(57)【要約】【課題】高速の信号伝送に使用される通信ケーブルにおいて、外径を太くすることなく、エイリアンクロストークを十分に軽減させ、また、「口出し加工」を容易とする。【解決手段】絶縁体１により被覆された導線からなる１対以上の撚り線対２と、各撚り線対２を覆う被覆管３と、被覆管３を覆い最外周部となるシース５とを備え、被覆管３は、中空構造であって、この被覆管３の内周部と、撚り線対２との間には、空隙が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号伝送に使用される通信ケーブルであって、
絶縁体により被覆された導線からなる１対以上の撚り線対と、
前記各撚り線対を覆う被覆管と、
前記被覆管を覆い最外周部となるシースと
を備え、
前記被覆管は、中空構造であって、この被覆管の内周部と前記撚り線対との間には、空隙が形成されている
ことを特徴とする通信ケーブル。
【請求項２】
前記被覆管の外周部には、少なくとも１箇所以上のノッチが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
【請求項３】
前記被覆管には、外周部、または、内周部に、中心軸を介して対向する位置に、２箇所のノッチが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
【請求項４】
前記被覆管により覆われた前記撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、
前記撚り線対同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の通信ケーブル。
【請求項５】
前記被覆管により覆われた前記撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、
前記撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の通信ケーブル。
【請求項６】
前記被覆管により覆われた前記撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、
前記撚り線対同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化しているとともに、該撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の通信ケーブル。
【請求項７】
前記撚り線対同士の撚りピッチは、最大ピッチと最小ピッチが規定のピッチに対して±１０％以上となる範囲で、ランダムに変化している
ことを特徴とする請求項４、または、請求項６記載の通信ケーブル。
【請求項８】
前記絶縁体及び前記被覆管をなす材料は、誘電正接が０．０００２以下の材料である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の通信ケーブル。
【請求項９】
前記絶縁体は、厚さが０．３ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の通信ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、数Ｍbit／sec以上という高速の信号伝送に使用される通信ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速の信号伝送に使用される種々の通信ケーブルが提案されている。例えば、特許文献１には、ＧＨｚ帯域における信号伝送のための伝送路の構造及びＧＨｚ帯域における信号伝送に用いるコネクタの構造が記載されている。これは、絶縁体に誘電体を被覆して、電磁界を閉じ込めるようにした構造である。
【０００３】
また、特許文献２に記載された高速の信号伝送を可能とする通信ケーブル（シールド通信ケーブル）は、絶縁体で被覆された２本以上の芯線からなるブロックを２組以上有し、各ブロックの外側を、誘電体と同等か、または、実効的に低誘電率の固体物質により覆って構成されている。
【０００４】
特許文献３に記載された通信ケーブル及びこの通信ケーブルを用いた多対通信ケーブルは、４本の対撚り線と２本の対間介在軸とが交互に撚り合わされて配置されて構成されている。
【０００５】
特許文献４には、対撚り線間に介在する対間介在軸を異型のものとした通信ケーブル（ＵＴＰ通信ケーブル）が記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献５には、異形介在軸の周囲に、絶縁体によって被覆された複数の導線対を配置し、この異形介在軸によって各導線対の動きを拘束した状態で、シースによって覆って構成した対撚り型通信ケーブルが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３４９５公報
【特許文献２】特開２０００−４８６５１公報
【特許文献３】特開２００１−６７９４７公報
【特許文献４】特開２００６−２６０８９７公報
【特許文献５】特開平１１−２８３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述した特許文献１及び特許文献２に記載された従来の通信ケーブル等においては、対撚り線を誘電体によって固定することにより、クロストーク（漏話）を軽減することができるとされている。確かに、対撚り線を完全に固定した通信ケーブルにおいては、クロストークを軽減する効果が認められる。しかし、このような通信ケーブルにおいては、口出し加工が困難となってしまうという問題がある。また、より厳密なクロストーク軽減が必要となる場合には、これらの通信ケーブルでは、十分な効果を得るのは困難である。
【０００９】
また、特許文献３、特許文献４及び特許文献５に記載された従来の通信ケーブル等においては、対撚り線間に介在軸を介在させ、対撚り線間の相対的位置を固定することによって、クロストークを軽減させるようにしている。しかし、このような通信ケーブルにおいては、外径が太くなってしまうという問題がある。
【００１０】
図５は、クロストークについて説明する断面図である。
【００１１】
なお、ここでいうクロストークは、主に、エイリアンクロストークのことを指している。エイリアンクロストークとは、図５に示すように、同一の通信ケーブル１０１内で生ずるクロストークではなく、この通信ケーブル１０１に隣接する他の通信ケーブル１０２，１０３との間のクロストークのことである。
【００１２】
一般に、通信ケーブル内に複数の撚り線対がある場合、これら撚り線対は、撚り線対間のクロストークを軽減するため、撚り線対ごとに撚りピッチを異ならせて撚り合わされている。しかし、同一の構成の通信ケーブルを隣接させると、対応する撚り線対の撚りピッチは同一であるため、エイリアンクロストークが生ずる。
【００１３】
図６は、クロストークを軽減させた従来の通信ケーブルの構成を示す断面図である。
【００１４】
このようなエイリアンクロストークへの対策として、図６に示すように、断面形状を円形ではなく楕円に近い形状とした通信ケーブル１０１が提案されている。この通信ケーブルにおいては、布設したときに、断面形状の楕円の長径方向が水平方向となるため、複数の通信ケーブルを並列させたときに、各通信ケーブルの撚り線対間の間隔を確保することができるので、クロストークが軽減される。しかし、この通信ケーブルにおいても、実質的な外径が太くなってしまうという問題がある。
【００１５】
また、遮蔽部材を施すことによってクロストークを低減させた通信ケーブルも提案されている。遮蔽部材を施すことによるクロストークの低減は認められるが、通信ケーブルを配線するにあたって、遮蔽部材の処理が煩雑となるという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、高速の信号伝送に使用される通信ケーブルであって、外径を太くすることなく、エイリアンクロストークが十分に軽減され、また、口出し加工が容易となされた通信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】
【００１７】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る通信ケーブルは、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００１８】
〔構成１〕
信号伝送に使用される通信ケーブルであって、絶縁体により被覆された導線からなる１対以上の撚り線対と、各撚り線対を覆う被覆管と、被覆管を覆い最外周部となるシースとを備え、被覆管は、中空構造であって、この被覆管の内周部と撚り線対との間には、空隙が形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
〔構成２〕
構成１を有する通信ケーブルにおいて、被覆管の外周部には、少なくとも１箇所以上のノッチ（notch：刻み目）が形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
〔構成３〕
構成１を有する通信ケーブルにおいて、被覆管には、外周部、または、内周部に、中心軸を介して対向する位置に、２箇所のノッチが形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する通信ケーブルにおいて、被覆管により覆われた撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化していることを特徴とするものである。
【００２２】
〔構成５〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する通信ケーブルにおいて、被覆管により覆われた撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化していることを特徴とするものである。
【００２３】
〔構成６〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する通信ケーブルにおいて、被覆管により覆われた撚り線対を複数有し、これら撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化しているとともに、該撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化していることを特徴とするものである。
【００２４】
〔構成７〕
構成４、または、構成６を有する通信ケーブルにおいて、撚り線対同士の撚りピッチは、最大ピッチと最小ピッチが規定のピッチに対して±１０％以上となる範囲で、ランダムに変化していることを特徴とするものである。
【００２５】
〔構成８〕
構成１乃至構成７のいずれか一を有する通信ケーブルにおいて、絶縁体及び被覆管をなす材料は、誘電正接が０．０００２以下の材料であることを特徴とするものである。
【００２６】
〔構成９〕
構成１乃至構成８のいずれか一を有する通信ケーブルにおいて、絶縁体は、厚さが０．３ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
構成１を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、各撚り線対を覆う被覆管が中空構造であって、この被覆管の内周部と撚り線対との間には空隙が形成されているので、外径を太くすることなく、エイリアンクロストークを十分に軽減させることができる。
【００２８】
構成２を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、被覆管の外周部には、少なくとも１箇所以上のノッチ（notch：刻み目）が形成されているので、口出し加工を容易とすることができる。
【００２９】
構成３を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、被覆管には、外周部、または、内周部に、中心軸を介して対向する位置に、２箇所のノッチが形成されているので、口出し加工を容易とすることができる。
【００３０】
構成４を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、複数の撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚りピッチが、長手方向についてランダムに変化しているので、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を防止することができる。
【００３１】
構成５を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、複数の撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化しているので、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を防止することができる。
【００３２】
構成６を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、複数の撚り線対が互いに撚られて集合されており、撚り線対同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化しているとともに、該撚り線対同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化しているので、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を確実に防止することができる。
【００３３】
構成７を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、撚り線対同士の撚りピッチは、最大ピッチと最小ピッチが規定のピッチに対して±１０％以上となる範囲でランダムに変化しているので、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を確実に防止することができる。
【００３４】
構成８を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、絶縁体及び被覆管をなす材料は、誘電正接が０．０００２以下の材料であるので、数Ｍbit／sec以上という高速の信号伝送において、優れた特性が実現される。
【００３５】
構成９を有する本発明に係る通信ケーブルにおいては、絶縁体は、厚さが０．３ｍｍ以下であるので、通信ケーブルの外径が太くなされることがない。
【００３６】
すなわち、本発明は、高速の信号伝送に使用される通信ケーブルであって、外径を太くすることなく、エイリアンクロストークが十分に軽減され、また、口出し加工が容易となされた通信ケーブルを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本発明に係る通信ケーブルの構成を示す断面図である。
【００３９】
本発明に係る通信ケーブルは、図１に示すように、絶縁体１によって被覆された一対の導線が撚り合わせられた複数の撚り線対２を有している。これら撚り線対２は、被覆管３によって覆われている。被覆管３は、中空構造であって、この被覆管３の内周部と撚り線対２との間には、空隙が形成されている。そして、被覆管３によって覆われた各撚り線対２は、介在軸４を中心としてこの介在軸４の周囲に集合され、撚られて纏められている。さらに、この通信ケーブルの最外周は、シース５によって覆われている。このシース５は、耐摩耗性や耐熱性が良好な高分子化合物材料によって形成されている。
【００４０】
また、被覆管３の外周部には、少なくとも１箇所以上のノッチ（notch：刻み目）６が形成されている。このノッチ６は、被覆管３の長手方向（軸方向）に形成されている。このノッチ６は、被覆管３の外周部、または、内周部のいずれに形成してもよく、また、被覆管３の中心軸を介して対向する２箇所に形成することが望ましい。また、このノッチ６は、各撚り線対２の配列が乱れないように、各撚り線対２の外径よりも十分小さくすることが望ましい。被覆管３は、このようなノッチ６が形成されていることにより、口出し時の加工性が良好となる。
【００４１】
絶縁体１及び被覆管３をなす材質としては、高周波において誘電率や誘電正接が低い電気特性に優れたポリエチレンを用いることが望ましく、数Ｍbit／sec以上という高速の信号伝送において優れた特性を実現するため、誘電正接が０．０００２以下の材料を用いることが好ましい。また、通信ケーブルの外径を極力太くしないため、絶縁体１の厚さは、０．３ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４２】
そして、被覆管３によって覆われた各撚り線対２は、介在軸４を中心として集合されているが、各撚り線対２同士の撚りピッチは、長手方向についてランダムに変化させることが好ましい。この場合には、撚り線対２同士の撚りピッチは、最大ピッチと最小ピッチが規定のピッチに対して±１０％以上となる範囲で、ランダムに変化させることが望ましい。このように撚り線対２同士の撚りピッチを変化させることにより、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を防止することができる。
【００４３】
また、各撚り線対２同士の撚り方向は、長手方向について右方向及び左方向に交互に変化するようにしてもよい。この場合において、各撚り線対２同士の撚り方向を交互に変化させるとともに、各撚り線対２同士の撚りピッチを、長手方向についてランダムに変化させてもよい。このように撚り線対２同士の撚り方向を交互に変化させることにより、この通信ケーブルを複数本並列させた場合におけるエイリアンクロストークの発生を防止することができる。
【００４４】
〔実施例〕
本発明の実施例として、以下のように、通信ケーブルを作成した。導線として、外径０．５７ｍｍの軟銅線を用い、絶縁体１として高密度ポリエチレンを使用し、この絶縁体１の外径を１．０ｍｍとした。この高密度ポリエチレンは、誘電率２．３、誘電正接０．０００２以下であった。被覆管３は、厚さ０．２ｍｍ、ノッチ６の幅を０．５ｍｍ、ノッチ６の深さを０．１ｍｍとし、絶縁体１の材料と同一の高密度ポリエチレンにより形成した。介在軸４は、外径１．０ｍｍのポリエチレン製とした。４対の撚り線対２を集合させ、撚り線対２同士の撚りピッチは、２００±２０ｍｍの範囲内で、乱数表により算出された値に基づいて、長手方向にランダムに変化させた。シース５は、ＰＶＣ製、厚さ０．５ｍｍ、外径６．８ｍｍとした。
【００４５】
図２は、本発明に係る通信ケーブルと従来の通信ケーブルとにおける電力和エイリアンクロストークの最悪値を示すグラフである。
【００４６】
図３は、本発明に係る通信ケーブルと従来の通信ケーブルとにおける電力和エイリアンクロストークの平均値を示すグラフである。
【００４７】
前述のようにして構成した本発明に係る通信ケーブルと、従来の通信ケーブル、すなわち、被覆管３を有さず、撚り線対２同士の撚りピッチが一定である通信ケーブルとについて、１ＭＨｚ乃至６００ＭＨｚにおける電力和エイリアンクロストークを測定した。電力和エイリアンクロストークの測定結果における最悪値を図２に示し、平均値を図３に示す。
【００４８】
図４は、エイリアンクロストークの測定方法を示す断面図である。
【００４９】
エイリアンクロストークの測定は、図４に示すように、被測定対象の通信ケーブルＡを中心として、周囲に同一構造の通信ケーブルＢを６本並列させ、これらを紐により結束させた状態で、１００ｍを模擬延線した状態で測定した。
【００５０】
本発明に係る通信ケーブルは、図２及び図３に示すように、クロストークの最悪値及び平均値ともに、３００ＭＨｚ以上の帯域において、従来の通信ケーブルに比較して優れた特性が現れている。
【００５１】
〔他の実施例〕
本発明に係る通信ケーブルは、前述した実施例における材料に限らず、種々の材料を使用して構成することができる。例えぱ、導線については、軟銅線のみならず、錫めっき軟銅線、銀めっき軟銅線、銅合金線（めっき含む）などが考えられる。また、絶縁体１、被覆管３、介在軸４及びシース５をなす材料としては、ポリエチレンのみならず、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、その他種々の高分子材料を使用することができる。また、介在軸４は、断面形状を十字形状としたり、あるいは、湾曲した形状など、種々の形状のものとすることができる。あるいは、介在軸４は、設けないこととしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る通信ケーブルの構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る通信ケーブルと従来の通信ケーブルとにおける電力和エイリアンクロストークの最悪値を示すグラフである。
【図３】本発明に係る通信ケーブルと従来の通信ケーブルとにおける電力和エイリアンクロストークの平均値を示すグラフである。
【図４】エイリアンクロストークの測定方法を示す断面図である。
【図５】クロストークについて説明する断面図である。
【図６】クロストークを軽減させた従来の通信ケーブルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  絶縁体
２  撚り線対
３  被覆管
４  介在軸
５  シース
６  ノッチ
【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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