JP2021144845A - 通信複合ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】いずれの通信ケーブルにおいても所定の基準値を超えるリターンロスが発生することのない通信複合ケーブルを実現する。【解決手段】ジャンパーケーブル１は、撚られた複数本の通信ケーブル２０を有する。複数本の通信ケーブル２０のうちの少なくとも２本は、撚られた複数本の対撚り線２１を備え、対撚り線２１のそれぞれは、撚られた複数本の絶縁電線２４を備える。そして、複数本の通信ケーブル２０，対撚り線２１及び絶縁電線２４の撚り方向が同一である。【選択図】図１

Description

本発明は、複合ケーブルに関するものであり、特に、複数本の通信ケーブルを有する通信複合ケーブルに関するものである。

複数本の通信ケーブルを有する通信複合ケーブルが知られている。従来の通信複合ケーブルの一例として、伝送帯域が異なる２本以上のＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルを含む鉄道車両用のジャンパーケーブルが知られている。

特開２０１７−１８８２４９号公報

本件発明者は、通信複合ケーブルにおけるリターンロスについて、ある周波数で所定の基準値を超える値（ピーク値）が発生するとの知見を得た。かかる知見に基づいて研究を進めたところ、通信複合ケーブルに含まれている個々の通信ケーブル単体ではリターンロスに異常が見られないことが確認された。具体的には、通信複合ケーブル製造前の複数本の通信ケーブルについて個別にリターンロスを測定したところ、ピーク値の発生は確認されなかった。一方、ピーク値の発生が確認されなかった複数本の通信ケーブルが撚られた通信複合ケーブルでは、少なくとも１本以上の通信ケーブルにおいてピーク値の発生が確認された。

そこで、本件発明者は、いずれの通信ケーブルにおいても所定の基準値を超えるリターンロスが発生することのない通信複合ケーブルを実現すべくさらに研究を進め、本件発明を完成させるに至った。

本発明の目的は、いずれの通信ケーブルにおいても基準値を超えるリターンロスが発生することのない通信複合ケーブルを実現することである。

本発明の通信複合ケーブルは、撚られた複数本の通信ケーブルを有する。前記複数本の通信ケーブルのうちの少なくとも２本は、撚られた複数本の対撚り線を備え、前記対撚り線のそれぞれは、撚られた複数本の絶縁電線を備える。そして、前記複数本の通信ケーブル，対撚り線及び絶縁電線の撚り方向は同一である。

本発明の一態様では、通信複合ケーブルは、テンションメンバと、前記テンションメンバの周囲に配置された５本の前記通信ケーブルと、前記テンションメンバ及び通信ケーブルの周囲に配置された介在と、を有する。

本発明の他の一態様では、５本の前記通信ケーブルのうち、３本の通信ケーブルの伝送帯域は６００ＭＨｚであり、５本の前記通信ケーブルのうち、２本の通信ケーブルの伝送帯域は１００ＭＨｚである。

本発明によれば、いずれの通信ケーブルにおいても基準値を超えるリターンロスが発生することのない通信複合ケーブルが実現される。

本発明の通信複合ケーブルの一例を示す断面図である。 図１に示される通信複合ケーブルにおける通信ケーブルの撚り方向を模式的に示す説明図である。 図１に示される通信複合ケーブルにおける対撚り線及び絶縁電線の撚り方向を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の通信複合ケーブルの実施形態の一例について説明する。本実施形態に係る通信複合ケーブルは、２つの鉄道車両間に跨って配策されるジャンパーケーブルである。尚、以下の説明では、同一又は実質的に同一の構成や要素等については、原則として同一の符号を用いる。

図１に示されているジャンパーケーブル１は、テンションメンバ１０，複数本の通信ケーブル２０，介在３０，押えテープ４０及びシース５０を有している。尚、本実施形態に係るジャンパーケーブル１が有する通信ケーブル２０の本数は５本である。以下の説明では、図１に示されている５本の通信ケーブル２０のそれぞれを「通信ケーブル２０ａ」，「通信ケーブル２０ｂ」，「通信ケーブル２０ｃ」，「通信ケーブル２０ｄ」，「通信ケーブル２０ｅ」と呼んで区別する場合がある。つまり、ジャンパーケーブル１が有する５本の通信ケーブル２０を符号によって区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。

テンションメンバ１０は、ジャンパーケーブル１の中心に配置されており、高張力線１１と、高張力線１１の周囲に設けられた弾性介在層１２と、を有している。本実施形態における高張力線１１は、撚られた複数本のピアノ線である。

弾性介在層１２は、エラストマーによって形成されている。具体的には、弾性介在層１２は、ポリオレフィン系エラストマーによって形成されている。より具体的には、弾性介在層１２は、エチレンプロビレンゴム等のポリオレフィン系ゴムに、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂を混合させたポリオレフィン系エラストマーを高張力線１１の周囲に押し出すことによって形成されている。

介在３０は、テンションメンバ１０，通信ケーブル２０及び介在３０の集合体の断面形状が円形又は略円形となるように、テンションメンバ１０と通信ケーブル２０との隙間や通信ケーブル２０の周囲の隙間に配置されている。介在３０には、例えば、プラスチックやジュート等で形成された繊維状介在や糸状介在が用いられる。

図１に示されている５本の通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅは、テンションメンバ１０の周囲において、所定の撚りピッチで同方向に撚られている。この結果、ジャンパーケーブル１の横断面内（図１に示されている断面内）では、テンションメンバ１０の周囲に当該テンションメンバ１０の周方向に沿って通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが等間隔又は略等間隔で配置されている。

図２に示されるように、ジャンパーケーブル１が有する通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの撚り方向は右方向である。言い換えれば、通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅは、全て右撚り（Ｓ撚り）されている。以下の説明では、ジャンパーケーブル１が有する通信ケーブル２０の撚り方向を「第１撚り方向」と呼ぶ場合がある。尚、図２では、図１に付されているハッチング等は省略されている。

再び図１を参照する。図示されている５本の通信ケーブル２０のうち、通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅは、同一の基本構造を有している。具体的には、通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅは、４本の対撚り線２１と、それら対撚り線２１の周囲に設けられた内部シース２２及び遮蔽層２３と、を備えている。但し、通信ケーブル２０ａでは、４本の対撚り線２１の外側に内部シース２２が設けられ、内部シース２２の外側に遮蔽層２３が設けられている。一方、通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅでは、４本の対撚り線２１の外側に遮蔽層２３が設けられ、遮蔽層２３の外側に内部シース２２が設けられている。また、通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅが備える各対撚り線２１の周囲には遮蔽テープ２７が巻かれているが、通信ケーブル２０ａが備える各対撚り線２１の周囲には遮蔽テープが巻かれていない。

通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅが備える４本の対撚り線２１は所定ピッチで撚られており、それぞれの対撚り線２１を構成している２本の絶縁電線２４も所定ピッチで撚られている。また、それぞれの対撚り線２１を構成している絶縁電線２４は、導体２５と、導体２５の周囲に設けられた絶縁層２６と、を備えている。

図１に示されている通信ケーブル２０ｃは、所定ピッチで撚られた４本の絶縁電線２４を備えている。それぞれの絶縁電線２４は、導体２５と、導体２５の周囲に設けられた絶縁層２６と、を備えている。４本の絶縁電線２４の周囲には遮蔽層２３が設けられ、遮蔽層２３の周囲には内部シース２２が設けられている。

図３に示されるように、通信ケーブル２０ａが備える４本の対撚り線２１は、右撚り（Ｓ撚り）されている。図示は省略するが、図１に示されている通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅが備える４本の対撚り線２１も、全て右撚り（Ｓ撚り）されている。以下の説明では、通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅのそれぞれが備える４本の対撚り線２１の撚り方向を「第２撚り方向」と呼ぶ場合がある。

図３に示されるように、通信ケーブル２０ａが備える各対撚り線２１を構成している２本の絶縁電線２４は、全て右撚り（Ｓ撚り）されている。図示は省略するが、図１に示されている通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅが備える各対撚り線２１を構成している２本の絶縁電線２４も、全て右撚り（Ｓ撚り）されている。以下の説明では、対撚り線２１を構成している２本の絶縁電線２４の撚り方向を「第３撚り方向」と呼ぶ場合がある。尚、図３では、図１に付されているハッチング等は省略されている。

図１に示されている通信ケーブル２０ａ，２０ｃと、通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅとは、伝送帯域が異なる。具体的には、通信ケーブル２０ａは、カテゴリー５のＬＡＮケーブル（０．５ｍｍ^２×４Ｐ）であり、伝送帯域は１００ＭＨｚ（ＩＥＣ６１１５６−６準拠）である。一方、通信ケーブル２０ｂ，２０ｄ，２０ｅは、カテゴリー７のＬＡＮケーブル（ＡＷＧ２４×４Ｐ）であり、伝送帯域は６００ＭＨｚ（ＩＥＣ６１１５６−６準拠）である。また、通信ケーブル２０ｃは、カテゴリー５のＬＡＮケーブル（０．５ｍｍ^２×４Ｃ）であり、伝送帯域は１００ＭＨｚ（ＩＥＣ６１１５６−６準拠）である。つまり、ジャンパーケーブル１は、２本のＣＡＴ５のＬＡＮケーブルと、３本のＣＡＴ７のＬＡＮケーブルと、を含むイーサネット（登録商標）系通信複合ケーブルである。

それぞれの通信ケーブル２０における内部シース２２の厚みは、５本の通信ケーブル２０の外径が同一又は略同一となるように調整されている。ここで、５本の通信ケーブル２０の外径が同一又は略同一とは、５本の通信ケーブル２０の外径の平均値に対する各通信ケーブル２０の外径の差が±０．５ｍｍの範囲内であることを意味する。

それぞれの通信ケーブル２０における内部シース２２は、ポリオレフィン系樹脂によって押出成形されている。それぞれの通信ケーブル２０の最外層（内部シース２２又は遮蔽層２３）は、テンションメンバ１０の弾性介在層１２と接している。

上記のとおり、ジャンパーケーブル１が有する５本の通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅは、右撚り（Ｓ撚り）されている。また、通信ケーブル２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅのそれぞれが備える４本の対撚り線２１も、右撚り（Ｓ撚り）されている。さらに、各対撚り線２１を構成している２本の絶縁電線２４も、右撚り（Ｓ撚り）されている。尚、通信ケーブル２０ｃは対撚り線２１を備えていない。よって、通信ケーブル２０ｃについては、対撚り線２１の撚り方向（第２撚り方向）は観念されない。

以上のように、本実施形態に係るジャンパーケーブル１は、複数本の通信ケーブル２０を有している。そして、本実施形態に係るジャンパーケーブル１では、第１撚り方向，第２撚り方向及び第３撚り方向の３つの撚り方向が全て同一の方向（右方向）に統一されている。

上記のような技術的特徴を有する本実施形態のジャンパーケーブル１が有する通信ケーブル２０のリターンロスを測定した結果、所定の基準値を超えるピーク値は検出されなかった。具体的には、ジャンパーケーブル１に含まれているそれぞれの通信ケーブル２０を用いて所定周波数の電気信号を伝送したときのリターンロスを測定したところ、いずれの通信ケーブル２０においても、基準値を超えるリターンロスは検出されなかった。

比較のために、第１撚り方向のみが本実施形態のジャンパーケーブル１と異なる通信複合ケーブルを用意し、同様の測定を行った。用意した通信複合ケーブルは、第２撚り方向及び第３撚り方向が「右」であるのに対し、第１撚り方向は「左」である。この結果、基準値を超えるリターンロスが検出された。

尚、上記基準値（ｄＢ）は、伝送する電気信号の周波数をｆ（ＭＨｚ）としたとき、下記（式１）によって算出される値である。
２５−８．６ｌｏｇ（ｆ／２０）（但、２０≦ｆ＜６００）・・・（式１）
上記測定結果より、第１撚り方向（通信ケーブル２０の撚り方向），第２撚り方向（対撚り線２１の撚り方向）及び第３撚り方向（対撚り線２１を構成している絶縁電線２４の撚り方向）の３つの撚り方向が同一である本実施形態のジャンパーケーブル１では、基準値を超えるリターンロスが発生しないことが確認された。また、上記測定結果より、第１撚り方向，第２撚り方向及び第３撚り方向の３つの撚り方向が同一である本実施形態のジャンパーケーブル１では、通信ケーブル２０，対撚り線２１及び絶縁電線２４の三者の撚りのいずれもが開くことがなく、よって、リターンロスに異常が発生しなかったものと推認される。

尚、図１に示されている押えテープ４０は樹脂テープであり、遮蔽テープ２７はアルミが蒸着されたＰＥＴテープである。また、ジャンパーケーブル１の最外層を形成しているシース５０は、ポリオレフィン系エラストマーによって形成されている。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明の通信複合ケーブルに含まれる通信ケーブルは、ＬＡＮケーブルに限られない。また、通信ケーブルの数や種類等は、次の（１），（２）を満たすことを条件に適宜変更することができる。
（１）撚られた２本以上の対撚り線を備える通信ケーブルが少なくとも２本含まれていること。
（２）上記対撚り線のそれぞれは、撚られた２本以上の絶縁電線を含んでいること。

また、第１撚り方向，第２撚り方向及び第３撚り方向の３つの撚り方向が統一されていればよく、その方向は右方向（Ｓ撚り）であってもよく、左方向（Ｚ撚り）であってもよい。

図１に示されている高張力線１１は、ピアノ線以外の鋼線に置換することができる。また、弾性介在層１２は、上記組成とは異なる組成のポリオレフィン系エラストマーによって形成することができ、また、弾性介在層１２やシース５０は、ポリオレフィン系エラストマー以外の材料によって形成することもできる。

１ ジャンパーケーブル
１０ テンションメンバ
１１ 高張力線
１２ 弾性介在層
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 通信ケーブル
２１ 対撚り線
２２ 内部シース
２３ 遮蔽層
２４ 絶縁電線
２５ 導体
２６ 絶縁層
２７ 遮蔽テープ
３０ 介在
４０ 押えテープ

Claims (3)

1. 撚られた複数本の通信ケーブルを有する通信複合ケーブルであって、
   前記複数本の通信ケーブルのうちの少なくとも２本は、撚られた複数本の対撚り線を備え、
   前記対撚り線のそれぞれは、撚られた複数本の絶縁電線を備え、
   前記複数本の通信ケーブル，対撚り線及び絶縁電線の撚り方向が同一である、通信複合ケーブル。
2. 請求項１に記載の通信複合ケーブルにおいて、
   テンションメンバと、
   前記テンションメンバの周囲に配置された５本の前記通信ケーブルと、
   前記テンションメンバ及び通信ケーブルの周囲に配置された介在と、を有する、通信複合ケーブル。
3. 請求項２に記載の通信複合ケーブルにおいて、
   ５本の前記通信ケーブルのうち、３本の通信ケーブルの伝送帯域は６００ＭＨｚであり、
   ５本の前記通信ケーブルのうち、２本の通信ケーブルの伝送帯域は１００ＭＨｚである、通信複合ケーブル。

Images