JP3636001B2 - ツイストペアケーブル - Google Patents

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    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads

Landscapes

  • Communication Cables (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＬＡＮ配線等に用いられるツイストペアケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮ配線等に用いられるケーブルとしては、その取扱性や経済性の観点から、一般的に図４に示すようなツイストペアケーブル５０が用いられている。
【０００３】
このツイストペアケーブル５０は、導体５１に絶縁体層５２を被覆して絶縁心線５３を形成し、この絶縁心線５３を２本撚り合わせて対撚り心線５４を形成し、この対撚り心線５４を４対集合して集合心５５を形成し、さらにこの集合心５５の外周に外被層５６を被覆することにより形成したものである。
【０００４】
ところで、近年、ＬＡＮ等での伝送速度が高速化し、例えば、ＥＩＡ（米国電子工業会）及びＴＩＡ（米国通信工業会）が定めたカテゴリー６の仕様では、２５０MHzの伝送速度での使用が規定されている。
【０００５】
これに伴い、上述のようなツイストペアケーブル５０でも高度な伝送特性が要求され、特に高速伝送速度下での漏話特性の改善が要求されるに至った。
【０００６】
そこで、上記ツイストペアケーブル５０について漏話が生じ得る対撚り心線５４の組合せを考えてみると、図４の▲１▼と▲２▼、▲１▼と▲３▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼、▲３▼と▲４▼の合計６通りの組合せが考えられる。このうち、ケーブル５０の周方向に沿って隣設する▲１▼と▲２▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲３▼と▲４▼との組合せは、ケーブル５０の長手方向に沿って常に接触しているため、漏話が発生し易い組合せとなっており、ここに漏話特性の悪化を生じていた。
【０００７】
なお、他の▲１▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼の組合せにおいても、それら対撚り心線５４が絶縁心線５３を撚り合わせた断面非真円形状であるため図４に示す形態が崩れ易く、ケーブル５０の長手方向に沿ったいずれかの部分では、それら対撚り心線５４が接近及び接触して、ケーブル５０の長手方向に沿って対撚り心線５４が接触したり、離隔したりする形態となっている。
【０００８】
これらの漏話特性を改善するため、従来では、各対撚り心線を遮蔽層で被覆したり、また、特開平１１−５３９５８号公報に開示のように各対撚り心線間に断面十字状のスペーサを介在させる等の構成が採られていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来構成では、対撚り心線を遮蔽層で被覆したり、スペーサを介在させているため、材料費及び製造工程数を共に増加させ、ケーブルの製造コストの増加を招いていた。
【００１０】
また、対撚り心線に被覆された遮蔽層又は介在されたスペーサにより、ケーブルが太く硬くなり、その取扱性の悪化を招いていた。
【００１１】
さらに、ケーブルの端末加工を行う際に、遮蔽層やスペーサの除去作業が必要となり、端末加工の作業性の悪化を招いていた。
【００１２】
そこで、この発明は上述したような各問題を解決すべくなされたもので、漏話特性、取扱性、端末加工の作業性に優れた低製造コストのツイストペアケーブルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の請求項１記載のツイストペアケーブルは、導体とその外周に形成された絶縁体層とを有する２本の絶縁心線を撚り合わせて形成した対撚り心線を４本備えたツイストペアケーブルであって、前記対撚り心線を２本ずつ撚り合わせて２本のユニット集合心線を形成し、４本の前記対撚り心線の６つの組合わせのうち、２つの組合わせのみがケーブル長手方向において常に接触する組合わせとなり、残りの４つの組合わせはケーブル長手方向に沿って、接触したり離隔したりするように、２つの前記ユニット集合心線をさらに撚り合わせて一括集合心を形成したものである。
【００１４】
この場合、請求項２記載のように、同じユニット集合心線内における各対撚り心線の撚り数差が、３０回／ｍ以上であり、異なるユニット集合心線間における各対撚り心線の撚り数差が、１５回／ｍ以上であるようにするとよく、また、請求項３記載のように、各ユニット集合心線の撚り数差が、１５回／ｍ以上であるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる一実施形態のツイストペアケーブルについて説明する。
【００１６】
このツイストペアケーブル１は、図１に示すように、銅合金等により形成された線状の導体２の外周に絶縁樹脂等の絶縁体層３を被覆して形成した２本の絶縁心線４を、所定の撚りピッチで撚り合わせて形成した対撚り心線５を４本備えたもので、これらの対撚り心線５が２本ずつ所定の撚りピッチで撚り合わされて２本のユニット集合心線６が形成され、その２本のユニット集合心線６がさらに所定の撚りピッチで撚り合わされて一括集合心７が形成され、この外周に絶縁樹脂等の外被層８が被覆された構成となっている。
【００１７】
このように構成されたツイストペアケーブル１によると、以下の理由により漏話特性が優れたものとなる。
【００１８】
なお、便宜上、図１の一方側のユニット集合心線６の各対撚り心線５にそれぞれ▲１▼、▲２▼の符号を付し、他方側のユニット集合心線６の各対撚り心線５にそれぞれ▲３▼、▲４▼の符号を付して、以下の説明を行う。
【００１９】
まず、このツイストペアケーブル１では、４本の対撚り心線５の６つの組合せ（▲１▼と▲２▼、▲１▼と▲３▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼、▲３▼と▲４▼）のうち、ケーブル１の長手方向において常に接触する組合せは、同じユニット集合心線６内での組合せ、即ち、▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼の組合せだけとなる。
【００２０】
一方、異なるユニット集合心線６間での対撚り心線５の組合せでは、各ユニット集合心線６が対撚り心線５の撚り合わせにより形成されているため、ケーブル１の長手方向に沿った位置によっては、▲１▼と▲２▼の対撚り心線５の位置が入れ替ったり、また、▲３▼と▲４▼の対撚り心線５の位置が入れ替った形態となり、それらの相対的な位置関係が変動する。このため、▲１▼と▲３▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼の各組合せについてみると、対撚り心線５がケーブル１の長手方向に沿って接触したり、離隔したりする形態となり、当該ケーブル１の長手方向に沿って常に接触する組合せではなくなる。
【００２１】
つまり、図４に示す従来のツイストペアケーブル５０では、▲１▼と▲２▼、▲２▼と▲３▼、▲３▼と▲４▼、▲４▼と▲１▼の４通りの対撚り心線５４の組合せが、ケーブル５０の長手方向に沿って常に接触する組合せとなり、▲１▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼の２通りの対撚り心線５４の組合せが、ケーブル５０の長手方向に沿って接触したり離隔したりする組合せとなっていたが、本実施形態のツイストペアケーブル１では、▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼の２通りの対撚り心線５の組合せだけが、ケーブル１の長手方向に沿って常に接触する組合せとなり、他の４通りの組合せである▲２▼と▲３▼、▲４▼と▲１▼、▲１▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼については、ケーブル１の長手方向に沿って接触したり離隔したりする組合せとなる。
【００２２】
従って、従来ケーブル５０の長手方向に沿って常に接触する組合せとなっていた▲２▼と▲３▼、▲４▼と▲１▼の２通りの対撚り心線５の組合せを、ケーブル１の長手方向に沿って接触したり離隔したりする組合せとすることができるところ、対撚り心線５同士が離隔した部分では漏話が生じにくくなるので、当該▲２▼と▲３▼、▲４▼と▲１▼の組合せにおいては、対撚り心線５間で漏話が生じにくくなり、１〜２５０Mhzの伝送速度域においてもツイストペアケーブル１の漏話特性の改善を図ることができる。
【００２３】
また、漏話特性を改善するため、従来のように遮蔽層を被覆したり、スペーサを介在させる等、他の新たな部材を必要とする構成を採用していないため、低コストで製造できると共に、ケーブルを細く柔軟に形成することができてその取扱性に優れる。また、端末加工に際して遮蔽層やスペーサの除去作業が不要でその端末加工の作業性に優れる。
【００２４】
なお、上記ツイストペアケーブル１では、対撚り心線５の撚り数の差を、同じユニット集合心線６内、つまりケーブル１の長手方向に沿って常に接触する▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼の組合せ間では、３０回／ｍ以上とし、異なるユニット集合心線６間、つまりケーブル１の長手方向に沿って接触したり離隔したりする▲１▼と▲３▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼の組合せ間では、１５回／ｍ以上とするのが好ましい。ここで対撚り心線５の撚り数差は、一方側の対撚り心線５の撚りピッチをＰ1[ｍｍ]とし、他方側の対撚り心線５の撚りピッチをＰ2[ｍｍ]とすると（但しＰ1≦Ｐ2）、（撚り数差）＝（１／Ｐ1−１／Ｐ2）×１０００[回／ｍ]、で与えられる。
【００２５】
このように撚り数差の下限値を設定する理由は、次の通りである。
【００２６】
まず、図２及び図３は、図４のツイストペアケーブル５０で、ケーブル５０の長手方向に沿って常に接触する組合せ▲１▼と▲２▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲３▼と▲４▼において、対撚り心線５４に撚り数差を生じさせた場合の近端漏話減衰量特性を示す図である。このうち図２は、常に接触する一の組合せにおいて、その一方の対撚り心線５４の対撚りピッチを１０．５ｍｍにし、他方の対撚り心線５４の対撚りピッチを１５．５ｍｍにして、その撚り数差を３０．７回／ｍとした場合であり、図３は、常に接触する一の組合せにおいて、その一方の対撚り心線５４の対撚りピッチを１０．５ｍｍにし、他方の対撚り心線５４の対撚りピッチを１２．５ｍｍにして、その撚り数差を１５．２回／ｍとした場合である。
【００２７】
なお、図２及び図３の直線Ｐは、カテゴリー６の仕様上要求される近端漏話減衰量特性を示す値である。
【００２８】
これらの図２及び図３からわかるように、ケーブル５０の長手方向に沿って常に接触する対撚り心線５４の組合せでは、その対撚り心線５４の撚り数差が３０回／ｍ以上の場合には、１〜２５０Mhzの帯域において上記カテゴリー６の仕様上の要求を満たす優れた漏話特性を示すが、撚り数差が１５回／ｍ程度では、カテゴリー６の仕様上の要求を充分に満たすことができない程度の余り好ましくない漏話特性を示す。
【００２９】
従って、本実施形態のツイストペアケーブル１においても、そのケーブル１の長手方向に沿って常に接触する対撚り心線５の組合せ（▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼）においては、その対撚り心線５の撚り数差を３０回／ｍ以上とする必要があることが容易に想定される。
【００３０】
一方、上記常に接触する組合せ（▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼）よりも比較的漏話特性に優れている組合せ、つまり、ケーブル１の長手方向に沿って接触したり、離隔したりする対撚り心線５の組合せ（▲１▼と▲３▼、▲１▼と▲４▼、▲２▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼）においては、その対撚り心線５の撚り数差を３０回／ｍにまでする必要はない。そればかりか、撚り数差を大きくすると、対撚り心線５間で信号の伝送距離に差が生じて通信エラーを生じさせる原因ともなり得る。
【００３１】
そこで、当該撚り数差の下限値を、上記常に隣合う組合せにおける下限値よりも小さくして、１５回／ｍとするのが好ましいと想定されるのである。
【００３２】
なお、各ユニット集合心線６の撚り数差（上記対撚り心線５の撚り数差を求める式により同様に与えられる）は、１５回／ｍ以上とするのが好ましい。
【００３３】
かかる条件を満たすツイストペアケーブル１としては、例えば、▲１▼の対撚り心線５の対撚りピッチを９．０ｍｍ、▲２▼の対撚り心線５を１２．５ｍｍとし、これらの▲１▼と▲２▼の対撚り心線５を含むユニット集合心線６のユニット集合撚りピッチを３０ｍｍとし、▲３▼の対撚り心線５の対撚りピッチを１０．５ｍｍ、▲４▼の対撚り心線の対撚りピッチを１５．５ｍｍとし、これらの▲３▼と▲４▼の対撚り心線５を含むユニット集合心線６のユニット集合撚りピッチを５５ｍｍとする構成が挙げられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１記載のツイストペアケーブルによると、導体とその外周に形成された絶縁体層とを有する２本の絶縁心線を撚り合わせて形成した対撚り心線を４本備えたツイストペアケーブルであって、対撚り心線を２本ずつ撚り合わせて２本のユニット集合心線を形成し、４本の前記対撚り心線の６つの組合わせのうち、２つの組合わせのみがケーブル長手方向において常に接触する組合わせとなり、残りの４つの組合わせはケーブル長手方向に沿って、接触したり離隔したりするように、２つの前記ユニット集合心線をさらに撚り合わせて一括集合心を形成しているため、従来のツイストペアケーブルよりも、ケーブルの長手方向に沿って常に接触する対撚り心線の組合せ数を減少させて、つまり、漏話の発生し易い対撚り心線の組合せ数を減少させて、ツイストペアケーブルの漏話特性を優れたものにすることができる。
【００３５】
また、漏話特性を改善するため従来のように遮蔽層を被覆したり、スペーサを介在させる必要がないため、低コストで製造できると共に、ケーブルを細く柔軟に形成することができてその取扱性に優れ、また、端末加工に際して遮蔽層やスペーサの除去作業が不要でその端末加工の作業性に優れる。
【００３６】
この場合、請求項２記載のように、同じユニット集合心線における各対撚り心線の撚り数差を、３０回／ｍ以上とし、かつ、異なるユニット集合心線における各対撚り心線の撚り数差を、１５／ｍ以上とし、又は請求項３記載のように、各ユニット集合心線の撚り数差を、１５回／ｍ以上とすると、効果的に漏話特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる一実施形態のツイストペアケーブルを示す断面図である。
【図２】近端漏話減衰量特性を示す図である。
【図３】近端漏話減衰量特性を示す図である。
【図４】従来のツイストペアケーブルを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ツイストペアケーブル
２ 導体
３ 絶縁体層
４ 絶縁心線
５ 心線
６ ユニット集合心線
７ 一括集合心
８ 外被層

Claims (3)

  1. 導体とその外周に形成された絶縁体層とを有する２本の絶縁心線を撚り合わせて形成した対撚り心線を４本備えたツイストペアケーブルであって、
    前記対撚り心線を２本ずつ撚り合わせて２本のユニット集合心線を形成し、４本の前記対撚り心線の６つの組合わせのうち、２つの組合わせのみがケーブル長手方向において常に接触する組合わせとなり、残りの４つの組合わせはケーブル長手方向に沿って、接触したり離隔したりするように、２つの前記ユニット集合心線をさらに撚り合わせて一括集合心を形成したツイストペアケーブル。
  2. 同じユニット集合心線内における各対撚り心線の撚り数差が、３０回／ｍ以上であり、
    異なるユニット集合心線間における各対撚り心線の撚り数差が、１５回／ｍ以上である請求項１記載のツイストペアケーブル。
  3. 各ユニット集合心線の撚り数差が、１５回／ｍ以上である請求項１又は２記載のツイストペアケーブル。
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