(57)【要約】【課題】良好な伝送特性を維持しつつ生産上の制約がより少ない高周波用同軸ケーブル及びその製造方法を提供する。【解決手段】高周波用同軸ケーブル１１の製造方法は、中心導体１２の外周に絶縁層１３が形成された絶縁コア２２を複数本繰り出して並列に配列させる絶縁コア配列工程と、配列された絶縁コア２２に対して、その配列面の両側から金属層を含む金属テープ２６を絶縁コア２２の形状に沿わせて貼り合わせる金属テープ貼着工程と、絶縁コア２２間における金属テープ２６同士が貼着された箇所を切断し、絶縁層１３の周囲に金属テープ２６からなる外部導体１４が形成された外部導体コア４３に切り分ける分離工程と、を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体と、前記中心導体の外周に配設された絶縁層と、前記絶縁層の外周に配設された外部導体とを有する高周波用同軸ケーブルであって、
前記外部導体は、ケーブル軸方向に沿って縦添えされた２枚の金属テープからなり、各前記金属テープが前記絶縁層の外周面の半分ずつを覆っていることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
前記外部導体の外周が、外被によって被覆されていることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
【請求項３】
請求項１に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
前記外部導体の外周に金属線または繊維が編組され、さらにその外周が外被によって被覆されていることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
【請求項４】
中心導体の外周に絶縁層が形成された絶縁コアを複数本繰り出して並列に配列させる絶縁コア配列工程と、
配列された前記絶縁コアに対して、その配列面の両側から金属層を含む金属テープを前記絶縁コアの形状に沿わせて貼り合わせる金属テープ貼着工程と、
前記絶縁コア間における前記金属テープ同士が貼着された箇所を切断し、前記絶縁層の周囲に前記金属テープからなる外部導体が形成された外部導体コアに切り分ける分離工程と、
を行うことを特徴とする高周波用同軸ケーブルの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の高周波用同軸ケーブルの製造方法であって、
前記外部導体コアの外周に外被を形成する外被形成工程を含むことを特徴とする高周波用同軸ケーブルの製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の高周波用同軸ケーブルの製造方法であって、
前記外部導体コアの外周に金属線または繊維を編組する編組工程と、さらにその外周に外被を形成する外被形成工程を含むことを特徴とする高周波用同軸ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波用同軸ケーブル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波用同軸ケーブルとして、図９に示すように、中心導体６１上に絶縁体６２、外部導体６３、ジャケット６４を設け、外部導体６３をアルミ箔単体６５の巻付けと銅編組６６との複合で構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような高周波用同軸ケーブルでは、高周波帯域での伝送特性の改善が可能とされている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２９３４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の同軸ケーブルを製造するには、アルミ箔を巻いた直後に（巻き取ることなしに）、アルミ箔がほどけないように当該アルミ箔の上から銅編組を被せる必要がある。したがってアルミ箔の巻き付け機と編組機とを並べて設置する必要があり、設備上の制約および工程管理上の制約がある。つまり製造上の制約がある。
また、従来の高周波用同軸ケーブルは、アルミ箔単体を保持するために銅編組を用いている。銅編組は高周波用同軸ケーブルにおける質量及び材料コストの大きな割合を占めており、高周波用同軸ケーブルの軽量化及び低コスト化が困難であった。
【０００５】
本発明は、高周波伝送における良好な伝送特性を維持しつつも生産上の制約がより少ない高周波用同軸ケーブル及びその製造方法を提供することを第一の課題とする。そして、さらに銅編組が不要であって軽量化及び低コスト化された高周波用同軸ケーブル及びその製造方法を提供することを第二の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係る高周波用同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周に配設された絶縁層と、前記絶縁層の外周に配設された外部導体とを有する高周波用同軸ケーブルであって、
前記外部導体は、ケーブル軸方向に沿って縦添えされた２枚の金属テープからなり、各前記金属テープが前記絶縁層の外周面の半分ずつを覆っていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る高周波用同軸ケーブルにおいて、前記外部導体の外周が、外被によって被覆されていることが好ましい。
【０００８】
また、第一の課題のみに着目した場合、前記外部導体の外周に金属線または繊維が編組され、さらにその外周が外被によって被覆されていてもよい。
【０００９】
上記課題を解決することのできる本発明に係る高周波用同軸ケーブルの製造方法は、中心導体の外周に絶縁層が形成された絶縁コアを複数本繰り出して並列に配列させる絶縁コア配列工程と、
配列された前記絶縁コアに対して、その配列面の両側から金属層を含む金属テープを前記絶縁コアの形状に沿わせて貼り合わせる金属テープ貼着工程と、
前記絶縁コア間における前記金属テープ同士が貼着された箇所を切断し、前記絶縁層の周囲に前記金属テープからなる外部導体が形成された外部導体コアに切り分ける分離工程と、
を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る高周波用同軸ケーブルの製造方法において、前記外部導体コアの外周に外被を形成する外被形成工程を含むことが好ましい。
【００１１】
また、第一の課題のみに着目した場合、前記外部導体コアの外周に金属線または繊維を編組する編組工程と、さらにその外周に外被を形成する外被形成工程を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高周波用同軸ケーブルは、絶縁層の外周に２枚の金属テープが縦添えされて絶縁層の外周面全体を覆う構造であるので、金属テープが最外層にある状態で一旦巻き取って、金属テープ貼着工程と編組工程とを別工程とすることができる。したがって、金属箔巻き付けと銅編組とを一連で行わなければならないという製造上の制約が無い。これにより生産上の自由度が増し、製造コストも低下する。
さらに、金属テープのみで高周波信号の減衰防止効果を充分に発揮することができ、高周波伝送における良好な伝送特性を得ることができる。つまり銅編組がなくてもよい。銅編組を有さない同軸ケーブルは、銅編組を有する同軸ケーブルと比較して、軽量で材料コスト及び製造コストが低くなる。
本発明の高周波用同軸ケーブルの製造方法によれば、金属テープを複数本の絶縁コアに対して同時にかつケーブル軸方向に連続的に貼着することができ、さらに引き続き金属テープ同士が貼着された箇所を切断して各外部導体コアに切り分ける。つまり、金属テープ貼着工程と編組工程とを別工程とすることができる。したがって、金属箔巻き付けと銅編組とを一連で行わなければならないという製造上の制約が無い。これにより生産上の自由度が増し、製造コストも低下する。
さらに、銅編組をしない場合には、軽量で材料コストの低い高周波用同軸ケーブルを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る高周波用同軸ケーブル及びその製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る高周波用同軸ケーブルの斜視図である。図１では、端末を段階的に露出させて図示している。
図１に示すように、高周波用同軸ケーブル１１は、径方向の断面内の中心に配置された中心導体１２と、中心導体１２の外周に配設された絶縁層１３と、絶縁層１３の外周に配設された外部導体１４と、外部導体１４の外周に配設された外被１５とを有する。この高周波用同軸ケーブル１１は、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）を構成するアンテナと本体とを繋ぐケーブルとして用いられる。
【００１４】
中心導体１２は、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度の直径の軟銅線を複数本（本実施形態では７本）撚り合わせたもので、その撚り合わせた外径は、０．３〜１．１ｍｍ程度である。中心導体１２にはメッキが施されていてもよい。この中心導体１２を覆う絶縁層１３は、例えば、ポリエチレンまたは架橋発泡ポリエチレンからなるもので、その外径は、１．５〜３．０ｍｍ程度である。また、外被１５は、例えば、非移行ＰＶＣ（塩化ビニル）やＰＥ（ポリエチレン）からなるもので、その外径は、２．０〜４．０ｍｍ程度である。一例として、絶縁層１３の外径が１．５ｍｍであり、外被１５の外径が３．０ｍｍであると、従来のコネクタがそのまま使用できる。
【００１５】
この高周波用同軸ケーブル１１を構成する外部導体１４は、金属層を含む２枚の金属テープ２６からなる。金属テープ２６は、金属箔と樹脂テープからなる。例えば、金属テープ２６は、銅箔とＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを貼り合わせた銅ＰＥＴテープからなる。銅ＰＥＴテープは、ＰＥＴフィルムによって耐久性が高められており、製造中などに張力が作用しても切れにくくなっている。なお、金属テープ２６は、アルミ箔とＰＥＴフィルムとを貼り合わせたアルミＰＥＴテープであってもよい。
この外部導体１４は、２枚の金属テープ２６が、その銅箔を外側に向けてケーブル軸方向に沿って縦添えされて、絶縁層１３の外周面の全体を覆っている。なお、金属テープ２６の１枚ずつが絶縁層１３の外周面の半分をそれぞれ覆い、２枚で絶縁層１３の外周面の全体を覆っている。
【００１６】
この高周波用同軸ケーブル１１では、銅ＰＥＴテープからなる外部導体１４によって、５０ＭＨｚ以上の高周波信号の漏洩減衰が小さく抑えられる。なお、絶縁層１３の誘電率、内部導体１２の外径および絶縁層１３の外径で決まるインピーダンスは約５０Ωである。
【００１７】
本実施形態に係る高周波用同軸ケーブル１１は、絶縁層１３の外周に２枚の金属テープが縦添えされて絶縁層１３の外周面全体を覆う構造であるので、銅編組を有する従来構造と比較して、良好な伝送特性を維持しつつ軽量で材料コスト及び製造コストを低くすることができる。また、高周波領域においては、外部導体を金属テープと銅編組とで構成しても高周波電流は金属テープの部分を流れ、銅編組ではほとんど流れない。金属テープの厚さを０．０１ｍｍとすると、５０ＭＨｚ以上でほぼすべての電流がテープ内を流れ、外部導体の一部を銅編組で構成する必要がない。したがって、銅編組がない高周波用同軸ケーブル１１であっても外部導体１４の金属テープ２６により５０ＭＨｚ以上の高周波領域の伝送の減衰量が小さく、伝送特性が良好である。
【００１８】
また、絶縁層１３の外径が２．７ｍｍのケーブルでは、銅編組を有する場合に３．８ｍｍであった外径を３．４ｍｍに減少させることができ、また、２１．９２ｋｇ／ｋｍであった質量を１３．９５ｋｇ／ｋｍに減少させることができる。
また、外部導体１４の外周が外被１５によって被覆されていると、外部導体１４とその外周とが確実に絶縁され、外力から外部導体１４が保護される。
また、上記高周波用同軸ケーブル１１は、ＥＴＣ用に限らず、ＧＰＳ（Global Positioning System）、衛星ラジオまたは地上波デジタルテレビなどのケーブルとしても用いることができる。
【００１９】
次に、上記高周波用同軸ケーブル１１を製造する方法について説明する。
図２は、高周波用同軸ケーブルを製造する装置の概略構成図である。
【００２０】
図２に示すように、製造装置２１は、中心導体１２を絶縁層１３で覆ってなる複数本の絶縁コア２２を繰り出す複数のリール２３が設置されており、絶縁コア２２は、これらのリール２３からそれぞれ繰り出されつつ、ガイドローラ（図示省略）等により並列に配列されて送られる。リール２３から繰り出された絶縁コア２２の配列面の両側（図中上下側）には、それぞれ金属テープ供給ロール２４が設置されており、これらの金属テープ供給ロール２４から、並列に繰り出された複数本の絶縁コア２２の配列面に向けて、金属テープ２６が繰り出される。
【００２１】
図３は、絶縁コア２２に金属テープが貼り付けられる直前の状態を示す横断面図である。
図３に示すように、金属テープ２６は、例えば、銅箔またはアルミ箔からなる金属箔２７とＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなる樹脂フィルム２８とを接着材２９によって貼り合わせたもので、樹脂フィルム２８によって耐久性が高められている。また、金属テープ２６には、樹脂フィルム２８における金属箔２７とは反対側の面に接着材３０が塗布されている。これらの金属テープ２６は、それぞれ接着材３０が塗布された樹脂フィルム２８側が絶縁コア２２に面する向きで送られる。
【００２２】
リール２３及び金属テープ供給ロール２４の下流側には、上下一対の成形ローラ３１が回転可能に設けられており、絶縁コア２２及び金属テープ２６が、成形ローラ３１の間に送り込まれる。図４は、成形ローラの正面図である。
図４に示すように、成形ローラ３１は、正面視半円状の複数の成形溝３２が回転軸方向に亘って所定の間隔で形成されており、各成形ローラ３１の成形溝３２が、互いに対向した位置に配置されている。なお、成形構３２の断面の輪郭をなす半円の曲率半径は、絶縁コア２２の半径と金属テープ２６の一枚分の厚さの和と等しいか、それより僅かに小さい長さである。
各絶縁コア２２は、互いに対向する各成形ローラ３１の成形溝３２内に送り込まれ、配列面両側の金属テープ２６とともに挟み込まれる。
【００２３】
成形ローラ３１の下流側には、櫛歯状のカッター４１が設けられており、このカッター４１は、絶縁コア２２と金属テープ２６とからなるテープ状ケーブル４２の、金属テープ２６同士が貼り合わされた部分を送り方向に沿って切断する。
カッター４１の下流側には、カッター４１によって切断されて複数本に分割された外部導体コア４３を巻き取る複数の巻き取りロール４４が設けられている。
【００２４】
このような構成の製造装置２１を用いて、まず、複数のリール２３からそれぞれ絶縁コア２２を繰り出して並列に配列させる（絶縁コア配列工程）。
絶縁コア２２の配列面の両側では、金属テープ供給ロール２４から繰り出された金属テープ２６が成形ローラ３１に向けて送り出される。成形ローラ３１の上流側近傍では、図３に示したように金属テープ２６の金属箔２７側が外側に向けられた状態でそれぞれ絶縁コア２２に接近していく。
【００２５】
そして、一対の成形ローラ３１間に送り込まれた２枚の金属テープ２６とその間の複数の絶縁コア２２は、成形ローラ３１によって挟み込まれる。これにより、図５に示すように、複数の絶縁コア２２の配列面の両側に、接着材３０によって金属テープ２６が貼り合わされてテープ状ケーブル４２が形成される（金属テープ貼着工程）。なお、図５は成形ローラ３１間を通過した直後の絶縁コア２２及び金属テープ２６の横断面図である。
このとき、絶縁コア２２は、互いに対向する各成形ローラ３１の正面視半円状の成形溝３２内に送り込まれるので、金属テープ２６が絶縁コア２２の外形形状に沿って満遍なく貼着される。
【００２６】
なお、接着材３０として、熱可塑性のものを用いた場合には、この成形ローラ３１によって成形とともに加熱する。また、成形ローラ３１によって挟み込むことにより、金属テープ２６の樹脂フィルム２８を絶縁コア２２の外周に直接貼り付けることが可能であれば、接着材３０を不要とすることができる。
【００２７】
その後、このテープ状ケーブル４２の絶縁コア２２間における金属テープ２６同士が貼著された箇所をカッター４１によって切断し、図６に示すように、絶縁コア２２の周囲に金属テープ２６が縦添えにより軸方向に沿って２枚配設された外部導体コア４３に切り分ける（分離工程）。そして、この外部導体１４が形成された外部導体コア４３を、それぞれ巻き取りロール４４に巻き取る。なお、図６に示した外部導体コア４３の状態は、被覆なしの高周波用同軸ケーブルである。
【００２８】
金属テープ２６が樹脂フィルムに挟まれたものであれば、その金属テープを絶縁コア２２に貼着しただけで金属箔の外に保護層が形成される。用途によっては、このように保護層を有する状態で使用可能であり、必ずしも外被１５を要しない。
【００２９】
本実施形態に係る高周波用同軸ケーブル１１の製造方法によれば、並列に配列した絶縁コア２２の配列面の両側から、金属テープ２６を絶縁コア２２の形状に沿わせて貼り合わせ、その後、１本ずつに切り分けることにより、高周波用同軸ケーブル１１となる外部導体コア４３を容易に製造することができる。
そして、この外部導体コア４３に外被１５を被覆することにより、外部導体１４が外被１５によって保護された高周波用同軸ケーブル１１を得ることができる。
【００３０】
本実施形態の製造方法では、並列に配列させた複数の絶縁コア２２に対して同時に金属テープ２６を貼着することができ、さらに、絶縁コア２２を送りながら金属テープ２６をケーブル軸方向に連続的に貼着することができる。さらに、金属テープ２６により繋がった外部導体コア４３を１本ずつに分離させることも同一工程で連続的に行うことができ、軽量かつ材料コストの低い外部導体コア４３を極めて効率よく製造することができる。
【００３１】
なお、従来のように金属テープを横巻きして外部導体を形成する場合、金属テープを隙間なく巻き付けるために、多少重ね合わせながら巻き付ける必要がある。そのため、その重ね合わせ部分によってケーブルの外径寸法及び質量が増加し、電気特性も悪くなってしまう。
これに対して、本実施形態では、金属テープ２６を縦添えして外部導体１４としているので、外径寸法及び質量を抑え、また、高周波信号の伝送特性も低下させることなく、さらには、製造時の線速を速くして生産性を高めることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、一対の成形ローラ３１によって絶縁コア２２及び金属テープ２６を挟み込むようにしたが、絶縁コア２２及び金属テープ２６を挟んで金属テープ２６を貼り付けることができれば、ローラに限らず、正面視半円状の溝部を有する板状のものを用いても良い。
【００３３】
金属テープを貼着した後、巻き取りロール４４に巻回された外部導体コア４３を繰り出し、その外周に、押し出し機を用いて外被１５となる樹脂を押し出すことにより外被１５を形成し、被覆付きの高周波用同軸ケーブル１１（図７参照）が完成する（外被被覆工程）。
【００３４】
用途によっては、外部導体コア４３にさらに銅線等の金属線や繊維（合成繊維または天然繊維）を編組して（編組工程）、その上にさらに外被を形成してもよい。外部導体コア４３の周りに編組１６を形成してさらに外被１５を形成したものを図８に示す。この場合、外部導体コア４３の状態で一旦巻き取ることができるという製造上の利点がある（すなわち第一の課題が解決される）が、金属線で編組をすれば質量や金属線のコストは従来と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る高周波用同軸ケーブルの実施形態例の斜視図である。
【図２】高周波用同軸ケーブルを製造する装置の概略構成図である。
【図３】製造途中における、金属テープの構造及び挟み込む絶縁コアを示す断面図である。
【図４】製造装置を構成する成形ローラの正面図である。
【図５】製造途中における複数の外部導体コアが金属テープで繋がった状態の断面図である。
【図６】製造された被覆なしの高周波用同軸ケーブルの断面図である。
【図７】製造された被覆ありの高周波用同軸ケーブルの断面図である。
【図８】外部導体コアに編組と外被を設けた高周波用同軸ケーブルの断面図である。
【図９】従来の高周波用同軸ケーブルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１：高周波用同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：絶縁層、１４：外部導体、１５：外被、２２：絶縁コア、２６：金属テープ、４３：外部導体コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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