(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ本の導体束を備え、
前記ｎ本の導体束は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体と、を有し、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、単位長当りＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）であり、
前記ＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の少なくとも１つが他と異なり、
前記ｎ本の導体束のそれぞれにおける前記絶縁導体の本数と前記非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、
絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる、ことを特徴とする多心ケーブル。
【請求項２】
前記ｎ本の導体束のそれぞれにおける前記絶縁導体の本数と前記非絶縁導体の本数の比が、１：１〜４：１の範囲である、請求項１に記載の多心ケーブル。
【請求項３】
前記ｎ本の導体束のそれぞれにおける前記絶縁導体の本数と前記非絶縁導体の本数の比が、２：３以上、１：１未満の範囲であり、
前記ｎ本の導体束の、前記絶縁導体の直径の平均値と前記非絶縁導体の直径の平均値の比が、１．２：１以上、４：１以下の範囲である、請求項１に記載の多心ケーブル。
【請求項４】
長手方向に垂直な断面において、前記ｎ本の導体束の各絶縁導体の中心から近接する前記非絶縁導体の表面までの最短距離を前記絶縁導体の中心から当該絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値は、１〜１．３の範囲である、請求項１〜３に記載の多心ケーブル。
【請求項５】
前記ｎ本の導体束の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、０．０１回／ｍ以下である、請求項１〜４に記載の多心ケーブル。
【請求項６】
前記ｎ本の導体束の各絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗は、前記ｎ本の導体束の各非絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗よりも大きい、請求項1〜５の何れか一項に記載の多心ケーブル。
【請求項７】
ｎ本の導体束を備え、
前記ｎ本の導体束は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体と、を有し、前記少なくとも１本の絶縁導体および前記少なくとも１本の非絶縁導体は、単位長当たりＴ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）回撚られており、
前記ｎ本の導体束は、単位長当たりＴ１回撚られており、
前記Ｔ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）のうち、少なくとも１つが他と異なり、
前記ｎ本の導体束のそれぞれにおける前記絶縁導体の本数と前記非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、
絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる、ことを特徴とする多心ケーブル。
【請求項８】
それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体とを有するｎ本の導体束を、前記少なくとも１本の絶縁導体および前記少なくとも１本の非絶縁導体が前記導体束の長手方向における単位長当たりＴ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）回撚り、
撚られた前記ｎ本の導体束をまとめた導体群として当該導体群の長手方向における、単位長当たりＴ１回撚り、
前記Ｔ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）のうち、少なくとも１つが他と異なり、
前記ｎ本の導体束のそれぞれにおける前記絶縁導体の本数と前記非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、
絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる、ことを特徴とする多心ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多心ケーブル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブケーブルのような多心ケーブルを細径化し且つ製造コストを低減するために、信号を伝送する信号線に同軸ケーブルを使用しない構成とすることが知られている。特許文献１には、５本の絶縁導体と、１本の非絶縁導体とを有する多心ケーブルが記載されている。特許文献１に記載される多心ケーブルでは、５本の絶縁導体及び１本の非絶縁導体は、耐張力部材の外周に列状に配置され且つヘリカル状に巻回されている。特許文献１に記載される多心ケーブルは、絶縁導体及び非絶縁導体を列状に配置してヘリカル状に巻回するので、良好な可撓性を有することができる。また、特許文献１に記載される多心ケーブルは、同軸ケーブルを含まないので、細径化できると共に製造コストを低減することができる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載される多心ケーブルでは、非絶縁導体を介さずに絶縁導体が隣接する場合、５本のうち２本は非絶縁導体と隣接するものの、３本は非絶縁導体と隣接することなく、絶縁導体同士で隣接し、これらの隣接する絶縁導体は、信号線として絶縁導体の長手方向に亘って平行に配列されて信号線間の容量性カップリングが変化しない状態が連続するため、クロストークが増大する。このように、同一の間隔で平行に配置されることになり、クロストークが増大し、信号強度及び信号品質が劣化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、絶縁導体同士のみが隣接して配置される場合には、クロストークが増大し、信号強度及び信号品質が劣化するおそれがある。また、絶縁導体と非絶縁導体との位置を長手方向に亘ってランダムに変化させた場合であっても、これらの絶縁導体と非絶縁導体との互いの距離が大きく変動している場合には、特性インピーダンスが整合しなくなりノイズ及び反射波が増加して、多心ケーブルの伝送性能が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の絶縁導体及び複数の非絶縁導体の断面において、絶縁導体の近くに必ず非絶縁導体が配置されるとともに、ケーブルの長手方向に亘って、絶縁導体同士並びに絶縁導体及び非絶縁導体の位置関係がランダムに変化させることによって、伝送性能が低下するおそれが低い多心ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る多心ケーブルは、ｎ本の導体束を備え、ｎ本の導体束は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体と、を有し、導体束の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、単位長当りＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）であり、ＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の少なくとも１つが他と異なり、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる。
【０００８】
本発明に係る多心ケーブルは、導体束の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の少なくとも１つが他と異なるので、絶縁導体間の容量性カップリングを長手方向で変動させてクロストークを低減させることができる。また、本発明に係る多心ケーブルは、導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比を２：３〜４：１の範囲にすることで、絶縁導体が非絶縁導体の近くに配置され、絶縁導体の静電容量のバラツキを小さくすることができる。
ツイストペアと違って、本発明に係る多心ケーブルでは、絶縁導体とペアとなる非絶縁導体は固定されていない。つまり、同じ束にある絶縁導体と非絶縁導体がペアになることもあるし、隣接する別の導体束にある、絶縁導体と非絶縁導体がペアになることもある。そのような理由から、見た目の構造以上にランダムな状態となり、クロストーク低減効果を向上させている。更に、多数の絶縁導体とそれ以下の本数の非絶縁導体という構成であっても、導体束の中だけでなく、ケーブル全体の中で、絶縁導体の近くには必ず非絶縁導体が存在することにより、静電容量のバラツキ低減効果を一層向上させている。
【０００９】
また、本発明に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、１：１〜４：１の範囲であることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３以上、１：１未満の範囲であり、ｎ本の導体束の、絶縁導体の直径の平均値と非絶縁導体の直径の平均値の比が、１．２：１以上、４：１以下の範囲であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る多心ケーブルでは、導体束の長手方向に垂直な断面において、ｎ本の導体束の各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心からこの絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値は、１〜１．３の範囲であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る多心ケーブルは、各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値が１〜１．３の範囲であるので、特性インピーダンスの不整合に起因するノイズ及び反射波の増加による伝送性能の低下を防止できる。
【００１３】
また、本発明に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束の全体で、導体束全体の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、０．０１回／ｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束の全体で、導体束全体の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度が０．０１回／ｍ以下であるで、１００ｍ以上に亘って同一の断面形状となることがなく、絶縁導体間の容量性カップリングを導体束全体の長手方向で変動させて遠端クロストークを低減させることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束の各絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗は、ｎ本の導体束の各非絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗よりも大きいことが好ましい。
【００１６】
本発明に係る多心ケーブルでは、各絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗を各非絶縁導体を並列接続したときの合成抵抗よりも大きくすることにより、非絶縁導体が信号線として機能し、ノイズが増加することを防止できる。
【００１７】
さらに、本発明に係る多心ケーブルは、ｎ本の導体束を備え、ｎ本の導体束は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体と、を有し、少なくとも１本の絶縁導体および少なくとも１本の非絶縁導体は、単位長当たりＴ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）回撚られており、ｎ本の導体束は、単位長当たりＴ１回撚られており、Ｔ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）のうち、少なくとも１つが他と異なり、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されておらず、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる。
【００１８】
本発明に係る多心ケーブルは、絶縁導体および非絶縁体は単位長当たりの撚り回数の少なくとも１つが他の導体束のものと異なるので、絶縁導体間の容量性カップリングを長手方向で変動させて遠端クロストークを低減させることができる。また、本発明に係る多心ケーブルは、導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比を２：３〜４：１の範囲にすることで、絶縁導体の静電容量のバラツキを小さくすることができる。
【００１９】
さらに、多心ケーブルの製造方法は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体とを有するｎ本の導体束を、少なくとも１本の絶縁導体および少なくとも１本の非絶縁導体が導体束の長手方向における単位長当たりＴ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）回撚り、撚られたｎ本の導体束をまとめた導体群として当該導体群の長手方向における、単位長当たりＴ１回撚る、ことを含み、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、絶縁導体と非絶縁導体とのペアは固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる。
【００２０】
本発明に係る多心ケーブルの製造方法は、絶縁導体および非絶縁体を導体束の長手方向における単位長当たりの撚り回数撚り、このような導体束をｎ本準備し、各導体束の単位長当たりの撚り回数の少なくとも１つが他と異なるように撚るので、絶縁導体間の容量性カップリングを長手方向で変動させて遠端クロストークを低減させることができる。また、本発明に係る多心ケーブルは、導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比を２：３〜４：１の範囲にすることで、絶縁導体の静電容量のバラツキを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の絶縁導体及び複数の非絶縁導体の断面における位置を長手方向に亘ってランダムに変化させ且つ伝送性能が低下するおそれが低い多心ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る多心ケーブルの分解斜視図である。
【図２】絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が１：１〜４：１の多心ケーブルの導体群の長手方向に垂直な断面を例示する図であり、（ａ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が１：１のときの一例であり、（ｂ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：１のときの一例であり、（ｃ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が４：１のときの一例であり、（ｄ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：３のときの一例である。
【図３】図１に示す第１導体束、第２導体束、第３導体束及び第４導体束のそれぞれが他の導体束と撚られる前の側面図であり、（ａ）は第１導体束の側面図であり、（ｂ）は第２導体束の側面図であり、（ｃ）は第３導体束の側面図であり、（ｄ）は第４導体束の側面図である。
【図４】図１に示す第１導体束〜第４導体束のそれぞれがまとめて撚られる前後の長手方向に垂直な断面の位相関係を示す図である。
【図５】実施形態に係る多心ケーブルの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】導体束のそれぞれを撚るとき、及び導体束をまとめて撚るときに使用される撚り機を示す図である。
【図７】図６に示す撚り機の動作状態を示す図である。
【図８】「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を示すフローチャートである。
【図９】「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する第１の図である。
【図１０】（ａ）は「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する第２の図であり、（ｂ）は「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する第３の図である。
【図１１】比較例、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例、第６実施例、第７実施例の８本のケーブルのクロストークの周波数特性を示す図である。
【図１２】信号の周波数が２０〔ＭＨｚ〕のときに、ケーブルの含まれる絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率を変化させたときのクロストークの変化を示す図である。
【図１３】（ａ）は「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する第２の図であり、（ｂ）は「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する第３の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下図面を参照して、本発明に係る多心ケーブル及びその製造方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００２４】
（本発明に係る多心ケーブルの概要）
本発明に係る多心ケーブルは、それぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であるｎ本の導体束を備える。ここで、ｎ本の導体束の少なくとも１本は、導体束の長手方向に垂直な断面の形状が同一である頻度が他の（ｎ−１）本の導体束と異なる。このような構成を採用することにより、ケーブルを構成する導体束として、絶縁導体の近くに必ず非絶縁導体が隣り合う状態となる。また、ｎ本の導体束の少なくとも１本は、ｎ本の導体束の全体の長手方向に垂直な断面の形状が同一である頻度が他の（ｎ-１）本の導体束と異なるため、これらの導体束の断面の形状が同一である頻度が互いに同じ導体束で構成されたケーブルと比較して、ケーブルの長手方向において所定の長さまで同一の断面が出現する頻度が低下する。このように、本発明に係る多心ケーブルでは、複数の絶縁導体及び複数の非絶縁導体の断面における位置を長手方向に亘ってランダムに変化させ且つ伝送性能が低下するおそれを低くすることができる。
また、本発明に係る多心ケーブルでは、絶縁導体とペアとなる非絶縁導体は固定されていない。つまり、同じ束にある絶縁導体と非絶縁導体がペアになることもあるし、隣接する別の導体束にある、絶縁導体と非絶縁導体がペアになることもある。そのような理由から、見た目の構造以上にランダムな状態となり、クロストーク低減効果を向上させている。更に、多数の絶縁導体とそれ以下の本数の非絶縁導体という構成であっても、導体束の中だけでなく、ケーブル全体の中で、絶縁導体の近くには必ず非絶縁導体が存在することにより、静電容量のバラツキ低減効果を一層向上させている。
【００２５】
（実施形態に係る多心ケーブルの構成）
図１は、実施形態に係る多心ケーブルの分解斜視図である。
【００２６】
多心ケーブル１は、第１導体束１０と、第２導体束２０と、第３導体束３０と、第４導体束４０と、外部シールド５０と、シース６０とを有する。第１導体束１０は、第１１絶縁導体１１と、第１２絶縁導体１２と、第１３絶縁導体１３と、第１非絶縁導体１４とを有する。第２導体束２０は、第２１絶縁導体２１と、第２２絶縁導体２２と、第２３絶縁導体２３と、第２非絶縁導体２４とを有する。第３導体束３０は、第３１絶縁導体３１と、第３２絶縁導体３２と、第３３絶縁導体３３と、第３非絶縁導体３４とを有する。第４導体束４０は、第４１絶縁導体４１と、第４２絶縁導体４２と、第４３絶縁導体４３と、第４非絶縁導体４４とを有する。なお、多心ケーブル１では、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０はそれぞれ、３本の絶縁導体と、１本の非絶縁導体とを有するが、本発明に係る多心ケーブルでは、絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比は、２：３〜４：１の範囲であればよい。また、本発明に係る多心ケーブルでは、各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値が１〜１．３の範囲になるように、それぞれの導体束に含まれる絶縁導体及び非絶縁導体の合計の本数は１０本以下であることが好ましい。導体束において絶縁導体１本と非絶縁導体１本では、信号線数が少ないわりにケーブル全体径が大きくなりすぎるので、それぞれの導体束に含まれる絶縁導体及び非絶縁導体の合計の本数は３本以上が好ましい。
【００２７】
図２は、絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：３〜４：１の多心ケーブルの導体の長手方向に垂直な断面を例示する図である。図２（ａ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が１：１のときの一例であり、図２（ｂ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：１のときの一例であり、図２（ｃ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が４：１のときの一例であり、図２（ｄ）は絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：３のときの一例である。図２（ａ）〜２（ｄ）において、破線は導体束の領域を概念的に示すものである。
【００２８】
絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が１：１であるケーブルの導体部（以下、「コア」という）２００は、第１導体束２１０〜第４導体束２４０を有する。第１導体束２１０の絶縁導体２１１〜第４導体束２４０の絶縁導体２４１のそれぞれは、第１導体束２１０の非絶縁導体２１２〜第４導体束２４０の非絶縁導体２４２の何れかと近接して配置される。
【００２９】
絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：１であるコア３００は、第１導体束３１０〜第４導体束３４０を有する。第１導体束３１０の絶縁導体３１１、３１２〜第４導体束３４０の絶縁導体３４１、３４２のそれぞれは、第１導体束３１０の非絶縁導体３１３〜第４導体束３４０の非絶縁導体３４３の何れかと近接して配置される。
【００３０】
絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が４：１であるコア５００は、第１導体束５１０〜第４導体束５４０を有する。導体部５００の絶縁導体５１１〜５１４、５２１〜５２４、５３１〜５３４及び５４１〜５４４は、絶縁導体５４２を除き、第１導体束５１０の非絶縁導体５１５〜第４導体束５４０の非絶縁導体５４５の何れかと近接して配置される。絶縁導体５４２は、同じ第４導体束５４０の非絶縁導体５４５とは遠いが、異なる導体束となる第３導体束５３０の非絶縁導体５３５と近接している。そして、導体部５００では、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下となっている。なお、ここで用語「絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値」は、多心ケーブル１の長手方向に垂直な断面を複数ヶ所サンプリングし、その各断面における絶縁導体と非絶縁導体との関係における「導体束の各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値」を複数ヶ所計測した計測値の平均値をいう（以下、同じ）。一例では、サンプリングされる断面の数は５であり、１つの断面で計測される「導体束の各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値」の数は１２（断面を放射状に１２等分し、その等分された各スペースにおける任意の上記値を各１つずつ）である。
【００３１】
絶縁導体及び非絶縁導体の本数の比が２：３であるコア６００は、第１導体束６１０〜第４導体束６４０を有する。コア６００の絶縁導体６１２、６１３、６２１、６２３、６３２、６３３、６４２及び６４４は、非絶縁導体６１１、６１４、６１５、６２２、６２４、６２５、６３１、６３４、６３５、６４１、６４３及び６４５の何れかと近接して配置される。そして、コア６００では、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下となっている。
【００３２】
図１において、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０はそれぞれ、導体束の長手方向において単位長当たりＴ（１）、Ｔ（２）、Ｔ（３）、及びＴ（４）回の回数で左方向に撚られている。一例では、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０がまとめて撚られる撚りピッチＬ１は、６０ｍｍである。このときの第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の撚りピッチは、それぞれ、一例では４ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍである。
【００３３】
第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の絶縁導体はそれぞれ、銀メッキすず入り銅合金で形成された心材と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）で形成され、心材の周囲に配置される被覆層とを有する。第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の絶縁導体は、信号を伝送する信号線として機能する。第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の絶縁導体口径は互いに等しい。また、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の絶縁導体の心材の口径は互いに等しい。
【００３４】
第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の非絶縁導体は、絶縁導体の心材と同様に、銀メッキすず入り銅合金で形成される。第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の非絶縁導体はそれぞれ、接地されドレイン線として機能する。第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の非絶縁導体の口径は互いに等しく且つ第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の絶縁導体の心材の口径よりも大きい。
【００３５】
図３は第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０のそれぞれが他の導体束と撚られる前の側面図である。図３（ａ）は第１導体束１０の側面図であり、図３（ｂ）は第２導体束２０の側面図であり、図３（ｃ）は第３導体束３０の側面図であり、図３（ｄ）は第４導体束４０の側面図である。
【００３６】
第１導体束１０は、第１１絶縁導体１１、第１２絶縁導体１２、第１３絶縁導体１３及び第１非絶縁導体１４の順で左巻きに導体束の長手方向において単位長当たりＴ（１）回撚られることにより形成される。第２導体束２０は、第２１絶縁導体２１、第２２絶縁導体２２、第２３絶縁導体２３及び第２非絶縁導体２４の順で左巻きに導体束の長手方向において単位長当たりＴ（２）回撚られることにより形成される。第３導体束３０は、第３１絶縁導体３１、第３２絶縁導体３２、第３３絶縁導体３３及び第３非絶縁導体３４の順で左巻きに導体束の長手方向において単位長当たりＴ（３）回撚られることにより形成される。第４導体束４０は、第４１絶縁導体４１、第４２絶縁導体４２、第４３絶縁導体４３及び第４非絶縁導体４４の順で左巻きに導体束の長手方向において単位長当たりＴ（４）回撚られることにより形成される。
【００３７】
第１導体束１０において長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（１）は、第１導体束１０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（１）と等しく、第２導体束２０において長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（２）は、第２導体束２０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（２）と等しい。また、第３導体束３０において長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（３）は、第３導体束３０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（３）と等しく、第４導体束４０において長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（４）は、第４導体束４０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（４）と等しい。
【００３８】
一例では、第１導体束１０の撚りピッチＬ（１）は４ｍｍであり、第２導体束２０の撚りピッチＬ（２）は６ｍｍであり、第３導体束３０の撚りピッチＬ（３）は７ｍｍであり、第４導体束４０の撚りピッチＬ（４）は９ｍｍである。第１導体束１０〜第４導体束４０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（１）〜Ｔ（４）のそれぞれは、第１導体束１０〜第４導体束４０の撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）の逆数として規定される。すなわち、撚りピッチＬ（１）が４ｍｍのときの第１導体束１０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（１）は２５０回／ｍであり、撚りピッチＬ（２）が６ｍｍのときの第２導体束２０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（２）は１６６回／ｍである。また、撚りピッチＬ（３）が７ｍｍのときの第３導体束３０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（３）は１４２回／ｍであり、撚りピッチＬ（４）が９ｍｍのときの第４導体束４０の単位長当たりの撚り回数Ｔ（４）は１１１回／ｍである。また、第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれにおいて、導体束の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度ＡＦ（１）〜ＡＦ（４）は、それぞれの単位長当たりの撚り回数Ｔ（１）〜Ｔ（４）と同一回数になる。ここで、長手方向に垂直な断面が同一面である状態とは、絶縁導体及び非絶縁導体との間の位置関係が同一であることに加えて、断面の位相が同一であることが必要である。第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれは、導体束の長手方向に亘って同一の撚りピッチで絶縁導体及び非絶縁導体を撚っているため、絶縁導体及び非絶縁導体との間の位置関係は長手方向に亘って変化しない。しかしながら、第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれでは、長手方向に垂直な断面が、撚りピッチを１周期として徐々に位相が変化する。そこで、ここでは、絶縁導体及び非絶縁導体との間の位置関係が同一であるものの、断面の位相が一致しない場合は、長手方向に垂直な断面が同一面であるとしない。
【００３９】
図４は導体束が撚られた状態の長手方向の各断面において、同一断面が出現するまでの位相関係の経過を概念的に示す図である。図４（ａ）〜４（ｉ）のそれぞれにおいて、上段は第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０がまとめて撚られる前の状態を示し、下段は第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０がまとめて撚られた後の状態を示す。第１導体束１０〜第４導体束４０の撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）はそれぞれ、例えば４ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ及び９ｍｍである。また、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０がまとめて撚られた導体群の長手方向における撚りピッチＬ１は、６０ｍｍである。図４（ａ）は第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の位相が一致している状態を示す。図４（ｂ）〜４（ｉ）のそれぞれは、図４（ａ）に示す位置から３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、２２０ｍｍ、２４０ｍｍ及び２５２ｍｍ離れた位置の状態を示す。図４（ａ）〜４（ｉ）のそれぞれにおいて、丸で囲まれた数字はそれぞれ導体束の番号に対応するとともに、丸で囲まれた数字およびY字状の記号（以下、記号「Y」という）の向きは、各導体束の断面の位相の変化に対応して変化させたものである。すなわち、第１導体束１０は丸１で示され、第２導体束２０は丸２で示され、第３導体束３０は丸３で示され、第４導体束４０は丸４で示される。ここで、丸１〜丸４のそれぞれは、円の内部にそれぞれ「１」〜「４」の数字が配置された表記を示す。また、図４（ａ）〜４（ｉ）のそれぞれにおいて、記号「Ｙ」は断面における第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０のそれぞれの位相を示す。丸１〜丸４のそれぞれを上方に挟持して記号「Ｙ」が直立しているときの位相は「０」であり、丸１〜丸４のそれぞれを右側に挟持して記号「Ｙ」が右向きに９０度倒れているときの位相は「π／２」である。また、丸１〜丸４のそれぞれを下方に挟持して記号「Ｙ」が倒立しているときの位相は「π」であり、丸１〜丸４のそれぞれを左側に挟持して記号「Ｙ」が左向きに９０度倒れているときの位相は「３π／２」である。
【００４０】
図４（ａ）〜４（ｉ）の上段にそれぞれ示すように、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０のそれぞれは、撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）が互いに異なるので、それぞれの断面に現れる位相が相違する。撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）の最小公倍数に当たる長さである２５２ｍｍになるまで、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の全てが同一の位相となる断面は現れない。
【００４１】
図４（ａ）〜４（ｉ）の下段にそれぞれ示すように、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０を撚りピッチＬ１で撚ったとき、それぞれの断面に現れる位相は、撚りピッチＬ１に応じて更に変化する。すなわち、撚りピッチＬ１で撚ったとき、撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）及びＬ１の最小公倍数である１２６０ｍｍになるまで、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の全てが同一の位相となる断面は現れない。
【００４２】
前述した図１に示すように、外部シールド５０は、すずメッキ鈴入り銅合金からなる導線を編組して形成され、まとめて撚られた第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の外周面を不図示のＥＰＴＦＥテープを介して覆うように配置される。シース６０は、ポリ塩化ビニル（Polyvinyl Chloride、ＰＶＣ）で形成される保護被膜層であり、外部シールド５０の外周に配置される。
【００４３】
（実施形態に係る多心ケーブルの製造方法）
図５は多心ケーブル１の製造工程を示すフローチャートであり、図６は第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれを撚るとき、及び第１導体束１０〜第４導体束４０をまとめて撚るときに使用される撚り機を示す図である。また、図７は、図６に示す撚り機の動作状態を示す図である。
【００４４】
まず、第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれを撚る（Ｓ１０１）。次いで、Ｓ１０１において撚られた第１導体束１０〜第４導体束４０をまとめて撚って導体群を形成する（Ｓ１０２）。ここで導体群とは、ｎ本の導体束の全体に対応する。
【００４５】
撚り機８０は、第１回転板８１と、第２回転板８２と、第３回転板８３と、回転軸８４と、絞り口８５と、４つの巻き出し装置８６（３つのみ図示）とを有する。第１回転板８１、第２回転板８２及び第３回転板８３のそれぞれは、回転軸８４の周囲に回転可能に配置される。第１回転板８１は、一方の面に互いに９０度ずれた位置に、４つの巻き出し装置８６を回転可能に支持する。第２回転板８２は、４つの第２ケーブル貫通口８７が形成される。第３回転板８３は、１２個の第３ケーブル貫通口８８が形成される。１２個の第３ケーブル貫通口８８のそれぞれは、第２ケーブル貫通口８７よりも回転軸８４に近い位置に形成される。４つの巻き出し装置８６のそれぞれは、絶縁導体、非絶縁導体、又は絶縁導体及び非絶縁導体が撚られた導体束が巻き回される。４つの巻き出し装置８６のそれぞれに巻き回された導体の先端部は、第２ケーブル貫通口８７及び第３ケーブル貫通口８８を介して絞り口８５を貫通するように配置される。第１回転板８１、第２回転板８２及び第３回転板８３を同一の所定の回転速度で回転させると共に、絞り口８５を貫通するように配置された導体の先端部を所定の速度で水平方向に移動させることにより、所望のピッチで例えば４本の導体を撚ることができる。
【００４６】
第１導体束１０を撚るとき、４つの巻き出し装置８６のそれぞれに第１１絶縁導体１１、第１２絶縁導体１２、第１３絶縁導体１３及び第１非絶縁導体１４を巻き回し、巻き回した４本の導体の先端が絞り口８５を貫通するように配置する。そして、撚りピッチＬ（１）が４ｍｍになるように、第１回転板８１、第２回転板８２及び第３回転板８３を所定の回転速度で回転させると共に、導体の先端部を所定の速度で水平方向に移動させる。また、第１導体束１０〜第４導体束４０をまとめて撚るとき、４つの巻き出し装置８６のそれぞれに第１導体束１０〜第４導体束４０を巻き回し、巻き回した４本の導体束の先端が絞り口８５を貫通するように配置する。そして、第１回転板８１、第２回転板８２及び第３回転板８３を所定の回転速度で回転させると共に、導体束の先端部を所定の速度で水平方向に移動させる。
【００４７】
次いで、まとめて撚られた第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の外周面に外部シールド５０が形成される（Ｓ１０３）。一例では、外部シールド５０は、まとめて撚られた第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の回りにＥＰＴＦＥテープを介して導線を編むことによって形成される。そして、外部シールド５０の外周面にシース６０が形成される（Ｓ１０４）。一例では、シース６０は、溶解したＰＶＣを外部シールド５０の外周面に押し出すことにより形成される。
【００４８】
なお、図５〜７を参照して説明した多心ケーブルの製造方法は、本発明に係るケーブルの製造方法の一例であり、他の製造方法によって、本発明に係るケーブルを製造してもよい。例えば、本発明に係るケーブルは、第１回転板８１〜第３回転板８３が回転する撚り機８０の代わりに、送り出されたケーブルを受ける絞り口を回転させる撚り機を採用してもよい。
【００４９】
（実施形態に係る多心ケーブルの作用効果）
実施形態に係る多心ケーブルは、互いに異なる撚りピッチで撚られた複数の導体束をまとめて更に撚ることにより、絶縁導体をランダムに配置することで、長手方向の周期性を低減して、遠端クロストークを低減できる。遠端クロストークは、信号線が長手方向に亘って平行に配列されて信号線間の容量性カップリングが変化しない状態が連続する場合に発生する。実施形態に係る多心ケーブルでは、絶縁導体をランダムに配置することにより、絶縁導体間の容量性カップリングを長手方向で変動させて遠端クロストークを低減させている。すなわち、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束は何れも被覆されていないので、導体束をまとめて撚るときに互いに干渉しながら撚られる。このため、実施形態に係る多心ケーブルの長手方向に垂直な断面は、導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチの最小公倍数に当たる長さの間は同一の形状とはならない。
【００５０】
例えば、実施形態に係る多心ケーブルを超音波プローブケーブルとして使用する場合、周波数は数ＭＨｚ〜数１０ＭＨｚ程度であり、ケーブル長は４〜５ｍ程度である。実施形態に係る多心ケーブルをこのような条件で使用する場合、導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチの最小公倍数に当たる長さは、５〜１０ｍ程度とすればよい。しかしながら、導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチの最小公倍数に当たる長さは、１００ｍ以上であることが好ましい。導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチの最小公倍数に当たる長さを１００ｍ以上にすることにより、ｎ本の導体束の全体で、長手方向に垂直な断面の形状が同一である頻度は、０．０１回／ｍとすることができる。
【００５１】
ここで、用語「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」は、後述するように、導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチに基づいて規定される。導体束のそれぞれの長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、導体束それぞれの撚りピッチの逆数として規定される。例えば、多心ケーブル１における第１導体束１０の「長手方向に垂直な断面の形状が同一である頻度」は、第１導体束１０の撚りピッチＬ（１）が４ｍｍであるので、２５０回／ｍとなる。また、ｎ本の導体束の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、導体束それぞれの撚りピッチ、及び導体束をまとめて撚るときの撚りピッチの最小公倍数に当たる長さの逆数として規定される。
【００５２】
また、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束は何れも被覆されていないので、導体束に含まれる絶縁導体及び非絶縁導体は、導体束をまとめて撚るときの張力により、空隙を埋めるように近接して配置されることになる。導体束に含まれる絶縁導体及び非絶縁導体が近接して配置されることにより多心ケーブル内に形成される空隙の大きさが小さくなるので、実施形態に係る多心ケーブルの口径は小さくなる。
【００５３】
また、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束のそれぞれは、少なくとも１本の絶縁導体と、少なくとも１本の非絶縁導体とを有する。導体束のそれぞれが絶縁導体及び非絶縁導体のそれぞれを少なくとも１本有することにより、複数の絶縁導体のそれぞれと複数の非絶縁導体のそれぞれとの間の最小の距離は、所定の長さよりも短くすることができる。実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であることが好ましい。導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比を２：３〜４：１の範囲にすることで、実施形態に係る多心ケーブルは、絶縁導体の静電容量のバラツキを小さくすることができる。実施形態に係る多心ケーブルは、絶縁導体の静電容量のバラツキを小さくすることにより、特性インピーダンスの不整合に起因するノイズ及び反射波の増加による伝送性能の低下を防止できる。
また、絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３以上、１：１未満の範囲であり、絶縁導体の直径の平均値と非絶縁導体の直径の平均値の比が、１．２：１以上、４：１以下の範囲に設定することにより、絶縁導体とペアとなる非絶縁導体の本数が増えることにより、クロストークの低減効果を向上させることができるだけでなく、絶縁導体の直径の平均値と非絶縁導体の直径の平均値の比が、１：１よりも大きく４：１以下の範囲であるため、絶縁導体の直径の平均値と非絶縁導体の直径の平均値の比が１：１以下のものと比較して、すべての絶縁導体および非絶縁導体の全体の外径をより小さくすることができ、ケーブルの細径化を図ることができる。
【００５４】
（実施形態に係る多心ケーブルの変形例）
多心ケーブル１は、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０のまとめて撚られた４本の導体束を有するが、実施形態に係る多心ケーブルは、複数の導体束を有していればよい。すなわち、実施形態に係る多心ケーブルは、まとめて撚られた２本又は３本の導体束を有してもよく、まとめて撚られた５本以上の導体束を有してもよい。また、実施形態に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束をまとめて撚った導体群を更に複数本まとめて撚って多心ケーブルのコアを形成してもよい。すなわち、実施形態に係る多心ケーブルは、３階層以上の階層に亘って撚られたケーブルとしてもよい。
【００５５】
また、多心ケーブル１では、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０のそれぞれは、３本の絶縁導体と１本の非絶縁導体とを撚ることにより形成される。しかしながら、実施形態に係る多心ケーブルでは、複数の導体束のそれぞれは、少なくとも１本の絶縁導体と少なくとも１本の非絶縁導体とを有し且つ導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が２：３〜４：１の範囲であればよい。また、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束に含まれる絶縁導体の本数及び非絶縁導体の本数は、導体束毎に相違してもよい。
【００５６】
また、多心ケーブル１では、第１導体束１０〜第４導体束４０のそれぞれの撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）は４ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ及び９ｍｍであり、第１導体束１０〜第４導体束４０をまとめて撚ったときの撚りピッチＬ１は６０ｍｍである。しかしながら、実施形態に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束の撚りピッチＬ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の少なくとも１本が他と異なればよい。一方、ｎ本の導体束の撚りピッチＬ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）及びｎ本の導体束をまとめて撚ったときの撚りピッチＬ１の最小公倍数がより大きくなるようにＬ（Ｎ）及びＬ１規定すると、より長い距離に亘って絶縁導体をランダムに配置することができる。また、実施形態に係る多心ケーブルでは、ｎ本の導体束の撚りピッチＬ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の何れかは、一定の周期を有さずに、長さ方向に亘って変動するように形成されてもよい。
【００５７】
また、多心ケーブル１では、柔軟性および耐久性の観点から、導体束それぞれの撚り方向、及び導体束をまとめて撚るときの撚り方向は同一であるが、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束のいくつかの撚り方向を他の導体束の撚り方向及び導体束をまとめて撚る撚り方向と反対にしてもよい。また、実施形態に係る多心ケーブルでは、導体束のいくつかは、撚っていなくてもよい。導体束のいくつかの撚り方向を他の導体束の撚り方向及び導体束をまとめて撚る撚り方向と反対にする場合、反対方向に撚られる導体束の撚りピッチは、他の導体束の撚りピッチと比べて非常に大きなピッチとする。反対方向に撚られる導体束の撚りピッチを非常に大きなピッチとすることにより、導体束をまとめて撚るときに、反対方向に撚られた導体束は、他の導体束と互いに干渉しながら撚られることになる。これにより、反対方向に撚られた導体束の絶縁導体は、他の導体束の絶縁導体と同様に、絶縁導体間の距離の長手方向の周期性を低減することができる。
【００５８】
また、多心ケーブル１では、第１導体束１０、第２導体束２０、第３導体束３０及び第４導体束４０の非絶縁導体の口径は絶縁導体の心材の口径よりも大きいが、非絶縁導体の口径は絶縁導体の心材の口径よりも小さくてもよい。しかしながら、実施形態に係る多心ケーブルでは、非絶縁導体の合成抵抗が、絶縁導体の合成抵抗よりも大きいことが好ましい。ここで、非絶縁導体の合成抵抗は、所定の長さの多心ケーブルに含まれる非絶縁導体を並列接続したときの抵抗値であり、絶縁導体の合成抵抗は、非絶縁導体の合成抵抗を測定したケーブルと同一の多心ケーブルの絶縁導体を並列接続したときの抵抗値である。
【００５９】
（「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」の決定方法）
図８は「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を示すフローチャートであり、図９、１０（ａ）及び１０（ｂ）のそれぞれは「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定する処理を説明する図である。図１０（ａ）において、同一の導体束には同一のハッチングがされている。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に矢印Ａで示される円で囲まれた部分の拡大図である。
【００６０】
図８に示すように、まずオペレータは、「長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定するために使用されるケーブルを準備し（Ｓ２０１）、ケーブルの少なくとも一部が所望の距離に亘って水平方向に延伸するようにケーブルを固定する（Ｓ２０２）。次いで、オペレータは、ケーブルのシースを除去した（Ｓ２０３）後に、外部シールドを除去する（Ｓ２０４）ことにより、ケーブルのコアを取り出す（Ｓ２０５）。ここでは、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度」を決定するために使用されるコアは、３階層に亘って撚られたものについて説明する。すなわち、図９に示すように、３階層に亘って撚られて形成されたコアは、それぞれが小撚りピッチＬ（１）又はＬ（２）で絶縁導体及び非絶縁導体を小撚りされた４つの導体束を、中撚りピッチＬ１で中撚りしてまとめた４つの導体群を更に大撚りピッチＬ０で大撚りして形成される。小撚りして導体束を形成するとき、中撚りして導体群を形成するとき、及び大撚りしてコアを形成するときのいずれも、図６に示す撚り機８０が使用される。
【００６１】
次いで、オペレータは、４本の導体群を大撚りしたときの大撚りピッチＬ０を測定する（Ｓ２０６）。大撚りピッチＬ０は、Ｓ２０５で取り出されたコアの長手方向に同一の導体群が出現する間隔を測定することによって、測定する。なお、大撚りピッチＬ０は、コアの位置毎に長さが変化するおそれがあるので、複数の導体群について複数の位置で、同一の導体群が出現する間隔を測定し、測定値の平均値を大撚りピッチＬ０とすることが好ましい。
【００６２】
次いで、オペレータは、４本の導体束を中撚りしたときの中撚りピッチＬ１を測定する（Ｓ２０７）。中撚りピッチＬ１は、中撚りの導体群のそれぞれが大撚りされた導体群が巻回する方向に同一の導体束が出現する間隔を測定することによって、測定する。なお、中撚りピッチＬ１は、コアの位置毎に長さが変化するおそれがあるので、導体群毎に複数の位置で、同一の導体束が出現する間隔を測定し、測定値の平均値を中撚りピッチＬ１とすることが好ましい。
【００６３】
次いで、オペレータは、４本の導体を小撚りしたときの小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）を測定する（Ｓ２０８）。小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）はそれぞれ、導体束の長手方向に、同一の絶縁導体又は非絶縁導体が出現する間隔を測定することによって、測定する。なお、小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）は、導体の位置毎に長さが変化するおそれがあるので、導体束毎に複数の位置で、同一の絶縁導体又は非絶縁導体が出現する間隔を測定し、測定値の平均値を小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）とすることが好ましい。
【００６４】
次いで、オペレータは、それぞれの導体束について、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度を決定する（Ｓ２０９）。オペレータは、Ｓ２０８で測定された小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）の逆数をそれぞれ、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度として決定する。Ｓ２０８で小撚りピッチがＬ（１）と測定された導体束の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、小撚りピッチＬ（１）の逆数である。Ｓ２０８で小撚りピッチがＬ（２）と測定された導体束の長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、小撚りピッチＬ（２）の逆数である。
【００６５】
そして、オペレータは、４本の導体束で形成される導体群の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度を決定する（Ｓ２１０）。オペレータは、Ｓ２０７で測定された中撚ピッチＬ１、並びにＳ２０８で測定された小撚りピッチＬ（１）及びＬ（２）の最小公倍数の逆数を、４本の導体の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度として決定する。
【００６６】
（実施例１）
次に、比較例、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例及び第６実施例、及び第７実施例の８本のケーブルのクロストークを比較する。これらのコアのそれぞれは、４本の導体束、４本の導体群、及びコアの３階層で形成される。それらのケーブルのそれぞれにおいて、４本の導体束のそれぞれは、比較例および第１実施例では４本の絶縁導体と１本の非絶縁導体を小撚りして形成され、第２実施例では、４本の絶縁導体と２本の非絶縁導体を小撚りして形成され、第３及び第６実施例では、２本の絶縁導体と３本の非絶縁導体を小撚りして形成され、第４、第５及び第７実施例では、４本の絶縁導体と６本の非絶縁導体を小撚りして形成される。
また、４本の導体群のそれぞれは、４本の導体束を中撚りして形成される。そして、３階層に亘って撚られたケーブルのそれぞれのコアは、４本の導体群を大撚りして形成される。比較例、第１実施例、第２実施例及び第３実施例の３本のケーブルの絶縁導体の心材のサイズは４２ＡＷＧ（７本撚り、外径0.075ｍｍ）で、かつ0.0225ｍｍの肉厚で絶縁被覆されており、非絶縁導体のサイズは３８ＡＷＧ（外径0.12ｍｍ）である。第４及び第６実施例では、絶縁導体の心材のサイズは４２ＡＷＧ（７本撚り、外径0.075ｍｍ）で、かつ0.0225ｍｍの肉厚で絶縁被覆されており、非絶縁導体のサイズは４２ＡＷＧ（外径0.075ｍｍ）である。第５実施例では、絶縁導体の心材のサイズは４４ＡＷＧ（７本撚り、外径0.06ｍｍ）で、かつ0.03ｍｍの肉厚で絶縁被覆されており、非絶縁導体のサイズは４４ＡＷＧ（外径0.06ｍｍ）である。第７実施例では、絶縁導体の心材のサイズは４２ＡＷＧ（７本撚り、外径0.075ｍｍ）で、かつ0.11ｍｍの肉厚で絶縁被覆されており、非絶縁導体のサイズは４２ＡＷＧ（外径0.075ｍｍ）である。
比較例及び第１実施例では、導体束のそれぞれは、４本の絶縁導体と、１本の非絶縁導体とを有し、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下である。すなわち、比較例及び第１実施例では、各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値は、１〜１．３の範囲である。第２実施例では、導体束のそれぞれは、４本の絶縁導体と、２本の非絶縁導体とを有し、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下である。第３及び第６実施例では、導体束のそれぞれは、２本の絶縁導体と、３本の非絶縁導体とを有し、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下である。第４、第５および第７実施例では、導体束のそれぞれは、４本の絶縁導体と、６本の非絶縁導体とを有し、絶縁導体のそれぞれと非絶縁導体との間の距離の平均値は、非絶縁導体の口径の１．３倍以下である。すなわち、第２、第３、第４、第５、第６、第７実施例においても、各絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの最短距離を絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値の平均値は、１〜１．３の範囲である。表１〜５に、比較例、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例及び第５実施例の撚りピッチを示す。表１〜５において、Ｓは絶縁導体の数を示し、Ｇは非絶縁導体の数を示す。
【００６７】
【表１】
0005935054.tif 000002
【００６８】
【表２】
0005935054.tif 000003
【００６９】
【表３】
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【００７０】
【表４】
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【００７１】
【表５】
0005935054.tif 000006
【００７２】
比較例では、４本の導体束はそれぞれ１０ｍｍの小撚りピッチで形成され、４本の導体群は２５ｍｍの中撚りピッチで形成され、コアは８０ｍｍの大撚りピッチで形成される。このことから、比較例ではコアの長手方向において、上記のピッチの最小公倍数である４００ｍｍ付近で、断面に同一面が出現する。
【００７３】
第１実施例では、表２に示すように、４本の導体束のそれぞれは小撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）のそれぞれ異なり、これらの最小公倍数に当たる長さが長くなり、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度が小さくなるような小撚りピッチで形成される。このような構成では、コアの長手方向において、表２に記載のピッチの最小公倍数となる１０の１７乗を超えた値（ｍｍ）において、断面に同一面が出現する。このように、第１実施例では、小撚りピッチＬ（１）〜Ｌ（４）及び中撚りピッチＬ１の最小公倍数が比較例と比べても大きくなり、４本の導体の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度が小さくなるような中撚りピッチで形成される。また、第１実施例では、コアは、中撚りピッチのそれぞれよりも更に大きな素数の大撚りピッチで形成されている。
【００７４】
第２実施例では、表３に示すように、４本の導体束のそれぞれが、第１実施例と同一の小撚りピッチで形成されている。また、第２実施例では、第１実施例のそれぞれの中撚りピッチＬ１よりも大きな素数となる中撚りピッチで撚ることにより、４本の導体の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度が小さくなるよう形成されている。また、第２実施例では、コアは、第１実施例の大撚りピッチよりも更に大きな大撚りピッチで形成されている。
【００７５】
第３〜第７実施例でも、表４及び表５に示すように、４本の導体束のそれぞれが、第１実施例と同一の小撚りピッチで形成されている。また、第３〜第７実施例では、第１実施例のそれぞれの中撚りピッチＬ１よりも大きな素数となる中撚りピッチで撚ることにより、４本の導体の全体で、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度が小さくなるよう形成されている。また、第３〜第７実施例では、コアは、第１実施例の大撚りピッチよりも更に大きな大撚りピッチで形成されている。
【００７６】
図１１は、比較例、第１実施例〜第７の８本のケーブルのクロストークの周波数特性を示す図である。図１１において、横軸は信号の周波数〔ＭＨｚ〕を示し、縦軸はクロストークの大きさ〔ｄＢ〕を示す。また、矢印Ａが指すグラフは比較例の特性を示し、矢印Ｂが指すグラフは第１実施例の特性を示し、矢印Ｃが指すグラフは第２実施例の特性を示し、矢印Ｄが指すグラフは第３実施例の特性を示し、矢印Ｅが指すグラフは第４実施例の特性を示し、矢印Ｆが指すグラフは第５実施例の特性を示し、矢印Ｇが指すグラフは第６実施例の特性を示し、矢印Ｈが指すグラフは第７実施例の特性を示す。
ここで、第１〜第７実施例における、それぞれの絶縁導体および比絶縁導体をすべて撚り合わせた状態での導体全体の外径は、第１実施例では1.95ｍｍ、第２実施例では、2.1ｍｍ、第３実施例では1.6ｍｍ、第４実施例では2.1ｍｍ、第５実施例では1.8ｍｍ、第６実施例では1.5ｍｍ、第７実施例では1.6ｍｍである。このように、導体全体の本数が第２実施例よりも多い第４及び第５実施例であっても、絶縁導体の直径の平均値と非絶縁導体の直径の平均値の比を、第４実施例では８：５、第５実施例では２：１、第７実施例では約４：１に設定することで、第１及び第２実施例と比較して、絶縁導体が同じ本数で、かつ非絶縁導体の本数が多い状態であっても、すべての絶縁導体および非絶縁導体の全体の外径の大きさを第１および第２実施例以下にするすることができ、ケーブルの細径化が図られるとともに、クロストークの低減効果が図られることが確認された。
【００７７】
同図が示すように、クロストークは第３実施例（Ｄ）が一番低く、次いで、第６実施例（Ｇ）、第４実施例（Ｅ）、第７実施例（Ｈ）、第５実施例（Ｆ）、第２実施例（Ｃ）、第１実施例（Ｂ）そして比較例（Ａ）の順で大きくなる。第１〜第５実施例のケーブルは、２０〔ＭＨｚ〕程度の帯域まではいずれも、クロストークが２０〔ｄＢ〕を下回っている。このように、小撚りピッチ及び中撚りピッチの間の最小公倍数に当たる長さを長くして、導体及び導体束における、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度を小さくすることにより、クロストークを小さくすることができる。
【００７８】
なお、比較例、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例及び第５実施例の６本のケーブルのそれぞれにおいて、小撚り、中撚り及び大撚りの順で撚りピッチが大きくなるように形成されているが、実施形態に係るケーブルでは、階層を上げるごとに撚りピッチを大きくしなくてもよい。実施形態に係るケーブルでは、例えば、小撚りの撚りピッチの１つを中撚りの撚りピッチよりも大きくしてもよい。
【００７９】
（実施例２）
次に、非絶縁導体の本数と、絶縁導体の本数との比率を変化させたときのクロストークを比較する。ここでは、非絶縁導体の本数と、絶縁導体の本数との比率は、０：１６、１：１６、１：８（２：１６）、１：４（４：１６）、１：３（６：１８）、１：２（８：１６）及び１：１（１６：１６）と変化させる。なお、上記のかっこ内の数字は、絶縁体を１６本に統一した場合の非絶縁導体の本数と絶縁導体の本数との比率を表したものである。ここで、絶縁導体の心材のサイズは４２ＡＷＧであり、非絶縁導体のサイズは３８ＡＷＧである。
【００８０】
図１２は、信号の周波数が２０〔ＭＨｚ〕のときに、ケーブルの含まれる絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率を変化させたときのクロストークの変化を示す図である。図１２において、横軸は絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率を示し、縦軸はクロストークの大きさ〔ｄＢ〕を示す。
【００８１】
ケーブルの含まれる絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率が０：１６のとき、クロストークは−１０〔ｄＢ〕程度になり、ケーブルの含まれる絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率が１：４のとき、クロストークは−２０〔ｄＢ〕程度になる。また、ケーブルの含まれる絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数との比率が１：１のとき、クロストークは−３５〔ｄＢ〕程度になる。
【００８２】
図１３（ａ）はクロストークが−２０〔ｄＢ〕よりも小さいときの信号状態を示し、図１３（ｂ）はクロストークが−２０〔ｄＢ〕よりも大きいときの信号状態を示す。
【００８３】
図１３（ａ）に示すようにクロストークが−２０〔ｄＢ〕よりも大きいとき、信号の帯域幅が広くなり、良好な信号特性を得ることができない。一方、図１３（ｂ）に示すようにクロストークが−２０〔ｄＢ〕よりも小さいとき、信号の帯域幅が狭くなり、良好な信号特性を得ることができる。したがって、前述した図１１における第１および第２実施例が示すように、２０〔ＭＨｚ〕までは、良好な信号特性を得ることが確認された。
【００８４】
（実施例３）
次に、絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの距離を、絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離で除した値を変化させたときの特性インピーダンス及び損失を比較する。表６は、絶縁導体の中心から近接する非絶縁導体の表面までの距離（Ｌ）を、絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離（ｌ）で除した値を変化させたときの特性インピーダンス（Ｚｏ）及び損失（ロス）の変化を示す。ここで、（Ｌ／ｌ）が１のときは、非絶縁導体と絶縁導体とが接していることを示し、（Ｌ／ｌ）が２のときは、非絶縁導体と絶縁導体との間の距離が、絶縁導体の中心から絶縁導体の最外面までの距離の２倍であることを示す。
【００８５】
【表６】
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【００８６】
（Ｌ／ｌ）が１のときに０％であった損失は、（Ｌ／ｌ）が１．３のときに１０％になる。多心ケーブルを超音波プローブケーブル等として使用する場合、損失が１０％を超えると、良好な伝送性能が得られないと考えられる。
【００８７】
以下に示す、表６は、絶縁導体及び非絶縁導体の心材の材料として銀メッキすず入り銅合金を使用したときの絶縁導体及び非絶縁導体のそれぞれの合成抵抗を示す。ここで、絶縁導体及び非絶縁導体の合成抵抗のそれぞれは、ケーブルに含まれる絶縁導体及び非絶縁導体をそれぞれ並列接続したときの単位長さ当たりの抵抗値を示す。例えば、非絶縁導体の本数と絶縁導体の本数との比率が１：１６のとき、非絶縁導体の合成抵抗は１本の非絶縁導体の単位長さ当たりの抵抗値を示し、絶縁導体の合成抵抗は１６本の絶縁導体を並列接続したときの単位長さ当たりの抵抗値を示す。
【００８８】
【表７】
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【符号の説明】
【００８９】
１    多心ケーブル
１０、２０、３０、４０    導体束
１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３、４１〜４３    絶縁導体
１４、２４、３４、４４    非絶縁導体
５０    外部シールド
６０    シース
【要約】
【課題】複数の絶縁導体及び複数の非絶縁導体の断面における位置を長手方向に亘って変化させ且つ伝送性能が低下するおそれが低い多心ケーブルを提供する。
【解決手段】多心ケーブル１は、ｎ本の導体束１０〜４０を備え、ｎ本の導体束１０〜４０は、それぞれ少なくとも１本の絶縁導体１１〜１３と、少なくとも１本の非絶縁導体１４と、を有し、長手方向に垂直な断面に同一面が出現する頻度は、単位長当りＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）であり、ＡＦ（Ｎ）（Ｎ＝１〜ｎ）の少なくとも１つが他と異なり、ｎ本の導体束のそれぞれにおける絶縁導体の本数と非絶縁導体の本数の比が、２：３〜４：１の範囲であり、絶縁導体とペアとなる非絶縁導体は固定されていなく、各絶縁導体は、同じ導体束の非絶縁導体及び／又は異なる導体束の非絶縁導体とペアとなる。
【選択図】図１【図２】
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【図１１】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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