JP7139975B2 - communication cable - Google Patents

communication cable Download PDF

Info

Publication number
JP7139975B2
JP7139975B2 JP2019013241A JP2019013241A JP7139975B2 JP 7139975 B2 JP7139975 B2 JP 7139975B2 JP 2019013241 A JP2019013241 A JP 2019013241A JP 2019013241 A JP2019013241 A JP 2019013241A JP 7139975 B2 JP7139975 B2 JP 7139975B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication cable
layer
electric wires
tape
metal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019013241A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020123442A (en
Inventor
真至 森山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2019013241A priority Critical patent/JP7139975B2/en
Priority to CN201911381882.XA priority patent/CN111489862A/en
Publication of JP2020123442A publication Critical patent/JP2020123442A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7139975B2 publication Critical patent/JP7139975B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/005Quad constructions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/12Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02Disposition of insulation
    • H01B7/0208Cables with several layers of insulating material
    • H01B7/0225Three or more layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02Disposition of insulation
    • H01B7/0291Disposition of insulation comprising two or more layers of insulation having different electrical properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

本発明は、通信ケーブルに関する。 The present invention relates to communication cables.

従来の技術として外径が等しい4本の絶縁線芯を星形カッド状に撚り合わせ、その外側に押さえ絶縁層を被覆し、その外側に電磁シ-ルド層を形成し、その外側に熱可塑性樹脂製シース層を施した電気通信ケ-ブルが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, four insulated wire cores with the same outer diameter are twisted into a star-shaped quad, covered with a pressing insulation layer on the outside, an electromagnetic shield layer is formed on the outside, and a thermoplastic material is formed on the outside. A telecommunication cable having a resin sheath layer is known (see, for example, Patent Document 1).

特開平11-144532号公報JP-A-11-144532

従来の電子通信ケーブルは、省スペース化、軽量化のため、絶縁線心を細径化して導体サイズを下げると、導体抵抗が増加して伝送特性が劣化する。従って従来の電子通信ケーブルは、要求される規格値を満足しながら導体サイズを小さくすることが困難であった。 In order to save space and reduce the weight of conventional electronic communication cables, if the conductor size is reduced by reducing the diameter of the insulated core, the conductor resistance increases and the transmission characteristics deteriorate. Therefore, it has been difficult for conventional electronic communication cables to reduce the conductor size while satisfying the required standard values.

そこで、本発明は、伝送特性を損なうことなく細径化した通信ケーブルを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a communication cable having a reduced diameter without impairing transmission characteristics.

本発明は、上記課題を解決することを目的として、導体を絶縁体で覆った少なくとも4本の電線と、フィルム状の基体、及び基体に設けられた金属層を有し、少なくとも4本の電線に一部が重なるように螺旋状に巻き回されたシールドテープと、を備え、少なくとも4本の電線を撚り合わせた撚り合わせ外径が4mm以下であり、金属層の厚みが30μm以上である、通信ケーブルを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention has at least four electric wires in which conductors are covered with an insulator, a film-like substrate, and a metal layer provided on the substrate, and at least four electric wires. and a shield tape spirally wound so that a part overlaps with the outer diameter of the twisted strand of at least four electric wires is 4 mm or less, and the thickness of the metal layer is 30 μm or more. Provide communication cables.

本発明によれば、伝送特性を損なうことなく細径化した通信ケーブルを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the communication cable which diameter was reduced can be provided, without impairing a transmission characteristic.

本発明の一実施の形態に係る通信ケーブルを示す図であり、(a)は外観を示す図であり、(b)は長手方向に垂直な断面を示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the communication cable which concerns on one embodiment of this invention, (a) is a figure which shows an external appearance, (b) is sectional drawing which shows a cross section perpendicular|vertical to a longitudinal direction. (a)はシールドテープが重なる部分の断面を模式的に示す断面図であり、(b)は絶縁体の長手方向に垂直な断面を示す断面図である。(a) is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a portion where shield tapes overlap, and (b) is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an insulator. (a)は発泡度を高めた絶縁体を用いた場合の特性インピーダンスに関するグラフであり、(b)は金属層が薄い比較例の減衰量のグラフである。(a) is a graph relating to characteristic impedance when an insulator with an increased degree of foaming is used, and (b) is a graph of attenuation of a comparative example having a thin metal layer. (a)は電流領域の深さと周波数の関係を示すグラフであり、(b)は金属層が厚い一実施の形態の減衰量のグラフである。(a) is a graph showing the relationship between the depth of the current region and the frequency, and (b) is a graph showing the amount of attenuation in one embodiment with a thick metal layer. 本発明の他の実施の形態に係る通信ケーブルを示す図であり、(a)は外観を示す図であり、(b)は長手方向に垂直な断面を示す断面図である。It is a figure which shows the communication cable which concerns on other embodiment of this invention, (a) is a figure which shows an external appearance, (b) is sectional drawing which shows a cross section perpendicular|vertical to a longitudinal direction.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
[Embodiment]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1(a)は、本実施の形態に係る通信ケーブルを示す図であり、(b)は、長手方向に垂直な断面を示す断面図である。図2(a)はシールドテープが重なる部分の断面を模式的に示す断面図であり、(b)は絶縁体の長手方向に垂直な断面を示す断面図である。図3(a)は、発泡度を高めた絶縁体を用いた場合の特性インピーダンスに関するグラフであり、(b)は金属層が薄い比較例の減衰量のグラフである。図4(a)は電流領域の深さと周波数の関係を示すグラフであり、(b)は金属層が厚い本実施の形態の減衰量のグラフである。図3(a)は、横軸が周波数(MHz)であり、縦軸が特性インピーダンス(Ω)である。図3(b)、図4(b)は、横軸が周波数(MHz)であり、縦軸が減衰量(dB/100m)である。図4(a)は、横軸が周波数(MHz)であり、縦軸が電流領域の深さ(μm)である。 FIG. 1(a) is a diagram showing a communication cable according to this embodiment, and FIG. 1(b) is a sectional view showing a section perpendicular to the longitudinal direction. FIG. 2(a) is a cross-sectional view schematically showing the cross section of the portion where the shield tape overlaps, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the insulator. FIG. 3(a) is a graph of characteristic impedance when using an insulator with an increased degree of foaming, and FIG. 3(b) is a graph of attenuation of a comparative example with a thin metal layer. FIG. 4A is a graph showing the relationship between the depth of the current region and the frequency, and FIG. 4B is a graph showing attenuation in this embodiment having a thick metal layer. In FIG. 3A, the horizontal axis is frequency (MHz) and the vertical axis is characteristic impedance (Ω). In FIGS. 3(b) and 4(b), the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents attenuation (dB/100 m). In FIG. 4A, the horizontal axis is the frequency (MHz) and the vertical axis is the depth of the current region (μm).

なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また数値範囲を示す「A~B」は、A以上B以下の意味で用いるものとする。 Note that in each drawing according to the embodiments described below, the ratio between figures may differ from the actual ratio. Also, "A to B" indicating a numerical range is used in the sense of A or more and B or less.

図1(a)~図2(a)に示すように、通信ケーブル1は、導体20を絶縁体21で覆った4本の電線2と、フィルム状の基体50、及び基体50の一方の面に設けられた金属層51を有し、4本の電線2に一部が重なるように螺旋状に巻き回されたシールドテープ5と、を備え、4本の電線2を撚り合わせた撚り合わせ外径Dが4mm以下であり、金属層51の厚みLが30μm以上である。なお本実施の形態の4本の電線2を撚り合わせた撚り合わせ外径Dは、3mm以下である。 As shown in FIGS. 1(a) to 2(a), a communication cable 1 includes four electric wires 2 each having a conductor 20 covered with an insulator 21, a film-like substrate 50, and one surface of the substrate 50. and a shield tape 5 spirally wound so as to partially overlap the four electric wires 2, and the twisted outer in which the four electric wires 2 are twisted The diameter D2 is 4 mm or less, and the thickness L of the metal layer 51 is 30 μm or more. The twisted outer diameter D2 of the four electric wires 2 in this embodiment is 3 mm or less.

この通信ケーブル1は、4本の電線2とシールドテープ5の間に設けられ、難燃性材料を用いて形成された難燃テープ4を備えている。さらに通信ケーブル1は、シールドテープ5の周囲を覆う編組シールド6と、編組シールド6を覆うシース7と、を備えている。 This communication cable 1 is provided between four electric wires 2 and a shield tape 5 and has a flame-retardant tape 4 made of a flame-retardant material. Further, the communication cable 1 includes a braided shield 6 covering the circumference of the shield tape 5 and a sheath 7 covering the braided shield 6. - 特許庁

通信ケーブル1は、一例として、鉄道車両の車両間通信MVB(Multifunction Vehicle Bus)や鉄道網列車間通信WTB(Wire Train Bus)等に使用されるLAN(Local Area Network)ケーブルである。この通信ケーブル1は、例えば、鉄道車両に搭載された監視カメラやコンピュータ等を相互に接続する。本実施の形態の通信ケーブル1は、一例として、カテゴリー5eの規格に準拠したケーブルである。そして本実施の形態の通信ケーブル1は、例えば、1MHz~100MHzの信号を伝送する。近年、鉄道車両の高機能化による車両間、車両内電子機器の情報伝達量の増加に伴ってケーブルの使用本数が増加している。そのため、ケーブルは、省スペース化、軽量化のため、細径化が求められている。本実施の形態の通信ケーブル1は、伝送特性を損なうことなく細径化することができる構成を備えている。 The communication cable 1 is, for example, a LAN (Local Area Network) cable used for inter-vehicle communication MVB (Multifunction Vehicle Bus) of railway vehicles and inter-train communication WTB (Wire Train Bus) of a railway network. This communication cable 1 connects, for example, surveillance cameras and computers mounted on railroad vehicles to each other. The communication cable 1 of the present embodiment is, for example, a cable conforming to the Category 5e standard. The communication cable 1 of this embodiment transmits signals of 1 MHz to 100 MHz, for example. 2. Description of the Related Art In recent years, the number of cables used has increased along with the increase in the amount of information transmission between and in-vehicle electronic devices due to the sophistication of railway vehicles. Therefore, cables are required to have a smaller diameter for space saving and weight reduction. The communication cable 1 of this embodiment has a configuration that allows the diameter to be reduced without impairing transmission characteristics.

(電線2)
本実施の形態の電線2は、図1(a)及び(b)に示すように、線状体3の周囲に螺旋状に撚り合わされている。この線状体3は、ポリエチレン(PE)等を用いて断面形状が円形状とされている。線状体3の断面形状は、円形状に限定されない。線状体3の外周面には、全ての電線2が直接接触している。
(Electric wire 2)
As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the electric wire 2 of this embodiment is helically twisted around the linear body 3. As shown in FIGS. The linear body 3 is made of polyethylene (PE) or the like and has a circular cross section. The cross-sectional shape of linear body 3 is not limited to a circular shape. All the electric wires 2 are in direct contact with the outer peripheral surface of the linear body 3 .

電線2は、複数の素線を集合撚りした導体20と、導体20を覆う絶縁体21と、をそれぞれ有している。素線としては、例えば、銅線、銅合金線等を用いることができ、その外周に錫やニッケル等の金属メッキを施したものを用いても良い。本実施の形態では、導体20に用いる素線として、錫メッキ軟銅線を用いた。また導体20は、図1(a)及び(b)に示すように、7本の素線を撚り合わせて構成されている。この導体20の外径dは、0.615mmである。また導体20の断面積は、0.25mmである。さらに4本の電線2の外径Dは、2.97mmである。なお、4本の電線2の外径Dとは、線状体3の周囲に4本の電線2を螺旋状に撚り合わせた撚り合わせ外径、つまり集合体(ケーブルコア)の外径を意味している。 The electric wire 2 has a conductor 20 formed by twisting a plurality of strands and an insulator 21 covering the conductor 20 . As the wire, for example, a copper wire, a copper alloy wire, or the like can be used, and a wire whose outer periphery is plated with a metal such as tin or nickel may be used. In this embodiment, a tin-plated annealed copper wire is used as the wire used for the conductor 20 . As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the conductor 20 is constructed by twisting seven strands. The outer diameter d of this conductor 20 is 0.615 mm. Also, the cross-sectional area of the conductor 20 is 0.25 mm 2 . Furthermore, the outer diameter D2 of the four electric wires 2 is 2.97 mm. The outer diameter D2 of the four electric wires 2 is the twisted outer diameter of the four electric wires 2 spirally twisted around the linear body 3, that is, the outer diameter of the assembly (cable core). means.

絶縁体21は、導体20の周囲に設けられたシール層210と、シール層210より径方向に離れて設けられた補強層212と、発泡した樹脂であってシール層210と補強層212との間に設けられた発泡層211と、を備え、発泡層211は、要求される特性インピーダンスZ0に応じた誘電率εrとなる発泡度を有するように構成されている。 The insulator 21 includes a sealing layer 210 provided around the conductor 20, a reinforcing layer 212 provided radially away from the sealing layer 210, and a foamed resin between the sealing layer 210 and the reinforcing layer 212. and a foam layer 211 provided therebetween, and the foam layer 211 is configured to have a degree of foaming that provides a dielectric constant εr corresponding to the required characteristic impedance Z0.

シール層210及び補強層212は、ポリエチレンを用いて形成されている。また発泡層211は、発泡ポリプロピレンや照射架橋発泡ポリエチレンを用いて形成されている。本実施の形態の発泡層211は、照射架橋発泡ポリエチレンである。照射架橋発泡ポリエチレンは、発泡剤を用いて多数の気泡211aを含むスポンジ状に形成し、さらに電子線照射を行って耐熱性、機械的特性を向上させたものである。 The sealing layer 210 and reinforcing layer 212 are formed using polyethylene. The foam layer 211 is formed using foamed polypropylene or irradiation-crosslinked foamed polyethylene. The foam layer 211 of the present embodiment is irradiation crosslinked foamed polyethylene. The irradiation-crosslinked foamed polyethylene is formed into a sponge-like shape containing a large number of cells 211a using a foaming agent, and is further irradiated with an electron beam to improve heat resistance and mechanical properties.

シール層210及び補強層212は、発泡度を上げる場合、導体20を伝って圧力やガスが逃げないように補強するために設けられている。 The sealing layer 210 and the reinforcing layer 212 are provided to reinforce the pressure and gas from escaping along the conductor 20 when the degree of foaming is increased.

(難燃テープ4)
難燃テープ4は、ポリイミド等の難燃性を有する樹脂を用いてテープ状に形成されている。この難燃テープ4は、少なくとも4本の電線2に一部が重なるように螺旋状に巻き回されている。この難燃テープ4は、通信ケーブル1が鉄道車両に高密度で配線されることから火災安全性(難燃性及び低発煙化)を有することが求められるために設けられている。
(Flame-retardant tape 4)
The flame-retardant tape 4 is formed in a tape shape using flame-retardant resin such as polyimide. The flame-retardant tape 4 is spirally wound so as to partially overlap at least four electric wires 2 . This flame-retardant tape 4 is provided because fire safety (flame retardancy and low smoke emission) is required because the communication cable 1 is wired in railway vehicles at high density.

(シールドテープ5)
シールドテープ5は、図2(a)に示すように、基体50が難燃テープ4側、金属層51が編組シールド6側となるように螺旋状に巻き回されている。なおシールドテープ5は、難燃テープ4とは逆方向に螺旋状に巻き回される。
(Shield tape 5)
As shown in FIG. 2A, the shield tape 5 is spirally wound so that the substrate 50 is on the flame-retardant tape 4 side and the metal layer 51 is on the braided shield 6 side. The shield tape 5 is spirally wound in the opposite direction to the flame-retardant tape 4 .

本実施の形態の基体50は、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いて形成されている。また金属層51は、銅やアルミニウム等を用いて形成されている。本実施の形態の金属層51は、アルミニウムを用いて形成されている。 The substrate 50 of this embodiment is formed using polyethylene terephthalate (PET). Moreover, the metal layer 51 is formed using copper, aluminum, or the like. Metal layer 51 of the present embodiment is formed using aluminum.

(編組シールド6)
編組シールド6は、錫メッキ軟銅線を網状に編んで形成されている。この編組シールド6は、外部からのノイズを抑制するものであり、グランドに接続される。
(Braided shield 6)
The braided shield 6 is formed by weaving a tin-plated annealed copper wire into a mesh. This braided shield 6 suppresses noise from the outside and is connected to the ground.

(シース7)
シース7は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、照射架橋難燃ポリオレフィン等を用いて形成されている。本実施の形態のシース7は、高い難燃性を有する照射架橋難燃ポリオレフィンを用いて形成されている。この照射架橋難燃ポリオレフィンを使用したシース7は、ハロゲンフリーであり、薬剤、油等の外的要因に対する耐久性が高い。シース7がハロゲンフリーの材料である場合、本実施の形態に係る通信ケーブル1は、ノンハロゲン通信ケーブルとなる。
(Sheath 7)
The sheath 7 is made of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), irradiation-crosslinked flame-retardant polyolefin, or the like. The sheath 7 of the present embodiment is formed using irradiation-crosslinked flame-retardant polyolefin having high flame retardancy. The sheath 7 using this radiation-crosslinked flame-retardant polyolefin is halogen-free and has high durability against external factors such as chemicals and oil. If the sheath 7 is made of a halogen-free material, the communication cable 1 according to this embodiment will be a non-halogen communication cable.

(伝送特性の評価)
以下では、伝送特性の評価として、特性インピーダンスZと減衰量について説明する。この特性インピーダンスZは、電圧と電流の比である。また減衰量は、入力信号と出力信号のエネルギー比である。
(Evaluation of transmission characteristics)
In the following, the characteristic impedance Z0 and the amount of attenuation will be described as evaluation of transmission characteristics. This characteristic impedance Z0 is the ratio of voltage to current. Attenuation is the energy ratio between the input signal and the output signal.

カテゴリー5eが要求する特性インピーダンスZは、100Ωである。従って細径化によって目標とする比誘電率εは、要求される特性インピーダンスZの値を整理すると1.38となる。この算出の結果、通信ケーブル1がカテゴリー5eの要求する特性インピーダンスZ(100±15Ω)を満足するためには、絶縁体21の比誘電率εを2.26から1.38に下げる必要がある。 The characteristic impedance Z0 required by Category 5e is 100Ω. Therefore, the relative dielectric constant ε r targeted by the diameter reduction is 1.38 when the required characteristic impedance Z 0 is rearranged. As a result of this calculation, in order for the communication cable 1 to satisfy the characteristic impedance Z 0 (100±15Ω) required by Category 5e, it is necessary to lower the dielectric constant ε r of the insulator 21 from 2.26 to 1.38. There is

ここで発泡させた絶縁体の比誘電率εは、以下の式(1)によって計算することができる。
ε=ε (1-V)…(1)
ε:ポリエチレンの比誘電率:2.26
V:発泡度
目標とする絶縁体21の比誘電率εは、1.38であるので、この値を代入すると、発泡度Vが60%と算出される。よって発泡度は、60%以上であることが好ましい。
The dielectric constant εr of the foamed insulator can be calculated by the following equation (1).
ε rA (1−V) (1)
ε A : dielectric constant of polyethylene: 2.26
V: degree of foaming The target dielectric constant ε r of the insulator 21 is 1.38, so substituting this value yields a degree of foaming V of 60%. Therefore, the degree of foaming is preferably 60% or more.

発泡度を60%として作成された通信ケーブルは、図3(a)に示すように、特性インピーダンスZがカテゴリー5eの規格下限値と規格上限値の中に納まった。なお図3(a)に斜線で示す領域の下限が規格下限値(85Ω)であり、上限が規格上限値(115Ω)である。また図3(a)の実線は、測定された特性インピーダンスZである。 As shown in FIG. 3(a), the communication cable produced with the degree of foaming of 60% had the characteristic impedance Z0 within the standard lower limit and standard upper limit of category 5e. In addition, the lower limit of the shaded area in FIG. 3A is the standard lower limit (85Ω), and the upper limit is the standard upper limit (115Ω). The solid line in FIG. 3(a) is the measured characteristic impedance Z0 .

発泡度を60%とした通信ケーブルは、図3(a)及び(b)に示すように、カテゴリー5eの規格値を満足する一方で減衰量が規格値以上となった。 As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the communication cable with the degree of foaming of 60% satisfies the standard value of category 5e, while the attenuation amount exceeds the standard value.

減衰量の増加は、(1)内部導体(導体20)に流れる電流による抵抗損失(内部導体損失)、(2)絶縁体(絶縁体21)の発熱による損失(誘電損失)、(3)外部導体(シールドテープ5)に流れる電流による抵抗損失(外部導体損失)、(4)電気エネルギーの漏れによる損失(放射損失)が主な原因として考えられる。 The increase in attenuation is due to (1) resistance loss (inner conductor loss) due to current flowing in the inner conductor (conductor 20), (2) loss due to heat generation of the insulator (insulator 21) (dielectric loss), and (3) external The main causes are thought to be resistance loss (outer conductor loss) due to current flowing through the conductor (shielding tape 5) and (4) loss due to leakage of electrical energy (radiation loss).

(1)内部導体損失は、通信ケーブル1の細径化のため、導体20の断面積を0.25mmとしたことから標準的な断面積(0.5mm)の導体と比べて導体抵抗が増加するので、避けられない損失である。(2)誘電損失は、信号の周波数が1MHz~100MHzの範囲では、減衰量の増加に対する寄与度が極小である。 (1) Since the cross-sectional area of the conductor 20 is set to 0.25 mm 2 in order to reduce the diameter of the communication cable 1, the internal conductor loss is lower than that of a conductor with a standard cross-sectional area (0.5 mm 2 ). is an unavoidable loss. (2) The contribution of dielectric loss to the increase in attenuation is minimal in the signal frequency range of 1 MHz to 100 MHz.

(3)外部導体損失及び(4)放射損失は、図4(a)に示すように、編組シールド6に流れる電流を抑えることによって抑制することができる。従って以下では、金属層51が薄い場合と厚い場合の減衰量について説明する。 (3) Outer conductor loss and (4) radiation loss can be suppressed by suppressing the current flowing through the braided shield 6, as shown in FIG. 4(a). Therefore, the attenuation amounts when the metal layer 51 is thin and when the metal layer 51 is thick will be described below.

図4(a)は、信号の周波数と電流領域の深さのグラフである。図4(a)の点線は、比較例の金属層の厚みを示し、点線の下側がシールドテープ側に相当し、上側が編組シールド側に相当する。また図4(a)の一点鎖線は、本実施の形態の金属層51の厚み(2L)を示し、実線の下側がシールドテープ5側に相当し、上側が編組シールド6側に相当する。 FIG. 4(a) is a graph of the frequency of the signal and the depth of the current region. The dotted line in FIG. 4A indicates the thickness of the metal layer of the comparative example, the lower side of the dotted line corresponds to the shield tape side, and the upper side corresponds to the braided shield side. 4A indicates the thickness (2L) of the metal layer 51 of this embodiment, the lower side of the solid line corresponds to the shield tape 5 side, and the upper side corresponds to the braided shield 6 side.

図4(a)に示す電流領域とは、電流が流れる深さを示している。例えば、比較例のシールドテープの金属層の厚みが7.5μmである場合、螺旋状に巻き回されて重なった部分の金属層の厚みが15μm(2×7.5μm)なので、図4(a)の点線で示すように、100MHz近傍においては電流がシールドテープ内を流れる。一方それ以外の周波数では、電流がシールドテープだけでなく、さらに深い領域に流れるので、編組シールドも伝って流れる。従って金属層が薄い場合は、放射損失が増加する。 The current region shown in FIG. 4A indicates the depth through which the current flows. For example, when the thickness of the metal layer of the shielding tape of the comparative example is 7.5 μm, the thickness of the metal layer of the portion where the metal layer is spirally wound and overlapped is 15 μm (2×7.5 μm). ), a current flows through the shield tape in the vicinity of 100 MHz. At other frequencies, on the other hand, the current flows not only through the shielding tape, but also into deeper regions, and thus through the braided shield. Therefore, if the metal layer is thin, radiation losses increase.

しかし実施の形態の通信ケーブル1は、金属層51の厚みが30μmであり、重なった部分の厚みが60μm(2×30μm)なので、図4(a)の一点鎖線で示すように、1MHz近傍の狭い範囲で編組シールド6側に電流が流れるものの殆どの周波数で電流がシールドテープ5のみに流れる。従って金属層が厚い場合は、放射損失の増加を抑制することが期待される。 However, in the communication cable 1 of the embodiment, the thickness of the metal layer 51 is 30 μm, and the thickness of the overlapping portion is 60 μm (2×30 μm). Although current flows to the braided shield 6 side in a narrow range, current flows only to the shield tape 5 at most frequencies. Therefore, when the metal layer is thick, it is expected to suppress the increase in radiation loss.

図4(b)は、金属層51の厚みが30μm(重なった部分は60μm)の場合の減衰量を測定した結果を実線で示している。金属層51の重なった部分の厚みを電流が流れる表皮深さに対して十分な厚みとした場合、減衰量が規格値を満足した。 FIG. 4B shows the result of measuring the attenuation amount when the thickness of the metal layer 51 is 30 μm (the overlapping portion is 60 μm) with a solid line. When the thickness of the overlapped portion of the metal layer 51 was set to a thickness sufficient for the skin depth through which current flows, the attenuation satisfied the standard value.

以上より、実施の形態の通信ケーブル1は、電線2を細径化すると共にシールドテープ5の金属層51を厚くすることにより、全体として細径でありながらケーブルの規格から要求される特性インピーダンスZと減衰量を満足することができる。つまり通信ケーブル1は、信号の損失を防ぐことで減衰量の劣化を防ぎ、細径化が可能となる。本実施の形態の通信ケーブル1は、その外径Dが4.63mmであり、標準的な外径(一例として8.1mm)のケーブルと比べて細径化することができた。 As described above, the communication cable 1 according to the embodiment has a small diameter as a whole by thinning the wire 2 and increasing the thickness of the metal layer 51 of the shield tape 5. 0 and attenuation can be satisfied. In other words, the communication cable 1 can prevent degradation of attenuation by preventing signal loss, and can be made thinner. The communication cable 1 of the present embodiment has an outer diameter D3 of 4.63 mm , which can be made thinner than a cable with a standard outer diameter (eg, 8.1 mm).

(実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係る通信ケーブル1は、導体20を絶縁体21で覆った4本の電線2と、フィルム状の基体50、及び基体50に設けられた金属層51を有し、4本の電線2に一部が重なるように螺旋状に巻き回されたシールドテープ5と、を備え、4本の電線2を撚り合わせた撚り合わせの外径Dが4mm以下であり、金属層51の厚みLが30μm以上であるように構成されている。
(Actions and effects of the embodiment)
As described above, the communication cable 1 according to the present embodiment includes four electric wires 2 in which the conductors 20 are covered with the insulator 21, the film-like substrate 50, and the metal layer 51 provided on the substrate 50. and a shield tape 5 spirally wound so as to partially overlap the four electric wires 2, and the twisted outer diameter D2 of the twisted four electric wires 2 is 4 mm or less. The thickness L of the metal layer 51 is set to 30 μm or more.

このように構成することで、本来はトレードオフの関係にある細径化と伝送特性とを両立し、伝送特性を損なうことなく細径化した通信ケーブル1を実現できる。その結果、通信ケーブル1は、細径化により製造原価が低減し、当該製品の低コスト化が可能となる。 By configuring in this way, it is possible to achieve both the reduction in diameter and the transmission characteristics, which are originally in a trade-off relationship, and to realize the communication cable 1 with a reduced diameter without impairing the transmission characteristics. As a result, the manufacturing cost of the communication cable 1 can be reduced by reducing the diameter, and the cost of the product can be reduced.

また通信ケーブル1は、細径化しながら車両用のカテゴリー5eの要求特性である伝送特性、物性、火災安全性(材料の難燃、低発煙化)を実現することができる。 In addition, the communication cable 1 can achieve the transmission characteristics, physical properties, and fire safety (flame retardancy of the material, low smoke generation), which are the required characteristics of category 5e for vehicles, while being made thinner.

(他の実施の形態)
図5(a)は、他の実施の形態に係る通信ケーブルを示す図であり、(b)は、長手方向に垂直な断面を示す断面図である。本実施の形態では、上述の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、上述の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
(Other embodiments)
FIG. 5(a) is a diagram showing a communication cable according to another embodiment, and FIG. 5(b) is a sectional view showing a section perpendicular to the longitudinal direction. In this embodiment, portions having the same functions and configurations as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above-described embodiment, and description thereof will be omitted.

本実施の形態の通信ケーブル1は、図5(a)及び(b)に示すように、4本の電線2と、線状体3と、シールドテープ5と、編組シールド6と、シース7と、を備えて構成されている。つまり本実施の形態の通信ケーブル1は、難燃テープ4を備えていない構成となっている。 As shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the communication cable 1 of this embodiment includes four electric wires 2, a linear body 3, a shield tape 5, a braided shield 6, and a sheath 7. , is configured with In other words, the communication cable 1 of this embodiment does not have the flame-retardant tape 4 .

本実施の形態の通信ケーブル1は、難燃テープ4を備えない構成であるので、さらに細径化することができる。 Since the communication cable 1 of the present embodiment is configured without the flame-retardant tape 4, the diameter can be further reduced.

(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
(Summary of embodiment)
Next, technical ideas understood from the embodiments described above will be described with reference to the reference numerals and the like in the embodiments. However, each reference numeral and the like in the following description do not limit the constituent elements in the claims to the members and the like specifically shown in the embodiment.

[1]導体(20)を絶縁体(21)で覆った少なくとも4本の電線(2)と、フィルム状の基体(50)、及び前記基体(50)に設けられた金属層(51)を有し、前記少なくとも4本の電線(2)に一部が重なるように螺旋状に巻き回されたシールドテープ(5)と、を備え、前記少なくとも4本の電線(2)を撚り合わせた撚り合わせ外径(D)が4mm以下であり、前記金属層(51)の厚み(L)が30μm以上である、通信ケーブル(1)。 [1] At least four electric wires (2) in which conductors (20) are covered with insulators (21), a film-like substrate (50), and a metal layer (51) provided on the substrate (50) and a shield tape (5) spirally wound so as to partially overlap the at least four electric wires (2), wherein the at least four electric wires (2) are twisted together. A communication cable (1) having a combined outer diameter (D 2 ) of 4 mm or less and a thickness (L) of the metal layer (51) of 30 μm or more.

[2]前記少なくとも4本の電線(2)を撚り合わせた撚り合わせ外径(D)が3mm以下である、[1]に記載の通信ケーブル(1)。 [2] The communication cable (1) according to [1], wherein the twisted outer diameter (D 2 ) of the at least four electric wires (2) is 3 mm or less.

[3]前記絶縁体(21)は、前記導体(20)の周囲に設けられたシール層(210)と、前記シール層(210)より径方向に離れて設けられた補強層(212)と、発泡した樹脂であって前記シール層(210)と前記補強層(212)との間に設けられた発泡層(211)と、を備え、前記発泡層(211)は、要求される特性インピーダンスに応じた非誘電率となる発泡度を有する、[1]又は[2]に記載の通信ケーブル(1)。 [3] The insulator (21) includes a sealing layer (210) provided around the conductor (20) and a reinforcing layer (212) provided radially apart from the sealing layer (210). and a foam layer (211) made of foamed resin and provided between the sealing layer (210) and the reinforcing layer (212), wherein the foam layer (211) has a required characteristic impedance. The communication cable (1) according to [1] or [2], having a degree of foaming that provides a non-dielectric constant according to

[4]前記要求される特性インピーダンスは、100Ω±15であり、前記発泡度は、60%以上である、[3]に記載の通信ケーブル(1)。 [4] The communication cable (1) according to [3], wherein the required characteristic impedance is 100Ω±15 and the degree of foaming is 60% or more.

[5]前記少なくとも4本の電線(2)と前記シールドテープ(5)の間に設けられ、難燃性材料を用いて形成された難燃テープ(4)を備えた、[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の通信ケーブル(1)。 [5] [1] to [ 4], the communication cable (1) according to any one of the above items.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above do not limit the invention according to the scope of claims. Also, it should be noted that not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、電線2を4本用いる場合について説明したが、電線2を6本、8本、あるいは10本以上用いてもよい。 The present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the gist thereof. For example, in the above-described embodiment, the case where four electric wires 2 are used has been described, but six, eight, or ten or more electric wires 2 may be used.

1…通信ケーブル
2…電線
3…線状体
4…難燃テープ
5…シールドテープ
6…編組シールド
7…シース
20…導体
21…絶縁体
50…基体
51…金属層
210…シール層
211…発泡層
211a…気泡
212…補強層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Communication cable 2... Electric wire 3... Linear body 4... Flame-retardant tape 5... Shield tape 6... Braided shield 7... Sheath 20... Conductor 21... Insulator 50... Substrate 51... Metal layer 210... Seal layer 211... Foam layer 211a... bubble 212... reinforcement layer

Claims (4)

導体を絶縁体で覆った少なくとも4本の電線と、
フィルム状の基体、及び前記基体に設けられた金属層を有し、前記少なくとも4本の電線に一部が重なるように螺旋状に巻き回されたシールドテープと、
前記少なくとも4本の電線と前記シールドテープとの間に前記シールドテープと逆方向に螺旋状に巻き回されて設けられ、ポリイミドからなる難燃性樹脂を用いて形成された難燃テープと、
を備え、
前記少なくとも4本の電線を撚り合わせた撚り合わせ外径が4mm以下であり、
前記金属層の厚みが30μm以上である、
通信ケーブル。
at least four wires with conductors covered with insulation;
a shielding tape having a film-like substrate and a metal layer provided on the substrate, the shielding tape being spirally wound so as to partially overlap the at least four electric wires;
A flame-retardant tape provided between the at least four electric wires and the shield tape and spirally wound in a direction opposite to the shield tape, and formed using a flame-retardant resin made of polyimide;
with
The twisted outer diameter of the at least four electric wires is 4 mm or less,
The thickness of the metal layer is 30 μm or more,
communication cable.
前記少なくとも4本の電線を撚り合わせた撚り合わせ外径が3mm以下である、
請求項1に記載の通信ケーブル。
The twisted outer diameter of the at least four electric wires is 3 mm or less,
A communication cable according to claim 1.
前記絶縁体は、
前記導体の周囲に設けられたシール層と、
前記シール層より径方向に離れて設けられた補強層と、
発泡した樹脂であって前記シール層と前記補強層との間に設けられた発泡層と、
を備え、
前記発泡層は、要求される特性インピーダンスに応じた誘電率となる発泡度を有する、
請求項1又は2に記載の通信ケーブル。
The insulator is
a sealing layer provided around the conductor;
a reinforcing layer radially spaced apart from the sealing layer;
a foamed layer of foamed resin provided between the sealing layer and the reinforcing layer;
with
The foam layer has a degree of foaming that provides a dielectric constant corresponding to the required characteristic impedance,
A communication cable according to claim 1 or 2.
前記要求される特性インピーダンスは、100Ω±15であり、
前記発泡度は、60%以上である、
請求項3に記載の通信ケーブル。
The required characteristic impedance is 100Ω±15,
The degree of foaming is 60% or more,
A communication cable according to claim 3.
JP2019013241A 2019-01-29 2019-01-29 communication cable Active JP7139975B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019013241A JP7139975B2 (en) 2019-01-29 2019-01-29 communication cable
CN201911381882.XA CN111489862A (en) 2019-01-29 2019-12-27 Communication cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019013241A JP7139975B2 (en) 2019-01-29 2019-01-29 communication cable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020123442A JP2020123442A (en) 2020-08-13
JP7139975B2 true JP7139975B2 (en) 2022-09-21

Family

ID=71812386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019013241A Active JP7139975B2 (en) 2019-01-29 2019-01-29 communication cable

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7139975B2 (en)
CN (1) CN111489862A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117012450A (en) * 2023-08-29 2023-11-07 广东广深电缆有限公司 Anti-interference flame-retardant cable

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003132743A (en) 2001-10-25 2003-05-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Cable for signal transfer, terminal device, and data transfer method using these
JP2011222262A (en) 2010-04-08 2011-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Shield cable
JP2015506541A (en) 2011-12-21 2015-03-02 ジェネラル・ケーブル・テクノロジーズ・コーポレーション Cable with non-combustible barrier layer
JP2016115668A (en) 2014-12-12 2016-06-23 住友電気工業株式会社 Shield cable

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4049904A (en) * 1969-11-28 1977-09-20 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Plastic laminated metallic foil and method for preparing the same
CN201741432U (en) * 2010-07-16 2011-02-09 扬州赛格线缆有限公司 Heat-resistant anti-corrosion shielded cable used for intelligent instrument
CN201796619U (en) * 2010-09-30 2011-04-13 中利科技集团股份有限公司 Antiflaming data cable
CN203422950U (en) * 2013-07-29 2014-02-05 天津六〇九电缆有限公司 Four-twisted-wire low-frequency signal and electric energy transmission cable for electric power system
CN104200880A (en) * 2014-09-03 2014-12-10 太仓苏晟电气技术科技有限公司 Low-smoke zero-halogen high-flame-retardance EVA electric wire-cable, and preparation method for same
CN104183317B (en) * 2014-09-03 2016-08-24 太仓苏晟电气技术科技有限公司 A kind of irradiation resistant non-halogen high fire-retardance EVA electric wire and preparation method thereof
CN205302986U (en) * 2016-01-19 2016-06-08 安徽省巢湖海兴电缆集团有限公司 Fire -resistant shielding type control cable for motor car
CN205542162U (en) * 2016-04-09 2016-08-31 江苏东强股份有限公司 High fire -retardant hyperfrequency digital communication cable
CN206789348U (en) * 2017-04-27 2017-12-22 江苏通光信息有限公司 A kind of city piping lane optoelectrical cable
CN108573772A (en) * 2018-06-22 2018-09-25 江苏东峰电缆有限公司 A kind of copper core polyvinyl chloride insulation flame-retardant strand type connection flexible cable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003132743A (en) 2001-10-25 2003-05-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Cable for signal transfer, terminal device, and data transfer method using these
JP2011222262A (en) 2010-04-08 2011-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Shield cable
JP2015506541A (en) 2011-12-21 2015-03-02 ジェネラル・ケーブル・テクノロジーズ・コーポレーション Cable with non-combustible barrier layer
JP2016115668A (en) 2014-12-12 2016-06-23 住友電気工業株式会社 Shield cable

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020123442A (en) 2020-08-13
CN111489862A (en) 2020-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5092213B2 (en) 2-core balanced cable
JP4933344B2 (en) Shielded twisted pair cable
US10818415B2 (en) Shielded communication cable
CN106057348A (en) Differential signal transmission cable and multi-core differential signal transmission cable
US10008307B1 (en) High frequency shielded communications cables
US9601233B1 (en) Plenum rated twisted pair communication cables
JP7139975B2 (en) communication cable
US10714232B1 (en) Twisted pair communication cables with foamed PVDF jackets
JP2010129180A (en) Coaxial wire
KR20210109763A (en) shielding agent adding metal into carbon fiber
KR20210109762A (en) shielding agent using carbon fiber
CN206460800U (en) A kind of metal carbon fiber composite shielding cable
CN106409424A (en) Carbon-fiber metal composite shielded wire
JP2006032193A (en) Twisted-pair cable
JP2020187974A (en) Braided shield and shield electric wire
CN112652426A (en) Preparation process of high-speed locomotive cable
CN212161318U (en) Electrical connection anti-interference multi-core cable of photovoltaic power generation system
CN220189310U (en) Special electromagnetic interference prevention composite cable for radar
CN210575255U (en) 5G low-loss coaxial cable
CN218631427U (en) High temperature resistant anti-interference flexible cable
CN211455364U (en) Silicon rubber insulation instrument cable
US20110132653A1 (en) Coaxial cable shielding
CN106782802A (en) A kind of metal carbon fiber composite shielding cable
CN220962889U (en) Radio frequency coaxial cable
CN218568457U (en) Marine composite shielding type low-smoke halogen-free flame-retardant cable

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210611

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7139975

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350