WO2016132918A1 - 2心平衡ケーブル - Google Patents

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WO2016132918A1
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cable
core
outer periphery
flatness
twisted
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勝雄 下沢
裕 松原
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株式会社 潤工社
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    • H01B7/0225Three or more layers

Definitions

  • the present invention relates to a two-core balanced cable, and particularly to a cable suitable for high-speed differential transmission.
  • an insulating wire in which an outer periphery of a central conductor is covered with an insulating layer and a wire 1 on the outer periphery of two insulating wires arranged in parallel. It is composed of a single horizontally wound shield wound horizontally, a metal tape body made of a copper foil tape spirally wound around the outer periphery of the single horizontally wound shield, and a jacket covering the outer periphery of the metal tape body.
  • a known two-core balanced cable is known (see Patent Document 1).
  • the cable used for image inspection in the factory line needs to perform image inspection of a large number of products, and since bending and sliding are repeated, sufficient cable for this bending and sliding There is an increasing demand for longevity and flexibility that allows bending and sliding.
  • the above-described two-core balanced cable of the first conventional example has difficulty in mechanical characteristics.
  • the two-core balanced cable according to the first conventional example has the conductors with insulation coating arranged in parallel with each other, and the outer conductor and the outer jacket are arranged directly on the outer periphery thereof.
  • the shape is an ellipse. For this reason, there are directions that are easy to bend and directions that are difficult to bend, and the flexibility varies depending on the bending direction. This variation in flexibility occurs when the twisted cords are arranged side by side, while the cords in the vertical direction do not interfere with each other, and it is easy to bend.
  • the cable of the second conventional example described above is a cable in which the twisted pair wire and the inclusion are combined and the cross-sectional structure is relatively circular.
  • the horizontal shield is directly wound on the twisted pair wire and the intervention. Due to the structure, due to the difference in flexibility between the twisted pair wire and the interposition, there is a fatal problem that the deformation with respect to the pressing force of the laterally wound shield is not uniform and it is difficult to keep the cross-sectional shape circular in the first place.
  • even if a horizontally wound shield is wound not only is there no structure to hold the horizontally wound structure from the outside, but twisted pair wires and interpositions press the horizontally wound shield by repeated bending and sliding.
  • this cable employs a relatively high stretch yarn as the interposer, and if the bending and sliding are repeated many times, the interposer extends and can no longer serve as a cable tension member. There is also a possibility that the extended intervention pushes up other structures, and the entire cable is wrinkled.
  • the horizontally wound shield is scattered, a gap is easily generated between the widths of the horizontally wound, and an electromagnetic field is radiated from the gap. .
  • the cross-sectional shape of the outer conductor disposed around the signal line is substantially circular, so that the flexibility is good in any direction. Therefore, the problem of bending uniformity does not occur in the first place. Further, since the signal line that is a pair of the four signal lines is arranged adjacent to the signal line that is another pair, the signal lines are not sufficiently shielded, and crosstalk occurs, thereby causing a signal strength. In addition, the signal quality may deteriorate and the electrical characteristics may deteriorate.
  • the present invention has been made in view of the problems as described above, and its object is to provide a two-core cable that has both bending uniformity and flexibility in order to improve the cable life against sliding while being strong against bending. It is to provide a balanced cable.
  • the two-core balanced cable of the present invention includes a twisted pair of cores formed by twisting two cores having a conductor and a dielectric layer formed on the outer periphery thereof, It is made of tetrafluoroethylene, and is provided on the outer periphery of the wound body layer, the winding wound around the core wire and the outer periphery of the interposed wire, and the interposed wire twisted together with the twisted core wire.
  • the outer conductor and a jacket provided on the outer periphery of the outer conductor are formed so that the flatness of the cross-sectional shape of the entire cable in the initial state is in the range of 2% to 8%.
  • polytetrafluoroethylene includes both porous and non-porous materials.
  • the initial state is not a new state but a state of sliding 30 times, which will be described later, and the “flatness (%)” is ((maximum value of outer conductor diameter ⁇ minimum outer conductor diameter). Value) / maximum value of outer conductor diameter) ⁇ 100 (%).
  • the length of the corrugated ridges of the surface shape in the longitudinal direction of the jacket is 15 to 50 times the diameter of the core wire.
  • “width from uneven peak to peak” corresponds to the width of the uneven peak on the surface in the longitudinal direction of the cable.
  • the two-core balanced cable of the present invention is composed of a pair of twisted core wires formed by twisting two core wires having a conductor and a dielectric layer formed on the outer periphery thereof, and polytetrafluoroethylene, The interposition twisted together with the twisted core wire, the wound body layer wound around the core wire and the outer periphery of the interposition, the external conductor provided on the outer periphery of the wound body layer, and the external And a jacket provided on the outer circumference of the conductor, and is characterized in that the flatness of the cross-sectional shape of the entire cable after a predetermined sliding test is in a range of 2% to 10%.
  • the “predetermined sliding test” refers to a predetermined sliding condition (sliding frequency is 10,000 times, bending R is 10 mm, sliding speed is 100 times / min.) Using a sliding tester described later. The test is performed at a sliding stroke length of 200 mm.
  • the uniformity of bending is inferior to the state where the flatness is 0% due to an increase in the flatness of the two-core balanced cable. If the bending uniformity is inferior, the distance between the inner conductor and the outer conductor varies in the longitudinal direction of the cable even if light sliding and bending are repeated repeatedly.
  • the amount of attenuation indicating how much the input signal is attenuated at the output destination (hereinafter simply referred to as “attenuation amount”) becomes a cause.
  • the attenuation amount of the cable exceeds 10 dB, and the electrical characteristics are deteriorated.
  • the upper limit of the flatness is set to 8%.
  • the flatness ratio is further reduced to approach 0%, but there is a problem from the viewpoint of flexibility. That is, the flexibility is deteriorated by tightly winding the wound body layer and the outer conductor, and as a result, for example, even in the initial state where light sliding is applied, an excessive pressing force is applied, and the inner conductor constituting the core wire
  • the dielectric may be damaged or damaged, and the standard deviation of the characteristic impedance is large and exceeds 3 ⁇ , resulting in deterioration of electrical characteristics.
  • the lower limit value of the flatness is set to 2%. That is, in the present invention, the cross-sectional shape of the entire cable is set to 2 to 8% in order to achieve both the uniformity of bending and the flexibility.
  • the wound body layer is disposed between the core wire and the outer conductor, and the wound body layer together with the outer conductor surrounds the core wire and the interposition and is formed by the core wire and the interposition.
  • the flatness is controlled more accurately in the initial state.
  • the mutual positions of the core wire and the outer conductor constituting the cable change due to bending, so that the core wire pushes up the outer conductor and presses the outer conductor further from the initial state.
  • the winding body layer is arranged between the core wire and the outer conductor as in the present invention, and when the outer conductor is arranged directly around the core wire and In comparison, not only the influence of the above-mentioned pressing of the core wire on the outer conductor due to sliding is mitigated, but also, for example, when the length in the width direction of the member constituting the wound body layer is longer than the outer conductor As a result, the influence of the above pressing is further dispersed by the wound body layer. As a result, the pressing on the outer conductor due to the core wire due to sliding is relieved, and the shape of the outer conductor can be maintained for a long time. .
  • the wound body layer is made of ePTFE. This is because the winding body layer is made of a material having a low elongation rate, so that a change in elongation with respect to the curve of the cable due to sliding is achieved. This is based on the viewpoint of reducing shape and improving shape stability.
  • the interposition is made of polytetrafluoroethylene, which takes into account the elongation with respect to the bending due to the sliding.
  • polytetrafluoroethylene which takes into account the elongation with respect to the bending due to the sliding.
  • the elongation is about 20% (strong filament) to 40% (ordinary filament)
  • polytetrafluoroethylene is used as the interposition, the elongation is extremely small, 4% (porous polytetrafluoroethylene (ePTFE)) to 12% (nonporous polytetrafluoroethylene (PTFE)).
  • ePTFE porous polytetrafluoroethylene
  • PTFE nonporous polytetrafluoroethylene
  • the circular layer is made of ePTFE, and a material having a porosity of 40% to 75% is used.
  • a material having a porosity of 40% to 75% is used.
  • the flatness after sliding (the number of sliding times is 10,000) is in the range of 2 to 10% from the viewpoint of durability of the shape maintenance ability. is there.
  • the upper limit of the flatness was limited to 10%.
  • the flatness of the two-core balanced cable was increased in terms of the uniformity of bending, which caused the distance between the inner conductor and the outer conductor to vary. As the distance from the center of the inner conductor to the outer conductor increases in the longitudinal direction, the characteristic impedance is disturbed and the number of reflected waves increases, resulting in increased attenuation. This is because, at the frequency of 900 MHz used, the attenuation of the cable exceeds 10 dB, and deterioration of electrical characteristics is observed.
  • the reason for limiting the lower limit of the flatness to 2% is from the viewpoint of flexibility as described above, and by winding the wound body layer and the outer conductor tightly, the flexibility deteriorates.
  • the flexibility deteriorates.
  • Even in the initial state where light sliding is applied there is a risk of excessive pressing force, which may damage or damage the internal conductors and dielectrics that make up the core wire.
  • the standard deviation of the characteristic impedance is large and exceeds 3 ⁇ . This is because the characteristics deteriorate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a two-core balanced cable according to first to third embodiments of the present invention and comparative example 1.
  • the two-core balanced cable 10 of the first embodiment is formed on an inner conductor 22 composed of a plurality of wires (19 in the first embodiment, not shown) and the outer periphery thereof.
  • the inner conductor 22 is made of a silver-plated high-tensile copper alloy wire
  • the inner dielectric layer 24 constituting the dielectric layer is a perfluoroethylene propylene copolymer (hereinafter referred to as “FEP”).
  • the outer dielectric layer 25 is made of expanded porous polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “ePTFE”).
  • the interposition 30 is made of ePTFE having a porosity of 60%, and is composed of a large number of yarns.
  • the wound body layer 32 is made of ePTFE having a porosity of 60% and has a tape-like shape having a predetermined width (5.5 mm). In the state including the core wire 26 and the interposition 30, These are wound around the outer periphery.
  • the outer conductor 34 is mainly constituted by a laterally wound shield 34A made of a tin-plated tin-containing copper alloy wire ( ⁇ 0.08 mm).
  • a tape-shaped aluminum foil-adhesive polyester tape (ALPET), which becomes the wound body layer 34B, is wound around the outer periphery of the laterally wound shield 34A with the aluminum layer inside, and the wound body layer 34B. Constitutes a part of the outer conductor 34.
  • the jacket 36 is made of polyester.
  • a method for manufacturing the high-speed differential cable 10 according to the first embodiment will be described.
  • a dielectric layer 24 serving as an inner layer is formed by extruding and coating FEP on the outer periphery of the inner conductor 22.
  • tape-shaped ePTFE is wound around the outer periphery of the dielectric layer 24 to form a dielectric layer 25 as an outer layer, and a core wire 26 including the inner conductor 22 and the dielectric layers 24 and 25 is formed.
  • two core wires 26 are prepared, and two intervening bundles each including a plurality of thread-like intervening strands to be intervening 30 are prepared.
  • the twisted pitch P ( 2A) is twisted at an interval of 12 mm, which is 15 times the layer core diameter.
  • FIG. 2 (A) is a diagram showing only two core wires 26 and 26 for convenience in the two-core balanced cable 10 of the first embodiment.
  • FIG. 2B is a diagram showing a corrugated configuration of the surface shape in the longitudinal direction of the jacket 36 in the two-core balanced cable 10 of the first embodiment.
  • the longitudinal surface of the differential transmission cable 10 of the first embodiment has irregularities corresponding to the twisting pitch P between the core wires 26 and 26 and the interposition 30 described above. ing.
  • the twisted pitch P of the two core wires 26 shown in FIG. 2 (B) affects the surface shapes of the wound body layer 32, the outer conductor 34, and the jacket 36 arranged on the outer periphery of the core wire 26.
  • corrugated irregularities are formed on the surface shape of the entire differential transmission cable 10.
  • tape-shaped ePTFE is wound around the outer circumferences of the cores 26 and 26 and the interposition 30 twisted together as described above (formation of the wound body layer 32), and then a plurality of conductors are provided in a horizontal winding ( Horizontal winding shield 34A formation).
  • a plurality of conductors are provided in a horizontal winding ( Horizontal winding shield 34A formation).
  • the wound body layer 32 between the dielectric layer 25 and the laterally wound shield 34A that is the outer conductor, the wound body layer 32 having a larger width than the linear laterally wound shield 34A is obtained.
  • the core wire 26 and the interposition 30 By pressing the core wire 26 and the interposition 30 in a state where the contact surface is larger in the width direction, compared to a cable without the wound body layer 32 as in Comparative Example 2 described later, the bending and sliding operations are performed. Changes in the positions of the core wire 26 and the interposition 30 are suppressed, the cross-sectional shape of the two-core balanced cable 10 is maintained, and changes
  • the wound body layer 34B is wound around the outer periphery of the horizontally wound shield 34A with the aluminum layer inside.
  • the two-core balanced cable 10 is formed by extruding polyester (forming the jacket 36) on the outer periphery of the wound body layer 34B.
  • the two-core balanced cable 10 formed in this way has an outer jacket 36 according to the twist pitch P of the spirally bent core wire 26 by twisting the two core wires 26 and 26 and the interposition 30 described above. Asperities are formed on the surface (see FIG. 2B).
  • the pitch between the convex portions of the outer jacket 36 is 12 mm. This is a value corresponding to 15 times the layer core diameter.
  • the flatness ratio f (%) is represented by ((maximum diameter ⁇ minimum diameter) / maximum diameter) ⁇ 100, and the maximum diameter (R) of the cross-sectional shape of the entire two-core balanced cable 10. Is the value obtained by dividing 100 by the value obtained by subtracting the minimum value (r) of the cross-sectional diameter of the entire cable 10 by the maximum value (R) of the diameter.
  • the flatness in an arbitrary cross section is measured at 30 locations, and the average value is calculated.
  • Table 1 shows the flatness ratios of the “initial state” and the “state after sliding” of the two-core balanced cable 10 in the first embodiment.
  • the “initial state” of the flatness refers to a state in which the two-core balanced cable 10 manufactured under the above-described manufacturing conditions is slid 30 times by the sliding tester 100 schematically shown in FIG.
  • a sliding tester 100 includes a fixed plate 101 extending in the vertical direction, and a movable plate 102 extending in the vertical direction with a predetermined interval from the fixed plate 101 and capable of reciprocating in the vertical direction.
  • press plates 103 and 104 connected to both plates 101 and 102, respectively, are provided.
  • the part is fixed to the fixed plate 101 and the movable plate 102 using the holding plates 103 and 104. Thereafter, the moving plate 102 is reciprocated a predetermined number of times with a stroke length of 200 mm.
  • a state in which the sliding tester 100 is slid 30 times is referred to as an “initial state” (hereinafter, the same applies to other examples).
  • the above-mentioned “state after sliding” refers to a state in which the sliding tester 100 is used to slide 10,000 times.
  • the flatness in the initial state of the first example is 2.1%
  • the flatness in the state after sliding is 2.7%.
  • the two-core balanced cable 50 of the second embodiment is different from the two-core balanced cable 10 of the first embodiment described above in that the twisting pitch P of the core wires 26 and 26 and the interposition 30 is different from the flatness based thereon. Yes, the other configurations are the same.
  • the twist pitch P is twisted at 17 mm, which is 22 times the layer core diameter.
  • Table 1 the flatness is 4.7% in the initial state and 5.6% in the state after sliding.
  • the twist pitch P of the core wires 26 and 26 and the interposition 30, and the The flatness based is different, and the other configurations are the same.
  • the twist pitch P is twisted at 40 mm, which is 50 times the layer core diameter.
  • Table 1 the flatness is 5.9% in the initial state, and is 7.3% in the state after sliding.
  • the two-core balanced cable 65 of the fourth embodiment has a different flatness from the intervening material, and the other configurations are the same.
  • the interposition is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and is composed of a large number of yarns. As shown in Table 1, the flatness ratio is 4.9% in the initial state, and 6.8% in the state after sliding.
  • Comparative Example 1 In the two-core balanced cable 70 according to the comparative example 1, the twist pitch P between the core wires 26 and 26 and the interposition 30 is compared with the two-core balanced cable 10 of the first embodiment, as in the second and third embodiments described above. The flatness based on it is different, and the other configurations are the same.
  • the twist pitch is 8 mm, which is 10 times the layer core diameter. Thereby, as shown in Table 1, the flatness is 1.5% in the initial state, and 1.8% in the state after sliding.
  • Comparative Example 2 will be described with reference to FIG.
  • the two-core balanced cable 80 of the comparative example 2 is wound around the dielectric layers 24 and 25 and the outer conductor 34 as compared with the first to third and comparative examples 1.
  • the body layer 32 is not provided, and the outer conductor 34 is disposed directly on the outer periphery of the dielectric layer 25, and the twist pitch P of the core wires 26 and 26 and the interposition 30 is different from the flatness based on the twisted pitch P.
  • the twist pitch P is twisted at 17 mm, which is 22 times the layer core diameter.
  • the horizontal winding shield is directly wound from above the cores 26 and 26 and the interposition 30, so that the horizontal shield shield is pushed by the difference in flexibility between the cores 26 and 26 and the interposition 30.
  • the deformation due to pressure is not uniform, it is difficult to maintain a circular shape, the flatness deviates from the desired value, and even if it covers a horizontal winding shield, the bending stress due to sliding directly affects the horizontal winding shield.
  • the laterally wound shield 34 ⁇ / b> A is scattered, and the flatness is changed more greatly. As a result, as shown in Table 1, the flatness ratio is 10.3% in the initial state, and 13.2% in the state after sliding.
  • Comparative Example 3 will be described.
  • the two-core balanced cable (not shown) according to the comparative example 3 is different from the two-core balanced cable 10 of the first embodiment in that the intervening material is changed to a staple yarn, and the other configurations are the same.
  • the twist pitch is 8 mm, which is 10 times the core diameter.
  • the flatness ratio is 9.3% in the initial state, and 14.5% in the state after sliding.
  • the flatness is set to be in the range of 2 to 8% in the initial state of the two-core balanced cable and in the range of 2 to 10% in the state after sliding.
  • Comparative Examples 1 to 3 compare the values exceeding the upper limit and the lower limit of the above range. Based on the above, it was confirmed that only the examples 1 to 4 can achieve both the uniformity and flexibility of bending, and that the effect can be achieved only by the above range.
  • ePTFE or PTFE is used as the intervening material.
  • the elongation rate (20%) of the material itself is relatively large.
  • the cable is bent and slid by some bending and sliding movement, so that it moves from the manufacturing position and presses the inner and outer members to deform other members and There is a risk of changing the flatness of the.
  • ePTFE or PTFE is adopted as an intervening material in the embodiment, and the elongation rate is as small as 4%, and the influence on the flatness of the cable is small. In this way, in the embodiment, since the cable is configured by adopting a member that has a small change in flatness even by bending / sliding operation, the flatness of the cable hardly changes even after the operation. Stability can be improved.
  • a horizontal winding shield (external conductor 34) is provided through the interposition and the presser tape 32 serving as a wound body layer, so that a horizontal winding shield having a linear shape is provided.
  • the tape-like presser tape 32 having a certain width presses the intervening and twisted core wires in a larger surface, so that the relative positions of the intervening and twisted core wires change.
  • all the cables described in Examples 1 to 3 are configured so that the twist pitch P is in a range of 15 to 50 times the core diameter of the layer, whereby the waveform of the surface shape in the longitudinal direction of the jacket 36 is obtained.
  • the length of the width between the ridges is also 15 to 50 times the core diameter.
  • the present invention comprises a twisted core wire formed by twisting two core wires each having a conductor and a dielectric layer formed on the outer periphery thereof, and is composed of polytetrafluoroethylene.
  • the intervening twisted together, the wound body layer wound around the core wire and the outer periphery of the interposition, the outer conductor provided on the outer periphery of the wound body layer, and the outer periphery of the outer conductor If the cable is formed so that the flatness of the cross-sectional shape of the entire cable is in the range of 2% to 8%, it can be widely applied regardless of its size, material, and application Is possible. That is, it is needless to say that the present invention can be widely applied not only to cables used for image inspection in a factory line but also to cables used for personal computers such as USB cables and television peripheral devices.
  • Differential transmission cable 22 Inner conductor 24 Dielectric layer (inner layer) 25 Dielectric layer (outer layer) 26 core 28 twisted pair 30 intervention 32 wound body layers 34 Outer conductor 34A Horizontal winding shield 34B Winding body layer (ALPET) 36 jacket 50 differential transmission cable 60 differential transmission cable

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Abstract

【課題】適度な柔軟性を有し、曲げ方向に対する屈曲の均一化が図られた2心平衡ケーブルを提供する。 【解決手段】2心平衡ケーブル10は、導体22とその外周に形成された誘電体層24とを有する2つの心線26が撚り合わせられて形成された対撚り心線28と、ポリテトラフルオロエチレンで構成され、対撚り心線28と併せて撚り合わされた介在30と、心線26および介在30の外周に巻回された巻回体層32と、この巻回体層32の外周に設けられた外部導体34と、外部導体34の外周に設けられた外被36とを備えており、ケーブル10全体の断面形状の扁平率が2%~8%の範囲になるように形成されている。

Description

2心平衡ケーブル
 本発明は、2心平衡ケーブルに関し、特に、高速差動伝送に適したケーブルに関する。
 従来、半導体製造工場等のライン内における製品の合否の画像検査は、カメラ付きの差動伝送用のケーブルを収納した長尺体を適宜湾曲させながら、前後若しくは左右に摺動させつつ、個々の製品を連続的に撮像することにより行われている。最近のカメラ性能の向上により、上記のような差動伝送用のケーブルには、伝送ビットレートの高速化(例えば、Full comfiguration-595Mbps)が進む一方、ケーブルの長尺化と、上述した摺動に対するケーブル寿命の向上も要求されている。
このような差動伝送用のケーブルの第1の従来例として、中心導体の外周を絶縁層で被覆してなる絶縁線と、平行に並べた2本の前記絶縁線の外周に素線を1重に横巻きした1重横巻シールドと、この1重横巻シールドの外周にスパイラル状に巻き付けた銅箔テープからなる金属テープ体と、この金属テープ体の外周を被覆した外被とで構成されている2心平衡ケーブルが知られている(特許文献1参照)。
 また、第2の従来例として、ツイストペア線に介在物を合せるとともに、これらの外周に横巻きシールドを設けることにより、断面構造が比較的円形になった2心平衡ケーブルが知られている(特許文献2参照)。
また、他の従来例として、複数本の導線を撚り合わせた内部導体の外周に誘電体層を設けた信号線を4心、右方向もしくは左方向に撚り合わせ、その外側に外部導体および外被を設けた、いわゆるクワッドケーブルが知られている。
特開2009-164039号公報 特開2007-26736号公報
 前述したように、工場のライン内における画像検査等に用いるケーブルは、非常に多数の製品の画像検査を行う必要があり、屈曲や摺動が繰り返されるため、この屈曲・摺動に対する十分なケーブル寿命を有すること、およびその屈曲・摺動を可能にする柔軟性に対する要求が強まっている。
しかしながら、上述した第1の従来例の2心平衡ケーブルでは、機械特性の点に難がある。即ち、第1の従来例の2心平衡ケーブルは、絶縁被覆された導体を2心平行に配置しており、その外周に直接、外部導体や外被を配置しているため、構造上、断面形状が楕円である。このため、曲げやすい方向と曲げにくい方向が存在し、曲げ方向に依存した屈曲性のバラつきが生じる。この屈曲性のバラつきが生じるのは、対撚り心線の配置が横並びの場合、上下方向の曲げに対しては、互いの心線が干渉することがなく、曲げやすい状態が確保できるのに対し、左右方向の曲げに対しては、互いの心線が干渉し、内輪・外輪に差が生じ、より内輪に位置する心線の反力が大きくなるため、曲げにくい状態が発生するためである。このように、曲げ方向によるストレスがいびつにかかり易く、曲げ方向による屈曲性にバラツキが生じ、機械特性が悪くなるという問題があった。従って、数千回以上行われる上述した摺動の繰り返しに対するケーブル寿命の点でも不安がある。
一方、上述した第2の従来例のケーブルは、ツイストペア線と介在物を合せ、断面構造が比較的円形のケーブルが記載されているが、ツイストペア線および介在の上から横巻きシールドを直接巻きつける構造のため、ツイストペア線と介在の柔軟性の違いにより、横巻きシールドの押圧力に対する変形が均一ではなく、そもそも断面形状が円形を保持し難いという致命的な問題点がある。また、横巻きシールドを巻きつけても、その横巻き構造を外側から保持する構造が無いだけでなく、屈曲や摺動の繰り返しにより、ツイストペア線および介在が線状の横巻きシールドを押圧することにより、横巻きシールドがばらけて断面形状が保持されない虞もある。さらに、このケーブルでは、介在として比較的伸び率の高いスフ糸を採用しており、屈曲・摺動が多数回繰り返されると、この介在が伸び、ケーブルのテンションメンバとしての役割を果たさなくなるだけでなく、伸びた介在が他の構成を押し上げ、ケーブル全体にしわが生じる等の虞もある。また、上述したように横巻きシールドがばらけてしまうと横巻きの幅間に隙間が生じやすくなり、その隙間から電磁界が放射してしまうので、電気的なシールド特性も低下する虞もある。
 また、前述したクワッドケーブルにおいては、4つの信号線が撚り合わされることにより、この信号線の周りに配置された外部導体の断面形状は略円形であるため、いずれの方向へも屈曲性が良好であるため、そもそも屈曲均一性の問題は生じない。さらに、4つの信号線のうちペアとなる信号線が他のペアとなる信号線と隣接して配置されるため、信号線同士の遮蔽が十分でなく、クロストークが発生することによって、信号強度および信号品質が劣化し、電気特性が低下する虞がある。
以上から、曲げに強く摺動に対するケーブル寿命を向上させるために、ケーブルの屈曲の均一性と柔軟性を両立させたケーブルの開発が切望されていた。
 本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、曲げに強く摺動に対するケーブル寿命を向上させるために、ケーブルの屈曲の均一性と柔軟性を両立させた2心平衡ケーブルを提供することにある。
本発明者は、2心平衡ケーブルにおいて得られる高い電気特性を確保した状態で、従来の2心平衡ケーブルと比較して、機械特性を向上させ得るケーブルの構造について鋭意研究した結果、基本構成として、2心平衡ケーブルと同様の構成を有しながら、ポリテトラフルオロエチレンで構成された介在と、巻回体層を備え、ケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~8%の範囲になるように形成することで、構造上、円形に近い断面を構成し、上下左右の対称性により、曲げ方向による屈曲性にバラツキが生じるのを有効に防止できるとともに、適度な柔軟性を兼ね備ることにより、曲げに強く摺動に対するケーブル寿命等の機械特性を向上させ得ることを見出した。
即ち、上記目的達成のため、本発明の2心平衡ケーブルは、導体とその外周に形成された誘電体層とを有する2つの心線が撚り合わせられて形成された対撚り心線と、ポリテトラフルオロエチレンで構成され、前記対撚り心線と併せて撚り合わされた介在と、前記心線および前記介在の外周に巻回された巻回体層と、前記巻回体層の外周に設けられた外部導体と、前記外部導体の外周に設けられた外被とを備え、初期状態のケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~8%の範囲になるように形成されていることを特徴とする。ここで、「ポリテトラフルオロエチレン」とは、多孔質ものと非多孔質ものを両方含む。また、初期状態とは、新品の状態ではなく、後述する30回摺動させた状態を言い、「扁平率(%)」は、((外部導体の径の最大値-外部導体の径の最小値)/外部導体の径の最大値)×100(%)で表される。
以上の構成により、適度な柔軟性を有し、いずれの方向へも屈曲性が良好である2心平衡ケーブルを構成することができる。
 また、前記外被の長手方向における表面形状の波形の凹凸の山から山までの幅の長さは、前記心線の径の15倍~50倍であるのが好適である。ここで、「凹凸の山から山までの幅」は、ケーブルの長手方向における表面の凹凸の山と山の幅に該当する。かかる構成によれば、ケーブルの長さ方向において、心線と介在の互いの密着力を調整し、より適切な柔軟性を確保することができるとともに、屈曲性が求められる部分に本発明の特徴を持たせることができ、よりフレキシブルなケーブルが実現可能になる。従って、適度な柔軟性を有し、かつ曲げ方向に対する屈曲の均一化が図られた2心平衡ケーブルを提供することができる。
 さらに、本発明の2心平衡ケーブルは、導体とその外周に形成された誘電体層とを有する2つの心線が撚り合わされて形成された対撚り心線と、ポリテトラフルオロエチレンで構成され、前記対撚り心線と併せて撚り合わされた介在と、前記心線および前記介在の外周に巻回された巻回体層と、前記巻回体層の外周に設けられた外部導体と、前記外部導体の外周に設けられた外被とを備え、所定の摺動試験後のケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~10%の範囲になるように形成されていることを特徴とする。ここで、「所定の摺動試験」とは、後述する摺動試験機を用いて、所定の摺動条件(摺動回数が1万回、曲げRが10mm、摺動速度が100回/min、摺動ストローク長が200mm)にて行う試験を指す。
即ち、かかる摺動試験の前後において、構成部材である心線や外部導体、巻回体層等に潰れや変形が生じることにより、扁平率が変化することに留意すべきであり、本発明は、この構成により、従来例では到底得られない摺動に対するケーブル寿命等の良好な機械特性が長期間にわたり得られる。以上により、長期にわたり、適度な柔軟性を有し、曲げ方向に対する屈曲の均一化が図られた2心平衡ケーブルを提供することができる。
本発明の第1ないし第4実施例および比較例1の2心平衡ケーブルを示す断面概略図である。 (a)は、本発明の実施例の対撚り心線の撚りの状態を模式的に示す図であり、(b)は、本発明の実施例の2心平衡ケーブルにおける外被の長手方向における表面形状の波形の凹凸構成を模式的に示す図である。 摺動試験装置を模式的に示す図である。 本発明の比較例2の2心平衡ケーブルを示す断面概略図である。
次に、図面を参照し、本発明の実施例および比較例について説明する。以下の実施例および比較例は、本発明の2心平衡ケーブルの屈曲の均一性と柔軟性との両立がなされている範囲を特定したものである。
まず、屈曲の均一性については、2心平衡ケーブルの扁平率が大きくなることにより、扁平率が0%の状態と比較して、劣ることとなる。屈曲の均一性が劣ると、軽く摺動や屈曲を繰り返しただけでも、ケーブルの長手方向において内部導体と外部導体との距離がバラついた状態となる。この結果、2つの心線が撚り合わされる2心構造においては、ケーブルの長手方向における内部導体の中心から外部導体までの距離の変動が大きくなるため、特性インピーダンスが乱れ、反射波が多くなり、その結果、入力した信号が出力先でどのくらい減衰したかを表す減衰量(以下、単に「減衰量」という)が大きくなる原因となる。その結果、カメラリンク・ケーブルとして主に使用される周波数900MHzにおいて、ケーブルの減衰量が10dBを超え、電気特性の悪化が見られる。このため、本発明においては、扁平率の上限値を8%としている。
これに対し、より扁平率を小さくし、0%に近づけることも考えられるが、柔軟性の観点から問題がある。すなわち、巻回体層、外部導体をきつく巻くことで、柔軟性が悪化し、その結果、例えば軽く摺動を加えた初期状態においても、押圧力が過剰にかかり、心線を構成する内部導体および誘電体を破損・損傷する虞があり、特性インピーダンスの標準偏差が大きく3Ωを超え、電気特性の悪化する結果となる。このため、本発明においては、扁平率の下限値を2%としている。すなわち、本発明においては、屈曲の均一性と柔軟性の両立を図るために、ケーブル全体の断面形状が2~8%になるように設定される。
また、本発明においては、巻回体層を心線と外部導体の間に配置しており、外部導体と併せて巻回体層が心線および介在を包囲し、心線および介在によって形成される扁平率が初期状態においてより精度よくコントロールされる。また、ケーブルを摺動させた後には、湾曲によってケーブルを構成する心線と外部導体の互い位置が変動することで、心線が外部導体を押し上げ、押圧することによって外部導体が初期状態からさらに変形し、形状維持が困難になるのに対し、本発明のように心線と外部導体の間に巻回体層が配置されることで、心線の周りに直接外部導体を配置した場合と比較して、まず摺動による上記の心線の外部導体への押圧の影響が緩和されるだけでなく、例えば外部導体よりも巻回体層を構成する部材の幅方向の長さが長い場合には、上記の押圧の影響がさらに巻回体層によって分散される結果となり、その結果、摺動による心線による外部導体に対する押圧が緩和され、外部導体の形状を長期にわたり維持することができる。
また、本発明において、巻回体層をePTFEで構成しているが、これは、伸び率の小さい材料で巻回体層を構成することにより、摺動によるケーブルの湾曲に対し、伸びに対する変化を少なくし、形状安定性を向上させるという観点に基づく。
また、本発明においては、介在をポリテトラフルオロエチレンで構成しているが、これは、上記の摺動による湾曲に対する伸びを考慮したものである。例えば前述した第2の従来例に記載されているように、介在をスフ糸で構成した場合にはその伸び率が約20%(強力フィラメント)~40%(普通フィラメント)であるのに対し、介在を、ポリテトラフルオロエチレン構成した場合には伸び率が4%(多孔質ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE))~12%(非多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE))と極めて小さく、摺動によっても変形しにくい特性を持つ。このため、摺動後において介在をスフ糸で構成した場合に発生する介在の伸びにより、介在がケーブルのテンションメンバとしての役割を果たさなくなるとともに、伸びきった介在が他の構成を押し上げ、ケーブル全体にしわが生じるという不具合が低減される。
また、実施例においては、回体層をePTFEで構成しており、空孔率は40%~75%の状態の材料を使用している。これにより、上述した伸び率を低く抑えることができ、品質安定性を確保している。
新品のケーブル全体の断面形状の扁平率を2~8%の範囲とすることは、ケーブルの製造条件をつきつめれば不可能ではなく、これまでは製造コストの面から敬遠されてきたに過ぎない。しかしながら、そのようにコストをかけて作られた円形に近いケーブルであって、少し摺動や屈曲を繰り返しただけで、すぐに扁平率が10%を超えてしまい、品質が長続きしない。初期状態のケーブル全体の断面形状の扁平率を2~8%の範囲にするには、ケーブルに摺動履歴が残らないことが必要であり、ポリテトラフルオロエチレンの介在を使用することが絶対的な要件となっており、続いて巻回帯層を設けることが重要となっている。
また、本発明においては、摺動後(摺動回数が1万回)の扁平率が2~10%の範囲になるようにしたのは、形状維持能力の耐久性の視点で見たものである。まず扁平率の上限を10%に制限したのは、前述したようにまず、屈曲の均一性について2心平衡ケーブルの扁平率が大きくなることにより、内部導体と外部導体との距離がバラつき、ケーブルの長手方向における内部導体の中心から外部導体までの距離の変動が大きくなるため、特性インピーダンスが乱れ、反射波が多くなり、その結果、減衰量が大きくなる原因となり、カメラリンク・ケーブルとして主に使用される周波数900MHzにおいて、ケーブルの減衰量が10dBを超え、電気特性の悪化が見られるためである。
これに対し扁平率の下限を2%に制限したのは、前述したように柔軟性の観点からであり、巻回体層、外部導体をきつく巻くことで、柔軟性が悪化し、その結果、例えば軽く摺動を加えた初期状態においても、押圧力が過剰にかかり、心線を構成する内部導体および誘電体を破損・損傷する虞があり、特性インピーダンスの標準偏差が大きく3Ωを超え、電気特性の悪化するためである。
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1ないし第3実施例および、比較例1の2心平衡ケーブルについて説明する。図1は、本発明の第1ないし第3実施例および比較例1の2心平衡ケーブルの構成を示す断面図である。図1に示すように、第1実施例の2心平衡ケーブル10は、複数本の素線(第1実施例では19本、図示せず。)からなる内部導体22とその外周に形成された2層構造の誘電体層24、25とを有する2つの心線(対撚り心線)26、26と、この2つの心線26、26と併せて撚り合わされた介在30と、2つの心線26、26および介在30の外周に巻回された巻回体層32と、巻回体層32の外周に設けられた外部導体34(34A、34B)と、外部導体34の外周に設けられた外被(シース)36とを備えている。ここで、内部導体22は、銀メッキ高張力銅合金線により構成され、誘電体層を構成する内層の誘電体層24はパー・フロロ・エチレン・プロピレン・コポリマー(以下、「FEP」という)で構成され、外層の誘電体層25は延伸多孔質ポリ・テトラ・フロロ・エチレン(以下、「ePTFE」という)で構成されている。また、介在30は、空孔率60%のePTFEから成り、多数の糸状のもので構成されている。巻回体層32は、空孔率60%のePTFEで構成され、かつ所定の幅(5.5mm)を有するテープ状のものであり、これを心線26および介在30を包含した状態で、これらの外周に巻回されている。外部導体34は、錫メッキ錫入り銅合金線(φ0.08mm)から成る横巻きシールド34Aにより主として構成されている。尚、この横巻きシールド34Aの外周に、巻回体層34Bとなるテープ状のアルミ箔接着ポリエステルテープ(ALPET)を、アルミ層を内側にした状態で巻回しており、この巻回体層34Bも、外部導体34の一部を構成している。外被36は、ポリエステルで構成されている。
次に、第1実施例にかかる高速差動ケーブル10の製造方法について説明する。上記の構成の高速差動ケーブル10は、まず内部導体22の外周にFEPを押し出し被覆することにより、内層となる誘電体層24を形成する。次に、この誘電体層24の外周にテープ状のePTFEを巻回し、外層となる誘電体層25を形成し、内部導体22および誘電体層24、25からなる心線26を形成する。次に、この心線26を2つ準備するとともに、介在30となる糸状の複数の介在素線を束にした介在束を2つ準備する。このように準備された2つの心線26、26および2つの介在束を交互に配置し、撚り機を用いることにより、螺旋状に湾曲する心線26の凸部と凸部の撚りピッチP(図2A参照)が層心径の15倍となる12mmの間隔で撚り合わせる。
 図2(A)は第1実施例の2心平衡ケーブル10のうち、便宜的に2つの心線26、26のみを示す図である。また図2(B)は、第1実施例の2心平衡ケーブル10における外被36の長手方向における表面形状の波形の凹凸構成を示す図である。図2(B)に示すように、第1実施例の差動伝送ケーブル10の長手方向の表面には、上述した心線26、26と介在30との撚りのピッチPに応じた凹凸ができている。これは、図2(B)に示す2つの心線26の撚りピッチPにより、この心線26の外周に配置される巻回体層32、外部導体34および外被36の表面形状に影響を及ぼし、差動伝送ケーブル10全体の表面形状に波形の凹凸が形成されたものである。
次に、上述したように撚り合わされた心線26、26および介在30の外周に、テープ状のePTFEを巻回し(巻回体層32形成)、その後、複数本の導体を横巻きに設ける(横巻きシールド34A形成)。このように、誘電体層25と外部導体である横巻きシールド34Aの間に巻回体層32を設けることにより、線状の横巻きシールド34Aよりも大きな幅を有する巻回体層32が、心線26および介在30を幅方向においてより接触面が大きい状態で押圧することにより、後述する比較例2のように巻回体層32がないケーブルと比較して、屈曲や摺動の動作による心線26および介在30の互いの位置の変化が抑制され、2心平衡ケーブル10の断面形状が保持され、ケーブルの扁平率の変化が低減される。
次に、この横巻きシールド34Aの外周にアルミ層を内側にした状態で巻回体層34Bを巻回する。最後に、この巻回体層34Bの外周にポリエステルを押し出し被覆(外被36形成)することにより、2心平衡ケーブル10が形成される。このように形成された2心平衡ケーブル10には、上述した2つの心線26、26および介在30の撚り合わせにより、螺旋状に湾曲する心線26の撚りピッチPに応じて、外被36の表面に凹凸が形成される(図2(B)参照)。第1実施例では、上記の心線26の撚りピッチPと同じく、この外被36の凸部と凸部の間のピッチは12mmで形成されている。これは、層心径の15倍にあたる値である。
上記のとおり製造された第1実施例の2心平衡ケーブル10の初期状態の扁平率について説明する。まず扁平率f(%)は、((径の最大値-径の最小値)/径の最大値)×100で表され、2心平衡ケーブル10全体の断面形状の直径の最大値(R)をケーブル10全体の断面形状の直径の最小値(r)で差し引いた値を、上記の直径の最大値(R)で除した値に、100を掛けた値をいう。任意の断面における扁平率を30か所計測し、その平均値を算出した値を算出する。下記に、第1実施例における2心平衡ケーブル10の「初期状態」および「摺動後の状態」の扁平率を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
ここで、上記の「初期状態」および「摺動後の状態」について説明する。扁平率の「初期状態」とは、上述した製造条件で製造された2心平衡ケーブル10を図3に模式的に示す摺動試験機100によって、30回摺動させた状態をいう。同図に示すように、摺動試験機100は、上下方向に延びる固定板101と、この固定板101と所定の間隔を空けて上下方向に延びるとともに、上下方向に往復移動可能な移動板102と、これらの固定板101および移動板102の間に配置される試料の両端部を固定するために、両板101、102にそれぞれ接続される押さえ板103、104を備える。このような構成の摺動試験機100を用いて、同図に示すように、試料長さ1mの2心平衡ケーブル10を、U字状に湾曲させた状態(曲げR=10mm)で、両端部を押さえ板103、104を用いて固定板101および移動板102に固定する。その後、移動板102をストローク長が200mmの状態で所定回数、往復移動させる。上記の摺動試験機100を用いて、30回摺動させた状態を「初期状態」という(以下、他の実施例も同じ)。また、上述した「摺動後の状態」とは、上記の摺動試験機100を用いて、1万回摺動させた状態をいう。
表1に示されるように、第1実施例の初期状態の扁平率は、2.1%であり、摺動後の状態における扁平率は、2.7%を示している。
次に、第2実施例について説明する。第2実施例の2心平衡ケーブル50では、上述した第1実施例の2心平衡ケーブル10と比較し、心線26、26と介在30の撚りピッチPと、それに基づく扁平率が異なるものであり、他の構成は同じである。第2実施例では、撚りピッチPとして、層心径の22倍となる17mmで撚り合わされている。これにより、表1に示すように、扁平率は、初期状態では4.7%となり、摺動後の状態では5.6%となっている。
次に、第3実施例について説明する。第3実施例の2心平衡ケーブル60では、上述した第2実施例と同様、第1実施例の2心平衡ケーブル10と比較し、心線26、26と介在30の撚りピッチPと、それに基づく扁平率が異なるものであり、他の構成は同じである。第3実施例では、撚りピッチPとして、層心径の50倍となる40mmで撚り合わされている。これにより、表1に示すように、扁平率は、初期状態では5.9%となり、摺動後の状態では7.3%となっている。
次に、第4実施例について説明する。第4実施例の2心平衡ケーブル65では、第1実施例の2心平衡ケーブル10と比較し、介在の材料と、扁平率が異なるものであり、他の構成は同じである。第4実施例では、介在がポリ・テトラ・フルオロ・エチレン(PTFE)から成り、多数の糸状のもので構成されている。表1に示すように、扁平率は、初期状態では4.9%となり、摺動後の状態では6.8%となっている。
 次に、比較例1について説明する。比較例1にかかる2心平衡ケーブル70では、上述した第2および3実施例と同様、第1実施例の2心平衡ケーブル10と比較し、心線26、26と介在30の撚りピッチPと、それに基づく扁平率が異なるものであり、他の構成は同じである。比較例1では、撚りピッチとして、層心径の10倍となる8mmで撚り合わされている。これにより、表1に示すように、扁平率は、初期状態では1.5%となり、摺動後の状態では1.8%となっている。
 次に、図4を参照して、比較例2について説明する。同図に示すように比較例2の2心平衡ケーブル80は、第1ないし第3および比較例1と比較して、誘電体層24、25と外部導体34の間に介在していた巻回体層32がなく、誘電体層25の外周に直接外部導体34が配置されるとともに、心線26、26と介在30の撚りピッチPと、それに基づく扁平率が異なるものであり、他の構成は同じである。比較例2では、撚りピッチPとして、層心径の22倍となる17mmで撚り合わされている。このような構成によっては、心線26、26および介在30の上から横巻きシールドを直接巻きつける構造のため、心線、26、26と介在30の柔軟性の違いにより、横巻きシールドの押圧力に対する変形が均一ではなく、円形を保持し難く、扁平率が所望の値から乖離するとともに、横巻きシールドを被せても、摺動による曲げ応力が直接横巻きシールドに影響するため、摺動後の状態においては、横巻きシールド34Aがばらけて扁平率がより大きく変動することとなった。結果として、表1に示すように、扁平率は、初期状態では10.3%となり、摺動後の状態では13.2%となっている。
次に、比較例3について説明する。比較例3にかかる2心平衡ケーブル(図示せず)では、第1実施例の2心平衡ケーブル10と比較し、介在の材料をスフ糸に変更した点が異なり、他の構成は同じである。比較例3では、撚りピッチとして、層心径の10倍となる8mmで撚り合わされている。これにより、表1に示すように、扁平率は、初期状態では9.3%となり、摺動後の状態では14.5%となっている。
 次に、以上の第1ないし第4実施例と比較例1ないし3との扁平率に基づく2心平衡ケーブルの屈曲の均一性の可否について説明する。上述したように、扁平率は、比較例1、実施例1、実施例2、実施例4、実施例3、比較例3、比較例2の順に大きくなっている。このように扁平率がより大きくなった状態としては、心線26を構成する内部導体22と外部導体34との距離において、扁平率が0%の状態と比較してケーブルの曲げ方向によって屈曲性にバラつきが生じ、初期状態として表わされるように少しでも摺動を加えた状態において、ケーブルの曲げ方向によっては屈曲性が悪化する。このような状態においては、反射減衰量がより悪化することが確認されている。この結果を受け、初期状態における各ケーブルの減衰量を以下の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
次に、第1ないし第4実施例と比較例1ないし3との扁平率に基づく2心平衡ケーブルの柔軟性の可否について説明する。上述したように、扁平率は、比較例2、比較例3、実施例3、実施例2、実施例4、実施例1、比較例1の順に小さくなっている。このような状態においては、表1に示すように、扁平率はより小さくなるほど、横巻きされる外部導体34Aの巻き圧が心線26の長手方向の単位長あたりにかかる負荷が大きくなる。また、2つの心線26、26は、互いに所定のピッチで撚り合わされることにより、このピッチ間で湾曲し、螺旋状に形成されることにより、表面が凹凸状に変化する。これに伴い心線26、26の凹状部と凹状部の間が圧縮されることともに、凸状部と凸状部の間は伸ばされて張力が加わっている。この張力は、撚りピッチがより大きくなることにより、さらに大きくなる。このような凹状部と凸状部このような状態のからさらにケーブルが曲げられると、曲げ方向によってそれらが強調されてピッチの谷と谷の間により大きなしわが生じ、山と山の間にはより大きな張力が加わってしまう。このような曲げが繰り返されることにより、その電気的な特性も徐々に低下してしまう。このような状態においては、扁平率を0%にすることが必ずしも良好な状態とは言えず、柔軟性の低下に伴い電気特性も悪化することが確認されている。この結果を受け、初期状態における各ケーブルの特性インピーダンスを以下の表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以上のように、実施例1ないし4は、扁平率を2心平衡ケーブルの初期状態において2~8%、摺動後の状態において2~10%の範囲になるように設定したものであり、これに対し、比較例1ないし3は、上記の範囲の上限および下限を超えたものを比較したものである。以上を踏まえ、屈曲の均一性および柔軟性を両立できているのは実施例1ないし4のみであり、上記の範囲によってのみ、その効果が達成されることが確認された。
なお、上記の実施例では、介在の材料としてePTFEまたはPTFEを採用している。これに対し、例えば第2の従来例として前述したケーブル(特許文献2参照)のように、介在にスフ糸を採用した場合には、この材料自体の伸び率(20%)が比較的大きなものであるため、ケーブルの多少の屈曲・摺動動作によっても介在が伸びることにより、製造時の位置から移動し、内側および外側の部材を押圧することにより、他の部材を変形させ、ケーブル全体としての扁平率を変化させる虞がある。 これに対し、実施例では上述したように介在の材料としてePTFEまたはPTFEを採用しており、伸び率が4%と小さく、ケーブルの扁平率への影響が小さい。このように、実施例では、屈曲・摺動動作によっても扁平率の変化の小さい部材を採用し、ケーブルを構成しているため、動作後においてもケーブルの扁平率に変化がおきにくいため、品質安定性を向上させることができる。
 また、この伸び率の小さな材料を採用することに加え、この介在と巻回体層となる押えテープ32を介して横巻きシールド(外部導体34)を施すため、線状形状を有する横巻きシールドのみの場合と比較しても、一定の幅を有するテープ状の押えテープ32が介在および対撚り心線をより大きな面で押えこむため、介在および対撚り心線の相対的な位置の変化が減少されることにより、ケーブル製造時の扁平率を精度よく調整できるとともに、ケーブルの品質安定性を向上させることができる。
また、実施例1ないし3に記載したケーブルはいずれも、撚りピッチPを層心径の15倍~50倍の範囲で構成されており、これにより、外被36の長手方向における表面形状の波形の凹凸の山から山までの幅の長さも、層心径の15倍~50倍になっている。このように構成することで、撚りピッチPがより小さくなることにより、心線26、26および介在30の互いの密着力が大きくなることで、屈曲に対する柔軟性が悪化することを回避できる範囲に調整しており、品質安定性を向上させたケーブルを確実に確保することができる。なお、撚りピッチPを層心径の15倍未満にした場合(例えば比較例2)には、前述したように、柔軟性を確保することができない。また、撚りピッチPを層心径の50倍よりも大きくした場合には、ピッチが大きくなり過ぎることで、心線と介在が解けやすく、撚りの状態を維持できず、ケーブル自体を製造することが困難である。
 本発明は、導体とその外周に形成された誘電体層とを有する2つの心線が撚り合わせられて形成された対撚り心線と、ポリテトラフルオロエチレンで構成され、この対撚り心線と併せて撚り合わされた介在と、前記心線および前記介在の外周に巻回された巻回体層と、この巻回体層の外周に設けられた外部導体と、この外部導体の外周に設けられた外被とを備え、ケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~8%の範囲になるように形成されているケーブルであれば、その大きさ・材質・用途の如何を問わず広く適用可能である。即ち、工場のライン内の画像検査に用いられるケーブルだけでなく、USBケーブル等のパーソナルコンピュータやテレビ周辺機器に用いられるケーブル等に広く適用可能であることは勿論である。
10           差動伝送ケーブル
22           内部導体
24           誘電体層(内層)
25           誘電体層(外層)
26           心線
28           対撚り心線
30           介在
32           巻回体層
34           外部導体
34A        横巻きシールド
34B        巻回体層(ALPET)
36           外被
50           差動伝送ケーブル
60           差動伝送ケーブル
 

Claims (3)

  1.  導体とその外周に形成された誘電体層とを有する2つの心線が撚り合わせられて形成された対撚り心線と、
    ポリテトラフルオロエチレンで構成され、前記対撚り心線と併せて撚り合わされた介在と、
     前記心線および前記介在の外周に巻回された巻回体層と、
     前記巻回体層の外周に設けられた外部導体と、
     前記外部導体の外周に設けられた外被と、を備え
     初期状態のケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~8%の範囲になるように形成されていることを特徴とする2心平衡ケーブル。
  2.  前記外被の長手方向における表面形状の波形の凹凸の山から山までの幅の長さは、前記心線の径の15倍~50倍であることを特徴とする、請求項1に記載の2心平衡ケーブル。
  3.  導体とその外周に形成された誘電体層とを有する2つの心線が撚り合わせられて形成された対撚り心線と、
     ポリテトラフルオロエチレンで構成され、前記対撚り心線と併せて撚り合わされた介在と、
     前記心線および前記介在の外周に巻回された巻回体層と、
     前記巻回体層の外周に設けられた外部導体と、
     前記外部導体の外周に設けられた外被と、を備え
     所定の摺動試験後のケーブル全体の断面形状の扁平率が2%~10%の範囲になるように形成されていることを特徴とする2心平衡ケーブル。
     

     
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10818412B2 (en) 2016-03-31 2020-10-27 Autonetworks Technologies, Ltd. Communication cable
JP6725012B2 (ja) * 2017-02-01 2020-07-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 通信用電線
US10872711B2 (en) * 2017-08-01 2020-12-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cable having a twisted pair electronic wire and a release layer
CN111566760B (zh) * 2017-12-27 2021-10-22 住友电气工业株式会社 双轴平行电缆
CN108756862A (zh) * 2018-05-28 2018-11-06 中国科学院地质与地球物理研究所 随钻双线传输总线系统
US20220199291A1 (en) * 2019-04-26 2022-06-23 Nissei Electric Co., Ltd. Communication cable
JP6955530B2 (ja) * 2019-05-20 2021-10-27 矢崎総業株式会社 耐屈曲通信ケーブル及びワイヤハーネス
CN110335703B (zh) * 2019-07-16 2020-09-18 安徽渡江电缆集团有限公司 一种扫地机器人专用高柔耐曲饶光电复合缆及其固定夹具
DE102020110370A1 (de) 2020-04-16 2021-10-21 Leoni Kabel Gmbh Kabel zur elektrischen Datenübertragung
US20230215603A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Swift Bridge Technologies (M) Sdn Bhd Electrical cable with dielectric film
WO2024006162A1 (en) * 2022-06-27 2024-01-04 Swift Bridge Technologies (M) Sdn Bhd Conductive polymeric material and cable therewith

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165004A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Junkosha Co Ltd ケーブル
JP2011054410A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Yoshinokawa Electric Wire & Cable Co Ltd 高周波用極細ペアケーブル及びその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2366661B (en) * 1999-06-18 2003-07-23 Belden Wire & Cable Co High performance data cable
JP2003297157A (ja) * 2002-04-08 2003-10-17 Okano Densen Kk 同軸ケーブル
DE10303809A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-12 Nexans Datenübertragungskabel zum Anschluss an orstveränderliche Geräte
US8178785B2 (en) * 2009-10-19 2012-05-15 Nexans Flexible electric cable
JP2011129261A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Junkosha Co Ltd 高速差動用クワッドケーブル
JP5953764B2 (ja) * 2012-01-24 2016-07-20 住友電気工業株式会社 多心ケーブルとその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165004A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Junkosha Co Ltd ケーブル
JP2011054410A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Yoshinokawa Electric Wire & Cable Co Ltd 高周波用極細ペアケーブル及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107251166A (zh) 2017-10-13
US20180174706A1 (en) 2018-06-21

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