JP4268172B2 - 同軸ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両内の信号伝送（例えば、ラジオ、モニター画像等）に使用される同軸ケーブルに関するものである。

一般的な同軸ケーブルは、図５、６に示すような構成になっている。図５に示す同軸ケーブル１は、絶縁体４で被覆された内部導体（中心導体）３の外周に、１層の外部導体層（遮蔽層）５が設けられ、その外周にシース（外被）７が設けられたものである。また、図６に示す同軸ケーブル２は、絶縁体４で被覆された内部導体３の外周に、２層の外部導体層５、６が設けられ、その外周にシース７が設けられたものである。
なお、外部導体層５、６は、複数本の金属素線（単線）を網目状に編組したもの、複数本の金属素線を横巻きしたもの、金属箔、金属テープ又はプラスチックテープの片面に金属蒸着層をラミネートした複合テープを縦添え又は横巻きしたもの等が使用されている（特許文献１参照）。

特に自動車等の車両内の信号伝送（例えば、ラジオ、モニター画像等）用途では、車両内に配索されたワイヤーハーネスやオルタネータ、モータ等のノイズ源から生じるノイズの影響を受けやすいことから、特に図６に示すような外部導体層が二層以上の遮断性能の向上が図られた同軸ケーブル２が使用されており、通常は端子、コネクタ等の接続手段を取り付けることにより、同軸ケーブル２同士、機器もしくは回路等に接続して使用されている。

同軸ケーブル２に接続手段を取り付ける方法として、一例を図７に示す。すなわち図７に示す同軸ケーブル２の端末部のシース７及び外部導体層５、６の所定長を切断加工し（図７（ａ））、次に手加工もしくは図示しない所定の設備を用いて、その端末部の外部導体層５、６を解きほぐし、かつ折り返す（図７（ｂ））。次に、図７（ｃ）に示すように端末部の絶縁体４および内部導体３の所定長を切断加工する。その後、前記加工した端末部の内部導体３および外部導体層５、６に適宜内部導体用端子８、外部導体層用端子９を半田付けもしくは圧着したのち（図８）、専用の同軸構造のハウジング等に取り付けて使用されている。

また、回路基板１１上の導通パタン１２に同軸ケーブル２を直接接続する場合は、端末部の外部導体層５、６を折り返さずに単に解きほぐした状態や、解きほぐした後、手加工で撚り合わせて（図７（ｄ））、その加工された端末部を半田付けして使用されている（図９）。
特開２００４−２１４１３７号公報

同軸ケーブル２に図８に示すような接続手段を取り付ける場合には、端末部を加工後、形状の異なる特殊な内部導体用端子８と外部導体層用端子９を通常は別工程にて取り付けており、作業が繁雑となり、またその後専用のハウジング等を取り付けて使用することから汎用性が低い場合がある。さらに外部導体層用端子９の圧着部１０においては、折り返した外部導体層５、６の厚さに応じて、圧着部１０の内径等を調整する必要があり作業が繁雑となる。

また、図９に示すように同軸ケーブル２を回路基板１１上に直接接続する場合は、前述の図７（ｄ）に示したように、外部導体層５、６を解きほぐしたり、解きほぐした後、手加工で撚り合わせるめんどうな端末加工が必要となり、その後図９に示すように回路基板１１等へ半田付けにより接続するので作業が繁雑となる。

さらに、外部導体層は前記のように複数本の金属素線を網目状に編組したもの、複数本の金属素線を横巻きしたもの、金属箔、金属テープ又はプラスチックテープの片面に金属蒸着層をラミネートした複合テープを縦添え又は横巻きしたもの等であるため、それを前記のように解きほぐしたり、解きほぐした後、手加工で撚り合わせると、前記端末加工部は強度が低下し、その後の接続で不具合を生じる恐れがある。

本発明は上記課題を解決し、接続が容易で、接続の信頼性が高い接地用の接続部を有する同軸ケーブルを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、絶縁体で被覆された内部導体の外周に外部導体層が設けられ、前記外部導体層は１層又は複数層の主導体層と、その外周に設けられた１層又は複数層の補助導体層とからなり、前記補助導体層の少なくとも１層は、素線を複数本撚り合わせてなる撚り導体を１本又は複数本らせん状に巻き付けた横巻構造からなり、前記撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成することを特徴とするものである。

本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の同軸ケーブルにおいて、前記同軸ケーブルの端末部は、前記シースおよび前記主導体層が除去されており、補助導体層は前記撚り導体の少なくとも１本を残して除去されていることを特徴とするものである。

本発明の請求項１記載の同軸ケーブルによると、外部導体層のうち補助導体層の少なくとも１層は、素線を複数本撚り合わせてなる撚り導体を１本又は複数本らせん状に巻き付けた横巻構造であり、その撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成するので、前記接続部への接続手段の取り付け、該接続部のその後の接地用の回路等への接続作業が容易となり、なおかつ、接続の信頼性が高くなる。また図８のような特殊な外部導体層用端子９を必要とせず、汎用端子が使用可能になり、更には、図８の内部導体用端子８との共通化が可能となり、接続コストを大幅に低減することかできる。また、撚り導体を外部導体層の接続に用いるので、前記撚り導体の端末部をコネクタ等の接続手段の接続部（端末挿入部）に挿入した際に、挿入されたその端末部が広がり、加締められることから、接続部の信頼性が向上する。

本発明の請求項２記載の同軸ケーブルによると、前記同軸ケーブルの端末部は、前記シースおよび前記主導体層が除去されており、補助導体層は前記撚り導体の少なくとも１本を残して除去されているので、前記撚り導体の少なくとも１本の端末部が構成する接地用の接続部への接続手段の取り付け、該接続部のその後の接地用の回路等への接続作業がさらに容易となり、なおかつ、接続の信頼性がさらに高くなる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明に係る同軸ケーブル１５の一実施形態を説明する平面図、断面図である。なお、従来の同軸ケーブルと同一構成のものには同一符号が付してある。

本発明の一実施形態の同軸ケーブル１５は、絶縁体４で被覆された内部導体３の外周に、外部導体層１７が設けられ、その外周にシース７が設けられており、外部導体層１７は１層の主導体層１８と、その外周に１層の補助導体層１９とから構成されている。

絶縁体４はポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂等が押出し成型により設けられたものであり、シース７はポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が押出し成型により設けられたものである。

内部導体３は、金属素線により構成されており、好ましくは銅または銅合金素線により構成されている。

主導体層１８は、金属素線を複数本の網目状に編組したもの、複数本の金属素線を同方向若しくは交互に横巻きしたもの、又は内部導体３の長手方向に沿って縦添えしたもの、金属箔、金属テープ又はプラスチックテープの片面に金属蒸着層をラミネートした複合テープを縦添え又は横巻きしたもの等で構成され、前記したような１層ではなく、複数層設けるようにしてもよい。金属素線として好ましくは軟銅、錫めっき軟銅素線が用いられる。また、遮断性能を上げる観点からは、前記金属素線や金属箔等は一様に隙間がないように密着させて設けられることが好ましい。

補助導体層１９は、少なくとも１層が、金属素線を複数本撚り合わせた撚り導体の１本又は複数本をらせん状に任意のピッチにて巻き付けてなる横巻き構造からなり、かつ前記撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成する。金属素線として好ましくは軟銅、錫めっき軟銅素線が用いられ、撚り導体は周方向に一箇所または複数個所にわたり隙間が形成されるように設けてもよい。

また、補助導体層が複数層の場合、前記以外の補助導体層は前記の主導体層同様に、複数本の金属素線を網目状に編組したもの、複数本の金属素線を同方向若しくは交互に横巻きしたもの、又は内部導体３の長手方向に沿って縦添えしたもの、金属箔、金属テープ又はプラスチックテープの片面に金属蒸着層をラミネートした複合テープを縦添え又は横巻きしたもの等で構成され、前記したような１層ではなく、複数層設けるようにしてもよい。また、前記金属素線や金属箔等は周方向に一箇所または複数個所にわたり隙間が形成されるように設けてもよい。

ここで、本発明の一実施形態の同軸ケーブル１５の各部の寸法を記載しておくと、ポリエチレンで形成された外径１．６１ｍｍの絶縁体４で被覆された外径０．２６５ｍｍの軟銅素線で出来た内部導体３の外周に、外部導体層１７が設けられ、その外周に厚さ０．５ｍｍに押出し成形されたポリ塩化ビニル製のシース７が設けられる。外部導体層１７は、絶縁体４の外周に一様に設けられた１層の主導体層１８とその外周に設けられた１層の補助導体層１９とから構成される。主導体層１８は、外径（線径）０．１０ｍｍの錫めっき軟銅線をピッチ１５ｍｍ、編組密度９７％で網目状に編組して構成され、補助導体層１９は１９本の外径０．１８ｍｍの錫めっき軟銅線を撚り合わせた撚線を９本、主導体層１８の外周に６０ｍｍのピッチで同方向に横巻きして構成される。
なお、ＩＥＣ６１１９６に定められた伝達インピーダンス法により本発明の一実施形態の同軸ケーブル１５の伝達インピーダンスを測定したところ、１５０ｋＨｚの周波数において、外部導体層１７全体で１．４ｍΩ／ｍであり、遮蔽性能に優れるものであった。

さらに本発明の一実施形態の同軸ケーブル１５における、前記撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成する一例を図２に示す。すなわち図２（ａ）に示すように同軸ケーブル１５の端末部においてシース７を切断除去した後、補助導体層１９の少なくとも１本を残して切断除去する（本発明の一実施形態では１本）。次に図２（ｂ）に示すように端末部の主導体層１８を切断除去し、絶縁体４および内部導体３の所定長を切断加工し、前記少なくとも１本残した補助導体層１９を接地用の回路等に接続して用いる。

さらに、図２（ｃ）に示すように端末部の補助導体層１９に汎用の端子２０を圧着ないしは半田付け等で固定したり、あるいは図２（ｄ）に示すように内部導体３の端末部に内部導体用端子８を圧着ないしは半田付け等で固定してもよい。また、図２（ｅ）に示すように端末部の補助導体層１９に汎用の端子２０を、かつ内部導体３の端末に内部導体用端子８を圧着ないしは半田付け等で固定してもよい。

さらには、図２（ｆ）に示すように端末部の補助導体層１９を内部導体３とほぼ同寸法に加工し、内部導体用端子８と同形状の端子を取り付けることによって、例えば図３に示すような一つの多極コネクタハウジング２２に他の電線２１と共に同軸ケーブル１５の内部導体および外部導体層を取り付けることが可能となり、専用のハウジングを用いずに接続が可能となり、省スペース性、汎用性が高くなる。なお、これらの端子については特に制限はなく、汎用的な端子を使用すれば経済的である。

また、回路基板上に接続する場合でも、図４に示すように外部導体層に端子を介しての接続が可能となり、半田付け等に比べ接続が容易となる。

以上に述べたように、本発明の同軸ケーブルによると、外部導体層のうち補助導体層の少なくとも１層は、素線を複数本撚り合わせてなる撚り導体を１本又は複数本らせん状に巻き付けた横巻構造であり、その撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成するので、前記接続部への接続手段の取り付け、該接続部のその後の接地用の回路等への接続作業が容易となり、なおかつ、接続の信頼性が高くなる。また図８のような特殊な外部導体層用端子９を必要とせず、汎用端子が使用可能になり、更には、図８の内部導体用端子８との共通化が可能となり、接続コストを大幅に低減することかできる。また、撚り導体を外部導体層の接続に用いるので、前記撚り導体の端末部をコネクタ等の接続手段の接続部（端末挿入部）に挿入した際に、挿入されたその端末部が広がり、加締められることから、接続部の信頼性が向上する。

（ａ）は本発明に係る同軸ケーブルの一実施形態を説明する平面図、（ｂ）は同断面図である。 本発明に係る同軸ケーブルの接続端末部構造を説明する平面図である。 本発明に係る同軸ケーブルを電線と共に多極コネクタハウジングに接続した状態を説明する平面図である。 本発明に係る同軸ケーブルを回路基板上に接続した状態を説明する平面図である。 従来の同軸ケーブルを示す断面図である。 従来の他の同軸ケーブルを示す断面図である。 従来の他の同軸ケーブルの端末部の加工手順を示す平面図である。 従来の他の同軸ケーブルの端末部に接続手段が取り付けられた状態を示す平面図である。 従来の他の同軸ケーブルを回路基板上に接続した状態を説明する平面図である。

符号の説明

１ 同軸ケーブル
２ 同軸ケーブル
３ 内部導体
４ 絶縁体
５ 外部導体層
６ 外部導体層
７ シース
８ 内部導体用端子
９ 外部導体層用端子
１０ 圧着部
１１ 回路基板
１２ 導通パタン
１３ 半田付け箇所
１５ 同軸ケーブル
１７ 外部導体層
１８ 主導体層
１９ 補助導体層
２０ 端子
２１ 電線
２２ 多極コネクタハウジング
２３ 回路基板
２４ 導通パタン
２５ 半田付け箇所
２６ 端子
２７ 圧切箇所

Claims (2)

1. 絶縁体で被覆された内部導体の外周に外部導体層が設けられ、
   前記外部導体層は１層又は複数層の主導体層と、その外周に設けられた１層又は複数層の補助導体層とからなり、
   前記補助導体層の少なくとも１層は、素線を複数本撚り合わせてなる撚り導体を１本又は複数本らせん状に巻き付けた横巻構造からなり、
   前記撚り導体の少なくとも１本の端末部が接地用の接続部を構成することを特徴とする同軸ケーブル。
2. 前記同軸ケーブルの端末部は、前記シースおよび前記主導体層が除去されており、補助導体層は前記撚り導体の少なくとも１本を残して除去されていることを特徴とする請求項１記載の同軸ケーブル。
   

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