KR20050021539A - 쉴드 케이블, 배선부품 및, 정보기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 꼬임에 의한 쉴드층의 감기 느슨함을 줄이고, 쉴드층과 신호도체간의 합선과 신호도체의 단선을 방지한 쉴드 케이블, 및, 이것을 이용한 배선부품 및 정보기기를 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, 꼰도체를 절연체로 피복한 외경이 0.3㎜이하의 절연전선을, 쉴드도체와 외피로 덮은 쉴드 케이블로서, 쉴드도체를 복수의 쉴드층으로 형성하고, 가장 내부층인 제1 쉴드층을, 복수개의 도선을 감기피치 7㎜~13㎜이고 나선형상으로 감아서 형성한다. 1개의 쉴드 케이블 중에는 2개의 절연전선을 포함하고 있어도 되는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

쉴드 케이블, 배선부품 및, 정보기기{SHIELD CABLE, WIRING COMPONENT, AND INFORMATION APPARATUS}

본 발명은, 액정디스플레이가 부속된 노트형 퍼스널컴퓨터, 휴대전화, 비디오카메라와 같이, 회동부분을 가지는 정보기기 내의 신호전송에 이용하는 데에 적합한, 쉴드 케이블 및 이것을 이용한 배선부품과 정보기기에 관한 것이다.

노트형 퍼스널컴퓨터, 휴대전화, 비디오카메라 등의 정보기기 내의 신호전송에, 전자파간섭대책의 점에서 차동신호전송방식이 다용되고 있다. 차동신호전송방식은, 2개의 신호도체를 이용해서 +신호와 -신호를 전송하는 방식이며, 양신호의 차이분을 가지고 신호값으로 하는 것이다. 차동신호전송방식에서는, 2개의 신호도체에 의해 전류가 흐르는 방향이 역으로 되기 때문에, 도체의 외부쪽에서는, 각각의 신호에 의해 발생하는 자계를 취소하도록 작용한다. 이 취소작용은, 2개의 신호도체간의 거리가 작을 수록 커진다.

상기한 바와 같은 정보기기에 이용되는 차동신호전송용의 케이블로서, 도 7에 표시하는 바와 같은 2심 평행 쉴드 케이블(71)이 알려져 있다. 쉴드 케이블(71)은, 2개의 신호전송용의 절연전선(2)을 평행으로 나열하고, 그들의 위에 도선을 일괄해서 나선형상으로 감아서, 제1 쉴드층(75) 및 제2 쉴드층(6)을 형성하고, 부가해서 외부쪽에 외피(8)을 실시하고 있다. 필요에 따라서, 쉴드부(75, 6)와 외피(8)의 사이에, 금속테이프 등으로 이루어지는 제3 쉴드층(7)을 형성하는 일이 있다. 쉴드 케이블(71)은, 쉴드층을 편조한 도선으로 형성된 쉴드 케이불에 대해서, 제조가 용이하며, 가느다란 직경인 경우는 비용적으로 유리하다.

절연전선(2)은, 외경 0.03㎜의 주석도금 구리합금선을 7개 꼰, 외경이 0.09㎜의 도체로 이루어지는 신호도체(3)를, 불소수지의 절연체(4)에 의해 외경이 0.21±0.03㎜이 되도록 피복한 것이다. 쉴드층(75)은, 신호도체(3)에 이용한 것과 동일한 외경 0.03㎜의 주석도금 구리합금선의 도선을, 33~43개정도 피치 5~7㎜로 나선형상으로 휘감아서 형성되어 있다.

쉴드층(75)만으로는, 케이블이 휘어지거나 꼬여지거나 했을 때에, 선간에 틈새가 생겨서 쉴드가 불충분하게 되는 경우가 있으므로, 쉴드층(75) 위에 쉴드층(6)을 형성하여, 쉴드효과를 확실히 하고 있다. 쉴드층(6)은, 쉴드층(75)에 이용한 것과 동일한 도선을 38~48개정도, 피치 5~7㎜로 나선형상으로 휘감아서 형성되어 있다. 통상, 쉴드층(6)은, 쉴드층(75)의 감는방향과 반대방향으로 휘감아서 형성된다. 외피(8)는, 폴리에스테르테이프 등을 휘감아서 형성된다.

이상과 같이 구성된 쉴드 케이블(71)을 1개이상 이용해서, 정보기기의 본체부와 액정디스플레이와의 사이의 배선을 실시한다. 이 경우, 쉴드 케이블(71)은, 디스플레이를 개폐하는 경첩부분을 거쳐서 배선된다.

디스플레이의 개폐를 반복하면, 쉴드층(75)의 도선이 단열하고, 단열된 도선이 절연전선(2)의 절연체(4)에 꽂혀서, 신호도체(3)와의 사이에서 합선을 일으키는 일이 있었다. 또, 쉴드 케이블(71)을 복수개 묶어서 사용했을 경우에는, 디스플레이의 개폐를 반복하면, 신호도체(3)가 단선하는 일이 있었다.

도 1A 및 도 1B는, 본 발명의 쉴드 케이블의 실시형태를 설명하는 도면이며, 도 1A는 단면도, 도 1B는, 케이블의 바깥둘레를 부분적으로 제거한 것의 측면도

도 2A 및 도 2B는, 쉴드층의 감기피치를 설명하는 도면

도 3A 내지 도 3D는, 쉴드 케이블의 꼬임에 의한 인장발생의 상태를 설명하는 도면이며, 도 3A, 도 3C는 측면도, 도 3B, 도 3D는 단면도

도 4는, 본 발명의 배선부품의 실시형태를 표시하는 도면

도 5A, 도 5B는, 쉴드 케이블의 평가방법을 설명하는 도면

도 6은, 본 발명의 정보기기의 실시형태를 설명하는 도면

도 7은, 종래의 2심 평행 쉴드 케이블을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 쉴드 케이블 2: 절연전선

3: 신호도체 4: 절연체

5, 75: 제1 쉴드층 5a, 6a: 도선

6: 제2 쉴드층 7: 제3 쉴드층

8: 외피 71: 쉴드 케이블

본 발명의 목적은, 쉴드층과 신호도체와의 합선을 방지하는 동시에, 신호도체의 단선을 방지한 쉴드 케이블과 이것을 이용한 배선부품, 정보기기를 제공하는 것이다.

목적을 달성하기 위해서, 신호도체를 절연체로 피복한 절연전선을 복수의 쉴드층으로 이루어지는 쉴드도체와 외피로 덮인 쉴드 케이블이 제공된다. 쉴드 케이블의 최내층인 제1 쉴드층은, 7㎜~13㎜의 감기피치로 나선형상으로 감겨진 복수개의 도선으로 이루어진다. 절연전선은, 외경이 0.3㎜이하의 2개의 절연전선이며, 복수의 쉴드층과 외피는, 절연전선을 일괄해서 덮고 있어도 된다.

또, 본 발명의 쉴드 케이블을 복수개 묶어서, 적어도 한 쪽의 단부에 접속단말을 가지는 배선부품이 제공된다. 또한, 본 발명의 쉴드 케이블을 회동부분을 통과하는 신호배선에 이용한 정보기기가 제공된다.

본 발명은, 이하에서, 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 도면은, 설명을 목적으로 하며, 발명의 범위를 한정하려고 하는 것은 아니다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 실시형태가, 이하에서, 도면을 참조하여 설명된다. 도면에서, 설명의 중복을 피하기 위해, 동일한 부호는 동일부분을 표시한다. 도면 중의 치수의 비율은, 반드시 정확하지는 않다.

도 1A, 1B에 의해, 본 발명의 쉴드 케이블의 실시형태를 설명한다. 2심 평행 쉴드 케이블(1)은, 2개의 신호전송용의 절연전선(2)을 평행으로 나열하고, 이 2개의 절연전선(2)의 외부쪽을, 일괄해서 쉴드도체로 덮고 있다. 쉴드도체는, 복수의 쉴드층으로 구성되고, 적어도, 복수개의 도선(5a, 6a)을 나선형상으로 감은 제1 쉴드층(5) 및 제2 쉴드층(6)을 가진다. 또한 필요에 따라서 금속테이프 등에 의한 제3 쉴드층(7)을 가진다. 쉴드도체의 가장 바깥면에는 외피(8)를 실시하여, 쉴드층보다 내부쪽을 보호하고 있다.

절연전선(2)에는, 예를 들면, 외경 0.03㎜의 주석도금 구리합금선을 7개 합쳐서 꼰, 외경이 0.09㎜정도의 신호도체(3)를, 불소수지, 폴리에틸렌 등의 절연체(4)에 의해, 외경이 0.3㎜이하로 되도록 피복한 것을 이용한다. 제1 쉴드층(5)은, 예를 들면, 신호도체(3)에 이용한 것과 동일한 도선(5a)을, 33~43개 정도, 나선형상으로 오른쪽방향으로 휘감아서(오른쪽 꼼) 형성한다. 또한, 쉴드층의 도선의 휘감기방법에는, 오른쪽 꼼과 왼쪽 꼼이 있으며, 한 쪽의 꼬는방식에 대해서 다른 한 쪽을 「반대방향의 꼼」이라고 한다.

쉴드층(5)의 바깥둘레에는, 제2 쉴드층(6)을 형성하여, 케이블이 휘어지거나 꼬여지거나 했을 때에, 쉴드층(5)의 도선간에 틈새가 생겨서 쉴드효과가 불충분하게 되는 것을 방지한다. 쉴드층(6)은, 쉴드층(5)에 이용한 것과 동일한 도선(6a)을, 38~48개 정도, 쉴드층(5)과는 반대방향으로 나선형상으로 휘감아서 형성한다. 도선(6a)의 개수는, 쉴드층(6)의 지름이 쉴드층(5)의 지름보다 크므로 다소 증가시키고 있다. 제2 쉴드층을 쉴드층(5)과는 반대방향으로 휘감음으로써, 쉴드층(5)이 흐트러지는 것을 억제하고, 또, 케이블을 휘었을 때에 틈새가 생기거나, 선의 굴곡이 생기거나 하는 것을 경감할 수 있다. 또한, 도선(5a, 6a)의 개수는 절연전선(2)의 외경에 따라서 증감할 수 있다.

제3 쉴드층은, 예를 들면, 알루미늄-폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)테이프나 구리증착PET테이프라고 하는 금속박테이프를 휘감은 것이다. 제3 쉴드층은, 절연전선(2)의 바깥둘레를 틈새 없이 완전히 둘러쌓서, 쉴드를 완전하게 할 수 있다. 쉴드도체의 바깥둘레에는, 폴리에스테르테이프 등을 휘감아서 외피(8)를 형성하고, 쉴드도체를 보호하는 동시에, 2심 평행 쉴드 케이블의 기계적 강도를 확보한다·.

도 2A, 도 2B는, 쉴드층(5 및 6)의 감기피치를 설명하는 도면이다. 쉴드층을 형성하는 도선(5a, 6a)이, 절연전선(2)을 한 번 감는 긴쪽방향의 거리를, 감기피치라고 정의한다. 도 2A는 왼쪽방향 감기의 경우의, 감기피치 P_s=6±1㎜의 예를 표시한다. 도 2B는 오른쪽방향 감기의 경우의 감기피치 P_L=10±3㎜의 예를 표시한다.

발명자는, 쉴드도체를 구성하는 제1 쉴드층 및 제2 쉴드층의 감기피치와 단선발생 혹은 합선의 관계를 이하와 같이 해명하였다. 쉴드층을 작은 감기피치로 형성했을 경우는, 도선(5a, 6a)의 휘감기 각도 θ가 작아지기 때문에, 휘감기 상태를 안정시켜서 쉴드효과를 높일 수 있다. 그러나, 도 3A, 도 3B에 표시하는, 케이블 타이(10) 등에 의해 묶은 복수개의 쉴드 케이블(1)이 기기 내에서 꼬임을 받는 경우, 예를 들면, S위치에 있는 쉴드 케이블(1)은 T위치로 이동하여 인장력이 발생한다(도 3C, 도 3D). 이와 같은 경우, 제1 쉴드층(5)의 휘감기 각도 θ가 작으면, 쉴드층(5)의 긴쪽방향의 신축성이 좋으므로, 내부의 신호도체(3)에 인장력이 집중하여 단선을 초래하기 쉬워진다.

또, 쉴드층(5)이 감기상태가 느슨해지는 방향으로 꼬여지면, 쉴드층(6)은 감기상태가 꽉 죄어진다. 이 때 느슨해진 상태의 쉴드층(5)을 쉴드층(6)으로 단단히 조르면, 쉴드층(5)에 손상을 주어서 쉴드층(5)이 단열되고, 단열된 상태에서 꼬임이 반복되면, 단열된 도선이 절연전선(2)의 절연체(4)에 꽂혀서, 신호도체(3)와의 사이에 합선을 일으키기 쉽다.

쉴드층을 큰 감기피치로 형성했을 경우는, 도선(5a, 6a)의 휘감기 각도 θ가 커진다. 이 때는, 쉴드 케이블(1)을 휘게 하는 도선(5a, 6a)이 흐트러지기 쉬워서, 쉴드효과도 저감된다. 그러나, 긴쪽방향에 대한 신축성이 저하하기 때문에, 쉴드 케이블(1)에 인장력이 가해졌을 때에, 신호도체(3)에 가해지는 인장력의 일부를 쉴드층(5)에 분담시킬 수 있고, 신호도체(3)의 단선을 경감시킬 수 있다. 또, 쉴드 케이블(1)이 비비 꼬여졌을 때에, 도선(5a)의 휘감기가 느슨해지는 방향의 경우더라도 느슨함의 량이 작으므로, 제2 쉴드층(6)으로 조여진다 해도, 도선(5a)의 단열은 적어서, 합선이 발생하기 어렵다.

본 발명에서는, 도 1B에 표시하는 바와 같이, 적어도 내부쪽의 제1 쉴드층(5)을, 7~13㎜의 피치로 형성한다. 제2 쉴드층(6)은, 쉴드층(5)의 피치이하의 피치로 형성한다. 또한, 쉴드층(5)과 쉴드층(6)과의 도선의 감기방향은 동일방향이어도 되고, 서로 다른 방향으로 해도 된다.

종래의 쉴드 케이블은, 제1 쉴드층(5) 및 제2 쉴드층(6)의 피치의 차이가 작거나, 있었다고 해도 모두 6±1㎜정도로 형성되어 있는 것이 통례이기 때문에, 신호도체(3)의 단선이나 쉴드층(5)의 단열에 의한 합선을 일으키기 쉬웠었다. 본 발명에서는, 적어도 내부쪽의 제1 쉴드층을, 7~13㎜의 피치로 형성함으로써, 신호도체(3)의 단선, 및, 쉴드층(5)과 신호도체(3)와의 사이의 합선발생을 경감시킬 수 있다.

제1 쉴드층의 피치를 7~13㎜으로 함으로써, 피치가 5~7㎜의 경우와 비교해서 휘감기상태가 다소 불안정하게 되지만, 제2 쉴드층(6)을 반대방향으로 감으므로서, 쉴드층(5)이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어서, 실질상의 문제는 없다. 또, 제2 쉴드층(6)을 동일방향으로 감았다고 해도, 쉴드층(5)의 피치를 초과하지 않는 피치로 감으므로써, 쉴드층(5)이 흐트러지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 금속박으로 이루어지는 제3 쉴드층(7)을 형성할 수도 있다. 이 경우 또한, 쉴드효과를 확실하게 함으로써, 쉴드층(5)을 7~13㎜의 피치로 형성해도, 쉴드효과가 저감하는 일은 없다. 또한, 피치를 13㎜이상으로 하면, 휘감기가 불안정하고 흐트러지기 쉬워서, 제조가 곤란하게 된다.

도 4는, 본 발명의 배선부품의 실시형태를 표시한 도면이다. 배선부품(11)은, 복수개의 본 발명에 의한 평행 2심 쉴드 케이블(1)을 구비하고, 적어도 한 쪽의 단부에, 정보기기 내의 접속단자 등에 접속하는 접속단말부(소정피치로 평면 위에 배열하고, 경우에 따라서 절연피복을 일정 길이 제거한 것)(14)를 형성하여, 미리 배선하기 쉬운 길이와 형상으로 한 것이다. 배선부품은, 쉴드 케이블(1)과 다른 종류의 케이블, 예를 들면 동축신호 케이블과 조합한 것이어도 된다.

배선부품(11)에서는, 복수개의 평행 2심 쉴드 케이블(1)은, 케이블 타이(10) 등을 감아서 묶음형상의 집합화부(12)로 되고, 또, 접속단말부(14)에 인접하여, 필요에 따라서 복수개의 평행 2심 쉴드 케이블(1)을 1열로 나열하여 테이프형상으로 한 테이프화부(13)를 형성해도 된다. 접속단말부(14)는, 전기 커넥터를 접속한 상태로 해도 되고, 전기 커넥터 또는 접속단자와의 접속이 간단하게 실시할 수 있을 것 같은 형태(예를 들면, 쉴드도체의 처리, 접지접속처리)로 단말처리를 실시한 상태로 한 것이어도 된다.

도 7은, 본 발명의 정보기기의 실시형태를 설명하는 도면이다. 노트형 퍼스널컴퓨터(61)는, 본체부(61)와 표시부(62)로 이루어지고, 양자는 경첩(64)에 의해 접속되어 있다. 본체부(61) 내에는, 메인보드(도시하지 않음)가 있고, 표시부(62)에는, 액정패널(65)이 있다. 메인보드와 액정패널(65)은 경첩(64)부분을 통과하는 배선부품(66)에 의해 결합되어 있다.

(실시예)

본 발명에 의한 효과를 확인하기 위해서, 도 5A, 도 5B에 표시하는 방법에 의해서 평가를 실시하였다. 평가용의 샘플로서는, 9개의 쉴드 케이블(1)을 도 4의 배선부품(11)으로 가공한 것을 이용하였다. 배선부품(11)의 집합화부(12)를 도 5와 같이 굴곡하여, 한 쪽의 단부쪽을 고정구(15)로 고정하고, 다른 한 쪽의 테이프화부(13)를 180도 회전시켜서, 소정길이 범위의 집합화부(12)에 180도의 꼬임이 발생하도록 하였다. 평가는, 0도 → 180도, 180도 → 0도의 왕복으로 1회의 꼬임으로서, 절연전선의 신호도체(2×9개)의 어느 한 개가 단선할 때까지의 꼬임수와, 제1 쉴드층과 신호도체가 합선을 일으킬 때까지의 꼬임수를 측정하였다.

평가용의 2심 평행 쉴드 케이블은, 외경 0.03㎜의 주석도금 구리합금선을 7개 꼰 외경 0.09㎜의 신호도체를, 불소수지에 의해 외경 0.2l±0.03㎜이 되도록 피복한 2개의 절연전선을 이용하였다. 제1 쉴드층은, 외경 0.03㎜의 주석도금 구리합금선 38개를 감아서 형성하고, 제2 쉴드층은, 동일한 합금선 43개를 감아서 형성하였다. 감기방향과 피치는, 표 I과 같이, 4종류의 조건에서 형성하였다. 제3 쉴드층에는 구리증착의 폴리에스테르테이프를 왼쪽방향으로 감아서 형성하고, 외피로서 폴리에스테르테이프를 왼쪽방향으로 감아서 형성하였다.

이들의 쉴드 케이블을 도 5A, 도 5B에 표시한 방법으로, 신호도체가 단선할 때까지의 꼬임수, 신호도체와 제1 쉴드층이 합선할 때까지의 꼬임수를 측정하였다. 결과를 표 I에 표시한다.

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예
감기방향과 피치	제1 쉴드층	오른쪽 10.0㎜	오른쪽 10.0㎜	오른쪽 10.0㎜	오른쪽 6.0㎜
	제2 쉴드층	왼쪽 6.0㎜	왼쪽 10.0㎜	오른쪽 10.0㎜	왼쪽 6.0㎜
신호도체가 단선할때까지의 꼬임수	46,151	44,697	45,099	20,908
신호도체와 제1 쉴드층이 합선할 때까지의꼬임수	11,098	12,051	13,094	1,325

이상의 결과로부터, 가장 안쪽인 제1 쉴드층의 감기피치를, 비교예의 감기피치보다 크게 함으로써, 신호도체의 단선에 이르는 꼬임수를 2배이상으로 하는 것이 판명되었다. 또, 신호도체와 제1 쉴드층과의 합선발생에 이르는 꼬임수를 8배이상으로 할 수 있음이 판명되었다. 또, 제2 쉴드층의 감기피치 및 꼬임방향을 바꿔도, 단선이나 합선발생에 대해서는, 그다지 차이가 없음도 판명되었다.

일본특허출원 2002-223811(2002년 7월 31일 출원)의 명세서, 클레임, 도면, 요약서를 포함하는 모든 개시는, 본 명세서에 통합된다.

본 발명에 의한 쉴드 케이블은, 액정디스플레이 등의 개폐기구 등의 회동부분을 가지는 정보기기 내의, 회동부분을 통과하는 배선에 이용하면 매우 적합하다. 특히 근래에는, 정보기기의 본체부나 액정디스플레이의 신뢰성이나 수명이 높아져서 고장이 적어지고 있다. 이 때문에, 꼬임에 의한 기기의 회동부분에서의 케이블 단선이나 합선에 의한 고장은, 유저에게 있어서 참기 어려운 것으로 여기고 있다. 따라서, 본 발명에 의한 쉴드 케이블을 이용함으로써, 회동부분을 가지는 정보기기의 신뢰성을 한층 높일 수 있다. 또, 도 4에서 표시하는 바와 같이, 미리 배선부품을 이용하는 것에 의해서도 동일한 목적을 달성할 수 있다.

Claims (8)

1. 신호도체를 절연체로 피복한 절연전선을 복수의 쉴드층으로 이루어지는 쉴드도체와 외피로 덮은 쉴드 케이블로서, 최내층의 제1 쉴드층은, 7㎜~13㎜의 감기피치로 나선형상으로 감겨진 복수개의 도선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉴드 케이블.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 절연전선은, 외경이 0.3㎜이하의 2개의 절연전선이며,

   상기 복수의 쉴드층과 상기 외피는, 상기 절연전선을 일괄해서 덮고 있는 것을 특징으로 하는 쉴드 케이블.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 제1 쉴드층의 바깥둘레에, 상기 제1 쉴드층의 감기방향과 반대방향으로 복수개의 도선을 나선형상으로 감은 제2 쉴드층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쉴드 케이블.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 제1 쉴드층의 바깥둘레에, 상기 제1 쉴드층의 감기방향과 동일방향으로 복수개의 도선을 나선형상으로 감은 제2 쉴드층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쉴드 케이블.
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,

   상기 제2 쉴드층의 감기피치를 상기 제1 쉴드층의 감기피치이하로 한 것을 특징으로 하는 쉴드 케이블.
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 기재된 쉴드 케이블을 복수개 묶고, 적어도 한 쪽의 단부에 접속단말부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선부품.
7. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 기재된 쉴드 케이블을, 기기의 회동부분을 통과하는 신호배선에 이용한 것을 특징으로 하는 정보기기.
8. 제6 항에 기재된 배선부품을, 기기의 회동부분을 통과하는 신호배선에 이용한 것을 특징으로 하는 정보기기.