JPS61121209A

JPS61121209A - 同心導線層を有する伝送ケーブル

Info

Publication number: JPS61121209A
Application number: JP25363085A
Authority: JP
Inventors: テイモスイー・アレン・レムケ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1986-06-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は断面がほぼ円形の伝送ケーブル、特に平行な導
線からなる１以上の層を有する断面がほぼ円形の伝送ケ
ーブルに関する。

［従来の技術］最近データ処理ネットワークにおいて、種々のシステム
コンポーネントの間の比較的高速のデータ伝送のために
、丸形ケーブルが使用されている。

このようなケーブルはツイストペア導線を使用すること
により、必要な電気特性、特に特性インピーダンスおよ
び漏話制御を達成している。

そのようなケーブルのひとつは、ヒユーレットパラカー
ド社で製造されＨＰＩ８として販売されている。このケ
ーブルには、中心に軸方向に延びるコアの周囲に、半径
方向に間隔をおいて内側および外側導電部材が配置され
ている。内側部材は代表的にはメタライズドフィルムシ
ースで〆す、−５外側部材のメタライズドフィルムシー
スは金属ブレードによって覆われている。第１のツイス
トペア導線層は、コアと内側電導部材の内側表面とによ
って形成される環状空間の中に挿入配置されている。−
５第２のツイストペア導線層は、内側部材の外側表面と
外側部材の内側表面との間に配置さてれいる。内側層の
導線はデータ伝送線として使用され、−５外側層の導線
は制御線として使用される。各ツイストペア導線の一方
の導線は、適切なデータまたは制御信号を伝送し、その
ペアの他方の導線はその信号の接地として使用される。

代表的な使用において、内側の電導部材は電気的に接地
され、データ用の導線をｉｌＪ　ｉｌＪ用のベア導線か
ら分離するのに使用される。

上記のような丸形ケーブル部品は複雑なため、かさ高で
一般的に製造費が高い。ざらに、各ケーブルの各端部に
おいて正しいターミネーションを与えるために、比較的
労力的に大きな努力を要する。これは導線の端部を適当
なコネクタに接続する前に、各ツイストペアをほどいて
、各導線の軸をそれぞれ隣接する導線の軸と同一平面上
になるようにしなければならないからである。

そのようなケーブルのかさと価格の増大は、ツイストペ
アを使用していることにも原因がある。

ツイストペア導線はツイストケーブルの全体の直径を決
定し、これは標準のケーブルよりもかなり太い。そのよ
うなツイストペアケーブルは、導線のサイズおよび本数
により、標準ケーブルより２０％から５０％太い。さら
にこれらの要因により、ケーブル構造が比較的硬直した
ケーブル構造になり、注意深く製造してケーブルの曲げ
による故障を防止するようにしなければならなくなる。

さらにツイストペアケーブルは、しばしば断面が不均一
になり、自動ストリップ装置を使用する際に問題がある
。

したがって上記の観点から、製造がより廉価で、かさが
より小さく、そして製造時においてより柔軟で、さらに
信号および接地導線をツイストペアとして使用したケー
ブルにおいて得られる電気特性と比べて、これと等しい
かまたはより優れた電気特性を有するようなケーブルを
提供することが好ましいと信じられる。さらに個々に被
覆された導線に関連して、ツイストペアに比べて比較的
材料コストが低いことが、そのような導線からケーブル
を形成する際に重要である。

［問題点を解決するための手段およびその作用］本発明
に係るケーブルは、それぞれ個々の導線からなる内側お
よび外側同心層を備えている。本発明は単層ケーブルに
も応用できる。各層において各導線の軸は、ケーブルの
全長にわたって、はぼ平行にらせん巻き状の形態に配置
されている。

ケーブルは３種の異なる方法で構成することができる。

本発明の第１の実施態様では、各層の１！線を１本おき
に信号伝送導線として接続し、その層の他の導線を接地
導線とする。平衡したシステムにおいて有用な第２の実
施態様では、各層の導線を１本おきに信号伝送導線とし
て接続し、その層の残りの導線を信号帰路導線とする。

第３の実施態様では、各層の全ての導線を信号伝送導線
とする。層が２層以上ある場合は、上記の本発明のいず
れか１つの態様に従い、各層の導線を異なるように接続
することができる。たとえば第１の内側層を全て信号伝
送導線で構成し、第２の層は、信号および接地導線が交
互になるように、またしよ信号および信号帰路導線が交
互になるようにすることができる。

内側および外側の導線層の各々の半径方向外側には、環
状の電導部材を設ける。各電導部材は、接地電位に接続
することができる。信号導線および接地導線を交互にし
た第１の実施態様の場合は、これは接地構造をなし、各
信号伝送導線はその全長にわたって電気的にシールドさ
れる。第２および第３の実施態様では、各信号伝送導線
の全長にわたって部分的シールドが達成される。電導部
材は、シールドとして、およびある意味では平面ケーブ
ルにおける接地面と同様なものとして作用する。したが
って個々の導線からなる層によって形成したケーブルに
、ツイストへアの層からなるケーブルの特性に非常に近
い電気特性（たとえば特性インピーダンスおよび低漏話
妨害）を与える。

具体的な電気特性は、電導部材と導線と接地電位のと間
でなされる接続によって決まる。

上記のケーブル構造は、３以上の導線層の各々の導線層
の外側に環状の電導部材を設けた構造でもよい。また前
述のようにケーブル構造は、導線層が１層で、その層の
半径方向内側に環状電導部材を１つ設け、その導線層の
半径方向外側に環状電導部材をもう１つ設けた構造でも
よい。単層および多層ケーブル構造において、各導電部
材は接地電位に接続することができる。

［実施例］以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１
図乃至第３図において、同様な参照番号は同様の部品を
示している。

第１図および第２図は、それぞれ全体を参照番号１０で
示される本発明に係る丸形ケーブルの側面図および断面
図である。ケーブル１０は同心状に配置したＭ個（Ｍは
１以上の整数）の層からなるもので、各層は個々の導線
からなっている。このケーブル１０は、たとえばデータ
処理システムを構成するシステムコンポーネント間の信
号伝送に便利である。第１図および第２図の例において
は、同心状に配された２層の導線層が示されている。第
３図には３＠の導線層が示され、第４図には単層の導線
層構造が示されている。本発明に従って製造されるケー
ブル１０は、ツイストペア導線を使用しないが、ツイス
トペア導線のケーブルと実質的に等しい電気特性を示す
。さらに本発明に係るケーブル１０は、以下に説明する
ように、ケーブル構成および組立て技術を簡単にする。

ケーブル１０は各端部において適当なコネクタ（図示せ
ず）によって終端する。各コネクタはヘッダ内に受けら
れるもので、これによりケーブルを所定の信号線、信号
帰路線（使用時）、およびその他の種々の接地電位たと
えば回路接地電位やシャーシ接地電位に電気接続するこ
とができる。

ケーブル１０には、場合により弾性体で形成した内側フ
ィラーまたはコア１２を、ケーブル中央に軸方向に設け
る。コア１２を囲むように、個々の導線からなる第１の
内側層１６を形成する。第２図では、内側１ｉｉ１６に
６本の導線を使用しているが、任意の数の導線を使用し
て導線層１６を構成することができる。Ｍ２Ｓの個々の
導線は、２６　ＡＷＧ　７／３４のアニールされ錫めっ
きされた銅１０１２半剛性ＰＶＣＵＬ１０６１／Ｃ３Ａ
５Ｒを使用することが好ましい。ケーブルキャパシタン
スを向上するために個々の導線の被覆として適当なのは
、ポリプロピレンまたはポリエチレンである。コネクタ
／ヘッダを介してケーブルが接続される基板の回路への
接続により、層１６の゛Ｓパで示した１本おきの導線は
全て信号伝送導線となる。層１Ｇの残りの“Ｘ　１１を
付した導線は、本発明の第１の実施例では全て接地導線
として接続する。第２の実施例では”　ｘ　”の導線は
、全て信号帰路導線として接続する。第３の実施例では
導線″゛Ｘ゛は全て信号伝送導線として接続し、その結
果この層の導線は全て信号伝送導線となる。

内側層１６から半径方向に間隔をおいて、メタライズド
ポリエステルフィルムシールドのかたちの第１の環状導
電部材１８を設ける。このシールドは内側アルミニウム
化膜被覆１８Ａと外側アルミニウム化膜被覆１８３とか
ら構成するのが好ましい。これらの被覆はそれぞれ図示
のように、アルミニウム層１８Ａ’　、１８Ｂ’　、お
よび絶縁膜層１８Ａ″、１８８″から構成され、各アル
ミニウム層１８八′　、１８Ｂ′　は、相互に接触する
ように面している。もちろん第１の導電部材１８は、他
の適当なメタライズドポリエステル膜被覆、メタライズ
ド被覆またはブレードを使用して形成することができる
。多波！ｉ　＋８Ａおよび１８［３の間１７には各被覆
のアルミニウム層に接触させる状態で、引き出し線２０
をほぼ螺旋状に巻きつける。場合により（第１図にのみ
示したように）、導電部材１８の周囲にポリエステル膜
被覆２２を設けてもよい。

内側層１６の周囲に実質的に同心状には、個々の導線か
らなる第２の外側の層２６を配置する。外側Ｒ２６の各
導線は、ケーブルの長さに沿って螺旋状に巻かれており
、またこれらの導線は内側層１Ｇの導線と同様に製造さ
れる。内側層と同様に、層２６における各導線の軸は、
ケーブル１９の軸の周囲に実質的に平行にする。任意の
数の導線を使用して層２６を構成することができる。こ
こでも各導線のコネクタ／ヘッダを介しての接続により
、層２６の＃　Ｓ　１１で示した１本おきの導線は、全
て信号伝送導線である。そして“Ｘ″で示された層２６
の他の導線は、第１の実施例では、全て接地導線として
接続する。また第２および第３の実施例では導線“Ｘパ
はそれぞれ、全て信号帰路導線として、または全て信号
伝送導線として接続する。ある層の導線と他の層導線と
を同様に接続する必要はないことを理解すべきである。

たとえば、層１６の導線を１本ずつ交互に信号および接
地導線として接続する一方で、層２６の導線は、全て信
号導線とじて接続してもよく、または１本ずつ交互に信
号および信号帰路受信導線として接続するようにしても
よい。

外側層２６の周囲に、第２の環状導電部材３２を設ける
。第２の環状導電部材３２は、メタライズドフィルムで
形成したシールド２８とし、このメタライズドフィルム
は、被ｆ１１８Ａ、　１８Ｂと同様な金属層２８Ａと絶
縁層２８Ｂによって構成するのが好ましい。

シールド２８は金属ブレード３０によって囲む。このブ
レード３０およびシールド２８が一緒になって、外側の
導線層２６の半径方向外側の表面に設置される導電部材
３２となっている。上記の構造体全体の周囲に被覆３４
を設ける。この被覆２４は、３５ミルのＰＶＣ／ＵＬ２
４６４　（８０℃、３００ボ／Ｌ、ト）で形成するのが
好ましい。

第３図のように、上述のようにして構成されるケーブル
１０′　は、３層（あるいはそれ以上）の導線層にまで
拡張することができる。しかしそのケーブルには導線を
層状に配列して配置し、その配列における各導線層の半
径方向外側表面に導電部材を設ける必要がある。そして
ざらにその半径方向外側に、別の導線層４０を設ける。

同様にして、さらに別の層も別の導電部材および導電層
を使用して設けることができる。そして最も外側の導線
層の半径方向外側に、導電部材３０を設ける。

図示のように各導線層１６．２６（および第３図の導線
層４０）の各導線は、円周状に配され、“Ｓ″で示され
る信号伝送導線とＸ″で示される他の導線とが交互に配
置されている。先に説明したように、本発明の第１の実
施例では、導線１１　Ｓ　ＩＩおよびＸ　１１は信号伝
送導線および接地導線として、それぞれコネクタ／ヘッ
ダを介して回路の所定の信号線および設置線に接続する
。またこれも前述したことであるが、ある層のＸ”の導
線は、全て信号帰路導線として接続しても、又は全て信
号伝送導線として接続してもよい。

導電部材１８．３２（および第３図では導電部材３８）
は、ここでもコネクタまたはヘッダを介してそれぞれ適
当な接地に接続する。ある一般的なパターンでは、内側
の導線部材１８（および３８）を信号帰路導線（すなわ
ち回路接地電位）に接続し、一方性側の導電部材３２を
シャーシ接地電位に接続する。

本発明の第１の実施例では、導電部材および接地導線が
一緒に接地構造をなし、軸の全長にわたって、各層の信
号伝送導線のシールドを提供する。

別の実施例の場合、すなわち導線゛Ｘ′°を全て信号帰
路導線又は信号伝送導線とする場合は、導電部材が接地
構造をなし、軸の全長にわたって各層の導線は部分的に
シールドされる。

上記のケーブル１０であって、部材１８および３２をそ
れぞれ回路接地およびシャーシ接地に接続したものの電
気特性（特に特性インピーダンスおよび漏話妨害）は、
前記の市販ケーブルにおいて使用されているツイストペ
ア導線で形成したケーブルと比較して、実質的に等価ま
たはより優れたものであった。さらに本発明のケーブル
はより廉価で、製造がより簡単で、そして同心層構造で
あるのため、前記の市販ケーブルよりも可撓性である。

ケーブル１０（または１０′）の電気特性は、導電部材
１８．３２（および３８）、導線、および接地電位の間
でなされる相互接続によって変化する。しがし電導部材
を、シールドおよび接地表面の両方の二重の能力におい
て使用するので、ケーブル１ｏまたは１０′　は個々の
導線によって構成しても、ツイストペア導線から形成さ
れたケーブルに匹敵する又はそれに勝る電気特性を示す
ことができる。導電部材は、リボンケーブルにおける接
地平面電位表面と同様の接地電位表面をなし、ケーブル
１゜（または１０′）に特別な電気特性を与える。

第４図に示した本発明に係るケーブル４ｏは、導線層を
１層しか有していない。この層の導線には１本ずつ交互
に“’ｓ”ａよびＩｔ　Ｘ″が付されている。前記のよ
うに“Ｓ　１１を付した導線は信号伝送導線として接続
する。そしてこれも前に説明したが、８４　Ｘ　１１を
付した導線は本発明の３つの態様のどれを採るかにより
、全て接地導線として、又は全て信号帰路導線として、
又は全て信号送信導線として接続される。

このような単層ケーブルでは、内側の電導部材４４は、
内側フィラー又はコア４Ｇを囲む。そして外ＩＩＩ　１
導部材４８は導線層４２を囲む。したがって導線層４２
は内側電導部材４４の外側表面と、外側電導部材４８の
内側表面との間の環状空間に位置する。電導部材４４は
第１図乃至第３図の導電部材１８および３８と同様の′
ものでよいが、電導部材４８は外側電導部材３２と同様
のものがよい。全体の構造を、第１図および第２におけ
る被覆３４と同様な被覆５０で囲む。適当な引き出し線
５２を前記の＠２０と同様に、内側電導部材の内部５５
に設ける。

多層構造においては、電導部材はそれぞれコネクタ／ヘ
ッダを介して適当な接地に接続され、接地面とともに接
地構造をなし、その層の信号送信導線を全長にわたって
シールドし、これにより信号導線の間の漏話を減少させ
る。

上記のような本発明の長所を知る当業者は、これに対し
て変更をなすことができる。したがってそれらの変形は
特許請求の範囲に記載にした本発明の技術的範囲内に含
まれるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、種々のケーブル素子が設けられ、説明のため
に軸方向に階段状に外側部分を除去した本発明の一実施
例に係る丸形ケーブル、第２図は第１図の２−２線に対
応する断面図、第３図は３層の導線層を有する本発明の
一実施例に係るケーブルの第２図とほぼ同様にさらに様
式化した断面図、第４図は単層の導線層を有する本発明の一実施例に係る
ケーブルの第２図とほぼ同様にさらに様式化した断面図
である。１０．１０′　・・・ケーブル、１２・・・コア、１Ｇ
・・・層、１８・・・電導部材、１８Ａ・・・内側アル
ミニウム化被覆、１８Ｂ・・・外側アルミニウム化被覆
、１８Ａ’　、１８Ｂ’　・・・アルミニウム層、１８
八″、１８Ｂ″・・・絶縁１！！Ｊ層、２０・・・引き
出し線、２２・・・ポリエステル被覆、２６・・・層、
２８・・・シールド、３０・・・電導部材、３２．３８
・・・電導部材、４０・・・層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の信号線および所定の接地電位に相互接続す
るために、端部がコネクタ内に適合されるケーブルであ
つて、個々の導線をケーブルの軸の周囲に層状に、かつ各層に
おいて上記各導線の軸が上記ケーブルの全長にわたつて
その層の他の導線の軸と実質的に平行になるように配置
してなり、上記各層内の導線は１本おきに絶縁され信号
伝送導線として接続することができ、上記層の少なくと
も１層において他の導線は接地導線として接続すること
ができる第１および第２の導線層と、上記第１および第２の層のそれぞれ半径方向外側に設け
た第１および第２の環状電導部材とを備え、上記電導部材は、それぞれ接地電位に接続することがで
き、上記電導部材、導線および接地電位の間でなされる
接続により、ケーブルに所定の電気特性を与え、上記電導部材は接地構造を規定し、動作中、各信号伝送
導線をその軸の全長にわたつて電気的にシールドするこ
とを特徴とするケーブル。
（２）各層の他の導線は接地導線として接続することが
できる特許請求の範囲第１項記載のケーブル。
（３）他方の層の他の導線は全て信号帰路導線として、
又は信号伝送導線として接続することができる特許請求
の範囲第１項記載のケーブル。
（４）上記第２の電導部材の半径方向外側に同心状に個
々の導線からなる１以上の導線層が設けられ、こうして
設けた導線層の少なくとも１層の半径方向外側に１以上
の電導部材が設けられた特許請求の範囲第１項記載のケ
ーブル。
（５）所定の信号線、信号帰路線および所定の接地電位
に相互接続するために、端部がコネクタ内に適合される
ケーブルであつて、個々の導線をケーブルの軸の周囲に層状に、かつ各層に
おいて上記各導線の軸が上記ケーブルの全長にわたつて
その層の他の導線の軸と実質的に平行になるように配置
してなり、上記各層内の導線は１本おきに絶縁され信号
伝送導線として接続することができ、上記層の少なくと
も１層において他の導線は信号帰路導線として接続する
ことができる第１および第２の導線層と、上記第１および第２の層のそれぞれ半径方向外側に設け
た第１および第２の環状電導部材とを備え、上記電導部材は、それぞれ接地電位に接続することがで
き、上記電導部材、導線および接地電位の間でなされる
接続により、ケーブルに所定の電気特性を与え、上記電導部材は接地構造を規定し、動作中、各信号伝送
導線をその軸の全長にわたつて部分的に電気的にシール
ドすることを特徴とするケーブル。
（６）各層の他の導線は信号帰路導線として接続するこ
とができる特許請求の範囲第５項記載のケーブル。
（７）他方の層の他の導線は、全て接地導線として又は
信号送信導線として接続することができる特許請求の範
囲第５項記載のケーブル。
（８）上記第２の電導部材の半径方向外側に同心状に個
々の導線からなる１以上の導線層が設けられ、こうして
設けた導線層の少なくとも１層の半径方向外側に１以上
の電導部材が設けられた特許請求の範囲第５項記載のケ
ーブル。
（９）所定の信号線、信号帰路線および所定の接地電位
に相互接続するために、端部がコネクタ内に適合される
ケーブルであつて、個々の導線をケーブルの軸の周囲に層状に、かつ各層に
おいて上記各導線の軸が上記ケーブルの全長にわたつて
その層の他の導線の軸と実質的に平行になるように配置
してなり、上記各層内の導線は１本おきに絶縁され信号
伝送導線として接続することができ、上記層の少なくと
も１層においては他の導線も信号伝送導線として接続す
ることができる第１および第２の導線層と、上記第１および第２の層のそれぞれ半径方向外側に設け
た第１および第２の環状電導部材とを備え、上記電導部材は、それぞれ接地電位に接続することがで
き、上記電導部材、導線および接地電位の間でなされる
接続により、ケーブルに所定の電気特性を与え、上記電導部材は接地構造を規定し、動作中、各信号伝送
導線をその軸の全長にわたつて部分的に電気的にシール
ドすることを特徴とするケーブル。
（１０）各層の導線は全て信号送信導線として接続する
ことができる特許請求の範囲第９項のケーブル。
（１１）他方の層の他の導線は全て、接地導線として又
は信号帰路導線として接続することができる特許請求の
範囲第９項記載のケーブル。
（１２）上記第２の電導部材の半径方向外側に同心状に
個々の導線からなる１以上の導線層が設けられ、こうし
て設けた導線層の少なくとも１層の半径方向外側に１以
上の電導部材が設けられた特許請求の範囲第９項記載の
ケーブル。
（１３）個々の導線をケーブルの軸の周囲に層状に、か
つ各層において上記各導線の軸が上記ケーブルの全長に
わたつてその層の他の導線の軸と実質的に平行になるよ
うに配置してなる１以上の導線層と、上記層の半径方向外側に設けた第１の環状電導部材と、上記層の半径方向内側に設けた第２の環状電導部材とを
備え、上記層内の導線は、１本おきに絶縁され信号伝送導線と
して接続することができ、この層の他の導線は全て接地
導線として又は全て信号帰路導線として又は全て信号伝
送導線として接続することができ、上記電導部材は、それぞれ接地電位に接続することがで
き、上記電導部材、導線および接地電位の間でなされる
接続により、ケーブルに所定の電気特性を与え、上記電導部材は接地構造を規定し、動作中、各信号伝送
導線をその軸の全長にわたつて少なくとも部分的に電気
的にシールドすることを特徴とする丸形ケーブル。
（１４）上記第２の電導部材の半径方向外側に同心状に
１以上の導線層が設けられ、こうして設けた層の半径方
向外側に１以上の電導部材が設けられた特許請求の範囲
第１３項記載のケーブル。