JP5742789B2 - 差動信号伝送用ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、数Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を数ｍから数十ｍ伝送させる信号波形劣化の小さい差動信号用ケーブルに関するものである。

数Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を扱う、サーバ・ルータ・ストレージ製品において、機器間、あるいは、機器内の基板間の信号伝送には差動信号による伝送が用いられており、その電気的接続には差動信号用ケーブルが用いられている。

差動信号による伝送では、位相を１８０度反転させた信号を２つの導線で伝送し、受信側で受信した各信号の差分を合成・出力する。２つの導線に流れる電流は、位相が互いに逆方向を向いて流れるため、伝送線路から放射される電磁波を小さくでき、また、外部から受けたノイズは２つの導線に等しく重畳するので、受信側で差分を合成出力することで、ノイズによる影響を打ち消すことができる。これらの理由から、高速信号には、差動信号による伝送がよく用いられる。

従来の差動信号伝送用ケーブルとして、図４に示すものが知られている（特許文献１）。図４の差動信号伝送用ケーブル４１では、信号用の芯線４２を絶縁体４３で絶縁した２本の絶縁電線４４に、ポリエチレンのテープにアルミニウム等を貼り付けた金属箔テープからなるシールド導体４５を巻き付け、あるいは、縦添えしている。シールド導体４５と絶縁電線４４の間には、ドレイン線４６がシールド導体４５の導体面と接触するように縦添えされており、このドレイン線４６を接地するようにしている。さらに、シールド導体４５の外周に接着剤層４７ａと樹脂層４７ｂからなる樹脂テープ４７が巻き付けられている。

また、他の従来の差動信号伝送用ケーブルとして、図５に示すものが知られている（特許文献２）。図５の差動信号伝送用ケーブル５１は、一対の芯線４２と、一対の芯線４２を一括被覆する絶縁体４３と、絶縁体４３を被覆するシールド導体４５と、シールド導体４５の外周を被覆する樹脂テープ４７と、からなる。

差動信号伝送用ケーブル４１，５１で用いる樹脂テープ４７としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）テープなどが用いられる（特許文献３参照）。シールド導体４５にＰＥＴテープなどの樹脂テープ４７を巻き付ける際には、巻いた樹脂テープ４７がほどけないように接着剤層４７ａが重なるように巻き付ける。もし、接着剤層４７ａのない樹脂テープを用いた場合、樹脂テープがほどけてしまう。

図４の差動信号伝送用ケーブル４１では、端末加工を行う際には、芯線４２とドレイン線４６を残すように剥き出せばよいので、樹脂テープ４７の接着剤層４７ａとシールド導体４５が接着していても問題はない。

他方、図５の差動信号伝送用ケーブル５１では、ドレイン線４６を有さないため、シールド導体４５を接地する必要があり、端末加工を行う際にはシールド導体４５を露出させなければならない。しかし、差動信号伝送用ケーブル５１では、樹脂テープ４７の接着剤層４７ａを内側にして巻いているため、シールド導体４５と樹脂テープ４７が接着されてしまい、端末加工の際にシールド導体４５を露出させることが困難である。

なお、樹脂テープ４７の接着剤層４７ａを外側にして巻くことも考えられるが、この場合、表面に接着剤層４７ａが露出してしまうため、特許文献４に記載されるように、接着剤層４７ａが外側になるように巻き付けた樹脂テープ４７の外周に、接着剤層４７ａが内側となるようにさらに樹脂テープ４７を巻き付けて、樹脂テープ４７の接着剤層４７ａ同士を向かい合わせた構造とする必要がある。このように構成すれば、シールド導体４５と樹脂テープ４７が接着されないため、端末加工の際に容易にシールド導体４５を露出することが可能であるが、樹脂テープ４７を２度巻かなければいけないため作業工程が増加する。

特開２０１２−９３２１号公報 特開２０１１−１８７２９０号公報 特開２００８−１８１７５５号公報 特開２０１２−２７２０９号公報

上述のように、ドレイン線４６がある差動信号伝送用ケーブル４１では、端末加工の際に、芯線４２とドレイン線４６を残してカットしてしまえばよかったが、ドレイン線４６のない差動信号伝送用ケーブル５１では、シールド導体４５を接地させなければならず、そのためにシールド導体４５を露出させなければならない。

しかしながら、シールド導体４５を押さえるために巻く樹脂テープ４７は片面に接着剤層４７ａがあるため、接着剤層４７ａを内側にして巻くとシールド導体４５と樹脂テープ４７が接着してしまい、シールド導体４５を露出させることが困難となる。

シールド導体４７を剥き出す作業を容易に行うためには、ドレイン線４６のない差動信号伝送用ケーブル５１では、樹脂テープ４７を接着剤層４７ａを向かい合わせるように２度巻かなければならず、作業工程の増加を招いてしまう。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、樹脂テープを２度巻く必要がなく、端末加工の際に容易にシールド導体を露出させることが可能な差動信号伝送用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、一対の芯線と、該一対の芯線を一括被覆する絶縁体と、該絶縁体を被覆するシールド導体と、該シールド導体を被覆する樹脂テープと、を備えた差動信号伝送用ケーブルにおいて、前記樹脂テープは、樹脂層と、該樹脂層の一方の面に形成され、前記樹脂テープの表面の幅方向の一部のみに露出するように形成された接着剤層とからなり、当該露出した接着剤層と前記樹脂層とを重ね合わせるようにして前記シールド導体の外周に巻回されている差動信号伝送用ケーブルである。

前記接着剤層は、前記樹脂層の一方の面の全面に形成されており、前記樹脂テープを長手方向に沿って折り曲げることで、表面の幅方向の一部のみに前記接着剤層が露出するように構成されてもよい。

前記樹脂テープは、前記接着剤層を内側として長手方向に沿って折り曲げられ、該折り曲げにより折り返された部分である折り返し部で、前記接着剤層の幅方向の一部を覆うように構成されてもよい。

前記樹脂テープは、前記折り返し部により覆われていない接着剤層が露出した部分を、さらに前記樹脂層を内側として長手方向に沿って折り曲げて構成されてもよい。

前記樹脂テープは、前記シールド導体の外周に、露出した前記接着剤層が前記樹脂層の裏側に重なるように螺旋状に巻回されていてもよい。

前記樹脂テープは、前記シールド導体の外周に、露出した前記接着剤層が前記樹脂層の裏側に重なるように縦添えで巻回されていてもよい。

本発明によれば、樹脂テープを２度巻く必要がなく、端末加工の際に容易にシールド導体を露出させることが可能な差動信号伝送用ケーブルを提供できる。

本発明の一実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルを示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は樹脂テープを巻回している際の斜視図、（ｃ）は樹脂テープの重なりを示す断面図である。 図１の差動信号伝送用ケーブルに用いる樹脂テープの横断面図である。 図２の樹脂テープの変形例を示す横断面図である。 従来の差動信号伝送用ケーブルの横断面図である。 従来の差動信号伝送用ケーブルの横断面図である。

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は、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルを示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は樹脂テープを巻回している際の斜視図、（ｃ）は樹脂テープの重なりを示す断面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、差動信号伝送用ケーブル１は、一対の芯線２と、該一対の芯線２を一括被覆する絶縁体３と、該絶縁体３を被覆するシールド導体４と、該シールド導体４を被覆する樹脂テープ５と、を備えている。

芯線２は、平行して配置される２本一対で構成される。芯線２としては、銅等の電気良導体、または電気良導体にメッキ等を施した単線またはより線を用いるとよい。

絶縁体３としては、誘電率及び誘電正接の小さい材料を用いることが望ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリエチレン等を用いることが望ましい。また、誘電率及び誘電正接を小さくするために、絶縁体３の材質として発泡性の絶縁樹脂を用いることもできる。絶縁体３として発泡性の絶縁樹脂を用いる場合、成型前に発泡剤を練り込み、成型時の温度によって発泡度を制御する方法、窒素等のガスを成型圧力で注入しておき圧力開放時に発泡させる方法等を用いて絶縁体３を形成するとよい。

シールド導体４は、金属箔テープからなる。シールド導体４に用いる金属箔テープとしては、例えば、ポリエチレンテープに銅などの金属箔を貼り合わせたものを用いるとよい。シールド導体４は、絶縁体３の表面に、螺旋状もしくは縦添えで巻回され隙間無く巻き付けられる。

樹脂テープ５は、シールド導体４の周りを被覆し、その内部を保護すると共に、シールド導体４が絶縁体３から剥がれるのを防ぐためのものである。

本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１では、樹脂テープ５は、その表面の幅方向の一部のみに接着剤層５ｂが露出するように形成されており、当該露出した接着剤層５ｂを重ね合わせるようにしてシールド導体４の外周に巻回される。

本実施の形態では、樹脂テープ５として、樹脂層５ａと、該樹脂層５ａの一方の面の全面に形成された接着剤層５ｂと、からなるものを用い、樹脂テープ５を長手方向に沿って折り曲げることで、表面の幅方向の一部のみに接着剤層５ｂが露出するように構成した。樹脂テープ５としては、樹脂層５ａにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いたＰＥＴテープなどを用いることができる。

より具体的には、図１（ｂ），（ｃ）および図２に示すように、樹脂テープ５を、接着剤層５ｂを内側として長手方向に沿って（つまり幅方向に２つ折りになるように）折り曲げ、該折り曲げにより折り返された部分である折り返し部６で、接着剤層５ｂの幅方向の一部を覆うように構成した。つまり、本実施の形態では、樹脂テープ５の長さ方向に沿って（折目が長さ方向に沿うように）その幅方向の一端部を折り返しており、その折り返した方の幅方向の端部にて接着剤層５ｂ同士を向かい合わせるようになっている。ここでは、樹脂テープ５の幅４分の１の位置で樹脂テープ５の接着剤層５ｂが向き合うように折り返すようにした。なお、これに限らず、例えば、樹脂テープ５の幅３分の１の位置で樹脂テープ５を折り返せば、折り返した樹脂テープ５の表面の２分の１で接着剤層５ｂが露出し、もう半分が樹脂層５ａで覆われた構造を作り出すことができる。

本実施の形態では、樹脂テープ５として、図２のような２つ折りの構造のものを用いたが、これに限らず、樹脂テープ５としては、例えば樹脂層５ａの表面の一部（幅方向の一部）にのみ接着剤を塗布したものを用い、折り曲げない構造とすることも可能である。さらには、図２における折り返し部６により覆われていない接着剤層５ｂが露出した部分７を、さらに樹脂層５ａを内側として長手方向に沿って折り曲げることで、図３に示すように、３つ折りの状態に樹脂テープ５を構成することも可能である（なお、図２と図３では折り返し部６と接着剤層５ｂが露出した部分７の比率が同じとなっていないが、この比率は適宜に調整することが可能である）。樹脂テープ５を折り曲げる回数を調整することで、シールド導体４を被覆する樹脂テープ５の厚さを調整することが可能となるので、要求されるケーブル保護能力や差動信号伝送用ケーブル１のサイズ等に応じて、樹脂テープ５の厚さ（折り曲げる回数）を適宜調整するとよい。

本実施の形態では、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、樹脂テープ５を、シールド導体４の外周に、露出した接着剤層５ｂを外側（シールド導体４と反対側）に向けた状態で、接着剤層５ｂが樹脂層５ａの裏側に重なるように螺旋状に巻回するようにした。樹脂テープ５を巻回する際には、樹脂テープ５がほどけないようにし、かつ、差動信号伝送用ケーブル１の表面に接着剤層５ｂがあらわれないようするため、樹脂層５ａを完全に覆うように巻き付けるとよい。

なお、本実施の形態では樹脂テープ５を螺旋状に巻回したが、これに限らず、樹脂テープ５を、シールド導体４の外周に縦添えで巻回するようにしてもよい。この場合も、露出した接着剤層５ｂが樹脂層５ａの裏側に重なるように巻回を行うことが望ましい。

以上説明したように、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１では、樹脂テープ５を、その表面の幅方向の一部のみに接着剤層５ｂが露出するように形成し、当該露出した接着剤層５ｂを重ね合わせるようにしてシールド導体４の外周に巻回している。

これにより、接着剤層５ｂがケーブル表面に露出することを防止できるため、従来のように樹脂テープ５を２回巻く必要がなくなり、作業工程の増加を抑制して製造コストの抑制を図ることが可能になる。また、接着剤層５ｂがシールド導体４に接触しないので、端末加工の際に容易にシールド導体４を露出させることが可能になる。さらに、樹脂テープ５は接着剤層５ｂによりしっかりと固定されるので、樹脂テープ５を１回巻くだけで樹脂テープ５の緩みを防ぐことができ、シールド導体４をしっかりと保持して絶縁体３から剥がれてしまうことを防止できる。

また、本実施の形態では、樹脂テープ５を長手方向に沿って折り曲げることで、表面の幅方向の一部のみに接着剤層５ｂが露出するように構成しているため、樹脂テープ５として従来用いていた一般的なＰＥＴテープ等を用いることが可能であり、特殊な部材を使用しないため低コストである。

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 芯線
３ 絶縁体
４ シールド導体
５ 樹脂テープ
５ａ 樹脂層
５ｂ 接着剤層

Claims (6)

1. 一対の芯線と、該一対の芯線を一括被覆する絶縁体と、該絶縁体を被覆するシールド導体と、該シールド導体を被覆する樹脂テープと、を備えた差動信号伝送用ケーブルにおいて、
   前記樹脂テープは、樹脂層と、該樹脂層の一方の面に形成され、前記樹脂テープの表面の幅方向の一部のみに露出するように形成された接着剤層とからなり、当該露出した接着剤層と前記樹脂層とを重ね合わせるようにして前記シールド導体の外周に巻回されている
   ことを特徴とする差動信号伝送用ケーブル。
2. 前記接着剤層は、前記樹脂層の一方の面の全面に形成されており、
   前記樹脂テープを長手方向に沿って折り曲げることで、表面の幅方向の一部のみに前記接着剤層が露出するように構成される
   請求項１記載の差動信号伝送用ケーブル。
3. 前記樹脂テープは、前記接着剤層を内側として長手方向に沿って折り曲げられ、該折り曲げにより折り返された部分である折り返し部で、前記接着剤層の幅方向の一部を覆うように構成される
   請求項２記載の差動信号伝送用ケーブル。
4. 前記樹脂テープは、前記折り返し部により覆われていない接着剤層が露出した部分を、さらに前記樹脂層を内側として長手方向に沿って折り曲げて構成される
   請求項３記載の差動信号伝送用ケーブル。
5. 前記樹脂テープは、前記シールド導体の外周に、露出した前記接着剤層が前記樹脂層の裏側に重なるように螺旋状に巻回されている
   請求項２〜４いずれかに記載の差動信号伝送用ケーブル。
6. 前記樹脂テープは、前記シールド導体の外周に、露出した前記接着剤層が前記樹脂層の裏側に重なるように縦添えで巻回されている
   請求項２〜４いずれかに記載の差動信号伝送用ケーブル。