专利名称：差动信号传输用电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及差动信号传输用电缆。
背景技术：
作为以往的技术，已知有如下的平行双芯屏蔽电线，即，在平行地排列的一对绝缘电线上，再平行地排列至少一根排扰导体，并将这一对绝缘电线和排扰导体一并用金属箔带卷绕而作为屏蔽导体，然后用外套覆盖该屏蔽导体的外周部(例如，参照专利文献I)。专利文献I所记载的平行双芯屏蔽电线通过金属箔带的卷绕而形成屏蔽导体，因此能够缩短制造所需的时间。专利文献1:日本特开2002 - 289047号公报就专利文献I的平行双芯屏蔽电线而言，在短方向的剖面上，产生金属箔带平坦的部分。该平坦的部分由于金属箔带的张力的方向与平坦的部分的表面所形成的面平行，因此不会产生基于张力的按压金属箔带的压力，金属箔带容易松弛。以往的平行双芯屏蔽电线由于金属箔带的松弛，存在时滞(skew)以及差动同相转换量(B卩，从差动模式向同相模式的转换量)增加的问题。
发明内容
因而,本发明的目的在于提供一种抑制时滞以及差动同相转换量的差动信号传输用电缆。
本发明为了达到上述目的，提供一种差动信号传输用电缆，其具备:相互平行地并列的一对差动信号线；一并包覆所述一对差动信号线的绝缘体；以及卷绕在所述绝缘体的外周上的屏蔽导体，所述绝缘体在垂直于其长度方向的剖面上的外周形状是长圆形状，该长圆形状以凸圆弧状弯曲而连续，并且在沿着所述一对差动信号线的并列方向的第一方向上的宽度大于在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度。上述差动信号传输用电缆的所述绝缘体，最好是所述外周形状的曲率半径的最小值为所述外周形状的曲率半径的最大值的1/20以上1/4以下。上述差动信号传输用电缆，最好所述绝缘体的所述外周形状具有椭圆形状，所述椭圆形状的短径为长径的0.37倍以上0.63倍以下。上述差动信号传输用电缆的所述绝缘体，最好所述外周形状包括第一曲线部和第二曲线部，所述第一曲线部是在所述第一方向的两端部上的一对对称形状的椭圆弧，所述第二曲线部是在所述第二方向的两端部上的一对对称形状的椭圆弧，在将所述第一曲线部的所述椭圆弧的在所述第一方向上的短径或长径设为2 ，将所述第一曲线部的所述椭圆弧的在所述第二方向上的长径或短径设为2bi，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的在所述第一方向上的长径设为2a2，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的在所述第二方向上的短径设为2b2，将所述第一曲线部的所述椭圆弧的与所述第二曲线部的连接点的相位角设为Qtl，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的与所述第一曲线部的连接点的相位角设为时，满足下述式(I)表示的条件。tan Φ 0= Ca1ID2Za2ID1) tan Θ 0…式(I)最好上述式(I)中的所述&2大于所述&1、所述Id1以及所述匕的任何一个。最好上述式(I)中的所述&1、所述Id1以及所述匕是共用的值。上述差动信号传输用电缆，最好具备包覆所述屏蔽导体的包覆部件，所述屏蔽导体具有绝缘部件和导电膜，所述导电膜设在所述绝缘部件的与所述包覆部件相对的面上。上述差动信号传输用电缆，最好屏蔽导体沿着绝缘体的长度方向具有接缝或重叠区域，包覆部件在屏蔽导体上以螺旋状具有接缝或重叠区域。上述差动信号传输用电缆，最好屏蔽导体在绝缘体上以螺旋状具有接缝或重叠区域，包覆部件是编织物。上述差动信号传输用电缆，最好绝缘体由泡沫材料形成。上述差动信号传输用电缆，最好在外侧具有发泡度比内部小的层。本发明具有如下效果。根据本发明的差动信号传输用电缆，能够抑制时滞以及差动同相转换量。
图1是实施例1的差动信号传输用电缆的立体图。图2 Ca)是在短方向上切断实施例1的差动信号传输用电缆的剖视图，(b)是在短方向上切断差动信号传输用电缆的剖面的模式图。图3 (a)是表示在比较例I的剖面为圆形的绝缘电线上卷绕了压紧卷绕带时的张力T与压力P的关系的模式图，(b)是表示在比较例2的具有平坦部的绝缘电线上卷绕了压紧卷绕带时的张力T与压力P的关系的模式图。图4是表示实施例1的差动信号传输用电缆的曲率半径与发生金属箔带的松弛的概率的关系的图。图5 Ca)是实施例2的差动信号传输用电缆的剖视图，(b)是关于曲率半径的最大值和最小值的曲线图。图6表示实施例3的差动信号传输用电缆的剖视图。图7(a)是实施例4的差动信号传输用电缆的与长度方向垂直的短方向的剖视图，(b)是表示(a)的绝缘体的外周形状的图。图8表示比较例3的差动信号传输用电缆的剖面的外周形状，Ca)是外周形状的整体图，(b)是(a)的局部放大图。图9是变形例的差动信号传输用电缆的立体图。图中:I 一差动信号传输用电缆，2 —导线(差动信号线)，3 —绝缘体，4 一绝缘电线，40a 40d —连接点，41 一第一曲线部，42 —第二曲线部，41a、41b、42a、42b —椭圆弧，5 —塑料带，6 —金属箔(导电 膜)，7 —金属箔带(屏蔽导体)，8 —压紧卷绕带(包覆部件)，9 一编织物，30 —区域，31 —绝缘体层，70 —接缝，80 —接缝，100 —绝缘电线，101 —金属箔带，102 一绝缘电线，103 一平坦部，104 -曲线部。
具体实施例方式实施方式的摘要实施方式的差动信号传输用电缆具备:相互平行地并列的一对差动信号线；一并包覆上述一对差动信号线的绝缘体；以及卷绕在上述绝缘体的外周上的屏蔽导体，上述绝缘体在垂直于其长度方向的剖面上的外周形状是长圆形状，该长圆形状以凸圆弧状弯曲而连续，并且在沿着上述一对差动信号线的并列方向的第一方向上的直径大于在与上述第一方向正交的第二方向上的直径。实施例1差动信号传输用电缆I的结构的概要图1是实施例1的差动信号传输用电缆I的立体图。图2 Ca)是在短方向(与长度方向垂直的方向)上切断了实施例1的差动信号传输用电缆I的剖视图，(b)是在短方向上切断了差动信号传输用电缆I的剖面的模式图。图2 (b)中用虚线表示的两个圆是为了便于说明而图示的，表示在制作具有与差动信号传输用电缆I相同程度的短方向的剖面形状的电缆时所采用的绝缘电线的剖面形状。以下，只要没有特别预先说明，剖面表示在短方向上切断的剖面。作为一例，该差动信号传输用电缆I是采用了 IOGbps以上的差动信号的服务器、路由器以及存储器等电子设备间或者电子设备内的差动信号传输用的电缆。该差动信号传输是指，在一对导线中，将相位相差180°的信号向各自的导线传输，并且在接收装置侧，取出该相位不同的两个信号的差分。由于流过这一对导线的电流向彼此相反的方向流动，因此从作为该电流流过的传输路径的导线辐射的电磁波变小。另外，由于从外部受到的噪声均等地重叠在两根导线上，因此差动信号传输通过取出差分便能够除去噪声。本实施例的差动信号传输用电缆I例如图1所示，大致具备:分离并平行地排列的一对导线2 (差动信号线);包覆一对导线2，并且短方向的剖面的外周形状成为组合曲率半径不同的多个曲线的形状的绝缘体3 ;以及卷绕设置在绝缘体3上，并且短方向的剖面的内周形状成为组合基于绝缘体3的外周形状的多个曲线的形状，并作为屏蔽导体的金属箔带7。一对导线2相互平行地并列。绝缘体3将这一对导线2—并包覆。另外，金属箔带7卷绕在绝缘体3的外周上。绝缘体3在垂直于其长度方向的剖面上的外周形状是长圆形状，该长圆形状以凸圆弧状弯曲而连续，并且在沿着一对导线2的并列方向的第一方向上的直径大于在与上述第一方向正交的第二方向上的直径。即，绝缘体3的外周形状是由没有平坦的部分和凹陷的部分的、整体平滑地连续的凸曲面构成的形状。另外，本实施例的差动信号传输用电缆I例如具备作为包覆金属箔带7的包覆部件的压紧卷绕带8，金属箔带7具备作为绝缘部件的塑料带5和设在塑料带5的与绝缘体3相对的面的相反侧的面(即，与压紧卷绕带8相对的面)上的作为导电膜的金属箔6。导线2是例如铜等的电良导体的单线，或者是在该电导体上实施了电镀等的单线。另外，导线2的直径2r例如是0.511mm。进而，导线2和导线2的间隔L例如是0.99mm。该间隔L表示在导线2的剖面上的导线2的中心和导线2的中心的间隔。再者，导线2例如在重视弯曲特性的情况下，也可以采用将多根导线扭绞而形成的绞线。
绝缘体3例如用相对电容率、介质损耗角正切小的材料形成。该材料例如是聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚乙烯等。再者，绝缘体3为了减小相对电容率、介质损耗角正切，也可以作为泡沫材料而采用泡沫绝缘树脂来形成。绝缘体3例如在用泡沫绝缘树脂形成的情况下，采用如下的方法形成，即，在树脂中混入发泡剂，并根据成型时的温度控制发泡度的方法，将氮等气体用成型压力注入，并在压力释放时使其发泡的方法
坐寸ο绝缘体3例如图2 (b)所示,剖面形状大致为椭圆形状(长圆形状),作为一例,长轴方向(沿着一对导线2的并列方向的第一方向)的宽度W1是2.8mm,短轴方向(与第一方向正交的第二方向)的宽度W2是1.54mm。宽度W1大于宽度W2 (W1 > W2),在本实施例中，宽度W1是宽度W2的约1.8倍。另外，绝缘体3例如具有由连结图2 (b)中用虚线表示的两个圆(不是椭圆而是正圆)的顶点的面和绝缘体3的外周的一部分包围的区域30 (用斜线表示的区域)。该用虚线表示的圆例如是与绝缘体3的剖面的外周内切的圆。区域30例如在将图2 (b)中用虚线表示的两个圆作为绝缘电线的情况下，表示不形成于包覆这两个绝缘电线的绝缘体上的绝缘体3的区域。作为一例，该区域30的最大的宽度t是0.07mm。以下，参照比较例I以及比较例2进一步说明绝缘体3的剖面形状。图3 Ca)是表示在比较例I的剖面为圆形的绝缘电线100上卷绕了金属箔带101时的张力T与压力P的关系的模式图，(b)是表示在比较例2的具有平坦部103的绝缘电线102上卷绕了金属箔带101时的张力T与压力P的关系的模式图。在此，差动信号传输用电缆I为了传输数Gbps的高速信号，必须减少时滞。该时滞表不差动信号间的到达时间的时间差(即，一对内时滞)。时滞例如在用两根绝缘电线形成电缆的情况下，由于如下的原因而产生，即，绝缘体的极少的电容率差、绝缘体的极少的外径之差、添加在绝缘体的长度方向上的排扰线的极少的偏移、由设在绝缘体的外侧的金属箔带的松弛造成的在绝缘体和金属箔带的界面上
产生的空隙等。另夕卜，由于差动信号传输用电缆I必须减少EMI (Electro — MagneticInterference:电磁干扰)，因此必须将差动同相转换量抑制得低。如果电缆的(左右)对称性不好，则输入的差动信号的一部分就被转换成同相信号。将该转换成同相的比例叫做差动同相转换量。特别是，相对于端口 I的差动信号的在端口 2出现的同相信号的比例，可以作为S参数来测定，用“Scd21”表示。作为减少时滞的方法，已知有如下的方法，即，通过用一个绝缘体一起包覆两个导体，抑制绝缘体的电容率差。另外，作为其他的方法，还知道有如下的方法，即，通过在用屏蔽用的导电体覆盖两个绝缘电线之前，卷绕绝缘体的带，使屏蔽体和导体的距离相对地远离，从而形成加强导体间的电磁耦合，且不易发生时滞的电缆。 就上述的减少时滞的方法而言，在由绝缘体内部的电容率差弓I起的时滞上确认到一定的效果，通过使将绝缘体的外周形状设置成一定的情况和避免引起导体的位置偏移的情况并存，实现时滞的减少。但是，因卷绕在绝缘体上的金属箔带的松弛而产生的空隙所造成的影响，即便实施了上述的对策还是稍微残留。特别是，若相对于一对导体在非对称的位置上产生空隙，则产生同相信号的到达时间差，由于给差动信号的到达时间造成的影响的程度在一对导体之间是不同的，因此便很容易产生时滞。差动信号传输用电缆I例如在用作相当于IOGbps的高速信号传输用的电缆之际，由于该空隙造成的影响，存在成品率降低的问题。就该金属箔带的松弛而言，例如在将金属箔带卷绕在绝缘体上的情况，或者纵向附加金属箔带并卷绕压紧卷绕带的情况中的任意一种情况下都会发生。卷绕的金属箔带松弛的原因例如可以列举，金属箔带按压绝缘体的力、即金属箔带给予绝缘体的压力P小。如图3 Ca)所示，在剖面成圆形的绝缘电线100上卷绕金属箔带101的比较例I的情况下，力作用于绝缘电线100上，以与金属箔带101的张力T平衡。该力是施加在绝缘电线100的侧面上的压力P，该压力具有用P=T/(2wrl) (w:金属箔带101的宽度，rl:绝缘电线100的半径)表示的关系。另一方面，如图3 (b)所示，在剖面成为组合平坦部103和曲线部104的形状的绝缘电线102上卷绕金属箔带101的比较例2的情况下,与上述用P=T/ (2wrl)表示的P相同的压力施加在曲线部104上。但是，在平坦部103上，由于金属箔带101的张力T的方向和平坦部103的表面所形成的面是平行的，因此基于张力T附加在平坦部103上的压力P是零。在此，在将两个圆形的绝缘电线排列而形成的剖面形状以及如图3 (b)所示的组合曲线部104和平坦部103的剖面形状的任意一种形状中，在卷绕了金属箔带101时，在其剖面上都存在金属箔带101成直线状的部分。S卩，在比较例2的情况下，在卷绕金属箔带101之际，由于金属箔带101的张力T和平坦部103的表面所形成的面是平行的，因此力不作用在平坦部103上。在平坦部103上，由于卷绕金属箔带101之际的差动信号传输用电缆的极少的移动、金属箔带101的张力的极少的变化等，产生卷绕的金属箔带101的松弛。其结果，发生时滞，而且差动同相转换量增加。根据上述结果，本实施例的绝缘体3在图2 (b)的纸面的上下具有作为图2 (b)所示的斜线部分的区域30。因而，由于卷绕金属箔带7而产生的压力P的矢量，是没有使金属箔带7的张力T的方向与平坦部103的表面所形成的面成为平行的部分。金属箔带7的塑料带5，例如采用聚乙烯等树脂材料形成。金属箔带7的金属箔6，例如在塑料带5的一面上粘贴铜或铝而形成。另外，金属箔带7沿着绝缘体3的长度方向具有接缝或重叠区域。本实施例的金属箔带7，例如以覆盖绝缘电线4的绝缘体3的方式卷烟。所谓的卷烟，是在绝缘体3的长度方向上添加金属箔带7，并从绝缘体3的长度方向的侧面将金属箔带7以一圈卷绕的方法。图1所示的接缝70，例如通过金属箔带7的长度方向的一方端部与另一方端部相对而沿着长度方向产生。另外，当金属箔带7比绝缘体3的短方向的外周长时，产生金属箔带7的一方端部和另一方端部重叠的区域。另外，金属箔带7被卷绕在绝缘体3上。因此，如图2所示，金属箔带7的剖面的内周形状是与绝缘体3相似的形状。压紧卷绕带8例如用树脂材料形成。压紧卷绕带8在金属箔带7上以螺旋状具有接缝或重叠部分。本实施例的压紧卷绕带8例如以覆盖金属箔带7的方式卷绕成螺旋状。压紧卷绕带8以短方向的一方端部与另一方端部不重叠的方式卷绕在绝缘体3上。因而，图1所示的接缝80以螺旋状形成在金属箔带7上。另外，当压紧卷绕带8以一方端部与另一方端部重叠的方式卷绕在金属箔带7上时，在金属箔带7上以螺旋状产生重叠区域。以下，说明本实施例的差动信号传输用电缆I的制造方法。差动信号传输用电缆I的制造方法首先，用绝缘体3包覆一对导线2，制作绝缘电线4。具体而言，将导线2分离并平行地配置。作为一例，这一对导线2分离0.99_平行地配置。另外，作为一例，导线2的直径2r是0.511mm。其次,用泡沫聚乙烯包覆一对导线2,形成绝缘体3。该绝缘体3的形成通过调整发泡度，作为一例，以绝缘体3的相对电容率为1.5的方式进行。另外，绝缘体3的形状具有图2 (b)所示的由曲率半径不同的多个曲线构成的形状，作为一例，长轴方向的宽度W1为2.8mm,短轴方向的宽度W2为1.54mm。在此，作为一例，区域30的最大宽度t是0.07mm。作为一例，该区域30的曲率半径是7mm。该绝缘体3例如如下形成，根据绝缘体3的形状制作挤压机的挤压头，将一对导线2和泡沫聚乙烯从该挤压头挤压而形成。接下来，在绝缘电线4的长度方向上添加金属箔带7，将金属箔带7卷绕在绝缘电线4上。该卷绕以塑料带5侧与绝缘体3相对，且金属箔6侧露出于外侧的方式进行。再者，由于金属箔6在后续的工序中进行锡焊，因此使其露出于外侧。接下来，将压紧卷绕带8以螺旋状卷绕在金属箔带7上，在经过了预定的工序后，得到差动信号传输用电缆I。关于曲率半径与金属箔带7的松弛的关系图4是表示具有图2所示的形状的差动信号传输用电缆的曲率半径与发生金属箔带的松弛的概率的关系的图。图4中横轴表示曲率半径，纵轴表示金属箔带7的松弛发生率。所谓的金属箔带7的松弛发生率，表示在制作的电缆整体中，在某个电缆剖面上在绝缘体3和金属箔带7之间产生空隙的概率。金属箔带7的松弛发生率的测定用以下所示的方法实施。首先，从制作的电缆全长公正地抽取电缆样品，观察电缆的剖面。在各个样品中确认在绝缘体3和金属箔带7之间是否有空隙，将有空隙的样品的数量相对于全部样品的数量的比例作为松弛发生率。从该图4所示的测定结果来看，如果绝缘体3的区域30的曲率半径为14_(位于长轴方向上的曲线的曲率半径的20倍)以下，则金属箔带7的松弛发生率为数％以下，能够维持差动信号传输用电缆I的性能。另一方面，当区域30的曲率半径为2.8mm (位于长轴方向上的曲线的曲率半径的4倍)时，虽然金属箔带7的松弛发生率降低，但由区域30引起的厚度的增加约为0.25mm。由于该增加，差动信号传输用电缆I的特性阻抗变大。另外，将曲率半径设为2.8_而制作的差动信号传输用电缆1，将多个差动信号传输用电缆扭绞在一起的电缆的外径变大，很难操作。因而，曲率半径的范围最好是4倍到20倍。实施例1的效果根据本实施例的差动信号传输用电缆1，能够抑制时滞以及差动同相转换量。具体而言，差动信号传输用电缆I的绝缘体3的剖面的外周，如图2 (b)所示，由曲率半径不同的多个曲线的组合构成，即，包括曲率半径为0.7mm的位于长轴方向上的曲线和曲率半径为7mm的区域30而构成。因而，在差动信号传输用电缆I中，在将压紧卷绕带8卷绕在绝缘电线4上之际，压力P总是施加在绝缘体3的表面上，以与金属箔带7的张力T相平衡。由于考虑到如果将张力T设置成恒定，则压力P与剖面的外周的曲率半径成反比，因此在区域30的压力P降低到长轴方向的约1/10，而在区域30不形成于绝缘体3的情况下，如上所述，在直线部分上，压力P不施加在绝缘体3上。另外，由于本实施例的绝缘体3形成有区域30，因此压力P总是附加在绝缘体3上，因此在将金属箔带7卷绕在绝缘体3上之际，即便绝缘电线4移动，或者压紧卷绕带8的张力T比预定的张力弱，也能够抑制压紧卷绕带8的松弛。因而，能够抑制金属箔带7的松弛，从而能够抑制在绝缘体3和金属箔带7的界面上产生空隙。因而，本实施例的差动信号传输用电缆I能够抑制由于时滞及差动同相转换量增大所造成的性能的降低。实施例2实施例2在绝缘体3的短方向的剖面的外周形状为椭圆形状这一点上与实施例1不同。图5 Ca)是实施例2的差动信号传输用电缆I的短方向的剖视图，(b)是有关曲率半径的最大值和最小值的曲线图。图5 (b)中，横轴是X轴，纵轴是y轴。在该椭圆中，长轴位于X轴上，短轴位于y轴上。再者，在以下的各实施例中，对于具有与实施例1相同的结构以及功能的部分标以与实施例1相同的标号，并省略其说明。在本实施例的差动信号传输用电缆I中，绝缘体3的外周形状是具有焦点A以及焦点B的椭圆形状。关于其他的结构，与实施例1的差动信号传输用电缆I相同。另外，本实施例的差动信号传输用电缆I的制造方法，在形成具有长径(=2a)为
3.20mm、短径(=2b)为1.64mm的椭圆形状的绝缘体3这一点上与实施例1不同。本实施例的差动信号传输用电缆1，在将压紧卷绕带8卷绕在金属箔带7上之际，压力P总是附加在绝缘体3上。另外，金属箔带7附加在绝缘体3上的压力P的矢量朝向图5 (b)所示的焦点A以及焦点B的任意一个。在将该金属箔带7的张力T设置成一定时，如上所述，压力P与绝缘体3的剖面的外周的曲率半径成反比。于是，如图5 (a)所示，在将表示长径2a、短径2b的椭圆的公式作为式(2)时，该椭圆曲线上的任意的点(x，y)的曲率半径就是式(3)。x2/a2+y2/b2=l…式(2)R=a2b2 (x2/a4+y2/b4) 3/2 …式(3)根据该式(3)可知，曲率半径在b2/a以上a2/b以下的范围内变化。因而，压力P的最小值是最大值的(b/a) 3倍，即，如果是本实施例的形状，则压力P在短轴上降低至约13%左右。但是，本实施例的差动信号传输用电缆I与实施例1同样，能够以压力总是附加在绝缘体3上的方式卷绕金属箔带7，因此在将金属箔带7卷绕在绝缘体3上之际，即便绝缘电线4移动，或者压紧卷绕带8的张力T比预定的张力弱，也能够抑制压紧卷绕带8发生松弛的情况。结果，由于能够抑制金属箔带7的松弛，因此便能够抑制在绝缘体3和金属箔带7的界面上产生空隙。另外，与实施例1相比， 由于没有曲率半径急剧变化的部位，因此产生空隙的概率更小。因而，本实施例的差动信号传输用电缆I能够抑制由于时滞以及差动同相转换量增大所造成的性能的降低。再者，曲率半径的最小和最大之比如上所述是(b/a) 3。因而，曲率半径为1/20以上1/4以下的范围，是绝缘体3的剖面的短径为长径的0.37倍以上0.63倍以下，只要将曲率半径控制在该范围内，就同实施例1同样能够抑制金属箔带7的松弛。实施例3实施例3在绝缘体3的内部和外周部发泡度不同这一点上与上述各实施例不同。图6表示实施例3的差动信号传输用电缆的剖视图。在图6中，由绝缘体3的外周和虚线包围的区域是绝缘体层31。本实施例的差动信号传输用电缆1，在绝缘体3的内部和外周部发泡度不同。关于其他的结构，与实施例1的差动信号传输用电缆I相同。作为一例，该发泡度是内部为50%，绝缘体层31为数％。绝缘体3的绝缘体层31的发泡度小于绝缘体3的内部。即，绝缘体3由于形成有绝缘体层31，因此外周部比内部硬。另外，本实施例的差动信号传输用电缆I的制造方法，虽然与实施例1以及实施例
2同样，用挤压机包覆一对导线2，但此时还包括以在绝缘体3的最外周再次包覆发泡度小的绝缘体层31的方式进行挤压的工序。其他的制造方法与实施例1以及实施例2相同。根据本实施例的差动信号传输用电缆1，与实施例1以及实施例2的差动信号传输用电缆相比，由于在外周部形成有绝缘体层31，因此绝缘体3的形状稳定，所以从压紧卷绕带8受到的压力P更稳定地作用于绝缘体3。其结果，能够抑制金属箔带7的松弛，因此能够抑制在绝缘体3和金属箔带7的界面上产生空隙。因而，本实施例的差动信号传输用电缆I能够抑制由于时滞以及差动同相转换量增大所造成的性能的降低。实施例4实施例4在以下这一点上与实施例2不同，即，在与绝缘体3的长度方向垂直的剖面上的外周形状包括:作为一对椭圆弧的第一曲线部；和连接第一曲线部的一对椭圆弧之间的作为一对椭圆弧的第二曲线部。在此，所谓的椭圆弧是包括作为正圆的一部分的圆弧的概念。另外，在以下的说明中，椭圆是包括正圆的概念。即，正圆是椭圆的一种形态。图7 (a)是实施例4的差动信号传输用电缆I的与长度方向垂直的短方向的剖视图，(b)是表示在该剖面上的差动信号传输用电缆I的绝缘体3的外周形状的图。在图7(a)中,对于具有与实施例1相同的结构及功能的部分,标以与实施例1相同的标号，并省略其说明。另外，在图7 (b)中，X轴是通过一对导线2各自的中心的直线，y轴是通过表示绝缘体3的中心的原点O (—对导线2各自的中心的中间位置)并与X轴正交的直线。第一曲线部41由在沿着一对导线2的并列方向(图7的左右方向)的第一方向的两端部上的一对椭圆弧41a、41b构成。第二曲线部42由在与第一方向正交的第二方向(图7的上下方向)的两端部上的一对椭圆弧42a、42b构成。椭圆弧41a与椭圆弧41b是相对于I轴成为线对称的对称形状。椭圆弧42a与椭圆弧42b是相对于x轴成为线对称的对称形状。在图7 (b)中，用虚线表示包括椭圆弧41a的椭圆的除了椭圆弧41a以外的部分(椭圆弧41a的延长线)以及包括椭圆弧42a的椭圆的除了椭圆弧42a以外的部分(椭圆弧42a的延长线)。如图7 (b)所示，包括椭圆弧41a的椭圆与包括椭圆弧42a的椭圆内切。
这四个椭圆弧41a、41b、42a、42b在各个连接点40a 40d平滑地连续，即，连接点40a 40d不成为角部而连续。在图7 (b)中，将第一方向作为x轴，并将第二方向作为y轴而表示绝缘体3的轮廓。第一曲线部41的椭圆弧41a、41b是在第一方向上的短径或长径为2ai(2&1=&1Χ2)、在第二方向上的长径或短径为2bi Gb1=I3lXZ)的椭圆的一部分。在图7所示的例子中，S1=Id1,椭圆弧41a、41b是正圆的一部分,但也可以是S1 < Iv在S1 < Id1的情况下，椭圆弧41a以及椭圆弧41b分别是在X轴方向上具有短径且在I轴方向上具有长径的椭圆的一部分。另外，在S1 > Id1的情况下,椭圆弧41a以及椭圆弧41b分别是在x轴方向上具有长径且在y轴方向上具有短径的椭圆的一部分。第二曲线部42的椭圆弧42a、42b是在第一方向上的长径为2a2(2a2=a2X2)、在第二方向上的短径为2b2 (2b2=b2X2)的椭圆的一部分。2a2大于2b2 Ca2 > b2)、椭圆弧42a以及椭圆弧42b分别是在X轴方向上具有长径且在y轴方向上具有短径的椭圆的一部分。在本实施例中，第二曲线部42的长径2a2大于第一曲线部41的长径及短径2&1、2b!和第二曲线部42的短径2b2的任何一个(a2 > S1且a2 > Id1且a2 > b2)。另外,第一曲线部41的长径及短径Za1^b1和第二曲线部42的短径2b2是彼此共用的值(aebebd。另外，本实施例的绝缘体3其外周形状的整体是长圆形状，在第一方向上的宽度1形成为比在第二方向上的宽度W2大。第一曲线部 41的椭圆弧41a是由用下述坐标(I)表示的轨道描绘的椭圆弧。在坐标(I)中，Θ ^是表示从包括椭圆弧41a的椭圆的重心O1 (两个焦点的中心点)看的椭圆弧41a的一端(连接点40a)的相位角，是连结该重心O1和连接点40a的线段与x轴所成的角度。另外，X是椭圆弧41a的X轴方向的偏置量。重心O1位于X轴上，原点O与重心O1的距离是X。Ca1Cos θ +X, b^in Θ )…坐标(I)(― θ0≤ Θ ≤ θ0)使该坐标(I)中的Θ ( ° )从一 θ ^变化到+ Θ ^时的坐标值的轨迹就是椭圆弧41a。另外，第一曲线部41的椭圆弧41b是由用上述坐标(I)的X表不的偏置量的偏置方向相反的下述坐标(2)所表示的轨道描绘的椭圆弧。Ca1Cos Θ — X，b^in Θ )…坐标(2)(180。一 θ0< Θ <180。+θ0)使该坐标(2)中的Θ (° )从180° - Θ。变化到180° +Θ。时的坐标值的轨迹就是椭圆弧41b。第二曲线部42的椭圆弧42a是由用下述坐标(3)表示的轨道描绘的椭圆弧。在坐标(3)中，ΦC1是表示从包括椭圆弧42a的椭圆的重心O2 (两个焦点的中心点)看的椭圆弧42a的一端(连接点40a)的相位角，连结该重心O2和连接点40a的线段与平行于x轴的直线所成的角度是tarT1 ((b2/a2)tan(K)。另外，Y是椭圆弧42a的y轴方向的偏置量。重心O2位于y轴上，原点O与重心O2的距离是Y。(a2cos Φ , b2sin Φ — Y)…坐标(3)( Φ0 ≤ Φ ≤180° — Φ0)
使该坐标(3)中的Φ (。)从Φ。变化到180° — Φ。时的坐标值的轨迹就是椭圆弧 42a。另外，第二曲线部42的椭圆弧42b是由用上述坐标(3)的Y表不的偏置量的偏置方向相反的下述坐标(4)所表示的轨道描绘的椭圆弧。(a2cos Φ , b2sin Φ +Y)…坐标(4)(180° +Φ0 ^ Φ ^ 360° — Φ0)使该坐标(4)中的Φ (° )从180° +Φ。变化到360° —Φ。时的坐标值的轨迹就是椭圆弧42b。用上述坐标(I) (4)式表示的多个椭圆弧41a、41b、42a、42b在各连接点40a 40d连续的X、Y的条件，即，用于使第一曲线部41和第二曲线部42无阶梯地连续的条件，用下述式(4)以及式(5)表示。X=B2Cos(J)0-B1CosQ0…式(4)Y=ID2Sin(J)0-1D1SinQ0…式(5)另外，椭圆弧41a和椭圆弧42a在连接点40a平滑地连续的条件，S卩，连接点40a没有山部或谷部地连续的条件，用下述式(6 )表示。tan Φ 0= (a1b2/a2b1) tan Θ 0 …式(6)另外，由于椭圆弧41a和椭圆弧41b以及椭圆弧42a和椭圆弧42b分别是对称形状，因此只要满足上述式(6)，在连接点40b椭圆弧42a与椭圆弧41b，在连接点40c椭圆弧41b与椭圆弧42b，在 连接点40d椭圆弧42b与椭圆弧41a分别平滑地连续。S卩，在Θ =180° — 00且 φ=180。一 Φ。，Θ =180° +Θ。且 φ=180。+Φ。，以及 Θ =360。一 Θ 0 且Φ=360° — Φ。的各连接点40b、40c、40d，满足下述式(7)。tan Φ = (a1b2/a2b1) tan Θ …式(7)本实施例的差动信号传输用电缆I的绝缘体3全部满足这些式(4广(6)。由此，椭圆弧41a、41b、42a、42b在各连接点40a 40b平滑地连续。比较例3图8表示比较例3的差动信号传输用电缆的剖面的外周形状，Ca)是外周形状的整体图，(b)是(a)的局部放大图。比较例3所示的椭圆弧44a、44b、45a、45b是用与上述坐标(I) (4)同样的坐标式表示的椭圆弧，虽然满足上述式(4)、(5)所示的条件(椭圆弧连续的条件)，但不满足上述式(6)表示的条件。因此，在椭圆弧44a、44b、45a、45b的连接点43a 43d形成向内侧凹陷的凹部46a 46d。因此，比较例3的差动信号传输用电缆，在绝缘体3和卷绕在绝缘体3上的金属箔带7之间容易产生空隙，成为时滞以及差动同相转换量增加的主要原因。实施例4的差动信号传输用电缆1，绝缘体3的外周形状是除了满足上述式(4)、
(5)之外还满足上述式(6)的条件的形状，第一曲线部41和第二曲线部42平滑地连续。SP，实施例4的差动信号传输用电缆1，由于绝缘体3的外周形状由在全周上弯曲成凸状的曲线构成，因此与实施例1和实施例2同样，在将压紧卷绕带8卷绕在金属箔带7上之际，由卷绕引起的压力总是附加在绝缘体3上。如此，实施例4的差动信号传输用电缆I与实施例1和实施例2同样，能够以压力总是附加在绝缘体3上的方式卷绕金属箔带7，因此能够抑制在将金属箔带7卷绕在绝缘体3上之际的松弛。其结果，能够抑制在绝缘体3和金属箔带7的界面上产生空隙，并能够抑制时滞以及差动同相转换量的发生。另外，由于与实施例2相比能够降低曲率半径的变化率(最大值和最小值之差)，因此进一步缩小产生空隙的概率。因而，实施例4的差动信号传输用电缆I能够进一步抑制由时滞以及差动同相转换量增大所造成的性能的降低。另外，实施例4的差动信号传输用电缆1，与如实施例2那样绝缘体3的剖面是椭圆形状的情况相比，很容易确保导线2和绝缘体3的距离。因此，当在绝缘体3上采用实施例3中所用的泡沫材料的情况下，发泡度均匀，成品率提高。变形例图9是变形例的差动信号传输用电缆I的立体图。在变形例的差动信号传输用电缆I中，金属箔带7在绝缘体3上以螺旋状具有接缝80，包覆金属箔带7的包覆部件是编织物9。该金属箔带7在塑料带5的一方的面上粘贴由铜构成的金属箔6，编织物9采用了64根单线直径为0.08mm的铜单线。本变形例的差动信号传输用电缆1，由于绝缘体3具有实施例f实施例3的任意一例所记载的形状，因此即便将金属箔带7卷绕成螺旋状，也能够抑制松弛的发生。其结果，能够抑制在绝缘体3和金属箔带7的界面上产生空隙。因而，本变形例的差动信号传输用电缆I能够抑制由时滞以及差动同相转换量增大所造成的性能的降低。再者，金属箔带7也可以在绝缘体3上以螺旋状具有重叠区域。以上说明了本发明的实施方式、实施例及其变形例，上述所记载的实施方式、实施例及变形例并不限定本发明。另外，必须要注意的是，在实施方式、实施例及变形例中说明的特征的组合并不都是用于解决发明课题所必需的手段。
权利要求
1.一种差动信号传输用电缆，其特征在于，具备: 相互平行地并列的一对差动信号线； 一并包覆所述一对差动信号线的绝缘体；以及 卷绕在所述绝缘体的外周上的屏蔽导体， 所述绝缘体在垂直于其长度方向的剖面上的外周形状是长圆形状，该长圆形状以凸圆弧状弯曲而连续，并且在沿着所述一对差动信号线的并列方向的第一方向上的宽度大于在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度。
2.如权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述绝缘体的所述外周形状的曲率半径的最小值是所述外周形状的曲率半径的最大值的1/20以上1/4以下。
3.如权利要求2所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述绝缘体的所述外周形状具有椭圆形状， 所述椭圆形状的短径为长径的0.37倍以上0.63倍以下。
4.如权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述绝缘体的所述外周形状包括第一曲线部和第二曲线部，所述第一曲线部是在所述第一方向的两端部上的一对对称形状的椭圆弧，所述第二曲线部是在所述第二方向的两端部上的一对对称形状的椭圆弧， 在将所述第一曲线部的所述椭圆弧的在所述第一方向上的短径或长径设为2&1，将所述第一曲线部的所述椭圆弧的在所述第二方向上的长径或短径设为2bi，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的在所述第一方向上的长径设为2a2，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的在所述第二方向上的短径设为2b2，将所述第一曲线部的所述椭圆弧的与所述第二曲线部的连接点的相位角设为Qtl，将所述第二曲线部的所述椭圆弧的与所述第一曲线部的连接点的相位角设为Φ。时， 满足下述式(I)表示的条件， tan Φ Q= (a1b2/a2b1) tan θ 0…式(I)。
5.如权利要求4所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述a2大于所述、所述Id1以及所述b2的任何一个。
6.如权利要求5所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述％、所述Id1以及所述匕是共用的值。
7.如权利要求1至6中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述差动信号传输用电缆具备包覆所述屏蔽导体的包覆部件， 所述屏蔽导体具有绝缘部件和导电膜，所述导电膜设在所述绝缘部件的与所述包覆部件相对的面上。
8.如权利要求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述屏蔽导体沿着所述绝缘体的长度方向具有接缝或重叠区域， 所述包覆部件在所述屏蔽导体上以螺旋状具有接缝或重叠区域。
9.如权利要 求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 所述屏蔽导体在所述绝缘体上以螺旋状具有接缝或重叠区域，所述包覆部件是编织物。
10.如权利要求1至9中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，所述绝缘体由泡沫材料形成。
11.如权利要求10所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，所述绝缘体在外侧具有 发泡度比内部小的层。
全文摘要
本发明提供抑制时滞及差动同相转换量的差动信号传输用电缆。差动信号传输用电缆(1)具备相互平行地并列的一对导线(2)；一并包覆一对导线(2)的绝缘体(3)；以及卷绕在绝缘体(3)的外周上的金属箔带(7)，绝缘体(3)在与其长度方向垂直的剖面上的外周形状是长圆形状，该长圆形状以凸圆弧状弯曲而连续，并且在沿着一对导线(2)的并列方向的第一方向上的宽度(W1)大于在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度(W2)。
文档编号H01B7/08GK103198888SQ20121013792
公开日2013年7月10日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年1月5日
发明者渡边晴之, 杉山刚博, 中山明成, 加贺雅文, 儿玉壮平 申请人:日立电线株式会社