KR20180101156A

KR20180101156A - 동축케이블

Info

Publication number: KR20180101156A
Application number: KR1020170166299A
Authority: KR
Inventors: 데티안 후앙; 마사노리 고바야시; 가즈히로 아이다
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-09-12
Also published as: CN108538488A; US10020095B1; US20180277284A1; CN108538488B; JP2018147663A; US10217548B2; JP6394721B2; KR101972015B1

Abstract

(과제)
본 발명은, 전기특성을 유지하면서 내굴곡성 및 비틀림성을 향상시킬 수 있는 동축케이블을 제공하는 것이다.
(해결수단)
도체와, 도체측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 절연층과, 절연층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 실드층과, 실드층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 시스를 구비하고, 절연층은 도체측으로부터 제1절연층과, 제2절연층과, 제3절연층의 3층을 갖고 있고, 제1절연층은 비중실 압출층으로 이루어지고, 제2절연층은 제1절연층과 비접착으로 형성된 발포층으로 이루어지고, 제3절연층은 제2절연층과 접착하도록 형성된 비발포층으로 이루어지고, 실드층이 동박실과 금속소선이 교차하도록 편성된 편조실드인 동축케이블을 구성한다.

Description

동축케이블{COAXIAL CABLE}

본 발명은, 동축케이블(同軸cable)에 관한 것이다.

자동차 용접이나 부품조립 등을 하는 제조라인에서 이용되는 산업용 로봇(공작기계)에 있어서는, 카메라 센서의 신호전송용으로서 동축케이블이 사용됨과 아울러 그 동축케이블이 가동부 배선(可動部配線)에 적용되어 반복 굴곡·비틀림을 받도록 구성된 것이 있다. 이러한 가동부 배선용의 동축케이블로서는, 예를 들면 내부도체(內部導體)와, 그 내부도체를 주위에서 둘러싸는 절연층(絶緣層)과, 그 절연층을 주위에서 둘러싸는 외부도체(外部導體)(실드층(shield層))와, 그 외부도체를 주위에서 둘러싸는 시스(sheath)를 구비하고 있고, 이들 중 절연층이 저유전율 수지인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)에 의한 일체압출구조체(一體壓出構造體)로 이루어지는 것이 있다(예를 들면 특허문헌1).

: 일본국 공개특허 특개2005-25999호 공보

최근 제조라인에서 이용되는 가동부 배선용의 동축케이블에는, 장거리 전송이 요구되고 있다. 그래서 동축케이블의 전송손실(transmission loss)을 작게 하기 위하여, 절연체층으로서 발포절연체(發泡絶緣體)를 사용한 발포 동축케이블을 이용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 발포 동축케이블은, 발포절연체층의 기계적 강도가 약하기 때문에, 반복 굴곡·비틀림을 받으면 발포절연체층에 균열이 발생하여 버릴 우려가 있다.

본 발명은, 전기특성을 유지하면서 내굴곡성(耐屈曲性) 및 비틀림 성(twisting性)을 향상시킬 수 있는 동축케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 태양에 의하면,

도체(導體)와,

상기 도체측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 절연층(絶緣層)과,

상기 절연층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 실드층(shield層)과,

상기 실드층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 시스(sheath)를

구비하고,

상기 절연층은, 상기 도체측으로부터 제1절연층과, 제2절연층과, 제3절연층의 3층을 갖고 있고,

상기 제1절연층은, 비중실 압출층(非中實壓出層)으로 이루어지고,

상기 제2절연층은, 상기 제1절연층과 비접착으로 형성된 발포층(發泡層)으로 이루어지고,

상기 제3절연층은, 상기 제2절연층과 접착하도록 형성된 비발포층(非發泡層)으로 이루어지고,

상기 실드층은, 동박실(copper foil yarn)과 금속소선(金屬素線)이 교차하도록 편성된 편조실드(編組shield)인

동축케이블(同軸cable)이 제공된다.

본 발명에 의하면, 반복 굴곡·비틀림을 받는 조건하에서 동축케이블이 사용되는 경우에 있어서도, 전기특성을 유지하면서 내굴곡성 및 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 동축케이블의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도2는, 본 발명의 1실시형태에 관한 동축케이블에 있어서의 실드층의 구성예를 모식적으로 나타내는 개략도이다.
도3은, 굴곡시험의 개념도이다.
도4는, 비틀림시험의 개념도이다.

<본 발명의 1실시형태>

이하에, 본 발명의 1실시형태에 관한 동축케이블(同軸cable)에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

(1) 동축케이블의 사용장소

우선 본 실시형태에 관한 동축케이블이 사용되는 장소에 대하여, 구체적인 예를 들어 간단하게 설명한다.

본 실시형태에 관한 동축케이블은, 예를 들면 자동차 용접이나 부품조립 등을 하는 제조라인에서 이용되는 산업용 로봇(공작기계) 또는 이에 준하는 자동화장치에 있어서, 카메라 센서의 신호전송용으로서 사용된다. 이러한 장소에 사용되는 동축케이블은, 산업용 로봇 등의 구조나 제조라인의 라인 길이에 따라 5m∼50m의 다양한 길이의 것이 존재할 수 있다. 그래서 동축케이블에 대해서는, 신호전송을 확실하게 할 수 있고, 게다가 장거리의 신호전송에도 대응할 수 있도록 우수한 전기특성을 갖고 있을 것이 요구된다. 구체적으로는 동축케이블은, 정전용량(靜電容量)이 작고, 특성 임피던스(特性 impedance)가 높고, 신호의 감쇠량(減衰量)이 작을 것이 요구된다.

한편 카메라 센서가 산업용 로봇 등의 가동부(可動部)에 설치되는 경우도 있기 때문에, 동축케이블에 대해서는 가동부 배선용으로 적합할 것, 즉 반복 굴곡(屈曲)이나 비틀림(twisting)을 받는 조건하(예를 들면, 동축케이블에 있어서의 케이블 외경의 3배 정도의 절곡반경(折曲半徑)에서의 굴곡이나 케이블 외경의 20배 정도의 비틀림 길이에서의 비틀림)에서도, 예를 들면 30만회 이상의 고수명화(내굴곡(耐屈曲)·비틀림)를 충족시킬 것이 요구된다.

즉 본 실시형태에 관한 동축케이블에 대해서는, 장거리 전송에 적합한 전기특성과 내굴곡성·비틀림성을 겸비할 것이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따르기 위하여 본 실시형태에 관한 동축케이블은, 이하에서 설명하는 바와 같이 구성되어 있다.

(2) 동축케이블의 개략적인 구성

도1은, 본 실시형태에 관한 동축케이블의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도2는, 본 실시형태에 관한 동축케이블에 있어서의 실드층(shield層)의 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.

(전체구성)

도1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서 예로 들어 설명하는 동축케이블(1)은, 크게 나누면 도체(導體)(2)와, 도체(2)측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 절연층(絶緣層)(3)과, 절연층(3)측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 실드층(4)과, 실드층(4)측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 시스(sheath)(5)를 구비하여 구성되어 있다.

(도체)

도체(2)로서는, 예를 들면 동선(銅線) 또는 동합금(銅合金)의 소선(素線)을 복수 개 꼬아서 이루어지는 집합연선(集合撚線)을 사용한다. 구체적으로는 장거리 신호전송, 내굴곡 및 내비틀림에 대응할 수 있도록, 직경이 0.05㎜∼0.08㎜이고, 신장(伸張)이 5％ 이상, 인장강도(引張强度)가 330MPa 이상인 소선으로 이루어지는 집합연선을 사용하는 것을 생각할 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 꼬임 피치는, 도체(2)의 외경(外徑)의 10배 이상 14배 이하인 것이 바람직하다. 꼬임 피치를 외경의 10배 미만으로 함으로써, 내굴곡성은 향상되지만 비틀림성이 나빠진다. 꼬임 피치를 외경의 14배 넘게 함으로써, 비틀림성은 향상되지만 내굴곡성은 나빠진다. 도체(2)의 외경의 10배 이상 14배 이하로 함으로써, 내굴곡성과 비틀림성을 양립시킬 수 있다.

(절연층)

절연층(3)은, 도체(2)의 주위를 둘러싸도록, 절연성을 구비한 수지재료에 의하여 형성되는 층이다.

그런데 본 실시형태에 있어서, 절연층(3)은, 도체(2)측에 위치하는 쪽으로부터 제1절연층(3a)과, 제2절연층(3b)과, 제3절연층(3c)의 3층을 갖도록 구성되어 있다.

또 제1절연층(3a), 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)에 대해서는, 상세한 것은 후술한다.

(실드층)

실드층(4)은, 전송신호의 누설이나 외부로부터 유입되는 노이즈에 대한 대책으로서 형성된 층으로서, 예를 들면 실드구조의 것이다. 즉 실드층(4)은, 예를 들면 동박실(copper foil yarn) 또는 구리나 동합금으로 이루어지는 금속선이 편조(編組)되어 이루어지는 편조실드(編組shield)로 구성된 것이다.

특히 실드층(4)은, 도2에 나타내는 바와 같이 동박실(4a)과 동합금으로 이루어지는 금속선(4b)이 교차하도록 편조된 편조실드로 구성하는 것이 바람직하다.

(시스)

또 도1에 있어서 시스(5)는, 동축케이블(1)의 최외층을 구성하는 외피(外皮)가 되는 층이다. 시스(5)의 형성재료로서는, 예를 들면 동축케이블(1)을 외력으로부터 보호할 수 있도록 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리우레탄(PU) 수지 등을 사용하는 것을 생각할 수 있다.

(3) 동축케이블의 요부구성

다음에 본 실시형태에 관한 동축케이블(1)의 요부구성으로서, 절연층(3)을 구성하는 제1절연층(3a), 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)에 대하여 설명한다.

(제1절연층)

제1절연층(3a)은, 집합연선으로 이루어지는 도체(2)의 주위에 유전율이 낮은 비발포수지재료(非發泡樹脂材料)를 사용하여 튜브압출(tube壓出)에 의하여 형성되어 있다. 이와 같이 튜브압출에 의하여 제1절연층(3a)을 형성함으로써, 제1절연층(3a)을 구성하는 수지재료가 도체(2)를 구성하는 소선 사이의 골짜기부분을 메우지 않기(비중실(非中實; non-solid type)로 형성된다) 때문에, 도체(2)와 제1절연층(3a)의 사이에 부분적으로 간극이 생긴다.

동축케이블(1)을 굴곡시키는 경우에, 제1절연층(3a)에는 도체(2)보다 큰 인장력(신장)이 가해진다. 그러나 도체(2)는, 제1절연층(3a)과 비중실로 형성되어 있기 때문에, 제1절연층(3a)과는 독립하여 움직일 수 있고, 제1절연층(3a)으로부터 인장력을 받기 어려워져, 내굴곡성이나 비틀림성이 향상된다.

제1절연층(3a)의 형성재료로서는, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP)(ε＝2.1), 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA)(ε＝2.1) 등을 사용하는 것을 생각할 수 있다.

(제2절연층)

제2절연층(3b)은, 동축케이블(1)의 양호한 전기특성을 담보하기 위하여, 유전율이 더 낮고 발포도(發泡度)가 30％ 이상 50％ 이하인 발포절연수지재료로 형성되어 있다. 또한 제2절연층(3b)은, 제1절연층(3a)에 사용하는 수지재료보다 저융점의 수지재료로 형성되고, 제1절연층(3a)과는 비접착으로 형성되어 있다.

동축케이블(1)을 굴곡시키는 경우에, 제2절연층(3b)에는 제1절연층(3a)보다 큰 인장력이 가해지지만, 제2절연층(3b)은 제1절연층(3a)과 비접착으로 형성되어 있기 때문에, 제1절연층(3a)은 제2절연층(3b)과는 독립하여 움직일 수 있고, 제2절연층(3b)으로부터 인장력을 받기 어려워져, 동축케이블(1)의 내굴곡성이나 비틀림성이 향상된다.

(제3절연층)

제3절연층(3c)은, 동축케이블(1)을 구부렸을 때나 비틀었을 때에 생기는 변형에 의하여 발포절연수지로 이루어지는 제2절연층(3b)이 파단(破斷)되는 등의 손상을 막는 보강을 하기 위하여 형성된다. 이 제3절연층(3c)은, 제2절연층(3b)과 동일한 수지재료를 사용하여 중실압출(中實壓出)에 의하여 형성되어, 제2절연층(3b)의 표면에 나타나는 발포 구멍을 메움과 아울러 제2절연층(3b)과 일체화(접착)되어 보강한다. 예를 들면 제3절연층(3c)은, 신장이 300％ 이상, 인장강도가 25MPa 이상, 유전율이 2.5 이하인 비발포절연수지층으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 제2절연층(3b)보다 외주측에 위치하는 제3절연층(3c)의 인장강도나 신장이 크면, 절연층(3)의 기계적 강도나 신장이 외주측일수록 커지게 되기 때문에, 동축케이블(1)이 반복 굴곡·비틀림을 받더라도 절연층(3)에 균열이 생기기 어려워진다. 즉 외주측일수록 기계적 강도나 신장을 크게 함으로써, 절연층(3)의 신장성이나 유연성 등을 충분히 담보할 수 있고, 이에 따라 동축케이블(1)의 내굴곡성이나 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

상기에서 설명한 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)의 형성재료의 조합으로서는, 예를 들면 발포 폴리프로필렌과 비발포 폴리프로필렌, 또는 조사가교 발포 폴리에틸렌과 조사가교 폴리에틸렌의 조합을 사용하는 것을 생각할 수 있다.

(3층구조의 절연층)

이상과 같이, 절연층(3)은 제1절연층(3a), 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)의 3층구조로 되어 있다. 이에 따라, 절연층(3)은 전기특성 및 내굴곡성이라고 하는 상반되는 특성을 양립시킬 수 있다. 즉 양호한 전기특성을 유지하면서, 내굴곡성이나 비틀림성을 향상시킬 수 있는 것이다.

동축케이블(1)을 굴곡시키는 경우에, 제3절연층(3c)에는 제1, 제2절연층(3a, 3b)보다 큰 인장력이 가해진다. 다만 그 경우에 있어서도 제3절연층(3c)이 인장강도나 신장이 큰 재료로 형성되어 있기 때문에, 그 제3절연층(3c), 즉 절연층(3)의 외층측에 균열이 생겨 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한 제3절연층(3c)을 인장강도나 신장이 큰 재료로 형성함으로써 그 제3절연층(3c)에는 균열이 생기기 어려워지지만, 만일 제3절연층(3c)에 균열이 생겨 버린 경우에 있어서도, 절연층(3)을 제1절연층(3a), 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)의 3층구조로 함으로써, 제3절연층(3c)에서만으로 균열을 멈추게 하는 것이 가능해진다. 즉 제2절연층(3b)이 균열의 스토퍼(stopper)로서 기능함으로써, 절연층(3) 전체에 균열이 생기는 것을 억제할 수 있고, 그 결과로서 동축케이블(1)의 반복 굴곡·비틀림에 대한 고수명화를 실현할 수 있게 된다.

(제1절연층의 사이즈)

3층구조의 절연층(3)에 있어서 제1절연층(3a)의 두께는, 도체(2)의 외경(D)의 0.2배 이상 0.3배 이하가 바람직하다.

제1절연층(3a)의 두께가 도체 지름(D)의 0.2배 미만이면, 제1절연층(3a)의 두께가 지나치게 얇아지게 되기 때문에, 동축케이블(1)을 구부렸을 때에 강도가 약하여, 제1절연층(3a)에 균열이 생겨 버릴 우려가 있다. 제1절연층(3a)의 두께를 도체 지름(D)의 0.2배 이상으로 함으로써, 충분한 강도를 확보할 수 있다.

한편 제1절연층(3a)의 두께가 도체 지름(D)의 0.3배를 넘으면, 제1절연층(3a)이 지나치게 두껍게 되기 때문에, 지나치게 딱딱하여 유연성이 나빠져, 동축케이블(1)을 구부렸을 때에 제1절연층(3a)에 균열이 생겨 버릴 우려가 있다. 제1절연층(3a)의 두께를 도체 지름(D)의 0.3배 이하로 함으로써, 유연성을 확보할 수 있다.

(제2절연층의 사이즈)

3층구조의 절연층(3)에 있어서 제2절연층(3b)에 대해서는, 그 두께는, 동축케이블(1)이 소정의 특성 임피던스(50Ω 또는 75Ω 등)가 되도록 도체(2)의 도체 지름에 의하여 일의적(一義的)으로 정해진다.

(제3절연층의 사이즈)

3층구조의 절연층(3)에 있어서 제3절연층(3c)에 대해서는, 그 두께는, 제2절연층(3b)의 두께의 1배 이상 1.5배 이하가 바람직하다.

제3절연층(3c)의 두께가 제2절연층(3b)의 두께(t)의 1배 미만이면, 제3절연층(3c)이 지나치게 얇아지게 되어 제2절연층(3b)의 보강효과가 작아짐으로써 내굴곡성의 저하를 초래하게 되어 버릴 우려가 있지만, 제3절연층(3c)의 두께를 제2절연층(3b)의 두께(t)의 1배 이상으로 함으로써, 내굴곡성의 저하를 억제할 수 있다.

한편 제3절연층(3c)의 두께가 제2절연층(3b)의 두께의 1.5배를 넘으면, 제3절연층(3c)이 지나치게 두껍게 되기 때문에 전기특성의 저하를 초래하게 되어 버릴 우려가 있지만, 제3절연층(3c)의 두께를 제2절연층(3b)의 두께의 1.5배 이하로 함으로써, 양호한 전기특성을 유지할 수 있다.

(편조실드)

실드층(4)은, 동박실(4a)을 일방향(一方向)(예를 들면 시계방향)으로, 금속소선(4b)을 반대방향(예를 들면 반시계방향)으로 나선모양으로 감아서, 동박실(4a)과 금속소선(4b)이 교차하도록 편성한 편조실드로 하는 것이 바람직하다.

동박실(4a)은, 폴리에스테르 등의 중심실을 동박으로 감은 것이기 때문에, 금속소선(4b)과 비교하여 내굴곡이나 비틀림성이 우수하지만, 도체저항이 높다. 그래서 동박실(4a)과 금속소선(4b)으로 편조실드를 구성함으로써, 동축케이블(1)의 내굴곡이나 비틀림성을 향상시키면서 실드층(4)의 도체저항을 낮출 수 있다. 따라서 동축케이블(1)이 길더라도, DC 왕복저항의 규격을 만족시키면서 내굴곡이나 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

또한 동박실(4a)은, 금속소선(4b)과 비교하여 부드럽다. 동박실(4a)과 금속소선(4b)을 교차시킴으로써, 동축케이블(1)을 굴곡시키거나 비틀었을 때에 교차장소에 있어서 동박실(4a)이 금속소선(4b)의 쿠션재가 되어, 금속소선(4b)의 킹크(kink)를 막을 수 있다. 따라서 동축케이블(1)의 내굴곡이나 비틀림성을 향상시킬 수 있다. 또한 동박실(4a)은, 금속소선(4b)보다 굵게 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 동축케이블(1)에 인가된 응력이 유연성이나 가요성(可撓性)이 우수한 동박실(4a)에 의하여 작용하기 때문에, 동축케이블(1)의 내굴곡이나 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

(4) 본 실시형태에 관한 효과

본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 얻을 수 있다.

(a) 본 실시형태에서는, 절연층(3)이 제1절연층(3a), 제2절연층(3b) 및 제3절연층(3c)의 3층구조로 되어 있고, 제1절연층(3a)이 튜브압출에 의하여 형성되고, 제2절연층(3b)이 유전율이 낮은 수지재료를 발포시켜서 형성되고, 제3절연층(3c)이 제2절연층(3b)과 동일한 수지재료로 비발포에 의하여 형성되어 있다. 그 때문에 절연층(3)은, 전기특성 및 내굴곡성이라고 하는 상반되는 특성을 양립시킬 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 반복 굴곡·비틀림을 받는 조건하에서 동축케이블(1)이 사용되는 경우에 있어서도, 그 동축케이블(1)에 대하여 양호한 전기특성을 유지하면서 내굴곡성 및 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

(b) 본 실시형태에서는, 도체(2)와 접하는 절연체인 제1절연층(3a)이 유전율ε＝2.3 이하의 재료로 형성되어 있다. 이러한 유전율로 함으로써, 동축케이블(1)에 대하여 우수한 전기특성을 확실하게 담보할 수 있다.

(c) 본 실시형태에서는, 절연층(3) 중에서 가장 외주측에 위치하는 제3절연층(3c)이 신장이 300％ 이상, 인장강도가 25MPa 이상인 재료로 형성되어 있다. 이러한 인장강도로 함으로써, 절연층(3)의 외주측일수록 기계적 강도나 신장이 커지게 되어 절연층(3)의 신장성이나 유연성 등을 충분히 담보할 수 있기 때문에, 동축케이블(1)의 내굴곡성 및 비틀림성을 향상시킬 수 있다.

(d) 본 실시형태에서는, 제1절연층(3a)의 두께가 도체의 도체 지름(D)의 0.2배 이상 0.3배 이하로 형성되어 있기 때문에, 전기특성의 저하를 초래하게 되어 버릴 우려를 배제하면서 내굴곡성이나 비틀림성의 저하를 억제할 수 있다. 즉 동축케이블(1)에 대하여, 양호한 전기특성을 유지하면서 내굴곡성이나 비틀림성을 향상시키기에 매우 적합한 것이 된다.

(e) 본 실시형태에서는, 제3절연층(3c)의 두께가 제2절연층(3b)의 두께(t)의 1배 이상 1.5배 이하로 형성되어 있기 때문에, 내굴곡성이나 비틀림성의 저하를 초래하게 되어 버릴 우려를 배제하면서 양호한 전기특성을 유지할 수 있다. 즉 동축케이블(1)에 대하여, 양호한 전기특성을 유지하면서 내굴곡성이나 비틀림성을 향상시키기에 매우 적합한 것이 된다.

<본 발명의 다른 실시형태>

이상에서 본 발명의 1실시형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기에서 설명한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하는 것이 가능하다.

예를 들면 상기에서 설명한 실시형태에서는, 동축케이블(1)이 산업용 로봇(공작기계) 또는 이것에 준하는 자동화장치에 있어서의 카메라 센서의 신호전송용으로서 사용되는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명은, 작은 스페이스에 배선되어 고가동율로 반복 굴곡이나 비틀림을 받는 조건하에서 사용되는 동축케이블에 적용하기에 매우 유효한 것이며, 카메라 센서의 신호전송용 이외의 용도에도 적용할 수 있다.

(실시예)

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

본 실시예에서는, 24AWG(American wire gauge) 상당의 50/0.08㎜의 집합연선(꼬임 피치 약 8㎜)으로 이루어지는 도체(2)를, 튜브압출에 의하여 유전율ε＝2.1의 FEP로 이루어지고 두께가 0.15㎜인 제1절연층(3a)으로 피복하고, 발포도(發泡度)가 40％가 되도록 발포시킨 발포PP로 이루어지고 두께가 0.5㎜인 제2절연층(3b)으로 피복하고, 또한 유전율ε＝2.26이며 (비발포)PP로 이루어지고 두께가 0.65㎜인 제3절연층(3c)으로 피복하고, 외경이 3.3㎜인 절연층(3)을 구성하였다. 그리고 그 절연층(3)을, 외경이 0.11㎜인 동박실과 외경이 0.08㎜인 금속소선이 교차하도록 편성한 편조실드층(4)으로 피복하고, 또한 그 외주측에 두께가 1.3㎜인 시스(5)를 배치하여, 외경이 6.5㎜인 동축케이블(1)을 구성하였다. 도체(2)에 사용한 금속소선 및 편조실드층(4)에 사용한 금속소선은, Cu―0.3mass％Sn의 합금을 사용하였다.

(굴곡시험)

상기 구성의 동축케이블(1)에 대하여 굴곡시험을 하였다.

굴곡시험은, 도3에 나타내는 바와 같이 시료가 되는 동축케이블(1)의 하단(下端)에 하중W＝5N(500gf)의 추를 매달고, 만곡(彎曲)한 형태의 구부림 지그(43)를 동축케이블(1)의 좌우에 부착한 상태에서, 구부림 지그(43)를 따라 좌우방향을 향하여 굴곡각(屈曲角)X＝±90°의 구부림을 가하도록 동축케이블(1)을 움직임으로써 실시한다. 굴곡(R)(절곡반경)은, 동축케이블(1)의 외경의 약 3배인 19㎜로 하였다. 굴곡속도는 30회/분으로 하고, 굴곡횟수는 좌우방향으로의 1왕복을 1회로 하여 카운트하였다. 그리고 동축케이블(1)의 굴곡을 반복하고, 적절한 횟수마다 케이블 양단(兩端) 사이에서 내부도체의 도통(導通)을 조사하여, 도통이 상실되어 있으면 그때의 횟수를 굴곡수명으로서 기록한다.

굴곡시험의 결과, 본 실시예에 관한 동축케이블(1)에 대해서는, 동축케이블에 대한 요구규격인 60만회에 걸쳐서 굴곡시키더라도 도체(2)와 편조실드층(4)의 파단이 없는 것을 확인하였다.

(비틀림시험)

상기 구성의 동축케이블(1)에 대하여 비틀림시험을 하였다.

비틀림시험은, 도4에 나타내는 바와 같이 시료가 되는 동축케이블(1)의 1군데를 회전하지 않는 고정척(固定chuck)(52)에 부착하고, 그보다 상부측이며 동축케이블(1)의 외경의 약 20배의 거리(비틀림 길이)d＝130㎜만큼 떨어진 다른 장소를 회전척(回轉chuck)(54)에 부착한다. 그리고 동축케이블(1)의 하단에 하중W＝5N(500gf)의 추를 매달아 둔다. 이 상태에서 회전척(54)을 회전시킴으로써, 동축케이블(1)의 고정척(52)과 회전척(54) 사이의 부분에 대하여 ±180도의 비틀림을 가한다. 회전척(54)은, 우선 ＋180도 회전시켜서 원래 상태로 되돌리고, ―180도 회전시켜서 원래 상태로 되돌린다고 하는 것과 같이, 화살표(5a), 화살표(5b), 화살표(5c), 화살표(5d)의 순서로 움직이는 것을 1사이클(셀 때에는 1회)로 한다. 비틀림 속도는 30회/분으로 하고, 비틀림 횟수는 각 방향에 대한 1왕복을 1회로 하여 카운트하였다. 그리고 동축케이블(1)의 비틀림을 반복하고, 적절한 횟수마다 케이블 양단 사이에서 내부도체의 도통을 조사하여, 도통이 상실되어 있으면 그때의 횟수를 비틀림 수명으로서 기록한다.

비틀림시험의 결과, 본 실시예에 관한 동축케이블(1)에 대해서는, 동축케이블에 대한 요구규격인 240만회에 걸쳐서 비틀림하더라도 도체(2)와 편조실드층(4)의 파단이 없는 것을 확인하였다.

1 : 동축케이블
2 : 도체
3 : 절연층
3a : 제1절연층
3b : 제2절연층
3c : 제3절연층
4 : 실드층
4a : 동박실
4b : 금속소선
5 : 시스

Claims

도체(導體)와,
상기 도체측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 절연층(絶緣層)과,
상기 절연층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 실드층(shield層)과,
상기 실드층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 시스(sheath)를
구비하고,
상기 절연층은, 상기 도체측으로부터 제1절연층과, 제2절연층과, 제3절연층의 3층을 갖고 있고,
상기 제1절연층은, 비중실 압출층(非中實壓出層)으로 이루어지고,
상기 제2절연층은, 상기 제1절연층과 비접착으로 형성된 발포층(發泡層)으로 이루어지고,
상기 제3절연층은, 상기 제2절연층과 접착하도록 형성된 비발포층(非發泡層)으로 이루어지는
동축케이블(同軸cable).
제1항에 있어서,
상기 제1절연층의 두께는, 상기 도체의 도체 지름의 0.2배 이상 0.3배 이하인 동축케이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3절연층의 두께는, 상기 제2절연층의 두께의 1배 이상 1.5배 이하인 동축케이블.
제1항에 있어서,
상기 실드층은, 동박실(copper foil yarn)과 금속소선(金屬素線)이 교차하도록 편성된 편조실드(編組shield)인 동축케이블.
도체와,
상기 도체측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 절연층과,
상기 절연층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 실드층과,
상기 실드층측의 둘레를 둘러싸도록 형성된 시스를
구비하고,
상기 절연층은, 상기 도체측으로부터 제1절연층과, 제2절연층과, 제3절연층의 3층을 갖고 있고,
상기 제1절연층은, 상기 도체와 비접착으로 형성된 비발포층으로 이루어지고,
상기 제2절연층은, 상기 제1절연층과 비접착으로 형성된 발포층으로 이루어지고,
상기 제3절연층은, 상기 제2절연층과 접착하도록 형성된 비발포층으로 이루어지는
동축케이블.