JP2019067549A - 高周波通信用ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】減衰量が小さく且つ耐屈曲性に優れ、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられる高周波通信用ケーブルを提供する。【解決手段】同軸ケーブル１を複数本集合させ、その複数本の同軸ケーブル１の外周に少なくとも外部シールド層４と外部絶縁層５とを設けて一体化した高周波通信用ケーブルであって、その同軸ケーブル１は、中心導体１１と中心導体１１の外周に長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えた中空絶縁体１２とを有する中空コア体１３と、その中空コア体１３の外周に設けられた内部シールド層１４と、その内部シールド層１４の外周に設けられた内部絶縁層１５とで構成して上記課題を解決した。【選択図】図１

Description

本発明は、高周波通信用ケーブルに関し、さらに詳しくは、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられる高屈曲の高周波通信用ケーブルに関する。

近年、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられる通信用の同軸ケーブルは、使用周波数が高くなる傾向にある。同軸ケーブルは、使用周波数が高いほど減衰の量が増すことから、減衰量の小さい同軸ケーブルが求められる。そうした同軸ケーブルとして、例えば特許文献１には、中心導体の外周に発泡絶縁体を設けて誘電損失を小さくした同軸ケーブルが提案されている。

また、特許文献２には、押出製造作業や端末部の半田付け作業等の熱的負荷においても強度の低下が生じにくく、高い耐熱性を兼ね備えた同軸ケーブルと、その同軸ケーブルを複数本撚り合わせた多芯ケーブルとが提案されている。この同軸ケーブルは、銅合金線を７本撚り合わせた銅合金撚線によって内部導体を形成し、この内部導体の外周に中実絶縁体を被覆して極細絶縁線とし、その極細絶縁線の外周に、複数本の導体線を極細絶縁線の長手方向に沿って螺旋状に巻き廻して外部導体を形成し、外部導体の表面に、ジャケット層を被覆して同軸ケーブルとしている。

また、特許文献３には、外径が小さい中心導体を使用している場合であっても、中心導体の損傷や破断を回避し、所望の電気特性を実現することが可能な同軸ケーブルが提案されている。この同軸ケーブルは、直径０．０３ｍｍの中心導体と、中心導体の周囲に囲繞形成されている絶縁体とを備え、絶縁体は、片面に形成されている複数の空隙部を有していると共にその片面を外周面として中心導体の周囲に重ね巻きされている絶縁テープからなる同軸ケーブルである。その絶縁テープは、誘電率が低い材料（ポリテトラフルオロチレン、ポリエチレン等）で形成された空隙含有層（厚さ２５μｍ以下）と、機械的強度の高い材料（ポリエチレンテレフタレート等）で形成された補強層（厚さ５μｍ以下）とにより構成されている。

特開２０１１−１４９６号公報 特開２００７−１７２９２８号公報 特開２０１６−１００１０２号公報

特許文献１に記載の同軸ケーブルは、発泡絶縁体を用いているために耐屈曲性が弱いという問題がある。例えば、同じ部位に繰り返し曲げ応力が加わると、発泡絶縁体がつぶれ易いので、その部分に小さな破損を生じ、その破損部を起点として曲げ応力が集中し、その結果、絶縁体が破壊されてしまうおそれがある。また、つぶれた発泡絶縁体は、誘電損失が増して減衰しやすくなるという難点もある。機器の可動部等に用いられる高屈曲の高周波通信用ケーブルとして、同軸ケーブルを複数本集合させて一体化したものがあるが、耐屈曲性が弱い同軸ケーブルは、そうした用途に適していない。

また、特許文献２に記載の同軸ケーブル及びその同軸ケーブルを複数本撚り合わせた多芯ケーブルは、同軸ケーブルが中実絶縁体を有するので、高周波通信用として減衰量を十分に低減しにくい。

また、特許文献３に記載の同軸ケーブルは、２種の材料を貼り合わせて絶縁テープを製造し、その絶縁テープを空隙を外側にして重ね巻きし、また空隙への異物混入防止のために更に保護体を外周に設けて絶縁体を構成しているので、製造工程の複雑化とコストが上がってしまうという問題がある。なお、特許文献３では、中心導体の外径が小さいので絶縁体を発泡させると気泡発生時の発泡圧力により損傷を受けるという課題を解決しているが、中心導体径が大きくなるとそうした課題は存在しなくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、減衰量が小さく且つ耐屈曲性に優れ、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられる高周波通信用ケーブルを提供することにある。

本発明に係る高周波通信用ケーブルは、同軸ケーブルを複数本集合させ、該複数本の同軸ケーブルの外周に少なくとも外部シールド層と外部絶縁層とを設けて一体化した高周波通信用ケーブルであって、前記同軸ケーブルは、中心導体と該中心導体の外周に長手方向に連続した複数の空隙部を備えた中空絶縁体とを有する中空コア体と、該中空コア体の外周に設けられた内部シールド層と、該内部シールド層の外周に設けられた内部絶縁層とで構成されている、ことを特徴とする。

この発明によれば、同軸ケーブルを構成する中空コア体は長手方向に連続した複数の空隙部を備えた中空絶縁体構造であるので、側圧強度に優れている。さらに、その中空絶縁体構造は、中実絶縁体に比べて絶縁体の外径を細くすることができ、耐屈曲性が増す。その結果、同軸ケーブルを複数本集合させて一体化した高周波通信用ケーブルにおいて、耐屈曲性（繰り返して曲げ延ばしした時の耐性）を大幅に向上させることができる。

本発明に係る高周波通信用ケーブルにおいて、前記中空絶縁体が、内環状部、外環状部及びこれらを連結する連結部で構成されている。この発明によれば、中空絶縁体が、内環状部、外環状部及びこれらを連結する連結部で構成されているので、繰り返し曲げ応力が加わっても、その中空絶縁体はつぶれ難い。

本発明に係る高周波通信用ケーブルにおいて、前記中空絶縁体の空隙率が、２０％以上６０％以下の範囲内であることが好ましい。この発明によれば、中空絶縁体の空隙率は小さい方が機械的強度が増して耐屈曲性は向上するが、誘電率が大きくなるため減衰量は大きくなる。逆に、空隙率が大きいと誘電率が小さくなるため減衰量は小さくなるが、機械的強度が減って耐屈曲性が悪くなる。上記範囲内とすることにより、両方の特性を満足させることができる。

本発明に係る高周波通信用ケーブルにおいて、前記内部シールド層及び前記外部シールド層が、導線の横巻き構造であることが好ましい。この発明によれば、内部シールド層及び外部シールド層が導線の横巻き構造であるので、金属テープの縦添えや横巻きによるシールド導体と比較して断線し難く、耐屈曲特性を向上させることができる。

本発明に係る高周波通信用ケーブルにおいて、前記内部シールド層が２重の導体横巻きシールド層であり、中心導体側の第１内部シールド層とその外周側の第２内部シールド層とがそれぞれ逆方向に巻いてあるように構成できる。この発明によれば、内部シールド層を２重の導体横巻きとし、それらを逆方向に横巻きしたので、良好な高周波伝送特性を維持したままで、断線を発生し難くすることができる。

本発明に係る高周波通信用ケーブルにおいて、軸心位置に繊維からなる芯材を配置し、その外周を囲むように前記同軸ケーブルが複数本集合しているように構成できる。この発明によれば、軸心位置に繊維からなる芯材（テンションメンバ）が配置されているので、耐屈曲性を大幅に向上することができる．

本発明に係る高周波通信ケーブにおいて、前記中空絶縁体が、ＰＦＡであることが好ましい。

本発明によれば、減衰量が小さく且つ耐屈曲性に優れ、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられる高周波通信用ケーブルを提供することができる。特に、耐屈曲性は、従来の１万回から１００万回以上に向上させることができ、それにより、ラインカメラ用やロボット用等の可動部で使用する通信ケーブルとして好適に用いることができる。

本発明に係る高周波通信用ケーブルの一例を示す断面図である。 本発明に係る高周波通信用ケーブルの他の一例を示す断面図である。 同軸ケーブルの一例を示す断面図である。

本発明に係る高周波通信用ケーブルの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態及び図面に記載した形態と同じ技術的思想の発明を含むものであり、本発明の技術的範囲は実施形態の記載や図面の記載のみに限定されるものでない。

［高周波通信用ケーブル］
本発明に係る高周波通信用ケーブル１０は、図１及び図２に示すように、同軸ケーブル１を複数本集合させ、その複数本の同軸ケーブル１の外周に少なくとも外部シールド層４と外部絶縁層５とを設けて一体化したケーブルである。同軸ケーブル１は、中心導体１１と中心導体１１の外周に長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えた中空絶縁体１２とを有する中空コア体１３と、その中空コア体１３の外周に設けられた内部シールド層１４と、その内部シールド層１４の外周に設けられた内部絶縁層１５とで構成されている。

この高周波通信用ケーブル１０では、同軸ケーブル１を構成する中空コア体１３は長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えた中空絶縁体構造であるので、側圧強度に優れている。さらに、中空絶縁体構造は、中実絶縁体に比べて絶縁体の外径を細くすることができ、耐屈曲性が増す。その結果、同軸ケーブル１を複数本集合させて一体化した高周波通信用ケーブル１０において、耐屈曲性（繰り返して曲げ延ばしした時の耐性）を大幅に向上させることができる。

以下、高周波通信用ケーブルの各構成要素を詳しく説明する。

＜同軸ケーブル＞
同軸ケーブル１は、図３に示すように、中心導体１１と中心導体１１の外周に長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えた中空絶縁体１２とを有する中空コア体１３と、その中空コア体１３の外周に設けられた内部シールド層１４と、その内部シールド層１４の外周に設けられた内部絶縁層１５とで構成されている。ここでいう「中空コア体１３」は、下記の中空絶縁体１２と中心導体１１とを有するものである。

（中心導体）
中心導体１１は、内部導体とも呼ばれ、図３に示すように、同軸ケーブル１の長手方向Ｙに延びる１本の素線で構成されるもの、又は複数本の素線を撚り合わせて構成されるものである。素線は、良導電性金属であればその種類は特に限定されないが、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、銅アルミニウム複合線等の良導電性の金属導体、又はそれらの表面にめっき層が施されたものを好ましく挙げることができる。高周波用の観点からは、銅線、銅合金線が特に好ましい。めっき層としては、はんだめっき層、錫めっき層、金めっき層、銀めっき層、ニッケルめっき層等が好ましい。素線の断面形状も特に限定されないが、断面形状が円形又は略円形の線材であってもよいし、角形形状であってもよい。

中心導体１１の断面形状も特に限定されないが、円形（楕円形を含む。）であってもよいし、矩形（四角形、五角形、六角形、八角形等を含む）であってもよい。中心導体１１の外径は、電気抵抗（交流抵抗、導体抵抗）が小さくなるように、できるだけ大きいことが望ましく、例えば、０．７６〜０．３０ｍｍ程度を挙げることができる。具体的には、ＡＷＧ２２〜３４（６８本／０．０８ｍｍ〜７本／０．０６４ｍｍ）程度あればよく、ＡＷＧ２２〜３０（６８本／０．０８ｍｍ〜７本／０．１０ｍｍ）の範囲であればより好ましい。一例としては、後述の実施例のように、ＡＷＧ２６ ３７本／０．０８ｍｍ（外径：約０．５６ｍｍ）等を好ましく用いることができる。なお、ＡＷＧ２２より太いものは、太過ぎて多芯にする効果が見いだせないことがあり、ＡＷＧ３４より細いものは、減衰量が大きすぎて、５０ｃｍ以上のカメラ用ケーブルとしては使用できないことがある。

中心導体１１の表面には、必要に応じて絶縁皮膜（図示しない）が設けられていてもよい。絶縁皮膜の種類と厚さは特に限定されないが、はんだ付け時に良好に分解するものが好ましく、例えば熱硬化性ポリウレタン皮膜等を好ましく用いることができる。なお、ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅの略）は、導体の寸法規格として公知の記号であり、Ｂ＆Ｓ（Ｂｒｏｗｎ ａｎｄ Ｓｈａｒｐ）Ｇａｕｇｅとも呼ばれているものである。

（中空絶縁体）
中空絶縁体１２は、中心導体１１の外周に設けられており、長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えている。中空絶縁体１２は、図３に示すように、内環状部１２Ｂ、外環状部１２Ｃ及びこれらを連結する連結部１２Ｄで構成された誘電体構造体として作用する。この中空絶縁体１２は、繰り返し曲げ応力が加わってもつぶれ難いという構造的特徴を有する。

空隙部１２Ａは、中空絶縁体１２の中に連続して設けられているが、その形態は、丸形でも矩形でもよく特に限定されない。特に、内環状部１２Ｂ、外環状部１２Ｃ及びこれらを連結する連結部１２Ｄで構成された中空絶縁体１２は、空隙部１２Ａが内環状部１２Ｂ、外環状部１２Ｃ及び連結部１２Ｄで囲まれた断面形態になっており、側圧強度に優れるので好ましい。こうした中空絶縁体１２は、同軸ケーブル１及び高周波通信用ケーブル１０の製造時や高周波通信用ケーブル１０の配線作業時等に潰れにくく、高周波特性を安定なものとすることができる。なお、中空絶縁体１２は、押出ダイを走行する中心導体１１の外周に、例えばＰＦＡ樹脂を押出しして成形することができる。なお、ＰＦＡは、テトラフルオロエチレンとペルフルオロエーテルの共重合体である。内環状部１２Ｂ、外環状部１２Ｃ及び連結部１２Ｄのそれぞれの厚さは特に限定されないが、例えば０．０５〜０．２２ｍｍ程度の範囲内であり、形成された中空絶縁体１２の外径は例えば０．４〜２．２ｍｍ程度の範囲内である。

中空絶縁体１２は、例えばＰＦＡ（誘電率ε：２．１）等のフッ素系樹脂で形成されていることが好ましい。フッ素系樹脂は、ポリエチレン（誘電率ε：２．２〜２．６）等のポリオレフィン樹脂よりも誘電率が小さいので、高周波伝送特性をさらに向上させることができる。さらに、上記した中空絶縁体１２の空隙率に応じて、誘電率を小さくすることができ、一例として、中空絶縁体１２の外径を例えば０．５８ｍｍとし、空隙部１２Ａの割合（空隙率という。）を３０％とした場合の誘電率εは１．５〜１．６５程度と小さくすることが可能になる。空隙部１２Ａの空隙率は、中空絶縁体全体の面積に対し、２０％〜６０％の範囲内であることが好ましい。中空絶縁体１２の空隙率は小さい方が耐屈曲性は向上するが誘電率は大きくなる。上記範囲内とすることにより、両方の特性を満足させることができる。

こうした中空絶縁体１２では、誘電率を下げることができる空隙部１２Ａを有しており、さらに側圧強度を高めて潰れを抑制できる中空絶縁体が好ましく、さらにヒートシール等の加熱圧迫に耐えられるフッ素系樹脂を選択することが好ましい。誘電率を下げることができるので、同軸ケーブル１の外径を大きくすることなく中心導体１１の外径を増すことができ、中心導体１１の実効断面積を増して高周波抵抗（交流抵抗）の増大を抑制することができる。さらに、長手方向Ｙに連続する空隙部１２Ａを有する中空絶縁体１２は、長手方向Ｙに連続しない発泡層からなる誘電体層に比べて製造時（例えばヒートシール等の加圧時等）や配線作業時等に潰れにくく、中心導体１１と内部シールド層１４との距離が変化しないので、特性インピーダンスが安定して高周波特性を安定なものとすることができる。

（内部シールド層）
内部シールド層１４は、同軸ケーブル１の構成要素であり、中空絶縁体１２（中空コア体１３）の外周に設けられている。内部シールド層１４は、後述する外部シールド層４と区別して設けられている。この内部シールド層１４は、細線を編組としたものや横巻きしたものであってもよいし、金属層付絶縁テープ（例えば銅層付きのポリエチレンテレフタレートフィルム等）であってもよいし、それらの両方を組み合わせたものであってもよい。図３の例では、中空絶縁体１２の外周に細線編組を内部シールド層１４として設け、さらにそれを覆うように絶縁テープを内部絶縁層１５として設けているが、こうした構成に限定されない。内部シールド層１４の厚さは特に限定されないが、例えば０．０５〜０．２０ｍｍ程度の範囲内である。

内部シールド層１４は、単層のシールド層でも２重以上のシールド層でもよいが、２層横巻きシールド層であることが好ましい。この２層横巻きシールド層としては、中心導体１１側の第１内部シールド層１４Ａとその外周側の第２内部シールド層１４Ｂとがそれぞれ逆方向に巻いてあるように構成できる。内部シールド層１４を２重の導体横巻き（１４Ａ，１４Ｂ）とし、それらを逆方向に横巻きすることにより、良好な高周波伝送特性を維持したままで、断線を発生し難くすることができる。特に、金属テープの縦添えや横巻きによるシールド導体と比較して、断線し難く、耐屈曲特性を向上させることができる。

（内部絶縁層）
内部絶縁層１５は、同軸ケーブル１の構成要素であり、内部シールド層１４の外周に設けられている。内部絶縁層１５は、後述する外部絶縁層５と区別して設けられている。この内部絶縁層１５は、絶縁性があればその材質は特に限定されない。例えば、樹脂押出して設けてもよいし、片面に接着剤層を設けた絶縁テープを螺旋巻きして設けてもよい。内部絶縁層１５の構成樹脂としては、同軸ケーブル１に適用されている種々のものを使用することができ、例えばＥＴＦＥ等のフッ素系樹脂であってもよいし、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂やナイロンであってもよい。内部絶縁層１５の厚さは、例えば０．０９〜０．２ｍｍ程度の範囲内とすることができる。こうした内部絶縁層１５を設けることにより、同軸ケーブル１の仕上がり外径を例えば０．７〜３．０ｍｍ程度に小さくすることができる。なお、接着剤層を設けた絶縁テープを使用する場合の接着剤層も特に限定されないが、例えばポリエステル系の熱可塑性接着性樹脂等を好ましく挙げることができ、接着剤層の厚さは、例えば０．００１〜０．００３ｍｍ程度の範囲内とすることができる。

こうして構成された同軸ケーブル１は、図１及び図２に示すように、３本又は（複数）本で構成されていることが好ましい。特に３本の同軸ケーブル１で構成した場合には、ＣＣＤカメラとコントローラユニットを１本のケーブルで接続可能となり、屈曲特性を向上させることができるという点で好ましい。

＜芯材＞
芯材２は、高周波通信用ケーブル１０の軸心位置に必要に応じて設けられている。この芯材２は、図２に示すように、複数本の同軸ケーブル１で囲まれた中心位置に設けられてテンションメンバとして作用し、高周波通信用ケーブル１０の軸方向の強度と屈曲性を補強するように作用する。したがって、芯材２の外周には、芯材２を囲むように同軸ケーブル１が複数本集合している。芯材２の材質は、一般的なテンションメンバとして使用されている各種のものを使用することができ、特に限定されない。芯材２の例としては、複数の繊維からなる繊維糸を束ねた繊維束が好ましく用いられるが、繊維糸だけを用いて芯材としてもよい。繊維束とするか繊維糸とするかは、芯材２の外径に応じて選択される。例えば、繊維束又は繊維糸を構成する繊維として、テトロン（登録商標）等のポリエステル繊維や、ケブラ（登録商標）等の全芳香族ポリアミド繊維や、ベクトラン（登録商標）等のポリアリレート繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。また、芯材２は、異なる材質の繊維や、外径の異なる繊維糸を任意に複合させたものであってもよい。芯材２は、これらの繊維束又は繊維糸を集合線、撚り線又は編み込み線にして用いることができる。芯材２の太さは特に限定されないが、例えば１１０ｄｔｅｘ以上、１１００ｄｔｅｘ以下の範囲を挙げることができる。

＜外部シールド層＞
外部シールド層４は、上記した同軸ケーブル１を複数本集合させ、その複数本の同軸ケーブル１の外周に設けられている。外部シールド層４は、上記した内部シールド層１４と区別して設けられている。この外部シールド層４は、内部シールド層１４と同様、細線を編組としたものや横巻きしたものであってもよいし、金属層付絶縁テープ（例えば銅層付きのポリエチレンテレフタレートフィルム等）であってもよいし、それらの両方を組み合わせたものであってもよい。図１及び図２の例では、複数本の同軸ケーブル１の外周に細線編組を外部シールド層４として設け、さらにそれを覆うように絶縁テープを外部絶縁層５として設けているが、こうした構成に限定されない。外部シールド層４の厚さは特に限定されないが、例えば０．０５〜０．３０ｍｍ程度の範囲内である。

外部シールド層４は、内部シールド層１４と同様、単層のシールド層でも２重以上のシールド層でもよい。２層横巻きシールド層についても、内部シールド層１４と同様、第１外部シールド層（図示しない）とその外周側の第２外部シールド層とがそれぞれ逆方向に巻いてあるように構成できる。外部シールド層を２重の導体横巻きとし、それらを逆方向に横巻きすることにより、断線を発生し難くすることができる。特に、金属テープの縦添えや横巻きによるシールド導体と比較して、断線し難く、耐屈曲特性を向上させることができる。

＜外部絶縁層＞
外部絶縁層５は、上記した同軸ケーブル１を複数本集合させた外周に設けられた外部シールド層４の上にさらに設けられている。外部絶縁層５は、上記した内部絶縁層１５と区別して設けられている。この外部絶縁層５も内部絶縁層１５と同様、絶縁性があればその材質は特に限定されない。例えば、樹脂押出して設けてもよいし、片面に接着剤層を設けた絶縁テープを螺旋巻きして設けてもよい。外部絶縁層５の構成樹脂としては、同軸ケーブル１に適用されている種々のものを使用することができ、例えばＥＴＦＥ等のフッ素系樹脂であってもよいし、塩化ビニル樹脂であってもよいし、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂であってもよいし、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂であってもよい。外部絶縁層５の厚さは、例えば０．５〜１．５ｍｍ程度の範囲内とすることができる。こうした外部絶縁層５を設けることにより、高周波通信用ケーブル１０の仕上がり外径を例えば３〜１０ｍｍ程度に小さくすることができる。

＜その他＞
高周波通信用ケーブル１０には、本発明の作用効果を阻害しない範囲内で他の構成や層を設けてもよい。一例として、例えば図１に示すように、複数本の同軸ケーブル１を集合した外周に外部シールド層４を設ける際に、複数本の同軸ケーブル１を集合する「押さえ巻き」を設けてもよい。この「押さえ巻き」としては、各種のテープを適用できるが、後述の実施例では、和紙テープを用いている。

以上説明したように、高周波通信用ケーブル１０は、減衰量が小さく且つ耐屈曲性に優れ、ライン用カメラやロボット等の可動部に用いられるケーブルとして好ましく適用できる。特に、このケーブル１０は、同軸ケーブル１を構成する中空コア体１３が長手方向Ｙに連続した複数の空隙部１２Ａを備えた中空絶縁体１２であるので、側圧強度に優れ、その結果、同軸ケーブル１を複数本集合させて一体化した高周波通信用ケーブルにおいて、耐屈曲性（繰り返して曲げ延ばしした時の耐性）を大幅に向上することができる。周波数としては、１．５ＧＨｚから１２ＧＨｚ程度の高周波通信用ケーブルに好ましく利用できる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
３本の同軸ケーブル１を集合させた高周波通信用ケーブル１０を作製した。各同軸ケーブル１について、中心導体１１として、直径０．０８ｍｍの錫めっき軟銅線を３７本撚りしたＡＷＧ２６（外径約０．５６ｍｍ）を用いた。次に、中心導体１１の外周に中空絶縁体１２を形成した。中空絶縁体１２は、中空絶縁体用ダイスニップルにて３５０℃でＰＦＡ樹脂（デュポン社製）を押出しして、空隙部１２Ａが内環状部１２Ｂ、外環状部１２Ｃ及び連結部１２Ｄで囲まれた断面形態の中空絶縁体を形成した。この中空絶縁体において、空隙率（空隙の断面積／中空絶縁体の断面積×１００）が２９％となるように形成した。なお、内環状部１２Ｂの厚さは０．１６４ｍｍ、外環状部１２Ｃの厚さは０．１６４ｍｍ、連結部１２Ｄの厚さは０．１６４ｍｍであり、中空絶縁体の外径は１．６４ｍｍであった。なお、空隙部１２Ａの形状はほぼ台形形状であった。

次に、２重の内部シールド層１４を形成した。第１内部シールド層１４Ａは、直径０．０８ｍｍの錫めっき軟銅線（ＴＣＷと略す。）を６３本用いて右回りに横巻きした。第２内部シールド層１４Ｂは、第１内部シールド層１４Ａ上に、直径０．０８ｍｍの錫めっき軟銅線を６８本用いて左回りに横巻きした。２重の内部シールド層１４を設けた後の外径は、１．９６ｍｍであった。その後、内部絶縁層１５として、厚さ０．１２ｍｍのＥＴＦＥを押出成形し、各同軸ケーブル１の外径を２．２ｍｍとした。なお、ＥＴＦＥに着色して３本の同軸ケーブルを色分けした。

その後、芯材２として、２８０ｄｔｅｘ×３本のアラミド繊維をテンションメンバとして用い、上記で得た３本の同軸ケーブル１をその芯材２を軸心位置として集合させた。その３本の同軸ケーブル１を覆うように、厚さ０．０３ｍｍの和紙を押さえ巻きとして設けた。その後、外部シールド層４として、直径０．１２ｍｍの錫めっき軟銅線を１００本用いて右回りに横巻きした。外部シールド層４を設けた後の外径は、５．０７ｍｍであった。その後、外部絶縁層５として、厚さ０．８ｍｍの軟質ＰＶＣを設けて、最終外径が６．７ｍｍの高周波通信用ケーブル１０を得た。

［実施例２］
実施例１とほぼ同様の方法で下記の構成で得た各同軸ケーブルを用いて高周波通信用ケーブル１０を作製した。
・中心導体：ＡＷＧ２６（３７本／０．０８ｍｍ）、外径０．５６ｍｍ
・中空絶縁体：空隙率４５％、外径１．４９ｍｍ、内環状部厚０．０５５ｍｍ、外環状部厚０．０６５ｍｍ、連結部厚０．０６５ｍｍ
・第１内部シールド層：厚さ９μｍ銅箔が貼り合わされた厚さ１７μｍのＰＥＴテープ（幅７ｍｍ）を中空絶縁体１２に縦添え
・第２内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×６持×１６打の編組、外径１．９１ｍｍ
・内部絶縁層：ＦＥＰを押出成形、厚さ０．１ｍｍ
・同軸ケーブルの総外径：２．１ｍｍ
・芯材：なし
・集合：３本の同軸ケーブルを芯材を軸心位置にして撚り合わせ、厚さ０．０３ｍｍの和紙テープ１枚で押さえ巻
・外部シールド層：ＴＣＷ０．１２ｍｍを９８本、右回りに横巻き、外径４．９ｍｍ
・外部絶縁層：厚さ０．８５ｍｍの軟質ＰＶＣ、最終外径６．６ｍｍ

［実施例３］
実施例１とほぼ同様の方法で下記の構成で得た各同軸ケーブルを用いて高周波通信用ケーブル１０を作製した。
・中心導体：ＡＷＧ２６（３７本／０．０８ｍｍ）、外径０．５６ｍｍ
・中空絶縁体：空隙率５４％、外径１．３８ｍｍ、内環状部厚０．０８４ｍｍ、外環状部厚０．０８４ｍｍ、連結部厚０．０８４ｍｍ
・第１内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×５２本右巻き
・第２内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×５７本左巻き、外径１．７０ｍｍ
・内部絶縁層：ＥＴＦＥを押出成形、厚さ０．１２ｍｍ
・同軸ケーブルの総外径：１．９５ｍｍ
・芯材：なし
・集合：３本の同軸ケーブルを撚り合わせ、厚さ０．０３ｍｍの和紙テープ１枚で押さえ巻、外径４．３ｍｍ
・外部シールド層：ＴＣＷ０．１２ｍｍを一重横巻き、外径４．５４ｍｍ
・外部絶縁層：厚さ０．８５ｍｍの軟質ＰＶＣ、最終外径６．２ｍｍ

［実施例４］
実施例１とほぼ同様の方法で下記の構成で得た各同軸ケーブルを用いて高周波通信用ケーブル１０を作製した。
・中心導体：ＡＷＧ２６（３７本／０．０８ｍｍ）、外径０．５６ｍｍ
・中空絶縁体：空隙率２９％、外径１．６４ｍｍ、内環状部厚０．１６４ｍｍ、外環状部厚０．１６４ｍｍ、連結部厚０．１６４ｍｍ
・内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×６持×１６打の編組、密度９０％、外径２．０５ｍｍ
・内部絶縁層：ＥＴＦＥを押出成形、厚さ０．１２ｍｍ
・同軸ケーブルの総外径：２．３ｍｍ
・芯材：なし
・集合：３本の同軸ケーブルを撚り合わせ、厚さ０．０３ｍｍの和紙テープ１枚で押さえ巻、外径５．０ｍｍ
・外部シールド層：ＴＣＷ０．１２ｍｍを一重横巻き、外径５．２４ｍｍ
・外部絶縁層：厚さ０．８ｍｍの軟質ＰＶＣ、最終外径６．８ｍｍ

［比較例１］
実施例１とほぼ同様の方法で下記の構成で得た各同軸ケーブルを用いて高周波通信用ケーブルを作製した。
・中心導体：ＡＷＧ２６（３７本／０．０８ｍｍ）、外径０．５６ｍｍ
・絶縁体：ＦＥＰ中実絶縁体、絶縁厚０．５８５ｍｍ、外径１．７３ｍｍ
・内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×６持×１６打の編組、密度９０％
・内部絶縁層：ＥＴＦＥを押出成形、厚さ０．１２ｍ
・同軸ケーブルの総外径：２．４ｍｍ
・芯材：なし
・集合：３本の同軸ケーブルを撚り合わせ、厚さ０．０３ｍｍの和紙テープ１枚で押さえ巻、外径５．２ｍｍ
・外部シールド層：ＴＣＷ０．１２ｍｍを一重横巻き、外径５．４４ｍｍ
・外部絶縁層：厚さ０．８ｍｍの軟質ＰＶＣ、最終外径７．０ｍｍ

［比較例２］
実施例１とほぼ同様の方法で下記の構成で得た各同軸ケーブルを用いて高周波通信用ケーブルを作製した。
・中心導体：ＡＷＧ２６（３７本／０．０８ｍｍ）、外径０．５６ｍｍ
・絶縁体：発泡ＰＥ絶縁体、発泡率３０％、絶縁厚０．５１５ｍｍ、外径１．５９ｍｍ
・内部シールド層：ＴＣＷ０．０８ｍｍ×６持×１６打の編組、密度９０％
・内部絶縁層：ＥＴＦＥを押出成形、厚さ０．１２ｍ
・同軸ケーブルの総外径：２．２５ｍｍ
・芯材：なし
・集合：３本の同軸ケーブルを撚り合わせ、厚さ０．０３ｍｍの和紙テープ１枚で押さえ巻、外径４．９ｍｍ
・外部シールド層：ＴＣＷ０．１２ｍｍを一重横巻き、外径５．４４ｍｍ
・外部絶縁層：厚さ０．８ｍｍの軟質ＰＶＣ、最終外径６．７ｍｍ

［耐屈曲試験］
（条件）
・屈曲曲げ半径：１５ｍｍ
・試験荷重：５００ｇ
・試験度：４０サイクル／分
・サンプル長：２ｍ
・サンプル形状：両端ＳＭＡコネクタ付
・評価内容：屈曲１万回ごとにサンプルをネットワークアナライザに接続し、周波数１．５ＧＨｚ減衰量と３ＧＨｚ減衰量を測定した。

［結果］
実施例１のケーブルを用いた屈曲試験において、１．５ＧＨｚでの測定では、試験前の減衰量１．０２ｄＢ／ｍが、８０万回試験後には２．３０ｄＢ／ｍとなり、１．２７ｄＢ／ｍ増加したが、８０万回屈曲させた後も信号伝送が可能であり、高い屈曲性を示していた。また、３ＧＨｚでの測定でも、試験前の減衰量１．５５ｄＢ／ｍが、８０万回試験後には２．４６ｄＢ／ｍとなり、０．９１ｄＢ／ｍ増加したが、８０万回屈曲させた後も信号伝送が可能であり、高い屈曲性を示していた。

屈曲の評価結果を表１に示した。屈曲は、初期の減衰量が屈曲回数によって徐々に増加する傾向に基づいて評価した。具体的には、３ＧＨｚ帯における屈曲回数当たりの減衰量の増加割合が＋１ｄＢ／ｍとなる回数を評価し、屈曲１万回までの間に＋１ｄＢ増加となった場合を「×」とし、屈曲１０万回までの間に＋１ｄＢ増加となった場合を「△」とし、屈曲２０万回を超えるまで＋１ｄＢ増加とならなかった場合を「○」とした。

寿命の評価結果を表１に示した。寿命は、断線の有無又は伝送特性として使用可能か否かで判定した。具体的には、屈曲1万回で使えないものを「×」とし、１０万回程度までを「△」とし、２０万回以上まで使用可能を「○」とした。

１ 同軸ケーブル
２ 芯材（テンションメンバ）
３ 押さえ巻テープ
４ 外部シールド層
５ 外部絶縁層
１０ 高周波通信用ケーブル
１１ 中心導体
１２ 中空絶縁体
１２Ａ 空隙部
１２Ｂ 内環状部
１２Ｃ 外環状部
１２Ｄ 連結部
１３ 中空コア体
１４ 内部シールド層
１４Ａ 第１内部シールド層
１４Ｂ 第２内部シールド層
１５ 内部絶縁層
２０ 中心空隙
３０ 同軸ケーブル間の空隙
Ｙ 長手方向

Claims (7)

1. 同軸ケーブルを複数本集合させ、該複数本の同軸ケーブルの外周に少なくとも外部シールド層と外部絶縁層とを設けて一体化した高周波通信用ケーブルであって、
   前記同軸ケーブルは、中心導体と該中心導体の外周に長手方向に連続した複数の空隙部を備えた中空絶縁体とを有する中空コア体と、該中空コア体の外周に設けられた内部シールド層と、該内部シールド層の外周に設けられた内部絶縁層とで構成されている、ことを特徴とする高周波通信用ケーブル。
2. 前記中空絶縁体が、内環状部、外環状部及びこれらを連結する連結部で構成されている、請求項１に記載の高周波通信用ケーブル。
3. 前記中空絶縁体の空隙率が、２０％以上６０％以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の高周波通信用ケーブル。
4. 前記内部シールド層及び前記外部シールド層が、導線の横巻き構造である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波通信用ケーブル。
5. 前記内部シールド層が２重の導体横巻きシールド層であり、中心導体側の第１内部シールド層とその外周側の第２内部シールド層とがそれぞれ逆方向に巻いてある、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波通信用ケーブル。
6. 軸心位置に繊維からなる芯材を配置し、その外周を囲むように前記同軸ケーブルが複数本集合している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波通信用ケーブル。
7. 前記中空絶縁体が、ＰＦＡである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波通信用ケーブル。
   
   

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