KR20150088697A - 할로겐 프리 동축케이블과, 이것을 사용한 플랫 케이블 및 케이블 하니스 - Google Patents

Abstract

(과제)
본 발명은, 전기특성을 유지하면서 세경화를 도모할 수 있고 또한 절연체에 폴리올레핀 수지를 사용하더라도 난연성이나 감쇠특성의 열화를 방지할 수 있는 할로겐 프리 동축케이블과, 이것을 사용한 플랫 케이블 및 케이블 하니스를 제공한다.
(해결수단)
도체(101)와, 도체(101)의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체(102)와, 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 감긴 실드테이프(103)를 구비하는 할로겐 프리 동축케이블(100)에 있어서, 실드테이프(103)는, 난연수지층(105)과, 난연수지층(105)의 표면에 형성된 금속층(106)과, 난연수지층(105)의 이면에 형성된 접착층(107)을 구비함과 아울러, 접착층(107)이 내측이 되도록 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 감기는 것이다.

Description

할로겐 프리 동축케이블과, 이것을 사용한 플랫 케이블 및 케이블 하니스{HALOGEN-FREE COAXIAL CABLE, AND FLAT CABLE AND CABLE HARNESS USING THE SAME}

본 발명은, 할로겐 프리 동축케이블(halogen-free 同軸cable)과, 이것을 사용한 플랫 케이블(flat cable) 및 케이블 하니스(cable harness)에 관한 것이다.

노트북이나 액정 텔레비전 등으로 대표되는 전자기기의 소형화나 박형화(薄型化)에 따라 이들의 본체부와 액정 디스플레이 등의 표시부를 전기적으로 접속하는 내부배선으로서는, 배선공간의 공간절약화를 실현하기 위하여 평형(平型) 형상임과 아울러, 본체부와 표시부에 있어서 회전 가능한 연결부로의 배선을 실현시키기 위하여 가요성(可撓性)이 우수한 플렉시블 인쇄기판(Flexible Printed Circuits ; FPC)이 보급되고 있다.

최근에는 표시부의 고해상도화 등에 따라 전자기기 내에서 취급되는 정보가 증대되고 있기 때문에, 이들의 정보를 전기신호로서 전파하는 내부배선에 더 대용량화 및 고속화가 요구되고 있다.

이러한 요구에 따르기 위해서는, 고주파의 전기신호(고주파 신호)가 전파될 때의 불요복사(不要輻射)를 요인으로 하는 전자파 장해(Electro-Magnetic Interference ; EMI)에 대하여 무엇인가의 대책을 강구할 필요가 있다.

전자파 장해에 대하여 대책을 강구한 내부배선으로서는, 병렬로 배치된 복수 개의 동축케이블과, 복수 개의 동축케이블의 주위를 일괄하여 피복하는 도전포(導電布)를 구비하는 플랫 케이블이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).

여기에서 동축케이블은, 복수의 소선(素線)이 서로 꼬여서 형성된 내부도체(內部導體)와, 내부도체의 주위에 형성된 절연체(絶緣體)와, 절연체의 주위에 복수 개의 소선이 횡으로 감겨서 형성된 횡권실드(橫卷shield)로 이루어지는 외부도체(外部導體)와, 외부도체의 주위에 형성된 재킷(jacket)을 구비하고 있다.

이 플랫 케이블에 의하면, 외부도체와 도전포에 의하여 고주파 신호가 전파될 때에 발생하는 불요복사를 감소시킬 수 있어, 더 대용량화 및 고속화의 요구에 따르는 것이 가능하게 된다.

（특허문헌1）일본국 공개실용신안공보 실개평2-12112호 공보

그러나 플랫 케이블을 구성하는 동축케이블은 횡권실드와 재킷을 구비하고 있기 때문에, 어떻게 하더라도 외경이 커져 버려서 플랫 케이블로 하였을 때에 박형화를 실현하는 것이 어렵다.

플랫 케이블의 박형화를 실현하는 방법으로서는, 동축케이블의 내부도체를 세경화(細徑化)하여 동축케이블의 외경을 작게 하는 것이 생각되지만, 내부도체를 세경화하면, 내부도체의 단면적이 감소하기 때문에 전기신호의 주파수의 상승과 함께 전기저항(교류저항)이 높아지게 되어, 도체손실이 증가하여 전기특성이 열화(劣化)되어 버린다.

또한 최근에는 환경대책이 주장되고 있어, 할로겐 프리에 대응하기 위해서는 동축케이블의 절연체나 재킷의 재료로서 불소수지(弗素樹脂)를 사용할 수는 없다.

할로겐 프리의 재료로서는 폴리올레핀 수지(polyolefin 樹脂)를 들 수 있지만, 폴리올레핀 수지는 난연성(難燃性)이 떨어지기 때문에 수지 중에 수산화 마그네슘이나 수산화 알루미늄 등의 할로겐 프리 난연제를 첨가하여 사용하고 있다.

그러나 수지 중에 할로겐 프리 난연제를 완전히 균일하게 분산시키는 것은 곤란하고, 이 할로겐 프리 난연제의 불균일한 분산은 케이블 길이방향에 있어서의 유전율(誘電率)의 편차의 요인이 된다. 특히 동축케이블의 절연체의 유전율이 케이블 길이방향에서 불균일하게 되면, 고주파 신호가 전파될 때의 감쇠특성(減衰特性)이 열화된다는 과제가 발생한다.

여기에서 본 발명의 목적은, 전기특성을 유지하면서 세경화를 도모할 수 있고 또한 절연체에 폴리올레핀 수지를 사용하더라도 난연성이나 감쇠특성의 열화를 방지할 수 있는 할로겐 프리 동축케이블과, 이것을 사용한 플랫 케이블 및 케이블 하니스를 제공하는 것에 있다.

이 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 도체와, 상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체와, 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프를 구비하는 할로겐 프리 동축케이블에 있어서, 상기 실드테이프는, 난연수지층과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감기는 할로겐 프리 동축케이블이다.

상기 할로겐 프리 절연체와 상기 실드테이프의 사이에 감기는 절연테이프를 더 구비하면 좋다.

상기 난연수지층은 폴리에테르이미드 수지로 이루어지면 좋다.

상기 할로겐 프리 절연체는 폴리올레핀 수지로 이루어지면 좋다.

또한 본 발명은, 병렬로 배치된 복수 개의 전선과, 복수 개의 상기 전선의 배열방향을 따라 복수 개의 상기 전선의 사이를 꿰매듯이 엮은 섬유부재를 구비하는 플랫 케이블에 있어서, 상기 전선은, 도체와, 상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체와, 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프를 구비하고, 상기 실드테이프는, 난연수지층과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감겨 있고, 상기 섬유부재는 폴리우레탄 탄성섬유로 이루어지는 플랫 케이블이다.

상기 섬유부재는 복수 개의 상기 전선의 사이에 엮인 상태에서 신장하면 좋다.

상기 섬유부재는 모노필라멘트로 이루어지면 좋다.

상기 전선은, 외경이 0.49mm 이하, 배선피치가 0.50mm 이하이더라도 좋다.

또한 본 발명은, 플랫 케이블과, 상기 플랫 케이블의 단말부분에 접속된 커넥터를 구비하는 케이블 하니스에 있어서, 상기 플랫 케이블은, 병렬로 배치된 복수 개의 전선과, 복수 개의 상기 전선의 배열방향을 따라 복수 개의 상기 전선의 사이를 꿰매듯이 엮은 섬유부재를 구비하고, 상기 전선은, 도체와, 상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체와, 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프를 구비하고, 상기 실드테이프는, 난연수지층과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감겨 있고, 상기 섬유부재는 폴리우레탄 탄성섬유로 이루어지는 케이블 하니스이다.

상기 플랫 케이블은 상기 플랫 케이블의 폭방향으로 신축하면 좋다.

본 발명에 의하면, 전기특성을 유지하면서 세경화를 도모할 수 있고 또한 절연체에 폴리올레핀 수지를 사용하더라도 난연성이나 감쇠특성의 열화를 방지할 수 있는 할로겐 프리 동축케이블과, 이것을 사용한 플랫 케이블 및 케이블 하니스를 제공할 수 있다.

도1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블을 나타내는 단면도이다.
도2는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블을 나타내는 단면도이다.
도3은, 본 발명의 제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블을 나타내는 단면도이다.
도4는, 본 발명의 실시형태에 관한 플랫 케이블 및 케이블 하니스를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시형태를 첨부된 도면에 따라 설명한다.

우선 도1을 참조하여, 제1실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(halogen-free 同軸cable)(100)에 대하여 설명한다.

제1실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(100)은, 도체(導體)(101)와, 도체(101)의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체(halogen-free 絶緣體)(102)와, 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 감긴 실드테이프(shield tape)(103)를 구비하고 있다.

이 할로겐 프리 동축케이블(100)은, 액정 텔레비젼, 노트북 또는 프린터 등의 전자기기 내에 있어서, 본체부와 액정 디스플레이 등의 표시부를 전기적으로 접속하는 내부배선으로서 주로 사용되는 것이며, 플랫 케이블(flat cable)이나 케이블 하니스(cable harness)의 형태로 실장되는 것이 많다.

도체(101)는 동축케이블 구조의 내부도체(內部導體)를 구성하는 것으로서, 도전성(導電性)이 우수한 구리나 알루미늄 또는 이들의 합금 등으로 이루어지는 복수 개의 소선(素線)(104)을 서로 꼬아서 형성되어 있다. 이들의 소선(104)은, 그 표면에 주석, 은 또는 니켈 등에 의한 도금처리가 실시되어 있더라도 상관없다.

할로겐 프리 절연체(102)는 동축케이블 구조의 유전체(誘電體)를 구성하는 것으로서, 가교 폴리올레핀 수지(架橋 polyolefin 樹脂)나 발포 폴리올레핀 수지(發泡 polyolefin 樹脂) 등으로 이루어진다. 폴리올레핀 수지로서는 폴리에틸렌 수지(polyethylene 樹脂)나 폴리프로필렌 수지(polypropylene 樹脂)를 들 수 있다. 이들의 폴리올레핀 수지는 유전율이나 유전정접(誘電正接 : dielectric tangent)이 불소수지와 같은 정도로 작기 때문에, 할로겐 프리 절연체(102)의 재료로서 폴리올레핀 수지를 사용함으로써 적절하게 전파지연시간을 단축하고 또한 전파속도의 상승에 따르는 유전손실의 증가를 억제하는 것이 가능하게 된다.

실드테이프(103)는, 난연수지층(難燃樹脂層)(105)과, 난연수지층(105)의 표면에 형성된 금속층(106)과, 난연수지층(105)의 이면에 형성된 접착층(107)을 구비하고 있고, 접착층(107)이 내측이 되도록 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 감겨 있다.

난연수지층(105)은 할로겐 프리 절연체(102)의 난연성이 낮은 것을 보충하는 것으로서, 두께가 4μm에서부터 8μm 정도인 일본의 미쓰비시 수지 주식회사(MITSUBISHI PLASTICS, INC.) 제품의 슈피리어(SUPERIOR)(등록상표) UT 등의 폴리에테르이미드 수지(polyetherimide 樹脂)로 이루어진다. 폴리에테르이미드 수지는 난연성 이외에도 주파수 의존성이나 온도 의존성이 적은 안정한 전기특성, 우수한 기계특성이나 내약품성을 구비하고 있기 때문에, 난연수지층(105)의 재료로서 폴리에테르이미드 수지를 사용함으로써 할로겐 프리 동축케이블(100)의 난연성의 향상에 추가하여, 전기특성, 기계특성 및 내약품성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

금속층(106)은 동축케이블 구조의 외부도체(外部導體)를 구성하는 것으로서, 전자파 장해에 대하여 충분한 대책이 될 수 있도록 두께가 2μm에서부터 10μm 정도로 증착된 알루미늄으로 이루어진다. 알루미늄은 외기(外氣)에 폭로(暴露)되더라도 표면에 생성된 산화피막에 의하여 부식이나 변색이 방지되기 때문에, 금속층(106)의 재료로서 알루미늄을 사용함으로써 재킷을 생략하더라도 장기간에 걸쳐서 원하는 전기특성을 유지함과 아울러 외관을 미려하게 유지하는 것이 가능하게 된다.

접착층(107)은 폴리에스테르계 열융착형 접착제(polyester系 熱融着型 接着劑)로 이루어진다. 폴리에스테르계 열융착형 접착제는 할로겐 프리 절연체(102)의 재료에 대하여 어느 정도의 접착성을 구비하고 있기 때문에, 접착층(107)의 재료로서 폴리에스테르계 열융착형 접착제를 사용함으로써 할로겐 프리 절연체(102)와 실드테이프(103)의 박리를 방지하여, 이들을 일체적으로 취급하는 것이 가능하게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 할로겐 프리 동축케이블(100)에서는, 불소수지로 이루어지는 절연체와 비교하여 난연성이 낮은 할로겐 프리 절연체(102)를 채용하고 있지만, 할로겐 프리 절연체(102)의 외측에 위치하는 난연수지층(105)에 의하여 할로겐 프리 동축케이블(100)의 전체적인 난연성을 확보하고 있다.

그리고 할로겐 프리 절연체(102)는 수지 중에 할로겐 프리 난연제가 첨가되어 있지 않은 순수한 폴리올레핀 수지로 이루어지기 때문에, 할로겐 프리 동축케이블(100)에서는 할로겐 프리 난연제의 불균일한 분산에 기인하는 감쇠특성의 열화(劣化)가 원리적으로 발생하지 않는다.

또한 할로겐 프리 동축케이블(100)에서는, 재킷을 생략하고 횡권실드(橫卷shield)와 비교하여 두께가 얇은 실드테이프(103)를 채용하고 있기 때문에, 횡권실드와 재킷을 구비하는 종래의 동축케이블보다 외경을 작게 할 수 있으며, 도체(101)의 외경을 변경시키지 않고 할로겐 프리 동축케이블(100)의 외경을 작게 할 수 있다.

다음에 도2를 참조하여 제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)에 대하여 설명한다.

제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)은, 제1실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(100)과 비교하면, 할로겐 프리 절연체(102)와 실드테이프(103)의 사이에 감기는 절연테이프(絶緣tape)(201)를 더 구비하고 있는 점만이 다르다.

절연테이프(201)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(polyethyleneterephthalate 樹脂)로 이루어지는 수지층으로 형성되어 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 앞에서 설명한 접착층(107)의 재료에 대하여 우수한 접착성을 구비하고 있기 때문에, 절연테이프(201)의 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용함으로써 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 실드테이프(103)를 직접적으로 감는 경우와 비교하여 실드테이프(103)를 견고하게 접착할 수 있다.

여기에서는 절연테이프(201)의 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하고, 접착층(107)의 재료로서 폴리에스테르계 열융착형 접착제를 사용하였지만, 이들이 서로 우수한 접착성을 발휘할 수 있는 조합이라면 다른 재료를 사용하더라도 상관없다.

이와 같이 제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)은, 실드테이프(103)에 형성된 접착층(107)에 대하여 어느 정도의 접착성밖에 구비하고 있지 않은 할로겐 프리 절연체(102)의 주위에 감겨 있음과 아울러 접착층(107)에 대하여 우수한 접착성을 구비하고 있는 절연테이프(201)를 더 구비하고 있다.

그 때문에 실드테이프(103)가 절연테이프(201)에 대하여 권취피치(卷取pitch)를 유지한 상태에서 전체 면에 걸쳐서 견고하게 접착되어, 실드테이프(103)가 풀려서 전기특성이 악화되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또 절연테이프(201)가 할로겐 프리 절연체(102)에 대하여 접착되어 있지 않기 때문에 절연테이프(201)가 통 모양의 형상을 나타낸 상태에서 케이블 길이방향으로 슬라이딩(sliding)할 가능성이 있지만, 실드테이프(103)가 절연테이프(201)에 대하여 견고하게 접착되어 있기 때문에 실드테이프(103)가 풀려서 전기특성이 악화되는 것은 아니다.

그뿐만이 아니라 실드테이프(103)가 절연테이프(201)와 함께 케이블 길이방향으로 슬라이딩함으로써, 할로겐 프리 절연체(102)나 실드테이프(103)에 가해지는 응력이 분산됨으로써 내굴곡성(耐屈曲性)을 향상시킬 수 있다.

다음에 도3을 참조하여 제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(300)에 대하여 설명한다.

제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(300)은, 제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)과 비교하면, 절연테이프(301)가 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어지는 수지층(302)에 추가하여, 실드테이프(103)와 대향하는 면에 형성된 접착층(303)을 구비하고 있는 점만이 다르다.

접착층(303)은 실드테이프(103)에 형성된 접착층(107)과 마찬가지로 폴리에스테르계 열융착형 접착제로 이루어진다. 이에 따라 접착층(107)과 접착층(303)이 동종 재료 상호간의 접합으로 되기 때문에, 접착강도를 더 높이는 것이 가능하게 된다.

또한 접착층(303)에 의하여 절연테이프(301)의 중첩 부분도 접착되기 때문에, 절연테이프(301)의 권취피치가 더 어긋나기 어려워서 절연테이프(301)의 풀어짐을 더 확실하게 방지할 수 있다.

그 때문에 제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(300)에 의하면, 제2실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)의 이점에 추가하여, 더 심한 굴곡각도나 절곡반경으로 굴곡 내지 절곡배선을 하더라도 실드테이프(103)가 풀어지기 어려워서 우수한 전기특성을 유지할 수 있다.

또한 제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(300)에서는, 접착층(303)에 의하여 실드테이프(103)와 절연테이프(301)를 견고하게 접착하는 것이 가능하기 때문에, 수지층(302)으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 이외의 재료 예를 들면 난연성이 우수한 폴리에테르이미드 수지를 사용하였을 경우이더라도 난연성을 높이면서 실드테이프(103)의 풀어짐을 억제할 수 있다.

다음에 도4를 참조하여 본 실시형태에 관한 플랫 케이블(400) 및 케이블 하니스(500)에 대하여 설명한다.

우선 본 실시형태에 관한 플랫 케이블(400)은, 병렬로 배치된 복수 개의 전선(電線)(401)과, 복수 개의 전선(401)의 배열방향을 따라 복수 개의 전선(401)의 사이를 꿰매듯이 엮은 섬유부재(纖維部材)(402)를 구비하고 있다.

여기에서는 전선(401)으로서, 제1실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(100)을 사용한 플랫 케이블(400) 및 케이블 하니스(500)에 대하여 설명하지만, 당연히, 제2실시형태에서부터 제3실시형태에 관한 할로겐 프리 동축케이블(200)과 할로겐 프리 동축케이블(300)을 사용하여 플랫 케이블 및 케이블 하니스를 구성할 수도 있다.

전선(401)은, 플랫 케이블(400) 및 케이블 하니스(500)의 소형화나 박형화(薄型化)의 관점으로부터 외경이 0.49mm 이하, 배선피치가 0.50mm 이하인 것이 바람직하다.

섬유부재(402)는, 플랫 케이블(400)의 케이블 길이방향의 일단(一端)으로부터 타단(他端)까지 폭방향(복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 배열방향)의 일측(一側)으로부터 타측(他側)으로 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이를 지그재그로 왕복하면서, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)을 평형(平型) 형상으로 구속하여 고정하도록 엮여 있다.

이에 따라 플랫 케이블(400)을 구성하는 모든 할로겐 프리 동축케이블(100)이 섬유부재(402)에 구속됨과 아울러, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)이 1개씩 서로 마주 닿도록 배치되어 균일한 피치로 배열되기 때문에, 플랫 케이블(400)의 폭이 작아져서 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

또한 섬유부재(402)는, 할로겐 프리 동축케이블(100)의 길이 1cm당 3 왕복 이상 10 왕복 이하의 직밀도(織密度)로 엮여 있는 것이 바람직하다. 섬유부재(402)가 할로겐 프리 동축케이블(100)의 길이 1cm당 3 왕복 미만의 직밀도로 엮여 있는 경우에는, 인접하는 섬유부재(402) 사이에 발생하는 간극이 커지고, 그 간극으로부터 할로겐 프리 동축케이블(100)이 비어져서 돌출되어 할로겐 프리 동축케이블(100)에 굴곡이나 이에 따르는 좌굴단선(座屈斷線)이 발생할 가능성이 있어, 전기특성을 악화시켜 버리기 때문이다. 또한 섬유부재(402)가 할로겐 프리 동축케이블(100)의 길이 1cm당 10 왕복을 넘는 직밀도로 엮여 있는 경우에는, 인접하는 섬유부재(402) 사이에 발생하는 간극이 거의 없어지게 되어 섬유부재(402)의 반발력이 강하게 되기 때문에, 가요성(可撓性)이 열화되어 버리기 때문이다.

또한 섬유부재(402)는 플랫 케이블(400)의 케이블 길이방향의 전체에 걸쳐서 엮여 있지만, 기기측과의 접속을 담당하는 커넥터의 부착을 쉽게 하기 위하여 플랫 케이블(400)의 케이블 길이방향의 양단부에 엮여 있는 섬유부재(402)를 제거하여 두더라도 상관없다.

이 때에 섬유부재(402)를 용제에 의하여 용해시키는 등의 특별한 작업을 동반하지 않고, 섬유부재(402)의 선단부를 잡아당기는 것만으로 할로겐 프리 동축케이블(100)과 섬유부재(402)의 분리를 용이하게 할 수 있기 때문에, 커넥터의 부착작업을 간소화할 수 있어 작업자에게 부과되는 부담을 경감시키는 것이 가능하게 된다.

섬유부재(402)는, 신장도가 높고 초기 모듈러스(modulus)가 낮은 섬유, 구체적으로는 신장도가 500% 이상 900% 이하, 300% 신장 시의 신장회복율이 90% 이상, 300% 신장하기 위한 초기 모듈러스가 5cN/dtex 이상 30cN/dtex 이하의 폴리우레탄 탄성섬유(polyurethane 彈性纖維)로 이루어지는 것이 바람직하다.

신장도를 500% 이상 900% 이하로 하는 것은, 500% 미만이면, 플랫 케이블(400)을 굴곡시켰을 때나 원하는 배치에 따라 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 피치를 케이블 길이방향의 일부에서 변화시켰을 때에 섬유부재(402)가 그 굴곡이나 변화에 충분하게 추종할 수 없게 되기 때문이다. 또한 900%를 넘으면, 섬유부재(402)가 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)을 구속하여 고정하는 기능이 저하되기 때문이다.

300% 신장 시의 신장회복율을 90% 이상으로 하는 것은, 90% 미만이면, 플랫 케이블(400)을 굴곡시켰을 때에 섬유부재(402)가 늘어나 버려서, 플랫 케이블(400)이 굴곡 전의 형상으로 되돌아가기 어려워지기 때문이다.

300% 신장하기 위한 초기 모듈러스를 5cN/dtex 이상 30cN/dtex 이하로 하는 것은, 5cN/dtex 미만이면, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 섬유부재(402)를 엮을 때에 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)을 섬유부재(402)에 의하여 충분하게 구속할 수 없어, 미려한 형상의 플랫 케이블(400)을 제조할 수 없게 되어 플랫 케이블(400)의 형상을 미려하게 정리하기 위한 후공정이 별도로 필요하여, 제조비용의 상승을 초래하여 버리기 때문이다. 또한 30cN/dtex를 넘으면, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 섬유부재(402)를 엮을 때에 할로겐 프리 동축케이블(100)이 섬유부재(402)에 의하여 강하게 고정되어, 할로겐 프리 동축케이블(100)에 굴곡이나 이에 따르는 좌굴단선이 발생할 가능성이 있어, 전기특성을 악화시켜 버리기 때문이다.

결국 300% 신장하기 위한 초기 모듈러스를 5cN/dtex 이상 30cN/dtex 이하로 함으로써, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 섬유부재(402)를 엮을 때에 할로겐 프리 동축케이블(100)에 여분의 부하를 주지 않고 엮는 것이 가능하게 된다.

이들의 조건을 충족시키는 폴리우레탄 탄성섬유로서는, 예를 들면 일본의 아사히 카세이 파이버 주식회사(ASAHI KASEI FIBERS CORPORATION)의 제품인 로이카(ROICA)(등록상표)가 있다. 또한 섬유부재(402)는, 플랫 케이블(400)의 강도 향상이나 박형화의 관점으로부터 모노필라멘트(monofilament)로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 폴리우레탄 탄성섬유를 섬유부재(402)로서 사용함으로써 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 섬유부재(402)를 엮을 때에, 섬도(纖度)가 매우 가는 섬유부재(402)를 크게 신장시킨 상태에서 엮는 것이 가능하게 된다.

예를 들면 17dtex 이상 45dtex 이하의 섬유부재(402)를 300%로 신장시킨 상태에서 엮는 것이 가능하게 된다. 17dtex 이상 45dtex 이하의 섬유부재(402)를 300%로 신장시킨 상태에 있어서의 섬유부재(402)의 외경은 0.04mm 이하이기 때문에, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 피치나 플랫 케이블(400)의 두께를 0.50mm 이하로 억제할 수 있어, 종래와 비교하여 더 소형화와 박형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

섬유부재(402)를 엮은 후에는 섬유부재(402)의 신장회복력(伸長回復力)에 의하여 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)이 서로 마주 닿도록 배치되지만, 섬유부재(402)의 신장도가 높기 때문에 할로겐 프리 동축케이블(100)에 과도한 힘이 가해지지 않는다.

그 때문에 할로겐 프리 동축케이블(100)의 외경이 작은 경우이더라도 섬유부재(402)의 신장회복력에 의하여 할로겐 프리 동축케이블(100)에 작은 휘어짐을 발생시키는 것과 같은 스트레스(stress)가 부여되지 않아, 할로겐 프리 동축케이블(100)에 굴곡이나 이에 따르는 좌굴단선을 발생시키지 않고 섬유부재(402)가 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 엮이게 된다.

그리고 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 피치를 할로겐 프리 동축케이블(100)에 여분의 부하를 부여하지 않고 작게 할 수 있어, 플랫 케이블(400)의 폭을 종래와 비교하여 작게 할 수 있다.

또한 앞에서 설명한 폴리우레탄 탄성섬유로 이루어지는 섬유부재(402)는, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 사이에 엮인 후에도 충분한 신장이 가능하여, 플랫 케이블(400)에 폭방향에 대한 신축기능을 부여한다.

그 때문에 플랫 케이블(400)을 굴곡시켰을 때에, 할로겐 프리 동축케이블(100)이 자유롭게 이동하여 할로겐 프리 동축케이블(100)에 가해지는 응력을 플랫 케이블(400)의 폭방향으로 효과적으로 분산시킬 수 있다.

따라서 본 실시형태에 관한 플랫 케이블(400)에 의하면, 플랫 케이블(400)을 케이블 길이방향을 따라 절곡(折曲) 등을 하더라도 할로겐 프리 동축케이블(100)에 가해지는 응력을 완화시킬 수 있어, 절곡 등에 따르는 전기특성의 악화나 할로겐 프리 동축케이블(100)의 단선을 방지할 수 있다.

다음에 본 실시형태예에 관한 케이블 하니스(500)는, 플랫 케이블(400)과, 플랫 케이블(400)의 단말부분에 접속된 커넥터(501)를 구비하고 있다.

플랫 케이블(400)은, 실드테이프(103)의 금속층(106)과 함께 2중 실드구조를 구성하는 도전포(導電布)(502)(도면에서는 다른 부재의 설명 때문에 일점쇄선으로 나타내고 있다)에 의하여 주위를 피복하고 있다. 이에 따라 실드특성을 더 향상시킬 수 있어 전자양립성(電磁兩立性)을 달성할 수 있다.

커넥터(501)는, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 도체(101)의 각각이 전기적으로 접속되는 복수의 신호전극(도면에는 나타내지 않는다)과, 복수 개의 할로겐 프리 동축케이블(100)의 금속층(106)이 전기적으로 접속되는 공통의 그라운드 전극(ground 電極)(503)을 구비하고 있다.

이들의 플랫 케이블(400)과 커넥터(501)는 금속테이프(504)를 통하여 접속되어 있다. 플랫 케이블(400)을 구성하는 할로겐 프리 동축케이블(100)의 단말처리를 할 때에는, CO₂ 레이저에 의하여 난연수지층(105)을 용융시킴으로써 용이하게 실드테이프(103)를 제거할 수 있다.

이들의 구성에 의하여, 본 실시형태에 관한 케이블 하니스(500)에 의하면 금속테이프(504)를 사용하여 금속층(106)과 그라운드 전극(503)을 전기적으로 일괄하여 접속하는 것이 가능하기 때문에, 플랫 케이블(400)과 커넥터(501)의 접속에 따르는 작업부담을 대폭적으로 경감시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 전기특성을 유지하면서 세경화(細徑化)를 도모할 수 있고 또한 절연체에 폴리올레핀 수지를 사용하더라도 난연성이나 감쇠특성의 열화를 방지하는 것이 가능한 할로겐 프리 동축케이블(100)과, 이것을 사용한 플랫 케이블(400) 및 케이블 하니스(500)를 제공할 수 있다.

100 : 할로겐 프리 동축케이블
101 : 도체
102 : 할로겐 프리 절연체
103 : 실드테이프
104 : 소선
105 : 난연수지층
106 : 금속층
107 : 접착층
200 : 동축케이블
201 : 절연테이프
300 : 동축케이블
301 : 절연테이프
302 : 수지층
303 : 접착층
400 : 플랫 케이블
401 : 전선
402 : 섬유부재
500 : 케이블 하니스
501 : 커넥터
502 : 도전포
503 : 그라운드 전극
504 : 금속테이프

Claims (10)

1. 도체(導體)와,
   상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체(halogen-free 絶緣體)와,
   상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프(shield tape)를
   구비하는 할로겐 프리 동축케이블(halogen-free 同軸cable)에 있어서,
   상기 실드테이프는, 난연수지층(難燃樹脂層)과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층(金屬層)과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층(接着層)을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감기는 것을 특징으로 하는 할로겐 프리 동축케이블.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 할로겐 프리 절연체와 상기 실드테이프의 사이에 감기는 절연테이프(絶緣tape)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 할로겐 프리 동축케이블.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 난연수지층은 폴리에테르이미드 수지(polyetherimide 樹脂)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 할로겐 프리 동축케이블.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 할로겐 프리 절연체는 폴리올레핀 수지(polyolefin 樹脂)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 할로겐 프리 동축케이블.
   
5. 병렬로 배치된 복수 개의 전선(電線)과,
   복수 개의 상기 전선의 배열방향을 따라 복수 개의 상기 전선의 사이를 꿰매듯이 엮은 섬유부재(纖維部材)를
   구비하는 플랫 케이블(flat cable)에 있어서,
   상기 전선은, 도체와, 상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체와, 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프를 구비하고,
   상기 실드테이프는, 난연수지층과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감겨 있고,
   상기 섬유부재는 폴리우레탄 탄성섬유(polyurethane 彈性纖維)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 섬유부재는, 복수 개의 상기 전선의 사이에 엮인 상태에서 신장(伸長)하는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
   
7. 제5항 또는 제6항 있어서,
   상기 섬유부재는 모노필라멘트(monofilament)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
   
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 전선은, 외경이 0.49mm 이하, 배선피치(配線pitch)가 0.50mm 이하인 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
   
9. 플랫 케이블(flat cable)과,
   상기 플랫 케이블의 단말부분에 접속된 커넥터(connector)를
   구비하는 케이블 하니스(cable harness)에 있어서,
   상기 플랫 케이블은, 병렬로 배치된 복수 개의 전선과, 복수 개의 상기 전선의 배열방향을 따라 복수 개의 상기 전선의 사이를 꿰매듯이 엮은 섬유부재를 구비하고,
   상기 전선은, 도체와, 상기 도체의 주위에 형성된 할로겐 프리 절연체와, 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감긴 실드테이프를 구비하고,
   상기 실드테이프는, 난연수지층과, 상기 난연수지층의 표면에 형성된 금속층과, 상기 난연수지층의 이면에 형성된 접착층을 구비함과 아울러, 상기 접착층이 내측이 되도록 상기 할로겐 프리 절연체의 주위에 감겨 있고,
   상기 섬유부재는 폴리우레탄 탄성섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 케이블 하니스.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 플랫 케이블은 상기 플랫 케이블의 폭방향으로 신축하는 것을 특징으로 하는 케이블 하니스.

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