JP2016072007A - 多対差動信号用ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】差動信号用ケーブルの配列の乱れを抑制可能な多対差動信号用ケーブルを提供する。
【解決手段】複数の内層用の差動信号用ケーブル２を撚り合わせた内層部３と、内層部３の周囲に複数の外層用の差動信号用ケーブル２を撚り合わせて形成される少なくとも１層の外層部４と、を備えた多層構造の多対差動信号用ケーブルにおいて、内層部３と少なくとも１層の外層部４のうち、少なくとも１層が、撚り方向を周期的に反転させて構成されているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、多対差動信号用ケーブルに関するものである。

複数の差動信号用ケーブルを備えた多対差動信号用ケーブルが知られている。

多数の差動信号用ケーブルを備えた多対差動信号用ケーブルでは、容易に曲げられるように、差動信号用ケーブルを撚り合わせることが望ましい。差動信号用ケーブルの数が多い場合、複数の差動信号用ケーブルを撚り合わせて内層部を形成し、その内層部の外周に、さらに複数の差動信号用ケーブルを撚り合わせて少なくとも１層の外層部を形成して、多層構造とするのが一般的である。

例えば、８本の差動信号用ケーブルを用いる場合、２本の差動信号用ケーブルを撚り合わせて内層部を形成し、その外周に６本の差動信号用ケーブルを螺旋状に巻回して外層部を形成する。

従来の多対差動信号用ケーブルでは、内層部および外層部の撚り方向は一定の方向となっていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。

米国特許第６４５２１０７号明細書

しかしながら、従来の多対差動信号用ケーブルでは、各層の撚り方向が一定であるため、差動信号用ケーブルが直線状に戻ろうとする力（差動信号用ケーブルを構成する絶縁体の弾性力等に起因する力）が大きく、差動信号用ケーブルの配列が安定し難いという問題がある。差動信号用ケーブルの配列の乱れは、例えば、押え巻きやシース等の差動信号用ケーブルを押さえつける部材が何らかの理由により緩んでしまった場合に発生し易い。

なお、ここでいう差動信号用ケーブルの配列とは、断面視における各差動信号用ケーブルの配置の位置関係のことである。つまり、従来の多対差動信号用ケーブルでは、断面視における各差動信号用ケーブルの配置の位置関係が乱れ易いという問題がある。

差動信号用ケーブルの配列の乱れは、電気特性の劣化にもつながるため、改善が望まれる。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、差動信号用ケーブルの配列の乱れを抑制可能な多対差動信号用ケーブルを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、複数の内層用の差動信号用ケーブルを撚り合わせた内層部と、前記内層部の周囲に複数の外層用の差動信号用ケーブルを撚り合わせて形成される少なくとも１層の外層部と、を備えた多層構造の多対差動信号用ケーブルにおいて、前記内層部と前記少なくとも１層の外層部のうち、少なくとも１層が、撚り方向を周期的に反転させて構成されている多対差動信号用ケーブルである。

最外に形成される前記外層部が、撚り方向を周期的に反転させて構成されていてもよい。

前記差動信号用ケーブルは、平行に配置された２本の信号線を絶縁体で被覆して構成され、前記絶縁体が、非発泡の樹脂から構成されてもよい。

前記差動信号用ケーブルは、平行に配置された２本の信号線を絶縁体で一括被覆して構成されてもよい。

本発明によれば、差動信号用ケーブルの配列の乱れを抑制可能な多対差動信号用ケーブルを提供できる。

本発明の一実施形態に係る多対差動信号用ケーブルを示す図であり、（ａ）は内層部と外層部の撚り方向を示す斜視図、（ｂ）は横断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の一変形例に係る多対差動信号用ケーブルを示す図であり、内層部と外層部の撚り方向を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施形態に係る多対差動信号用ケーブルを示す図であり、（ａ）は内層部と外層部の撚り方向を示す斜視図、（ｂ）は横断面図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、多対差動信号用ケーブル１は、複数の内層用の差動信号用ケーブル２を撚り合わせた内層部３と、内層部３の周囲に複数の外層用の差動信号用ケーブル２を撚り合わせて形成される少なくとも１層（ここでは１層）の外層部４と、を備えている。

差動信号用ケーブル２は、平行に配置された２本の信号線５を絶縁体６で一括被覆して構成され、断面視で略楕円形状（より詳細には、曲率半径の異なる外方に凸となる円弧を組み合わせた信号線５の配列方向に長い幅広形状であり、かつ上下および左右に対称の形状）に形成されている。絶縁体６としては、非発泡樹脂および発泡樹脂を用いることが可能であり、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、発泡ＰＥ、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）からなるものを用いることができる。絶縁体６として発泡樹脂を用いる場合、物理発泡と化学発泡のいずれの発泡方式でもよい。

なお、これに限らず、例えば、差動信号用ケーブル２は、断面視で長円形状（対向する平行な２本の直線と、その直線の端部同士を接続する円弧とからなる形状）に形成されてもよい。また、差動信号用ケーブル２は、２本の信号線５を個別に絶縁体６で被覆したものであってもよい。以下、内層用の差動信号用ケーブル２を内層コア２ａ、外層用の差動信号用ケーブル２を外層コア２ｂと呼称する。

本実施形態では、２本の内層コア２ａを互いの長軸方向が一致するように配置して撚り合わせて内層部３を形成し、その内層部３の周囲に絶縁テープを巻き付けて押え巻き７を形成し、押え巻き７の周囲に６本の外層コア２ｂを巻回して外層部４を形成している。各外層コア２ｂは、その信号線５の配列方向がケーブル中心を中心とする円の接線方向となるように（信号線５の配列方向と垂直方向がケーブル径方向と一致するように）維持しつつ巻回されている。

ここでは、合計８本の差動信号用ケーブル２を用いて多対差動信号用ケーブル１を構成しているが、差動信号用ケーブル２の本数はこれに限定されるものではなく、内層コア２ａの本数、外層コア２ｂの本数もこれに限定されない。また、本実施形態では、内層部３と外層部４の２層構造としているが、外層部４を２層以上とし、全体として３層以上の構成としてもよい。

押え巻き７は、内層部３の周囲に絶縁テープを螺旋状に巻き付けて構成される。絶縁テープとしては、絶縁樹脂の一方の面に接着層を形成したものを用いるとよい。押え巻き７は、内層部３を押さえつけて内層コア２ａの配列を維持する役割と、内層部３の外周に外層コア２ｂを巻き付ける際に内層コア２ａの変形を抑える緩衝層としての役割と、外層コア２ｂが互いに接触しないように外層部４の内径を調整する役割と、を果たしている。押え巻き７の厚さは、絶縁テープの厚さや巻き付ける回数により調整可能である。

外層部４の外周には、絶縁テープからなる押え巻き８、アルミ、銅、銀等からなるシールドテープを巻き付けて構成されるシールド層９、およびシース１０が順次設けられている。なお、図１（ａ）では、内層部３と外層部４の撚り方向を分かり易くするために、押え巻き７，８、シールド層９、およびシース１０を省略している。

さて、本実施形態に係る多対差動信号用ケーブル１では、内層部３と少なくとも１層（ここでは１層）の外層部４のうち、少なくとも１層が、撚り方向を周期的に反転させた所謂ＳＺ撚りで構成されている。

本実施形態では、外層部４のみをＳＺ撚りで構成しているが、図２（ａ）に示すように、内層部３と外層部４の両方をＳＺ撚りで構成してもよいし、図２（ｂ）に示すように、内層部３のみをＳＺ撚りで構成してもよい。外層部４が２層以上ある場合には、内層部３と外層部４を含む全ての層のうち、少なくとも１層がＳＺ撚りで構成されていればよい。

ＳＺ撚りでは、撚り方向を反転することにより、差動信号用ケーブル２が直線状に戻ろうとする力を相殺することが可能であり、撚り方向を一定とする所謂同心撚りと比較して、撚りが崩れ難いという特徴がある。よって、ＳＺ撚りで構成した層は、従来と比較して撚りが崩れ難くなり、差動信号用ケーブル２の配列に乱れが生じ難くなる。

さらに、ＳＺ撚りとした層は撚りが崩れ難いため、ＳＺ撚りとした層よりも内側（ケーブル中心側）の層は、ＳＺ撚りとした層により押さえ込まれる形となり、差動信号用ケーブル２の配列に乱れが生じ難くなる。よって、ケーブル全体の配列の乱れを抑制するために、最外に形成される層（最外の外層部４）については、ＳＺ撚りで構成することがより望ましい。

ＳＺ撚りを行う際に、撚り方向を反転させる周期は、差動信号用ケーブル２の大きさ等に応じて適宜設定可能である。撚り方向を反転させる周期が長すぎると、差動信号用ケーブル２の配列を安定化させる効果が得られ難くなるため、撚り方向を反転させる周期は、なるべく短い方が好ましい。

なお、差動信号用ケーブル２の直線状に戻ろうとする力は、絶縁体６に用いる樹脂の発泡度が低いほど大きくなり、非発泡樹脂で最も大きくなる。よって、本発明は、絶縁体６が非発泡樹脂からなる差動信号用ケーブル２を用いる場合に、最も効果が大きいといえる。

以上説明したように、本実施形態に係る多対差動信号用ケーブル１では、内層部３と少なくとも１層（ここでは１層）の外層部４のうち、少なくとも１層が、撚り方向を周期的に反転させたＳＺ撚りで構成されている。

これにより、ＳＺ撚りとした層において撚りが崩れ難くなり、差動信号用ケーブル２の配列の乱れを抑制し、配列を安定させることが可能になる。また、差動信号用ケーブル２の配列を安定させることにより、電気特性を良好に維持することが可能になる。

また、最外層をＳＺ撚りにすることで、ケーブル全体の撚り乱れを防止し、ケーブル全体における差動信号用ケーブル２の配列の乱れを抑制することが可能になる。よって、何らかの理由で押え巻き８が緩んでしまった場合であっても、差動信号用ケーブル２の配列を維持し、電気特性の劣化を抑制することが可能になる。

さらに、従来は端末処理を行うべく押え巻き８、シールド層９、シース１０を除去した際には、押え巻き８による押さえが解除されるため、露出した差動信号用ケーブル２が外方に広がってしまい、作業性が低下していたが、最外層をＳＺ撚りにすることで、このような露出部分での差動信号用ケーブル２の広がりを抑制し、端末処理時の作業性を向上させることが可能になる。

本実施形態に係る多対差動信号用ケーブル１は、例えば、データセンタ等に設置されるルータ、スイッチ、サーバで使用されるケーブルアッセンブリ、パーソナルコンピュータやハードディスク等の配線に用いられるケーブルアッセンブリに適用が可能であり、例えば、１０Ｇｂ／ｓ、２５Ｇｂ／ｓの高速信号伝送用のケーブルとして使用可能である。また、多対差動信号用ケーブル１は、アクティブケーブル等のケーブルデバイスへの適用が可能である。なお、ケーブルアッセンブリとは、ケーブルの両端部にコネクタを一体に設けたものであり、アクティブケーブルとは、コネクタに差動信号用ケーブルの損失特性に応じて電気信号をアクティブに補償して出力する補償回路を備えたものである。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１ 多対差動信号用ケーブル
２ 差動信号用ケーブル
３ 内層部
４ 外層部

Claims (4)

1. 複数の内層用の差動信号用ケーブルを撚り合わせた内層部と、
   前記内層部の周囲に複数の外層用の差動信号用ケーブルを撚り合わせて形成される少なくとも１層の外層部と、を備えた多層構造の多対差動信号用ケーブルにおいて、
   前記内層部と前記少なくとも１層の外層部のうち、少なくとも１層が、撚り方向を周期的に反転させて構成されている
   ことを特徴とする多対差動信号用ケーブル。
2. 最外に形成される前記外層部が、撚り方向を周期的に反転させて構成されている
   請求項１記載の多対差動信号用ケーブル。
3. 前記差動信号用ケーブルは、平行に配置された２本の信号線を絶縁体で被覆して構成され、
   前記絶縁体が、非発泡樹脂から構成される
   請求項１または２記載の多対差動信号用ケーブル。
4. 前記差動信号用ケーブルは、平行に配置された２本の信号線を絶縁体で一括被覆して構成される
   請求項１〜３いずれかに記載の多対差動信号用ケーブル。

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