JP4374576B2 - Ｌａｎ用フラットケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＡＮ等に使用する通信ケーブル及びその製造方法に関する改良発明である。

通信ケーブルのうちＵＴＰ（非シールドツイストペアケーブル）は、電気特性のグレードによりカテゴリが分かれており、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に使用する通信ケーブルとしては、１０ＢＡＳＥ−Ｔなどのカテゴリ３や１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどのカテゴリ５が多く使われており、超高速ＬＡＮ用に１０００ＢＡＳＥ−Ｔなどのエンハンスドカテゴリ５や１０００ＢＡＳＥ−ＴＸなどのカテゴリ６も使われ始めている。

ＵＴＰは、２対の導線を撚って束ねたものを１ペアとし、通常は４ペアで１組のケーブルが構成される。８本の導線は色分けがされており、一般的な例としては、緑の導線と白に緑ラインの導線とでペアを作り、橙の導線と白に橙ラインの導線とでペアを作り、青の導線と白に青ラインの導線とでペアを作り、茶の導線と白に茶ラインの導線とでペアを作る。

通信は、２ペア又は４ペアで行うが、各ペアの対撚りピッチを異ならせることにより、１つ目のペアと２つ目のペアの間で発生するクロストーク（漏話）等のノイズ干渉を低減している。

ケーブルの形状としては、４ペアを上下左右に配置した丸型ケーブルの他に、４ペアを一直線状に平らに並べたフラットケーブルがある。更にフラットケーブルには、４ペアをまとめて外部シースで覆ったフラット型と、１ペア毎を外部シースで覆ったアンダーカーペット型とがある。

図５及び図６は、従来のＬＡＮ用フラットケーブルの正面図であり、図７は、従来のＬＡＮ用丸型ケーブルの正面図である。尚、導線は導体２ｏの周りを絶縁体２ｎで覆ったものであり、絶縁体２ｎは、着色及びラインを入れることにより、色分けによる区別が可能である。

図７に示すように、ＬＡＮ用丸型ケーブル６は、下部に導線（緑）２ｆと導線（白緑）２ｇを撚った対撚線（緑）２ｂを配置し、右部に導線（橙）２ｈと導線（白橙）２ｉを撚った対撚線（橙）２ｃを配置し、上部に導線（青）２ｊと導線（白青）２ｋを撚った対撚線（青）２ｄを配置し、左部に導線（茶）２ｌと導線（白茶）２ｍを撚った対撚線（茶）２ｅを配置し、丸型の外部シース６ａで覆ったものである。

ＬＡＮ用丸型ケーブル６では、更に十字型介在６ｂを用いて外部シース６ａ内を４つの部屋に分け、各部屋に対撚線（緑）２ｂ、対撚線（橙）２ｃ、対撚線（青）２ｄ及び対撚線（茶）２ｅを配置する。十字型介在６ｂのため対間距離が確保され、エンハンスドカテゴリ５及びカテゴリ６以上においても、クロストーク等により特性が劣化するのを防止することができる。

図５に示すように、ＬＡＮ用フラットケーブル４は、４ペアのツイストペアケーブル２を一直線状に平らに並べたものである。各ツイストペアケーブル２は、対撚線に対してそれぞれが丸型の外部シース２ａで覆われ、熱融着又は接着剤などにより接続される。

左から導線（緑）２ｆと導線（白緑）２ｇを撚った対撚線（緑）２ｂ、導線（橙）２ｈと導線（白橙）２ｉを撚った対撚線（橙）２ｃ、導線（青）２ｊと導線（白青）２ｋを撚った対撚線（青）２ｄ、導線（茶）２ｌと導線（白茶）２ｍを撚った対撚線（茶）２ｅの順に配置される。

図６に示すように、ＬＡＮ用フラットケーブル５は、図５のＬＡＮ用フラットケーブル４と同様に４ペアのツイストペアケーブル２を一直線状に平らに並べたものであるが、各ツイストペアケーブル２の対間距離を確保して、特性の劣化をより一層防止する。

ＬＡＮ用フラットケーブル５は、外部シース２ａの厚さを大きくして対間距離を確保したり、各ツイストペアケーブル２の間にブリッジ５ａ、５ｂ、５ｃを設けた形で外部シース２ａを成形することにより対間距離を確保する。

低いカテゴリであれば、若干のクロストーク等であっても規格としての要求値を満足することが可能であるが、エンハンスドカテゴリ５及びカテゴリ６以上の上位カテゴリでは、超高速で正確な通信が要求されるため、クロストーク等を出来るだけ防止する必要がある。

特許文献１に記載の発明のように、複数の対撚線を平行に並べ、被覆によって一体化させた平型ケーブルの発明も公開されている。
特開２００１−３４５０２１号公報

しかしながら、図７のＬＡＮ用丸型ケーブル６は、より細かい対撚りピッチを選択することや十字型介在６ｂにより対間距離を確保するなどして、クロストーク等を低減することはできるが、ケーブルが丸型で若干高さがあるため、床の上に通した場合に邪魔となるし、カーペット等の下などに配線する際にも凹凸が出来てしまう。

また、図５のＬＡＮ用フラットケーブル４から図６のＬＡＮ用フラットケーブル５に改良することにより、クロストーク等を防止することはできるが、外径が大きくなり、モジュラプラグに接続しづらくなるという欠点もある。

更に、ＬＡＮ用フラットケーブル５は、カーペット等の下などに配線する際には凹凸が出来ず便利であるが、通す場所によっては、丸めた方が都合の良い場合もある。丸めて使用した場合、形状が安定せず、クロストーク等が発生する可能性もある。

そこで、本発明は、外径を大きくすることなくクロストーク等の発生を低減でき、配線した際にも邪魔とならないＬＡＮ用フラットケーブルを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、導体２ｏの周りを絶縁体２ｎで覆った２本の導線２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ、２ｊ、２ｋ、２ｌ、２ｍを撚って束ねた対撚線２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを外部シース２ａで被覆した４本のツイストペアケーブル２、２、２、２と、前記ツイストペアケーブル２、２、２、２間の介在として使用できるブリッジ３とからなり、前記ツイストペアケーブル２、２、２、２を一直線状に並べ、間に前記ブリッジ３を挟んだ上で熱融着２ｐ又は接着剤により接続したことを特徴とするＬＡＮ用フラットケーブル１の構成、及びツイストペアケーブル用の４組の外型及び内型とブリッジ用の外型又は内型を準備する準備工程、前記準備工程後に外型と内型の間の隙間に熱可塑性樹脂を流し込む流込工程及び前記流込工程後に熱可塑性樹脂を冷却して外部シースを形成する冷却工程からなることを特徴とするＬＡＮ用フラットケーブルの製造方法とした。

本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、各ツイストペアケーブルの対間距離が確保されているため、カテゴリ６以上の超高速ＬＡＮであっても、クロストーク等の発生を低減でき、安定したデータ通信が可能となる。

第２に、モジュラプラグなどへ接続するため各ペアを丸めて束ねる際、中心にブリッジを配置することにより、各ペア同士の対間距離を確保でき、モジュラプラグ接続後でも、クロストーク等の発生を低減でき、安定したデータ通信が可能となる。

第３に、４ペアを一直線状に並べた平型のケーブルであるため、カーペット等の下に配線しても凹凸が出来ず邪魔とならないし、丸めた場合でも、ブリッジを介在として中心に配置することにより、形状を安定させることができる。

超高速通信が可能な上位カテゴリにおいても、クロストーク等を防止して安定したデータ通信を行い、配置した際にも邪魔とならない形状にするという目的を、４ペアのツイストペアケーブルの間にブリッジを設けた上で一直線状に並べ、熱融着又は接着剤などにより接続することで実現した。

以下に、添付図面に基づいて、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルについて詳細に説明する。図１は、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの正面図であり、図２は、ＬＡＮ用フラットケーブルの斜視図である。

ＬＡＮ用フラットケーブル１は、導体２ｏの周りを絶縁体２ｎで覆った２本の導線２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ、２ｊ、２ｋ、２ｌ、２ｍを撚って束ねた対撚線２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを外部シース２ａで被覆した４本のツイストペアケーブル２、２、２、２と、前記ツイストペアケーブル２、２、２、２間の介在として使用できるブリッジ３とからなり、前記ツイストペアケーブル２、２、２、２を一直線状に並べ、間に前記ブリッジ３を挟んだ上で熱融着２ｐ又は接着剤により接続したことを特徴とする。

ＬＡＮ用フラットケーブル１は、図１及び図２に示すように、一直線状に並んだ４本のツイストペアケーブル２、２、２、２の間のいずれかにブリッジ３を設けた平型の通信ケーブルである。

ツイストペアケーブル２は、対撚線（緑）２ｂ、対撚線（橙）２ｃ、対撚線（青）２ｄ又は対撚線（茶）２ｅを外部シース２ａで被覆したものであり、４本のツイストペアケーブル２で１組の通信ケーブルである。

尚、通信ケーブルには、これ以外に、４本の導線を撚り合わせたカッド撚を２ペアで１組とする場合や、カッド撚を４ペアで１組とする場合など様々なものが存在し、ツイストペアケーブル２の場合と同様の構成にすることができる。

外部シース２ａは、各ツイストペアケーブル２を束ねておくために被覆するものであり、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）又はポリエチレン等の柔軟性を有する熱可塑性樹脂などが使用される。

対撚線（緑）２ｂは、導線（緑）２ｆと導線（白緑）２ｇを撚って束ねたものである。導線（緑）２ｆは、導体２ｏを緑色の絶縁体２ｎで覆った導線であり、導線（白緑）２ｇは、導体２ｏを白色の絶縁体２ｎで覆い、緑色のラインを付けた導線である。

対撚線（橙）２ｃは、導線（橙）２ｈと導線（白橙）２ｉを撚って束ねたものである。導線（橙）２ｈは、導体２ｏを橙色の絶縁体２ｎで覆った導線であり、導線（白橙）２ｉは、導体２ｏを白色の絶縁体２ｎで覆い、橙色のラインを付けた導線である。

対撚線（青）２ｄは、導線（青）２ｊと導線（白青）２ｋを撚って束ねたものである。導線（青）２ｊは、導体２ｏを青色の絶縁体２ｎで覆った導線であり、導線（白青）２ｋは、導体２ｏを白色の絶縁体２ｎで覆い、青色のラインを付けた導線である。

対撚線（茶）２ｅは、導線（茶）２ｌと導線（白茶）２ｍを撚って束ねたものである。導線（茶）２ｌは、導体２ｏを茶色の絶縁体２ｎで覆った導線であり、導線（白茶）２ｍは、導体２ｏを白色の絶縁体２ｎで覆い、茶色のラインを付けた導線である。

尚、対撚線（緑）２ｂ、対撚線（橙）２ｃ、対撚線（青）２ｄ及び対撚線（茶）２ｅは、絶縁体２ｎの色が異なるだけで、性質等は全く同じ導線である。導線の配色についても、緑、橙、青又は茶以外の場合もある。

ブリッジ３も、外部シース２ａと同様に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）又はポリエチレン等の柔軟性を有する熱可塑性樹脂などを使用する。外部シース２ａのように外側を覆う訳ではないので、ブリッジ３の場合は内部を空けない円状に成形することもできるし、材料費を低減するために管状に成形することもできる。

ＬＡＮ用フラットケーブル１は、平型であるため、カーペット等の下に配線しても凹凸が出来ず邪魔とならない。また、外径を大きくする必要がないため、モジュラプラグに接続しづらくなることもない。

図３は、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの第２実施例の正面図である。ＬＡＮ用フラットケーブル１ａは、ツイストペアケーブル２、２、２、２とブリッジ３とを接続した箇所を切り裂き、前記ブリッジ３を中心にして周りに前記ツイストペアケーブル２、２、２、２を配置したことを特徴とする。

図２に示すように、ＬＡＮ用フラットケーブル１のツイストペアケーブル２とツイストペアケーブル２又はブリッジ３とを熱融着２ｐした箇所は切り裂くことができる。平型のままであると、モジュラプラグに接続する際、両端のツイストペアケーブル２が中心から離れているため繋ぎづらい。

ＬＡＮ用フラットケーブル１の先端付近を切り離し、分けられた４つのツイストペアケーブル２及びブリッジ３を、図３に示すように、ブリッジ３を中心にして周囲に４つのツイストペアケーブル２を配置する。

ブリッジ３を中心に置いて介在とすることにより、ツイストペアケーブル２同士の対間距離が確保され、ツイストペアケーブル２の配置としても安定する。対間距離が狭くなることで増大するクロストーク等も防止することができる。

尚、図３のように、ツイストペアケーブル２及びブリッジ３を配置した際は、周りを金具等により押さえてしまうか、ツイストペアケーブル２とブリッジ３とを接着してしまうなどして固定することが好ましい。

図４は、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの正面図である。ＬＡＮ用フラットケーブル１ｂは、ブリッジ３を一番左のツイストペアケーブル２の左側に付けたものである。尚、ツイストペアケーブル２の内部は省略してある。

図１及び図２では、ブリッジ３を中央に配置しているが、ブリッジ３の位置は、一番左のツイストペアケーブル２と左から二番目のツイストペアケーブル２の間の位置でも良いし、一番左のツイストペアケーブル２の左側に付けても構わない。

ＬＡＮ用フラットケーブル１、１ｂの平型の状態から、ＬＡＮ用フラットケーブル１ａのブリッジ３を中央に配置した状態にした場合に、ブリッジ３が必要になることから、平型の状態におけるブリッジ３の位置は特定する必要はない。

ツイストペアケーブル２において、対撚線（緑）２ｂの内径７ａ及び対撚線（青）２ｄの内径７ｃは約２．０ミリメートルであり、対撚線（橙）２ｃの内径７ｂ及び対撚線（茶）２ｅの内径７ｄは、約１．９ミリメートルである。

ブリッジ３により対間距離が確保することができるため、外部シース２ａの厚さは、最小限にすることができる。外部シース２ａの厚さを約０．２ミリメートルにした場合、ツイストペアケーブル２の外径７は、約２．４ミリメートルとすることができる。

１つのツイストペアケーブル２の外径７は約２．４ミリメートルにした場合、４ペアとしての幅７ｆは約９．６ミリメートルである。ブリッジ３の外径７ｅは約１．０ミリメートルであるので、ＬＡＮ用フラットケーブル１、１ｂとしての全体幅７ｇは、約１０．６ミリメートルとなる。

ただし、外部シース２ａの厚さを約０．２ミリメートルにするには、外部シース２ａの成分や製造技術が重要である。成分の流体特性が良くなければ破れたり、厚さが不均一になってしまうし、４対を均一に送り出さないと偏芯してしまう。

以下に、添付図面に基づいて、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの製造方法について説明する。ＬＡＮ用フラットケーブルの製造方法は、準備工程、流込工程及び冷却工程からなる。

準備工程は、ＬＡＮ用フラットケーブルを製造するための治具及び材料を準備する。治具としては、ツイストペアケーブル２用に、対撚線を通すだけの直径があり、奥行きが数センチメートルある管状の内型と、内型よりも直径が外部シース２ａより若干太い厚さの分だけ大きく、内型と同じ奥行きのある管状の外型とを４組、ブリッジ３用に奥行きが数センチメートルある管状の外型を用意する。尚、ブリッジ３を円状ではなく管状のする場合は、ツイストペアケーブル２と同様に、内型も用意する。材料としては、熱可塑性樹脂を使用する。

流込工程は、ツイストペアケーブル２及びブリッジ３用の内型に外型を被せ、横に一直線状に並べた状態で、ツイストペアケーブル２用の内型に対撚線を通し、外型と内型の間の隙間に熱で溶かした熱可塑性樹脂を流し込む。尚、外型と内型の間の隙間は均等になるように調整し、ブリッジ３を円状にする場合は、外型の内部に流し込めば良い。熱可塑性樹脂を流し込みながら、対撚線を適当な速度で移動させれば、対撚線の周りが熱可塑性樹脂により管状に覆われる。

冷却工程は、熱可塑性樹脂を冷却して外部シース２ａを形成する。熱可塑性樹脂が冷えきらないうちに、４本のツイストペアケーブル２及びブリッジ３を接触するようにしておけば、熱融着する。冷却後に接着剤で接着しても構わない。尚、熱融着した箇所は、ツイストペアケーブル２又はブリッジ３を１本ずつ指で摘んで引き裂けば、簡単に切り離すことができる。

外型と内型の間から熱可塑性樹脂が押し出されてくる時は、熱可塑性樹脂に圧力が掛かっており、押し出されて圧力から解放されると、熱可塑性樹脂は外型と内型の間隔より若干膨れあがった状態となる。対撚線の移動により引っ張られ、更に冷却されることにより、最終的な外部シース２の厚さとなる。

以上のように、本発明であるＬＡＮ用フラットケーブル１は、各ツイストペアケーブルの対間距離が確保されているため、エンハンスドカテゴリ５及びカテゴリ６以上の超高速ＬＡＮであっても、クロストーク等の発生を低減でき、安定したデータ通信が可能となる。

また、モジュラプラグなどへ接続するため各ペアを丸めて束ねる際、中心にブリッジ３を配置することにより、各ペア同士の対間距離を確保でき、モジュラプラグ接続後でも、クロストーク等の発生を低減でき、安定したデータ通信が可能となる。

更に、４ペアを一直線状に並べた平型のケーブルであるため、カーペット等の下に配線しても凹凸が出来ず邪魔とならないし、丸めた場合でも、ブリッジを介在として中心に配置することにより、形状を安定させることができる。

本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの正面図である。 本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの斜視図である。 本発明であるＬＡＮ用フラットケーブル第２実施例の正面図である。 本発明であるＬＡＮ用フラットケーブルの正面図である。 従来のＬＡＮ用フラットケーブルの正面図である。 従来のＬＡＮ用フラットケーブルの正面図である。 従来のＬＡＮ用丸型ケーブルの正面図である。

符号の説明

１ ＬＡＮ用フラットケーブル
１ａ ＬＡＮ用フラットケーブル
１ｂ ＬＡＮ用フラットケーブル
２ ツイストペアケーブル
２ａ 外部シース
２ｂ 対撚線（緑）
２ｃ 対撚線（橙）
２ｄ 対撚線（青）
２ｅ 対撚線（茶）
２ｆ 導線（緑）
２ｇ 導線（白緑）
２ｈ 導線（橙）
２ｉ 導線（白橙）
２ｊ 導線（青）
２ｋ 導線（白青）
２ｌ 導線（茶）
２ｍ 導線（白茶）
２ｎ 絶縁体
２ｏ 導体
２ｐ 熱融着
３ ブリッジ
４ ＬＡＮ用フラットケーブル
５ ＬＡＮ用フラットケーブル
５ａ ブリッジ
５ｂ ブリッジ
５ｃ ブリッジ
６ ＬＡＮ用丸型ケーブル
６ａ 外部シース
６ｂ 十字型介在
７ 外径
７ａ 内径
７ｂ 内径
７ｃ 内径
７ｄ 内径
７ｅ 外径
７ｆ 幅
７ｇ 全体幅

Claims (3)

1. 導体の周りを絶縁体で覆った２本の導線を撚り合わせた対撚線を外部シースで被覆したツイストペアケーブルを４本並べ、隣接する２本のツイストペアケーブル間のいずれか１箇所、又は４本並べたツイストペアケーブルの左端若しくは右端のいずれか１箇所に、４本のツイストペアケーブルを丸型に配置した際に各ツイストペアケーブル間の介在となるブリッジを設け、４本のツイストペアケーブル及びブリッジを熱融着又は接着剤により一直線状に接続したことを特徴とするＬＡＮ用フラットケーブル。
2. 先端付近でツイストペアケーブルとブリッジとを接続した箇所を切り離し、前記ブリッジを中心にして周りに４本のツイストペアケーブルを配置することにより、モジュラプラグへの接続を容易にしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＡＮ用フラットケーブル。
3. ツイストペアケーブル用の管状の内型及び前記内型に被せる管状の外型を４組とブリッジ用の管状の外型を準備する準備工程、前記準備工程後にツイストペアケーブル用の外型と内型の間の隙間に熱可塑性樹脂を流し込むと共にブリッジ用の外型の内部に熱可塑性樹脂を流し込む流込工程、及び前記流込工程後に熱可塑性樹脂を冷却してツイストペアケーブルの外部シースとブリッジを形成する冷却工程からなり、前記ツイストペアケーブル同士及び前記ツイストペアケーブルと前記ブリッジを前記熱可塑性樹脂が冷え切らないうちに熱融着又は冷却後に接着剤で接着することを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＡＮ用フラットケーブルの製造方法。

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