CN104979048A

CN104979048A - 线缆

Info

Publication number: CN104979048A
Application number: CN201410484079.XA
Authority: CN
Inventors: 芭芭拉·拜次克维奇; 布瑞恩·基斯·劳埃德
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2015-10-14
Also published as: US20150293314A1

Abstract

一种用于高速应用的线缆，包含四条内部线缆，其中各内部线缆均具有两个导线对。所述内部线缆仅由一导电编织屏蔽体保护且彼此相邻地布置在所述线缆内。至少四条非导电的间隔物设置于相邻的内部线缆之间形成的空隙中。所述间隔物用于阻止所述线缆的外绝缘层下垂到内部线缆之间的所述空隙中，从而所述线缆具有一大体圆形的外形。

Description

线缆

技术领域

本申请概括而言涉及线缆结构，而且更具体而言涉及一种具有一改进卡接外形的高速的线缆结构。

背景技术

高速数据传输线缆的使用日益增长。随着对连接性需求的增长，需要高速线缆来提供不同设备(诸如路由器以及交换机等)之间的连接。已开发了用于数据通信的许多标准。一个这样的标准是关于小型可带电插拔(hot-pluggable)收发器的四通道小型可插拔(Quad Small Form-factorPluggable，QSFP)标准。它用于提供高速设备(诸如路由器、母基板、交换机、媒体转换器等)与光纤数据线缆及设备之间的一接口。

QSFP线缆典型地包括包围于一干线(trunk)线缆的四条SFP线缆。这种线缆典型地通过将四条SFP线缆绞接(twist)或捆绑(binding)在一起来制造。这四条SFP线缆组成一单元不是在高精度下完成的且通常所得到的QSFP(或“干线”)线缆具有穿过其长度的一可变的外形或横截面。这在视觉上不能令人满意。一致外形的缺乏会在所述线缆的使用中、特别是在QSFP线缆被切开以露出的四条内SFP线缆的拆开(breakout)应用中产生问题。期望的是将所述拆开的SFP线缆收容于一壳体中，而且如果QSFP线缆外形是可变的，则难以将该线缆卡接于所述壳体的后壳(backshell)。卵形线缆将受到后壳的一圆形开口夹挤，同时存在着可能损坏内部的SFP线缆的风险。如果后壳的卡接用开口大于所述线缆，针对后壳采用一非圆形的开口来收容一可变外形的线缆自身就产生了问题，因为围绕所述线缆的开口区域将成为一潜在的电磁干扰(EMI)通道。

发明内容

本申请由此涉及尤其适于干线线缆(包括QSFP干线线缆)应用的一种线缆结构。

由此，提供了一种数据通信线缆结构，其适用于QSFP应用，具有一大体为圆形的外形以与一后壳的开口形成有利的接触。

根据本文所述的一实施例，多条SFP形式的线缆设置有沿长度方向延伸穿过单条线缆的一对以上的双绞线。各对双绞线可包裹有一导电箔(诸如一铝双轴-定向聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)膜)，且一加蔽导线与各对关联且被所述导电箔包围。在优选实施例中，设置两对双绞线且这两对双绞线随后被包围于一外导电编织物中，以形成一条内部的SFP线缆。四条这样的内部线缆成对布置，从而每一内部线缆占据一假想盒或方形的拐角。当然，这个结构将具有非圆形外形且最多接近一卵形，因为干线线缆的外绝缘层的范围(extent)可在相邻内部线缆的接触点或切点之间形成一悬链线。具有三条内部线缆的一干线线缆将具有一近似三角形的外形。这些外形中的任一个通过不期望的EMI开口或夹挤干线线缆的绝缘层而都呈现出难以将干线导线卡接于一后壳。

为了将一圆形外形提供给最终的QSFP线缆，多条惰性或绝缘填料或间隔物设置于相邻内部线缆之间以及这些内部线缆的中心。这些间隔物不仅用于将SFP线缆以合适的位置(placement)定向于线缆的外绝缘层内，而且提供了针对两条相邻内部线缆的中心之间的接近中间的外绝缘层的接触点。在这种方式下，间隔物优选接触外绝缘层并阻止相邻内部线缆之间形成一悬链线。由此，与内部线缆配合，相邻内部线缆之间的填料/间隔物使得更丰满的连续的圆形外形得以呈现，从而当外绝缘护套在SFP线缆和间隔物上受挤压时，所得到的干线线缆保持一大体为圆形的外形。

干线线缆的圆形外形还提供了将所述干线线缆固定于后壳的一更好的手段。典型地，这是因为所述干线线缆具有在后壳内的所需的固持力。由此，在不损坏干线线缆的情况下，非圆形的线缆组件难以获得良好的线缆固持力。

通过了解如下的详细说明，将可清楚地理解本申请的上述和其他目的、特征和优点。

附图说明

参考以下结合附图的具体说明可以最佳地理解本申请的结构和运行的组成和方式以及其目的和优点，其中相似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：

图1示出根据本申请构造的一QSFP干线线缆的一剖视图；

图2是一已知的具有三条内部线缆的干线线缆的一剖视图，三条内部线缆示出了一近似三角形的外形；

图3是一已知的具有四条内部线缆的干线线缆的一剖视图，四条内部线缆示出了一非圆形的外形；

图4是根据本申请构造的具有两条内部线缆的一干线线缆的一剖视图；

图5是根据本申请构造的具有三条内部线缆的一干线线缆的一剖视图；以及

图6是收容根据本申请构造的一干线线缆的一线缆拆开用壳体的一分解图。

具体实施方式

尽管本申请很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的是具体实施例，同时应理解的是，本申请应视为本申请的原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的内容。

由此，提及的一个特征或方案旨在说明本申请的一实例的一个特征或方案，而不是暗示本申请的每个实施例必须具有所说明的该特征或方案。此外，应注意的是说明书描述了许多特征。尽管某些特征已被组合在一起以示出可能的***设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制性的。

在附图所示出的实施例中，用于解释本申请的不同部件的结构和运动的例如上、下、左、右、前和后等方向指示是相对的而不是绝对的。当部件处于图中所示的位置时，这些指示是恰当的。但是，如果部件位置的说明发生变化，那么这些方向指示也将会相应地发生变化。

如上所述，本申请旨在改进多导线线缆的外形，这使得所述线缆更好地装配于后壳中。本申请就用于QSFP应用的一数据通信干线线缆(因为它包含四条内部SFP线缆)展开说明。然而，在本申请中，QFSP和SFP的使用并非旨在限制性的，且应注意的是，本申请在其它多导线数据传输线缆应用中也具有工业实用性。如本文所采用的，外线缆将被称为一“干线”线缆，而组成并收容于外线缆内的线缆则被称为“内部”线缆。由此，干线线缆包含多条内部线缆，而每一内部线缆包含多条导线。

现在参照图2，图2示出了一已知的干线线缆结构10。该干线线缆结构10包括三条内部线缆12a-12c。各条内部线缆12a-12c以SFP形式形成且由此包括由外绝缘层15a-15d包裹以限定四条导线16a-16d的两对导体14a-14d。所述导线16a-16d可沿它们的长度被绞接，以形成两对双绞线，且各导线对典型地包裹有一外导电箔18。一加蔽导线17a-17b与各导线对相关联。三条内部线缆12a-12c还构造有一外导电编织物19a-19c以及限定内部线缆12a-12c外直径的绝缘层20a-20c。

内部线缆12a-12c彼此相邻地布置，以限定干线线缆结构10的内部构件。一外绝缘包覆层22设置成限定干线线缆结构10的外直径。如图2所示，外周或横截面形状接近一三角形，且这在一定程度上是由于所述外绝缘包覆层22在相邻的内部线缆12a-12c的两个切点“T”之间形成有悬链线或曲线“C”。如果该干线线缆结构10***具有一圆形外形的一连接器(如图3的虚线所示)的一后壳部，若没有正确地定向，则存在有害的内部线缆受夹挤的风险且能出现开口，而EMI可能从该开口泄露。

类似地，如图3所示，图3示出了包含四条SFP形式的内部线缆32a-32d的一QFSP干线线缆30。每一内部线缆32a-32d包括一对导体33a-33b，导体33a-33b包裹有绝缘层34a-34b且包裹于一导电膜35以限定两组导线对。加蔽导线36在各导线对内延伸，且两个导线对被包围在一导电编织物38和一外绝缘包覆层39内。干线线缆30包括限定干线线缆30的外直径的一外绝缘包覆层40。所述干线线缆30的外绝缘层40下垂并形成一悬链线，或者在彼此相邻的内部线缆32b、32d的两个切点T之间的区域中处于如图所示的张紧。所得到的该线缆30的外形是非圆形的，或者最多接近方形并有时可得到一卵形外形。如此，它不能紧贴地安装于一后壳的一圆形开口内(以“B”处的虚线表示)。

现在参照图1，根据本申请的一改进的干线线缆结构整体以50示出。干线线缆50包括一外绝缘包覆层52，外绝缘包覆层52限定一中空通道，该中空通道沿长度延伸并限定干线线缆50的直径。所述中空通道包围多条SFP形式的内部线缆53a-53d。每一内部线缆53a-53d具有导体54a-54d被绝缘层55a-55d包裹的两个导线对。所述两个导线对优选具有与之相关联的加蔽导线56a-56b，且一个导线对和一相关联的加蔽导线56a-56b由一导电箔57(优选一含铝的BoPET箔)包围，以形成一个一体化的导线对。两个这样的导线对可如图所示地被使用于各条内部线缆，并由一外导电编织屏蔽体(优选铜)58a-58d包围，而且有别于现有线缆结构，在这些编织屏蔽体58a-58d上没有采用外绝缘包覆层。所述多个导线对优选布置成将每一导线对的导体对齐以形成一行导体(沿图1的水平方向)且不同导线对的导体对齐以形成一列导体(沿图1的竖直方向)。

多条内部线缆53a-53d布置在一假想四边图形(诸如一矩形)的拐角且优选在位置P处接触相邻的内部线缆，尽管图1未示出全部的四条线缆。这些内部线缆53a-53d具有一给定直径且布置成任意一条内部线缆与至少一条其它内部线缆相邻地延伸。两条相邻内部线缆的直径用于限定它们之间的、相对于内部线缆的中心径向向外布置的一空隙“G”。同样地，一中心通道由全部内部线缆一起限定并关于所述多条内部线缆的中心径向向内布置。

多条填料或间隔物(blank)(诸如一纤维绳或惰性塑料杆)60a-60e设置成填充干线线缆50内的相邻内部线缆53之间形成的敞开区域。优选地，其中一条间隔物60a位于干线线缆50的中心并延伸穿过干线线缆50的中心通道，同时四条内部线缆53a-53d围绕该间隔物60a设置。优选地，如图1的虚线所示，该中心间隔物60a接触周围的四条内部线缆53a-53d的每一条。设置四条其它间隔物60b-60d，且这些其余间隔物60b-60d中的每一条均位于各对中的两条相邻内部线缆53a-53d之间。所述多条内部线缆53a-53d的中心可用图示的假想线连接而形成一四边形“AA”；而***的四条间隔物60b-60d的中心同样可用假想线连接而形成另一四边形“AB”，如图1所示，另一四边形“AB”相对第一假想图形有角度地设置且与多条内部线缆53a-53d的中心相交。四边形AA图形可以恰好位于AB图形的边界内。

如图1所示，每条间隔物60a-60d可具有如以虚线所示的接触内部线缆53以及干线线缆的外绝缘层52的内表面的一直径，或者它可具有如图1的实线所示的一更小的直径，这允许在多条间隔物60a-60d与多条线缆53以及绝缘层52之间存在一些自由活动空间(some play)。就此，间隔物60b-60d的存在阻止由所述外绝缘包覆层的下垂导致的任何悬链线曲线的形成，或张紧表面在相邻内部线缆53a-53d的切点T之间延伸，且中心的间隔物60a的存在阻止四条内部线缆53a-53d朝向干线线缆50的中心过度径向移动。如此，与如图2和图3所示的现有线缆结构可获得的外形相比，干线线缆50具有一更丰满的且圆的外形结构。在使用时，已发现，采用具有24 AWG的导线、以及具有3.78mm的一直径以及±0.20mm公差的导电编织屏蔽体的内部线缆53获得具有10.50mm±0.20mm直径的干线线缆，且所得到的干线线缆外形相对于理想圆形的变化不超过约5％到约7％。一般而言，内部线缆的直径应处于干线线缆50的直径D的约0.30倍至约0.45倍的范围。在图1所示的布置中，任一单条内部线缆53a-53d位于与两侧旁的内部线缆相邻并与剩余的第四条内部线缆间隔开。

图4示出一干线线缆60，干线线缆60采用如上所示和所述的SFP形式的两条内部线缆62a-62b，每一内部线缆62a-62b具有两个导线对。该干线线缆60设置两条间隔物64，两条间隔物64位于相邻内部线缆之间的空隙G中，从而优选与干线线缆60的外绝缘包覆层65保持四个接触点。为清楚起见，图4-图5的内部线缆中的导线的布置的细节被省略，但是它们与图1所示的那些相同。

图5示出一干线线缆70，干线线缆70采用三条内部线缆72和位于相邻内部线缆72之间的空隙G中的三条间隔物74。在该三导线结构中未示出一中心间隔物，但是将理解的是，可以采用一条间隔物，尽管需要使该间隔物的直径小于其它间隔物。间隔物74阻止外绝缘包覆层75在相邻内部线缆72之间塌陷或下垂，且同时阻止笔直的张紧的外绝缘包覆层75的形成。在该具体实施例中，三条内部线缆72的中心可由假想线连接而形成一第一假想三角形“TA”；而三条间隔物74的中心可由假想线连接而形成一第二假想三角形“TB”。如图5所示，两个假想三角形相互倒置且TA三角形的大部分区域落入TB三角形的边界线内。

图6示出一拆开的壳体组件80，其中，壳体81包括两个相互接合片82a、82b。壳体81将干线线缆50收容于其内，且具有位于其两端的分别收容内部线缆53和干线线缆50的圆形开口85、86。一个开口86为圆形且需要干线线缆50具有一大体圆形外形以恰好地被装配到其内。如果所述干线线缆50的外形过度超出圆形或者为非圆形，那么所述壳体81的侧表面可能夹挤并破坏线缆的绝缘层52从而可能损坏多条内部线缆53。可替代地，如果该外形为非圆形，则可能产生如图3所示的那些开口，而这些开口是EMI泄露的位置。

这些间隔物与所述多条内部线缆配合，以增加外部接触位置(即干线线缆的外绝缘层接触线缆及间隔物的位置)的数量。在如上所述的那些干线线缆50中增加可能的接触位置的数量使干线线缆50形成了更明显的大体圆形的外形，其中，该外形与完全丰满圆形的偏差不超过约4.5％至约7.5％。

尽管示出并说明了本申请的一优选实施例，但是可以设想到的是，本领域技术人员在不脱离前面的说明书以及随附权利要求的精神和范围的情况下仍然可做出各种修改。

Claims

1.一种具有一改进外形的高速的干线线缆，包括：

一外绝缘包覆层，所述外绝缘包覆层限定在所述干线线缆的两端之间沿一长度方向延伸的中空通道；

多条内部线缆，每一内部线缆在所述干线线缆的两端之间沿长度方向延伸穿过所述干线线缆，每一内部线缆包括至少一个导线对，所述导线对中的每一导线包括一中心导体以及一外绝缘层，所述导线对包围在一导电箔内，所述导线对和所述导电箔进一步由一外导电屏蔽体所包裹，每一内部线缆以这样一种布置收容于所述中空通道中，即所述内部线缆中的一条相邻所述内部线缆中的另一条地沿长度方向延伸穿过所述干线线缆的中空通道；以及

多条非导电的间隔物，所述间隔物沿长度方向延伸穿过所述干线线缆的中空通道，所述间隔物设置于相邻内部线缆之间形成的空隙中，并在相邻内部线缆之间的空隙处为所述干线线缆的外绝缘包覆层提供支撑，从而所述干线线缆的外绝缘包覆层具有一大体为圆形的外形。

2.如权利要求1所述的高速的干线线缆，还包括四条内部线缆和至少四条间隔物，每一条内部线缆被设置成任一单条内部线缆与所述四条内部线缆中的两条相邻并且与所述四条内部线缆中的一条隔开。

3.如权利要求2所述的高速的干线线缆，其中，所述干线线缆具有一直径D，并且所述内部线缆具有约0.30D至约0.45D之间的一直径。

4.如权利要求3所述的高速的干线线缆，其中，每一间隔物接触至少两条相邻的内部线缆。

5.如权利要求4所述的高速的干线线缆，还包括一第五间隔物，所述第五间隔物设置在所述干线线缆的中心附近并且设置在所述内部线缆之间。

6.如权利要求5所述的高速的干线线缆，其中，所述第五间隔物接触所有的内部线缆。

7.如权利要求2所述的高速的干线线缆，其中，

穿过所述四条内部线缆的中心的假想线限定一第一假想四边形；以及

穿过所述至少四条间隔物的中心的假想线限定一第二假想四边形，所述第一假想四边形位于所述第二假想四边形的边界内。

8.如权利要求1所述的高速的干线线缆，其中，所述干线线缆包括两条内部线缆以及两条间隔物，所述间隔物接触相邻内部线缆的相对部分。

9.如权利要求1所述的高速的干线线缆，其中，所述干线线缆包括三条内部线缆以及三条间隔物，所述内部线缆的中心和所述间隔物的中心形成两个相互倒置的假想三角形的顶点。

10.如权利要求1所述的高速的干线线缆，其中，每一内部线缆包括两个导线对，每一导线对被包裹在一独立的导电箔内。

11.如权利要求10所述的高速的干线线缆，其中，每一导线对的导体的中心按行和列布置。

12.如权利要求10所述的高速的干线线缆，其中，所述干线线缆具有一直径D，且所述内部线缆具有在约0.35D与约0.45D之间的直径。

13.如权利要求10所述的高速的干线线缆，其中，所述干线线缆的外形与一理想圆形的偏差不超过约4.5％至约7.5％。

14.一种具有一改进的外部形状的干线线缆，包括：

四条内部线缆，每一内部线缆在所述干线线缆的两端之间沿长度方向延伸穿过所述干线线缆，每一内部线缆包括至少一个导线对，所述导线对中的每一导线包括一中心导体以及一外绝缘层，所述导线对被包裹在一导电箔中，所述导线对和所述导电箔进一步由一外导电屏蔽体所包裹，每一内部线缆以这样一种布置收容在所述中空通道中，即所述内部线缆中的一条与所述内部线缆中的另一条相邻地沿长度方向延伸穿过所述干线线缆的中空通道；以及

至少四条非导电的间隔物，所述间隔物沿长度方向延伸穿过所述干线线缆的中空通道，所述间隔物设置于相邻内部线缆之间形成的空隙中；

其中，

穿过至少四条间隔物的中心的假想线限定一第二假想四边形，所述第一假想四边形适配在所述第二假想四边形的边界内。

15.如权利要求14所述的干线线缆，其中，所述内部线缆以及所述间隔物为包裹它们的所述干线线缆的外绝缘包覆层提供支撑，从而所述干线线缆的外绝缘包覆层具有一大体为圆形的外形。

16.如权利要求14所述的干线线缆，其中，所述干线线缆具有一直径D，且所述内部线缆具有在0.35D至0.45D之间的直径。

17.如权利要求14所述的干线线缆，其中，所述干线线缆的外形与一理想圆形的偏差不超过约4.5％至约7.5％。

18.一种具有一改进的外部形状的数据通信线缆，包括：

四条内部线缆，每一内部线缆沿长度方向延伸且包括第一导线对和第二导线对，所述第一导线对和第二导线对中的每一导线包括一中心导体以及一外绝缘层，所述第一导线对和第二导线对由相应长度的第一导电箔和第二导电箔所包裹，且每一内部线缆还包括将所述第一导线对和第二导线对包裹在其内的一外导电屏蔽体，每一内部线缆被设置成每一内部线缆与另一条内部线缆相邻地沿长度方向穿过所述数据通信线缆的中空通道，从而相邻内部线缆之间的空隙是从相邻内部线缆的中心径向地向外设置；

多条非导电的间隔物，所述多条间隔物接近所述内部线缆沿长度方向延伸并分别设置于所述空隙内；以及

一外绝缘护套，所述外绝缘护套包裹所述内部线缆和所述多条间隔物，其中，由此所述内部线缆和所述多条间隔物为包裹它们的所述数据通信线缆的外绝缘层提供支撑，从而所述数据通信线缆的外绝缘包覆层具有一大体为圆形的外形。

19.如权利要求18所述的数据通信线缆，其中，所述数据通信线缆的外形与一理想圆形的偏差不超过约4.5％至约7.5％。

20.如权利要求19所述的数据通信线缆，其中，

所述内部线缆限定从它们的中心径向向内的一中心通道；以及

沿长度方向延伸的一第五间隔物设置于所述中心通道内。