JP2007505458A - ケーブル及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ケーブル及びその製造装置及び製造方法に関する。
【解決手段】ケーブルは、二つ以上のセットに配置される一連の導体を含み、各セットは、ケーブルの本体と一体化するよう互いにねじられており、ケーブル本体を形成する材料に封入されるケーブルの長さに沿って通る導体を有する。材料も各セットの間隔を維持するように作用する。一実施例では、ケーブルの剛性はケーブルがねじられているか否かによって変化する。装置はケーブルの製造及び収納を効率的にする。

Description

本発明は、改良されたケーブルの外形を提供することに関し、前記ケーブルはケーブル本体を通る一連の導体セット又は対を一体化することによって製造され、ケーブルは、データ伝送、音声、ビデオエネルギー伝達を含むあらゆる適切な、従来の或いは専門的なケーブルの用途のために提供される。

出願人は、同時係属中の国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２００３／００１００５にて、様々な分野で使用されるケーブルを開示している。この改良は、各導体セット内の導体の外形に関し、更に、ケーブルに沿って通る他の導体セットに関する導体セットの外形に関する。出願人の同時係属出願から分かるように、各導体セットの堅牢性及び隣接する導体セット間の距離に関する重要な改良は、例えば、近端クロストーク（ＮＥＸＴ）、ＰＳＮＥＸＴ、ＰＳＦＥＸＴ、ＥＬＦＥＸＴインピーダンス特性および反射減衰量の改良につながる。さらに、隣接する導体セットに関する導体対間のねじれの程度の密度により、出願人の同時係属出願において定義した改良されたケーブルと、性能において顕著且つ重要な改良が提供された従来入手可能なＣａｔ−５、Ｃａｔ−６またはＣａｔ−７ケーブルとを比較して、他のパラメータの間で、導体対間の近端クロストークを減少させる機能が得られる。

現在のこうした用途において、出願人が、ケーブル内の導体の外形及びケーブル自体の製造の更なる改良を確認し、先の結果は、従来のケーブルと比較すると、性能の改良が更に得られることを示唆している。本願明細書で定義されるように、これらの改良は、このケーブルに、他のケーブルが最適な適合性を有さない領域における使用と、更なる改良を可能とすることが予期される。

従来のケーブルの特定の外形の使用に関する更なる問題は特に、ケーブルに沿って通る導体を封入するために使用される材料が、製造される際に、比較的剛性であり得ることである。この剛性は製造時において、例えば、ケーブルが比較的直線状に取り付けられることが必要となる場合、ケーブルが曲線または湾曲部に適合することが必要となる場合に剛性によって問題が生じる可能性があり、更なる問題は、ケーブルが効率的な方法での収納が困難であることである。

さらに、一連の導体セットを収納するケーブルの製造に関して問題が起こる可能性があり、前記各セットがねじられた向きで設けられる少なくとも二つの導体を有する。従来、このタイプのケーブルを製造する際、各対の導体は、各導体対の長さに沿ってねじり及びねじりの密度に関して正確に対称的に製造する必要がある。それらが対称的ではない場合、インピーダンス、キャパシタンス、インダクタンス、抵抗及び／または反射減衰量に関して性能上の問題が起こる可能性がある。

従来、代表的な高速平衡データケーブルを製造するために、捻り（twinning）と呼ばれる最初の処理が施される。これは、先行技術図Ａに示すように、所定の寸法の二つの絶縁導体が共にねじられるものである。従来、ケーブルが製造されると、導体セットの近い近接により、ねじりの密度は導体セット毎に異なる。ねじりの密度及びその変化は、各導体対の間のクロストークを減らす、或いは最小限に抑えるために提供される。

これらの導体セットのねじりは、あらゆる揺動がケーブル内で不一致を引き起こし、それにより性能の劣化が生じても極めて正確でなければならないため、関連機器が提供される。一旦ねじられると、導体セットは別個のドラムに巻付けられ、導体セットがその後、ケーブル及びケーブルにおける互いに関する導体セットの位置の押出しを可能にするケーブル製造装置に供給される。このために、ドラムは押出工程の開始時に「供給」部に配置され、ダイヘッドを介した通過を許容する収束アイレットを介して送られ、したがって、導体セットを被覆する外被を導入することによってケーブルを製造し、ケーブルの外面を製造する。この処理の間、セットを引張る、或いはドラムを取り外すと、導体セットの配列が最も問題に陥りやすく、そうすると、力をかけなければならない。この力は、導体セットに引張りを生じさせ、導体セットは、ねじりの導入によって共に保持されると、導体セットのねじりは変形する及び／または解かれる。

本発明の一つの目的は、ケーブルの改良された適応性を許容する改良されたケーブル形状を提供し、さらに、その効率的な保管のための改良された機能を提供することである。更なる目的は、ケーブルの効率的な製造を許容する装置を提供することと、導体セットがそれらのねじられた外形に製造され、従来可能であった程度よりもより高い均一性の程度による状態で維持されることによる方法を提供することである。

本発明の第一の態様において、ケーブルが提供され、ケーブルが複数の導体セットを含み、各セットが少なくとも二つの導体を含み、共にねじられた各セット内の導体は共にねじられ、各導体セットは、ケーブルに沿って通るよう、間隔を置いて配置され、導体セットは、ケーブル本体の一体部を製造するために、ケーブルの本体または壁を製造する絶縁材料内に埋め込まれる。

一実施形態において、絶縁材料は、それが押し出されると、ダイヘッドを通るよう各位置に保持される導体セットによって押し出される。

通常、導体セットは、略直線の軌道およびケーブルの長さに沿って略連続した外形に保持されるように、押出装置を介して給送される。

一実施例において、一連の周縁がケーブル内に設けられるように、各導体セットが周縁内に取り付けられる。

更なる実施例において、各導体セットは、ケーブルの長さに沿うが、波形または振動形の軌道のケーブルの長さに沿って、平行な軌道をたどる。波形の代わりに、各導体セットが、ケーブルの長さに沿って螺旋状の軌道をたどる。これらの実施形態は、近接した隣のケーブル間の異質のクロストークの可能性を減らす上で役立つ。

波形および螺旋の外形の両方において、波または螺旋の角度及び／または回数（the angle and/or frequency of wave or spiral） が、最も大きな、あるいは許容可能な異質のクロストークの低減を最適化するために、特定のケーブルの設計に関して設定可能である。

一実施例において、螺旋または振動の角度が、０．１〜９０°の範囲内であるが、これは多くの可能な範囲の一つに過ぎない。

本発明の更なる実施例において、絶縁材料が一連の穿孔線と共に製造され、穿孔線が破断すると、導体セット及び絶縁材料の一部がケーブルの残部から分離できるように、穿孔線が導体セット及び隣接する導体セット間の縦軸に略平行に延びる。使用するケーブルのいずれかに適用される複数の穿孔線または脆弱線または分割線により、各導体セットは、他の導体セットとは独立して、ケーブルの残部から分離可能である。

さらに、ケーブルは、一連の脆弱線または分割線、または穿孔線（perforated line）（ここでは無制限に穿孔線と称するか、穿孔線として代用する）に加えて、所定間隔で一連のノッチを含むことができ、ノッチは、所定長さの絶縁材料が導体セットの端部から除去されるようにし、それにより導体が露出し続けるように製造されて、手工具の使用を必要とせずにプラグまたはソケットまたは他の終端部品に接合する操作を目的に、配置されるケーブルの長さに沿って設けられる。

ある実施例において、従来のケーブルは、シールドおよび特に変圧器、蛍光照明等またはそれを供給するケーブルなどの重い誘導負荷付近にある無線周波妨害（ＲＦＩ）および／またはケーブルに露出されてもよいそれらのケーブルを備えている。

さらに、追加の機械的強さを必要とするケーブルは、シールドを備えることが可能である。

従来は、シールドは 薄膜の金属の層、または、個々の導体の周りに巻き付けられる組みひも、および／または導体セット、および／または導体全体の周辺を含む。

本出願の目的のために、必要に応じて、ケーブルと少なくとも導体セットの近傍には、その中に含まれる金属の粒子、粉塵または液体を含むことが好ましい。通常、シールドの所定の程度および使用した絶縁材の種類が、絶縁材に加えられることが必要な金属粒子または液体の量を決定する。

本発明のさらなる態様において、ケーブルが設けられ、ケーブルは、該ケーブルが、その長さに沿ったねじりを全く、或いは殆ど有さない場合は、第一のレベルの剛性を有し、ケーブルが付与されるねじりを有する場合は、ケーブルがねじりを含む部分で、第二のより低いレベルの剛性を有するよう、該ケーブルに沿って配置され、設けられる導体を有する。

通常、ケーブルの少なくとも一部に沿ったねじれが生じると、ねじれが付与される部分で、該ケーブルのねじれが付与されない部分よりも実質的可撓性が増す。

一実施例において、ケーブルに既定の程度のねじり回数のねじりが付与される。

本発明のさらなる実施例において、ケーブルが収納の目的でその長さに沿ってねじられ、それにより、ケーブルが、ケーブルが巻き付けられるのに十分な可撓性を有するのに十分なねじれの程度でドラムに巻き付けられる。

一実施例において、製造時に、ケーブルは、所定の横断面で製造装置において製造され、製造装置を該ケーブルが収納されるドラムに通過させ、さらに、ドラムはケーブルがドラムに巻付けられることを可能にする第一の軸のまわりを回転し、ドラムはまた、ケーブルがドラムに巻き付けられるとケーブルがねじられるよう、第一の回転軸に対して垂直な第二の軸のまわりを回転する。

第二軸におけるドラムの回転は、ケーブルがドラムに巻付けられると、ケーブルがねじられることを意味する。通常、ケーブルへ導入されるねじりの程度が既定範囲内に制御されるよう、ドラムの回転速度およびドラム上のケーブルの導入速度が設定される。

別の実施例において、ケーブルが、収納のためにドラムに更に巻き付けられ、ドラムへのケーブルの巻き付けを可能とするためにドラムが回転し、ドラム及び製造装置が介在し、ケーブルがドラムに巻き付けられる前に、ケーブルに所定の回数のねじりを付与するために、製造されたケーブルが通過し、ケーブルをねじるために回転するねじり機構が設けられる。

一実施例において、ケーブルは、出願人の同時係属出願に記載されているいずれかと同様の断面形状を有する。一つの特定の実施形態において、横断面は、実質的に同じ長さである十字形の各々のアームによる十字型を有し、各アームは導体またはそこに沿って通る導体対を有する。

どの外形においても、ケーブルは通常、該ケーブルの長さに沿って通る複数の導体対を備える。

ケーブルの本体を製造するために用いる材料は、熱可塑性エラストマ（ｔｐｅ）として知られている。

使用される材料は、ＬａＰｏｒｔｅ社により参照番号ＴＲ０２２ＮＡＴまたはＴＳ５１２４ＮＡＴ４２４０の下で製造される製品のどちらかである。

本発明のさらなる態様において、ケーブルの製造装置が提供され、ケーブルは、ケーブルの長さに沿って通る一連の導体セットと、ケーブルの他の導体セットから間隔を空けて設けられた各導体セットとを備え、導体セットは、ケーブル本体により必要形状に保持され、装置は、所定の外形で存在する導体により、製造位置へ導体セットを案内する第一の部分と、流動可能な状態のプラスチック材料が製造ステーションに導入されるようにし、ケーブルを製造するため、所定の外形に保持された導体セットと連動してプラスチック材料がダイヘッドから押出される第二の部分とを含む。

一実施例において、プラスチック材料が、ダイヘッド内の溶融環の形の空洞に流動可能な形で導入され、導体セットが空洞を通り、所定の外形に保持された導体セットにより所望の横断面を有するケーブルを製造するために、導体セット及びプラスチック材料が、所定の押出長さの空洞をダイ先端を介して、心棒を使用することにより押出長さに沿って通過する。

通常、ケーブルの外部寸法及び形状が、製造ステーションの前方に位置するダイ先端又はプレートにより決定され、そこを介してプラスチック材料が流れ、導体セットが通る。

通常、製造ステーション通る導体セットの移動が、ダイヘッドが入ると、プラスチック材料の流量と連動して制御される。

通常、ダイヘッドのサイズおよび形成操作の他のパラメータは、その後の縮みまたは本体材料の考慮すべき予想される変形を許容できるよう制御される。

本発明のさらなる態様において、ケーブルであって、ケーブルがケーブルの長さに沿って指定された外形に保持され、セットで配置される複数の細長い導体を備え、各セット内の導体が略同じねじれの程度で互いにねじられ、そのセットのねじりの状態が、少なくとも一つのセットの導体が他のセットに関してケーブルの長手軸に沿って相殺（offset）されるよう、少なくとも一つの導体のセットが他のセットに関して配置される。

通常、二つの導体が、各導体セットに設けられる。一実施形態において、相殺距離が、各導体セットの一つの完全なねじりの半分の長さである。一実施例において、導体の各セットが、隣接する導体セットに関して相殺される。

本発明のさらなる態様において、その長さに沿って延びるよう配置され、既定の外形に配置され、その中でケーブル本体を製造する絶縁材料によって保持される複数の導体を有するケーブルが提供され、ケーブル本体が、少なくとも一つの突起と、ケーブル本体と他のケーブル本体又は部材との間隔を空けるためのスペーサの役割を果たす、ケーブル本体と他のケーブル本体又は部材との間隔を空けるためのスペーサアームまたは他の手段とを含む。

一実施例において、ケーブルが一連の突起を含み、一実施例において、突起がケーブルの長さに沿って延びる。

本発明のさらなる態様において、複数の導体長さをねじった外形に形成する方法を提供する。その方法は、セットを平行関係に形成するよう導体長さを配置する工程と、所定のねじり密度で導体にねじれを付与するよう、ねじりを複数の導体長さに導入する工程とを含み、ねじりの導入の後に、ねじりは維持され、導体セットは、ねじられた関係の導体長さを保持するための材料によって封入される。

一実施例において、使用される材料はＰＶＣのようなプラスチック材料であり、一旦プラスチック材料内に封入されると、導体長さのねじれを維持するために、充分な強さおよび剛性が提供される。

通常、方法が一連の導体セットを統合するさらなる工程を含み、セット内の各導体が少なくとも一つの他の導体長さに関してねじられた外形に設けられ、一連のセットが一連の導体セットを含むケーブルを製造するために統合される。

一実施形態において、各導体セットが、互いにねじられ、ケーブルの製造のために一連のセットを統合する前にねじった配置を保持する材料により封入される二つの導体を含む。封入は、ねじる直後、或いはケーブルを共に製造するために導体セットを接合する前のあらゆる段階に生じ得る。封入の参照は、材料による導体セットの全体的または部分的な封入を含むことを理解されなければならない。

セット内の導体を封入することによって、一旦ねじれがそこに付与されると、各セットの導体の性能は、製造されたケーブルの製造工程およびその後のケーブルの使用の間、より正確に維持され、予測され、維持されることが可能である。

本発明のさらなる態様であって、導体セットが提供され、導体セットは、互いにねじった外形に設けられた少なくとも二つの導体長さを含み、導体がねじられると、導体セットにねじりを保持するために、材料内に導体長さが封入される。

本発明のさらなる態様において、一連の導体セットに形成されたケーブルが提供され、導体セットにおいて導体の外形を保持するために少なくとも一つの導体セットが材料で封入される。

本発明の実施形態は、添付図面を参照して記載される。

はじめに、図ｌＡおよび図１Ｂを参照すると、本発明によるケーブルの第一の実施形態が提供される。

ケーブル２は、一体化された一連の、この場合、四つの導体４、６、８、１０のセット（しかし、必要に応じてより多くのセットが使用可能である）を有するケーブル本体３を含み、各セットは少なくとも二つの導体を含み、各セットにおいて、導体が所定のねじれの程度でねじられる。必要に応じて、ねじれの程度は、特に間隔がある場合、セット毎に変えることが可能であり（セット間のより高いねじれ密度は、互いに近接近した対間のクロストークを減らす）、したがって、クロストークの発生を最小限に抑える。この実施形態において、ケーブルの断面形状は図１Ｂに示すようにＸ形であるが、実質的には、他のいかなる横断面外形も使用可能である。導体セットはケーブルの周縁１４に配置された各導体セットと共に絶縁材料１２に埋め込まれることによってケーブルに統合される。このことにより、各導体セットは絶縁材料料自体に封入される。

製造時、絶縁材料１２は、押出し機械に給送された導体セットにより、図示のように、導体セットが略直線軌道を有することを確実にするような速度で、且つ、該導体セットがケーブルの長さに沿った絶縁材料に関して略同じ位置にあることを確実にする位置で押出される。

絶縁材料が好適であるが、あらゆるタイプの材料が使用可能な、選択された絶縁材料は、導体セットおよびケーブルのスペーシングおよび絶縁特性を確実にするその後の可撓性および充分な剛性に関する用途に適した材料であり、したがって、それに応じて選択可能である。

押出加工によって提供される利点に加えて、その中に埋め込まれる導体を有するケーブル、一連の穿孔（ミシン目）１８も設けられる。

各穿孔は、通常、ケーブルの端部、一または多数の導体セットの端部で、ケーブル本体からの分離を可能にする。これにより各導体セットが分離することができ、それは、手工具を用いずに達成できる。

さらに、一連の脆弱線またはノッチ２０が間隔を空けてケーブルの長さに沿って設けられる。通常、ケーブルが押し出され、絶縁材料がまだ流体である間にノッチが形成される。これらのノッチが備わると、絶縁材料を導体セットから選択的に除去可能であり、このことにより、必要に応じてプラグまたはソケットでその後に続く終端で導体セットが露出する。

したがって、この実施形態において、ケーブルは、データまたはエネルギ移送の質を改良し、プラグまたはソケットでケーブルを終端する際に設置者が必要とする所要時間および熟練レベルを低減し、以下に説明するように、ケーブルをプラグまたはソケットで終端するために使用される手工具の大部分の必要性を除去する。

導体セットのねじられた対の間に配置される穿孔の付与は、終端の準備を整えて導体セットの分離に役立ち、さらに、間隔を空けて設けた圧痕またはノッチは、終端の準備ができている導体対の露出に役立つ。このように、所定の距離により、手工具の必要性が回避でき、それはケーブルの性能を減じる設置者の誤操作、例えば、遠くの導体のもつれが解けることによって、低い性能特性、それにより最適な性能より低い性能特性を導く、を減らすことができる。工具を使用する際の設置者の誤操作は、それを誤って切断することによって、銅の導体の横断面領域も減らし、より大きな減衰を導き、抵抗率の増加につながり得る。さらに、除去される必要のある絶縁の量を制御することによって、各セットの導体が有意（性能の劣化が生じる可能性のある）の距離にわたってねじりを解く可能性が大幅に減少する。

図２および図３は、導体セット４、６、８、１０が、直線軌道ではなく、図２の振動軌道および図３の螺旋軌道においてそれぞれ設けられる本発明の別の実施形態を示す。しかし、導体セットは、絶縁材料と連動してさらに押し出され、したがって、異質のクロストーク、すなわち、隣接するケーブル間のクロストークが低減する可能性以外に、すでに記載した利点がもたらされる。

いずれの実施形態においても、ケーブルの寸法および導体セットの間隔に応じて、一つの導体セットのねじれの程度は、導体セット間のねじれの程度が異なるよう、他の導体セットのねじれの程度と変えることができるように各導体セットの導体のねじれの程度は制御されることが好ましい。

好ましくは、押出材料内に配置される導体は、実施可能な限り隣接のセットから間隔を空けるよう配置される。一実施例において、例えば図ｌＡおよび図１Ｂに示されるように、さらなる導体セットは、周縁の交点、即ち、ケーブルの中心線に沿って収納できた。また、この交点は、ワイヤの配線、繊維コア、エネルギ、ビデオ、音声サービス等のために使用することができた。さしつかえなければ、そして、取付け間隔が不足していなければ、管壁において同じねじれ密度のねじれた対を使用することが可能である。通常、最適な性能を得るために、管壁は横断面領域よりも大きくされる。

更なる実施形態では、ケーブル絶縁材料によって導体セットが押出され、押出された絶縁材料の外側周辺で、さらに他の導体セットが巻き付けられ、それにより、該導体セットはケーブルのコアとして使用される。

先の特許出願と同様に、導体セットの間隔、各導体セット内の一つの導体を被覆するために使用される絶縁材料の種類、導体セット自体の間のクロストークを低減するために使用される絶縁材料の種類、および、導体セット間の間隔の整合性は、全て帯域幅およびケーブルの性能に影響を及ぼす。

図２に示すように、導体セットの配置の供給は、ケーブルの長さに沿って振動又は波状の効果を付与することによって、異質のクロストークの減少を許容し、同様に、図３の配列によって、導体セットは、ケーブルを完全に回転させ、導体セットは、ケーブルの長さに沿って絶えずそれらの位置を変えているという事実によって性能を高めることができる。

音声、ビデオおよびケーブルの主な用途に関して、二つ以上の伝導通路を利用すると、各々が導体セットによって定義されて、より長い導体材料が他に関してより大きな抵抗率を許容するために使用される。高い電流／低い周波数がより短い導体で伝達されると、より低い電流／高い周波数が、より長い伝導通路を占め、上下の周波数の間で信号が効果的に分離することが分かる。これは、磁石の作用を減らすことができ、より速く伝道するより高い周波数、即ち、小さい波形および長い伝導軌道の取得により、信号は受信側に同時に再び現れることとなり、より低い周波数によって歪められたり、乱されたりすることはない。

図４及び図５を参照すると、本発明の二つの更なる実施形態が図示され、あるケーブルの要求に適するよう、その両方がシールドの特徴を取り入れる。図４及び図５において、導体セット１０２、１０４、１０６、１０８は絶縁材料１１０に配置され、埋め込まれて示される。いずれの場合においても、絶縁材料に沿って押出されるよう、絶縁材料に金属の粒子または液体１１２が加えられた。この場合、金属材料は隣接された導体セット１０２、１０４、１０６、１０８に添加されるが、絶縁材料全体にわたって存在するよう均等且つ簡単に添加される。特定のケーブルの必要性に応じて、絶縁材料に対する金属材料の量および割合が決定される。

上記の方法を用いることにより、導体を囲む絶縁材は、デフォルトによってシールド／スクリーンに変更され、導体の露出の量は完全に制御可能である。さらに、導体セット端部を分離するために穿孔を用いることによって、標準のスクリーニング薄膜を除去する必要が無くなる。

図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、本発明による外形のケーブルの製造に使用される装置が図示される。この実施形態において、ケーブル２０２は、十字型の横断面２０４である。ケーブルは所定の横断面形の装置２０６から出ており、外側の本体材料内に埋め込まれる一連の導体を有する。ケーブルが装置から出ると、該ケーブルはねじれ形成装置２０８を通過する。ねじれ形成装置は保持部２１０を含み、該保持部２１０は、ケーブル２０２の選択された横断面と同様の形状の、保持部２１０を通過する開口２１１を有する。この保持部２１０はそこを通るケーブルを受け、矢印２１２で示されるように、キャリア２１４に関して回転する。回転速度が、所定のねじれの程度を提供するために変化され、および／または、ケーブルを形成する装置の速度の差に関して変化することができる。

一実施例において、ハウジングは、ケーブルの取り付けをその中で許容するために枢着点２１８の周りで開くことが許容された分割ライン２１６を備えている。

したがって、ハウジングの回転によりケーブルがねじられ、ドラム２２２上へケーブルが効果的にドラムに巻き付けられて収納されることを許容するためにケーブルに充分な可撓性を付与するねじれ外形で巻付けられる。

図７Ａおよび図７Ｂは、所定の外形にケーブル２０２を製造するための押出し装置２２４が再び示され、ケーブルが、矢印２３０の方向でケーブルドラム２３２へ前記装置から離れる代替実施形態を示す。ケーブルドラムが、フレーム２３６に回転（in turn）可能に取り付けられたＵ型ブラケット２３４に取り付けられる。ブラケットは、ケーブルがドラム２３２に巻付けられることを許容するために、はじめに、回転するドラムが矢印２３８に示す様に回転することを許容する駆動手段（図示せず）を備える。しかし、同時に、ドラムは第二の旋回軸２４０の周りを回転可能に設けられ、矢印２４２で示されるように、ドラムは、ケーブルを捻り、ドラムに巻き付けられるように、第一の旋回軸に対して略垂直に回転する。さらに、両方の軸に関する回転速度および成形装置を離れるケーブルの速度は、ケーブルへ所定の程度のねじれを付与するために選択可能である。

その後、一旦ケーブルが取り付けのためのドラムから除去されると、ケーブルへの選択的なねじれの付与は、多くの利点のための更なる用途を有することが可能である。ケーブルの取り付けを考慮すると、当然のことながら、ケーブルは通常、多くの場合、比較的直線状に通ることが必要であり、それ以外の場合では、湾曲部、隅部等を通るために折曲することが必要である。このように、ケーブルが直線軌道に沿うことが必要な場合は、該ケーブルを直線軌道に案内するために、ケーブルが比較的剛性となり、有利である。本発明によると、図８Ａに示すように、ケーブル２０２に直線部２２６を設けることによって、ケーブルにねじりが無いため、該ケーブルは比較的剛性となる。このことは、例えば、ケーブルが、折曲の影響を受けやすい先の従来のケーブルが絡まるブラインドポートを通ることを許容する。

しかし、同じように、ケーブルが折曲可能である利点を有する場合、ケーブルの剛性を低減するために、そして、ケーブルが所定の軌道周辺で折曲することが許容されるよう、図８Ｂに示すように、ケーブルが所定の位置でねじられる。

このように、ねじれの導入は、その部分でケーブルを非常に可撓性にし、例えば、トランキング、導管、ダクト等において他のケーブルによって取り付けられると、異質のクロストークの低減の助けともなる。

ケーブルの本体を形成するために使用される様々な材料による実験では、ケーブル形状のさまざまな状態が観察・記録された。

ＴＰＥ（熱可塑性エラストマ）または他の同様の物質を使用することにより、この設計は特徴を持ち、それによって、ユーザーはケーブルの状態を自由に変えることができる。製造段階において、ドラムが回る前に、ケーブルがねじられると、従来のケーブルに例えられる形状が可撓性となる。ケーブルがその収納媒体（この実施例では、ドラムを想定する）に供給されて取り付けの準備ができると、ケーブルは、その長さのあらゆる点において硬化される。ユーザーは、効果的に自らの手で形状のねじれを解くことができ、ケーブルは、その点の全体にわたり硬化する。これは、例えば隣接する装置を相互接続する際に固い部材が必要な場合に、取り付けと使用のために有効となり得る。

この設計（可撓性が必要な場合）が製造時にねじられる。これは、図６Ａ〜図６Ｂ及び図７Ａ〜図７Ｂの装置のどちらも含むことができる。

図９を参照すると、本発明の一態様によるケーブルの製造で使用される心棒案内手段３０２の横断面が図示される。図１０から分かるように、ケーブル３０４の外形の横断面は、一対の導体３０８を含むＸ横断面を有する各アーム３０６を有するＸ状である。導体対は、ケーブル本体を製造するプラスチック材料３１０によって、その外形を維持され、導体セット間の絶縁材としても作用し、ケーブル自体の外面３１２も形成する。

図９に戻ると、導体対の四つのセットが配置されるため、この実施形態の心棒案内手段は四つの案内通路３１６を含み、各案内通路により、矢印３２０の方向に示す様に、案内通路を受け、ケーブル導体対に沿うことを許容するためである。導体セットは案内手段を介して、速度を制御する制御駆動装置（図示せず）によって案内され、導体セットは形成ステーションに導入され、更に、各導体対の速度が他の導体対に対して一定であることを確実にする。ケーブルが形成される際に、導体対のより正確な位置を提供するように、導体対が形成ステーションに接近すると、心棒案内通路は縮小部３１８を含む。

図１１に戻ると、固定手段３２４と、そこに心棒案内手段３０２が導かれ、そこを介して導体対３０８が通るダイ先端３２６とを含む成形ダイプレート３２２が図示される。

図１２に戻ると、心棒案内手段３０２を含むダイヘッドを有する、本発明によるダイヘッド３３０が示され、図示のように、ケーブルの外形を定義し、ケーブル自体内に設けられる延長空洞を必要に応じて定義するために用いられるダイ先端とともにダイプレート３２２も示される。ダイプレート３２２も、導体対３０８が導入され、プラスチック材料３１０に関して所定の外形に維持されるための機能も含む。ケーブル本体を製造するプラスチック材料は、図示のように、および、流動可能な状態でダイヘッド内の溶融環３３２を介して導入される。この流動可能な状態において、矢印３３４で示すように、プラスチック材料は下方へ、そして、ケーブル製造ステーション周辺で動き、押出しによって該プラスティック材料が通ると、成形ダイにおいて、ケーブルは、矢印３３６により特徴付けられるように、プラスチック材料内で所定の外形で配置される導体セットにより製造される。

通常、ヘッドは開口３４２を介してボルトによって接合された後板３４０および前板３４４を備える。前板および後板の間に位置するのはダイ外部３４６であり、心棒が配置され、ダイプレートが付着される。

したがって、本発明のこの態様によって、装置が導体セットを所定の外形で正確に維持することを可能とし、ケーブルおよび、導体セットの間で絶縁体としても作用するプラスチック材料を製造することがわかるであろう。この装置では、ケーブル外形の特徴および効果も取り入れることができる。

図１３Ａおよび図１３Ｂに戻ると、本願明細書に記載の装置内に形成される、或いは形成されないケーブルに対する改良が図示される。図１３Ａは、ケーブルの一つの外形の横断面を示すが、当然のことながら、この外形は、他の外形が使用されることを限定するものではない。この特定の配置において、ケーブル導体対の四つのセットは、３５２、３５４、３５６、３５８である。ケーブル導体対３５２および３５６がケーブル導体対３５４および３５８と対向することが分かるであろう。

各場合において、各対の導体は、図１３Ｂに示すように互いの周囲でねじられ、図１３Ｂには、導体対３５２が示され、導体対３５４は説明ためにのみ図示される。各導体対において、導体は同じねじれの程度でねじられる、即ち、ねじれの緊密性は、ケーブルの長さに沿った各場合の緊密性と同じである。ねじれの程度は導体セットの一つの完全なねじれが長さＸを有するものである。

しかし、隣接する導体対の間でクロストークの可能性を減らすために、伝搬遅延、すなわち、データが異なる時間に特定の位置で設けられると、例えばビデオディスプレイにおいて同時性の欠如につながるという問題を低減または解消する。このことは、同じねじれ密度の導体セットを用いて、および、ねじれの程度をずらすか相殺することによって、したがってこの例では、互いからケーブル内で最も長い距離で除去される、対向する導体対３５２および３５６に、同じ状態で同じ程度のねじれが付与されるよう、互いに隣接して配置される導体対間のクロストークを減らすことで達成される。しかし、対向しているがケーブル導体対３５２、３５６と隣接している導体対３５４および３５８は、互いにケーブル導体対３５２、３５６と同じ程度のねじりが付与されているが、この例では、ねじれの位置が、図１３Ｂに示すように、長さの半分はＸ、距離はＹにより、ケーブルの縦軸に沿って相殺されるように、導体対３５４および３５８は配置される。このように、導体対３５４および３５８は依然同じねじれ密度であり、隣接する導体対３５２、３５６に関して長さは相殺される。隣接の導体対の間でこのように相殺を提供することで、クロストークは低減し、伝搬問題が減少あるいは解消することがわかる。

図１４Ａ〜図１４Ｃを参照すると、軸４０６、例えば図１４Ａに示す様に間隔を空けて設けられる一連の導体対４０４に沿って配置される本体４０３を有する略平面形状のケーブル４０２が設けられる本発明の更なる態様が示されている。図１４Ｂに示す様に各対の各導体は互いにねじられ、絶縁材料４０８内に封入されて、ケーブルを形成する。ケーブルのこの形状は、出願人の先の特許出願にすでに開示されている。しかしこの場合、ケーブルは、この場合ケーブル４０２の長手縁部で軸４０６から離れて突出しているスペーサアーム４１０を備えている。これらのスペーサアームは、図１４Ｃに示されるように、別のケーブルに設けられるスペーサアームのどちらかと共に使用でき、各ケーブル間に間隔を設けるか、図１４Ｃにも示すように、ケーブル本体の残部に接触する。どちらの形態においても、スペーサアームは、異なる、または、隣接するケーブルの導体の間で生じるクロストーク（すなわち、異質のクロストーク）の機会を避けるために、充分な間隔が、隣接するケーブルの導体の間で維持されることを確実にする上で役立つ。スペーサアームは、ケーブルのいかなる横断面にも適用可能である。例えば、Ｘ形の横断面ケーブルを使用した場合、各突起／周縁の先端は少なくとも０．５ｍｍ延長されて同様の異質クロストーク低減を提供する。「ハンマーヘッド」と同じ形のヘッド部を有する周縁を使用するいくつかの実施形態において、スペーサは、例えば、スペーサとしての役割を果たす周縁に加えて、周縁およびヘッド部分に配置される導体を有するＸ形横断面ケーブルにおいて使用可能である。円形の横断面のケーブルには、ケーブルの長さに沿って、通常、ケーブル内の一つの導体セットと同一線上に位置するプラスチックの「リブ」が設けられる。通常、この形状において、各導体セットのための一つのリブが設けられる。

本体の長さに沿って通る中心コアが設けられる実施形態のいずれも、コアは、更なる導体／サービスを、ケーブルに沿って通るコアのポートに沿って運搬する上で利用可能である。例えば、ビデオデータケーブルは、理想的に、１２ボルトの線を運搬するために中心コアに沿って通る更なる導体セットを必要とする。

本発明のさらなる態様が、一対の導体（ｂ）、（ｃ）を含む導体セット（ａ）が図示される、先行技術の図ＡｌおよびＡ２を参照して説明される。導体（ｂ）、（ｃ）が、図示のように、互いに巻き付けられ、或いはねじられて、ねじられた導体セットを形成する。しかし、一旦ねじられたものがドラムに巻き付けられる以外に、これらのねじれ外形が維持されることはない。このため、図Ａｌの所定の外形から図Ａ２の所定の外形へ、ねじれ密度を変える、或いは、損なうことある。ケーブルを製造するために、図Ｂに示すように、一連のドラム（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）により、一連の導体セットを含むケーブルを製造するために設置された従来の装置が略式に図示されている。各ドラム上の導体セット（ａ）が、同時に、その巻取り状態を解除でき、その後、次に、導体対が一定の外形を通るダイヘッド（ｋ）へと至る収束アイレット（ｊ）を導体セットが通過し、導体対をまとめて保持し、ケーブルの外面を形成する絶縁材料（１）が導入される。この処理を伴うこの方法が有する問題は、導体セット（ａ）がそれぞれのドラムから引き離されると、順番にねじれおよびねじれ密度が変更可能である張力は導体セットに適用され、このことにより、ケーブル通過し、実際に各導体セットの性能が変わる際、それぞれの導体セットとの関係が変わることである。

本発明によると、図１５は、導体セット５０２の導体に、図１５に示すように被覆または封入している材料５０４の用途を提供する。通常、導体は、図１５に示すように、導体５０５、５０６の二つの長さにねじれを導入して製造されるが、この追加工程は、例えば、導体を共に結合して、所定のねじれ外形を保持するために作用する導体セットの外面のまわりのプラスチック絶縁材料のようなコーティング材料５０４を適用することで提供される。

各導体セットは、一旦形成されると、図１６に示すように再びドラム５１０に巻付けられ、ダイヘッドを最初に通過することが予期される。それにより導体は、ねじれ外形を通り、封入された導体セットを製造するために、該導体が押出機５２０からの材料によって封入されるよう統合される。この配列の主な違いにより、導体セットの絶縁材料の付与が、導体セットのねじれまたはねじれ密度に張力が過度に影響を与えることが防止される。そしてこのことにより、導体セットの性能および製造時により正確に定義されるケーブルの全体的な性能が維持される。

本願明細書において記載された本発明は、大幅な改善であり、大きな利点が得られる。

先行技術の導体セットを示す図。 先行技術の壊れた導体セットを示す図。 先行技術における、複数の導体セットからケーブルを製造するための装置を示す図。 本発明によるケーブルの一実施例を示す図。 本発明によるケーブルの一実施例を示す図。 本発明によるケーブルの更なる実施形態を示す図。 本発明によるケーブルの更に別の実施形態を示す図。 本発明の更なる実施形態を示す図。 本発明の更なる実施形態を示す図。 本発明の更なる態様を示す図。 本発明の更なる態様を示す図。 本発明の更なる実施形態を示す図。 本発明の更なる実施形態を示す図。 選択可能な外形の本発明によるケーブルの全長を示す図。 選択可能な外形の本発明によるケーブルの全長を示す図。 ケーブルの導体セットの案内のために使用する心棒の一実施例を示す図。 本発明の一実施例によるケーブルの横断面の立面図を示す図。 図１０のケーブル構成を製造するために、横断面のダイ先端を有するダイ板の図を示す図。 本発明による製造ダイヘッド及びダイ先端の更なる例を示す図。 本発明による製造ダイヘッド及びダイ先端の更なる例を示す図。 本発明によるケーブル製造の改良を示す図。 本発明によるケーブル製造の改良を示す図。 ケーブル製造の更なる改良を示す図。 ケーブル製造の更なる改良を示す図。 ケーブル製造の更なる改良を示す図。 本発明の一実施例により製造された導体セットを示す図。 本発明により製造された導体セットを使用したケーブルの製造に用いるために設けられた可能な装置を示す図。

符号の説明

１０２、１０４、１０６、１０８ 導体セット
１１０ 絶縁材料
２０２、３０４ ケーブル
２０４ 横断面
２０６ 装置
２０８ ねじれ形成装置
２１０ 保持部
２１１ 開口
２１４ キャリア
２１８ 枢着点
２２２、５１０ ドラム
２２４ 押出し装置
２２６ 直線部
２３２ ケーブルドラム
２３６ フレーム
２３４ Ｕ型ブラケット
２４０ 第二の旋回軸
３０２ 心棒案内手段
３０８ 導体
３０６ アーム
３１０ プラスチック材料
３１２ 外面
３１６ 案内通路
３１６ 心棒案内手段
３１６ 導体対
３１８ 縮小部
３２２ 成形ダイプレート
３２４ 固定手段
３２６ ダイ先端
３４２ 開口
３４０ 後板
３４４ 前板
３４６ ダイ外部
３５２、３５４、３５６、３５８ ケーブル導体対
４０６ 軸
４０２ ケーブル
４０３ 本体
４０４ 導体対
４１０ スペーサアーム
５０２ 導体セット
５０４ コーティング材料
５０５、５０６ 導体
５２０ 押出機

Claims (36)

1. ケーブルであって、前記ケーブルが複数の導体セットを含み、前記各セットが少なくとも二つの導体を含み、前記各セット内の前記導体は共にねじられ、前記各導体セットは、前記ケーブルの長さに沿って通る際に、間隔を置いて配置され、前記導体セットが、前記ケーブルの前記本体または壁を形成する絶縁材料内に埋め込まれ、ケーブル本体の一体部を形成するケーブル。
2. 前記絶縁材料は、前記絶縁材料が押し出されると、ダイヘッドを通るよう配置される前記導体セットによって押し出される、請求項１記載のケーブル。
3. 前記導体セットが、略直線の軌道にあり、前記ケーブルの長さに沿って略連続した外形をとる、請求項１記載のケーブル。
4. 横断面において、一連の周縁が前記ケーブル内に設けられるように、前記各導体セットが周縁内に取り付けられ、配置される、請求項１記載のケーブル。
5. 前記各導体セットは、前記ケーブルの前記長さに沿った波形または振動形の前記ケーブルの前記長さに沿って、平行な軌道をたどる、請求項１記載のケーブル。
6. 前記各導体セットが、前記ケーブルの前記長さに沿って螺旋状の軌道をたどる、請求項１記載のケーブル。
7. 前記波または螺旋の角度及び／または回数が、前記特定のケーブルの設計に関して設定される、請求項５または６記載のケーブル。
8. 螺旋または振動の角度が、０．１〜９０°の範囲内である、請求項７記載のケーブル。
9. 前記絶縁材料が一連の穿孔線入りで製造される、請求項１記載のケーブル。
10. 前記穿孔線が破断すると、導体セット及び絶縁材料の一部が前記ケーブルの残部から分離するように、前記穿孔線が前記導体セットの縦軸に略平行に及び隣接する導体セット間で延びる、請求項９記載のケーブル。
11. 前記導体セットそれぞれは、前記他の導体セットとは独立して、前記ケーブルの前記残部から分離可能である、請求項１記載のケーブル。
12. 前記ケーブルは、前記一連の穿孔線に加えて、所定間隔で一連のノッチを含み、前記ノッチは、所定長さの絶縁材料が導体セットの端部から除去でき、それにより前記導体セットが露出された状態になるように前記ケーブルの前記長さに沿って設けられ、製造され、配置される、請求項１記載のケーブル。
13. 前記ケーブルが、金属の粒子、粉塵または液体のいずれか、またはそれらの組み合わせの形を含むシールドを含む、請求項１記載のケーブル。
14. ケーブルであって、前記ケーブルは、該ケーブルが、その長さに沿ったねじりを全く、或いは殆ど有さない場合は、第一のレベルの剛性を有し、前記ケーブルが付与されるねじりを有する場合は、前記ケーブルが前記ねじりを含む部分で、第二のより低いレベルの剛性を有するよう、該ケーブルに沿って配置され、設けられる複数の導体を有するケーブル。
15. 前記ケーブルの少なくとも一部に沿った前記ねじれの付与により、前記ねじれが付与される部分で、前記ケーブルが、該ケーブルのねじれが付与されない部分よりも実質的可撓性を増すようにする、請求項１４記載のケーブル。
16. 前記ケーブルに既定程度のねじり回数のねじりが付与される、請求項１４記載のケーブル。
17. 前記ケーブルが収納の目的でその長さに沿ってねじられ、それにより、前記ケーブルが、巻き付けに十分な可撓性を有するに十分なねじれの程度でドラムに巻き付けられるようにする、請求項１４記載のケーブル。
18. 製造時に、前記ケーブルは、所定の横断面を持つように製造装置において製造され、前記製造装置を離れて該ケーブルが収納されるドラムへと向かい、前記ケーブルが前記ドラムに巻付けられるように第一の軸のまわりの回転に加えて、前記ドラムはまた、前記ケーブルが前記ドラムに巻き付けられると前記ケーブルがねじられるよう、前記第一の回転軸に対して垂直な第二の軸のまわりを回転する、請求項１７記載のケーブル。
19. 前記ケーブルが、収納目的でドラムに再度巻き付けられ、前記ドラムに前記ケーブルが巻き付けられるよう前記ドラムが回転し、前記ドラム及び製造装置が介在し、前記ケーブルが前記ドラムに巻き付けられる前に、前記ケーブルに所定の回数のねじりを付与するために、製造された前記ケーブルが通過し、前記ケーブルをねじるために回転するねじり機構が設けられた、請求項１７記載のケーブル。
20. 前記ケーブルの本体を製造するために用いる材料が、熱可塑性エラストマ（ｔｐｅ）である、請求項１４記載のケーブル。
21. ケーブルの製造装置であって、前記ケーブルが、前記ケーブルの長さに沿って通る一連の導体セットと、前記ケーブルの他の導体セットから間隔を空けて設けられた各導体セットとを備え、前記導体セットは、ケーブル本体により必要形状に保持され、前記装置は、前記所定の外形で前記導体を存在させたまま、製造位置へ前記導体セットを案内する第一の部分と、流動可能状態のプラスチック材料が製造ステーションに導入されるようにし、前記ケーブルを製造するため、前記所定の外形に保持された前記導体セットと連動して前記プラスチック材料が前記ダイヘッドから押出される第二の部分とを含む、ケーブルの製造装置。
22. 導体セットが通過するダイヘッド内で、プラスチック材料が流動可能な形で溶環状の空洞に入れられ、前記導体セットとプラスチック材料が前記空洞を、ダイ先端を通過する押出し長さとし、心棒で前記押出し長さに沿って導体セットが所定の外形に維持される、所望の断面のケーブルを製造する、請求項２１記載の装置。
23. 前記ケーブルの外部寸法及び形状が、前記製造ステーションの前方に位置するダイ先端又はプレートにより決定され、そこを介して前記プラスチック材料が流れ、それに沿って前記導体セットが通る請求項２１記載の装置。
24. 前記製造ステーションを通る前記導体セットの移動が、前記ダイヘッドが入ると、前記プラスチック材料の流量と連動して制御される、請求項２１記載の装置。
25. ケーブルであって、前記ケーブルが前記ケーブルの長さに沿って指定された外形に保持され、セットで配置される複数の細長い導体を備え、前記各セット内の前記導体が略同じねじれの程度で互いにねじられ、そのセットの前記ねじりの状態が、少なくとも一つのセットの導体が他のセットに関して前記ケーブルの前記長手軸に沿って相殺されるよう、少なくとも一つの導体のセットが前記他のセットに関して配置されるケーブル。
26. 二つの導体が、各導体セットに設けられる、請求項２５記載のケーブル。
27. 相殺距離が、各導体セットの一つの完全なねじりの半分の長さである請求項２５記載のケーブル。
28. 前記導体の各セットが、隣接する導体セットに関して相殺される、請求項２７記載のケーブル。
29. ケーブルであって、該ケーブルはその長さに沿って延びるよう配置され、所定の外形に配置され、ケーブルの中で前記ケーブル本体を製造する絶縁材料によって保持される複数の導体を有し、前記ケーブル本体が、少なくとも一つの突起と、前記ケーブル本体と他のケーブル本体又は部材との間隔を空けるためのスペーサの役割を果たす、前記ケーブル本体と他のケーブル本体又は部材との間隔を空けるためのスペーサアームまたは他の手段とを含むケーブル。
30. 前記ケーブルが一連の突起を含み、前記突起が前記ケーブルの前記長さに沿って延びる、請求項２９記載のケーブル。
31. 複数の導体長さをねじった外形へと形成する方法であって、前記方法は、平行な関係でセットを形成するよう前記導体長さを配置する工程と、所定のねじり密度で前記導体にねじれを付与するよう、ねじりを前記複数の導体長さに加える工程とを含み、ねじりの付加の後、前記ねじりは維持され、前記導体セットは、前記ねじられた関係の前記導体長さを保持する材料によって封入される方法。
32. 前記方法が一連の前記導体セットを統合する工程を含み、セット内の前記各導体が、少なくとも一つの他の導体長さに関してねじられた外形で設けられ、一連の前記セットが一連の導体セットを含むケーブルを製造するために統合される請求項３１記載の方法。
33. 各導体セットが、互いにねじられ、また前記ケーブルの製造のために一連の前記セットを統合する前に、前記ねじった配置を保持する前記材料により封入される二つの導体を含む、請求項３２記載の方法。
34. 前記封入は、ねじる直後、或いは前記ケーブルを共に製造するために前記導体セットを接合する前の任意の段階に生じる請求項３３記載の方法。
35. 導体セットであって、前記導体セットは、互いにねじった外形に設けられた少なくとも二つの導体長さを含み、前記導体がねじられると、前記導体セットに前記ねじりを保持するために、材料内に前記導体長さが封入される導体セット。
36. 一連の導体セットに形成されたケーブルであって、前記導体セットにおいて前記導体の外形を保持するために少なくとも一つの導体セットが材料で封入されるケーブル。

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