(57)【要約】ケーブルは予め選択した数のバインダーユニットを含む。各バインダーユニットは、カッドに均等に分割された偶数の導線ペアと、導線ペアのカッドが付加的な導線ペアとフィラー要素とを包囲するように平行に延びるフィラー要素と対とされかつその縦方向を取り巻く付加的なツイストペア導線と、をそれぞれ含む。各バインダーユニットと端部に箔のないテープとを包囲するバインダーユニットラップは、箔が内側を向けて設けられ、ドレイン線は箔とユニットラップとの間に引かれる。全体芯ラップは各バインダーユニットを包囲し、シールドは、改善された終端方法のためにシールド表面が内側を向くように、全体芯ラップを越えて設けられる。全体ドレイン線は、全体芯ラップと全体シールドとの間に配置される。ケーブル全体は、ジャケットまたはシースで包囲されていてもよい。ケーブルを形成する方法についても開示されている。
2004529468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラー要素の縦方向を取り巻く単一の導線ペアを包囲する複数の導線ペアと、前記複数の導線ペアと前記単一の導線ペアと前記フィラー要素とを包囲するユニットラップと、前記ユニットラップを取り巻くシールドと、をそれぞれ備える、予め選択した数のバインダーユニットと、
前記予め選択した数のバインダーユニットの周囲に配置されたジャケットと、
を備える、ことを特徴とするケーブル。
【請求項２】
前記シールドは、端部に箔のないテープから構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記端部に箔のないテープは、導電性箔から構成される第１の層と、非導電性材料から構成される第２の層と、を、前記第１の層の幅が前記第２の層の幅よりも小さいように備える、ことを特徴とする請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記端部に箔のないテープは、前記第１の層を内側に向けて設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載のケーブル。
【請求項５】
それぞれの前記バインダーユニットは、前記ユニットラップと前記端部に箔のないテープとの間に挟まれたユニットドレイン線をさらに備える、ことを特徴とする請求項４に記載のケーブル。
【請求項６】
前記複数の導線ペアは６つのカッドから構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項７】
前記芯シールドは、非導電性の裏打ちを有する箔から構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項８】
前記芯シールドは、内側に向けられた前記箔とともに配置されている、ことを特徴とする請求項７に記載のケーブル。
【請求項９】
フィラー要素の縦方向を取り巻く単一の導線ペアを包囲する所定の複数のツイストペア線からそれぞれ構成される予め選択した数のバインダーユニットであって、前記複数のツイストペア線はユニットラップにより取り巻かれ、前記ユニットラップはさらに端部に箔のないテープで取り巻かれた前記バインダーユニットを備え、
それぞれの前記バインダーユニットは、芯ラップおよび芯シールドにより取り巻かれた芯を形成し、芯ドレイン線が前記芯ラップと前記シールドとの間に挟まれるよう配置され、前記シールドは導電性表面と非導電性表面とを有する箔から構成される、ことを特徴とする遠距離通信ケーブル。
【請求項１０】
前記シールドの前記導線性表面は、内側に向けられている、ことを特徴とする請求項９に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１１】
前記端部に箔のないテープは、導電性の箔から構成される第１の層と、非導電性材料から構成される第２の層と、から構成され、前記第１の層の幅は前記第２の層の幅よりも小さい、特徴とする請求項９に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１２】
前記端部に箔のないテープは、前記第１の層を内側に向けて設けられている、ことを特徴とする請求項１１に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１３】
前記複数のツイストペア線は、２５のツイストペア線から構成される、ことを特徴とする請求項９に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１４】
前記芯シールドは、非導電性の裏打ちを有する箔から構成される、ことを特徴とする請求項９に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１５】
前記芯シールドは、内側に向けられた前記箔とともに配置されている、ことを特徴とする請求項１４に記載の遠距離通信ケーブル。
【請求項１６】
偶数のツイストペア導線と、フィラー要素を取り巻き、ツイストペア導線の全体数を奇数とする付加的なツイストペア導線と、をそれぞれ備えるバインダーユニットとして束ねるようツイストペア導線の数を予め選択する工程と、
前記バインダーユニットをバインダー芯ラップ内に取り巻く工程と、
保護された芯ラップを形成するよう、前記バインダー芯ラップをシールドで取り巻く工程と、
全体芯ラップで取り巻くバインダーユニットの数を予め選択する工程と、
前記全体芯ラップを全体シールドで覆う工程と、
を備える、ことを特徴とするケーブルの製造方法。
【請求項１７】
前記ケーブルをジャケット材料で包囲する工程をさらに備える、ことを特徴とする請求項１６に記載のケーブルの製造方法。
【請求項１８】
前記偶数のツイストペア導線は、６つのカッドから構成される、ことを特徴とする請求項１６に記載のケーブルの製造方法。
【請求項１９】
前記シールドは、導電性箔から構成される第１の層と、非導電性材料から構成される第２の層と、を、前記第１の層の幅が前記第２の層の幅よりも小さいように有する端部に箔のないテープから構成される、ことを特徴とする請求項１６に記載のケーブルの製造方法。
【請求項２０】
前記バインダー芯ラップを、前記端部に箔のないテープの内側に向けられた前記第１の層で取り巻くように、前記端部に箔のないテープを設ける工程をさらに備える、ことを特徴とする請求項１９に記載の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、ツイストペア線から構成されるケーブルに関し、さらに特に、高速データ通信用途での仕様に適したツイストペア線から構成されるケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ペア線は、放射またはペア間の容量性結合により引き起こされる、ペア間相互の信号の干渉を最少化するよう、ツイストされて（撚られて）いる。ツイストペア上に信号が存在する、「アクティブ」として知られる状態では、ツイストペアは自然にその周囲に電磁場を発生する。このように発生した電磁場は、その電磁場内に位置する他のツイストペア中に信号を誘起させる。さらに、１つのアクティブなツイストペアにより発生された電磁場は、そのツイストペアに近接して位置する他のアクティブなツイストペアの動作に干渉しうる。結果として、１つのツイストペア中を電送される信号は、隣接するツイストペア内に「ノイズ」を発生し、これにより、隣接するツイストペア中の信号を劣化または減衰させる場合がある。この結合は、「クロストーク」として知られ、データ転送周波数およびデータ転送長が増大するにつれ、悪化する。
【０００３】
種々の遠距離通信システムが、奇数の導線ペアから構成される通信ケーブルを必要としている。このような目的のために一般的に用いられるケーブルは、２５ペアの、カテゴリー５ケーブルである。このケーブルは、他のケーブルのように、関連するＴＩＡ／ＥＩＡ条件を満たさなければならない。ＴＩＡ／ＥＩＡの２５ペアカテゴリー５ケーブルの規格に関する、電力和近端クロストーク（ＮＥＸＴ）に合格するため、種々のケーブル構築技術がケーブル製造者により試されてきた。
【０００４】
プレナム製品に関し、星形形状を有するフィラーを使用した場合には、製品はＵＬ９１０燃焼試験に通過することはできない。これは、当該技術材料の現在知られた状態に基づいて銅ヒートシンクと比較した場合に、星形のフィラーが燃焼性のプラスチックの割合を非常に高めるためである。
【０００５】
ＴＩＡ／ＥＩＡの電力和ＮＥＸＴの電気規格に合格するケーブルにおいては、ケーブルを構成する導線ペアのレイアウトが重要である。比較的成功した試みの１つでは、被覆され、フィラーを包囲する、２以上の異なるペアの配置スキームを用いる６つのカッド（quad、４つの導線ペアを含む集合体）と、１以上の異なるカッドの配置長さ（Ｌ）を有する中心フィラーとして用いられる２５番目のペアと、を有するケーブル構造を利用していた。しかし、フィラー内部の２５番目のペアは、取り付け時間を増加させ、ダメージの可能性を増大させる。例えば、このようなケーブルレイアウトを利用するケーブルでは、２５番目のペアは、取り付け中のやや厚いフィラージャケットの末端の剥離の際にダメージを受けやすい。
【０００６】
いくつかの異なるケーブル構造が、２つのカッド間にまっすぐに引っ張られた２５番目のペアを有するもの、管フィラーに沿って中央に配置された２５番目のペアを有するもの、および、ケーブル芯の外側に２５番目のペアを配置したものを含め、これまで試されている。しかし、これらのケーブルは、２５番目のペアに関してＴＩＡ／ＥＩＡの電力和ＮＥＸＴ条件を満たさない。さらに、これらのケーブルは、２５番目のペア中の不安定性のため、信号反射損失（signal reflection loss；ＳＲＬ）、インピーダンスおよび減衰条件も満たさない。
【０００７】
２５番目のペアがそれに最も近いカッド中のペアで干渉とすることもわかった。２５番目のペアの絶縁に対するダメージが、カッド間に挟まれ、または、カッドとフィラーとの間に挟まれ、または、芯とジャケットとの間に挟まれる２５番目のペアにより引き起こされた。
【０００８】
２５ペアケーブルを得るための１２および１３の導線ペアをともにジャケットで覆うことを含むケーブル構築も試みられてきたが、その成功例は限られたものであった。例えば、ケーブルの得られる形状は丸型でなく、それゆえ、取り付け、特に、導管の充填に関してより困難である。
【０００９】
遠距離通信用のツイストペア線は、大きなケーブル内に一体に束ねられている。典型的には、５０以上のペア線が、終端点付近の典型的なケーブル形状内に含まれている。しかし、中心の遠距離通信用位置から出たケーブルは、一体に束ねられた数百あるいは数千のペアを有する場合がある。動作時には、ケーブル内の各ツイストペアは、データ転送に用いられるとともに、遠隔設備への直流電流（ＤＣ）電力供給に用いられている。信号の多重化とともに、単一のツイストペア線は、多数のデータ信号および多数のエンドユーザへのサービスに供し、所望のレベルのサービスの提供に必要とされる個々のペア数を低減させ、アクセスポイントと最終的な加入者との間の距離を低減させる。
【００１０】
最近、遠距離通信システムについての要求は、非常に増大している。インターネットの爆発的成長とともに、消費者および遠距離通信会社等は、高速データ転送のための新たな方法を模索している。特に、遠距離通信会社等は、これまで存在していたよりも増大した速度および／または距離でのデジタル通信回路をサポートするための方法を開発している。例えば、高速および／または長距離でのデジタル通信回路をサポートする新たな方法としては、ＤＳ１／１Ｃ／２、ＡＤＳＬ（Asynchronous Digital Subscriber Loop）、ＳＤＳＬ（Synchronous Digital Subscriber Loop）、ＨＤＳＬ（High speed Digital Subscriber Loop）、ＶＤＳＬ（Very high speed Digital Subscriber Loop）などが挙げられる。加えて、遠距離通信会社等は、既存の電話線インフラを介した使用を目的とするこれらの新たな方法を開発しており、電話線は、通常、比較的長距離にわたって配設されたケーブルとして束ねられたツイストペア線から構成される。
【００１１】
様々な高速デジタル転送システムおよびサービスの新たな展開とともに、現在の新興のツイストペア線通信ケーブルの短所が、急に明らかとなっている。上記したデジタル通信回路をサポートする新たな方法は、長距離の、より高いデータ転送周波数の使用に依存している。例えば、電話線を介して転送される通常の音声転送は、０〜４ｋＨｚを超えた範囲の周波数で発生し、一方、ＤＳＬ用途では、約３．７ｋｍ〜約５．５ｋｍ（１２，０００〜１８，０００フィート）の距離を典型的には０〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数で転送する。理解されるように、新興のデジタル通信方法は、ケーブル内のペア間および隣接ケーブル間のクロストーク、および外部からの干渉、特に、入ってくる信号がモデム等の転送設備と接続する点での干渉により、エラーが非常に発生しやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
典型的には、既存のツイストペアケーブルでは、ケーブル内に共通のシールドを用い、そして、終端点でシールドをグランド（接地）することにより、外部の干渉およびクロストークを遮断している。また、多数のシールドを用いる場合には、既存のケーブルでは、ケーブル内の様々なシールドを絶縁することはできず、ケーブル内の多数のシールドは、特に、長期間の使用後、互いに電気的に導通している。詳細には、長距離通信用ケーブルがユニットシールドを包囲する全体シールドを備える場合には、全体シールドはユニットシールドと電気的に導通するか、そうでなければ、いずれかの絶縁部分におけるピンホールのためのシールドのショートにより、電気的相互作用が発生しうる。さらに、現在用いられている典型的な長距離通信用ケーブルでは、ドレイン線を引き出し、単にグランドにクランプすることにより、全体シールドを終端させている。不幸なことに、ドレイン線をグランドすることは、通常、これを外部源からケーブル内への干渉を誘起するアンテナとして機能させてしまう。
【００１３】
本発明は、デジタル通信回路ならびに増大した速度および／または距離をサポートするためのケーブルおよびその製造方法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】
【００１４】
本発明にかかるケーブルは、多数のシールドで保護され、または、箔で被覆されたバインダユニットから構成され、各バインダーユニットは、偶数のツイストペア線とともに、ペアとされた付加的なツイストペア線をそれぞれ含み、その縦方向に沿ってフィラー要素を取り巻いている。したがって、導線ペアの全体数は奇数である。偶数のツイストペア線は、それぞれが少なくとも４つのツイストペア線を有するカッドまたはサブユニットに均等に分けられている。シールドまたは箔被覆は、ツイストペア線のカッドと、付加的なツイストペア線と、フィラー要素と、を取り巻き、予め選択した数のツイストペア線を有する被覆されたバインダーユニットを形成する。好ましくは、被覆されたバインダーユニットは、それぞれ、２５以下のツイストペア線を有する。全体芯ラップは、予め選択された数の被覆されたバインダーユニットを取り巻き、ユニットシールドは全体芯ラップの頂点の上に設けられる。ドレイン線は、ユニットシールドと、１以上の被覆されたバインダーユニットの芯ラップと、の間を引っ張られていてもよい。シールド表面は、グランドへの終端を良好にするために内側に向けられている。最後に、全体のケーブルは、ジャケットまたはシースにより取り巻かれていてもよい。
【００１５】
本発明の１つの実施の形態では、フィラー要素は付加的なツイストペア線よりも大きな径を有し、フィラー要素は付加的なツイストペア線と対をなし、これにより、フィラー要素はエアーギャップをもたらし、フィラー要素と接触していない付加的なツイストペア線のいかなる部分をも包囲する。本発明の別の実施の形態では、フィラー要素は別のツイストペア線をフィラー要素に形成された縦方向の溝内に固定する。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態では、フィラー要素は、空気の比誘電率よりも高い比誘電率を有する。より詳細には、フィラー要素は、ポリフルオロアルコキシ、ＴＦＥ／パーフルオロメチル−ビニルエーテル、エチレンクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルクロライド、フッ化パーフルオロエチレンポリプロピレンおよび難燃性ポリプロピレンの少なくとも一種から選択される。
【００１７】
また、本発明の好ましい実施の形態では、ジャケット要素は誘電体層を含む。誘電体層は、低発煙ノンハロゲン化合物、ポリビニルクロライド、難燃性ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリビニリデンフッ化物、エチレンクロロトリフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、熱可塑性エラストマーおよびポリウレタンの少なくとも一種からそれぞれ構成される、単一または多数の誘電体層であってもよい。
【００１８】
各導線は、むき出しの銅線が可能であり、それぞれは約２．５以下比誘電率を有する絶縁材料で絶縁されているべきである。通常、それぞれのむき出しの銅線は、２２ＡＷＧから２４ＡＷＧの間である。絶縁材料は、好ましくは、難燃性ポリエチレン、難燃性ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフルオロアルコキシ、固体または発泡ＴＦＥ／パーフルオロメチルビニルエーテル、固体または発泡フッ化エチレン−プロピレン、および発泡エチレンクロロトリフルオロエチレンの少なくともいずれか１種を含む。
【００１９】
本発明のケーブルでは、全体シールドはユニットシールドから絶縁され、各シールドは互いに独立にグランドに終端されていてもよい。このようにして、内部のバインダーユニットは外部の干渉、例えば、他の隣接ケーブルから絶縁される。シールドは、また、全体芯ラップにより、互いに接触しないように、または、個々の線またはペア線が接触しないように絶縁され、これにより、ツイストペア絶縁中のピンホールを介したショートまたは信号損失は防止される。
【００２０】
さらに、全体シールドおよびユニットシールドの双方は、内側に向けられた箔の側で設けられる。この配置によれば、箔はケーブルおよびバインダーユニットのそれぞれの裏まで曲げられ、現在行われているようにドレイン線をグランドすることなく、簡単なグランド用クランプを用いて終端される。ドレイン線の代わりにシールドをクランプすることにより、ドレイン線はアンテナとして機能できず、ケーブル内に干渉を引き起こすことができないため、シールド（保護）効果は強められる。
【００２１】
ツイストペア線を扱いやすいサイズのバインダーユニットに分けることにより、使用の利便性と効率とが向上される。例えば、個別のデジタルサービスが、動作周波数スペクトルに基づいてそれぞれのバインダーユニットを介して提供されうる。また、１つのバインダーユニットを「送信」ユニットとして用い、一方で、隣接するバインダーユニットを「受信」ユニットとして指定することができる。単純に単一のユニット内のツイストペア間ではなく、バインダーユニット間で「送信」と「受信」との機能を分けることにより、局所的クロストークは最少化され、転送距離の増大がもたらされる。
【００２２】
本発明は、また、上記ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。まず、導線ペアを互いにペアとして偶数のツイストペア線とする。次いで、付加的な導線ペアをペアとし、ツイストペア線の全体数を奇数とする。偶数のツイストペア線は、その後、少なくとも２つのツイストペア線から構成されるカッドまたはサブユニットに均等に分けられる。付加的なツイストペア線はフィラー要素と一体化され、その縦方向に沿って周囲を取り巻く。次いで、ツイストペア線のカッドと、フィラー要素と一体化された付加的なツイストペア線と、を並行に延伸させ、導線ペアのカッドが付加的なツイストペア線およびフィラー要素を包囲するようにケーブルを形成する。その後、ツイストペア線のカッドと、フィラー要素と一体化された付加的なツイストペア線と、は、通常２５以下の銅線ペアで、シールドまたは箔被覆により取り巻かれ、被覆されたバインダーユニットが形成される。次に、被覆されたバインダーユニットは撚りあわされてケーブルを形成する。最後に、ジャケット要素がケーブルを包囲する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる転送用ケーブル（共通して１０で示される）が示されている。ケーブル１０は、予め選択された数のバインダーユニット１２を含む。本発明の第１の実施の形態では、単一のバインダーユニット１２は、少なくとも２つのペア線１６ａからそれぞれ構成される１または複数のカッド１４と、フィラー１８の周囲に巻回された付加的なペア線１６ｂと、を備える。好ましくは、バインダーユニット１２は、それぞれが４つのペア線１６ａを有して全体として２４のペア線１６ａを有する６つのカッド１４と、フィラー１８の周囲に巻回された２５番目の付加的なペア線１６ｂと、から構成される。しかし、ツイストペア線１６ａ、１６ｂの数は、バインダーユニット１２の製造者によって決定されることは理解されるであろうが、しかし、実際、２５のツイストペア線１６ａ、１６ｂおよびフィラー１８は容易に単一のバインダーユニット１２に組み込み可能であることがわかっている。
【００２４】
ここで図５を参照して、各ツイストペア線１６ａ、１６ｂは、＃２２ＡＷＧと＃２４ＡＷＧの間の、むき出しの銅導線５０を備える。各導線５０は、約２．５以下の比誘電率を有し、難燃性ポリエチレン（ＦＲＰＥ）、難燃性ポリプロピレン（ＦＲＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、固体または発泡のＭＦＡ、ＰＦＡまたはＦＥＰ、および発泡ＥＣＴＦＥを含む材料５２で絶縁されている。導線５０は、図５に示されようにツイストペア線１６ａ、１６ｂを形成するよう対とされ、そして図３に示されるように組み立てられている。図３中の点線は、ペア線１６ａ、１６ｂと、モール状（braided）導線からなるペア線１６ａ、１６ｂから構成されるカッド１４と、のグループを示すのに用いられるが、これは材料を指定するものではない。しかし、１つの材料が各カッド１４を包囲しうることは理解されるであろう。一例としては、アルミニウム／ポリエステル材料、アルミニウム／ポリプロピレン材料および／またはスズまたはアルミニウムモール（braid）から構成されるグループシールドが各カッド１４を包囲していてもよい。
【００２５】
本発明の別の態様では、製造工程で、または、フィラー１８および２５番目のペア線１６ｂと他の６つのカッド１４とを接続する前に、各バインダーユニット１２の付加的なペア線１６ｂはフィラー１８の周囲に巻回される。フィラー１８は、比誘電率の異なる層間の信号反射による信号反射損失（ＳＲＬ）を避けるため、比誘電率３．２未満の高難燃性材料から構成される。線を下方に伝わる電磁場が可能な限り最もわずかな程度に減衰され、同時に、ペア間の結合場が可能な限り最も高い程度まで減衰されるよう、フィラー１８の材料の選択には注意が必要とされる。使用可能な材料としては、例えば、ポリフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ＴＦＥ／パーフルオロメチルビニルエーテル（ＭＦＡ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、フッ化パーフルオロエチレンポリプロピレン（ＦＥＰ）および難燃性ポリプロピレン（ＦＲＰＰ）が挙げられる。また、各カッド１４は、ＴＩＡ／ＥＩＡミニマム条件に従い、データ転送に関して１００ｍＨｚ、３５ｄｂのグループ内で、最悪の近端クロストークを示す。さらに、カッド１４間の近端クロストーク絶縁は、ＴＩＡ／ＥＩＡ最低条件に従い、データ転送に関して１００ｍＨｚ、３８ｄｂで最悪のケース結果を示す。
【００２６】
本発明の第２の実施形態では、ケーブル１０’は、図１の第１の実施の形態に示されるようにフィラー１８の周囲に巻回される２５番目のペア線１６ｂを有するのではなく、図２に示されるように２５番目のペア線１６ｂと対を形成するのに十分な柔軟性を有するフィラー１８’を含む。２５番目のペア線１６ｂがフィラー１８’と撚り合わされると、フィラー１８’は変化する中心軸を示し、結果、波形形状となる。波形形状は、図２および３に示すように、２５番目のペア線１６ｂがカッド１４とフィラー１８との間で挟まれないよう保護する。これは、フィラー１８’が２５番目のペア線１６ｂの幅よりも大きい径を有する場合に、特にあてはまる。
【００２７】
さらに、図２に示されるように、変化する中心軸は、ケーブル芯の中心に沿ってエアポケット１９を形成する。エアポケット１９は、２５番目のペア線１６ｂの周りの比誘電率を増大させ、かつ絶縁を最大化させ、構造中の６つの他のカッド１４に対して誘電的に強化された境界を提供する。
【００２８】
その他の６つのカッド１４との接続の前またはその間に、２５番目のペア線１６ｂとフィラー１８、１８’とを対とする重要な効果の１つは、２５番目のペア線１６ｂの位置が６つの他のカッド１４と比較して変化し、これにより、２５番目のペア線１６ｂのみが、フィラー１８、１８’と対とされた２５番目のペア線１６ｂの配置長さ（Ｌ）のすべての繰り返しにおいて単一のカッド１４０に近づくようになることである。ペア１０間の電磁場結合は、上記構造中の２５番目のペア線１６ｂに関して均一に分配される。結果として、クロストークは得られるケーブル中で最少化される。
【００２９】
さらに、２５番目のペア線１６ｂを、中心に位置するフィラー１８、１８ｂと、フィラー１８、１８’および２５番目のペア線１６ｂを包囲するカッド１４と、２５番目のペア１６ｂと、を対とすることにより、ケーブル構築を同じ取り付け工程に残すことができ、結果、実質的に丸いケーブルが得られるようにすることを確実にする。これは、ケーブル取り付けの間に特に重要である。ケーブルを導管、ケーブルトレイおよびＪフック上に取り付ける際、例えば、ケーブルは角のあたりに力がかかり、様々な歪みが加わる。ケーブルの丸型は取り付けを容易とし、２５番目のペア線１６ｂをフィラー１８、１８’と対とすることにより、ケーブル１０、１０’が取り付けの際に屈曲部の周囲に力がかかったときにも、適切な位置に残ることを確実とする。
【００３０】
６つのすべてのカッド１４およびフィラー１８、１８’を２５番目のペア線１６ｂと接続する前またはその製造工程で、最初に２４のペア線を４つのカッド１４のケーブルとすることにより、芯の外部に関するカッド１４中の個々のペア１０の位置を、カッド配置長さ（Ｌ）の周波数で変えられるようにすることができる。このような構造は、例えば、ケーブルトレイ中の、第１のケーブルの隣の、または、その周囲に取り付けられた隣接ケーブル中の、同じ配置長さ（Ｌ）を有するペアを有する第１のケーブル中のペア間の容量性結合を最少化する。
【００３１】
図４は、本発明の第３の実施の形態にかかるケーブル１０’’の断面図を示す。第３の実施の形態にかかるケーブル１０’’では、２５番目のペア線１６ｂの物理的保護および誘電効果は、２５番目のペア線１６ｂが乗るのに十分な深さと広さを有する縦方向の溝２３をフィラー１８’’に作製することにより、さらに強められている。
【００３２】
上述したケーブル１０’’の構造は、得られるケーブルの減衰特性をある程度弱めるが、これはまた、ケーブルのＮＥＸＴ特性を強める。ケーブル１０’’の構成では、２５番目のペア線１６ｂはフィラー１８’’を構成する材料により部分的に包囲されているので、ケーブル１０’’（図４に示される）はケーブル１０’（図３に示される）の減衰と比較した減衰の増大を示す。フィラー１８’’の材料は空気（ケーブル１０’の２５番目のペア線１６ｂを基本的に包囲する）よりもはるかに大きい比誘電率を有する。したがって、ケーブル１０’はフィラー１８’’の材料により部分的に包囲されているので、ケーブル１０’と比較して最少のクロストークを有する。
【００３３】
ここで図１〜４を参照して、各バインダーユニット１２のツイストペア線１６ａ、１６ｂおよびフィラー１８、１８’、１８’’はともに束ねられ、標準的なユニットラップ２０により覆われ、結束芯２２を形成している。ユニットラップ２０は、例えば、ポリエステルフィルム、または当該技術分野で知られた他の材料から構成されている。好ましくは、ユニットラップ２０は、当該技術分野でよく知られた種類の２ミル厚膜（2-mill thick）ポリエステルフィルムから構成されている。さらに、端部に箔のないテープ２４が、ユニットラップ２０の周囲に配置され、ユニットシールド２４を形成する。端部に箔のないテープ２４は、アルミニウム／ポリエステル材料、アルミニウム／ポリプロピレン材料および／またはスズまたはアルミニウムモールを、単独でまたは他の材料と組み合わせたものを含んで製造されていてもよい。
【００３４】
図６および７に示すように、端部に箔のないテープまたはユニットシールド２４は、外面２６と内面２８とを備える。テープ２４の外面２６は、当該技術分野でよく知られた適当なポリマーまたはプラスチック材料などの、露出した非導電性材料である。テープ２４の内面２８は、導電性箔表面３０を備える。箔表面３０は、テープ２４の縦方向の全長に延伸し、所定の厚さを有するが、好ましくは、テープ２４の全幅よりも短く延伸し、テープ２４の縦方向の端部を「箔のない」ものとする。１つの実施の形態では、非導電性材料の一部は、箔表面３０に隣接するテープ２４の内面２８上に露出したままである。好ましくは、露出した非導電性材料には、当該技術分野で知られた種類の接着剤が塗布されている。
【００３５】
図６に最もよく示されるように、テープ２４の内面２８の箔表面３０は、最も好ましくは、箔表面３０の露出部分４０、４２がテープ２４の縦方向のそれぞれの側部３６、３８の間に残るように、テープ２４の縦方向の側部３２、３４の間の中央に配置されている。距離Ｄ１およびＤ２は、テープ２４の箔のない端部の広がりを定義している。最も好ましい実施形態では、テープ２４の縦方向の側部３２、３４の間、および箔表面３０の縦方向の側部３６、３８をそれぞれ測定した距離Ｄ１およびＤ２は同一であるが、そうである必要はない。先の実施の形態に示すように、露出部分４０、４２には、露出部分４０、４２とテープ２４の外面２６との間のそれぞれの結合を形成しうる接着剤４４が塗布されている。
【００３６】
端部に箔のないテープ２４は、ユニットラップ２０およびユニットドレイン線５６の周りにらせん状に巻回され、端部に箔のないテープ２４のらせんの間隔は、図６に示されるように、箔表面３０の第１の縦方向側部３６が、連続した巻き（wind）で、箔表面３０の第２の縦方向側部３８と実質的に隣接して巻回するようになっている。箔表面は、ユニットラップ２０の周囲にわずかに重なっていてもよい。しかし、接着剤４４を含む露出したテープ部分４０の先端は、ユニットラップ２０の外部表面２１と接触し、一方、接着剤４４を含む露出したテープ部分４２の尾部は、先行する巻きのテープ２４の外面２６と接触している。このようにして、テープ２４は、ユニットラップ２０とテープ２４の隣接する巻きとの両方に固定され、これにより、バインダーユニット１２の屈曲または移動の際の、テープ２４または連続する巻き間の隙間の移動を防止する。さらに、テープ部分４０、４２は箔を含まないため、箔表面３０のどの部分もテープ２４の外面２６に露出しない。
【００３７】
別の実施の形態では、図７に示すように、テープ２４’は、ユニットラップ２０の外部表面２１の外周Ｃよりもわずかに大きい幅Ｗを有するポリマー性材料の単一の長い片から構成されていてもよい。テープ２４’の箔表面３０’は、ユニットラップ２０の外部表面２１の外周Ｃと実質的に等しく、一方で、ユニットドレイン線５６の挿入を可能とする幅Ｗ１を有する。テープ２４の内面２８’の残りの幅（Ｗ−Ｗ１）は、接着剤４４’を含む露出部分４０’を定義する。ユニットラップ２０およびユニットドレイン線５６の外面にらせん状に巻回される代わりに、テープ２４’の幅Ｗは、第１および第２の縦方向表面３２’、３４’がバインダーユニット１２の軸方向長さに沿って合うように、バインダーユニット１２およびユニットドレイン線５６の外周に巻回されている。この実施の形態では、テープ２４’がバインダーユニット１２の外周に巻回されている場合には、ユニットラップ２０’は、ツイストペアの縦方向に沿って外周に巻回されるポリエステルフィルムの細長片から構成される。
【００３８】
接着剤４４’を含む露出部分４０’は、それゆえ、テープの外面２６’の一部と重なり、これにより、ユニットラップ２０をテープ２４’内に封止する。所望の場合には、図７に示されるように、テープ２４’の内面２８’は、テープ２４’の縦方向の一端がユニットラップ２０の外部表面２１に貼り付けされうるように接着剤を含む、対向する露出部分４２’、４４’を含んでもよい。このようにして、箔表面３０はバインダーユニット１２の外面には全く露出しない。
【００３９】
ここで図１〜４を参照して、全体ジャケット４６は、予め選択された数のバインダーユニット１２の端部に箔のないテープ２４の周囲に配置されている。全体ジャケット４６は、以下の材料、すなわち、低発煙ノンハロゲン化合物（ＬＳＯＨ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、難燃性ポリエチレン（ＦＲＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリビニリデンフッ化物（ＰＶＤＦ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、フッ化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはポリウレタンのいずれかから構成される、単一または多数の誘電体層から構成される。アルミニウム／ポリエステル材料、アルミニウム／ポリプロピレン材料および／またはスズモールまたはアルミニウムモールを単独で、または他の材料と組み合わせて含んでもよいすべてのペア導線の周囲に、外部シールドが設けられていてもよい。
【００４０】
材料の正確な組み合わせは、得られるケーブルが所定の取り付けのために要求される、環境的特性（室内、室外、化学プラント、高湿度、過剰温度等）および全体の難燃性特性（非プレナム汎用水平ケーブル接続（nonplenum general horizontal cabling）、ライザー（riser）、プレナム、なし、等）に基づいて選択される。
【００４１】
例えば、本発明の別の実施の形態にかかる５０ペアケーブル５０を、図８に示す。好ましくは、５０ペアケーブル５０は、全体ジャケット４６内に４つのバインダーユニット１２、１２’を含む。各バインダーユニット１２は、各カッド１４に４つのツイストペア線１６ａと、付加的なツイストペア線１６ｂと、フィラー１８と、備え、全体として１３のツイストペア線１６ａ、１６ｂを有する３つのカッド１４を有する。各バインダーユニット１２’は、各カッド１４に４つのツイストペア線１６ａを備え、全体として１２のツイストペア線１６ａ、１６ｂを各カッド１４に備える３つのカッド１４を有する。したがって、ケーブル５０は、全体として５０のツイストペア線１６ａ、１６ｂを有する。他の実施の形態では、上述した５０ペアケーブル５０は、図１に示すようなバインダーユニットのペアを２つ備えるように構築されていてもよい。
【００４２】
図９に最もよく示されるように、各バインダーユニット１２、１２’は、上記のように構築され、組み合わされた結束芯４８とバインダーユニット１２、１２’の全体を取り巻く全体シールド５２を有するケーブル５０内に配置されている。全体シールド５２と各バインダーユニット１２、１２’のテープ２４との間に電気的相互作用が確実に発生しないようにするため、外側芯ラップ５４が組み合わされた結束芯４８の外面の周囲に形成されている。外側芯ラップ５４は、一般的な材料、例えば、ユニットラップ２０と同様のポリエステルフィルムあるいは他の材料から形成可能である。ケーブル５０は、長期間屈曲にさらされることとなり、このため、各バインダーユニット１２、１２’のテープの隙間が開くおそれがある。外側芯ラップ５４が無ければ、ケーブル５０が屈曲した状態で長期間、テープの隙間は全体シールド５２と各バインダーユニット１２、１２’のシールド２２との間の接触を引き起こす可能性がある。したがって、外側芯ラップ５４は、各バインダーユニット１２、１２’の絶縁を強めるためのさらなる用心である。
【００４３】
全体シールドドレイン線５６は、外側芯ラップ５４と全体シールド５２との間に配置されている。例示した実施の形態は、各バインダーユニット１２、１２’について１つのユニットドレイン線２５を示しているが、ケーブル５０は１本の全体シールドドレイン線５６だけを含んでいてもよく、これにより、各バインダーユニット１２、１２’についてのユニットドレイン線２５の必要性は排除されることは理解されるであろう。ある実施の形態では、全体シールド５２は一般的に入手可能な箔シールドである。別の実施の形態では、全体シールド５２は、一般的に知られた種類のモール状シールドである。しかし、好ましい実施の形態では、全体シールド５２は、最大のシールド効果が得られるよう、箔とモールとの組み合わせから構成されている。最後に、全体ジャケットまたはシース４６は、ケーブル５０の全長にわたって設けられている。
【００４４】
全体シールド５２はユニットシールド２４から絶縁されているため、全体シールド５２は、個々のユニットシールド２４から独立してグランドに終端されてもよく、これにより、内部のバインダーユニット１２を外部の干渉、例えば、他の隣接するケーブルから保護するようにしてもよい。さらに、全体シールド５２は好ましくは、外側芯ラップ５４の外部表面と当接した状態で箔側に設けられている。この配置により、箔はジャケット４６の後ろまで曲げられ、ドレイン線を現在行われているようにグランドすることなく、簡単なグランドクランプを用いて終端可能となる。ドレイン線５６の代わりに全体シールド５２をクランプすることにより、ドレイン線５６はアンテナとして機能することができず、ケーブル５０内への干渉を誘起することはできないため、シールド効果は向上される。同様に、各バインダーユニット１２に設けられた端部に箔のないテープ２４の箔表面３０は、ユニットラップ２０によりツイストペア１０から分離される。ユニットラップ２０は、ツイストペア導線を箔表面３０から分離する効果をもたらし、これにより、ツイストペアの絶縁中のピンホールを介した短絡または信号損失は防止される。
【００４５】
全体シールド５２のように、各バインダーユニットシールド２２は、独立にグランドに終端されてもよく、これにより、ケーブル５０内のバインダーユニットのクロストークへのバインダーユニットに対する保護が提供される。実際、端部に箔のないテープの配置のため、最少量のシールド２２が終端のために除去される必要がある。現実には、取り付け者またはユーザがケーブル５０をグランドを含む種々の接続点に取り付ける場合には、取り付け者は任意に、各バインダーユニット１２の外周に、既知の収縮ラップ材料の、適当なサイズに分離された管を設けてもよい。しかし、バインダーユニット１２の約５〜７ｃｍ（２〜３インチ）程度の短い部分が、各バインダーユニット１２の末端で取り付け者により露出された状態で残される。端部に箔のないテープ２４は、その後、管の端部まで剥がされ、グランドクランプを用いて、または、シールドごしにコネクタ、例えば、５０ピンコネクタグランドをクランプすることにより終端される。収縮ラップ管は、端部に箔のないテープ２４のさらなる弛みを防ぎ、本発明のケーブルがその意図された立体形状を保持することを確実にする。ユニット内のツイストペアは、その後、通常通りに、パンチダウンブロックのような終端点または５０ピンコネクタに接続されてもよい。いずれの場合にも、各ツイストペアの最少量のみがシールドの外側に露出する。ツイストペアはユニットラップ２０により包囲されているため、シールド２２はツイストペア１０から絶縁され、各ツイストペア１０の最少限露出した末端部分と、ツイストペアの露出していない部分と、の間のインピーダンスのミスマッチは最少化される。最後に、シールド２２を越える最外周の収縮ラップを設けることにより、バインダーユニット１２は安定化し、屈曲またはねじり力の下でのバインダーユニット１２の歪みは防止される。
【００４６】
また、端部に箔のないテープ２４は、上述のように内側に面する代わりに、外側に面していてもよい。この実施の形態では、上述のように各バインダーユニット１２について１つのドレイン線５６を用いる代わりに、１本のドレイン線５６が多数のバインダーユニット１２に対して必要とされる。しかし、各バインダーユニット１２間の絶縁は、各バインダーユニット１２間の電気伝導性の増大のため、失われうる。
【００４７】
本実施の形態にしたがって製造されたケーブル５０を用い、個別のデジタルサービスが、動作範囲内の周波数スペクトルに基づいて各バインダーユニット１２を介して提供されうる。また、あるバインダーユニット１２は「送信」ユニットとして用いられ、一方で、隣接するバインダーユニット１２は「受信」ユニットとして指定されうる。単一のユニット内のツイストペア線ではなく、バインダーユニット１２間で「送信」機能と「受信」機能とを分けることにより、局所的なクロストークは最少化され、電送距離の増大がもたらされる。
【００４８】
ここで図１０および１１を参照して、本発明のさらに別の実施の形態にかかる１００ペアケーブル６０を示す。好ましくは、１００ペアケーブル６０は、図１に示すバインダーユニット１２と同様に、４つのバインダーユニット１２を有する。
【００４９】
図１１に最もよく示されるように、各バインダーユニット１２は、上述のように構築され、組み合わされた結束芯５４とすべてのバインダーユニット１２とを包囲する全体シールド５２を有するケーブル６０内に配置されている。全体シールド５２と各バインダーユニット１２のシールド２４との間の電気的相互作用を確実に発生させないようにするため、外側芯ラップ５４が、一般的に入手可能な方法および材料、例えば、ユニットラップ２０と同様のポリエステルフィルムあるいは他の材料を用いて、組み合わされた結束芯４８の外周に形成されている。ケーブル１０および５０と同様に、ケーブル６０は長期間の屈曲にさらされることとなり、このため、各バインダーユニット１２のテープ２４の隙間は広がるおそれがある。外側芯ラップ５４が無ければ、テープの隙間は、ケーブル６０の長期間の屈曲につれ、全体シールド５２と各バインダーユニット１２のシールド２２との間の接触を引き起こすおそれがある。したがって、外側芯ラップ５４は、各バインダーユニット１２の絶縁を強化するためのさらなる用心である。
【００５０】
ケーブル５０と同様に、全体シールドドレイン線５６が、外側芯ラップ５４と全体シールド５２との間に配置されている。例示の実施形態は、各バインダーユニット１２について１つのユニットドレイン線２５を示すが、ケーブル６０は、全体シールドドレイン線５６のみを含んでもよく、これにより、各バインダーユニット１２について１つのユニットドレイン線２５を設ける必要性は排除されることは理解されるであろう。ある実施の形態では、全体シールド５２は一般的に入手可能な箔シールドである。別の実施の形態では、全体シールド５２は一般的な知られた種類のモール状シールドである。しかし、好ましい実施の形態では、全体シールド５２は、最大のシールド効果は得られるよう、箔とモールとの組み合わせから構成される。最後に、全体ジャケットまたはシース４６は、ケーブル６０の全長にわたって設けられている。
【００５１】
上述したように、撚れたフィラーおよび共通シースを備えるケーブルは、１以上のバインダーユニットを有して形成され、各バインダーユニットは少なくとも４つのツイストペア線を有する。さらに、１以上のバインダーユニットは、フィラーを取り巻く付加的なツイストペア線を有してもよい。各ユニットは、ユニットラップおよび端部なし箔テープ（edge free foil tape）によって結合される。ユニットドレイン線は、ユニットラップと端部なし箔テープとの間に配置されてもよい。外側ジャケットまたはシースは、１以上のバインダーユニットを包囲する。
【００５２】
例示した本発明の実施の形態では、全体で２５、５０および１００のツイストペア線を有するケーブルに関して説明したが、本発明は、ケーブルを形成するツイストペア線の数によって限定されず、本発明は、空間的制約および利便性によってのみ限定される、ツイストペア線のいかなる所望の数でも実現されうることは理解されるであろう。同様に、本発明は、各バインダーユニットのツイストペア線の数により限定されないこと、そして、本発明は各バインダーユニット中のいかなる所望の数のツイストペア線でも実施可能であることは理解されるであろう。例えば、バインダーユニットは、例示した実施の形態における４つのツイストペア線ではなく、２つのツイストペア線を含むのみであってもよい。
【００５３】
本発明は、そのある特定の実施の形態と関連して詳細に記載されたが、これは例示であって限定ではないことは理解されるべきであり、そして、添付した特許請求の範囲は従来技術が許す限り広く理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるケーブルの透視図であり、図中、奇数の導線ペアが柔軟性の低いフィラー要素の周囲に巻回されている。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるケーブルの縦方向断面図であり、図中、奇数の導線ペアが柔軟性のフィラー要素と対とされている。
【図３】本発明の第１および第２の実施の形態にかかるケーブル断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかるケーブルの断面図であり、フィラー要素は縦方向の溝を含む。
【図５】本発明の実施の形態にかかる銅線ペアの拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかるテープの透視図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる他のテープの透視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかる５０ペアケーブルの透視図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態にかかる５０ペアケーブルの断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態にかかる１００ペアケーブルの断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態にかかる１００ペアケーブルの断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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