JP4493595B2 - 発泡同軸ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内部導体外周の絶縁体を多孔質テープ体により形成し、外部導体を編組シールド体で形成した発泡同軸ケーブルに関し、例えば、情報通信機器及びその機器に適用される半導体素子の試験・検査装置等に適用され、絶縁体を介在した内部導体と外部導体間の特性インピーダンス値の精度を±１Ωとした発泡同軸ケーブルに関する。また、本発明は、当該発泡同軸ケーブルの製造方法に関する。

近年の高度情報化社会の進展により、情報通信機器及びその機器に適用される半導体素子の試験・検査装置等の伝送速度の高速化及び、伝送精度向上の要請が高まっている。この為、その機器及び装置等に適用される同軸ケーブル及び同軸コードにあっても、伝送速度の高速化及び伝送精度の向上が求められる。

ここで、同軸ケーブルに要求される代表的な電気的特性を記述すると、以下のようになる。
伝搬遅延時間（Ｔｄ）＝√ε／０．３（ｎＳ／ｍ）
相対伝送速度（Ｖ）＝１００／√ε（％）
特性インピーダンス（Ｚｏ）＝６０／√ε・ＬｎＤ／ｄ（Ω）
静電容量（Ｃ）＝５５．６３ε／ＬｎＤ／ｄ（ＰＦ／ｍ）
但し、ε：絶縁体の比誘電率、Ｄ：絶縁体の外径（外部導体の内径）、ｄ：導体外径（内部導体の外径）とする。

このことから同軸ケーブルの伝送特性には、絶縁体の比誘電率および外径、ならびに内部導体の外径が影響することがわかる。絶縁体の比誘電率に関しては、その値が小さい程伝送特性が向上すること、内部導体及び絶縁体の外径に関しては、その比率とバラツキが伝送特性に大きく影響することが理解できる。特に、特性インピーダンスと静電容量については、絶縁体の比誘電率が小さく、且つそのバラツキが少ないことと、内部導体と絶縁体の外径（シールド層の内径）等のバラツキが少なく、且つそれらの形状がより略真円円筒体状に形成されることが理想であることが理解できる。

しかし、従来の同軸ケーブルにおいては、次の（１）〜（３）に記述するような問題があった。

（１）同軸ケーブルに適用される内部導体は、ＡＷＧ２０〜３０の銀メッキ軟銅線または、それらを撚り合わせした撚り合わせ導体であるが、銀メッキ軟銅線の外径公差は、±３／１０００ｍｍであり、撚り合わせ導体においては、例えば、それらの７本の撚り合わせにすると、それらの撚り合わせ外径の公差は±３×３／１０００ｍｍとなる。この為、それらの外径の±公差内でケーブル化を図ると、前述した特性インピーダンス、静電容量等において大きな変動要因となる。この影響は、内部導体が細くなるほど大きくなる。

（２）同軸ケーブルに適用される発泡絶縁体は、ケーブルの伝搬遅延時間をできるだけ小さくして、伝送速度を速めることを目的として、現在では、その気孔率（発泡率）を６０％以上として、空隙を多く設けることで、絶縁体の比誘電率（ε）を１．４以下とすることによって、伝送時間の短縮、減衰量の減少等を図っている。気孔率を６０％以上とし、比誘電率を１．４以下とした絶縁体材質として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の多孔質テープ体（例えば、特許文献１、２に記載のもの）を内部導体外周に巻回し、巻回時または巻回後に焼成処理してなるものが適用され、この他の多孔質テープ体として、５００万以上の重量平均分子量のポリエチレンテープ体を適用したものがある（例えば、特許文献３に記載されたもの）。

しかし、これらの絶縁体層は、多孔質テープ体の性質上、その厚さ、気孔率のバラツキが大きく、同軸ケーブルの伝送特性の安定度においては、その改善が強く要望されている。特に内部導体サイズをＡＷＧ２４以上の細径導体とし、特性インピーダンス値を５０Ωとした同軸ケーブルでは、厚さ、外径、気孔率、そして焼成等のバラツキにより伝送特性のバラツキを無くして安定化を図る上で大きな障害となっている。

また、前記絶縁体層は、内部導体外周に多孔質テープ体を重ねて巻回して構成するので、導体外周のテープ体の重ね部で、空隙部と重ねによる外形の凸凹が生じ、比誘電率及び外径のバラツキが極めて大きくなる。

また、この絶縁体層は、機械的強度が極めて小さい多孔質テープ体の巻回で構成するので、テープ体自体の巻回時の伸び、切れをなくす為と、極細内部導体の伸び、断線を無くす為に、テープ体の張力は極めて小さくする必要が有る。このため、巻回後の絶縁体は、外形の凸凹、外径のバラツキが更に大きくなると共に、内部導体との密着度が極めて弱く、比誘電率と外径のバラツキが更に拡大する。

更に、この絶縁体層は、ケーブルの伝搬遅延時間をできるだけ小さくして、伝送速度を速めることを主目的として比誘電率を小さくしているので、機械的強度、即ち同軸ケーブルが受ける曲げ、捻り、押圧、摺動等の機械的ストレスにより、同軸ケーブルとしての構造寸法を維持することができにくいといった欠点を含有したままである。最大の欠点は、絶縁体外径を所定外径に維持して、そのバラツキを無くし、更に絶縁体形状を円筒体状に形成することができにくいことである。

（３）同軸ケーブルの伝送特性に大きく関与する外部導体は、従来のこの種の同軸ケーブルにおいて、片面に銅等の金属層を有するプラスチックテープ体を絶縁体外周に巻回するかまたは縦添えして構成したもの、または、外径公差をＪＩＳ規格で±３／１０００ｍｍの銀メッキ軟銅線または錫メッキ軟銅線で編組した編組体で構成したもの、更には、上記のテープ体と上記の編組体との組み合わせによるもの等が適用されてきた。

しかし、上記のテープ体を巻回するか縦添えしたものは、ケーブルの柔軟性が不足して、ケーブルに加わる曲げ、捻り等の機械的ストレスにより容易に外部導体が破壊してしまい外部導体の機能が果たせなくなる。銀メッキ軟銅線の編組体では、銀の滑り性が小さいために、銀メッキ軟銅線同士の接触による摩擦力が大きくなり、ケーブルに加わる曲げ、捻り等の機械的ストレスにより編組体を構成する各素線の動きが無くなり、ケーブルの柔軟性が欠如し、絶縁層を変形させて、特性インピーダンス値が変動すると共に、機械的ストレスによる影響を低減することができずケーブル寿命が短くなる等の間題点を内蔵している。

錫メッキ軟銅線の編組体では、高温下（８０℃以上）で使用した場合、銅が錫メッキ層に拡散し、拡散応力により、錫ウィスカの発生・成長を促進する。このウィスカが大きく成長すると、極薄絶縁体を突き破り内部導体とのショートを起こすこともあった。更に、上記の各外部導体は、上記（２）の絶縁体の説明で記述したように、絶縁体外形の凸凹と、外径のバラツキを有したままの絶縁体外周に形成されるので、外部導体の内外部は凸凹で、外径のバラツキが大きいままで、外部導体と絶縁体層間に多くの空隙部を有して比誘電率の変動要因を残したままであった。

特公昭４２−１３５６０号公報 特公昭５１−１８９９１号公報 特開２００１−２９７６３３号公報

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、伝送速度を高速化し、特性インピーダンス値の精度を向上し、ケーブルの柔軟性を良くし、ケーブルに加わる曲げ、捻り、押圧、摺動等の機械的ストレスを受けても、そのストレスを低減することで所定の機械的強度を維持すると共に特性インピーダンス値の変化を少なくすることができる発泡同軸ケーブルを提供することを目的とする。

また、本発明は、多孔質テープ体を適用した発泡絶縁層（発泡度６０％以上）を有する同軸ケーブルの高発泡絶縁層と外部導体とを二次成形し、それらの厚さと外径を均一化すると共に外形を略真円状にして、内部導体と外部導体間の特性インピーダンス値の精度向上を図ることができ、二次成形工程を安定化させることができる発泡同軸ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明によると、内部導体と、前記内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、前記発泡絶縁層の外周に形成された外部導体とからなる発泡同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁層の外周に、略真円状の外形を有するスキン層が形成される。ここで、前記スキン層は±０．０２ｍｍの外径精度を有していることが好ましく、前記発泡絶縁層および前記スキン層を介在した前記内部導体と前記外部導体間の特性インピーダンス値の精度が±１Ωであることが好ましい。

本発明は、上記目的を達成するため、内部導体と、前記内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、前記発泡絶縁層外周に形成された外部導体とからなる発泡同軸ケーブルにおいて、前記内部導体は、４／１０００ｍｍ以下の外径精度を有し、前記発泡絶縁層は、多孔質テープ体の巻回により形成され、前記発泡絶縁層形成後略真円状の外形および±０．０２ｍｍの外径精度を有し、前記発泡絶縁層の外周に、略真円状の外形および±０．０２ｍｍの外径精度を有するスキン層が形成され、前記発泡絶縁層および前記スキン層を介在した前記内部導体と前記外部導体間の特性インピーダンス値の精度が±１Ωであることを特徴とする発泡同軸ケーブルを提供するものである。

さらに、本発明は、上記目的を達成するため、内部導体と、この内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、この発泡絶縁層の外周に形成された外部導体とを有する発泡同軸ケーブルの製造方法において、供給部より供給される前記内部導体に多孔質テープ体を巻回して前記発泡絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層形成工程で形成された発泡絶縁体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する絶縁層成形工程と、前記絶縁層成形工程で成形された発泡絶縁体の外周に厚さが均一で形状が略真円状のスキン層を形成するスキン層形成工程と、前記スキン層形成工程で形成されたスキン層の外周に複数の導電細線を編組して前記外部導体を形成する外部導体形成工程と、前記外部導体形成工程で形成された外部導体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する外部導体成形工程とからなり、前記内部導体の外径精度を４／１０００ｍｍ以下となるように形成し、前記発泡絶縁層の外径精度を±０．０２ｍｍとなるように形成し、前記スキン層の外径精度を±０．０２ｍｍとなるように形成し、前記発泡絶縁層および前記スキン層を介在した前記内部導体と前記外部導体間の特性インピーダンス値の精度を±１Ωとすることを特徴とする発泡同軸ケーブルの製造方法を提供するものである。

各請求項に記載の発明による作用・効果は以下の通りである。
（１）請求項１、２、３の発明では、多孔質テープ体の巻回を１回とし、その外周に押し出し成形によるスキン層を設けるので、絶縁体の生産性が向上し、外径精度も良くなり、押圧にも強くなる。
（２）請求項２の発明では、特性インピーダンス値の変動を少なくする為の、内部導体の凸凹と、外径変動を小さくすることができる。
（３）請求項４の発明では、多孔質テープ体を重ねを無くして巻回するので、外径の変動を更に小さくすることができ、生産性が向上する。
（４）請求項５の発明では、発泡絶縁層を形成する多孔質テープ体の比誘電率と、厚さと、機械的強度のバラツキを少なくして、絶縁層の比誘電率と外径の変動を少なくすると共にテープ体の巻回張力を一定化することができる。
（５）請求項６、１０の発明では、発泡体のスキン層を設けるので、絶縁体の比誘電率が大きくならず、各伝送特性が大きくならない。
（６）請求項７の発明では、外径および外形の成形精度が向上する。
（７）請求項８、１２の発明では、外部導体の生産性が向上する。また、外部導体の外径および外形の成形精度が向上する。
（８）請求項９の発明では、ケーブルの柔軟性が向上する。また、編組体の空隙が無くなり編組体が絶縁体に密着するので、外部導体の外径および外形の成形精度が向上する。
（９）外部導体としては、厚さ１〜３μｍの銀メッキ軟銅線に、厚さ０．２〜０．５μｍの錫合金メッキを施して外径公差を±２／１０００ｍｍとした２層メッキ軟銅線の編組体により構成することが好適である。また、外部導体としては、厚さ１〜３μｍのニッケルメッキ軟銅線に厚さ０．２〜０．５μｍの錫合金メッキを施して外径公差を±２／１０００ｍｍとした２層メッキ軟銅線の編組体により構成してもよい。これにより、編組体の各素線が、ケーブルに機械的ストレスを受けた際に、移動可能となる。また、編組体の滑り性が向上するので、ケーブルの柔軟性が向上し、絶縁体への密着性が向上する。
（１０）錫合金メッキは、錫と銅とからなり、銅の含有比率は０．６〜２．５％であることが好適である。これにより、銅の拡散が防止され、ウイスカの発生、成長が抑制され、編組体素線の滑り性が向上する。
（１１）請求項１１の発明では、内部導体と発泡絶縁層およびスキン層、スキン層と外部導体との密着一体化を向上させ、ケーブルが略真円状に成形されるので、生産性、伝送特性が向上する。
（１２）請求項１２の発明では、発泡体スキン層が発泡絶縁層と密着して一体化され機械的強度が改善され生産性が向上する。

本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルを示す。 本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルを示す断面図であり、外部導体３を導電箔の縦添えにより形成したものを示す。 本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルを示し、外部導体３を導電箔の巻回により形成したものを示す。 本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルの製造方法を示す説明図であり、内部導体１外周に多孔質テープ体２１を巻回して発泡絶縁層２を形成しその後成形する工程を示す。 本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルの製造方法を示す説明図であり、外部導体３を編組体で形成しその後成形する工程を示す。 本発明に従う実施例の発泡同軸ケーブルの製造方法を示す説明図であり、発泡絶縁層２外周にスキン層１１を押出により形成しその後成形する工程を示す。

以下、本発明に従う実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に従う実施例１〜３の発泡同軸ケーブルの構成を示す。図１に示されるように、本実施例の発泡同軸ケーブルは、複数の素線を有する内部導体１に、発泡絶縁層２、樹脂からなるスキン層１１、編組体の外部導体３、外被４を順次被覆して構成されるものである。

本発明に従う実施例１〜３の発泡同軸ケーブルの詳細な各構成は、後記の表１に記載されている。

内部導体１は、外径０．１６ｍｍの銀メッキ軟銅線を７ケ撚りしてなる。

発泡絶縁層２は、気孔率が６０％以上のＰＴＦＥ等の絶縁体である多孔質テープ体２１であって、例えば、テープ幅５．１ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍのものを巻回角度８０度、１／２重ねで巻回して形成される。他の実施例では、多孔質テープ体２１が重ね無しで巻回されるものであっても良く、その場合、厚さ０．２４ｍｍのテープが使用される。

発泡絶縁層２を多孔質テープ体２１の巻回しで形成する場合、多孔質テープ体２１の内側、外側等に空隙が生じるが、そのような空隙と、巻回しで得られる発泡絶縁層２の厚さ、外径とを均一にし、かつ発泡絶縁層２の外形を略真円状にする為に、内径０．９５〜０．９４ｍｍ、ダイス長３．０ｍｍの成形ダイス内に挿通して２次成形される。２次成形する方法は後述する。

発泡絶縁層２の外周に設けられるスキン層１１は、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂の充実層または発泡層から成る。充実層の場合は、仕上がり外径１．１５ｍｍ±０．０２ｍｍとし、ＰＰ、ＰＥ樹脂またはＦＥＰ樹脂の押し出し成形により形成される。発泡層の場合は、その厚さは出来るだけ薄くして、仕上がり外径は１．１５ｍｍ±０．０２ｍｍとし、ＰＰ、ＰＥまたはＦＥＰ樹脂層の押し出し成形により形成される。

発泡絶縁層２とスキン層１１から成る絶縁層のト−タル比誘電率は、発泡絶縁層２の気孔率とスキン層１１の気孔率の合成気孔率により決定される。そのため、スキン層１１を充実層とする場合は、発泡絶縁層２の気孔率を上げることが必要となる。例えば、スキン層１１をＦＥＰ樹脂の充実層で形成する場合は、その比誘電率が２．１であり、その厚さを０．０９ｍｍ、同軸ケーブルの特性インピ−タンス値を５０Ωとした場合は、発泡絶縁層２とスキン層１１からなる絶縁層全体の比誘電率は１．３８となり、絶縁層全体の気孔率は６０％となる。

また、例えば、スキン層１１をＰＥ樹脂の発泡層とする場合は、スキン層１１そのものが機械的強度、即ち、曲げ、捻り、押圧、屈曲等による潰れ、変形等を受けることを極力少なくするために、その気孔率を５０％以内にする必要がある。そして、その厚さを０．０９ｍｍ、同軸ケーブルの特性インピーダンス値を５０Ωとした場合は、発泡絶縁層２とスキン層１１からなる絶縁層全体の比誘電率は１．４５となり、絶縁層全体の気孔率は５５％となる。

スキン層１１を形成した後、図６に示されるように、成形ダイス２６に挿通することによりケーブルの外径および外形が成形される。スキン層１１が充実層である場合はスキン層１１形成後の外径および外形の成形が不要であるが、スキン層１１を発泡層にする場合は、発泡化による外径の精度が不安定になるのでスキン層１１形成後の外径および外形の成形が必要となる。

外部導体３は、編組体または導電箔の縦添え、巻回等により形成される。同軸ケーブルに柔軟性が要求されない場合、即ち一度配線されたら動かさない固定配線等に適用される場合には、銅テープまたは銅テープとプラスチックテープ等からなる導電箔の縦添え、巻回等により形成されてもよい。

外部導体３が編組体または導電箔を縦添えして形成される場合（図２）、絶縁体に縦添えした後に所定径を有するダイスにより絞られるときの引っ張り力に耐えるように編組体または導電箔の抗張力が必要になる。外部導体３が編組体または導電箔を巻回して形成される場合（図３）、巻回時の引っ張り力に耐えるように編組体または導電箔の抗張力が必要になる。例えば、外部導体３が銅箔テープ体から形成される場合、前記抗張力を与える為には０．０４ｍｍの厚さが必要とされるが、外部導体３が銅箔とプラスチックテープ体との複合テープ体から形成される場合、前記抗張力を与えながら銅箔の厚さは０．０１ｍｍまで薄くできる。

ドレインワイヤー３１は、本実施例では、図２に示されるように、絶縁体上に縦添えしたものとしたが、特性インピ―タンス値の変動を少なくすること、後述するように外部導体外周の外径、外形等の成形を行うこととの関係から、導電箔外周に設けることが好ましい。

ドレインワイヤー３１としては、内部導体と同じものを使用するか、若しくは、外部導体を接続加工する際の強度を満足できれば、内部導体を構成する素線の太さ以下の細いものを適用しても良い。

更に特性インピーダンスのバラツキを少なくして安定させる為には、ドレインワイヤー３１の使用を止めて、導電箔の縦添えまたは巻回により構成されたものの外周に、導電細線の編組体または横巻体で外部導体を構成することもできる。

表１に示される（外部導体３を導電箔の巻回、縦添えとした）実施例２、３では、ドレインワイヤー３１を絶縁体上に縦添えして構成した。

外部導体３が編組体で形成される場合は、図５に示されるように、編組され、その後、その外径および外形が成形される。

外部導体３を導電箔の巻回で形成する場合、その外径、外形を成形するには、図４に示される多孔質テープ体２１の巻回後の成形方法が同様に適用される。外部導体３を導電箔の巻回で構成するには、巻回に必要な幅を有する導電箔を用意し、１／４以下の重ねをもって巻回する。巻回後は、巻回により生じる絶縁体と導電箔の隙間を無くし、かつ導電箔を略真円状に成形する為に、所定内径を有する成形ダイスに挿通して外形を成形する。導電箔の巻回で形成される外部導体３の具体例は表１の実施例２に示されるものであり、厚さ０．０１ｍｍの銅テープと、厚さ０．００６ｍｍのＰＥＴ等のプラスチックテープとからなる複合テープ体で、テープ幅５．５ｍｍのものを巻回して形成される。巻回後の成形は、内径１．７０ｍｍ、長さ１．５ｍｍの成形ダイス内に、速度１０ｍ／ｍｉｎで挿通して行う。

外部導体３を導電箔の縦添えで形成する場合、縦添えに必要な幅を有する導電箔を用意し、絶縁体に沿って一部重ね部をもって縦添えし、所定内径を有する成形ダイスに挿通して外部導体を成形する。導電箔の縦添で形成される外部導体３の具体例は、表１の実施例３に示されるものであり、厚さ０．０１ｍｍの銅テ−プと、厚さ０．００６ｍｍのＰＥＴ等のプラスチックテープとからなる複合テープ体で、テープ幅５．５ｍｍのものを縦添えして形成される。縦添え後の成形は、内径１．６８ｍｍ、長さ１．５ｍｍの成形ダイス内に、速度４０ｍ／ｍｉｎでもって挿通して行う。

外部導体３を導電箔の巻回または縦添えにより形成する場合の外部導体３の２次成形は、前記したように成形ダイス内に挿通して行う他、後述するように成形ダイスに超音波を印加して成形することも可能である。

以下、本発明に従う発泡同軸ケーブルの製造方法を説明する。

発泡同軸ケーブルの製造方法は、供給部より供給される内部導体に多孔質テープ体を巻回して発泡絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、絶縁層形成工程で形成された発泡絶縁層を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径と略真円状に成形する絶縁層成形工程と、絶縁層成形工程で成形された発泡絶縁層の外周に厚さが均一で形状が略真円状のスキン層を形成するスキン層形成工程と、スキン層形成工程で形成されたスキン層の外周に外部導体を形成する外部導体形成工程と、外部導体形成工程で形成された外部導体を所定内径を有する外部導体成形ダイスに挿通して所定外径と略真円状に成形する外部導体成形工程とから成る。

図４を参照して、絶縁層形成工程および絶縁層成形工程を説明する。

まず、図４に示すように、撚り合わせ導体（内部導体）１が、供給部（図示されず）から、テープ体供給部１５および第１、第２、第３のガイドダイス３０ａ、３０ｂ、３０ｃから構成されるテープ巻き装置に供給される。

供給された内部導体１は、矢印Ｙ１の方向に所定の回転数で回転させられる。この回転する内部導体１は、所定速度で矢印Ｙ２の方向に送られることにより、第１ガイドダイス３０ａを通過した後、第２ダイス３０ｂの手前で、テープ体供給部１５から供給される気孔率６０％以上の多孔質テープ体２１が巻回される。これは、多孔質テープ体２１を内部導体１に対して、角度８０°、テープ張力３００ｇにして、内部導体１自体の矢印Ｙ１方向の回転により、内部導体１の外周に１／２重ねで巻回し、更に、その外周にもう一度テープ体を巻回するものである。

このように巻回された多孔質テープ体２１は、第２ガイドダイス３０ｂを通過し、この通過により形成されたテープ巻体１０は、第２と第３のガイドダイス３０ｂ、３０ｃ間に配置された第１と第２の成形ダイス３１ａ、３１ｂに挿通される。この挿通時に、各成形ダイス３１ａ、３１ｂの内径による絞り力によって発泡絶縁層２が成形される。但し、第１の成形ダイス３１ａは、内径１．１３ｍｍ、ダイス長３．０ｍｍ、第２の成形ダイス３１ｂは、内径１．１２ｍｍ、ダイス長３．０ｍｍであり、テープ巻体１０の通過速度は、１０ｍ／ｍｉｎとした。

このように成形された発泡絶縁層２の外形は略真円円筒体状になり、内部導体１との密着が良くなり、厚さの不均一、外形の凸凹、外径のバラツキ等が減少される。成形ダイス３１ａ、３１ｂによるテープ巻体１０の成形をよりスムースに行うために、成形ダイス３１ａ、３１ｂ等を所定の回転数で回転させても良い。更にテープ巻きと、テープ体の焼成とを同時に行う場合は、成形ダイス３１ａ、３１ｂを焼成温度に加熱しても良い。発泡絶縁層２が形成されたテープ巻体１０は巻取装置（図示されず）において巻き取られる。

図６を参照して、スキン層形成工程を説明する。

先ず、多孔質テープ体２１を巻回したスキン層形成前ケーブル１０´が供給装置Ａから供給される。スキン層形成前ケーブル１０´は、押し出し成形前に、成形ダイス２２に挿通されて所定外径と略真円状の外形に成形される。次いで、所定外径と略真円状の外形に成形されたスキン層形成前ケーブル１０´は、押し出し装置２３の押し出しダイ２４に入り、所定外径のスキン層１１が形成される。次いで、所定外径のスキン層１１が形成されたスキン層形成後ケーブル１０"は、所定温度にした成形ダイス２６中に挿通して二次成形される。成形ダイス２６により成形されたスキン層形成後ケーブル１０"は、冷却槽２７により冷却された後、巻き取り部Ｂにより巻き取りされる。

上記スキン層１１の形成方法において、成形ダイス２６の使用条件は、例えば、スキン層１１がオレフィン系樹脂の発泡体層である場合、内径１．１５ｍｍ、加熱温度１１０〜１５０℃、成形速度４０ｍ／ｍｉｎである。

また、上記スキン層１１の形成方法において、発泡体層からなるスキン層１１の外径変動が大きくなる場合は、その変動に合わせて成形タイス２６を２段にすることにより、序々に外径を成形することが望ましい。

図５を参照して、外部導体形成工程および外部導体成形工程を説明する。ここで、以下では外部導体３を複数の編組用素線を編組することにより形成する方法（上記実施例１に対応）を述べる。なお、外部導体３を導電箔の巻回、縦添えとすることにより形成する方法（上記実施例２、３に対応）は、上述した通りである。

まず、上記の絶縁体形成工程にて内部導体１の外周に多孔質テープ体２１を巻回して、所定外径および所定外形を有するように成形されたテープ巻体１０は、編組装置４０に供給され、編組装置４０の第１、第２のガイドダイス４１、４２と、成形ダイス４３に挿通される。

成形ダイスの役割も果たす第１ガイドダイス４１により、テープ巻体１０のガイドを行うと共に、編組する前のテープ巻体１０が所定外径および所定外形に成形される。

第１ガイドダイス４１を通過したテープ巻体１０は、複数の編組用素線４４を有して交互に反対方向に回転する編組装置４０の回転により、編組用素線４４が編み込まれて第２ガイドダイス４２の直前で編組される。

この編組後、成形ダイスの役割も果たす第２ガイドダイス４２に挿通されることによって外周の成形が行われ、さらに成形ダイス４３に挿通されることにより編組した外部導体３が形成される。但し、成形ダイス４３は、内径１．５ｍｍ、ダイス長３．０ｍｍであり、編組装置４０の稼動時のみ、図示せぬモータで編組速度の略１０倍の回転数で回転させ、外部導体３を成形するものとする。

また、成形ダイス４３による外部導体３の成形時には、外部導体３がその長さ方向に引っ張られて絞られる為に、発泡絶縁層２により密着して外部導体３と発泡絶縁層２間の空隙部がなくなり外部導体３内径が、より発泡絶縁層２外径の値に近くなり、外部導体３厚さの不均一、外形の凸凹、外径のバラツキ等を減少させて、略真円円筒体状に近づき、特性インピーダンス値の一定化とその変動が少なくなる。外部導体３が形成されたケーブルは、後置される巻取装置（図示されず）により巻き取られる。

この他、外部導体成形工程において、成形ダイス４３に超音波振動を印加して所定振動を外部導体３の外径方向に与えて成形してもよい。

即ち、テープ巻体１０に編組用素線４４をもって外部導体３を編組したケーブルを成形ダイス４３に挿通して成形する際に、成形ダイス４３に、超音波発振装置（図示されず）によって、例えば、周波数２０〜４５ｋＨｚ、振幅数５μｍ、出力２００〜７００Ｗの超音波振動を印加して外部導体３を成形する。この成形により外部導体３は発泡絶縁層２と密着一体化して、外部導体３の厚さは均一化し、外形の凸凹は無くなり略真円状に成形される。

上記外部導体成形工程は、外部導体形成工程の後に設けられているが、外被形成工程の直前に単独で設けるか、又は、外部導体形成工程の後と外被形成工程の直前の両方に設けてもよい。

以上述べたような絶縁体形成・成形工程、スキン層形成工程および外部導体形成・成形工程を行った後に、外被形成工程を実施することによって、図１に示すように、内部導体１上に、発泡絶縁層２、スキン層１１、外部導体３、外被４が順次被覆された発泡同軸ケーブルが形成される。

表２は、上記した発泡絶縁層２上にスキン層１１を形成して絶縁層を構成した実施例１〜３の発泡同軸ケーブルの特性インピーダンスの精度を測定した結果を示す。

なお、実施例１〜３の詳細な各構成は、前記の表１に記載されている。特性インピーダンス値は、ＴＤＲ法により測定した。

この結果、発泡絶縁層２上にスキン層１１を形成して絶縁層を構成した実施例１〜３の発泡同軸ケーブルでは、特性インピーダンス値がすべて５１．０±１Ωの範囲内に収まっており、内部導体と外部導体間の特性インピーダンス値の精度が±１Ωの範囲にあることが判明する。

従って、本発明に従う、発泡絶縁層２上にスキン層１１を形成して絶縁層を構成した実施例１〜３の発泡同軸ケーブルでは、特性インピーダンスの精度が顕著に向上していることが確認された。

本発明の発泡同軸ケーブルによれば、内部導体と、前記内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、前記発泡絶縁層外周に形成された外部導体と、前記外部導体外周に形成された外被からなる発泡同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁層の外周に、略真円状の外形を有するスキン層が形成されるようにしたので、伝送速度を高速化し、特性インピーダンス値の精度を向上し、ケーブルの柔軟性を良くし、ケーブルに加わる曲げ、捻り、押圧、摺動等の機械的ストレスを受けても、そのストレスを低減することで所定の機械的強度を維持すると共に特性インピーダンス値の変化を少なくすることができる。

また、本発明の発泡同軸ケーブルの製造方法によれば、内部導体と、この内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、この発泡絶縁層の外周に形成された外部導体とを有する発泡同軸ケーブルの製造方法において、供給部より供給される前記内部導体に多孔質テープ体を巻回して前記発泡絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層形成工程で形成された発泡絶縁体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する絶縁層成形工程と、前記絶縁層成形工程で成形された発泡絶縁体の外周に厚さが均一で形状が略真円状のスキン層を形成するスキン層形成工程と、前記スキン層形成工程で形成されたスキン層の外周に前記外部導体を形成する外部導体形成工程と、前記外部導体形成工程で形成された外部導体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する外部導体成形工程とからなるようにしたので、発泡絶縁層および外部導体の厚さ、外径を均一化すると共に外形を略真円状にして、内部導体と外部導体間の特性インピーダンス値の精度向上を図ることができ、二次成形工程を安定化させることができる。

Claims (12)

1. 内部導体と、前記内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、前記発泡絶縁層外周に形成された外部導体とからなる発泡同軸ケーブルにおいて、
   前記内部導体は、４／１０００ｍｍ以下の外径精度を有し、
   前記発泡絶縁層は、多孔質テープ体の巻回により形成され、前記発泡絶縁層形成後略真円状の外形および±０．０２ｍｍの外径精度を有し、
   前記発泡絶縁層の外周に、略真円状の外形および±０．０２ｍｍの外径精度を有するスキン層が形成され、
   前記発泡絶縁層および前記スキン層を介在した前記内部導体と前記外部導体間の特性インピーダンス値の精度が±１Ωであることを特徴とする発泡同軸ケーブル。
2. 前記内部導体は、２／１０００ｍｍ以下の外径精度を有し１〜３μｍ厚さの銀メッキが施された銀メッキ軟銅線を撚り合わせて構成される請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
3. 前記発泡絶縁層は、前記多孔質テープ体を前記内部導体の外周に１／２重ねで巻回してなり、巻回後の絶縁体の厚さおよび外径の変動がそれぞれ、±０．０１ｍｍ、±０．０２ｍｍであり略真円状に形成される請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
4. 前記発泡絶縁層は、前記多孔質テープ体を前記内部導体の外周に重ね無しで巻回して構成される請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
5. 前記多孔質テープ体は、その気孔率が６０％以上、気孔精度が±５％、厚さの公差が±３μｍ、圧縮応力が０．２４〜０．２８ｋｇ重である場合に、０．６〜０．８％の圧縮変形歪みを有する焼成ＰＴＦＥテープ体である請求項１、３または４の何れかに記載の発泡同軸ケーブル。
6. 前記スキン層は、ポリオレフィン系樹脂またはフッ素系樹脂である発泡率が５０％以下の発泡体からなる請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
7. 前記スキン層は、ポリオレフィン系樹脂またはフッ素系樹脂である押し出し充実体からなる請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
8. 前記外部導体は、導電性金属箔または導電性金属箔とプラスチック層とからなる複合テープ体を巻回または縦添えして形成され、略真円状の外形および±０．０２ｍｍの外径精度を有する請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
9. 前記外部導体は、多数の導電細線を編組して形成され、略真円状の外形および±２％の外径精度を有する請求項１に記載の発泡同軸ケーブル。
10. 内部導体と、この内部導体の外周に形成された発泡絶縁層と、この発泡絶縁層の外周に形成された外部導体とを有する発泡同軸ケーブルの製造方法において、
    供給部より供給される前記内部導体に多孔質テープ体を巻回して前記発泡絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    前記絶縁層形成工程で形成された発泡絶縁体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する絶縁層成形工程と、
    前記絶縁層成形工程で成形された発泡絶縁体の外周に厚さが均一で形状が略真円状のスキン層を形成するスキン層形成工程と、
    前記スキン層形成工程で形成されたスキン層の外周に複数の導電細線を編組して前記外部導体を形成する外部導体形成工程と、
    前記外部導体形成工程で形成された外部導体を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径および略真円状外形を有するように成形する外部導体成形工程とからなり、
    前記内部導体の外径精度を４／１０００ｍｍ以下となるように形成し、
    前記発泡絶縁層の外径精度を±０．０２ｍｍとなるように形成し、
    前記スキン層の外径精度を±０．０２ｍｍとなるように形成し、
    前記発泡絶縁層および前記スキン層を介在した前記内部導体と前記外部導体間の特性インピーダンス値の精度を±１Ωとすることを特徴とする発泡同軸ケーブルの製造方法。
11. 前記スキン層形成工程は、押し出し成形により５０％以下の発泡率を有する発泡体スキン層を形成する工程、および前記形成された発泡体スキン層を所定内径を有する成形ダイスに挿通して所定外径と略真円状外形を有するように成形するスキン層２次成形工程を含む請求項１０に記載の発泡同軸ケーブルの製造方法。
12. 前記外部導体形成工程は、複数の導電細線を編組する代わりに、前記スキン層の外周に、導電性金属箔または導電性金属箔とプラスチック層の複合テープ体を巻回または縦添えして前記外部導体を形成する工程である請求項１０に記載の発泡同軸ケーブルの製造方法。

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