JP3636001B2 - ツイストペアケーブル - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。 - 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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