(57)【要約】【課題】ケーブル外被が裂けても、高い電流が流れる内部の電気伝送線が露出しない通信用集合ケーブルを提供することを目的とする。【解決手段】通信用集合ケーブル１は、２本以上の電気伝送線４と、２本以上の電気伝送線４を周方向に覆う抗張力体層３と、抗張力体層３の周囲に、抗張力体層３と接するように配置された外被２と、を備え、抗張力体層３は、アラミド繊維から成る編組構造を有するとともに、外被２よりも高い抗張力特性を有し、外被２に対して可動である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上の電気伝送線と、
前記２本以上の電気伝送線を周方向に覆う抗張力体層と、
前記抗張力体層の周囲に、前記抗張力体層と接するように配置された外被と、を備え、
前記抗張力体層は、アラミド繊維から成る編組構造を有するとともに、前記外被よりも高い抗張力特性を有し、前記外被に対して可動である、通信用集合ケーブル。
【請求項２】
前記編組構造は、複数の単位帯が交互に編まれて構成され、
前記複数の単位帯は、互いに所定の傾き角度を有して配置され、
前記傾き角度は、前記抗張力体層の表面上にある軸で前記通信ケーブルの延在する方向と平行な軸に対して４５°より小さい、請求項１に記載の通信用集合ケーブル。
【請求項３】
前記単位帯の幅をｗ、前記傾き角度をθとしたときに、ｗ／ｃｏｓθが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も大きい直径よりも小さくなるように、前記単位帯の幅と、前記傾き角度とが設定されている、請求項２に記載の通信用集合ケーブル。
【請求項４】
前記単位帯の前記幅ｗが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も大きい直径よりも小さい、請求項３に記載の通信用集合ケーブル。
【請求項５】
前記ｗ／ｃｏｓθが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も小さい直径よりも小さくなるように、前記単位帯の幅と前記傾き角度とが設定されている、請求項３に記載の通信用集合ケーブル。
【請求項６】
前記単位帯の前記幅ｗが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も小さい直径よりも小さい、請求項４または請求項５に記載の通信用集合ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に保護層を有する通信ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、携帯端末などとその周辺機器間での通信には、情報量の増大化や通信方法の複雑化に伴い、複数の通信線などを集合化して１本のケーブルにした通信ケーブルが用いられることが多くなっている。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、１本のケーブル内に、信号伝送用の通信線に加えて、電源供給用の電線が含まれる例が示されている。
【０００４】
一方このような通信ケーブルは、ゲーム機でも利用されることが多くなっている。例えば、バーチャルリアリティを利用したゲーム機では、ユーザがヘッドマウントディスプレイを装着し、このヘッドマウントディスプレイと通信ケーブルで接続された、リモートコントローラをユーザが手に持ち、さらに、リモートコントローラとゲーム機本体とが通信ケーブルで接続された状態で、ユーザが身体を動かしたりしてゲームを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１６１７６号公報
【特許文献２】特開平８−１２９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーザがケーブルに接続される機器を装着して身体を動かしながらゲームをする場合、ケーブルには局所的に大きな曲げが加わった状態で張力がかかることがある。この際、図６に示すように、曲げられた部分での、曲げ方向に対するケーブル１１の外側には引き延ばす力が大きく加わり、外被１２が裂けることがある。ケーブル１１が複数の通信線などが集合化されたケーブルの場合、通常、内部の各通信線などは互いに固定されていない。また、各通信線が密に配置されて集合化されていても、各通信線の断面形状は通常円形であるため、ケーブル内には空間が存在する。このため、各通信線は互いに動くことが可能であり、ケーブル１１がゲームをするユーザの動きに合わせて動かされたり、ケーブル１１に曲げが加わったりすると、内部の各通信線同士が押し合う動きをする。このようなケーブル１１の特性により、外被１２が裂けた部分から、内部の電気伝送線１４が露出する可能性がある。内部の電気伝送線１４に大きな電流が流れている場合、露出した電気伝送線１４が人体に触れると危険である。
【０００７】
上記のような人体への危険を防ぐためには、ケーブルの外被を裂けないように強固にすればよいが、ケーブルを身体にまとったような状況で実施するゲーム機などでは、ケーブルに触れた感触、太さや柔らかさが重視されるため、ケーブル外被を厚くしたり、ケーブル外被に強固な材料を用いたりすることは難しい。
【０００８】
本発明では、局所的な曲げなどでケーブル外被が裂けても、安全性が確保できる通信用集合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】
【０００９】
上述した課題を解決するための、本発明の一実施形態による通信用集合ケーブルは、２本以上の電気伝送線と、前記２本以上の電気伝送線を周方向に覆う抗張力体層と、前記抗張力体層の周囲に、前記抗張力体層と接するように配置された外被と、を備え、前記抗張力体層は、アラミド繊維から成る編組構造を有するとともに、前記外被よりも高い抗張力特性を有し、前記外被に対して可動である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、局所的な曲げなどによって外被が裂けた場合でも、安全性を確保できる通信用集合ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る通信用集合ケーブルの断面構造の図である。
【図２】第一実施形態に係る通信用集合ケーブルの抗張力体層の構造を説明するための図である。
【図３】図２の一部を拡大した図である。
【図４】抗張力体層に加わる張力を説明するための図である。
【図５】抗張力体層の別の構造を示す図である。
【図６】ケーブルに局所的な曲げが加わり、曲げ外側の外被が裂ける状況を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の通信用集合ケーブルの実施形態は、以下のような構成を備える。
【００１３】
（項目１）
２本以上の電気伝送線と、前記２本以上の電気伝送線を周方向に覆う抗張力体層と、前記抗張力体層の周囲に、前記抗張力体層と接するように配置された外被と、を備え、前記抗張力体層は、アラミド繊維から成る編組構造を有するとともに、前記外被よりも高い抗張力特性を有し、前記外被に対して可動である。
この構成によれば、通信用集合ケーブルの外被の内側で、編組されたアラミド繊維が電気伝送線を一括して覆っているため、局所的な曲げなどによって外被が裂けた場合でも、電気伝送線同士が押し合って一部が突き出すことが防げるので、電気伝送線が外部に露出しにくくなり、安全性を確保することができる。
【００１４】
（項目２）
前記編組構造は、複数の単位帯が交互に編まれて構成され、前記複数の単位帯は、互いに所定の傾き角度を有して配置され、  前記傾き角度は、前記抗張力体層の表面上にある軸で前記通信ケーブルの延在する方向と平行な軸に対して４５°より小さい。
この構成によれば、抗張力体層に張力がかかった場合、これを構成する単位帯のうち同じ向きに配置された隣り合う単位帯を、互いに引き離す力が小さくなるため、局所的な曲げなどによって外被が裂けた場合に、内部の電気伝送線が露出することを防止できる。
【００１５】
（項目３）
前記単位帯の幅をｗ、前記傾き角度をθとしたときに、ｗ／ｃｏｓθが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も大きい直径よりも小さくなるように、前記単位帯の幅と、前記傾き角度とが設定されている。
この構成によれば、通常大きな電流が流れる、最も大きい直径を有する電気伝送線に対して、単位帯が緻密に編まれていることにより、局所的な曲げなどにより外被が裂けた場合に、大きな電流が流れる電気伝送線の露出を確実に防止でき、安全性が確保される。
【００１６】
（項目４）
前記単位帯の前記幅ｗが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も大きい直径よりも小さい。
この構成によれば、通常大きな電流が流れる、最も大きい直径を有する電気伝送線に対して、単位帯がより緻密に編まれていることにより、局所的な曲げなどにより外被が裂けた場合に、大きな電流が流れる電気伝送線の露出をより確実に防止でき、安全性が確保される。
【００１７】
（項目５）
前記ｗ／ｃｏｓθが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も小さい直径よりも小さくなるように、前記単位帯の幅と前記傾き角度とが設定されている。
この構成によれば、通信用集合ケーブルに含まれるすべての電気伝送線に対して、単位帯が緻密に編まれていることにより、局所的な曲げなどにより外被が裂けた場合に、電流が流れる電気伝送線の露出を確実に防止でき、安全性が確保される。
【００１８】
（項目６）
前記単位帯の前記幅ｗが、前記２本以上の電気伝送線の直径のうち、最も小さい直径よりも小さい。
この構成によれば、通信用集合ケーブルに含まれるすべての電気伝送線に対して、単位帯がより緻密に編まれていることにより、局所的な曲げなどにより外被が裂けた場合に、電流が流れる電気伝送線の露出をより確実に防止でき、安全性が確保される。
【００１９】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係る通信用集合ケーブル１の断面構造を示している。図１の紙面方向が通信用集合ケーブル１の長手方向になる。通信用集合ケーブル１の内部には複数の電気伝送線４が含まれている。本実施形態では、電気伝送線４は、電源供給用電線４ａ、通信信号用電線４ｂ、およびグランド用電線４ｃであるが、電気伝送線４はこれらに限らず、例えば、制御用の電線などを含んでいても良い。
【００２１】
複数の電気伝送線４が集合化された周囲を、抗張力体層３が覆っており、その周囲を外被２が覆っている。抗張力体層３と外被２とは接して配置されているが、外被２に対して抗張力体層３は固定されておらず、両者が独立して動くことが可能である。
【００２２】
本実施形態における例では、電源供給用電線４ａの直径は１ｍｍ、通信信号用電線４ｂの直径は０．３５ｍｍ、グランド用電線４ｃの直径は１ｍｍである。各電気伝送線４の詳細な構造は図示していないが、電源供給用電線４ａは中心に導体があり、その周囲が絶縁層で覆われた構造を有している。通信信号用電線４ｂは、電源供給用電線４ａと同様に、中心に導体がありその周囲が絶縁層で覆われた構造を有していてもよいし、撚線あるいは単線を中心導体とし、その周囲が絶縁層、外部導体層、電気伝送線個別の外被で順に覆われた同軸電線の構造を有していてもよい。グランド用電線４ｃは、導体のみで構成されていてもよく、さらに周囲に絶縁層を有していてもよい。
【００２３】
また、本実施形態における例では、外被２の厚さは０．５ｍｍであり、抗張力体層３の厚さは０．２ｍｍであり、通信用集合ケーブル１の外径は３．８ｍｍである。
【００２４】
外被２は、ポリエチレンの樹脂で形成されている。ポリエチレンの引張強さは、例えば３０ＭＰａである。外被２には、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンなどの樹脂も用いることができる。
【００２５】
図２は、通信用集合ケーブル１の長手方向と直交する方向から、抗張力体層３を見たときの模式図である。抗張力体層３は例えば高い絶縁性を有するアラミド繊維が編組されたものである。具体的には、アラミド繊維からなる複数の単位帯５が交互に編まれ、且つ、通信用集合ケーブル１が延伸した状態においてほぼ隙間なく編まれて筒状体を形成することにより、抗張力体層３が構成されている。単位帯５は、複数の糸状の繊維のグループ、あるいは、一体のテープで構成され、さらに分岐されて編まれることのない、織物構造における最小単位を構成している。
【００２６】
抗張力体層３に用いられるアラミド繊維は、引っ張りに対して大きな強度を有するパラ系アラミド繊維が用いられることが好ましく、例えば、ケブラー（登録商標）やトワロン（登録商標）を用いることができる。単位帯５は複数の糸状のアラミド繊維が平たく束ねられて構成されていてもよいし、樹脂などを用いてアラミド繊維をテープ状にした一体の帯で形成されていてもよい。
【００２７】
パラ系アラミド繊維は、例えば３０００ＭＰａの引張強度を有する。そのため、曲げにより局所的な張力が通信用集合ケーブル１に加わって、曲げ方向外側の外被２が裂けても、抗張力体層３を構成する単位帯５が切れることはない。また、外被２と抗張力体層３とは、接着などはされておらず互いに独立に動けるので、外被２が裂けて、裂けた両側がさらに引っ張られても、同じ強さの引張が抗張力体層３にかかることはない。
【００２８】
すなわち、通信用集合ケーブル１の内部の複数の電気伝送線４は、高い抗張力特性を有するアラミド繊維が編まれた抗張力体層３によって、一括してほぼ隙間なく覆われているため、集合化された電気伝送線４が、外力によって互いに押し出し合う動きをしても、抗張力体層３から突き出すことはなく、外被２が裂けていたとしても、電気伝送線４が露出することを防げる。
【００２９】
抗張力体層３は、軽量で高い弾性率を有するアラミド繊維によって構成されているため、抗張力体層３を用いることにより、通信用集合ケーブル１が硬くなったり、極端に重くなったりすることはない。
【００３０】
図３は、図２の抗張力体層３の一部を拡大して図示したものである。抗張力体層３は、抗張力体層３の表面上の軸であって、通信用集合ケーブル１の長手方向と平行な軸６に対して、右方向に傾いた単位帯５と、左方向に傾いた単位帯５とが、交互に編まれて構成されている。なお、軸６は説明の便宜上、図２では抗張力体層３の中心付近に図示したが、抗張力体層３の表面上の任意の位置にとることができる。また、図２では、筒状体を正面から見ているので、抗張力体層３の左右の端に行くほど、単位帯５が細くなるように描画されるべきであるが、本発明の図面では簡易的に左右の端に至るまで一様の太さで描いている。
【００３１】
本実施形態の例では、単位帯５の幅（図３に示したｗ）は０．３ｍｍであり、軸６に対する単位帯５の角度（図３に示したθ）は２５°である。
【００３２】
通信用集合ケーブル１に外被２が裂けるほどの大きな曲げが印加された場合、抗張力体層３は、通信用集合ケーブル１が延伸した状態にある場合の構造を、曲げ部分において完全には維持できない。大きな曲げが印加された場合でも、内部の電気伝送線４の突き出しの抑制を維持できる程度に、抗張力体層３の編目構造の変化を小さく保てるように、単位帯５の角度θが設定されることが好ましい。
【００３３】
図４は、通信用集合ケーブル１に局所的な曲げが加わった場合に、抗張力体層３上で発生する張力を模式的に示した図である。曲げは、位置Ａを中心に加わっており、位置Ａより上側には張力Ｐが印加されている。位置Ａより下側にも、張力Ｐと反対向き（図面４では下向き）の張力が印加されているが、図４ではこれを省略し、位置Ａより上側に印加された張力Ｐにみに関して説明する。
【００３４】
図４（ａ）では、張力Ｐを軸６から反時計回りに９０−θ°傾いた方向と、時計回りにθ°傾いた方向とに分解した分力である、分力Ｐ１’と分力Ｐ１’’とが示されている。
分力Ｐ１’の大きさはＰｓｉｎθ、分力Ｐ１’’の大きさはＰｃｏｓθとなる。単位帯５ａが張力Ｐにより、単位帯５ａの隣に同じ向きで配置された単位帯５ｂから引き離される方向に受ける力はＰ１’となる。
【００３５】
図４（ｂ）では、張力Ｐを軸６から時計回りに９０−θ°傾いた方向と、反時計まわりにθ°傾いた方向とに分解した分力である、分力Ｐ２’と分力Ｐ２’’とが示されている。
分力Ｐ２’の大きさはＰｓｉｎθ、分力Ｐ２’’の大きさはＰｃｏｓθとなる。単位帯５ｄが張力Ｐにより、単位帯５ｄの隣に同じ向きで配置された単位帯５ｃから引き離される方向に受ける力はＰ２’となる。
【００３６】
θが４５°より大きい場合は、単位束５ａおよび単位束５ｂが延在する方向に引っ張られる力よりも、単位束５ａと単位束５ｂを引き離す力の方が大きく、単位束５ｃおよび単位束５ｄが延在する方向に引っ張られる力よりも、単位束５ｃと単位束５ｄを引き離す力の方が大きくなり、位置Ａにおいて編目が開いて内部の電気伝送線４のいずれかが露出する可能性が高くなる。
【００３７】
比較例として、θが３０、４５、６０°の通信集合ケーブルを準備し、外被２が予めない状態で局所的な曲げを印加し、内部の電気伝送線が露出するか確認した。θが３０°の場合は電気伝送線の露出が確認されず、θが４５°では、電気伝送線の露出が確認される場合と確認されない場合とがあり、θが６０°の場合は、電気伝送線の露出が確認された。
【００３８】
これらの比較例と、図４を用いた上述の説明から、複数の単位帯５の編目から内部の電気伝送線が露出しないようにするためには、θ＜４５°であることが好ましい。
【００３９】
さらに、集合化された電気伝送線４が、互いに押し出し合う動きをしても、抗張力体層３から突き出すことをより抑制するためには、抗張力体層３が緻密に編まれていることが好ましく、単位帯５の軸６に直交する方向の太さであるｗ／ｃｏｓθが電気伝送線４の直径より小さいことが好ましい。さらには、単位帯５の幅ｗが電気伝送線４の直径より小さいことがより好ましい。
【００４０】
通信用集合ケーブルでは通常、複数の電気伝送線のうち最も太い電気伝送線に最も大きな電流が流され、例えば、一番太い電気伝送線が電源供給線に用いられる。このため、本実施形態でも、曲げにより外被２が裂けた場合、電気伝送線４のうち最も太いものは、より確実に抗張力体層３から露出しにくくなっている必要があり、単位帯５の軸６に直交する方向の太さであるｗ／ｃｏｓθが、最も大きい直径を有する電気伝送線４の直径より小さいことが好ましい。さらには、単位帯５の幅ｗが最も大きい直径を有する電気伝送線４の直径より小さいことがより好ましい。なお、電気伝送線４が電源供給線４ａの場合は、導体の周囲に絶縁層を有していることが多いが、絶縁層に亀裂などが生じることもあり、抗張力体層３からの露出は危険となる。
【００４１】
一方、電気伝送線４に流れる電流が小さい場合でも、電気伝送線４が人体に触れると危険となることもあり、また、電気伝送線４が細い場合でも瞬間的に大きな電流が流れることもあるので、電気伝送線４のうち最も細いものでも、より確実に抗張力体層３から露出しにくくなっていることが望ましく、単位帯５の軸６に直交する方向の太さであるｗ／ｃｏｓθが、最も小さい直径を有する電気伝送線４の直径より小さいことが好ましい。さらには、単位帯５の幅ｗが最も小さい直径を有する電気伝送線４の直径より小さいことがより好ましい。
【００４２】
なお、一般には単位帯５の幅が細い方が製造コストは上がるため、単位帯の幅ｗ、あるいは、軸６方向の太さｗ／ｃｏｓθを、電気伝送線４のうち、最も太い線の直径と最も細い線の直径との間の大きさに設定しておき、細い電気伝送線４が露出した場合の安全対策を、ソフトウエアなどで別途行うことが現実的となる場合もある。
【００４３】
第一実施形態では、抗張力体層３の構造を、図２、図３、図４を用いて説明したが、抗張力体層３の構造は、単位帯５が編まれて織物状になっていれば、これに限らない。太さの異なる複数の種類の単位帯５で抗張力体層３が構成されていてもよいし、あるいは、単位帯５は複数の糸状のアラミド繊維が平たく束ねられて構成されて、単位帯５を構成する糸状のアラミド繊維の本数が異なる、複数の種類の単位帯５で抗張力体層３が構成されていてもよい。
【００４４】
あるいは、例えば、１つの単位帯５の下に、この単位帯５と反対方向に傾く単位帯５のうち、隣接し合う２つの単位帯５が編まれ、且つ、１つの単位帯５の上に、この単位帯５と反対方向に傾く単位帯５のうち、隣接し合う２つの単位帯５が編まれていてもよい。
【００４５】
この構造を図５を用いて説明する。図５は、通信用集合ケーブル１の長手方向と直交する方向から、抗張力体層３を見たときの模式図である。単位帯５ｅの下を、単位帯５ｅと反対方向に傾く単位帯５のうち、隣接し合う単位帯５ｆ、５ｇが通されて編まれている。また、単位帯５ｅの上を、単位帯５ｅと反対方向に傾く単位帯５のうち、隣接し合う単位帯５ｈ、５ｉが通されて編まれている。単位帯５ｅをいずれの単位帯５としても同様の編まれ方が成立している。本構造においても、単位帯５の幅ｗと、角度θとは、第一実施形態と同様に設定されることが好ましい。
【００４６】
本発明の通信ケーブルの内部に含まれる電気伝送線の種類や本数、および、電気伝送線の通信ケーブル内部での配置は、上記の実施形態で示したものに限らない。抗張力体層３の内側に光ファイバを有していても良い。また、抗張力体層３の内側の空間部分のいずれかに、ナイロンなどの介在があってもよい。
【００４７】
また、複数の電気伝送線４はその周囲に押え巻を伴って集合化されていることがあるが、押え巻がある場合でも本発明の構造は効果がある。通常、押え巻は製造の工程で複数の電気伝送線４がばらばらにならないようにするためのものであり、薄いテープなどが用いられる。このため、通信用集合ケーブル１に局所的な曲げが加わると押え巻が破れてしまうことがあるが、その周囲に抗張力体層３を有していることにより、局所的な曲げが加わり、外被２および押え巻が裂けても、内部の電気伝送線４の露出を防ぐことができる。
【００４８】
また、複数の電気伝送線４はその周囲に一括シールド層を伴うことがあるが、一括シールド層がある場合でも本発明の構造は効果がある。通常、一括シールド層は、錫メッキされた銅線または銅合金線を編組したもの、あるいは、銅線または銅合金線を横巻きしたもの、あるいは、樹脂テープに銅箔やアルミニウム箔が形成された金属樹脂テープを巻いたもの、などで構成される。そして、外部雑音が他の伝送線に影響を及ぼすことを防ぐために、一括シールド層とグランド用電線４ｃとが電気的に接続されることがある。この周囲に本発明に用いられている抗張力体層３が配置されることにより、通信用集合ケーブル１に局所的な曲げが加わって、外被２が裂けても、電流が流れる一括シールド層が露出することを防ぎ、安全性を確保することができる。
【００４９】
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：通信用集合ケーブル
２、１２：外被
３：抗張力体層
４、１４：電気伝送線
４ａ：電源供給用電線
４ｂ：通信信号用電線
４ｃ：グランド用電線
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ：単位帯
６：軸
１１：ケーブル
Ａ：位置
Ｐ：張力
Ｐ１’、Ｐ１’’、Ｐ２’、Ｐ２’’：分力
ｗ：幅
θ：角度
【図１】
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【図２】
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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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