CN117275809A - 双绞屏蔽电缆以及线束 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种双绞屏蔽电缆以及线束，该双绞屏蔽电缆包括：两根绝缘线，绞合在一起，分别具有导体以及包覆所述导体的绝缘体；薄膜，螺旋缠绕在所述两根绝缘线上，使得所述薄膜的一部分彼此重叠；金属箔屏蔽，螺旋缠绕在所述薄膜上，使得所述金属箔屏蔽的一部分彼此重叠；金属编织，设置在所述金属箔屏蔽的***；以及，护套，设置在所述金属编织的***。所述薄膜以及所述金属箔屏蔽被设置为单独的构件。

Description

双绞屏蔽电缆以及线束

技术领域

本公开涉及一种双绞屏蔽电缆以及线束。

背景技术

在相关技术中，已经提出了双绞屏蔽电缆，其用于高速数字信号传输的双绞屏蔽电缆，其目的是改善施加差分信号时的泄漏衰减量的特性(参见JP2017-183178A)。

双绞屏蔽电缆包括由两根绝缘线绞合在一起形成的双绞线、设置在双绞线周围的金属箔屏蔽、在金属箔屏蔽上的金属编织、以及设置在金属编织上的护套。

要在这种双绞屏蔽电缆中传输的信号具有高频，并且考虑到集肤效应以及返回电流，双绞屏蔽电缆具有拥有光滑表面的金属箔屏蔽是有效的。

然而，在JP2017-183178A中公开的双绞屏蔽电缆中，当金属箔屏蔽缠绕在两根绝缘线上时，在两根绝缘线之间的间隙中容易出现褶皱，并且金属箔屏蔽相对于绝缘线的位置不稳定，传输特性可能会劣化。

发明内容

本公开提供一种能够抑制传输特性劣化的双绞屏蔽电缆以及线束。

根据本公开的一个示例性方案，一种双绞屏蔽电缆，包括：两根绝缘线，绞合在一起，分别具有导体以及包覆所述导体的绝缘体；薄膜，螺旋缠绕在所述两根绝缘线上，使得所述薄膜的一部分彼此重叠；金属箔屏蔽，螺旋缠绕在所述薄膜上，使得所述金属箔屏蔽的一部分彼此重叠；金属编织，设置在所述金属箔屏蔽的***；以及，护套，设置在所述金属编织的***，其中，所述薄膜以及所述金属箔屏蔽被设置为单独的构件。

根据本公开的另一个示例性方案，一种线束，包括：根据上述方案1或2所述的双绞屏蔽电缆；以及，与所述双绞屏蔽电缆相邻的另一个构件。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的包括双绞屏蔽电缆的线束的透视图；

图2是示出图1所示的双绞屏蔽电缆的透视图；

图3是示出图1所示的双绞屏蔽电缆的剖视图；

图4是示出实施例1～4以及比较例1、2的双绞屏蔽电缆的图表；

图5是示出实施例1、3、4以及比较例2的双绞屏蔽电缆的LCTL的图；

图6是示出实施例1、3、4以及比较例2的双绞屏蔽电缆的***损耗的图；

图7A是示出实施例1～3的双绞屏蔽电缆的弯曲时的剖视图；

图7B是示出实施例4的双绞屏蔽电缆的弯曲时的剖视图；

图8是示出双绞屏蔽电缆的弯曲时的特性阻抗的图；以及

图9是示出双绞屏蔽电缆的弯曲时的特性阻抗的图表。

具体实施方式

在下文中，将参考优选实施方式来描述本公开。需要注意的是，本公开不限于以下实施方式，并且可以在不脱离本公开的要旨的情况下进行适当的修改。另外，在以下说明的实施方式中，存在省略了一部分结构的图示和说明的部分，但不用说，在不与下述内容发生矛盾的范围内，将公知或周知的技术适当地应用于省略的技术的细节。

图1是根据本公开的实施方式的包括双绞屏蔽电缆的线束的透视图。如图1所示，线束WH包括双绞屏蔽电缆1以及另一电缆(另一构件)100。

另一电缆100例如是电源线等粗电线或其他信号线等细电线，具有导体101以及包覆导体101周围的绝缘体102。树脂胶带RT缠绕在双绞屏蔽电缆1以及另一电缆100上，或者在双绞屏蔽电缆1以及另一电缆100上安装波纹管(未示出)、端子(未示出)、连接器等。

图2是示出图1所示的双绞屏蔽电缆的透视图。图3是示出图1所示的双绞屏蔽电缆的剖视图。如图2和图3所示，双绞屏蔽电缆1包括两根绝缘线10、薄膜20、金属箔屏蔽30、金属编织40以及护套50。

绝缘线10分别包括导体11以及导体11上的绝缘体12，并且绝缘线10彼此绞合成螺旋状。作为导体11，使用软铜线、镀银软铜线、镀锡软铜线、镀锡铜合金线等。尽管在本实施方式中导体11由通过绞合两根或多根(具体地，七根)电线获得的绞合线来实现，但是本公开不具体限于此。导体11可以由一根单线实现。此外，尽管假定导体11的横截面积为0.22平方(在此，“平方”是表示平方毫米的单位)或更小，但是本公开不具体限于此。

绝缘体12是包覆导体11的构件。使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等作为绝缘体12。绝缘体12具有3.0以下的介电常数。

薄膜20为非导电树脂薄膜，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制成。薄膜20螺旋缠绕在两根绝缘线10上，薄膜20的一部分彼此重叠。

金属箔屏蔽30具有三层结构，包括薄膜层、粘合层以及金属层，该粘合层将薄膜层以及金属层结合为一体。金属箔屏蔽30呈螺旋状缠绕在薄膜20上，金属箔屏蔽30的一部分彼此重叠。薄膜20不作为金属箔屏蔽30的一部分提供，而是作为单独的构件提供。

金属箔屏蔽30的薄膜层为非导电树脂膜，例如由PET树脂制成。金属层为导电金属层，其材质为铜或铝等金属。从确保屏蔽性能的观点来看，金属层在由铜制成时优选具有8μm以上的厚度，并且在由铝制成时优选具有10μm以上的厚度。金属箔屏蔽30缠绕在两根绝缘线10上，使得薄膜20的一部分彼此重叠，使得金属层在外侧。

金属编织40由软铜线、镀银软铜线、镀锡软铜线或镀锡铜合金线等金属线束编织而成，每束包括多根金属线。金属线可以是通过在纤维上施加金属镀层而获得的镀层纤维。此外，金属编织40可以通过将通过对多根金属线共同施加镀层而获得的扁平束进行编织来形成。

护套50是包覆金属编织40的***的绝缘体。护套50在金属编织40的***侧处于填充状态。即，护套50被提供为所谓的实心状态而不是内部有空隙的管状。通过对由绝缘线10、薄膜20、金属箔屏蔽30以及金属编织40形成的组件进行实心挤压，在绝缘线10、薄膜20、金属箔屏蔽30以及金属编织40的周围设置护套50。护套50由PE、PP、聚氯乙烯(PVC)等构成。护套50不限于实心状态，并且可以以管状实施并且配置成相对于内部金属编织40在一些部分处提供空隙的状态，或者可以在空隙中单独地提供任何其他夹杂物。

接着，将描述根据实施方式的双绞屏蔽电缆1的实施例以及比较例。图4是示出实施例1～4以及比较例1、2的双绞屏蔽电缆的图表。在实施例1～4、比较例1、2的双绞屏蔽电缆中，导体为七根软铜线绞合在一起而成的绞合线，截面积为0.13平方，外径为0.48mm。绝缘体由厚度为0.37mm的聚烯烃制成，并且由于包覆导体而具有1.22mm的外径。

外部屏蔽1由金属箔屏蔽形成，其中金属层的厚度为10μm，薄膜层的厚度为6μm，并且通过将金属箔屏蔽相对于两根绝缘线缠绕而提供。外部屏蔽2由金属线形成的编织屏蔽形成。护套由聚烯烃制成。通过上述结构，根据实施例1～4以及比较例1、2的双绞屏蔽电缆的成品外径为3.8mm。

作为包裹构件的薄膜由PET树脂制成，其厚度在比较例1中为4μm，在实施例1中为6μm，在实施例2中为12μm，在实施例3中为20μm，在实施例4中为25μm。通过缠绕包裹构件来使用包裹构件。在比较例2中，未使用作为包裹构件的薄膜。

在比较例1中，由于薄膜实际上由于太薄而破裂，因此无法制造具有该薄膜的双绞屏蔽电缆。

图5是示出实施例1、3、4以及比较例2的双绞屏蔽电缆的纵向转换传输损耗(LCTL)的图。如图5所示，关于实施例1和3，结果显示在从0.01GHz到0.5GHz的整个频率范围内满足标准值。关于实施例4，在一些频率范围内不满足标准值但在剩余的大部分频率范围内满足标准值，并且发现取决于要接收和传送的信号的频带，实施例4是可用的。相反，关于比较例2，结果显示在从小于0.05GHz到小于约0.4GHz的范围内不满足标准值。这是因为根据比较例2的双绞屏蔽电缆没有薄膜并且金属箔屏蔽的位置不稳定。虽然未示出实施例2，但确认了实施例1和实施例3的结果之间的中间结果。

图6是示出实施例1、3、4以及比较例2的双绞屏蔽电缆的***损耗的图。如图6所示，关于***损耗，实施例1、3、4以及比较例2均满足标准值。关于未图示的实施例2，与上述同样地得到实施例1和实施例3的中间结果。

此外，虽然未图示，但是根据实施例1～4以及比较例2的双绞屏蔽电缆满足特性阻抗以及反射损耗的标准值。因此，发现根据实施例1～4的双绞屏蔽电缆在LCTL方面优于根据比较例2的双绞屏蔽电缆，并且具有良好的传输特性。此外，在LCTL方面，发现薄膜厚度为6μm以上且20μm以下的根据实施例1～3的双绞屏蔽电缆优于薄膜的厚度为25μm的根据实施例4的双绞屏蔽电缆，并且具有更好的传输特性。

另外，发现在电缆弯曲时的特性阻抗方面，根据实施例1～3的双绞屏蔽电缆优于根据实施例4的双绞屏蔽电缆。

图7A是示出实施例1～3的双绞屏蔽电缆的弯曲时的剖视图。图7B是示出实施例4的双绞屏蔽电缆的弯曲时的剖视图。

图7A的双绞屏蔽电缆具有膜厚为20μm以下的薄膜。因此，薄膜比较薄，并且在椭圆率值小的状态下缠绕在两根绝缘线上。当这种双绞屏蔽电缆沿椭圆短轴方向弯曲时，双绞屏蔽电缆被压扁，金属箔屏蔽与两根绝缘线之间的距离减小D1。

另一方面，图7B所示的双绞屏蔽电缆具有膜厚为25μm的薄膜。因此，薄膜比较厚，并且在椭圆率值大的状态下缠绕在两根绝缘线上。当这种双绞屏蔽电缆沿椭圆短轴方向弯曲时，双绞屏蔽电缆被压扁，金属箔屏蔽与两根绝缘线之间的距离减小D2(>D1)。

如上所述，在具有较厚的薄膜的双绞屏蔽电缆中，在弯曲时金属箔屏蔽与两根绝缘线之间的距离变化大，传输特性容易劣化。

图8是示出双绞屏蔽电缆的弯曲时的特性阻抗的图。在图8中，虚线表示标准值。如图8所示，在存在弯曲部分的情况下，金属箔屏蔽与两根绝缘线之间的距离发生变化，因此，如9ns的时间点所示，特性阻抗降低到特性阻抗标准值(95Ω)附近。在此，在图8所示的例子中，特性阻抗不超出标准值，但当金属箔屏蔽与两根绝缘线之间的距离变化量增大时，特性阻抗可能超出标准值。

图9是示出双绞屏蔽电缆的弯曲时的特性阻抗的图表。首先，在图9所示的表中，在初始阶段的一栏中，显示了对于样品数量为5个的，在直线状态下的双绞屏蔽电缆测量特性阻抗的结果。同样地，在弯曲后(自身直径180°)的一栏中，显示了对于样品数为5个，以电缆外径为直径，弯曲180°时测量特性阻抗的结果。降低幅度表示结果之间的差异。括号内的数值表示最小值和最大值，括号外的数值表示中间值。此外，假设自身直径弯曲180°是安装在车辆上时的最坏条件。

如图9所示，关于实施例1～3，降低幅度为约6Ω，特性阻抗即使在弯曲后也不低于标准值95Ω。另一方面，在实施例4中，降低幅度达到9.8Ω，弯曲后特性阻抗低于标准值95Ω。因此，关于电缆弯曲时的特性阻抗，发现根据实施例1～3的双绞屏蔽电缆优于根据实施例4的双绞屏蔽电缆。

这样，本实施方式的双绞屏蔽电缆1包括螺旋缠绕在两根绝缘线10上使得薄膜20的一部分彼此重叠的薄膜20、以及螺旋缠绕在薄膜20上使得金属箔屏蔽30的一部分彼此重叠的金属箔屏蔽30，并且薄膜20以及金属箔屏蔽30分别设置为单独的构件。如上所述，由于设置为单独的构件的薄膜20以及金属箔屏蔽30分别螺旋缠绕，使得薄膜20的一部分以及金属箔屏蔽30的一部分分别重叠，因此，能够由于螺旋缠绕和构件重叠的特性，即使在两根绝缘线10之间的空间S(参见图3)中，缠绕薄膜20以及金属箔屏蔽30也不会产生褶皱。另外，由于金属箔屏蔽30在薄膜20存在于内侧的状态下被缠绕，因此金属箔屏蔽30在两根绝缘线10之间的空间S被薄膜20填充的状态下被缠绕。因此，进一步抑制了金属箔屏蔽30中产生褶皱，并且能够容易地稳定金属箔屏蔽30相对于两根绝缘线10的位置。因此，能够提供能够抑制传输特性劣化的双绞屏蔽电缆1。

另外，由于薄膜20的厚度为6μm以上且20μm以下的范围内，因此能够容易地防止制造双绞屏蔽电缆1时的破损并且容易地满足标准值(2022年6月)。

另外，根据本实施方式的线束WH，能够提供能够抑制传输特性的劣化的线束WH。

尽管以上已经基于实施方式描述了本公开，但是本公开不限于以上实施方式。在不脱离本公开的要旨的情况下可以进行修改，并且可以适当地组合公知或周知的技术。

例如，虽然在上述实施方式中在双绞屏蔽电缆1中金属箔屏蔽30设置为使得金属层面向外侧，但是本公开不限于此，金属箔屏蔽30可以面向内侧。

另外，在根据该实施方式的双绞屏蔽电缆1中，假设金属编织40附接至屏蔽连接器。或者，附接目标可以不是屏蔽连接器。

根据本公开的第一方面，一种双绞屏蔽电缆(1)，包括：绞合在一起的两根绝缘线(10)，绝缘线(10)分别具有导体(11)以及包覆导体(11)的绝缘体(12)；螺旋缠绕在两根绝缘线(10)上的薄膜(20)，使得薄膜(20)的一部分彼此重叠；螺旋缠绕在薄膜(20)上的金属箔屏蔽(30)，使得金属箔屏蔽(30)的一部分彼此重叠；设置在金属箔屏蔽(30)的***的金属编织(40)；以及，设置在金属编织(40)的***的护套(50)。薄膜(20)以及金属箔屏蔽(30)分别设置为单独的构件提供。

根据本公开的第二方面，薄膜(20)可以具有6μm以上且20μm以下的厚度。

根据本公开的第三方面，一种线束(WH)可以包括：根据第一方面或第二方面所述的双绞屏蔽电缆(1)；以及，与双绞屏蔽电缆(1)相邻的另一构件(100)。

根据本公开，能够提供能够抑制传输特性劣化的双绞屏蔽电缆以及线束。

Claims (3)

1.一种双绞屏蔽电缆，包括：

两根绝缘线，绞合在一起，分别具有导体以及包覆所述导体的绝缘体；

薄膜，螺旋缠绕在所述两根绝缘线上，使得所述薄膜的一部分彼此重叠；

金属箔屏蔽，螺旋缠绕在所述薄膜上，使得所述金属箔屏蔽的一部分彼此重叠；

金属编织，设置在所述金属箔屏蔽的***；以及，

护套，设置在所述金属编织的***，其中，

所述薄膜以及所述金属箔屏蔽被设置为单独的构件。

2.根据权利要求1所述的双绞屏蔽电缆，其中，

所述薄膜的厚度为6μm以上且20μm以下。

3.一种线束，包括：

根据权利要求1或2所述的双绞屏蔽电缆；以及，

与所述双绞屏蔽电缆相邻的另一构件。