JPH07501668A - 低トルクのマイクロ波同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 低トルクのマイクロ波同軸ケーブル 技術分野 本発明は、高分子誘電性絶縁体、その絶縁体の上の導電性層、及び高分子保護ジ ャケットによって囲まれたマイクロ波エネルギー導体を有するタイプの、曲げ又 はトルクの力が非常に低いことが必要な用途に使用するためのマイクロ波信号伝 送用の同軸ケーブルに関する。

発明の背景 絶縁材の周りを導電性金属箔の層で螺旋状に巻いて遮蔽した絶縁されたマイクロ 波導体と、保護ジャケットを有するタイプのマイクロ波伝送ケーブルは一般に剛 性が高く、このため損傷なしに曲げることが難しい。このタイプのマイクロ波ケ ーブルには多数の用途があり、最も顕著にはジンバル機構であるが、剛性が低い 又は容易に曲がるケーブルを必要としている。これらのジンバル機構は概して運 動のための駆動力か制限され、この機構の各々の成分はトルクに対しててきるだ け最小限の抵抗を示す必要がある。本発明は、より柔軟てより曲げ易いマイクロ 波ケーブル及びその製造方法を提供する。

発明の要旨 本発明の低トルクのマイクロ波同軸ケーブルは、好ましくは延伸ポリテトラフル オロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む高分子誘電性絶縁材で囲まれた、好ましくは銀 メッキした銅の撚線の金属導体を含んでなる。絶縁したマイクロ波導体の周りに 導電性金属の遮蔽層を螺旋状に巻いて、絶縁した導体を囲む。好ましい金属は、 例えば銀メッキした銅の箔である。

螺旋状に巻いた金属箔の遮蔽は、マイクロ波導体をさらに遮蔽してケーブルに強 度部材を提供するために、金属編組の層で囲む。編組の好ましい材料は、例えば 銀メッキした銅、銀メッキしたスチール、銀メッキした銅クラツドスチールであ る。導電性の強度のあるポリマー繊維もまた編組の材料として使用可能である。

保護ポリマーのジャケットは、一般に押し出し又はテープ巻き付けによって編組 の外側のケーブルに適用する。

ケーブルの絶縁材の周りに巻いた導電性金属箔の層の間、及び編組の撚線と箔層 の間の隙間には、金属と金属の接触面を潤滑するためのグラファイト粒子が存在 する。グラファイト粒子は、外側の不浸透性ジャケットを適用する前の製造工程 において、好ましくはイソプロパツールのようなアルコールの液体中に懸濁した グラファイト粒子の浴の中に沈めた、間隔を設けた一連のローラーの上と間にケ ーブルを通して適用する。このようにグラファイトは、絶縁材の周りに巻くべき 箔の上にコーティングして、箔をケーブルに巻いた後にアルコールから箔の層に 適用して、或いはケーブルの箔の層の周りに編組を形成した後にアルコールから 編組に適用してケーブルに適用することができる。

ケーブルはグラファイト／アルコール浴を少なくとも１回通過させるが、より一 般には、ケーブルをローラーにさらに通しても柔軟性の有意な向上か生じないま て数回通過させる。ケーブルの柔軟性を最大限にするに必要なローラーを通過さ せる回数を決めるため、簡単なケーブルの剛性試験を用いる。また、ローラーの 数と大きさ、それらの間隔もケーブルの曲げに影響する。ケーブルの所望の柔軟 性を達成しようとして、小さな直径の間隔の広いローラーで必要以上のケーブル の通過や曲げを採用することは望ましくない。ケーブルの構造破壊をもたらす因 子である。所望の柔軟性とケーブルの最小限の構造破壊を達成するため、ケーブ ルの柔軟性を達成する因子とケーブルの損傷を生じることがある因子をバランス することが必要である。理想的には、ローラー工程が完了した後にケーブルの信 号伝送特性は完全に保持される。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のケーブルの構造かよく見えるように層を除去した本発明のマイ クロ波ケーブルの透視図である。

図２は、本発明のプロセスに使用する装置の略図である。

発明の詳細な説明 本発明の重要な詳細をより明らかにするため、次に図面を参照して本発明を説明 する。

図１は、本発明のケーブルの構造を見易くするために層を部分的に除去した本発 明のマイクロ波ケーブルの透視図である。中央の導体１は導電性金属、好ましく は貴金属である。柔軟な曲げ易いケーブルのためには銀メッキした銅の導体か好 ましく、最も好ましくは、銀メッキした銅の撚線である。また、柔軟性がそれ程 大きな問題ではない場合、銀メッキした中実の銅の導体を使用することもてきる 。

導体ｌを、マイクロ波信号を伝送するに有用な誘電性絶縁体、好ましくは延伸ポ リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような多孔質絶縁材で囲む。

延伸ＰＴＦＥは最も好ましい絶縁材であり、組成と製造法の両方が米国特許第３ ９５３５６６号、同３９６２１５３号、同４０９６２２７号、同４１８７３９０ 号、同４４７８６６５号、同４９０２４２３号、同５０３７５５４号に充分に開 示されており、これらの特許は参考にして含まれる。所望の厚さの絶縁材を形成 するために充分な数の延伸ＰＴＦＥテープの層で導体ｌの周りを螺旋状に巻いて 延伸ＰＴＦＥを適用する。通常はテープ巻きっけ工程の後にテープを焼結し、堅 固な多孔質絶縁材とする。

絶縁材２は、絶縁材２の周りに螺旋状に適用した銀メッキした銅箔又はメタライ ズしたポリマーテープの巻回であることができる導電性遮蔽材３の層で囲む。絶 縁材３は、金属メッキした導電性ワイヤー又は箔のストリップの編組の導電性遮 蔽材４でさらに囲み、典型的には銀メッキした銅が好ましく、これはマイクロ波 伝送に有用であることが見出されている。また、銀メッキしたスチール、又は銀 メッキした銅クラツドスチールも使用可能である。編組遮蔽材４とケーブルは全 体として外側保護高分子ジャケット５によって完成し、外側保護高分子ジャケッ ト５は、延伸ＰＴＦＥテープ又は他のポリマーのテープを巻き付けて形成するこ とができ、又はポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン 、又は熱可塑性フルオロポリマー樹脂のような熱可塑ポリマーの押し出しによっ て形成することもできる。本発明について、できるだけ柔軟であり、さらに柔軟 性に加えてケーブルに望まれる他の特性をバランスよく提供するために、ジャケ ットは非常に薄くあるべきであり、剛性の低い材料であるべきである。

箔又はテープ３及び編組４の金属表面上にグラファイトの粒子６が存在する。グ ラファイト６は、通常はイソプロパツールであるアルコールの５０部中に１部の グラファイトを含む浴から適用する。

ケーブルにジャケット５を適用する前に、アルコール中にグラファイトを含む浴 の中に配置した一式のローラーの間及び周囲にケーブルを通過させるといった製 造工程を経る。ローラーの間でケーブルが前後に曲がるにつれ、グラファイト粒 子は箔又はテープ３と編組４の金属表面の間のケーブルの中に徐々に入り込み、 したかってその後ケーブルを曲げたときにこれらの表面を潤滑する。このように して曲げてグラファイトで処理したケーブルは、処理前よりも約２／３はと剛性 が低く、ケーブルを使用時に規則的及び適当に曲げた場合、曲げに要するエネル ギーは著しく少なくてすむ。

図２はケーブルにグラファイトを適用するプロセスの略図である。

アルコール中にグラファイト粒子を含む浴がトレー１３を満たしてし）る。ジャ ケット５を適用する前に、本発明のケーブルは水平ローラーの上の貯蔵リール７ から離れて浴ＩＯの中に入り、そこで水平ローラー９と垂直ローラー１１の上と 間を通過し、浴の中で移動する間中に曲げられる。次いで曲げ処理してグラファ イトを含浸したケーブルを貯蔵リール１２に回収する。ローラー９とＩ＋は、浴 １０を通過するにおいてケーブルに適用する曲げの程度を変えるために、相互に 近くに又は遠くに調節することかできる。処理する種々の各々のケーブルについ て、洛中の成る曲げの程度がケーブルの剛性の最小を生じ（又は柔軟性の最大を 達成）、それ以上的げることは柔軟性を付加するよりもケーブルに損傷を生じさ せ易いことが分かつてし喝。

このため一般に、浴中での適切な曲げとそれによって得られる柔軟性にはバラン スがある。浴中ての合理的に高い濃度のグラファイト粒子は、浴中のローラーを ケーブルが１回以上通過する間にローラーの間でケーブルが曲げられる最小の数 で最大程度の柔軟性を達成することを助長する。

グラファイトはいくつかの仕方で浴からケーブルに適用することができ、即ち、 ケーブルに適用する前に遮蔽用箔にコーティングする、又はケーブルに箔を適用 した後に箔の上に配置する、又は編組をケーブルに適用した後に編組の上に配置 する。

次の表は、１部のイソプロパツール中の５０部のグラファイト粒子の浴を１回以 上通過させた後のケーブルの剛性の試験結果を示す。

テレダインテーパー剛性試験機（Ｔｅｌｅｄｙｎｅ　Ｔａｂｅｒ　５ｔｉｆｆｎ ｅｓｓ　Ｔｅ５ｔｅｒ。

Ｍｏｄｅｌ　Ｖ−５１５０−Ｂ）を使用し、テーパー剛性をダラム・センナメー トル単位で測定し、インチ・オンス単位に変換した。この試験機は米国特許第２ ４６５１８０号、同２０６３２７５号、及びＴｅ１ｅｄｙｎｅ　Ｔａｂｅｒ（Ｎ ｏｒｔｈＴｏｎａｎａｎｄａ、　Ｎ、Ｊ、）より入手できる操作マニュアルに詳 しく説明されている。また、トルク検出剛性試験機（Ｔｏｒｑｕｅ−Ｗａｔｃｈ 　５ｔｉｆｆｎｅｓｓＴｅｓｔｅｒ、　Ｗａｔｅｒｓ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉ ｎｇ社（Ｗａｙｌａｎｄ、　Ｍａｓｓ、）より提供）を剛性試験に使用した。ト ルク検出装置は剛性測定のために、検量したスプリングを捩じる抵抗を利用する （ＤＢＳ特許１７７８８９）。

本発明のケーブルは、例えば装置の必要な重量や動力を最小限にすることに役立 つように、信号ケーブルの移動や曲げに要するエネルギーが少ないことが望まれ る周期的に動く装置に信号を送るケーブルのような、優れたマイクロ波伝送特性 を保持しながら柔軟性が大きいことが有用な用途に極めて有用である。

ｒつ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年５月ンｂ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．次の構成成分を内側から外側に順に含むトルク抵抗が低いマイクロ波同軸ケ ーブル： （ａ）高分子誘電性絶縁材で囲まれた中央の金属導体（ｂ）導電性金属の遮蔽層 （ｃ）編組金属の遮蔽層 （ｄ）保護高分子のジャケット層 （８）金属の遮蔽層と編組の遮蔽層の間に位置するグラファイト粒子。 ２．該高分子誘電性絶縁材が延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む請求の範囲 第１項に記載のケーブル。 ３．該導電性遮蔽層が、螺旋状に巻いた銀メッキ銅箔を含む請求の範囲第２項に 記載のケーブル。 ４．該導電性金属の遮蔽層が、金属をコーティングしたポリマーのテープを含む 請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ５．該編組金属の遮蔽が、銀メッキした金属撚線の編組を含む請求の範囲第１項 に記載のケーブル。 ６．該銀メッキした金属が銅、スチール、又は銅クラッドスチールである請求の 範囲第５項に記載のケーブル。 ７．該中央の導体、該導電性遮蔽層、該編組金属の遮蔽が銀メッキした銅を含む 請求の範囲第３項に記載のケーブル。 ８．高分子誘電性絶縁材で囲まれた中央の金属導体と導電性金属の遮蔽層を含む マイクロ波ケーブルを、アルコール中のグラファイト粒子の浴の中の間隔を設け た一連のローラーの間を通過させて該浴中で該ケーブルを曲げる工程を少なくと も１回含むトルク抵抗の低いマイクロ波同軸ケーブルの製造方法。 ９．該導電性金属の遮蔽層の上を編組金属の遮蔽層で囲んだケーブルに適用する 請求の範囲第８項に記載の方法。 １０．高分子誘電性絶縁材の層、該絶縁材を囲む導電性金属テープを巻いた又は 金属をコーティングしたポリマーのテープを巻いた遮蔽材の層、該遮蔽材に巻い たテープを囲む編組金属の遮蔽層、及び保護ポリマーのジャケットを有するトル ク抵抗の低いマイクロ波同軸ケーブルの製造方法であって、該絶縁材の周りに該 導電性金属テープ又は該金属をコーティングしたポリマーのテープを巻きつける 前に、該導電性金属テープ又は該金属をコーティングしたポリマーのテープをグ ラファイト粒子でコーティングする方法。 １１．作成後の該ケーブルを、該ケーブルを曲げるために間隔を設けて配置した いくつかの水平及び直立のローラーの組の間を少なくとも１回該ケーブルを通過 させて曲げる請求の範囲第１０項に記載の方法。