CN117672614A - 二芯绞合屏蔽电缆及线束 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种二芯绞合屏蔽电缆包括绞合在一起的两根绝缘线、金属箔屏蔽、金属编织、以及护套。两根绝缘线的外接椭圆与金属箔屏蔽的宽度之间的关系为：宽度＝椭圆周/(1‑α)，且0.20≤α≤0.40。金属箔屏蔽的厚度为15μm以上且120μm以下，包括金属层和PET膜层，并且0.10≤(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25。
Description
技术领域
本发明涉及一种二芯绞合屏蔽电缆以及线束。
背景技术
在相关技术中，为了改善施加差分信号时的泄漏衰减量的特性，已经提出了用于高速数字信号传输的二芯屏蔽电缆。二芯屏蔽电缆包括两根电线、设置在两根电线周围的金属箔屏蔽、设置在金属箔屏蔽上的金属编织、以及设置在金属编织上的护套。这种二芯屏蔽电缆所传输的信号频率较高，并且考虑到趋肤效应和返回电流，具有光滑表面的金属箔屏蔽是有效的。
在此，已经提出了多芯(三芯以上)屏蔽电缆(例如，参见专利文献1至3)。在专利文献1中描述的屏蔽电缆中，一对电线被金属箔屏蔽屏蔽，并且该一对屏蔽电线布置成圆形。
专利文献2中描述的屏蔽电缆具有四根绝缘线(四根芯线)同时绞合的四线构造，并且具有在四根芯线周围设置金属箔屏蔽，该屏蔽的外围设有二芯屏蔽电缆，该二芯屏蔽电缆的外围还设有护套的构造。
专利文献3中描述的屏蔽电缆具有以下构造：一次绞合三根绝缘线(三根芯线)，将具有磁性粉末的管状构件在该三根芯线周围横向卷绕(螺旋卷绕)，并且其外围设有护套。
作为二芯或单芯屏蔽电缆，提出了以下屏蔽电缆(参照专利文献4、5)。专利文献4中描述的屏蔽电缆被构造成使得金属箔屏蔽在平行布置的两根绝缘线(两根芯线)上横向卷绕(螺旋卷绕)，并且在其外围上设置有树脂带。
专利文献5中描述的屏蔽电缆被构造成使得金属箔屏蔽纵向附接在平行布置的绝缘线周围，在其外围上设置有二芯屏蔽电缆，并且在其外围上还设置有护套。
专利文献：
专利文献1：JP2015-72774A
专利文献2：JP2003-132743A
专利文献3：JP2015-153497A
专利文献4：JP2015-185527A
专利文献5：JP2007-265797A
发明内容
在此，优选的是，屏蔽电缆能够以低成本制造，并且金属箔屏蔽在端子加工时易于修整。为此，优选的是，金属箔屏蔽纵向附接在内侧的两根绝缘线，而不是螺旋缠绕。在螺旋缠绕的情况下，将金属箔屏蔽缠绕在两根绝缘线上需要很长时间，这使得难以以低成本制造屏蔽电缆。此外，这是因为，在螺旋卷绕的情况下，难以在螺旋卷绕的金属箔屏蔽的搭接部中修整重叠的金属箔屏蔽的下部。因此，考虑到制造成本和修整性能，可以说金属箔屏蔽优选纵向附接。
然而，当金属箔屏蔽纵向附接在两根绝缘线时，可能难以沿着两根绝缘线设置金属箔屏蔽，即，与两根绝缘线紧密接触。因此，金属箔屏蔽相对于绝缘线的位置变得不稳定，并且传输特性可能劣化。
本发明是为了解决相关技术的问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种廉价、能够容易地修整并且能够防止传输特性劣化的二芯绞合屏蔽电缆。
根据本发明的二芯绞合屏蔽电缆，一种二芯绞合屏蔽电缆，包括：绞合在一起的两根绝缘线，每根绝缘线包括导体和覆盖所述导体的绝缘体；纵向地围绕所述两根绝缘线设置的金属箔屏蔽；设置在所述金属箔屏蔽的外围上的金属编织；以及设置在所述金属编织的外围上的护套，其中，所述金属箔屏蔽的宽度满足以下关系式：宽度＝椭圆周/(1-α)，且0.20≤α≤0.40，其中，所述椭圆周是在与长度方向正交的截面中包围绞合在一起的所述两根绝缘线的椭圆的周长，其中，将所述两根绝缘线排列的第一方向被定义为长轴，其中，与所述长轴正交的第二方向被定义为短轴，
其中，所述长轴为所述两根绝缘线的外径之和，其中，所述短轴为所述两根绝缘线的平均外径的1.64倍，其中，所述椭圆具有所述长轴和所述短轴，并且其中，所述金属箔屏蔽的厚度为15μm以上且120μm以下，包括金属层和PET膜层，且0.10≤(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25。
根据本发明，能够提供廉价、能够容易地修整并且能够防止传输特性劣化的二芯绞合屏蔽电缆和线束。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的包括二芯绞合屏蔽电缆的线束的透视图。
图2是示出图1所示的二芯绞合屏蔽电缆的透视图。
图3是示出图1所示的二芯绞合屏蔽电缆的剖视图。
图4是示出参考例1的二芯绞合屏蔽电缆的端面图。
图5是示出参考例2的二芯绞合屏蔽电缆的端面图。
图6是示出当改变宽度＝椭圆周/(1-α)中的α的值时的通信特性的图。
图7是示出当改变金属层厚度/PET膜层厚度的值时的通信特性的图。
具体实施方式
下面，将参考优选实施方式来描述本发明。需要说明的是，本发明并不限定于以下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行适当变更。另外，在以下说明的实施方式中，虽然存在省略了结构的一部分的图示以及说明的情况，但是在不与下述内容发生矛盾的范围内，对省略的技术的细节当然适当地应用公知或周知的技术。
图1是根据本发明实施方式的包括二芯绞合屏蔽电缆的线束的透视图。如图1所示。线束WH包括二芯绞合屏蔽电缆1和另一电缆(另一构件)O。
另一电缆O例如是诸如电力线之类的粗电线或诸如另一信号线之类的细电线，并且包括导体O1和覆盖导体O1外周的绝缘体O2。二芯绞合屏蔽电缆1和另一电缆O缠绕有树脂带RT，或者安装有波纹管(未示出)、端子(未示出)、连接器(未示出)等。
图2是示出图1所示的二芯绞合屏蔽电缆1的透视图。图3是示出图1所示的二芯绞合屏蔽电缆1的剖视图。如图2和图3所示，二芯绞合屏蔽电缆1包括两根绝缘线10、金属箔屏蔽20、金属编织30和护套40。
两根绝缘线10的每个包括导体11和导体11上的绝缘体12，并且彼此绞合(扭绞)成螺旋状。作为导体11，例如使用软铜线、镀银软铜线、镀锡软铜线、镀锡铜合金线等。在本实施方式中，导体11由绞合线构成，其中绞合有两根以上(具体地，七根)线，但不特别限于此，并且可以由一根单线构成。此外，假设导体11的横截面积为0.22平方或更小，但是不具体限制于此。
绝缘体12是覆盖导体11的构件，例如使用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。绝缘体12的介电常数例如为3.0以下。
金属箔屏蔽20是设置在两根绝缘线10纵向周围的屏蔽构件。金属箔屏蔽20具有三层结构，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜层21、金属层23、以及位于PET膜层21与金属层23之间并将PET膜层21与金属层23粘合为一体的粘合层22。
PET膜层21是由PET树脂制成的薄膜构件。PET膜层21优选为在高温下纵向和横向拉伸而成的双轴拉伸膜。这是因为可以使纵向和横向上的强度变强并且难以破裂。
金属层23是导电金属层并且由诸如铜或铝的金属制成。金属箔屏蔽20纵向附接在两根绝缘线10上，使得金属层23位于外侧。
金属编织30通过编织多束金属线形成，例如软铜线、镀银软铜线、镀锡软铜线、以及镀锡铜合金线。金属线可以是在纤维上进行金属镀覆的镀覆纤维。此外，金属编织30可以通过对多根金属线进行集中电镀而编织成扁平束。
护套40是覆盖金属编织30的外围的绝缘体。护套40填充在金属箔屏蔽20和金属编织30的外围上。也就是说，护套40不具有与金属编织30具有间隙的管构造，而是以所谓的固态提供。护套40通过对包括绝缘线10、金属箔屏蔽20以及金属编织30的构成物进行固态挤压而设置在绝缘线10、金属箔屏蔽20以及金属编织30的周围。护套40由例如PE、PP和聚氯乙烯(PVC)制成。护套40不限于实心，可以形成为管状并且相对于内部金属编织30具有一些间隙，或者可以在该间隙中单独设置任何其他夹杂物。
在二芯绞合屏蔽电缆1中，金属箔屏蔽20在以下条件下纵向附接在两根绝缘线10上。
首先，在与图3所示的长度方向正交的截面中，定义了外接两根绞合绝缘线10的椭圆E。椭圆E具有沿两根绝缘线10排列的方向的长轴LA和沿与长轴LA正交的方向的短轴SA。长轴LA是两根绝缘线10的外径之和，短轴SA是两根绝缘线10的平均外径的1.64倍。
在这种情况下，金属箔屏蔽20的宽度(周向方向的长度)为宽度＝椭圆周长/(1-α)。在此，α为0.20≤α≤0.40。椭圆周是上述定义的椭圆E的周长。
图4是示出参考例1的二芯绞合屏蔽电缆100的端面图。如图4所示，在参考例1中，金属箔屏蔽120纵向附接在二根绝缘线110周围，并且由金属线形成的金属编织130设置在金属箔屏蔽120的周围。在此，在根据参考例1的二芯绞合屏蔽电缆100中，α>0.40。因此，金属箔屏蔽120的重叠余量R(参见图3)变得太大，并且金属箔屏蔽120的摩擦力变得过大。结果，在根据参考例1的二芯绞合屏蔽电缆100中，在金属箔屏蔽120中容易产生褶皱。因此，在参考例1中，两根绝缘线110(特别是导体111)和金属箔屏蔽120之间的距离变得不稳定，并且通信特性劣化。
然而，根据本实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1满足α≤0.40。因此，金属箔屏蔽20的重叠余量R(参见图3)不会变得太大，并且会防止金属箔屏蔽20的摩擦力。结果，能够防止如图4所示的褶皱的产生，能够使通信特性难以劣化。
图5是示出参考例2的二芯绞合屏蔽电缆200的端面图。如图5所示，在参考例2中，金属箔屏蔽220纵向附接在两根绝缘线210周围，并且由金属线形成的金属编织230设置在金属箔屏蔽220周围。在此，根据参考例2的二芯绞合屏蔽电缆200满足α≤0.20。因此，金属箔屏蔽220的重叠余量R(参见图3)变得太小，并且容易产生间隙S。结果，噪声屏蔽效果降低，并且通信特性劣化。
然而，在根据本实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1中，α≥0.20。因此，能够确保金属箔屏蔽20的重叠余量R(参见图3)，并且在金属箔屏蔽20中几乎不产生间隙S。结果，能够防止噪声屏蔽效果正常发挥以及通信特性劣化的情况。
在上述描述中，长轴LA和短轴SA的长度是在假设两根绝缘线10具有不同的外径的情况下定义的，但是当两根绝缘线10具有相同的外径时，长轴LA是一根绝缘线10的外径的两倍，短轴是外径的1.64倍。
在本实施方式中，金属箔屏蔽20的厚度为15μm以上且120μm以下，并且0.10≤(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25。
在此，如果金属层23变得太厚，则金属箔屏蔽20整体变得太硬，并且变得难以沿着两根绝缘线10纵向附接金属箔屏蔽20。
然而，由于根据本实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1具有15μm以上且120μm以下的厚度并且(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25，因此金属箔屏蔽20不会变得太硬，并且金属箔屏蔽20容易沿着两根绝缘线10纵向附接。因此，产品的制造并不困难。
当PET膜层21变得太厚时，在纵向附接后作用有打开PET膜层21的力，并且当金属编织30设置在金属箔屏蔽20的外周侧时容易产生褶皱。即，与参照图4描述的情况类似，两根绝缘线110(特别是导体111)和金属箔屏蔽120之间的距离变得不稳定，并且通信特性劣化。
然而，由于根据本实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1具有15μm以上且120μm以下的厚度并且(金属层厚度/PET膜层厚度)≥0.10，因此PET膜层21不会变得太厚。结果，在纵向附接之后不太可能作用有打开金属箔屏蔽20的力，并且当金属编织30设置在外周侧上时能够减少褶皱的出现。因此，能够使通信特性劣化的情况难以发生。
接下来，将描述根据实施例和比较例的二芯绞合屏蔽电缆的通信特性。
图6是示出当改变宽度＝椭圆周长/(1-α)中的α的值时的通信特性的图。首先，如图6的比较例1所示，当α的值为0.10(小于上述范围的下限)时，在从约0.028GHz至约0.45GHz的范围内不满足规格值。另外，如比较例2所示，当α的值为0.55(超过上述范围的上限)时，在从约0.035GHz至约0.25GHz的范围内不满足规格值。如上所述，确认了α的值超出该范围时，如参考图4和图5所描述的，通信特性劣化。
相反，如实施例1至实施例3所示，当α的值为0.20、0.25和0.40(在上述范围内)时，确认了在从0.01GHz至1GHz的整个范围内满足规格值。因此，确认了通过在宽度＝(1-α)的计算公式中设定0.20≤α≤0.40来满足规格值。
图7是示出当改变金属层厚度/PET膜层厚度的值时的通信特性的图。在图7中示出了，将金属箔屏蔽的厚度设定为15μm至120μm范围内的各种值的结果(平均值)。
首先，如图7的比较例3所示，当(金属层厚度/PET膜层厚度)的值为0.08(小于上述范围的下限)时，仅在从约0.5GHz到约0.6GHz范围内的一部分内满足规格值。使用(金属层厚度/PET膜层厚度)值超过1.25的金属箔屏蔽来制造二芯绞合屏蔽电缆是困难的。
相反，如实施例4至6所示，当(金属层厚度/PET膜层厚度)的值为1.25、0.83和0.10(在上述范围内)时，确认了在从0.01GHz至1GHz的整个范围内满足规格值。因此，确认了通过设定0.10≤(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25来满足规格值。
以此方式，根据本实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1和线束WH，由于金属箔屏蔽20纵向地设置在两根绝缘线10的周围，因此能够有助于降低制造成本，并且能够防止由于螺旋状搭接部而导致难以修整的情况。
金属箔屏蔽20具有宽度＝椭圆周长/(1-α)的关系，并且0.20≤α≤0.40。在此，由于α≤0.40，因此金属箔屏蔽20的重叠余量R不会太大，从而几乎不会出现金属箔屏蔽20的摩擦力变得过大、出现褶皱以及通信特性劣化的情况。另外，由于α≥0.20，因此能够降低重叠余量R变得不足、在金属箔屏蔽20中产生间隙S、以及通信特性劣化的可能性。
由于金属箔屏蔽20的厚度为15μm以上且120μm以下，并且(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25，因此能够防止金属层23变得厚、金属箔屏蔽20变得太硬而难以跟随两根绝缘线10、以及传输特性变得不稳定。另外，由于金属箔屏蔽20的厚度为15μm以上且120μm以下，并且(金属层厚度/PET膜层厚度)≥0.10，因此能够降低PET膜层变得过厚、在纵向附接PET膜层21后作用有打开PET膜层21的力、以及在将金属编织物30设置在外周侧时容易产生褶皱的可能性。
因此，能够提供廉价、能够容易地修整并且能够防止传输特性劣化的二芯绞合屏蔽电缆1和线束WH。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行变更，并且可以适当组合公知或周知技术。
例如，在上述实施方式中，金属箔屏蔽20被设置为使得在二芯绞合屏蔽电缆1中金属层23面向外，但本发明不限于此，金属层23可以面向内。
根据实施方式的二芯绞合屏蔽电缆1中，尽管假设金属编织30安装在屏蔽连接器，但是要安装的目标可以不是屏蔽连接器。
Claims (2)
1.一种二芯绞合屏蔽电缆，包括：
绞合在一起的两根绝缘线，每根所述绝缘线包括导体和覆盖所述导体的绝缘体；
纵向地围绕所述两根绝缘线设置的金属箔屏蔽；
设置在所述金属箔屏蔽的外围上的金属编织；以及
设置在所述金属编织的外围上的护套，
其中，所述金属箔屏蔽的宽度满足以下关系式：
宽度＝椭圆周/(1-α)，且0.20≤α≤0.40，
其中，所述椭圆周是在与长度方向正交的截面中包围绞合在一起的所述两根绝缘线的椭圆的周长，
其中，所述两根绝缘线被排列的第一方向被定义为长轴，其中，与所述长轴正交的第二方向被定义为短轴，
其中，所述长轴为所述两根绝缘线的外径之和，
其中，所述短轴为所述两根绝缘线的平均外径的1.64倍，其中，所述椭圆具有所述长轴和所述短轴，并且
其中，所述金属箔屏蔽的厚度为15μm以上且120μm以下，包括金属层和PET膜层，并且0.10≤(金属层厚度/PET膜层厚度)≤1.25。
2.一种线束，包括：
根据权利要求1所述的二芯绞合屏蔽电缆；以及
与所述二芯绞合屏蔽电缆相邻的另一部件。
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