本発明について、以下具体的に説明する。
 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルにおいて� ��高周波信号が乱れず減衰せずに伝播するた� ��には伸縮しても、シグナルラインとして用� ��る2本の導体線の間の距離が全長に亘って変 化が少ないことが肝要である。また、伸縮性 を発現させるためには、柔軟性の高い導体線 を、伸縮性のある構造体と一体化することが 必要である。本発明者等は、10%以上の伸縮性 を有する弾性円筒体の周囲に少なくとも2本� �導体線を同一方向に捲回することにより得� �れる信号伝送ケーブルがこれらの要求を満� �することを見出した。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは10%以� ��の伸縮性を発現する必要がある。好ましく� ��20%以上、さらに好ましくは30%以上である。1 0%未満の場合、変形追随性に乏しく、上記目� ��を達成することができない。ここでいう伸� ��性とは、所定の程度、例えば10%伸張した後� ��弛緩することによる回復率が50%以上である� ��のを言う。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、多� ��節ロボットや、身体装着の電子機器の配線� ��して使用されるために、関節に相当する部� ��を経由する配線として使用することを目的� ��している。このため、長さは1mを目安とす� �。また、高速の信号伝送として、250MHzの高� �波における伝送ロスが10dB/m以下である必要� �ある。本発明で言う伝送ロスとは、所謂ネ� �トワークアナライザーにて、試料長1mのSパ� �メーター測定を行い、S21(S21:透過係数=透過� �/入射波)を測定し、得られた値(単位:dB)の絶� ��値を言う。これ以上の場合は、伝送性が悪� ��高速伝送に適さない。好ましくは7dB/m以下� �より好ましくは6dB/m以下、特に好ましくは5dB /m以下である。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、図1 および2に示したように、10%以上の伸縮性を� �する弾性円筒体(1)および該弾性円筒体の周� �に同一方向に捲回されている少なくとも2本� ��導体線(2および3)を含む導体部からなる。さ らに、導体部の外周に絶縁性の外部被覆層を 有することが好ましい(外部被覆層は図示さ� �ていない)。なお、導体線の少なくとも一部� ��弾性円筒体の表層内部に存在してもよい。

 弾性円筒体は、弾性長繊維、弾性チューブ� ��たはコイルバネ等から形成することができ� ��。
 また、弾性円筒体は内部に空隙を有してい� ��ことが好ましい。空隙は、伸縮性を阻害せ� ��、導体線の捲回径を大きくできるため、伸� ��性を高める効果がある。空隙を形成する方� ��は、例えば、弾性長繊維の周囲に絶縁繊維� ��配置する方法、弾性長繊維または、弾性長� ��維の周囲に絶縁繊維を配置した糸状体を編� ��組みする方法、弾性長繊維を発泡させる方� ��、弾性長繊維を中空にする方法、またはこ� ��らを組み合わせた方法などがある。弾性チ� ��ーブまたはコイルバネから形成した場合は� ��然中空になる。

 弾性円筒体を形成するために用いる弾性� ��繊維は10%以上の伸縮性を有することが必要� ��ある。50%以上の伸縮性を有することが好ま� ��い。伸縮性が50%未満の場合は、伸縮性能が� ��しく、伸縮性信号伝送ケーブルを伸縮させ� ��際の応力が大きくなる。100%以上の伸縮性を 有する弾性長繊維を用いることがさらに好ま しく、300%以上であることが特に好ましい。

 本発明で用いる弾性長繊維は、上述した程� ��の伸縮性に富むものであればよく、ポリマ� ��の種類は特に限定されない。例えば、ポリ� ��レタン系弾性長繊維、ポリオレフィンン系� ��性長繊維、ポリエステル系弾性長繊維、ポ� ��アミド系弾性長繊維、天然ゴム系弾性長繊� ��、合成ゴム系弾性長繊維および天然ゴムと� ��成ゴムの複合ゴム系弾性長繊維等をあげる� ��とができる。
 ポリウレタン系弾性長繊維は、伸びが大き� ��、耐久性にもすぐれるため本発明の弾性長� ��維として最適である。
 天然ゴム系長繊維は、断面積あたりの応力� ��他の弾性長繊維に対比して小さく、低応力� ��伸縮する伸縮性信号伝送ケーブルを得やす� ��という利点がある。しかし、劣化しやすい� ��め、長期にわたり伸縮性を保持することが� ��しい。従って、短期の使用を目的とする用� ��に好適である。
 合成ゴム系弾性長繊維は、耐久性にはすぐ� ��るが、伸びの大きな物が得にくい。従って� ��あまり大きな伸びを要求しない用途に好適� ��ある。
 弾性長繊維は、モノフィラメントでもマル� ��フィラメントでも良い。

 弾性長繊維の直径は0.01~20mmの範囲が好まし� ��。より好ましくは0.02~10mmである。さらに好� ��しくは0.03~5mmである。直径が0.01mm以下の場� �、伸縮性が得られず、直系が20mmを超えると� ��伸張させるのに大きな力が必要となる。
 弾性長繊維をあらかじめ、双糸もしくは多� ��撚りとしたもの、または、弾性長繊維を芯� ��してその回りに別の弾性長繊維を捲回した� ��のとすることで、弾性円筒体と導体部との� ��体化(伸縮した場合に導体部がずれないよう にすること)を容易にすることもできる。

 本発明において弾性円筒体を形成するため� ��用いるコイルバネは、金属以外のコイルバ� ��であっても、金属コイルバネであっても良� ��。金属以外のコイルバネは、伝送性に及ぼ� ��影響が少ない。金属のコイルバネは高温下� ��も劣化せず、高温環境下で使用される用途� ��適する。コイル形状のバネは、コイリング� ��シーンの選定と選定したコイリングマシー� ��の条件設定で任意に設計できる。
 コイルバネ単独では、その周囲に導体線を� ��回できないため、あらかじめコイルバネの� ��囲に絶縁繊維の編み組み等を形成すること� ��弾性円筒体を得ることができる。
 コイル直径Cdと伸線(コイルを形成する線材� ��こと)直径Sdが24>Cd/Sd>4であることが好ま しい。Cd/Sdが24以上の場合は、安定な形態の� �ネが得られず、変形しやすく好ましくない� �好ましくはCd/Sdが、16以下である。一方Cd/Sd� �4以下では、コイルを形成することが困難と� ��ると同時に、伸縮性が発現しにくい。好ま� ��くは6以上である。

 伸線の直径Sdは3mm以下であることが好まし� �。3mm以上となると、バネが重くなり、伸縮� �力もコイル直径も大きくなるため好ましく� �い。一方、伸線の直径が0.01mm以下となると� �形成できるバネが弱すぎて、横から力が加� �ると変形しやすく、実用的ではない。
 コイルのピッチ間隔は1/2Cd以下であること� �望ましい。これ以上の間隔であってもコイ� �状のバネを形成することはできるが、コイ� �外周への絶縁繊維の編み組み等の形成が困� �となる。さらに、伸縮性が低下するととも� �、外力により変形しやすくなるので好まし� �ない。好ましくは1/10Cd以下である。
 ピッチ間隔をほぼゼロとしたものは、伸縮� ��を最も高くすることができ、バネそのもの� ��からまりにくく、巻き取ったバネを引き出� ��やすいという特徴があり、外力による変形� ��も強いという利点があり、好ましい。

 コイル直径は0.02~30mmの範囲が好ましい。よ� ��好ましくは0.05~20mmであり、さらに好ましく� ��0.1~10mmである。外径が0.02mm以下のコイルバ� �は製造が困難であり、30mmを越えると、導体� ��の捲回径が大きくなりすぎ、好ましくない� ��
 コイルバネの材料は、公知の伸線から任意� ��選ぶことができる。線材の材料は、ピアノ� ��、硬鋼線、ステンレス鋼線、オイルテンパ� ��線、燐青銅線、ベリウム銅線および洋白線� ��どがある。耐食性および耐熱性に優れ、か� ��入手しやすい点から、ステンレス鋼線が望� ��しい。

 弾性チューブは、内部に空隙を有しており� ��そのままで弾性円筒体として用いることも� ��弾性チューブの外層に繊維層を形成し、弾� ��円筒体とすることもでききる。導体線と弾� ��チューブが直接接触すると、弾性チューブ� ��傷が付きやすいため、弾性チューブの外層� ��繊維層を形成することが好ましい。
 また、弾性チューブの中に導体線を埋め込� ��こともできる。例えば、ステンレス棒に導� ��線を捲回し、これをゴムラテックス中に浸� ��または塗布した後、公知の方法(例えば、加 硫処理、熱処理および乾燥処理等)を行った� �、内部のステンレス棒を抜き去る等するこ� �により、弾性チューブの中に導体線を埋め� �むことができる。

 弾性円筒体の伸縮性は10%以上必要であり、3 0%以上が好ましく、50%以上であるとさらに好� ��しい。伸縮性が30%未満と低い場合は、導体� ��および外部被覆層の被覆によって伸びが低� ��し伸縮性の低い伝送ケーブルになる場合が� ��る。
 弾性円筒体の20%伸長荷重は5000cN以下である� ��とが好ましい。さらに好ましくは2000cN以下� ��特に好ましくは1000cN以下である。
 弾性円筒体の直径は、30mm以下、好ましくは 20mm以下、より好ましくは10mm以下である。直� ��が30mm以上となると、太く、重くなり、実用 上好ましくない。

 本発明で用いられる導体線は、導電性のよ� ��物質からなる細線の集合線であることが好� ��しい。金属細線の集合線は、やわらかく、� ��線しにくいため、伸縮性信号伝送ケーブル� ��伸縮性や、耐久性の向上に寄与する。
 信号線を構成する導体線として細線を単独� ��用いることもできるが、電気抵抗が大きく� ��ると、伝送性が低下する。このため、細線� ��2本以上集合して1つの導体線として用いる� �とが好ましい。集合本数の上限は特に無い� �、柔軟性と、電気抵抗を勘案して任意に決� �ることができる。集合本数を増やすと生産� �が低下するため、10000本以下が好ましい。よ り好ましくは1000本以下である。

 導電性の良い物質とは比抵抗が1×10 ^-4 ω・cm以下の電気伝導体を言う。特に好まし� �は1×10 ^-5 ω・cm以下の金属を言う。具体的な例として� �、所謂銅(比抵抗が0.2×10 ^-5 ω・cm)およびアルミ(比抵抗が0.3×10 ^-5 ω・cm)などを挙げることができる。

 銅線は、比較的安価で電気抵抗が低く細� ��化も容易で、最も好ましい。アルミニウム� ��は軽量であるから、銅線に続いて好ましい� ��銅線は軟銅線または錫銅合金線が一般的で� ��るが、強力を高めた強力銅合金(例えば、無 酸素銅に鉄、燐およびインジウム等を添加し たもの)、錫、金、銀または白金などでメッ� �して酸化を防止したもの、電気信号の伝送� �性を向上させるために金その他の元素で表� �処理したものなどを用いることもできるが� �これらに限定されるものではない。

 導体線を構成する細線の単線直径は0.5mm� �下であることが好ましく、さらに好ましく� �0.1mm以下であり、特に好ましくは0.05mm以下で ある。細線化することにより、柔軟性を高め ることができる。さらに、高周波特有の表皮 効果に対して、細線化により、表面積が高ま り伝送性を高めることができる。あまり細す ぎると加工時に断線し易いため、0.01mm以上が 好ましい。

 細線を集合させるには様々な方法が知ら� ��ており、本発明においても公知のどのよう� ��方法で集合させてもよい。しかし、ストレ� ��トにひきそろえるだけでは捲回しづらいた� ��、撚り線とすることが好ましい。また、可� ��性を発揮するために、集合線を絶縁繊維で� ��回したものを用いることもできる。

 本発明で用いられる導体線は、細線各々ま� ��は導体線として、絶縁されていることが好� ��しい。絶縁層の厚みや種類は伸縮性信号伝� ��ケーブルの用途により任意に設計される。
 絶縁材は、絶縁性、伝送性および柔軟性を� ��味して選択される。絶縁材は、公知の絶縁� ��料から任意に選ぶことができる。
 細線各々に絶縁被覆を行う絶縁材料として� ��、所謂エナメル被覆剤を用いることができ� ��。例えばポリウレタン被覆剤、ポリウレタ� ��-ナイロン被覆剤、ポリエステル被覆剤、ポ リエステル-ナイロン被覆剤、ポリエステル-� ��ミド被覆剤、及びポリエステルイミド・ア� ��ド被覆剤などを挙げることができる。
 導体線として絶縁被覆を行う絶縁材として� ��、伝送性の観点からは、誘電率の低い素材� ��好ましく、フッ素系およびポリオレフィン� ��等の絶縁材が挙げられる。柔軟性の点から� ��、塩化ビニール系およびゴム系等の絶縁材� ��挙げられる。

 空気を含んだ絶縁材を用いることもできる� ��空気を含んだ絶縁材を得るためには、上記� ��縁材を発泡させたものを用いることもでき� ��。空気は誘電率が低く、誘電率を下げる効� ��がある。
 絶縁性の繊維の集合体により、導体線を覆� ��ことにより、空気を含んだ絶縁層を形成す� ��こともできる。絶縁性の繊維は特に限定さ� ��るものでは無いが、安価で、強度が強く、� ��り扱い性に優れるものとして、ポリエステ� ��繊維およびナイロン繊維が挙げられる。伝� ��性を高めるために、誘電率の低いフッ素繊� ��、ポリプロピレン繊維を用いることもでき� ��。絹、綿およびレーヨンスフ系を用いるこ� ��もできる。
 水分の影響を受けにくくするために、撥水� ��工を施した繊維を用いることもできる。
 空気を含んだ絶縁材として、絶縁紙または� ��縁不織布からなるテープ状物により導体線� ��覆うこともできる。絶縁性を高めるために� ��縁油剤を含浸させることもできる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、10%以� ��の伸縮性を有する弾性円筒体の周囲に2本以 上の導体線を同一方向に捲回することにより 得ることができる。
 当該導体線同志は、並列に捲回されること� ��好ましい。並列とは、導体線同志がクロス� ��て重なり合うことが無く、好ましくは部分� ��にも重なり合うことがなく、同一方向に捲� ��されている状態を言う。重なりあう部分は� ��伝送性の低下の要因となり、かつ、繰り返� ��伸縮における断線の原因となるため、好ま� ��くない。また、並列に捲回することで、コ� ��パクトで伸縮性に富んだ、伸縮性信号伝送� ��ーブルが得やすくなる。
 従来から知られている、S/Zの捲回は、導線� ��間隔がほぼゼロとなる点と、大きく広がる� ��を持つため伝送性低下の要因となる。さら� ��伸縮により、交差部分がこすられ、容易に� ��絡または断線し、実用上好ましくない。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、各々� ��導体線の間に空気を保有していることが好� ��しい。空気は、誘電率の低い媒体であり、� ��送性を高める効果がある。
 空気を保有させるために、導体線間に絶縁� ��維からなる糸状体を介在させることも、導� ��線間に中空チューブを介在させることも、� ��た導体線全体を発泡性の樹脂で覆うことも� ��きる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、弾性� ��筒体の周囲に極細同軸ケ-ブルを捲回するこ とによっても得ることができる。極細同軸ケ ーブルは、中心導体と、周囲の導体の実質的 に2本の導体線で構成されており、当該2本の� ��体線は、同一方向に捲回されるとみなすこ� ��ができる。極細同軸ケーブルは、導体間の� ��電体の状態が一定しており、伝送ロスを小� ��くできる。
 当該極細同軸ケーブルは、太さ3mm以内が好� ��しい。中でも、屈曲性及び柔軟性の高いも� ��を用いることが好ましい。許容曲げ半径は1 0mm以下のものが好ましく、5mm以下だとさらに 好ましい。曲げ半径が10mm以上の場合は、捲� �径が大きく成りすぎるか、または、伸縮性� �低下する。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、弾� ��円筒体の周囲に、所謂ツイストペアケーブ� ��を捲回することによっても得ることができ� ��。ツイストペアケーブルを他のツイストペ� ��ケーブルと共に捲回することも、他の導体� ��と他のツイストペアケーブルと共に捲回す� ��こともできる。複数本のツイストペアケー� ��ルを捲回する場合は、ツイストピッチの違� ��ものを捲回することが好ましい。同一ピッ� ��のものは、所謂クロストークが発生しやす� ��。いずれの場合も同一方向に捲回されてい� ��ことが必要である。2方向に捲回されたもの は、導体線同志の重なる部分があり、伝送性 が低下し、高速伝送に適さない。また、繰り 返し伸縮により断線しやすく、本発明の目的 を達することができない。

 本発明の伸縮性伝送ケーブルは、弾性円筒� ��の周囲に、所謂フレキシブルフラットケー� ��ルを捲回することによっても得ることがで� ��る。フレキシブルフラットケーブルの幅は
10mm以下が好ましい。より好ましくは5mm以下� �ある。厚みは3mm以下が好ましい。より好ま� �くは2mm以下である。これ以上のものは、弾� �円筒体の周囲に捲回しても伸縮性が発現し� �くい。当該フレキシブルフラットケーブル� �中に、導体線は2本以上含まれることが必須� ��ある。伸縮性の制約から、使用できるケー� ��ルの幅に限界があり、含まれる導体線の数� ��自ずと限界がある。伝送性との兼ね合いか� ��20本以内が好ましい。より好ましくは10本以 内である。

 使用される導体線は2本以上が必要である 。使用される導体線が1本では、伝送ケーブ� �として使用できない。汎用で用いられるケ� �スとしては、2本、3本、4本、5本、6~10本など がある。上限は特に限定されるものでは無い が、30本以上となると、伸縮性が阻害されや� ��い。好ましくは20本以内である。特に好ま� �くは3本~10本である。

 2本の導体線のみを用いる場合は、1本を� �グナルライン、他をグランドラインとする� �3本の導体線を用いる場合は、シグナルライ� ��2本、グランドラインとすることも、シグナ ルライン1本、電源ライン1本、グランドライ� ��1本とすることもできる。

 汎用性が高いケーブルとして、シグナルラ� ��ンと電源ラインを併せ持つものが好まれる� ��特に高周波の領域では、差動伝送方式が用� ��られる傾向が強いが、シグナルライン2本、 電源ライン1本、グランドライン1本の合計4本 とすることで、差動伝送方式による信号伝送 と、電源供給を併せ持つ伸縮性信号伝送ケー ブルを得ることができる。
 電源ラインにはシグナルラインよりも大き� ��電流が流れるため、電源ラインの太さは、� ��グナルラインと同等以上であることが好ま� ��い。
 高周波領域に置いては電気抵抗の影響は小� ��くなるため、シグナルラインには比較的抵� ��値の高い導体線を用いることもできる。一� ��電源ラインは、電気抵抗が小さいことが好� ��しい。弛緩状態における伸縮性信号伝送ケ� ��ブル1m当たり、シグナルラインの電気抵抗� �100ω/m以下であることが好ましい。より好ま� ��くは10ω/m以下である。一方電源ラインの電� ��抵抗は、20ω/m以下であることが好ましく、� ��り好ましくは5ω/m以下である。
 グランドラインはシグナルライン同等の電� ��抵抗であることが好ましく、電源ライン同� ��の電気抵抗であることがさらに好ましい。

 導体線は捲回1周毎に1箇所以上、絶縁性の� �状体で拘束されていることが好ましい。非� �束の場合は、伸縮により導体線間の間隔が� �動し、伝送性が低下するため、実用上好ま� �くない。導体線と絶縁性糸状体で導体部が� �成される。
 絶縁性糸状体には、公知の絶縁性糸状体を� ��意に用いることができる。例えば、マルチ� ��ィラメント、モノフィラメント、または、� ��績糸を用いることができる。好ましくはマ� ��チフィラメントである。細く、柔らかく、� ��束力が強く(高強度)、安価という観点から� �、ポリエステル繊維、ナイロン繊維が挙げ� �れる。誘電率が低いという観点からはフッ� �繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン� �維が挙げられる。難燃性の観点からは、塩� �ビニル繊維、サラン繊維、ガラス繊維を挙� �ることができる。伸縮性の観点からは、ポ� �ウレタン繊維または、ポリウレタン繊維の� �部を他の絶縁繊維で被覆したもの等を挙げ� �ことができる。その他、絹、レーヨン繊維� �キュプラ繊維、コットン紡績糸を用いるこ� �もできる。しかし、これらに限定されるも� �ではなく、公知の絶縁繊維を任意に用いる� �とができる。

 導体線を1方向(例えばZ方向)に捲回し、その 上から絶縁性糸条体を逆方向(S方向)に捲回す ることで、導体線を拘束し、伸縮によるズレ を防止することができる。
 図3に示したように、カバーリングマシーン により導体線の外側に絶縁性糸状体を捲回す る場合は、捲回速度を高める(スピンドル回� �数を上げる)ことで、捲回張力(バルーニング 張力)が増し、拘束力を高めることができる� �

 さらに好ましくは、図4に示したように、導 体線と逆方向に導体線の内側(弾性円筒体側)� ��外側を交互に通って絶縁性糸状態を捲回し� ��体線を拘束することである。導体線の内側� ��外側を交互に通って、導体線と逆方向に絶� ��性糸状体を捲回することで、繰り返し伸縮� ��、伸縮を伴う屈曲動作によっても、伸張時� ��弛緩時の導体線間隔の変化が少なく、かつ� ��り返し伸縮によって導体線間隔の変化が少� ��い伸縮性信号伝送ケーブルを得ることがで� ��る。導体線の内側と外側を交互に通す場合� ��導体線1本ずつ交互に通してもよいし、複数 の導体線を纏めて交互に通してもよい。
 当該絶縁性糸条体は、導体線より細いもの� ��好ましい。太い絶縁性糸状態を用いると、� ��体線そのものが、変形せざるをえなくなり� ��伸縮しにくくなる。

 拘束力を高めるためには、1周につき1箇所� �上好ましくは4箇所以上さらに好ましくは8箇 所以上拘束点を持つように、絶縁性糸状態を 導体線の内側と外側を交互に通って捲回する ことが好ましい。
 捲回する糸に荷重をかけることで、捲回張� ��を高めることができ、拘束力を増すことが� ��きる。

 また、互いの導体線の位置がずれないよ� ��に、導体線間に絶縁性の糸状体を介在させ� ��、導体線と介在させた糸状体を一緒にして� ��または別々に、それらの内側と外側を交互� ��通って前記絶縁性糸状体を捲回することも� ��きる。この介在物により、導体線間の距離� ��制御し、特性インピーダンスを調整するこ� ��もできる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、導� ��線と弾性円筒体が接着していてもよい。通� ��接着剤は伸縮性が乏しく、弾性円筒体全体� ��被覆するように塗布すると弾性円筒体の伸� ��性が失われやすい。これを防ぐため、弾性� ��あるポリウレタンなどを用いて接着する方� ��や、導体線と弾性円筒体との接触面のみを� ��着させるなどの方法がある。

 導体線は同一方向に一定のピッチで、捲回� ��れていることが好ましい。長さ方向でピッ� ��がばらつくと、導体線の特性インピーダン� ��がばらつき、伝送性が低下する。
 図1のaで示される導体線の捲回ピッチは0.05~ 50mmが好ましい。0.05mm以下の場合は、捲回さ� �る導体線の長さが長くなりすぎ、伝送性が� �下する。50mm以上の場合は、伸縮性が乏しく� ��る。好ましくは、捲回ピッチが0.1~20mmであ� �、特に好ましくは捲回ピッチが1~10mmである� �

 並列に捲回される独立した近接する導体� ��の間隔(図1においてdが近接する導体線の間� ��である)は、弛緩状態で、30箇所の捲回状態� ��観察し求めた弛緩時平均間隔dと、ばらつき r(r=最大間隔-最小間隔)との関係が0≦r<4dで� ��ることが好ましい。4d以上のばらつきがあ� �場合は、伝送性が低下する。好ましくは3d以 下、さらに好ましくは2d以下である。なお、� ��発明において、近接する導体線の間隔は隣� ��する導体線間の距離のうち短い方で、中心� ��の距離で表すものとする。

 本発明の伸縮伝送ケーブルは、伸張限界ま� ��の任意の伸張時において、近接する導体線� ��平均間隔d’が1/2d<d’<4dであることが好 ましい。好ましくは3d以下、さらに好ましく� ��2d以下である。繰り返し伸張によっても、� �の範囲を逸脱しないことが好ましい。この� �囲を逸脱すると伝送性が低下する。
 なお、本発明で言う伸張限界とは、伸張後� ��緩しても伸張率が20%以下に回復しなくなる� ��界伸張率に、0.7をかけた値を言う。

 近接する2本の導体線の間隔は、0.01~20mmで あることが好ましい。0.01mm未満の場合は、伸 縮によりショートする危険性がある。20mm以� �の場合は、伸縮により特性インピーダンス� �値が大きくなり、伝送性が低下する。さら� �好ましくは0.02~10mmであり、特に好ましくは0. 05~5mmである。

 導体線の捲回径は0.05~30mmが好ましい。さ� ��に好ましくは0.1~20mmであり、特に好ましく� �0.5~10mmである。30mm以上の場合は、できあが� �外径が大きくなりすぎるため好ましくない� �さらに、伸張によりインピーダンスの値が� �きく変化し、伝送性を低下させる。0.05mm以� �の場合は、導体線を捲回することが困難と� �る。

 導体線のピッチ、間隔および捲回径を上� ��のような範囲にすると、コンパクトで伸縮� ��の良い伸縮性信号伝送ケーブルを得やすく� ��かつ、特性インピーダンスを500ω以下に設� �しやすく、伝送性の良いケーブルを得やす� �。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは外部� ��覆層を有していても良い。外部被覆層を有� ��ることにより、物理的な刺激や、化学的な� ��激から保護され、耐久性が向上する。外部� ��覆層は絶縁繊維またはゴム弾性を持つ弾性� ��脂により形成することが好ましい。

 絶縁繊維による被覆は伸縮性を阻害しにく� ��、ソフトな伸縮性を求める用途に適する。� ��た、絶縁繊維は、誘電率の低い空気を多量� ��含むため、伝送性の低下が少ない被覆を行� ��ことができる。
 誘電率の低い絶縁繊維は、伝送性を低下さ� ��ることが少なく、好ましい。誘電率の低い� ��縁繊維として、フッ素繊維、ポリエチレン� ��維、ポリプロポレン繊維を挙げることがで� ��る。
 撥水性の絶縁繊維は、誘電率の高い水の浸� ��を防ぐ効果があり、好ましい。具体的には� ��フッ素繊維や、ポリプロピレン繊維などの� ��水性の絶縁繊維を用いることも、ポリエス� ��ル繊維や、ナイロン繊維に撥水加工を施し� ��用いることもできる。撥水加工剤は、公知� ��加工剤から任意に選定することができる。� ��体的にはフッ素系、シリコン系の撥水加工� ��等を挙げることができる。

 絶縁繊維は、マルチフィラメント、モノフ� ��ラメント、または紡績糸を用いることがで� ��る。マルチフィラメントは、被覆性が良く� ��毛羽も発生しにくく好ましい。
 絶縁繊維は、伸縮伝送ケーブルの用途や想� ��される使用条件に合わせて、公知の絶縁性� ��維から任意に選ぶことができる。絶縁繊維� ��生糸のままでも良いが、意匠性や劣化防止� ��観点から原着糸や先染め糸を用いることも� ��きる。仕上げ加工により、柔軟性や摩擦性� ��向上を図ることもできる。さらに、難燃加� ��、撥油加工、防汚加工、抗菌加工、制菌加� ��および消臭加工など、公知の繊維の加工を� ��すことにより、実用時の取り扱い性を向上� ��せることもできる。

 耐熱性と耐磨耗性を両立させる絶縁繊維� ��しては、アラミド繊維、ポリスルホン繊維� ��よびフッ素繊維が挙げられる。耐火性の観� ��からは、ガラス繊維、耐炎化アクリル繊維� ��フッ素繊維およびサラン繊維が挙げられる� ��耐磨耗性や強度の観点からは、高強力ポリ� ��チレン繊維およびポリケトン繊維が付加さ� ��る。コストと耐熱性の観点からは、ポリエ� ��テル繊維、ナイロン繊維およびアクリル繊� ��がある。これらに、難燃性を付与した難燃� ��リエステル繊維、難燃ナイロン繊維および� ��燃アクリル繊維(モダクリル繊維)なども好� �である。摩擦熱による局部的な劣化に対し� �は、非溶融繊維を用いることが好ましい。� �の例としては、アラミド繊維、ポリスルホ� �繊維、コットン、レーヨン、キュプラ、ウ� �ル、絹およびアクリル繊維を挙げることが� �きる。強度を重視する場合は、高強力ポリ� �チレン繊維、アラミド繊維およびポリフェ� �レンサルファイド繊維が挙げられる。摩擦� �を重視する場合は、フッ素繊維、ナイロン� �維およびポリエステル繊維が挙げられる。

 意匠性を重視する場合は、発色の良いアク� ��ル繊維を用いることもできる。
 さらに、人との接触による触感を重視する� ��合は、キュプラ、アセテート、コットンお� ��びレーヨンなどのセルロース系繊維や、絹� ��たは繊度の細い合成繊維を用いることがで� ��る。

 弾性樹脂による被覆、または、ゴムチュー� ��による被覆は、液体が内部に侵入する危険� ��のある用途に好ましく用いられる。
 弾性樹脂は、様々な弾性の絶縁樹脂から任� ��に選ぶことができ、伸縮伝送ケーブルの用� ��及び同時に使用する他の絶縁繊維との相性� ��考慮しながら、選定することができる。
 考慮すべき性能として、伝送性、伸縮性、� ��磨耗性、耐熱性および耐薬品性などが挙げ� ��れる。
 伝送性に優れるものとしては、誘電率の低� ��弾性樹脂が好ましい。代表例としてはフッ� ��系またはオレフィン系の弾性樹脂が挙げら� ��る。
 伸縮性に優れるものとしては、所謂天然ゴ� ��系の弾性樹脂、スチレンブタジエン系の弾� ��樹脂が挙げられる。
 耐磨耗性、耐熱性、耐薬品性に優れるもの� ��しては合成ゴム系弾性体が挙げられ、フッ� ��系ゴム、シリコーン系ゴム、エチレン・プ� ��ピレン系ゴム、クロロプレン系ゴムおよび� ��チル系ゴムが好ましい。
 絶縁体からなる外部被覆層は、絶縁繊維に� ��り編組されたものと弾性樹脂とを組み合わ� ��ることもできる。伸縮伝送ケーブルは小さ� ��力で伸縮させることを望むケースが多いが� ��弾性樹脂のみでの被覆の場合は、弾性樹脂� ��厚みが厚くなる傾向があり、伸縮させる力� ��大きくなりやすい。このような場合は、厚� ��の薄い弾性樹脂と、絶縁繊維による編組を� ��み合わせることで、被覆性と伸縮性を両立� ��せることができる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、シ� ��ルドされていても良い。シールドの方法は� ��電気伝導性のある有機繊維または、電気伝� ��性の良い金属細線により編み組すること、� ��気伝導性の良いテープ状物(例えばアルミ箔 )を捲回することなどにより得ることができ� �。

 弾性円筒体の周囲に導体線を並列に捲回� ��た後、絶縁繊維により、絶縁層を構成し、� ��の外周にシールド層を形成する。シールド� ��は電気伝導性のある有機繊維又は電気伝導� ��の良い金属細線又はその組み合わせで編み� ��することにより得ることができる。シール� ��層を保護する目的から、シールド層の外層� ��絶縁体による外部被覆層を形成ことが好ま� ��い。

 電気伝導性のある有機繊維とは、比抵抗1 ω・cm以下のものを言う。例えばメッキ繊維� �、導電性フィラーを充填した繊維が上げら� �る。より具体的には銀メッキ繊維などが挙� �られる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、伸� ��限界までの任意の伸張において250MHzの伝送� ��スが10dB以下であることが好ましい。さらに 、好ましくは、伸張時と弛緩時の250MHzにおけ る伝送ロスの最大値-最小値が2dB以下である� �この範囲を超えると、伸縮により、信号伝� �が乱れ、信号伝送ができなくなるなどのト� �ブルが発生する。特に好ましくは、伸張限� �までの任意の伸張において500MHzの伝送ロス� �10dB以下である。高速の信号伝送において用� ��られる矩形波は、高調波を合成して成され� ��。高い周波数領域での伝送ロスが少ないケ� ��ブルは高調波を含めて伝送することができ� ��高速の情報伝送に優れる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは信号ラ� ��ンとして用いる導体線の特性インピーダン� ��が20ω~500ωであることが好ましい。さらに好 ましくは50~300ωである。
 特性インピーダンスは、接続される様々な� ��子機器とのインピーダンスマッチングの観� ��から重要で、この範囲を逸脱すると、電子� ��器と接続した場合の実用上の伝送性が低下� ��る。使用される電子部品に応じて特性イン� ��ーダンスを調整することが好ましい。
 特性インピーダンスは、高周波域では、イ� ��ダクタンスとキャパシタンスが支配する。� ��れらは、捲回径、捲回ピッチ、導体線間隔� ��に大きく依存する。同一方向に捲回するこ� ��で、伸縮によるインダクタンスの変化とキ� ��パシタンスの変化が相殺される効果があり� ��伝送性を維持することができる。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、2本の 導体線のTDR法による差動特性インピーダンス が20~500ωであることが好ましい。さらに好ま� ��くは50ω~300ωの範囲である。特に好ましくは 100~200ωである。この範囲以外の場合、信号の 入出力双方で反射が起こり、伝送性が低下す る。
 差動信号は、対をなして信号が伝送される� ��め、対をなす一組の導体線は所謂平衡であ� ��ことが好ましい。ここで言う平衡とは、対� ��なす導体線が同じ構造で電磁気的にも平衡� ��た電圧がかかるようになっている状態をい� ��。このため、対をなす導体線と他の導体線� ��捲回する場合、他の導体線が奇数本の場合� ��、対をなす1組の導体線の間に他の導体線1� �を配置し、対をなす導体線の両側に残りの� �体線を等しく配置することが好ましい。他� �導体線が偶数本の場合は、対をなす導体線� �両側に他の導体線を等しく配置することが� �ましい。対をなす導体線の間に他の導体線� �存在すると、差動信号の電磁結合が遮断さ� �伝送性が低下することがある。

 差動信号を流す1組の導体線の外側に他の導 体線(好ましくはグランドライン)を配置する� ��とが好ましい。他の導体線は、シグナルラ� ��ンから放射される電波や外部から飛来する� ��波に対して、遮蔽する効果がある。
 一方シングルモードの伝送において、複数� ��シグナルラインを用いる場合は、シグナル� ��インの間に、他の導体線(好ましくはグラン ドライン)を配置することが好ましい。近接� �るグランドラインには所謂シールド効果が� �り、クロストークを低減すると共に、放射� �波や入射電波を遮蔽する効果もある。
 シグナルラインと他の導体線の位置関係が� ��縮により変化すると伝送性が低下する。こ� ��ため全ての導体線が同一方向に捲回される� ��とが必須である。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、伸� ��回復率の高いものが好ましい。20%伸張後の� ��復率(20%伸張回復率)は50%以上が好ましい。20 %伸張した後に50%以上回復しないものは、形� �変形追随性が乏しい。20%伸張した後、70%以� �回復するものがさらに好ましい。特に好ま� �くは30%伸張後に70%以上回復するものである� �最も好ましくは40%以上伸張した後に70%以上� �復するものである。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、容� ��に伸張するものが好ましい。20%伸張荷重は5 000cN未満が好ましい。さらに好ましくは2000cN� ��下、より好ましくは1000cN以下である。5000cN� ��上のものは、伸張させるために大きな負荷� ��必要となり好ましくない。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、使� ��時の所定伸張を、1万回以上好ましくは10万� ��以上、さらに好ましくは50万回以上繰り返� �ても断線せず、伝送性が低下しないものが� �ましい。本発明は、耐繰り返し性に優れ、� �用に適した伸縮伝送ケーブルを提供するも� �である。

 本発明の伸縮性信号伝送ケーブルは、弾� ��円筒体を伸張する機能と、その周囲に複数� ��導体線を並列に捲回する機能と、導体線の� ��回方向と逆方向に絶縁性糸状体を捲回する� ��能を有する装置により、伸張した状態の弾� ��円筒体に2本以上の導体線を並列に捲回し、 導体線と反対方向に絶縁性糸状体を導体線の 外側に捲回することによって得ることができ る。

 より好ましくは、導体線の捲回方向と逆方� ��に絶縁性糸状体を捲回する機能を、絶縁性� ��状体を導体線の内側(弾性円筒体側)と外側� �交互に通って捲回できる機能とし、2本以上� ��導体線を並列に捲回し、かつ、導体線と反� ��方向に1本または複数本の導体線の内側と外 側を交互に通って絶縁性糸状体を捲回し、導 体線を拘束する構造とすることである。
 上記機能を有する装置であれば、用いる装� ��は特に限定されない。

 上記機能を有する装置が備える主たる機構� ��次の通りである。
 (1)弾性円筒体を供給する機構。
 (2)弾性円筒体を把持し、一定速度でフィー� ��する機構(好ましくはニップせずに把持して 一定速度でフィードする機構、例えば複数の V溝を有する2連のロールのV溝に8の字掛けに� �わせて把持し、フィードする機構)。
 (3)弾性円筒体を把持し、一定速度で巻き取� ��機構(好ましくはニップせずに把持して一定 速度で巻き取る機構、例えば複数のV溝を有� �る2連のロールのV溝に8の字掛けに沿わせて� �持し、巻き取る機構か、または、V溝を持っ� ��直径の大きなドラムのV溝に複数回巻き付け て巻き取る機構)。

 (4)弾性円筒体を伸張した状態で、導体線� ��たは導体線と絶縁性糸状体とを弾性円筒体� ��並列に捲回する機構(例えば導体線または絶 縁性糸状体を巻いたボビンを把持された弾性 円筒体の周囲を旋回させる機構、把持された 弾性円筒体を回転させて導体線または絶縁性 糸状体を弾性円筒体の周囲に捲回する機構、 または、導体線または絶縁性糸状体を巻いた 複数の中空ボビンを直列に配置し、弾性円筒 体を中空ボビンの中空部を通過させつつ、中 空ボビンを回転させて導体線を弾性円筒体に 捲回させる機構)。

 (5)弾性円筒体を伸張した状態で、絶縁性� ��状体を導体線の捲回方向と逆方向に弾性円� ��体に並列に捲回する機構、特に好ましくは� ��弾性円筒体を伸張した状態で、導体線の捲� ��方向と逆方向に導体線の内側と外側を交互� ��通って絶縁性糸状体を捲回する機構(例えば 、導体線を巻いた1本以上のボビンと絶縁性� �状体を巻いた1本以上のボビンが、前後また� ��上下に移動し、相互に逆方向に弾性円筒体� ��回りを旋回する機構)。