(57)【要約】【課題】対をなす内部導体が位置ずれしたり、反転したりすることを防止し、特性インピーダンスのばらつきやスキューが発生しにくい差動信号伝送用ケーブル及びそれを用いたハーネスを提供する。【解決手段】内部導体１１と内部導体１１を被覆する絶縁層１２と絶縁層１２の外周に巻き付けられた外部導体１３とからなる２本の同軸コア１４，１４を互いに接触するように平行に配置してなる２芯同軸コア１５と、２芯同軸コア１５の周囲に螺旋状に巻き付けられた金属条１６と、金属条１６の外側に設けられたジャケット１７と、を備えるものである。【選択図】図１
2012243560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と前記内部導体を被覆する絶縁層と前記絶縁層の外周に巻き付けられた外部導体とからなる２本の同軸コアを互いに接触するように平行に配置してなる２芯同軸コアと、
前記２芯同軸コアの周囲に螺旋状に巻き付けられた金属条と、
前記金属条の外側に設けられたジャケットと、
を備えることを特徴とする差動信号伝送用ケーブル。
【請求項２】
前記金属条は、角部が丸みを帯びた平角状の断面を有する請求項１に記載の差動信号伝送用ケーブル。
【請求項３】
前記金属条は、引張強度が３００ＭＰａ以上であり、且つ伸び率が前記外部導体の伸び率以上である請求項１又は２に記載の差動信号伝送用ケーブル。
【請求項４】
前記金属条が巻き付けられた前記２芯同軸コアの外周には、樹脂テープの内面に金属層を有するシールドテープがその金属層が前記金属条に接触するように巻き付けられる請求項１〜３のいずれかに記載の差動信号伝送用ケーブル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の差動信号伝送用ケーブルと、
前記差動信号伝送用ケーブルの端部に接続されたコネクタと、
を備えることを特徴とするハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ブック、ノートパソコン、携帯電話、液晶テレビ、プリンタ等の電子機器内に配線される差動信号伝送用ケーブル及びそれを用いたハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子ブック、ノートパソコン、携帯電話、液晶テレビ、プリンタ等の電子機器において、電子機器間又は電子機器内の基板（回路基板）間の信号伝送には差動信号による伝送が用いられる。
【０００３】
差動信号とは、位相を１８０°反転させた信号を対をなす２本の導体で伝送し、受信側で受信した各信号の差分を合成・出力するものである。１対の導体に流れる電流は互いに逆方向を向いて流れるため、伝送線路から放射される電磁波が小さいという利点がある。また、外部から受けたノイズは、１対の導体に等しく重畳するので、受信側で差分を合成出力することで、ノイズによる影響を打ち消すことができる。
【０００４】
図５に示すように、差動信号による伝送に用いられる差動信号伝送用ケーブル５０として、内部導体５１と内部導体５１を被覆する絶縁層５２と絶縁層５２の外周に巻き付けられた外部導体５３とからなる２本の同軸コア５４，５４を互いに接触するように平行に配置し、その周囲に樹脂テープの内面に金属層を有するシールドテープ５５をその金属層が外部導体５３に接触するように一括して巻き付け、その周囲をジャケット５６で被覆したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６０３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の差動信号伝送用ケーブル５０では、互いに独立した同軸コア５４，５４をシールドテープ５５で一括してまとめて、これら同軸コア５４，５４の配置を固定するようにしているため、シールドテープ５５の巻き付け方向に力が加わり、この方向に２本の同軸コア５４，５４が捩れてしまうことがある。その結果、対をなす内部導体５１，５１がケーブル周方向に位置ずれしたり、最悪の場合、対をなす内部導体５１，５１の位置が反転したりして特性インピーダンスのばらつきを招く虞がある。
【０００７】
また、差動信号伝送用ケーブル５０の端部において、ジャケット５６、シールドテープ５５、及び外部導体５３をストリップする際、同軸コア５４，５４が互いに独立しているため、各々の同軸コア５４，５４が単独にケーブル長手方向に位置ずれし、内部導体５１，５１の線路長に差が生じ、内部導体間にスキューが発生する問題もある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、対をなす内部導体が位置ずれしたり、反転したりすることを防止し、特性インピーダンスのばらつきやスキューが発生しにくい差動信号伝送用ケーブル及びそれを用いたハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、内部導体と前記内部導体を被覆する絶縁層と前記絶縁層の外周に巻き付けられた外部導体とからなる２本の同軸コアを互いに接触するように平行に配置してなる２芯同軸コアと、前記２芯同軸コアの周囲に螺旋状に巻き付けられた金属条と、前記金属条の外側に設けられたジャケットと、を備える差動信号伝送用ケーブルである。
【００１０】
前記金属条は、角部が丸みを帯びた平角状の断面を有すると良い。
【００１１】
前記金属条は、引張強度が３００ＭＰａ以上であり、且つ伸び率が前記外部導体の伸び率以上であると良い。
【００１２】
前記金属条が巻き付けられた前記２芯同軸コアの外周には、樹脂テープの内面に金属層を有するシールドテープが前記金属層が前記金属条に接触するように巻き付けられると良い。
【００１３】
また本発明は、前記差動信号伝送用ケーブルと、前記差動信号伝送用ケーブルの端部に接続されたコネクタと、を備えるハーネスである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、対をなす内部導体が位置ずれしたり、反転したりすることを防止し、特性インピーダンスのばらつきやスキューが発生しにくい差動信号伝送用ケーブル及びそれを用いたハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルを示す断面図である。
【図２】図１の差動信号伝送用ケーブルを示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態の変形例に係る差動信号伝送用ケーブルを示す断面図である。
【図４】図２の差動信号伝送用ケーブルを示す上面図である。
【図５】従来の差動信号伝送用ケーブルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は本発明の好適な実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルを示す断面図であり、図２はその上面図である。
【００１８】
図１，２に示すように、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１０は、内部導体１１と内部導体１１を被覆する絶縁層１２と絶縁層１２の外周に巻き付けられた外部導体１３とからなる２本の同軸コア１４，１４を互いに接触するように平行に配置してなる２芯同軸コア１５と、２芯同軸コア１５の周囲に螺旋状に巻き付けられた金属条１６と、金属条１６の外側に設けられたジャケット１７と、を備える。
【００１９】
内部導体１１は、複数（例えば、７本）の素線１８を撚り合わせたＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｗｉｒｅ  Ｇａｕｇｅ）３８〜４２番程度の撚り線からなる。それぞれの素線１８は、導電性に優れた金属、例えば、銅や銅合金からなる。なお、内部導体１１は単線からなっても良いが、可撓性の観点からは撚り線からなることが望ましい。
【００２０】
絶縁層１２は、低誘電率のフッ素樹脂、例えば、誘電率が２．１のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる。このように、絶縁層１２を低誘電率の材料で構成することにより信号の高速化が図れる。
【００２１】
外部導体１３は、導電性に優れた金属線、例えば、外径が０．０１６ｍｍ以上０．０４０ｍｍ以下の錫めっき若しくは銀めっき銅線、又は銅合金線からなり、引張強度が３００ＭＰａ以上、伸び率が０．５〜２％であることが好ましい。この外部導体１３は、絶縁層１２の外周に螺旋状に巻き付けられて１重横巻シールドを構成する。なお、外部導体１３の巻き付け方向は、２本の同軸コア１４，１４で互いに反対の方向にされると良い。その理由を以下に述べる。
【００２２】
２本の同軸コア１４，１４は、互いに接触して配置されて２芯同軸コア１５とされる。このとき、接触する２本の同軸コア１４，１４の外部導体１３，１３の巻き付け方向が同じ方向であると、外部導体１３，１３は接触部において互いに交差する向きで接触することとなる。そのため、接触部では点接触となり、接触面積が小さくなるので、接触部の接触圧が高くなり屈曲するとより強い応力を受けやすく、外部導体１３，１３が断線する虞がある。また、外部導体１３，１３の巻き付け方向が同じ方向であると、２芯同軸コア１５としたときに、外部導体１３，１３の巻き付け方向に生じる応力により、２芯同軸コア１５が曲がってしまうことがある。
【００２３】
これに対し、接触する同軸コア１４，１４の外部導体１３，１３の巻き付け方向が互いに反対の方向であれば、外部導体１３，１３は互いに平行に近い向きで線接触する。従って、接触面積が大きくなり、屈曲によって受ける応力集中を緩和することができ、外部導体１３，１３の断線を防止することができる。また、２芯同軸コア１５としたときに、外部導体１３，１３の巻き付け方向に生じる応力を互いに打ち消し合うことができ、真っ直ぐな２芯同軸コア１５を得ることができる。このような理由から、外部導体１３の巻き付け方向が２本の同軸コア１４，１４で互いに反対の方向にされることが好ましい。
【００２４】
金属条１６は、断面が丸い素線を圧延加工して形成される。圧延加工前の外径は０．０３ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、圧延加工後に厚さが０．００６ｍｍ以上０．０２５ｍｍ以下であり、幅が０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。このように、圧延加工することで、金属条１６の曲げ応力を外部導体１３，１３の曲げ応力よりも大きくすることができるため、２芯同軸コア１５の可撓性の低下を防止することができる。また、金属条１６の断面は角部が丸みを帯びた平角状に形成されるため、金属条１６と接触する外部導体１３の損傷を防止することができる。
【００２５】
また、金属条１６は、圧延加工前の引張強度が３００ＭＰａ以上であり、且つ伸び率が外部導体１３の伸び率以上であることが好ましく、圧延加工後の引張強度の増加率が０％より大きく５０％以下であり、伸び率の増加率が１０％以上６０％以下であることが好ましい。これは、引張強度が３００ＭＰａ未満であると、金属条１６が差動信号伝送用ケーブル１０を屈曲させたときに受ける応力に耐えることができずに断線する虞があるためである。また、伸び率が外部導体１３の伸び率未満であると、金属条１６が差動信号伝送用ケーブル１０を屈曲させたときの外部導体１３の変形（伸び）に追従することができずに断線する虞があるためである。
【００２６】
なお、前記の引張強度、及び伸び率は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１「金属材料引張試験方法」）に準拠した試験方法によって得られる。
【００２７】
この金属条１６は、２本の同軸コア１４，１４が位置ずれを起こさない程度にその配置を固定するものであり、螺旋状に巻き付けたときに隣り合う金属条１６同士が重なり合わないように間隔を開けて巻き付けられる。これにより、２本の同軸コア１４，１４に余計な応力を付与することなく、その位置ずれを防止することができると共に可撓性の低下を防止することができる。
【００２８】
また、金属条１６を２本の同軸コア１４，１４の周囲に巻き付けることで、金属条１６が接触する外部導体１３，１３の電位を等しくすることができる。そのため、外部導体１３の素線から発生する電磁波が外部導体１３，１３の巻き付け方向を反対の向きとすることにより打ち消し合う作用を高めることができ、電磁放射妨害（ＥＭＩ）対策に有効となる。
【００２９】
金属条１６が巻き付けられた２芯同軸コア１５の外周には、樹脂テープ（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）テープ）の内面に０．１〜１０μｍ程度の厚さの金属層を有するシールドテープ１９が巻き付けられる。このシールドテープ１９は、その金属層が金属条１６に接触するように、且つ螺旋状に巻き付けたときに隣り合うシールドテープ１９同士が重なり合うように巻き付けられる。この巻き付けの際に、シールドテープ１９の巻き付け方向に力が加わるものの、２本の同軸コア１４，１４が金属条１６によってまとめられてその配置が固定されているため、２本の同軸コア１４，１４が捩れることはない。
【００３０】
ジャケット１７は、シールドテープ１９の上からＰＥＴテープを巻き付けるか、或いはＰＦＡ、ＦＥＰ、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂をシールドテープ１９の上に押出被覆して形成される。
【００３１】
このような構造の差動信号伝送用ケーブル１０によれば、内部導体１１と内部導体１１を被覆する絶縁層１２と絶縁層１２の外周に巻き付けられた外部導体１３とからなる２本の同軸コア１４，１４を互いに接触するように平行に配置してなる２芯同軸コア１５と、２芯同軸コア１５の周囲に螺旋状に巻き付けられた金属条１６と、金属条１６の外側を被覆するジャケット１７と、を備えることにより、２本の同軸コア１４，１４が金属条１６によって一体的に固定されるため、対をなす内部導体１１，１１の位置ずれや反転、及び線路長の差に起因するスキューの発生を防止することができる。
【００３２】
また、従来の差動信号伝送用ケーブル５０では、差動信号伝送用ケーブル５０の２本の内部導体５１，５１をコネクタの端子に接続するために、ジャケット５６、シールドテープ５５、及び外部導体５３，５３を一括してストリップする際、２本の同軸コア５４，５４の外径にばらつきがあると、外径が小さい同軸コア５４の外部導体５３のストリップが不完全となる場合がある。
【００３３】
これに対し、差動信号伝送用ケーブル１０では、２本の同軸コア１４，１４の外部導体１３，１３が金属条１６によって一体的にまとめられているので、外径が大きい同軸コア１４の外部導体１３のストリップと連動して外径が小さい同軸コア１４の外部導体１３がストリップされ、外径が小さい同軸コア１４の外部導体１３のストリップが不完全となることはない。つまり、差動信号伝送用ケーブル１０は、従来の差動信号伝送用ケーブル５０よりも優れた加工性を有する。
【００３４】
なお、外部導体１３，１３を連動してストリップするためには、ストリップ長（例えば、１０ｍｍ）あたり１周以上の金属条１６が存在し、ストリップされる外部導体１３，１３が一体的にまとめられている必要がある。そのため、ストリップ長あたり１周以上の金属条１６が存在するように、隣り合う金属条１６の間隔（例えば、１０ｍｍ以下）が決定されると良い。
【００３５】
また、本発明は前述した形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
例えば、差動信号伝送用ケーブル１０では、２芯同軸コア１５の外周にシールドテープ１９を巻き付けたが、製品に要求されるシールド特性等に応じて、図３，４に示すように、シールドテープ１９を省略して差動信号伝送用ケーブル２０を構成しても良い。
【００３７】
更に、これら差動信号伝送用ケーブル１０，２０の端部にコネクタを接続してハーネスとすることで、特性インピーダンスのばらつきやスキューが発生しにくいハーネスを得ることができる。
【００３８】
従って、本発明によれば、対をなす内部導体１１，１１が位置ずれしたり、反転したりすることを防止し、特性インピーダンスのばらつきやスキューが発生しにくい差動信号伝送用ケーブル１０，２０及びそれを用いたハーネスを提供することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  差動信号伝送用ケーブル
１１  内部導体
１２  絶縁層
１３  外部導体
１４  同軸コア
１５  ２芯同軸コア
１６  金属条
１７  ジャケット
１８  素線
１９  シールドテープ
【図２】
2012243560.tif 000003
【図４】
2012243560.tif 000004
【図１】
2012243560.tif 000005
【図３】
2012243560.tif 000006
【図５】
2012243560.tif 000007