JPH01100807A - 難燃性放射同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は通信システムに使用する同軸ケーブル、より
詳細には発泡誘電材（ｆｏａｍ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ
■ａｔｅｒｉａｌ）で形成され、高度な火炎抑止特性を
備えた同軸ケーブルに関するものである。

［従来の技術］ 発泡誘電タイプ、即ちエア誘電タイプの同軸ケーブルは
通信システムにおいて、アンテナフィード装置として広
く使用されている。その典型的な用途としては、地上マ
イクロ波システムのためのアンテナシステム、単独の陸
上移動ラジオアンテナシステム、放送通信アンテナシス
テムや地上局のアンテナシステムや、高周波通信システ
ムがある。このような同軸ケーブルは基本的には、電気
信号を発生ステーシランからその信号を放射するアンテ
ナへ伝達するように機能する。他方、この放射型の同軸
ケーブルは電気信号、即ちラジオ信号をアンテナからと
いうよりはむしろケーブルから直接伝達する連続アンテ
ナとして機−するように設計されている。

上記のような放射同軸ケーブル、即ち漏孔のある（ｌｅ
ａｋｙ　）同軸ケーブルは従来のアンテナを使用できな
い個所でラジオ信号を伝達するために有効的、かつ経済
的に機能する。この放射ケーブルシステムは通常の中央
集中型のＶＨＦやＵＨＦの通信システムが実際に使用さ
れないような鉄道、鉱山及びトンネルのような長い地下
設備を伴う用途において三路モービルラジオ、ラジオペ
ージング（ｒａｄｉｏ　ｐａｇｉｎｇ）及びその他の局
地的放送に特に不可欠なものである。

特定の用途に拘わらず、同軸ケーブルの共通の要件は火
炎の拡散を阻止する高度な抑止力を備えることにある。

過負荷時におけるケーブルの過熱やこれに関連するシス
テムの故障によって火災が発生する。

さらに、より重要なことは、電気装置に火災が発生した
ときに、そこに使用されているケーブルは火炎の拡散を
助長し、また有害な煙霧や煙を発生させる。アンテナへ
の加圧通路を必要とせず、地上移動ラジオ、陸上マイク
ロ波リンクを使用した例にしばしば特定されるようなア
ンテナフィーダシステムには発泡誘電同軸ケーブルが特
に適している。この場合において、ケーブルが発火した
とき、火災を拡散しないことは重要なことである。

前記同軸ケーブルは例えば塩化ポリビニル（ＰＶＣ）や
そのフッ素樹脂材のようなハロゲン含有材でケーブルを
被覆されることによって火炎抑止特性を生じた。このよ
うなケーブルは極度の加熱　　　。

状態のもとでさえ、火炎を拡散させることはない。

しかしながら、火炎に晒されると鞘体のハロゲン含有物
質が有害な煙を発生し、有毒性にして腐食性ガスを形成
する。このようなケーブルを使用すると、実質上の安全
が脅かされるばかりか、火炎抑止材の低化から二次的損
害を招来することがある。

従来、オレフィンコポリマーやその他の酸素指数の高い
材料（ｈｉｇｈ　ｏｘｙｇｅｎ　１ｎｄｅｘ　５ａｔｅ
ｒｉａｌ）等のハロゲンを含有しないものを主とした火
炎抑止ケーブルが開発されている。前記ハロゲンを含有
しない材料を交叉結合する行程によって製造されるケー
ブルにより、火炎抑止及び火炎防止特性が改善される。

このようなケーブルに伴う主たる問題は、それらが非常
に高価にして堅固で、さらには柔軟性がないということ
である。

発泡誘電材を使用した放射同軸ケーブルの特有の問題は
、このケーブルの構造的な原因によって発生する。即ち
、放射同軸ケーブルにおいて、スロット又はその他の孔
が外側コンダクタに備わっていて、伝達されるＲＦ信号
の制御部分を放射させることができ、ケーブルの全長に
沿って放射源を作り出す、前記外側コンダクタ自体は内
側コンダクタに押し出される発泡コアにて構成される組
立体を包囲し、同軸組立体全体は火炎抑止材で被覆され
る。この種の構造により、火災発生の際にケーブルが高
度の加熱状態に晒されると、ケーブルの内側の発泡体が
溶融し、外側コンダクタにある孔から泡立って、軟化し
た外側ジャケットへ侵出し、火炎に晒されることになる
。

結果として、殆どの現存の放射同軸ケーブルはＩＥＥＥ
−３８３テストのような厳しい耐火テストに合格するこ
とは不可能である。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、この発明の目的は、火炎抑止特性を向上させた
発泡誘電材を使用した同軸ケーブル、即ち自らも鎮火特
性を示し、強い火炎に晒された時でさえ、ケーブルの長
さに沿って火炎が伝達しないような火炎抑止力の強い同
軸ケーブルを提供することにある。

この発明の別の目的は、非ハロゲン化材によって構成し
た上記の同軸ケーブルを提供することにある。

この発明のさらに別の目的は、ケーブルに含有される発
泡誘電材が溶融して泡立って、支持用ジャケットから流
出することがないようにした同軸ケーブルを提供するこ
とにある。

この発明のさらに別の目的は、製造が比較的簡単にして
経済性に優れ、さらには使用時においてその可視性によ
って曲げ易い同軸ケーブルを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するために、この発明は内側コンダ
クタと、前記内側コンダクタを包囲する発泡誘電材の層
と、前記発泡誘電材の層をこれと直接に接触する状態で
包囲する単一の連続波形状をなす外側コンダクタと、前
記外側コンダクタの長さに沿って形成され、かつ電磁放
射を通過させるために外側コンダクタの波状体の頂部に
穴ぐり加工して複数のスロットと、前記外側コンダクタ
の各スロットを覆うように外側コンダクタの外面上に巻
装され、かつ耐熱接着材によってキャリヤ材に固定され
る独特の耐火材により１つの層をなす不活性の火炎抑止
用バリヤテープと、前記バリヤテープの層上に押し出さ
れる火炎抑止材よりなり、かつ溶融して泡立ってスロッ
トより侵入する前記発泡誘電材が接触することをバリヤ
テープによって防止されジャケットとからなることをそ
の要旨とする。

さらに、同一目的を達成するために、内側コンダクタと
、前記内側コンダクタを包囲する発泡誘電材の層と、前
記発泡誘電材の層をこれと直接に接触する状態で包囲す
る単一の連続波形状をなす外側コンダクタと、前記外側
コンダクタの長さに沿って形成され、かつ電磁放射を通
過させるために外側コンダクタの波状体の頂部に穴ぐり
加工して複数のスロットと、前記外側コンダクタの波状
体部に形成され、かつ同外側コンダクタと誘電材との間
において相対的な縦方向の転移を制限するように誘電材
の層に食い込んでいる樋部と、前記外側コンダクタを包
囲する火炎抑止材よりなる外側ジャケットとからなる同
軸ケーブルにおいて、複数個のスロットと、耐熱接着材
によりキャリヤ材に固定された独特の向き耐火材よりな
り、かつ全てのスロットを覆うように前記外側コンダク
タの外面に巻装され、さらには溶融して泡立った前記発
泡溶融材がスロットを通過して侵出し、外側ジャケット
と接触することを防止する少なくとも一層の不活性の火
炎抑止用のバリヤテープとからなることをその要旨とす
る。

［作用］ 外側ジャケットと外側コンダクタとの間に少なくとも１
つの層の火炎抑止力の強い内側バリヤテープを使用した
ことにより、バリヤテープが優れた熱遮断特性を示し、
同時に誘電損が少なく、優れた伝達特性を有し、その結
果として外側コンダクタのスロットの周囲の放射フィー
ルドがバリヤテープ自体によって事実上影響されない。

このバリヤテープにより発泡体が火災に巻き込まれるこ
とを防止する。

さらに、火災抑止用のバリヤテープとジャケットの火災
抑止熱可塑性材とを組合わせているので、交叉結合材を
使用せずに柔軟性を有する火炎抑止力が強くなり、さら
に製造、設置がともに安価に行われ得る。

［実施例］ 以下、この発明の第１の実施例を第１図に従って詳述す
る。

放射ケーブルはその中心に内側コンダクタｌを有してい
る。前記内側コンダクタｌは例えば銅、アルミニウム、
銅で被覆したアルミニウムのような滑らかな波形状の導
電材によって形成されている。また、この内側コンダク
タ１は例えば多孔状（ｃｅｌｌｕｒ）ポリエチレンのよ
うな低損の発泡誘電材２の層にて包囲されている。

また、外側コンダクタ３は発泡誘電材２の層を包囲し、
この外側コンダクタ３を形成する波形状の銅ストリップ
は外側コンダクタ３の長さ方向に沿って配置された一連
のスロット４を備えている。

これらスロット４は楕円形に形成するのが好ましいが、
その他の形状に形成してもよい、銅よりなる波形状の外
側コンダクタ３には放射孔、即ちスロット４が形成され
ているために、ラジオ周波信号の制御された部分がケー
ブルの全長に沿って要素源から放射することを許容する
ようにケーブルを通過して伝達される。この結果、同軸
ケーブルは実際に連続アンテナとして機能するようにな
っている。

前記した構造は通常、放射同軸ケーブルとして採用され
るものである。そして、通常のケーブルにおいては外側
コンダクタの周囲に火炎抑止用のジャケットを備えてい
る。このようなケーブルが掻端な加熱状態に晒されると
、ジャケットは火炎を抑止するものの、より高温になる
と軟化する。

さらに、発泡誘電材２は高温で溶融し、温度がより上昇
を続けると溶融した誘電材２がスロット４を通過して外
側コンダクタ３の境界の外部に泡立って流出する。

上記した泡立った誘電材２は軟化した外・側のジャケッ
トへ向かって押しやられ、このジャケットに浸透して、
火炎に対して直接晒されることとなる。この誘電材２は
火勢を強めることとなり、火炎を自由に伝達し、ケーブ
ルを完全に破壊することになる。前記誘電材２が交叉結
合したポリマーである場合には、発泡体はとけたり、泡
立ったりはしない。非ハロゲン化材の火炎抑止力を改善
するためのジャケット材の交叉結合は、火災の際にその
軟化傾向を減衰させることができる。しかしながら、そ
の交叉結合はケーブルのコストを上昇させたり１．ケー
ブルの放射特性を低下させたりする。

また、放射同軸ケーブルは従来から広汎に使用されてい
た。そして、この放射同軸ケーブルは一般に標準の加熱
状態のもとて回路の完全性を保持することのみに主眼を
置いた標準火炎テストに合格することが期待されていた
。しかしながら、−般的に放射同軸ケーブル、特に発泡
誘電性の放射同軸ケーブルを不可欠とするような例が最
近になって増加したことにより、多くの当業者がその火
炎抑止特性の重要さを認識することとなった。この結果
、ケーブルの火炎伝達特性に重点を置いたＩＥＥＥ−３
８３テストに合格しなければならないという要件が生じ
る結果となったものの、従来の放射同軸ケーブルではこ
れを経済的に行うことが不可能であった。

発泡誘電材２を使用した放射同軸ケーブルに関連する上
記の問題は、波形状の外側コンダクタ３の上に少なくと
も一層の不活性火炎抑止用のバリヤテープ５を被せるこ
とにより解決される。火炎抑止用の非ハロゲン化熱可塑
性材で形成される外側鞘体、即ちジャケット６をバリヤ
テープ５に被せる。

前記バリヤテープ５は外側ジャケット６と外側コンダク
タ３との間でバリヤとして機能し、発泡誘電材２は外側
コンダクタ３内に有効に含有され、溶融したり、泡立ち
したりしてジャケット６と接触することがないように仕
組まれている。たとえ、外側のジャケット６の材料が高
熱状態のもとで軟化するとしても、発泡層が泡立ってジ
ャケット６へ浸透する可能性はない。

上記の結果、外側のジャケット６は火炎抑止性の低い材
料を採用すればよく、ジャケット６又は誘電コアそれ自
体を交叉させる必要はない。そのうえ、バリヤテープ５
を備えることによりハロゲン化材料に比べて本質的に火
炎抑止力に劣る非ハロゲン化材を使用することによって
生ずる外側のジャケット６の火炎抑止力を補充すること
が可能となる。

前記バリヤテープ５は高温で（少な（とも約１２００＠
Ｃの温度まで）火炎に晒される時でさえ、絶縁材として
作用することのできる成分となるように選択される。さ
らに、バリヤテープ５の成分は化学的に不活性にして無
毒であり、ハロゲン化物質を含有していない、その成分
は水を通さず、耐放射性、耐酸性及び耐アルカリ性であ
ることが好ましい。また、バリヤテープ５は乾燥してい
るとともに、非粘着性であって、可撓性に優れて使用性
が高いうえ、優れた引っ張り強度を有していることが重
要である。

さらには、バリヤテープ５は好ましくは耐熱性接着材を
浸透させ、繊維ガラスをはじめとする適切な担体と組合
わせた電気グレード雲母等のような無機性の耐火材料よ
り構成されている。この耐火材料をケーブルに使用する
時には、放射同軸ケーブルが普通に作動する際の周波数
で適切に低い分散計数を表すものであることも重要であ
る。これはバリヤテープ５の存在がケーブルの電気特性
に大きな影響を与えないことを保証する。前記の要件を
満足させるバリヤテープ５はベルギーのコゲビ社（ｃｏ
ｇｅｂｉ）によりｒＦ　Ｉ　ＲＯＸＪという商標名で市
販されている。

本実施例に従った火炎抑止機能を備えた放射同軸ケーブ
ルを製造する工程の第１の段階は、通常銅によって適切
なサイズに正確に形成される内側コンダクタｌ上に発泡
誘電材２（第１図参照）を押し出すことである。この結
果、一般に銅かアルミニウムのような材料のストリップ
素材が予め設けられた組立体の周囲に管となるように形
成されたのち、溶接されて連続して延びる外側コンダク
タ３が形成されている。この外側コンダクタ３は内側コ
ンダクタ１と同軸上に配置され、発泡誘電材２が外側コ
ンダクタ３内における内側コンダクタ１を除いた部分全
体を満たすように充填される。

前記外側コンダクタ３は環状、又は螺旋上の波形をなし
くケーブルに可撓性をもたせるため）、その長さ方向に
おいて頂部３Ａと樋部３Ｂとが交互に配置されている。

そして、前記頂部３Ａにはスロット４が形成されている
。

上記のように形成すると、外側コンダクタ３は樋部３Ｂ
の近くで誘電材２に食い込んで、前記外側コンダクタ３
と同外側コンダクタ３にて包囲されている誘電材２との
間に充分な把持作用を保証する。この時、これら２つの
部材２．３間の膨張の際に適応できるようになっている
。前記外側コンダクタ３を形成する金属のストリップを
波形にするに先立って所望の大きさのスロット４を形成
してお（ことも可能である。また、外側コンダクタ３は
スロット４を穴ぐり加工する前に、コア組立体の周囲に
位置させて波形状に形成することもできる。

上記した段階で、火炎抑止用のバリヤテープ５は、全て
スロット４がこのバリヤテープ５によって完全に覆われ
るような方法で外側コンダクタ３の外周面上に巻装され
る。この巻装作業はバリヤテープ５が二重の層をなして
スロット４に有効に被さるように半分を重ねて行われる
０組立体全体は、所望の熱可塑性の火炎防止材よりなる
ジャケット６を組立体上に押し出すことによって被覆さ
れる。

前記バリヤテープ５を備えることにより、ケーブル製造
にあたり、新たに１つの簡単な工程を付加することにな
る。このバリヤテープ５は可撓性があり、容易に曲げる
ことができるので、同バリヤテープ５を外側コンダクタ
３に普通に巻装すればよい。前記バリヤテープ５が可撓
性を備えていることは、ケーブルの組立体全体の可撓性
を保持することにもなる。前記ジャケット６を形成する
には火炎抑止力に優れるポリマー材であればいかなるも
のでも使用することが可能であるが、非ハロゲン化材で
、自己鎮火性を備え、誘電損が小さいものが好ましい、
これらの特性は、本実施例における同軸ケーブルでは特
に有効である。なお、このような特性を備えたジャケッ
ト６の材料としてゼネラルエレクトリック社（Ｇｅｎｅ
ｒａｌ　ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎ＋ｐａｎｙ）製の商標
名ｒＮＯＲＬＹ　　ＰＸ１７６６Ｊという製品を挙げる
ことができる。

次に、第２図に従ってこの発明における第２の実施例を
説明する。

この実施例は、外側コンダクタ３の外周面上に直接に巻
装された第１Ｎのバリヤテープ５の上に第２層のバリヤ
テープ５Ａを備えている点において前記第１実施例とは
異なる。

即ち、第２層のバリヤテープ５Ａは前記バリヤテープ５
と同一材料にて構成され、その５０％の重なりをもって
巻装されていることが望ましい。

この第２層のバリヤテープ５Ａはスロット４をシールす
る際に第１層のバリヤテープ５の作用を補充して火炎抑
止力を増強し、ケーブルの伝達特性、即ち可撓性に実質
的な影響を与えることを防止している。

また、外側コンダクタ３の外側にバリヤテープ５を備え
ることは、誘電材３に対して直接にバリヤテープ５を巻
装することと比較して著しい効果がある。即ち、前記誘
電材２に直接にバリヤテープ５を巻装する場合には、外
側コンダクタ３と誘電材２との間にバリヤテープ５の層
が介在し、両者２．３間の把持力を低下させることとな
る。従って誘電材２及び外側コンダクタ３が横方向に相
対移動することがある。

さらに、波形形成工程自体及び／又は次のスロット４の
穴ぐり工程によってバリヤテープ５が損傷し易くなる。

また、種々のテストの結果、外側コンダクタ３にバリヤ
テープ５を巻装することにより、誘電損が低下し、耐火
炎伝達性を増強させながら、ケーブルの伝達特性に対す
る影響が最小限に抑えられることが明らかになった。こ
のようなケーブルはバリヤテープ５を誘電材２の層に巻
装した場合より耐火性が低い材料で形成された外側のジ
ャケット６に使用した時、ＩＥＥＥ−３８３の基準規格
に合致することが明らかになった。

前記した実施例における放射同軸ケーブルはアンダーラ
イターズラボラトリー社（Ｕｎｄｅｒｗｒｉ　ｔｅｒｓ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）における規格Ｕ　Ｌ　１５
８１に規定された垂直トレイ火炎テストを行ったときに
大変に有効であった。この規格は周知のＩＥＥＥ−３８
３火炎テストと同様に厳格なものであり、この規格に適
合したことにより放射同軸ケーブルの適用度は完全に保
証されたことになる。放射同軸ケーブル（コアとジャケ
ット６とが交叉結合しているもの以外の）でこの種のテ
ストに合格したり、規格に適合し得るものは、本出願人
の知る限りにおいて存在しない。

前記実施例群における同軸ケーブルは、火炎抑止力が著
しく改善された。さらに、誘電層及び／又は保護用ジャ
ケットのために交叉結合したポリマー材に起因する電気
特性や経済性の低下が生じることはない、加えて、この
同軸ケーブルは火炎を伝達させたり拡散させることはな
く、従来と同様の方法によって容易に製造され、可撓性
を利用して正確に設置される。

［効果］ 以上詳述したように、この発明の同軸ケーブルによると
、優れた鎮火特性を示し、強い火炎に晒された時でさえ
、ケーブルの長さに沿って火炎が伝達しないような強い
火炎抑止力を有するという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例における同軸ケーブル
を示す側面図、第２図はこの発明の第２の実施例におけ
る同軸ケーブルを示す側面図である。 内側コンダクタｌ、発泡誘電材２、外側コンダクタ３、
頂部３Ａ、樋部３Ｂ、スロット４、バリヤテープ５、ジ
ャケット６゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内側コンダクタと、 前記内側コンダクタを包囲する発泡誘電材の層と、 前記発泡誘電材の層をこれと直接に接触する状態で包囲
   する単一の連続波形状をなす外側コンダクタと、 前記外側コンダクタの長さに沿って形成され、かつ電磁
   放射を通過させるために外側コンダクタの波状体の頂部
   に穴ぐり加工して形成した複数のスロットと、 前記外側コンダクタの各スロットを覆うように外側コン
   ダクタの外面上に巻装され、かつ耐熱接着材によってキ
   ャリヤ材に固定される耐火材により１つの層をなす不活
   性の火炎抑止用バリヤテープと、 前記バリヤテープの層上に押し出される火炎抑止材より
   なり、かつ溶融して泡立ってスロットより侵入する前記
   発泡誘電材が接触することをバリヤテープによって防止
   されるジャケットと からなることを特徴とする同軸ケーブル。 ２、前記耐火材は電気グレードの雲母であり、さらに選
   択されたキャリヤ材は繊維ガラスであることを特徴とす
   る請求項１に記載した同軸ケーブル。 ３、前記火炎抑止用のバリヤテープの第１層は外側コン
   ダクタに巻装され、このバリヤテープの第２層は前記し
   た各スロットを有効に覆うように前記バリヤテープの第
   １層に巻装されていることを特徴とする請求項１に記載
   した同軸ケーブル。 ４、内側コンダクタと、 前記内側コンダクタを包囲する発泡誘電材の層と、 前記発泡誘電材の層をこれと直接に接触する状態で包囲
   する単一の連続波形状をなす外側コンダクタと、 前記外側コンダクタの長さに沿って形成され、かつ電磁
   放射を通過させるために外側コンダクタの波状体の頂部
   に穴ぐり加工して形成した複数のスロットと、 前記外側コンダクタの波状体部に形成され、かつ同外側
   コンダクタと誘電材との間において相対的な縦方向の転
   移を制限するように誘電材の層に食い込んでいる樋部と
   、 前記外側コンダクタを包囲する火炎抑止材よりなる外側
   ジャケットと からなる同軸ケーブルにおいて、 複数個のスロットと、 耐熱接着材によりキャリヤ材に固定された耐火材よりな
   り、かつ全てのスロットを覆うように前記外側コンダク
   タの外面に巻装され、さらには溶融して泡立った前記発
   泡溶融材がスロットを通過して侵出し、外側ジャケット
   と接触することを防止する少なくとも一層の不活性の火
   炎抑止用のバリヤテープと からなることを特徴とする同軸ケーブル。 ５、前記バリヤテープは耐熱接着材を浸透させて、繊維
   ガラス等のキャリヤ部材と結合した電気グレードの雲母
   をはじめとする無機耐火材からなることを特徴とする請
   求項４に記載した同軸ケーブル。 ６、前記火炎抑止用のバリヤテープの第１層は外側コン
   ダクタの外周面上に巻装され、さらにこのバリヤテープ
   の第２層はスロットを有効に覆うように第１層の上に巻
   装されていることを特徴とする請求項４に記載した同軸
   ケーブル。