JP4086243B2 - ツイストペアケーブル - Google Patents
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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、ＦＡ（Factory Automation System）関連等のような、配線に稼動部を有する環境で耐屈曲性を必要とし、且つイミュニティ（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２に示すような構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
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。
このような構成のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいては、耐屈曲性を向上させるために、対撚線１の絶縁コア線６を構成する導体６１として撚線導体が使用され、また、遮蔽特性を向上させるために、アルミ箔とポリエステルテープを積層した金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層などから成る遮蔽層４が設けられている。
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、所定の規格（カテゴリー５ｅ、ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８−Ｂ.２およびＪＩＳＸ５１５０：２００４の規格）の電気特性を満足させるためには、次のような難点があった。
第１に、上記のように、対撚線１の集合体２上に遮蔽層４を設けると、絶縁コア線６の静電容量が大きくなることから、上記規格の電気特性を満足させるためには、静電容量の大きさに対応して絶縁コア線６のコア外径を太らせるか、絶縁コア線６を構成する絶縁体６２を発泡させて静電容量を小さくしなければならない。
第２に、上記のように、絶縁コア線６のコア外径を太らせた場合、既存コネクタとの嵌合性を考慮すると、絶縁コア線６の外径を上限で約１.０ｍｍとしなければならないため、絶縁体６２を発泡させる必要がある。
第３に、上記において、絶縁体６２の発泡率を３０％を超えて発泡させると、絶縁体６２の強度が著しく弱まる傾向があり、ひいてはコネクタ圧着時の圧力や布設時の曲げ、屈曲などで絶縁体６２が損傷し、耐圧不良や混触等により電気特性の劣化を引き起こす虞があった。
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、無遮蔽時に充実絶縁を施した場合と同等のコア外径とスキン層を設けることで、充実絶縁に近似する絶縁強度が得られ、ひいては、コネクタ圧着時の圧力や布設時の曲げ、屈曲などによる絶縁体の損傷、耐圧不良や混触、電気特性の劣化を防止することができ、既存のコネクタにも嵌合可能な耐屈曲、耐ノイズ性の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周に遮蔽層およびシ−スを備えるツイストペアケーブルにおいて、対撚線を構成する絶縁コア線は、導体の外周にポリエチレン樹脂から成る絶縁体を備え、絶縁体は、導体の外周に設けられる発泡層と、発泡層の外周に設けられる高密度ポリエチレン樹脂から成るスキン層とを備え、発泡層の発泡率は、３０〜７０％とされ、前記スキン層の厚さは、０.０３〜０．０６ｍｍとされ、前記絶縁コア線のコア外径は、０．８〜１.０ｍｍとされているものである。
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、導体は、撚線導体から成るものである。
本発明の第１の態様または第２の態様のツイストペアケーブルによれば、絶縁コア線の絶縁体と使用している例えばポリエチレン樹脂を発泡させることにより、絶縁コア線の電気特性を向上させると共にコア外径を細くすることができ、また、発泡層の外周に充実タイプのスキン層を設けることにより、ケーブルの布設やコネクタ圧着中に付与される圧力に対して絶縁コア線の強度を高めることができる。
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２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を撚り合させて成る集合体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、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。
絶縁コア線６を構成する絶縁体６２は、導体６１の外周に設けられたポリエチレン樹脂から成る発泡層６２ａと、発泡層６２ａの外周に設けられた硬質の樹脂、即ち高密度ポリエチレン樹脂から成るスキン層６２ｂとで構成され、絶縁コア線６のコア外径は、モジュラコネクタの使用を想定した場合の制限から０．８〜１.０ｍｍとされている。
ここで、発泡層６２ａの発泡率は３０〜７０％とすることが好ましい。発泡率を３０％以上としたのは、発泡率が３０％未満では、絶縁コアの外径をモジュラコネクタ使用想定時の上限である１.０ｍｍに収めることが難しいからであり、発泡率を７０％以下としたのは、発泡率が７０％を超えると、スキン層を設けても、コネクタ圧着や布設に耐え得る絶縁強度を維持することが困難だからである。
なお、発泡層６２ａの発泡率は４５〜６０％とすることがより好ましい。
発泡率を４５％以上としたのは、４５％未満では、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルの規格で規定された電気特性の特性インピーダンスが、要求の１００Ωに対し、許容公差範囲（Ｃategory5では±１５Ω）の下限に分布して、最適な特性が得難いからであり、発泡率を６０％以下としたのは、６０％を超えると、通常の発泡絶縁材料では、絶縁押出作業時に安定した発泡状態を維持することが難しいからである。
発泡率を４５％以上としたのは、４５％未満では、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルの規格で規定された電気特性の特性インピーダンスが、要求の１００Ωに対し、許容公差範囲（Ｃategory5では±１５Ω）の下限に分布して、最適な特性が得難いからであり、発泡率を６０％以下としたのは、６０％を超えると、通常の発泡絶縁材料では、絶縁押出作業時に安定した発泡状態を維持することが難しいからである。
また、スキン層６２ｂの厚さは０.０３〜０.０６ｍｍとすることが好ましい。
スキン層６２ｂの厚さを０.０３ｍｍ以上としたのは、０.０３ｍｍ未満では、絶縁コアの目標の絶縁強度が得られないからであり、スキン層６２ｂの厚さを０.０６ｍｍ以下としたのは、０.０６ｍｍを超えると、その分、上げなくてはならない発泡率が６０％を超えてしまう可能性があるからである。
スキン層６２ｂの厚さを０.０３ｍｍ以上としたのは、０.０３ｍｍ未満では、絶縁コアの目標の絶縁強度が得られないからであり、スキン層６２ｂの厚さを０.０６ｍｍ以下としたのは、０.０６ｍｍを超えると、その分、上げなくてはならない発泡率が６０％を超えてしまう可能性があるからである。
次に、遮蔽層４は、例えばアルミ箔等の金属箔とポリエステルテープ等のプラスチックテープを積層して成る金属箔ラミネートプラスチックテープを金属箔面を内側に向けて巻回したもので構成されている。なお、遮蔽層４は、直径が０．１〜０.１２ｍｍ程度の錫めっき軟銅線による金属編組、若しくは、アモルファステープや鉄テープなどの磁性箔テープの巻回層の何れか、またはこれらの組み合わせから成るもので構成してもよい。
なお、図中、符号７は遮蔽層４として、金属箔ラミネートプラスチックテープの巻回層を使用した場合に金属箔に接するように縦添えされる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を示している。
このような構成のツイストペアケーブルによれば、第１に、導体６１が可撓性を有する軟銅撚線等で構成されていることから、耐屈曲性の良好なツイストペアケーブルが得られ、第２に、対撚線の集合体の外周に遮蔽層４が設けられていることから、耐ノイズを向上させることができ、第３に、発泡層６２ａの発泡率を３０〜７０％とすることで、無遮蔽時に充実絶縁を施した場合における絶縁コア線と同等のコア外径が得られ、第４に、スキン層６２ｂの厚さを０.０３〜０.０６ｍｍに設定することで、充実絶縁における絶縁コア線の場合と近似する絶縁強度が得られ、第５に、スキン層６２ｂが存在することで、発泡層６２ａの発泡率を３０％以上に設定しても、コネクタ圧着時の圧力や布設時の曲げ、屈曲などによる絶縁体６２の損傷や、耐圧不良や混触、電気特性の劣化を抑えることができ、第６に、既存コネクタにも嵌合可能な耐屈曲性、耐ノイズの良好な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、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４対の対撚線に限定されず、必要に応じてその対数を増減することができる。また、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。
１‥‥‥対撚線
４‥‥‥遮蔽層
５‥‥‥シ−ス
６‥‥‥絶縁コア線
６１‥‥‥導体
６２‥‥‥絶縁体
６２ａ‥‥‥発泡層
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Claims (2)
- 複数の対撚線の集合体の外周に遮蔽層およびシ−スを備えるツイストペアケーブルにおいて、
前記対撚線を構成する絶縁コア線は、導体の外周にポリエチレン樹脂から成る絶縁体を備え、
前記絶縁体は、前記導体の外周に設けられる発泡層と、前記発泡層の外周に設けられる高密度ポリエチレン樹脂から成るスキン層とを備え、
前記発泡層の発泡率は、３０〜７０％であり、前記スキン層の厚さは、０.０３〜０．０６ｍｍであり、前記絶縁コア線のコア外径は、０．８〜１.０ｍｍであることを特徴とするツイストペアケーブル。 - 前記導体は、撚線導体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。
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