JP5457241B2

JP5457241B2 - Ｌａｎ用ツイストペアケーブル

Info

Publication number: JP5457241B2
Application number: JP2010064565A
Authority: JP
Inventors: 正義河田; 諭亀井
Original assignee: Fuji Electric Cable Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Cable Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011198634A

Description

本発明は、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルに関する。

ＬＡＮ用ケーブルとして、導体外周に絶縁被覆を設けた絶縁心線２条を撚り合わせた対撚線４条を、ポリエチレンなどからなる断面十字状の介在、すなわち、中心から放射状に延びる４本の隔壁が設けられた介在を中心に、介在の各隔壁間に対撚線を配置するとともに、これらを撚り合わせ、その外周に一括被覆の外被を設けた構造のツイストペアケーブルと称するケーブルが使用されている。

このようなツイストペアケーブルにおいては、断面十字状の介在を用いたことにより、各対撚線の対間距離の均一性が確保され、対間のクロストーク等を抑制することができる。

しかし、近年の情報通信技術のめざましい進歩と共に、伝送速度も急激に上昇し、ＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいても、１〜１０Ｇｂｐｓの高速伝送が行われるようになっている。それに伴い、エイリアンクロストークの抑制という新たな特性が要求されてきている。すなわち、このエイリアンクロストークとは、隣接する他のケーブルから受ける漏話であり、ケーブルを平行に布設した場合に問題となるものである。

そこで、このようなエイリアンクロストークを抑制するため、例えば、（１）ケーブル形状を異形にし、隣接するケーブルと平行にならならないようにする、（２）外被を厚くし、隣接するケーブルとの距離を大きくする、（３）遮蔽テープを巻き付ける、などの方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、（１）および（２）のケーブルでは、ケーブルが大径化し、また、ノイズ除去効果を高めるため対撚線の対撚ピッチを短く設定する必要があり、端末処理が困難であるという問題があった。しかも、得られるエイリアンクロストーク抑制効果の信頼性が必ずしも十分ではなかった。さらに（１）のケーブルでは、ケーブル形状が円形ではないため、配線しにくいという問題もあった。

一方、（３）のケーブルでは、遮蔽層に帯電したノイズを逃すために適切な接地処理が必要であり、また、そのためにコネクターには、遮蔽付きケーブル用コネクターという特定のコネクターを用意しなければならず、端末処理に手間がかかるという問題があった。また、ケーブル内にドレインワイヤを挿入する必要もあった。

特開２００８−９７８７２号公報

本発明は上記従来技術の課題に対処してなされたもので、エイリアンクロストークの抑制効果に優れ、しかも、従来のように異形化、大径化の必要がなく、また、接地処理が不要で、端末処理の容易なＬＡＮ用ツイストペアケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルは、中心から放射状に延びる４つの隔壁を有する十字状介在と、前記十字状介在の隔壁間に配置された対撚線と、前記十字状介在および対撚線の外周に順に設けられた遮蔽層および外被とを備えたＬＡＮ用ツイストペアケーブルであって、前記遮蔽層がポリエステルテープの片面にニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープからなることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルは、前記ポリエステルテープの厚さが１０〜３０ｍｍであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが５〜２５ｍｍであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブルは、前記ポリエステルテープが、ポリエチレンテレフタレートテープであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、前記ポリエチレンテレフタレートテープの厚さが１０〜３０ｍｍであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが５〜２５ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、前記十字状介在がポリエチレンからなることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、前記外被がポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンからなることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、前記対撚線は、等価外径が１．５７〜２．１４ｍｍであり、平均対撚ピッチが１０〜１５ｍｍであることを特徴とするものである。

本発明によれば、エイリアンクロストークを有効に抑制することができ、しかも、接地処理が不要で、端末処理が容易であるとともに、従来に比べ細径化が可能なＬＡＮ用ツイストペアケーブルを提供することができる。

本発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルの一実施形態を示す断面図である。本発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルの他の実施形態を示す断面図である。ＬＡＮ用ツイストペアケーブルのエイリアンクロストーク（ＰＳＡＮＥＸＴ）の測定方法を説明する断面図である。本発明の一実施例のＬＡＮ用ツイストペアケーブルについて測定されたエイリアンクロストーク特性を示す図である。本発明の一比較例について測定されたエイリアンクロストーク特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。また、以下の説明において、同一もしくは略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルの一実施形態を示す断面図である。

図１において、符号１１は、中心から放射状に延びる隔壁１１ａが４本周方向にほぼ等間隔に形成された、断面形状が略十字状の、例えば高密度ポリエチレンからなる介在を示している。この介在１１は、例えば１００ｍｍピッチで捻回されている。

各隔壁１１ａ間には、２条の、導体１２外周に絶縁被覆１３を設けた絶縁心線１４を撚り合わせた対撚線１６がそれぞれ配設されている。対撚線１６の平均対撚ピッチは、１０〜１５ｍｍであり、また、その等価外径は１．５７〜２．１４ｍｍである。なお、対撚線１６の「平均対撚ピッチ」とは、ケーブル内の４対の対撚線１６の対撚ピッチの平均値をいう。また、対撚線１６の「等価外径」とは、対撚された２条の絶縁心線１４の等価的な外径（絶縁心線１４外径の約１．７５倍）をいう。

さらに、これらの４対の対撚線１６の外周には、遮蔽層１８および外被１９が順に被覆されている。遮蔽層１８は、ポリエステルテープの片面に、ニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープを、例えば金属箔側を内側に向けて縦添えまたは重ね巻きすることにより形成され、外被１９は、そのように巻き付けられたラミネートテープ上に、低密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックを押出被覆することにより形成されている。

上記ラミネートテープとしては、厚さ１０〜３０μｍポリエステルテープ、好ましくはポリエチレンテレフタレートからなるテープの片面に、厚さ５〜２５μｍのニッケルを主成分とする金属箔、好ましくは比透磁率が２００以上の金属箔を貼り合わせたものが好ましく使用される。

ポリエステルテープの厚さが１０μｍ未満では、機械的強度が不十分で、ラミネートテープ加工時またはケーブル加工時にテープ切れを生ずるおそれがある。また、ポリエステルテープの厚さが３０μｍを超えると、ケーブルの可撓性に問題が生じる。ポリエステルテープの厚さは、１５〜２５μｍであることがより好ましい。ポリエステルテープは、延伸であっても無延伸であってもよい。

また、ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが５μｍ未満では、安定した製造が難しいうえに、エイリアンクロストークに対する抑制効果が十分に得られないおそれがある。また、ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが２５μｍを超えると、ケーブルの可撓性に問題が生じる。金属箔の厚さは、１０〜２０μｍであることがより好ましい。

ポリエステルテープと金属箔との貼り合わせは、溶融直前まで加熱したポリエステルテープを金属箔に積層するラミネート方式、接着剤を用いる方式など、公知の方法を用いることができるが、ケーブルの細径化を図る観点からはラミネート方式が好ましい。

このように構成されるＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０においては、ポリエステルテープの片面に比透磁率の高いニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープで遮蔽層１８を形成しているので、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、従来、必要とした接地処理（ドレインワイヤの挿入、遮蔽付きケーブル用コネクターによる端末処理）を不要とすることができる。

すなわち、一般に、遮蔽層に電磁波が入射すると、一部は反射し（反射損失）、透過した電磁波は吸収されて減衰する（吸収損失）。反射損失は遮蔽材料の電気抵抗率に関係し、電気抵抗率が小さい材料ほど反射損失は大きい。一方、吸収損失は遮蔽材料の比透磁率に関係し、比透磁率が大きい材料ほど吸収損失は大きい。ＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいて、従来、遮蔽層の材料として使用されてきたアルミからなるテープによる遮蔽効果は、上記反射損失によるものが大部分であり、吸収損失は小さいため、遮蔽層に帯電した電磁波はドレインワイヤによって外部に逃す、つまり、接地する必要がある。これに対し、本発明においては、遮蔽層の材料として使用されているニッケルを主成分とする金属箔は、比透磁率が大きいため、吸収損失が大きく、したがって、接地の必要がない。このため、上記ＬＡＮ用ツイストペアケーブルにおいては、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、接地処理を不要とすることができる。

因みに、遮蔽効果に影響する電気抵抗率および比透磁率は、アルミニウムがそれぞれ２．７５×１０^−８Ω・ｍおよび１であるのに対し、ニッケルはそれぞれ７．２４×１０^−８Ω・ｍおよび２５０である。

また、ラミネート構造のテープであるため、テープに皺などを生じさせることなく円滑に巻き付けることができ、従来のケーブルに比べ、より薄肉の遮蔽層１８を形成することができ、ケーブルのさらなる細径化を図ることができる。

なお、ニッケルは、上述したように比透磁率が大きく、かつ厚さ５〜２５μｍの箔への加工も容易であるため、ポリエステルテープに積層する金属箔として特にニッケル箔が好適に用いられる。

次に、本発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルの他の実施形態について説明する。
図２は、本発明のＬＡＮ用ツイストペアケーブルの他の実施形態を示す断面図である。

図２に示すように、本実施形態のＬＡＮ用ツイストペアケーブル２０は、前述した実施形態のＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０、あるいはそれから最外層の外被１９を除いたＬＡＮ用ツイストペアケーブル（図面の例は、外被１９を備えたＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０）を複数条、集合乃至撚り合わせ、その外周に外被２１を一括被覆した構造を有する。

すなわち、ＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０は、中心から放射状に延びる隔壁１１ａが４本周方向にほぼ等間隔に形成された、断面形状が略十字状の、例えば高密度ポリエチレンからなる介在１１と、この介在１１の各隔壁１１ａ間に配設された対撚線１６と、これらの介在１１と対撚線１６の外周に順に被覆された遮蔽層１８および外被１９とを具備する。遮蔽層１８は、ポリエステルテープの片面に、ニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープを、例えば金属箔側を内側に向けて縦添えまたは重ね巻きすることにより形成されている。そしてこのように構成されるＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０が複数条、集合乃至撚り合わされ、その外周に外被２１が一括被覆されている。

なお、本実施形態において、ＬＡＮ用ツイストペアケーブル１０は、断面円形状の、例えば低密度ポリエチレンからなる介在を中心に配置するようにしてもよい。

このように構成されるＬＡＮ用ツイストペアケーブル２０においても、対撚線１６の外周にポリエステルテープの片面に比透磁率の高いニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープで遮蔽層１８を形成しているので、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、従来、必要とした接地処理（ドレインワイヤの挿入、遮蔽付きケーブル用コネクターによる端末処理）を不要とすることができる。また、ラミネート構造のテープであるため、テープに皺などを生じさせることなく円滑に巻き付けることができ、従来のケーブルに比べ、より薄肉の遮蔽層１８を形成することができ、ケーブルのさらなる細径化を図ることができる。

なお、本発明は以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
厚さ１０μｍのニッケル（Ｎｉ）箔に厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）テープをラミネートし、厚さ３５μｍのＮｉ／ＰＥＴテープを作製した。

得られたＮｉ／ＰＥＴテープを、各隔壁間に対撚線（平均対撚ピッチ１２．６ｍｍ、等価外径１．８５ｍｍ）を配置した高密度ポリエチレン製の十字状介在（隔壁の厚さ０．６ｍｍ）上に、Ｎｉ側を内側に向けて重ね巻きし、その外周にポリ塩化ビニルを０．５ｍｍ厚に押出被覆して、外径７．６ｍｍのＬＡＮ用ツイストペアケーブルを製造した。対撚線１６には、直径０．５６ｍｍの軟銅線上に高密度ポリエチレンからなる絶縁被覆を施した外径１．０５ｍｍの絶縁心線を２条対撚りしたものを用いた。

（実施例２〜５）
厚さ１０μｍのＮｉ箔に代えて、それぞれ厚さ５μｍ、１５μｍ、２０μｍおよび２５μｍのＮｉ箔を用いた以外は、実施例１と同様にしてそれぞれ厚さ３０μｍ、４０μｍ、４５μｍおよび５０μｍＮｉ／ＰＥＴテープを作製し、さらに、これらのテープを用いて、表１に示す外径のＬＡＮ用ツイストペアケーブルを製造した。

（比較例１、２）
Ｎｉ／ＰＥＴテープに代えて、厚さ３５μｍのＡｌ／ＰＥＴテープ（比較例１）または厚さ３５μｍのニッケル（Ｎｉ）テープ（比較例２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す外径のＬＡＮ用ツイストペアケーブルを製造した。

（比較例３）
Ｎｉ／ＰＥＴテープを巻き付けず、対撚線および十字状介在上に直接、低密度ポリエチレンを０．５ｍｍ厚に押出被覆した以外は実施例１と同様にしてＬＡＮ用ツイストペアケーブルを製造した。

上記実施例１〜５および比較例１〜３で得られた各ＬＡＮ用ツイストペアケーブルのエイリアンクロストークに対する抑制効果を評価した。評価方法は下記に示す通りである。

［エイリアンクロストークに対する抑制効果］
図３に示すように、得られたＬＡＮ用ツイストペアケーブル（試料ケーブル）１０と、遮蔽層を形成しなかった以外は同様に製造したＬＡＮ用ツイストペアケーブル３０を、１ｍに亘って平行に密着させた状態（２本のケーブル１０、３０の外周に塩化ビニル樹脂テープ３２を巻き付けて固定する）で、試料ケーブル１０のエイリアンクロストーク（ＰＳＡＮＥＸＴ：ＰｏｗｅｒＳｕｍＡｌｉｅｎＮｅａｒＥｎｄＣｒｏｓｓＴａｌｋ）を、フルークネットワーク社製ＤＴＸ−１８００ＡＮＳＩ／ＴＩＡ−５６８−Ｃ．２ＰｅｒｍａｎｅｎｔｌｉｎｋＰＳＡＮＥＸＴｌｏｓｓによって測定し、評価した。

評価結果を表１に示す。また、実施例１および比較例３について測定したＰＳＡＮＥＸＴをそれぞれ図４Ａおよび図４Ｂに示す。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸はＰＳＡＮＥＸＴ（ｄＢ）を示している。また、図４Ａおよび図４Ｂ中のＰＳＡＮＥＸＴ規格として示した線は周波数全帯域でのＰＳＡＮＥＸＴ（ｄＢ）の目標とする下限値を示している。

これらの結果から明らかなように、本発明に係るＬＡＮ用ツイストペアケーブルは、細径かつ良好な可撓性を有する構造において、いずれもエイリアンクロストークに対する顕著な抑制効果が得られた。

１０，２０…ＬＡＮ用ツイストペアケーブル、１１…十字状介在、１１ａ…隔壁、１６…対撚線、１８…遮蔽層、１９…外被。

Claims

中心から放射状に延びる４つの隔壁を有する十字状介在と、前記十字状介在の隔壁間に配置された対撚線と、前記十字状介在および対撚線の外周に順に設けられた遮蔽層および外被とを備えたＬＡＮ用ツイストペアケーブルであって、
前記遮蔽層がポリエステルテープの片面にニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープからなることを特徴とするＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記ポリエステルテープの厚さが１０〜３０ｍｍであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが５〜２５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記ポリエステルテープが、ポリエチレンテレフタレートテープであることを特徴とする請求項１記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記ポリエチレンテレフタレートテープの厚さが１０〜３０ｍｍであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが５〜２５ｍｍであることを特徴とする請求項３記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記十字状介在が、ポリエチレンからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記外被が、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。
前記対撚線は、等価外径が１．５７〜２．１４ｍｍであり、平均対撚ピッチが１０〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のＬＡＮ用ツイストペアケーブル。