JP5259529B2

JP5259529B2 - 同軸ケーブル用中空コア体の製造方法

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Publication number: JP5259529B2
Application number: JP2009191977A
Authority: JP
Inventors: 晴士田中; 雅也末守
Original assignee: Ube-Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Ube-Nitto Kasei Co Ltd
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: JP2010086950A

Description

本発明は、同軸ケーブル用中空コア体の製造方法に関する。詳しくは、高中空率でありながら、長手方向の電気特性が安定した同軸ケーブル用中空コア体を製造するための技術に関する。

ＩＴ（Information Technology）の進展に伴い、より細径で、伝送速度が速く、低損失な同軸ケーブルが求められている。そこで、従来、内部導体の周囲に設けられた絶縁体部分（絶縁被覆体）に空気を導入することにより、誘電損失の低減及び特性の安定性向上を図った同軸ケーブルが提案されている。このような空気を導入した絶縁被覆体を形成する方法としては、例えば、発泡タイプの樹脂（ＰＥ，ＰＦＡ，ＰＴＦＥなど）を使用する方法がある。

一方、従来の同軸ケーブルでは、中空コア体の中空部の潰れや変形などを防止するために、表面にスキン層（充実層）を形成することが行われているが、その場合、充実であるため中空コア体全体としての発泡度を高くすることができないという問題点がある。

これに対して、本出願人は、内部導体の周囲に、内環状部と、この内環状部から放射状に延びる複数のリブ部と、リブ部の外端に連結又は接触する外環状部とで構成され、長手方向に連続する複数の空隙部を備える絶縁被覆体を設けた同軸ケーブル用中空コア体を提案している（例えば、特許文献１参照。）この特許文献１に記載の製造方法では、面積引き落とし倍率を４〜３００倍として押出成形して、外環状部の外径が５．０ｍｍ以下、絶縁部に占める中空部の面積割合（中空率）が４０％以上、外環状部の真円度が９６．０％以上の中空コア体を製造している。

特開２００７−３３５３９３号公報

しかしながら、前述した従来の技術には、以下に示す問題点がある。即ち、従来の製造方法では、生産性を向上するために内部導体の線速を上げると、ダイス内における樹脂の吐出圧力が高くなってしまうという問題点がある。一方、ダイス内の吐出圧力を低下させるには面積引き落とし倍率を大きくすればよいが、そうすると、長手方向において中空率や電気的特性にばらつきが生じやすくなるため、特性が均一な中空コア体を安定して生産することが難しくなる。

そこで、本発明は、生産性を向上させても、生産安定性が損なわれない同軸ケーブル用中空コア体の製造方法を提供することを主目的とする。

本発明に係る中空コア体の製造方法は、内部導体と、該内部導体を被覆する内環状部、該内環状部から放射状に延びる複数のリブ部、及び各リブ部の外端を連結する外環状部で構成され、前記内環状部と、前記外環状部と、前記リブ部とにより囲まれた複数の空隙部を有する絶縁被覆体と、を備え、前記絶縁被覆体の外径が０．５ｍｍを超え５ｍｍ以下であり、かつ長手方向に垂直な断面における前記空隙部の割合が４０％以上である中空コア体を製造する方法であって、ダイスを使用して、前記内部導体の線速を２０ｍ／分以上、面積引き落とし倍率を３００倍よりも大きくかつ２０００倍以下にして押出成形を行い、前記内部導体の周囲に熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆体を形成する工程と、形成された絶縁被覆体を、前記ダイスの直後に配置された風冷筒及び／又は水冷却槽により、強制的に冷却する工程と、を有し、前記風冷筒による強制冷却は、雰囲気温度を室温近傍とした筒内に前記絶縁被覆体を導入し、前記筒内に強制的にエアーを送風することにより行い、前記水冷却槽による強制冷却は、前記絶縁被覆体を前記水冷却槽内の冷水に浸漬することにより行う。
本発明においては、押出成形後に強制冷却を行っているため、押出成形時における内部導体の線速を２０ｍ／分以上、面積引き落とし倍率を３００倍超にしても、形成される絶縁被覆体の形状が安定する。これにより、長手方向における電気的特性のばらつきが抑制される。
この製造方法では、外環状部の真円度が９６．０％以上の中空コア体を製造することができる。
また、得られた中空コア体の最大外径と最小外径を測定し、最大外径と最小外径の差が最小となるように、前記風冷筒及び／又は前記水冷却槽により強制的に冷却する条件を制御してもよい。
更に、前記ダイスには、例えば、内部導体を挿通させるための中心孔と、該中心孔を囲むようにその外縁に隣接して形成された内環状孔と、該内環状孔の外周から放射状に延びる複数の直線状孔と、各直線状孔の外端間を連結する外環状孔と、形成された絶縁被覆体の空隙部に内圧調整用エアーを導入するエアー導入孔と、を備えるものを使用することができる。

本発明によれば、押出成形後に強制冷却を行っているため、生産性を向上させても、特性が均一な同軸ケーブル用中空コア体を安定して製造することができる。

本発明の実施形態に係る製造方法よって得られる中空コア体の一例を示す断面図である。本発明の実施形態に係る製造方法で使用する装置の構成例を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る製造方法で使用する鞘芯ダイスの形状を示す断面図である。図３に示すＡ部の拡大断面図である。図２に示すダイス２０における各孔の配置を示す断面図である。図２に示す風冷筒４４の構成例を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

先ず、本発明の実施形態に係る製造方法によって得られる同軸ケーブル用中空コア体（以下、単に「中空コア体」ともいう。）について説明する。図１は本実施形態により得られる中空コア体の一例を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態により製造される中空コア体１０は、内部導線１２とその周囲を被覆する絶縁被覆体１４とを備えている。

内部導体１２は、１本の導線で構成されているものだけでなく、複数の導線で構成されているものや、撚線構造のものでもよい。また、内部導体１２を構成する導線には、例えば強度及び導電性に優れる銅線、銅合金線又はこれらの表面を銀などでめっきしためっき線などを使用することができるが、これらに限定されるものではなく、各種導線から適宜選択して使用することができる。

絶縁被覆体１４は、内部導体１２を覆う内環状部１４ａと、内環状体１４ａから放射状に延びる複数のリブ部１４ｂと、各リブ部１４ｂの外端を連結する外環状部１４ｃとで構成されている。この絶縁被覆体１４では、内環状部１４ａと外環状部１４ｃとが略同軸状に形成され、リブ部１４ｂはこれらの周方向に沿って略など間隔に配置されている。そして、内環状部１４ａ、外環状部１４ｃ及び各リブ部１４ｂによって区画される空間は、それぞれ空隙部１６となっており、各空隙部１６は中空コア体１０の長手方向（軸方向）に連続して形成されている。

本実施形態により製造される中空コア体１０は、外環状部１４ｃの外径が０．５ｍｍを超え５ｍｍ以下であり、かつ絶縁被覆体１４の中空率が４０％以上になっている。ここでいう中空率は、長手方向に垂直な断面における中空部１６が占める割合であり、例えば、図１に示す中空コア体１０の場合は、６個の中空部１６の断面積の総和が、絶縁被覆部１４（内環状部１４ａ，リブ部１４ｂ，外環状部１４ｃ）の全断面積と中空部１６の全断面積との和の４０％以上となるように設定している。

また、中空コア体１０は、外環状部１４ｃの真円度が９６．０％以上であることが望ましい。ここでいう真円度は、どれだけ真円に近いかを表す値であり、下記数式（１）により求めることができる。なお、下記数式（１）において、ａは外環状部２ｃの外径の最大値（最長径）であり、ｂは外環状部２ｃの外径の最小値（最短径）である。また、ｃは外環状部２ｃの外径の中心値であり、ｃ＝（ａ＋ｂ）／２で表される。

このような絶縁被覆体１４は、熱可塑性樹脂により一体成形することができる。その材質としては、例えば、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（Fluorinated-Ethylene-Propylene；フッ化エチレンプロピレン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）、及びＰＴＦＥ（PolyTetraFluoroEthylene；ポリ四フッ化エチレン）などのフッ素系樹脂、ＰＥ（Polyethylene；ポリエチレン）及びＰＰ（PolyPropylene；ポリプロピレン）などのオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン、ｓ−ＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）、ポリメチルペンテン、ＰＥＮ（Polyethylene naphthalate；ポリエチレンナフタレート）などが挙げられる。

なお、図１に示す中空コア体１０では、リブ部１４ｂを６箇所設け、６個の空隙部１６を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、空隙部１６の数（リブ部１４ｂの数）は３以上であればよく、必要とされる中空率及び機械的特性などに応じて、適宜設定することができる。このような中空絶縁構造を適用した場合、極細でありながら４０％以上の中空率を確保することができるが、真円度や機械的特性（側圧、曲げ特性及びケーブルの末端加工時）などを確保するためには、リブ部１４ｂの数を５本以上とすることが望ましい。また、中空率４０％以上を確保すると共に、押出成形に使用するダイスの先端部の機械加工精度の観点から、リブ部１４ｂの数は１０本を超えないことが望ましい。

本実施形態の製造方法により得られる中空コア体１０は、絶縁被覆体１４の外環状部１４ｃの周囲に、外部導体層と、必要に応じてその保護層とを設けることで同軸ケーブルとして用いることができる。この外部導体層は、例えば金属めっきなどにより形成することができる。具体的には、絶縁被覆体１４の活性化処理として、ウエットブラストによるエッチング、フルオロエッチ（ナフタレン・ナトリウム錯体）による親水化処理をした後、塩化第一錫の塩酸酸性液でセンシタイジングし、更に塩化パラジウムの塩酸酸性液でアクチべーションを行った後、無電解めっきを行うことなどにより形成することができる。

また、外部導体層としては、横巻き線シールド、金属層を両面又は片面に備えた金属プラスチックテープの横巻き又は縦添え、この金属プラスチックテープを含む横巻き線シールド、横巻き線シールドの中に錫を含浸させた導体層、中空コア体１０の表面を処理して直接形成させた金属めっき層などを組み合わせることもできる。

更に、同軸ケーブルとして使用する際には、１本の中空コア体１０を用いる場合に限定されず、複数本の中空コア体１０を用いてもよく、本実施形態の製造方法は、いずれの場合にも適用することができる。

次に、前述した中空コア体１０の製造方法、即ち、本実施形態に係る同軸ケーブル用中空コア体の製造方法について説明する。図２は本実施形態の製造方法において使用する装置（以下、「製造装置」ともいう。）の構成例を示す図である。図２に示すように、製造装置Ｓには、ダイス２０を備えた押出成形機と、形成された絶縁被覆体１４を冷却するための風冷筒４４及び水冷却槽４５とがこの順に配設されている。また、水冷却槽４５の下方には、水受用水槽４７が設けられている。

そして、中空コア体１０を製造する場合は、先ず、押出成形により、内部導体１２の周囲に、熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆体１４を形成する。具体的には、ターンシーブ４０を介して、内部導体１２を線速２０ｍ／分以上で押出成形機のダイス２０内に導入する。そして、面積引き落とし倍率を３００倍よりも大きくかつ２０００倍以下にして押出成形を行い、内部導体１２の周囲に、内環状部１４ａ、リブ部１４ｂ及び外環状部１４ｃからなる絶縁被覆体１４を形成する。

本実施形態の製造方法で使用するダイス２０は、絶縁被覆体１４を形成しうるものであれば特に限定されないが、例えば、貫通孔を備える丸ダイスと鞘芯ダイスとを組み合わせることにより構成することができる。図３は本実施形態の製造方法で使用する鞘芯ダイスの形状を示す断面図であり、図４は図３に示すＡ部の拡大断面図である。また、図５は図２に示すダイス２０における各孔の配置を示す断面図である。

図５に示すように、ここで使用するダイス２０には、中心孔２４ａと、この中心孔２４ａを囲むようにその外縁に隣接して形成された内環状孔２４ｂと、内環状孔２４ｂの外周から放射状に延びる直線状孔２４ｃと、直線状孔２４ｃの外端間を連結する外環状孔２４ｄとが設けられている。このダイス２０は、例えば、丸ダイス２０ｂに設けられた貫通孔内に、図３及び図４に示す形状の鞘芯ダイス２０ａを嵌入することにより構成することができる。

鞘芯ダイス２０ａは、円盤状のフランジ２２と先端凸部２４とからなり、その軸芯にはパイプ２６が挿入嵌着されている。そして、このパイプ２６により、内部導体１２を挿通させるための中心孔２４ａが形成されている。また、中心孔２４ａの周囲には、パイプ２６の外側面に隣接して内環状孔２４ｂが形成されており、この内環状孔２４ｂの外周から外方に向けて放射状に延びる３以上の直線状孔２４ｃが、略等角度間隔に設けられている。更に、鞘芯ダイス２０ａの先端凸部２４の外面と、丸ダイス２０ｂの貫通孔の側面との間には、隙間が設けられており、この隙間が直線状孔２４ｃの外端間を連結する外環状孔２４ｄとなる。

このダイス２０を使用して中空コア体を形成する場合は、中心孔２４ａに内部導体１２を回転、非回転又はＳＺ回転させつつ挿通し、内環状孔２４ｂ、直線状孔２４ｃ及び外環状孔２４ｄから溶融樹脂を押出せばよい。これにより、内環状孔２４ｂから押出された樹脂によって内部導体１２の周囲に内環状部１４ａが形成され、各直線状孔２４ｃから押出された樹脂によって内環状部１４ａから放射状に延びる３以上のリブ部１４ｂが形成され、外環状孔２４ｄから押出された樹脂によってリブ部１４ｂの外端を連結する外環状部１４ｃが形成される。

その際、内環状孔２４ｂ、直線状孔２４ｃ及び外環状孔２４ｄで囲まれる部分、即ち、空隙部１６を形成する部分に、それぞれ内圧調整用エアーを導入するためのエアー導入孔２４ｅを設け、このエアー導入用孔２４ｅから内圧調整用エアーを導入しながら、押出成形することが好ましい。これにより、各中空部１６の内圧が均一化されるため、真円度が高く、形状安定性に優れた中空コア体が得られる。なお、この内圧調整用エアーには、内部導体１２の引き取りに伴って自然発生する空気流を利用してもよいが、所定圧力に加圧した内圧調整用エアーを積極的に導入することが望ましい。

また、押出成形後の絶縁被覆体はダイス２０を出てから冷却固化するまでに細くなるが、本実施形態の中空コア体の製造方法では、その割合を示す面積引き落とし倍率を、３００倍よりも大きくかつ２０００倍以下に設定している。ここでいう面積引き落とし倍率とは、下記数式（２）で示される値である。なお、下記数式（２）における「ダイの外径」とは、図５に示す外環状孔２４ｄの最外周径であり、「中空コア体の外環状部の外径」とは、得られた中空コア体１０の外径である。

面積引き落とし倍率が３００倍以下の場合、内部導体１２の線速を２０ｍ／分以上にすると、溶融樹脂の吐出圧力が高くなり、安定して成形することができなくなる。また、面積引き落とし倍率が２０００倍を超えると、内部導体１２の引取速度、即ち、中空コア体１０の生産速度に、溶融樹脂の変形能力が追従できなくなり、樹脂が途切れ、連続的な生産ができなくなる。この面積引き落とし倍率の下限値は、８００倍以上であることが望ましい。これにより、生産安定性をより向上させることができる。

次に、形成された絶縁被覆体１４を、風冷筒４４及び水冷却槽４５により、強制的に冷却する。図６は図２に示す風冷筒４４の構成例を示す模式図である。本実施形態の製造方法では、先ず、風冷筒４４により、押出成形により形成された絶縁被覆体１４を風冷する。この風冷筒４４としては、例えば、図６に示すように、圧縮エアーを用いて、アクリル樹脂などからなる筒部４４ａ内に強制的にエアーを送風し、同時に周囲の空気を巻き込み筒部４４ａ内への送風量を増幅するノズル４４ｂを備えた構成のものを使用することができる。

強制冷却する際に風冷筒４４を使用する場合は、風冷筒４４内の雰囲気温度を室温近傍とすることが望ましいが、風冷筒４４にブロアー付き熱風発生器などを設け、所定温度の熱風を積極的に発生させてもよい。なお、風冷によって強制冷却を行う際、その具体的方法は本実施形態に限定されず、従来公知の風冷手段を用いることができる。

次に、冷水を貯留した水冷却槽４５により、風冷筒４４を通過した絶縁被覆体１４を水冷する。具体的には、水冷却槽４５内の冷水中に浸漬することにより、絶縁被覆体２を冷却する。これにより、絶縁被覆体１４を構成する樹脂を完全に固化させることができる。なお、水冷却槽４５は、架台５０に設けられたレール５２上に移動（図２の矢印参照）可能に配設し、任意の位置に固定することができるようになっていることが望ましい。

このように、絶縁被覆体１４を形成する樹脂を強制的に冷却することにより、内部導体１２の線速を上げて面積引き落とし倍率を大きくしても、中空部１６の面積割合や真円度を低下させることなく、電気特性に優れた同軸ケーブル用中空コア体を得ることできる。特に、風冷と水冷を組み合わせて冷却することにより、製造速度（内部導体１２の線速）が高速であっても、真円度が高い中空コア体１０を得ることができる。

なお、図２に示す製造装置Ｓでは、強制的に冷却する方法として風冷筒４４及び水冷却槽４５を使用しているが、強制的に冷却する手段はこれに限定されるものではなく、風冷のみで冷却したり、水冷のみで冷却したりすることもできる。

次に、強制冷却された中空コア体１０を、水受用水槽４７内に設けられたシーブ５４で方向転換し、後続のネルソンローラー５６を介して、巻き取り機（図示せず）により巻き取る。その際、ネルソンローラー５６から導出された中空コア体１０の外径を測定し、その結果に基づいて強制冷却の条件を調整することが望ましい。具体的には、得られた中空コア体１０の最大外径と最小外径とを測定し、それらの差が最小となるように、強制的冷却の条件を制御することが望ましい。なお、強制冷却として風冷及び水冷の両方を行っている場合は、風冷筒４４及び水冷却槽４５それぞれの条件を制御することが望ましい。

この最大外径と最小外径の測定は、揺動式外径測定器５８によって測定することができる。揺動式外径測定器５８は、連続あるいは間欠的に中空コア体１０の外径測定が可能であり、測定器自身を１８０°往復揺動回転させつつ測定し、オンライン上で中空コア体１０の全周方向で外径の測定が可能である。なお、測定器の種類は揺動式外径測定器５８に限定されず、適宜好適な測定器、測定方法によって測定することができる。

また、風冷筒４４を使用して冷却する際の条件は、雰囲気温度（風冷温度）や筒部４４ａの長さ（風冷時間）などを調節することにより制御できるが、特に、風冷筒４４による風冷のタイミングを制御することが望ましい。風冷のタイミングは、例えば、製造装置Ｓであれば、レール５２上を適宜に移動させて、風冷筒４４の位置を変えることにより制御することができる。

一方、水冷却槽４５による冷却条件の制御は、水冷却槽４５内の水の温度（水冷温度）や水冷却槽４５の長さ（水冷時間）などを調節することにより制御することができるが、特に、水冷却槽４５による水冷のタイミングを制御することが望ましい。水冷のタイミングは、例えば、製造装置Ｓであれば、レール５２上を適宜に移動させて、水冷却槽４５の位置を変えることにより制御することができる。

また、風冷筒４４や水冷却槽４５などについて、製造開始時は、揺動式外径測定器５８の測定結果に基づいて最適な配置条件（配置間隔）を検出すべく、架台５０上を移動させ、最適な配置位置が決まった後は夫々の最適な配置条件（配置間隔）に固定させることもできる。

以上詳述したように、本実施形態の中空コア体の製造方法によれば、押出成形後に強制冷却を行っているため、絶縁被覆体１４形成時の面積引き落とし倍率を３００倍よりも大きくしても、外径が０．５ｍｍを超え５ｍｍ以下と細径でありながら、高中空率で、かつ真円度に優れ、長手方向における電気的特性が均一な中空コア体を、安定して製造することができる。そして、本実施形態の製造方法により得られる中空コア体１０は、長手方向に安定したキャパシタンスを有し、キャパシタンスを水中にて連続的に測定した際の変動率（以下、「水中キャパシタンス変動率」ともいう。）を２．１％以下にすることができる。

ここでいう「水中キャパシタンス変動率（％）」とは、下記数式（３）により求められる値であり、長さ５ｍにおける最大値（水中キャパシタンス最大値）と最小値（水中キャパシタンス最小値）の差を、これらの平均値（水中キャパシタンス平均値）で除し、１００を乗じた値である。なお、下記数式（３）における「水中キャパシタンス平均値（ｐＦ／ｍ）」は、下記数式（４）により求められる。

また、本実施形態の製造方法により得られる中空コア体１０は、高中空率でありながら電気特性が安定しているため、この中空コア体１０を使用することにより、長手方向におけるインピーダンス特性が安定した同軸ケーブルが得られる。具体的には、本実施形態の製造方法により製造した中空コア体１０を用いた同軸ケーブルは、長手方向における特性インピーダンスの変動率を２．０％以下に抑えることができる。

なお、ここでいう特性インピーダンス変動率（％）は、同軸ケーブル長さ５ｍにおける最大値（特性インピーダンス最大値）と最小値（特性インピーダンス最小値）との差を、これらの平均値（＝（最大値＋最小値）／２）で除し、１００を乗じた値である。また、同軸ケーブルの特性インピーダンスの値は特に限定されるものではなく、５０Ωでもよいし７５Ωでもよく、用途などに応じて適宜に選択することができる。

更に、本実施形態の製造方法は、中空コア体１０を一体形成することが可能である。従来は、分割された多孔ダイスを用いて絶縁被覆を行う方法や、リブ構造で１回目の被覆を行い、環状に２段被覆する方法などが行われていた。しかしながら、前者の方法では、分割された各部を接着するため、分割孔を相互に隣接する必要があり、ドラフト率を大きくとれず、分割部で割れる可能性もあり、形状安定性に問題があった。

一方、後者の方法は、環状被覆とリブ構造部（十字部）とを接着するため、環状被覆自体に引き締める力が必要となり、環状被覆の厚みが薄いと多角形状に崩れてしまうという問題があった。このため、後者の方法では、所定の真円度を確保するためには各部の厚さを厚くしなければならず、高中空率のコア体を製造することは困難であった。これに対して、本実施形態の製造方法では、細径でありながら、高中空率で、かつ真円度が高い中空コア体１０を、一体成形することができるため、従来の製造方法に比べて、生産性に優れている。

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。先ず、本発明の第１実施例として、内部導体１４の線速及び強制冷却条件を変えて以下に示す実施例１〜６及び比較例１〜５の中空コア体を作製し、その長手方向における電気的特性（水中キャパシタンスの変動率）を評価した。

＜実施例１＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、５０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし率は３５１倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％で、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０３ｍｍ、リブ部の厚さが０．０３ｍｍ、内環状部の厚さが０．０３ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５２％であり、真円度は９８．３％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜比較例１＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、１８ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は３５１倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は５％以上と、長手方向における電気的特性の安定性に問題があった。

更に、比較例１の中空コア体は、形状が不安定であり、生産安定性にも劣っていた。このため、この中空コア体について、平均寸法の測定は行わなかった。

＜比較例２＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口径部状のダイス中を、２０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は１００倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率が２％と、長手方向における電気的特性は安定していたが、ダイス中の鞘芯部分の吐出圧力が、強度限界を超えたため、これ以上の製造を中止した。このため、比較例２の中空コア体については、平均寸法の測定は行わなかった。

＜実施例２＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を１５０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際、面積引き落とし倍率は５１７倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を７０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％で、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０３ｍｍ、リブ部の厚さが０．０３ｍｍ、内環状部の厚さが０．０３ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５１％で、真円度は９８．３％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜実施例３＞
内部導体には、直径が０．５１ｍｍの錫めっき錫合金線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、５５ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は３１６倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が１．４１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍｍであり、その変動率は２％で、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０８４ｍｍ、リブ部の厚さが０．０８４ｍｍ、内環状部の厚さが０．０８４ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５１％で、真円度は９８．３％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜比較例３＞
内部導体には、直径が０．５１ｍｍの錫めっき錫合金線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、８．２ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は４５．２倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が１．４１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％と、長手方向における電気的特性は安定していたが、ダイス中の鞘芯部分の吐出圧力が、強度限界を超えたため、これ以上の製造を中止した。このため、比較例３の中空コア体については、平均寸法の測定は行わなかった。

＜実施例４＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、３００ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は１００９倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を９０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５０ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０３ｍｍ、リブ部の厚さが０．０３ｍｍ、内環状部の厚さが０．０３ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５１％で、真円度は９８．０％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜実施例５＞
内部導体には、直径が０．０６５ｍｍの導線を７本使用した錫めっき錫合金撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、６００ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は１９５０倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を１２０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．５１ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７８．６ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０３ｍｍ、リブ部の厚さが０．０３ｍｍ、内環状部の厚さが０．０３ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５１％で、真円度が９７．８％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜実施例６＞
内部導体として直径が１．９ｍｍの軟銅線を使用し、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、２０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし率は３０１倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が４.８６ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が８５．１ｐＦ／ｍであり、その変動率が２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．３０ｍｍ、リブ部の厚さが０．３０ｍｍ、内環状部の厚さが０．３０ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は４９％であり、真円度は９８．８％と、真円に近い中空コア体を得ることができた。

＜比較例４＞
内部導体として直径が１．９ｍｍの軟銅線を使用し、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口径部状のダイス中を、２０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は１５０倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を５０ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が４．８６ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が８５．０ｐＦ／ｍであり、その変動率が２％と、長手方向における電気的特性は安定していたが、ダイス中の鞘芯部分の吐出圧力が、強度限界を超えたため、これ以上の製造を中止した。このため、比較例４の中空コア体については、平均寸法の測定は行わなかった。

＜比較例５＞
内部導体には、直径が０．５１ｍｍの錫めっき錫合金線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口部形状のダイス中を、５５ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲に、ＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は３１６倍であった。

その後、絶縁被覆体の強制冷却を行わずに、垂直下方に引き取り、外径が１．３５ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が８８．４ｐＦ／ｍであり、その変動率は５％以上であった。更に、強制冷却を行なわなかったため、絶縁被覆体の外環状部の形状が六角形状となり、リブ部は一部曲がって形成されていた。このため、比較例５の中空コア体については、平均寸法の測定は行わなかった。

以上の結果を下記表１，２にまとめて示す。

上記表１に示すように、本発明の製造方法により作製した実施例１〜６の中空コア体は、外環状部の外径が０．５ｍｍを超え５ｍｍ以下、絶縁被覆体における中空部の面積割合（中空率）が４０％以上であり、長手方向における水中キャパシタンスの変動率も２．１％以下と安定した電気特性を有していた。更に、実施例１〜６では、ダイス中の鞘芯部分の吐出圧力が強度限界を超えることもなく、中空コア体を安定して製造することができた。

これに対して、上記表２に示すように、比較例１〜５では、中空コア体の形状不良やダイス内での吐出圧力上昇等の問題が生じ、前述した実施例１〜６のように、高中空率でありながら長手方向における電気特性が安定した中空コア体や真円度の高い中空コア体を製造することはできなかった。

以上の結果から、本発明の中空コア体の製造方法によれば、押出成形時における内部導体の線速を２０ｍ／分以上、面積引き落とし倍率を３００倍超にしても、高中空率でありながら長手方向における電気特性が安定した中空コア体を、高効率かつ安定的に製造できることが確認された。

次に、本発明の第２実施例として、強制冷却条件（タイミング）を変えて、以下に示す実施例７〜９の中空コア体を作製し、その形状及び電気的特性を評価した。

＜実施例７＞
内部導体には、直径が０．１２７ｍｍの導線を７本使用した銀めっき軟銅撚り線を使用した。そして、この内部導体を、３５０℃のクロスヘッドダイスに導き、図５に示す口径部状のダイス中を、４０ｍ／分の速度で下向きに通過させて、その周囲にＰＦＡ樹脂（４２０ＨＰＪ：三井デュポンフロロケミカル社製／比誘電率２．１）からなる絶縁被覆体を形成した。その際の面積引き落とし倍率は３０１倍であった。

引き続き、ダイス直下に設けた水冷却槽により、ダイスと水冷却槽間を２５ｍｍとして、押出成形した絶縁被覆体を垂直下方に引き取り冷却し、外径が０．９５０ｍｍの中空コア体を得た。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が７９．７ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０５ｍｍ、リブ部の厚さが０．０５ｍｍ、内環状部の厚さが０．０５ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５５％であり、真円度は９５．９％であった。

＜実施例８＞
次に、ダイスと水冷却槽間を６０ｍｍとし、それ以外は前述した実施例７と同じにして、外径が０．９５１ｍｍの中空コア体を作製した。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が８３．０ｐＦ／ｍであり、その変動率は２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０５ｍｍ、リブ部の厚さが０．０５ｍｍ、内環状部の厚さが０．０５ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５５％であり、真円度は９８．８％であった。

＜実施例９＞
次に、ダイスと水冷却槽間を１００ｍｍとし、それ以外は前述した実施例７と同じにして、外径が０．９５３ｍｍの中空コア体を作製した。この中空コア体は、水中キャパシタンス（平均値）が８４．０ｐＦ／ｍであり、その変動率が２％と、長手方向における電気的特性が安定していた。

また、得られた中空コア体をカットして平均寸法を測定したところ、外環状部の厚さが０．０５ｍｍ、リブ部の厚さが０．０５ｍｍ、内環状部の厚さが０．０５ｍｍであった。そして、これらの値から求めた中空率は５５％であり、真円度は９５．１％であった。

以上の結果を、下記表３にまとめて示す。

上記表３に示すように、押出成形後に強制冷却を行った実施例７〜９の中空コア体はいずれも水中キャパシタンスの変動率が２％であり、長手方向における電気的特性が安定していた。更に、ダイス−水冷却槽間距離を６０ｍｍとした実施例８の中空コア体は、ダイス−水冷却槽間距離が２５ｍｍの実施例７、ダイス−水冷却槽間距離が１００ｍｍの実施例８に比べて、真円度が高かった。これにより、強制冷却条件を最適な範囲に制御することで、真円度が９６．０％以上の中空コア体を安定して製造できることが確認された。

１０同軸ケーブル用中空コア体
１２内部導体
１４絶縁被覆体
１４ａ内環状部
１４ｂリブ部
１４ｃ外環状部
１６中空部
２０ダイス
２０ａ鞘芯ダイス
２０ｂ丸ダイス
４４風冷筒
４４ａ筒部
４４ｂノズル
４５水冷却槽
Ｓ製造装置

Claims

内部導体と、該内部導体を被覆する内環状部、該内環状部から放射状に延びる複数のリブ部、及び各リブ部の外端を連結する外環状部で構成され、前記内環状部と、前記外環状部と、前記リブ部とにより囲まれた複数の空隙部を有する絶縁被覆体と、を備え、前記絶縁被覆体の外径が０．５ｍｍを超え５ｍｍ以下であり、かつ長手方向に垂直な断面における前記空隙部の割合が４０％以上である中空コア体を製造する方法であって、
ダイスを使用して、前記内部導体の線速を２０ｍ／分以上、面積引き落とし倍率を３００倍よりも大きくかつ２０００倍以下にして押出成形を行い、前記内部導体の周囲に熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆体を形成する工程と、
形成された絶縁被覆体を、前記ダイスの直後に配置された風冷筒及び／又は水冷却槽により、強制的に冷却する工程と、を有し、
前記風冷筒による強制冷却は、雰囲気温度を室温近傍とした筒内に前記絶縁被覆体を導入し、前記筒内に強制的にエアーを送風することにより行い、
前記水冷却槽による強制冷却は、前記絶縁被覆体を前記水冷却槽内の冷水に浸漬することにより行う
同軸ケーブル用中空コア体の製造方法。
外環状部の真円度が９６．０％以上の中空コア体を製造することを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル用中空コア体の製造方法。
得られた中空コア体の最大外径と最小外径を測定し、最大外径と最小外径の差が最小となるように、前記風冷筒及び／又は前記水冷却槽により強制的に冷却する条件を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の同軸ケーブル用中空コア体の製造方法。
前記ダイスは、内部導体を挿通させるための中心孔と、該中心孔を囲むようにその外縁に隣接して形成された内環状孔と、該内環状孔の外周から放射状に延びる複数の直線状孔と、各直線状孔の外端間を連結する外環状孔と、形成された絶縁被覆体の空隙部に内圧調整用エアーを導入するエアー導入孔と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の同軸ケーブル用中空コア体の製造方法。