JP6610819B1 - 可動部用同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】長距離伝送に適した電気特性を有し、かつ、しごくような負荷がかかった場合であっても断線等の不具合が発生しにくい可動部用同軸ケーブルを提供する。【解決手段】可動部用同軸ケーブル１は、内部導体２と、内部導体２の周囲を覆う絶縁体３と、絶縁体３の周囲にテープ部材４１を螺旋状に巻き付けてなる摩耗抑制層４と、摩耗抑制層４の外周を覆う編組シールドからなる外部導体５と、外部導体５の周囲を覆うシース６と、を備え、摩耗抑制層４は、テープ部材４１の絶縁体３に対向する面および外部導体５に対向する面がフッ素樹脂によって構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、可動部用同軸ケーブルに関する。

近年、生産性向上対策として人協働型ロボットや小型多関節ロボットの市場が拡大している。このようなロボットに使用されるロボットケーブルとして、ロボットの可動部に配線される可動部用のケーブルと、ロボットと制御機器とを接続する固定部用のケーブルとが用いられている。可動部用のケーブルとしては、例えばカメラ等からの高速信号を伝送する可動部用同軸ケーブルがある。

従来の可動部用同軸ケーブルとして、特許文献１がある。特許文献１の可動部用同軸ケーブルでは、絶縁体を三層構造とすることにより、高速信号の伝送特性の向上と、耐屈曲性、耐捻回性の向上とを実現している。

特許６３９４７２１号公報

近年では、可動範囲（移動範囲）が広いロボット等も実用化されており、可動部用同軸ケーブルとしても、数十ｍ以上（例えば、５ｍ〜８０ｍ程度）の長距離の伝送を可能とすることが求められている。長距離伝送時の減衰量を少なくするためには、導体断面積を大きくする必要があるが、導体断面積を大きくすると可動部用同軸ケーブルの外径も大きくなってしまう。

可動部用同軸ケーブルの外径が大きくなると、限られた配線スペースの中で可動部用同軸ケーブルが自由に動くことが難しくなり、ロボット等を可動させた際に可動部用同軸ケーブルをしごくような負荷がかかりやすくなる。可動部用同軸ケーブルにしごくような負荷がかかると、外部導体に用いられている編組シールドと絶縁体との間で側圧摩擦が生じ、絶縁体が摩耗して局部的に摩り減る等して、特性劣化や内部導体と外部導体間でのショート、あるいは断線等の不具合が発生してしまうおそれが生じる。

そこで、本発明は、長距離伝送に適した電気特性を有し、かつ、しごくような負荷がかかった場合であっても断線等の不具合が発生しにくい可動部用同軸ケーブル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、内部導体と、前記内部導体の周囲を覆う絶縁体と、前記絶縁体の周囲にテープ部材を螺旋状に巻き付けてなる摩耗抑制層と、前記摩耗抑制層の外周を覆う編組シールドからなる外部導体と、前記外部導体の周囲を覆うシースと、を備え、前記摩耗抑制層は、前記テープ部材の前記絶縁体に対向する面および前記外部導体に対向する面がフッ素樹脂によって構成される、可動部用同軸ケーブルを提供する。

本発明によれば、長距離伝送に適した電気特性を有し、かつ、しごくような負荷がかかった場合であっても断線等の不具合が発生しにくい可動部用同軸ケーブルを提供できる。

本発明の一実施の形態に係る可動部用同軸ケーブルを示す図であり、（ａ）はケーブル長手方向に垂直な断面を示す断面図、（ｂ）はそのＡ部拡大図である。 （ａ）はテープ部材の斜視図、（ｂ）〜（ｄ）はテープ部材の断面図である。 屈曲試験を説明する図である。 捻回試験を説明する図である。 Ｕ字屈曲試験を説明する図である。 しごき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可動部用同軸ケーブルを示す図であり、（ａ）はケーブル長手方向に垂直な断面を示す断面図、（ｂ）はそのＡ部拡大図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、可動部用同軸ケーブル１は、内部導体２の周囲に、絶縁体３、摩耗抑制層４、外部導体５、及びシース６を順次設けて構成されている。可動部用同軸ケーブル１は、例えば、工場等で用いられるロボットの内部あるいは外部の配線に用いられるものであり、その少なくとも一部が可動部をまたいで配設されるものである。可動部用同軸ケーブル１の長さは例えば５ｍ〜８０ｍ程度である。また、可動部用同軸ケーブル１は、例えば１０ＭＨｚ〜６ＧＨｚの帯域の高周波信号を伝送するために用いられる。可動部用同軸ケーブル１の特性インピーダンスは、例えば７５Ωである。

（内部導体２）
内部導体２は、銅等からなる金属素線を複数本撚り合わせた子撚り線を複数用い、さらに複数の子撚り線を撚り合わせた複合撚り線からなる。子撚り線は、複数本の金属素線を集合撚りして構成され、内部導体２は、複数本の子撚り線を同心撚りして構成される。内部導体２を複合撚りで構成することで、可動部用同軸ケーブル１の可とう性を高めて配線しやすくでき、また可動部で繰り返し屈曲や捻回を加えても金属素線に断線が発生しにくくなり、耐屈曲性及び耐捻回性が向上する。また、内部導体２は、上述した複合撚り線とすることにより、可動部用同軸ケーブル１に対してしごくような負荷がかかった場合であっても、断線等を生じにくくすることに有効である。

耐屈曲性及び耐捻回性を十分に得るために、内部導体２に用いる金属素線としては、引張強さが２２０ＭＰａ以上であり、かつ伸びが５％以上であるものを用いるとよい。また、長距離伝送時の減衰量を小さく抑えるために、内部導体２の導体断面積は０．７５ｍｍ^２以上であるとよい。本実施の形態では、例えば、内部導体２に用いる金属素線として素線径０．０８ｍｍのすずめっき軟銅線を用い、３０本のすずめっき軟銅線を撚り合わせた子撚り線を７本同心撚りすることで、内部導体２を構成することができる。このときの内部導体２の外径は、約１．４１ｍｍ、導体断面積は約１．０４ｍｍ^２である。

（絶縁体３）
絶縁体３は、内部導体２の周囲を覆うように形成されている。絶縁体３としては、高周波信号の伝送特性を向上させる（より詳細には、例えば、１０ＭＨｚ〜６ＧＨｚの帯域の高周波信号を長距離伝送した際に減衰しにくくする）ために、なるべく誘電率が低いものを用いることが望ましい。本実施の形態では、絶縁体３として、内部導体２の外周に設けられた非充実押出層３１と、非充実押出層３１の外周に非接着に設けられた発泡層３２と、発泡層３２の外周に接着して設けられた非発泡層３３と、を有する３層構造のものを用いた。

非充実押出層３１は、低誘電率の非発泡樹脂材料を用いてチューブ押出しにより形成されている。チューブ押出しにより非充実押出層３１を形成することで、非充実押出層３１の形成時に樹脂材料が内部導体２の金属素線間に入りこまず、内部導体２と非充実押出層３１間に部分的に空隙が生じる。これにより、内部導体２は、非充実押出層３１とは独立して動くことができるようになり、耐屈曲性、耐捻回性をより高めることが可能になる。非充実押出層３１としては、例えば、ＦＥＰ（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）や、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）等からなるふっ素樹脂材料を用いることができる。本実施の形態では、例えば、ＦＥＰからなる厚さ０．３ｍｍの非充実押出層３１を形成することができる。

発泡層３２は、高周波における良好な電気特性を担保する低誘電率の層であり、発泡絶縁樹脂材料で構成されている。発泡層３２の発泡度は、３０％以上７０％以下とするとよい。発泡層３２の発泡度が３０％未満であると、誘電率が大きくなり高周波信号の長距離伝送特性が劣化してしまい、発泡度が７０％を超えると発泡層３２が柔らかくなりすぎて、屈曲時等に外力により潰れやすくなり、高周波信号の伝送特性が劣化してしまうためである。発泡層３２は、非充実押出層３１に用いる樹脂材料よりも低融点の樹脂材料で形成され、非充実押出層３１とは非接着に形成されている。これにより、可動部用同軸ケーブル１がロボットの可動に追従して動くときに、可動部用同軸ケーブル１の長手方向に対して非充実押出層３１が発泡層３２とは独立して動くことができるようになり、耐屈曲性、耐捻回性をより高めることが可能になる。発泡層３２としては、例えば、照射架橋発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンからなるものを用いることができる。本実施の形態では、照射架橋発泡ポリエチレンからなる厚さ１．１５ｍｍの発泡層３２を形成した。

非発泡層３３は、発泡層３２を保護するための層であり、発泡層３２と同じ樹脂材料を用いて充実押出しにより形成される。非発泡層３３を充実押出しにより形成することにより、発泡層３２の表面にあらわれる発泡の孔が埋められ、非発泡層３３と発泡層３２とが接着される。非発泡層３３としては、伸びが３００％以上、引張強さが１５ＭＰａ以上、誘電率が２．５以下となる非発泡絶縁樹脂からなる樹脂材料を用いるとよい。可動部用同軸ケーブル１を曲げた際の負荷は径方向外方ほど大きくなるので、非発泡層３３の伸びや引張強さを大きくすることで、繰り返し曲げや捻回が加えられた際に絶縁体３に割れが生じにくくなり、耐屈曲性や耐捻回性がより向上する。非発泡層３３としては、例えば、非発泡ポリプロピレンや、照射架橋ポリエチレン等からなるものを用いることができる。本実施の形態では、例えば、照射架橋ポリエチレンからなる厚さ１．２５ｍｍの非発泡層３３を形成することができる。このときの絶縁体３の外径は、約６．８ｍｍである。

（摩耗抑制層４）
摩耗抑制層４は、絶縁体３の周囲にフッ素樹脂テープからなるテープ部材４１を螺旋状に巻き付けて構成されている。例えば、摩耗抑制層４を押出成形によって設けることも考えられるが、この場合、摩耗抑制層４が筒状となるために非常に硬く曲げにくくなってしまい、可動部用同軸ケーブル１の可とう性が低下してしまう。つまり、本実施の形態では、可動部用同軸ケーブル１の可とう性の低下を抑制するとともに、可動部用同軸ケーブル１にしごくような負荷がかかるときに、複数本の金属素線で構成される外部導体５と絶縁性の樹脂材料で構成される絶縁体３との間で生じる側圧摩耗によって絶縁体３が摩耗することを抑制するために、絶縁体３の周囲にフッ素樹脂テープからなるテープ部材４１を螺旋状に巻き付けることで、摩耗抑制層４を形成している。テープ部材４１は、フッ素樹脂テープの幅方向の一部が重なり合うように重ね巻きされて絶縁体３の外周に螺旋状に巻き付けられている。このとき、テープ部材４１は、可動部用同軸ケーブル１がしごくような動きをしたときに、絶縁体３の表面がテープ部材４１の重なり合う部分から露出しない状態が維持されるように重ね巻きされている。また、テープ部材４１は、重なり合う部分が接着されておらず、可動部用ケーブル１がしごくような動きをしたときに、重なり合ったテープ部材４１同士が互いにスライドするように動くことができる。また、テープ部材４１を構成するフッ素樹脂テープは、絶縁体３及び外部導体５のそれぞれに対して非接着性の表面を有することが望ましい。なお、ここでいう「フッ素樹脂テープからなるテープ部材」とは、フッ素樹脂によって一様に形成されたテープで構成されるものを意味する。また、テープ部材４１は、上述した作用及び効果を得るために、フッ素樹脂テープの重なり合う部分がフッ素樹脂テープの幅（例えば、１５ｍｍ〜３５ｍｍ）の０．３倍以上０．５倍以下となるように重ね巻きされていることが望ましい。

本実施の形態に係る可動部用同軸ケーブル１では、上述した摩耗抑制層４を絶縁体３と外部導体５との間に備えることで、可動部用同軸ケーブル１にしごくような負荷がかかった際に、可動部用同軸ケーブル１が側圧を受けることになるが、この側圧によって絶縁体３（特に、非発泡層３３の表面）と外部導体５とが擦れて絶縁体３が摩耗してしまうことを抑制できる。つまり、摩耗抑制層４を備えることで、絶縁体３に接触する摩耗抑制層４の面と外部導体５に接触する摩耗抑制層４の面とが側圧によって摩耗しにくいため、可動部用同軸ケーブル１にしごくような負荷がかかった場合の耐久性（以下、単にしごきに対する耐久性という）を向上することができる。

可動部用同軸ケーブル１にしごくような負荷が加わった際に、外部導体５が摩耗抑制層４に対して滑るように動くことができ、しごきに対する耐久性を向上させることができるように、摩耗抑制層４は、その表面の滑りがよいこと（摩擦係数が絶縁体３の表面の摩擦係数よりも低いこと）が望まれる。テープ部材４１に用いるフッ素樹脂テープとしては、例えば、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）テープやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）テープ等が挙げられる。

また、テープ部材４１としては、高周波信号の減衰量を抑えるために、できるだけ誘電率が低いものを用いることが望まれる。本実施の形態では、例えば、表面の滑りがよく、また誘電率も低いＰＴＦＥからなるテープ部材４１を用いることができる。

テープ部材４１の厚さは、２５μｍ以上１５０μｍ以下であるとよい。テープ部材４１の厚さが２５μｍ未満であると薄すぎて繰り返し摩耗により破断しやすくなってしまい、テープ部材４１の厚さが１５０μｍを超えると摩耗抑制層４が硬くなり、可動部用同軸ケーブル１の可とう性が低下してしまうためである。本実施の形態では、例えば、厚さ１００μｍのＰＴＦＥテープからなるテープ部材４１を用いることができる。

本実施の形態では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、１層のフッ素樹脂層４１１を有する（単層の）フッ素樹脂テープからなるテープ部材４１を用いたが、これに限らず、テープ部材４１は、その絶縁体３に対向する面４１ａおよび外部導体５に対向する面４１ｂがフッ素樹脂によって構成されていればよい。例えば、テープ部材４１は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、２層以上の多層構造となっていてもよい。図２（ｃ）では、フッ素樹脂層４１１を多層（図示例では２層）に積層させることによって面４１ａ，４１ｂがともにフッ素樹脂によって構成される例を示している。図２（ｃ）のテープ部材４１は、例えば、フッ素樹脂からなるフィルムを貼り合わせること等によって形成することができる。また、図２（ｄ）では、基材４１２の両面にフッ素樹脂層４１１が設けられていることによって面４１ａ，４１ｂがともにフッ素樹脂によって構成される例を示している。図２（ｄ）のテープ部材４１は、例えば、基材４１２の両面全体にフッ素樹脂を塗布し硬化させてフッ素樹脂層４１１を形成する、あるいは、基材４１２の両面全体にフッ素樹脂からなるフィルムを貼り合わせ、当該フィルムと基材４１２とを融着させること等によって形成することができる。

（外部導体５）
外部導体５は、外部ノイズを遮蔽するためのものである。摩耗抑制層４の外周を覆う可動部用同軸ケーブル１の可とう性を確保するために、外部導体５は、金属素線を編み込んだ編組シールドから構成されている。本実施の形態では、外部導体５は、編組シールドを複数層積層して構成されている。ここでは、編組シールドを２層積層して外部導体５を構成する場合を説明するが、編組シールドを３層以上積層して外部導体５を構成してもよい。以下、径方向内方に設けられる編組シールドを内側編組シールド５１、径方向外方に設けられる編組シールドを外側編組シールド５２と呼称する。

本実施の形態に係る可動部用同軸ケーブル１では、周方向の一部において、外部導体５（内側編組シールド５１）と摩耗抑制層４との間に空気層７が形成されていてもよい。空気層７を形成するためには、内側編組シールド５１の内径を、摩耗抑制層４の外径よりも大きくすればよい。本実施の形態では、内側編組シールド５１の形成時に摩耗抑制層４の外周に例えば編組形成装置に組み込まれた棒状のスペーサをケーブル長手方向に沿うように配置し、当該スペーサ上で金属素線を編み込んで内側編組シールド５１を形成し、形成された内側編組シールド５１をスペーサから離脱させるように編組形成装置から順次送り出すことで、空気層７を形成することができる。なお、このような製造法を行わない場合であっても、テープ部材４１の段差部分（テープ部材４１の幅方向の一部が重なり合うことで生じる段差部分）や内側編組シールド５１の金属素線間にも微小な隙間が生じるが、このような隙間は本発明の空気層７に含まれない。また、スペーサの形状は棒状に限定されない。空気層７の大きさは、摩耗抑制層４の表面から外部導体５の内面（摩耗抑制層４の表面に対向する面）までの最大距離が５μｍ以上３０μｍ以下である範囲内で、外部導体５が摩耗抑制層４の表面からシース６側へ浮いている状態をいう。最大距離は、可動部用同軸ケーブル１を所定の位置で切断した後、切断した部分の横断面（ケーブル長手方向に垂直な断面）を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡を用いて観察したときに、摩耗抑制層４の表面から外部導体５の内面までの直線距離の最大値を測定することによって得られる。

外部導体５（内側編組シールド５１）と摩耗抑制層４間に空気層７を形成することで、外部導体５による締付けを抑制し、可動部用同軸ケーブル１を屈曲、揺動、あるいはしごいた際に、外部導体５（内側編組シールド５１）と摩耗抑制層４とが容易に相対移動できるようになり、耐屈曲性、耐捻回性、及びしごきに対する耐久性を向上することが可能になる。

外側編組シールド５２は、通常の編組シールドの製法と同様に、内側編組シールド５１の外周上で金属素線を編み込んで形成される。内側編組シールド５１と外側編組シールド５２間に空気層を形成すると、外部導体５内での接触抵抗が高くなり特性劣化のおそれが生じてしまうためである。

両編組シールド５１，５２に用いられる金属素線は、耐屈曲性及び耐捻回性を十分に得るために、引張強さが３４０ＭＰａ以上であり、かつ伸びが５％以上であるものが用いられる。本実施の形態では、例えば、両編組シールド５１，５２に用いられる金属素線として、素線径０．０８ｍｍのすずめっき銅合金からなるものを用いることができる。また、両編組シールド５１，５２の密度は約９０％とした。なお、両編組シールド５１，５２に用いられる金属素線は、素線径が同じであっても異なっていてもよい。

さらに、本実施の形態では、両編組シールド５１，５２に、潤滑剤が塗布された金属素線を用いることができる。潤滑剤としては、例えば流動パラフィンを用いることができる。これにより、外部導体５と摩耗抑制層４とがより滑りやすくなり、耐屈曲性、耐捻回性、及びしごきに対する耐久性をより向上することが可能になる。

ところで、内側編組シールド５１の編組角度が大きいと、摩耗抑制層４との擦れが激しくなってしまうおそれがある。また、曲げによる影響を受けやすい外側編組シールド５２の編組角度が小さいと、金属素線に断線が発生しやすくなり耐屈曲性が低下してしまうおそれがある。さらに、両編組シールド５１，５２の編組角度が同じであると、両編組シールド５１，５２間の摩耗が大きくなるおそれがある。よって、内側編組シールド５１の編組角度は、外側編組シールド５２の編組角度よりも小さいとよい。外部導体５が３層以上の編組シールドを有する場合、径方向において最も内方に設けられる編組シールドの編組角度が、当該編組シールドよりも外方に設けられる編組シールドの編組角度よりも小さいとよい。なお、編組角度とは、金属素線の長手方向と可動部用同軸ケーブル１の長手方向とのなす角度（絶対値）である。

（シース６）
シース６は、外部導体の周囲を覆うように形成されている。シース６としては、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やウレタンからなるものを用いることができる。本実施の形態では、ＰＶＣからなる厚さ１．０ｍｍのシース６を形成した。シース６内で外部導体５が動けるように、シース６は、チューブ押出しにより形成されることが望ましい。シース６形成後の可動部用同軸ケーブル１の外径は、約１０ｍｍである。

（可動部用同軸ケーブル１の特性）
以上説明した可動部用同軸ケーブル１を実施例として試作し、耐屈試験、耐捻試験、Ｕ字屈曲試験、しごき試験を行った。また、比較例として、摩耗抑制層４を省略した以外は実施例の可動部用同軸ケーブル１と同じ構成である比較例の可動部用同軸ケーブルを作成し、同様の試験を行った。

屈曲試験では、図３に示すように、線心の移動が起こらないように可動部用同軸ケーブル１の上端部を固定し、可動部用同軸ケーブル１の下端部に荷重Ｗ＝５Ｎ（５００ｇｆ）の錘を吊り下げ、可動部用同軸ケーブル１の左右に湾曲させた形の曲げジグ１１を取り付けた状態で、曲げジグ１１に沿って左右方向に±９０°の曲げを加えるように可動部用同軸ケーブル１を屈曲させた。屈曲の曲げ半径Ｒは、可動部用同軸ケーブル１の外径の約５倍とした。屈曲速度は３０回／分とし、屈曲回数は左右方向への一往復を１回としてカウントした。また、可動部用同軸ケーブル１の屈曲を繰り返し、適宜回ごとに可動部用同軸ケーブル１の両端部間で内部導体２の導通検査を行い、初期からの減衰量あるいは特性インピーダンスの変化量が１０％以上となった屈曲回数を屈曲寿命とした。屈曲試験では、屈曲寿命が３０万回以上である場合を合格とし、屈曲寿命が３０万回未満である場合を不合格とした。

捻回試験では、図４に示すように、線心の移動が起こらないように可動部用同軸ケーブル１の上端部を固定し、可動部用同軸ケーブル１の一箇所を回転しない固定チャック１２に取り付け、それより上部に距離ｄ（捻回長）＝５００ｍｍ離れた箇所を回転チャック１３に取り付けた。可動部用同軸ケーブル１の下端部には、荷重W＝５N（５００ｇｆ）の錘を吊り下げた。この状態で回転チャック１３を回転させることで可動部用同軸ケーブル１に±１８０°の捻りを繰り返し加えた。捻回速度は３０回／分とし、捻回回数は各方向への一往復を１回としてカウントした。また、可動部用同軸ケーブル１の捻回を繰り返し、適宜回ごとに可動部用同軸ケーブル１の両端部間で内部導体２の導通検査を行い、初期からの減衰量あるいは特性インピーダンスの変化量が１０％以上となった捻回回数を捻回寿命とした。捻回試験では、捻回寿命が３０万回以上である場合を合格とし、捻回寿命が３０万回未満である場合を不合格とした。

Ｕ字屈曲試験では、図５に示すように、可動部用同軸ケーブル１の一端部を固定プレート１４に固定すると共に、可動部用同軸ケーブル１を固定プレート１４と平行に延出し、延出した可動部用同軸ケーブル１をＵ字状に折り返した後に、可動部用同軸ケーブル１の他端部を固定プレート１４と平行に配置された移動プレート１５に固定した。この状態で移動プレート１５を、移動プレート１５からの可動部用同軸ケーブル１の延出方向と平行な方向にストローク長Ｌ＝１ｍで往復移動させることを繰り返した。可動部用同軸ケーブル１の曲げ半径は可動部用同軸ケーブル１の外径の約１０倍とした。ストローク速度は２５回／分とし、ストローク回数は、移動プレート１５を一往復させたときを１回としてカウントした。また、適宜回ごとに可動部用同軸ケーブル１の両端部間で内部導体２の導通検査を行い、初期からの減衰量あるいは特性インピーダンスの変化量が１０％以上となったストローク回数をＵ字屈曲寿命とした。Ｕ字屈曲試験では、Ｕ字屈曲寿命が１００万回以上である場合を合格とし、Ｕ字屈曲寿命が１００万回未満である場合を不合格とした。

しごき試験では、図６に示すように、可動部用同軸ケーブル１を水平方向に延びるように配置すると共に、その両端部を滑車１６を介して下方に延出し、その両端に荷重W＝５N（５００ｇｆ）の錘１７を吊り下げた。また、滑車１６間の可動部用同軸ケーブル１を、水平方向に往復移動可能な台車１８に設けられた２つの滑車１８ａ，１８ｂに通した。一方の滑車１８ａは、図示左方向から導入された可動部用同軸ケーブル１を１８０度方向転換して左方向に延出し、他方の滑車１８ｂは滑車１８ａから導入された可動部用同軸ケーブル１を１８０度方向転換して右方向に延出する。この台車１８を左右に繰り返し往復移動させることで可動部用同軸ケーブル１を繰り返ししごくようにした。しごき速度は１０回／分とし、しごき回数は台車１８を一往復させたときを１回としてカウントした。滑車１８ａ，１８ｂの直径は１６０ｍｍとした。また、適宜回ごとに可動部用同軸ケーブル１の両端部間で内部導体２の導通検査を行い、初期からの減衰量あるいは特性インピーダンスの変化量が１０％以上となったしごき回数をしごき寿命とした。しごき試験では、しごき寿命が１０万回以上である場合を合格とし、しごき寿命が１０万回未満である場合を不合格とした。

屈曲試験、捻回試験、Ｕ字屈曲試験、およびしごき試験の結果を表１にまとめて示す。

表１に示すように、屈曲試験、捻回試験、及びＵ字屈曲試験については、実施例、比較例共に合格であった。しかし、しごき試験については、比較例が不合格となり、実施例が合格となった。これにより、摩耗抑制層４を備えることで、しごきに対する耐久性が向上することが確認された。

（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可動部用同軸ケーブル１では、絶縁体３と外部導体５との間に、絶縁体３の周囲にテープ部材４１を螺旋状に巻き付けてなる摩耗抑制層４を備え、摩耗抑制層４は、テープ部材４１の絶縁体３に対向する面４１ａおよび外部導体５に対向する面４１ｂがフッ素樹脂によって構成されている。これにより、長距離伝送に適した電気特性が得られるよう内部導体２の導体断面積を大きくした場合であっても、しごきに対する耐久性が高く、断線等の不具合が発生しにくい可動部用同軸ケーブル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］内部導体（２）と、前記内部導体（２）の周囲を覆う絶縁体（３）と、前記絶縁体（３）の周囲にテープ部材（４１）を螺旋状に巻き付けてなる摩耗抑制層（４）と、前記摩耗抑制層（４）の外周を覆う編組シールドからなる外部導体（５）と、前記外部導体（５）の周囲を覆うシース（６）と、を備え、前記摩耗抑制層（４）は、前記テープ部材（４１）の前記絶縁体（３）に対向する面および前記外部導体（５）に対向する面がフッ素樹脂によって構成される、可動部用同軸ケーブル（１）。

［２］前記摩耗抑制層（４）は、前記テープ部材（４１）の幅方向の一部が重なり合うように前記テープ部材（４１）が重ね巻きされており、重なり合った前記テープ部材（４１）同士が互いに動くことができる、［１］に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［３］前記摩耗抑制層（４）は、前記テープ部材（４１）の表面の摩擦係数が前記絶縁体の表面の摩擦係数よりも低い、［１］または［２］に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［４］前記絶縁体（３）は、前記内部導体（２）の外周に設けられた非充実押出層（３１）と、前記非充実押出層（３１）の外周に非接着に設けられた発泡層（３２）と、前記発泡層（３２）の外周に接着して設けられた非発泡層（３３）と、を有し、前記内部導体（２）は、前記非充実押出層（３１）とは独立して動くことができる、［１］乃至［３］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［５］周方向の一部において、前記外部導体（５）と前記摩耗抑制層（４）との間に空気層（７）が形成されている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［６］前記外部導体（５）は、編組シールドを複数層積層して構成されており、径方向において最も内方に設けられる編組シールド（５１）の編組角度が、当該編組シールド（５１）よりも外方に設けられる編組シールド（５２）の編組角度よりも小さい、［１］乃至［５］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［７］前記外部導体（５）は、引張強さが３４０ＭＰａ以上であり、かつ伸びが５％以上である金属素線を編み込んだ編組シールドからなる、［１］乃至［６］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［８］前記外部導体（５）に用いる前記金属素線が、すずめっき銅合金からなる、［７］に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［９］前記外部導体（５）に用いる前記金属素線には、潤滑剤が塗布されている、［７］または［８］に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［１０］前記内部導体（２）の導体断面積が、０．７５ｍｍ^２以上である、［１］乃至［９］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

［１１］前記内部導体（２）は、金属素線を複数本撚り合わせた子撚り線を複数用い、さらに複数の前記子撚り線を撚り合わせた複合撚り線からなる、［１］乃至［１０］の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル（１）。

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。

１…可動部用同軸ケーブル
２…内部導体
３…絶縁体
３１…非充実押出層
３２…発泡層
３３…非発泡層
４…摩耗抑制層
４１…テープ部材
５…外部導体
５１ 内側編組シールド
５２ 外側編組シールド
６…シース
７…空気層

Claims (11)

1. 内部導体と、
   前記内部導体の周囲を覆う絶縁体と、
   前記絶縁体の周囲にテープ部材を螺旋状に巻き付けてなる摩耗抑制層と、
   前記摩耗抑制層の外周を覆う編組シールドからなる外部導体と、
   前記外部導体の周囲を覆うシースと、を備え、
   前記摩耗抑制層は、前記テープ部材の前記絶縁体に対向する面および前記外部導体に対向する面がフッ素樹脂によって構成される、
   可動部用同軸ケーブル。
2. 前記摩耗抑制層は、前記テープ部材の幅方向の一部が重なり合うように前記テープ部材が重ね巻きされており、重なり合った前記テープ部材同士が互いに動くことができる、
   請求項１に記載の可動部用同軸ケーブル。
3. 前記摩耗抑制層は、前記テープ部材の表面の摩擦係数が前記絶縁体の表面の摩擦係数よりも低い
   請求項１または２に記載の可動部用同軸ケーブル。
4. 前記絶縁体は、
   前記内部導体の外周に設けられた非充実押出層と、
   前記非充実押出層の外周に非接着に設けられた発泡層と、
   前記発泡層の外周に接着して設けられた非発泡層と、を有し、
   前記内部導体は、前記非充実押出層とは独立して動くことができる、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。
5. 周方向の一部において、前記外部導体と前記摩耗抑制層との間に空気層が形成されている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。
6. 前記外部導体は、編組シールドを複数層積層して構成されており、
   径方向において最も内方に設けられる編組シールドの編組角度が、当該編組シールドよりも外方に設けられる編組シールドの編組角度よりも小さい、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。
7. 前記外部導体は、引張強さが３４０ＭＰａ以上であり、かつ伸びが５％以上である金属素線を編み込んだ編組シールドからなる、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。
8. 前記外部導体に用いる前記金属素線が、すずめっき銅合金からなる、
   請求項７に記載の可動部用同軸ケーブル。
9. 前記外部導体に用いる前記金属素線には、潤滑剤が塗布されている、
   請求項７または８に記載の可動部用同軸ケーブル。
10. 前記内部導体の導体断面積が、０．７５ｍｍ^２以上である、
    請求項１乃至９の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。
11. 前記内部導体は、金属素線を複数本撚り合わせた子撚り線を複数用い、さらに複数の前記子撚り線を撚り合わせた複合撚り線からなる、
    請求項１乃至１０の何れか１項に記載の可動部用同軸ケーブル。

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