JPH1125767A - ツイストペアケーブル及びこれを用いたバスシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬入や配線等の作業時にも撚りが解けず、作
業を容易にできると共に接続部材を接続した時の伝送特
性を確保できるツイストペアケーブルを提供する。 【解決手段】 絶縁被覆に覆われた一対の線状導体（１
ａ，１ｂ）を撚って形成されたツイストペアケーブル
（１）において、絶縁被覆に覆われた線状導体（１ａ，
１ｂ）同士を撚った状態のまま所定の間隔毎に拘束手段
（３）で拘束した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器間の接続
に使用されるツイストペアケーブル、及びこれをバスと
して用いたバスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信機器間を接続するケーブルと
して、絶縁被覆で覆われた一対の線状導体を撚って形成
したツイストペアケーブルが使用されている。その理由
は、ツイストペアケーブルは誘導ノイズの影響を受けに
くいからである。誘導ノイズは、導体を通過する磁力線
の変化によって発生する誘導起電力に起因する。ツイス
トペアケーブルの場合、一対の線状導体の位置が左右交
互に入れ替わっているので、誘導起電力の発生の向きも
交互に入れ替わる。その結果、誘導起電力同士が打ち消
し合うので、誘導ノイズが小さくなる。

【０００３】ところが、ツイストペアケーブルは、その
ままでは撚りが解けてしまうため、配線作業時にケーブ
ルがバラバラになってしまい、ノイズの影響を受けやす
くなるという問題点がある。そこで、撚りが解けないツ
イストペアケーブルとして、ツイストペアケーブル自体
を更にゴム等の外皮で被覆したキャプタイヤケーブル
や、複数対のツイストペアケーブルを一定の間隔ごとに
撚りを解いて一列に整列させ、その整列したフラット部
分を固着させた多対ツイストペア／フラット混合型ケー
ブル等が提供されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャプ
タイヤケーブルには外皮があるので、配線などのために
分岐コネクタのような接続部材を接続しようとすると、
ケーブルの外皮を除去しなければならず、作業に手間が
かかるという問題点がある。また、伝送特性を確保する
ため、複数の接続部材を或る間隔以上あけてケーブルに
接続しなければならない場合、その間隔を決定するため
に長さ測定器のような測定手段を必要としていた。

【０００５】一方、多対ツイストペア／フラット混合型
ケーブルの場合は、ケーブルが一定の間隔ごとに固着さ
れているので、撚りが解れることはない。しかし、ケー
ブルの撚りを解いて一列に整列した状態のフラット部分
を所定の長さにわたって固着させるので、製造に手間が
かかるという問題点がある。また、固着したフラット部
分は撚られていないので、前述の誘導ノイズを受けやす
い個所が生じてしまうという問題点もある。

【０００６】本発明の目的は、ケーブルの搬入や配線等
の作業時にも撚りが解けず、作業を容易にできると共に
接続部材を接続した時の伝送特性を確保できるツイスト
ペアケーブルを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁被覆に覆
われた一対の線状導体を撚って形成されたツイストペア
ケーブルにおいて、絶縁被覆に覆われた線状導体同士を
撚った状態のまま所定の間隔毎に拘束手段で拘束したこ
とを特徴とする。

【０００８】拘束手段としては、絶縁被覆に対する接着
剤が好適であるが、絶縁被覆に覆われた線状導体を束ね
る紐又は帯を用いても良い。或いは、各線状導体の絶縁
被覆を所定間隔毎に融着しても良い。また、拘束手段
は、色を特に限定しないが、着色されると良い。

【０００９】本発明は、上記のような拘束手段を用いる
ほか、絶縁被覆に覆われた線状導体同士を所定の間隔毎
に分岐コネクタで拘束したものでもよい。

【００１０】本発明のバスシステムは、絶縁被覆で覆わ
れた一対の線状導体を撚って形成され、一対の線状導体
同士を撚った状態のまま所定の間隔毎に拘束されたツイ
ストペアケーブルを、通信機器間を接続するバスとして
用いたことを特徴とする。

【００１１】前記所定の間隔は、ツイストペアケーブル
の線状導体と電気的に接続する分岐コネクタのような接
続部材を介在させることができる間隔、或いはそのよう
な接続部材を介在させたときに伝送特性を確保できる間
隔であることが好ましい。

【００１２】

【作用及び効果】本発明のツイストペアケーブルは、絶
縁被覆に覆われた一対の線状導体を撚った状態のまま所
定の間隔で拘束したことにより、配線その他の作業時に
撚りが解れることはない。ここで、一対の線状導体は撚
った状態のままであるから、多対ツイストペア／フラッ
ト混合型ケーブルのように、撚りのない部分が所定の長
さ以上にわたって誘導ノイズを受けやすいという問題も
ない。

【００１３】また、キャプタイヤケーブルのような外皮
はないので、分岐コネクタのような接続部材を接続する
際、作業に手間がかからない。更に、ケーブルは所定の
間隔毎に拘束されているので、複数の接続部材を或る間
隔以上あけてケーブルに接続する場合でも、その間隔を
決定する必要がなく、２つの拘束部の間に接続部材を介
在させれば良い。

【００１４】また、絶縁被覆に覆われた線状導体同士を
所定の間隔毎に分岐コネクタで拘束することにより、配
線の分岐と拘束とを同時に達成できるツイストペアケー
ブルが得られる。

【００１５】本発明で用いられる拘束手段は着色される
ことにより、ケーブルの拘束位置を視認しやすくする。

【００１６】本発明のツイストペアケーブルを用いたバ
スシステムでは、ツイストペアケーブルの各拘束位置の
間の間隔は、分岐コネクタ等の接続部材を容易に介在さ
せることができる間隔に設定するほか、接続部材を介在
させた時に伝送特性を確保できる間隔とすることによ
り、伝送特性を確保できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のツイストペアケ
ーブルの一つの実施形態を示し、図２は、２対のツイス
トペアケーブルを撚って形成した形態を示す。

【００１８】図１に拡大して示したツイストペアケーブ
ル１は、線状導体を絶縁体で被覆した２本の被覆導線２
ａ，２ｂを撚って形成されると共に、これら被覆導線を
撚った状態のまま所定の間隔毎に接着剤３で拘束したも
のである。接着剤３は、ツイストペアケーブル１の絶縁
被覆に塗布され、その塗布した位置で一対の被覆導線２
ａ，２ｂを互いに固着させている。これにより、被覆導
線２ａ，２ｂの撚りが解れることはない。また、接着剤
３を特定の色に着色すると、被覆導線２ａ，２ｂの拘束
部位ないし接着剤３の塗布位置間の間隔を認識しやすく
なる。

【００１９】接着剤３の塗布位置は、任意の間隔を置い
て設定できるが、後述する分岐コネクタ等の接続部材を
介在させることができる間隔をとれば、接着剤３を剥離
することなく接続部材を接続することができる。また、
隣接する接続部材の間の間隔に伝送特性を確保するため
の最小間隔が定められている場合には、接着剤３の塗布
位置間の距離をその最小間隔に等しく或いはそれより大
きくする。上記の間隔はツイストペアケーブル１の使用
態様により変化するが、その一例として、後述のバスシ
ステムでの使用がある。

【００２０】上記接着剤３のような拘束部材による拘束
は、図２に示すように、一対の被覆導線２ａ，２ｂを撚
って形成した第１のツイストペアケーブル１ａと、もう
一対の被覆導線２ｃ，２ｄを撚って形成した第２のツイ
ストペアケーブル１ｂとを、更に撚って形成した２ペア
構成のツイストペアケーブル１’にも適用できる。

【００２１】図３は、拘束部材として紐４を使用した実
施形態を示す。

【００２２】図４は、拘束部材として一対の被覆導線２
ａ，２ｂの絶縁被覆を利用し、両線の絶縁被覆を所定の
部位５で融着することにより一対の被覆導線２ａ，２ｂ
を拘束した実施形態を示す。

【００２３】次に、本発明のツイストペアケーブルの使
用例として、“ＣＡＮ（ControllerArea Network ）プ
ロトコル”と称する特定のプロトコル（通信規約）を使
用した“ＳＤＳ（Smart Distributed System）”と称す
るバスシステムに用いた場合を説明する。

【００２４】図５は通信機器を本発明のツイストペアケ
ーブルで接続して構成したバスシステムを示す。このシ
ステムは、ＣＡＮプロトコルに従って通信を行う。ＣＡ
Ｎプロトコルは伝送速度が高く、ノイズにも強く、耐環
境性も高いため、特に自動車内制御用に用いられてい
る。このプロトコルによると、回線形態は２線式である
ので、ツイストペアケーブルを使用できる。また、複数
の通信機器或いは通信機能を有する制御機器を共通バス
（幹線）に接続する形態であり、共通バス（幹線）から
分岐した分岐バス（支線）を介して機器を接続する。そ
して、このようなバスラインの所要伝送特性を確保する
ため、各分岐点の間の最小間隔は所定間隔（例えば１０
ｃｍ）と定められている。これは、伝送特性を最適化す
るために、系のインピーダンス、信号反射特性を考慮し
て１０ｃｍ以上と規定したものである。

【００２５】図５に示すバスシステムは、信号の送受信
を行うコントローラ６及び複数のノード７と、各ノード
７に電源を供給する電源装置８と、コントローラ６及び
電源装置８に接続された幹線Ａと、各ノード７に接続さ
れた支線Ｂと、幹線Ａと支線Ｂとを接続する分岐コネク
タ９とで構成される。

【００２６】このようなバスシステムの具体例な応用例
として、半導体製造装置に適用した場合の構成を図６に
示す。この構成では、１つの幹線Ａに各支線Ｂを介して
各種のノード機器７を接続できる。このようなバス化に
より、メンテナンスレベルも向上し、各機器から詳細な
稼働・診断などの情報の取り出しができるだけでなく、
ホストのコントローラ６側から、末端のセンサやリレー
その他のアクチュエータ等の入出力装置１０までの遠隔
診断も可能となり、半導体製造装置のようなシステムの
小型化、高信頼化を達成できる。

【００２７】図５或いは図６において、幹線Ａ及び支線
Ｂは、２組のツイストペアケーブルを撚って前述のよう
に接着剤３で拘束することにより形成した図２のタイプ
のツイストペアケーブルから成る。ここで、ツイストペ
アケーブルの拘束手段としては、帯状部材（いわゆるバ
ンド）を用いてもよい。

【００２８】すなわち、図７及び図８に示すように、幹
線Ａの第１のツイストペアケーブルＡ１は、一対の被覆
導線２ａ，２ｂを撚って所定間隔毎にバンド１１で拘束
することで形成され、第２のツイストペアケーブルＡ２
は、もう一対の被覆導線２ｃ，２ｄを撚って所定間隔毎
にバンド１１で拘束することで形成される。支線Ｂも、
同様に２組のツイストペアケーブルを撚って形成された
２対タイプのツイストペアケーブルで構成される。第１
のツイストペアケーブルＢ１は被覆導線２ｅ，２ｆを撚
ってバンド１１で拘束して形成され、第２のツイストペ
アケーブルＢ２は被覆導線２ｇ，２ｈを撚ってバンド１
１で拘束して形成される。そして、幹線Ａ，支線Ｂの各
第１のツイストペアケーブルＡ１，Ｂ１で信号の伝送を
行い、第２のツイストペアケーブルＡ２，Ｂ２で電源の
供給を行う。

【００２９】一方、ＣＡＮプロトコルでは、上記のよう
に各分岐点間の最小間隔が１０ｃｍと決められているの
で、図５のバスシステムでは、幹線Ａ，支線Ｂ共に１０
ｃｍおきに、バンド１１で（或いは接着剤３を塗布し
て）拘束した２対タイプのツイストペアケーブルを使用
できる。ここで、バンド１１或いは接着剤３による各拘
束部位の間に分岐コネクタ９を２個以上介在させなけれ
ば、隣り合う２つの分岐コネクタ９間の間隔を各拘束部
位間の間隔より大きくとることができる。従って、伝送
特性を確保したまま、幹線Ａから分岐コネクタ９を介し
て支線Ｂへの分岐ができる。

【００３０】図７及び図８に示すように、分岐コネクタ
９はケース９ａとカバー９ｂとで構成される。取付けの
際には、幹線Ａを構成している被覆導線２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄと、支線Ｂを構成している被覆導線２ｅ，２
ｆ，２ｇ，２ｈとを交互に並べ、それらをケース９ａと
カバー９ｂとの間に挟み込むことにより、２ａと２ｅ、
２ｂと２ｆ、２ｃと２ｇ、２ｄと２ｈをそれぞれ接続す
る。これで、幹線Ａ（被覆導線２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ）と支線Ｂ（被覆導線２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ）とが
電気的に接続される。

【００３１】幹線Ａ及び支線Ｂのツイストペアケーブル
における拘束部位は、分岐コネクタ９を介在させるのに
充分な間隔をとる。また、幹線Ａの被覆導線２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄにおいて拘束されていない部分を、図７
に示すように単に並べるだけでよいので、分岐コネクタ
９を介在させるのは容易である。

【００３２】上記の例では、ケーブルをバンド１１或い
は接着剤３等で拘束した部位の間に分岐コネクタ９を介
在させているが、分岐コネクタ９自体、ツイストペアケ
ーブルを拘束する機能を有するので、分岐コネクタ９を
ケーブルの所定間隔毎に設けることにより、バンド１１
や接着剤３のような拘束手段を不要とし、ケーブルの分
岐と拘束とを同時に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のツイストペアケーブルの一実施形態の
拡大図。

【図２】２対のツイストペアケーブルを撚った状態を示
す拡大図。

【図３】別の実施形態の拡大図。

【図４】更に別の実施形態の拡大図。

【図５】本発明のツイストペアケーブルを用いたバスシ
ステムの構成を示す図。

【図６】図５のバスシステムを半導体製造装置に適用し
た場合の構成を示す図。

【図７】図５で使用される分岐コネクタの分解図。

【図８】図６の分岐コネクタを組み立てた状態を示す
図。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２…ツイストペ
アケーブル、１’…２対ツイストペアケーブル、２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ…被覆導
線、３…接着剤、４…紐、５…融着部位、６…コントロ
ーラ、７…ノード、８…電源装置、９…分岐コネクタ、
９ａ…ケース、９ｂ…カバー、１０…入出力装置、１１
…バンド、Ａ…幹線、Ｂ…支線。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁被覆で覆われた少なくとも一対の線状
   導体を撚って形成されたツイストペアケーブルにおい
   て、前記線状導体同士を撚った状態のまま所定の間隔毎
   に拘束手段により拘束したことを特徴とするツイストペ
   アケーブル。
2. 【請求項２】前記拘束手段は前記絶縁被覆に対する接着
   剤であることを特徴とする請求項１のツイストペアケー
   ブル。
3. 【請求項３】前記拘束手段は紐又は帯であることを特徴
   とする請求項１のツイストペアケーブル。
4. 【請求項４】前記拘束手段は前記線状導体の各々の絶縁
   被覆を融着したものである請求項１のツイストペアケー
   ブル。
5. 【請求項５】前記拘束手段は着色されていることを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれか記載のツイストペアケ
   ーブル。
6. 【請求項６】絶縁被覆で覆われた少なくとも一対の線状
   導体を撚って形成されたツイストペアケーブルにおい
   て、前記線状導体同士を所定の間隔毎に分岐コネクタで
   拘束したことを特徴とするツイストペアケーブル。
7. 【請求項７】絶縁被覆で覆われた少なくとも一対の線状
   導体を撚って形成され、前記線状導体同士を撚った状態
   のまま所定の間隔毎に拘束されたツイストペアケーブル
   を、通信機器間を接続するバスとして用いたことを特徴
   とするバスシステム。
8. 【請求項８】前記所定の間隔は、前記線状導体と電気的
   に接続する接続部材を介在させることができる間隔であ
   る請求項７記載のバスシステム。
9. 【請求項９】前記所定の間隔は、前記接続部材を介在さ
   せたときに伝送特性を確保する間隔である請求項８記載
   のバスシステム。
10. 【請求項１０】前記接続部材は分岐コネクタであること
    を特徴とする請求項８又は９記載のバスシステム。