層３１に対して非接着に空隙抑制層３２ａを設ける空隙抑制層形成工程を行う。なお、ステップＳ２２１では、第１絶縁層３１の側周に樹脂組成物を充実押出した後、押出された樹脂組成物を水冷等で冷却することで空隙抑制層３２ａを形成する。空隙抑制層３２ａを形成する際、第１絶縁層３１の側周に充実押出された樹脂組成物の厚さは、第１絶縁層３１の外面と対向する面とケーブル径方向外側の面との冷却時間の差が小さくなる厚さにすることで、空隙抑制層３２ａの内面が空隙抑制層３２ａの外面側へ収縮することを抑制された状態で空隙抑制層３２ａを形成することができる。これにより、第１絶縁層３１と空隙抑制層３２ａとの間に大きな空隙６が形成されることを抑制できる。その後、ステップＳ２２２にて、充実押出成形により、空隙抑制層３２ａの側周を囲うように、空隙抑制層３２ａに対して接着して外層３２ｂを設ける外層形成工程を行う。外層形成工程を行うことにより、充実押出成形の際の熱により空隙抑制層３２ａと外層３２ｂとが溶融一体化し、第２絶縁層３２が形成される。なお、ステップＳ２２２では、空隙抑制層３２ａの側周に樹脂組成物を充実押出した後、押出された樹脂組成物を水冷等で冷却することで外層３２ｂを形成する。

その後、ステップＳ３にて、絶縁層３の側周を囲うように、シールド層４を形成するシールド層形成工程を行う。本実施の形態では、絶縁層３の側周を囲うように、第１編組シールド４１と第２編組シールド４２とを順次積層し、２層構造のシールド層４を形成する。その後、ステップＳ４にて、シールド層４の側周を囲うように、シース５を形成するシース形成工程を行う。シース形成工程では、チューブ押出成形により、シース５を形成するとよい。これにより、シース５を構成する樹脂材料がシールド層４に流れ込むことが抑制され、同軸ケーブル１を屈曲させた場合に、シース５とシールド層４とが独立して動くことが可能になるため、耐屈曲性・捻回性が向上する。以上により、図１の同軸ケーブル１が得られる。

（伝送特性試験及び屈曲試験）
図１の同軸ケーブル１を作製し、作製した実施例の同軸ケーブル１について、伝送特性試験及び屈曲試験を行った。伝送特性試験において、特性インピーダンスは、ＴＤＲ法を用いて試験した。また、減衰量及びリターンロスは、ネットワークアナライザを用いて試験した。

屈曲試験は、図４に示すように、試料となる同軸ケーブル１の下端に荷重Ｗ＝２Ｎ（０．２ｋｇｆ）の錘を吊り下げ、同軸ケーブル１の左右に湾曲した形の曲げジグ１００を取り付けた状態で、曲げジグ１００に沿って左右方向に向けて屈曲角±９０°の曲げを加えるように同軸ケーブル１を屈曲させることで行った。屈曲Ｒ（曲げ半径）は、同軸ケーブル１の外径の約５倍の２０ｍｍとした。屈曲速度は３０回／分とし、屈曲回数は左右方向への１往復を１回としてカウントした。そして、同軸ケーブル１の屈曲を繰り返し、適宜回ごとに同軸ケーブル１の両端間で導体２とシールド層４それぞれの導通を調べ、抵抗値が試験前の抵抗値（初期の抵抗値）に対して２０％増加したときに破断が生じたものとみなし、そのときの屈曲回数を屈曲寿命とした。

同様にして、第２絶縁層を１層構成（図２に示すような空隙抑制層が設けられていない構成）とした以外は実施例と同じ構成の比較例の同軸ケーブルを作製し、実施例と同様に伝送特性試験及び屈曲試験を行った。伝送特性試験の結果をまとめて表１に示す。表１では、各試験項目で合格を判断する閾値（合格値）も併せて示す。

表１に示すように、実施例の同軸ケーブル１では、伝送特性が合格を判断する閾値（合格値）を満足していることが確認された。これに対して、比較例の同軸ケーブルでは、伝送特性（特性インピーダンス及び減衰量）が合格値を満足しなかった。これは、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２間に大きな空隙６が生じたことが原因と考えられる（図２参照）。

また、屈曲試験では、実施例の同軸ケーブル１，比較例の同軸ケーブルともに屈曲回数が１００万回に到達した時点において、初期の抵抗値とほぼ変わらない抵抗値であり、屈曲寿命に至らなかった。特に、実施例の同軸ケーブル１では、屈曲回数が１５０万回に到達した時点においても、初期の抵抗値とほぼ変わらない抵抗値であり、屈曲寿命に至らなかった。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る同軸ケーブル１では、絶縁層３が、導体２の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層３１と、第１絶縁層３１の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層３２と、を有し、第２絶縁層３２は、第１絶縁層３１の側周を囲うように、第１絶縁層３１に対して非接着に設けられた空隙抑制層３２ａと、空隙抑制層３２ａの側周を囲うように、空隙抑制層３２ａに対して接着して設けられた外層３２ｂと、を有している。

第１絶縁層３１と第２絶縁層３２（空隙抑制層３２ａ）とを非接着とすることで、同軸ケーブル１を屈曲させた場合に、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２（空隙抑制層３２ａ）とが独立して動くことが可能になり、第１絶縁層３１が第２絶縁層３２からの引張力を受け難くなるため、耐屈曲性・捻回性が向上する。また、第２絶縁層３２を空隙抑制層３２ａと外層３２ｂの２層構造とすることで、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２間に大きな空隙６が生じることを抑制することが可能となり、空隙６の影響による伝送特性の劣化を抑制し、良好な伝送特性を実現可能になる。また、第１絶縁層３１と第２絶縁層３２とを非発泡の樹脂組成物で構成することにより、同軸ケーブル１を屈曲・捻回させた際に絶縁層３が潰れにくくなり、屈曲・捻回による伝送特性の劣化を抑制できる。すなわち、本実施の形態によれば、良好な伝送特性を有し、屈曲や捻回によって断線しにくい同軸ケーブル１を実現できる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］導体（２）と、前記導体（２）の側周を囲うように設けられた絶縁層（３）と、前記絶縁層（３）の側周を囲うように設けられたシールド層（４）と、前記シールド層（４）の側周を囲うように設けられたシース（５）と、を備え、前記絶縁層（３）は、前記導体（２）の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層（３１）と、前記第１絶縁層（３１）の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層（３２）と、を有し、前記第２絶縁層（３２）の厚さは、前記第１絶縁層（３１）の厚さの３倍以上であり、前記第２絶縁層（３２）は、前記第１絶縁層（３１）の側周を囲うように、前記第１絶縁層（３１）に対して非接着に設けられ、前記第１絶縁層（３１）と前記第２絶縁層（３２）との間の空隙を抑制する空隙抑制層（３２ａ）と、前記空隙抑制層（３２ａ）の側周を囲うように、前記空隙抑制層（３２ａ）に対して接着して設けられた外層（３２ｂ）と、を有する、同軸ケーブル（１）。

［２］前記第１絶縁層（３１）が、非充実押出層である、［１］に記載の同軸ケーブル（１）。

［３］前記外層（３２ｂ）の厚さが、前記空隙抑制層（３２ａ）の厚さよりも大きい、［１］または［２］に記載の同軸ケーブル（１）。

［４］前記空隙抑制層（３２ａ）と前記外層（３２ｂ）とが、同じ樹脂組成物から構成されている、［１］乃至［３］の何れか１項に記載の同軸ケーブル（１）。

［５］前記第１絶縁層（３１）が、フッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、前記第２絶縁層（３２）を構成する前記空隙抑制層（３２ａ）と前記外層（３２ｂ）とが、ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物からなる、［１］乃至［４］の何れか１項に記載の同軸ケーブル（１）。

［６］前記シールド層（４）は、編組シールドを複数層積層して構成されている、［１］乃至［５］の何れか１項に記載の同軸ケーブル（１）。

［７］前記絶縁層（３）は、前記第１絶縁層（３１）と前記第２絶縁層（３２）との間に空隙（６）を有し、前記空隙（６）は、前記第１絶縁層（３１）の外面から前記第２絶縁層（３２）の内面までの間の直線距離が前記導体（２）を構成する金属素線の外径よりも小さい大きさからなる、［１］乃至［６］の何れか１項に記載の同軸ケーブル（１）。

［８］導体（２）と、前記導体（２）の側周を囲うように設けられた絶縁層（３）と、前記絶縁層（３）の側周を囲うように設けられたシールド層（４）と、前記シールド層（４）の側周を囲うように設けられたシース（５）と、を備えた同軸ケーブル（１）の製造方法であって、前記絶縁層（３）を形成する工程は、チューブ押出成形により、前記導体（２）の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層（３１）を形成する工程と、前記第１絶縁層（３１）の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層（３２）を形成する工程と、を有し、前記第２絶縁層（３２）を形成する工程は、充実押出成形により、前記第１絶縁層（３１）の側周を囲うように、前記第１絶縁層（３１）に対して非接着に空隙抑制層（３２ａ）を設ける工程と、充実押出成形により、前記空隙抑制層（３２ａ）の側周を囲うように、前記空隙抑制層（３２ａ）に対して接着して外層（３２ｂ）を設ける工程と、を有する、同軸ケーブルの製造方法。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、同軸ケーブル１が、産業用ロボット等のカメラセンサの信号伝送用として用いられる場合を説明したが、同軸ケーブル１の用途はこれに限定されない。本発明は、小スペースに配線されて高稼働率で繰り返し屈曲や捻回を受ける条件下で用いられる同軸ケーブルに適用して非常に有効なものであり、カメラセンサの信号伝送用以外の用途にも適用可能である。

また、上記実施の形態では言及しなかったが、絶縁層３は、外層３２ｂよりも外側に、さらに１層以上の絶縁層を有していてもよい。すなわち、外層３２ｂは絶縁層３の最外層でなくてもよい。

１…同軸ケーブル
２…導体
２ａ…金属素線
３…絶縁層
３１…第１絶縁層
３２…第２絶縁層
３２ａ…空隙抑制層
３２ｂ…外層
４…シールド層
５…シース

Claims (8)

1. 導体と、
   前記導体の側周を囲うように設けられた絶縁層と、
   前記絶縁層の側周を囲うように設けられたシールド層と、
   前記シールド層の側周を囲うように設けられたシースと、を備え、
   前記絶縁層は、前記導体の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層と、前記第１絶縁層の側周を囲うように設けられた非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層と、を有し、
   前記第２絶縁層の厚さは、前記第１絶縁層の厚さの３倍以上であり、
   前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層の側周を囲うように、前記第１絶縁層に対して非接着に設けられ、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間の空隙を抑制する空隙抑制層と、前記空隙抑制層の側周を囲うように、前記空隙抑制層に対して接着して設けられた外層と、を有する、
   同軸ケーブル。
2. 前記第１絶縁層が、非充実押出層である、
   請求項１に記載の同軸ケーブル。
3. 前記外層の厚さが、前記空隙抑制層の厚さよりも大きい、
   請求項１または２に記載の同軸ケーブル。
4. 前記空隙抑制層と前記外層とが、同じ樹脂組成物から構成されている、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の同軸ケーブル。
5. 前記第１絶縁層が、フッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、
   前記第２絶縁層を構成する前記空隙抑制層と前記外層とが、ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物からなる、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の同軸ケーブル。
6. 前記シールド層は、編組シールドを複数層積層して構成されている、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の同軸ケーブル。
7. 前記絶縁層は、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に空隙を有し、前記空隙は、前記第１絶縁層の外面から前記第２絶縁層の内面までの間の直線距離が前記導体を構成する金属素線の外径よりも小さい大きさからなる、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の同軸ケーブル。
8. 導体と、
   前記導体の側周を囲うように設けられた絶縁層と、
   前記絶縁層の側周を囲うように設けられたシールド層と、
   前記シールド層の側周を囲うように設けられたシースと、を備えた同軸ケーブルの製造方法であって、
   前記絶縁層を形成する工程は、
   チューブ押出成形により、前記導体の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第１絶縁層を形成する工程と、
   前記第１絶縁層の側周を囲うように、非発泡の樹脂組成物からなる第２絶縁層を形成する工程と、を有し、
   前記第２絶縁層を形成する工程は、
   充実押出成形により、前記第１絶縁層の側周を囲うように、前記第１絶縁層に対して非接着に空隙抑制層を設ける工程と、
   充実押出成形により、前記空隙抑制層の側周を囲うように、前記空隙抑制層に対して接着して外層を設ける工程と、を有する、
   同軸ケーブルの製造方法。

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