CN220895213U - 线缆和充电数据线 - Google Patents

Abstract

本申请公开了线缆和充电数据线，其中线缆包括至少两根子线缆，每根子线缆包括导体部和绝缘层，绝缘层沿导体部的周向包裹导体部。子线缆沿线缆的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构。至少两根子线缆沿垂直于线缆的延伸方向依次连接，使得电芯结构沿垂直于线缆的延伸方向的截面呈环形。通过上述方式，能够缩小线缆的径向尺寸。

Description

线缆和充电数据线

技术领域

本申请涉及充电产品技术领域，特别是涉及线缆和充电数据线。

背景技术

随着科技的发展，各种电子设备开始出现，给人们的生产生活提供了方便。其中，电子设备需要线缆传输电流以及传输电磁信号，线缆的存在为电子设备的功能实现提供了有力支撑。

现有技术中，线缆可具有扁平状的电芯结构，电芯结构由导体部和绝缘层组成。但这种扁平状的电芯结构使得线缆具有较大的径向尺寸，不便于用户的携带和使用。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供线缆和充电数据线，能够缩小线缆的径向尺寸。

为解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：提供线缆，线缆包括至少两根子线缆，每根子线缆包括导体部和绝缘层，绝缘层沿导体部的周向包裹导体部。子线缆沿线缆的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构。至少两根子线缆沿垂直于线缆的延伸方向依次连接，使得电芯结构沿垂直于线缆的延伸方向的截面呈环形。

为解决上述技术问题，本申请采用的第二个技术方案是：提供充电数据线，充电数据线包括第一连接器、第二连接器和线缆。线缆连接于第一连接器和第二连接器之间。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过线缆包括至少两根子线缆，每根子线缆包括导体部和绝缘层，绝缘层沿导体部的周向包裹导体部，子线缆沿线缆的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构，至少两根子线缆沿垂直于线缆的延伸方向依次连接，使得电芯结构沿垂直于线缆的延伸方向的截面呈环形，将至少两个子线缆沿垂直于线缆的延伸方向依次连接为一体，能够便于线缆与其他零件的连接，从而提高生产效率，通过设置电芯结构沿垂直于线缆的延伸方向的截面呈环形，可使得线缆结构紧凑，在空间上更加集约，有利于缩小线缆的径向尺寸，使得线缆便于携带和使用，同时通过形成螺旋状的电芯结构沿线缆的延伸方向子线缆可具有伸缩性，从而使得线缆具有良好的耐弯折性能，从而提高线缆的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术电芯结构的结构示意图；

图2为本申请线缆实施例对线缆进行部分切除后的立体结构示意图；

图3为图2所示A部分的结构示意图；

图4为图2所示线缆的截面结构示意图；

图5为图2所示电芯结构的生产流程示意图；

图6为电芯结构的生产过程中充电线和数据线的位置排布示意图；

图7为本申请充电数据线实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明人经过长期研究发现，电子设备需要线缆传输电流以及传输电磁信号，线缆的存在为电子设备的功能实现提供了有力支撑。如图1所示，线缆可具有扁平状的电芯结构100a，电芯结构100a由导体部111a和绝缘层112a组成。但这种扁平状的电芯结构100a使得线缆具有较大的径向尺寸，不便于用户的携带和使用。为了解决这一技术问题，本申请提供以下实施例。

如图2至图4所示，本申请线缆实施例描述的线缆10包括至少两根子线缆110，每根子线缆110包括导体部111和绝缘层112，绝缘层112沿导体部111的周向包裹导体部111。子线缆110沿线缆10的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构100。至少两根子线缆110沿垂直于线缆10的延伸方向依次连接，使得电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面呈环形。进一步地，电芯结构100垂直于线缆10的延伸方向的截面呈带有缺口103的环形。

导体部111可用于传输电能或电磁信号。通过包裹导体部111，绝缘部可将导体部111与外界阻隔开来，能够降低漏电风险，有利于电磁信号的传输，还可对导体部111起保护作用。

可选地，导体部111为圆形铜线。导体部111既可以是单根铜线，又可以是多根铜线的组合。

当线缆10包括至少两根子线缆110时，如果至少两根子线缆110相互独立，在将线缆10与其他零件连接时，独立的线缆10需要分别夹持固定，使得工艺流程非常繁琐。将至少两根子线缆110连接为一体，能够便于线缆10与其他零件的装配连接，例如，便于进行线缆10与接口的焊接连接，从而提高生产效率。将子线缆110连接为一体也有利于进行子线缆110的螺旋绞合等操作，降低子线缆110散开的风险。

通过将子线缆110设置为沿线缆10的延伸方向螺旋延伸，沿线缆10的延伸方向子线缆110可具有伸缩性，从而使得线缆10具有良好的耐弯折性能，从而提高线缆10的使用寿命。

如果将电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面设置为直线形，会使得线缆10具有较大的径向尺寸。通过将电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面设置为环形，可使得线缆10结构紧凑，在空间上更加集约，有利于缩小线缆10的尺寸，使得线缆10便于携带和使用。

通过线缆10包括至少两根子线缆110，每根子线缆110包括导体部111和绝缘层112，绝缘层112沿导体部111的周向包裹导体部111，子线缆110沿线缆10的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构100，至少两根子线缆110沿垂直于线缆10的延伸方向依次连接，使得电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面呈环形，将至少两个子线缆110沿垂直于线缆10的延伸方向依次连接为一体，能够便于线缆10与其他零件的连接，从而提高生产效率，通过设置电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面呈环形，可使得线缆10结构紧凑，在空间上更加集约，有利于缩小线缆10的径向尺寸，使得线缆10便于携带和使用，同时通过形成螺旋状的电芯结构100沿线缆10的延伸方向子线缆110可具有伸缩性，从而使得线缆10具有良好的耐弯折性能，从而提高线缆10的使用寿命。

可选地，线缆10包括至少一个连接部120。至少两根子线缆110通过至少一个连接部120依次连接。进一步地，子线缆110和连接部120沿线缆10的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构100。

可选地，子线缆110及连接部120沿线缆10的周向分布，使得电芯结构100垂直于线缆10的延伸方向的截面呈环形。

每个连接部120可连接于两个子线缆110之间，至少两根子线缆110和至少一个连接部120可垂直于线缆10的延伸方向分布。例如，线缆10包括6根子线缆110和5个连接部120，每根子线缆110和每个连接部120可依次连接，使得子线缆110和连接部120交替分布。

进一步地，每个连接部120连接于两个子线缆110之间可形成颈缩结构，从而有利于将电芯结构100沿垂直于线缆10的延伸方向的截面设置为环形。

如图5所示，在线缆10的生产过程中，可首先得到的近似平面状的初始电芯101，初始电芯101中子线缆110和连接部120依次连接且交替分布。由于连接部的存在，然后可将初始电芯101进行卷绕形成电芯半成品102，此时子线缆110及连接部120沿线缆10的周向分布，电芯半成品102的轴线与子线缆110的轴线平行或近似平行，电芯半成品102垂直于其延伸方向的截面呈带有缺口103的环形。之后可对电芯半成品102进行螺旋绞合，使得电芯半成品102转变形成螺旋状的电芯结构100。电芯结构100的轴线可与线缆10的延伸方向平行，电芯结构100垂直于线缆10的延伸方向的截面可呈带有缺口103的环形。可选地，电芯半成品102可以为侧面带有缺口103的管状或卷轴状。

可选地，子线缆110的数量为3-10根。连接部120的数量可为子线缆110的数量减1。例如，在子线缆110的数量为3时，连接部120的数量可为2。又例如，在子线缆110的数量为10时，连接部120的数量可为9。

可选地，在一些实施例中，线缆10包括两个或多个电芯结构100。

可选地，如图2至图4所示，同一子线缆110的绝缘层112的厚度H1均相等。可利用挤出成型等工艺，使得子线缆110在延伸方向上的绝缘层112的厚度H1相等。在子线缆110的不同径向上，绝缘层112的厚度H1可设置为相等，有利于绝缘层112保持稳定的绝缘性能。

在一些实施例中，子线缆110为数据线114，数据线114可用于传输高频信号，例如传输USB2.0高频信号。数据线114的电气参数高频特性阻抗Z和信号衰减常数α需要满足传输高频信号的相关要求。

高频特性阻抗Z可通过如下公式计算：

信号衰减常数α可通过如下公式计算：

其中，ε_D为同轴对等效相对介电常数，D为同轴对绝缘层112的外径，d为同轴对导体部111的直径(绝缘层112的内径)。从高频特性阻抗Z和信号衰减常数α计算公式可知，同轴对的导体部111的直径d和绝缘层112的外径D的比值是关键参数。如果数据线114的绝缘层112厚度均匀相等，有利于信号可以稳定地传输。如果数据线114的绝缘层112厚度不均匀，电磁信号沿着导体部111传播时会发生散逸、反射等现象，从而增加信号中断的风险。与图1所示的现有技术相比，本申请绝缘层112厚度更加均匀，电磁信号传输效果更好。

可选地，如图5所示，绝缘层112的厚度H1范围均为0.1mm-1.0mm。例如，绝缘层112的厚度H1可为0.2mm、0.3mm、0.5mm和0.8mm。

通过将绝缘层112的厚度H1范围设置为大于等于0.1mm，可使得绝缘层112具有足够的绝缘效果。通过将绝缘层112的厚度H1范围设置为小于等于1.0mm，有利于减少子线缆110的尺寸以及减少绝缘层112的用料。

可选地，如图5所示，每一导体部111的直径d范围均为0.15mm-1.5mm。例如，导体部111的直径d可为0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm和1.2mm。

通过将导体部111的直径d设置为大于等于0.15mm，可使得导体部111具有足够的导电能力和传输电磁信号的能力，以及具有足够的机械性能。通过将导体部111的直径d设置为小于等于1.5mm，有利于减少子线缆110的尺寸以及减少导体部111的用料。

可选地，如图2至图4所示，至少其中两个子线缆110的导体部111的直径d不同。

在所有子线缆110之中，至少存在两个子线缆110的功能不同，导体部111的直径d需要设置为与子线缆110的功能相对应，因此至少其中两个子线缆110的导体部111的直径d不同。

可选地，如图2至图4所示，子线缆110包括至少四根。其中，至少两根子线缆110为充电线113，至少两根子线缆110为数据线114，充电线113对应的导体部111的直径d大于数据线114对应的导体部111的直径d。

如此设置，可使得充电线113对应的导体部111具有比较小的电阻，有利于提高充电效率，减少能量损失。

可选地，如图6所示，两根充电线113之间可以设置有数据线114，从而增加充电线113之间的间隔距离，减少短路风险。

进一步地，充电线113的数量超过两根，相比于两根充电线113，增加的充电线113可以辅助充电，增加电流，有利于实现快充。

可选地，如图5所示，连接部120的厚度H2范围均为0.1mm-0.2mm。例如，连接部120的厚度H2可为0.12mm、0.15mm和0.18mm。

在线缆10的生产过程中，需要卷绕初始电芯101。通过将连接部120的厚度H2设置为小于等于0.2mm，使得连接部120在卷绕过程弹性较小，可减少连接部120对卷绕过程的阻力，提高线缆10的生产效率。通过将连接部120的厚度H2设置为大于等于0.1mm，可使得连接部120具有足够的机械强度，降低连接部120断裂的风险。

可选地，如图4所示，连接部120沿着子线缆110的径向方向，连接每相邻的两个子线缆110的绝缘层112。也就是说，相邻的两个子线缆110的轴线的连线经过连接部120。如此设置，在初始电芯101卷绕过程中，初始电芯101的面积最大的两侧面均能够作为电芯半成品102的内表面或外表面，可提高生产过程的灵活性，从而提高生产效率。

其中，如图5所示，连接部120与绝缘层112通过一体成型的方式连接。例如，连接部120与绝缘层112通过塑胶挤出的方式一体成型。连接部120与绝缘层112通过一体成型形成初始电芯101，可减少线缆10生产过程的工艺步骤，提高生产效率，同时有利于保持连接部120与绝缘层112的连接稳定性。

可选地，连接部120和绝缘层112的材质可包括PE，PP，TPE，PVC，SR-PVC，FEP和TPEE。如此设置，可使得绝缘层112具有良好的绝缘性能，同时连接部120可具有良好的弹性。

可选地，如图2至图4所示，线缆10还包括屏蔽层200、填充部300和外保护层400。屏蔽层200包裹电芯结构100。填充部300填充于电芯结构100内的子线缆110和连接部120之间。外保护层400包裹屏蔽层200。

屏蔽层200用于减少导体部111的电磁信号受到外界电磁场/干扰信号的影响，同时也用于阻碍线内的电磁信号向外扩散。屏蔽层200可以是单独的金属层，也可以是塑胶薄膜与金属涂层的复合材料。外保护层400可位于线缆10最外层，用于保护线缆10内部结构。外保护层400可以由绝缘塑胶材料制备。

填充部300用于加强线缆10的工作可靠性。例如，填充部300由高强度纤维形成。在一些实施例中，初始电芯101卷绕并螺旋绞合形成电芯结构100。在初始电芯101卷绕时可将填充部300包裹于子线缆110和连接部120之间，在初始电芯101螺旋绞合时，填充部300可同步发生螺旋绞合。

如图7所示，本申请充电数据线实施例描述的充电数据线1包括第一连接器20、第二连接器30和线缆10。线缆10连接于第一连接器20和第二连接器30之间。第一连接器20和第二连接器30可通过线缆10相连接。例如，线缆10可通过第一连接器20与电源和电脑连接。线缆10可通过第二连接器30与手机、耳机等设备连接。

可选地，第一连接器20为USB接口，例如第一连接器20为Standard type-A接口、Mini type-A接口、Micro type-A接口、Standard type-B接口、Mini type-B接口、Microtype-B接口或type-C接口。

可选地，第二连接器30为micro usb接口或type-C接口、lighting接口。

综上所述，本实施例可以实现将子线缆110连接为一体，能够便于线缆10与其他零件的连接，从而提高生产效率，还可使得线缆10结构紧凑，在空间上更加集约，有利于缩小线缆10的尺寸，使得线缆10便于携带和使用，同时沿线缆10的延伸方向子线缆110及连接部120可具有伸缩性，从而使得线缆10具有良好的耐弯折性能，从而提高线缆10的使用寿命。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种线缆，其特征在于，包括：

至少两根子线缆，每根所述子线缆包括导体部和绝缘层，所述绝缘层沿所述导体部的周向包裹所述导体部；

所述子线缆沿所述线缆的延伸方向螺旋延伸，以形成螺旋状的电芯结构；所述至少两根子线缆沿垂直于所述线缆的延伸方向依次连接，使得所述电芯结构沿垂直于所述线缆的延伸方向的截面呈环形。

2.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，同一所述子线缆的所述绝缘层的厚度均相等。

3.根据权利要求2所述的线缆，其特征在于，所述绝缘层的厚度范围均为0.1mm-1.0mm。

4.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，每一所述导体部的直径范围均为0.15mm-1.5mm。

5.根据权利要求4所述的线缆，其特征在于，至少其中两个所述子线缆的所述导体部的直径不同。

6.根据权利要求5所述的线缆，其特征在于，

所述子线缆包括至少四根；

其中，至少两根所述子线缆为充电线，至少两根所述子线缆为数据线，所述充电线对应的所述导体部的直径大于所述数据线对应的所述导体部的直径。

7.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，

所述线缆包括至少一个连接部，所述至少两根子线缆通过所述至少一个连接部依次连接。

8.根据权利要求7所述的线缆，其特征在于，所述连接部的厚度范围均为0.1mm-0.2mm。

9.根据权利要求7所述的线缆，其特征在于，

所述连接部沿着所述子线缆的径向方向，连接每相邻的两个所述子线缆的所述绝缘层；其中，

所述连接部与所述绝缘层通过一体成型的方式连接。

10.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，

所述线缆还包括屏蔽层、填充部和外保护层；所述屏蔽层包裹所述电芯结构；

所述填充部填充于所述电芯结构内的所述子线缆之间；

所述外保护层包裹所述屏蔽层。

11.一种充电数据线，其特征在于，包括：

第一连接器；

第二连接器；

如权利要求1-10任一项所述的线缆，所述线缆连接于所述第一连接器和所述第二连接器之间。