(57)【要約】【課題】自動車用高周波伝送システムに用いられる、同軸線、ツイストペア線、シールド線等の機能を兼ね備えた高周波伝送用多機能ケーブルを提供する。【解決手段】４本のコア線２、２、２、２が、集合撚りされて配置されたコア線集合体３の周囲がシース４により被覆され、各コア線２は、コア線導体５の周囲がコア線被覆６により被覆され、前記コア線被覆６の周囲がコア線シールド７によりシールドされた同軸線として形成して、高周波伝送用多機能ケーブル１を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア線導体の周囲がコア線被覆により被覆され、前記コア線被覆の周囲がコア線シールドによりシールドされた同軸線からなるコア線が、複数本配置されたコア線集合体を備え、前記コア線集合体の周囲がシースにより被覆されていることを特徴とする高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項２】
前記シース内に、少なくとも１本のドレイン線が配置されていることを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項３】
前記シース内に、前記コア線集合体の周囲を覆うシールド層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項４】
前記シース内の前記複数本のコア線同士の間に、前記コア線間の間隔を設けるためのスペーサを有することを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項５】
前記コア線集合体が前記複数本のコア線が集合撚りされて配置されたシールド線型に形成されていることを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項６】
前記コア線集合体が前記複数本のコア線が並列に配置されたフラットケーブル型に形成されていることを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【請求項７】
前記単一のコア線のインピーダンスが５０Ωであることを特徴とする請求項１記載の高周波伝送用多機能ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の各種の高周波システムの信号伝送に利用することが可能な高周波伝送用多機能ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には多くの高周波システムが搭載されている。このような高周波システムの信号伝送には、ワイヤーハーネスが用いられている。従来、ワイヤーハーネスとしては、各種高周波システムに応じて、それぞれ対応した各種ケーブルが用いられている。
【０００３】
上記各種ケーブルとして、例えばＧＰＳ（global  positioning  system）、ＥＴＣ(electronic  toll  collection  system)等の自動車外からの電波を受信するアンテナフィーダー線は、同軸ケーブルが用いられる（例えば、特許文献１参照）。また車両制御に用いられるＣＡＮ（controller  Area  Network）等の多重通信では、ツイストペアケーブルが用いられる（例えば特許文献２参照）。またセンサー回路などの微小信号伝送には、シールドケーブルが用いられる（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５７６２号公報
【特許文献２】特開２００８−２８７９４８号公報
【特許文献３】特開２００８−４４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車内の高周波システムは、年々、増加する傾向にある。これに対応するためには、ケーブルの種類を増やす必要がある。しかしながらケーブルの種類が増えると、少量多品種化につながり、高コスト化の要因となる。また、ケーブルの品種の増加は、ワイヤーハーネス設計工数を増加させる要因となり、開発期間の長期化につながる。
【０００６】
上記の各種システムに依存しないケーブルがあれば、ケーブルの種類を統合することができる。ケーブルの種類を減らすことができれば、上記の問題点を解消することが可能である。しかしながら、従来、そのような統合ケーブルは存在しなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、同軸線、ツイストペア線、シールド線等の機能を兼ね備えた高周波伝送用多機能ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の高周波伝送用多機能ケーブルは、
コア線導体の周囲がコア線被覆により被覆され、前記コア線被覆の周囲がコア線シールドによりシールドされた同軸線からなるコア線が、複数本配置されたコア線集合体を備え、前記コア線集合体の周囲がシースにより被覆されていることを要旨とするものである。
【０００９】
上記高周波伝送用多機能ケーブルにおいて、前記シース内に、少なくとも１本のドレイン線が配置されていることが好ましい。
【００１０】
上記高周波伝送用多機能ケーブルにおいて、前記シース内に、前記コア線集合体の周囲を覆うシールド層を設けることができる。
【００１１】
上記高周波伝送用多機能ケーブルにおいて、前記シース内の前記複数本のコア線同士の間に、前記コア線間の間隔を設けるためのスペーサを有するように形成することができる。
【００１２】
上記高周波伝送用多機能ケーブルにおいて、前記コア線集合体が前記複数本のコア線が集合撚りされて配置されたシールド線型に形成することができる。
【００１３】
上記高周波伝送用多機能ケーブルにおいて、前記コア線集合体が前記複数本のコア線が並列に配置されたフラットケーブル型に形成することができる。
【００１４】
前記単一のコア線のインピーダンスが５０Ωであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の高周波伝送用多機能ケーブルは、コア線導体の周囲がコア線被覆により被覆され、前記コア線被覆の周囲がコア線シールドによりシールドされた同軸線からなるコア線が、複数本配置されたコア線集合体を備え、前記コア線集合体の周囲がシースにより被覆されているものであるから、１種類のケーブルで自動車の各種高周波伝送システムに用いる高周波伝送用ケーブルとして利用することが可能である。
【００１６】
例えば、本発明の高周波伝送用多機能ケーブルは、各コア線が同軸構造を有しているから、アンテナフィーダー線として使用可能である。また、高周波伝送用多機能ケーブルは、コア線のうち２芯を利用して差動信号の伝送を行うことが可能であり、ツイストペア線の用途に使用可能である。また、高周波伝送用多機能ケーブルは、多芯、且つシールド構造を有しているため、センサー回路の伝送用ケーブルとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの一例を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の高周波伝送用多機能ケーブル（以下、多機能ケーブルということもある）の一例を示す断面図である。図１に示す多機能ケーブル１は、４本のコア線２、２、２、２が、集合撚りされて配置されたコア線集合体３の周囲がシース４により被覆されているものである。図１に示す多機能ケーブル１の構造は、４本のコア線２、２，２、２がシース４内で集合撚りされた状態の、所謂、シールド線型である。
【００１９】
図１に示す多機能ケーブル１は、４本のコア線２、２、２、２を用いて構成したが、本発明の多機能ケーブル１は、コア線２を少なくとも２本有し、複数本から構成されていればよく、コア線２の本数は特に限定されない。
【００２０】
複数本（図１のケーブルでは４本）のコア線２、２、２、２は、同一構造の同軸線が用いられる。各コア線２は、コア線導体５の周囲がコア線被覆６により被覆され、前記コア線被覆６の周囲がコア線シールド７によりシールドされていて、同軸線として形成されている。
【００２１】
コア線導体５は、例えば、銅、銅合金、すずめっき銅等の素線、或いは撚線等が用いられる。コア線導体５のサイズは、伝送ロスを考慮すると、０．０８〜０．３５ｍｍ２の範囲内であるのが好ましい。
【００２２】
コア線被覆６は、絶縁材料であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィンの単独重合体、エチレンとαオレフィンとの共重合体、オレフィンと（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニルなどとの共重合体等が挙げられる。
【００２３】
コア線被覆６の構造は、発泡体であっても、充実なソリッド体であってもいずれでもよい。コア線被覆６の厚みは、特に限定されない。コア線被覆６の構造及び厚みは、使用されるシステムの特性インピーダンスに応じて、適宜、選択することができる。コア線被覆６は、ポリエチレン（充実、発泡）が好ましい。コア線被覆６は、例えば、コア線の周囲にポリエチレンを所定の厚みとなるように押し出すことで形成することができる。
【００２４】
コア線シールド７は、編組、横巻き、金属箔、金属めっき等の導電構造体が用いられる。上記編組は、編組線として銅、銅合金等の素線を編んだものが用いられる。上記金属めっきは、例えば、上記コア線表面に無電解もしくは電解によるめっき法で金属膜を形成したものを用いることができる。
【００２５】
コア線２は、特性インピーダンスが５０Ωとなるように設計するのが好ましい。例えば、多機能ケーブル１をシングル（１芯）又は差動（２芯）で使用した場合に、それぞれインピーダンスが５０Ω、１００Ωとなり、自動車に搭載されている高周波伝送システムのほとんどのケーブルに対応することが可能である。
【００２６】
図１の多機能ケーブル１は、更にシース４内に１本のドレイン線８が配置されている。ドレイン線８は、コア線シールド７のアースを取るためのものである。ドレイン線８は、シース４内に少なくとも１本配置されていればよい。１を、シールド線として使用する場合には、アースは必須である。ドレイン線８は、銅、銅合金、すずめっき銅等の素線、或いは撚線等の、一般的な電線導体が用いられる。
【００２７】
コア線シールド７として編組線等を用いた場合には、該編組線を外部に引き出して、アースを取ることが可能であり、特にドレイン線８を設けなくてもよい。多機能ケーブル１において、予めドレイン線８が設けられていれば、アースを取るために編組線を外部に引き出す必要はなく、また編組線を有していない場合でも、多機能ケーブル１のアースが取ることが容易である。
【００２８】
シース４は、複数のコア線２からなるコア線集合体３をひと纏めにして、保持することが可能なものであればよく、材質等は特に限定されるものではない。シース４は、例えば樹脂シースを用いることができる。
【００２９】
前記樹脂シースの材料としては、軟質塩化ビニル樹脂が好ましく用いられる。軟質塩化ビニル樹脂は、基本的な成分として塩化ビニル樹脂と可塑剤とから構成される。シース４の厚みは、ケーブル保護の観点から０．４〜０．６ｍｍ程度に形成するのが好ましい。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。図２（ａ）に示す多機能ケーブル１は、２本のコア線２、２からコア線集合体３を構成し、該コア線集合体３と１本のドレイン線８の外側周囲がシース４で被覆されている。同図に示す多機能ケーブル１は、シース４内に２本のコア線２とドレイン線８が配置されている。
【００３１】
図２（ｂ）に示す多機能ケーブル１は、３本のコア線を集合撚りしてコア線集合体３を構成し、１本のドレイン線８をシース内に配置して構成したものである。図２（ｂ）に示す多機能ケーブル１の構造は、図１に示す多機能ケーブルと同様に、シールド線型である。尚、本発明の多機能ケーブル１のコア線集合体３は、コア線２を２本、３本、４本用いる以外に、コア線を５本以上用いて撚線して構成してもよい。
【００３２】
図３は、本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。本発明の多機能ケーブル１は、図３に示すように複数本のコア線集合体を平面的に配列したフラットケーブル型に形成してもよい。すなわち図３に示す多機能ケーブル１は、コア線集合体の構造が、６本のコア線２、２、２、２、２、２が並列に平面的に配置されていて、所謂フラットケーブル型に構成したものである。各コア線は、同一構造のコア線である。尚、コア線集合体３の構造をフラットケーブル型に形成した場合、コア線２の本数は６本に限定されず、複数本であればよい。
【００３３】
本発明の多機能ケーブル１は、コア線集合体３の配置構造を、図１に示すようなシールド線型とするか、或いは図３に示すようなフラットケーブル型とするかは、配索スペース等に応じて、適宜、選択すればよい。
【００３４】
図４は、本発明の高周波伝送用多機能ケーブルの態様を示す断面図である。図４に示す多機能ケーブル１は、シース４の内部に、コア線２、２間の間隔を設けるためのポリエチレン製のスペーサ９を、コア線２、２どうしの間に配置したものである。スペーサ９は断面が＋状に形成され、コア線２、２の間を仕切る４枚の隔壁が一体に形成されている構造を有する。スペーサ９は、例えば樹脂の押出しにより形成することができる。
【００３５】
スペーサ９の各隔壁は所定の厚みを持っていて、コア線間に所定の間隔が形成される。このようにスペーサ９を配置して、コア線（信号線）２どうしの間に所定の間隔を形成することで、信号線間のクロストークを低減することが可能である。スペーサ９の隔壁の厚みは、０．１〜０．３ｍｍの範囲内に形成するのが、ケーブル外径を必要以上に太くしない面から好ましい。
【００３６】
また多機能ケーブル１において、コア線２を信号線として用いた場合の信号線間のクロストークを低減するには、コア線シールド７のシールド性能を強化することも効果がある。
【００３７】
図４に示す多機能ケーブル１は、更にシース４内にコア線集合体３の周囲を覆うシールド層１０が設けられている。多機能ケーブル１の外部からの電磁ノイズが問題になる場合は、図４に示すように、多機能ケーブル１にシールド層１０を設けることで電磁ノイズを良好に防止することができる。
【００３８】
シールド層１０は、前記コア線シールド７と同様の材料を用いて形成することができる。シールド層１０の厚みは、０．１〜０．５ｍｍの範囲に形成するのが、ケーブル外径を必要以上に太くしない面から好ましい。
【００３９】
本発明の多機能ケーブルは、１種類のケーブルで、例えば、自動車のＧＰＳ、ＥＴＣ等の自動車外からの電波を受信するためのアンテナフィーダー線、車両制御に用いられるＣＡＮ等の多重通信用のツイストペア線、センサー回路等の微小信号伝送に用いられるシールドケーブル等に利用することができる。このように多機能ケーブルは、１種類のケーブルで、自動車内で使用される各種高周波システムに対応することができる。そのため、ケーブルの品種を統合することが可能であり、コストの低減を図ることができる。また、新規の高周波システムが導入される場合でも、ワイヤーハーネス設計工数を増加させずに対応可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実施例を示す。
実施例１
図１に示すように、４本のコア線２、２、２、２を撚り合わせた４芯のコア線集合体３と１本のドレイン線８を０．４ｍｍ厚の軟質塩化ビニル樹脂製シース４で被覆して、外径がφ３．６ｍｍの実施例１の高周波伝送用多機能ケーブル１を作製した。コア線２は、コア線導体５として０．０８ｍｍ２の軟銅撚線（外径０．１２ｍｍの素線を７本撚りしたもの）を用い、その周囲にポリエチレン（充実）をφ１．１ｍｍに押し出してコア線被覆６を形成し、更に該コア線被覆６の周囲にＡＬ−ＰＥＴテープ縦添え巻き（ＡＬ厚：１５μｍ）してコア線シールド７を設けて作製した。４本のコア線２は、同じコア線を用いた。また上記ドレイン線８は、すずめっき軟銅撚線（外径０．１８ｍｍの素線を５本撚りしたもの）を用いた。
【００４１】
得られた高周波伝送用多機能ケーブルについて、伝送特性スペックを測定した。その結果を表１に示す。尚、表１の項目の測定方法は下記の通りである。
【００４２】
〔導体抵抗〕
サンプル長１ｍの直流抵抗を室温で測定した。表１の測定値はＮ＝３の平均値である。
【００４３】
〔静電容量〕
サンプル長１ｍの導体−シールド間の静電容量をＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  社製、４２８４Ａ）を用いて測定した。測定値は、Ｎ＝３の平均値であり、周波数は１ｋＨｚである。
【００４４】
〔特性インピーダンス〕
サンプル長約５０ｍの特性インピーダンスをネットワークアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  社製、Ｅ５０７１Ｂ）を用いて、オープン−ショート法により測定した。表１の測定値は、Ｎ＝１であり、周波数は１０ＭＨｚである。
【００４５】
〔減衰量〕
サンプル長約５０ｍの減衰量をネットワークアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  社製、Ｅ５０７１Ｂ）を用いて測定した。表１の測定値は、Ｎ＝１であり、周波数は１０ＭＨｚである。
【００４６】
〔遅延時間〕
サンプル長１ｍの遅延時間をＴＤＲ測定器（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  社製、ｉｎｆｉｎｉｕｍ  ＤＣＡ８６１００Ｂ）を用いて測定した。表１の測定値は、Ｎ＝３の平均値である。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
例えば、ＣＡＮ通信の規格は、（１）特性インピーダンス（ディファレンシャル）が９５〜１４０Ωの範囲内であり、（２）遅延時間が５ｎｓｅｃ／ｍ以下である。表１に示すように実施例１のケーブルは、特性インピーダンス（ディファレンシャル）が９９．２Ωであり、遅延時間が４．９ｎｓｅｃ／ｍであるから、上記ＣＡＮ通信の規格に適合している。
【００４９】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  高周波伝送用多機能ケーブル
２  コア線
３  コア線集合体
４  シース
５  コア線導体
６  コア線被覆
７  コア線シールド
８  ドレイン線
９  スペーサ
１０  シールド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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