JP5366430B2 - LAN cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LANケーブル、特に、中心導体を絶縁被覆した2本の絶縁電線を撚り合わせてなる少なくとも2対の対撚り線と、該対撚り線の外周をひとまとめに絶縁被覆した外被とを具えるLANケーブルに関する。 The present invention includes a LAN cable, in particular, at least two pairs of twisted wires formed by twisting two insulated wires having a central conductor insulated, and a jacket whose outer periphery is collectively covered with the twisted wires. It relates to a LAN cable.
LANの実用化に伴い、高速通信に適合した信号伝送用の通信ケーブルの開発が強く望まれている。伝送レートが高速になるにつれて、通信ケーブルの漏話減衰特性を改善する必要があり、漏話減衰特性が改善された通信ケーブルとして、例えば特許文献1に開示されているように、十字形介在を用いた通信ケーブルが既知である。この既知の通信ケーブルでは、断面が十字形の介在により規定される4つの収納区域内に、撚りピッチが異なる対撚り線がそれぞれ配置され、隣接する対撚線間の漏話減衰特性の改善が図られる。
また、前記漏話特性等の電気特性の改善と共に、現在のデータセンタやオフィスにおいては、高密度実装型のスイッチングハブや、パッチパネルが用いられており、このような配線が集中する場所では、限られたスペースの中で多数の前記ケーブルが密集しているため、占有スペースを小さくすることができる通信ケーブルの提供が望まれていた。 In addition to improvements in electrical characteristics such as crosstalk characteristics, high-density mounting type switching hubs and patch panels are used in current data centers and offices. Since a large number of the cables are densely arranged in the space provided, it has been desired to provide a communication cable that can reduce the occupied space.
本発明の目的は、良好な電気特性を有しつつ、従来のものに比べて省スペース化を図ることができるLANケーブルを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a LAN cable that has good electrical characteristics and can save space compared to the conventional one.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討を行った結果、中心導体を絶縁被覆した2本の絶縁電線を撚り合わせてなる少なくとも2対の対撚り線と、該対撚り線の外周をひとまとめに絶縁被覆した外被とを具えるLANケーブルにおいて、前記絶縁電線の中心導体の外径を0.4mm以下とし、さらに、ケーブル外径を4mm以下とすれば、所定の配管へ配線する場合、従来のものに比べて2倍以上の数を配線することが可能となり、さらに、ケーブルの許容曲半径についても小さくできる結果、占有スペースを大幅に低減できることを見出した。 As a result of studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that at least two pairs of twisted wires formed by twisting two insulated wires having a central conductor insulated, and the outer periphery of the twisted wires. If the outer diameter of the central conductor of the insulated wire is 0.4 mm or less and the outer diameter of the cable is 4 mm or less, the cable is wired to the specified piping. As a result, it has been found that the number of wires more than twice that of the conventional one can be wired, and the allowable bending radius of the cable can be reduced, resulting in a significant reduction in occupied space.
しかしながら、前記中心導体及び前記ケーブルの外径を、単に縮小化するだけでは、薄膜化されたLANケーブルの前記外被が、熱や経年によって収縮するため、比較的収縮の小さい前記対撚り線との収縮差によって、前記対撚り線に対して、特にケーブル長さ方向の応力が加わることになる。この応力よって、前記対撚線に歪みが生じることとなり、前記対撚り線の内部構造が、均一ではなくなる結果、信号の反射等が発生し、反射減衰量などの電気特性が大きく劣化するという問題が発生し、製品化することが困難であった。
そのため、さらに鋭意研究を行った結果、前記LANケーブルの外被について、所定条件での収縮率が2%以下となるように最適化を図ることにより、前記中心導体及び前記ケーブルの外径を小さくすることに起因した電気特性の劣化を低減できるため、良好な電気特性を有しつつ、従来のものに比べて省スペース化が図られたLANケーブルを提供できることを見出した。
However, if the outer diameter of the central conductor and the cable is simply reduced, the jacket of the thinned LAN cable shrinks due to heat or aging. Due to the shrinkage difference, stress in the cable length direction is applied to the twisted pair. Due to this stress, distortion occurs in the twisted pair wire, and the internal structure of the twisted pair wire is not uniform. As a result, signal reflection occurs and electrical characteristics such as return loss are greatly deteriorated. It was difficult to produce a product.
Therefore, as a result of further earnest research, the outer diameter of the central conductor and the cable is reduced by optimizing the outer sheath of the LAN cable so that the shrinkage rate under a predetermined condition is 2% or less. It has been found that a LAN cable having good electrical characteristics and space saving compared to the conventional one can be provided because deterioration of electrical characteristics due to the reduction can be reduced.
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)中心導体を絶縁被覆した2本の絶縁電線を撚り合わせてなる少なくとも2対の対撚り線と、該対撚り線の外周をひとまとめに絶縁被覆した外被とを具え、全長50m以下のパーマネントリンク間で用いられるLANケーブルであって、
前記外被の100℃の環境で120時間使用した際の収縮率が2%以下であり、前記絶縁電線の中心導体の外径が0.3mm以下で且つケーブル外径が4mm以下であり、前記対撚り線の撚りピッチが、6〜10mmの範囲であり、CAT5e規格を満足する電気特性を有することを特徴とするLANケーブル。
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1) Provided with at least two pairs of twisted wires formed by twisting two insulated wires with insulation coating on the center conductor, and a jacket with insulation covering the outer periphery of the pair of twisted wires together and having a total length of 50 m or less A LAN cable used between permanent links,
The shrinkage when the jacket is used in an environment of 100 ° C. for 120 hours is 2% or less, the outer diameter of the central conductor of the insulated wire is 0.3 mm or less, and the cable outer diameter is 4 mm or less. A LAN cable characterized in that the twist pitch of the stranded wire is in the range of 6 to 10 mm and has electrical characteristics satisfying the CAT5e standard.
(2)前記外被の材料は、ポリ塩化ビニル、難燃化ポリエチレン又はフッ素樹脂であり、その揮発減量が3%以下であることを特徴とする上記(1)記載のLANケーブル。 (2) The LAN cable according to (1) above, wherein the material of the jacket is polyvinyl chloride, flame retardant polyethylene or fluororesin, and its volatilization loss is 3% or less.
(3)前記外被材料は、7本の前記LANケーブルを、長さが3mとなるように切断した後、各ケーブルの中心から1mの範囲を300Paの圧力で束ねた状態から、最も中心に位置するケーブルを1本引き抜く際に要する引張抵抗が、10N以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のLANケーブル。 (3) the jacket material, seven of the LAN cable, after the length was cut so as to 3m, from a bundled state at a pressure of 300Pa range of 1m from the center of each cable, the most central The LAN cable according to claim 1 or 2, wherein a tensile resistance required for pulling out one positioned cable is 10 N or less.
本発明によれば、良好な電気特性を有しつつ、従来のものに比べて省スペース化を図ることができるLANケーブルを提供することが可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide a LAN cable that has good electrical characteristics and can save space compared to the conventional one.
以下、本発明の構成と限定理由を、図を用いて説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention and the reasons for limitation will be described with reference to the drawings.
図1(a)及び(b)は、本発明のLANケーブルの断面を、説明しやすくするため、拡大して模式的に示したものである。
本発明によるLANケーブル10は、図1(a)に示すように、中心導体21を絶縁被覆した2本の絶縁電線22を撚り合わせてなる少なくとも2対の対撚り線と、該対撚り線20の外周をひとまとめに絶縁被覆した外被30とを具える。
FIGS. 1A and 1B are enlarged schematic views showing the cross section of the LAN cable of the present invention for easy explanation.
As shown in FIG. 1 (a), the
そして、本発明のLANケーブル10は、図1(a)に示すように、前記外被30の所定条件での収縮率が2%以下、前記絶縁電線22の中心導体21の外径Lが0.4mm以下及びケーブル外径Mが4mm以下であることを特徴とする。
As shown in FIG. 1A, the
前記絶縁電線の中心外径Lを0.4mm以下とし、前記ケーブル外径Mを4mm以下とすることで、従来のLANケーブルに比べて、約半分の断面積にすることができるため省スペース化が可能となり、さらに、前記断面積の縮小化によって前記ケーブル10の曲半径についても小さくなる結果、ケーブルを折り曲げて収納する場合であっても、省スペース化に大きな効果を奏することができるからである。
さらに、前記外被30を、所定条件での収縮率が2%以下となるように適正化することで、前記中心導体21及び前記ケーブル10の外径を小さくすることよって、両者21、10の収縮率差に起因した電気特性の劣化を低減することが可能となるためである。
By reducing the center outer diameter L of the insulated wire to 0.4 mm or less and the cable outer diameter M to 4 mm or less, the cross-sectional area can be reduced to about half that of a conventional LAN cable. This is because the bending radius of the
Furthermore, by optimizing the
ここで、前記所定条件での収縮率とは、前記ケーブル外被30を、熱や経年によって生じる、前記外被30及び前記対撚り線20の収縮の割合(%)をいい、本発明における条件としては、100℃以上の環境で、120時間以上使用した際の、前記外被30及び前記対撚り線20それぞれの収縮率(%)をいう。
Here, the shrinkage rate under the predetermined condition refers to the rate (%) of shrinkage of the
なお、本発明の対撚り線20は、図1(a)に示すように、中心導体21を絶縁被覆した2本の絶縁電線22を撚り合わせてなる。
前記中心導体21は、上述したように、その外径が0.4mm以下であれば、通常のLANケーブルに用いられるもの、例えば、軟銅、硬銅又はアルミニウム等を用いればよく、特に限定はされない。また、前記中心導体21を被覆する絶縁膜21aについても、通常用いられるものを用いればよい。
In addition, the
As described above, as long as the outer diameter of the
ここで、図2は、前記対撚り線20について、拡大して側方から示したものであるが、前記対撚り線20の撚りピッチPが、6〜10mmの範囲である。前記撚りピッチPが6mm未満の場合、撚り合わせる工数がアップしてしまうからであり、10mmを超える場合、構造が崩れやすく、インピーダンスが不安定となるためである。
Here, FIG. 2 is an enlarged view of the
さらに、前記対撚り線20の撚りピッチPが、ケーブル10を構成する対撚り線20ごとに異なることが好ましい。前記撚りピッチPをすべての対撚り線20(図1(a)では4本の対撚り線20)について同じ値にした場合、それぞれの電気信号が干渉するため、近端漏話減衰量や、等レベル遠端漏話等の特性が劣化するからである。
Furthermore, the twist pitch P of the
なお、本発明の外被30は、図1(a)に示すように、前記対撚り線20の外周を覆う部材である。その構成は、上述したように、外径が4mm以下で、かつ、前記収縮率が2%であるものであれば、特に限定されることはないが、前記所定の収縮率を実現することが可能な材料として、所定の揮発減量が3%以下である、ポリ塩化ビニル、難燃化ポリエチレン又はフッ素樹脂を用いることが好ましい。
The
ここで、本発明における揮発減量とは、材料を、環境試験下において、100℃で120時間保持した場合に、減少した質量の割合(%)のことをいう。前記揮発減量を3%以下としたのは、3%以下とすれば、効果的に、前記外被30の収縮率を2%以下に抑えることができるためである。
Here, the volatilization loss in the present invention refers to the ratio (%) of the mass reduced when the material is held at 100 ° C. for 120 hours under an environmental test. The reason why the volatilization loss is 3% or less is that if the volatilization loss is 3% or less, the shrinkage rate of the
また、前記外被30は、前記外被材料は、複数の前記LANケーブルを束ねた状態から1本を引き抜く際に要する引張抵抗が、10N以下であるであることが好ましい。本発明のLANケーブル10は、従来のものに比べて、前記対撚り線20が細く、前記外被30が薄くなっている。そのため、従来のLANケーブルに比べると、機械的強度が低くなるため、多数のケーブルがまとめられて敷設された状態の中から、1本のケーブル10を引き抜く際など、前記ケーブル10に強い力が加わった際、前記対撚り線20が伸びたり、破断する結果、電気特性に悪影響を及ぼす恐れがあった。そのため、前記外被30の摩擦力を小さくすることにより、ケーブル10同士の摩擦を低減し、前記伸びや破断による電気特性の劣化を防ぎ、上記問題の解決を図った。なお、複数の前記LANケーブルを束ねた状態というのは、特に限定しないが、例えば、LANケーブル7本を1mの長さ範囲において300Paの圧力で束ねた状態をいい、その中の1本を引き抜く時に要する引張抵抗を10N以下にすればよい。
In addition, it is preferable that the
また、本発明のLANケーブル10は、図1(a)に示すように、前記外被30の内側に、さらにドレンワイヤ31を具えることもできる。
Further, the
さらに、本発明のLANケーブル10は、図1(b)に示すように、内部に十字介在40を具えることも可能である。この十字介在40により、隣接する対撚線20間の漏話減衰特性の改善を図ることができる点で有効である。
Furthermore, the
なお、図3は本発明のLANケーブル10を用いたチャネルの1実施形態について示したものであるが、本発明のLANケーブル10は、全長Xが50m以下のパーマネントリンク100間で用いられる。ここで、パーマネントリンク100とは、図3に示すように、LANケーブル10の両端に、パッチパネル50と、アウトレット60とを設けたものである。前記パーマネントリンク100の長さXを50m以下にすれば、電気特性の劣化が顕著に現れることはないため、従来のLANケーブルを用いた場合と同等の電気特性を有しつつ、省スペース化が図られたパーマネントリンクの提供が可能となる点で有効である。
FIG. 3 shows one embodiment of the channel using the
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。 The above description is merely an example of the embodiment of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the claims.
(実施例1)
実施例1として、図1(a)に示すように、中心導体21を絶縁被覆した2本の絶縁電線22を撚り合わせてなる少なくとも2対の対撚り線と、該対撚り線20の外周をひとまとめに絶縁被覆した低摩擦材料からなる外被30とを具え、前記外被30の収縮率が2%で、かつ、前絶縁電線22の中心導体21の外径Lが0.3mm、ケーブル外径Mが3.7mmであるLANケーブルをサンプルとして作製した。
Example 1
As Example 1, as shown in FIG. 1 (a), at least two pairs of twisted wires formed by twisting two
(比較例1)
比較例1として、その収縮率が5%であること以外は、実施例1と同様の構成を有するLANケーブルをサンプルとして作製した。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a LAN cable having the same configuration as Example 1 was prepared as a sample except that the shrinkage rate was 5%.
(比較例2)
比較例2として、前記外被が低摩擦材料を用いたものではないこと以外は、実施例1と同様の構成を有するLANケーブルをサンプルとして作製した。
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, a LAN cable having the same configuration as Example 1 was prepared as a sample, except that the jacket was not made of a low friction material.
(比較例3)
比較例3として、前絶縁電線22の中心導体21の外径Lが0.5mm、ケーブル外径Mが 5.3mmであること以外は、実施例1と同様の構成を有するLANケーブルをサンプルとして作製した。
(Comparative Example 3)
As Comparative Example 3, a LAN cable having the same configuration as that of Example 1 was prepared as a sample except that the outer diameter L of the
(評価方法)
以上のようにして得られたLANケーブルを、以下の評価方法に従って評価した。
(Evaluation method)
The LAN cable obtained as described above was evaluated according to the following evaluation method.
(1)規格(CAT5e)に対する電気特性
実施例1で作製したサンプルについて、図3に示すようなチャネルモデル(チャネル長Y:60m、パーマネントリンク長X:50m)を作製した。
作製したチャネルについて、各電気特性(a.挿入損失(10MHz)、b.挿入損失(100MHz)、c.近端漏話減衰量、d.電力和近端漏話減衰量、e.等レベル遠端漏話、f.電力和等レベル遠端漏話、g.減衰対漏話比、h.減衰対電力和漏話比、i.反射減衰量、j.伝播遅延時間、k.遅延時間差)を測定した。そして、測定した各電気特性の値については、CAT5e規格に対するマージンを算出して、評価を行った。算出した結果を表1に示す。
(1) Electrical characteristics with respect to standard (CAT5e) For the sample produced in Example 1, a channel model (channel length Y: 60 m, permanent link length X: 50 m) as shown in FIG. 3 was produced.
The electrical characteristics (a. Insertion loss (10 MHz), b. Insertion loss (100 MHz), c. Near-end crosstalk attenuation, d. Power sum near-end crosstalk attenuation, e. , F. Power sum equal level far-end crosstalk, g. Attenuation to crosstalk ratio, h. Attenuation to power sum crosstalk ratio, i. Return loss, j. Propagation delay time, k. Delay time difference). The measured electrical property values were evaluated by calculating a margin with respect to the CAT5e standard. The calculated results are shown in Table 1.
(2)反射減衰量特性
実施例1及び比較例1のサンプルについて、ベクトルネットワークアナライザを用いて、入力された信号が反射されて戻ってきた信号の大きさ(反射減衰量)(dB)の測定を行った。測定結果は図4(a)及び(b)に示し、実施例1については図4(a)、比較例1については図4(b)に示す。
なお、本評価を行うため、サンプルとなる実施例1及び比較例1のLANケーブルとしては、4対ケーブルを用意し、各対をコネクタの12ピン、36ピン、45ピン、78ピンに接続した。
(2) Return loss characteristics For the samples of Example 1 and Comparative Example 1, using a vector network analyzer, the magnitude (reflection loss) (dB) of the signal that is returned after the input signal is reflected is measured. Went. The measurement results are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), FIG. 4 (a) for Example 1, and FIG. 4 (b) for Comparative Example 1.
For this evaluation, four pairs of cables were prepared as sample LAN cables of Example 1 and Comparative Example 1, and each pair was connected to the 12-pin, 36-pin, 45-pin, and 78-pin connectors. .
(3)引っ張りによる抵抗力
実施例1及び比較例2のサンプルを、それぞれ7本ずつ用意し、長さが3mとなるように切断した後、各ケーブルの中心から1mの範囲を300Pa程度の圧力で、7本のケーブルを一まとめに束ねた。その後、束ねた7本のケーブルのうち、最も中心に位置するケーブルを引き抜いたときの、引き抜きに要する力(N)を測定した。測定結果を表2に示す。
(3) Resistance by pulling Prepare 7 samples each of Example 1 and Comparative Example 2 and cut them to a length of 3 m, then press the pressure of about 300 Pa in the range of 1 m from the center of each cable. So I bundled the seven cables together. Thereafter, the force (N) required for pulling out the cable located at the center of the seven bundled cables was measured. The measurement results are shown in Table 2.
(4)配管への充填本数
実施例1及び比較例3のサンプルについて、内径20mmの配管及び内径30mmの配管の中に充填できる最大本数を計測した。計測結果を表3に示す。
(4) Number of filled pipes For the samples of Example 1 and Comparative Example 3, the maximum number of pipes that could be filled into a pipe with an inner diameter of 20 mm and a pipe with an inner diameter of 30 mm was measured. Table 3 shows the measurement results.
表1の結果より、実施例1のサンプルを用いたチャネルは、全ての項目(a〜k)で規格(CAT5e)をクリアできているため、近距離(50m以内)での使用については本発明のケーブルを用いることに問題はないことがわかった。
また、図4(a)及び(b)の結果より、実施例1のサンプルは、比較例1のサンプルと比べると、いずれの周波数においても反射減衰量(dB)が大きく、外被の熱収縮率を小さくした効果が発揮されていることがわかった。
さらに、表2の結果より、実施例1のサンプルは、比較例2のサンプルと比べると引き抜きに要する力(N)が小さく、引き抜きの際に発生するケーブルの伸び及び外被の破れを抑制できることがわかった。
さらにまた、表3の結果より、実施例1のサンプルは、比較例3のサンプルと比べると、多くのケーブル(約2.5〜2.7倍)を充填することができ、省スペース化が可能となるこことがわかった。
From the results shown in Table 1, the channel using the sample of Example 1 has cleared the standard (CAT5e) in all items (a to k), so the present invention is used for use at a short distance (within 50 m). It turned out that there was no problem in using the cable.
4A and 4B, the sample of Example 1 has a large return loss (dB) at any frequency compared to the sample of Comparative Example 1, and the thermal contraction of the jacket. It was found that the effect of reducing the rate was exhibited.
Furthermore, from the results of Table 2, the sample of Example 1 has a smaller force (N) required for pulling out than the sample of Comparative Example 2, and can suppress the cable elongation and the jacket tearing that occur during pulling. I understood.
Furthermore, from the results in Table 3, the sample of Example 1 can be filled with more cables (about 2.5 to 2.7 times) than the sample of Comparative Example 3, and space saving can be achieved here. I understood.
本発明によれば、良好な電気特性を有しつつ、従来のものに比べて省スペース化を図ることができるLANケーブルを提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a LAN cable that has good electrical characteristics and can save space compared to the conventional one.
10 LANケーブル
20 対撚り線
21 中心導体
22 絶縁電線
30 外被
31 ドレンワイヤ
40 十字介在
10
Claims (3)
前記外被の100℃の環境で120時間使用した際の収縮率が2%以下であり、前記絶縁電線の中心導体の外径が0.3mm以下で且つケーブル外径が4mm以下であり、前記対撚り線の撚りピッチが、6〜10mmの範囲であり、CAT5e規格を満足する電気特性を有することを特徴とするLANケーブル。 Between permanent links with a total length of 50 m or less, comprising at least two pairs of twisted wires formed by twisting two insulated wires with insulation coating on the center conductor and a jacket with the outer periphery of the twisted wires collectively covered with insulation coating LAN cable used in
The shrinkage when the jacket is used in an environment of 100 ° C. for 120 hours is 2% or less, the outer diameter of the central conductor of the insulated wire is 0.3 mm or less, and the cable outer diameter is 4 mm or less. A LAN cable characterized in that the twist pitch of the stranded wire is in the range of 6 to 10 mm and has electrical characteristics satisfying the CAT5e standard.
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JP2008108862A JP5366430B2 (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | LAN cable |
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