JP6845356B2 - イーサネットケーブル - Google Patents

Description

本発明はケーブルに関し、特に、イーサネットケーブルに関する。

通信技術の成熟と普及に伴い、ネットワーク接続はすでに大部分の事業単位、家庭及び個人にとって不可欠な一部となっている。一般に、多くの人が、室内にネットワークルーターを設置して、特定範囲内の複数の通信機器（例えばノートパソコン、スマートフォン、タブレット）を有線または無線方式でルーターに接続し、ルーター経由でインターネットに接続できるようにしている。

イーサネット（登録商標）はコンピューターネットワーク有線伝送の主要な方式であるが、現在知られているイーサネットケーブルの線径または厚みはいずれも大き過ぎる（ほとんどが１.５ｍｍ超）。具体的には、ツイストペアケーブルのイーサネットケーブルの場合、複数本のツイストペアケーブル（撚り対線）を相互に撚り合わせている。各撚り対線は、電線（銅線など）のほかに、電線外部に絶縁層を備えており、かつ複数本の撚り対線を撚り合わせた後さらに保護カバーで被覆している。そのため、イーサネットケーブルの線径または厚みをより小さくすることができない。したがって、イーサネットケーブルを屋外の機器に接続する必要があるとき、別途工事を行い（例えばドアや窓、壁を破壊して穴を開ける）、配線する必要があり、コストが高くなるだけでなく、内装が破壊され、美観にも影響する。

上述に鑑み、本発明の目的は、イーサネットケーブルを提供することにある。

一実施例において、本発明のイーサネットケーブルは、２つのＲＪ４５コネクタプラグと、フラットケーブルとを含む。各ＲＪ４５コネクタプラグは、端子セットを備え、該端子セットが、順に排列（配列）された第１端子、第２端子、第３端子、第４端子、第５端子、第６端子、第７端子、第８端子を含む。そのうち、第１端子および第２端子が第１対差分端子であり、第３端子および第６端子が第２対差分端子であり、第４端子および第５端子が第３対差分端子であり、第７端子および第８端子が第４対差分端子である。フラットケーブルは、該２つのＲＪ４５コネクタプラグの間に接続される。該フラットケーブルは、第１フレキシブル回路板層、第２フレキシブル回路板層、スペーサ層を含み、該スペーサ層が該第１フレキシブル回路板層と該第２フレキシブル回路板層との間に介在される。該第１フレキシブル回路板層に２つの第１配線が設置され、２つの第１配線が各端子セットの対応する第３端子および第６端子にそれぞれ電気的に接続される。また、該第２フレキシブル回路板層に２つの第２配線が設置され、２つの第２配線が各端子セットの対応する第４端子および第５端子にそれぞれ電気的に接続される。

上述をまとめると、本発明の実施例のイーサネットケーブルでは、２つのＲＪ４５コネクタプラグの間のフラットケーブルがフレキシブル回路板により実現される。これにより、フラットケーブルの厚みを大幅に減少し、かつ良好な可撓性を備え、イーサネットケーブルを屋内での接続に用いるとき、隙間に容易に通したり、狭い場所に設置したりすることができる。イーサネットケーブルを屋外装置の接続に用いる場合、直接ドアや窓に通しても開閉に影響せず、別途工事を行う（例えばドアや窓、壁を破壊して穴を開ける）必要がなく、コストを減少し、内装の美観を維持することができる。

このほか、フラットケーブルは２つの第１配線と２つの第２配線とが、第１フレキシブル回路板層と第２フレキシブル回路板層とにそれぞれ設置され、２つの第１配線と２つの第２配線とをスペーサ層で仕切り、相互間のクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を大幅に減少できる。かつ、従来のツイストペアケーブルと比較して、各配線を同じ長さに制御しやすく、伝送の遅延を減少することができる。

本発明のイーサネットケーブルの一実施例の立体図である。 本発明のイーサネットケーブルの一実施例の連結を示す概略図である。 本発明のイーサネットケーブルの一実施例の立体分解図である。 本発明のイーサネットケーブルの別の一実施例の立体分解図である。 本発明のイーサネットケーブルの一実施例の応用例を示す概略図である。 本発明のイーサネットケーブルの一実施例の設置を示す概略図である。 本発明のイーサネットケーブルの別の一実施例の立体図である。

図１に示すように、イーサネットケーブル１００は、２つのＲＪ４５コネクタプラグと、フラットケーブル３０とを含み、そのうち、フラットケーブル３０が２つのＲＪ４５コネクタプラグ（以下、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１と第２ＲＪ４５コネクタプラグ２と呼ぶ）の間に接続される。図２に示すように、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１および第２ＲＪ４５コネクタプラグ２はそれぞれ端子セット１０、２０を備え、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１の端子セット１０は、順に排列された第１端子１１、第２端子１２、第３端子１３、第４端子１４、第５端子１５、第６端子１６、第７端子１７、第８端子１８を含む。第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の端子セット２０は、順に排列された第１端子２１、第２端子２２、第３端子２３、第４端子２４、第５端子２５、第６端子２６、第７端子２７、第８端子２８を含む。一部の実施例において、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１の端子セット１０の第１端子１１〜第８端子１８と、第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の端子セット２０の第１端子２１〜第８端子２８との排列方向は同じとし、第１端子１１〜第８端子１８を第１端子２１〜第８端子２８にそれぞれ対応させることができる。

さらに図２および図３に示すように、各端子セット１０、２０の第１端子１１、２１および第２端子１２、２２が第１対差分端子（Ｄａｔａ ＰａｉｒＡ＋端子とＤａｔａ ＰａｉｒＡ−端子）、第３端子１３、２３および第６端子１６、２６が第２対差分端子（Ｄａｔａ ＰａｉｒＢ＋端子とＤａｔａ ＰａｉｒＢ−端子）、第４端子１４、２４および第５端子１５、２５が第３対差分端子（Ｄａｔａ ＰａｉｒＣ＋端子とＤａｔａ ＰａｉｒＣ−端子）、第７端子１７、２７および第８端子１８、２８が第４対差分端子（Ｄａｔａ ＰａｉｒＤ＋端子とＤａｔａ ＰａｉｒＤ−端子）である。つまり、端子セット１０の場合、第１対差分端子（第１端子１１および第２端子１２）と第４対差分端子（第７端子１７および第８端子１８）が端子セット１０の相対する二端にそれぞれ位置し、第３対差分端子（第４端子１４および第５端子１５）が第２対差分端子（第３端子１３および第６端子１６）の間に位置する。

図２と図３とを比較すると、フラットケーブル３０は多層薄膜構造であり、本実施例において、フラットケーブル３０は、第１フレキシブル回路板層３１（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｌａｙｅｒ、ＦＰＣ層）、第２フレキシブル回路板層３２（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｌａｙｅｒ、ＦＰＣ層）、スペーサ層３３を含み、そのうち、スペーサ層３３が第１フレキシブル回路板層３１と第２フレキシブル回路板層３２との間に介在される。一部の実施例において、第１フレキシブル回路板層３１、第２フレキシブル回路板層３２、スペーサ層３３はいずれも可撓性を備えた薄膜層である。例えば、第１フレキシブル回路板層３１、第２フレキシブル回路板層３２、スペーサ層３３は、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）またはその他プラスチック材質で製造された薄膜である。

図２および図３に示すように、本実施例において、第１フレキシブル回路板層３１の表面に２つの第１配線３１１が設けられる。これら２つの第１配線３１１は第１フレキシブル回路板層３１のスペーサ層３３近くの内側表面に設置され、外部への露出を回避して保護作用を達成するが、第１フレキシブル回路板層３１の外側表面に設置してもよい。このほか、２つの第１配線３１１は互いに平行であり、かつ第１ＲＪ４５コネクタプラグ１および第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の各端子セット１０、２０の対応する第３端子１３、２３および第６端子１６、２６にそれぞれ電気的に接続される。つまり、２つの第１配線３１１の一端が端子セット１０の第３端子１３および第６端子１６に電気的に接続され、２つの第１配線３１１の他端が端子セット２０の第３端子２３および第６端子２６に電気的に接続される。

例えば、図２および図３に示すように、第１フレキシブル回路板層３１の両端に、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１および第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の端子セット１０、２０にそれぞれ対応して電気的に接続される１組の電気接点がそれぞれ設置される。例えば、第１フレキシブル回路板層３１の一端は８個の電気接点３６Ａ〜３６Ｈを備え、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１の第１端子１１〜第８端子１８にそれぞれ対応して電気的に接続される。また、第１フレキシブル回路板層３１の他端も８個の電気接点３７Ａ〜３７Ｈを備え、第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の第１端子２１〜第８端子２８にそれぞれ対応して電気的に接続される。２つの第１配線３１１の一端は電気接点３６Ｃ、３６Ｆにそれぞれ電気的に接続され、２つの第１配線３１１の他端は電気接点３７Ｃ、３７Ｆにそれぞれ電気的に接続される。これにより電気接点３６Ｃ、３６Ｆを経由して第３端子１３と第６端子１６に電気的に接続され、及び電気接点３７Ｃ、３７Ｆを経由して第３端子２３と第６端子２６に電気的に接続される。

図２および図３に示すように、本実施例において、第２フレキシブル回路板層３２の表面に互いに平行な２つの第２配線３２１と、互いに平行な２つの第３配線３２２と、互いに平行な２つの第４配線３２３とが設けられる。ここで、２つの第２配線３２１、２つの第３配線３２２および２つの第４配線３２３は、第２フレキシブル回路板層３２のスペーサ層３３近くの内側表面に設置され、外部への露出を回避して保護作用を達成するが、第２フレキシブル回路板層３２の外側表面に設置してもよい。このほか、２つの第２配線３２１は各端子セット１０、２０の対応する第４端子１４、２４および第５端子１５、２５にそれぞれ電気的に接続され、２つの第３配線３２２は各端子セット１０、２０の対応する第１端子１１、２１および第２端子１２、２２にそれぞれ電気的に接続され、２つの第４配線３２３は各端子セット１０、２０の対応する第７端子１７、２７および第８端子１８、２８にそれぞれ電気的に接続される。

例えば、図２および図３に示すように、第２フレキシブル回路板層３２の両端に、第１ＲＪ４５コネクタプラおよび第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の端子セット１０、２０にそれぞれ対応して電気的に接続される１組の電気接点をそれぞれ設置することができる。例えば、第２フレキシブル回路板層３２の一端に８個の電気接点３８Ａ〜３８Ｈが設けられ、これらが、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１の第１端子１１〜第８端子１８にそれぞれ対応して電気的に接続される。また、第２フレキシブル回路板層３２の他端に８個の電気接点３９Ａ〜３９Ｈが設けられ、第２ＲＪ４５コネクタプラグ２の第１端子２１〜第８端子２８にそれぞれ対応して電気的に接続される。２つの第３配線３２２の一端は電気接点３８Ａ、３８Ｂにそれぞれ電気的に接続することができ、２つの第３配線３２２の他端は電気接点３９Ａ、３９Ｂにそれぞれ電気的に接続することができる。これにより電気接点３８Ａ、３８Ｂと電気接点３９Ａ、３９Ｂとを経由して各端子セット１０、２０の対応する第１端子１１、２１および第２端子１２、２２にそれぞれ電気的に接続される。２つの第２配線３２１の一端は電気接点３８Ｄ、３８Ｅにそれぞれ電気的に接続することができ、２つの第２配線３２１の他端は電気接点３９Ｄ、３９Ｅにそれぞれ電気的に接続することができる。これにより電気接点３８Ｄ、３８Ｅと電気接点３９Ｄ、３９Ｅとを経由して各端子セット１０、２０の対応する第４端子１４、２４および第５端子１５、２５にそれぞれ電気的に接続される。２つの第４配線３２３の一端は電気接点３８Ｇ、３８Ｈにそれぞれ電気的に接続することができ、２つの第４配線３２３の他端は電気接点３９Ｇ、３９Ｈにそれぞれ電気的に接続することができる。これにより電気接点３８Ｇ、３８Ｈと電気接点３９Ｇ、３９Ｈとを経由して各端子セット１０、２０の対応する第７端子１７、２７および第８端子１８、２８にそれぞれ電気的に接続される。

一部の実施例において、上述の２つの第１配線３１１、２つの第２配線３２１、２つの第３配線３２２および２つの第４配線３２３は導電回路とすることができ、例えば銅配線、銀ペースト配線またはその他金属配線とすることができる。また、これらの金属材料に限定されず、導電性を備えた物質であればケーブルの材料とすることができる。一部の実施例において、２つの第１配線３１１は印刷またはエッチングの方式で第１フレキシブル回路板層３１の表面に形成することができ、２つの第２配線３２１、２つの第３配線３２２および２つの第４配線３２３も印刷またはエッチングの方式で第２フレキシブル回路板層３２の表面に形成することができる。

一部の実施例において、上述の２つの第３配線３２２と２つの第４配線３２３とはいずれも第１フレキシブル回路板層３１に設置することができ、または２つの第３配線３２２と２つの第４配線３２３とのうちのいずれかを第１フレキシブル回路板層３１に設置し、他方を第２フレキシブル回路板層３２に設置してもよい。例えば図４の本発明のイーサネットケーブルの別の一実施例の分解立体図に示すように、本実施例と図３の実施例の違いは、フラットケーブル３０’の２つの第４配線３１３が第１フレキシブル回路板層３１の表面に設置されている点にある。２つの第４配線３１３の一端は電気接点３６Ｇ、３６Ｈにそれぞれ電気的に接続され、２つの第４配線３１３の他端は電気接点３７Ｇ、３７Ｈにそれぞれ電気的に接続される。これにより電気接点３６Ｇ、３６Ｈと電気接点３７Ｇ、３７Ｈとを経由して各端子セット１０、２０の対応する第７端子１７、２７および第８端子１８、２８にそれぞれ電気的に接続される。

このように、本発明の実施例のイーサネットケーブル１００によれば、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１と第２ＲＪ４５コネクタプラグ２との間のフラットケーブル３０が多層の薄膜で実現される。そのため、フラットケーブル３０をより薄くして可撓性を具備させ、設置しやすくすることができる。例えば、第１フレキシブル回路板層３１、第２フレキシブル回路板層３２およびスペーサ層３３の厚みはそれぞれ０.０６ｍｍ〜０.２ｍｍの間とすることができ、フラットケーブル３０を構成する全体の厚みを０.６ｍｍ以下にすることができる。イーサネットケーブル１００を室内での接続に用いるとき、容易に隙間に通したり、狭い場所に設置したりすることができる。イーサネットケーブル１００を屋外装置の接続に用いる場合、直接ドアや窓に通しても開閉に影響せず、別途工事を行う（例えばドアや窓、壁を破壊して穴を開ける）必要がなく、コストを減少し、内装の美観を維持することができる。

例えば、図５から図７に示すように、イーサネットケーブル１００の第１ＲＪ４５コネクタプラグ１と第２ＲＪ４５コネクタプラグ２はそれぞれ屋外用コネクタプラグと屋内用コネクタプラグとすることができる。例えば、本実施例において、第２ＲＪ４５コネクタプラグ２は屋内装置５０に接続され、屋内装置５０は例えばＤＳＬモデム、ゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）またはルーター（Ｒｏｕｔｅｒ）等とすることができる。第１ＲＪ４５コネクタプラグ１は窓Ｗから直接穿出されて屋外装置５１に接続することができ、屋外装置５１は例えばワイヤレスネットワーク受発信装置（５Ｇ受発信装置やＷｉ−Ｆｉ受発信装置など）とすることができる。フラットケーブル３０は厚みが極めて薄く、折り曲げやすいため、フラットケーブル３０を容易に窓Ｗの窓枠Ｆ形状に沿って配置し（図６参照）、窓Ｗを閉じた後も密閉の作用を達成でき、本来の窓Ｗの機能に影響しない。

また、本発明の実施例のフラットケーブル３０は端子セット１０、２０の第３端子１３、２３および第６端子１６、２６に電気的に接続された２つの第１配線３１１を第１フレキシブル回路板層３１に設置し、端子セット１０、２０の第４端子１４、２４および第５端子１５、２５に電気的に接続された２つの第２配線３２１を第２フレキシブル回路板層３２に設置する。そのため、２つの第１配線３１１および２つの第２配線３２１が異なる層にあり接近し過ぎることがなく、さらにスペーサ層３３による隔離で相互間のクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を大幅に減少することができる。このほか、本発明の実施例のフラットケーブル３０は従来のツイストペアケーブル方式と比較して、各配線（即ち、上述の２つの第１配線３１１、２つの第２配線３２１、２つの第３配線３２２、２つの第４配線３２３）をより容易に等しい長さに制御でき、伝送の遅延を減少することができる。

また、図７に示すように、イーサネットケーブル１００のフラットケーブル３０上にはさらに防水カバー４０が設置される。防水カバー４０は第１ＲＪ４５コネクタプラグ１または第２ＲＪ４５コネクタプラグ２に隣接し、本実施例において、防水カバー４０は屋外用コネクタプラグ（ここでは第１ＲＪ４５コネクタプラグ１）に隣接している。これにより、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１が屋外装置５１に接続されたとき、防水カバー４０が屋外装置５１の組込み槽５１１を覆い、第１ＲＪ４５コネクタプラグ１を組込み槽５１１中に封鎖し、防水の効果を達成することができる。一実施例において、防水カバー４０の周囲にさらにシールリング４０１（例えばシリコンリングまたはゴムリング）を設置して、防水の効果を強化することもできる。

図３に示すように、一実施例において、フラットケーブル３０のスペーサ層３３にはさらに接地線３３１が設けられ、接地線３３１は２つの第２配線３２１と２つの第１配線３１１の間に介在され、２つの第２配線３２１と２つの第１配線３１１相互間でのクロストーク発生をさらに防止することができる。

また図３に示すように、本実施例において、フラットケーブル３０はさらに２つの保護層３４、３５を含む。２つの保護層３４、３５は第１フレキシブル回路板層３１または第２フレキシブル回路板層３２の外部をそれぞれ覆い（ここでは第１フレキシブル回路板層３１と第２フレキシブル回路板層３２のスペーサ層３３から遠い表面を覆っている）、保護の作用を達成する。例えば、保護層３４、３５は防水層とすることができ、例えば防水材料で成る樹脂層またはコーティング層により、フラットケーブル３０に防水効果を具備させ、屋外の各種装置との接続に有利にすることができる。

一部の実施例において、上述の保護層３４、３５は電磁波シールド層とすることもできる。例えば保護層３４、３５は真空スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒ）または化学めっき（Ｐｌａｔｉｎｇ）等の方式で形成した単層または多層の導電金属（例えば銀、銅、ニッケル）薄膜として、フラットケーブル３０に電磁波シールド能力を具備させてもよい。一実施例において、保護層３４、３５の厚みは０.１μｍ〜１μｍの間に制御し、フラットケーブル３０の良好な可撓性を維持することができる。

上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。

１００ イーサネットケーブル
１ 第１ＲＪ４５コネクタプラグ
２ 第２ＲＪ４５コネクタプラグ
１０、２０ 端子セット
１１、２１ 第１端子
１２、２２ 第２端子
１３、２３ 第３端子
１４、２４ 第４端子
１５、２５ 第５端子
１６、２６ 第６端子
１７、２７ 第７端子
１８、２８ 第８端子
３０、３０’ フラットケーブル
３１ 第１フレキシブル回路板層
３１１ 第１配線
３２ 第２フレキシブル回路板層
３２１ 第２配線
３２２ 第３配線
３１３、３２３ 第４配線
３３ スペーサ層
３３１ 接地線
３４、３５ 保護層
３６Ａ〜３６Ｈ 電気接点
３７Ａ〜３７Ｈ 電気接点
３８Ａ〜３８Ｈ 電気接点
３９Ａ〜３９Ｈ 電気接点
４０ 防水カバー
４０１ シールリング
５０ 屋内装置
５１ 屋外装置
５１１ 組込み槽
Ｗ 窓
Ｆ 窓枠

Claims (10)

1. ２つのＲＪ４５コネクタプラグと、フラットケーブルとを含むイーサネットケーブルであって、
   各前記ＲＪ４５コネクタプラグが端子セットを備え、前記端子セットが、順に排列された第１端子と、第２端子と、第３端子と、第４端子と、第５端子と、第６端子と、第７端子と、第８端子とを含み、そのうち、前記第１端子および前記第２端子が第１対差分端子であり、前記第３端子および前記第６端子が第２対差分端子であり、前記第４端子および前記第５端子が第３対差分端子であり、前記第７端子および前記第８端子が第４対差分端子であり、
   前記フラットケーブルは、前記２つのＲＪ４５コネクタプラグの間に接続され、第１フレキシブル回路板層と、第２フレキシブル回路板層と、スペーサ層とを含み、前記スペーサ層が前記第１フレキシブル回路板層と前記第２フレキシブル回路板層との間に介在され、前記第１フレキシブル回路板層に２つの第１配線が設置され、前記２つの第１配線が各前記端子セットの対応する前記第３端子および前記第６端子にそれぞれ電気的に接続され、前記第２フレキシブル回路板層に２つの第２配線が設置され、前記２つの第２配線が各前記端子セットの対応する前記第４端子および前記第５端子にそれぞれ電気的に接続された、ことを特徴とする、イーサネットケーブル。
2. さらに２つの第３配線を含み、前記２つの第３配線が前記第１フレキシブル回路板層または前記第２フレキシブル回路板層に設置され、かつ各前記端子セットに対応する前記第１端子および前記第２端子にそれぞれ電気的に接続された、ことを特徴とする、請求項１に記載のイーサネットケーブル。
3. さらに２つの第４配線を含み、前記２つの第４配線が前記第１フレキシブル回路板層または前記第２フレキシブル回路板層に設置され、かつ各前記端子セットに対応する前記第７端子および前記第８端子にそれぞれ電気的に接続された、ことを特徴とする、請求項１または２に記載のイーサネットケーブル。
4. 前記フラットケーブルがさらに保護層を含み、前記保護層が少なくとも、前記第１フレキシブル回路板層または前記第２フレキシブル回路板層の外部を覆うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のイーサネットケーブル。
5. 前記保護層が防水層であることを特徴とする、請求項４に記載のイーサネットケーブル。
6. 前記保護層が電磁波シールド層であることを特徴とする、請求項４に記載のイーサネットケーブル。
7. 前記２つの第１配線が前記第１フレキシブル回路板層の内側表面に設置され、前記２つの第２配線が前記第２フレキシブル回路板層の内側表面に設置された、ことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のイーサネットケーブル。
8. 前記フラットケーブルの前記スペーサ層に接地線が設置された、ことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のイーサネットケーブル。
9. 前記２つのＲＪ４５コネクタプラグがそれぞれ屋外用コネクタプラグと屋内用コネクタプラグである、ことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のイーサネットケーブル。
10. 前記フラットケーブル上にさらに防水カバーが設置され、前記防水カバーが前記屋外用コネクタプラグに隣接していることを特徴とする、請求項９に記載のイーサネットケーブル。