KR20190114705A

KR20190114705A - 실드 케이블

Info

Publication number: KR20190114705A
Application number: KR1020180092856A
Authority: KR
Inventors: 하루유키 와타나베; 데티안 후앙; 가즈히로 아이다; 마사노리 고바야시
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-10-10
Also published as: US10763012B2; JP6409993B1; KR102548464B1; US20190304633A1; JP2019175781A

Abstract

(과제) 본 발명은, 내굴곡성을 향상한 고속신호 전송용의 실드 케이블을 제공하는 것이다.
(해결수단) 내부도체(2)와, 내부도체(2)의 외주를 덮도록 형성된 절연체(3)와, 절연체(3)의 외주를 덮도록 형성된 외부도체(4)를 구비하고, 외부도체(4)는, 절연체(3)의 외주에 제1소선(41a)을 나선상으로 감은 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)와, 제1외부도체(41)의 외주를 덮도록 형성되고 제2소선을 서로 엮은 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 갖는다.

Description

실드 케이블{SHIELD CABLE}

본 발명은, 실드 케이블(shield cable)에 관한 것이다.

종래에, 내부도체(內部導體)의 외주(外周)에, 절연체(絶緣體), 외부도체(外部導體), 재킷(jacket)을 순차적으로 형성한 실드 케이블(동축 케이블이라고도 호칭된다)이 알려져 있다.

3GHz 이상의 고속신호를 전송하는 실드 케이블에서는, 수지층(樹脂層)의 일방(一方)의 면에 금속층(金屬層)을 형성한 실드 테이프(shield tape)를 나선상(螺旋狀)으로 감은 실드구조(shield構造)를 사용하면, 특정한 주파수에서 큰 감쇠(減衰)가 발생하는 서크아웃(suck-out)이라고 불리는 현상이 발생하여, 고주파에서의 감쇠특성(減衰特性)이 열화(劣化)되어 버리는 것이 알려져 있다. 그래서 3GHz 이상의 고속신호를 전송하는 실드 케이블에서는, 고주파에서의 감쇠특성의 열화를 억제하기 위해서, 실드 테이프를 절연체의 외주에 종첨(從添)하여 감은 실드구조가 일반적으로 사용되고 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).

: 일본국 공개특허 특개평4-72507호 공보

최근에, 카메라 센서의 용도확대에 따라, 반복 굴곡을 받는 가동부(可動部)에도, 고속신호 전송용(高速信號傳送用)의 실드 케이블이 사용되도록 되어 있다. 그 때문에, 고속신호 전송용의 실드 케이블에도 높은 내굴곡성(耐屈曲性)이 요구되고 있다.

그러나 상기의 실드 테이프를 종첨한 실드구조에서는, 고주파에서의 감쇠특성(減衰特性)은 양호하게 되지만, 반복 굴곡을 받으면 실드 테이프에 주름이 발생하여, 실드 테이프가 갈라져 버리는 과제가 있어, 내굴곡성이 충분하지 않다.

그래서 본 발명은, 내굴곡성을 향상한 고속신호 전송용의 실드 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 내부도체와, 상기 내부도체의 외주를 덮도록 형성된 절연체와, 상기 절연체의 외주를 덮도록 형성된 외부도체를 구비하고, 상기 외부도체는, 상기 절연체의 외주에 제1소선을 나선상으로 감은 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체와, 상기 제1외부도체의 외주를 덮도록 형성되고, 제2소선을 서로 엮은 편조실드로 이루어지는 제2외부도체를 갖는 실드 케이블을 제공한다.

본 발명에 의하면, 내굴곡성을 향상한 고속신호 전송용의 실드 케이블을 제공할 수 있다.

도1은, 본 발명의 실시형태에 관한 실드 케이블을 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향과 수직인 단면을 나타내는 단면도이고, (b)는 그 층구성을 설명하는 설명도이다.

[실시형태]

이하에서, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 따라서 설명한다.

(실드 케이블의 전체구조)

도1은, 본 실시형태에 관한 실드 케이블(shield cable)을 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향과 수직인 단면을 나타내는 단면도이고, (b)는 그 층구성(層構成)을 설명하는 설명도이다.

도1(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 실드 케이블(1)은, 내부도체(內部導體)(2)와, 내부도체(2)의 외주(外周)를 덮도록 형성된 절연체(絶緣體)(3)와, 절연체(3)의 외주를 덮도록 형성된 외부도체(外部導體)(4)와, 외부도체(4)의 외주를 덮도록 형성된 재킷(jacket)(5)을 구비하고 있다. 실드 케이블(1)은, 3GHz 이상(예를 들면 6GHz)의 고속신호를 전송하는 고속전송용도(高速傳送用度)로 사용되는 것으로서, 차량에 탑재된 카메라로부터의 화상신호를 전송하는 용도 등에 사용되는 것이다.

내부도체(2)로서는, 내굴곡성(耐屈曲性)을 향상시키기 위해서, 내부도체용 소선(內部導體用素線)(2a)을 서로 꼬은 연선도체(撚線導體)를 사용하면 좋다. 내부도체용 소선(2a)으로서는, 연동선(軟銅線) 또는 구리합금선(銅合金線)을 사용할 수 있다. 또한 내굴곡성을 향상시킨다는 관점으로부터, 내부도체(2)를 구성하는 내부도체용 소선(2a)의 개수는, 7개 이상인 것이 바람직하고, 예를 들면 19개로 하면 좋다. 본 실시형태에서는, 내부도체용 소선(2a)으로서 외경이 0.18mm인 연동선을 사용하고, 19개의 내부도체용 소선(2a)을 서로 꼬아 외경이 약 0.93mm인 내부도체(2)를 구성했다.

절연체(3)로서는, 고주파에서의 손실을 억제하기 위해서 유전율(誘電率)이 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 FEP(perfluoro ethylene propene copolymer)나 PFA(perfluoro alkoxy alkane) 등의 불소수지(弗素樹脂), PE(polyethylene), PP(polypropylene), 발포PE(發泡PE) 혹은 발포PP 등의 절연수지(絶緣樹脂)를 사용할 수 있다. 여기에서는, 발포PE로 이루어지는 절연체(3)를 사용했다. 절연체(3)의 두께는 예를 들면 약 0.75mm이며, 절연체(3)의 외경은 예를 들면 약 2.43mm이다.

재킷(5)으로서는, 용도에 따른 내열성(耐熱性), 내연성(耐燃性), 내후성(耐候性)을 갖는 것을 사용하면 좋고, 예를 들면 우레탄(urethane)으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 재킷(5)의 두께는 예를 들면 약 0.3mm이며, 재킷(5)의 외경, 즉 실드 케이블(1) 전체의 외경은 예를 들면 약 3.7mm이다.

(외부도체(4)의 설명)

본 실시형태에서는, 외부도체(4)가 2층구조로 되어 있다. 더 구체적으로는, 외부도체(4)는, 절연체(3)의 외주에 제1소선(第1素線)(41a)을 나선상(螺旋狀)으로 감은 횡권실드(橫卷shield)로 이루어지는 제1외부도체(第1外部導體)(41)와, 제1외부도체(41)의 외주를 덮도록 형성되고 제2소선(第2素線)을 서로 엮은 편조실드(編組shield)로 이루어지는 제2외부도체(第2外部導體)(42)를 갖고 있다.

제1외부도체(41)는, 도전성(導電性)이 높은 제1소선(41a)을 사용하고, 이 제1소선(41a)을, 절연체(3)의 외주에 틈새가 없게 나선상으로 감아서 구성되어 있다. 이에 따라 케이블의 길이방향으로 연속된 도체를 갖는 경우(예를 들면 실드 테이프(shield tape)를 종첨(從添)하여 감은 경우)와 대략 같은 상태가 되어, 감쇠특성(減衰特性)이 양호하게 된다. 또한 제1외부도체(41)는, 제1소선(41a)을 나선상으로 감은 횡권실드이기 때문에, 종래와 같이 실드 테이프를 종첨하여 감은 경우와 비교하여 내굴곡성이 양호하다.

제1소선(41a)으로서는, 도전율(導電率)이 높은 연동선을 사용하면 좋지만, 더 높은 굴곡성이 요구되는 경우에는 구리합금선을 사용하더라도 좋다. 제1소선(41a)으로서 구리합금선을 사용하는 경우에 도전율이 90% 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 제1소선(41a)으로서는, 그 표면에 도금(鍍金)이 실시되지 않거나 또는 도전성이 높은 은도금(銀鍍金)이 실시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 제1소선(41a)으로서, 도전성이 낮은 주석도금(朱錫鍍金)이 실시된 것을 사용하면, 표피효과(表皮效果)에 의해 고주파에서의 감쇠특성이 열화(劣化)되어 버리는 경우가 있다.

횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)는, 감쇠특성이 양호하지만, 일반적인 편조실드와 비교해서 부피가 작기 때문에, 외부로부터의 노이즈에 대한 실드효과(shield效果)는 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 제1외부도체(41)의 외주에, 외부로부터의 노이즈에 대한 실드효과를 향상시킬 수 있는 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 형성하고 있다.

제2외부도체(42)는, 제1외부도체(41)의 외주에 제2소선을 서로 엮어서 이루어지고, 제1외부도체(41)와 제2외부도체(42)는 서로 접촉하고 있다. 제2외부도체(42)에 사용되는 제2소선으로서는, 연동선 또는 구리합금선을 사용할 수 있고, 그 표면에 주석도금이 실시되어 있는 것을 사용하면 좋다. 또한 제2소선으로서는, 중심실(中心絲)에 동박(銅箔)을 나선상으로 래핑(wrapping)한 동박실(銅箔絲)을 사용할 수도 있다.

실드 케이블(1)을 구부렸을 때에, 제1외부도체(41)와 제2외부도체(42)가 서로 스쳐서서 마모가 발생하는 것을 억제하기 위해서, 제2외부도체(42)에 사용하는 제2소선으로서는, 그 표면에 윤활유가 도포된 것을 사용하면 좋다. 윤활유로서는, 예를 들면 유동 파라핀(流動 paraffin)을 사용할 수 있다.

또한 제1외부도체(41)에 사용하는 제1소선(41a)에 윤활유를 도포하면, 윤활유의 영향에 의해 고주파에서의 감쇠특성이 열화되어 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 제1소선(41a)에는 윤활유를 도포하지 않는 것을 사용하고, 제2소선에 윤활유가 도포된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 고주파에서의 감쇠특성의 열화를 억제하면서도, 실드 케이블(1)을 구부렸을 때의 제1 및 제2외부도체(41, 42)의 마모를 억제하여, 내굴곡성을 보다 향상할 수 있다.

또한 편조실드인 제2외부도체(42)를 형성함으로써, 단말가공(端末加工) 시에 재킷(5)을 제거했을 때에 횡권(橫卷)된 제1소선(41a)이 지름방향의 외측(外側)으로 이동되지 않도록 제2외부도체(42)로 압입하여, 제1소선(41a)의 풀어짐을 억제할 수 있게 된다. 그 결과, 접속단자의 부착 등의 단말가공의 작업이 용이하게 됨과 아울러, 케이블 단말(cable 端末)에 있어서도 실드구조를 유지해서 케이블 단말에서의 감쇠특성의 열화도 억제할 수 있게 된다.

또한 제2외부도체(42)에 의해 제1외부도체(41)를 지름방향의 내측(內側)으로 가압하기 때문에, 제1소선(41a)의 케이블 길이방향을 따른 이동도 억제되어, 실드 케이블(1)을 구부렸을 때에도 제1소선(41a) 상호간의 사이에 틈새가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 실드 케이블(1)을 구부렸을 때 고주파에서의 감쇠특성의 열화도 억제할 수 있게 된다.

제2외부도체(42)를 구성하는 편조실드에서는, 실드 케이블(1)의 가요성(可撓性)을 유지할 수 있고 또한 노이즈에 대한 내성(耐性)을 유지할 수 있도록 구성된다.

(실시형태의 작용 및 효과)

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시형태에 관한 실드 케이블(1)에서는, 외부도체(4)는, 절연체(3)의 외주에 제1소선(41a)을 나선상으로 감은 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)와, 제1외부도체(41)의 외주를 덮도록 형성되고 제2소선을 서로 엮은 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 갖고 있다.

횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)를 구비함으로써, 우수한 감쇠특성이 얻어짐과 아울러 내굴곡성이 우수한 실드 케이블(1)을 실현할 수 있다. 또한 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 구비함으로써, 노이즈 특성(noise 特性)에도 우수한 실드 케이블(1)을 실현할 수 있다. 또한 제2외부도체(42)를 구비함으로써, 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)의 풀어짐을 억제하여 단말 가공성을 향상시킬 수 있고, 케이블 단말에서의 감쇠특성의 열화도 억제할 수 있다.

[실시예1]

(실시예1)

외경이 0.93mm인 주석도금 구리합금선을 7개 서로 꼬은 연선도체를 내부도체(2)로서 사용하고, 내부도체(2)의 외주에, 압출기에 의해 발포 폴리에틸렌 수지(發泡 polyethylene 樹脂)를 압출하여 피복한 두께 0.75mm의 절연체(3)를 형성했다. 그 절연체(3)의 외주에, 소선지름이 0.1mm인 은도금 구리합금선 75개를 피치 31mm로 나선상으로 감아서 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)를 형성하고, 제1외부도체(41)의 외주에, 소선지름이 0.1mm인 주석도금 구리합금선을 사용하여, 지수 5, 타수 24, 밀도 95%의 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 형성했다. 제2외부도체(42)의 외주에는, 압출기에 의해 두께가 0.37mm인 포리우렌탄 수지(polyurethane 樹脂)를 압출하여 피복한 재킷(5)을 형성하여, 실시예1의 실드 케이블(1)을 제작했다.

(비교예1)

횡권실드 및 편조실드를 대신하여, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지층(polyethylene terephthalate 樹脂層)과 알루미늄 금속층(aluminium 金屬層)으로 이루어지는 실드 테이프를 절연체의 외주에 종첨한 것 이외는 상기 실시예1과 동일한 구성으로 하여, 비교예1의 실드 케이블을 제작했다.

상기 실시예1 및 비교예1의 실드 케이블에 대해서, 일단을 고정해서 굴곡반경 24mm로 좌우로 90도씩 반복 굴곡시켰다. 그 결과로, 실시예1의 실드 케이블(1)은 반복 굴곡시켜도 감쇠특성은 양호했지만, 비교예1의 실드 케이블은 반복 굴곡에 의하여 실드 테이프에 주름이 발생하거나 갈라짐이 발생하는 경우가 있었다.

(실시형태의 정리)

다음에, 이상에서 설명한 실시형태로부터 파악되는 기술개념에 대해서, 실시형태에 있어서의 부호 등을 원용해서 기재한다. 다만, 이하의 기재에 있어서의 각 부호 등은, 특허청구범위에 있어서의 구성요소를 실시형태에 구체적으로 나타낸 부재 등에 한정하는 것은 아니다.

[1] 내부도체(2)와, 상기 내부도체(2)의 외주를 덮도록 형성된 절연체(3)와, 상기 절연체(3)의 외주를 덮도록 형성된 외부도체(4)를 구비하고, 상기 외부도체(4)는, 상기 절연체(3)의 외주에 제1소선(41a)을 나선상으로 감은 횡권실드로 이루어지는 제1외부도체(41)와, 상기 제1외부도체(41)의 외주를 덮도록 형성되고 제2소선을 서로 엮은 편조실드로 이루어지는 제2외부도체(42)를 갖는 실드 케이블(1).

[2] 상기 제1외부도체(41)는, 상기 절연체(3)의 외주에, 상기 제1소선(41a)을 틈새가 없게 나선상으로 감아서 구성되는, [1]에 기재되어 있는 실드 케이블(1).

[3] 상기 제1소선(41a)은, 연동선 또는 구리합금선이며, 그 표면에 도금이 실시되어 있지 않거나 또는 은도금이 실시되어 있는, [1] 또는 [2]에 기재되어 있는 실드 케이블(1).

[4] 상기 제2소선은, 연동선 또는 구리합금선이며, 그 표면에 주석도금이 실시되어 있는, [1] 내지 [3]의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 실드 케이블(1).

[5] 상기 제1소선(41a)에는 윤활유가 도포되고 있지 않고, 상기 제2소선에는 윤활유가 도포되어 있는, [1] 내지 [4]의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 실드 케이블(1).

이상, 본 발명의 실시형태에 관하여 설명하였지만, 상기에 기재된 실시형태는 특허청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 실시형태 중에서 설명한 특징의 조합의 모두가 발명의 과제를 해결하기 위한 수단에 필수적이라고는 한정할 수 없는 점에 유의해야 한다.

본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변형해서 실시할 수 있다.

1 실드 케이블
2 내부도체
3 절연체
4 외부도체
5 재킷
41 제1외부도체
41a 제1소선
42 제2외부도체

Claims

내부도체(內部導體)와,
상기 내부도체의 외주(外周)를 덮도록 형성된 절연체(絶緣體)와,
상기 절연체의 외주를 덮도록 형성된 외부도체(外部導體)를
구비하고,
상기 외부도체는,
상기 절연체의 외주에 제1소선(第1素線)을 나선상(螺旋狀)으로 감은 횡권실드(橫卷shield)로 이루어지는 제1외부도체(第1外部導體)와,
상기 제1외부도체의 외주를 덮도록 형성되고, 제2소선(第2素線)을 서로 엮은 편조실드(編組shield)로 이루어지는 제2외부도체(第2外部導體)를
갖는
실드 케이블(shield cable).
제1항에 있어서,
상기 제1외부도체는, 상기 절연체의 외주에, 상기 제1소선을 틈새가 없게 나선상으로 감아서 구성되는 실드 케이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1소선은, 연동선(軟銅線) 또는 구리합금선(銅合金線)이며, 그 표면에 도금이 실시되지 않거나, 또는 은도금이 실시되어 있는 실드 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제2소선은, 연동선 또는 구리합금선이며, 그 표면에 주석도금이 실시되어 있는 실드 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1소선에는 윤활유가 도포되어 있지 않고, 상기 제2소선에는 윤활유가 도포되어 있는
실드 케이블.