CN107251166A - 双芯平衡电缆 - Google Patents
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Abstract
提供具有适度的柔韧性、实现了在弯曲方向的弯曲均一化的双芯平衡电缆。双芯平衡电缆(10)包括:双绞芯线(28),其由具有导体(22)和形成于上述导体(22)外周的电介质层(24)的2根芯线(26)捻合而成;媒介物(30),其由聚四氟乙烯形成,与双绞芯线(28)一同捻合;卷绕体层(32),卷绕在芯线(26)及媒介物(30)的外周;外部导体(34),其设置于上述卷绕体层(32)的外周;以及外皮(36),其设置于外部导体(34)的外周,形成该电缆以使整个电缆(10)的截面形状的扁平率围达到2~8%。
Description
技术领域
本发明涉及双芯平衡电缆,尤其,涉及适合于高速差动传输的电缆。
背景技术
以往,在半导体制造工厂等的生产线内,对产品是否合格有关的视频检查通过如下方式进行,即,边适当弯曲收纳有附着相机的差动传输用电缆的长条体,边使其向前后或左右滑动,并同时连续拍摄各个产品。最近,随着相机性能的提高,在如上所述的差动传输用电缆中,传输比特率的高速化(例如,全配置-595Mbps(Full comfiguration-595Mbps))不断发展,另一方面,还要求电缆的长条化和提高上述滑动中的电缆的寿命。
作为这种差动传输用电缆的第一现有例,公开有如下的双芯平衡电缆,即,上述双芯平衡电缆包括:绝缘线,利用绝缘层包覆中心导体的外周而成;单层横卷式护套,在平行排列的2根上述绝缘线的外周单层横向卷绕裸线;金属带体,由以螺旋状卷绕在上述单层横卷式护套的外周的铜箔带形成;以及外皮,用于包覆上述金属带体的外周(参照专利文献1)。
并且,作为第二现有例,公开有如下双芯平衡电缆,即,在结合双绞芯线和媒介物的同时,在它们的外周设置横卷式护套,由此形成截面结构为相对圆形的双芯平衡电缆(参照专利文献2)。
并且,作为另一种现有例,公开有将在捻合多根导线的内部导体的外周形成电介质层的信号线,以4芯来向右侧方向或左侧方向捻合,并在其外侧形成外部导体及外皮的四芯电缆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-164039号公报
专利文献2:日本特开2007-26736号公报
发明内容
技术问题
如上所述,在工厂的生产线内,使用于视频检查等的电缆,需要对非常多的产品进行视频检查,由于重复进行弯曲或滑动,因此对于使电缆在弯曲或滑动中具有足够的寿命以及可使电缆弯曲或滑动的柔韧性的要求越来越高。
但是,在上述第一现有例的双芯平衡电缆中,在机械特性方面存在困难。即,由于在第一现有例的双芯平衡电缆中,以使双芯平行的方式配置绝缘包覆导体,并在其外周直接配置外部导体或外皮,因此在结构上,截面形状为椭圆形。从而存在易弯曲的方向和难弯曲的方向,因而产生依赖于弯曲方向的弯曲性偏差。产生上述弯曲性偏差的原因在于,在双绞芯线的配置为横向排列的情况下,对于上下方向的弯曲,芯线互不干扰,并可确保容易弯曲的状态,相对于此,对于左右方向的弯曲,因芯线互相干扰而在内轮及外轮产生偏差,并且,更靠近内轮的芯线的反力增加,从而发生难以弯曲的状态。像这样,基于弯曲方向的应力容易被扭曲,且在基于弯曲方向的弯曲性产生偏差,因而存在造成机械特性变差的问题。因此,在数千次以上重复进行的上述滑动过程中,也存在电缆寿命的不稳定性。
另一方面,在上述第二现有例记载有结合双绞芯线和媒介物、且截面结构较呈圆形的电缆,但是,由于具有从双绞芯线及媒介物的上部直接卷绕横卷式护套的结构,因而因双绞芯线和媒介物的柔韧性差异,从而存在对于横卷式护套的按压力的变形不均匀,根本难以使截面形状保持圆形的致命性问题。并且,即使卷绕横卷式护套,也不仅不存在从外侧维持其横向卷绕结构的结构,而且因重复弯曲或滑动而使双绞芯线及媒介物按压线状的横卷式护套,从而还存在因横卷式护套分散而无法维持截面形状的隐患。并且,在上述电缆中,作为媒介物来采用伸长率较高的人造棉纱,因而若重复多次进行弯曲、滑动,则上述媒介物被伸长,从而不仅无法起到电缆的张力构件的作用,而且因伸长的媒介物上推其他结构,因此存在使整个电缆起皱等隐患。并且,如上所述,若横卷式护套分散,则横向卷绕的宽度之间容易产生间隙,并引起电磁场从上述间隙被放射掉,因此还存在使电护套特性下降的隐患。
并且,在上述绞线电缆中,4根信号线相捻合,因而配置于4根信号线周围的外部导体的截面形状大致呈圆形,因而任意方向的弯曲性均良好,因此根本不产生弯曲均匀性的问题。并且,在4根信号线中,成对的信号线与其他成对的信号线相邻配置,因而信号线之间的遮蔽不充分而产生干扰,从而因信号强度和信号质量劣化而存在电特性下降的隐患。
由此,为了不易被弯曲且提高相对于滑动的电缆寿命,有待开发兼具电缆的弯曲均匀性和柔韧性的电缆。
本发明鉴于上述问题而形成,其目的在于,为了不易被弯曲且提高相对于滑动的电缆寿命,提供兼具电缆的弯曲均匀性和柔韧性的双芯平衡电缆。解决问题的方案
本发明人在确保从双芯平衡电缆得到的高的电特性的状态下,通过与现有的双芯平衡电缆进行比较来对可提高机械特性的电缆的结构进行了深入研究,结果,作为基本结构,与双芯平衡电缆具有相同的结构并具有由聚四氟乙烯形成的媒介物、卷绕体层,并形成该电缆以使整个电缆的截面形状的扁平率达到2~8%的范围,从而在结构上形成接近于圆形的截面,可通过上下左右的对称性来有效防止因弯曲方向而在弯曲性方面产生偏差,并且兼具适当的柔韧性,从而发现不易弯曲且可提高相对于滑动的电缆寿命等机械特性。
即,为了实现上述目的,本发明的双芯平衡电缆的特征在于,包括:双绞芯线,其由具有导体和形成于上述导体外周的电介质层的2根芯线捻合而成;媒介物,其由聚四氟乙烯形成,与上述双绞芯线一同捻合;卷绕体层,其卷绕在上述芯线及上述媒介物的外周;外部导体,设置于上述卷绕体层的外周;以及外皮,其设置于上述外部导体的外周,且形成该电缆以使初始状态的整个电缆的截面形状的扁平率达到2~8%范围。其中,“聚四氟乙烯”包括多孔质聚四氟乙烯和非多孔质聚四氟乙烯。并且初始状态是指后述的滑动30次后的状态,而不是新产品的状态,“扁平率(%)”以((外部导体的直径的最大值-外部导体的直径的最小值)/外部导体的直径的最大值)×100(%)表示。
通过以上的结构,可形成具有适当的柔韧性,且任何方向的弯曲性均良好的双芯平衡电缆。
并且,在上述外皮的长度方向,表面形状的波形凹凸的峰与峰之间的宽度优选为上述芯线的直径的15~50倍。其中,“凹凸的峰至峰的宽度”相当于在电缆的长度方向上,表面的凹凸的峰与峰之间的宽度。根据上述结构,在电缆的长度方向,可通过调整芯线和媒介物相互之间的密合力来确保更适当的柔韧性,并且可使需要弯曲性的部分具有本发明的特征,从而可实现更柔韧的电缆。因此,可提供具有适当的柔韧性,且实现了相对于弯曲方向的弯曲均一化的双芯平衡电缆。
并且,本发明的双芯平衡电缆的特征在于,其包括:双绞芯线,其由具有导体和形成于上述导体外周的电介质层的2根芯线捻合而成;媒介物,其由聚四氟乙烯形成、并与上述双绞芯线一同捻合;卷绕体层,其卷绕在上述芯线及上述媒介物的外周;外部导体,其设置于上述卷绕体层的外周;以及外皮,其设置于上述外部导体的外周,形成该电缆以使在经过规定的滑动试验之后整个电缆的截面形状的扁平率达到2~10%范围。其中,“规定的滑动试验”是指利用后述的滑动试验机在规定的滑动条件(滑动次数为1万次、弯曲R为10mm、滑动速度为100次/min,滑动行程长度为200mm)下进行的试验。
即,在这种滑动试验的前后,由于在作为结构部件的芯线或外部导体、卷绕体层等中发生扭曲或变形,因而应当留意扁平率的变化,通过上述结构,本发明可长时间得到现有例中根本无法得到的相对于滑动的电缆寿命等良好的机械特性。由此,可长时间提供具有适当的柔韧性且实现了相对于弯曲方向的弯曲均一化的双芯平衡电缆。
附图说明
图1为示出本发明第一实施例至第四实施例及比较例1的双芯平衡电缆的简图。
图2的(a)部分为示出本发明实施例的双绞芯线的捻合状态的示意图,图2的(b)部分为示出本发明实施例的双芯平衡电缆中的外皮的长度方向的表面形状为波形的凹凸结构的示意图。
图3为示出滑动试验装置的示意图。
图4为示出本发明比较例2的双芯平衡电缆的剖面简图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例及比较例进行说明。以下的实施例及比较例对本发明双芯平衡电缆兼具弯曲均匀性和柔韧性的范围进行了限定。
首先,对于弯曲的均匀性,由于双芯平衡电缆的扁平率变大,因而落后于扁平率为0%的状态。若弯曲的均匀性落后,则只重复进行轻微滑动或弯曲,也在电缆的长度方向上,内部导体和外部导体的距离成为不规则状态。其结果,在2根芯线捻合的双芯结构中,由于电缆的长度方向上的从内部导体的中心至外部导体之间的距离变动变大,因此特性阻抗分散、反射波增加,结果,成为用于表示输入的信号在输出处减弱多少的减弱量(以下,仅称之为“减弱量”)变大的原因。其结果,在主要用于相机连接电缆的900MHz频率下,电缆的减弱量大于10dB,因而呈现出电特性的恶化。因此,在本发明中,将扁平率的上限值设为8%。
对此,也考虑到进一步降低扁平率来使其接近于0%,但在柔韧性观点上存在问题。即,通过紧紧卷绕卷绕体层、外部导体,从而导致柔韧性恶化,其结果,例如,即使在轻轻滑动的初始状态下,因过度施加按压力而存在破损、损伤形成芯线的内部导体及电介质的隐患,并且,特性阻抗的标准偏差大大超过3Ω,因而造成电特性恶化的结果。因此,在本发明中,将扁平率的下限值设为2%。即,在本发明中,为了实现兼具弯曲的均匀性和柔韧性,将整个电缆的截面形状设定为达到2~8%。
并且,在本发明中,将卷绕体层设置于芯线和外部导体之间,卷绕体层与外部导体一同包围芯线及媒介物,在初始状态下,由芯线及媒介物形成的扁平率以更优秀的精密度来得到控制。并且,在滑动电缆之后,形成电缆的芯线和外部导体的相互位置通过弯曲发生变动,从而引起芯线上推并按压外部导体,使得外部导体从初始状态进一步发生变形,因而难以维持形状,对此,如本发明,在芯线与外部导体之间配置卷绕体层,从而相对于在芯线的周围直接配置外部导体的情况,首先,不仅缓解因滑动而造成上述芯线按压外部导体而产生的影响,例如,在形成卷绕体层的部件的宽度方向的长度长于外部导体的情况下,产生上述按压的影响因卷绕体层而进一步分散的结果,最终,因滑动而造成的芯线对外部导体的按压得到缓解,从而可长期维持外部导体的形状。
并且,本发明依据如下观点,即,由膨体聚四氟乙烯(ePTFE)形成卷绕体层,但是由于由伸长率低的材料形成卷绕体层,因而对于因滑动而引起的电缆的弯曲,相对于伸长的变化小,形状稳定性提高。
并且,在本发明中,由于考虑到因上述滑动的弯曲而发生的伸长,因而由聚四氟乙烯形成媒介物。例如,如上述第二现有例中所记载,由人造棉纱形成媒介物的情况下,其伸长率为约20%(强力细丝)~40%(普通细丝),相对于此,在由聚四氟乙烯形成媒介物的情况下,伸长率为非常小的4%(多孔质聚四氟乙烯(ePTFE))~12%(非多孔质聚四氟乙烯(PTFE)),因而具有通过滑动也难以发生变形的特性。因此,在滑动后,因在由人造棉纱形成媒介物的情况下发生的媒介物的伸长,媒介物不会起到作为电缆的张力构件的作用,并且因伸长的媒介物推上其他结构而减少整个电缆起皱的问题。
并且,在实施例中,由膨体聚四氟乙烯形成卷绕体层,并使用空孔率为40~75%的状态的材料。由此,可较低地抑制上述伸长率,并确保品质稳定性。
将新产品的整个电缆的截面形状的扁平率设置为2~8%范围,这如果通过研究电缆的制造条件,则不是不可能,到目前为止,因制造费用而敬而远之。但是,对于像这样花费费用制造的接近于圆形的电缆,只要稍微重复进行滑动或弯曲,扁平率就马上超过10%,因而无法长期维持品质。为了使初始状态的整个电缆的截面形状的扁平率达到2~8%范围,需要在电缆上不留下滑动痕迹(摺動履歴),使用聚四氟乙烯的媒介物成为绝对要素,接下来,设置卷绕带层很重要。
并且,在本发明中,出于形状维持能力的耐久性观点考虑,使经过滑动后(滑动次数为1万次)的扁平率达到2~10%范围。首先,将扁平率的上限限定为10%的原因在于,如上所述,首先,对于弯曲的均匀性,随着双芯平衡电缆的扁平率变大,内部导体和外部导体之间的距离不规则,在电缆的长度方向上的从内部导体的中心至外部导体之间的距离变动变大,因此特性阻抗分散、反射波增加,最终,造成减弱量变大,在主要用于相机连接电缆的900MHz频率下,电缆的减弱量大于10dB,呈现出电特性的恶化。
对此,如上所述,将扁平率的下限限定为2%是出于柔韧性的观点,通过紧紧卷绕卷绕体层、外部导体,从而导致柔韧性恶化,其结果,例如,即使在轻轻滑动的初始状态下,也因过度施加按压力而存在破损、损伤形成芯线的内部导体及电介质的隐患,并且,特性阻抗的标准偏差大大超过3Ω,因而造成电特性恶化的结果。
首先,参照图1及图2对本发明的第一实施例至第三实施例及比较例1的双芯平衡电缆进行说明。图1为示出本发明第一实施例至第三实施例及比较例1的双芯平衡电缆的结构的简图。如图1所示,第一实施例的双芯平衡电缆10包括:2根芯线(双绞芯线)26、26,其具有由多根裸线(在第一实施例中具有19根,未图示)形成的内部导体22和形成于内部导体22外周的双层结构的电介质层24、电介质层25;媒介物30,其与上述2根芯线26、26一同捻合而成;卷绕体层32,其卷绕在2根芯线26、26及媒介物30的外周;外部导体34(34A、34B),其设置于卷绕体层32的外周;以及外皮(鞘)36,其设置于外部导体34的外周。其中,内部导体22由镀银高张力铜合金线形成,形成电介质层的内层的电介质层24由全氟乙烯丙烯共聚物(以下,称之为“FEP”)形成,外层的电介质层25由拉伸多孔质聚四氟乙烯(以下,称之为“ePTFE”)形成。并且,媒介物30由空孔率为60%的ePTFE形成,且呈多条线状。卷绕体层32由空孔率为60%的ePTFE形成,且呈具有规定宽度(5.5mm)的带状,在包括芯线26及媒介物30的状态下将上述卷绕体层32卷绕在它们的外周。外部导体34主要由横卷式护套34A构成,上述横卷式护套34A由镀锡掺锡铜合金线(φ0.08mm)形成。需要说明的是,在上述横卷式护套34A的外周,在以铝层为内侧的状态下卷绕成为卷绕体层34B的带状铝箔粘结聚酯带(ALPET),上述卷绕体层34B也形成外部导体34的一部分。外皮36由聚酯形成。
然后,对第一实施例的高速差动电缆10的制造方法进行说明。在上述结构的高速差动电缆10中,首先在内部导体22的外周挤压并包覆FEP,从而形成成为内层的电介质层24。然后,在上述电介质层24的外周卷绕带状的ePTFE,从而形成成为外层的电介质层25,并形成由内部导体22及电介质层24、电介质层25形成的芯线26。然后,准备2根上述芯线26,并准备2个成为媒介物30的将多根线状媒介裸线形成束而成的媒介物束。交叉配置以如上所述的方式准备的2根芯线26、26及2根媒介物束,并使用扭线机,以使以螺旋状弯曲的芯线26的凸部和凸部的扭距P(参照图2的(a)部分)达到中径(層心径)的15倍的12mm间隔进行捻合。
图2的(a)部分为在第一实施例的双芯平衡电缆10中为了方便而仅示出2根芯线26、26的图。并且,图2的(b)为在第一实施例的双芯平衡电缆10中,示出在外皮36的长度方向,表面形状的波形的凹凸结构的图。如图2的(b)部分所示,第一实施例的差动传输电缆10的长度方向的表面产生基于上述芯线26、26和媒介物30的扭距P的凹凸。这种凹凸因图2的(b)部分所示的2根芯线26的扭距P而影响配置于芯线26外周的卷绕体层32、外部导体34及外皮36的表面形状,从而作为整个差动传输电缆10的表面形状呈波形的凹凸。
然后,如上所述,在被捻合的芯线26、26及媒介物30的外周卷绕带状ePTFE(形成卷绕体层32),随后以横向卷绕的方式设置多个导体(形成横卷式护套34A)。像这样,在电介质层25和作为外部导体的横卷式护套34A之间设置卷绕体层32,宽度大于线状横卷式护套34A的卷绕体层32在宽度方向上以更大的接触面积的状态按压芯线26及媒介物30,如后述的比较例2,与无卷绕体层32的电缆相比,抑制因弯曲或滑动动作而引起的芯线26及媒介物30的相互的位置变化,从而维持双芯平衡电缆10的截面形状,并减少电缆的扁平率的变化。
然后,在以铝层作为内侧的状态下,在上述横卷式护套34A的外周卷绕卷绕体层34B。最后,在上述卷绕体层34B的外周挤压聚酯并进行包覆(形成外皮36),由此形成双芯平衡电缆10。在由此形成的双芯平衡电缆10中,由于上述2根芯线26、26及媒介物30相捻合,因而根据以螺旋状弯曲的芯线26的扭距P,在外皮36的表面形成凹凸(参照图2的(b)部分)。在第一实施例中,与上述芯线26的扭距P相同,上述外皮36的凸部和凸部之间的距离为12mm。这相当于中径的15倍的值。
对以如上所述的方式制造的第一实施例的双芯平衡电缆10的初始状态的扁平率进行说明。首先,扁平率f(%)由((直径的最大值-直径的最小值)/直径的最大值)×100表示,是指在整个双芯平衡电缆10的截面形状的直径的最大值(R)中减去整个电缆10的截面形状的直径的最小值(r)后除以上述直径的最大值(R)再乘以100的值。在任意截面中,测量30处扁平率,并计算出其平均值。以下,在表1中示出第一实施例中双芯平衡电缆10的“初始状态”及“滑动后的状态”的扁平率。
表1
比较例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例4 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例3 | |
媒介物伸长率(%) | 5 | 5 | 5 | 11 | 5 | 5 | 22 |
扁平率(初始)(%) | 1.0 | 2.1 | 4.7 | 4.9 | 5.9 | 10.3 | 9.3 |
扁平率(滑动后)(%) | 1.8 | 2.7 | 5.6 | 6.8 | 7.3 | 13.2 | 14.5 |
其中,对上述“初始状态”及“滑动后的状态”进行说明。扁平率的“初始状态”是指借助如图3所示的示意性的滑动试验机100,对以上述制造条件制造的双芯平衡电缆10进行30次滑动的状态。如同一附图所示,滑动试验机100包括:固定板101,沿着上下方向延伸;移动板102,以与上述固定板101留有规定间隔的方式沿着上下方向延伸,并可向上下方向进行往复移动;以及按压板103、按压板104,分别与两板101、102相接触,用于固定配置于上述固定板101与移动板102之间的试样的两端部。如同一附图所示,通过使用这种结构的滑动试验机100,在将试样长度1m的双芯平衡电缆10弯曲成U字型的状态(弯曲R=10mm)下,通过使用按压板103、按压板104来将两端部固定在固定板101及移动板102。随后,使移动板102以行程长度为200mm的状态下以规定次数进行往复移动。通过使用上述滑动试验机100来滑动30次后的状态称之为“初始状态”(以下,在其他实施例中也相同)。并且上述“滑动后的状态”是指通过使用上述滑动试验机100来滑动1万次后的状态。
如表1所示,第一实施例的初始状态的扁平率为2.1%,滑动后的状态下的扁平率为2.7%。
然后,对第二实施例进行说明。在第二实施例的双芯平衡电缆50中,与上述第一实施例的双芯平衡电缆10相比,芯线26、26和媒介物30的扭距P以及依据这些的扁平率不同,而其他结构相同。在第二实施例中,作为扭距P,以达到中径的22倍的17mm来捻合。由此,如表1所示,在初始状态下的扁平率为4.7%,在滑动后的状态下的扁平率为5.6%。
然后,对第三实施例进行说明。在第三实施例的双芯平衡电缆60中,与上述第二实施例相同,与第一实施例的双芯平衡电缆10相比,芯线26、26和媒介物30的扭距P以及依据这些的扁平率不同,而其他结构相同。在第三实施例中,作为扭距P,以达到中径的50倍的40mm捻合。由此,如表1所示,在初始状态下的扁平率为5.9%,在滑动后的状态下的扁平率为7.3%。
然后,对第四实施例进行说明。在第四实施例的双芯平衡电缆65中,与第一实施例的双芯平衡电缆10相比,媒介物的材料和扁平率不同,而其他结构相同。在第四实施例中,媒介物由聚四氟乙烯(PTFE)形成,并呈多条线状。如表1所示,在初始状态下的扁平率为4.9%,在滑动后的状态下的扁平率为6.8%。
然后,对比较例1进行说明。与上述第二实施例及第三实施例相同,比较例1的双芯平衡电缆70与第一实施例的双芯平衡电缆10相比,芯线26、26和媒介物30的扭距P以及基于其的扁平率不同,而其他结构相同。在比较例1中,作为扭距,以达到中径的10倍的8mm捻合。由此,如表1所示,在初始状态下的扁平率为1.5%,在滑动后的状态下的扁平率为1.8%。
然后,参照图4对比较例2进行说明。如同一附图所示,与第一实施例至第三实施例及比较例1相比,比较例2的双芯平衡电缆80没有介于电介质层24、电介质层25与外部导体34之间的卷绕体层32,在电介质层25的外周直接配置外部导体34的同时,芯线26、26和媒介物30的扭距P以及依据这些的扁平率不同,而其他结构相同。在比较例2中,作为扭距P,以达到中径的22倍的17mm捻合。根据这种结构,由于具有从芯线26、26及媒介物30的上部直接卷绕横卷式护套的结构,因而因芯线26、26和媒介物30的柔韧性差异,因横卷式护套的按压力而引起的变形不均匀,从而难以维持圆形,扁平率脱离期望值的同时,即使套上横卷式护套,也因基于滑动的弯曲应力直接影响横卷式护套,因此在滑动后的状态下,因横卷式护套34A分散而造成扁平率变动更大。最终,如表1所示,在初始状态下的扁平率为10.3%,在滑动后的状态下的扁平率为13.2%。
然后,对比较例3进行说明。在比较例3的双芯平衡电缆(未图示)中,与第一实施例的双芯平衡电缆10相比,将媒介物的材料变更为人造棉纱,除了这一点不同之外,其他结构相同。在比较例3中,作为扭距,以达到中径的10倍的8mm捻合。由此,如表1所示,在初始状态下的扁平率为9.3%,在滑动后的状态下的扁平率为14.5%。
然后,对依据第一实施例至第四实施例和比较例1至3的扁平率的双芯平衡电缆的弯曲均匀性是否适当进行说明。如上所述,扁平率按照比较例1、实施例1、实施例2、实施例4、实施例3、比较例3、比较例2的顺序变大。像这样,与扁平率为0%的状态相比,在扁平率进一步增加的状态下,在形成芯线26的内部导体22和外部导体34的距离中,因电缆的弯曲方向而在弯曲性方面产生偏差,如初始状态所示,只要稍微进行滑动,就会根据电缆的弯曲方向致使弯曲性恶化。在这种状态下,确认到反射减弱量进一步恶化。基于此结果,在以下的表2中表示初始状态下的各个电缆的减弱量。
表2
然后,对依据第一实施例至第四实施例和比较例1至3的扁平率的双芯平衡电缆的柔韧性是否适当进行说明。如上所述,扁平率按照比较例2、比较例3、实施例3、实施例2、实施例4、实施例1、比较例1的顺序变小。在这种状态下,如表1所示,随着扁平率越小,被横卷绕的外部导体34A的卷绕压力对芯线26的长度方向的每单位长度施加的负荷越大。并且,2根芯线26、26以规定的扭矩相捻合,由此在扭矩内弯曲形成螺旋状,从而表面变为凹凸形状。由此,芯线26、26的凹状部和凹状部之间被压缩,并且凸状部与凸状部之间伸长,从而施加张力。上述张力随着扭距的变大而变大。若电缆因从这种凹状部和凸状部状态而进一步弯曲,则因弯曲方向而突出这些凹状部和凸状部,从而在扭矩的谷与谷之间产生更大的皱纹,在峰与峰之间施加更大的张力。由于反复这种弯曲,因而逐渐降低其电特性。在这种状态下,将扁平率设定为0%不一定是良好的状态,随着柔韧性的下降,确认到电特性也恶化。基于此结果,在以下表3中表示初始状态中的各个电缆的特性阻抗。
表3
比较例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例4 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例3 | |
媒介物伸长率(%) | 5 | 5 | 5 | 11 | 5 | 5 | 22 |
扁平率(初始)(%) | 1.0 | 2.1 | 4.7 | 4.9 | 5.9 | 10.3 | 9.3 |
扁平率(滑动后)(%) | 1.8 | 2.7 | 5.6 | 6.8 | 7.3 | 13.2 | 14.5 |
特性阻抗(Ω) | 0.305 | 0.179 | 0.159 | 0.192 | 0.151 | 0.144 | 0.141 |
如上所述,在实施例1至4中,将双芯平衡电缆的初始状态下的扁平率设定为2~8%范围、在滑动后状态下的扁平率设定为2~10%范围,对此,比较例1至3是对超过上述范围的上限及下限的比较。以此为根据,确认到可兼具弯曲的均匀性及柔韧性的只有实施例1至4,并且仅在上述范围下实现其效果。
并且,在上述实施例中,作为媒介物的材料,采用ePTFE或PTFE。对此,例如,如在第二现有例中所述的电缆(参照专利文献2),在作为媒介物采用人造棉纱的情况下,存在如下的隐患,即,由于其材料本身的伸长率(20%)较大,因而即使在电缆的略微的弯曲和/或滑动动作,也会使媒介物伸长,从而从制造时的位置移动,并通过按压内侧及外侧部件,来使其他部件变形,从而改变整个电缆的扁平率。为此,在实施例中,如上所述,作为媒介物的材料,采用ePTFE或PTFE,从而使伸长率小至4%,对电缆的扁平率的影响较小。像这样,在实施例中,通过采用即使在弯曲和/或滑动动作下,扁平率的变化也小的部件来形成电缆,因而即使在动作后,电缆的扁平率也难以发生变化,因此可提高品质安全性。
并且,除了采用上述伸长率小的材料之外,还隔着媒介物和成为卷绕体层的按压带32来形成横卷式护套(外部导体34),因而即使与仅具有线状横卷式护套的情况相比,具有规定宽度的带状的按压带32以更大的面积推媒介物及双绞芯线,进而减少媒介物及双绞芯线的相对位置的变化,由此可精密地调整制造电缆时的扁平率,并提高电缆的品质稳定性。
并且,在实施例1至3中所记载的电缆中,扭距P均在中径的15~50倍的范围内,由此,在外皮36的长度方向,表面形状的波形凹凸的峰与峰之间的宽度也是中径的15~50倍。由此,使扭距P进一步变小,芯线26、26及媒介物30的相互密合力变大,从而可调整为可避免对弯曲的柔韧性恶化的范围,从而可确切地确保提高品质稳定性的电缆。并且,在将扭距P设置成小于中径的15倍的情况下(例如,比较例2),如上所述,可能无法确保柔韧性。并且,在将扭距P设置成大于中径的50倍的情况下,由于扭矩太大,芯线和媒介物容易被松开,从而无法维持扭曲状态,因此难以制造电缆本身。
工业实用性
本发明只要是如下的电缆,就不管其大小、材质、用途,则可广泛使用。即,除了使用于工厂的生产线内的视频检查中的电缆,还可使用于通用串行总线(USB)电缆等使用于计算机(pc)或电视周边设备中的电缆等。上述电缆包括:双绞芯线,由具有导体和形成于上述导体外周的电介质层的2根芯线捻合而成;媒介物,由聚四氟乙烯形成,与上述双绞芯线一同捻合;卷绕体层,卷绕在上述芯线及上述媒介物的外周;外部导体,设置于上述卷绕体层的外周;以及外皮,设置于上述外部导体的外周,形成该电缆以使整个电缆的截面形状的扁平率达到2~8%范围。
附图标记的说明
10:差动传输电缆
22:内部导体
24:电介质层(内层)
25:电介质层(外层)
26:芯线
28:双绞芯线
30:媒介物
32:卷绕体层
34:外部导体
34A:横卷式护套
34B:卷绕体层(ALPET)36:外皮
50:差动传输电缆
60:差动传输电缆
Claims (3)
1.一种双芯平衡电缆,其特征在于,包括:
双绞芯线,由具有导体和形成于上述导体外周的电介质层的2根芯线捻合而成;
媒介物,由聚四氟乙烯形成,与上述双绞芯线一同捻合;
卷绕体层,卷绕在上述芯线及上述媒介物的外周;
外部导体,设置于上述卷绕体层的外周;以及
外皮,设置于上述外部导体的外周,
形成该双芯平衡电缆以使初始状态的整个电缆的截面形状的扁平率为2~8%范围。
2.根据权利要求1所述的双芯平衡电缆,其特征在于,在上述外皮的长度方向,表面形状的波形凹凸的峰与峰之间的宽度为上述芯线的直径的15~50倍。
3.一种双芯平衡电缆,其特征在于,包括:
双绞芯线,由具有导体和形成于上述导体外周的电介质层的2根芯线捻合而成;
媒介物,由聚四氟乙烯形成,与上述双绞芯线一同捻合而成;
卷绕体层,卷绕在上述芯线及上述媒介物的外周;
外部导体,设置于上述卷绕体层的外周;以及
外皮,设置于上述外部导体的外周,
形成该双芯平衡电缆以使在经过规定的滑动试验之后整个电缆的截面形状的扁平率为2~10%范围。
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