CN102339662B - 双绞电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双绞电缆及其制造方法，该双绞电缆可以尽可能抑制时滞的产生。该双绞电缆(10)构成为将由绝缘体(13)包覆内部导体(12)的外周而成的一对缆芯电线(11)绞合，并使该缆芯电线的外周被卷绕金属树脂带(21a)而形成的屏蔽层(21)包覆，其中，缆芯电线(11)的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm，缆芯电线(11)的绞合方向和金属树脂带(21a)的卷绕方向为反方向，缆芯电线(11)的绞合间距P1大于或等于10mm而小于或等于50mm，金属树脂带(21a)的卷绕间距P2大于或等于5mm而小于或等于50mm，金属树脂带(21a)的卷绕角度θ大于或等于15°而小于或等于35°。

Description

双绞电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种双芯的将缆芯电线绞合而成的双绞电缆及其制造方法。

背景技术

将2根由绝缘体包覆信号导体的绝缘电线绞合而成对的双绞电缆，廉价且平衡性优越，易于弯曲，适用于中距离的传送。

已知在双绞电缆中，利用屏蔽导体覆盖电线的外周的情况下，在屏蔽导体为金属箔时，可以将长条的金属箔以螺旋状卷绕在绞合线的外周，另外，也可以在外皮包覆时纵向添加(参照例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-130347号公报

发明内容

在利用双绞电缆传送正相和反相的差分信号的情况下，如果在2根信号导体之间信号的传输速度存在差异，则到达接收侧的时间不同。该信号的延迟时间被称为时滞，依赖于由信号导体的物理长度和波长缩短率决定的电气长度。如果存在该时滞，则在接收信号中产生波形变形，并且对外部造成产生噪声等不良影响。因此，期望开发一种可以在传送差分信号的情况下尽可能抑制时滞的双绞电缆。

本发明的目的在于，提供一种可以尽可能抑制时滞的产生的双绞电缆及其制造方法。

可以解决上述课题的本发明所涉及的双绞电缆，构成为将由绝缘体包覆导体的外周而成的一对缆芯电线绞合，并使一对该缆芯电线的外周被卷绕金属树脂带而形成的屏蔽层包覆，该双绞电缆的特征在于，所述缆芯电线的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm，所述缆芯电线的绞合方向与所述金属树脂带的卷绕方向为反方向，所述缆芯电线的绞合间距大于或等于10mm而小于或等于50mm，所述金属树脂带的卷绕间距大于或等于5mm而小于或等于50mm，所述金属树脂带的卷绕角度大于或等于15°而小于或等于35°。

在本发明的双绞电缆中，优选所述缆芯电线的绞合间距与所述金属树脂带的卷绕间距相比较大。

另外，本发明的双绞电缆的制造方法的特征在于，将由绝缘体包覆导体外周的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm的一对缆芯电线，以大于或等于10mm而小于或等于50mm的绞合间距彼此绞合，在一对所述缆芯电线的外周，以大于或等于5mm而小于或等于50mm的卷绕间距，且以大于或等于15°而小于或等于35°的卷绕角度，将金属树脂带向与所述缆芯电线的绞合方向相反的方向卷绕。

在本发明的双绞电缆的制造方法中，优选以与所述缆芯电线的绞合间距相比较小的间距，将所述金属树脂带卷绕。

发明的效果

在双绞电缆中，是以产生与由流过缆芯电线的导体的电流引起的磁场反向的磁场的方式，使电流流过由金属树脂带构成的屏蔽层的。该流过屏蔽层的电流，根据金属树脂带的卷绕角度和缆芯电线的绞合角度的不同而产生不同角度的磁场，该磁场对流过一对缆芯电线的电流产生影响。如果各缆芯电线的绞合方向与金属树脂带的卷绕方向相同，则由流过屏蔽层的电流产生的磁场，使2根缆芯电线的电气特性差增大。与此相对，在各缆芯电线的绞合方向与金属树脂带的卷绕方向相反的情况下，由流过屏蔽层的电流产生的磁场具有消除电气特性差的作用。

根据本发明的双绞电缆，由于分别如上述所示规定缆芯电线的外径以及绞合间距、金属树脂带的卷绕间距以及卷绕角度，将金属树脂带向与缆芯电线的卷绕方向相反的方向卷绕，所以可以利用电流流过屏蔽层时产生的磁场，消除电气特性差，而大幅度地改善时滞。通过改善时滞，可以减轻接收信号的劣化，并且可以降低来自传送路径中间的噪声的产生，防止对外部电路造成的不良影响。

另外，根据本发明的双绞电缆的制造方法，可以容易地制造下述双绞电缆，即，该双绞电缆利用电流流过由金属树脂带构成的屏蔽层时产生的磁场，消除电气特性差，而大幅度地改善时滞。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的双绞电缆的实施方式的例子的斜视图。

图2是图1的双绞电缆的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明所涉及的双绞电缆及其制造方法的实施方式的例子。

如图1及图2所示，双绞电缆10具有一对缆芯电线11以及屏蔽层21。

缆芯电线11由成为信号导体的内部导体12和具有规定的介电常数的绝缘体13构成，该绝缘体13覆盖该内部导体12。

成为信号导体的内部导体12，是与例如AWG(American WireGauge)规格的AWG 28对应的导体，将7根外径为0.127mm的镀锡软铜裸线绞合而形成。另外，作为内部导体12，适合使用从AWG 22至AWG 30范围的尺寸的导体，可以使用铜合金等电气良导体、或者在这些电气良导体上实施镀锡等的单线或绞合线。

内部导体12的绝缘体13通过由挤出机的十字头供给的绝缘树脂材料的直接包覆而形成。对于绝缘体13，期望介电常数尽可能小，可以使用例如聚乙烯类或聚烯烃类的绝缘树脂(聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等)。对于利用绝缘体13将内部导体12包覆而成的缆芯电线11，其外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm。另外，在本实施方式中，缆芯电线11的外径为1.0mm。

一对缆芯电线11彼此绞合。缆芯电线11之间的绞合间距P1处于大于或等10mm而小于或等于50mm的范围，在本实施方式中，将绞合方向设为右方向(图1中箭头A方向)，绞合间距P1为25mm。

作为对绞合后的缆芯电线11的周围进行覆盖的屏蔽层21，可以使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂带上设置铜箔或铝箔等金属箔的金属树脂带21a。金属箔及树脂带的各自的厚度为从几μm至十几μm程度。在本实施方式中，将厚度为7μm的金属箔设置在厚度为8μm的树脂带上。另外，作为屏蔽层21，也可以使用在树脂带上蒸镀金属的金属树脂带。在此情况下，金属箔的厚度比大约5μm更薄。

该屏蔽层21通过将金属树脂带21a以螺旋状横向卷绕在缆芯电线11上而形成。将该金属树脂带21a的卷绕方向设为与缆芯电线11的绞合方向反向(图1中箭头B方向)。因此，相对于将绞合方向设为右方向而绞合的一对缆芯电线11，金属树脂带21a向左方向以螺旋状卷绕。

另外，该金属树脂带21a的卷绕间距P2大于或等于5mm而小于或等于50mm，其卷绕角度θ大于或等于15°而小于或等于35°。在本实施方式中，金属树脂带21a的卷绕间距P2为18mm，卷绕角度θ为20°。卷绕角度θ是电缆的长度方向与金属树脂带21a所形成的角度(0°＜θ＜90°)。

缆芯电线11的绞合间距P1以及金属树脂带21a的卷绕间距P2是分别独立地设定的，优选绞合间距P1与卷绕间距P2相比较大。对于缆芯电线11的绞合，如果其绞合间距P1较大，则可挠性降低而变硬，与此相对，如果绞合间距P1较小，则可挠性提高，耐弯曲性也变高。因此，该缆芯电线11的绞合间距P1与要求的可挠性对应地进行设定。

金属树脂带21a是根据其宽度尺寸和卷绕时的重叠量进行设定的。对于金属树脂带21a，在一对缆芯电线11较粗的情况下使用宽度尺寸较大的金属树脂带，在一对缆芯电线11较细的情况下使用宽度尺寸较小的金属树脂带。另外，对于金属树脂带21a，如果宽度尺寸较小，则卷绕所需要的卷绕张力变小，如果宽度尺寸较大，则卷绕所需要的卷绕张力变大。如上述所示，金属树脂带21a在宽度尺寸较小时所需要的卷绕张力较小，易于卷绕，但在一对缆芯电线11较粗的情况下，宽度尺寸较大的金属树脂带21a可以有效且迅速地进行卷绕。即，金属树脂带21a的宽度尺寸，是考虑所绞合的一对缆芯电线11的粗细以及卷绕作业性而决定的。

另外，通过将金属树脂带21a的重叠量设为其宽度尺寸的1/2，可以在长度方向上将金属树脂带21a双重化，但如果金属树脂带21a的重叠量小于或等于宽度尺寸的1/2，则可以一边在长度方向上将金属树脂带21a的一部分可靠地重合，一边进行卷绕。另外，该金属树脂带21a的重叠量也可以是宽度尺寸的1/3程度。

另外，也可以在屏蔽层21的外周通过挤出包覆树脂、或者卷绕由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等构成的树脂带，而设置外皮。在设置外皮的情况下，金属树脂带21a优选在金属箔上涂布粘结剂，以使树脂带成为外侧的方式卷绕。

根据上述构造的双绞电缆10，利用电流流过由金属树脂带21a构成的屏蔽层21时产生的磁场，消除电气特性差，可以大幅度地改善时滞。

在双绞电缆中，是以产生与由流过缆芯电线11的内部导体12的电流引起的磁场反向的磁场的方式，使电流流过由金属树脂带21a构成的屏蔽层21的。该流过屏蔽层21的电流，根据金属树脂带21a的卷绕角度和缆芯电线11的绞合角度的不同而产生不同角度的磁场，该磁场对流过一对缆芯电线11的电流产生影响。如果各缆芯电线11的绞合方向与金属树脂带21a的卷绕方向相同，则由流过屏蔽层21的电流产生的磁场，使2根缆芯电线11的电气特性差增大。

与此相对，在各缆芯电线11的绞合方向与金属树脂带21a的卷绕方向相反的情况下，由流过屏蔽层21的电流产生的磁场具有消除电气特性差的作用。

由此，根据缆芯电线11的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm、缆芯电线11的绞合间距P1大于或等于10mm而小于或等于50mm、金属树脂带21a的卷绕间距P2大于或等于5mm而小于或等于50mm、金属树脂带21a的卷绕角度θ大于或等于15°而小于或等于35°、缆芯电线11的绞合方向与金属树脂带21a的卷绕方向反向的双绞电缆10，可以利用电流流过屏蔽层21时产生的磁场，将电气特性差消除，而大幅度地改善时滞。而且，可以通过改善时滞而减轻接收信号的劣化，并且降低来自传送路径中间的噪声的产生，可以防止对外部电路造成的不良影响。

另外，在上述实施方式中，将缆芯电线11的绞合方向设为右方向，但也可以将缆芯电线11的绞合方向设为左方向。在此情况下，金属树脂带21a的卷绕方向成为与缆芯电线11的绞合方向相反的右方向。

在制造上述双绞电缆10时，在内部导体12的外侧挤出包覆成为绝缘体13的树脂，准备2根外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm的缆芯电线11，将这些缆芯电线11以大于或等于10mm而小于或等于50mm范围的绞合间距P1向一个方向绞合。

然后，在绞合后的一对缆芯电线11的周围，以大于或等于5mm而小于或等于50mm范围的卷绕间距P2，而且以大于或等于15°而小于或等于35°的卷绕角度θ，向与缆芯电线11的绞合方向相反的另一个方向卷绕金属树脂带21a，而形成屏蔽层21。

由此，可以容易地制造下述双绞电缆10，即，该双绞电缆10利用电流流过由金属树脂带21a构成的屏蔽层21时产生的磁场，消除电气特性差，而大幅度地改善时滞。

如果将缆芯电线11的绞合方向和金属树脂带21a的卷绕方向设为相反，则通常在可挠性方面不利，但如果是外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm的电线，且采用上述范围的绞合间距、卷绕间距以及卷绕角度，则在可挠性方面没有问题。

〔实施例〕

作为实施例1，准备将缆芯电线的绞合方向和金属树脂带的卷绕方向设为反方向的上述实施方式的双绞电缆，作为对比例1，准备将缆芯电线的绞合方向和金属树脂带的卷绕方向设为同一方向的双绞电缆，对上述实施例1及对比例1的时滞进行测定。

另外，在实施例1及对比例1中，使用相同的缆芯电线以及金属树脂带。缆芯电线的导体是将7根直径为0.127mm的镀锡软铜线绞合而成的绞合线，绝缘体使用聚乙烯。缆芯电线的外径为1.0mm，缆芯电线的绞合间距为25mm。金属树脂带使用将厚度为7μm的铜箔粘贴在厚度为8μm的PET带上而成的金属树脂带。将金属树脂带的卷绕间距设为18mm，将金属树脂带的卷绕角度设为19.8°，将样品数分别设为30。

分别对实施例1及对比例1的时滞进行测定。作为测定方法，利用TDR(Time Domain Reflectometry)测定终端反射波的上升沿时间差。

其结果是，在实施例1中为平均11.0ps/m，与此相对，在对比例1中为平均37.7ps/m。另外，对于标准偏差，在实施例1中为6.0ps/m，与此相对，在对比例1中为20.7ps/m。由此，可知在将缆芯电线的绞合方向和金属树脂带的卷绕方向设为反方向的实施例1的双绞电缆中，可以大幅度地改善时滞，而且还可以改善其波动。

实施例1和对比例1的可挠性，在使用时在处理上并没有表现出差别，都相同。

Claims (4)

1.一种双绞电缆，其构成为将由绝缘体包覆导体的外周而成的一对缆芯电线绞合，并使一对所述缆芯电线的外周被卷绕金属树脂带而形成的屏蔽层包覆，

该双绞电缆的特征在于，

所述缆芯电线的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm，

所述缆芯电线的绞合方向与所述金属树脂带的卷绕方向为反方向，

所述缆芯电线的绞合间距大于或等于10mm而小于或等于50mm，

所述金属树脂带的卷绕间距大于或等于5mm而小于或等于50mm，

所述金属树脂带的卷绕角度大于或等于15°而小于或等于35°。

2.根据权利要求1所述的双绞电缆，其特征在于，

所述缆芯电线的绞合间距与所述金属树脂带的卷绕间距相比较大。

3.一种双绞电缆的制造方法，其特征在于，

将由绝缘体包覆导体外周的外径大于或等于0.6mm而小于或等于1.6mm的一对缆芯电线，以大于或等于10mm而小于或等于50mm的绞合间距彼此绞合，

在一对所述缆芯电线的外周，以大于或等于5mm而小于或等于50mm的卷绕间距，且以大于或等于15°而小于或等于35°的卷绕角度，将金属树脂带向与所述缆芯电线的绞合方向相反的方向卷绕。

4.根据权利要求3所述的双绞电缆的制造方法，其特征在于，

以与所述缆芯电线的绞合间距相比较小的间距，将所述金属树脂带卷绕。

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