JP7111915B2 - 通信ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は高周波データ伝送に対応した通信ケーブルに関する。
近年、自動車においては、情報通信機器の高性能化、車載マルチメディアの多機能化が進んでおり、今後も先進運転支援システム（ＡＤＡＳ；Advanced Driver-Assistance Systems）、自動運転などをキーワードに、一層の高性能化や搭載機器の増加が進展していくと考えられる。こうした進歩は情報通信量の大容量化をもたらしており、高周波でのデータ伝送が求められる。
ただ、高周波データ伝送にはいくつかの課題があり、たとえば対内スキュー（対内の伝搬遅延時間の差）を抑制することや、高周波帯域でのサックアウト現象（信号減衰量の周波数特性の急激な落ち込み）を抑制することがあげられる。
ただ、高周波データ伝送にはいくつかの課題があり、たとえば対内スキュー（対内の伝搬遅延時間の差）を抑制することや、高周波帯域でのサックアウト現象（信号減衰量の周波数特性の急激な落ち込み）を抑制することがあげられる。
特許文献１にはこれら高周波データ伝送の課題を解決しようとした多芯ケーブルが開示されている。
特許文献１の技術では、８対の同軸電線対（１１～１８）が多芯ケーブル（１）内に収容されている。各同軸電線１０は中心導体（２１）が絶縁体（２２）で被覆され、その外周が外部導体（２３）および外被（２４）で被覆されている。外部導体は内層部（２３Ａ）として金属細線（Ｍ）が絶縁体の周囲に横巻き（螺旋巻き）され、外層部（２３Ｂ）として金属樹脂テープ（Ｔ）が内層部の周囲に横巻きされている。
当該技術では特に、金属細線と金属樹脂テープとの巻き方向を逆向きとしかつその巻き角度の差（角度θ３）を一定の範囲に設定することで、サックアウト現象を抑制している（段落００１７－００２７、図１－２、実施例、図４など参照）。
特許文献１の技術では、８対の同軸電線対（１１～１８）が多芯ケーブル（１）内に収容されている。各同軸電線１０は中心導体（２１）が絶縁体（２２）で被覆され、その外周が外部導体（２３）および外被（２４）で被覆されている。外部導体は内層部（２３Ａ）として金属細線（Ｍ）が絶縁体の周囲に横巻き（螺旋巻き）され、外層部（２３Ｂ）として金属樹脂テープ（Ｔ）が内層部の周囲に横巻きされている。
当該技術では特に、金属細線と金属樹脂テープとの巻き方向を逆向きとしかつその巻き角度の差（角度θ３）を一定の範囲に設定することで、サックアウト現象を抑制している（段落００１７－００２７、図１－２、実施例、図４など参照）。
しかしながら、特許文献１の電線対は上記のとおり、同軸電線内に外部導体を配しこれを金属細線および金属樹脂テープで構成し、金属細線と金属樹脂テープとの巻き方向や巻き角度まで設定しなければならない。特許文献１の技術はすなわち、ケーブルの内部構成が非常に複雑であり、ケーブルの内部構成には改善の余地がある。
したがって本発明の主な目的は、高周波データ伝送に対応した通信ケーブルであって、ケーブルの内部構成の簡素化を実現しうる通信ケーブルを提供することにある。
したがって本発明の主な目的は、高周波データ伝送に対応した通信ケーブルであって、ケーブルの内部構成の簡素化を実現しうる通信ケーブルを提供することにある。
上記課題を解決するため本発明によれば、
導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を複数本撚り合わせた通信ケーブルであって、
複数本の前記絶縁電線を被覆する押巻きと、
前記押巻きを被覆する遮蔽層とを備え、
前記絶縁電線の間には介在紐が介在され、
前記絶縁電線が１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わされ、
複数本の前記絶縁電線が１ペアまたは複数ペアで構成され、
１ペアのペア線間における導体間距離をｄｃと、当該ペア線の導体と前記遮蔽層との間の最短距離をｄｓとした場合、ｄｃ／ｄｓ値が２以下であることを特徴とする通信ケーブル。
導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を複数本撚り合わせた通信ケーブルであって、
複数本の前記絶縁電線を被覆する押巻きと、
前記押巻きを被覆する遮蔽層とを備え、
前記絶縁電線の間には介在紐が介在され、
前記絶縁電線が１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わされ、
複数本の前記絶縁電線が１ペアまたは複数ペアで構成され、
１ペアのペア線間における導体間距離をｄｃと、当該ペア線の導体と前記遮蔽層との間の最短距離をｄｓとした場合、ｄｃ／ｄｓ値が２以下であることを特徴とする通信ケーブル。
本発明によれば、（ｉ）介在紐が設置されているため、対内スキューが１０ｐｓ／ｍ以下であり伝送状態が安定する。（ｉｉ）各絶縁電線が１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合されているため、挿入損失（ＩＬ；Insertion Loss）が６ＧＨｚまで落ち込む（低下する）ことがなく信号の減衰が抑制される。
以下、本発明の好ましい実施形態にかかる通信ケーブルについて説明する。
本明細書において数値範囲を示す「～」は下限値および上限値を当該数値範囲に含む意味を有している。
本明細書において数値範囲を示す「～」は下限値および上限値を当該数値範囲に含む意味を有している。
［第１の実施形態］
図１は通信ケーブル１の概略的な構成を示す断面図である。
図１に示すとおり、通信ケーブル１は、カッド撚体１０、介在紐２０、第１の遮蔽層３０、第２の遮蔽層４０およびシース５０を有しており、カッド撚体１０の外周を第１の遮蔽層３０、第２の遮蔽層４０およびシース５０がこの順に巻回し被覆している。
図１は通信ケーブル１の概略的な構成を示す断面図である。
図１に示すとおり、通信ケーブル１は、カッド撚体１０、介在紐２０、第１の遮蔽層３０、第２の遮蔽層４０およびシース５０を有しており、カッド撚体１０の外周を第１の遮蔽層３０、第２の遮蔽層４０およびシース５０がこの順に巻回し被覆している。
カッド撚体１０は４心の（４本の）絶縁電線１２から構成され、各絶縁電線１２が７．０ｍｍ以上でかつ１７．５ｍｍ以下、好ましくは７．０ｍｍ以上でかつ１６ｍｍ以下、より好ましくは７．０ｍｍ以上でかつ１４ｍｍ以下、さらに好ましくは１０．０ｍｍ以上でかつ１４ｍｍ以下のピッチで撚り合された構成を有している。
絶縁電線１２の撚りピッチは下限値および上限値が下記の観点から設定される。
下限値は対内スキューを抑制しうる、安定的な製造が可能かどうかという観点から想定され、当該下限値は現実的には７．０ｍｍであり、好ましくは１０．０ｍｍである。絶縁電線１２の撚りピッチが短くなるほど対撚りが過剰に密となり、絶縁電線１２同士の撚りのバランスが不安定になる。その結果、絶縁電線１２同士で物理的な長さに差が生じ（長さがばらつき）、対内スキューを抑制するのが難しくなる。絶縁電線１２の撚りピッチは、これを狭く設定すれば絶縁電線１２の使用量（長さ）が増大し製造上またはコスト上不利になるし、製造の可否の観点からも上記下限値が想定される。
下限値は対内スキューを抑制しうる、安定的な製造が可能かどうかという観点から想定され、当該下限値は現実的には７．０ｍｍであり、好ましくは１０．０ｍｍである。絶縁電線１２の撚りピッチが短くなるほど対撚りが過剰に密となり、絶縁電線１２同士の撚りのバランスが不安定になる。その結果、絶縁電線１２同士で物理的な長さに差が生じ（長さがばらつき）、対内スキューを抑制するのが難しくなる。絶縁電線１２の撚りピッチは、これを狭く設定すれば絶縁電線１２の使用量（長さ）が増大し製造上またはコスト上不利になるし、製造の可否の観点からも上記下限値が想定される。
上限値はサックアウト現象を高周波で（６ＧＨｚを超えるまで）抑制するという観点から導出され、当該上限値は１７．５ｍｍである。一般に波長＝波の速さ／周波数で表現され、撚りピッチは波長の１／２である。光の速度を１００とするとケーブル対内を伝わる信号の速度は技術常識としておよそ７０％である（ＮＶＰ：Nominal Velocity of Propagation）。周波数を６ＧＨｚと設定すれば、撚りピッチの当該上限値は理論的には下記式のとおりに導出される。ケーブル対内を伝わる信号の波長と絶縁電線１２の撚りピッチとが同期して共振するとサックアウト現象が生じる。絶縁電線１２の撚りピッチの上限値が１７．５ｍｍを超えると、低周波で（６ＧＨｚ以下で）共振点が形成され、サックアウト現象が生じやすい。
撚りピッチの上限値
＝（波長）×（１／２）
＝（光速×ＮＶＰ／周波数）×（１／２）
＝３００，０００，０００［ｍ／ｓ］×０．７／６［ＧＨｚ］×１／２
＝約１７．５［ｍｍ］
＝（波長）×（１／２）
＝（光速×ＮＶＰ／周波数）×（１／２）
＝３００，０００，０００［ｍ／ｓ］×０．７／６［ＧＨｚ］×１／２
＝約１７．５［ｍｍ］
カッド撚体１０は第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとがペアで使用され、第３種線心１０Ｃと第４種線心１０Ｄとがペアで使用される。カッド撚体１０は第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとのペアで（２心）で構成されてもよいし、第５種線心－第６種線心以降の線心のペアが追加され構成されてもよい。
絶縁電線１２は導体１４および絶縁体１６から構成され、導体１４の外周を絶縁体１６で被覆した構成を有している。
導体１４は複数本の素線を撚り合わせた構成を有しており、各素線が導電性金属材料から構成されている。各素線は好ましくは軟銅線であり、スズ、ニッケル、銀のいずれかのメッキ層（図示略）によって外周が被覆されている。
導体１４の外径は好ましくは０．４５～０．５０ｍｍである。
絶縁体１６は絶縁性樹脂が押出機のダイスから押し出され形成されている。当該絶縁性樹脂は好ましくは架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ；Cross-linked polyethylene）またはポリプロピレンである。
絶縁体１６の厚さは好ましくは０．１５～０．３５ｍｍである。
導体１４は複数本の素線を撚り合わせた構成を有しており、各素線が導電性金属材料から構成されている。各素線は好ましくは軟銅線であり、スズ、ニッケル、銀のいずれかのメッキ層（図示略）によって外周が被覆されている。
導体１４の外径は好ましくは０．４５～０．５０ｍｍである。
絶縁体１６は絶縁性樹脂が押出機のダイスから押し出され形成されている。当該絶縁性樹脂は好ましくは架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ；Cross-linked polyethylene）またはポリプロピレンである。
絶縁体１６の厚さは好ましくは０．１５～０．３５ｍｍである。
介在紐２０はカッド撚体１０（４本の絶縁電線１２）の中心部に配置されている。介在紐２０は断面円形状の線状部材であり、絶縁電線１２の配置関係を一定とするために設けられている。
介在紐２０は好ましくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ；High Density Polyethylene）である。介在紐２０はナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどで構成されてもよい。
介在紐２０の直径は好ましくは０．３～０．５ｍｍである。
介在紐２０は好ましくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ；High Density Polyethylene）である。介在紐２０はナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどで構成されてもよい。
介在紐２０の直径は好ましくは０．３～０．５ｍｍである。
第１の遮蔽層３０は金属テープが重ね巻きされ構成されている。
当該金属テープは金属箔と樹脂テープとが貼り合わされ構成されたテープであり、好ましくはアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とが貼り合わされ形成されている。第１の遮蔽層３０では金属箔が外周に露出するように重ね巻きされる。
当該金属テープの厚さは好ましくは０．０３～０．０６ｍｍである。
他方、第２の遮蔽層４０は複数本の金属線が一定のピッチ以下で横巻きされ構成されている。第２の遮蔽層４０は複数本の金属線を編組してもよい。当該各金属線は好ましくはスズのメッキ層で軟銅線を被覆した、いわゆるスズメッキ軟銅線（ＴＡ；Tinned Annealed copper）である。
当該金属線の外径は好ましくは２．９～３．１ｍｍである。
当該金属テープは金属箔と樹脂テープとが貼り合わされ構成されたテープであり、好ましくはアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とが貼り合わされ形成されている。第１の遮蔽層３０では金属箔が外周に露出するように重ね巻きされる。
当該金属テープの厚さは好ましくは０．０３～０．０６ｍｍである。
他方、第２の遮蔽層４０は複数本の金属線が一定のピッチ以下で横巻きされ構成されている。第２の遮蔽層４０は複数本の金属線を編組してもよい。当該各金属線は好ましくはスズのメッキ層で軟銅線を被覆した、いわゆるスズメッキ軟銅線（ＴＡ；Tinned Annealed copper）である。
当該金属線の外径は好ましくは２．９～３．１ｍｍである。
シース５０はいわゆる外被層であり、シース用樹脂が押出機のダイスから押し出され形成されている。当該シース用樹脂は好ましくはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ；PolyVinyl Chloride）または熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ；Thermoplastic Elastomers）から構成されている。
シース５０の厚さは好ましくは０．２～０．６ｍｍである。
シース５０の厚さは好ましくは０．２～０．６ｍｍである。
次に、図２Ａを参照しながら通信ケーブル１の製造方法について説明する。
はじめに、複数本の素線を撚り合わせて導体１４を形成し、導体１４に対し絶縁性樹脂を押し出し被覆してこれに電子線を照射し架橋させ絶縁体１６を形成し、絶縁電線１２を製造する（Ｓ１）。
その後、高密度ポリエチレン製の介在紐２０を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線１２を１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わせる（カッド撚りする、Ｓ２）。
その後、高密度ポリエチレン製の介在紐２０を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線１２を１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わせる（カッド撚りする、Ｓ２）。
その後、カッド撚体１０に対し金属テープを重ね巻きし第１の遮蔽層３０を形成し、複数本の金属線を横巻きし第２の遮蔽層４０を形成する（Ｓ３）。
最後に、第２の遮蔽層４０に対しシース用樹脂を押し出し被覆しシース５０を形成し（Ｓ４）、通信ケーブル１を製造することができる。
シース用樹脂の押出しはパイプ方式を採用してもよいし、プレッシャー方式を採用してもよい。
パイプ方式とは、ダイスの開口から押出口にかけてニップルが差し込まれ、被押出体がダイス通過時に常にニップル中心を通過する方式であって、溶融樹脂がパイプ状（円筒状）となって押し出される（図２Ｂ参照）。パイプ方式によれば、被押出体の形状が不規則でもシースの厚さが一定で被押出体が潰されることがない。
プレッシャー方式とは、ダイスの開口から中途部にかけてニップルが差し込まれ、被押出体がダイス通過時にニップル中心を通過しその後にダイス内部を通過する方式であって、溶融樹脂が被押出体に対し押し付けられながら押し出される（図２Ｃ参照）。プレッシャー方式によれば、シース用樹脂が被押出体の表面に密着しやすい。
シース用樹脂の押出しはパイプ方式を採用してもよいし、プレッシャー方式を採用してもよい。
パイプ方式とは、ダイスの開口から押出口にかけてニップルが差し込まれ、被押出体がダイス通過時に常にニップル中心を通過する方式であって、溶融樹脂がパイプ状（円筒状）となって押し出される（図２Ｂ参照）。パイプ方式によれば、被押出体の形状が不規則でもシースの厚さが一定で被押出体が潰されることがない。
プレッシャー方式とは、ダイスの開口から中途部にかけてニップルが差し込まれ、被押出体がダイス通過時にニップル中心を通過しその後にダイス内部を通過する方式であって、溶融樹脂が被押出体に対し押し付けられながら押し出される（図２Ｃ参照）。プレッシャー方式によれば、シース用樹脂が被押出体の表面に密着しやすい。
以上の通信ケーブル１によれば、（ｉ）介在紐２０が設置されているため、スキューが１０ｐｓ／ｍ以下であり伝送状態が安定する。（ｉｉ）各絶縁電線１２が１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合されているため、挿入損失（ＩＬ；Insertion Loss）が６ＧＨｚまで落ち込む（低下する）ことがなく高周波帯域での信号の減衰が抑制される（下記実施例１、２参照）。
通信ケーブル１によれば、介在紐２０を設置しかつ各絶縁電線１２の撚りピッチを一定の値以下に設定するというシンプルな構成で、高周波データ伝送に対応した通信ケーブルであって、ケーブルの内部構成の簡素化を実現しうる通信ケーブルを提供することができる。
通信ケーブル１によれば、介在紐２０を設置しかつ各絶縁電線１２の撚りピッチを一定の値以下に設定するというシンプルな構成で、高周波データ伝送に対応した通信ケーブルであって、ケーブルの内部構成の簡素化を実現しうる通信ケーブルを提供することができる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態は下記の点で異なっており、それ以外は第１の実施形態と同様である。
第２の実施形態は下記の点で異なっており、それ以外は第１の実施形態と同様である。
図３Ａに示すとおり、通信ケーブル２ではカッド撚体１０が押巻き２５で被覆され、押巻き２５が第１の遮蔽層３０で被覆されており、カッド撚体１０と第１の遮蔽層３０との間に押巻き２５が形成されている。
押巻き２５はテープ状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethyleneterephthalate）が重ね巻きされ構成されている。押巻き２５はテープ状の不織布から構成されてもよい。
押巻き２５の厚さは好ましくは０．０２～０．５ｍｍである。
押巻き２５の厚さは好ましくは０．０２～０．５ｍｍである。
第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとの１ペア（または第３種線心１０Ｃと第４種線心１０Ｄとの１ペア）のペア線間における導体間距離をｄｃと、当該ペア線の導体１４と第１の遮蔽層３０との間の最短距離をｄｓとした場合、ｄｃ／ｄｓ値が２以下である。
ｄｃ／ｄｓ値が２以下という関係は、第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとのペア線か、または第３種線心１０Ｃと第４種線心１０Ｄとのペア線の少なくとも一方のペア線において満たされればよく、好ましくは両方のペア線において満たされるのがよい。
ｄｃ／ｄｓ値が２以下という関係は、第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとのペア線か、または第３種線心１０Ｃと第４種線心１０Ｄとのペア線の少なくとも一方のペア線において満たされればよく、好ましくは両方のペア線において満たされるのがよい。
図３Ｂを参照しながら通信ケーブル２の製造方法を説明する。
絶縁電線１２を撚り合わせる工程Ｓ２の後に、カッド撚体１０に対しポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）を重ね巻きし押巻き２５を形成し（Ｓ５）、その後に押巻き２５に対し金属テープを重ね巻きし第１の遮蔽層３０を形成する。
通信ケーブル２の製造方法では、絶縁電線１２を製造する工程Ｓ１から第１の遮蔽層３０で被覆する工程Ｓ３にかけて、ｄｃ／ｄｓ値を２以下に設定（設計）するのに留意する。
通信ケーブル２の製造方法では、絶縁電線１２を製造する工程Ｓ１から第１の遮蔽層３０で被覆する工程Ｓ３にかけて、ｄｃ／ｄｓ値を２以下に設定（設計）するのに留意する。
以上の通信ケーブル２によれば、カッド撚体１０と第１の遮蔽層３０との間に意図的に押巻き２５を形成して、第１種線心１０Ａと第２種線心１０Ｂとのペア線の導体１４と第１の遮蔽層３０との間に物理的な距離を確保し、ｄｃ／ｄｓ値を２以下としている。
かかる構成によれば、当該ペア線と第１の遮蔽層３０との間の電磁結合を弱めることができ、高周波帯域での信号の減衰を抑制することができる（下記実施例３参照）。
かかる構成によれば、当該ペア線と第１の遮蔽層３０との間の電磁結合を弱めることができ、高周波帯域での信号の減衰を抑制することができる（下記実施例３参照）。
なお、通信ケーブル１または通信ケーブル２は通信用途であればいかなる用途にも使用可能であり、好ましくは車載用途に使用され、より好ましくは車載カメラの画像または映像信号の伝送に使用される。
通信ケーブル１または通信ケーブル２を車載用途に使用し長期にわたり特性を維持したい場合、シース５０の形成はパイプ方式よりもプレッシャー方式を採用するのがよい。シース５０内の部材間の関係性が固定（維持）されるからである。
通信ケーブル１または通信ケーブル２を車載用途に使用し長期にわたり特性を維持したい場合、シース５０の形成はパイプ方式よりもプレッシャー方式を採用するのがよい。シース５０内の部材間の関係性が固定（維持）されるからである。
ここでは高周波データ伝送における介在紐の有無の影響を検証した。
（１）サンプルの作製
（１．１）サンプル１
はじめに、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径１．１２ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．４５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ３０ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．７０ｍｍのカッド撚体を形成した。
（１．１）サンプル１
はじめに、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径１．１２ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．４５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ３０ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．７０ｍｍのカッド撚体を形成した。
その後、第１の遮蔽層としてアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とを貼り合わせた金属テープを準備し、カッド撚体に対し当該金属テープを１／４重ね巻きし、外径２．８２ｍｍの第１の遮蔽層を形成した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０２ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８２ｍｍの通信ケーブルを作製した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０２ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８２ｍｍの通信ケーブルを作製した。
（１．２）サンプル２
サンプル１において介在紐をなくしこれをサンプル２とした。
サンプル１において介在紐をなくしこれをサンプル２とした。
（２）サンプルの評価
各サンプルを５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
測定結果を表１および図４～図５に示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
各サンプルを５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
測定結果を表１および図４～図５に示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
（３）まとめ
表１に示すとおり、サンプル１は対内スキューが１０ｐｓ／ｍを大きく下回っているのに対し、サンプル２は対内スキューが１０ｐｓ／ｍを超えていた。
介在紐を設置することが、伝送状態を安定させるのに有用であることがわかった。
ただ、サンプル１、２のいずれもＩＬが６ＧＨｚ前に落ち込んでサックアウト現象がみられ、介在紐の有無のみで高周波データ伝送は実現できなかった。
表１に示すとおり、サンプル１は対内スキューが１０ｐｓ／ｍを大きく下回っているのに対し、サンプル２は対内スキューが１０ｐｓ／ｍを超えていた。
介在紐を設置することが、伝送状態を安定させるのに有用であることがわかった。
ただ、サンプル１、２のいずれもＩＬが６ＧＨｚ前に落ち込んでサックアウト現象がみられ、介在紐の有無のみで高周波データ伝送は実現できなかった。
ここでは高周波データ伝送におけるカッド撚体の撚りピッチの影響を検証した。
（１）サンプルの作製
（１．１）サンプル１１
実施例１にかかるサンプル１において４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、これをサンプル１１とした。
具体的には、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径１．１２ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．４５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．７０ｍｍのカッド撚体を形成した。
（１．１）サンプル１１
実施例１にかかるサンプル１において４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、これをサンプル１１とした。
具体的には、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径１．１２ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．４５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．７０ｍｍのカッド撚体を形成した。
その後、第１の遮蔽層としてアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とを貼り合わせた金属テープを準備し、カッド撚体に対し当該金属テープを１／４重ね巻きし、外径２．８２ｍｍの第１の遮蔽層を形成した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０２ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８２ｍｍの通信ケーブルを作製した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０２ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８２ｍｍの通信ケーブルを作製した。
（１．２）サンプル１２
サンプル１１においてシース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１２とした。
サンプル１１においてシース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１２とした。
（１．３）サンプル１３－１５
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「１８ｍｍ」に変更しこれをサンプル１３とした。
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「１８ｍｍ」に変更し、かつ、シース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１４とした。
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「６０ｍｍ」に変更し、かつ、シース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１５とした。
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「１８ｍｍ」に変更しこれをサンプル１３とした。
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「１８ｍｍ」に変更し、かつ、シース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１４とした。
サンプル１１において絶縁電線の撚りピッチを「６０ｍｍ」に変更し、かつ、シース用樹脂の押出しを「プレッシャー方式」に変更しこれをサンプル１５とした。
（２）サンプルの評価
各サンプルを５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
測定結果を表２および図６～図１０に示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
各サンプルを５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
測定結果を表２および図６～図１０に示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
（３）まとめ
表２に示すとおり、サンプル１１－１５のいずれも介在紐が設置されており、対内スキューが１０ｐｓ／ｍ以下で伝送状態は安定していた。
サンプル１１－１２はいずれもＩＬが６ＧＨｚを通過するまでサックアウト現象がみられないのに対し、サンプル１３－１５はいずれもＩＬが６ＧＨｚ前に落ち込んでサックアウト現象がみられた。
介在紐を設置したうえで各絶縁電線を１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わせることが、対内スキューの抑制に加え、高周波帯域での信号の減衰を抑制するのに有用であることがわかった。
表２に示すとおり、サンプル１１－１５のいずれも介在紐が設置されており、対内スキューが１０ｐｓ／ｍ以下で伝送状態は安定していた。
サンプル１１－１２はいずれもＩＬが６ＧＨｚを通過するまでサックアウト現象がみられないのに対し、サンプル１３－１５はいずれもＩＬが６ＧＨｚ前に落ち込んでサックアウト現象がみられた。
介在紐を設置したうえで各絶縁電線を１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わせることが、対内スキューの抑制に加え、高周波帯域での信号の減衰を抑制するのに有用であることがわかった。
（１）サンプルの作製
実施例１にかかるサンプル１において４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、そのカッド撚体を押巻きで被覆し、これをサンプル２１とした。
具体的には、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径０．８８ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．３５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．１３ｍｍのカッド撚体を形成した。
実施例１にかかるサンプル１において４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、そのカッド撚体を押巻きで被覆し、これをサンプル２１とした。
具体的には、直径０．１６ｍｍのスズメッキ軟銅線を７本撚り合わせ、外径０．４８ｍｍの導体を形成した。
その後、当該導体に対しポリエチレンを押し出し被覆しこれに電子線を照射し架橋させ、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から構成された外径０．８８ｍｍの絶縁電線を形成した。
その後、直径０．３５ｍｍの高密度ポリエチレン製の介在紐を中心に配置した状態で、４本の絶縁電線をピッチ１４ｍｍで撚り合わせ（カッド撚りし）、外径２．１３ｍｍのカッド撚体を形成した。
その後、押巻きとして厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）を準備し、カッド撚体に対し当該ＰＥＴテープを１／２重ね巻きし、外径２．６９ｍｍの押巻きを形成した。
その後、第１の遮蔽層としてアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とを貼り合わせた金属テープを準備し、押巻きに対し当該金属テープを１／４重ね巻きし、外径２．８１ｍｍの第１の遮蔽層を形成した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０１ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８１ｍｍの通信ケーブルを作製した。
その後、第１の遮蔽層としてアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）とを貼り合わせた金属テープを準備し、押巻きに対し当該金属テープを１／４重ね巻きし、外径２．８１ｍｍの第１の遮蔽層を形成した。
その後、第２の遮蔽層として８４本の直径０．１ｍｍのスズメッキ軟銅線（ＴＡ）を準備し、第１の遮蔽層に対し当該スズメッキ軟銅線を３２ｍｍ以下のピッチで横巻きし、外径３．０１ｍｍの第２の遮蔽層を形成した。
最後に、当該第２の遮蔽層に対しポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）をパイプ方式で押し出し被覆し、外径３．８１ｍｍの通信ケーブルを作製した。
（２）サンプルの評価
（２．１）導体間距離ｄｃおよび導体－遮蔽層間最短距離ｄｓの算出
サンプル１１、２１における、第１種線心と第２種線心とのペア線間における導体間距離ｄｃと、当該ペア線の導体と第１の遮蔽層との間の最短距離ｄｓとをそれぞれ算出した。
（２．１）導体間距離ｄｃおよび導体－遮蔽層間最短距離ｄｓの算出
サンプル１１、２１における、第１種線心と第２種線心とのペア線間における導体間距離ｄｃと、当該ペア線の導体と第１の遮蔽層との間の最短距離ｄｓとをそれぞれ算出した。
サンプル１１では、ｄｃ、ｄｓおよびｄｃ／ｄｓ値は下記のとおりであった。
ｄｃ＝（絶縁電線外径１．１２ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）＋介在紐直径０．４５ｍｍ＝１．０９ｍｍ
ｄｓ＝（絶縁電線外径１．１２ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）×１／２＝０．３２ｍｍ
ｄｃ／ｄｓ値＝１．０９／０．３２＝３．４１
ｄｃ＝（絶縁電線外径１．１２ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）＋介在紐直径０．４５ｍｍ＝１．０９ｍｍ
ｄｓ＝（絶縁電線外径１．１２ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）×１／２＝０．３２ｍｍ
ｄｃ／ｄｓ値＝１．０９／０．３２＝３．４１
サンプル２１では、ｄｃ、ｄｓおよびｄｃ／ｄｓ値は下記のとおりであった。
ｄｃ＝（絶縁電線外径０．８８ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）＋介在紐直径０．３５ｍｍ＝０．７５ｍｍ
ｄｓ＝（絶縁電線外径０．８８ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）×１／２＋押巻き１／２重ね巻き０．２８ｍｍ＝０．４８ｍｍ
ｄｃ／ｄｓ値＝０．７５／０．４８＝１．５６
ｄｃ＝（絶縁電線外径０．８８ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）＋介在紐直径０．３５ｍｍ＝０．７５ｍｍ
ｄｓ＝（絶縁電線外径０．８８ｍｍ－導体外径０．４８ｍｍ）×１／２＋押巻き１／２重ね巻き０．２８ｍｍ＝０．４８ｍｍ
ｄｃ／ｄｓ値＝０．７５／０．４８＝１．５６
（２．２）対内スキューおよび挿入損失の測定
サンプル２１を５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
対内スキューは２．１０ｐｓ／ｍおよび０．２６ｐｓ／ｍであった。
挿入損失の測定結果を図１１Ａに示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
サンプル２１を５ｍ切り出してこれに対し対内スキューと高周波帯域における挿入損失とを測定した。
対内スキューは２．１０ｐｓ／ｍおよび０．２６ｐｓ／ｍであった。
挿入損失の測定結果を図１１Ａに示す。測定結果では、第１種線心－第２種線心、および第３種線心－第４種線心の各ペアに対する結果を示している。
（３）まとめ
サンプル２１でも、対内スキューが１０ｐｓ／ｍ以下で伝送状態は安定しており、図１１Ａに示すとおり、ＩＬが６ＧＨｚを通過するまでサックアウト現象はみられなかった。
図１１Ｂに示すとおり、サンプル１１とサンプル２１とを比較すると、サンプル２１はサンプル１１よりも挿入損失が少なかった。
カッド撚体を押巻きで被覆しｄｃ／ｄｓ値を２以下に設定することが、高周波帯域での信号の減衰を抑制するのに特に有用であることがわかった。
サンプル２１でも、対内スキューが１０ｐｓ／ｍ以下で伝送状態は安定しており、図１１Ａに示すとおり、ＩＬが６ＧＨｚを通過するまでサックアウト現象はみられなかった。
図１１Ｂに示すとおり、サンプル１１とサンプル２１とを比較すると、サンプル２１はサンプル１１よりも挿入損失が少なかった。
カッド撚体を押巻きで被覆しｄｃ／ｄｓ値を２以下に設定することが、高周波帯域での信号の減衰を抑制するのに特に有用であることがわかった。
本願発明は通信ケーブルおよびその製造方法にかかり、特に高周波データ伝送に対応した通信ケーブルであって、ケーブルの内部構成の簡素化を実現しうる通信ケーブルを提供するのに有用である。
１ 通信ケーブル
２ 通信ケーブル
１０ カッド撚体
１０Ａ～１０Ｄ 第１～第４種線心
１２ 絶縁電線
１４ 導体
１６ 絶縁体
２０ 介在紐
２５ 押巻き
３０ 第１の遮蔽層
４０ 第２の遮蔽層
５０ シース
２ 通信ケーブル
１０ カッド撚体
１０Ａ～１０Ｄ 第１～第４種線心
１２ 絶縁電線
１４ 導体
１６ 絶縁体
２０ 介在紐
２５ 押巻き
３０ 第１の遮蔽層
４０ 第２の遮蔽層
５０ シース
Claims (4)
- 導体を絶縁体で被覆した絶縁電線を複数本撚り合わせた通信ケーブルであって、
複数本の前記絶縁電線を被覆する押巻きと、
前記押巻きを被覆する遮蔽層とを備え、
前記絶縁電線の間には介在紐が介在され、
前記絶縁電線が１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わされ、
複数本の前記絶縁電線が１ペアまたは複数ペアで構成され、
１ペアのペア線間における導体間距離をｄｃと、当該ペア線の導体と前記遮蔽層との間の最短距離をｄｓとした場合、ｄｃ／ｄｓ値が２以下であることを特徴とする通信ケーブル。 - 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、
前記絶縁電線が１４ｍｍ以下のピッチで撚り合わされていることを特徴とする通信ケーブル。 - 請求項１または２に記載の通信ケーブルにおいて、
車載用途に使用されることを特徴とする通信ケーブル。 - 導体を絶縁体で被覆し絶縁電線を形成する工程と、
介在紐を中心に配置した状態で、複数本の前記絶縁電線を１７．５ｍｍ以下のピッチで撚り合わせる工程と、
複数本の前記絶縁電線を押巻きで被覆する工程と、
前記押巻きを遮蔽層で被覆する工程とを備え、
複数本の前記絶縁電線を撚り合わせる工程では、複数本の前記絶縁電線を１ペアまたは複数ペアで構成し、
前記絶縁電線を形成する工程から前記遮蔽層で被覆する工程にかけて、１ペアのペア線間における導体間距離をｄｃと、当該ペア線の導体と前記遮蔽層との間の最短距離をｄｓとした場合、ｄｃ／ｄｓ値を２以下に設定することを特徴とする通信ケーブルの製造方法。
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