JP2001283649A - 複数心ケーブル及びケーブルバンドル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末の加工性及び取扱性に優れるとともに、
高速伝送が十分に可能な複数心ケーブルを提供する。 【解決手段】 本発明によるケーブル１（複数心ケーブ
ル）は、中心導体１１，２１と中心導体１１，２１の周
囲をそれぞれ覆っている絶縁体１２，２２とを有する心
線１０，２０と、ドレインワイヤ４と、これらの心線１
０，２０及びドレインワイヤ４の周囲を一括して覆って
いるシールド導体５とを備えており、心線１０，２０
は、ドレインワイヤ４の存在で生じた空隙Ｓａにより、
ケーブル断面において、シールド導体５に対する幾何学
的な配置状態が互いに異なっており、且つ、シールド導
体５に覆われた状態における実効的な誘電率又は実効的
な静電容量が実質的に同一なものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数心ケーブル及
びケーブルバンドルに関し、特に、中心導体とその中心
導体の周囲を覆っている絶縁体とを有する複数本の心線
と、それら複数本の心線の周囲を一括して覆っているシ
ールド導体とを備える複数心ケーブル、及び、その複数
心ケーブルを複数備えるケーブルバンドルに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣテスター等の自動測定器や交換機の
バックプレーン配線盤等の間を接続する配線は、接続さ
れる機器間の高速差動伝送の信号を伝達する必要があ
る。特に、近年における電子機器の動作の高速化に伴
い、例えば、1ビット信号の時間幅が１０^-9秒オーダー
となる、つまり１Ｇｂｐｓを超える高速伝送も行われて
いる。

【０００３】このような高速伝送用の配線に使用される
ケーブルとしては、複数本、例えば二本の心線を有する
複数心ケーブルが一般に多用されている。より具体的に
は、中心導体に絶縁層を被覆した心線が並列され、それ
らの心線とドレイン線（ドレインワイヤ）との周囲にシ
ールド導体が巻き付けられ、更にシールド導体の周囲が
外被（シース）で被覆されて成る二心平行ケーブルが例
として挙げられる。なお、ドレイン線は、シールド導体
と接触してシールド導体を接地するための導体線であ
る。

【０００４】また、このようなドレイン線を有する二心
平行ケーブルの形態、特にドレイン線の配置状態として
は、例えば、以下の第１〜第３の形態、すなわち； ［第１の形態］並設された心線間に、又は、両方の心線
に同じように近接するドレイン線が一本配置されたも
の、 ［第２の形態］並設された心線の片方の外側寄り（シー
ルド導体寄り）にドレイン線が一本配置されたもの、 ［第３の形態］並設された心線の両方の外側寄りにそれ
ぞれドレイン線が一本、合計二本配置されたもの、等が
用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、本発明者らは
上記第１〜第３の形態を有する二心平行ケーブルに関
し、端子へ接続する際の加工性や作業性について検討
し、以下の知見を得た。まず、第１の形態のケーブルの
端末をコネクタ接続する場合、コネクタ端子に接続する
二本の心線の間を開き、ドレイン線を取出して接地端子
へ接続する必要がある。そのため、心線及びドレイン線
双方の取出作業が煩雑となる。

【０００６】また、第３の形態のケーブルは、ケーブル
の長軸方向に垂直な断面（以下、「ケーブル断面」とい
う）の幅が第１の形態に比して大きくなって嵩ばる傾向
にある。しかも、ドレイン線を二本処理せねばならず、
作業工数の増大を招く。加えて、心線の両側のドレイン
線が障害物となり、心線を端子へ接続する際の作業性が
低下する。

【０００７】これら第１又は第３の形態のケーブルは、
ケーブル断面において心線及びドレイン線が軸対称に配
置された構造を有しており、上述の如く、端子への接続
作業性が十分ではない傾向にある。これに対し、第２の
形態のケーブルは、ドレイン線を取り出し易く、且つ、
心線及びドレイン線共に端子への接続が容易である。ま
た、ケーブルの断面幅を第３の形態に比して小さくでき
る。よって、第２の形態を有するケーブルは、第１及び
第３の形態を有するケーブルよりも加工性及び取扱性に
優れている。

【０００８】ところで、高速伝送用ケーブルにおいて
は、心線毎の信号伝送速度に差異があると、伝送先の機
器へ信号が到達するのに要する時間が異なってしまう。
その結果、信号の伝送エラーが引き起こされることがあ
り、ときには、信号自体が喪失してしまう等の障害が生
じる虞もある。

【０００９】二心平行ケーブルを用いて、データレート
が１Ｇｂｐｓ程度の高速伝送を行う場合を例にとると、
二本の心線間における信号伝搬時間の差は、信号幅の１
０分の１（すなわち、１０^-10秒）以下であることが望
ましい。一般に、使用ケーブル長当りの伝搬時間の差は
「スキュー」と呼ばれる。長さが１０ｍの二心平行ケー
ブルを用いて１Ｇｂｐｓの伝送を行う場合には、使用ケ
ーブル長に対して、スキューを１０^-10すなわち１００
ｐｓｅｃ以下に抑えることが望まれる。

【００１０】そして、本発明者らは、上記第２の形態を
有する二心ケーブルについて、高速伝送性に関する研究
を重ねた結果、このような形態を有する従来の二心ケー
ブルは、十分に小さいスキューを必ずしも得ることがで
きず、１Ｇｂｐｓを超える高速伝送において伝送信号の
読み取りエラーが発生し易い傾向にあることを見出し
た。

【００１１】そこで、本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、端末の加工性及び取扱性に優れる
とともに、高速伝送が十分に可能な複数心ケーブルを提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは更に研究を重ね、上述の第２の形態及
びそれに類する形態を有するケーブルにおいて、心線毎
の伝送速度に差異が生じ易くなる要因を見出した。つま
り、ドレイン線のような心線以外の部材がいずれかの心
線に近接してケーブル断面において偏在する複数心ケー
ブルでは、その部材に近接する心線とシールド導体との
間に空隙が生じてしまう。その結果、心線とシールド導
体との間隔が不均一となり、ケーブル化された状態にお
ける心線の見かけ上の実効的な誘電率（等価誘電率）ひ
いては見かけ上の実効的な静電容量（等価静電容量）が
変化する。その結果、信号の伝達特性が変化し、ケーブ
ル化されていない心線単独の状態で期待される伝送速度
と異なる伝送速度が発現されることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【００１３】すなわち、本発明による複数心ケーブル
は、中心導体とこの中心導体の周囲を覆っている絶縁体
とを有する複数本の心線と、これらの複数本の心線の周
囲を一括して覆っているシールド導体とを備えるもので
あって、複数の心線のうち少なくとも一本の心線は、ケ
ーブル断面におけるシールド導体に対する幾何学的な配
置状態が他の心線と異なるように設けられており、複数
の心線は、シールド導体に覆われた状態における実効的
な誘電率又は実効的な静電容量が実質的に同一なもので
あることを特徴とする。

【００１４】このように構成された複数心ケーブルで
は、ケーブル断面におけるシールド導体に対する幾何学
的な配置状態が互いに異なる心線は、単独状態における
誘電率とケーブル化された状態における実効的な誘電率
又は実効的な静電容量とが異なり得る。このようなケー
スとしては、例えば、心線以外の部材の存在によりシー
ルド導体と心線との間に空隙が生じ、これにより心線と
シールド導体との間隔が不均一となる場合が挙げられ
る。各心線が同種同径の内部導体及び絶縁体から構成さ
れる場合には、心線の誘電率と静電容量とが一義的に対
応する。よって、単独状態における心線の誘電率又は静
電容量を整合させても、上述のように心線毎の信号伝送
速度に差異が生じ易い。

【００１５】これに対し、本発明の複数心ケーブルで
は、心線がケーブル化されたその状態、つまりシールド
導体に覆われた状態における各心線の実効的な誘電率又
は実効的な静電容量が実質的に同一とされているので、
心線毎の信号伝送速度が整合される。しかも、例えばド
レイン線等の他の部材を接地性や取扱性に優れる太さに
したり、ケーブル断面において取り出し易い位置に配置
することは任意である。このとき、そのような他部材の
配置に応じて心線の実効的な誘電率又は実効的な静電容
量を適宜選択できる。

【００１６】また、各心線を構成する各中心導体が同一
材料で形成されたものであり、幾何学的な配置状態が異
なる心線を構成する各絶縁体は、異種材料で形成された
もの、又は、異種性状を有するものであると好ましい。

【００１７】このようにすれば、絶縁体の材料又は性状
を変化させることにより、その誘電率を適宜変化させ得
る。例えば、絶縁体として樹脂の被覆を用いたときに
は、樹脂組成物の成分（材料）を変えたり、発泡体であ
ればその発泡度（性状）を調整することにより、誘電率
を簡易に変化させることができる。そして、材料又は性
状が異なる絶縁体で中心導体を覆うと、中心導体が同一
材料で構成されていても、更に同径又は異径を問わず、
各心線の誘電率及び静電容量を有意に変化させ得る。

【００１８】さらに、本発明による複数心ケーブルは、
ドレイン線を更に有しており、シールド導体がドレイン
線及び複数本の心線の周囲を一括して覆っているものに
適用すると好ましい。ドレイン線を有する複数心ケーブ
ルは、上述の如く高速伝送線として有用であり、ドレイ
ン線が心線と共にシールド導体に被覆される場合には、
心線毎の信号伝送速度に差異が生じる要因となる空隙が
発生し易い。よって、各心線の実効的な誘電率又は実効
的な静電容量を実質的に同一とすることにより、信号伝
送速度のずれを格段に低減できる。

【００１９】またさらに、各心線のうちドレイン線が近
接する心線を第１の心線とし、該第１の心線以外の前記
心線を第２の心線としたときに、第１及び第２の心線が
下記式（１）又は下記式（２）； ε２＜ε１ …（１） （式中、ε１及びε２は、それぞれ第１及び第２の心線
の単独状態における誘電率を示す。） Ｃ２＜Ｃ１ …（２） （式中、Ｃ１及びＣ２は、それぞれ第１及び第２の心線
の単独状態における静電容量を示す。）で表される関係
を満たすものであると好適である。

【００２０】第１の心線は、第２の心線に比して、ケー
ブル断面においてシールド導体との間に生じる空隙が大
きくなり易い。その結果、ケーブル化された状態におけ
る実効的な誘電率又は実効的な静電容量が、期待される
値より小さくなる傾向にある。したがって、第１の心線
の単独状態における誘電率又は静電容量を、第２の心線
のそれらに比して大きくすることにより、第１の心線の
実効的な誘電率又は実効的な静電容量を第２の心線の値
に近づけることが可能となる。

【００２１】さらにまた、第１及び第２の心線が下記式
（３）又は式（４）； ε２×１．０１≦ε１≦ε２×１．１０ …（３） Ｃ２×１．０１≦Ｃ１≦Ｃ２×１．１０ …（４） （式中、ε１、ε２、Ｃ１及びＣ２は、式（１）及び
（２）におけるのと同様である。）で表される関係を満
たすものであると一層好ましい。このようにすれば、心
線の実効的な誘電率又は実効的な静電容量の調整裕度を
十分に確保できると共に、絶縁体の性状を変化させる場
合に、絶縁体の絶縁性や機械特性に悪影響を及ぼすこと
を十分に防止できる。

【００２２】より具体的な構成としては、複数の心線が
二本であり、ドレイン線が一本であり、これら二本の心
線及び一本のドレイン線が、上記の第２の心線、第１の
心線、及び、ドレイン線の順に並設されたものを好まし
く例示できる。これにより、ドレイン線の取り出し性が
より向上され、複数心ケーブルを端子等へ接続する際の
作業性を一層向上できる。

【００２３】ここで、心線及びドレイン線の長軸方向に
垂直な断面における外径（以下、単に「外径」という）
をそれぞれＤａ及びＤｂとしたときに、下記式（５）； ０．２５≦Ｄｂ／Ｄａ≦１ …（５） で表される関係が成立すると更に好ましく、下記式
（６）； ０．２５≦Ｄｂ／Ｄａ≦０．６７ …（６） で表される関係が成立すると更に一層好ましい。このよ
うにすれば、ドレイン線の優れた取扱性を維持しつつ、
ドレイン線の存在によって生じる心線及びシールド導体
間の空隙の顕著な増大が抑制される。また、絶縁特性等
に悪影響を及ぼさない程度に絶縁体の性状等を変化させ
ることにより、心線間の実効的な誘電率又は実効的な静
電容量の差異を十分に小さくできる。

【００２４】また、本発明によるケーブルバンドルは、
本発明の複数心ケーブルを複数備えたものであることを
特徴とする。このようなケーブルバンドルを用いると、
上述の理由により各複数心ケーブルにおける信号伝送エ
ラーが生じ難いので、信号伝送の信頼性を向上できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。

【００２６】図１は、本発明による複数心ケーブルの好
適な一実施形態を示す断面図であり、任意のケーブル断
面を示す図である。ケーブル１（複数心ケーブル）は、
並列に配置された心線１０（第１の心線）、心線２０
（第２の心線）、及び、心線１０に近接して配置された
ドレインワイヤ４（ドレイン線）の周囲が一括してシー
ルド導体５で覆われ、更にシールド導体５の周囲が外皮
６で被覆されたものである。

【００２７】心線１０，２０は、それぞれ中心導体１
１，２１の周囲が絶縁体１２，２２で被覆されて成るも
のである。中心導体１１，２１の外径（絶縁体１２，２
２の略内径）、及び、絶縁体１２，２２の外径は実質的
に同一とされている。これら中心導体１１，２１として
は、例えば、銅等の導電性を有する金属、その金属を含
む合金若しくは複合材料から成る単線又は撚り線を使用
することができる。また、これらの単線又は撚り線の外
周にメッキ層を有するものであってもよい。本実施形態
においては、中心導体１１，２１は同じ導体線で形成さ
れている。

【００２８】また、シールド導体５は、金属から成る導
体製のテープ状又はフィルム状部材、導体線線材、導体
金属を蒸着したプラスチックテープ又はフィルム等を心
線１０，２０及びドレインワイヤ４の周囲に一括して巻
回し固定するといった方法により形成可能である。さら
に、外皮６は、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、
ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系樹脂等をシールド導体
５の周囲に押出成形したり、これら樹脂製又は他の絶縁
性材料から成るテープ状又はフィルム状部材等をシール
ド導体５の周囲に巻回するといった方法により形成でき
る。

【００２９】また、絶縁体１２，２２の材料及び性状と
しては、特に制限はないが、伝送信号の高密度且つ高速
な伝送を達成する観点から、例えば、発泡樹脂を用いる
ことが好ましい。このような発泡樹脂としては、特に限
定されず、具体的には発泡ポリエチレン等の発泡ポリオ
レフィン系樹脂、発泡塩化ビニル等の発泡塩化ビニル系
樹脂、発泡ポリテトラフルオロエチレン等の発泡フッ素
系樹脂等が挙げられる。これらの発泡樹脂から成る絶縁
体１２，２２には、一般に４０ｖｏｌ％以上の気孔（空
隙）を含めることができ、高密度且つ高速伝送に適した
低誘電率が発現される。

【００３０】このような発泡樹脂から成る絶縁体１２，
２２の形成方法としては、例えば、これらの発泡樹脂を
中心導体１１，２１の周囲に押出成形して中心導体１
１，２１を被覆することにより形成することができる。
これに更に電子線等を照射して架橋させてもよい。ま
た、別の方法として、これらの発泡樹脂から成るテープ
状又はフィルム状部材を中心導体１１，２１の周囲に巻
回するといった方法も挙げられる。

【００３１】また、発泡樹脂と同様に低誘電率を発現で
きる他の材料としては、紫外線硬化型樹脂に熱で膨張す
る樹脂製中空球を混入した液状樹脂組成物の重合体等を
例示できる。このような重合体から成る絶縁体１２，２
２の形成方法としては、液状樹脂組成物を中心導体１
１，２１の周囲に塗布し、加熱しながら紫外線を照射し
て樹脂成分を重合且つ架橋させて発泡体を得るといった
方法が挙げられる。

【００３２】紫外線硬化型樹脂としては、公知の紫外線
硬化型のモノマー、オリゴマー又はプレポリマーを用い
ることができ、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート
樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、シリコーン
樹脂、シリコーン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエス
テル（メタ）アクリレート樹脂等の原料であるモノマ
ー、オリゴマー又はプレポリマーが挙げられ、これらは
単独で又は二種以上混合して用いることができる。

【００３３】また、樹脂組成物として、これらの紫外線
硬化型樹脂との相溶性に優れる熱可塑性樹脂を混合して
もよい。さらに、従来から使用されている各種の熱安定
剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、酸化防止剤、着
色剤、発泡剤、加工安定剤、可塑剤、有機性又は無機性
の充填剤（フィラー）等を添加物として含んでもよい。
また、樹脂の架橋速度と架橋密度を高めるために、ジア
リルアジペート、ジアリルフタレート、トリアリルイソ
シアヌレート等の多官能モノマーを配合しても好適であ
る。

【００３４】ここで、本実施形態においては、絶縁体１
２，２２は、誘電率が互いに異なるように形成されてお
り、特に、絶縁体１２の誘電率が絶縁体２２の誘電率よ
りも大きくされている。絶縁体１２，２２の誘電率を調
整する方法としては、特に限定されるものではないが、
上述の発泡樹脂又は発泡体を用い、その発泡度つまり空
孔率（空隙率）を調整する方法が簡便性の観点から好ま
しい。

【００３５】具体的には、例えば、上述の発泡樹脂製の
テープ状又はフィルム状部材を用いる場合は、発泡度つ
まり空孔率の異なる部材を使用すればよい。また、発泡
樹脂を押出成形して絶縁体１２，２２を形成する場合に
は、押出装置の温度条件や冷却条件を適宜変化させるこ
とにより、所望の空孔率を得ることができる。さらに、
樹脂製中空球及び紫外線硬化型樹脂を含有する樹脂組成
物を用いる場合には、加熱温度を適宜変化させて中空球
の膨張状態（膨張度）を調整することにより、空孔率を
調節可能である。

【００３６】このようにして絶縁体１２，２２の誘電率
を調整し、心線１０，２０の誘電率が、下記式（１）； ε２＜ε１ …（１） で表される関係、より好ましくは下記式（３）； ε２×１．０１≦ε１≦ε２×１．１０ …（３） で表される関係を満たすようにすると好適である。ここ
で、ε１及びε２は、それぞれ心線１０及び心線２０の
単独状態（単体）における誘電率を示す。

【００３７】或いは、心線１０，２０の誘電率が、下記
式（２）； Ｃ２＜Ｃ１ …（２） で表される関係、より好ましくは下記式（４）； Ｃ２×１．０１≦Ｃ１≦Ｃ２×１．１０ …（４） で表される関係を満たすようにしても好適である。ここ
で、Ｃ１及びＣ２は、それぞれ心線１０及び心線２０の
単独状態（単体）における静電容量を示す。

【００３８】このように静電容量を規定すると、ケーブ
ル設計及び設計管理上、有用である場合が多い。また、
本実施形態におけるように、同種同径の中心導体１１，
２１を用い、絶縁体１２，２２の空孔率を変える場合に
は、心線１０，２０の誘電率が静電容量と一対一に対応
するので、静電容量による規定が特に有効となる。

【００３９】心線１０，２０がケーブル化されたケーブ
ル１の状態における心線１０，２０の実効的な誘電率及
び実効的な静電容量は、それぞれ心線１０，２０の単独
状態における誘電率ε１，ε２及び静電容量Ｃ１，Ｃ２
に比して低下する傾向にある。ケーブル１においては、
ドレインワイヤ４の存在により、心線１０がシールド導
体５に接する周長が心線２０に比して短くなり、心線１
０とシールド導体５との間に空隙Ｓａが生じている。す
なわち、心線１０，２０は、ケーブル断面におけるシー
ルド導体５に対する幾何学的な配置状態が異なるように
設けられている。

【００４０】これにより、心線１０の実効的な誘電率及
び実効的な静電容量の低下度は、心線２０に比して大き
くなる。よって、式（１）又は式（３）に示すように、
心線１０のケーブル化されていない単独状態における誘
電率ε１又は静電容量Ｃ１を心線２０に比して大きくす
れば、心線１０，２０のケーブル化された状態における
実効的な誘電率又は実効的な静電容量を実質的に同等の
値とし得る。

【００４１】ここで、心線１０の誘電率ε１又は静電容
量Ｃ１が、それぞれ心線２０の誘電率ε２又は静電容量
Ｃ２の１．０１倍未満であると、空隙Ｓａの容積や位置
にもよるが、心線１０，２０の実効的な誘電率及び実効
的な静電容量の差異を十分に補償できない傾向にある。
一方、心線１０の誘電率ε１又は静電容量Ｃ１が、それ
ぞれ心線２０の誘電率ε２又は静電容量Ｃ２の１．１０
倍を超えると、絶縁体１２，２２の絶縁性や機械特性に
悪影響を及ぼす虞がある。

【００４２】ところで、ドレインワイヤ４は、外径が大
きいほど接地線として有効に機能する。この観点から
は、ドレインワイヤ４の導体材料として銅又は銅合金等
を用いた場合には、その外径Ｄｂ（図１参照）が０．２
６ｍｍ以上であることが望ましい。一方、ドレインワイ
ヤ４が太すぎる場合には、必要以上に剛性が高められ、
ケーブル１を端子等へ接続する際の取り扱いが困難とな
る傾向にある。よって、この観点からは、ドレインワイ
ヤ４の外径Ｄｂは、心線１０，２０の外径Ｄａ以下であ
ることが望ましい。また、ドレインワイヤ４が細すぎて
も取扱性の低下が考えられるため、好ましくは、ドレイ
ンワイヤ４の外径Ｄｂが心線外径Ｄａの１／４程度（約
０．２５倍）以上であると好適である。

【００４３】さらに、ドレインワイヤ４の外径が大きく
なると、図１に示す空隙Ｓａが大きくなり、心線１０と
心線２０との実効的な誘電率又は実効的な静電容量の差
異が増大する傾向となる。上述の如く、この実効的な誘
電率等の差異を絶縁体１２，２２の空孔率の調整によっ
て補償する場合には、絶縁体１２，２２の絶縁性や機械
特性への悪影響が懸念される。これを回避するには、式
（３）又は式（４）に示すように、心線１０，２０の単
独状態における誘電率等の差異を１０％程度に抑えると
好ましい。これを実現するには、ドレインワイヤ４の外
径Ｄｂが心線１０，２０の外径Ｄａの２／３程度（約
０．６７倍）以下であることが望ましい。

【００４４】すなわち、心線外径Ｄａ及びドレインワイ
ヤ４の外径Ｄｂが、好ましくは下記式（５）； ０．２５≦Ｄｂ／Ｄａ≦１ …（５） で表される関係を満たし、より好ましくは下記式
（６）； ０．２５≦Ｄｂ／Ｄａ≦０．６７ …（６） で表される関係を満たすと好適である。

【００４５】さらに、本発明者らは、心線１０に対する
ドレインワイヤ４の極座標位置の影響について検討を重
ねた。図２は、本発明による複数心ケーブルの他の実施
形態を示す断面図である。ケーブル２（複数心ケーブ
ル）は、ドレインワイヤ４の配置が異なること以外は図
１に示すケーブル１と同様に構成されたものである。ケ
ーブル２では、心線１０の中心導体１１の断面中心を原
点とし、この原点とドレインワイヤ４の断面中心とを結
ぶ軸が、原点を通る図示鉛直軸に対して成す角度θ（た
だし、θ≦１８０°）が略４５°とされている。これに
対し、ケーブル１では、角度θが９０°とされている。

【００４６】そして、ケーブル２のドレインワイヤ４の
外径Ｄｂ及び角度θを独立に種々変化させ、心線１０，
２０の実効的な静電容量を測定評価（評価方法について
は後述する）した。その結果、ドレインワイヤ４の外径
Ｄｂが心線外径Ｄａの０．１７倍以上であり、且つ、角
度θが４５°以上のときに、ケーブル化前の単独状態に
おける心線１０，２０の静電容量Ｃ１，Ｃ２の差と、ケ
ーブル化後の実効的な静電容量の差とが有意に異なるこ
とが確認された。このとき、心線１０の静電容量の減少
は、心線２０に比して２ｐＦ／ｍ以上大きい値を示し
た。

【００４７】このように構成されたケーブル１，２によ
れば、心線１０，２０のケーブル化された状態における
実効的な誘電率又は実効的な静電容量が互いに実質的に
同一とされているので、信号の伝送速度が心線１０，２
０間で確実に整合される。よって、スキューを十分に小
さくでき、伝送信号の読み取りエラー等の不具合を十分
に抑制できる。したがって、信頼性の高い高速且つ高密
度な信号伝送が可能となる。また、ドレインワイヤ４が
接地性や取扱性に優れる太さとされ、且つ、取り出し易
いケーブル断面における位置に配置され得るので、端末
の加工性及び取扱性に優れるケーブル１，２を得ること
ができる。特に、ケーブル１は、心線１０，２０及びド
レインワイヤ４の断面中心が略同一軸状に位置するよう
に並設されているので、端末の加工性及び取扱性により
優れる。一方、ケーブル２は、ケーブル１に比してケー
ブル断面の最大幅が小さく、特にバンドル化した場合に
小型化を図ることができる。

【００４８】さらに、絶縁体１２，２２の材料又は性状
を変化させ、特に発泡樹脂や発泡体で絶縁体１２，２２
を形成し、その空孔率を調整することにより、絶縁体１
２，２２の誘電率を簡便に調節できる。これにより、心
線１０，２０の誘電率ε１，ε２又は静電容量Ｃ１，Ｃ
２を簡易に調節することができるので、ケーブル１，２
の生産性が低下する虞が殆どない。しかも、発泡樹脂や
発泡体は、絶縁部材のなかでも比較的低い誘電率を発現
するので、ケーブル１，２による信号伝送をより高密度
且つ高速で行うことができる。更には、絶縁体１２，２
２の材料に好適な先述の樹脂は、製造及び入手が容易で
経済性に優れるという利点も有する。

【００４９】またさらに、ドレインワイヤ４が近接する
心線１０近傍には空隙Ｓａが生じており、心線１０の方
が心線２０に比してケーブル化されたときの誘電率又は
静電容量の低下度が大きい。これに対し、心線１０，２
０が、式（１）又は式（２）で表される関係を満たすよ
うに設けられると、心線１０，２０の実効的な誘電率又
は実効的な静電容量を十分に整合させることができる。

【００５０】さらにまた、心線１０，２０が式（３）又
は式（４）で表される関係を満足すると、心線１０，２
０の実効的な誘電率又は実効的な静電容量の調整裕度を
十分に確保でき、両者の差異を確実に補償できる。ま
た、絶縁体１２，２２の絶縁性や機械特性に悪影響を及
ぼすことを十分に防止できる。

【００５１】加えて、心線外径Ｄａとドレインワイヤ４
の外径Ｄｂが式（５）、更には式（６）を満足するよう
な心線１０，２０及びドレインワイヤ４を用いると、ド
レインワイヤ４の取扱性に極めて優れたケーブル１，２
が得られる。また、心線１０及びシールド導体５間の空
隙Ｓａの顕著な増大が抑制され、心線１０，２０間の実
効的な誘電率等の差をより小さくできる。したがって、
絶縁体１２，２２の絶縁性や機械特性へ悪影響を及ぼさ
ない程度に絶縁体１２，２２の空孔率を調整できる。

【００５２】図３Ａは、本発明によるケーブルバンドル
の第１実施形態の構成を示す摸式断面図であり、図３Ｂ
は、その斜視図である。また、図４は、本発明によるケ
ーブルバンドルの第２実施形態の構成を示す摸式断面図
である。さらに、図５は、本発明によるケーブルバンド
ルの第３実施形態の構成を示す摸式断面図である。ま
た、図６Ａ〜Ｄは、本発明によるケーブルバンドルの第
４〜７実施形態の構成を模式的に示す斜視図である。ま
たさらに、図７は、本発明によるケーブルバンドルの第
８実施形態を示す平面図である。以下、これらのケーブ
ルバンドルについて説明する。

【００５３】図３Ａ及びＢ並びに図４にそれぞれ示すフ
ラットケーブル７０，７１（ケーブルバンドル）は、所
定ピッチで配置された複数のケーブル１が、フラットケ
ーブル７０，７１の長軸方向の全長に渡って若しくは部
分的に固定部材（若しくは共通被覆）８０，８１で整列
固定されたものである。固定部材８０，８１は、例え
ば、紫外線硬化型樹脂を含有して成る粘性を有する樹脂
組成物を、所定位置のケーブル１間に充填し、これに紫
外線を照射して硬化させるといった方法を用いて形成で
きる。

【００５４】樹脂組成物をケーブル１間に充填するに
は、例えば、樹脂組成物に熱可塑性樹脂を含有させてフ
ィルム状とした材料を熱プレス等で所定位置に仮固定す
るといった方法を適用できる。この場合、樹脂組成物の
軟化温度、例えばビカット軟化温度を、ケーブル１の絶
縁体１２，２２又は外皮６の軟化温度よりも低くすると
好ましい。こうすれば、加熱時に絶縁体１２，２２又は
外皮６が一旦軟化して再び固化することが防止され、ケ
ーブル１に局所的な応力緩和が生じることを抑制でき
る。よって、固定部位における誘電率の変化を十分に防
止できる。また、樹脂組成物の重合熱による同様の影響
を排除する観点から、紫外線硬化型樹脂の含有量を適宜
調節することが望ましい。

【００５５】図５に示すバンドルケーブル７２（ケーブ
ルバンドル）は、複数のケーブル１が集合され、樹脂、
ヤーン等から成る充填材９と一体化されて、バンドルケ
ーブル７２の長軸方向の全長に渡って若しくは部分的に
固定部材（若しくは共通被覆）８２により一体化された
ものである。また、図６Ａ〜Ｄに示すフラットケーブル
７３〜７６（ケーブルバンドル）は、所定ピッチで配置
された複数のケーブル１が、フラットケーブル７３〜７
６の長軸方向の全長に渡って部分的に、それぞれ各種の
固定部材８３〜８６によって整列固定されたものであ
る。

【００５６】フラットケーブル７３における固定部材８
３は、いわゆる押え巻きに使用されるものであり、複数
のケーブル１が断続的に固定されている。また、フラッ
トケーブル７４における固定部材８４は、より簡易な固
定が可能であり、ケーブル１を離散的に固定するもので
ある。さらに、フラットケーブル７５における固定部材
８５は、ビニルタイ、樹脂タイ等の一体成形結束用部材
である。またさらに、フラットケーブル７６における固
定部材８６は、ケーブル１と接する面に接着剤を有する
接着シート又は接着テープ等であり、その接着力により
ケーブル１を結束させ得るものである。

【００５７】また、フラットケーブル７７（ケーブルバ
ンドル）は、所定ピッチで配置された複数のケーブル１
が、ケーブル１の長軸方向の両端部及び中間部において
固定部材（若しくは共通被覆）８７で整列固定されたも
のである。固定部材８７は、例えば、上述したように紫
外線硬化型樹脂を含有して成る粘性を有する樹脂組成物
を、所定位置のケーブル１間に充填し、これに紫外線を
照射して硬化させるといった方法を用いて形成できる。

【００５８】これらのフラットケーブル７０，７１、バ
ンドルケーブル７２、フラットケーブル７３〜７７によ
れば、個々のケーブル１において高速伝送時の信号伝送
エラーが生じ難いので、大容量及び／又は異種信号の高
速伝送を行う場合にも、その信頼性を向上できる。ま
た、固定部材８０〜８７により、整列固定されているの
で、全長にわたって誘電率又は静電容量の変化が極めて
少ないケーブルバンドルが得られる。さらに、長尺のケ
ーブルを引き回して配線する際の錯綜を有効に防止でき
る。またさらに、上述の樹脂組成物による成形方法によ
れば、固定部材８０〜８２，８７を形成する際に局所的
な応力緩和を防止できるので、全長方向の誘電率又は静
電容量の変化を一層抑制できる。

【００５９】そして、ケーブル１，２、フラットケーブ
ル７０，７１、バンドルケーブル７２、フラットケーブ
ル７３〜７７は、高密度且つ高速な信号伝送特性を安定
に発揮できるので、特に、高密度及び／又は高速な伝送
が必要とされる機器、例えば、ＩＣテスター等の自動測
定器や交換機のバックプレーン配線盤等の間を接続する
配線、ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の大量のデータを高速で
伝送する医療診断機器或いは工業用機器に用いられるデ
ータ伝送線に極めて適したものとなる。

【００６０】なお、上述した実施形態において、心線１
０，２０の誘電率ε１，ε２又は静電容量Ｃ１，Ｃ２を
調節する方法としては、絶縁体１２，２２の空孔率を変
化させる方法に限定されない。代りに、中心導体１１，
２１の外径若しくは材質（組成）、又は、絶縁体１２，
２２の材質（材質）、外径、厚さ等のうち少なくともい
ずれか一つを変えることによっても、誘電率ε１，ε２
又は静電容量Ｃ１，Ｃ２を適宜調節できる。

【００６１】また、絶縁体１２，２２は、発泡樹脂の単
層でも複数層で構成されてもよく、或いは、発泡樹脂層
の外周に他の外層（スキン層）が配置された構成として
も構わない。このような外層としては、例えば、塩化ビ
ニル、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体等を用いる
ことができる。こうすると、ケーブル１，２及びケーブ
ルバンドルの剛性が適度に高められ、破壊や変形に対す
る耐性を向上できる。さらに、心線１０と心線２０、心
線１０同士、心線２０同士、及び、心線１０とドレイン
ワイヤ４とは、近傍に配置されていれば、必ずしも接し
ている必要はない。

【００６２】またさらに、外皮６の外形を断面が多角形
となるように成形しても好適である。こうすると、複数
のケーブル１，２を並置してフラットケーブルのような
ケーブルバンドルを製造する際に、各ケーブルを安定さ
せ易い。また、固定部材の材料として樹脂組成物を用い
る場合に、それをケーブル間に充填し易くなる。さらに
また、ケーブルバンドルとしては、例えば、ケーブル
１，２を複数列（複数段）に複数本配列させたフラット
ケーブルとしてもよい。また、バンドルケーブルにおい
てケーブル１を整列固定又は結束させる固定部材として
は、網状、メッシュ状のものを用いてもよい。加えて、
ケーブルバンドルにおいては、必要に応じて外周を更な
る外被で覆っても構わない。

【００６３】また、本発明による複数心ケーブルは、シ
ールド導体がドレイン線と一体的に形成されたものであ
ってもよい。このような複数心ケーブルでは、ドレイン
線の存在により心線とシールド導体との間隔が不均一と
なるような現象は生じ難い。ただし、他の部材、例え
ば、絶縁線が心線と共に被覆されているようなもの、三
本又は四本以上の心線を有しケーブル断面における少な
くとも一本の心線が他の心線と幾何学的配置が異なるも
の等の場合には、心線とシールド導体との間隔が不均一
となる虞がある。よって、実効的な誘電率又は実効的な
静電容量が心線間で異なる事態が生じ得るので、本発明
を適用すると有効である。

【００６４】

【実施例】以下、本発明に係る具体的な実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００６５】〈評価方法１：心線の単独状態における静
電容量〉水を収容した水槽に長さ５ｍの心線を沈め、水
中に浸した電極と心線を構成する中心導体とをそれぞれ
ＬＣＲメータ（横河ヒューレットパッカード社製；型式
４２６２Ａ）の各電極に接続する。この状態で、周波数
１ｋＨｚ、実効電圧１Ｖの交流電圧を中心導体と水との
間に印加して中心導体と水との間の静電容量を測定す
る。得られた静電容量の測定値をこの心線の単独状態に
おける静電容量とする。

【００６６】〈評価方法２：心線の実効的な静電容量〉
複数心ケーブルを構成する心線の中心導体とシールド導
体とをＬＣＲメータ（横河ヒューレットパッカード社
製；型式４１９２Ａ）の各電極にそれぞれ接続し、周波
数１ｋＨｚ、実効電圧１Ｖの交流電圧を中心導体とシー
ルド導体との間に印加して両導体間の静電容量を測定す
る。得られた静電容量の測定値をその心線のケーブル化
された状態における実効的な静電容量とする。

【００６７】〈評価方法３：絶縁体の空孔率〉心線から
切り出した絶縁体片の比重Ｗ１、及び、絶縁体材料の非
発泡状態である発泡前のペレットの比重Ｗ２を測定し、
下記式（７）に示す関係により、この絶縁体の空孔率Ｒ
ｖを算出する。 Ｒｖ［％］＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ２×１００ …（７）

【００６８】〈実施例１〉外径０．１６ｍｍφの軟銅線
を７本撚りした撚線に一括して錫メッキを施して外径
０．４８ｍｍφとした一括錫メッキ軟銅線を中心導体１
１，２１として用いた。この中心導体１１，２１の周囲
に発泡ポリエチレンを押し出して被覆した後、これに電
子線を照射し、架橋発泡ポリエチレンから成る絶縁体１
２，２２を形成させ、外径１．１ｍｍの心線を得た。こ
のとき、発泡ポリエチレンを押し出す際の温度を変化さ
せ、ドレインワイヤ４側に配置される心線１０と他方の
心線２０とを区別して製造した。

【００６９】一方、ドレインワイヤ４としては、中心導
体１１，２１と同じ導体線、すなわち、外径０．１６ｍ
ｍφの軟銅線を７本撚りした撚線に一括して錫メッキを
施して外径０．４８ｍｍφとした一括錫メッキ軟銅線を
用いた。他方、厚み６μｍのポリエステルテープの片面
に厚さ７μｍのアルミ膜を接着し、シールド導体５とし
てのアルミ接着テープを得た。

【００７０】このシールド導体５を、心線１０，２０及
びドレインワイヤ４に外接するようにそれらの周囲に一
括して巻回した後、その周囲にポリ塩化ビニルを押し出
して厚さ０．２５ｍｍの外被６を形成し、図１に示す断
面構造を有するケーブル１としての二心平行ケーブルを
得た。

【００７１】〈比較例１〉心線１０の代りに心線２０を
用いたこと、つまり、心線として二本の心線２０を用い
たこと以外は、実施例１と同様にして二心平行ケーブル
を製作した。

【００７２】〈測定評価〉実施例１及び比較例１で製作
した二心平行ケーブルについて、上述した評価方法１〜
３により、心線の単独状態における静電容量、心線
の実効的な静電容量、及び、絶縁体の空孔率を評価し
た。測定結果を表１に示す。

【００７３】

【表１】

【００７４】表１より、実施例１の二心平行ケーブル
は、二本の心線のいずれも、単独状態における静電容量
に比して実効的な静電容量が減少しており、それぞれ同
等の値を示した。これにより、両方の心線の信号伝送速
度は実質的に等価となり、心線間でスキューの差が殆ど
ないことが確認された。これに対し、比較例１の二心平
行ケーブルは、心線の実効的な静電容量に、３．４ｐＦ
／ｍという大きな差異が生じていることが判明した。こ
の結果、二本の心線には、約８０ｐｓｅｃ／ｍのスキュ
ーが生じることになり、ケーブル使用長が２ｍ以上の場
合には、１Ｇｂｐｓ程度の高速伝送には不適であること
が確認された。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による複数
心ケーブル及びケーブルバンドルによれば、ドレイン線
等を取り扱い易い位置に配置しても、心線がケーブル化
された状態における実効的な誘電率又は静電容量が実質
的に同一とされているので、心線毎の信号伝送速度が整
合される。よって、例えば１Ｇｂｐｓ以上の極めて高速
な伝送が可能であると共に、端末の加工性及び取扱性に
優れた複数心ケーブル及びケーブルバンドルを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による複数心ケーブルの一実施形態を示
す断面図である。

【図２】本発明による複数心ケーブルの他の実施形態を
示す断面図である。

【図３】図３Ａは、本発明によるケーブルバンドルの第
１実施形態の構成を示す摸式断面図であり、図３Ｂは、
その斜視図である。

【図４】本発明によるケーブルバンドルの第２実施形態
の構成を示す摸式断面図である。

【図５】本発明によるケーブルバンドルの第３実施形態
の構成を示す摸式断面図である。

【図６】図６Ａ〜Ｄは、本発明によるケーブルバンドル
の第４〜７実施形態の構成を模式的に示す斜視図であ
る。

【図７】本発明によるケーブルバンドルの第８実施形態
を示す平面図である。

【符号の説明】

１，２…ケーブル（複数心ケーブル）、４…ドレインワ
イヤ（ドレイン線）、５…シールド導体、６…外皮、１
０…心線（第１の心線）、１１，２１…中心導体、１
２，２２…絶縁体、２０…心線（第２の心線）、７０，
７１，７３，７４，７５，７６，７７，７８…フラット
ケーブル（ケーブルバンドル）、７２…バンドルケーブ
ル（ケーブルバンドル）、Ｓａ，Ｓｂ…空隙。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心導体と該中心導体の周囲を覆ってい
   る絶縁体とを有する複数本の心線と、ドレイン線と、シ
   ールド導体と、を備える複数心ケーブルであって、 前記シールド導体は、前記複数本の心線及び前記ドレイ
   ン線の周囲を一括して覆っており、 前記複数の心線のうち少なくとも一本の心線は、当該複
   数心ケーブルの長軸方向に垂直な断面における前記シー
   ルド導体に対する幾何学的な配置状態が他の心線と異な
   るように設けられており、 前記複数の心線は、前記シールド導体に覆われた状態に
   おける実効的な誘電率又は実効的な静電容量が実質的に
   同一なものである、ことを特徴とする複数心ケーブル。
2. 【請求項２】 前記各心線を構成する前記各中心導体
   は、同一材料で形成されたものであり、 前記幾何学的な配置状態が異なる心線を構成する前記各
   絶縁体は、異種材料で形成されたもの、又は、異種性状
   を有するものである、ことを特徴とする請求項１記載の
   複数心ケーブル。
3. 【請求項３】 前記各心線のうち前記ドレイン線が近接
   する心線を第１の心線とし、該第１の心線以外の前記心
   線を第２の心線としたときに、該第１及び該第２の心線
   が下記式（１）又は下記式（２）； ε２＜ε１ …（１） （式中、ε１及びε２は、それぞれ前記第１及び前記第
   ２の心線の単独状態における誘電率を示す。） Ｃ２＜Ｃ１ …（２） （式中、Ｃ１及びＣ２は、それぞれ前記第１及び前記第
   ２の心線の単独状態における静電容量を示す。）で表さ
   れる関係を満たすものである、ことを特徴とする請求項
   １又は２に記載の複数心ケーブル。
4. 【請求項４】 前記第１及び前記第２の心線が下記式
   （３）又は下記式（４）； ε２×１．０１≦ε１≦ε２×１．１０ …（３） （式中、ε１及びε２は、それぞれ前記第１及び前記第
   ２の心線の単独状態における誘電率を示す。） Ｃ２×１．０１≦Ｃ１≦Ｃ２×１．１０ …（４） （式中、Ｃ１及びＣ２は、それぞれ前記第１及び前記第
   ２の心線の単独状態における静電容量を示す。）で表さ
   れる関係を満たすものである、ことを特徴とする請求項
   ３記載の複数心ケーブル。
5. 【請求項５】 前記複数の心線が二本であり、 前記ドレイン線が一本であり、 前記二本の心線及び前記一本のドレイン線が、前記第２
   の心線、前記第１の心線、及び、該ドレイン線の順に並
   設されたものである、ことを特徴とする請求項３又は４
   に記載の複数心ケーブル。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の複
   数心ケーブルを複数備えることを特徴とするケーブルバ
   ンドル。