CN102318014A - 传输线缆 - Google Patents

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Abstract

本发明的传输线缆，其具有双绞信号线、多个信号线对以及电源线对，从垂直于双绞信号线、多个信号线对以及电源线对的长度方向的截面观察时，所述双绞信号线、所述多个信号线对以及所述电源线对以所述多个信号线对及所述电源线对包围所述双绞信号线的周围的方式而被束起来。

Description

传输线缆
技术领域
本发明涉及遵循新一代通用串行总线(以下，称之为USB)用标准即USB3.0标准的传输线缆。
本发明基于2009年2月16日向日本申请的特愿2009-032925号请求优先权，并将其内容引用至此。
背景技术
USB是用于对以个人电脑为首的电子设备与周边设备之间进行连接的数据传输电路标准之一，使设备彼此的连接变得容易。如今，与被广泛应用的USB2.0标准相比，实现更高速的通信速度的USB3.0标准，被制定为新一代的标准。
以USB3.0标准制定的传输线缆，具备如下的结构。
根据下述非专利文献1，USB2.0标准用线缆，采用一对UTP(Unshielded Twist Pair，非屏蔽双绞信号线)线缆和电源线对，其中该电源线对由电源线及地线构成。对此，如图6所示，在USB3.0标准用线缆中，除了在USB2.0标准用线缆中采用的一对UTP线缆2和电源线对4以外，还具备两对SDP(Shielded Differential Pair，有遮蔽差分信号对线)线缆9。该两对SDP线缆9分别作为发送专用SDP线缆及接收专用SDP线缆而使用。如此，通过分离发送和接收，谋求传输的高效化。
提出了作为SDP线缆而使用具有漏极线的STP(Shielded TwistPair、屏蔽双绞线)线缆的方案。尤其，在USB3.0用线缆中，配置用于填充UTP线缆等双绞信号线2和电源线对4之间的空间的隔垫物6。通过如下方式构成USB3.0线缆，即将这些线缆束起来后，在其外周上用金属箔或金属导体的编织物等形成屏蔽部7，进一步将其外周用外皮8被覆。即，USB3.0标准用线缆11是具有将截面形状相互不同的多条线缆缠成一条线缆的组合结构的传输线缆。
例如，下述专利文献1及下述专利文献2中，记载有现有的传输线缆，该传输线缆具有将有相互不同截面形状的多条线缆彼此绞在一起的组合结构。
然后，公开了如下的传输线缆，即，在传输线缆的中心，通过配置隔垫物或下述专利文献2记载的耐张力部件，即使截面形状相互不同，也能够将各线缆彼此稳定地配置的传输线缆，其中，隔垫物并非下述专利文献1中记载的信号线。
专利文献1：日本特开2002-216550号公报；
专利文献2：日本特开平11-162268号公报。
非专利文献1：日経エレクトロニクス2008年10月06日号“姿を現したUSB3.0”，日経BP社，p.83～92；
非专利文献2：USB 3.0 Specification，2008年11月12日，网址：<URL：http://www.usb.org/developers/docs/>。
但是，如图6所示的遵循典型的USB3.0标准的传输线缆11，是将不同截面形状的线缆2、4及9彼此绞在一起的组合结构。因此，即使将用于填充空间10的多个隔垫物6***其中，各个线缆的位置也无法稳定，内部的线缆的局部将受较大的负荷，存在线缆断裂之虑。在一对STP线缆9中的一条绝缘线断裂的情况下，由于该一对STP线缆9的平衡被破坏而增大偏斜(skew)，因此存在衰减特性恶化之虑。另外，对于UTP线缆2，由于在绝缘线断裂的部分中阻抗降低，因此还会存在发生阻抗失配之虑。
另外，由于线缆的位置不稳定，存在由于传输线缆11的整体截面形状并非正圆而外观不佳之虑。另外，如上述专利文献1及上述专利文献2那样，在传输线缆的中心配置了非信号线的隔垫物时，存在传输线缆的外径变大之虑。
发明内容
本发明是鉴于上述事实而作出的，其目的在于提供一种传输线缆，使其可防止由线缆断裂引起的衰减特性的恶化。
本发明为了解决上述问题，从而实现上述目的采用了如下的方案。即：
(1)本发明的传输线缆，其具有双绞信号线、多个信号线对以及电源线对，从垂直于所述双绞信号线、所述多个信号线对以及所述电源线对的长度方向的截面观察时，所述双绞信号线、所述多个信号线对以及所述电源线对以所述多个信号线对及所述电源线对包围所述双绞信号线的周围的方式而被束起来。
根据上述(1)中记载的传输线缆，由于构成传输线缆的多个信号线对及电源线对以平衡较佳地配置而成，从而传输线缆内在局部上不会受大负荷，因此可防止这些信号线对及电源线对断裂。
(2)在上述(1)中记载的传输线缆中，还可以采用如下结构，即，对于所述双绞信号线，设置有夹持该双绞信号线之间的接点的一对第一隔垫物；所述双绞信号线及所述一对第一隔垫物被绞成四芯线组。
根据上述(2)中记载的传输线缆，由于通过设置一对第一隔垫物而使双绞信号线的截面形状更加近似正圆，因此可将多个信号线对及电源线对更加平衡地配置，可更加可靠地防止这些信号线及电源线断裂。
(3)在上述(1)中记载的传输线缆中，还可以采用如下结构，即，在所述各信号线对和所述电源线对之间、以及所述各信号线对彼此之间配置有第二隔垫物。
根据上述(3)中记载的传输线缆，通过配置第二隔垫物，可将多个信号线对及电源线对更加平衡地配置，因此可更加可靠地防止这些信号线对及电源线对的断裂。
(4)在上述(1)中记载的传输线缆中，所述各信号线对还可以是双芯线缆。
根据上述(4)中记载的传输线缆，可缩小将双绞信号线、多个双芯线缆以及电源线对束起来的组合体的外径。
(5)在上述(1)中记载的传输线缆中，所述各信号线对还可以是STP线缆。
根据上述(5)中记载的传输线缆，由于可以无需在其线缆中心配置隔垫物，可缩小传输线缆的外径。
(6)在上述(1)中记载的传输线缆中，可采用如下结构，即，所述双绞信号线为构成USB2.0标准用UTP线缆的双绞信号线；所述传输线缆为遵循USB3.0标准的USB线缆。
根据上述(6)中记载的传输线缆，可适用于遵循USB3.0标准的USB线缆。
根据本发明的传输线缆，可提供能够防止由其断裂引起的衰减特点的恶化，且遵循USB3.0标准的USB线缆。
附图说明
图1为表示涉及本发明第一实施例的传输线缆的图，且为从垂直于其轴线的截面观察时的截面图。
图2为表示涉及该实施方式的第一变形例的传输线缆的图，且为与图1相应的截面图。
图3为涉及该实施方式的第一变形例的传输线缆的示意图，且为与图1相应的截面图。
图4为涉及本发明第二实施例的传输线缆的示意图，且为从垂直于其轴线的截面观察时的截面图。
图5为涉及该实施方式的变形例的传输线缆的示意图，且为与图4相应的截面图。
图6为遵循典型的USB3.0标准的传输线缆的示意图，且为从垂直于其轴线的截面观察时的截面图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的传输线缆的各实施方式。
本发明，并非仅限于以下的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可进行各种变更。
<第一实施方式>
图1为表示涉及本发明第一实施方式的传输线缆1的结构的截面图。传输线缆1为遵循USB3.0标准的线缆。
传输线缆1具备如下结构，即，在如下组合结构上缠上屏蔽材料7，进一步将其外周用外皮8被覆，其中，该组合结构由外径不同的双绞信号线2、两对信号线对3、电源线对4、以及配置于两对信号线对3和电源线对4之间的三条第二隔垫物6构成。
双绞信号线2具有一对信号线21，另外，信号线对3具有一对信号线31。各信号线21被绝缘保护层22所被覆，另外，信号线31被绝缘保护层33所被覆。同样地，构成电源线对4的电源线41及地线42，也分别被绝缘保护层43所被覆。
屏蔽材料7将双绞信号线2、两对信号线对3、电源线对4、以及三条第二隔垫物6在这些部件的全长上进行被覆。屏蔽材料7中采用了金属导体编织物等。
外皮8被覆在屏蔽材料7的外周。作为外皮8的材料，可列举聚氯乙烯(PVC)、耐燃聚乙烯(FRPE)或改性PPE等。作为外皮8的材料，只要是具有电绝缘特性的材料即可，不仅限于上述材料。
双绞信号线2是将一对信号线21分别用绝缘保护层22被覆后绞在一起的结构。
该双绞信号线2配置于垂直于传输线缆1的长度方向的截面的大约中心位置。双绞信号线2无需一定要准确地配置于传输线缆1的中心，如同从上述截面观察时，只要双绞信号线2的一部分重叠在传输线缆1的中心点即可。
双绞信号线2中使用的信号线的尺寸为，优选在AWG28～AWG34范围内的线缆。另外，所谓AWG是美国线规(American Wire Gauge)的简称，是在同轴线缆业界广泛采用的标准。
在双绞信号线2的外周，以包围双绞信号线2的方式，配置有两对信号线对3和电源线对4，其中电源线对4由电源线41及地线42构成。
信号线对3具有一对信号线31和沿这些信号线31配置的漏极线32。各个信号线31通过绝缘保护层33而被绝缘。漏极线32及被绝缘保护层33所被覆的信号线31，被卷绕成一条，进而被屏蔽材料34所被覆。
信号线3优选为将信号线平行地束起来的双芯(twinax)线缆，但是也可以是双绞线的STP线缆。
信号线对3中使用的信号线的尺寸为，优选AWG28～AWG34范围内的线缆。
由电源线41及地线42构成的电源线对4，相对于两对信号线对3配置于最远离的位置，从而与双绞信号线2邻接。而且，电源线对4上，与其他线缆一同被屏蔽材料7卷绕，从而与该屏蔽材料7邻接。
电源线41及地线42的尺寸为，优选AWG20～AWG28范围内的线缆。
两对信号线对3之间，配置有截面为圆形的线状的第二隔垫物6。同样地，在电源线对4和一个信号线对3之间，以及电源线对4与另一个信号线对3之间也配置有第二隔垫物6。这三条第二隔垫物上，与其他线缆一同被屏蔽材料7卷绕，从而与该屏蔽材料7邻接。
第二隔垫物6填充在配置于双绞信号线2的外周的电源线对4和两对信号线对3之间产生的空间。通过配置该第二隔垫物6，传输线缆1配置成，以双绞信号线2为中心，而电源线对4、两对信号线对3以及三条第二隔垫物6呈近圆形截面。另外，电源线对4、两对信号线对3以及三条第二隔垫物6被屏蔽材料7卷绕，而与该屏蔽材料7邻接。
在构成传输线缆1的线缆中，除了双绞信号线2以外，两对信号线对3、电源线对4以及三条第二隔垫物6被配置成将双绞信号线2配置在中心、且以螺旋状包覆其周边。
第二隔垫物的外径为0.55mm～0.80mm，其材质为聚丙烯(PP)，但是只要是能够达到同样的效果的材质，则不仅限于该构成。
通过将双绞信号线2配置于传输线缆1的线缆中心，从而在双绞信号线2的周围配置两对信号线3及电源线对4时，由于配置的平衡变佳，传输线缆1在局部上不会受到较大的负荷，因此可防止这些线缆断裂。
通过在信号线对3和电源线对4之间、以及两对信号线对3之间配置第二隔垫物6，来可更可靠地防止信号线对3断裂。
通过在信号线3中使用平行地束起来的双芯线缆而非双绞线，可更加缩小将一对双绞信号线2、两对双芯线缆以及电源线对4束起来的组合体的外径。通过缩小组合体的外径，还可以减少作为屏蔽材料7的金属导体的编织物、外皮8中使用的材料的量。
另外，双芯线缆，由于一对信号线相互平行地配置，因此与双绞信号线相比易于缩小变形。
另外，由于双芯线缆是信号线笔直的线缆，因此完成的传输线缆1的每个单位长度中的信号线的长度，与绞在一起的线缆相比变短。因此，可减少所使用的导体的量。
另外，由于在传输线缆1的线缆中心不用配置隔垫物，所以可缩小线缆的外径。
图2为显示涉及该实施方式的第一变形例的传输线缆的截面图。
该第一变形例中，两对信号线对3都以构成外周的面中更为平坦的面35与屏蔽材料7的内周面接触的方式配置。而，两对信号线对3的外周面中位于与面35相反一侧的面36与双绞信号线2接触。
根据此结构，构成传输线缆1的各个线缆，由于能够更加平衡地配置，因此可防止这些线缆断裂。
图3为显示涉及该实施方式的第二变形例的传输线缆的截面图。
该第二变形例中，两对信号线对3都以构成外周的面中更为平坦的面35与双绞信号线2接触的方式配置。然后，构成两对信号线对3的外周的面中位于与面35相反一侧的面36与屏蔽材料7的内周面接触。
根据此结构，构成传输线缆1的各个线缆，由于能够更加平衡地配置，因此可防止这些线缆断裂。
<第二实施方式>
图4为显示涉及本发明第二实施方式的传输线缆1A的结构的截面图。
涉及本实施方式的传输线缆1A中，对于配置于中心的双绞信号线2，以两条第一隔垫物23夹持双绞信号线2的接点的方式沿双绞信号线2配置。两条信号线21和两条第一隔垫物22共计4条绞合在一起被绞成四芯线组(quad)。
第一隔垫物的外径为0.55mm，其材质为聚丙烯(PP)。
除此之外的构成与上述第一实施方式的构成相同，双绞信号线2配置于垂直于传输线缆1的长度方向的截面的大约中心的位置，在其周围将信号线对3和电源线对4以螺旋状配置。信号线对3优选为将信号线平行地束起来的双芯线缆，但是也可以使用双绞线方式的STP线缆。
通过在双绞信号线2上添加2条第一隔垫物23形成四芯线组方式，使双绞信号线2的截面形状更加近似于正圆。因此，在双绞信号线2的周围配置两对信号线对3及电源线对4的时候，可更加平衡地配置，可更加可靠地防止信号线的断裂。
另外，两对信号线对3都以构成外周的面中更为平坦的面35与屏蔽材料7的内周面邻接的方式配置。然后，两对信号线对3的外周面中位于与面35相反一侧的面36与双绞信号线2邻接。
根据此结构，构成传输线缆1的各个线缆，由于能够更加平衡地配置，因此可更可靠地防止这些线缆断裂。
图5为显示涉及该实施方式的变形例的传输线缆的截面图。
该变形例中，两对信号线对3都以构成外周的面中更为平坦的面35与双绞信号线2邻接的方式配置。然后，构成两对信号线对3的外周的面中位于与面35相反一侧的面36与屏蔽材料7的内周面邻接。
根据此结构，构成传输线缆1的各个线缆，由于能够更加平衡地配置，因此可更加可靠地防止这些线缆断裂。
根据本发明的传输线缆，可提供能够防止由其断裂引起的衰减特点的恶化，且遵循USB3.0标准的USB线缆。
附图标记说明：
1：传输线缆
2：双绞信号线
21：信号线
22：绝缘保护层
23：第1隔垫物
3：信号线对
31：信号线
32：漏极线
33：绝缘保护层
4：电源线
41：电源线
42：地线
43：绝缘保护层
6：第2隔垫物
7：屏蔽材料
8：外皮
9：STP线缆
10：空间
11：传输线缆

Claims (6)

1.一种传输线缆，其特征在于，其具有双绞信号线、多个信号线对以及电源线对，从垂直于所述双绞信号线、所述多个信号线对以及所述电源线对的长度方向的截面观察时，所述双绞信号线、所述多个信号线对以及所述电源线对以所述多个信号线对及所述电源线对包围所述双绞信号线的周围的方式而被束起来。
2.根据权利要求1所述的传输线缆，其特征在于，
对于所述双绞信号线，设置有夹持该双绞信号线之间的接点的一对第一隔垫物；
所述双绞信号线及所述一对第一隔垫物被绞成四芯线组。
3.根据权利要求1所述的传输线缆，其特征在于，所述各信号线对和所述电源线对之间、以及所述各信号线对彼此之间配置有第二隔垫物。
4.根据权利要求1所述的传输线缆，其特征在于，所述各信号线对为双芯线缆。
5.根据权利要求1所述的传输线缆，其特征在于，所述各信号线对为STP线缆。
6.根据权利要求1所述的传输线缆，其特征在于，
所述双绞信号线为构成USB2.0标准用UTP线缆的双绞信号线；
所述传输线缆为遵循USB3.0标准的USB线缆。
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