CN206460801U

CN206460801U - 多芯线缆

Info

Publication number: CN206460801U
Application number: CN201690000162.8U
Authority: CN
Inventors: 矶谷佑树; 林下达则
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-09-01
Anticipated expiration: 2026-06-02

Abstract

多芯线缆(1)具备：至少两对由2根电线(11)构成的电线对(10A～10D)；至少2根绝缘电线(21)；以及护套(30)，其对电线对(10A～10D)和绝缘电线(21)的周围进行覆盖。在线缆(1)的与长度方向垂直的剖面中，电线对(10A～10D)配置在同一圆周上，在各电线对(10A～10D)之间，各绝缘电线(21)与电线对(10A～10D)的单根电线(11)接触而配置。

Description

多芯线缆

技术领域

本实用新型涉及一种多芯线缆。

背景技术

作为多芯线缆，已知下述结构，即，在线缆内同轴电线和绝缘电线混合地配置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2001－006443公报

实用新型内容

对于上述的多芯线缆，要求实现更高速的信号传送，并且要求将多芯线缆内所包含的电线间的串扰抑制为最小限度。

本实用新型的目的在于提供一种多芯线缆，该多芯线缆能够实现高速信号传送，并且能够对绝缘电线间的串扰及差分传送电线对间的串扰进行抑制。

本实用新型的多芯线缆，具备：

至少两对由2根电线构成的电线对；

至少2根绝缘电线；以及

护套，其对所述电线对和所述绝缘电线的周围进行覆盖，

在线缆的与长度方向垂直的剖面中，所述电线对配置在同一圆周上，

在各所述电线对之间，各绝缘电线与所述电线对的单根电线接触而配置。

实用新型的效果

根据本实用新型，能够提供一种多芯线缆，该多芯线缆能够实现高速的差分信号传送，并且能够对绝缘电线间的串扰及差分传送电线对间的串扰进行抑制。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式所涉及的多芯线缆的一个例子的剖视图。

图2A是表示构成图1的多芯线缆的绝缘电线间的串扰的评价结果的曲线图。

图2B是表示构成现有例的多芯线缆的绝缘电线间的串扰的评价结果的曲线图。

图3A是表示构成图1的多芯线缆的同轴电线间的串扰的评价结果的曲线图。

图3B是表示构成现有例的多芯线缆的同轴电线间的串扰的评价结果的曲线图。

图4是图2B及图3B所示的现有例所涉及的多芯线缆的剖视图。

图5A是表示本实用新型的实施方式所涉及的多芯线缆的变形例的剖视图。

图5B是表示本实用新型的实施方式所涉及的多芯线缆的另一变形例的剖视图。

图5C是表示本实用新型的实施方式所涉及的多芯线缆的其他变形例的剖视图。

具体实施方式

[本实用新型的实施方式的说明]

首先，列举并说明本实用新型的实施方式的内容。

本实用新型的实施方式所涉及的多芯线缆，

(1)具备：

至少两对由2根电线构成的电线对；

至少2根绝缘电线；以及

护套，其对所述电线对和所述绝缘电线的周围进行覆盖，

根据该结构，一个电线对能够对差分传送信号进行传送。另外，在配置在同一圆周上的电线对之间配置有绝缘电线，因此能够对绝缘电线间的串扰及差分传送电线对间的串扰进行抑制。并且，绝缘电线与电线对(的单根电线)接触，因此电线对彼此分离且其距离稳定，能够进一步对串扰进行抑制。

(2)优选在所述护套的内侧设置有集中屏蔽层，该集中屏蔽层将所述电线对及所述绝缘电线覆盖。

根据该结构，能够实现没有因噪声的影响而造成的错误的、准确的高速信号传送。另外，也不向外部的设备产生噪声的影响。

(3)优选在所述护套的内侧设置有按压卷绕部，该按压卷绕部将所述电线对及所述绝缘电线覆盖，

所述按压卷绕部与所述电线对及所述绝缘电线接触。

根据该结构，在电线对、绝缘电线之上形成集中屏蔽层(将金属细线编织或者横向卷绕而成)时，不存在电线对的外皮、绝缘电线的绝缘层被破损，其下的导体露出的危险。因此，能够防止线缆使用时露出的导体与集中屏蔽层接触而发出火花。

(4)优选在所述剖面中，在与所述电线对相比的线缆中心侧配置有与所述至少2根绝缘电线不同的绝缘电线。

根据该结构，确保至少将电线对和它们之间的绝缘电线配置在圆周上，能够对偏斜进行抑制。

(5)优选所述电线对的所述2根电线成为一体而被遮挡层覆盖。

由于利用遮挡层使噪声无法施加于差分传送信号，因此能够实现高速信号传送。

(6)优选所述电线对是双芯平行电线，构成该双芯平行电线的各电线沿所述多芯线缆的周向并列。

根据该结构，能够将信号的衰减量、差分信号的偏斜及串扰减小。

(7)优选构成所述电线对的所述2根电线分别是同轴电线。

由于同轴电线的各线被遮挡，因此噪声不施加于差分传送信号，能够实现高速信号传送。

(8)优选各所述同轴电线沿所述多芯线缆的周向并列。

[本实用新型的实施方式的详细内容]

下面，参照附图，对本实用新型所涉及的多芯线缆的例子进行说明。本实用新型所涉及的多芯线缆具有多个电线对和多根绝缘电线。电线为了传送差分传送信号而使用。

如图1所示，本实施方式所涉及的多芯线缆1，在最外层即外皮30(护套的一个例子)的内侧，具有作为高速信号传送用的多根同轴电线11(差分传送电线的一个例子)、和低速信号传送用或者电力供给用的多根(至少2根)绝缘电线21。

该多芯线缆1为了适于差分传送用途，将同轴电线11以2根为一组进行收容。在本例的多芯线缆1内，作为由一对同轴电线11构成的同轴电线对，收容有同轴电线对10A、同轴电线对10B、同轴电线对10C及同轴电线对10D这四对。优选各个成对的同轴电线11彼此(例如同轴电线对10A的同轴电线11彼此)接近而配置。此外，优选构成一对的同轴电线11彼此不绞合。

各同轴电线11具有同轴构造，即，中心导体12被绝缘体13覆盖，在绝缘体13的外周配置外部导体14，外部导体14的周围被外皮15覆盖。同轴电线11为了进行高速数字传送，优选是比AWG(American Wire Gauge)28号细的同轴电线，在本例中，例如使用AWG28号～40号的细径同轴电线(导体截面积0.098mm²～0.004mm²)。

作为中心导体12，例如使用软铜线、铜合金线(可以实施有镀锡、镀银)的单线，或者多根绞合而成的绞合线。在本例中，作为中心导体12，例如能够使用将镀锡软铜线绞合而成的绞合线。中心导体12的外径例如为0.09mm～0.4mm。

绝缘体13例如使用由聚乙烯、四氟乙烯－六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯－乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PFA)等构成的氟树脂、或聚甲基戊烯，绝缘体13是通过将如上所述的树脂材料在中心导体12的周围挤出成型而形成的。绝缘体13的外径例如为0.2mm～1.0mm。

外部导体14例如是将多根金属细线在绝缘体13的外周以横向卷绕地配置(卷绕为螺旋状)而形成的。作为金属细线，能够使用软铜线、合金线，也可以实施有镀敷。外部导体14能够将例如镀锡软铜线以卷绕角度(相对于同轴电线11的中心轴线的角度)例如大于或等于5度而小于或等于10度进行横向卷绕。通过将镀锡软铜线的卷绕角度设为大于或等于5度而小于或等于10度的范围，从而能够充分地抑制同轴电线11中的衰减量的增加。

另外，外皮15是通过将聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、FEP等氟树脂挤出包覆在外部导体14的外周，或者将树脂带(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)卷绕在外部导体14的外周而形成的。外皮15的外径例如为0.3mm～1.2mm。

另外，在多芯线缆1中收容有多根(在本例中为7根)绝缘电线21。在本实施方式中，多根(在本例中，为7根)绝缘电线21中的一部分(下面，设为第一绝缘电线21A)分别配置在同轴电线对10A～10D彼此之间。第一绝缘电线21A与各同轴电线对10A～10D的单根同轴电线11接触而配置。另外，与第一绝缘电线21A不同的多根绝缘电线21(下面，设为第二绝缘电线21B)配置在由同轴电线对10A～10D和第一绝缘电线21A形成的圆的内部。

绝缘电线21A、21B均是由外皮23对导体22进行覆盖的电线。

导体22是由单线或者绞合线形成的。导体22的外径例如为0.15mm～0.8mm。另外，作为对导体22进行覆盖的外皮23的材料，优选使用聚乙烯、聚氯乙烯、FEP等氟树脂，外皮23的外径例如为0.25mm～1.2mm。如图1所示，第一绝缘电线21A的直径比第二绝缘电线21B小，但能够根据多芯线缆1所包含的同轴电线11的外径、数量，适当变更第一及第二绝缘电线21A、21B的外径、数量。

在具有由以2根为一组的同轴电线11构成的四对同轴电线对10A～10D和多根绝缘电线21A、21B的多芯线缆1中，在线缆的与长度方向垂直的剖面(图1的剖面)中，四对同轴电线对10A～10D配置在同一圆周上。同轴电线11优选其中心导体12配置在前述的圆周上。容许由于制造上的误差、使用过程中的电线的移动而中心导体12从前述的圆周上稍微偏移。另外，也容许同轴电线11所配置的前述的圆稍微成为椭圆形状。在四对同轴电线对10A～10D之间，分别配置有1根第一绝缘电线21A。各第一绝缘电线21A与相邻的同轴电线对10A～10D的同轴电线11、即各同轴电线对10A～10D的单根同轴电线11接触而配置。优选从图1的剖面中的多芯线缆1的中心至各绝缘电线21A为止的距离相同。

在由同轴电线对10A～10D和第一绝缘电线21A形成的圆的内部，配置有多根第二绝缘电线21B。通过第二绝缘电线21B，确保将同轴电线对10A～10D和它们之间的第一绝缘电线21A配置在同一圆周上，能够抑制偏斜(Skew)。

在以上述方式配置的同轴电线对10A～10D、绝缘电线21A、21B的间隙，配置有由多根芳香族聚酰胺纤维构成的抗张力纤维31、由人造丝等构成的填料32。

在本实施方式中，构成各同轴电线对10A～10D的同轴电线11彼此没有绞合，四对同轴电线对10A～10D和第一及第二绝缘电线21A、21B与抗张力纤维31等一起集中绞合为螺旋状而集束(所谓的层绞方式)。其原因在于，如果按照现有方式通过将同轴电线彼此绞合的所谓的对绞方式构成同轴电线对，则同轴电线11间的串扰容易增加。

在以层绞方式集束的同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B的周围卷绕有按压卷绕部41，由此，同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B的配置不会散乱而被捆束。

另外，同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B，其周围经由按压卷绕部41而被集中屏蔽层42覆盖。而且，该集中屏蔽层42的更外周侧被外皮30覆盖。

作为按压卷绕部41，例如使用导电性树脂带。构成该导电性树脂带的树脂带由耐热性、耐磨性等优异的聚四氟乙烯(PTFE)树脂等氟树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂等聚酯类树脂或者聚乙烯(PE)等形成。作为该按压卷绕部41使用的导电性树脂带，为了具有导电性，将石墨等导电性物质混入至构成树脂带的树脂，以使得分散至树脂带整体。该按压卷绕部41形成为具有规定厚度的薄膜状。按压卷绕部41的卷绕方向可以与将同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B集中绞合而集束时的绞合方向为相同的方向，也可以为相反方向。此外，作为按压卷绕部41，可以使用由铜箔、铝箔等构成的金属带。

如上所述，通过设置按压卷绕部41，在同轴电线对10A～10D、绝缘电线21A的周围制作集中屏蔽层42时，不存在同轴电线对10A～10D的外皮15、绝缘电线21A的外皮23被破损，其下的导体14、22露出的危险。如果这些导体14、22露出，则与集中屏蔽层42接触，有时导致多芯线缆在使用时发出火花。如果按压卷绕部41是金属带，则难以向多芯线缆1外的设备(外部设备)造成影响或者难以受到来自外部设备的噪声的影响。另外，如果按压卷绕部41是导电带，则能够减少信号的衰减量。

集中屏蔽层42是将金属细线横向卷绕或者编织而构成的。集中屏蔽层42例如是将外径0.03mm～0.08mm的镀锡软铜线编织而构成的。通过集中屏蔽层42，噪声不会施加于在同轴电线对10A～10D进行传输的信号，因此能够实现没有因噪声的影响而造成的错误的、准确的高速信号传送。另外，也不向外部的设备产生噪声的影响。

另外，外皮30例如是由聚氯乙烯、聚烯烃类树脂等形成的。外皮30的外径例如为2.0mm～6.0mm。

在制造以上方式构成的本实施方式的多芯线缆1时，首先，在线缆1的横截面中心部配置多根(在本例中为3根)第二绝缘电线21B。然后，在该第二绝缘电线21B的周围，将四对同轴电线对10A～10D配置在同一圆周上。此时，在与同轴电线对10A～10D处在同一圆周上、且在同轴电线对10A～10D之间分别将1根的第一绝缘电线21A与同轴电线11接触地配置。而且，在同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B的间隙配置抗张力纤维31或者填料32。然后，将同轴电线对10A～10D及绝缘电线21A、21B与抗张力纤维31或者填料32一起集中绞合。接下来，在以上述方式绞合的结构的周围卷绕按压卷绕部41，进一步将其外周利用集中屏蔽层42覆盖。最后，在该集中屏蔽层42的外周挤出包覆外皮30。

根据本实施方式的结构，能够通过同轴电线对10A～10D的各电线对传送差分传送信号。另外，在配置于同一圆周上的同轴电线对10A～10D之间配置有绝缘电线21A，因此能够对绝缘电线21A间的串扰及差分传送电线对(同轴电线对10A～10D)间的串扰进行抑制。并且，绝缘电线21A与各同轴电线对10A～10D的单根电线11接触，因此同轴电线对10A～10D彼此分离且其距离稳定，能够进一步对串扰进行抑制。

(实施例)

作为实施例的例1，使用图1所示的多芯线缆，进行了绝缘电线间及同轴电线对间的串扰的评价试验。在该评价试验中，准备3根图1所示的多芯线缆，针对各线缆进行了串扰的评价。将其结果表示在图2A及图3A。

另一方面，作为对比例的例2，使用是包含多根同轴电线对及多根绝缘电线的多芯线缆、且是在相邻的同轴电线对之间没有配置绝缘电线的多芯线缆，进行了绝缘电线间及同轴电线对间的串扰的评价试验。在该评价试验中，准备3根图4所示的多芯线缆，针对各线缆进行了串扰的评价。

将其结果表示在图2B及图3B。图4是图2B及图3B所示的例2(对比例)所涉及的多芯线缆100的剖视图。在多芯线缆100中，在配置在同一圆周上的多根同轴电线对110A～110D之间没有配置绝缘电线121。绝缘电线121收容在由同轴电线对110A～110D形成的圆周的内侧。

如图2A及图2B所示，在例1中，绝缘电线间的串扰在100MHz～500MHz的频带中，为－30～－50dB左右。另一方面，在例2中，绝缘电线间的串扰在同一频带中，为－20～－40dB左右。如上所述，确认到通过使用上述的实施方式所涉及的多芯线缆，能够抑制绝缘电线间的串扰。

另外，如图3A及图3B所示，在例1中，同轴电线对间的串扰在100MHz～500MHz的频带中，为－50～－80dB左右。另一方面，在例2中，同轴电线对间的串扰在同一频带中，为－30～－60dB左右。如上所述，确认到通过使用上述的实施方式所涉及的多芯线缆，也能够抑制同轴电线对间的串扰。

以上，详细且参照特定的实施方式对本实用新型进行了说明，但对于本领域的技术人员而言，显然可以在不脱离本实用新型的精神、范围的前提下进行各种变更或修正。另外，上述说明的构成部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式，能够变更为实施本实用新型的优选的数量、位置、形状等。

上述实施方式的多芯线缆1中的同轴电线对10A～11D及绝缘电线21的根数、配置并不限定于本实施方式。同轴电线对至少2对、绝缘电线至少2根收容在多芯线缆内即可。

多芯线缆例如能够设为如图5A～图5C所示的变形例这样的配置关系。

如图5A及图5B所示的多芯线缆1A、1B这样，可以是在同轴电线对10A～10D之间并列配置有2根第一绝缘电线21A的结构。这些多芯线缆1A、1B使用于无需考虑串扰的用途。

另外，如图5B所示，配置在同轴电线对10A～10D之间的第一绝缘电线21A的外径可以比同轴电线11大。该大径的绝缘电线21A是供给电流的供电线、无需考虑与其他电线的串扰。粗径的绝缘电线21A与其他绝缘电线相比，在图5B的剖面中，中心导体的位置偏移至靠近多芯线缆1B的中心，但只要是绝缘电线21A的中心导体落在同轴电线对10A～10D所配置的圆周上的程度，就容许其偏移。只要粗径的绝缘电线21A与相邻的同轴电线11及按压卷绕部41接触，就能够视为与同轴电线11位于同一圆周上。

并且，如图5C所示的多芯线缆1C这样，也可以是收容于由配置在同一圆周上的同轴电线对10A～10D形成的圆的内部的第二绝缘电线21B，配置在构成各同轴电线对10A～10D的一对同轴电线11之间的结构。

另外，在上述的实施方式中，作为多芯线缆1所包含的差分信号传送用的电线对而使用由一对同轴电线11构成的同轴电线对10A～10D，但并不限定于本例。例如，作为差分信号传送用(高速信号传送)的电线对，可以使用将2根绝缘电线绞合而成对并对其周围进行屏蔽的称为STP(Shielded Twisted Pair)的双绞线缆、没有将2根绝缘电线绞合而以并行的状态成对并对其周围进行屏蔽的双芯平行(双轴)电线。在使用STP的情况下，在图1的剖面中，视为各STP的中心处在同一圆周上即可。在使用双芯平行电线的情况下，与图1所示的同轴电线11的配置同样地，构成双芯平行电线的各电线沿多芯线缆的周向排列而配置，优选与其他双芯平行电线及绝缘电线进行层绞。由此，难以引起构成多芯线缆的电线的位置偏移，能够减小信号的衰减量、差分信号的偏斜及串扰。

此外，同轴电线的特点为，在将线缆反复弯曲的情况下发生断线的危险少。另一方面，STP及双芯平行电线的特点为偏斜小。

根据线缆的使用环境，发挥各电线(同时电线、STP、双芯平行电线)的优点而决定作为差分信号传送用的电线对而采用的电线。

本申请是基于2015年6月4日申请的日本专利申请的特愿2015－113750的申请，其内容作为参照而援引于此。

标号的说明

1：多芯线缆

10A～10D：同轴电线对(电线对的一个例子)

11：同轴电线(差分传送电线的一个例子)

12：中心导体

13：绝缘层

14：外部导体

15：外皮

21：绝缘电线(21A：第一绝缘电线、21B：第二绝缘电线)

22：导体

23：外皮

30：外皮(护套的一个例子)

31：抗张力纤维

32：填料

41：按压卷绕部

42：屏蔽层

Claims

1.一种多芯线缆，其具备：

至少两对由2根电线构成的电线对；

至少2根绝缘电线；以及

护套，其对所述电线对和所述绝缘电线的周围进行覆盖，

2.根据权利要求1所述的多芯线缆，其中，

在所述护套的内侧设置有集中屏蔽层，该集中屏蔽层将所述电线对及所述绝缘电线覆盖。

3.根据权利要求2所述的多芯线缆，其中，

在所述护套的内侧设置有按压卷绕部，该按压卷绕部将所述电线对及所述绝缘电线覆盖，

所述按压卷绕部与所述电线对及所述绝缘电线接触。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多芯线缆，其中，

在所述剖面中，在与所述电线对相比的线缆中心侧配置有与所述至少2根绝缘电线不同的绝缘电线。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的多芯线缆，其中，

所述电线对的所述2根电线成为一体而被遮挡层覆盖。

6.根据权利要求4所述的多芯线缆，其中，

所述电线对的所述2根电线成为一体而被遮挡层覆盖。

7.根据权利要求5所述的多芯线缆，其中，

所述电线对是双芯平行电线，构成该双芯平行电线的各电线沿所述多芯线缆的周向并列。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的多芯线缆，其中，

构成所述电线对的所述2根电线分别是同轴电线。

9.根据权利要求4所述的多芯线缆，其中，

构成所述电线对的所述2根电线分别是同轴电线。

10.根据权利要求8所述的多芯线缆，其中，

各所述同轴电线沿所述多芯线缆的周向并列。