TWM545343U - 多芯纜線 - Google Patents

Description

多芯纜線

本新型係關於多芯纜線。

多芯纜線，習知為在纜線內混合配置有同軸電線與絕緣電線者。(例如參考專利文獻1)

專利文獻1：日本特開2001-006443公報

有關如上述之多芯纜線，被要求要實現更高速訊號之傳送，同時將多芯纜線內所含之電線間之串音抑制在最小範圍。

本新型，目的為提供能實現高速訊號之傳送，同時能抑制絕緣電線間之串因及差動傳送電線對間之串音之多芯纜線。

本新型之多芯纜線，具備：至少兩對由兩條電線構成之電線對；至少兩條絕緣電線；以及護套，包覆上述電線對與上述絕緣電線之周圍；在與纜線之長度方向垂直的剖面中，上述電線對配置於同一圓周上；各上述電線對之間中，各絕緣電線以與上述電線對中之之一電線接觸之方式配置。

依據本新型，能提供一種能實現高速之差動訊號之傳送，同 時可抑制絕緣電線間之串音及差動傳送電線對間之串音之多芯纜線。

1‧‧‧多芯纜線

10A~10D‧‧‧同軸電線對(電線對之一例)

11‧‧‧同軸電線(差動傳送電線之一例)

12‧‧‧中心導體

13‧‧‧絕緣體

14‧‧‧外部導體

15‧‧‧外皮

21‧‧‧絕緣電線(21A：第一絕緣電線、21B：第二絕緣電線)

22‧‧‧導體

23‧‧‧外皮

30‧‧‧外皮(護套之一例)

31‧‧‧抗張力纖維

32‧‧‧填料

41‧‧‧抑制卷

42‧‧‧屏蔽層

圖1，係表示有關本新型之實施形態之多芯纜線之一例之剖面圖。

圖2A，係表示構成圖1之多芯纜線之絕緣電線間之串音之評估結果之圖表。

圖2B，係表示構成習知例之多芯纜線之絕緣電線間之串音之評估結果之圖表。

圖3A，係表示構成圖1之多芯纜線之同軸電線間之串音之評估結果之圖表。

圖3B，係表示構成圖1之多芯纜線之同軸電線間之串音之評估結果之圖表。

圖4，係有關圖2B及圖3B所表示之習知例之多芯纜線之剖面圖。

圖5A，係表示有關本新型之實施形態之多芯纜線之變形例之剖面圖。

圖5B，係表示有關本新型之實施形態之多芯纜線之另一變形例之剖面圖。

圖5C，係表示有關本新型之實施形態之多芯纜線之又一變形例之剖面圖。

[本新型之實施形態之說明]

首先，以條列方式說明本新型實施形態之內容。

本新型之實施形態之多芯纜線為：

(1)具備：至少兩對由兩條電線構成之電線對，；至少兩條絕緣電線；以及護套，包覆上述電線對與上述絕緣電線之周圍；在與纜線之長度方向垂直的剖面中，上述電線對配置於同一圓周上。

各上述電線對之間中，各絕緣電線以與上述電線對中之之一電線接觸之方式配置。

依據此構成，一對電線對可傳送差動傳送訊號。又，因在配置於同一圓周上之電線對間配置有絕緣電線，故可抑制絕緣電線間之串音及差動傳送電線對間之串音。再者，因絕緣電線與電線對(中之一電線)接觸，故電線對彼此分離且其距離穩定，能進一步抑制串音。

(2)較佳為於上述護套內側設有包覆上述電線對及上述絕緣電線之共用屏蔽層。

依據此構成，可實現無雜訊影響所導致之錯誤之正確之高速訊號傳送。又，亦不會受到來自外部機器之雜訊影響。

(3)較佳為，上述護套內側，設有包覆上述電線對及上述絕緣電線之抑制卷；上述抑制卷，與上述電線對及上述絕緣電線接觸。

依據此構成，當於電線對或絕緣電線上裝有共用屏蔽層(將金屬細線編組或橫捲繞者)時，不會有電線對之外皮或絕緣電線之絕緣層破損使其內部之導體露出的情形。因此，可防止在使用纜線時露出的導體與共用屏蔽層 接觸而產生火花。

(4)較佳為上述剖面中，在比上述電線對更靠纜線中心側之處配置有與上述至少兩條絕緣電線相異之絕緣電線。

依據此構成，可確保至少電線對與該等間之絕緣電線配置在圓周上，而可抑制偏斜。

(5)較佳為上述電線對，上述兩條電線一體地被遮蔽層包覆。因藉由遮蔽層而差動傳送訊號中不會有雜訊，故可實現高速訊號傳送。

(6)較佳為上述電線對為兩芯平行電線，構成該兩芯平行電線之各電線沿著上述多芯纜線之圓周方向並列。

依據此構成，可減小訊號之衰減量、差動訊號之偏斜及串音。

(7)較佳為構成上述電線對之上述兩條之電線均為同軸電線。

同軸電線，係因各線被遮蔽，故可實現差動傳送訊號中無雜訊之高速訊號傳送。

(8)較佳為各上述同軸電線，沿著上述多芯纜線之圓周方向並列。

依據此構成，可減小訊號之衰減量、差動訊號之偏斜及串音。

[本案新型之實施形態之詳細]

以下，參照圖式說明有關本新型之多芯纜線之例。有關本新型之多芯纜線，具有複數條電線對及複數條之絕緣電線。電線對係用於傳送差動傳送訊號。

如圖1所示，本實施形態之多芯纜線1，係在最外層之外皮30(護套之 一例)之內側，具有高速訊號傳送用之複數條同軸電線11(差動傳送電線之一例)及低速訊號傳送用或電力供給用之複數條(至少兩條)之絕緣電線21。

此多芯纜線1，係為了適用於差動傳送用途，而兩條一組地收容有同軸電線11。於本例之多芯纜線1內，作為由一對同軸電線11所構成之同軸電線對，收容有同軸電線對10A、同軸電線對10B、同軸電線對10C及同軸電線對10D等四對。各自成對之同軸電線11彼此(例如同軸電線對10A之同軸電線11彼此)較佳為接近配置。此外，構成一對之同軸電線11較佳為不彼此撚線。

各同軸電線11，具有中心導體12被絕緣體13包覆，於絕緣體13外周配置有外部導體14，外部導體14周圍被外皮15包覆之同軸構造。同軸電線11，為了執行高速數位傳送，較佳為較AWG(American Wire Gauge)28號細者，在本例中，例如使用AWG28號~40號之細徑同軸電線(導體剖面積為0.098mm²~0.004mm²)。

作為中心導體12，使用例如軟銅線或銅合金線(亦可鍍錫或鍍銀)之單線，或使用複數條經撚合之撚線。在本例中，作為中心導體12，能使用例如撚合有鍍錫軟銅線之撚線。中心導體12之外徑，例如為0.09mm~0.4mm。

絕緣體13，例如使用聚乙烯或氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)等構成之氟樹脂或聚甲基戊烯，絕緣體13，係藉由將此種樹脂材料壓出成形至中心導體12周圍而形成。絕緣體13之外徑，係例如0.2mm~1.0mm。

外部導體14，例如將複數條金屬細線以橫捲繞方式配置於 絕緣體13之外周(以螺旋狀方式捲繞)來形成。金屬細線可使用軟銅線或合金線，有鍍敷亦可。外部導體14，例如可將鍍錫軟銅線在捲繞角度(相對於同軸電線11之中心軸線之角度)例如5度以上10度以下之範圍橫捲繞。藉由使鍍錫軟銅線之捲繞角度成為5度以上10度以下之範圍，即可充分抑制同軸電線11中之衰減量之增加。

又，外皮15，係藉由將聚乙烯或聚氯乙烯(PVC)或FEP等氟樹脂壓出被覆於外部導體14，或將樹脂帶(例如聚對苯二甲酸乙二酯)捲繞於外部導體14之外周來形成。外皮15之外徑，係例如0.3mm~1.2mm。

又，於多芯纜線1收容有複數條(本例中為7條)之絕緣電線21。本實施形態中，複數條(本例中為7條)之絕緣電線21中之一部分(以下稱為第一絕緣電線21A)分別配置於同軸電線10A~10D彼此之間。第一絕緣電線21A，係以與各同軸電線對10A~10D中之一同軸電線11接觸之方式配置。又，與第一絕緣電線21A相異之複數條絕緣電線21(以下稱為第二絕緣電線21B)配置於以同軸電線對10A~10D與第一絕緣電線21A形成之圓之內部。

絕緣電線21A、21B係均為由外皮23包覆導體22之電線。

導體22，由單線或撚線所形成。導體22之外徑，例如為0.15mm~0.8mm。又，包覆導體22之外皮之材料，較佳為使用聚乙烯或聚氯乙烯或FEP等氟樹脂，外皮23之外徑，例如為0.25mm~1.2mm。如圖1所示，雖第一絕緣電線21A之徑較第二絕緣電線21B小，但依照多芯纜線1所含之同軸電線11之外徑或數量之不同，第一及第二絕緣電線21A、21B之外徑或數量可適當調整。

在具有由兩條一組之同軸電線11所構成之四對同軸電線對10A~10D與複數條絕緣電線21A、21B之多芯纜線1，在與纜線之長度方向垂直的剖面(圖1之剖面)中，四對同軸電線對10A~10D配置於同一圓周上。同軸電線11，較佳為其中心導體12配置於上述圓周上。可容許因製造上之誤差或使用中之電線之移動使中心導體12從上述圓周上些微偏移。又，亦可允許配置同軸電線11之上述圓些微成為橢圓形狀。於四對同軸電線對10A~10D之間，各配置一條第一絕緣電線21A。各第一絕緣電線21A，以與相鄰之同軸電線對10A~10D之同軸電線11、亦即各同軸電線對10A~10D中之一同軸電線11接觸之方式配置。圖1之剖面中，較佳為從多芯纜線之中心至各絕緣電線21A之距離相等。

在以同軸電線對10A~10D與第一絕緣電線21A形成之圓之內部，配置有複數條第二絕緣電線21B。藉由第二絕緣電線21B，可確保同軸電線對10A~10D與該等間之第一絕緣電線21A配置在同一圓周上，可抑制偏斜。

於如此配置之同軸電線對10A~10D或絕緣電線21A、21B之間隙，配置有由多數條醯胺纖維所構成之抗張力纖維31或由短纖維線等構成之填料32。

本實施形態中，構成各同軸電線對10A~10D之同軸電線11不彼此撚合，而將四對同軸電線對10A~10D與第一及第二絕緣電線21A、21B和抗張力纖維31等一起撚合成螺旋狀並集合(即為層撚方式)。若如習知一般，以同軸電線彼此撚合之所謂對撚方式來構成同軸電線對，則容易使同軸電線11間之串音增加。

於以層撚方式集合之同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A、21B之周圍捲繞有抑制卷41，藉此，同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A、21B之配置不會崩解地被捆束。

又，同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A、21B，係透過抑制卷41並藉由共用屏蔽層42包覆其周圍。而此共用屏蔽層42之更外周側係被外皮30包覆。

抑制卷41，例如使用導電性樹脂帶。構成此導電性樹脂帶之樹脂帶，係以耐熱性、耐磨損性等優異之聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等氟系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂等聚酯系樹脂或聚乙烯(PE)等形成。作為抑制卷41使用之導電性樹脂帶，為使其具有導電性，在構成樹脂帶之樹脂中以碳等導電性物質分散於帶整體之方式混入。此抑制卷41，係形成為具有既定厚度之膜狀，抑制卷41之捲繞方向，係可與同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A、21B一併撚合並集合時之撚合方向為同一方向，亦可為反方向。此外，亦可使用銅箔或鋁箔等構成之金屬帶來作為抑制卷41。

如上述，藉由設置抑制卷41，而在同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A之周圍製作共用屏蔽層42時，不會有同軸電線對10A~10D或絕緣電線21A之外皮23破損使其內部之導體14、22露出的情形。若此等導體14、22露出而與共同屏蔽層接觸，則有可能使多芯纜線在使用時產生火花。抑制卷41若為金屬帶，便不易受到送至多芯纜線1外之機器(外部機器)或來自外部機器之雜訊影響。又，若抑制卷41為導電性帶，則可減少訊號之衰減量。

共同屏蔽層42，係將金屬細線橫捲繞或編組構成。共同屏蔽層42，係將例如外徑0.03mm~0.08mm之鍍錫軟銅線編組而構成。藉由共同屏蔽層42，由於在同軸電線對10A~10D傳播之訊號不會有雜訊，而可實現無雜訊影響所導致之錯誤之正確之高速訊號傳送。又，亦不會受到送至外部機器之雜訊影響。

又，外皮30係例如由聚氯乙烯或聚烯系樹脂等形成。外皮30之外徑係例如2.0mm~6.0mm。

為了製造如此構成之本實施形態之多芯纜線1，首先，在纜線1之橫剖面中心部配置複數條(本例中為3條)之第二絕緣電線21B。又，在此第二絕緣電線21B之周圍，將四對同軸電線對10A~10D配置於同一圓周上。此時，係於同軸電線對10A~10D同一圓周上且於同軸電線10A~10D之間分別將一條第一絕緣電線21A配置成與同軸電線11接觸。又，在同軸電線對10A~10D或絕緣電線21A、21B之間隙配置抗張力纖維31或填料32。其後，將同軸電線對10A~10D及絕緣電線21A、21B和抗張力纖維31或填料32一併撚合。其次，將抑制卷41捲繞於以上述方式撚合後之物周圍，並且藉由共同屏蔽層42將其外周包覆。最後，將外皮30壓出並被覆於此共同屏蔽層42之外周。

依據本實施形態之構成，可藉由同軸電線對10A~10D各自之電線對傳送差動傳送訊號。又，因在配置於同一圓周上之同軸電線對10A~10D之間配置有絕緣電線21A，故可抑制絕緣電線21A間之串音及差動傳送電線對(同軸電線對10A~10D)間之串音。進而，因第一絕緣電線21A與各同軸電線對10A~10D中之一電線11接觸，故同軸電線對10A~10D彼 此分離且其距離穩定，能進一步抑制串音。

(實施例)

作為實施例之例1，係使用圖1所示之多芯纜線，執行絕緣電線間及同軸電線對間之串音之評估試驗。該評估試驗中，準備3條圖1所示之多芯纜線，針對各纜線執行串音之評估。其結果示於圖2A及圖3A。

另一方面，作為比較例之例2，為包含複數個同軸電線對及複數條絕緣電線之多芯纜線，使用於相鄰之同軸電線對間無配置絕緣電線之多芯纜線，執行絕緣電線間與同軸電線對間之串音之評估試驗。該評估試驗中，準備3條圖4所示之多芯纜線，執行針對各纜線之串音之評估。其結果示於圖2B及圖3B。圖4，係圖2B及圖3B所示之例2(比較例)之多芯纜線100之剖面圖。多芯纜線100中，在配置於同一圓周上之複數個同軸電線對110A~110D之間無配置絕緣電線121。絕緣電線對121係收容於以同軸電線對110A~110D形成之圓周之內側。

如圖2A及圖2B所示，例1中，絕緣電線間之串音在100MHz~500MHz之頻帶中為-30~-50dB左右。另一方面，例2中，絕緣電線間之串音在同一頻帶中為-20~-40dB左右。如此，可確認藉由使用上述實施形態之多芯纜線能抑制絕緣電線間之串音。

又，如圖3A及圖3B所示，例1中，同軸電線對間之串音在100MHz~500MHz之頻帶中為-50~-80dB左右。另一方面，例2中，同軸電線對間之串音在同一頻帶中為-30~-60dB左右。如此，可確認藉由使用上述實施形態之多芯纜線亦能抑制同軸電線對間之串音。

以上，雖參照了詳細且特定之實施態樣說明了本新型，但對 於本新型所屬技術領域中具有通常知識者可知，在不脫離本新型之精神與範圍下可加入各種變更或修正。又，上述說明之構成構件之數量、位置、形狀等不限定為上述實施形態，在實施本新型時可變更為合適之數量、位置、形狀等。

上述實施形態之多芯纜線1中，同軸電線對10A~10D及絕緣電線21之數量或配置，並不限定於本實施形態。只要在多芯纜線中收容至少兩對同軸電線對、至少兩條絕緣電線即可。

多芯導線，例如亦可為圖5A~圖5C所示之變形例般之配置關係。

如圖5A及圖5B所示之多芯纜線1A、1B，亦可為在同軸電線對10A~10D之間並列配置兩條第一絕緣電線21A之構成。此等多芯纜線1A、1B係使用在不須考慮串音時之用途。

又，如圖5B所示，配置在同軸電線對10A~10D之間之第一絕緣電線21A之外徑，可較同軸電線11大。此大徑之絕緣電線21A係供給電流之給電線，不須考慮與其他電線之串音。粗徑之絕緣電線21A，相較於其他絕緣電線，雖在圖5B之剖面中中心導體之位置較接近多芯纜線1B之中心，但只要係絕緣電線21A中心導體會配置在配置同軸電線對10A~10D之圓周上之程度，則可容許此偏移。只要粗徑之絕緣電線21A接觸於相鄰接之同軸電線11及抑制卷41，可視為與同軸電線11位在同一圓周上。

再者，如圖5C所示之多芯纜線1C，藉由收容於以配置在同一圓周上之同軸電線對10A~10D形成之圓之內部之第二絕緣電線21B，亦可為配置於構成同軸電線對10A~10D之同軸電線11之間之構成。

又，上述實施形態中，多芯纜線1所含之差動訊號傳送用之電線對雖使用由一對同軸電線11所構成之同軸電線對10A~10D，但並不限於此例。例如，差動訊號傳送用(高速訊號傳送)之電線對，亦可使用將兩條絕緣電線撚合成對並屏蔽其周圍之稱為STP(Shielded Twisted Pair)之雙絞纜線、或不將兩條絕緣電線撚合而以平行之狀態成對並屏蔽其周圍之兩芯平行(twinax)電線。在使用STP之情況，只要在圖1之剖面中各STP之中心視為在同一圓周上即可。在使用兩芯平行電線之情況，與圖1所示之同軸電線11之配置同樣地，較佳為構成兩芯平行電線之各電線沿著多芯纜線之圓周方向排列配置，並與其他兩芯平行電線及絕緣電線層撚合。藉此，構成多芯纜線之電線位置不易偏移，可減小訊號之衰減量、差動訊號之偏斜及串音。

此外，同軸電線之特徵為，在使纜線反覆彎折的情況下斷裂之可能性低。另一方面，STP及兩芯平行電線之特征為偏斜值小。

可依據纜線之使用環境不同，活用各線(同軸電線、STP、兩芯平行電線)之長處來決定差動訊號傳送用之電線對所採用之電線

本申請案係依據2015年6月4日提申之日本專利特願2015-113750者，在此參照採用其內容。

1‧‧‧多芯纜線

10A~10D‧‧‧同軸電線對

11‧‧‧同軸電線

12‧‧‧中心導體

13‧‧‧絕緣體

14‧‧‧外部導體

15‧‧‧外皮

21‧‧‧絕緣電線

21A‧‧‧第一絕緣電線

21B‧‧‧第二絕緣電線

22‧‧‧導體

23‧‧‧外皮

30‧‧‧外皮

31‧‧‧抗張力纖維

32‧‧‧填料

41‧‧‧抑制卷

42‧‧‧屏蔽層

Claims (8)

1. 一種多芯纜線，具備：至少兩對由兩條電線構成之電線對；至少兩條絕緣電線；以及護套，包覆上述電線對與上述絕緣電線之周圍；在與纜線之長度方向垂直的剖面中，上述電線對配置於同一圓周上；各上述電線對之間中，各絕緣電線以與上述電線對中之一電線接觸之方式配置。
2. 如申請專利範圍第1項之多芯纜線，其中，於上述護套內側設有包覆上述電線對及上述絕緣電線之共用屏蔽層。
3. 如申請專利範圍第2項之多芯纜線，其中，於上述護套內側設有包覆上述電線對及上述絕緣電線之抑制卷；上述抑制卷，係與上述電線對及上述絕緣電線接觸。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之多芯纜線，其中，上述剖面中，在比上述電線對更靠纜線中心側之處配置有與上述至少兩條絕緣電線相異之絕緣電線。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之多芯纜線，其中，於上述電線對，係上述兩條電線一體地被遮蔽層包覆。
6. 如申請專利範圍第5項之多芯纜線，其中，上述電線對為兩芯平行電線，構成該兩芯平行電線之各電線沿著上述多芯纜線之圓周方向並列。
7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之多芯纜線，其中，構成上述電線對之上述兩條電線均為同軸電線。
8. 如申請專利範圍第7項之多芯纜線，其中，各上述同軸電線，沿著上述多芯纜線之圓周方向並列。