DE102018218517A1

DE102018218517A1 - Elektrischer Kommunikationsdraht und Kabelbaum

Info

Publication number: DE102018218517A1
Application number: DE102018218517.4A
Authority: DE
Inventors: Yurie Takayama; Daisuke Yagi
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-05-02
Also published as: JP6723213B2; US20190131032A1; CN109994279A; JP2019083156A

Abstract

Ein elektrischer Kommunikationsdraht (1) umfasst einen verdrillten Doppelleiter (10) mit einem Paar Leiterkerndrähten (11), die spiralförmig gebündelt sind, und eine Schutzschicht (20), die aus Harz gebildet ist und zylindrisch einen äußeren Umfang des verdrillten Doppelleiters (10) abdeckt. Der verdrillte Doppelleiter (10) berührt eine innere Fläche der Schutzschicht (20), um seine relative Bewegung in Bezug auf die Schutzschicht (20) in der Richtung orthogonal zu der axialen Linie des elektrischen Kommunikationsdrahts (1) zu eliminieren. Die Schutzschicht (20) ist so konfiguriert, dass sie ein spezifisches Verhältnis von 1 oder mehr aufweist. Das spezifische Verhältnis ist ein Verhältnis (c/D) einer Dicke (c) eines Abschnitts, wo die Schutzschicht (20) die geringste Dicke in einem Querschnitt orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts (1) zu einem Abstand (D) zwischen den Mitten des Paares der Leiterkerndrähte (11) aufweist.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 31. Oktober 2017 eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-210791 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
HINTERGRUND
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kommunikationsdraht mit einem verdrillten Doppeldraht, der ein Paar Leiterdrähte aufweist, die spiralförmig gebündelt sind, und bezieht sich auf einem Kabelbaum, der unter Verwendung des elektrischen Kommunikationsdrahts konfiguriert ist.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
In einem Kraftfahrzeugkabelbaum oder dergleichen wurde herkömmlicherweise ein verdrilltes Doppelleitkabel mit einem Paar von Leiterkemdrähten, die spiralförmig zusammengebündelt sind, als ein elektrischer Kommunikationsdraht verwendet, um beispielsweise eine Steuervorrichtung (eine ECU oder dergleichen) mit einer elektrischen Komponente zu verbinden. Diese Art von elektrischem Kommunikationsdraht ist im Allgemeinen so ausgelegt, dass der Twisted-Pair-Draht eine vorbestimmte charakteristische Impedanz aufweist, um beispielsweise die erforderliche Kommunikationsleistung und Rauschgegenmaßleistungsleistung (EMC-Leistung) zu erfüllen.
Zum Beispiel wird in einem herkömmlichen elektrischen Kommunikationsdraht, nachdem ein verdrillter Doppelleiter so ausgelegt ist, dass er eine vorbestimmte charakteristische Impedanz aufweist, ein Dielektrikum in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem verdrillten Doppelleiter und einem Verbinder so angeordnet, um die Zunahme der charakteristischen Impedanz aufgrund des Aufdrehens der verdrillten Doppelleitung an dem Verbindungsabschnitt zu unterdrücken.
Bezüglich Details des obigen Schutzes, siehe JP 2016-045982 A .
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn ein elektrischer Kommunikationsdraht tatsächlich verwendet wird, sind in einigen Fällen Leiter in der Nähe des elektrischen Kommunikationsdrahts vorhanden, wie in dem Fall, dass der elektrische Kommunikationsdraht mit anderen elektrischen Leitungen gebündelt ist, und in dem Fall, dass der elektrische Kommunikationsdraht so angeordnet ist, dass er metallische Elemente kontaktiert. In solchen Fällen sind die Leiterkerndrähte, die den verdrillten Doppelleiter bilden, elektromagnetisch mit den Leitern gekoppelt, und die charakteristische Impedanz des verdrillten Doppelleiters kann manchmal niedriger als der Entwurfswert davon werden. Das Absenken der charakteristischen Impedanz kann Fluktuationen in der Kommunikationsleistung oder dergleichen des elektrischen Kommunikationsdrahts verursachen, was unerwünscht ist.
Auf der anderen Seite ist es denkbar, dass eine Abschirmschicht, beispielsweise ein geflochtener Leiter, vorgesehen ist, um den verdrillten Doppelleiter abzudecken, um das Absenken der charakteristischen Impedanz zu unterdrücken. Die Herstellungskosten des elektrischen Kabels werden jedoch durch Hinzufügen der Abschirmschicht zu dem elektrischen Kommunikationsdraht erhöht.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Kommunikationsdraht und einen Kabelbaum bereitzustellen, die in der Lage sind, Fluktuationen in der Kommunikationsleistung oder dergleichen der des elektrischen Kommunikationsdrahts zu unterdrücken und die Herstellungskosten des elektrischen Kommunikationsdrahts zu senken.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen die folgenden Punkte (1) und (2) bereit:

(1) Ein elektrischer Kommunikationsdraht, umfassend:
- eine verdrillte Doppelleitung mit einem Paar Leiterkerndrähten, die spiralförmig gebündelt sind, und eine Schutzschicht, die aus Harz gebildet ist und zylindrisch einen äußeren Umfang der verdrillten Doppelleitung bedeckt,
- wobei der verdrillte Doppelleiter eine Innenfläche der Schutzschicht kontaktiert, um seine relative Bewegung in Bezug auf die Schutzschicht in der Richtung orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts zu beseitigen, wobei die Schutzschicht so konfiguriert ist, dass sie ein spezifisches Verhältnis von 1 oder mehr aufweist, wobei das spezifische Verhältnis ein Verhältnis einer Dicke eines Abschnitts ist, in dem die Schutzschicht die geringste Dicke in einem Querschnitt orthogonal zur axialen Linie des elektrischen Kommunikationsdrahts aufweist, zu einem Abstand zwischen den Zentren des Paares der Leiterkerndrähte im Querschnitt.
(2) Ein Kabelbaum, der gebildet wird aus: dem elektrischen Kommunikationsdraht gemäß Anspruch 1; und einem oder mehreren elektrischen Drähten, wobei der elektrische Kommunikationsdraht und der elektrische Draht zusammen gebündelt sind.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, der sich auf den Punkt (1) bezieht, kann das Absenken der charakteristischen Impedanz des verdrillten Doppelleiters selbst dann unterdrückt werden, wenn Leiter in der Nähe des elektrischen Verbindungsdrahts vorhanden sind. ohne Verwendung der oben erwähnten Abschirmschicht. Genauer gesagt, gemäß den Experimenten und dergleichen, durchgeführt von den Erfindern, in dem Fall, dass die Schutzschicht so vorgesehen ist, dass sie den äußeren Umfang des verdrillten Doppelleiters bedeckt und dass das Verhältnis der Dicke der Schutzschicht zu dem Abstand (der Abstand zwischen den Leitern) zwischen den Mitten des Paars von Leiterkerndrähten gleich 1 oder mehr ist (das heißt, die Dicke der Schutzschicht ist nicht geringer als der Abstand zwischen den Leitern), wurde herausgefunden, dass das Absenken der charakteristischen Impedanz von dem Entwurfswert davon innerhalb eines zulässigen Bereichs unterdrückt wird, unabhängig von der Dicke des Leiterkerndrahts des verdrillten Doppelleiters.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, der sich auf den Punkt (2) bezieht, können die Schwankungen der Kommunikationsleistung selbst in dem Fall, dass der elektrische Kommunikationsdraht mit anderen Elektrodrähten gebündelt ist, um engen Kontakt mit diesen herzustellen, in der Kommunikationsleistung oder dergleichen des elektrischen Kommunikationsdrahts aufgrund des oben erwähnten Grundes unterdrückt werden.
Wenn die Dicke der Schutzschicht größer ist, wird der Abstand zwischen den Leiterkerndrähten der verdrillten Doppelleitung und den Leitern in der Peripherie des elektrischen Kommunikationsdrahts größer und der Einfluss der peripheren Leiter auf die charakteristische Impedanz wird kleiner. Wenn jedoch die Schutzschicht unbedacht dicker gemacht wird, wird der elektrische Kommunikationsdraht übermäßig dicker und die Handhabung des elektrischen Kommunikationsdrahts wird schwierig. Der elektrische Kommunikationsdraht, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist hierin insofern besonders bedeutungsvoll, als der elektrische Kommunikationsdraht den optimalen Wert der Dicke der Schutzschicht bereitstellen kann, vom Standpunkt des Unterdrückens des Absenkens der charakteristischen Impedanz und von dem Gesichtspunkt des Erleichterns der Handhabung des elektrischen Kommunikationsdrahts. Darüber hinaus ist der elektrische Kommunikationsdraht insofern bedeutungsvoll, als die Dicke der Schutzschicht für die Leiterkerndrähte mit verschiedenen Arten von Dicken gemäß den gleichen Bestimmungskriterien bestimmt werden kann.
Des Weiteren, in dem Fall, dass die Schutzschicht hauptsächlich verwendet wird, um den verdrillten Draht vor Schlägen und dergleichen von außen zu schützen (im Fall einer gewöhnlichen Schutzschicht), muss die Schutzschicht üblicherweise nicht so dick gemacht werden, dass die Bedingung (das Verhältnis der Dicke der Schutzschicht zum Abstand zwischen den Leitern beträgt 1 oder mehr) der Dicke der wie oben beschrieben konfigurierten Schutzschicht erfüllt wird. Zum Beispiel beträgt im Falle einer allgemeinen Schutzschicht das Verhältnis der Dicke der Schutzschicht zu dem Abstand zwischen den Leitern ungefähr 0,4.
Dementsprechend können der elektrische Kommunikationsdraht und der Kabelbaum, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, Fluktuationen in der Kommunikationsleistung oder dergleichen des elektrischen Kommunikationsdrahts unterdrücken und können die Herstellungskosten des elektrischen Kommunikationsdrahts senken.
[Vorteil der Erfindung]
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung einen elektrischen Kommunikationsdraht und einen Kabelbaum bereitstellen, die in der Lage sind, Fluktuationen in der Kommunikationsleistung oder dergleichen des elektrischen Kommunikationsdrahts zu unterdrücken und die Herstellungskosten des elektrischen Kommunikationsdrahts zu senken.
Mehrere Aspekte der Erfindung wurden oben kurz beschrieben. Die weiteren Einzelheiten der Erfindung werden deutlicher, wenn die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elektrischen Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 1, die die Abmessungen verschiedener Teile des in 1 gezeigten Elektrodrahtes zeigt;
3A ist eine Querschnittsansicht entsprechend 2 in dem Fall, dass eine Vielzahl von anderen elektrischen Drähten so gebündelt und angeordnet ist, dass sie sich parallel um den gesamten Umfang des in 1 gezeigten elektrischen Drahts erstrecken, und 3B ist ein Graph, der das Ergebnis eines Experiments zeigt, das durchgeführt wurde, um die Beziehung zwischen dem Wert „c/D“ und der charakteristischen Impedanz des verdrillten Doppelleiters in dem in 3A gezeigten Fall zu messen; und
4A ist eine Querschnittsansicht entsprechend 2 und zeigt eine elektrische Leitung gemäß einer Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4B ist eine Querschnittsansicht entsprechend 2 und zeigt eine elektrische Leitung gemäß einer anderen Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
<Ausführungsform>
Ein elektrischer Kommunikationsdraht 1 und ein Kabelbaum 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie gezeigt in 1 und 2, umfasst der elektrische Kommunikationsdraht 1 einen verdrillten Doppelleiter 10 mit einem Paar spiralförmig gebündelter Leiterkerndrähte 11 und eine zylindrische (kreiszylindrische) Schutzschicht 20 aus Harz, die den Außenumfang des verdrillten Doppelleiters 10 bedeckt.
Jedes Paar von Leiterkerndrähten 11 kann typischerweise verwendet werden, um eine Steuervorrichtung (eine ECU oder dergleichen) mit einer elektrischen Komponente zu verbinden und um ein Differentialsignal in einem Kraftfahrzeugkabelbaum oder dergleichen zu übertragen. Da die elektrische Kommunikationsleitung 1 keine Abschirmschicht auf dem äußeren Umfang der verdrillten Doppelleitung 10 aufweist, Ist die elektrische Verbindungsleitung 1 kostengünstiger als eine elektrische Leitung mit einer Abschirmschicht auf dem äußeren Umfang der verdrillten Doppelleitung.
Jeder der Leiterkerndrähte 11, die den verdrillten Doppelleiter 10 bilden, weist einen linearen Leiterdraht 12 und eine aus Harz hergestellte Isolierschicht 13 auf, die den Leiterdraht 12 bedeckt, um einen Kontakt mit dem Außenumfang des Leiterdrahtes 12 herzustellen. Das Paar von Leiterkerndrähten 11 ist spiralförmig miteinander verdrillt. Der verdrillte Doppelleiter 10 steht in Kontakt mit der Innenfläche der Schutzschicht 20, so dass er in Bezug auf die Schutzschicht 20 in der Richtung orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 relativ unbeweglich ist (das heißt, in der in der Ebene liegenden Richtung des in 2 gezeigten Querschnitts). Als ein Material, das den Leiterdraht 12 bildet, wird ein Material, das Kupfer, Silber, Zinn, eine Silberlegierung oder eine Zinnlegierung enthält, als ein Beispiel genommen, Das spezielle Verfahren zum Bilden des verdrillten Doppelleiters 10 durch Verdrillen des Paares von Leiterkerndrähten 11 ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann das Paar von Leiterkerndrähten 11 unter Verwendung einer bekannten Verdrillvorrichtung verdrillt sein oder kann durch die manuelle Arbeit eines Arbeiters verdreht werden.
In dieser Ausführungsform, wie In 2 gezeigt, hat die Schutzschicht 20 einen Innenraum, dessen Form orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 kreisförmig ist. In diesem Innenraum ist der verdrillte Doppelleiter 10 in dem Zustand angeordnet, in dem Abschnitte (beide Endabschnitte in der Links-Rechts-Richtung in 2) der Außenumfangsfläche des verdrillten Doppelleiters 10 mit der Innenseite der Schutzschicht 20 in Kontakt stehen. An den Abschnitten außer den Abschnitten, wo der verdrillte Doppelleiter 10 mit der Schutzschicht 20 in Kontakt kommt, ist ein vorbestimmter Abstand zwischen der Innenfläche der Schutzschicht 20 und dem verdrillten Doppelleiter 10 vorhanden. Das spezielle Verfahren zum Bereitstellen der Schutzschicht 20, um den verdrillten Draht 10 abzudecken, ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die Schutzschicht 20 durch Extrusionsformen der zylindrischen Schutzschicht 20 bereitgestellt werden, um den verdrillten Draht 10 abzudecken.
Zur Vereinfachung der Erläuterung, wie in 2 gezeigt, wird angenommen, dass der Durchmesser des Leiterdrahtes 12 gleich a ist, dass die Dicke der Isolierschicht 13 gleich b ist, dass die Dicke der Schutzschicht 20 gleich c ist und dass der Abstand zwischen den Leitern, d.h. der Abstand zwischen den Mitten des Paares von Leiterkerndrähten 11 in dem Querschnitt orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Verbindungskabels 1, gleich D ist. Zu diesem Zeitpunkt kann der Abstand D zwischen den Leitern mit „a + 2b“ berechnet werden.
Der verdrillte Doppelleiter 10, der in der elektrischen Kommunikationsleitung 1 enthalten ist, ist im Allgemeinen so ausgelegt, dass er eine vorbestimmte charakteristische Impedanz aufweist, um beispielsweise die erforderliche Kommunikationsleistung und die Geräuschgegenmaßnahmeleistung (EMC-Leistung) zu erfüllen. Der elektrische Kommunikationsdraht 1 mit dem verdrillten Doppelleiter 10, der wie oben beschrieben konstruiert ist, wird beispielsweise für Kraftfahrzeugkabelbäume verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird der elektrische Kommunikationsdraht 1 in einigen Fällen in dem Zustand verwendet, in dem andere Elektrodrähte gebündelt und um den Umfang des Kommunikationselektrodrahts 1 herum angeordnet sind, und der elektrische Kommunikationsdraht 1 wird in einigen Fällen in dem Zustand verwendet, in dem der elektrische Kommunikationsdraht 1 in Kontakt mit Metallelementen (Fahrzeugkarosserleblechen und dergleichen) in der Peripherie des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 steht. In dem Fall, dass Leiter (die Leiterkerndrähte anderer elektrischer Drähte, Fahrzeugkarosseriebleche usw.) in der Peripherie des verdrillten Doppelleiters 10 vorhanden sind, sind die Leiterdrähte 12, die den verdrillten Doppelleiter 10 bilden, elektromagnetisch mit den peripheren Leitern gekoppelt, wobei der tatsächliche Wert der charakteristischen Impedanz des verdrillten Doppelleiters 10 in einigen Fällen niedriger als der vorbestimmte Entwurfswert Z₀ werden kann. Diese Verringerung der charakteristischen Impedanz kann Fluktuationen in der Kommunikationsleistung oder dergleichen des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 verursachen, was unerwünscht ist.
Es ist bekannt, dass eine Abschirmschicht, beispielsweise ein geflochtener Leiter, um den Außenumfang des verdrillten Doppelleiters vorgesehen ist, um das Absenken der oben erwähnten charakteristischen Impedanz zu unterdrücken. Die Herstellungskosten des elektrischen Drahts einschließlich des verdrillten Doppelleiters werden jedoch durch die Kosten der zusätzlichen Abschirmschicht erhöht.
Die Erfinder haben somit wiederholt verschiedene Experimente und dergleichen durchgeführt, um Maßnahmen zu finden, um das Absenken der oben erwähnten charakteristischen Impedanz zu unterdrücken, ohne zusätzlich die Abschirmungsschicht bereitzustellen. Folglich, in dem Fall, dass Leiter in der Peripherie des verdrillten Doppelleiters 10 vorhanden sind, haben die Erfinder durch Beachtung der Dicke c der Schutzschicht 20 herausgefunden, dass es eine starke Korrelation zwischen dem Verhältnis (= c/D) der Dicke c der Schutzschicht 20 zu dem Abstand D zwischen den Leitern und dem tatsächlichen Wert der charakteristischen Impedanz gibt. Das Experiment, das durchgeführt wurde, um diese Korrelation zu verdeutlichen, wird nachstehend beschrieben, unter Bezugnahme auf die 3A und 3B.
Zuerst wurden drei Arten von Proben mit unterschiedlicher Dicke (entsprechend dem Durchmesser a) als die Leiterdrähte 12 zur Verwendung in dem Experiment vorbereitet. Die Dicken der Leiterdrähte 12 der jeweiligen Proben betragen 0,13, 0,22 und 0,35 qmm. Ferner wurden mehrere Arten von elektrischen Kommunikationsdrähten 1 mit den verdrillten Doppelleitungen 10 einschließlich dieser Leiterdrähte 12, die mit den Schutzschichten 20 versehen sind, die eine unterschiedliche Dicke c aufweisen (d.h. einen unterschiedlichen c/D-Wert aufweisen), hergestellt. Der Querschnitt der Isolierschicht 13 hat eine kreiszylindrische Form und die Dicke b davon ist unabhängig von der Position in der Umfangsrichtung gleichmäßig.
Zum Zweck der Bereitstellung von Leitern um den Umfang des elektrischen Verbindungskabels 1, wie in 3A gezeigt, wurde eine Vielzahl von anderen elektrischen Drähten 30 gebündelt und so angeordnet, dass sie sich parallel um den gesamten Umfang des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 herum erstreckten. Als jede der anderen elektrischen Leitungen 30, wurde ein Elektrodraht mit einem Leiterkerndraht 31 mit einer Dicke von 0,13 mm 2 und einer Isolationsschicht 32, die den Leiterkerndraht 31 bedeckt, um einen Kontakt mit dem Außenumfang des Leiterkerndrahts 31 herzustellen, verwendet. Die Positionsbeziehung zwischen dem elektrischen Kommunikationsdraht 1 und den anderen Elektrodrähten 30 basiert auf der Annahme, dass ein Kabelbaum 2 in einem Zustand ist, in dem er unter Verwendung des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 konfiguriert ist.
In diesem Zustand wurden die charakteristischen Impedanzen der verdrillten Doppelleitungen 10 in der Vielzahl von Arten von elektrischen Kommunikationsdrähten 1 unter Verwendung eines bekannten Verfahrens gemessen. In dieser Ausführungsform sind die verdrillten Doppelleitungen 10 so ausgelegt, dass die charakteristische Impedanz (Entwurfswert) davon 100 Ω ist.
Als ein Ergebnis, wie in 3B gezeigt, ist in jeder der drei Arten von Proben, die sich in der Dicke des Leiterdrahtes 12 unterscheiden, in dem Fall, dass der Wert c/D kleiner als 1 ist, der Anstiegsgradient der charakteristischen Impedanz in Bezug auf den Anstieg des Wertes c/D relativ groß, und in dem Fall, dass der Wert c/D 1 oder mehr ist, ist der Anstiegsgradient der charakteristischen Impedanz in Bezug auf den Anstieg des Wertes c/D relativ klein. Mit anderen Worten ändert sich der Anstiegsgradient der charakteristischen Impedanz in Bezug auf den Anstieg des Werts c/D signifikant mit dem als Grenze verwendeten Wert c/D=1.
Ferner führten die Erfinder ein ähnliches Experiment für die elektrischen Verbindungsdrähte 1 durch, die sich in der Form der Schutzschicht 20 unterscheiden, wie gezeigt in 4A und 4B. Insbesondere haben die Erfinder ein ähnliches Experiment unter Verwendung eines Beispiels durchgeführt, bei dem die Schutzschicht 20 einen Innenraum aufweist, wobei die Form des Querschnitts davon orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 ein Schlitz ist, wie in 4A gezeigt. 4A, und unter Verwendung eines Beispiels, bei dem die Schutzschicht 20 den Umfang des verdrillten Doppelleitungsdrahtes 10 ohne Zwischenraum bedeckt, wie in 4B gezeigt.
Als ein Ergebnis, obwohl nicht gezeigt, wurde in jedem der Beispiele in den 4A und 4B ein Ergebnis erhalten, das dem in 3B gezeigten Ergebnis ähnlich ist. Genauer gesagt ändert sich in Bezug auf die Dicke des Abschnitts (in den Figuren als Dicke c angegeben), wo die Dicke der Schutzschicht 20 am kleinsten ist, der Anstiegsgradient der charakteristischen Impedanz in Bezug auf den Anstieg des Werts c/D signifikant mit dem Wert c/D = 1, der als Grenze verwendet wird.
Wie oben beschrieben, als das Ergebnis dieses Experiments, in Bezug auf die Dicke c des Abschnitts, wo die Dicke der Schutzschicht 20 am kleinsten ist, und der Abstand D zwischen den Leitern in dem Fall, dass der Wert c/D kleiner als 1 ist (d.h. die Dicke c der Schutzschicht 20 < der Abstand D zwischen den Leitern), neigt die charakteristische Impedanz dazu, sich signifikant von dem Entwurfswert Z₀ aufgrund des Vorhandenseins der Leiter in der Peripherie des verdrillten Doppelleiters 10 zu verringern. Andererseits, in dem Fall dass der Wert c/D gleich 1 oder mehr ist (das heißt, die Dicke c der Schutzschicht 20 ≥ der Abstand D zwischen den Leitern), wurde herausgefunden, dass das Absenken der charakteristischen Impedanz von dem Entwurfswert Z₀ leicht innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs unterdrückt wird (in dieser Ausführungsform in einem Bereich, in dem eine charakteristische Impedanz von 90% oder mehr des Entwurfswerts aufrechterhalten werden kann), selbst in dem Fall, dass Leiter um den verdrillten Doppelleiter 10 vorhanden sind, unabhängig von der Dicke des Leiterdrahtes 12 des verdrillten Doppelleiters 10 und ohne dass eine Abschirmschicht erforderlich ist.
Es wird angenommen, dass dieses Phänomen auftritt, weil, wenn die Dicke c der Schutzschicht 20 nicht kleiner als der Abstand D zwischen den Leitern ist (wenn die Dicke c der Schutzschicht 20 größer und der Abstand relativ und ausreichend ist), wird die elektromagnetische Kopplung der Leiterdrähte 12, die den verdrillten Doppelleiter 10 bilden, mit den peripheren Leitern (den Leiterkerndrähten 31 der elektrischen Leiter 30) wahrscheinlich behindert, und die Verringerung der charakteristischen Impedanz wird unterdrückt. Wenn jedoch die Schutzschicht 20 unbedacht dicker gemacht wird, wird der elektrische Kommunikationsdraht 1 übermäßig dicker und die Handhabung des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 wird schwierig. Die vorliegende Erfindung ist hierin insofern besonders bedeutungsvoll, als die vorliegende Erfindung den optimalen Wert der Dicke der Schutzschicht 20 vom Standpunkt des Unterdrückens der Verringerung der charakteristischen Impedanz liefern kann und unter dem Gesichtspunkt der Erleichterung der Handhabung des elektrischen Kommunikationsdrahts 1. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch dadurch bedeutsam, dass die Dicken der Schutzschichten 20 für die Leiterkerndrähte 11, die verschiedene Arten von Dicken aufweisen, gemäß den gleichen Bestimmungskriterien bestimmt werden können. Darüber hinaus kann der obere Grenzwert der Dicke c der Schutzschicht 20 beispielsweise unter Berücksichtigung der Handhabung (zum Beispiel Biegesteifigkeit und Flexibilität) des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, kann mit dem elektrischen Kommunikationsdraht 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Senken der charakteristischen Impedanz des verdrillten Doppelleiters 10 unterdrückt werden, indem die Dicke c der Schutzschicht 20 eingestellt wird, die den äußeren Umfang des verdrillten Doppelleiters 10 bedeckt, ohne eine Abschirmschicht zu verwenden, die allgemein verwendet wird. Genauer gesagt, in dem Fall, dass das Verhältnis (der Wert c/D) der Dicke c der Schutzschicht 20 zu dem Abstand (der Abstand zwischen den Leitern) D zwischen den Mitten des Paars der Leiterkerndrähte 11 gleich 1 oder mehr beträgt (das heißt, die Dicke c der Schutzschicht 20 ≥ der Abstand D zwischen den Leitern), wurde herausgefunden, dass das Absenken der charakteristischen Impedanz von dem Entwurfswert innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs selbst in dem Fall unterdrückt wird, dass Leiter um den verdrillten Doppelleiter 10 vorhanden sind, unabhängig von der Dicke des verdrillten Leiterdrahts 12 des verdrillten Doppelleiters 10 und ohne eine Abschirmschicht zu erfordern.
<Andere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedene Modifikationen können innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann nach Bedarf modifiziert oder verbessert werden. Zusätzlich können die Materialien, Formen, Abmessungen, Größen, Anordnungspositionen usw. der jeweiligen Komponenten in den oben erwähnten Ausführungsformen beliebig und nicht beschränkt sein, vorausgesetzt, dass die vorliegende Erfindung erreicht werden kann.
Zum Beispiel ist in den oben erwähnten Ausführungsformen In jedem der Beispiele die äußere Form der Schutzschicht 20 kreisförmig. Die äußere Form der Schutzschicht 20 kann jedoch andere Formen haben (zum Beispiel eine Ellipse, ein Polygon, usw.), vorausgesetzt, dass die oben erwähnte Beziehung zwischen der Dicke c des Abschnitts, wo die Dicke der Schutzschicht 20 am kleinsten ist, und dem Abstand D zwischen den Leitern erfüllt ist. Darüber hinaus kann ein Umhüllungselement zum Aufrechterhalten der verdrillten Form des verdrillten Doppelleiters 10, eine Zwischensubstanz zum Füllen des Innenraums zwischen dem verdrillten Doppelleiter 10 und der Schutzschicht 20 usw. dem elektrischen Kommunikationsdraht 1 bei Bedarf hinzugefügt werden.
Die Eigenschaften des elektrischen Kommunikationsdrahts 1 und des Kabelbaums 2 gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben sind, werden kurz zusammengefasst und in den folgenden Punkten (1) und (2) aufgelistet.

(1) Ein elektrischer Kommunikationsdraht (1), umfassend:
- eine verdrillte Doppelleitung (10) mit einem Paar Leiterkerndrähten (11), die spiralförmig gebündelt sind, und eine Schutzschicht (20), die aus Harz gebildet ist und zylindrisch einen äußeren Umfang der verdrillten Doppelleitung (10) bedeckt,
- wobei der verdrillte Doppelleiter (10) eine Innenfläche der Schutzschicht (20) kontaktiert, um seine relative Bewegung in Bezug auf die Schutzschicht (20) in der Richtung orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts (1) zu beseitigen, und
- wobei die Schutzschicht (20) so konfiguriert ist, dass sie ein spezifisches Verhältnis von 1 oder mehr aufweist, wobei das spezifische Verhältnis ein Verhältnis (c/D) einer Dicke (c) eines Abschnitts ist, in dem die Schutzschicht (20) die geringste Dicke in einem Querschnitt orthogonal zur axialen Linie des elektrischen Kommunikationsdrahts (1) aufweist, zu einem Abstand (D) zwischen den Zentren des Paares der Leiterkerndrähte (11).
(2) Kabelstrang (2), umfassend einen elektrischen Kommunikationsdraht (1), der in dem oben erwähnten Punkt (1) dargelegt ist, und einen oder mehrere elektrische Drähte, wobei der elektrische Kommunikationsdraht und der elektrische Draht zusammen gebündelt sind.

Bezugszeichenliste

1: elektrischer Kommunikationsdraht
2: Kabelbaum
10: verdrillter Doppelleiter
11: Leiterkerndraht
20: Schutzschicht
c: Dicke der Schutzschicht
D: Abstand zwischen den Leitern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017210791 [0001]
JP 2016045982 A [0005]

Claims

Elektrische Kommunikationsleitung, umfassend: eine verdrillte Doppelleitung mit einem Paar Leiterkemdrähten, die spiralförmig gebündelt sind, und eine Schutzschicht, die aus Harz gebildet ist und zylindrisch einen äußeren Umfang der verdrillten Doppelleitung bedeckt, wobei der verdrillte Doppelleiter eine Innenfläche der Schutzschicht kontaktiert, um seine relative Bewegung In Bezug auf die Schutzschicht in der Richtung orthogonal zu der Axiallinie des elektrischen Kommunikationsdrahts zu beseitigen, wobei die Schutzschicht so konfiguriert ist, dass sie ein spezifisches Verhältnis von 1 oder mehr aufweist, wobei das spezifische Verhältnis ein Verhältnis einer Dicke eines Abschnitts ist, in dem die Schutzschicht die geringste Dicke in einem Querschnitt orthogonal zur axialen Linie des elektrischen Kommunikationsdrahts aufweist, zu einem Abstand zwischen den Zentren des Paares der Leiterkerndrähte im Querschnitt.
Kabelbaum, der gebildet ist aus: dem elektrischen Kommunikationsdraht gemäß Anspruch 1; und einem oder mehreren elektrischen Drähten, wobei der elektrische Kommunikationsdraht und der elektrische Draht zusammen gebündelt sind.