(57)【要約】【課題】ケーブル内で発生する振動を吸収して伝送信号の劣化を防止する。【解決手段】ケーブル１は、可撓性を有する中空の絶縁チューブ１０と、前記絶縁チューブ１０内に挿入された信号伝送用の複数芯の絶縁導体２０と、前記絶縁チューブ１０内に充填され、前記複数芯の絶縁導体２０間の交番力によって生じる振動を吸収するための弾力性を有する充填材と、を備えている。前記充填材は、前記絶縁チューブ１０への注入時は低粘度の液状であって、硬化後はゲル状になる未硬化のゲル剤３０である。更に、前記絶縁チューブ１０及び前記絶縁導体２０は、前記液状のゲル剤３０ａの硬化を阻害しない材料によって形成されている。【選択図】図１
2016024889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する中空の絶縁チューブと、
前記絶縁チューブ内に挿入された信号伝送用の複数芯の絶縁導体と、
前記絶縁チューブ内に充填され、前記複数芯の絶縁導体間の交番力によって生じる振動を吸収するための弾力性を有する充填材と、
を備え、
前記充填材は、
前記絶縁チューブへの注入時は低粘度の液状であって、硬化後はゲル状になる未硬化のゲル剤であり、
前記絶縁チューブ及び前記絶縁導体は、前記液状のゲル剤の硬化を阻害しない材料によって形成されていることを特徴とするケーブル。
【請求項２】
前記絶縁チューブは、シリコンチューブを含む樹脂系エラストマーのチューブであり、
前記ゲル剤は、シリコーンゲルを含む樹脂系ゲルであることを特徴とする請求項１記載のケーブル。
【請求項３】
前記絶縁チューブは、前記樹脂系エラストマーの射出によって形成されていることを特徴とする請求項２記載のケーブル。
【請求項４】
前記複数芯の絶縁導体は、補強芯線と、前記補強芯線の周りに巻き回された複数本の絶縁電線と、をそれぞれ有し、互いに撚り合わされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のケーブル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のケーブルを製造するケーブル製造方法であって、
定尺の前記絶縁チューブを準備する準備工程と、
撚り合わされた定尺の前記複数芯の絶縁導体を、前記絶縁チューブ内へ挿入する挿入工程と、
前記液状のゲル剤を、前記絶縁チューブ内へ注入して充填する充填工程と、
前記絶縁チューブ内に充填された前記液状のゲル剤を硬化してゲル状にする硬化工程と、
を有することを特徴とするケーブル製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項記載のケーブルを製造するケーブル製造方法であって、
定尺の前記絶縁チューブを準備する準備工程と、
前記液状のゲル剤を、前記絶縁チューブ内へ注入して充填する充填工程と、
撚り合わされた定尺の前記複数芯の絶縁導体を、前記絶縁チューブ内の前記液状のゲル剤中へ挿入する挿入工程と、
前記絶縁チューブ内に充填された前記液状のゲル剤を硬化してゲル状にする硬化工程と、
を有することを特徴とするケーブル製造方法。
【請求項７】
前記挿入工程では、
前記複数芯の絶縁導体の先端部をガイドケーブルの後端部に繋着し、前記ガイドケーブルの先端部を前記絶縁チューブ内に挿通して前記複数芯の絶縁導体を前記絶縁チューブ内に引き込み、
前記充填工程では、
前記絶縁チューブの一端部側に配置した前記液状のゲル剤を、前記絶縁チューブの他端部側から吸い込んで、前記絶縁チューブ内に前記液状のゲル剤を注入し、
前記硬化工程では、
所定温度下で、前記液状のゲル剤を硬化させてゲル状にする、
ことを特徴とする請求項５又は６記載のケーブル製造方法。
【請求項８】
前記硬化工程では、
前記絶縁チューブの両端部を固定して略Ｕ字状に懸吊し、前記液状のゲル剤を硬化させることを特徴とする請求項７記載のケーブル製造方法。
【請求項９】
前記硬化工程後に、
前記液状のゲル剤の硬化による収縮によって生じる前記絶縁チューブ両端部内の空隙箇所に、新たな液状のゲル剤を注入した後、前記新たな液状のゲル剤を硬化させる追加工程を、
行うことを特徴とする請求項８記載のケーブル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートホン（携帯電話機）、ヘッドホン等の音響機器、パーソナルコンピュータ等に接続されるケーブルとケーブル製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音響機器に接続されるケーブルは、例えば、特許文献１に記載されているように、＋側に接続される第１絶縁導体と、−側に接続される第２絶縁導体と、を有している。第１絶縁導体及び第２絶縁導体は、シールド構造である銅線ブレードによって被覆されている。銅線ブレードの外周は、アルミニウム・シールド層によって被覆され、更に、そのアルミニウム・シールド層の外周が、合成樹脂からなるシースによって被覆されている。
【０００３】
このように構成されるケーブルにおいて、対になった第１絶縁導体及び第２絶縁導体に音声信号が伝送される間、外部ノイズ（例えば、外部からの電磁波や振動等）に晒される。外部ノイズは、シースを透過してアルミニウム・シールド層に到達する。アルミニウム・シールド層は、アルミニウムを主成分とする金属箔によって構成されており、アルミニウムは、電磁波遮断性が非常に高く、又、その振動吸収率は、実用金属中最も高い。そのため、外部からケーブル内に侵入した電磁波がアルミニウム・シールド層によって遮断されると共に、外部から伝播した振動がそのアルミニウム・シールド層に吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のケーブルでは、次のような課題があった。
対になった第１絶縁導体及び第２絶縁導体に電流が流れると、その２本の絶縁導体にそれぞれ生じる磁界の作用によって、２本の絶縁導体間に吸引・反発の力が生じる。そして、電流が音声信号のような交流の場合は、吸引・反発力が変化し、２本の絶縁導体間に交番力を生じ、振動が発生する。この振動の周波数成分は、２本の絶縁導体間を流れる交流電流の周波数成分に関連する。
【０００６】
対になった２本の絶縁導体は、分布定数回路で表すことができ、その２本の絶縁導体間に、線間容量が存在する。線間容量は、導体径、媒質の誘電率、線間距離等によって決まってくる。線間距離が前記の交番力によって変化した場合、線間容量は、前記の振動周波数成分によって変化する。
【０００７】
２本の絶縁導体の線間容量が変化した場合は、その２本の絶縁導体上を移動する電気信号の伝播速度（即ち、位相速度）が変化する。そのため、電気信号が絶縁導体の入力端に加わった時、出力端には、振動成分に基づくジッタを伴った信号として出力される。つまり、導体通過電流によって振動が起こり、この結果、線間容量が変化し、電気信号がジッタという形の混変調を受け、この混変調成分が音質の変化として知覚される。
【０００８】
ところが、従来のケーブルでは、外部から伝播した振動をアルミニウム・シールド層によって吸収できるが、ケーブル内部の対になった絶縁導体間に生じる振動を吸収することができない。そのため、前記の線間容量の変化による音声信号の劣化（例えば、音質の劣化（変化））を防止できないという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決し、ケーブル内で発生する振動を吸収して伝送信号の劣化を防止できるケーブル及びケーブル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のケーブルは、可撓性を有する中空の絶縁チューブと、前記絶縁チューブ内に挿入された信号伝送用の複数芯の絶縁導体と、前記絶縁チューブ内に充填され、前記複数芯の絶縁導体間の交番力によって生じる振動を吸収するための弾力性を有する充填材と、を備え、前記充填材は、前記絶縁チューブへの注入時は低粘度の液状であって、硬化後はゲル状になる未硬化のゲル剤であり、前記絶縁チューブ及び前記絶縁導体は、前記液状のゲル剤の硬化を阻害しない材料によって形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のケーブル製造方法は、前記発明のケーブルを製造するケーブル製造方法であって、定尺の前記絶縁チューブを準備する準備工程と、撚り合わされた定尺の前記複数芯の絶縁導体を、前記絶縁チューブ内へ挿入する挿入工程と、前記液状のゲル剤を、前記絶縁チューブ内へ注入して充填する充填工程と、前記絶縁チューブ内に充填された前記液状のゲル剤を硬化してゲル状にする硬化工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他のケーブル製造方法は、前記発明のケーブルを製造するケーブル製造方法であって、定尺の前記絶縁チューブを準備する準備工程と、前記液状のゲル剤を、前記絶縁チューブ内へ注入して充填する充填工程と、撚り合わされた定尺の前記複数芯の絶縁導体を、前記絶縁チューブ内の前記液状のゲル剤中へ挿入する挿入工程と、前記絶縁チューブ内に充填された前記液状のゲル剤を硬化してゲル状にする硬化工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のケーブルによれば、絶縁導体間の交播力の変化により生じる振動が、弾性力を有する未硬化のゲル剤により吸収されるので、伝送信号の劣化（例えば、音質の劣化等）を防止できる。
【００１４】
更に、本発明のケーブル製造方法によれば、前記発明の振動吸収機能を有するケーブルを比較的簡単な工程によって容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の実施例１におけるケーブルを示す概略の構成図である。
【図２−１】図２−１は図１のケーブルを製造するためのケーブル製造方法を示す概略の工程図である。
【図２−２】図２−２は図１のケーブルを製造するためのケーブル製造方法を示す概略の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１７】
（実施例１のケーブル）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１におけるケーブルを示す概略の構成図であり、同図（ａ）はケーブルの側面図、同図（ｂ）はケーブルの拡大断面図、及び、同図（ｃ）はケーブルの分解斜視図である。
【００１８】
ケーブル１は、例えば、断面円形の４芯のヘッドホンケーブルであり、断面円形の可撓性を有する中空の絶縁チューブ１０と、この絶縁チューブ１０内に挿入された信号伝送用の４芯の絶縁導体２０（＝２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）と、その絶縁チューブ１０内に充填された充填材としてのゲル状のゲル剤３０と、により構成されている。
【００１９】
絶縁チューブ１０は、例えば、断面円形の外径Ｄ１が１．４〜２．４ｍｍ、内径Ｄ２が１．０〜２．０ｍｍ、肉厚が０．２ｍｍ位であり、シリコンチューブ等の樹脂系エラストマーの射出によって形成されている。例えば、シリコンチューブの場合は、適応温度範囲が−４０〜＋２００℃と広く、高電圧に耐え、更に、外気、オゾン、光等によって変化しない特性を有している。
【００２０】
各芯の絶縁導体２０（＝２０−１〜２０−４）は、断面円形の外径が０．４ｍｍ位であって、この各芯を相互に区別するために異なる色（例えば、自然色である透明、緑色、赤色等）に着色されている。この各芯の絶縁導体２０は、可撓性の補強芯線２１と、この周りに撚り合わされた複数本（例えば、１４本、撚りピッチは３ｍｍ以下）の絶縁電線２２と、により構成されている。
【００２１】
補強芯線２１は、１本又は複数本のアラミド繊維等の補強繊維（例えば、太さ２２０ｄｔｅｘ）により形成されている。各絶縁電線２２は、導体が樹脂で絶縁被覆された断面円形のポリウレタン銅線（例えば、導体径０．０５ｍｍ位）等により構成されている。４芯の絶縁導体２０は、所定のピッチ（例えば、２０ｍｍ位）で撚られている。これらの４芯の絶縁導体２０の全体のコード径Ｄ３は、０．８ｍｍ位である。
【００２２】
充填材としてのゲル状のゲル剤３０は、４芯の絶縁導体２０間の交番力によって生じる振動を吸収するための弾性力を有し、絶縁チューブ１０への注入時には低粘度の液状であり、硬化後はゲル状になる未硬化の材料である。ゲル剤３０は、シリコーンゲルを含む樹脂系ゲルである。例えば、シリコーンゲルの場合は、電気絶縁性、耐熱性（＋２００℃）、耐寒性（−４０℃）、耐腐食性、硬化時の収縮が小さい、透明性等のシリコーン特有の性質と、低架橋密度から生じる特性を併せ持つ素材である。
【００２３】
低架橋密度とは、鎖状高分子の相互間を化学的に結合させた網目構造の密度が低いことである。低架橋密度による特徴は、以下の通りである。
・粘着性、密着性に優れ、シール性、耐湿性を有する。
・柔らかく、小さい荷重・圧力によって容易に変形する。
・低弾性率を有し、熱膨張等による応力を緩和する。
・振動吸収性に優れる。
【００２４】
シリコーンゲルには、加熱硬化型と室温硬化型とがある。加熱硬化型のものでは、１００〜１５０℃で加熱することによって、１５〜６０分位で硬化し、加熱温度によって硬化時間を制御できる。室温硬化型のものであれば、室温下で、２０〜３０時間位で硬化する。シリコーンゲルは、針入度が６５位の硬さを有している。
【００２５】
このような性質を持つシリコーンゲルとしては、例えば、信越化学工業（株）製の常温硬化型標準タイプ（ＫＥ−１０５２（Ａ／Ｂ）等を使用できる。
【００２６】
シリコーンゲルは、硬化前に硬化阻害物質が混入又は接触すると、硬化不良を起こすことがある。これは、混入又は接触した硬化阻害物質が硬化反応を妨げるためである。そのため、絶縁チューブ１０及び絶縁導体２０は、シリコーンゲルの硬化を阻害しない材料（例えば、シリコーン系樹脂等）によって形成されていることが望ましい。硬化阻害物質としては、軟質塩化ビニル樹脂等がある。
【００２７】
以上のような構成のケーブル１を、ヘッドホン等の音響機器に接続した場合、そのケーブル１が以下のように機能する。
【００２８】
ケーブル１内の４芯の絶縁導体２０（＝２０−１〜２０−４）に電流が流れると、各絶縁導体２０にそれぞれ生じる磁界の作用によって、各絶縁導体２０間に吸引・反発の力が生じる。そして、電流が音声信号のような交流の場合は、吸引・反発力が変化し、各絶縁導体２０間に交番力を生じ、振動が発生する。この振動は、ケーブル１内のゲル状のゲル剤３０により、効率よく吸収される。そのため、各絶縁導体２０に流れる音声信号等の伝送信号の劣化を的確に防止できる。
【００２９】
（実施例１のケーブル製造方法）
図２−１（ａ）〜（ｃ）及び図２−２（ｄ）、（ｅ）は、図１のケーブルを製造するためのケーブル製造方法を示す概略の工程図である。
【００３０】
図１のケーブル１は、例えば、以下の工程（１）〜（５）により製造される。
【００３１】
（１）  絶縁チューブの準備工程（図２−１（ａ））
長尺（例えば、数十ｍ）の絶縁チューブ（例えば、シリコンチューブ）を切断して、定尺（例えば、１．２ｍ〜２．０ｍ位）の絶縁チューブ１０を作成し、準備（用意）する。
【００３２】
（２）  絶縁導体の挿入工程（図２−１（ｂ））
撚り合わされた長尺（例えば、数十ｍ）の４芯の絶縁導体を切断して、撚り合わされた定尺（例えば、１．３ｍ〜２．１ｍ位）の４芯の絶縁導体２０（＝２０−１〜２０−４）を作成する。作成された定尺の４芯の絶縁導体２０を絶縁チューブ１０内へ挿入する。
【００３３】
例えば、撚り合わされた定尺の４芯の絶縁導体２０の先端部を折り曲げ、そのうちの１芯の絶縁導体２０を用いてその折り曲げ箇所２０ａを結束する。結束された折り曲げ箇所２０ａを、定尺（例えば、１．３〜２．１ｍ位）のガイドワイヤ４０の後端部に繋着する。ガイドワイヤ４０は、例えば、線径が０．３ｍｍ位、長さが２．８〜４．４ｍ位の１本のステンレス線等を半分に折り曲げた後に撚り合わせて作成する。作成されたガイドワイヤ４０の後端部のループ部分４０ａを、４芯の絶縁導体２０の結束された折り曲げ箇所２０ａに引っ掛ける。ガイドワイヤ４０の先端部４０ｂを、絶縁チューブ１０の一端部１０ａから挿入して、絶縁チューブ１０の他端部１０ｂの矢印方向へ引き抜けば、撚り合わされた４芯の絶縁導体２０が、絶縁チューブ１０内に引き込まれる。
【００３４】
（３）  液状のゲル剤の充填工程（図２−１（ｃ））
液状のゲル剤３０ａを絶縁チューブ１０内へ注入して充填する。
【００３５】
即ち、容器４１に入れた液状のゲル剤３０ａ（例えば、液状のシリコーンゲル）を、絶縁チューブ１０の一端部１０ａ側に配置する。絶縁チューブ１０の一端部１０ａ側を、容器４１内の液状のゲル剤３０ａに浸す。絶縁チューブ１０の他端部１０ｂ側に、図示しない吸引器（例えば、ジェットオイラー等）を挿着する。吸引器によって液状のゲル剤３０ａを矢印方向へ吸い込めば、この液状のゲル剤３０ａが絶縁チューブ１０内に注入されて充填されていく。
【００３６】
（４）  液状のゲル剤の硬化工程（図２−２（ｄ））
所定温度下で、絶縁チューブ１０内に充填された液状のゲル剤３０ａを硬化してゲル状にする。ゲル剤３０として、加熱硬化型のものを使用すれば、１００〜１５０℃で加熱することによって、１５分〜６０分位で硬化する。ゲル剤３０として、室温硬化型のものを使用すれば、室温下で、２４〜３０時間位で硬化する。
【００３７】
絶縁チューブ１０内に充填された液状のゲル剤３０ａを均一に硬化させるには、例えば、次のようにする。液状のゲル剤３０ａが充填された絶縁チューブ１０の一端部１０ａ及び他端部１０ｂの両端部を、治具４２に固定して絶縁チューブ１０を略Ｕ字状に懸吊し、所定温度下において所定時間放置する。これにより、液状のゲル剤３０ａが均一に硬化してゲル状のゲル剤３０に変移する。
【００３８】
（５）  新たなゲル剤を補充する追加工程（図２−２（ｅ））
液状のゲル剤３０ａが硬化してゲル状のゲル剤３０に変移すると、このゲル剤３０の体積が収縮して減少し、絶縁チューブ１０の一端部１０ａ及び他端部１０ｂの内部にそれぞれ空隙箇所１０ｃ，１０ｄが生じる。これは、液状のゲル剤３０ａの硬化時に、重力が常時加わり、その液状のゲル剤３０ａ内に残存する気泡が発散するためと考えられる。
【００３９】
絶縁チューブ１０における空隙箇所１０ｃ，１０ｄの処理としては、その空隙箇所１０ｃ，１０ｄを切断して廃棄するか、あるいは、その空隙箇所１０ｃ，１０ｄに、新たなゲル剤を補充する方法がある。
【００４０】
新たなゲル剤（例えば、シリコーンゲル）を補充する場合は、次のような追加工程を実施する。
【００４１】
新たな液状のゲル剤を、絶縁チューブ１０の空隙箇所１０ｃ，１０ｄに注入し、所定温度下において所定時間放置することにより、その液状のゲル剤を硬化させる。
【００４２】
例えば、ガイドワイヤ（線径０．２ｍｍ位）を用いて、ドレインチューブ（外径１．１ｍｍ、内径０．６ｍｍ位）の一端部を、絶縁チューブ１０内の空隙箇所１０ｃ，１０ｄに挿入する。ドレインチューブの他端部に、注入器（例えば、ジェットオイラー及び注射針等）を挿着する。注入器によって液状のゲル剤を空隙箇所１０ｃ，１０ｄに注入して充填する。その後、所定温度下において所定時間放置すれば、その液状のゲル剤が硬化し、ゲル状のゲル剤に変移する。このような追加工程を実施すれば、空隙箇所１０ｃ，１０ｄを廃棄することなく、有効に利用できる。
【００４３】
（実施例１の効果）
本実施例１のケーブル１によれば、各絶縁導体２０（＝２０−１〜２０−４）間の交播力の変化により生じる振動が、弾性力を有する未硬化のゲル剤３０により、効率よく吸収されるので、各絶縁体２０を流れる音声信号等の伝送信号の劣化（例えば、音質の劣化等）を的確に防止できる。
【００４４】
更に、本実施例１のケーブル製造方法によれば、振動吸収機能を有するケーブル１を比較的簡単な工程によって容易に製造できる。
【００４５】
（変形例）
本発明は、上記実施例１に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）、（ｂ）のようなものがある。
【００４６】
（ａ）  実施例１のケーブル製造方法では、４芯の絶縁導体２０を絶縁チューブ１０へ挿入する挿入工程の後に、液状のゲル剤３０ａを絶縁チューブ１０内へ注入して充填する充填工程を実施するようにしているが、本発明は、これに限定されない。例えば、液状のゲル剤３０ａを絶縁チューブ１０内へ注入して充填する充填工程の後に、撚られた４芯の絶縁導体２０（＝２０−１〜２０−４）を、絶縁チューブ１０内の液状のゲル剤３０ａ中へ挿入する挿入工程を実施するようにしても良い。これにより、実施例１のケーブル製造方法と略同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】
（ｂ）  実施例１では、ケーブル１として４芯のヘッドホンケーブルの例を説明したが、本発明は、４芯のヘッドホンケーブル以外の他の芯数のヘッドホンケーブルや、他の構成のＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）ケーブル等のケーブルにも適用できる。又、ケーブル構成材料やケーブル製造工程を、図示以外のものに変形することも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１      ケーブル
１０      絶縁チューブ
２０，２０−１〜２０−４      絶縁導体
３０，３０a      ゲル剤
【図１】
2016024889.tif 000003
【図２−１】
2016024889.tif 000004
【図２−２】
2016024889.tif 000005