JP5741457B2 - 平行型発泡同軸ケーブル - Google Patents

平行型発泡同軸ケーブル Download PDF

Info

Publication number
JP5741457B2
JP5741457B2 JP2012006840A JP2012006840A JP5741457B2 JP 5741457 B2 JP5741457 B2 JP 5741457B2 JP 2012006840 A JP2012006840 A JP 2012006840A JP 2012006840 A JP2012006840 A JP 2012006840A JP 5741457 B2 JP5741457 B2 JP 5741457B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foamed
insulator
skin layer
parallel
coaxial cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012006840A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013149359A (ja
Inventor
壮平 児玉
壮平 児玉
雅文 加賀
雅文 加賀
明成 中山
明成 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2012006840A priority Critical patent/JP5741457B2/ja
Priority to US13/617,157 priority patent/US9064621B2/en
Priority to CN201210527995.8A priority patent/CN103208336B/zh
Publication of JP2013149359A publication Critical patent/JP2013149359A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5741457B2 publication Critical patent/JP5741457B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1882Special measures in order to improve the refrigeration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/20Cables having a multiplicity of coaxial lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Description

本発明は、平行型発泡同軸ケーブルに関し、さらに詳しくは、コンピュータ等の電子機器に使用される平行型発泡同軸ケーブルに関する。
近年のコンピュータ等の電子機器のデータ伝送高速化に伴い、これらに使用されるケーブには、伝送速度の高速化が要求されてきている。このような要求を満足する従来のケーブルとしては、例えば、差動伝送用途等では、図10に示すように、内部導体21を発泡絶縁体22で被覆した断面形状が円形の絶縁芯線26を2本並列に並べ、これらの周囲に外部導体24を配設し、さらに絶縁ジャケット25を施してなる2芯平行型ケーブル等が知られている。
また、最近では、伝送速度のさらなる高速化を実現するため、図11、図12に示すような平行に延びる一対以上(図11、図12では一対)の内部導体21を発泡絶縁体22で一括に被覆した低スキューケーブルも開発されている(特許文献1参照)。
今後、コンピュータ等の電子機器のデータ処理・伝送がさらに高速化すると、伝送速度の高速化だけではなく、対内及び対間の遅延時間のばらつきを抑え、低スキュー化することが強く要求されることになる。
例えば、図11、図12に示すように、一括で発泡絶縁体22を被覆することで、同一断面内における発泡度のバラツキは抑えられるものの、2芯平行方向の位置が不安定になり、インピーダンスに悪影響を及ぼしてしまう。これは、図13に示すように一対の内部導体21の2芯線間が発泡絶縁体22の発泡で膨張する際、発生する力(2芯線間に働く力)(矢印Aで示す)によるものと考えられる。
これを抑制する手段として、図14に示すように無発泡のスキン層3で発泡絶縁体2の周囲を被覆し発泡絶縁体2の形状を固定して、一対の内部導体1の2芯間が広がることを抑制する抗力(矢印Bで示す)を与える方法が考えられる。無発泡のスキン層3を形成することで、2芯の内部導体間位置が安定すると考えられるが、無発泡のスキン層3は無発泡のため肉厚が大きいほど、発泡絶縁体2自体を高発泡としても絶縁体全体での発泡度は下がってしまうため、遅延時間の高速化の妨げになる。
また、発泡絶縁体2の全体の発泡度が下がった場合、同じ伝送特性を得るためにはケーブル径を増加する必要がある。しかし、ケーブル径を増加すると、コネクタ機器の大型化、基板の再設計が必要となり、コスト増加に繋がってしまう。そのため、無発泡のスキン層3はできるだけ薄く形成するほうが好ましいと考えられるが、無発泡のスキン層3の肉厚が一定して薄すぎると、絶縁体全体の高発泡化は達成できるものの、抗力が十分に働かないため、発泡時の膨張力や外力を受けた時の変形が大きくなり、2芯平行方向の位置が不安定になる。
特開2001−35270号公報
本発明は、上述の問題に鑑み、なされたものであり、伝送速度の高速化と低スキュー化を同時に達成することが可能な平行型発泡同軸ケーブルを提供することを目的とする。
本発明者等は、上述の目的を達成するため、鋭意研究した結果、発泡絶縁体と外部導体の間に無発泡のスキン層を介在させるとともに、そのスキン層において2芯の平行位置の固定に関与しない部分の肉厚は小さくすることによって、伝送速度の高速化と低スキュー化を同時に達成することが可能な平行型発泡同軸ケーブルを提供することが可能であることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、上述の目的を達成するため、本発明によれば、以下の平行型発泡同軸ケーブルが提供される。
[1]並列に並べられた、平行に延びる一対以上の内部導体と、前記内部導体を一括押出成形によって一括被覆するように配設された、断面形状が楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型である発泡絶縁体と、前記発泡絶縁体を被覆するように配設された、その最大肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の長径方向の肉厚であるとともに、その最小肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の短径方向の肉厚である無発泡のスキン層と、前記無発泡のスキン層を被覆するように配設された外部導体と、前記外部導体を被覆するように配設された絶縁ジャケットとを備えた平行型発泡同軸ケーブルであって、前記無発泡のスキン層の前記最大肉厚は、前記発泡絶縁体の長径の1%以上である平行型発泡同軸ケーブル。
[2]前記無発泡のスキン層の前記最大肉厚は、前記発泡絶縁体の長径の1%以上、10%未満である前記[1]に記載の平行型発泡同軸ケーブル。
[3]インピーダンス変動が、100±3Ω以下、かつスキューが、3ps/m以下である前記[1]又は[2]に記載の平行型発泡同軸ケーブル。
[4]前記発泡絶縁体の発泡度は、50〜60%である前記[1]〜[3]のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
[5]前記発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の発泡度は、45〜60%である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
[6]前記発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の径は、長径が3.2±0.1mm、短径が1.6±0.1mmである前記[1]〜[5]のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
本発明によれば、伝送速度の高速化と低スキュー化を同時に達成することが可能な平行型発泡同軸ケーブルが提供される。具体的には、発泡絶縁体上に無発泡のスキン層を設けるとともに、スキン層の肉厚分布を変化させることで、発泡度45%以上の高発泡化と2芯線距離の安定化とを同時に達成した平行型発泡同軸ケーブルが提供される。
本発明の一の実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブル(断面形状が楕円型)を模式的に示す断面図である。 本発明の一の実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブル(断面形状が小判型)を模式的に示す断面図である。 発泡絶縁体の長径が、平行に延びる一対以上の内部導体の中芯を結ぶ直線x−x’から短径方向の距離のズレαを生じている場合を示す断面図である。 発泡絶縁体の長径が、平行に延びる一対以上の内部導体の中芯を結ぶ直線x−x’から長径と短径との交点を中心とした傾き角度のズレαを生じている場合を示す断面図である。 発泡絶縁体及び無発泡のスキン層の被覆プロセス(押出プロセス)を模式的に示す説明図である。 断面形状が楕円型及び小判型の平行型同軸ケーブルの構造を設計した場合の、2芯導体間距離及び導体位置ズレの許容範囲等を示す説明図である。 実施例1で作製した楕円型の発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の断面SEM写真である。 実施例5で作製した小判型の発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の断面SEM写真である。 内部導体を多芯平行型とした場合の変形例を模式的に示す断面図である。 従来の2芯平行型ケーブルを模式的に示す断面図である。 従来の平行型発泡同軸ケーブル(断面形状が楕円型)を模式的に示す断面図である。 従来の平行型発泡同軸ケーブル(断面形状が小判型)を模式的に示す断面図である。 2芯平行方向の位置が不安定になり、インピーダンスに悪影響を及ぼす原因である、2芯線間が発泡で膨張する際、発生する力(2芯線間に働く力)(矢印Aで示す)を示す断面図である。 無発泡のスキン層を設けることで、2芯間が広がることを抑制する抗力(矢印Bで示す)を与える方法を示す断面図である。
以下に、本発明に係る平行型発泡同軸ケーブルの好適な実施の形態を説明する。
[実施の形態の要約]
本実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブルは、並列に並べられた、平行に延びる一対以上の内部導体と、前記内部導体を一括被覆するように配設された、断面形状が楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型である発泡絶縁体と、前記発泡絶縁体を被覆するように配設された、その最大肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の長径方向の肉厚であるとともに、その最小肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の短径方向の肉厚である無発泡のスキン層と、前記無発泡のスキン層を被覆するように配設された外部導体と、前記外部導体を被覆するように配設された絶縁ジャケットとを備えた平行型発泡同軸ケーブルであって、前記無発泡のスキン層の前記最大肉厚は、前記発泡絶縁体の長径の1%以上であるものである。
[実施の形態]
図1及び図2に示すように、本実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブル10は、並列に並べられた、平行に延びる一対以上(図1、図2では一対)の内部導体1と、内部導体1を一括被覆するように配設された、断面形状が楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型である発泡絶縁体2と、発泡絶縁体2を被覆するように配設された、その最大肉厚が発泡絶縁体2の断面形状の長径方向に存在するとともに、その最小肉厚が発泡絶縁体2の断面形状の短径方向に存在する無発泡のスキン層3と、無発泡のスキン層3を被覆するように配設された外部導体4と、外部導体4を被覆するように配設された絶縁ジャケット5と、を備えたものである。
上述のように、本実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブル10は、平行に延びる一対以上の内部導体1を断面形状が楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型(これらを複合した形状を含む)の発泡絶縁体2で一括被覆し、発泡絶縁体2の周囲に無発泡のスキン層3を設けることで2芯の位置を固定し、さらに無発泡のスキン層3の発泡絶縁体2の長径方向の肉厚のみを大きくし、それ以外の箇所、特に、短径方向の肉厚は小さくなるようにすることで、発泡度の極端な低下を抑制したものである。
なお、図3及び図4に示すように、発泡絶縁体2の長径Cは、平行に延びる一対以上の内部導体1の中芯を結ぶ直線上にあり、かつ中芯を結ぶ直線x−x’が 発泡絶縁体2の短径Dの中心を通ることが、伝送特性、押出成形上より好ましいが、2芯の中芯を結ぶ直線x−x’とのズレα(図3は短径方向の距離のズレを示し、図4は長径Cと短径Dとの交点を中心とした傾き角度のズレを示す)が生じていても、伝送特性上の影響がでない範囲であれば特に問題ない。
本実施の形態に係る平行型発泡同軸ケーブル10のスキューは、伝送特性の点から、3ps/m以下で、かつインピーダンスを100Ω±3Ω以下とすることが好ましい。これを達成するため設定された、2芯の内部導体1の目標位置が、ケーブル作製過程で目標位置から大幅にズレてしまうと、遅延速度が大きくなってしまい、良好な伝送速度が得られないことから、ケーブル作製過程での2芯の内部導体1のズレは、目標位置の±0.05以下に抑える必要がある。
以下、本実施の形態を、構成要素及び要求特性(条件)ごとに説明する。
〔構成要素〕
(内部導体)
本実施の形態に用いられる内部導体1を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、従来から多用されている銅、銅合金、金属メッキ銅、アルミニウム、鋼等を用いることができる。また、この内部導体1は、単一の中実のストランドから構成されてもよく、また、複数の金属素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。さらに、この内部導体1の太さも特に限定されるものではないが、実際には、アメリカンワイヤゲージ(AWG)の20番〜32番程度が多用される。
(発泡絶縁体)
本実施の形態に用いられる発泡絶縁体2を構成する発泡絶縁材料としては、耐圧潰性であって低誘電率を有するものであれば特に限定されるものではないが、一括押出成形によって内部導体1を一括被覆する都合上、押出性、硬化性等に優れた公知の発泡性ポリマー、例えば、ポリエチレン(PE)、フッソエチレンプロピレンコポリマー(FEP)、ペルフルオロアルコキシコポリマー(PFA)、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、ポリオレフィンコポリマー等の発泡熱可塑性ポリマーを用いることが好ましい。
断面形状としては、楕円型、小判型(トラック型、長円型、角丸長方形ともいう)又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型(これらを複合した形状を含む)を挙げることができる。
発泡方式としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等といった発泡核剤を熱分解させ、その時に発生するガスを発泡剤とする化学発泡方式や、窒素ガス、炭酸ガス等を発泡剤として直接注入する物理発泡方式があるが、いずれの方式でも特に問題はない。なお、発泡度については後述する。
(無発泡のスキン層)
本実施の形態に用いられる無発泡のスキン層3を構成する材料としては、発泡絶縁体2と同様、押出成形可能であって低誘電率を有するものであれば特に限定されるものではない。また、発泡ガスや発泡核剤を添加しない、又は押出温度の低下やガス注入圧をゼロにするというようなプロセス面での工夫を行うことで、発泡を抑制することができ、無発泡のソリッド層を設けることができるため、発泡絶縁体2と全く同じ材料を用いることができる。
無発泡のスキン層3は、押出成形技術の特性上、急激な肉厚分布を形成することが困難であるため、発泡絶縁体2の長径方向の無発泡のスキン層3の肉厚が最も厚く最大肉厚となるように、短径方向の肉厚が最も薄く最小肉厚となるように、連続的に徐々に薄くなるようにする方法を採用することが製造上好ましい。
無発泡のスキン層3の発泡絶縁体2の長径方向の肉厚(最大肉厚)は、発泡絶縁体2の形状やサイズ、気泡の形状、サイズによって異なるが、発泡ガス漏れを防ぎ、かつ2芯の平行位置を固定するため、発泡絶縁体2の長径の1%以上であることが必要である。このように、発泡絶縁体2の長径方向の無発泡のスキン層3の肉厚(最大肉厚)を発泡絶縁体2の長径の1%以上とすることで、2芯の導体がそれぞれ長径方向にズレようとする応力を抑制できる。しかし、最大肉厚を厚くしすぎても絶縁体全体の発泡度が低くなり、低誘電率を望めないため、無発泡のスキン層3の最大肉厚は、発泡絶縁体2の長径の10%未満であることが好ましく、発泡絶縁体2の長径の6%未満であることが好ましい。
一方、無発泡のスキン層3の肉厚を厚くしすぎても、無発泡のスキン層3が無発泡のため、発泡絶縁体2と無発泡のスキン層3とを加えた絶縁体全体の発泡度は小さくなり、絶縁体全体の誘電率が高くなるため、平行型の同軸ケーブルとした際に遅延時間の増加をもたらす。そのため、2芯の平行方向の固定に与える影響が少ない、特に発泡絶縁体2の短径方向の無発泡のスキン層3の肉厚(最小肉厚)は、発泡度向上のためにできる限り薄くした方がよい。
また、発泡絶縁体2の長径方向に2芯を平行に並べた方が位置を固定しやすいため好ましい。
発泡絶縁体2、無発泡のスキン層3の被覆プロセスは、図5に示すように、2台の内部導体送出機11が並行に並んでいること以外は通常の押出プロセスと同じである。
内部導体送出機11から送出された内部導体1は平行に並べられ、内部導体加熱機12で加熱される。内部導体1を加熱することで、発泡絶縁体2と内部導体1の密着性を増加し、剥離を抑制することができる。
その後、発泡層押出機13、スキン層押出機14から送出された発泡絶縁体材料、スキン層材料は押出ヘッド15から押出され、内部導体1の周囲に被覆される。また、発泡絶縁体2はヘッドを出て大気圧に開放されることで発泡する。
この時、発泡絶縁体2及び無発泡のスキン層3は、内部導体1上に一括の押し出されるため、無発泡のスキン層3は、発泡絶縁体2の中に発生又は注入される発泡ガスの漏れを防ぐことができるため、発泡絶縁体2の発泡度を高くすることができるとともに、上述したように、本実施の形態においては、発泡絶縁体2の長径方向のみ、無発泡スキン層の肉厚を最大肉厚とすることで、発泡による内部導体1間のズレを抑制し、内部導体1相互間の距離を安定的に保つことができる。
その後、発泡絶縁体2、無発泡のスキン層3は、冷却水槽16で冷却され、巻取機17で回収される。
(外部導体)
本実施の形態に用いられる外部導体4を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、内部導体1と同様に従来から多用されている銅、銅合金、金属メッキ銅、アルミニウム、鋼等の金属素線を用いることができ、これら金属素線を用いて発泡絶縁体2、無発泡のスキン層3を被覆するように、均一の厚さになるように編組されて形成されている。また、この外部導体4として、横巻、金属テープを用いてもよい。
(絶縁ジャケット)
本実施の形態に用いられる絶縁ジャケット5を構成する材料としては、高い誘電体力と電気絶縁性、加えて高い引張強度、良好な耐摩耗性、難燃性等を有するポリマーであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニル配合物、フッソエチレンプロピレンコポリマー(FEP)等を用いることが好ましい。
〔要求特性(条件)〕
(スキュー及びインピーダンス)
本実施の形態の平行型発泡同軸ケーブルのスキュー及びインピーダンスは、上述のように、伝送特性の点から、3ps/m以下で、かつインピーダンスを100Ωとすることが好ましい。
(2芯導体間距離及び導体位置ズレの許容範囲)
表1に示す材料を用いて平行型同軸ケーブルの構造を設計した。すなわち、内部導体として銀メッキ銅線(三州社製、商品名:24AWG(直径φ0.511mm))、発泡絶縁体2として高密度ポリエチレン(ダウ社製、商品名:6944)50質量部、低密度ポリエチレン(宇部興産社製、商品名:B028)50質量部及び核剤(永和化成社製、商品名:ADCA)1質量部、無発泡のスキン層3として高密度ポリエチレン(ダウ社製、商品名:6944)、並びに外部導体として銅テープ(15μm厚(その内6μmはPET))を用いて、スキュー3ps/m以下かつインピーダンス100Ωとなるように平行型同軸ケーブルの構造を設計したところ、図6に示す通りになった。目標とする2芯導体間距離は1.00mmであり、伝送特性に影響を与えない範囲での、導体位置ズレの許容範囲は±0.05mmである。なお、図6において、長径(mm)及び短径(mm)は、内部導体1及び発泡絶縁体2と無発泡のスキン層3からなる絶縁体全体の断面形状の長径(mm)及び短径(mm)を示す。
(発泡度:発泡絶縁体)
発泡絶縁体2の発泡度は、50〜60%であることが好ましい。すなわち、発泡絶縁体2を低誘電率化するためには、発泡度は高いほど好ましいが、60%以上の発泡度を狙うと芯線付近で巨大な気泡(鬆と呼ばれる)が発生し、内部導体1との剥離が生じるため、50〜60%であることを目標とした。
(発泡度:発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体)
発泡絶縁体2及び無発泡のスキン層3からなる絶縁体全体の発泡度は、45〜60%であることが好ましい。ケーブルの伝送特性の点から比重、低誘電率とするには、45%以上であることが好ましく、発泡絶縁体2の発泡度上限を60%と設定したこと、また、絶縁体の機械的強度を考慮し、絶縁体全体の発泡度上限は60%であることが好ましい。発泡絶縁体2の目標発泡度よりも下限が低く設定されるのは、無発泡のスキン層3を含むため、必然的に絶縁体全体の発泡度は低くなるためである。
(径:内部導体と発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の合計径)
内部導体と発泡絶縁体2及び無発泡のスキン層3からなる絶縁体全体の合計径は、伝送特性やコネクタのサイズ、発泡絶縁体2の発泡度50〜60%で、かつ絶縁体全体の発泡度45%〜60%といった条件から、長径を3.2±0.1mm、短径を1.6±0.1mmとした。なお、楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型(これらを複合した形状を含む)のいずれであってもこの目標を満たせばよい。
(押出条件)
押出条件は表2に示す通りである。すなわち、発泡層押出機13の押出条件を検討したところ、スクリュー回転数は20rpm、シリンダ温度は220℃で固定すれば、発泡度55%程度の良好な発泡絶縁体2が得られることが分かった。なお、今回は化学発泡方式で作製し、ガス注入は行わない。次に、無発泡のスキン層であるが、こちらはスキン層押出機14のダイス径を変更し(3mm/1.5mm楕円型、3mm/1.6mm楕円型、3mm/1.5mm小判型:長径方向/短径方向)、さらにスクリュー回転数を0rpm〜10rpmに変更させることで、無発泡のスキン層3肉厚を変化させる。スクリュウ回転数は、発泡絶縁体2の場合に20rpm、無発泡のスキン層3の場合に0〜10rpmとし、押出温度は220℃、線速は50〜60m/minとした。
以下、本発明の平行型発泡同軸ケーブル10を、実施例によって、さらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
(実施例1)
構成材料は、表1に示す材料を用いた。すなわち、内部導体として銀メッキ銅線(三州社製、商品名:24AWG(直径φ0.511mm))、発泡絶縁体として高密度ポリエチレン(ダウ社製、商品名:6944)50質量部、低密度ポリエチレン(宇部興産社製、商品名:B028)50質量部及び核剤(永和化学社製、商品名:ADCA)1質量部、無発泡のスキン層として高密度ポリエチレン(ダウ社製、商品名:6944)、並びに外部導体として銅テープ(15μm厚(内6μmはPET))を用いた。
押出条件は、表2に示すようにした。すなわち、発泡絶縁体は、スクリュー回転数:20rpm、シリンダ温度:220℃で固定し、化学発泡方式で作製した(ガス注入は行わなかった)ところ、発泡度55%程度の良好な断面形状が楕円形の発泡絶縁体が得られた。無発泡のスキン層は、スキン層押出機のダイス径を、3mm/1.5mm楕円型(長径方向/短径方向)、スクリュー回転数を10rpmに設定した。スクリュウ回転数は、発泡絶縁体の場合に20rpm、無発泡のスキン層の場合に0〜10rpmとし、押出温度は220℃、線速は50〜60m/minとした。
その結果、表3に示すように、内部導体、発泡絶縁体、無発泡のスキン層を有するものを得た。すなわち、内部導体として、2芯間距離が1.004mmである内部導体、発泡絶縁体として、形状が楕円形、長径が2.994mm、短径が1.556mm、発泡度が54.2%である発泡絶縁体、無発泡のスキン層として、最大肉厚が0.135mm、発泡絶縁体の長径との比が4.5%、最小肉厚が0.035mmである無発泡のスキン層、発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体として、長径が3.264mm、短径が1.626mm、発泡度が46.9%である絶縁体全体を有するものを得た後、サンプルとして1000mを採取し、外部導体及び絶縁ジャケットを被覆した。
(実施例2〜6及び比較例1〜5)
スキン層押出機14のダイス径及びスクリュー回転数を変更して、無発泡のスキン層の肉厚を変化させたこと以外は、実施例1と同様にした。表3に示す、内部導体、発泡絶縁体、無発泡のスキン層を有するものを得た後、サンプルとして1000mを採取し、外部導体及び絶縁ジャケットを被覆した。
(評価)
評価は各サンプルにおいて、50m間隔で1mのケーブル20本を採取し、電気特性、発泡度を測定した。
(1)発泡度(発泡絶縁体)
発泡絶縁体のみの発泡度は、アルコール比重法において測定した。この場合、50〜60%の発泡度が好ましい。
(2)発泡度(発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体)
発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の発泡度は、アルコール比重法において測定した。この場合、45〜60%の発泡度が好ましい。
(3)SEM観察
発泡絶縁体の長径/短径、無発泡のスキン層の肉厚、絶縁体全体の長径及び短径は1m×20本のサンプル断面のSEM観察を行い、画像処理ソフト(商品名:「WINROOF」)で計測しその平均値を求めた。
(4)総合判定
内部導体の2芯間距離(1.00±0.05以内で○と判定)、無発泡のスキン層の肉厚に分布があり、かつ発泡絶縁体の長径方向が最大肉厚、短径方向が最小肉厚となっており、インピーダンス変動(100±3Ω以下で合格)及びスキュー(3ps/m以下で合格)が全て目標範囲内であるものを合格(△以上)とした。総合判定が合格であるもののうち、絶縁体全体の発泡度が45%以上と、低誘電率の望めるものについては、総合判定○とした。
表3から分かるように、実施例1〜6、比較例2〜5の場合、表2の押出条件で発泡絶縁体を押出すことによって、目標発泡度内の54%程度の発泡絶縁体を得られることが確認された。例えば、実施例1の場合、無発泡のスキン層の最大肉厚0.135mm(発泡絶縁体の長径の4.5%(1%以上))、最小肉厚0.035mmの無発泡のスキン層で発泡絶縁体の周囲を被覆したので、前述のように、発泡絶縁体の発泡度に関しても目標を達成し、2芯導体間距離も目標から+0.004mmズレた程度であり、目標範囲に入れることができた。また、全体の発泡度も目標範囲内である46.9%を達成し、ケーブルのインピーダンス変動やスキューも優れていることが確認できた。
比較例1の場合、無発泡のスキン層なしで押出成形をしたので、発泡絶縁体の発泡度が目標値の50%に到達しなかった。これは、発泡絶縁体の外周にスキン層を設けていないため、発泡ガスが発泡時に発泡絶縁体の表面から漏れたため発泡度が低くなったと推測できる。また、無発泡のスキン層を設けていないため、2芯導体のズレようとする応力Aを抑制できず、2芯間距離は目標から+0.142mmズレてしまい、目標範囲には入らなかった。
比較例2の場合、スキン層に肉厚分布を与えず、全体を約0.121mmとした無発泡のスキン層で被覆したものは、無発泡のスキン層を比較的厚く形成したため、導体が長径方向へズレようとする応力Aを抑制し、2芯間距離は目標範囲に収まったが、無発泡のスキン層を厚く形成したために、無発泡部分の占める割合が絶縁体全体で多くなり、絶縁体全体の発泡度が41.7%と低く、目標範囲外になったため、判定は×となった。
比較例3の場合、無発泡のスキン層に肉厚分布を与えず、比較例2とは逆に、全体を約0.028mmと薄いスキン層で被覆したものは、発泡絶縁体、及び絶縁体全体の発泡度は目標値内となったものの、無発泡のスキン層の肉厚が薄く(発泡絶縁体長径の1%未満)、かつ分布を与えていないため、導体が長径方向へズレようとする応力Aを抑制することができず、2芯間距離は目標とする1.00mmよりも+0.134mm長径方向へズレてしまい、導体ズレを抑制できなかったために、インピーダンス変動も大きくなり、判定は×となった。
実施例2及び実施例3の場合、最大肉厚0.135mmの実施例1から肉厚を徐々に小さく(薄く)していく(つまり、発泡絶縁体の長径(長径方向肉厚)との比(%)を徐々に小さくする)と、絶縁体全体の発泡度は増加するが、その分、長径方向の無発泡のスキン層が薄くなるにつれて、導体ズレの抑制力が徐々に小さくなる傾向がみられる。比較例4の場合、短径方向の無発泡のスキン層の肉厚よりも長径方向の無発泡のスキン層を厚く形成していても、無発泡のスキン層の最大肉厚(長径方向肉厚)が発泡絶縁体長径の1%を切ると、応力Aを抑制することができず、2芯間距離が目標からズレてしまう。これは、無発泡のスキン層は、無発泡(発泡度0%)であるため、前述のように、絶縁体全体の発泡度の目標(45〜60%以上)を達成するには、導体ズレの抑制のためにある程度厚く形成する長径方向以外の部分を最低限発泡ガス漏れを防ぐ程度に薄く形成することが好ましいことであるのと同様に、長径方向の無発泡のスキン層についても、導体ズレの抑制のためには短径方向の無発泡のスキン層の肉厚よりも厚く形成する必要があるものの、できるだけ薄く形成した方が好ましいが、薄く形成しすぎると上述の問題を生じるからである。
実施例7では、長径方向の無発泡のスキン層の肉厚を発泡絶縁体の長径の10.9%とし、無発泡のスキン層の肉厚に分布をもたせているため、導体ズレが抑制され、インピーダンス変動、スキューともに合格範囲内である。発泡絶縁体自体の発泡度は54.3%と高いものの、絶縁体全体の発泡度が36.9%と多少低くなってしまっているため、総合判定は△とした。これは、本発明が、短径方向の無発泡のスキン層の肉厚よりも長径方向の無発泡のスキン層の肉厚を厚く形成し、無発泡のスキン層の肉厚に分布を与え、2芯間導体ズレを防ぐことを目的とするものであり、長径方向の肉厚は、発泡絶縁体長径の1%以上であることが好ましいが、あまり長径方向の無発泡のスキン層の肉厚を厚く形成すると、絶縁体全体の発泡度が下がるため、発泡絶縁体の長径の10%未満とすることが好ましいといえる。
実施例5、6の場合、絶縁体を小判型に形成した平行型発泡同軸ケーブルとしたが、実施例1〜4の楕円型に形成したものと同様に本発明の規定範囲内で無発泡のスキン層を形成すれば、同様の効果が得られることが確認できた。
作製した楕円型(実施例1)及び小判型(実施例5)の発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の断面SEM写真を図7、図8に示す。
以上のように、発泡絶縁体に無発泡のスキン層を設け、かつ無発泡のスキン層の肉厚に分布を持たせる、詳細には、長径方向のスキン層を短径方向のスキン層よりも厚く形成することで、2芯間距離の変動抑制と高発泡化を実現し、伝送速度の高速化と低スキュー化を同時に実現できることが確認できた。
(変形例)
本発明は、内部導体の平行方向位置を固定するため、長径方向の肉厚のみ大きくし、短径方向の肉厚は小さければよく、図9に示すように、内部導体を多芯平行型に構成したものを変形例として挙げることができる。
1 内部導体
2 発泡絶縁体
3 無発泡のスキン層
4 外部導体
5 絶縁ジャケット
10 平行型発泡同軸ケーブル
11 内部導体送出機
12 内部導体加熱機
13 発泡層押出機
14 スキン層押出機
15 押出ヘッド
16 冷却水槽
17 巻取機
21 内部導体
22 発泡絶縁体
24 外部導体
25 絶縁ジャケット
26 絶縁芯線
A 2芯線間に働く力
B 抗力

Claims (6)

  1. 並列に並べられた、平行に延びる一対以上の内部導体と、
    前記内部導体を一括押出成形によって一括被覆するように配設された、断面形状が楕円型、小判型又は複数の曲線を組合せた擬似楕円型である発泡絶縁体と、
    前記発泡絶縁体を被覆するように配設された、その最大肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の長径方向の肉厚であるとともに、その最小肉厚が前記発泡絶縁体の断面形状の短径方向の肉厚である無発泡のスキン層と、
    前記無発泡のスキン層を被覆するように配設された外部導体と、
    前記外部導体を被覆するように配設された絶縁ジャケットとを備えた平行型発泡同軸ケーブルであって、
    前記無発泡のスキン層の前記最大肉厚は、前記発泡絶縁体の長径の1%以上である平行型発泡同軸ケーブル。
  2. 前記無発泡のスキン層の前記最大肉厚は、前記発泡絶縁体の長径の1%以上、10%未満である請求項1に記載の平行型発泡同軸ケーブル。
  3. インピーダンス変動が、100±3Ω以下、かつスキューが、3ps/m以下である請求項1又は2に記載の平行型発泡同軸ケーブル。
  4. 前記発泡絶縁体の発泡度は、50〜60%である請求項1〜3のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
  5. 前記発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の発泡度は、45〜60%である請求項1〜4のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
  6. 前記発泡絶縁体及び無発泡のスキン層からなる絶縁体全体の径は、長径が3.2±0.1mm、短径が1.6±0.1mmである請求項1〜5のいずれかに記載の平行型発泡同軸ケーブル。
JP2012006840A 2012-01-17 2012-01-17 平行型発泡同軸ケーブル Active JP5741457B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006840A JP5741457B2 (ja) 2012-01-17 2012-01-17 平行型発泡同軸ケーブル
US13/617,157 US9064621B2 (en) 2012-01-17 2012-09-14 Parallel foamed coaxial cable
CN201210527995.8A CN103208336B (zh) 2012-01-17 2012-12-10 平行型发泡同轴电缆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006840A JP5741457B2 (ja) 2012-01-17 2012-01-17 平行型発泡同軸ケーブル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013149359A JP2013149359A (ja) 2013-08-01
JP5741457B2 true JP5741457B2 (ja) 2015-07-01

Family

ID=48755531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012006840A Active JP5741457B2 (ja) 2012-01-17 2012-01-17 平行型発泡同軸ケーブル

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9064621B2 (ja)
JP (1) JP5741457B2 (ja)
CN (1) CN103208336B (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140008097A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-09 Kyowa Electric Wire Co., Ltd. Electric wire
JP6036669B2 (ja) * 2013-12-06 2016-11-30 日立金属株式会社 差動信号用ケーブル及びその製造方法
JP2016201273A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 日立金属株式会社 差動信号伝送ケーブル及び多芯差動信号伝送ケーブル
DE112015006834B4 (de) * 2015-08-26 2023-06-01 Bizlink Technology (Slovakia) s.r.o. Elektrisches Kabel für ein Gerät, Gerät und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels
DE102015216470A1 (de) 2015-08-28 2017-03-02 Leoni Kabel Holding Gmbh Kabel, insbesondere Datenübertragungskabel, Ader und Verfahren zur Herstellung einer solchen Ader
JP2018067435A (ja) * 2016-10-19 2018-04-26 住友電気工業株式会社 二芯平行ケーブル
JP7010018B2 (ja) * 2018-01-19 2022-01-26 日立金属株式会社 信号伝送用ケーブル
US10304592B1 (en) 2018-03-19 2019-05-28 Te Connectivity Corporation Electrical cable
US10283238B1 (en) 2018-03-19 2019-05-07 Te Connectivity Corporation Electrical cable
US10283240B1 (en) 2018-03-19 2019-05-07 Te Connectivity Corporation Electrical cable
US11069458B2 (en) 2018-04-13 2021-07-20 TE Connectivity Services Gmbh Electrical cable
US10741308B2 (en) 2018-05-10 2020-08-11 Te Connectivity Corporation Electrical cable
EP3803909A4 (en) 2018-05-25 2022-03-02 Samtec Inc. ELECTRIC CABLE WITH DIELECTRIC FOAM
CN109003710A (zh) * 2018-08-31 2018-12-14 浙江兆龙互连科技股份有限公司 一种低延迟差高速传输电缆及制备方法
US10600536B1 (en) 2018-10-12 2020-03-24 Te Connectivity Corporation Electrical cable
US12087465B2 (en) 2018-10-12 2024-09-10 Te Connectivity Solutions Gmbh Electrical cable
US10600537B1 (en) 2018-10-12 2020-03-24 Te Connectivity Corporation Electrical cable
WO2020232192A1 (en) 2019-05-14 2020-11-19 Samtec, Inc. Rf waveguide cable assembly
US10950367B1 (en) 2019-09-05 2021-03-16 Te Connectivity Corporation Electrical cable
DE102021128644B3 (de) * 2021-11-03 2022-12-08 Türk & Hillinger GmbH Elektrische Durchführung
TWM628982U (zh) * 2021-11-23 2022-07-01 政 李 Usb傳輸線結構
CN114724754A (zh) * 2022-04-29 2022-07-08 广州市奇胜电线电缆有限公司 高柔性高强度扁平卷绕电缆

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04115419A (ja) * 1990-09-04 1992-04-16 Fujikura Ltd 高速伝送用ケーブル及びこれを用いたフラットケーブル
JP2001035270A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Hitachi Cable Ltd 低skew平行型同軸ケーブル及びその製造方法
JP2003141944A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Totoku Electric Co Ltd 低スキュー高速差動ケーブル
US7206482B2 (en) * 2004-03-25 2007-04-17 Corning Cable Systems, Llc. Protective casings for optical fibers
US20100300725A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Akinari Nakayama Electric-wire cable equipped with foamed insulator
JP5699872B2 (ja) * 2011-01-24 2015-04-15 日立金属株式会社 差動信号伝送用ケーブル

Also Published As

Publication number Publication date
US20130180752A1 (en) 2013-07-18
CN103208336B (zh) 2016-08-24
JP2013149359A (ja) 2013-08-01
US9064621B2 (en) 2015-06-23
CN103208336A (zh) 2013-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5741457B2 (ja) 平行型発泡同軸ケーブル
US10269470B2 (en) Cable core and transmission cable
JP6044501B2 (ja) 差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法
US20240312673A1 (en) Electrical cable with dielectric foam
JP4493595B2 (ja) 発泡同軸ケーブルおよびその製造方法
JP5255529B2 (ja) 伝送ケーブル用中空コア体及びその製造方法並びに信号伝送用ケーブル
JP2008027913A (ja) 極細同軸ケーブル
JP2013214499A (ja) 差動伝送ケーブル及びその製造方法
JP2015204195A (ja) 差動信号ケーブル及びその製造方法、多対差動信号ケーブル
JP2001035270A (ja) 低skew平行型同軸ケーブル及びその製造方法
JP5464080B2 (ja) 同軸ケーブルおよび多心同軸ケーブル
JP5259529B2 (ja) 同軸ケーブル用中空コア体の製造方法
CN104240807A (zh) 同轴电缆
EP1117103A2 (en) Electrical cable having improved flame retardancy and reduced crosstalk and method for making
JP2011060573A (ja) 絶縁電線、及びケーブル
JP2015506570A (ja) 発泡絶縁導体
JP5297832B2 (ja) 差動伝送ケーブル用中空コア体の製造方法及び製造装置
CN219476342U (zh) 空腔结构芯线及线缆
JP2021190403A (ja) 同軸ケーブル
JP2024096931A (ja) 発泡絶縁電線及びその製造方法
JP2023141617A (ja) 同軸ケーブル
KR20100134847A (ko) 저손실 동축케이블 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20131112

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5741457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350