(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁線心が束ねられた線心束を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周を覆いかつ均質な材料から構成される第１シース層と、前記第１シース層の外周を覆う金属製の防鼠層と、前記防鼠層の外周を覆う第２シース層と、を備えた鉄道用通信ケーブルであって、
前記防鼠層は、前記ケーブルコアに最も近い導電性の層であり、
前記第１シース層は、前記ケーブルコアを通じて伝送される信号の減衰量が所定の目標減衰量以下となるように定められた厚さを有し、
前記第１シース層の厚さが、１．０〜５．０ｍｍである、
鉄道用通信ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道用通信ケーブルにおいて、
前記第１シース層の厚さが、
前記防鼠層を前記ケーブルコアに隣接するように配置したと仮定した場合における減衰量よりも所定量だけ小さい減衰量を前記目標減衰量として、定められている、
鉄道用通信ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用通信ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の絶縁線心が束ねられた線心束（例えば、対撚り又はカッド撚りされた線心束）を含むケーブルコアを備えた通信ケーブルが提案されている。この種の通信ケーブルは、ケーブルコアの保護および通信ケーブルの屈曲性の確保などの観点から、一般に、軟質の合成樹脂から形成された保護シースによってケーブルコアを覆うようになっている。
【０００３】
一方、鉄道用通信ケーブルは、通常、屋外に（例えば、鉄道の軌道に沿って設けられたケーブルトラフの中に）配置される。ところで、周知のように、鼠は、常に伸び続ける自らの門歯によって口が塞がれることを防ぐため、（必ずしも食用としてではなく）周辺のものをかじって門歯をすり減らそうとする習性がある。このような習性に起因し、鼠が鉄道用ケーブルをかじる場合がある。この場合、鉄道用通信ケーブルの保護シースも上記同様の合成樹脂から形成されているため、ケーブルコアの一部または全部が食いちぎられる被害（鼠による咬害）が生じる。なお、鼠による咬害は、鉄道用通信ケーブルに限らず、通常の通信ケーブル（例えば、電話ケーブル及びＬＡＮケーブル等）においても生じ得る。
【０００４】
そこで、従来の通信ケーブルの一つ（以下「従来ケーブル」という。）は、鼠による咬害を防ぐべく、ケーブルコアにステンレステープを巻き付け、そのステンレステープの外周を鼠忌避剤を含有するシースによって覆うように構成されている。これにより、従来ケーブルは、鼠が従来ケーブルに咬みついた際にステンレステープによってケーブルコアを保護する（鼠の歯がケーブルコアに到達することを防ぐ）と共に、シースに含まれる鼠忌避剤によって再度の咬みつきを防ぐようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来ケーブルは、保護シースよりも強度に優れるステンレステープにより、鼠の歯がケーブルコアに到達することを防ぐための保護層を形成している。ところが、ステンレステープのような導電性の層をケーブルコアの近傍に設けると、導電性の層とケーブルコアとの間に生じる静電容量、及び、この層に生じる渦電流などに起因し、ケーブルコアを通じて伝送される信号（伝送信号）の減衰量が増大する場合がある。
【０００７】
伝送信号の減衰は、通信ケーブルの長さ（即ち、信号の伝送距離）が短い場合、実用上は無視し得る。しかし、鉄道用通信ケーブルのように長距離にわたって信号を伝送させる必要がある場合、この減衰を考慮した対策（例えば、減衰量を考慮した長さ毎に伝送信号を増幅する中継器を設ける等）が求められる。そのため、伝送信号の減衰量が増大するにつれて、伝送距離の単位長さ当たりに設けるべき中継器の数が増大することになる。よって、中継器の設置コスト等の観点から、特に鉄道用通信ケーブルにおいて、伝送信号の減衰量は出来る限り小さいことが好ましい。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鼠による咬害の防止と、伝送信号の減衰量の低減と、を両立可能な鉄道用通信ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明に係る鉄道用通信ケーブルは、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１）
複数の絶縁線心が束ねられた線心束を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周を覆いかつ均質な材料から構成される第１シース層と、前記第１シース層の外周を覆う金属製の防鼠層と、前記防鼠層の外周を覆う第２シース層と、を備えた鉄道用通信ケーブルであって、
前記防鼠層は、前記ケーブルコアに最も近い導電性の層であり、
前記第１シース層は、前記ケーブルコアを通じて伝送される信号の減衰量が所定の目標減衰量以下となるように定められた厚さを有し、
前記第１シース層の厚さが、１．０〜５．０ｍｍである、
鉄道用通信ケーブルであること。
（２）
上記（１）に記載の鉄道用通信ケーブルにおいて、
前記第１シース層の厚さが、
前記防鼠層を前記ケーブルコアに隣接するように配置したと仮定した場合における減衰量よりも所定量だけ小さい減衰量を前記目標減衰量として、定められている、
鉄道用通信ケーブルであること。
【００１０】
上記（１）の構成の鉄道用通信ケーブルによれば、ケーブルコアと金属製の防鼠層との間が第１シース層によって隔離されており、且つ、ケーブルコアと金属層の防鼠層との間に導電性の層が存在しないことになる。換言すると、ケーブルコアの伝送信号の減衰に関して、主として防鼠層が影響を及ぼすことになる。更に、第１シース層の厚さが、ケーブルコアの伝送信号の減衰量が所定の目標減衰量以下となる厚さに設定されている。そのため、従来ケーブルのようにケーブルコアに隣接するように金属製の防鼠層を巻き付ける場合に比べ、第１シース層の厚さ分だけ伝送信号の減衰量を低減できることに加え、その減衰量を所定の目標減衰量以下にすることができる。なお、本構成の鉄道用通信ケーブルにおいて、金属製の防鼠層は、鼠による咬害を防ぐ機能に加え、外部のノイズを遮蔽するためのシールド層（静電遮蔽層）としても機能することになる。
【００１１】
したがって、上記構成の鉄道用通信ケーブルによれば、鼠による咬害の防止と、伝送信号の減衰量の低減と、を両立可能である。更に、上述した課題の解決に加え、上記構成の鉄道用ケーブルは、金属製の防鼠層を備えることにより、外部のノイズを遮蔽するためのシールド機能をも有する。
【００１２】
ところで、第１シース層の厚さを伝送信号の減衰量が目標減衰量以下となるように設定する手法として、例えば、周知の通信ケーブルの減衰量（ループ抵抗、自己インダクタンス、静電容量、漏洩コンダクタンス及び角周波数から定義される。詳細は後述される。）に関する理論式を用い、減衰量をケーブルコアの径、伝送信号の周波数、第１シース層の材質および第１シース層の厚さ等に基づいて算出（推定）する手法などが用いられ得る。なお、通常、目標減衰量が小さいほど第１シース層が厚くなるように、第１シース層の厚さが設定される。
【００１３】
更に、第１シース層の厚さを１．０〜５．０ｍｍとしたことにより、一般に想定される構造（例えば、ケーブルコアの径、絶縁線心および線心束の数、伝送信号の周波数、及び、第１シース層の材質など）を有する鉄道用通信ケーブルについて、伝送信号の減衰量を十分に低減できる。具体的には、発明者が行った試験等（詳細は後述される。）によれば、第１シース層の厚さが１．０ｍｍ以上であれば、上述した比較対象の減衰量に比べ、所定の周波数範囲（例えば、１０ｋＨｚ以上）において伝送信号の減衰量を少なくとも１０％低減でき、第１シース層の厚さが５．０ｍｍ以下であれば、鉄道用通信ケーブルの取り扱いが過度に困難になることもない。なお、第１シース層が厚くなるにつれて、第１シース層の熱収縮・熱膨張が線心束の撚りピッチ（即ち、ノイズ軽減効果）に及ぼす影響が大きくなると考えられる。しかし、鉄道用通信ケーブルは一般にＬＡＮケーブル等に比べて線心束の撚りピッチを厳格に管理する必要がない（撚りピッチの変動を許容できる）ため、第１シース層を１．０〜５．０ｍｍの厚肉としても実質的な不利益はない。
【００１４】
上記（２）の構成の鉄道用通信ケーブルによれば、従来ケーブルのようにケーブルコアに隣接するように防鼠層を配置した場合の減衰量（比較対象の減衰量）を基準として、目標減衰量が定められることになる。具体的には、一例として、比較対象の減衰量よりも所定の割合だけ少ない減衰量（例えば、所定の周波数範囲（１０ｋＨｚ以上）において比較対象の減衰量よりも少なくとも１０％低減された減衰量）を、目標減衰量として用い得る。なお、一般に第１シース層が厚いほど伝送信号の減衰量は小さくなるが、第１シース層が過度に厚くなると通信ケーブルの取り扱いが困難になる（例えば、屈曲させ難くなる）。そのため、このような取り扱いの容易さも考慮した目標減衰量が用いられてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、鼠による咬害の防止と、伝送信号の減衰量の低減と、を両立可能な鉄道用通信ケーブルを提供できる。更に、本発明によれば、外部のノイズを遮蔽するためのシールド機能を備えた鉄道用通信ケーブルを提供できる。
【００１７】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係る鉄道用通信ケーブルの使用状態を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る鉄道用通信ケーブルの内部構成を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す鉄道用通信ケーブルの断面図である。
【図４】図４は、図２に示す鉄道用通信ケーブルにおける伝送信号の減衰量を、他の通信ケーブルと比較するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る鉄道用通信ケーブル（以下「通信ケーブル１０」という。）の実施形態について説明する。
【００２０】
図１に示すように、通信ケーブル１０は、鉄道の軌道９１に沿って配置されるケーブルトラフ９２の内側に収容される。図２及び図３に示すように、通信ケーブル１０は、複数の線心束（本例ではカッド撚り線）１１と、介在部材１２と、から構成されたケーブルコア１３を有している。更に、通信ケーブル１０は、ケーブルコア１３を束ねる押え巻きテープ１４と、ケーブルコア１３の外周を覆う第１シース層１５と、第１シース層１５の外周を覆う金属製の防鼠層１６と、防鼠層１６の外周を覆う第２シース層１７と、防鼠層１６に当接するドレンワイヤ１８と、を備えている。本例において、通信ケーブル１０は３本の線心束１１を備えているが、通信ケーブル１０が備える線心束１１の数は必ずしも３本に限られず、通信ケーブル１０の用途等に応じて定まる任意の数の線心束１１を備え得る。
【００２１】
線心束１１は、銅、銅合金、及び、アルミニウム合金などの導電性金属を細径化した導体心線１１ａと、導体心線１１ａを被覆する絶縁体１１ｂと、押え巻きテープ１１ｃと、から構成されている（図３を参照。）。絶縁体１１ｂは、ポリ塩化ビニル及びポリエチレン等の熱可塑性樹脂であり、押し出し成形等によって導体心線１１ａの全長に亘ってその周囲を覆うように設けられる。
【００２２】
押え巻きテープ１４は、例えば、ポリエステル等から構成された不織布テープである。押え巻きテープ１４は、束ねられた３本の線心束１１の外周面に螺旋状に巻き付けられ、これら線心束１１を束ねられた状態のまま固定している。
【００２３】
介在部材１２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等から構成される解繊紙である。介在部材１２として、通信ケーブル１０の設置時などにおいて通信ケーブル１０を自在に曲げることが可能なように、柔軟性（可撓性）を有する材料が用いられることが好ましい。介在部材１２は、複数の線心束１１の間の隙間を埋めるように、通信ケーブル１０の全長に亘って設けられている。なお、介在部材１２は、必ずしも必要ではない。
【００２４】
第１シース層１５は、例えば、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂から形成される絶縁性の可撓性チューブである。第１シース層１５は、線心束１１と同一の長さを有しており、複数の線心束１１、介在部材１２及び押え巻きテープ１４をその内側に収容している。更に、第１シース層１５は、その内周面が押え巻きテープ１４に密着するように配置されている。
【００２５】
第１シース層１５の厚さは、ケーブルコア１３の伝送信号の減衰量が所定の目標減衰量以下となる大きさに設定されている。具体的には、本例では、目標減衰量として、ケーブルコア１３に隣接するように防鼠層１６を配置した場合の減衰量（比較対象の減衰量）を基準として、所定の周波数範囲（１０ｋＨｚ以上）においてこの比較対象の減衰量よりも所定量だけ少ない減衰量（比較対象の減衰量よりも１０％低減された量）が用いられる。伝送信号の減衰量をこの目標減衰量以下とするための第１シース層１５の厚さは、例えば、下式に示す周知の通信ケーブルの減衰量についての理論式に基づき、算出され得る。下式において、Ｒはループ抵抗（Ω／ｌｏｏｐｋｍ）、Ｌは自己インダクタンス（Ｈ／ｋｍ）、Ｃは静電容量（Ｆ／ｋｍ）、Ｇは漏洩コンダクタンス（Ｓ／ｋｍ）、ωは角周波数（＝２πｆ。ｆは周波数（Ｈｚ））を表す。
【００２６】
【数１】
0006731761.tif 000002
【００２７】
別の観点から述べると、第１シース層１５の厚さを１．０〜５．０ｍｍに設定すれば、一般に想定される構造（例えば、ケーブルコアの径、伝送信号の周波数、及び、第１シース層の材質など）を有する鉄道用通信ケーブルについて、伝送信号の減衰量を十分に（少なくとも１０％程度）低減できる。
【００２８】
防鼠層１６は、スレンレス及び鉄などの金属から構成された金属テープを第１シース層１５の外周に一枚重ね巻き又は二枚螺旋巻きすることによって形成されている。防鼠層１６の厚さは、防鼠効果および通信ケーブル１０の屈曲性などを考慮し、０．０３〜０．１ｍｍとすることが好ましく、０．０３〜０．０７ｍｍとすることが更に好ましい。
【００２９】
第２シース層１７は、熱可塑性樹脂から形成される絶縁性の可撓性チューブである。第２シース層１７は、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、及び、エチレン・エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）から構成され得る。第２シース層１７の熱収縮・熱膨張が線心束１１の撚りピッチ（即ち、ノイズ軽減効果）に及ぼす影響を考慮すれば、熱収縮・熱膨張の度合いが比較的小さい直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を用いることが好ましいが、鉄道用通信ケーブルは一般にＬＡＮケーブル等に比べて線心束１１の撚りピッチを厳格に管理する必要がない（撚りピッチの変動を許容できる）ため、エチレン・エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）を用いても実質的な不利益はない。
【００３０】
ドレンワイヤ１８は、防鼠層１６を接地するべく、防鼠層１６と外部のアース部材とを繋ぐようになっている。
【００３１】
ここで、発明者は、上述した構成を有する通信ケーブル１０の伝送信号の減衰量を、他の構成を有する通信ケーブルと比較する試験を行った。具体的には、上記構成（第１シース層１５の厚さ１．０ｍｍ、防鼠層１６の厚さ０．０５ｍｍ）を有する通信ケーブル１０（実施例）と、従来ケーブルのようにケーブルコア１３に隣接するように防鼠層１６を配置した点において通信ケーブル１０と異なるサンプル（比較例）と、防鼠層１６を有さない点において通信ケーブル１０と異なるサンプル（参考例）と、について、伝送信号の周波数を変動させながら、伝送信号の減衰量を測定した。第１シース層１５の配置または有無以外の他の構成について、実施例、比較例および参考例の通信ケーブルは同一の構成を有している。そこで、これら他の構成については、記載を省略する。本試験の結果が、図４のグラフに示されている。
【００３２】
図４に示すように、上記構成を有する通信ケーブル１０（実施例）は、比較例の通信ケーブルに比べ、全ての周波数領域において減衰量が小さいことが確認された。特に、通信ケーブル１０の減衰量は、周波数範囲（１０ｋＨｚ以上）において、比較例の通信ケーブルの減衰量よりも１０％以上小さくなることが確認された。更に、伝送信号の周波数が高くなるほど、通信ケーブル１０による減衰量の低減効果が顕著になることが確認された。なお、上述した減衰量についての理論式を考慮すれば、第１シース層１５の厚さを１．０ｍｍよりも厚くするほど減衰量が小さくなると考えられる。
【００３３】
加えて、通信ケーブル１０（実施例）は、参考例の通信ケーブルに比べ、伝送信号の減衰量が若干大きいことが確認された。但し、通信ケーブル１０は、比較例の通信ケーブルよりも参考例の通信ケーブルに近い減衰量を実現できていることが確認された。
【００３４】
以上の試験結果から、上述した構成を有する通信ケーブル１０の伝送信号の減衰量が、従来ケーブルのようにケーブルコア１３に隣接するように導電性の層を設けたサンプル（比較例）よりも優れていることが明らかになった。換言すると、通信ケーブル１０によれば、鼠による咬害の防止と、伝送信号の減衰量の低減と、を両立できることが明らかになった。なお、通信ケーブル１０は、金属製の防鼠層１６を備えることにより、外部のノイズを遮蔽するためのシールド機能も有している。
【００３５】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３６】
ここで、上述した本発明に係る鉄道用通信ケーブルの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（４）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
複数の絶縁線心が束ねられた線心束（１１）を含むケーブルコア（１３）と、前記ケーブルコアの外周を覆う第１シース層（１５）と、前記第１シース層の外周を覆う金属製の防鼠層（１６）と、前記防鼠層の外周を覆う第２シース層（１７）と、を備えた鉄道用通信ケーブル（１０）であって、
前記防鼠層（１６）は、前記ケーブルコア（１３）に最も近い導電性の層であり、
前記第１シース層（１５）は、前記ケーブルコア（１３）を通じて伝送される信号の減衰量が所定の目標減衰量以下となるように定められた厚さを有する、
鉄道用通信ケーブル。
（２）
上記（１）に記載の鉄道用通信ケーブルにおいて、
前記第１シース層（１５）の厚さが、
前記防鼠層（１６）を前記ケーブルコア（１３）に隣接するように配置したと仮定した場合における減衰量よりも所定量だけ小さい減衰量を前記目標減衰量として、定められている、
鉄道用通信ケーブル。
（３）
上記（１）又は上記（２）に記載の鉄道用通信ケーブルにおいて、
前記第１シース層（１５）の厚さが、１．０〜５．０ｍｍである、
鉄道用通信ケーブル。
（４）
上記（１）〜上記（３）の何れか一つに記載の鉄道用通信ケーブルにおいて、
前記第１シース層（１５）の厚さが、
前記信号の周波数が１０ｋＨｚ以上である場合において、前記信号の減衰量が、前記防鼠層を前記ケーブルコアに隣接するように配置したと仮定した場合における減衰量よりも少なくとも１０％低減された減衰量となる厚さである、
鉄道用通信ケーブル。
【符号の説明】
【００３７】
１０  通信ケーブル（鉄道用通信ケーブル）
１１  線心束
１２  介在部材
１３  ケーブルコア
１４  押え巻きテープ
１５  第１シース層
１６  防鼠層
１７  第２シース層
１８  ドレンワイヤ
９２  ケーブルトラフ
【図１】
0006731761.tif 000003
【図２】
0006731761.tif 000004
【図３】
0006731761.tif 000005
【図４】
0006731761.tif 000006