TW201447923A - 多芯纜線及其製造方法 - Google Patents

Abstract

提供一種多芯纜線及其製造方法，該多芯纜線具有複數條絕緣電線與複數條同軸電線，可實現纜線外徑之小型化且可防止複數條同軸電線在纜線內之位置偏移。多芯纜線10，具備：第一絕緣電線21；第二絕緣電線25，徑較第一絕緣電線21細；同軸電線對11A,11B,11C,11D，包含偶數對之一對同軸電線11；以及護套30，覆蓋第一絕緣電線21、第二絕緣電線25及同軸電線對11A,11B,11C,11D之周圍；在纜線之與長度方向垂直之剖面，第一絕緣電線21及同軸電線對11A,11B,11C,11D彼此接近地配置在同一圓周上；在由第一絕緣電線21及同軸電線對11A,11B,11C,11D之配置形成之圓之內部配置第二絕緣電線25。

Description

多芯纜線及其製造方法

本發明係關於一種具有複數條絕緣電線與複數條同軸電線之多芯纜線及其製造方法。

作為使用同軸電線之多芯纜線，已知有複數條同軸電線在纜線橫剖面配置在同一圓周上者(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本專利4110382號公報

如專利文獻1般，即使是複數條同軸電線配置在同一圓周上之設計，亦會有將同軸電線全部一起撚合時各同軸電線從所欲位置偏移之情形。若產生同軸電線之位置偏移，在將多芯纜線之端部連接於連接器等被連接構件時，需要用以使同軸電線之位置對齊之整線作業，會導致多芯纜線之終端處理之複雜化與高成本化。

本發明之目的在於提供一種多芯纜線及其製造方法，該多芯纜線具有複數條絕緣電線與複數條同軸電線，可實現纜線外徑之小型化且可防止複數條同軸電線在纜線內之位置偏移。

本發明之多芯纜線，具備：第一絕緣電線；第二絕緣電線，徑較該第一絕緣電線細； 同軸電線對，包含偶數對之一對同軸電線；以及護套，覆蓋該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對之周圍；在纜線之與長度方向垂直之剖面，該第一絕緣電線及該同軸電線對彼此接近地配置在同一圓周上；在由該第一絕緣電線及該同軸電線對之配置形成之圓之內部配置該第二絕緣電線；該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對係整批撚合。

本發明之多芯纜線中，亦可為下述構成，該第一絕緣電線係以等間隔分離配置在該同一圓周上；該同軸電線對係配置在分離配置之該第一絕緣電線之間。

本發明之多芯纜線中，亦可為下述構成，該同軸電線分別由中心導體、絕緣體、外部導體、及外層被覆構成；該絕緣體由含有0.15~0.35wt%之碳黑之氟樹脂構成。

又，本發明之多芯纜線之製造方法，在纜線之與長度方向垂直之剖面，將第一絕緣電線與包含偶數對之一對同軸電線之同軸電線對彼此接近地配置在同一圓周上；在由該第一絕緣電線及該同軸電線對之配置形成之圓之內部配置徑較該第一絕緣電線細之第二絕緣電線；將該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對整批撚合；藉由護套覆蓋撚合之該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對之周圍。

本發明之多芯纜線之製造方法中，亦可為下述構成，將該第 一絕緣電線與該同軸電線對配置在同一圓周上時，將該第一絕緣電線以等間隔分離配置在該同一圓周上，將該同軸電線對配置在分離配置之該第一絕緣電線之間。

根據本發明，藉由在由配置在同一圓周上之同軸電線對及第 一絕緣電線形成之圓之內部收容第二絕緣電線，能有效率地將電線群配置在狹窄空間。因此，能使多芯纜線小型化。又，由於配置在同一圓周上之同軸電線彼此接近地配置，因此不會產生位置偏移。因此，多芯纜線之終端處理變容易，可抑制加工成本。

10‧‧‧多芯纜線

11‧‧‧同軸電線

11A,11B,11C,11D‧‧‧同軸電線對

12‧‧‧中心導體

13‧‧‧絕緣體

14‧‧‧外部導體

15‧‧‧外層被覆

21(21A,21B)‧‧‧絕緣電線(第一絕緣電線)

22‧‧‧導體

23‧‧‧外層被覆

25(25A,25B,25C,25D)‧‧‧絕緣電線(第二絕緣電線)

26‧‧‧導體

27‧‧‧外層被覆

30‧‧‧外層被覆

31‧‧‧抗張力纖維

41‧‧‧捲帶

42‧‧‧屏蔽層

圖1係顯示本發明實施形態之多芯纜線之一例之剖面圖。

圖2係顯示習知多芯纜線之一例之剖面圖。

以下，參照圖式說明本發明之多芯纜線及其製造方法之實施形態之例。如圖1所示，本實施形態之多芯纜線10，在最外層即外層被覆30(護套)之內側具有高速傳送用之複數條同軸電線11與電力供應用或低速訊號用之複數條絕緣電線21,25。

此多芯纜線10，為了適於差動傳送用途，以二條一組之方式收容有同軸電線11。作為本例之多芯纜線10中包含偶數對之一對同軸電線11之偶數個同軸電線對，收容有四對之同軸電線對11A、同軸電線對11B、同軸電線對11C、同軸電線對11D。各對之同軸電線11彼此(例如同軸電線對11A之同軸電線11彼此)較佳為接近地配置。又，作為多芯纜線 10中絕緣電線21,25，收容有絕緣電線21A,21B及絕緣電線25A,25B,25C,25D。偶數對之同軸電線對11A~11D所含之同軸電線11之條數較佳為4條至16條程度，絕緣電線21之條數較佳為2條至6條程度，絕緣電線25之條數較佳為4條至9條程度。

各同軸電線11之構成，係以絕緣體13覆蓋中心導體12，在絕緣體13之外周配置外部導體14，以外層被覆15覆蓋其外側而保護。作為高速傳送用之同軸電線11，使用較AWG(American Wire Gauge)30號細者。本例中，使用AWG36號之細徑同軸電線。

作為中心導體12，使用例如撚合複數條鍍銀軟銅線之撚線。

在絕緣體13，使用例如在由四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)構成之氟樹脂含有例如0.15~0.35wt%、較佳為0.25wt%之碳黑之樹脂材料，絕緣體13係藉由將此樹脂材料擠出成形而形成。

此外，在絕緣體13，為了使終端處理與配線作業變容易，較佳為，就同軸電線11分別含有、塗上不同色之顏料。如上述說明，本實施形態中，例如，較佳為，在由絕緣體13之氟樹脂構成之基材添加0.15~0.35wt%之黑色顏料即碳黑，使絕緣體13之色成為薄黑。根據絕緣體13所含之顏料之不同，絕緣體13在纜線長邊方向之介電係數不同，其會影響同軸電線11之時間差(Skew)。若在同軸電線11之終端處理時以YAG雷射切斷外部導體14，則會有因絕緣體13所含之顏料造成絕緣體13或中心導體12受損之情形。為了防止絕緣體13或中心導體12受損，必須將時間差抑制在16ps/m以下。因此，本實施形態中，藉由在絕緣體13之氟樹脂添加0.15~0.35wt%之碳黑，能使以YAG雷射切斷外部導體14時之絕緣體13 或中心導體12之損傷變少。

外部導體14，係例如將鍍錫軟銅線橫向捲繞配置在絕緣體 13之外周而形成。外層被覆15係例如將由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)構成之樹脂帶雙重捲繞而形成。此外，此外層被覆15之外徑係例如約0.6mm。

以YAG雷射等切斷以上述方式構成之同軸電線11之外部導 體14，看不到絕緣體13及中心導體12之損傷。又，拉伸強度為40kg以上，具備充分之機械強度。

絕緣電線21(第一絕緣電線)係由外層被覆23覆蓋導體22之 電線。導體22係例如以由鍍錫軟銅線構成之撚線形成。又，作為外層被覆23之材料，較佳為，使用耐熱性、耐藥品性、非黏著性、本身潤滑性等優異之四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物樹脂(PFA)等之氟樹脂。此外層被覆23之外徑係例如約0.8mm，較高速傳送用之同軸電線11粗。

絕緣電線25(第二絕緣電線)係由外層被覆27覆蓋導體26之 電線。導體26，與絕緣電線21之導體22同樣地，係以由鍍錫軟銅線構成之撚線形成。又，作為外層被覆27之材料，較佳為，使用四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物樹脂(PFA)等之氟樹脂。此外層被覆27之外徑，較絕緣電線21之外層被覆23之外徑細，係例如約0.58mm。

在具有上述絕緣電線21,25與包含偶數對之高速傳送用之 一對同軸電線11之同軸電線對11A~11D之多芯纜線10，同軸電線11及粗徑之絕緣電線21在纜線之與長度方向垂直之橫剖面(圖1之剖面)彼此接近配置在同一圓周上。此時，複數條(此處為2條)粗徑絕緣電線21配置成等間隔，偶數個同軸電線對11A~11D各二對配置在絕緣電線21之間。偶數個 同軸電線對11A~11D只要各一對或偶數對配置在等間隔配置之複數條絕緣電線21之間即可。根據粗徑絕緣電線21與同軸電線對11A~11D之數，在圖1之長度方向之剖面，儘可能將各粗徑絕緣電線21與同軸電線對11A~11D相對於呈圓形之多芯纜線10之中心配置成對稱位置。粗徑絕緣電線21未必要每一條分離配置。例如粗徑絕緣電線有3條之情形，亦可2條相鄰，另一條在纜線剖面配置在以纜線中心即圓心對稱之位置(分離180°之位置)。 在其間儘可能將同軸電線對11A~11D以均等分割之方式配置。此外，在由此等偶數個同軸電線對11A~11D及絕緣電線21形成之圓之內部，細徑之絕緣電線25A~25D彼此接近地配置。此外，在此等絕緣電線21,25與同軸電線11之間隙設有由多數條醯胺纖維構成之抗張力纖維31與由人造棉紗等構成之填料32。此外，複數條絕緣電線21,25與偶數個同軸電線對11A~11D和抗張力纖維31一起整批螺旋狀地撚合而聚集。

在以上述方式聚集之複數條絕緣電線21,25及同軸電線11 之周圍捲繞有捲帶41，藉此，同軸電線11及絕緣電線21,25被捆束而配置不會亂掉。

又，複數條同軸電線11及絕緣電線21,25之周圍隔著捲帶41被屏蔽層42覆蓋。此外，此屏蔽層42之更外周側被外層被覆30覆蓋。

作為捲帶41，使用例如導電性樹脂帶。構成此導電性樹脂帶之樹脂帶，由耐熱性、耐磨耗性等優異之聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等之氟系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂等之聚酯系樹脂或聚乙烯(PE)形成。用作為此捲帶41之導電性樹脂帶，為了具有導電性，在構成樹脂帶之樹脂分散混入有碳等之導電性物質。此捲帶41形成為具有既定厚度之膜狀。捲 帶41之捲繞方向與絕緣電線21,25及同軸電線11聚集時之撚合方向為同一方向亦可，為反方向亦可。使用於捲帶41之導電性樹脂帶之重疊寬度較佳為該帶寬之1/2~1/4。捲帶41之捲繞角度較佳為相對於纜線之長度方向15~40°。捲繞導電性樹脂帶時，較佳為，對該帶施加1~5N之張力。

屏蔽層42，例如，將外徑數十μm之鍍錫銅線或銅合金線橫向捲繞或編織而構成。藉由屏蔽層42，雜訊不會干擾在同軸電線對11A~11D傳遞之訊號，因此可實現無雜訊影響造成錯誤之正確訊號傳送。外層被覆30由聚氯乙烯(PVC)或聚烯烴系樹脂等形成。在具有包含8條AWG36號之細徑同軸電線11之四對同軸電線對11A~11D之本例之多芯纜線10，外層被覆30之外徑為3.2mm。多芯纜線10之外徑為2.5mm以上，上限較佳為5mm程度。又，多芯纜線10之時間差為9ps/m。此外，如圖2所示，在多芯纜線100，其外層被覆之外徑例如為4.0mm，較本實施形態之多芯纜線10之外層被覆30之外徑之一例即3.2mm大，該多芯纜線100之構成，與本實施形態之多芯纜線10所含之同軸電線11同數(8條)，僅將外徑0.6mm之AWG36之同軸電線配置在同一圓周上，在其內部收容與絕緣電線21,25同數之絕緣電線。

為了製造以上述方式構成之本實施形態之多芯纜線10，首先，將複數條細徑絕緣電線25彼此接近地配置在纜線之橫剖面中心部。接著，在複數條絕緣電線25之周圍，將偶數個同軸電線對11A~11D及複數條粗徑絕緣電線21配置在同一圓周上。此時，將複數條粗徑絕緣電線21配置成等間隔，將偶數個同軸電線對11A~11D各一對或偶數對配置在其間。接著，在同軸電線對11A~11D及絕緣電線21,25之間隙配置抗張力纖維31與 填料32。之後，將偶數個同軸電線對11A~11D與複數條絕緣電線21,25整批撚合。接著，在其周圍捲繞捲帶41，進一步在其外周形成屏蔽層42。最後，在此屏蔽層42外周擠出外層被覆30以被覆。

根據本實施形態之多芯纜線10，複數條絕緣電線21,25中 之細徑絕緣電線25A~25D配置在纜線之橫剖面中心部，且在絕緣電線25A~25D周圍，包含偶數對之一對同軸電線11之偶數個同軸電線對11A~11D及粗徑絕緣電線21A,21B配置在同一圓周上。藉此，能將偶數個同軸電線對11A~11D及複數條粗徑絕緣電線21接近地配置在同一圓周上，在該圓之內部有效率地收容複數條細徑絕緣電線25A~25D，可實現多芯纜線10之小型化。

與上述實施形態不同，如圖2之多芯纜線100般，粗徑絕緣 電線21與細徑絕緣電線25一起配置在纜線橫剖面之中心部之情形，配置在此等絕緣電線21,25周圍之複數條同軸電線11彼此分離配置。因此，同軸電線11與絕緣電線21,25整批撚合時會有同軸電線11從所欲位置偏移之情形。另一方面，根據本實施形態之多芯纜線10，配置在同一圓周上之偶數個同軸電線對11A~11D及絕緣電線21彼此無間隙地配置，因此整批撚合時不會產生位置偏移。藉此，不需要同軸電線11與絕緣電線21,25之整線作業，因此多芯纜線10之終端處理變容易，可抑制加工成本。

又，在複數條細徑絕緣電線25周圍，偶數個同軸電線對 11A~11D及複數條粗徑絕緣電線21配置在同一圓周上，在此等之間隙配置有抗張力纖維31。藉此，與在橫剖面之中央部分配置張力構件之習知纜線構造相較，能縮小多芯纜線10之外徑。此外，在多芯纜線10彎曲時絕緣電 線21,25及同軸電線對11A~11D不易產生變形，即使多芯纜線10反覆地彎曲，絕緣電線21,25及同軸電線11亦不易斷線。又，由於同軸電線對11A~11D之排列穩定，因此不易產生時間差，可獲得良好之電氣特性。又，複數條絕緣電線21,25與偶數個同軸電線對11A~11D和抗張力纖維31與填料32一起整批撚合，因此同軸電線對11A~11D之排列更穩定。

又，多芯纜線10，在高速傳送用之同軸電線11之周圍捲繞 由導電性樹脂帶構成之捲帶41，藉此以此捲帶41與其周圍之屏蔽層42極力地抑制在同軸電線11之衰減量增加，可獲得良好之電氣特性。是以，可適於用作為傳送在高頻帶之差動訊號之纜線。

(實施例)

在上述說明之多芯纜線10，評估同軸電線11之絕緣體13之顏料差異造成之時間差之影響與加工性。具體而言，針對表1所示之實施例1~7之同軸電線，評估時間差及藉由YAG雷射切斷外部導體時之絕緣體及中心導體之損傷之有無。其結果如表1所示。實施例1係在絕緣體之氟樹脂不含碳黑等顏料、絕緣體未著色之同軸電線。實施例2係在絕緣體之氟樹脂含有0.5wt%之黃色顏料(鈦鎳鈮系複合氧化物)、絕緣體塗成黃色之同軸電線。實施例3係在絕緣體之氟樹脂含有0.5wt%之白色顏料(氧化鈦)、絕緣體塗成白色之同軸電線。實施例4係上述實施形態之例之實施例，在絕緣體之氟樹脂含有0.25wt%之黑色(碳黑)顏料、絕緣體塗成黑色之同軸電線。實施例5係在絕緣體之氟樹脂含有0.17wt%之黑色顏料、絕緣體塗成較實施例4更淡之黑色之同軸電線。實施例6係在絕緣體之氟樹脂含有0.5wt%之灰色顏料(氧化鈦)、絕緣體塗成灰色之同軸電線。實施例7係在絕緣體之氟樹脂含 有0.25wt%之灰色顏料、絕緣體塗成較實施例6更淡之灰色之同軸電線。

(表1)

如表1所示，實施例1~7之任一者，時間差較佳為16ps/m以下。延遲時間之標準偏差為4.0ps/m以下。藉此，可認為不會產生各同軸電線在多芯纜線內從既定位置偏移之問題。關於YAG雷射之加工性之評估，在實施例2~4、6，即使以YAG雷射切斷外部導體，亦不會觀察到絕緣體或中心導體之損傷。另一方面，在實施例1、5、7，會觀察到絕緣體或中心導體之損傷。根據上述，作為本實施形態之絕緣體13，從絕緣體或中心導體不會受損之觀點觀之，較佳為使用實施例2~4及6之絕緣體。

以上，參照詳細說明或特定實施形態說明了本發明，但在不違背本發明之精神與範圍下可施加各種變更與修正。

上述實施形態之多芯纜線10中同軸電線11及絕緣電線21之條數與配置並不限於本實施形態。例如，亦可為將由複數條同軸電線11構成之偶數 個同軸電線對及粗徑絕緣電線21配置在複數層之同一圓周上，在該圓之內部收容有細徑絕緣電線25之構造。

10‧‧‧多芯纜線

11‧‧‧同軸電線

11A,11B,11C,11D‧‧‧同軸電線對

12‧‧‧中心導體

13‧‧‧絕緣體

14‧‧‧外部導體

15‧‧‧外層被覆

21(21A,21B)‧‧‧絕緣電線(第一絕緣電線)

22‧‧‧導體

23‧‧‧外層被覆

25(25A,25B,25C,25D)‧‧‧絕緣電線(第二絕緣電線)

26‧‧‧導體

27‧‧‧外層被覆

30‧‧‧外層被覆

31‧‧‧抗張力纖維

32‧‧‧填料

41‧‧‧捲帶

42‧‧‧屏蔽層

Claims (5)

1. 一種多芯纜線，具備：第一絕緣電線；第二絕緣電線，徑較該第一絕緣電線細；同軸電線對，包含偶數對之一對同軸電線；以及護套，覆蓋該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對之周圍；在與纜線長度方向垂直之剖面，該第一絕緣電線及該同軸電線對係於同一圓周上彼此近接配置；在由該第一絕緣電線及該同軸電線對之配置形成之圓之內部配置該第二絕緣電線；該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對係全部一起撚合。
2. 如申請專利範圍第1項之多芯纜線，其中，該第一絕緣電線係以等間隔分離配置在該同一圓周上；該同軸電線對係配置在分離配置之該第一絕緣電線之間。
3. 如申請專利範圍第1或2項之多芯纜線，其中，該同軸電線分別由中心導體、絕緣體、外部導體、及外層被覆構成；該絕緣體由含有0.15~0.35wt%之碳黑之氟樹脂構成。
4. 一種多芯纜線之製造方法，在與纜線長度方向垂直之剖面，將第一絕緣電線與包含偶數對之一對同軸電線之同軸電線對於在同一圓周上彼此近接配置；在由該第一絕緣電線及該同軸電線對之配置形成之圓之內部配置徑較該第一絕緣電線細之第二絕緣電線； 將該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對全部一起撚合；藉由護套覆蓋撚合之該第一絕緣電線、該第二絕緣電線及該同軸電線對之周圍。
5. 如申請專利範圍第4項之多芯纜線之製造方法，其中，將該第一絕緣電線與該同軸電線對配置在同一圓周上時，將該第一絕緣電線以等間隔分離配置在該同一圓周上，將該同軸電線對配置在分離配置之該第一絕緣電線之間。