JP2006032193A - ツイストペアケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】遮蔽効果を向上させると共に、安価なツイストペアケーブルを提供する。
【解決手段】本発明のツイストペアケーブルにおける遮蔽層４は、押え巻層３の外周に設けられる内部遮蔽層４１と、内部遮蔽層４１の外周に設けられる外部遮蔽層４２とを備えている。
内部遮蔽層４１は、それ自身の金属箔を外側に向けて例えば１／４以上のラップで重ね巻きされた片面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成され、外部遮蔽層４２は、片面金属箔ラミネートプラスチックテープの側縁部分を覆う如く、例えば１／４以上のラップで重ね巻きされた両面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ツイストペアケーブルに係り、特に、ＬＡＮ（Local Area Network）の伝送において、サーバルーム、データセンター、医療分野およびＦＡ（Factory Automation System）関連等のような、厳しいイミュニティ（Immunity：妨害耐性）とＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）の対策が求められる場合に好適するツイストペアケーブルに関する。

従来から、この種のＬＡＮ用ツイストペアケーブルとして、図９に示すような構成のものが知られている。

同図において、従来のＬＡＮ用ツイストペアケーブルは、それぞれ異なるピッチでより合わせて成る４対の対撚線１の集合体２の外周に順次設けられた押え巻３、遮蔽層４およびシ−ス５とで構成されている。なお、図中、符号６は、導体６１の外周に絶縁体６２を設けて成る絶縁コア線、７はドレンワイヤーを示している。

ここで、上記の遮蔽層４は、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、イミュニティとＥＭＩ対策が求められる場合に設けられるもので、このような遮蔽層４としては、（イ）例えばアルミテープとポリエステルテープを積層して成る片面金属箔ラミネートプラスチックテープを、金属箔を外側に向けて集合体の外周に巻回したもの、（ロ）片面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層の上にさらに金属編組を設けたもの、（ハ）金属箔と高磁性体の複合テープを集合体の外周に巻回したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような構成のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいては、次のような難点があった。

先ず、（イ）の遮蔽層においては、工場内等での劣悪なイミュニティ環境下では十分な遮蔽効果が得られず、信号伝送の不具合が発生する虞もある。

次に、（ロ）の遮蔽層は、（イ）の遮蔽構造よりも遮蔽特性が優れているものの、編組密度が低い（６０％程度）と高周波帯域では編組の網目からノイズが漏洩し（若しくはノイズが侵入し）、十分な遮蔽効果が得られない。

さらに、（ハ）の遮蔽層においては、高磁性体のテープが高価であるため、割高になる。

特開２０００−１６４０４８号公報

本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、遮蔽層の二層化および遮蔽層の隙間の低減を図ることにより、遮蔽効果を向上させると共に、磁性体テープを使用したケーブルよりも安価なツイストペアケーブルを提供することを目的としている

本発明の第１の態様であるツイストペアケーブルは、複数の対撚線の集合体の外側に遮蔽層を設け、遮蔽層の外周にシースを備えるツイストペアケーブルにおいて、遮蔽層は、集合体の外周に巻回された金属箔ラミネートプラスチックテープから成る内部遮蔽層と、内部遮蔽層の外周に設けられ、金属箔ラミネートプラスチックテープの重ね巻部分の隙間を低減するための外部遮蔽層とを備えるものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様であるツイストペアケーブルにおいて、外部遮蔽層は、金属箔ラミネートプラスチックテープの側縁部分を覆う如く巻回された両面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成されているものである。

本発明の第３の態様は、第２の態様であるツイストペアケーブルにおいて、金属箔ラミネートプラスチックテープと、両面金属箔ラミネートプラスチックテープの金属箔の合計の厚さは、０.０３〜０.０７ｍｍとされているものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるツイストペアケーブルにおいて、遮蔽層には、ドレンワイヤーが電気的に接触するように縦添えされているものである。

本発明の第５の態様は、第１の態様であるツイストペアケーブルにおいて、外部遮蔽層は、金属導線の編組から成るものである。

本発明の第６の態様は、第５の態様であるツイストペアケーブルにおいて、金属導線の編組の密度は、８５％以上とされている。

本発明の第７の態様は、第６の態様であるツイストペアケーブルにおいて、属導線の素線径は０.１２ｍｍ以下とされている。

本発明の第１の態様乃至第７の態様のツイストペアケーブルによれば、遮蔽層の二層化および遮蔽層の隙間の低減を図ることにより、遮蔽効果を向上させると共に、磁性体テープを使用したケーブルよりも安価なツイストペアケーブルを提供することができる。

以下、本発明のツイストペアケーブルを適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施例におけるツイストペアケーブルの横断面図を示している。なお、同図において、図９と共通する部分には同一の符号が付されている。

図１において、本発明のツイストペアケーブルは、例えば４対の対撚線１を撚り合わせて成る集合体２と、集合体２の外周に順次設けられた不織布などによる押え巻層３、後述する遮蔽層４および塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂の押出被覆などにより形成されるシ−ス５とを備えている。

各対撚線１は、軟銅撚線や錫めっき軟銅撚線等の可撓性を有する導体６１の外周にポリエチレン樹脂から成る絶縁体６２を設けて成る絶縁コア線６を２本撚り合わせたもので構成され、各対撚線１はそれぞれ異なるピッチでより合わされている。

遮蔽層４は、押え巻層３の外周に設けられた内部遮蔽層４１と、内部遮蔽層４１の外周に設けられ、後述する片面金属箔ラミネートプラスチックテープの重ね巻部分の隙間を低減するための外部遮蔽層４２とで構成されている。

内部遮蔽層４１は、それ自身の金属箔を外側に向けて例えば１／４以上のラップで重ね巻きされたアルミテープ等の金属箔にポリエステルテープ等のプラスチックテープを積層した片面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成され、外部遮蔽層４２は、内部遮蔽層を構成する片面金属箔ラミネートプラスチックテープの側縁部分を覆う如く、例えば１／４以上のラップで重ね巻きされたポリエステルテープ等のプラスチックテープの両面にアルミテープ等の金属箔を積層した両面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成され、この両面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層の内周には長手方向に沿って金属箔と電気的に接触するように０.４〜０.５ｍｍ程度の錫めっき軟銅線などから成るドレンワイヤー７が縦添え挿入されている。

ここで、外部遮蔽層として、両面金属箔ラミネートプラスチックテープを使用する場合、内部遮蔽層を構成する片面金属箔ラミネートプラスチックテープと、外部遮蔽層を構成する両面金属箔ラミネートプラスチックテープの金属箔のみの合計の厚さ（以下「金属箔の合計厚」という。）は、０.０３〜０.０７ｍｍにすることが好ましい。金属箔の合計厚を０.０３ｍｍ以上としたのは、０.０３ｍｍ未満では、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルの適用周波数帯域において十分な遮蔽効果を発揮させることが困難であり、また、高周波における減衰量特性が損なわれるからである。また、金属箔の合計厚を０.０７ｍｍ以下としたのは、金属箔の合計厚が０.０７ｍｍを超えるとＬＡＮ用ツイストペアケーブルの可撓性が損なわれるからである。

ここで、遮蔽層４を上記のように二層構成にした理由について説明する。

先ず、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルの遮蔽効果は、遮蔽層の厚さや材質よりも、金属箔ラミネートプラスチックテープの重なり部分による隙間の影響が大きいことが知られている。そこで、従来の一層構成の遮蔽層（片面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層）上に、両面金属箔ラミネートプラスチックテープを、内部遮蔽層のテープの重なり部分を覆うように例えば１／４以上のラップで重ね巻するか、または８５％以上の密度からなる軟銅線、または錫めっき軟銅線の編組を片面金属箔ラミネートプラスチックテープの上から施すことで、高磁性体テープを使用した場合よりも遥かに安価で、かつ従来以上の遮蔽性能を有するＬＡＮ用ツイストペアケーブルを得ることができる。

次に、外部遮蔽層４２としての両面金属箔ラミネートプラスチックテープを重ね巻きにしているのは、例えば両面金属箔ラミネートプラスチックテープを縦添えした場合には、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルに曲げや屈曲が加わると内部遮蔽層４１としての片面金属箔ラミネートプラスチックテープの重なり部分に隙間が発生し易く、このため、両面金属箔ラミネートプラスチックテープを重ね巻きすることで、重なり部分における隙間の発生を防止している。

図２は、本発明の第２の実施例におけるツイストペアケーブルの横断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この実施例においては、図１に示す外部遮蔽層４２としての両面金属箔ラミネートプラスチックテープおよびドレンワイヤー７に代えて、内部遮蔽層４１の外側に、外部遮蔽層４２としての錫めっき軟銅線等から成る金属導線の編組が設けられている。

ここで、金属導線の編組の密度は、８５％以上とすることが好ましい。編組の密度が８５％未満では編組の網目部分に隙間が残り、高周波数帯になるほど当該部分からのノイズの漏れや侵入が発生し易くなるからである。

また、金属導線の素線径は０.１２ｍｍ以下とすることが好ましい。素線径が０.１２ｍｍを越えると、ケーブルの外径がモジュラコネクタの使用を想定した場合の上限（メーカーにより差があるが６〜７ｍｍ程度）におさめることが難しく、ケーブルの可撓性も損なわれ易くなるからである。

図３は、押え巻層の外周に遮蔽層を設けていない、いわゆる無遮蔽構造の従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性、図４は、押え巻層の外周に一層の片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回した従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性、図５は、押え巻層の外周に金属箔と高磁性体の複合テープを巻回した従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性、図６は、押え巻層の外周に片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回し、さらにこの上に片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回した従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性、図７は、押え巻層の外周に片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回し、さらにこの上に両面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回した本発明の第１の実施例におけるツイストペアケーブルの遮蔽特性、図８は、押え巻層の外周に片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回し、さらにこの上に密度が９５％の金属銅線の編組を設けた本発明の第２の実施例におけるツイストペアケーブルの遮蔽特性をそれぞれ示している。なお、これらの図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は放射電力（ｄＢμＶ）を示している。

図３〜図６から、無遮蔽構造（図３）のものより、一層の遮蔽層（片面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層）を設けた構造のもの（図４、図５）若しくは二層の遮蔽層（二層の片面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層）を設けた構造のもの（図６）がより放射電力が減少していることが判るものの、一層の遮蔽層を設けた構造のものと、二層の遮蔽層を設けた構造のものとの間では放射電力に顕著な差異が認められないことが判る。

一方、二層の片面金属箔ラミネートプラスチックテープを巻回した従来のツイストペアケーブル（図６）と本発明の第１の実施例におけるツイストペアケーブル（図７）とを比較すると、第１の実施例におけるツイストペアケーブルにおける金属箔の合計厚は従来のツイストペアケーブルよりも厚いものの、第１の実施例におけるツイストペアケーブルの遮蔽特性が従来のツイストペアケーブルよりも優れていることが判る。これは、第１の実施例においては、両面金属箔ラミネートプラスチックテープを重ね巻きした場合、テープの重なり部分が導通してラップ部分の隙間がなくなることで、当該部分からノイズが漏れるのを阻止し、若しくは当該部分からノイズが侵入するのを阻止することができ、ひいては、高い遮蔽効果が得られるものと解される。

以上の原理からすれば、遮蔽層としては、両面金属箔ラミネートプラスチックテープを一層のみラップ巻きしても良いことになるが、一層のみの両面金属箔ラミネートプラスチックテープのラップ巻きでは、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルの遮蔽層より内側の構造が必ずしも真円ではないため、ツイストペアケーブルの曲げや屈曲により、却って両面金属箔ラミネートプラスチックテープのラップ巻間に隙間が生じ易く、高い遮蔽効果が得られないという難点がある。

以上のように、本発明の構成のツイストペアケーブルによれば、遮蔽層の二層化および遮蔽層の隙間の低減を図ることにより、遮蔽効果を向上させると共に、磁性体テープを使用したケーブルよりも安価なツイストペアケーブルを提供することができる。

前述の実施例においては、内部遮蔽層を片面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層で形成した場合について述べているが、本発明はこれに限定されず、両面金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層で形成してもよい。また、前述の実施例においては、４対の対撚線を使用した場合について述べているが、本発明はこれに限定されず、必要に応じてその対数を増減することができる。さらに、前述の実施例においては、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルについて述べているが、本発明はＬＡＮ用として用いるものに限定されない。

本発明の第１の実施例におけるツイストペアケーブルの横断面図。 本発明の第２の実施例におけるツイストペアケーブルの横断面図。 従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 従来のツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 本発明の第１の実施例におけるツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 本発明の第２の実施例におけるツイストペアケーブルの遮蔽特性を示す説明図。 従来のツイストペアケーブルの横断面図。

符号の説明

１・・・対撚線
４・・・遮蔽層
４１・・・内部遮蔽層
４２・・・外部遮蔽層
５・・・シ−ス
６・・・絶縁コア線
６１・・・導体
６２・・・絶縁体

Claims (7)

1. 複数の対撚線の集合体の外側に遮蔽層を設け、前記遮蔽層の外周にシースを備えるツイストペアケーブルにおいて、
   前記遮蔽層は、前記集合体の外周に巻回された金属箔ラミネートプラスチックテープから成る内部遮蔽層と、前記内部遮蔽層の外周に設けられ、前記金属箔ラミネートプラスチックテープの重ね巻部分の隙間を低減するための外部遮蔽層とを備えることを特徴とするツイストペアケーブル。
2. 前記外部遮蔽層は、前記金属箔ラミネートプラスチックテープの側縁部分を覆う如く巻回された両面金属箔ラミネートプラスチックテープで構成されていることを特徴とする請求項１記載のツイストペアケーブル。
3. 前記金属箔ラミネートプラスチックテープと、前記両面金属箔ラミネートプラスチックテープの金属箔の合計の厚さは、０.０３〜０.０７ｍｍであることを特徴とする請求項２記載のツイストペアケーブル。
4. 前記遮蔽層には、ドレンワイヤーが電気的に接触するように縦添えされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のツイストペアケーブル。
5. 前記外部遮蔽層は、金属導線の編組から成ることを特徴とする請求項１記載のツイストペアケーブル。
6. 前記金属導線の編組の密度は、８５％以上であることを特徴とする請求項５記載のツイストペアケーブル。
7. 前記金属導線の素線径は０.１２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載のツイストペアケーブル。
   

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