JP2014038777A - 差動信号伝送用ケーブル及び多芯ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易であり、シールドテープの緩みを防止して伝送特性の劣化を防止でき、かつ、端末にてシールドテープを容易に露出できる差動信号伝送用ケーブル及び多芯ケーブルを提供する。
【解決手段】差動信号を伝送する一対の中心導体２と、中心導体２の周囲を覆う絶縁体３と、絶縁体３の周囲に縦添え巻きされたシールドテープ４と、シールドテープ４の周囲に、粘着面５ａが内側となるように螺旋状に巻回された絶縁テープ５と、シールドテープ４と絶縁テープ５との間に、シールドテープ５の外周の周方向の一部を覆うように長手方向に沿って設けられると共に、シールドテープ５に対して非接着に設けられた非接着性テープ７と、を備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールドテープが縦添え巻きされた構造の差動信号伝送用ケーブル及び多芯ケーブルに関するものである。

従来より、差動信号を伝送する一対の中心導体の周囲に絶縁体を設け、その絶縁体の周囲に、絶縁体層の一方の面に導体層を設けたシールドテープを巻き付けた構造の差動信号伝送用ケーブルが知られている。

このような差動信号伝送用ケーブルにおいて、絶縁体の周囲にシールドテープを螺旋状に巻き付けた場合、絶縁体層と導体層がケーブル長手方向に沿って周期的に配置されることとなるため、シールドテープの巻き付けピッチに起因して共振現象（サックアウト）が発生し、使用できる周波数帯域が制限されてしまうという問題がある。このような問題を避けるため、絶縁体の周囲にシールドテープを縦添え巻きした差動信号伝送用ケーブルが提案されている。

シールドテープを縦添え巻きした構造の差動信号伝送用ケーブルでは、シールドテープを絶縁体に密着させて巻き付け、シールドテープの緩みを防止する手段が必要となる。

特許文献１では、シールドテープの周囲に、押さえ巻き用の絶縁テープを横巻きした（螺旋状に巻き付けた）構造の差動信号伝送用ケーブルが提案されている。特許文献１では、シールドテープの周囲に接着面が外側となるように絶縁テープを螺旋状に巻き付け、さらにその外側に、接着面が内側となるように絶縁テープを螺旋状に、両絶縁テープの巻き方向が互いに反対となるように巻き付けており、２層の絶縁テープの接着面同士を接着させることで両者を固定して、シールドテープの緩みを防止している。

特許文献２では、シールドテープの外側に絶縁材料をシースとして被せた差動信号伝送用ケーブルが提案されている。

米国特許第７７９０９８１号明細書 米国特許第６６７７５１８号明細書

ところで、シールドテープの導体層を接地するためのドレイン線を有さない差動信号伝送用ケーブルにおいては、シールドテープの導体層を接地するために、端末にてシールドテープの導体層を露出させる端末処理を行う必要がある。

特許文献２では、シールドテープの外側に絶縁材料をシースとして被せているため、端末にてシールドテープの導体層を露出させることが困難である。

これに対して、特許文献１では、シールドテープと絶縁テープが直接接着されていないため、シールドテープの導体層を露出させるのが容易である。

しかし、特許文献１では、１層目の絶縁テープを巻いた後、２層目の絶縁テープを巻かなければ絶縁テープが固定されないため、製造時に絶縁テープが緩みやすく、その結果、シールドテープが緩んで伝送特性が劣化してしまうおそれがある。このような製造時の絶縁テープの緩みを防止するためには、２層の絶縁テープを１工程で巻く必要があり、製造工程が複雑となり製造コストが高くなってしまう。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、製造が容易であり、シールドテープの緩みを防止して伝送特性の劣化を防止でき、かつ、端末にてシールドテープを容易に露出できる差動信号伝送用ケーブル及び多芯ケーブルを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、差動信号を伝送する一対の中心導体と、該中心導体の周囲を覆う絶縁体と、該絶縁体の周囲に縦添え巻きされたシールドテープと、該シールドテープの周囲に、粘着面が内側となるように螺旋状に巻回された絶縁テープと、前記シールドテープと前記絶縁テープとの間に、前記シールドテープの外周の周方向の一部を覆うように長手方向に沿って設けられると共に、前記シールドテープに対して非接着に設けられた非接着性テープと、を備えた差動信号伝送用ケーブルである。

前記非接着性テープは、前記シールドテープの幅方向の端部同士を重なり合わせたオーバーラップ部と対向する位置に配置されてもよい。

前記絶縁体は、前記一対の中心導体を一括して覆うように設けられ、前記非接着性テープは、前記中心導体の配列方向における前記絶縁体の幅よりも狭い幅に形成されてもよい。

前記シールドテープは、絶縁体層と、該絶縁体層の一方の面に設けられた導体層とからなり、前記導体層が外側となるように前記絶縁体の周囲に縦添え巻きされてもよい。

前記シールドテープは、導体層のみからなってもよい。

また、本発明は、複数の差動信号伝送用ケーブルを撚り合わせ、その周囲に保護用のジャケットを設けた多芯ケーブルにおいて、前記差動信号伝送用ケーブルの少なくとも１つに、本発明の差動信号伝送用ケーブルを用いた多芯ケーブルである。

本発明によれば、製造が容易であり、シールドテープの緩みを防止して伝送特性の劣化を防止でき、かつ、端末にてシールドテープを容易に露出できる差動信号伝送用ケーブル及び多芯ケーブルを提供できる。

（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの斜視図である。 図１の差動信号伝送用ケーブルの横断面図である。 （ａ）は図１の差動信号伝送用ケーブルの端末にてシールドテープを露出させたときの斜視図、（ｂ）はさらに端末処理端子を設けたときの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの斜視図であり、図２はその横断面図である。

図１，２に示すように、差動信号伝送用ケーブル１は、差動信号を伝送する一対の中心導体２と、中心導体２の周囲を覆う絶縁体３と、絶縁体３の周囲に縦添え巻きされたシールドテープ４と、シールドテープ４の周囲に、粘着面５ａが内側となるように螺旋状に巻回された絶縁テープ５と、を備えている。

本実施の形態では、平行に配置した一対の中心導体２を一括して覆うように絶縁体３を設けてツイナックスコア６を形成し、そのツイナックスコア６の周囲に縦添え巻きでシールドテープ４を設けるようにしている。なお、これに限らず、例えば、中心導体２を絶縁体３で被覆した２本の絶縁電線を平行、あるいは撚り合わせて配置したコアとすることも可能である。

本実施の形態では、絶縁体３は、断面視で楕円形状に形成され、その短軸方向における一方の頂部の近傍に、シールドテープ４の幅方向の端部同士を重なり合わせた部分であるオーバーラップ部４ａが位置するよう、シールドテープ４が縦添え巻きされている。

また、本実施の形態では、シールドテープ４として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などからなる絶縁体層と、絶縁体層の一方の面に設けられた導体層とからなるものを用い、導体層が外側となるようにシールドテープ４を絶縁体３の周囲に縦添え巻きした。ただし、これに限らず、シールドテープ４として、導体層のみからなるもの（つまり金属箔）を用いるようにしてもよい。シールドテープ４として導体層のみからなるものを用いることで、絶縁体層の誘電率が内部の電磁界に影響を与えてしまうことがなくなり、伝送特性をより良好にすることができる。

シールドテープ４の導体層としては、銅を用いることが望ましい。通常、シールドテープ４の導体層として軽量なアルミニウムが用いられることが多いが、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１はドレイン線を備えておらず、シールドテープ４の導体層に接地用の電線や端子（後述する端末処理端子）等を接続する必要がある。このときの導体層への半田付けを容易とするため、導体層として銅を用いることが望ましい。さらに、導体層に用いる銅としては、伸びや曲げに対する強度が大きい圧延銅箔、あるいは電解銅箔を用いることが望ましい。

さて、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１は、シールドテープ４と絶縁テープ５との間に、シールドテープ４の外周の周方向の一部を覆うように長手方向に沿って設けられると共に、シールドテープ４に対して非接着に設けられた非接着性テープ７を備えている。

非接着性テープ７としては、非粘着性のものを用いることが望ましい。ただし、シールドテープ４に対する剥離性が十分に確保できるのであれば、多少の粘着性を有するものを用いてもよい。非接着性テープ７としては、例えば、フッ素樹脂テープ、テフロンテープ、テフロン含有ガラスクロステープ、フッ素樹脂含有ガラスクロステープなどを用いることができる（テフロンは登録商標）。

非接着性テープ７を設けた位置では、シールドテープ４に対して絶縁テープ５が接着されないことになる。なお、シールドテープ４のオーバーラップ部４ａ上に非接着性テープ７を設けると、シールドテープ４の幅方向の端部が接着固定されず、シールドテープ４が緩み易くなるので、非接着性テープ７は、シールドテープ４のオーバーラップ部４ａ以外の位置に設けることが望ましい。後述する端末処理端子の設置し易さや加工のし易さを考慮すると、オーバーラップ部４ａと対向する位置、すなわち、断面視で楕円形状の絶縁体３における短軸方向の他方の頂部の近傍に、非接着性テープ７を設けることが望ましい。

また、非接着性テープ７の幅を広くしすぎると、絶縁テープ５とシールドテープ４の接着面積が減りシールドテープ４を保持する力が弱まるので、非接着性テープ７は、中心導体２の配列方向における絶縁体３の幅よりも狭い幅に形成されることが望ましい。

差動信号伝送用ケーブル１の端末処理を行う際には、図３（ａ）に示すように、非接着性テープ７を形成した位置において、絶縁テープ５を非接着性テープ７ごと剥き取る。このとき、非接着性テープ７はシールドテープ４に接着されていないので、容易に剥き取ることができる。

絶縁テープ５や非接着性テープ７は、ＣＯ₂レーザなどのレーザにより切断することが可能である。また、シールドテープ４の導体層として用いる銅は、絶縁テープ５や非接着性テープ７と比較してレーザにより切断されにくい。よって、所望の位置の絶縁テープ５と非接着性テープ７をレーザにより切り取り、シールドテープ４の導体層を露出（表出）させるようにすればよい。

この露出した導体層の表面に、例えば図３（ｂ）に示すような端末処理端子３１を半田付けすることで、端末処理端子３１を介して、シールドテープ４の導体層をプリント配線板などの外部媒体に電気的に接続することができる。

ここでは、一例として、シールドテープ４の導体層の表面に半田付けされる突起３２が形成された水平部３３と、水平部３３の両端部からそれぞれ垂直に下方（差動信号伝送用ケーブル１側）に延びる垂直部３４と、両垂直部３４からそれぞれ前方（接続方向、中心導体２の延出方向）に延び、外部媒体に接続される円柱状の端子部３５と、からなる端末処理端子３１を用いたが、端末処理端子３１の形状はこれに限定されるものではない。

本発明の差動信号伝送用ケーブル１を複数本撚り合わせ、その周囲に保護用のジャケットを設けると、本発明の多芯ケーブルが得られる。なお、多芯ケーブルに含まれる全ての差動信号伝送用ケーブルに本発明の差動信号伝送用ケーブル１を用いなければならないというわけではなく、多芯ケーブルに含まれる差動信号伝送用ケーブルの少なくとも１つに、本発明の差動信号伝送用ケーブル１を用いていればよい。

本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１では、シールドテープ４と絶縁テープ５との間に、シールドテープ４の外周の周方向の一部を覆うように長手方向に沿って設けられると共に、シールドテープ４に対して非接着に設けられた非接着性テープ７を備えている。

非接着性テープ７で覆われた部分のシールドテープ４は、絶縁テープ５に接着されていないので、この部分の非接着性テープ７と絶縁テープ５を局所的に除去することが可能であり、シールドテープ４の導体層を端末にて容易に露出させることが可能になる。

また、差動信号伝送用ケーブル１では、非接着性テープ７で覆われた部分以外では、シールドテープ４と絶縁テープ５が直接接着固定されているため、絶縁テープ５がほつれてシールドテープ４と絶縁体３との密着性が損なわれることがなく、シールドテープ４の緩みを防止して伝送特性の劣化を防止することが可能である。

シールドテープと絶縁テープが直接接着されていない特許文献１では、例えば、シールドテープの導体層を外部の機器等に接続した後にケーブルを引っ張る方向に力が働いた場合などに、シールドテープのみに応力が集中してシールドテープが破断してしまうおそれもあるが、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１では、シールドテープ４と絶縁テープ５が直接接着固定されているため、絶縁テープ５がシールドテープ４を補強する役割を果たし、シールドテープ４の破断を抑制することが可能になる。

さらに、差動信号伝送用ケーブル１では、従来のように２層の絶縁テープを１工程で巻くような複雑な工程が必要なく、製造が容易であり、製造コストも抑制できる。

さらにまた、差動信号伝送用ケーブル１では、シールドテープ４のオーバーラップ部４ａと対向する位置に非接着性テープ７を配置しているため、非接着性テープ７と絶縁テープ５を剥き取る際にシールドテープ４のオーバーラップ部４ａが開いてしまうことがなく、端末処理による特性劣化を抑制することができる。

本発明は上記実施の形態に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で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１ 差動信号伝送用ケーブル
２ 中心導体
３ 絶縁体
４ シールドテープ
５ 絶縁テープ
７ 非接着性テープ

Claims (6)

1. 差動信号を伝送する一対の中心導体と、
   該中心導体の周囲を覆う絶縁体と、
   該絶縁体の周囲に縦添え巻きされたシールドテープと、
   該シールドテープの周囲に、粘着面が内側となるように螺旋状に巻回された絶縁テープと、
   前記シールドテープと前記絶縁テープとの間に、前記シールドテープの外周の周方向の一部を覆うように長手方向に沿って設けられると共に、前記シールドテープに対して非接着に設けられた非接着性テープと、
   を備えたことを特徴とする差動信号伝送用ケーブル。
2. 前記非接着性テープは、前記シールドテープの幅方向の端部同士を重なり合わせたオーバーラップ部と対向する位置に配置される
   請求項１記載の差動信号伝送用ケーブル。
3. 前記絶縁体は、前記一対の中心導体を一括して被覆するように設けられ、
   前記非接着性テープは、前記中心導体の配列方向における前記絶縁体の幅よりも狭い幅に形成される
   請求項２記載の差動信号伝送用ケーブル。
4. 前記シールドテープは、
   絶縁体層と、該絶縁体層の一方の面に設けられた導体層とからなり、
   前記導体層が外側となるように前記絶縁体の周囲に縦添え巻きされる
   請求項１〜３いずれかに記載の差動信号伝送用ケーブル。
5. 前記シールドテープは、導体層のみからなる
   請求項１〜３いずれかに記載の差動信号伝送用ケーブル。
6. 複数の差動信号伝送用ケーブルを撚り合わせ、その周囲に保護用のジャケットを設けた多芯ケーブルにおいて、
   前記差動信号伝送用ケーブルの少なくとも１つに、請求項１〜５いずれかに記載の差動信号伝送用ケーブルを用いた
   ことを特徴とする多芯ケーブル。