KR101978699B1

KR101978699B1 - 편조실드 부착 케이블

Info

Publication number: KR101978699B1
Application number: KR1020180019209A
Authority: KR
Inventors: 데티안 후앙; 마사노리 고바야시; 하루유키 와타나베; 가즈히로 아이다
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-05-15
Also published as: JP2019102120A; US20190164667A1; US10340058B2; JP6380873B1; CN109841314B; CN109841314A

Abstract

(과제)본 발명은, 실드특성, 내굴곡성 및 내비틀림성이 우수한 편조실드 부착 케이블을 제공한다.
(해결수단)도체(2)와, 도체(2)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층(3)과, 절연층(3)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 편조실드층(6)과, 편조실드층(6)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스(7)를 구비한 편조실드 부착 케이블(1)이다. 편조실드층(6)은, 내측 편조실드층(4)과, 그 측면 둘레에 형성된 외측 편조실드층(5)으로 이루어지고, 내측 편조실드층(4)은 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드이며, 외측 편조실드층(5)은 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 교직편조실드이다.

Description

편조실드 부착 케이블{CABLE PROVIDED WITH BRAIDED SHIELD}

본 발명은, 편조실드 부착 케이블(編組 shield 付着 cable)에 관한 것이다.

자동차 용접이나 부품조립 등을 하는 제조라인에서 이용되는 산업용 로봇(공작기계)에 대해서는, 신호전송 케이블, 전원 케이블 혹은 그들의 복합 케이블이 사용되고 있다. 이 산업용 로봇(공작기계)에 사용되는 케이블은, 전자간섭(ＥＭＩ : Electromagnetic Interference)을 억제할 필요가 있기 때문에, 일반적으로 편조실드층을 구비하는 편조실드 부착 케이블이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌1∼3). 또 특허문헌3에서는, 실드특성을 높이기 위해서 편조실드층(編組 shield層)을 다중(多重)으로 하는 것이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 특개2011-054398호 공보 일본 공개특허공보 특개2015-069733호 공보 일본 공개특허공보 특개2004-214137호 공보

산업용 로봇에 사용되는 케이블은, 가동부 배선(可動部配線)에 적용되어서 반복해서 가혹한 굴곡(屈曲)·비틀림(twisting)을 받는다. 그 때문에 편조실드층을 다중으로 하면, 단층(單層)의 경우에 비하여 케이블이 딱딱해져서 내굴곡성(耐屈曲性) 및 내비틀림성(耐twisting性)이 저하하여, 특히 외측(外側)의 편조실드층이 피로에 의해 파단하기 쉬워진다. 이와 같이 실드특성을 높이기 위해서 편조실드층을 다중으로 하면, 단층의 경우에 비하여 편조실드층 전체의 수명이 짧아져버린다.

본 발명은, 실드특성, 내굴곡성 및 내비틀림성이 우수한 편조실드 부착 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 태양에 의하면,

도체와, 상기 도체의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층과,

상기 절연층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 편조실드층과,

상기 편조실드층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스를 구비하고,

상기 편조실드층은, 내측 편조실드층과, 그 측면 둘레에 형성된 외측 편조실드층으로 이루어지고,

상기 내측 편조실드층은 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드이며,

상기 외측 편조실드층은 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드인

편조실드 부착 케이블이 제공된다.

본 발명에 의하면, 실드특성, 내굴곡성 및 내비틀림성이 우수한 편조실드 부착 케이블을 제공할 수 있다.

도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 편조실드 부착 케이블(동축 케이블)의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도2는, 본 발명의 1실시형태에 관한 편조실드층의 구성예를 모식적으로 나타내는 개략도이다.
도3은, 굴곡시험의 개념도이다.
도4는, 비틀림 시험의 개념도이다.
도5는, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 편조실드 부착 케이블(다심 케이블)의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

<본 발명의1실시형태>

이하, 본 발명의 1실시형태에 관한 편조실드 부착 케이블(동축 케이블(同軸cable))에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(1)동축 케이블의 사용장소

우선, 본 실시형태에 관한 동축 케이블이 사용되는 장소에 대해서, 구체적인 예를 들어서 간단하게 설명한다.

본 실시형태에 관한 동축 케이블은, 예를 들면 자동차 용접이나 부품조립 등을 하는 제조라인에서 이용되는 산업용 로봇(공작기계) 또는 이것에 준하는 자동화 장치에 있어서, 카메라 센서의 신호전송용으로서 사용된다. 이러한 곳에 사용되는 동축 케이블은, 산업용 로봇 등의 구조나 제조라인의 라인 길이에 따라, 5m∼50m라고 하는 다양한 길이가 존재할 수 있다. 그 때문에 동축 케이블에 대하여는, 신호전송을 확실하게 할 수 있고 또한 장거리의 신호전송에도 대응할 수 있도록, 우수한 전기특성을 구비하고 있는 것이 요구된다. 구체적으로는, 동축 케이블은, 정전용량(靜電容量)이 작고, 특성 임피던스(特性 impedance)가 높아 신호의 감쇠량(減衰量)이 작은 것이 요구된다.

한편 카메라 센서가 산업용 로봇 등의 가동부에 설치되는 경우도 있기 때문에, 동축 케이블에 대하여는 가동부 배선용으로 적합한 것일 것, 즉 반복굴곡이나 반복비틀림을 받는 조건하(예를 들면, 케이블 외경의 3배 정도의 절곡반경(折曲半徑)에서의 굴곡이나, 케이블 외경의 20배 정도의 비틀림 길이에서의 비틀림)에서도, 예를 들면 40만∼60만회 이상의 고수명화(高壽命化)(내굴곡성·내비틀림성)를 충족시킬 것이 요구된다.

즉, 본 실시형태에 관한 동축 케이블에 대하여는, 장거리전송에 적합한 전기특성과, 내굴곡성·내비틀림성을 겸비하는 것이 요구되고 있다. 이 요구에 응하기 위해서, 본 실시형태에 관한 동축 케이블은, 이하에 기재하는 것과 같이 구성되어 있다.

(2)동축 케이블의 개략적인 구성

도1은, 본 실시형태에 관한 동축 케이블의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

(전체 구성)

도1에 나타나 있는 바와 같이 본 실시형태에서 예로 들어서 설명하는 동축 케이블(1)은, 대별(大別)하면, 도체(導體)(내부도체(內部導體))(2)와, 도체(2)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층(絶緣層)(3)과, 절연층(3)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 내측 편조실드층(內側編組 shield層)(4) 및 외측 편조실드층(外側編組 shield層)(5)의 2층으로 이루어지는 편조실드층(외부도체(外部導體))(6)과, 편조실드층(6)(즉, 외측 편조실드층(5))의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스(sheath)(7)를 구비하여 구성되어 있다.

(도체)

도체(2)로서는, 예를 들면 구리 또는 구리합금(銅合金)의 소선(素線)을 복수 개 꼬아서 이루어지는 집합연선(集合撚線)을 사용한다. 구체적으로는, 장거리신호전송, 내굴곡 또한 내비틀림에 대응할 수 있도록, 지름이 0.05mm∼0.08mm이며, 신장(伸長)이 5% 이상, 인장강도(引張强度)가 330ＭＰａ이상인 소선으로 이루어지는 집합연선을 사용할 수 있다. 이러한 소선의 구체적인 예로서, Ｃｕ-0.3ｍａｓｓ％Ｓｎ이나 Ｃｕ-0.2ｍａｓｓ％Ｉｎ-0.2ｍａｓｓ％Ｓｎ 등을 들 수 있다.

또한 도체(2)의 꼬임피치(twisting pitch)는, 도체(2)의 외경의 10배 이상, 14배 이하인 것이 바람직하다. 꼬임피치를 외경의 10배 미만으로 함으로써, 내굴곡성은 향상하지만 내비틀림성이 나빠진다. 꼬임피치를 외경의 14배 초과로 함으로써, 내비틀림성은 향상하지만 내굴곡성은 나빠진다. 도체(2)의 외경의 10배 이상, 14배 이하로 함으로써, 내굴곡성과 내비틀림성을 양립시킬 수 있다.

(절연층)

절연층(3)은, 도체(2)를 둘러싸도록 절연성을 구비한 수지재료에 의하여 형성된 층이다.

절연층은, 동축 케이블(1)의 양호한 전기특성을 담보하기 위해서, 유전율이 더 낮아지는, 발포도(發泡度) 30% 이상, 50% 이하가 되는 발포절연수지층(發泡絶緣樹脂層)(예를 들면, 발포 폴리프로필렌 또는 조사가교 발포 폴리에틸렌)으로 형성되어 있다.

동축 케이블(1)을 휘거나 비틀 때에 발생하는 변형에 의하여, 발포절연수지층으로 이루어지는 절연층(3)이 파단되는 등의 대미지를 받을 우려가 있다. 그러한 대미지를 방지하는 보강을 위하여, 발포절연수지층의 외주(外周)에 이것과 동일한 수지재료를 사용해서 중실압출층(中實壓出層)을 형성해도 좋다. 이 중실압출층이 발포절연수지층의 표면에 나타나는 발포의 구멍을 메움과 아울러 발포절연수지층과 일체화(접착)해서 보강한다. 이 중실압출층은, 예를 들면 신장 300% 이상, 인장강도가 25ＭＰａ이상, 유전율 2.5이하인 것이 바람직하다.

발포절연수지층과 그 외주의 중실압출층의 형성재료의 조합으로서는, 예를 들면 발포 폴리프로필렌과 비발포 폴리프로필렌, 또는 조사가교 발포 폴리에틸렌과 조사가교 폴리에틸렌의 조합을 사용할 수 있다.

또한 발포절연수지층의 내주(內周)(즉, 도체(2)의 외주)에, 유전율이 낮은 비발포수지재료를 사용해서 튜브압출(tube壓出)에 의하여 형성하더라도 좋다. 이러한 비발포수지층이 도체(2)의 외주에 튜브압출에 의해 비중실(非中實)로 형성되어 있기 때문에, 도체(2)는 비발포수지층과는 독립해서 움직일 수 있어, 동축 케이블(1)의 내굴곡성이나 내비틀림성이 향상된다.

상기 비발포수지층의 형성재료로서는, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(ＦＥＰ)(ε=2.1), 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(ＰＦＡ)(ε=2.1) 등을 사용할 수 있다.

(편조실드층)

편조실드층(6)은, 전송신호의 누설이나 외부로부터 유입되는 노이즈(飛來noise)의 대책으로서 형성된 층이다. 본 실시형태에서는 편조실드층(6)은, 내측 편조실드층(4) 및 외측 편조실드층(5)의 2층으로 구성되어 있다.

도2는, 본 실시형태에 관한 동축 케이블에 있어서의 내측 편조실드층(4)(또는 외측 편조실드층(5))의 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 본 실시형태의 내측 편조실드층(4)(외측 편조실드층(5))은, 도2에 나타나 있는 바와 같이 제1경사구비 유닛(傾斜具備 unit)(4a(5a))과, 제2경사구비 유닛(4b(5b))이 교차하도록 편조(編組)한 편조실드이다.

즉, 제1경사구비 유닛(4a(5a))을 일방향(예를 들면 시계방향)으로, 제2경사구비 유닛(4b(5b))을 반대방향(예를 들면 반시계방향)으로 나선상으로 감고, 제1경사구비 유닛(4a(5a))과 제2경사구비 유닛(4b(5b))이 교차하도록 편성해서 내측 편조실드층(4)(외측 편조실드층(5))이 구성되어 있다.

후술하는 바와 같이, 내측 편조실드층(4)은 모두 금속소선(金屬素線)으로 이루어지는 편조실드로 구성되어 있고, 외측 편조실드층(5)은 동박사(銅箔絲; copper foil yarn)와 금속소선과의 편조실드로 구성되어 있다. 그 때문에 동축 케이블(1)이 장척(長尺)이더라도 ＤＣ왕복 저항의 규격을 만족하면서, 내굴곡성이나 내비틀림성을 향상시킬 수 있다.

제1경사구비 유닛(4a(5a))과 제2경사구비 유닛(4b(5b))의 각 구비수(具備數)와 꼬임의 수(數) 및 권취피치(卷取pitch)는 케이블의 외형크기에 따라 적절하게 선정된다.

(내측 편조실드층)

내측 편조실드층(4)을 구성하는 제1경사구비 유닛(4a) 및 제2경사구비 유닛(4b)은 모두, 복수 개의 금속소선(구리선(銅線) 혹은 구리합금선(銅合金線), 또는 그것에 도금을 실시한 것)이다. 즉, 내측 편조실드층(4)은 모두 금속소선으로 구성되어 있다. 그 때문에 내측 편조실드층(4)은 도체저항이 낮아, 높은 실드효과를 구비한다.

(외측 편조실드층)

한편, 외측 편조실드층(5)을 구성하는 제1경사구비 유닛(5a)는 복수 개의 동박사, 제2경사구비 유닛(5b)은 복수 개의 금속소선(구리선 혹은 구리합금선, 또는 그것에 도금을 실시한 것)이다. 즉, 외측 편조실드층(5)은, 동박사와 금속소선과의 편조실드(교직편조실드)로 구성되어 있다.

동박사는, 폴리에스테르 등의 중심사(中心絲)에 동박을 감은 것이기 때문에, 금속소선과 비교하여, 내굴곡이나 내비틀림성이 우수하지만 도체저항이 높다. 그래서 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)과, 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(5b)에 의해 외측 편조실드층(5)을 구성함으로써 외측 편조실드층(5)의 도체저항을 저하시킬 수 있다.

또한 동박사는, 금속소선과 비교하면 부드럽다. 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)과 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(5b)을 교차시킴으로써 동축 케이블을 굴곡시키거나 비틀었을 때에, 교차장소에 있어서 동박사 경사구비 유닛(5a)이 금속소선 경사구비 유닛(5b)의 쿠션재(cushion材)가 되어 금속소선의 킹크(kink)를 방지할 수 있다. 따라서 동축 케이블의 내굴곡성이나 내비틀림성을 향상시킬 수 있다.

즉 외측 편조실드층(5)은, 동박사와 금속소선으로 이루어지는 교직편조(交織編組)이기 때문에 금속소선으로 이루어지는 내측 편조실드층(4)과 비교하여 내굴곡성이나 내비틀림성이 우수하다. 편조실드는, 반복굴곡이나 반복비틀림이 가했졌을 때에 외측으로부터 파단하기 쉽지만, 외측 편조실드층(5)이 내굴곡성·내비틀림성이 우수하기 때문에, 편조실드층(6) 전체로서 내굴곡성이나 내비틀림성이 향상하는 것이다. 또 만일 내측 편조실드층(4)의 일부가 파단해도, 외측 편조실드층(5)이 있기 때문에 도통(導通)이 유지되고, 또 시스를 돌파해서 밖으로 튀어나갈 위험성은 작다.

제1경사구비 유닛(5a)이 차지하는 면적과, 제2경사구비 유닛(5b)이 차지하는 면적의 비율이 40∼60%가 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

제1경사구비 유닛(5a)이 차지하는 면적A와, 제2경사구비 유닛(5b)이 차지하는 면적B의 비율A/(A+B)은, 40∼60%가 바람직하고, 특히 약 50%가 바람직하다. 비율이 40% 미만이면, 금속소선의 비율이 커져서 외측 편조실드 도체의 저항이 낮아져 노이즈 특성이 좋아지지만, 내굴곡수명이 나빠질 우려가 있다. 또 비율이 60%를 넘으면, 동박사의 비율이 커져서 편조실드 도체의 내굴곡수명은 좋아지지만, 편조실드 도체의 저항이 커져서 노이즈 특성이 나빠져버리기 때문이다. 비율이 약 50%이면, 내굴곡수명과 저항의 균형이 제일 좋아진다.

또한 본 실시형태에 있어서는, 제1경사구비 유닛(5a)의 동박사는, 제2경사구비 유닛(5b)의 금속소선보다 굵게 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 금속소선의 주위에 금속소선이 움직일 수 있는 공간이 생겨나고, 그리고 동축 케이블에 인가된 응력이 유연성이나 가요성이 우수한 동박사 경사구비 유닛(5a)에 의해 작용하기 때문에, 동축 케이블의 내굴곡성이나 내비틀림성을 더 향상시킬 수 있다.

동박사의 지름을 D1, 금속소선의 지름을 D2라고 했을 때, D1/D2비의 값은 1.2이상, 2.5이하인 것이 바람직하다. 1.2미만인 경우에는 내굴곡성이나 내비틀림성을 향상시키는 효과가 작고, 또 2.5를 넘으면 편조실드 도체저항값이 커져 바람직하지 못하다.

(시스)

도1에 있어서, 시스(7)는, 동축 케이블(1)의 최외층을 구성하는 외피가 되는 층이다. 시스(7)의 형성재료로서는, 케이블을 외력으로부터 보호 할 수 있도록, 예를 들면 폴리염화비닐(PＶＣ) 수지, 폴리우레탄(ＰＵ) 수지 등을 사용할 수 있다.

(4)본 실시형태에 관한 효과

본 실시형태에 의하면, 편조실드층을 내측 편조실드층과 그 측면 둘레(외주)에 형성된 외측 편조실드층으로 구성하고, 내측 편조실드층을 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드, 외측 편조실드층을 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 교직편조실드로 함으로써, 실드특성, 내굴곡성 및 내비틀림성이 우수한 동축 케이블을 얻을 수 있다.

<본 발명의 다른 실시형태>

이하, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 편조실드 부착 케이블(다심 케이블(多心cable))에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(1)다심 케이블의 사용장소

본 실시형태에 관한 다심 케이블도, 예를 들면 자동차 용접이나 부품조립 등을 하는 제조라인에서 이용되는 산업용 로봇(공작기계) 또는 이것에 준하는 자동화 장치에 있어서, 신호전송용 혹은 전원선으로서 사용된다. 이러한 곳에 사용되는 다심 케이블은, 산업용 로봇 등의 구조나 제조라인의 라인 길이에 따라 5m∼50m라고 하는 다양한 길이가 존재할 수 있다.

한편 다심 케이블은 산업용 로봇 등의 가동부에 설치되는 경우도 있기 때문에, 다심 케이블에 대하여는 가동부 배선용으로 적합한 것일 것, 즉, 반복굴곡이나 반복비틀림을 받는 조건하(예를 들면, 케이블 외경의 3배 정도의 절곡반경에서의 굴곡이나, 케이블 외경의 20배 정도의 비틀림 길이에서의 비틀림)에서도, 예를 들면 40∼60만회 이상의 고수명화(내굴곡성·내비틀림성)를 충족시킬 것이 요구된다.

즉, 본 실시형태에 관한 다심 케이블에 대하여도, 내굴곡성·내비틀림성을 구비하는 것이 요구되고 있다. 이 요구에 응하기 위해서, 본 실시형태에 관한 다심 케이블은, 이하에 기재하는 것과 같이 구성되어 있다.

(2)다심 케이블의 개략적인 구성

도5는, 본 실시형태에 관한 다심 케이블의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

(전체 구성)

도5에 나타나 있는 바와 같이 본 실시형태에서 예로 들어서 설명하는 다심 케이블(60)은, 대별하면, 복수 개의 절연전선(絶緣電線)(61)과, 그들의 측면 둘레를 덮도록 형성된 내측 편조실드층(64) 및 외측 편조실드층(65)의 2층으로 이루어지는 편조실드층(66)과, 편조실드층(66)(즉, 외측 편조실드층(65))의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스(67)를 구비해서 구성되어 있다.

(도체)

도체(62)로서는, 예를 들면 구리선 또는 구리합금의 소선을 복수 개 꼬아서 이루어지는 집합연선을 사용한다. 구체적으로는, 장거리신호전송, 내굴곡 그리고 내비틀림에 대응할 수 있도록, 지름이 0.05mm∼0.08mm이며, 신장이 5% 이상, 인장강도가 330ＭＰａ이상인 소선으로 이루어지는 집합연선을 사용할 수 있다. 이러한 소선의 구체적인 예로서, Ｃｕ-0.3ｍａｓｓ％Ｓｎ이나 Ｃｕ-0.2ｍａｓｓ％Ｉｎ-0.2ｍａｓｓ％Ｓｎ 등을 들 수 있다.

(절연층)

절연층(63)은, 도체(62)를 둘러싸도록, 절연성을 구비한 수지재료에 의하여 형성된 층이다. 이 절연층은, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체(ＥＴＦＥ) 등의 불소수지로 형성되어 있다.

절연전선(61)은, 도체(62)와, 도체(62)의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층(63)으로 이루어진다. 절연전선(61)은, 이것을 2개 꼬아 쌍연선(對撚線)이 되고, 도5에 있어서는 3개의 쌍연선이 더 꼬아진 상태의 케이블 코어가 나타나 있다. 일반적으로, 각 쌍연선은, 절연전선(61)의 꼬임피치가 각각 다르게 되도록 구성되어 있다.

(편조실드층)

편조실드층(66)은, 동축 케이블 실시형태에서 이미 설명하였으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

(시스)

시스(67)는, 동축 케이블 실시형태에서 이미 설명하였으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

(4)본 실시형태에 관한 효과

본 실시형태에 의하면, 편조실드층을 내측 편조실드층과 그 측면 둘레(외주)에 형성된 외측 편조실드층으로 구성하고, 내측 편조실드층을 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드, 외측 편조실드층을 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 교직편조실드로 함으로써, 실드특성, 내굴곡성 및 내비틀림성이 우수한 다심 케이블을 얻을 수 있다.

<본 발명의 또 다른 실시형태>

이상으로, 본 발명의 실시형태를 구체적으로 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있다.

[실시예]

다음에 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 다만 본 발명은, 이하의 실시예의 내용에 한정되는 것은 아니다.

(동축 케이블의 실시예1-1)

본 실시예에서는, 24ＡＷＧ(American wire gauge) 상당의 50/0.08mm의 집합연선(지름 0.65mm, 꼬임피치 약 8mm)으로 이루어지는 도체(2)(내부도체)를, 튜브압출에 의해 유전율ε=2.1의 ＦＥＰ로 이루어지고 두께가 0.15mm인 제1절연층으로 피복하고, 발포도가 40%가 되도록 발포시킨 발포ＰＰ로 이루어지고 두께가 0.5mm인 제2절연층으로 피복하고, 또 유전율ε=2.26이고 (비발포)ＰＰ로 이루어지고 두께가 0.65mm인 제3절연층으로 더 피복하여, 외경이 3.3mm인 절연층(3)을 구성했다. 그리고 그 절연층(3)상에, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제1경사구비 유닛(4a)(구비수 8, 꼬임수 8)과, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(4b)(구비수 8, 꼬임수 8)이 교차하도록 피치 26mm(각도 23도)로 편성한 내측 편조실드층(4)을 형성했다. 또한 그 위에, 외경 0.08mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)과, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(5b)(구비수 8, 꼬임수 8)이 교차하도록 피치 30mm(각도 23도(°))로 편성한 외측 편조실드층(5)으로 피복하여, 2층으로 이루어지는 편조실드층(6)을 형성했다. 또한 편조실드층(6)의 외주측에 두께 1.13mm의 PVC 시스(7)를 배치하여, 외경 6.5mm의 동축 케이블(1)을 구성했다. 도체(2)에 사용한 금속소선 및 편조실드층(6)에 사용한 금속소선은, Ｃｕ-0.3ｍａｓｓ％Ｓｎ의 합금이며, 표면에 주석도금을 실시한 것이다. 또한 동박사로는, 폴리에스테르사(絲)에 동박을 감은 것을 사용했다.

(동축 케이블의 실시예1-2)

외측 편조실드층(5)의 제1경사구비 유닛(5a)을 외경 0.11mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 하고, 시스의 두께를 1.08mm로 한 것 이외에는 상기 실시예1-1과 동일한 조건으로 하여, 동축 케이블을 구성했다.

(동축 케이블의 비교예1-1)

외측 편조실드층(5)의 제1경사구비 유닛(5a)을 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 한 것(즉, 내측 편조실드층(4) 및 외측 편조실드층(5) 둘다 전부 금속소선으로 이루어지는 편조실드층(6)으로 하였다) 이외에는 상기 실시예1-1과 동일한 조건으로 하여, 동축 케이블을 구성했다.

(동축 케이블의 비교예1-2)

내측 편조실드층(4)의 제1경사구비 유닛(4a)을 외경 0.08mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(4a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 한 것(즉, 내측 편조실드층(4) 및 외측 편조실드층(5) 모두 교직편조실드로 이루어지는 편조실드층(6)으로 하였다) 이외에는 상기 실시예1-1과 동일한 조건으로 하여, 동축 케이블을 구성했다.

(다심 케이블의 실시예2-1)

본 실시예에서는, 25ＡＷＧ(American wire gauge) 상당의 40/0.08mm의 집합연선(지름 0.58mm, 꼬임피치 약 12mm)으로 이루어지는 도체(62)를, 튜브압출에 의해 두께가 0.2mm인 절연층(63)으로 피복하여, 외경이 0.98mm인 절연전선(61)을 구성했다. 그 절연전선(61)을 각각 꼬임피치 12mm, 15mm, 18mm로 꼬은 3개의 쌍연선을 준비하고, 이 3개의 쌍연선을 꼬임피치 23mm로 더 꼬아 케이블 코어를 구성했다. 그리고 그 케이블 코어의 외주에, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제1경사구비 유닛(4a)(구비수 8, 꼬임수 8)과, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(4b)(구비수 8, 꼬임수 8)이 교차하도록 피치 26mm(각도 23도(°))로 편성한 내측 편조실드층(64)을 형성했다. 또한 그 위에, 외경 0.08mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)과, 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제2경사구비 유닛(5b)(구비수 8, 꼬임수 8)이 교차하도록 피치 30mm(각도 23도)로 편성한 외측 편조실드층(65)으로 피복하여, 2층으로 이루어지는 편조실드층(66)을 형성했다. 편조실드층(66)의 외주측에 두께 0.85mm의 PVC 시스(67)를 배치하여, 외경 6.5mm의 다심 케이블(60)을 구성했다. 도체(62)에 사용한 금속소선 및 편조실드층(66)에 사용한 금속소선은, Ｃｕ-0.3ｍａｓｓ％Ｓｎ의 합금이며, 표면에 주석도금을 실시한 것이다. 또한 동박사로는, 폴리에스테르사에 동박을 감은 것을 사용했다.

(다심 케이블의 실시예2-2)

외측 편조실드층(65)의 제1경사구비 유닛(5a)을 외경 0.11mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 하고, 시스의 두께를 0.8mm로 한 것 이외에는 상기 실시예2-1과 동일한 조건으로 하여, 다심 케이블을 구성했다.

(다심 케이블의 비교예1-1)

외측 편조실드층(65)의 제1경사구비 유닛(5a)을 외경 0.08mm의 금속소선으로 이루어지는 제1경사구비 유닛(5a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 한 것(즉, 내측 편조실드층(64) 및 외측 편조실드층(65) 둘다 전부 금속소선으로 이루어지는 편조실드층(66)으로 하였다) 이외에는 상기 실시예2-1과 동일한 조건으로 하여, 다심 케이블을 구성했다.

(다심 케이블의 비교예1-2)

내측 편조실드층(64)의 제1경사구비 유닛(4a)을 외경 0.08mm의 동박사로 이루어지는 제1경사구비 유닛(4a)(구비수 8, 꼬임수 8)으로 한 것(즉, 내측 편조실드층(64) 및 외측 편조실드층(65) 모두 교직편조실드로 이루어지는 편조실드층(66)으로 하였다) 이외에는 상기 실시예2-1과 동일한 조건으로 하여, 다심 케이블을 구성했다.

(굴곡시험)

상기 동축 케이블 및 다심 케이블의 각 실시예 및 비교예에 대하여, 굴곡시험을 하였다.

굴곡시험은, 도3에 나타나 있는 바와 같이 피시험체인 케이블(40)(길이 70cm)의 하단에 하중W=5N(500ｇｆ)의 추를 매달고, 만곡한 형상의 휨지그(43)를 케이블(40)의 좌우에 부착한 상태에서, 휨지그(43)를 따라 좌우방향을 향해서 굴곡각X＝±90도(°)의 휨이 가해지도록 케이블(40)을 움직임으로써 실시한다. 굴곡R(절곡반경)에 대해서 동축 케이블은 19mm, 다심 케이블은 25mm로 했다. 굴곡속도는 30회/분으로 하고, 굴곡횟수는 좌우방향에 대한 1왕복을 1회로 하여 카운트했다. 그리고 굴곡을 반복하면서, 케이블(40)의 양단으로부터 편조실드층에 항상 몇 V의 전압을 가하여, 전류값이 시험시작시에 비하여 20% 저하한 시점을 단선(斷線)으로 간주했다.

(비틀림 시험)

상기 동축 케이블 및 다심 케이블의 각 실시예 및 비교예에 대하여, 비틀림 시험을 하였다.

비틀림 시험은, 도4에 나타나 있는 바와 같이 피시험체인 케이블(40)(길이 70cm)의 1군데를 회전하지 않는 고정척(52)에 부착하고, 그것보다 상부측에 케이블(40)의 외경의 약 20배의 거리(비틀림 길이L=130mm)만큼 떨어진 별도의 장소에 회전척(54)을 부착한다. 그리고 케이블(40)의 하단에 하중W=5N(500ｇｆ)의 추를 매달아 둔다. 이 상태에서 회전척(54)을 회전 시킴으로써, 케이블(40)의 고정척(52)과 회전척(54)의 사이의 부분에 대하여 ±180도의 비틀림을 가한다. 회전척(54)은, 우선 +180도 회전시키고 원래 상태로 되돌리고, -180도 회전시키고 원래 상태로 되돌리도록, 화살표(50a, 50b, 50c, 50d)의 순서로 움직여서 1사이클(셀 때는 1회)로 한다. 비틀림 속도는 30회/분으로 하고, 비틀림 횟수는 각 방향에 대한 1왕복을 1회로 하여 카운트했다.

그리고 비틀림을 반복하면서, 케이블(40)의 양단으로부터 편조실드층에 항상 몇 V의 전압을 가하여, 전류값이 시험시작시에 비하여 20% 저하한 시점을 단선으로 간주했다.

(평가결과)

표1에 동축 케이블의 실시예 및 비교예의 평가결과, 표2에 다심 케이블의 실시예 및 비교예의 평가결과를 나타낸다.

표1에 나타나 있는 바와 같이 굴곡시험의 결과, 본 실시예에 관한 동축 케이블에 있어서는, 동축 케이블에 대한 요구규격인 50만회에 걸쳐 굴곡시켜도, 편조실드층의 파단이 없는 것을 확인했다.

또한 비틀림 시험의 결과, 본 실시예에 관한 동축 케이블에 있어서는, 동축 케이블에 대한 요구규격인 150만회에 걸쳐 비틀어도, 편조실드층의 파단이 없는 것을 확인했다.

또 비교예1-2는 굴곡시험 및 비틀림 시험의 결과는 양호하지만, 편조실드 도체저항이 높아, 실시예1-1, 1-2 및 비교예1-1과 비교하여 실드효과의 점에서 뒤떨어진다.

표2에 나타나 있는 바와 같이 굴곡시험의 결과, 본 실시예에 관한 다심 케이블에 있어서는, 다심 케이블에 대한 요구규격인 50만회에 걸쳐 굴곡시켜도, 편조실드층의 파단이 없는 것을 확인했다.

또한 비틀림 시험의 결과, 본 실시예에 관한 다심 케이블에 있어서는, 다심 케이블에 대한 요구규격인 150만회에 걸쳐 비틀어도, 편조실드층의 파단이 없는 것을 확인했다.

또 비교예2-2는 굴곡시험 및 비틀림 시험의 결과는 양호하지만, 편조실드 도체저항이 높아, 실시예2-1, 2-2 및 비교예2-1과 비교하여 실드효과의 점에서 뒤떨어진다.

1 동축 케이블
2 도체
3 절연층
4 내측 편조실드층
5 외측 편조실드층
4a, 5a 제1경사구비 유닛
4b, 5b 제2경사구비 유닛
6 편조실드층
7 시스

Claims

도체(導體)와,
상기 도체의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층(絶緣層)과,
상기 절연층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 편조실드층(編組 shield層)과,
상기 편조실드층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스(sheath)를 구비하고,
상기 편조실드층은, 내측 편조실드층(內側編組 shield層)과, 그 측면 둘레에 형성된 외측 편조실드층(外側編組 shield層)으로 이루어지고,
상기 내측 편조실드층은 금속소선(金屬素線)이 교차하도록 편성된 편조실드이며,
상기 외측 편조실드층은 동박사(銅箔絲)와 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드인
편조실드 부착 케이블.
내부도체(內部導體)와,
상기 내부도체의 측면 둘레를 덮도록 형성된 절연층과,
상기 절연층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 편조실드층으로 이루어지는 외부도체(外部導體)와,
상기 외부도체의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스를 구비하고,
상기 편조실드층은, 내측 편조실드층과, 그 측면 둘레에 형성된 외측 편조실드층으로 이루어지고,
상기 내측 편조실드층은 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드이며,
상기 외측 편조실드층은 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드인
편조실드 부착 케이블.
도체상에 절연층이 피복된 절연전선을 복수 개 구비하는 케이블 코어와,
상기 케이블 코어의 측면 둘레를 덮는 편조실드층과,
상기 편조실드층의 측면 둘레를 덮도록 형성된 시스를 구비하고,
상기 편조실드층은, 내측 편조실드층과, 그 측면 둘레에 형성된 외측 편조실드층으로 이루어지고,
상기 내측 편조실드층은 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드이며,
상기 외측 편조실드층은 동박사와 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드인
편조실드 부착 케이블.
제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 외측 편조실드층의 상기 동박사의 외경을 D1, 상기 외측 편조실드층의 상기 금속소선의 외경을 D2라고 했을 때, D1>D2인 편조실드 부착 케이블.
제4항에 있어서,
상기D1과 상기D2의 비D1/D2가 1.2이상, 2.5이하인 편조실드 부착 케이블.