JP2001126551A - 電気ケーブル装置とその製造方法 - Google Patents
電気ケーブル装置とその製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
ること。 【解決手段】 電気ケーブル装置(20)は、複数の対
になった導電素子(14)と、複数の対になった導電素
子のまわりに形成された誘電体製ジャケット(12)
と、誘電体製ジャケット内で導電素子の対を分離させる
少なくとも1つの誘電体膜(22)より構成され、誘電
体膜はフルオロポリマー、ポリイミドフィルム、ガラス
系テープ等から成る。
Description
し、特に、漏話を減少させた電気ケーブルに関する。
で用いられるような電気ケーブル内で、漏話の減少は、
通信産業で依然として未解決の問題のままである。従
来、銅線のような個々に絶縁された導体の複数のより合
わせ対を含むのが代表的な電気ケーブル内では、多くの
配置と技法が、個々の電気的導体対の間で漏話を減少さ
せるために組み込まれてきた。
せる最も有効な技法の1つは、平行で隣接する転送線を
分離させるステップを含む。この方法では、スペーサ要
素のような多数の構成要素が、電気ケーブルに含まれて
いて、導体対間に十分な間隔を維持し、その間で漏話を
減少させる。米国特許第4,920,234号と第5,
149,915号とを参照されたい。
のより合わせ対を含み、多くのスペーサ要素の配置は、
そのまわりに様々な配置で構成されたより合わせ対を備
えた誘電体フルートのような、1つまたは複数の中央に
位置するスペーサ要素を含む。米国特許第5,132,
488号と第5,519,173号とを参照されたい。
減少させることを目的としたそれら従来のケーブル構成
は、しばしば、他の問題に苦しめられている。たとえ
ば、既存のスペーサ要素は、比較的柔軟性がなく、電気
ケーブル内でより合わせ対の動きを制限する。また、既
存のスペーサ要素は、比較的高価で、電気ケーブルの製
造工程中で、取り扱い、操作するのが難しい。
ル装置と製造方法とを有することが望ましい。
ル装置とその製造方法が実施される。電気ケーブル装置
は、複数の対になった導電素子と、複数の対になった導
電素子のまわりに形成された誘電体ジャケットと、誘電
体ジャケット内で導電素子の対を分離させる少なくとも
1つの誘電体膜とを含む。たとえば、電気的に絶縁する
ジャケット内に銅線の4つのより合わせ対を有する構成
については、本発明の実施例は、個々に絶縁された導電
素子の交互の対を囲む2つの誘電体膜を含む。別法とし
ては、本発明の実施例は、導体対内で個々の導電素子間
にらせん状に形成された誘電体膜を含む。誘電体膜は、
1つまたは複数の次の材料でできている。それは、エチ
ルクロロトリフルオロエチレン(ECTFEまたはハラ
ー)、ポリ(塩化ビニル)(PVC)、ポリオレフィ
ン、および、弗化エチレンプロピレン樹脂(FEPまた
はテフロン(登録商標))と、四弗化エチレンの過フル
オロアルコキシポリマーと、過フルオロプロピルエーテ
ル(PFA)または過フルオロメチルビニルエーテル
(MFA)のいずれかとを含むフルオロポリマーであ
る。別法としては、誘電体膜は、カプトン(登録商標)
のような編まれたガラス糸テープでできている。誘電体
膜は、幅が、たとえば、おおよそ0.125から0.2
50インチであり、厚さが、たとえば、おおよそ0.0
02から0.020インチ(2から20ミル)である。
製造する方法は、複数の対になった導電素子を提供する
ステップと、導体対のまわりに誘電体ジャケットを形成
するステップと、1つまたは複数の導体対のまわりに誘
電体膜を形成するステップとを含む。別法としては、方
法は、複数の対になった導電素子を提供するステップ
と、導体対のまわりに誘電体ジャケットを形成するステ
ップと、1つまたは複数の導体内で個々の導体間にらせ
ん状に誘電体膜を形成するステップとを含む。薄い誘電
体膜は、個々の導体間および/または導体対内で個々の
導体対間に分離を与えて、その間の漏話を減少させる。
は、図面の説明を通じて本発明の理解を深めるために、
同じ参照数字で引用される。
論じられるが、例証する目的のためのみになされること
を理解されたい。当業者は、他のステップ、配置、およ
び構成は、本発明の精神と範囲に反することなく、有効
であることを認識するであろう。
用いられるような電気ケーブルは、平行で隣接する導体
が反応する影響、たとえば、「漏話」としても知られて
いる誘導性で容量性の結合で、損害を受け続けている。
従来の電気ケーブルは、銅線のような個々に絶縁された
導体の複数のより合わせ対を内蔵するジャケットを含
む。しかしながら、電気ケーブル内で導体対の数が、増
加するので、漏話による混信については、発生する可能
性がより多く存在する。さらに、漏話は、周波数が高く
なるほど、データ転送速度が速くなるほど、距離が長く
なるほど、より激しくなる。したがって、漏話は、実際
に、有効な周波数の範囲、ビット伝送速度、ケーブルの
長さ、信号対雑音(s/n)比、および、信号伝送につ
いての単一電気ケーブル内での導体対の数を制限する。
さらに、漏話は、しばしば、双方向の伝送ケーブルでよ
り著しい。そのような影響は、「近端漏話」(NEX
T)として知られている。反対の端部から戻る信号が、
弱くて、混信におおわれやすい場合には、ケーブルのい
ずれかの端部において、特に顕著である。
にするために、平行して隣接する伝送線を分離させるこ
とによって、または、ケーブルに沿って信号を伝送させ
ることによって、よりよく制御される。したがって、導
体対間に十分な間隔を維持するスペーサ要素を含み、そ
の間の漏話を引き下げる多くの電気ケーブルの構成が、
存在する。本明細書においてすでに述べたように、たと
えば、米国特許第4,920,234号、第5,14
9,915号、第5,132,488号、第5,51
9,173号を参照されたい。
を目的とした構成を有する従来の電気ケーブル10が示
されている。電気ケーブル10は、ジャケット12を含
む。ジャケット12は、適切な高分子材料でできてい
て、スペーサまたはスペーサ手段16によって分離され
た個々に絶縁された導体または導電素子14の4つの対
を囲む。個々に絶縁された導体対は、代表なものは、銅
線のより合わせ対と、ポリ(塩化ビニル)(PVC)の
ような適切な誘電体材料でできているのが代表的である
スペーサ手段16とを含む。
ケーブルの長さに沿って、導体対間でほぼ一定の間隔を
維持する。この方法では、漏話は、その間で減少する。
たとえば、4つのより合わせ対のうち2つだけが、作動
している場合、交互の導体対が、作動して、本来、漏話
を減少させるのが代表的である。すなわち、導体の4つ
のより合わせ対で、各より合わせ対が、一般に、電気ケ
ーブルジャケット内で異なる四分区間を占める電気ケー
ブルの構成については、第1と第3の対が、作動して、
第2と第4の対が、作動しないのが代表的である。この
方法では、漏話を軽減させる間隔の所定の程度は、電気
ケーブルの特定の構成で固有である。
漏話を減少させることができるが、本明細書においてす
でに論じられたような、漏話を減少させることを目的と
した、これら従来のケーブル構成の多くは、しばしば他
の問題で苦しめられる。たとえば、多くのスペーサ手段
16は、比較的柔軟ではなく、電気ケーブル内で導体対
の動きを制限する。また、スペーサ手段16の柔軟性の
なさは、電気ケーブルの組立て中に、このスペーサ手段
を扱い、電気ケーブルに組み込むのを困難にする。さら
に、多くのスペーサ手段16は、比較的高価であり、ケ
ーブル全体のコストをかなり高くする一因となる。
による電気ケーブル20が、示されている。電気ケーブ
ル20は、示されているように4つの対が代表的な、個
々に絶縁された導体または導電素子14の複数の対のま
わりに形成されたジャケット12を含む。ジャケット1
2は、たとえば、いずれかの適度に柔軟な電気的に絶縁
する材料、たとえば、フルオロポリマー、ポリ(塩化ビ
ニル)(PVC)、ポリマー合金、または、他の適切な
高分子材料でできている。銅線のより合わせ対が代表的
である導体対は、たとえば、ポリオレフィン、難燃性ポ
リオレフィン、フルオロポリマー、PVC、ポリマー合
金、または、他の適切な高分子材料で個々に絶縁されて
いる。
は、特定の導体対のまわりに位置付けられると有利であ
る誘電体膜22によって維持される。誘電体膜22は、
たとえば、カプトン膜(ポリイミド)の編まれたガラス
糸テープ、エチルクロロトリフルオロエチレン(ECT
FEまたはハラー)、ポリ(塩化ビニル)(PVC)、
ポリオレフィン、および、弗化エチレンプロピレン樹脂
(FEPまたはテフロン)と、四フルオロエチレンの過
フルオロアルコキシポリマーと、過フルオロプロピルエ
ーテル(PFA)または過フルオロメチルビニルエーテ
ル(MFA)または他の適切な電気的に絶縁する材料の
いずれかとを含むフルオロポリマーのような材料を含
む。誘電体膜は、幅が、たとえば、おおよそ0.125
から0.250インチであり、厚さが、たとえば、おお
よそ0.002から0.020インチ(2から20ミ
ル)である。
に有利である。しかしながら、その柔軟な構造と材料の
滑らかさはまた、誘電体膜22が、導体14と他の誘電
体膜とを含む、電気ケーブルジャケット内で他の構成要
素に関して、比較的容易に摺動するようにもする。ま
た、以下により詳細に論じられるように、誘電体膜22
の大きさと形は、誘電体膜22を製造して、既存の電気
ケーブル組立て工程に組み込むのを比較的容易にする。
この方法では、薄い誘電体膜22は、たとえば、従来の
配置で用いられるかさばった柔軟性のないフルートと比
較すると有利である。
の導体対を有する電気ケーブル20については、2つの
薄い誘電体膜が、隣接する導体対間の間隔が、ケーブル
の長さに沿ってほぼ一定であるような方法で、交互の導
体対(たとえば、第1と第3の対)のまわりに位置付け
られる。この方法では、導体対は、導体対が、一般に、
電気ケーブル20内での分離した四分区間を占める範囲
に分離される。
的のためのみであって、本発明を限定するのではないこ
とに留意されたい。したがって、この特定の実施例で
は、4つの導体対と2つの誘電体膜が示されているが、
本発明の実施例による必要はない。すなわち、2つの導
体対と1つの誘電体膜とを備えた電気ケーブルを有する
のは、本発明の実施例の範囲内である。また、4つより
多い導体対と、それらを分離させる2つより多い誘電体
膜とを備えた電気ケーブルを有することが可能である。
本発明の実施例によれば、特定の配置にかかわらず、1
つまたは複数の誘電体膜は、導体対を分離させるために
用いられ、その間の漏話を減少させる。
の実施例による電気ケーブル30が、示されている。こ
の実施例では、誘電体膜24は、(図2に示されている
ように)導体対間よりもむしろ、導体対内で個々の導体
14の間に位置付けられている。対になった導体14
は、個々の導電素子14のより合わせ対をさらに含み、
誘電体膜24は、所与のより合わせ対内で個々の導電素
子14の間にらせん状に編まれているのが、代表的であ
る。この方法では、誘電体膜24は、ケーブル30の長
さに沿って個々の導電素子の間で間隔を維持する。ま
た、ケーブル30内でのより合わせる張力と、所与の導
体対内での導電素子と誘電体膜との間の摩擦とは、隣接
する導体対間での分離を維持する。
施例が、示されている。この実施例は、図3に示された
誘電体膜の配置が、図2に示された誘電体膜の配置と共
に用いられている。この実施例は、誘電体膜24は、導
体対内で個々の導体間の間隔を維持し、誘電体膜22
は、導体対間の間隔を維持する。別法としては、図5に
示されているように、導体対内で個々の導体間に誘電体
膜24を使用すると、従来のスペーサ手段16、たとえ
ば、示されているような配置されたプラスチックフルー
トに役立つ。
な内側の配置は、たとえば、従来のより合わせる機械に
よって、生成された。複数のスプールから様々な内側の
構成要素を取り出し、それらを望まれる構成に導く。ま
た、押出し成形機は、同時か、または、その直後に、内
側の構成となるべきものの上に、保護ジャケットを押出
し成形する。有利な誘電体膜は、比較的薄く柔軟性があ
るので、従来のより合わせる機械と適合して、既存の組
立て工程に容易に組み込まれる。
ると、本発明の実施例による電気ケーブルを製造する方
法60が、示されている。方法60は、導体対、たとえ
ば、個々に絶縁されたより合わされた銅線の4つの対を
提供する第1のステップ62を含む。
により、1つまたは複数の導体対のまわりに誘電体膜2
2を形成するステップである。たとえば、4つの導体対
を有する電気ケーブルでは、ステップ64は、図2に示
しているように、交互の導体対(たとえば、第1と第3
の導体対)のまわりに誘電体膜を形成するステップを含
む。形成するステップ64は、たとえば、適切な導体対
と誘電体膜の配置のために、導体対と誘電体膜を、より
合わせるレイプレートに巻き出す巻出しリールを用いる
従来の方法で、行われる。配置されると、より合わされ
た配置は、適切な巻取りリールによって巻き取られる。
もむしろ、導体対内で個々の導体間に誘電体膜を形成す
るステップ66を含む。そのような他の実施例は、たと
えば、図3に示されている。再び、そのようなステップ
は、巻出しリール、レイプレート、および巻き取りリー
ルのような従来の装置を用いて、行われる。
構成のまわりに適切な高分子材料を押出し成形すること
によって、導体対のまわりに誘電体ジャケットを形成す
るステップを含む。押出し成形は、たとえば、従来の方
法で、行われる。
とその十分に範囲内の同等なものとによって定義された
本発明の精神と範囲に反することなく、本明細書におい
て説明された電気ケーブルの実施例に対して行うことが
できるのが、当業者に明らかであろう。たとえば、以上
に例証した実施例の多くは、より合わされた導体の4つ
の対のみを示すが、本発明の実施例は、多くの他のより
合わせ対の構成に有効である。すなわち、本発明の実施
例によれば、以上に開示されたような誘電体膜は、かな
り多数のより合わせ対の構成を有する電気ケーブルに有
効である。また、様々な他の従来の構成に加えて、中央
のスペース手段と周囲のスペース手段を含む誘電体膜を
用いることが可能である。
る。
ある。
断面図である。
ブルの断面図である。
ケーブルの断面図である。
方法の略ブロック図である。
成するステップ 66 1つまたは複数の導体対内で個々の導体間に誘電
体膜を形成するステップ 68 導体対のまわりに誘電体ジャケットを形成するス
テップ
Claims (11)
- 【請求項1】 複数の対になった導電素子(14)と、
前記導電素子のまわりに形成された誘電体製ジャケット
(12)と、前記誘電体製ジャケット内で前記導電素子
の対を分離させる誘電体膜(22)とを含むことを特徴
とする電気ケーブル(10)。 - 【請求項2】 前記導電素子(14)は、個々に絶縁さ
れた導電素子の4つの対をさらに含み、前記4つの対
は、一般に、電気ケーブル内で異なる四分区間を占め、
少なくとも1つの誘電体膜は、個々に絶縁された導電素
子の交互の対を囲む2つの誘電体膜をさらに含むことを
特徴とする請求項1記載の電気ケーブル。 - 【請求項3】 前記誘電体膜は、弗化エチレンプロピレ
ン樹脂と、エチルクロロトリフルオロエチレンと、ポリ
(塩化ビニル)と、ポリオレフィンと、フルオロポリマ
ーとからなるグループから選択された1つまたは複数の
材料を含むことを特徴とする請求項1記載の電気ケーブ
ル。 - 【請求項4】 前記誘電体膜は、幅が、おおよそ0.1
25インチからおおよそ0.250インチの範囲内であ
り、厚さが、おおよそ0.002インチからおおよそ
0.020インチの範囲内であることを特徴とする請求
項1記載の電気ケーブル。 - 【請求項5】 複数のうち少なくとも1つの対になった
導電素子内で導電素子を分離させる少なくとも1つの誘
電体膜をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の電
気ケーブル。 - 【請求項6】 導電素子(14)の複数の対と、前記導
電素子の複数の対のまわりに形成される誘電体製ジャケ
ット(12)と、前記導電素子の複数の対に対応する複
数の誘電体膜(24)とを含み、前記各誘電体膜は、導
電素子のその対応する対内で導電素子を分離させること
を特徴とする電気ケーブル(10)。 - 【請求項7】 少なくとも1つの導電素子の対は、個々
に絶縁された導電素子のより合わせ対をさらに含み、誘
電体膜は、個々に絶縁された導電素子のより合わせ対の
個々に絶縁された導電素子の間にらせん状に形成される
ことを特徴とする請求項6記載の電気ケーブル。 - 【請求項8】 少なくとも1つの導電素子の対は、個々
に絶縁された導電素子の4つの対をさらに含み、個々に
絶縁された導電素子の対は、一般に、電気ケーブル内で
分離した四分区間を占めることを特徴とする請求項6記
載の電気ケーブル。 - 【請求項9】 前記誘電体膜は、弗化エチレンプロピレ
ン樹脂と、エチルクロロトリフルオロエチレンと、ポリ
(塩化ビニル)と、ポリオレフィンと、フルオロポリマ
ーとからなるグループから選択された1つまたは複数の
材料を含むことを特徴とする請求項6記載の電気ケーブ
ル。 - 【請求項10】 前記誘電体膜は、幅が、おおよそ0.
125インチからおおよそ0.250インチの範囲内で
あり、厚さが、おおよそ0.002インチからおおよそ
0.020インチの範囲内であることを特徴とする請求
項6記載の電気ケーブル。 - 【請求項11】 前記誘電体製ジャケット内で導電素子
の対を分離させる少なくとも1つの誘電体膜をさらに含
むことを特徴とする請求項6記載の電気ケーブル。
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US09/396682 | 1999-09-14 | ||
US09/396,682 US6506976B1 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Electrical cable apparatus and method for making |
Related Child Applications (1)
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