JPWO2013051096A1

JPWO2013051096A1 - 信号伝送ケーブル用中空コア体

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Publication number: JPWO2013051096A1
Application number: JP2013537302A
Authority: JP
Inventors: 山口　正; 正山口; 笹井　重広; 重広笹井
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2031-10-04
Also published as: US9318238B2; US20150075840A1; CN103827983A; JP5952289B2; WO2013051096A1

Abstract

信号伝送ケーブル用中空コア体（１００）は、複数の素線（１）を集合させて断面略円形に圧縮した圧縮集合線を用いた内部導体（１１）と、内環部（２１）とリブ部（２２）と外環部（２３）と中空部（２４）とを有する中空絶縁コア（２０）とを備える。圧縮集合線の外周面にはほとんど凹部が生じないため、内部導体（１１）の外周面に存在する凹部に起因して機械的強度が弱まることを抑制することが出来る。

Description

本発明は、信号伝送ケーブル用中空コア体に関し、さらに詳しくは、集合線からなる内部導体の外周面に存在する凹部に起因して機械的強度が弱まることを抑制した信号伝送ケーブル用中空コア体に関する。

従来、図５に示すように、複数の素線６，６，……を集合させて撚った撚り線を用いた内部導体１６と、その内部導体１６を被覆する内環部６１と該内環部６１から放射状に延びる複数のリブ部６２と該リブ部６２の外端を連結する外環部６３とそれら内環部６１及びリブ部６２及び外環部６３で囲まれた複数の中空部６４とを有する中空絶縁コア６０とを備えた信号伝送ケーブル用中空コア体６００が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開２０１１−２３２０５号公報特開２０１０−２８７４１０号公報

上記従来の信号伝送ケーブル用中空コア体６００では、内部導体１６に単線を用いず、撚り線を用いている。これは、信号伝送ケーブルとして必要な柔軟性・屈曲性を得るためである。
しかし、内部導体１６の最外周において隣接する素線６，６，……間には谷間が生じて凹部６６，６６，……となる。このため、押出成形により内部導体１６の外周に中空絶縁コア６０を形成するときに、樹脂が凹部６６，６６，……にうまく入らず、空隙が残ることがある。そして、この空隙の残った凹部６６，６６，……の直上にリブ部６２，６２，……が位置する箇所（内部導体１６が撚り線であるため、そのような箇所が必ず生じる）では機械的強度が弱くなり、図６に示すように側圧荷重Ｐが加わると変形しやすくなる問題点がある。また、内環部６１の厚さが不均一になるため断面外形が円形から崩れやすく、それにより外環部６３の断面外形も円形から崩れやすくなり、この点でも機械的強度が弱くなってしまう問題点がある。
そこで、本発明の目的は、集合線からなる内部導体の外周面に存在する凹部に起因して機械的強度が弱まることを抑制した信号伝送ケーブル用中空コア体を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、複数の素線を集合させた集合線を用いた内部導体（１１，１２，１３）と、前記内部導体（１１，１２，１３）を被覆する内環部（２１）と前記内環部（２１）から放射状に延びる複数のリブ部（２２）と前記リブ部（２２）の外端を連結する外環部（２３）と前記内環部（２１）及びリブ部（２２）及び外環部（２３）で囲まれた複数の中空部（２４）とを有する中空絶縁コア（２０）とを備えた信号伝送ケーブル用中空コア体であって、前記内部導体（１１，１２，１３）は、複数の素線（１，２，３）を集合させて断面略円形に圧縮するか又は前記リブ部（２２）の数と同じかそれより多い角部を有する断面略多角形に圧縮した圧縮集合線であることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）を提供する。
上記第１の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）では、複数の素線（１，２，３）を集合させて断面略円形又は断面略多角形に圧縮した圧縮集合線を内部導体（１１，１２，１３）として用いるが、圧縮集合線の外周面にはほとんど凹部が生じないため、内部導体（１１，１２，１３）の外周面に存在する凹部に起因して機械的強度が弱まることを抑制することが出来る。また、内環部（２１）の厚さの均一性が向上するため外面形状が円形から崩れにくく、それにより外環部（６３）の外面形状も円形から崩れにくくなり、この点でも機械的強度が弱まることを抑制することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線の圧縮率は、１０％〜３０％であることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）を提供する。
圧縮集合線の圧縮率が１０％より小さいと、圧縮集合線の外周面に凹部が残るため、十分な効果が得られない。一方、圧縮集合線の圧縮率が３０％より大きいと、素線（１，２，３）の断線が多発する。このため、圧縮集合線の圧縮率を１０％〜３０％とするのが好ましい。

第３の観点では、本発明は、前記第１の観点または第２の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線は、複数の素線（１，２，３）を集合させて撚った撚り線を圧縮したものであることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）を提供する。
上記第３の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）では、撚り線を用いているため、同軸ケーブルとして必要十分な柔軟性・屈曲性を得ることが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線は、複数の素線（１，２，３）を集合させて撚らずに束ねた平行線であり、前記中空絶縁コア（２０）のリブ部（２２）は、前記圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置には位置しないことを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）を提供する。
上記第４の観点による信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）では、平行線を用いているため、圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置にリブ部（２２）が位置しないような位置関係を維持できる。このため、圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置にもしも凹部が残っていた場合でも、その凹部にリブ部（２２）が位置しないから、機械的強度が弱まることを抑制することが出来る。

本発明の信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）によれば、機械的強度を向上することが出来る。

実施例１に係る信号伝送ケーブル用中空コア体を示す断面図である。実施例２に係る信号伝送ケーブル用中空コア体を示す断面図である。実施例３に係る信号伝送ケーブル用中空コア体を示す断面図である。実施例３に係る信号伝送ケーブル用中空コア体に用いる集合線を示す断面図である。従来例に係る信号伝送ケーブル用中空コア体を示す断面図である。従来例に係る信号伝送ケーブル用中空コア体の側圧荷重による変形例を示す断面図である。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

−実施例１−
図１は、実施例１に係る信号伝送ケーブル用中空コア体１００を示す断面図である。
この信号伝送ケーブル用中空コア体１００は、内部導体１１と、中空絶縁コア２０とを具備してなる。

内部導体１１は、７本の素線１，１，……を集合させて撚り、断面略円形に圧縮した圧縮集合線である。
素線１は、例えば線径０．２０ｍｍの軟銅丸線である。
圧縮集合線の圧縮率は例えば２０％であり、内部導体１１の外径は例えば０．４８ｍｍである。また、内部導体１１の抵抗値は、例えば１１３．６Ω／ｋｍである。

中空絶縁コア２０は、内部導体１１を被覆する内環部２１と、その内環部２１から放射状に延びる６本のリブ部２２，２２，……と、そのリブ部２２，２２，……の外端を連結する外環部２３と、それら内環部２１及びリブ部２２，２２，……及び外環部２３で囲まれた６個の中空部２４，２４，……とを有している。

内環部２１の最薄部分の厚さＴ１は、例えば０．０３ｍｍである。
リブ部２２は、断面矩形であり、その厚さＴ２は例えば０．０７５ｍｍである。
外環部２３の厚さＴ３は、例えば０．０６ｍｍである。外環部２３の外径は、例えば１．１７ｍｍである。
すなわち、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になっている。

中空絶縁コア２０の断面積（内部導体１１の断面積は含まない）に対する中空部２４，２４，……の断面積比率（＝中空率）は、例えば４５％である。

中空絶縁コア２０は、押出ダイを走行する内部導体１１の外周に例えばＦＥＰ樹脂を押出しして成形する。製造速度は、例えば３０ｍ／ｍｉｎである。

信号伝送ケーブル用中空コア体１００の外周を外部導体で取り巻き、その外部導体の外周を絶縁被覆で取り巻いて、特性インピーダンス約５０Ωの同軸ケーブルとする。
その同軸ケーブルの減衰量は、０．７７ｄＢ／ｍ（１ＧＨｚ，２０℃）であった。
また、その同軸ケーブルに、２ｍｍ幅で側圧荷重を加えて特性インピーダンスの変化を観測したところ、側圧荷重８００ｇで特性インピーダンスが２％減少した。

−比較例−
内部導体として、７本の素線を集合させて撚った撚り線を用いた。
素線は、例えば線径０．１６ｍｍの軟銅丸線である。
内部導体の外径は、例えば０．４８ｍｍである（実施例１と同じ）。また、内部導体の抵抗値は、例えば１２６．６Ω／ｋｍである。

中空絶縁コアの内環部の最薄部分の厚さは、例えば０．０４ｍｍである。
リブ部は、６本であり（実施例１と同じ）、それぞれ断面矩形であり（実施例１と同じ）、その厚さは例えば０．０６５ｍｍである（実施例１より細い）。
外環部の厚さは、例えば０．０６ｍｍである。外環部の外径は、例えば１．１７ｍｍである（実施例１と同じ）。
中空絶縁コアの断面積（内部導体の断面積は含まない）に対する中空部の断面積比率（＝中空率）は、例えば４５％である（実施例１と同じ）。

中空絶縁コアは、押出ダイを走行する内部導体の外周に例えばＦＥＰ樹脂を押出しして成形する。製造速度は、例えば２０ｍ／ｍｉｎである。

信号伝送ケーブル用中空コア体の外周を外部導体で取り巻き、その外部導体の外周を絶縁被覆で取り巻いて、特性インピーダンス約５０Ωの同軸ケーブルとする。
その同軸ケーブルの減衰量は、０．８３ｄＢ／ｍ（１ＧＨｚ，２０℃）であった。
また、その同軸ケーブルに、２ｍｍ幅で側圧荷重を加えて特性インピーダンスの変化を観測したところ、側圧荷重７００ｇで特性インピーダンスが２％減少した。

実施例１の信号伝送ケーブル用中空コア体１００を用いた場合、特性インピーダンスが２％減少する側圧荷重が比較例よりも大きくなっており、機械的強度が向上した。また、同じ内部導体の外径で、内部導体の抵抗値を比較例よりも下げることが出来た。また、製造速度を比較例よりも上げることが出来た。さらに、同軸ケーブルの減衰量を比較例よりも下げることが出来た。

−実施例２−
図２は、実施例２に係る信号伝送ケーブル用中空コア体２００を示す断面図である。
この信号伝送ケーブル用中空コア体２００は、内部導体１２として、６本のエナメル被覆素線２，２，……を集合させて撚り、断面略円形に圧縮した圧縮集合線を用いている。それ以外は実施例１と同じ構成である。

エナメル被覆素線２，２，……を用いているため、渦電流損を抑制できる。従って、実施例１よりも高周波帯域における使用に適している。

−実施例３−
図３は、実施例３に係る信号伝送ケーブル用中空コア体３００を示す断面図である。
この信号伝送ケーブル用中空コア体３００は、内部導体１３として、９本の銅合金丸線３，３，……を集合させて撚り、断面略八角形に圧縮した圧縮集合線を用いている。それ以外は実施例１と同じ構成である。なお、図４に、９本の銅合金丸線３，３，……を圧縮する前の断面を示す。

断面略多角形の内部導体１３の角の数が多いほど、断面円形に近くなり、内環部２１の厚さの均一性が増し、好ましい。角の数をリブ部２２の数より少なくするのは、内環部２１の厚さが過度に不均一になるため、好ましくない。

−実施例４−
実施例１〜実施例３では複数の素線を集合させて撚っているが、複数の素線を集合させて、撚らずに、平行に束ねて、それを圧縮してもよい。そして、その平行圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置に中空絶縁コア２０のリブ部２２が位置しないように位置決めして押出成形し、中空絶縁コア２０を成形する。

実施例４では、平行線を用いるため、圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置にリブ部２２が位置しないような位置関係を維持できる。このため、圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置にもしも凹部が残っていた場合でも、その凹部にリブ部２２が位置しないから、機械的強度が弱まることを抑制することが出来る。

本発明の信号伝送ケーブル用中空コア体は、信号伝送同軸ケーブルのコア体として利用することが出来る。

１，２，３，６素線
１１，１２，１３，１６内部導体
２０，６０中空絶縁コア
２１，６１内環部
２２，６２リブ部
２３，６３外環部
２４，６４中空部
６６凹部
１００〜３００信号伝送ケーブル用中空コア体
Ｐ側圧荷重

Claims

複数の素線を集合させた集合線を用いた内部導体（１１，１２，１３）と、前記内部導体（１１，１２，１３）を被覆する内環部（２１）と前記内環部（２１）から放射状に延びる複数のリブ部（２２）と前記リブ部（２２）の外端を連結する外環部（２３）と前記内環部（２１）及びリブ部（２２）及び外環部（２３）で囲まれた複数の中空部（２４）とを有する中空絶縁コア（２０）とを備えた信号伝送ケーブル用中空コア体であって、前記内部導体（１１，１２，１３）は、複数の素線（１，２，３）を集合させて断面略円形に圧縮するか又は前記リブ部（２２）の数と同じかそれより多い角部を有する断面略多角形に圧縮した圧縮集合線であることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）。
請求項１に記載の信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線の圧縮率は、１０％〜３０％であることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）。
請求項１または請求項２に記載の信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線は、複数の素線（１，２，３）を集合させて撚った撚り線を圧縮したものであることを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）。
請求項１または請求項２に記載の信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）において、前記圧縮集合線は、複数の素線（１，２，３）を集合させて撚らずに束ねた平行線であり、前記中空絶縁コア（２０）のリブ部（２２）は、前記圧縮集合線の最外周の素線と素線の境界位置には位置しないことを特徴とする信号伝送ケーブル用中空コア体（１００〜３００）。