JP2008016400A - 線材入りリブ付き中心介在および該介在を用いた丸型多対ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルの製造時、差動対の複数本を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等を防ぎ、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、ケーブルの外観が丸く仕上がり、また仕上外径を小さく抑えることができる中心介在および丸型多対ケーブルを提供する。
【解決手段】中心介在として、介在主部から放射状に伸びる４本のリブ（ｒ）が形成され、また介在主部内部には、錫めっき軟銅撚り線（１）の外周に発泡ポリエチレン絶縁体（２）を被覆したシグナル線（３）の４本を集合したシグナル線集合体（５）が納められている線材入りリブ付き中心介在（１０）を用い、該中心介在のリブとリブの間の空間に４本の平衡型高速信号伝送用差動対（２０）を配置し、その上に押さえ巻き絶縁テープ、遮蔽層及びジャケットからなる外層（４０）を設けて丸型多対ケーブル（５０）とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、中心介在および丸型多対ケーブルに関し、更に詳しくは、線材入りリブ付き中心介在および該介在を用いた丸型多対ケーブル関するものである。

情報技術産業の成長が益々加速している昨今、大きな記憶媒体を備えた強力なＰＣ（パソコン）が急増し、また高度な電気通信装置の実現化に伴って、さらに高速度で長距離間のデータ伝送が可能なケーブルに対するニーズが生じてきている。
従来、中心介在を用いた丸型多対ケーブルとしては、例えば下記特許文献１に多対平衡型ケーブル（図５参照）として記載されている。この多対平衡型ケーブル７’は、断面丸状の中心介在物９’を多対平衡型ケーブル７’の中心に配置し、その周囲に６本のケーブル要素１’〜６’を配置し、更に６本のケーブル要素を絶縁体の外皮１０’で被った構造である。
特開平０８−２９８０２８

上記多対平衡型ケーブル７’においては、断面丸状の中心介在物９’を用い、その周囲に６本の丸状のケーブル要素１’〜６’を配置している構成なので問題は少ないが、断面丸状の中心介在物を用い、その周囲にケーブル要素として、差動対内の２本の信号線が平行で、断面形状が長円形或は楕円形の平衡型高速信号伝送用差動対を用い、この差動対の複数本を配置して構成した丸型多対ケーブルの場合は、差動対の複数本を集合撚り合わせする際に、差動対の捻じれ、反転および撚り乱れ（以下、差動対の捻じれ、反転等と略記する）が発生し、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことができないという問題、特性インピーダンスがケーブル長手方向で変動するという問題、ケーブルの外観が丸く仕上がらないという問題、また中心介在物を用いた分、ケーブルの仕上がり外径が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、丸型多対ケーブルの製造時、差動対の複数本を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等を防ぎ、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、ケーブルの外観が丸く仕上がり、またケーブルの仕上がり外径を小さく抑えることができる中心介在および丸型多対ケーブルを提供することを目的とする。

第１の観点として本発明は、複数本の高速信号伝送用差動対をケーブル内に配置してなる丸型多対ケーブルに用いる中心介在であって、
前記中心介在は、介在主部から放射状に伸びる複数のリブ（枝状物）が形成され、また介在主部の内部には前記高速信号伝送用差動対以外の線材が納められていることを特徴とする線材入りリブ付き中心介在にある。
前記差動対以外の線材としては、例えば制御シグナル線（以下、シグナル線と略記する）、電源線、或はグランド線等が挙げられる。
上記第１観点の中心介在では、介在主部にリブを形成することにより、丸型多対ケーブルの製造にこの中心介在を用いて複数本の差動対を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等を防ぐことが出来る。その結果、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、またケーブルの外観が丸く仕上がる。また介在主部の内部には前記高速信号伝送用差動対以外の線材が納められているので、ケーブルの仕上がり外径を小さく抑えることができる。

第２の観点として本発明は、前記介在主部の内部に納められている高速信号伝送用差動対以外の線材は、熱可塑性樹脂の押し出しにより納められていることを特徴とする線材入りリブ付き中心介在にある。
上記第２観点の中心介在では、前記高速信号伝送用差動対以外の線材は、熱可塑性樹脂の押し出しにより介在主部の内部に納められており、介在と一体化されるので好ましい。

第３の観点として本発明は、前記熱可塑性樹脂がＬ−ＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）であることを特徴とする線材入りリブ付き中心介在にある。
上記第３観点の中心介在では、Ｌ−ＬＤＰＥは流動性に優れているので押し出しが良好に行われ、また強靭性、高温特性、低温特性にも優れているので、リブ付中心介在の材質は、Ｌ−ＬＤＰＥを選択するのが好ましい。

第４の観点として本発明は、上記第１から第３の観点の何れかの線材入りリブ付き中心介在を用い、該中心介在のリブとリブの間の空間に複数本の高速信号伝送用差動対を配置し、その上に押さえ巻き絶縁テープを設け、その外側に遮蔽層叉は／及びジャケットを設けたことを特徴とする丸型多対ケーブルにある。
上記第４観点の丸型多対ケーブルでは、上記第１から第３の観点の何れかの線材入りリブ付き中心介在を用い、該中心介在のリブとリブの間の空間に複数本の高速信号伝送用差動対を配置しているので、差動対を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等を防ぎ、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、またケーブルの外観が丸く仕上がる。また介在主部の内部には前記高速信号伝送用差動対以外の線材が納められているので、ケーブルの仕上がり外径を小さく抑えることができる。

第５の観点として本発明は、前記高速信号伝送用差動対は、中心導体の外周に、低密度絶縁体およびスキン層を順次設けた信号線（低密度絶縁コア）の２本を平行に接して並べ、この信号線２芯の中央の谷間部又はこの信号線２芯の横部に１本または２本のドレイン線を縦添えし、これらの外周に導電テープを囲包して外部導体を設け、更にこの外周にジャケットを被覆してなるシングルドレイン構造またはデュアルドレイン構造の平衡型高速信号伝送用差動対であることを特徴とする丸型多対ケーブルにある。
なお、前記高速信号伝送用平衡型差動対としては、本発明者の発明である特開２００１−３４５０２６の方法で作製された特開２００１−９３３５７、特開２００２−３５８８４１または特開２００２−３０４９２１に開示の差動信号伝送ケーブルまたは高速差動ケーブルを用いても良い。
また前記低密度絶縁体としては、発泡ポリエチレン樹脂（ＰＥＦ）、発泡フッ素樹脂または多孔質ＰＴＦＥ樹脂（４フッ化エチレン）が用いられる。
上記第５観点の丸型多対ケーブルでは、高速信号伝送用差動対として、前記シングルドレイン構造またはデュアルドレイン構造の平衡型高速信号伝送用差動対を好ましく用いることができる。

本発明の線材入りリブ付き中心介在および丸型多対ケーブルによれば、高速信号伝送用差動対の複数本を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等を防ぎ、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、ケーブルの外観が丸く仕上がり、またケーブルの仕上がり外径を小さく抑えることができる。

以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の線材入りリブ付き中心介在の一例を示す断面図である。図２は、本発明の丸型多対ケーブルに用いる平衡型高速信号伝送用差動対の一例を示す断面図である。図３は、本発明の丸型多対ケーブルの一例を示す断面図である。また図４は、参考比較例の丸型多対ケーブルを示す断面図である。
これらの図において、１は錫めっき軟銅撚り線、２は発泡ポリエチレン絶縁体（ＰＥＦ）、３はシグナル線、５はシグナル線集合体、１０はシグナル線集合体入り４本リブ付中心介在（線材入りリブ付き中心介在）、１０ａは４本リブ付中心介在、１１は中心導体（軟銅撚り線）、１２は低密度絶縁体（発泡ポリエチレン絶縁体）、１３はスキン層、１５は信号線（低密度絶縁コア）、１６はドレイン線、１７は外部導体（導電テープ）（樹脂面接着層付のアルペット）、１８はジャケット、２０は平衡型高速信号伝送用差動対（高速信号伝送用差動対）、４０は外層（押さえ巻き絶縁テープ、遮蔽層及びジャケット層）、５０，６０は丸型多対ケーブル、ｋは介在、ｒはリブ、ｓは底面対辺長さ、ｔはリブの厚さ、またｕはリブ先端から先端までの長さである。

本発明の線材入りリブ付き中心介在の一例について図１を用いて説明する。
先ず、ＡＷＧ２６（７／０．１６）の錫めっき軟銅撚り線（外径φ０．４８ｍｍ）（１）の外周に発泡ポリエチレン絶縁体（ＰＥＦ）（２）を被覆し、仕上がり外径φ１．６０ｍｍのシグナル線（３）を作製する。同様にして３本のシグナル線を作製し、計４本のシグナル線（３）を用意する。次にこの４本のシグナル線をカッド撚りし、絶縁テープ（図示せず）を１／３の重なりで巻き回してシグナル線集合体（仕上がり外径４．０ｍｍ）（５）とする。なお前記４本のシグナル線（３）の表面は着色剤により色分けされている。
次に前記シグナル線集合体（５）の周りに熱可塑性樹脂のＬ−ＬＤＰＥを押し出し、また介在主部の四隅にはそれぞれリブ（ｒ）を形成し、シグナル線集合体入り４本リブ付中心介在（線材入りリブ付き中心介在）（１０）を製造した。該リブ付中心介在（１０）の底面対辺長さ（ｓ）は４．０ｍｍ、リブの厚さ（ｔ）は０．７ｍｍ、リブ先端から先端までの長さ（ｕ）は８．２ｍｍとした。
なお、前記シグナル線の構造、寸法、本数等は別の条件でも何等構わない。また前記リブ付中心介在（１０）のリブ本数、寸法、材質は別の条件でも何等構わない。

本発明の丸型多対ケーブルの一例について図1〜３を用いて説明する。
先ず丸型多対ケーブルに用いる高速信号伝送用差動対について図２を用いて説明する。
中心導体（１１）としてＡＷＧ２４（７／０．２０３）の軟銅撚り線（外径φ０．６ｍｍ）に低密度絶縁体（１２）として発泡ポリエチレン絶縁体を被覆し、発泡率４４％、仕上がり外径φ１．６５ｍｍの信号線（低密度絶縁コア）（１５）の２本を作製した。なお信号線（１５）の表面は着色剤により色分けされている。続いて、色分けされた信号線（１５）の２本を平行に並べ、またその谷間にＡＷＧ２６（７／０．１６）の錫めっき軟銅撚り線（外径φ０．４８ｍｍ）からなるドレイン線（１６）１本を配置し、フラット構造を保持しつつ、導電テープ（１７）として樹脂面接着層付のアルペット（アルミポリエステルテープ）を金属面内側で螺旋巻きし、信号線（１５）２本及びドレイン線（１６）１本を包囲するようにして外部導体（１７）を形成し、その外周にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープを巻回したジャケット（１８）を設け、長円形（短径２．１ｍｍ×長径３．６ｍｍ）でシングルドレイン構造の平衡型高速信号伝送用差動対（２０）を製造した。
次に、前記実施例１により得られた線材入りリブ付中心介在（１０）の４ヶ所の空間に前記平衡型高速信号伝送用差動対（２０）を４本配置して集合撚り合わせし、その上に押さえ巻き絶縁テープを設け、その外側にアルペット＋銅編組からなる遮蔽層とＰＶＣのジャケット層を設け、仕上がり外径１０mmの丸型多対ケーブル（５０）を製造した。
なお図３では、押さえ巻き絶縁テープ、遮蔽層及びジャケット層を一括して外層（４０）として示している。
また前記導電テープ（１７）の螺旋巻きには、多頭供線装置や特殊整線ダイスチップ、フォーミング滑車を備えた専用テーピングマシーンを使用した。また前記導電テープ（１７）は螺旋巻きの他、縦添えでも良い。また前記平衡型高速信号伝送用差動対（２０）に関しては、他の番手や構成、材質やめっき品でも何等問題ない。

(参考比較例)
参考比較例の丸型多対ケーブルの構造について図４を用いて説明する。なお本比較例の丸型多対ケーブルは実施例１で用いた線材入りリブ付き中心介在の替わりに、外観は同じであるが線材入りでないリブ付き中心介在を用いたものであり、性能的には実施例２の丸型多対ケーブルと同等とした。
先ず中心介在として、熱可塑性樹脂のＬ−ＬＤＰＥを押し出し、介在主部の四隅にそれぞれリブ（ｒ）を形成し、４本リブ付中心介在（１０ａ）を作製する。この中心介在（１０ａ）の底面対辺長さは４．０mm、リブの厚さは０．７mm、リブ先端から先端までの長さは８．２mmとした。
次に前記リブ付中心介在（１０ａ）の４ヶ所の空間に実施例２で用いたものと同様の平衡型高速信号伝送用差動対（２０）を４本配置し、また実施例１で用いたものと同様のシグナル線（３）４本と、ケーブルを丸型に仕上げるべく適切な介在（ｋ）、例えば紐の複数本を添えて集合撚り合わせし、その上に実施例２と同様に、押さえ巻き絶縁テープ、遮蔽層及びジャケット層からなる外層（４０）を設け、仕上がり外径１１．９mmの丸型多対ケーブル（６０）を製造した。

上記実施例１、２により得られた線材入りリブ付き中心介在および丸型多対ケーブルによれば、平衡型高速信号伝送用差動対の４本を集合撚り合わせする際、差動対の捻じれ、反転等がなかった。その結果、各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことが出来、特性インピーダンスのケーブル長手方向での変動が少なく、またケーブルの外観を丸く仕上げることが出来た。また実施例２により得られた丸型多対ケーブルと参考比較例により得られた丸型多対ケーブルの仕上がり外径は、前記したように、それぞれ１０mm、１１．９mmであったので、参考比較例のケーブル外径は約２０％大きくなってしまった。従って、本発明のケーブルは、仕上がり外径を小さく抑えることができる。

本発明の線材入りリブ付き中心介在および丸型多対ケーブルによれば、上記のように各差動対の対内および対間の高速信号を同位相に保つことができ、またケーブルの仕上がり外径を小さく抑えることができる等の作用・効果があるので、高速度で長距離間のデータ伝送が可能なケーブルとなり、パソコン、高度な電気通信装置、或は画像伝送装置等に好適に使用できる。

本発明の線材入りリブ付き中心介在の一例を示す断面図である。 本発明の丸型多対ケーブルに用いる平衡型高速信号伝送用差動対の一例を示す断面図である。 本発明の丸型多対ケーブルの一例を示す断面図である。 参考比較例の丸型多対ケーブルを示す断面図である。 従来の丸型多対ケーブル（多対平衡型ケーブル）を示す略図である。

符号の説明

１ 錫めっき軟銅撚り線
２ 発泡ポリエチレン絶縁体（ＰＥＦ）
３ シグナル線
５ シグナル線集合体
１０ シグナル線集合体入り４本リブ付中心介在（線材入りリブ付き中心介在）
１０ａ ４本リブ付中心介在
１１ 中心導体（軟銅撚り線）
１２ 低密度絶縁体（発泡ポリエチレン絶縁体）
１３ スキン層
１５ 信号線（低密度絶縁コア）
１６ ドレイン線
１７ 外部導体（導電テープ）（樹脂面接着層付のアルペット）
１８ ジャケット
２０ 平衡型高速信号伝送用差動対（高速信号伝送用差動対）
４０ 外層（押さえ巻き絶縁テープ、遮蔽層及びジャケット層）
５０，６０ 丸型多対ケーブル
ｋ 介在
ｒ リブ
ｓ 底面対辺長さ
ｔ リブの厚さ
ｕ リブ先端から先端までの長さ

Claims (5)

1. 複数本の高速信号伝送用差動対をケーブル内に配置してなる丸型多対ケーブルに用いる中心介在であって、
   前記中心介在は、介在主部から放射状に伸びる複数のリブ（枝状物）が形成され、また介在主部の内部には前記高速信号伝送用差動対以外の線材が納められていることを特徴とする線材入りリブ付き中心介在。
2. 前記介在主部の内部に納められている高速信号伝送用差動対以外の線材は、熱可塑性樹脂の押し出しにより納められていることを特徴とする請求項１記載の線材入りリブ付き中心介在。
3. 前記熱可塑性樹脂がＬ−ＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）であることを特徴とする請求項２記載の線材入りリブ付き中心介在。
4. 請求項１から３の何れかの線材入りリブ付き中心介在を用い、該中心介在のリブとリブの間の空間に複数本の高速信号伝送用差動対を配置し、その上に押さえ巻き絶縁テープを設け、その外側に遮蔽層叉は／及びジャケットを設けたことを特徴とする丸型多対ケーブル。
5. 前記高速信号伝送用差動対は、中心導体の外周に低密度絶縁体およびスキン層を順次設けた信号線の２本を平行に接して並べ、この信号線２芯の中央の谷間部又はこの信号線２芯の横部に１本または２本のドレイン線を縦添えし、これらの外周に導電テープを囲包して外部導体を設け、更にこの外周にジャケットを被覆してなるシングルドレイン構造またはデュアルドレイン構造の平衡型高速信号伝送用差動対であることを特徴とする請求項４記載の丸型多対ケーブル。