KR101387258B1 - 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신용 케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연합 페어가 발생하는 신호의 혼선을 케이블 내부 및 외부에서 효과적으로 차단하고 제조 공정을 단순화하여 생산 효율성을 높인 통신용 케이블에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블은, 절연 피복된 복수의 도선이 꼬여짐으로써 형성되는 적어도 둘 이상의 연합페어와, 상기 연합페어들을 각각 격리시키는 세퍼레이터와, 상기 연합페어들 및 세퍼레이터를 감싸는 자켓을 포함하고, 상기 세퍼레이터와 상기 자켓은 일체로 형성되도록 구현된다.

Description

세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블{CABLE FOR TELECOMMUNICATION HAVING ALL-IN-ONE JAKET AND SEPARATOR}

본 발명은 통신용 케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연합 페어가 발생하는 신호의 혼선을 케이블 내부 및 외부에서 효과적으로 차단하고 제조 공정을 단순화하여 생산 효율성을 높인 통신용 케이블에 관한 것이다.

통신 케이블은 음성 및 영상 등과 같이 고사양이 요구되는 신호를 전달할 수 있는 케이블의 한 종류로서, 이 데이터 케이블은 신호전송능력에 따라 카테고리(Category 또는 Cat.)라는 식별기호로 구분되며, 카테고리 중에서 5E 및 6의 등급이 널리 사용되고 있다.

통신 케이블이 최근에는 500MHz 이상의 주파수 대역으로 확장하여 상기 전송용량 기준으로 기존의 100Mbps나 1Gbps에서 10Gbps로 전송이 되도록 고주파 대역의 사용을 시도하고 있으며, 이 경우 케이블들 간의 외부간섭이 가장 큰 문제로 알려져 있어 이러한 외부간섭을 억제하는 제품군들의 개발이 활발히 진행되고 있다.

또한, 통신 케이블은 차폐여부에 따라 FTP(Foiled Twisted pair) 또는 STP(Shieled Twisted Pair)와 같은 차폐 케이블 및 UTP(Unshieled Twisted Pair)와 같은 비차폐 케이블로 나눌 수 있다.

간섭현상으로 인한 신호 분리의 어려움을 극복하기 위한 종래의 기술로는 DSP등에 의한 보상장비와 케이블의 구조를 보완한 차폐케이블등이 있다.

우선, DSP와 같은 보상장비를 이용할 경우 케이블 내부에 발생하는 간섭현상은 해결이 가능하지만 고주파 전송에 따른 전자기파의 영향으로 인근 케이블의 전송신호와 서로 간섭하는 현상인 외계간섭이 발생하여 신호 분리가 불가능한 문제가 있다.

다음으로 차폐케이블은 각각의 페어와 시스(Sheath) 층에 알루미늄 금속박으로 차폐를 한 구조를 갖지만, 이와 같은 금속박막 권취에 의한 전자기파 차폐특성이 있는 케이블의 경우에는 500~650MHz 범위의 고주파전송을 실시할 경우에 전자파에 의한 외계간섭 현상이 발생하지 않아 기술적으로 우수하지만, 허용도가 낮아 기술자의 설치기술에 따라 특성이 크게 변화되고 사소한 부주의에도 시스템 전체의 특성이 악화되는 문제가 있다.

결과적으로 UTP 케이블을 구조적으로 변형 설계하여 내부간섭 및 외부간섭을 억제하는 방향으로 개발이 되는 추세이며, 내부간섭으로는 연합페어간의 격리가 가능하도록 세퍼레이터(또는 세퍼레이터)를 형성하고 외부간섭으로는 외부자켓의 내외주면에 격벽이나 스페이서를 형성하는 다양한 형태의 구조를 갖는 통신 케이블이 제조되고 사용되고 있다.

하지만, 내부간섭 및 외부간섭을 위해 추가 형성되는 세퍼레이터나 스페이서의 형성에 따라 그 만큼 제조 공정이 복잡해질 수 밖에 없고 이로 인해 생산성 효율이 떨어지는 문제가 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연합페어를 효과적으로 분리 및 격리하여 연합페어가 발생하는 신호의 혼선을 케이블 내부 및 외부에서 효과적으로 차단할 수 있는 통신 케이블을 제공하고자 한다.

또한, 이러한 케이블을 제공함에 있어 생산 공정을 축소하여 생산 효율성을 높일 수 있는 케이블 구조 및 생산방법을 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블은, 절연 피복된 복수의 도선이 꼬여짐으로써 형성되는 적어도 하나의 연합페어와, 상기 연합페어들을 각각 격리시키는 세퍼레이터와, 상기 연합페어들을 감싸는 자켓을 포함하고, 상기 세퍼레이터와 상기 자켓은 일체로 형성되도록 구현된다.

여기서, 상기 자켓의 두께는 0.5 내지 1.0mm로 형성되어 케이블간의 외계간섭을 억제하도록 구현된다.

여기서, 상기 세퍼레이터와 자켓은 동일한 재질로 이루어지도록 하여 생산시 동시 생산 공정을 가능하게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 연합페어는 2개 이상으로 이루어지고, 각각의 연합페어 내부의 도선들 각각은 서로 다른 피치로 꼬여지도록 구현하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블은, 절연 피복된 복수의 도선이 꼬여짐으로써 형성되는 적어도 둘 이상의 연합페어와, 상기 연합페어들을 각각 격리시키며, 케이블의 중심에서 외측 양방향으로 돌출된 한 쌍의 세퍼레이터 돌기부와 상기 한 쌍의 세퍼레이터 돌기부로부터 직선으로 케이블 외측 양방향으로 연장되어 형성된 직선부를 포함하는 세퍼레이터와, 상기 연합페어들 및 상기 세퍼레이터를 감싸며, 상기 세퍼레이터 돌기부와 대응되는 위치에 상기 케이블의 중심을 향해 돌출된 한 쌍의 자켓 돌기부를 포함하는 자켓을 포함하고, 상기 세퍼레이터와 상기 자켓은 일체로 형성되도록 구현된다.

여기서, 상기 자켓의 단면은 다각형 구조를 갖을 수 있다.

여기서, 상기 연합페어들 각각은 상기 다각형 구조의 자켓의 꼭지점과 상기 케이블 중심을 연결하는 사선 위에 위치되도록 구현하여 인접케이블의 페어와의 외계간섭의 방지 효과를 크게 개선할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블 제조방법은, 절연 피복된 복수개의 도선들을 꼬아서 둘 이상의 연합페어를 형성하는 연합공정과, 상기 연합페어를 소정의 형태를 갖는 다이스를 통해 압출하여 상기 연합페어를 격리시키는 세퍼레이터와 상기 연합페어의 피복인 자켓을 동시에 성형하는 집합/시스공정으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 다이스는 상기 세퍼레이터를 형성시키기 위한 세퍼레이터용 다이스홀, 상기 자켓을 형성시키기 위한 시스용 다이스홀 및 상기 세퍼레이터용 다이스홀과 시스용 다이스홀에 의해 형성되는 연합페어 안착홀을 갖도록 구현될 수 있다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 연합페어를 효과적으로 분리 및 격리하여 연합페어가 발생하는 신호의 혼선을 케이블 내부 및 외부에서 효과적으로 차단할 수 있고, 생산 공정을 축소하여 생산 효율성을 높일 수 있는 통신 케이블 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 제조 공정의 모식도이다.
도 4는 도 3에서의 다이스와 다이스 홀 구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 공정순서도와 종래의 공정순서도의 비교 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 구조, 그 제조방법 및 그 작용효과에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블은 연합페어(11), 세퍼레이터(12) 및 자켓(13)을 포함하여 이루어진다.

연합페어(11)는 절연 피복된 도선(11a, 11b) 한 쌍을 가지고 있으며, 페어를 이루는 두 도선(11a, 11b)이 서로 꼬여진 형태를 갖는다. 연합페어(11)의 도선(11a, 11b)은 소정 범위의 피치(Pitch)로 꼬여지며, 4가닥의 연합페어(11)들 각각의 피치는 서로의 신호 간섭을 억제하기 위해 서로 다른 피치로 꼬여져 제조된다. 도선들이 꼬여진 복수의 연합페어(11)는 각각의 내부 피치 조건이 동일하거나 유사할 경우 케이블내 페어간 크로스토크가 쉽게 발생하므로 각각 서로 상이한 피치조건으로 제작한다. 연합페어(11)는 두 가닥의 도선으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 두 가닥 이상의 도선이 될 수도 있다.

세퍼레이터(12)는 자켓(13)의 내측에 위치하며, 4개의 연합페어(11)를 서로 격리시켜 도선 페어간 내부간섭 현상을 방지하면서 케이블의 형태를 유지시킨다. 세퍼레이터(12)는 크로스 형태로 형성될 수 있다.

자켓(13)은 폴리에틸렌, PVC, 또는 올레핀(Olefin)계 고분자 물질 등으로 이루어질 수 있으며, 복수의 연합페어(11) 집합을 감싸는 자켓 형태를 갖는다.

여기서, 세퍼레이터(12)와 자켓(13)은 일체의 형태로 제조되는 구조를 갖으며, 이는 기존의 자켓을 형성하는 압출 다이스 공정에 의해 세퍼레이터(12)와 자켓(13) 동시에 압출하여 제조될 수 있다.

종래에는 세퍼레이터(12)와 자켓(13)이 분리된 구조를 갖는 데, 분리 구조는 생산과정에서 별도의 공정을 거치게 되므로 생산성 효율의 문제가 발생한다.

세퍼레이터(12)와 자켓(13)의 일체 형성은 생산공정의 축소 및 이로 인한 생산성 효율의 극대화를 이룰 수 있게 된다.

케이블간의 외계 간섭은 자켓(13)의 두께를 기존보다 크게 형성하는 것으로서 해결이 가능하며, 종래의 자켓의 두께는 0.5mm 이하로 설계되나 본 발명의 자켓(13)의 두께는 0.5 내지 1.0mm로 형성되어 케이블간의 외계 간섭을 억제할 수 있도록 설계된다.

상술한 본 발명의 통신 케이블의 제조방법을 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 제조 공정의 모식도이며, 도 4는 도 3에서의 다이스와 다이스 홀 구조의 단면도이다.

절연 피복된 한 쌍의 도선을 꼬아서 연합페어(21 내지 24)를 사전 제조한다. 연합페어(21 내지 24)를 압출기(25)에 인입시킨 후 난연특성의 PVC컴파운드(또는 이에 준하는 재질)에 안정적인 가공특성을 나타내도록 첨가제를 첨가한 뒤 다이스(26)를 통과시키면서 압출하여 집합연선을 제조하면서 함께 외표면을 피복하는 시스 공정을 동시에 수행하여 통신 케이블(27)을 제조한다.

각각의 연합페어(21 내지 24)는 다이스(26)에 형성된 연합페어 안착홀(29)에 각각 대연되어 다이스(26) 내부로 인입되도록 하며, 연합페어(21 내지 24)들은 연합페어 안착홀(29)에 안치된 채로 시스용 다이스홀(28a)에 의해 자켓(13)이 형성되고 동시에 세퍼레이터용 다이스홀(28b)에 의해 세퍼레이터(12)가 형성되면서 연합페어(21 내지 24)들의 집합공정과 시스공정이 함께 이루어진다.

이러한 통신 케이블 제조공정은 종래에 비해 공정 축소가 가능하여 생산 효율성을 극대화시키게 되며, 도 5를 통해 다시 한 번 종래의 생산공정과 비교해 보도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 공정순서도와 종래의 공정순서도의 비교 블록도이다.

도 5의 (A)는 종래의 통신 케이블 제조공정이고, (B)는 본 발명에 따른 통신 케이블 제조공정이다.

(A)에 나타난 것과 같이, 종래에는 절연 피복된 한 쌍의 도선을 하나로 꼬는 연합공정(51a)이 진행되고, 이어서 연합된 도선의 각 페어를 격리시키기 위한 격벽으로 이루어진 세퍼레이터 및 연합페어를 일정한 피치로 꼬아주는 집합공정(51b)이 진행되며, 마지막으로 연합페어들을 보호하기 위해 플라스틱 재질로 자켓을 씌우는 시스공정(51c)으로 마무리된다.

이에 비해 (B)에 나타난 것과 같이, 본 발명에 따른 통신 케이블은 절연 피복된 한 쌍의 도선을 하나로 꼬아 연합페어(11)를 형성하는 연합공정(52a)이 진행되고, 이어서 연합된 도선의 각 연합페어(11)를 격리시키기 위한 세퍼레이터(12) 및 연합페어(11)들을 보호하기 위한 자켓(시스) 형성 공정이 동시에 이루어지는 집합 및 시스공정(52b)으로 마무리된다.

본 발명의 통신 케이블 공정(B)에서는 종래의 집합공정(51b)과 시스공정(51c)이 각각 별개의 공정으로 이루어진 것을 집합과 시스공정을 동시에 진행(52b)함으로써 생산 공정을 단축시키고 이로써 생산 효율성을 높일 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블의 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블은 연합페어(61), 세퍼레이터(62) 및 자켓(63)을 포함하여 이루어진다.

연합페어(61)는 절연 피복된 도선(61a, 61b) 한 쌍을 가지고 있으며, 페어를 이루는 두 도선(61a, 61b)이 서로 꼬여진 형태를 갖는다. 연합페어(61)의 도선(61a, 61b)은 소정 범위의 피치(Pitch)로 꼬여지며, 4가닥의 연합페어(61)들 각각의 피치는 서로의 신호 간섭을 억제하기 위해 서로 다른 피치로 꼬여져 제조된다.

세퍼레이터(62)는 자켓(63)의 내측에 위치하며, 케이블 중심에서 외측 방향으로 돌출된 세퍼레이터 돌기부(62a)와 세퍼레이터 돌기부(62a)로부터 외측으로 직선으로 연장된 직선부(62b)를 포함하여 형성된다.

자켓(63)은 연합페어(61) 및 세퍼레이터(62)를 외측에서 감싸는 보호층 겸용 외부 자계의 차단 기능을 하며, 세퍼레이터 돌기부(62a)와 대응되는 위치에 케이블 중심측을 향하여 돌출된 자켓 돌기부(63a)가 형성된다.

세퍼레이터 돌기부(62a)와 자켓 돌기부(63a)는 서로 마주 보며 형성되며 그 사이에서 일부 공기층이 형성된다.

즉, 케이블 내에는 일자형 세퍼레이터(62) 및 자켓(63)이 만남으로써 상 하단의 2개의 격실이 형성되며, 이에 각 2쌍의 페어쌍을 격리시키고, 세퍼레이터 돌기부(62a)와 자켓 돌기부(63a)가 마주하면서 형성되는 공기층은 각 격실의 인접 페어쌍을 격리하기 위한 목적과 함께 유전율 개선을 위한 최대한의 공기층 확보를 가능하게 하여 연합페어(61)간의 내부 자계 간섭을 줄이는 효과를 가져오게 한다.

세퍼레이터(62) 및 자켓(63) 그리고, 세퍼레이터 돌기부(62a)와 자켓 돌기부(63a)에 의해 4개의 연합페어(61)들은 서로 격리되고, 도선 페어간 내부간섭 현상을 방지하면서 케이블의 형태를 유지하게 된다.

자켓(63)의 외형 구조는 도 2의 실시예와 달리 다각형 구조를 가지며 이는 인접케이블 내의 페어간의 간격을 최대한 이격시켜 외부자계(Ailen Crosstalk)를 보다 더 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 도 6에서와 같이 다각형의 꼭지점과 케이블의 중심선을 잇는 사선 위에 격실들(또는 연합페어(61))이 위치되도록 형성되어 인접케이블 내의 연합페어와의 실질적인 이격거리가 길어지게 되어 외계자계 방지 효과를 이룰 수 있게 된다.

이렇게 제작된 본 발명의 통신 케이블은 종래의 통신 케이블에 비해 생산 공정의 축소에 기한 생산 효율성 증대의 효과를 가져오며, 종래의 통신 케이블에 비해 내부간섭 및 외부간섭의 차단 효과도 동일한 것으로 나타나 결과적으로 동일한 기술적 특성을 갖는 통신 케이블을 제작함에 있어 통신 케이블의 구조의 설계 변경과 이로 인한 생산 공정의 효율성을 극대화할 수 있다는 결과를 얻을 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11a, 11b, 61a, 61b : 도선
11, 21, 22, 23, 24, 61, 62 : 연합페어
12, 62 : 세퍼레이터 13, 63 : 자켓
25 : 압출기 26 : 다이스
27 : 통신 케이블 28a : 시스용 다이스홀
28b : 세퍼레이터용 다이스홀 29 : 연합페어 안착홀
62a : 세퍼레이터 돌기부 62b : 직선부
63a : 자켓 돌기부

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 절연 피복된 복수의 도선이 꼬여져 형성되는 연합페어가 둘 이상 형성되는 연합페어들과,
   상기 연합페어들을 각각 격리시키며, 케이블의 중심에서 외측 양방향으로 돌출된 한 쌍의 세퍼레이터 돌기부와 상기 한 쌍의 세퍼레이터 돌기부로부터 직선으로 케이블 외측 양방향으로 연장되어 형성된 직선부를 포함하는 세퍼레이터와,
   상기 연합페어들 및 상기 세퍼레이터를 감싸며, 상기 세퍼레이터 돌기부와 대응되는 위치에 상기 케이블의 중심을 향해 돌출된 한 쌍의 자켓 돌기부를 포함하는 자켓을 포함하고,
   상기 세퍼레이터와 상기 자켓은 일체로 형성되는, 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블.
6. 제5항에 있어서,
   상기 자켓의 단면은 다각형 구조를 갖는, 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블.
7. 제6항에 있어서,
   상기 연합페어들 각각은 상기 다각형 구조의 자켓의 꼭지점과 상기 케이블 중심을 연결하는 사선 위에 위치되는, 세퍼레이터 및 자켓 일체형 통신용 케이블.
8. 삭제
9. 삭제

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