説明

LAN用ツイストペアケーブル

【課題】エイリアンクロストークの抑制効果に優れ、接地処理が不要で、かつ細径のLAN用ツイストペアケーブルを提供する
【解決手段】中心から放射状に延びる4つの隔壁11aを有する十字状介在11と、十条状介在11の隔壁11a間に配置された対撚線16と、十字状介在11および対撚線16の外周に順に設けられた遮蔽層18および外被19とを備えたLAN用ツイストペアケーブル10において、遮蔽層18がポリエステルテープの片面にニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープから構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LAN用ツイストペアケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
LAN用ケーブルとして、導体外周に絶縁被覆を設けた絶縁心線2条を撚り合わせた対撚線4条を、ポリエチレンなどからなる断面十字状の介在、すなわち、中心から放射状に延びる4本の隔壁が設けられた介在を中心に、介在の各隔壁間に対撚線を配置するとともに、これらを撚り合わせ、その外周に一括被覆の外被を設けた構造のツイストペアケーブルと称するケーブルが使用されている。
【0003】
このようなツイストペアケーブルにおいては、断面十字状の介在を用いたことにより、各対撚線の対間距離の均一性が確保され、対間のクロストーク等を抑制することができる。
【0004】
しかし、近年の情報通信技術のめざましい進歩と共に、伝送速度も急激に上昇し、LAN用ツイストペアケーブルにおいても、1〜10Gbpsの高速伝送が行われるようになっている。それに伴い、エイリアンクロストークの抑制という新たな特性が要求されてきている。すなわち、このエイリアンクロストークとは、隣接する他のケーブルから受ける漏話であり、ケーブルを平行に布設した場合に問題となるものである。
【0005】
そこで、このようなエイリアンクロストークを抑制するため、例えば、(1)ケーブル形状を異形にし、隣接するケーブルと平行にならならないようにする、(2)外被を厚くし、隣接するケーブルとの距離を大きくする、(3)遮蔽テープを巻き付ける、などの方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
しかし、(1)および(2)のケーブルでは、ケーブルが大径化し、また、ノイズ除去効果を高めるため対撚線の対撚ピッチを短く設定する必要があり、端末処理が困難であるという問題があった。しかも、得られるエイリアンクロストーク抑制効果の信頼性が必ずしも十分ではなかった。さらに(1)のケーブルでは、ケーブル形状が円形ではないため、配線しにくいという問題もあった。
【0007】
一方、(3)のケーブルでは、遮蔽層に帯電したノイズを逃すために適切な接地処理が必要であり、また、そのためにコネクターには、遮蔽付きケーブル用コネクターという特定のコネクターを用意しなければならず、端末処理に手間がかかるという問題があった。また、ケーブル内にドレインワイヤを挿入する必要もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2008−97872号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は上記従来技術の課題に対処してなされたもので、エイリアンクロストークの抑制効果に優れ、しかも、従来のように異形化、大径化の必要がなく、また、接地処理が不要で、端末処理の容易なLAN用ツイストペア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】
【0010】
上記目的を達成するため、本願の請求項1に記載の発明のLAN用ツイストペアケーブルは、中心から放射状に延びる4つの隔壁を有する十字状介在と、前記十条状介在の隔壁間に配置された対撚線と、前記十字状介在および対撚線の外周に順に設けられた遮蔽層および外被とを備えたLAN用ツイストペアケーブルであって、前記遮蔽層がポリエステルテープの片面にニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープからなることを特徴とするものである。
【0011】
請求項2に記載の発明のLAN用ツイストペアケーブルは、前記ポリエステルテープの厚さが10〜30mmであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが5〜25mmであることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載のLAN用ツイストペアケーブルは、前記ポリエステルテープが、ポリエチレンテレフタレートテープであることを特徴とする。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブルにおいて、前記ポリエチレンテレフタレートテープの厚さが10〜30mmであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが5〜25mmであることを特徴とするものである。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブルにおいて、前記十字状介在がポリエチレンからなることを特徴とするものである。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブルにおいて、前記外被がポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンからなることを特徴とするものである。
【0016】
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブルにおいて、前記対撚線は、等価外径が1.57〜2.14mmであり、平均対撚ピッチが10〜15mmであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、エイリアンクロストークを有効に抑制することができ、しかも、接地処理が不要で、端末処理が容易であるとともに、従来に比べ細径化が可能なLAN用ツイストペアケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明のLAN用ツイストペアケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明のLAN用ツイストペアケーブルの他の実施形態を示す断面図である。
【図3】LAN用ツイストペアケーブルのエイリアンクロストーク(PSANEXT)の測定方法を説明する断面図である。
【図4A】本発明の一実施例のLAN用ツイストペアケーブルについて測定されたエイリアンクロストーク特性を示す図である。
【図4B】本発明の一比較例について測定されたエイリアンクロストーク特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。また、以下の説明において、同一もしくは略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0020】
図1は、本発明のLAN用ツイストペアケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【0021】
図1において、符号11は、中心から放射状に延びる隔壁11aが4本周方向にほぼ等間隔に形成された、断面形状が略十字状の、例えば高密度ポリエチレンからなる介在を示している。この介在11は、例えば100mmピッチで捻回されている。
【0022】
各隔壁11a間には、2条の、導体12外周に絶縁被覆13を設けた絶縁心線14を撚り合わせた対撚線16がそれぞれ配設されている。対撚線16の平均対撚ピッチは、10〜15mmであり、また、その等価外径は1.57〜2.14mmである。なお、対撚線16の「平均対撚ピッチ」とは、ケーブル内の4対の対撚線16の対撚ピッチの平均値をいう。また、対撚線16の「等価外径」とは、対撚された2条の絶縁心線14の等価的な外径(絶縁心線14外径の約1.75倍)をいう。
【0023】
さらに、これらの4対の対撚線16の外周には、遮蔽層18および外被19が順に被覆されている。遮蔽層18は、ポリエステルテープの片面に、ニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープを、例えば金属箔側を内側に向けて縦添えまたは重ね巻きすることにより形成され、外被19は、そのように巻き付けられたラミネートテープ上に、低密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックを押出被覆することにより形成されている。
【0024】
上記ラミネートテープとしては、厚さ10〜30μmポリエステルテープ、好ましくはポリエチレンテレフタレートからなるテープの片面に、厚さ5〜25μmのニッケルを主成分とする金属箔、好ましくは比透磁率が200以上の金属箔を貼り合わせたものが好ましく使用される。
【0025】
ポリエステルテープの厚さが10μm未満では、機械的強度が不十分で、ラミネートテープ加工時またはケーブル加工時にテープ切れを生ずるおそれがある。また、ポリエステルテープの厚さが30μmを超えると、ケーブルの可撓性に問題が生じる。ポリエステルテープの厚さは、15〜25μmであることがより好ましい。ポリエステルテープは、延伸であっても無延伸であってもよい。
【0026】
また、ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが5μm未満では、安定した製造が難しいうえに、エイリアンクロストークに対する抑制効果が十分に得られないおそれがある。また、ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが25μmを超えると、ケーブルの可撓性に問題が生じる。金属箔の厚さは、10〜20μmであることがより好ましい。
【0027】
ポリエステルテープと金属箔との貼り合わせは、溶融直前まで加熱したポリエステルテープを金属箔に積層するラミネート方式、接着剤を用いる方式など、公知の方法を用いることができるが、ケーブルの細径化を図る観点からはラミネート方式が好ましい。
【0028】
このように構成されるLAN用ツイストペアケーブル10においては、ポリエステルテープの片面に比透磁率の高いニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープで遮蔽層18を形成しているので、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、従来、必要とした接地処理(ドレインワイヤの挿入、遮蔽付きケーブル用コネクターによる端末処理)を不要とすることができる。
【0029】
すなわち、一般に、遮蔽層に電磁波が入射すると、一部は反射し(反射損失)、透過した電磁波は吸収されて減衰する(吸収損失)。反射損失は遮蔽材料の電気抵抗率に関係し、電気抵抗率が小さい材料ほど反射損失は大きい。一方、吸収損失は遮蔽材料の比透磁率に関係し、比透磁率が大きい材料ほど吸収損失は大きい。LAN用ツイストペアケーブルにおいて、従来、遮蔽層の材料として使用されてきたアルミからなるテープによる遮蔽効果は、上記反射損失によるものが大部分であり、吸収損失は小さいため、遮蔽層に帯電した電磁波はドレインワイヤによって外部に逃す、つまり、接地する必要がある。これに対し、本発明においては、遮蔽層の材料として使用されているニッケルを主成分とする金属箔は、比透磁率が大きいため、吸収損失が大きく、したがって、接地の必要がない。このため、上記LAN用ツイストペアケーブルにおいては、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、接地処理を不要とすることができる。
【0030】
因みに、遮蔽効果に影響する電気抵抗率および比透磁率は、アルミニウムがそれぞれ2.75×10−8Ω・mおよび1であるのに対し、ニッケルはそれぞれ7.24×10−8Ω・mおよび250である。
【0031】
また、ラミネート構造のテープであるため、テープに皺などを生じさせることなく円滑に巻き付けることができ、従来のケーブルに比べ、より薄肉の遮蔽層18を形成することができ、ケーブルのさらなる細径化を図ることができる。
【0032】
なお、ニッケルは、上述したように比透磁率が大きく、かつ厚さ5〜25μmの箔への加工も容易であるため、ポリエステルテープに積層する金属箔として特にニッケル箔が好適に用いられる。
【0033】
次に、本発明のLAN用ツイストペアケーブルの他の実施形態について説明する。
図2は、本発明のLAN用ツイストペアケーブルの他の実施形態を示す断面図である。
【0034】
図2に示すように、本実施形態のLAN用ツイストペアケーブル20は、前述した実施形態のLAN用ツイストペアケーブル10、あるいはそれから最外層の外被19を除いたLAN用ツイストペアケーブル(図面の例は、外被19を備えたLAN用ツイストペアケーブル10)を複数条、集合乃至撚り合わせ、その外周に外被21を一括被覆した構造を有する。
【0035】
すなわち、LAN用ツイストペアケーブル10は、中心から放射状に延びる隔壁11aが4本周方向にほぼ等間隔に形成された、断面形状が略十字状の、例えば高密度ポリエチレンからなる介在11と、この介在11の各隔壁11a間に配設された対撚線16と、これらの介在11と対撚線16の外周に順に被覆された遮蔽層18および外被19とを具備する。遮蔽層18は、ポリエステルテープの片面に、ニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープを、例えば金属箔側を内側に向けて縦添えまたは重ね巻きすることにより形成されている。そしてこのように構成されるLAN用ツイストペアケーブル10が複数条、集合乃至撚り合わされ、その外周に外被21が一括被覆されている。
【0036】
なお、本実施形態において、LAN用ツイストペアケーブル10は、断面円形状の、例えば低密度ポリエチレンからなる介在を中心に配置するようにしてもよい。
【0037】
このように構成されるLAN用ツイストペアケーブル20においても、対撚線16の外周にポリエステルテープの片面に比透磁率の高いニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープで遮蔽層18を形成しているので、信頼性の高いエイリアンクロストーク抑制効果を得ることができるとともに、従来、必要とした接地処理(ドレインワイヤの挿入、遮蔽付きケーブル用コネクターによる端末処理)を不要とすることができる。また、ラミネート構造のテープであるため、テープに皺などを生じさせることなく円滑に巻き付けることができ、従来のケーブルに比べ、より薄肉の遮蔽層18を形成することができ、ケーブルのさらなる細径化を図ることができる。
【0038】
なお、本発明は以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【実施例】
【0039】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0040】
(実施例1)
厚さ10μmのニッケル(Ni)箔に厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)テープをラミネートし、厚さ35μmのNi/PETテープを作製した。
【0041】
得られたNi/PETテープを、各隔壁間に対撚線(平均対撚ピッチ12.6mm、等価外径1.85mm)を配置した高密度ポリエチレン製の十字状介在(隔壁の厚さ0.6mm)上に、Ni側を内側に向けて重ね巻きし、その外周にポリ塩化ビニルを0.5mm厚に押出被覆して、外径7.6mmのLAN用ツイストペアケーブルを製造した。対撚線16には、直径0.56mmの軟銅線上に高密度ポリエチレンからなる絶縁被覆を施した外径1.05mmの絶縁心線を2条対撚りしたものを用いた。
【0042】
(実施例2〜5)
厚さ10μmのNi箔に代えて、それぞれ厚さ5μm、15μm、20μmおよび25μmのNi箔を用いた以外は、実施例1と同様にしてそれぞれ厚さ30μm、40μm、45μmおよび50μmNi/PETテープを作製し、さらに、これらのテープを用いて、表1に示す外径のLAN用ツイストペアケーブルを製造した。
【0043】
(比較例1、2)
Ni/PETテープに代えて、厚さ35μmのAl/PETテープ(比較例1)または厚さ35μmのニッケル(Ni)テープ(比較例2)を用いた以外は、実施例1と同様にして、表1に示す外径のLAN用ツイストペアケーブルを製造した。
【0044】
(比較例3)
Ni/PETテープを巻き付けず、対撚線および十字状介在上に直接、低密度ポリエチレンを0.5mm厚に押出被覆した以外は実施例1と同様にしてLAN用ツイストペアケーブルを製造した。
【0045】
上記実施例1〜5および比較例1〜3で得られた各LAN用ツイストペアケーブルのエイリアンクロストークに対する抑制効果を評価した。評価方法は下記に示す通りである。
【0046】
[エイリアンクロストークに対する抑制効果]
図3に示すように、得られたLAN用ツイストペアケーブル(試料ケーブル)10と、遮蔽層を形成しなかった以外は同様に製造したLAN用ツイストペアケーブル30を、1mに亘って平行に密着させた状態(2本のケーブル10、30の外周に塩化ビニル樹脂テープ32を巻き付けて固定する)で、試料ケーブル10のエイリアンクロストーク(PSANEXT:Power Sum Alien Near End Cross Talk)を、フルークネットワーク社製 DTX−1800 ANSI/TIA−568−C.2 Permanent link PSANEXT lossによって測定し、評価した。
【0047】
評価結果を表1に示す。また、実施例1および比較例3について測定したPSANEXTをそれぞれ図4Aおよび図4Bに示す。図4Aおよび図4Bにおいて、横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸はPSANEXT(dB)を示している。また、図4Aおよび図4B中のPSANEXT規格として示した線は周波数全帯域でのPSANEXT(dB)の目標とする下限値を示している。
【0048】
【表1】

【0049】
これらの結果から明らかなように、本発明に係るLAN用ツイストペアケーブルは、細径かつ良好な可撓性を有する構造において、いずれもエイリアンクロストークに対する顕著な抑制効果が得られた。
【符号の説明】
【0050】
10,20…LAN用ツイストペアケーブル、11…十字状介在、11a…隔壁、16…対撚線、18…遮蔽層、19…外被。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心から放射状に延びる4つの隔壁を有する十字状介在と、前記十条状介在の隔壁間に配置された対撚線と、前記十条状介在および対撚線の外周に順に設けられた遮蔽層および外被とを備えたLAN用ツイストペアケーブルであって、
前記遮蔽層がポリエステルテープの片面にニッケルを主成分とする金属箔を積層したラミネートテープからなることを特徴とするLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項2】
前記ポリエステルテープの厚さが10〜30mmであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが5〜25mmであることを特徴とする請求項1記載のLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項3】
前記ポリエステルテープが、ポリエチレンテレフタレートテープであることを特徴とする請求項1記載のLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項4】
前記ポリエチレンテレフタレートテープの厚さが10〜30mmであり、前記ニッケルを主成分とする金属箔の厚さが5〜25mmであることを特徴とする請求項3記載のLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項5】
前記十字状介在が、ポリエチレンからなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項6】
前記外被が、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンからなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブル。
【請求項7】
前記対撚線は、等価外径が1.57〜2.14mmであり、平均対撚ピッチが10〜15mmであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のLAN用ツイストペアケーブル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【公開番号】特開2011−198634(P2011−198634A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−64565(P2010−64565)
【出願日】平成22年3月19日(2010.3.19)
【出願人】(000238049)冨士電線株式会社 (6)
【Fターム(参考)】