TWI740317B - 電連接器之線纜結構 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種電連接器之線纜結構，係具有一線纜本體，線纜本體主要包括：環狀排列設置之同軸訊號線組、設於同軸訊號線組外側之功能線組、線性排列設置於同軸訊號線組內側之接地線組、線性排列設置於同軸訊號線組內側之差動訊號線組、界定於同軸訊號線組內側且由接地線組及差動訊號線組分隔形成之分隔區、及分離設置於各分隔區內之電源線組。其中同軸訊號線組之各同軸訊號線係以線心部、絕緣部、接地部及防護層由內而外層層包覆設置而成。藉此，利用同軸訊號線組的層層包覆結構達到高頻訊號線自備訊號隔離功能之效益，配合接地線組與電源線組在線纜本體內的位置關係，即降低串音干擾問題。

Description

電連接器之線纜結構

本發明為提供一種電連接器之線纜結構，尤指一種利用接地線與電源線的特性，在線纜本體內以特殊排列方式產生隔離效果，同時以層層包覆的同軸訊號線態樣設計高頻訊號線，而大幅降低線纜本體端的干擾問題的電連接器之線纜結構。

按，在高速傳輸及無方向性問題的便利性下，USB Type C連接器的使用逐漸普及，而此種連接器往往透過上、下排端子來增加端子數量，此時若直接將上、下排端子與纜線焊接結合，則容易產生相互干擾，故其雙排設計及大量端子也伴隨著嚴重的干擾問題，當然，與USB Type C連接器連結的纜線同樣也隱藏的干擾問題。

一般而言，電連接器的纜線不論其內部有多少條、多少種功能或極性不同的訊號線，都是不規則的纏繞固定在絕緣外皮內，故在纜線內部必然產生非常嚴重的干擾問題，但纜線一般離電子裝置距離較遠，且多數干擾訊號強度都與距離平方成反比，故一般人並不會在意纜線內的干擾。殊不知，有線訊號的傳遞，其訊號品質皆與纜線相關，若源頭的訊號品質失真，即使在電連接器端設計再完善的防護，也已經為時已晚。

另外，由於將電路板設於端子與纜線之間，作為USB Type C連接器端子與纜線間連接橋樑之傳統做法，在訊號經過電路板時，必然造成訊號的衰減，使用時間較長時，也會在電路板累積熱能，而造成電路板過熱的問題，甚至因為訊號傳輸路徑被電路板拉長，而造成電壓壓降過多的問題。

是以，要如何解決纜線內的干擾問題，甚至解決電路板所產生的問題與缺失，即為本發明之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之創作人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種利用接地線與電源線的特性，在線纜本體內以特殊排列方式產生隔離效果，同時以層層包覆的同軸訊號線態樣設計高頻訊號線，而大幅降低線纜本體端的干擾問題的電連接器之線纜結構的發明專利者。

本發明之主要目的在於：由接地線組與電源線組的排列組成隔離各訊號線間的干擾，並設計高頻訊號線為多層同軸的結構，而在線纜本體處即達到降低干擾的效果。

為達成上述目的，本發明之電連接器之線纜結構，係具有一線纜本體，該線纜本體主要包括：至少一環狀排列設置之同軸訊號線組，該些同軸訊號線外側設有一功能線組，且該同軸訊號線內側具有一線性排列設置之接地線組、至少一與該接地線組之排列方向相互交叉之差動訊號線組、及複數由該接地線組及該差動訊號線組分隔形成之分隔區，並於各該分隔區內分離設置有電源線組。

其中該同軸訊號線組之同軸訊號線包含有一第一高頻訊號線對、一設於該第一高頻訊號線對一側之第二高頻訊號線對、一設於該第二高頻訊號線對一側之第三高頻訊號線對、及一設於該第三高頻訊號線對與該第一高頻訊號線對間之第四高頻訊號線對，又各該同軸訊號線包含有一線心部、一包覆設置於該線心部外之絕緣部、一包覆設置於該絕緣部外之接地部、及一包覆設置於該接地部外之防護層，並該功能線組包含有一第一功能線、一設於該同軸訊號線背離該第一功能線一側之第二功能線、一設於該第一功能線一側之第三功能線、及一設於該第二功能線一側且位於該同軸訊號線背離該第三功能線一側之第四功能線，又該接地線組包含有一第一接地線、一設於該第一接地線一側之第二接地線、一設於該第二接地線一側之第三接地線、及一設於該第三接地線一側之第四接地線，另該電源線組包含有一第一電源線、一設於該接地線組背離該第一電源線一側之第二電源線、一設於該差動訊號線組背離該第一電源線一側之第三電源線、及一設於該接地線組背離該第三電源線一側且位於該差動訊號線組背離該第二電源線一側之第四電源線。

本發明之線纜本體係因應USB Type C連接器之規範而具有高頻訊號線組(第一至第四高頻訊號線對)、功能線組、接地線組、差動訊號線組及電源線組，高頻訊號線組本身係由內而外以線心部、絕緣部、接地部、防護層進行層層包覆，以利用接地部將線心部的訊號與外部隔絕，而使高頻訊號線組本身即具有雜訊隔離效果，同時將具有雜訊隔離效果的接地線組及電源線組，以特殊排列方式在線纜本體內部產生隔離效應，而減少訊號在線纜本體內部的衰減。

藉由上述技術，可針對習用USB Type C連接器所存在之未考慮線纜本體本身的內部干擾狀況的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1‧‧‧線纜本體

11‧‧‧單排連接線群

111‧‧‧第一單排連接線組

112‧‧‧第二單排連接線組

121‧‧‧第一同軸訊號線對

122‧‧‧第二同軸訊號線對

2‧‧‧同軸訊號線組

20‧‧‧同軸訊號線

211‧‧‧線心部

212‧‧‧絕緣部

213‧‧‧接地部

214‧‧‧防護層

221‧‧‧第一高頻訊號線對

222‧‧‧第二高頻訊號線對

223‧‧‧第三高頻訊號線對

224‧‧‧第四高頻訊號線對

3‧‧‧功能線組

31‧‧‧第一功能線

32‧‧‧第二功能線

33‧‧‧第三功能線

34‧‧‧第四功能線

4‧‧‧接地線組

41‧‧‧第一接地線

42‧‧‧第二接地線

43‧‧‧第三接地線

44‧‧‧第四接地線

5‧‧‧差動訊號線組

6‧‧‧電源線組

61‧‧‧第一電源線

62‧‧‧第二電源線

63‧‧‧第三電源線

64‧‧‧第四電源線

7‧‧‧連接器本體

71‧‧‧上絕緣膠體

711‧‧‧上焊接槽

72‧‧‧下絕緣膠體

721‧‧‧下焊接槽

73‧‧‧電路基板

81‧‧‧本體屏蔽殼

82‧‧‧連接線屏蔽殼

83‧‧‧線纜屏蔽殼

A‧‧‧分隔區

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之線纜本體之立體圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之線纜本體之平面示意圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之焊接槽連結示意圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之使用狀態圖(一)。

第六圖 係為本發明較佳實施例之使用狀態圖(二)。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第六圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖至使用狀態圖(二)，由圖中可清楚看出本發明具有一線纜本體1，且該線纜本體1主要包括：

至少一環狀排列設置之同軸訊號線組2，該同軸訊號線組2之同軸訊號線20包括有一第一高頻訊號線對221、一設於該第一高頻訊號線對221一側之第二高頻訊號線對222、一設於該第二高頻訊號線對222一側之第三高頻訊號線對223、及一設於該第三高頻訊號線對223與該第一高頻訊號線對221間之第四高頻訊號線對224，且該同軸訊號線組2展開 後於靠近連接器本體7一端界定有一第一同軸訊號線對121、及一設於該第一同軸訊號線對121一側之第二同軸訊號線對122，本實施例中同軸訊號線組2對應USB Type C連接器規格乃具有兩組，其中上排的同軸訊號線組2包括有一第一同軸訊號線對121(即第一高頻訊號線對221延伸之部分)、及一與該第一同軸訊號線對121分離設置之第二同軸訊號線對122(即第二高頻訊號線對222延伸之部分)，而下排的同軸訊號線組2亦包括有一第一同軸訊號線對121(即第三高頻訊號線對223延伸之部分)、及一與該第一同軸訊號線對121分離設置之第二同軸訊號線對122(即第四高頻訊號線對224延伸之部分)，又各該同軸訊號線20包含有一線心部211、一包覆設置於該線心部211外之絕緣部212、一包覆設置於該絕緣部212外之接地部213、及一包覆設置於該接地部213外之防護層214；

一設於該些同軸訊號線20外側之功能線組3，並包含有一第一功能線31、一設於該同軸訊號線20背離該第一功能線31一側之第二功能線32、一設於該第一功能線31一側之第三功能線33、及一設於該第二功能線32一側且位於該同軸訊號線20背離該第三功能線33一側之第四功能線34；

一線性排列設置於該同軸訊號線20內側之接地線組4，並包含有一第一接地線41、一設於該第一接地線41一側之第二接地線42、一設於該第二接地線42一側之第三接地線43、及一設於該第三接地線43一側之第四接地線44；

至少一線性排列設置於該同軸訊號線20內側之差動訊號線組5，且該差動訊號線組5之排列方向與該接地線組4之排列方向相互交叉；

複數界定於該同軸訊號線20內側且由該接地線組4及該差動訊號線組5分隔形成之分隔區A；及

一分離設置於各該分隔區A內之電源線組6，並包含有一第一電源線61、一設於該接地線組4背離該第一電源線61一側之第二電源線62、一設於該差動訊號線組5背離該第一電源線61一側之第三電源線63、及一設於該接地線組4背離該第三電源線63一側且位於該差動訊號線組5背離該第二電源線62一側之第四電源線64。

其中該線纜本體1係延伸展開為二平行設置之單排連接線群1 1，而該單排連接線群11係以該功能線組3設於該第一同軸訊號線對121與該第二同軸訊號線對122內側、該接地線組4設於該同軸訊號線組2外側、該差動訊號線組5設於該功能線組3之間、該電源線組6分離設置於該功能線組3外側並位於該第一同軸訊號線對121與該第二同軸訊號線對122之間的方式排列；

一供該單排連接線群11焊接之連接器本體7，該連接器本體7包含有一上絕緣膠體71、一位於該上絕緣膠體71一側之下絕緣膠體72、複數並排形成於該上絕緣膠體71表面之上焊接槽711、及複數並排形成於該下絕緣膠體72表面之下焊接槽721，而該二單排連接線群11包含有一設於該上焊接槽711內之第一單排連接線組111、及一設於該下焊接槽721內之第二單排連接線組112；

一設於該連接器本體7內且鄰設於該上絕緣膠體71及該下絕緣膠體72一側之電路基板73，且該電路基板73係將該第一單排連接線組111及該第二單排連接線組112隔離於相異側；

一界定於該連接器本體7外之本體屏蔽殼81；

至少一設於該本體屏蔽殼81一側供包覆該單排連接線群11之連接線屏蔽殼82；

一設於該連接線屏蔽殼82一側供固定該線纜本體1之線纜屏蔽殼83。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可利用接地線與電源線的特性，在線纜本體1內以特殊排列方式產生隔離效果，同時以層層包覆的同軸訊號線20態樣設計高頻訊號線，而達到大幅降低線纜本體1端的干擾問題之優勢，而詳細之解說將於下述說明。

實際使用時，該線纜本體1內包含有同軸訊號線組2、功能線組3、接地線組4、差動訊號線組5、及電源線組6。就同軸訊號線組2而言，各同軸訊號線20係由內而外以線心部211、絕緣部212(塑膠材質)、接地部213及防護層214(習知之電線皮)層層包覆，值得一提的是，其中具有隔離功能的接地部213，可使第一至第四高頻訊號線對221、222、223、224在線纜本體1處也可具有基本的雜訊隔離效果。

承上，可將同軸訊號線組2環狀排列的設置於線纜本體1內，然 後將接地線組4與差動訊號線組5以相互垂直正交的以十字態樣設置於同軸訊號線組2中央，而十字態樣所劃分出來的四個區域即定義為分隔區A，並供電源線組6分別設置。具體而言，第一高頻訊號線對221、第二高頻訊號線對222、第三高頻訊號線對223、及第四高頻訊號線對224係依序環狀排列於線纜本體1內，第一接地線41、第二接地線42、第三接地線43、第四接地線44則依序排列成直線狀，作為十字態樣的縱軸，差動訊號線組5則橫向排列的作為十字態樣的橫軸，而第一電源線61則設於左上的分隔區A、第二電源線62設於右上的分隔區A、第三電源線63設於左下的分隔區A、第四電源線64設於右下的分隔區A，最後將第一功能線31、第二功能線32、第三功能線33、第四功能線34概略分散設置於同軸訊號線組2外側。藉此，將具有雜訊隔離效果的接地線組4及電源線組6，以特殊排列方式及位置關係，在線纜本體1內部產生隔離效應，而減少訊號在線纜本體1內部的衰減。

而線纜本體1延伸至連接器本體7的部分，則利用上焊接槽711及下焊接槽721的設計，讓第一單排連接線組111與第二單排連接線組112可分別直接設置於上焊接槽711及下焊接槽721內，並可同時讓電路基板73鄰設於上、下絕緣膠體71、72一側，此時，第一單排連接線組111及第二單排連接線組112係被電路基板73隔離於相異側，藉此解決習知線纜本體1透過電路基板73連結至連接器本體7時所衍生的問題。

而第一單排連接線組111於上焊接槽711的排列順序依序為第一接地線41、第一高頻訊號線對221、第一電源線61、第一功能線31、差動訊號線組5、第二功能線32、第二電源線62、第二高頻訊號線對222、及第二接地線42，第二單排連接線組112於下焊接槽721的排列順序則依序為第三接地線43、第三高頻訊號線對223、第三電源線63、第三功能線33、第四功能線34、第四電源線64、第四高頻訊號線對224、及第四接地線44依序排列而成(本實施例中，第二單排連接線組112係依使用者功能需求可選擇不設置差動訊號線組5)。

另外，本發明之屏蔽殼體包含有本體屏蔽殼81、連接線屏蔽殼82、及線纜屏蔽殼83，其中本體屏蔽殼81係為包覆連接器本體7之端子的部分、連接線屏蔽殼82為包覆線纜本體1延伸至連接器本體7的部分(即單 排連接線群11)、而線纜屏蔽殼83係供固定線纜本體1於連接線屏蔽殼82一側。如此，可增加線纜本體1固定於連接器本體7上的穩定度，降低線纜本體1受拉扯或彎折時的脫落或損壞問題。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之電連接器之線纜結構於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障創作人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧線纜本體

2‧‧‧同軸訊號線組

20‧‧‧同軸訊號線

211‧‧‧線心部

212‧‧‧絕緣部

213‧‧‧接地部

214‧‧‧防護層

3‧‧‧功能線組

4‧‧‧接地線組

5‧‧‧差動訊號線組

6‧‧‧電源線組

Claims (10)

1. 一種電連接器之線纜結構，係具有一線纜本體，該線纜本體主要包括：

   至少一環狀排列設置之同軸訊號線組，且該同軸訊號線組之各同軸訊號線係包含一線心部、一包覆設置於該線心部外之絕緣部、一包覆設置於該絕緣部外之接地部、及一包覆設置於該接地部外之防護層；

   至少一設於該同軸訊號線組外側之功能線組；

   至少一線性排列設置於該同軸訊號線組內側之接地線組；

   至少一線性排列設置於該同軸訊號線組內側之差動訊號線組，且該差動訊號線組之排列方向與該接地線組之排列方向相互交叉；

   複數界定於該同軸訊號線組內側且由該接地線組及該差動訊號線組分隔形成之分隔區；及

   至少一分離設置於各該分隔區內之電源線組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器之線纜結構，其中該同軸訊號線組展開後界定有一第一同軸訊號線對、及一與該第一同軸訊號線對分離設置之第二同軸訊號線對，且該線纜本體係延伸展開為二平行設置之單排連接線群，而該單排連接線群係以該功能線組設於該第一同軸訊號線對與該第二同軸訊號線對內側、該接地線組設於該同軸訊號線組外側、該差動訊號線組設於該功能線組之間、該電源線組分離設置於該功能線組外側並位於該第一同軸訊號線對與該第二同軸訊號線對之間的方式排列。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器之線纜結構，其中該線纜本體係延伸展開為二平行設置之單排連接線群，以焊接於一連接器本體上，且該連接器本體包含有一上絕緣膠體、一位於該上絕緣膠體一側之下絕緣膠體、複數並排形成於該上絕緣膠體表面之上焊接槽、及複數並排形成於該下絕緣膠體表面之下焊接槽，而該二單排連接線群係分別設置於該上焊接槽及該下焊接槽內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電連接器之線纜結構，其中該連接器本體內具有一鄰設於該上絕緣膠體及該下絕緣膠體一側之電路基板，且該電路基板係將該二單排連接線群隔離於相異側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器之線纜結構，其中該線纜本體係延伸展開為二平行設置之單排連接線群，以焊接於一連接器本體上，且該連接器本體外具有一本體屏蔽殼、至少一設於該本體屏蔽殼一側供包覆該單排連接線群之連接線屏蔽殼、及一設於該連接線屏蔽殼一側供固定該線纜本體之線纜屏蔽殼。
6. 一種電連接器之線纜結構，係具有一線纜本體，該線纜本體主要包括：

   複數環狀排列設置之同軸訊號線，且該些同軸訊號線包含有一第一高頻訊號線對、一設於該第一高頻訊號線對一側之第二高頻訊號線對、一設於該第二高頻訊號線對一側之第三高頻訊號線對、及一設於該第三高頻訊號線對與該第一高頻訊號線對間之第四高頻訊號線對，又各該同軸訊號線包含有一線心部、一包覆設置於該線心部外之絕緣部、一包覆設置於該絕緣部外之接地部、及一包覆設置於該接地部外之防護層；

   一設於該些同軸訊號線外側之功能線組，並包含有一第一功能線、一設於該同軸訊號線背離該第一功能線一側之第二功能線、一設於該第一功能線一側之第三功能線、及一設於該第二功能線一側且位於該同軸訊號線背離該第三功能線一側之第四功能線；

   一線性排列設置於該同軸訊號線內側之接地線組，並包含有一第一接地線、一設於該第一接地線一側之第二接地線、一設於該第二接地線一側之第三接地線、及一設於該第三接地線一側之第四接地線；

   至少一線性排列設置於該同軸訊號線內側之差動訊號線組，且該差動訊號線組之排列方向與該接地線組之排列方向相互交叉；

   複數界定於該同軸訊號線內側且由該接地線組及該差動訊號線組分隔形成之分隔區；及

   一分離設置於各該分隔區內之電源線組，並包含有一第一電源線、一設於該接地線組背離該第一電源線一側之第二電源線、一設於該差動訊號線組背離該第一電源線一側之第三電源線、及一設於該接地線組背離該第三電源線一側且位於該差動訊號線組背離該第二電源線一側之第四電源線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之線纜結構，其中該線纜本體係延伸展開為一第一單排連接線組、及一與該第一單排連接線組平行設置之第二單排連接線組，其中該第一單排連接線組係由該第一接地線、該第一高頻訊號線對、該第一電源線、該第一功能線、該差動訊號線組、該第二功能線、該第二電源線、該第二高頻訊號線對、及該第二接地線依序排列而成，且該第二單排連接線組係由該第三接地線、該第三高頻訊號線對、該第三電源線、該第三功能線、該第四功能線、該第四電源線、該第四高頻訊號線對、及該第四接地線依序排列而成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之線纜結構，其中該線纜本體係延伸展開為一第一單排連接線組、及一與該第一單排連接線組平行設置之第二單排連接線組，以焊接於一連接器本體上，且該連接器本體包含有一上絕緣膠體、一位於該上絕緣膠體一側之下絕緣膠體、複數並排形成於該上絕緣膠體表面供結合該第一單排連接線組之上焊接槽、及複數並排形成於該下絕緣膠體表面供結合該第二單排連接線組之下焊接槽。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電連接器之線纜結構，其中該連接器本體內具有一鄰設於該上絕緣膠體及該下絕緣膠體一側之電路基板，且該電路基板係將該第一單排連接線組及該第二單排連接線組隔離於相異側。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器之線纜結構，其中該線纜本體係延伸展開為一第一單排連接線組、及一與該第一單排連接線組平行設置之第二單排連接線組，以焊接於一連接器本體上，且該連接器本體外具有一本體屏蔽殼、至少一設於該本體屏蔽殼一側供包覆該第一單排連接線組與該第二單排連接線組之連接線屏蔽殼、及一設於該連接線屏蔽殼一側供固定該線纜本體之線纜屏蔽殼。

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