KR20110116143A

KR20110116143A - 전기 케이블 차폐 구조물

Info

Publication number: KR20110116143A
Application number: KR1020117017554A
Authority: KR
Inventors: 겐따로 오끼노; 시게루 신도
Original assignee: 겐따로 오끼노; 시게루 신도
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-10-25
Also published as: CN102301432B; EP2380179A1; JP4282759B1; JP2012014830A; US20110290556A1; CN102301432A; KR101375990B1; EP2380179B1; US8669470B2; WO2010089968A1

Abstract

본 발명은 외부 잡음의 영향을 그 한계까지 낮게 차단할 수 있는 전기 케이블을 위한 신규한 차폐 구조물에 관한 것이다. 전기 케이블의 외측 둘레에 나선형으로 감겨져 있으며, 높은 전자기파 차폐 성능, 높은 진동 흡수 성능 및 높은 열 전도성을 갖는, 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 금속 시트 테이프는 고성능의 차폐층을 제공할 수 있다. 또한, AV 케이블에서, 마그네슘을 주성분으로서 포함하고, AV 케이블의 IN 단으로부터 OUT 단을 볼 때의 방향에서 반시계 방향으로 감겨지는 금속 시트 테이프를 나선형으로 감는 차폐층을 형성함으로써, 원음이 매우 높은 충실도로 복원될 수 있다.

Description

전기 케이블 차폐 구조물{ELECTRIC CABLE SHIELD STRUCTURE}

본 발명은 전기 케이블을 위한 차폐 구조물(shield structure)에 관한 것으로, 더 구체적으로, 본 발명은 전기 케이블용으로 이용되는, 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 차폐 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 장치로의 신호 통신 및 전력 공급 등을 위한 다양한 전기 케이블들은, 그 전기 케이블들이 전자기파 및/또는 진동과 같은 끊임없는 잡음에 노출되는 상태로 이용된다. 전기 케이블이 그러한 외부 잡음을 수신할 때, 통신 중인 신호가 교란될 수 있고, 최악의 경우에는 컴퓨터와 같은 정밀한 전자 장치에서 오류있는 동작이 발생할 수 있다.

위에서 설명된 것과 같은 외부 잡음의 영향을 억제하기 위해, 현재까지 전기 케이블을 차폐하는 것이 제안되어 왔다. 이와 관련하여, 일본 특허 (공개) 제2004-63418호(특허 문헌 1)는 Al-PET 테이프 또는 구리 증착 PET 테이프 등의 금속 시트 테이프를 그 위에 나선형으로 감아서 차폐층이 형성된 평행한 듀얼-라인 차폐 케이블(parallel dual line shielded cable)이 개시되어 있다. 그러한 금속 시트들은 전자기파에 대해서는 어느 정도의 차폐 효과를 제공할 수 있지만, 진동 흡수 효과에 관해서는 불충분했다. 전자 장치의 성능, 신호 통신의 속도 및 장치 내에서의 배선의 고밀도 구현 등이 개선됨에 따라, 개선된 차폐 성능이 여전히 기대되고 있다.

또한, 섬세한 아날로그 신호를 가능한 한 충실하게 전송할 것이 요구되는 AV(시청각) 케이블과 같은 전기 케이블에 대하여, 외부 잡음의 영향은 출력 품질(음질 및/또는 화질)에 명백하게 반영되고, 그러면 외부 잡음은 최대한 낮게 제한되도록 감소되어야 한다. 또한, 오디오 케이블의 차폐층이 구리 시트 또는 알루미늄 시트를 이용하여 구성될 때, 상기 금속 재료들에 고유한 공진 성분들이 음향 신호들에 옮겨지는 것으로 인해, 출력 음향의 음색의 부조화(즉, 소위 금속성 음향의 오버랩)가 유발되었다는 기술적 문제가 있다.

본 발명은 종래 기술의 상기 문제점을 고려하여 완성된 것이며, 본 발명의 목적은 외부 잡음의 영향을 그 한계까지 낮게 차단할 수 있는 전기 케이블을 위한 신규한 차폐 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 높은 열 전도율뿐만 아니라 높은 전자기 차폐 성능, 높은 진동 흡수 성능을 갖는 마그네슘의 재료 특성으로부터 아이디어를 얻었고, 본 발명자들은 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 금속 시트 테이프를 나선형으로 감는 것에 의해, 전기 케이블의 외측 둘레 상에 차폐층이 형성되는 구성에 도달하여 본 발명을 완성하였다.

또한, 본 발명자들은 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 금속 시트 테이프를 AV 케이블의 IN 단으로부터 OUT 단으로 볼 때 반시계 방향(counter clock wise (CCW))으로 나선형으로 감아서 차폐층을 형성함으로써, 매우 높은 충실도로 원음이 재생될 수 있다는 사실을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외부 잡음의 영향을 그 한계까지 낮게 차단할 수 있는 전기 케이블 구조물이 제공될 수 있다.

도 1은 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블을 도시한 것이다.
도 2는 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블의 IN 단 부근의 확대 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블의 내측 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블의 작동 및 효과를 설명하기 위한 개요를 도시한 것이다.
도 5는 본 구현의 흡수 클램프 방법을 이용한 차폐 효과의 평가 실험의 결과들을 도시한 것이다.
도 6은 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블의 생산 과정을 시계열적으로 도시한 것이다.
도 7은 핀 플러그의 콜드 단자를 본 구현의 마그네슘 차폐 케이블 내의 마그네슘 합금 시트 테이프에 전기 접속하기 위한 방법을 도시한 것이다.

이하에서, 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 본 발명의 전기 케이블용 차폐 구조물(이하에서는, 간단히 마그네슘 차폐 구조물이라고 함)이 도면들에 도시된 실시예들을 이용하여 설명될 것이지만, 본 발명은 도면들에 도시된 실시예들로 한정되어서는 안된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 마그네슘 차폐 케이블(10)(이하에서는, 간단히 차폐 케이블(10)이라고 함)을 도시하고 있다. 도 1에 도시된 차폐 케이블(10)은 양 단부에서 각각 핀 플러그(pin plug)(12)(OUT 단) 및 핀 플러그(13)(IN 단)를 포함하는 RCA 케이블로서 예시되어 있다. 도 1의 (a)는 차폐 케이블(10)의 측면도를 도시하고 있고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시된 차폐 케이블의 A-A 선을 따른 단면도를 도시하고 있다.

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 차폐 케이블(10)은 커버된 2개의 신호 라인, 즉 전기 케이블을 포함하는 듀얼 라인 케이블로서 형성되고, 신호 라인(14)은 핫 단자(+)에 접속되고, 라인(16)은 콜드 단자(-)에 접속된다. 신호 라인(14) 및 신호 라인(16)은 공지된 차폐 구조물인 와이어 브레이드(wire blaid)(18)에 의해 커버된다.

본 발명의 차폐 케이블(10)에서, 구리 와이어 브레이드(18)의 외측 둘레는 마그네슘 차폐층(20)에 의해 더 커버되고, 최외측 둘레는 합성 폴리머로 만들어진 피복(22)으로 커버된다.

도 1의 (a)에서, 설명을 간단히 하기 위해 케이블의 내부에 배치된 마그네슘 차폐층(20)이 노출되도록, 피복(22)의 일부분이 잘라내어진다. 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 마그네슘 차폐층(20)은 테이프 형상의 금속 시트를 차폐 케이블(10)의 길이 방향을 따라 나선형으로 감는 것에 의해 형성된다. 본 실시예의 테이프 형상의 금속 시트는 그 주성분으로서 마그네슘을 포함한다. 실용적으로 이용되는 금속 마그네슘은 전자기파 차폐 및 진동 흡수에 있어서, 전통적인 차폐층을 위한 차폐 재료로서 사용되던 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)에 비하여 더 우수한 특성을 갖는다. 또한, 저밀도의 마그네슘은 제품의 중량을 감소시키는 추가의 이점도 제공한다.

본 실시예에서, 마그네슘 합금 시트가 테이프 형상의 스트립으로서 이용될 수 있으며, 순수 마그네슘 시트를 차폐층으로서 이용하는 것이 가장 바람직하다. 마그네슘 합금 시트가 이용될 때, 합금 내의 마그네슘의 함량이 더 높은 것이 바람직한데, 95％ 이상의 마그네슘 함유율이 바람직할 수 있고, 96％ 이상의 마그네슘의 함유율이 더 바람직할 수 있고, 97％ 이상의 마그네슘의 함유율이 가장 바람직할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 마그네슘 차폐 구조물을 형성하는 방법이 차폐 케이블(10)의 구조에 기초하여 설명될 것이다. 도 2는 본 실시예의 차폐 케이블(10)의 IN 단 부근의 확대도를 도시한 것이다. 도 2에서는, 설명을 간단히 하기 위해 피복(22)이 제거된 차폐 케이블(10)의 실시예가 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마그네슘 차폐 구조물의 마그네슘 차폐층(20)은 신호 라인들(14, 16)의 방사상 외측 위치에 있는 구리 브레이드(18)의 외측 둘레 상에 테이프 형상의 금속 시트(20a)를 나선형으로 감는 것에 의해 형성된다. 바람직한 실시예에서는, 금속 시트 테이프를 감는 것이, IN 단에서의 시작점으로부터 OUT 단에서의 끝점까지 연장되는 하나의 연속적인 금속 시트 테이프(20a)를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 금속 시트 테이프(20a)가 피복(18)의 외측 둘레 상에 감겨질 때, 금속 시트 테이프(20a)의 테이프 폭의 약 절반이 상호 균일하게 겹쳐져서 테이프의 측방향 에지들 사이에 간격을 남기지 않도록 하여, 테이프를 나선형으로 감는 것이 바람직하다. 그러한 감기 공정 하에서 금속 시트 테이프(20a)를 나선형으로 감는 것에 의해, 차폐되는 케이블(10)이 특정 용도 하에서 구부려질 때조차도, 테이프(20a)의 응력으로 인한 금속 시트의 분리와 함께 간격이 형성되는 것이 방지될 수 있다.

지금까지는 본 실시예의 차폐 케이블(10)에 기초하여 마그네슘 차폐층(20)의 형성 방법이 설명되었다. 이하에서는, 본 실시예의 차폐 케이블(10) 내의 마그네슘 차폐층(20)의 전기 접속 조건이 도 3을 참조하여 설명될 것이다.

도 3은 차폐 케이블(10)의 핀 플러그의 내부 단면을 도시한 것으로, 도 3의 (a)는 IN 단에 배치된 핀 플러그(13)의 내부 단면을 도시한 것이고, 도 3의 (b)는 OUT 단에 배치된 핀 플러그(12)의 내부 단면을 도시한 것이다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, IN 단에 있는 핀 플러그(13)에서, 신호 라인(16)은 솔더 재료 등에 의해 핀(13a)에 전기 접속되고, 신호 라인(14)도 솔더 재료 등에 의해 바디(13b)에 전기 접속된다. 여기에서, 마그네슘 차폐층(20)과 바디(13b)가 전기적으로 절연되도록, 마그네슘 차폐층(20)과 바디(13b) 사이에 피복(20)이 삽입된다.

다음으로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, OUT 단에 있는 핀 플러그(12) 내에서, 신호 라인들(16, 14)은 IN 단 구성에 관하여 위에서 설명된 것과 같은 솔더 재료에 의해 핀(12a) 및 바디(12b)에 각각 접속되지만, 도면에서 화살표로 나타난 것과 같이, OUT 단에 있는 핀 플러그(12)는 IN 단으로부터 차이가 있는데, 마그네슘 차폐층(20)과 바디(12b)는 솔더링, 프레싱 또는 기타 적절한 방법들에 의해 서로 전기적으로 접속된다.

지금까지, 본 실시예의 마그네슘 차폐층(20)의 전기 접속 상태가 설명되었고, 이하에서는 본 발명의 마그네슘 차폐 구조물의 작동 및 이점이 물론 차폐 케이블(10)에 기초하여 설명될 것이다.

도 4는 본 실시예의 마그네슘 차폐 케이블(10)의 작동 및 기술점 이점을 설명하기 위한 개요를 도시한 것이다. 여기에서, 차폐 케이블(10)의 핀 플러그(13)가 CD 플레이어 장치 X(도시되지 않음)에 접속되고, 핀 플러그(12)가 증폭기 Y(도시되지 않음)에 접속됨을 가정하고 설명이 기술될 것이다. 주어진 음원 CD가 CD 플레이어 장치 내에서 재생될 때, CD 플레이어 장치로부터 출력되는 음향 신호는 차폐 케이블(10) 내에서 신호 라인을 통해 화살표의 방향으로(도면의 평면 내에서 오른쪽으로부터 왼쪽으로) 전달될 수 있다.

한편, 차폐 케이블(10)은 전파 동안, 외부 잡음, 즉 차폐된 케이블(10)의 외부로부터의 전자기파 및/또는 진동에 노출된다. 외부 잡음(N)은 피복(22)을 통과하여 마그네슘 차폐층(20)에 도달할 수 있다. 여기에서, 본 발명의 마그네슘 차폐층(20)은 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 금속 시트에 의해 정교하게 만들어지고, 마그네슘은 극단적으로 높은 전자기파 차폐 성능을 가지며, 또한 그것의 진동 흡수 비율은 실용적으로 이용되는 금속들 중 가장 높은 것이어서, 외부로부터 차폐 케이블(10)로 침입한 전자기파가 마그네슘 차폐층(20)에 의해 적절하게 차폐되고, 외부로부터 전달된 진동도 마그네슘 차폐층(20)에 의해 적절하게 흡수되게 된다.

본 실시예에 따른 차폐 케이블(10)에서, 마그네슘 차폐층(20)이 IN 단을 핀 플러그(13)로부터 절연하고 OUT 단을 핀 플러그(12)의 바디(12b), 즉 위에서 설명된 것과 같은 콜드 단자(-)에 전기적으로 접속하면서, 하나의 연속적인 금속 시트 테이프(20a)를 이용하여 정교하게 만들어질 때, 잡음을 전파시키는 방향은 IN 단으로부터 OUT 단으로 정렬된다. 그러면, 마그네슘 차폐층(20)에 의해 외부로부터 입수된 잡음들은, 외부로부터 입수된 잡음이 IN 단에 배치된 CD 플레이어 장치에 피드백되는 것 없이, 핀 플러그(12)의 바디(12b), 즉 콜드 단자(-)를 통해 OUT 단에 접속된 증폭기의 그라운드(접지)로 지향될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 본 발명의 마그네슘 차폐 구조물은 전자기파 차폐 및 진동 흡수 둘 다의 우수한 특성을 갖는 마그네슘을 기본 재료로서 이용하여, 본 발명이 전파되는 신호에 대한 외부 잡음의 간섭을 거의 최대 레벨로 감소시킬 수 있게 한다.

본 마그네슘 차폐 구조물이 도 1 내지 도 4에 도시된 실용적인 실시예들을 이용하여 설명되었지만, 마그네슘 차폐 구조물은 설명된 실시예들로 한정되어서는 안 된다. 요약하면, 전기 케이블의 외측 둘레를 커버하도록 전기 케이블 둘레에 나선형으로 감겨지는, 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 금속 시트 테이프를 포함하는 차폐 케이블 구조물은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다. 여기에서, 전기 케이블의 외측 둘레를 금속 시트 테이프로 감기 위한 실시예들은, (1) 금속 시트 테이프가 전기 라인의 커버 필름의 외측 표면 상에 직접 감겨지는 실시예, (2) 금속 시트 테이프가 복수의 전기 라인의 번들의 외측 표면에 감겨지는 실시예, (3) 금속 시트 테이프가 이미 존재하는 전기 케이블의 피복의 외측 둘레 표면에 감겨지는 실시예, 및/또는 (4) 금속 시트 테이프가 복수의 이미 존재하는 전기 케이블의 번들의 외측 둘레에 감겨지는 실시예를 포함할 수 있다.

위에 기술된 설명들에서, 본 발명은 설명을 간단히 하기 위해 RCA 케이블을 이용하여 설명되었다. 본 마그네슘 차폐 구조물의 응용 범위는 특정 응용 및/또는 명세에 대한 전기 케이블들 및/또는 라인들로 한정되어서는 안 되며, 따라서 본 마그네슘 차폐 구조물은 컴퓨터에 관련된 장치들을 위한, 및/또는 AV 관련 장치를 위한 접속 케이블뿐만 아니라, 임의의 전자 장치와의 사이에 잠재적으로 접속되는 다양한 케이블들 및/또는 라인들에 적용될 수 있다.

컴퓨터에 관련된 그러한 접속 케이블들은 단일 전기 라인, 쌍을 이룬 라인, IDE 케이블, 울트라 ATA 케이블, 직렬 ATA 케이블, HDMI 케이블, LAN 케이블, 모니터 케이블, USB 케이블, IEEE 케이블, SCSI 케이블, 프린터 케이블, 또는 컴퓨터 관련 장치들을 위한 주 전력 공급 케이블을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 높은 레이트의 데이터 전송을 위해, 본 마그네슘 차폐 구조물을 SCSI, 울트라 ATA 케이블, 및/또는 직렬 ATA 케이블에 적용하면 이로울 것으로 예상된다.

또한, AV 관련 장치를 위한 그러한 접속 케이블들은 범용 AV 케이블(오디오 케이블 및/또는 비디오 케이블), 예를 들어 스피커 케이블, 마이크로폰 케이블, D 단자 케이블, HDMI 케이블, 기타(guitar) 케이블 등과 같은 전기 기기용 케이블, 및/또는 AV 관련 장치를 위한 주 전력 공급 케이블을 포함할 수 있다. 다른 응용들에서, 본 마그네슘 차폐 구조물은 다양한 전자 장치들을 위한 접속 케이블, 주 전력 공급 케이블, 안테나, 전화 케이블 등에 적용될 수 있다.

또한, 본 마그네슘 차폐 구조물은 전자 장치들 간의 외부 접속 케이블뿐만 아니라 전자 장치들의 내부 배선에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 개인용 컴퓨터의 내부 배선에 관련하여, 그러한 내부 배선들은 CPU 팬(fan) 또는 케이싱 팬과 가은 냉각 장치, 하드 디스크 드라이브 또는 DVD 드라이브, 및/또는 다양한 데이터 케이블 등을 위한 전력 공급 케이블들을 포함할 수 있다. 본 마그네슘 차폐 구조물의 적용가능한 범위가 예시되긴 했지만, 본 마그네슘 차폐 구조물은 정교한 아날로그 신호를 충실하게 전달할 것이 요구되는 전기 케이블들에 적용될 때 특히 상당한 이점을 제공할 수 있다. 그러한 응용들 중에서도, 본 마그네슘 차폐 구조물이 AV 장치 접속에 적용될 때, 이하의 이점들이 예상될 수 있다:

종래 기술에서와 같이 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 등, 및 다른 금속들이 AV 케이블을 위한 차폐 재료로서 이용될 때, 그들의 재료 특성에 따라 외부 잡음을 제거하는 것이 가능할 수 있다.

그러나, 종래의 차폐 금속들 자체가 음향 신호들에 대하여 완전히 중성(neutral)이 아니고, 그러므로 금속들에 고유한 진동이 음향 신호에 필연적으로 간섭한다. 차폐층을 위한 금속 재료에 의한 그러한 간섭은 음향 신호에 복잡한 공진 진동이 혼합되는 것을 유발하고, 그러면 음원 내에 기록되지 않은 혼합된 잡음들이 증폭기에 전달되어, 최종 출력(음색) 상에서 청각에 관한 부조화가 발생될 수 있다.

위의 결함과 관련하여, 본 마그네슘 차폐 구조물은 주성분으로서 마그네슘을 포함하고, 마그네슘의 고유 진동도 물론 음향 신호와 간섭할 수 있다. 현재, 음향 신호에 대한 복잡한 공진 진동의 영향은 나무에 의한 음향 신호에의 복잡한 공진의 영향과 상당히 유사한 것으로 알려져 있다. 그러면, 청각에서의 부조화는 최종 출력(음색)에서 가능한 한 낮게 억제될 수 있다. 즉, 음악 CD 내의 기록된 원음의 음향 성분들은 일반적으로 사전에 나무로부터 발생한 복잡한 공진 성분을 포함하기 때문이다 (악기들 및/또는 레코딩 스튜디오는 소정 범위까지 나무 재료들을 포함할 수 있음). 나무의 음색과 유사한 음색을 갖는 그러한 마그네슘은 음향 신호들에 대해 양호한 매칭을 보여주는 것으로 생각된다. 결과적으로, 본 발명의 마그네슘 차폐 구조물은, 음향 신호가 무질서해질 수 없을 뿐만 아니라, 원음의 느낌이 변경될 수 없다는 점에서 상당한 이점을 제공할 수 있다.

AV 케이블을 위한 응용과 관련하여, 마그네슘 금속 테이프를 감는 방향은 도 2에 도시된 바와 같이, IN 단으로부터 OUT 단을 향해 볼 때 반시계 방향의(왼쪽으로 돌도록) 나선형인 것이 바람직하다. 상기 특징의 이유는 분명하지 않지만, 본 발명자들은 음향의 아웃라인이, 시계 방향으로 감긴 나선형 구현에서의 음향의 아웃라인에 비교할 때, 반시계 방향으로 감긴 나선형의 구현에서 더 분명해진다는 사실을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 마그네슘 금속 테이프 내에서 97％ 이상의 마그네슘 함유율이 이용될 때, 청각이 상당히 개선된다는 사실을 발견하였다.

지금까지는 본 발명이 특정한 실시예를 이용하여 설명되었지만, 본 발명은 위에 설명된 실시예들로 제한되어서는 안 되며, 본 기술분야의 숙련된 자에 의해 생각되며 본 발명의 작동 및 이점을 제공하는 다른 실시예들도 본 발명의 범위 내에 포함된다.

예시

이하에서는, 본 발명이 실제 예들을 이용하여 더 구체적으로 상세하게 설명될 것이지만, 본 발명은 이하에 설명되는 예시들로 한정되어서는 안 된다.

예시 1

- 마그네슘 차폐의 차폐 효과의 시험 -

본 발명의 마그네슘 차폐의 차폐 효과를 평가하기 위해, 몇가지 실험이 수행되었다. 이하에 기술되는 평가 시험은 IEC SPECIFICATION (IEC1196-1, IEC61196-1) 내에 명시된 흡수 클램프 테스트(Absorption Clamp Test)를 이용하여 행해졌다.

상용화되어 있는 LAN 케이블(카테고리 6, 총 길이 7m, SANWA SUPPLY INC.로부터 입수가능함, 타입 번호 KB-T7E-07)이 전기 케이블로서 이용되었다.

알루미늄 합금 테이프(폭 20㎜, 두께 45 마이크로미터, 마그네슘 함유율 95-96％, 알루미늄 3％, 아연 1％, 제품 일련 번호 AZ31B, NIPPON KINZOKU CO.,LTD.로부터 입수가능함)가 상기 LAN 케이블에 나선형으로 감겨지되, 그 나선은 IN 단으로부터 볼 때 반시계 방향이도록 전개되었다. 테이프 감기는 테이프의 측방향 에지들 사이에 틈이 남지 않도록, IN 단으로부터 시작하여 OUT 단에서 끝나는 방향으로 테이프 폭의 약 절반이 서로 균일하게 겹쳐지게 함으로써 수행되었다.

비교 샘플로서, LAN 케이블은 목표 샘플을 형성하기 위한 다른 공정들은 동일하게 유지하면서, 마그네슘 시트 테이프를 대신하여, 알루미늄 시트 테이프(비교 샘플 1) 및 구리 시트 테이프(비교 샘플 2)로 감겨졌다.

도 5의 (a)-(c)는 각각 알루미늄 시트로 감겨진 LAN 케이블(도 5에서 "Al-S"로 참조됨; 비교 샘플 1), 구리 시트로 감겨진 LAN 케이블(도 5에서 "Cu-S"로 참조됨; 비교 샘플 2), 및 마그네슘 합금 시트 테이프로 감겨진 LAN 케이블(도 5에서 "Mg-S"로 참조됨; 목표 예)을 위한 결과들을 각각 도시하고 있다. 도 5의 (d)에서는, 차폐가 없는 미가공 LAN 케이블을 위한 측정 결과가 기준 데이터로서 도시되어 있다 (도 5에서 "Normal"로 참조됨).

각각의 그래프에서, 가로축은 방사 전력량(dB μV)을 나타내고, 세로축은 주파수(㎒)를 나타낸다. 또한, 그래프의 하부 영역에는, 측정 시스템의 감도 레벨이 측정들 간의 기준 데이터로서 도시되어 있다. 그래프의 상부 영역에는, 4개의 측정 곡선이 제공되고, 그 곡선들은 이용된 LAN 케이블 내에 포함된 4개의 케이블 쌍 각각을 위한 측정 결과를 나타낸다 (케이블 쌍 각각은 상이한 임피던스를 가짐).

결과 "Al-S" 및 "Cu-S"에 대응하는 도 5의 (a) 및 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 방사 전력량은 거의 동일 레벨에 있었다. 한편, 도 5의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 결과 "Mg-S"는 "Al-S" 및 "Cu-S"에 비교할 때 상당히 낮은 방사 전력량을 나타낸다. 도 5의 (a)-(c)에서, 테스트된 결과들은 LAN 케이블의 내부에 포함된 라인 쌍들에 대응하는 복수의 곡선들로 도시되어 있다. 흡수 클램프 테스트의 개요에 따라, 이 결과는 본 샘플 "Mg-S"가 낮은 잡음 공급 성능을 가짐을 시사하고, 다음으로, 이것은 외부로부터 차폐 케이블의 내부로 들어오는 잡음에 대한 본 "Mg-S" 차폐 구조물의 높은 차폐 성능을 시사한다. 또한, 샘플 "Mg-S"는 비교 샘플인 "Al-S" 및 "Cu-S"에 비교할 때 LAN 케이블 내부의 라인 쌍들에 대한 차폐 성능의 우수한 균등성(evenness)을 보여주고 있다.

위에 설명된 결과들로부터, 본 발명의 마그네슘 차폐가 종래의 차폐보다 상당히 더 높은 차폐 효과를 가짐이 관찰되었다.

예시 2

- 마그네슘 차폐가 음향에 미치는 효과의 시험 -

본 발명의 마그네슘 차폐 구조물로 구현된 케이블을 이용하여 오디오 장치들을 연결함으로써, 청각 테스트가 수행되었다.

- 마그네슘 차폐 케이블의 준비 -

본 실시예의 마그네슘 차폐 케이블은 종래의 오디오 케이블을 이용하여 준비되었다. 도 6의 (a)-(c)는 제조 공정의 시간 시퀀스로서 마그네슘 차폐 케이블의 준비 단계들을 도시하고 있으며, 도면들 각각에서, 각 공정의 측면도 및 단면도(A-A 선을 따른 것임)가 도시되어 있다. 이하에서는, 마그네슘 차폐 케이블의 형성이 도 6을 참조하여 설명될 것이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 우선, 상용화되어 있는 오디오 케이블이 선택되었다. 오디오 케이블(30)은 구리 브레이드(18)에 의해 차폐되고 피복(22)에 의해 커버된, 상용화되어 있는 인기있는 RCA 케이블(제품 번호 K-1, KRYNA PRO CO.로부터 입수가능함, 총 길이 1000㎜)이었다. 제조의 제1 공정에서, 마그네슘 합금 시트 테이프(32)(폭 20㎜, 두께 55마이크로미터, 마그네슘 함유율 95-96％, 알루미늄 3％, 아연 1％, 제품 번호 AZ31B, NIPPON KINZOKU CO.,LTD.)가 시작점으로서의 IN 단으로부터 OUT 단까지 오디오 케이블(30)의 피복(22) 상에 감겨졌고, 테이프는 IN 단으로부터 볼 때 CCW 방향으로 테이프 폭의 약 절반이 균일하게 겹쳐졌다. 여기에서, 유사한 공정을 이용하여, IN 단으로부터 볼 때 CW 방향으로 마그네슘 합금 시트 테이프(32)를 감지 않고서, 다른 마그네슘 차폐가 준비되었다.

도 6의 (b)는 마그네슘 합금 시트 테이프(32)가 오디오 케이블에 완전하게 감겨진 공정 단계를 도시하고 있다. 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 마그네슘 합금 시트 테이프(32)의 시작 에지는 전기적 단락을 회피하기 위해 IN 단의 핀 플러그(13)로부터 절연되었고, 그것의 종료 에지는 OUT 측에서 핀 플러그(12)의 콜드 단자(-)에 전기 접속되었다. 본 예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 마그네슘 합금 시트 테이프(32)와 콜드 단자(-) 간의 전기 접속은 핀 플러그(12)(OUT 단)에서 바디(12b)에 개방된 나사 홀 내에 돌려넣어진, 바디(12b)를 통과한 금속 볼트(34)에 의해 달성되었다. 마그네슘은 높은 용융점을 갖고, 고온에 노출될 때 연소할 것으로 의심되므로, 솔더링 공정의 생략이 바람직했다.

마지막으로, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 완성된 샘플로서의 마그네슘 합금 시트 테이프(32)를 보호하기 위해, 열 수축가능한 튜브(36)(제품 번호 9.5-12㎜, Sumitomo Electric Industries, Ltd.로부터 입수가능함, 총 길이 1000㎜)가 차폐 구조물의 최외측 둘레에 적용되었다. CW 방향의 나선의 마그네슘 합금 시트 테이프를 갖는 마그네슘 차폐 케이블이, 감기 방향을 제외하고는 유사한 공정으로 준비되었다. CCW 감기를 갖는 마그네슘 차폐 케이블은 샘플 1로 표시되었고, CCW 감기를 갖는 마그네슘 차폐 케이블은 샘플 2로 표시되었다.

예시 3

- 청각 테스트 -

상기의 샘플 1, 샘플 2 및 인기있는 오디오 케이블(30)(비교예)에 청각 테스트를 행하였다. 구체적으로, 공통의 CD 음원이 위에서 기술된 케이블에 의해 접속된 CD 플레이어 장치 및 증폭기를 포함하는 동일한 스테레오 장치 내에서 재생되었다. 오디오 장치 개발 엔지니어들 중 선발된 자원자들의 시험 청취에 의해 음색이 시험되었다.

시험 청취 테스트로서, 샘플 1은 음질이 더 가벼워지는 개선의 결과뿐만 아니라, 음향 입도(sound granularity), S/N 비율 및 악기 위치의 토폴로지 감각의 모든 양태에서 우수한 평가 결과를 얻었다. 샘플 2(CCW)는 또한 샘플 1에 비교할 때 음향의 높이(highness) 및 깊이의 양태에서 음향의 충실한 재생에서의 추가의 우수한 결과들을 더 얻는 한편, 샘플 1(CW)에 대해 얻어진 우수한 양태들을 유지하여, 연주 무대가 재생된 음향으로부터 더 쉽게 이미징될 수 있게 하였다.

테스트 결과들에 의해, 본 발명의 마그네슘 차폐 구조물이 AV 케이블에 적용될 때, 케이블을 침입하는 외부 잡음의 영향이 원음의 충실한 재생을 실현하기 위해 한계까지 감소될 수 있음이 확인된다.

10 - 마그네슘 차폐 케이블, 12 - 핀 플러그, 13 - 핀 플러그, 14 - 신호 라인, 16 - 신호 라인, 18 - 구리 브레이드, 20 - 마그네슘 차폐층, 22 - 피복, 30 - 전통적인 차폐 케이블, 32 - 마그네슘 합금 테이프, 34 - 금속 볼트, 36 - 열 수축가능한 튜브
<인용 문헌>
특허 문헌
PTL 1 : 일본 특허 (공개) 제2004-63418호

Claims

전기 케이블을 위한 차폐 구조물(shield structure)로서,
전기 신호를 전달하는 전기 케이블; 및
마그네슘을 주성분으로서 포함하는 테이프 형상의 금속 시트
를 포함하고,
상기 테이프 형상의 금속 시트는 상기 전기 케이블의 외측 둘레 상에서 나선형으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 차폐 구조물.
제1항에 있어서,
상기 금속 시트는 마그네슘 함유율에 있어서 95％ 이상인 마그네슘을 포함하는 차폐 구조물.
제2항에 있어서,
상기 마그네슘 금속 시트는 순수 마그네슘으로 이루어진 차폐 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 차폐 구조물을 포함하는 차폐 케이블.
AV 장치들을 접속하기 위한 차폐 케이블로서,
차폐층 - 상기 차폐층은 전기 케이블을 커버함 - ; 및
전기 케이블
을 포함하고,
상기 차폐층은, 마그네슘을 주성분으로서 포함하며 상기 전기 케이블의 IN 단으로부터 OUT 단으로 상기 차폐층을 형성하도록 상기 전기 케이블 둘레에 나선 형상으로 감겨지고 연장되는 테이프 형상의 금속 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 케이블.
제5항에 있어서,
상기 금속 시트는 마그네슘 함유율에 있어서 95％ 이상인 마그네슘을 포함하는 차폐 케이블.
제6항에 있어서,
상기 마그네슘 금속 시트는 순수 마그네슘으로 이루어지는 차폐 케이블.
제5항에 있어서,
상기 금속 시트는 상기 IN 단으로부터 상기 OUT 단을 향해 볼 때 반시계 방향으로 나선형으로 감겨지는 차폐 케이블.
제5항에 있어서,
상기 금속 시트는 상기 IN 단에 있는 단자로부터 절연되고, 상기 OUT 단에 있는 콜드 단자(cold terminal)에 전기 접속되는 차폐 케이블.
제5항에 있어서,
상기 차폐층은 테이프 형상의 하나의 연속적인 금속 시트에 의해 형성되는 차폐 케이블.
차폐층 및 전기 케이블을 포함하고, 상기 차폐층이 상기 전기 케이블을 커버하는 AV 장치들을 접속하기 위한 차폐 케이블로서,
전기 신호들을 전달하는 전기 케이블; 및
상기 케이블의 IN 단으로부터 OUT 단으로 상기 전기 케이블 둘레에 나선형으로 감겨지고 연장되는 테이프 형상의 마그네슘 시트 - 상기 마그네슘 시트는 95％ 이상의 마그네슘 함유율을 갖고, 상기 IN 단으로부터 상기 OUT 단으로 연장되는 하나의 연속적인 테이프의 형상을 가짐 -
를 포함하고,
마그네슘 금속 시트는 상기 IN 단에 있는 단자로부터 절연되는 한편, 상기 OUT 단에 있는 콜드 단자에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 차폐 케이블.
차폐층을 포함하는 AV 장치들을 접속하기 위한 차폐 케이블로서,
아날로그 신호들을 전달하기 위한 RCA 케이블; 및
상기 RCA 케이블을 커버하며, 상기 케이블의 IN 단으로부터 OUT 단으로 상기 케이블 둘레에 나선형으로 감겨지고 연장되는 테이프 형상의 마그네슘 시트를 포함하는 차폐층 - 상기 마그네슘 시트는 95％ 이상의 마그네슘 함유율을 갖고, 상기 IN 단으로부터 상기 OUT 단으로 연장되는 하나의 연속적인 테이프의 형상을 가지며, 마그네슘 금속 시트는 상기 IN 단에 있는 핀 플러그(pin plug)로부터 절연되는 한편, 상기 OUT 단에서 상기 OUT 단에 있는 상기 핀 플러그의 바디의 홀에 돌려넣어지고 통과되는 금속 볼트를 통해 콜드 단자에 전기 접속됨 -
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 케이블.
제12항에 있어서,
상기 차폐층의 외측 둘레는 열 수축가능한 튜브에 의해 커버되는 차폐 케이블.
차폐층에 의해 전기 케이블을 차폐함으로써 상기 전기 케이블을 차폐하기 위한 방법으로서,
상기 차폐층은 마그네슘을 주성분으로서 포함하는 테이프 형상의 금속 시트에 의해 형성되고, 상기 금속 시트는 상기 전기 케이블의 외측 둘레 상에 나선형으로 감겨지는 방법.