CN104008816A - 多芯线缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多芯线缆及其制造方法，该多芯线缆具有多根绝缘电线和多根同轴电线，能够实现线缆外径的小型化，并且，能够防止线缆内的多根同轴电线的位置偏离。多芯线缆（10）具有：第一绝缘电线（21）；比第一绝缘电线更细径的第二绝缘电线（25）；同轴电线对（11A、11B、11C、11D），其包含偶数组配成一对的同轴电线（11）；以及护套（30），其包覆第一绝缘电线、第二绝缘电线及同轴电线对（11A、11B、11C、11D）的周围，在与线缆的长度方向垂直的截面中，第一绝缘电线及同轴电线对（11A、11B、11C、11D）在同一圆周上彼此接近地配置，在由于第一绝缘电线及同轴电线对（11A、11B、11C、11D）的配置而形成的圆的内部，配置有第二绝缘电线。

Description

多芯线缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有多根绝缘电线和多根同轴电线的多芯线缆及其

制造方法。

背景技术

作为使用了同轴电线的多芯线缆，已知多根同轴电线配置在线缆横截面中的同一圆周上的结构（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本专利4110382号公报

如专利文献1所示，即使是多根同轴电线配置在同一圆周上的设计，在将同轴电线一起进行了绞合时，也存在各同轴电线从期望的位置偏离的情况。如果发生同轴电线的位置偏离，则在将多芯线缆的端部与连接器等被连接部件连接时，需要用于对同轴电线的位置进行整理的整线作业，导致多芯线缆的末端处理繁杂化和高成本化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多芯线缆及其制造方法，该多芯线缆具有多根绝缘电线和多根同轴电线，能够实现线缆外径的小型化，并且，能够防止线缆内的多根同轴电线的位置偏离。

本发明的多芯线缆，其特征在于，具有：

第一绝缘电线；

比所述第一绝缘电线更细径的第二绝缘电线；

同轴电线对，其包含偶数组配成一对的同轴电线；以及

护套，其包覆所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对的周围，

在与线缆的长度方向垂直的截面中，所述第一绝缘电线及所述同轴电线对在同一圆周上彼此接近地配置，

在由于所述第一绝缘电线及所述同轴电线对的配置而形成的圆的内部，配置有所述第二绝缘电线，

将所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对一起绞合。

在本发明的多芯线缆中，也可以构成为，所述第一绝缘电线在所述同一圆周上以等间隔分离配置，

所述同轴电线对配置在分离配置的所述第一绝缘电线之间。

在本发明的多芯线缆中，也可以构成为，所述同轴电线各自由中心导体、绝缘体、外部导体及外皮构成，

所述绝缘体由含有0.15～0.35wt%炭黑的氟树脂构成。

另外，本发明的多芯线缆的制造方法，其特征在于，

在与线缆的长度方向垂直的截面中，将第一绝缘电线和同轴电线对在同一圆周上彼此接近地配置，其中，该同轴电线对包含偶数组配成一对的同轴电线，

在由于所述第一绝缘电线及所述同轴电线对的配置而形成的圆的内部，配置比所述第一绝缘电线更细径的第二绝缘电线，

将所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对一起绞合，

将绞合后的所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对的周围由护套包覆。

在本发明的多芯线缆的制造方法中，也可以构成为，在将所述第一绝缘电线和所述同轴电线对配置在同一圆周上时，将所述第一绝缘电线在所述同一圆周上以等间隔分离配置，将所述同轴电线对配置在分离配置的所述第一绝缘电线之间。

发明的效果

根据本发明，通过将第二绝缘电线收容在由配置在同一圆周上的同轴电线对及第一绝缘电线形成的圆的内部，从而能够高效地将电线组配置在狭窄空间中。因此，能够实现多芯线缆小型化。另外，由于配置在同一圆周上的各同轴电线彼此接近地配置，因此，不会发生位置偏离。因此，多芯线缆的末端处理变得容易，能够抑制加工成本。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的多芯线缆的一个例子的剖视图。

图2是表示现有多芯线缆的一个例子的剖视图。

标号的说明

10：多芯线缆，11：同轴电线，11A、11B、11C、11D：同轴电线对，12：中心导体，13：绝缘体，14：外部导体，15：外皮，21（21A、21B）：绝缘电线（第一绝缘电线），22：导体，23：外皮，25（25A、25B、25C、25D）：绝缘电线（第二绝缘电线），26：导体，27：外皮，30：外皮，31：抗张力纤维，41：按压卷绕部，42：屏蔽层

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明涉及的多芯线缆及其制造方法的实施方式的例子。

如图1所示，本实施方式涉及的多芯线缆10在作为最外层的外皮30（护套）的内侧，具有高速传送用的多根同轴电线11和电力供给用或低速信号用的多根绝缘电线21、25。

为了使该多芯线缆10适合于差动传送用途，将同轴电线11以两根为一组进行收容。在本例的多芯线缆10中，作为包含偶数组配成一对的同轴电线11的偶数个同轴电线对，收容有同轴电线对11A、同轴电线对11B、同轴电线对11C及同轴电线对11D这四对。优选各对的同轴电线11（例如，同轴电线对11A的同轴电线11之间）之间彼此接近地配置。另外，作为多芯线缆10中的绝缘电线21、25，收容有绝缘电线21A、21B及绝缘电线25A、25B、25C、25D。在偶数对的同轴电线对11A～11D中所包含的同轴电线11的根数优选为4根至16根左右，绝缘电线21的根数优选2根至6根左右，绝缘电线25的根数优选4根至9根左右。

各同轴电线11的结构为，以绝缘体13包覆中心导体12，在绝缘体13的外周配置有外部导体14，以外皮15包覆该外部导体14的外侧而进行保护。作为高速传送用的同轴电线11，使用比AWG（American Wire Gauge）30号细的同轴电线。在本例子中，使用AWG36号的细径同轴电线。

作为中心导体12，例如使用将多根镀银软铜线绞合而成的绞合线。

绝缘体13例如使用在由四氟乙烯－六氟丙烯共聚物（FEP）构成的氟树脂中含有例如0.15～0.35wt%、优选0.25wt%炭黑的树脂材料，绝缘体13是通过将该树脂材料挤出成型而形成的。

此外，为了使末端处理和配线作业容易，优选针对每个同轴电线11在绝缘体13中含有不同颜色的颜料而进行着色。如上所述，在本实施方式中，例如，优选在绝缘体13的由氟树脂构成的基础材料中添加0.15～0.35wt%的作为黑色颜料的炭黑，使绝缘体13的颜色成为浅黑色。由于绝缘体13中含有的颜料的差异，绝缘体13在线缆长度方向上的介电常数不同，这会影响同轴电线11的偏斜（skew）。在同轴电线11的末端处理时，如果利用YAG激光切断外部导体14，则存在由于绝缘体13中含有的颜料而对绝缘体13或中心导体12造成损伤的情况。为了防止对绝缘体13或中心导体12造成损伤，需要将偏斜抑制为小于或等于16ps/m。因此，在本实施方式中，通过在绝缘体13的氟树脂中添加0.15～0.35wt%炭黑，从而能够减少在利用YAG激光切断了外部导体14时的绝缘体13或中心导体12的损伤。

外部导体14例如是将镀锡软铜线以横向卷绕的方式配置在绝缘体13的外周而形成的。外皮15例如是将由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）构成的树脂带卷绕2层而形成的。而且，该外皮15的外径例如是约0.6mm。

在将按照上述方式构成的同轴电线11的外部导体14利用YAG激光等切断后，没有发现绝缘体13及中心导体12的损伤。另外，拉伸强度也大于或等于40kg，具有充分的机械强度。

绝缘电线21（第一绝缘电线）均是将导体22由外皮23包覆而成的电线。导体22例如是由以镀锡软铜线构成的绞合线形成的。另外，作为外皮23的材料，优选使用耐热性、耐化学性、非粘性、自润滑性等优异的全氟烷氧基树脂（PFA）等氟树脂。该外皮23的外径例如是约0.8mm，比高速传送用的同轴电线11粗。

绝缘电线25（第二绝缘电线）均是将导体26由外皮27包覆而成的电线。导体26与绝缘电线21的导体22同样地，是由以镀锡软铜线构成的绞合线形成的。另外，作为外皮27的材料，优选使用全氟烷氧基树脂（PFA）等氟树脂。该外皮27的外径比绝缘电线21的外皮23的外径细，例如是约0.58mm。

同轴电线对11A～11D包含偶数对高速传送用的一对同轴电线11，在具有上述绝缘电线21、25和上述同轴电线对11A～11D的多芯线缆10中，同轴电线11及粗径的绝缘电线21在与线缆的长度方向垂直的横截面（图1的截面）中，在同一圆周上彼此接近地配置。此时，多根（在这里是2根）粗径绝缘电线21等间隔配置，对于偶数对的同轴电线对11A～11D，在绝缘电线21之间分别配置有两对。对于偶数对的同轴电线对11A～11D，在等间隔配置的多根绝缘电线21之间分别配置一对或偶数对即可。根据粗径绝缘电线21和同轴电线对11A～11D的数量，在如图1所示的长度方向的截面中，尽可能将各粗径绝缘电线21、同轴电线对11A～11D相对于看起来呈圆形的多芯线缆10的中心，配置在对称的位置。粗径绝缘电线21也可以不1根1根地分离配置。例如，在粗径绝缘电线为3根的情况下，也可以使2根相邻，而将另1根在线缆截面中配置于相对于线缆中心即圆的中心而对称的位置（分离了180°的位置）。在其间，将同轴电线对11A～11D以尽可能均等分配的方式进行配置。而且，在由上述偶数对的同轴电线对11A～11D及绝缘电线21形成的圆的内部，细径绝缘电线25A～25D彼此接近地配置。此外，在这些绝缘电线21、25与同轴电线11的间隙中，设置有多根由芳香族聚酰胺纤维形成的抗张力纤维31、由人造丝等形成的填充物32。而且，将多根绝缘电线21、25和偶数对的同轴电线对11A～11D与抗张力纤维31一起以螺旋状绞合而集束。

在以上述方式集束的多根绝缘电线21、25及同轴电线11的周围，卷绕有按压卷绕部41，由此，同轴电线11及绝缘电线21、25被捆扎起来而使其配置不会散乱。

另外，多根同轴电线11及绝缘电线21、25的周围，隔着按压卷绕部41而由屏蔽层42包覆。而且，该屏蔽层42的外周侧由外皮30包覆。

作为按压卷绕部41，例如使用导电性树脂带。构成该导电性树脂带的树脂带，由耐热性、耐磨损性等优异的聚四氟乙烯（PTFE）树脂等氟类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂等聚酯类树脂或聚乙烯（PE）形成。为了使作为该按压卷绕部41使用的导电性树脂带具备导电性，在构成树脂带的树脂中分散地混入有碳等导电性物质。该按压卷绕部41形成为具有规定厚度的薄膜状。按压卷绕部41的卷绕方向，可以是与绝缘电线21、25及同轴电线11集束时的绞合方向相同的方向，也可以是相反方向。按压卷绕部41所使用的导电性树脂带的重叠宽度优选为该带宽的1/2～1/4。按压卷绕部41的卷绕角度优选相对于线缆的长度方向为15～40°。在卷绕导电性树脂带时，优选对该带施加1～5N的张力。

屏蔽层42是将例如外径为几十μm的镀锡铜线或铜合金线横向卷绕或编织而构成的。由于屏蔽层42，在同轴电线对11A～11D中传输的信号不会混入噪声，因此，实现不会因噪声的影响而导致发生错误的准确的信号传送。外皮30由聚氯乙烯（PVC）或聚烯烃类树脂等形成。在本例的多芯线缆10中，具有包含8根AWG36号细径同轴电线11的四对同轴电线对11A～11D，外皮30的外径为3.2mm。多芯线缆10的外径大于或等于2.5mm，优选上限为5mm左右。另外，多芯线缆10的偏斜为9ps/m。

此外，如图2所示，在仅将数量与本实施方式的多芯线缆10中所包含的同轴电线11相同（8根）且外径为0.6mm的AWG36的同轴电线配置在同一圆周上，并在该圆周内部收容数量与绝缘电线21、25相同的绝缘电线而构成的多芯线缆100中，其外皮的外径例如成为4.0mm，大于本实施方式涉及的多芯线缆10的外皮30的外径的一个例子即3.2mm。

为了制造按照上述方式构成的本实施方式的多芯线缆10，首先，将多根细径绝缘电线25彼此接近地配置在线缆的横截面中心部。然后，在多根绝缘电线25的周围，将偶数对的同轴电线对11A～11D及多根粗径绝缘电线21配置在同一圆周上。此时，将多根粗径绝缘电线21等间隔地配置，将偶数对的同轴电线对11A～11D在该多根粗径绝缘电线21之间分别配置一对或偶数对。然后，在同轴电线对11A～11D及绝缘电线21、25的间隙中配置抗张力纤维31、填充物32。其后，将偶数对的同轴电线对11A～11D和多根绝缘电线21、25一起绞合。然后，在其周围卷绕按压卷绕部41，进一步在该按压卷绕部41外周形成屏蔽层42。最后，将外皮30挤出包覆在该屏蔽层42的外周。

根据本实施方式的多芯线缆10，多根绝缘电线21、25中的细径绝缘电线25A～25D配置在线缆的横截面中心部，并且，在绝缘电线25A～25D的周围，将包含偶数组配成一对的同轴电线11的偶数个同轴电线对11A～11D及粗径绝缘电线21A、21B配置在同一圆周上。由此，将偶数对的同轴电线对11A～11D及多根粗径绝缘电线21在同一圆周上接近地配置，能够高效地将多根细径绝缘电线25A～25D收容在该圆的内部，能够实现多芯线缆10的小型化。

与上述实施方式不同，如图2的多芯线缆100所示，在粗径绝缘电线21与细径绝缘电线25一起配置在线缆横截面中心部的情况下，配置在这些绝缘电线21、25的周围的多根同轴电线11彼此分离配置。因此，在将同轴电线11和绝缘电线21、25一起绞合时，有时导致同轴电线11从期望的位置偏离。

另一方面，根据本实施方式的多芯线缆10，配置在同一圆周上的偶数对的同轴电线对11A～11D及绝缘电线21彼此无间隙地配置，因此，一起绞合时不会发生位置偏离。由此，不需要同轴电线11、绝缘电线21、25的整线作业，因此，多芯线缆10的末端处理变得容易，能够抑制加工成本。

另外，在多根细径绝缘电线25的周围，偶数对的同轴电线对11A～11D及多根粗径绝缘电线21配置在同一圆周上，在它们的间隙中配置有抗张力纤维31。由此，与在横截面的中央部分配置抗拉构件的现有的线缆构造相比，能够减小多芯线缆10的外径。而且，在多芯线缆10弯曲时，绝缘电线21、25及同轴电线对11A～11D不易发生变形，即使反复弯曲多芯线缆10，绝缘电线21、25及同轴电线11也不易断线。另外，由于同轴电线对11A～11D的排列稳定，因此，不易发生偏斜，能够得到良好的电气特性。另外，将多根绝缘电线21、25和偶数对的同轴电线对11A～11D与抗张力纤维31、填充物32一起绞合，因此，同轴电线对11A～11D的排列更稳定。

另外，多芯线缆10通过在高速传送用的同轴电线11的周围卷绕由导电性树脂带形成的按压卷绕部41，从而能够利用该按压卷绕部41和其周围的屏蔽层42尽量抑制同轴电线11中的衰减量的增加，得到良好的电气特性。因此，能够良好地作为对高频带中的差动信号进行传送的线缆使用。

（实施例）

关于以上说明的多芯线缆10，对同轴电线11的绝缘体13的颜料差异引起的偏斜的影响和加工性进行了评价。具体而言，针对在表1中示出的实施例1～7的同轴电线，对偏斜及利用YAG激光切断了外部导体时的绝缘体及中心导体有无损伤进行了评价。

在表1中示出其结果。实施例1是绝缘体的氟树脂中没有炭黑等颜料，没有对绝缘体进行着色的同轴电线。实施例2是绝缘体的氟树脂中含有0.5wt%的黄色颜料（钛·镍·铌类复合氧化物），将绝缘体着色为黄色的同轴电线。实施例3是在绝缘体的氟树脂中含有0.5wt%的白色颜料（氧化钛），将绝缘体着色为白色的同轴电线。实施例4是上述实施方式的例子涉及的实施例，是在绝缘体的氟树脂中含有0.25wt%的黑色（炭黑）颜料，将绝缘体着色为浅黑色的同轴电线。实施例5是在绝缘体的氟树脂中含有0.17wt%的黑色颜料，将绝缘体着色为比实施例4更浅的黑色的同轴电线。实施例6是在绝缘体的氟树脂中含有0.5wt%的灰色颜料（氧化钛），将绝缘体着色为灰色的同轴电线。实施例7是在绝缘体的氟树脂中含有0.25wt%的灰色颜料，将绝缘体着色为比实施例6更浅的灰色的同轴电线。

【表1】

表1

如表1所示，实施例1～7的偏斜均小于或等于16ps/m，因此优选。延迟时间的标准偏差小于或等于4.0ps/m。由此，认为没有发生各同轴电线在多芯线缆内从规定位置偏离的问题。关于利用YAG激光进行加工的加工性的评价，在实施例2～4、6中，即使利用YAG激光切断了外部导体，也没有发现绝缘体或中心导体的损伤。另一方面，在实施例1、5及7中，发现了绝缘体或中心导体的损伤。由此，就不损伤绝缘体或中心导体的方面而言，作为本实施方式涉及的绝缘体13，优选使用实施例2～4及6的绝缘体。

参照特定的实施方式详细说明了本发明，但在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以进行各种变更或修正。

上述实施方式的多芯线缆10中的同轴电线11及绝缘电线21的根数或配置并不限定于本实施方式。例如，也可以是将由多根同轴电线11构成的偶数对的同轴电线对及粗径绝缘电线21配置在多个层的同一圆周上，而将细径绝缘电线25收容在该圆的内部中的构造。

Claims (5)

1.一种多芯线缆，其特征在于，具有：

第一绝缘电线；

比所述第一绝缘电线更细径的第二绝缘电线；

同轴电线对，其包含偶数组配成一对的同轴电线；以及

护套，其包覆所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对的周围，

在与线缆的长度方向垂直的截面中，所述第一绝缘电线及所述同轴电线对在同一圆周上彼此接近地配置，

在由于所述第一绝缘电线及所述同轴电线对的配置而形成的圆的内部，配置有所述第二绝缘电线，

将所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对一起绞合。

2.根据权利要求1所述的多芯线缆，其特征在于，

所述第一绝缘电线在所述同一圆周上以等间隔分离配置，

所述同轴电线对配置在分离配置的所述第一绝缘电线之间。

3.根据权利要求1或2所述的多芯线缆，其特征在于，

所述同轴电线各自由中心导体、绝缘体、外部导体及外皮构成，

所述绝缘体由含有0.15～0.35wt%炭黑的氟树脂构成。

4.一种多芯线缆的制造方法，其特征在于，

在与线缆的长度方向垂直的截面中，将第一绝缘电线和同轴电线对在同一圆周上彼此接近地配置，其中，该同轴电线对包含偶数组配成一对的同轴电线，

在由于所述第一绝缘电线及所述同轴电线对的配置而形成的圆的内部，配置比所述第一绝缘电线更细径的第二绝缘电线，

将所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对一起绞合，

将绞合后的所述第一绝缘电线、所述第二绝缘电线及所述同轴电线对的周围由护套包覆。

5.根据权利要求4所述的多芯线缆的制造方法，其特征在于，

在将所述第一绝缘电线和所述同轴电线对配置在同一圆周上时，将所述第一绝缘电线在所述同一圆周上以等间隔分离配置，将所述同轴电线对配置在分离配置的所述第一绝缘电线之间。