本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种抗拉耐弯曲高速数据传输线。
背景技术：
传输线是输送电磁能的线状结构的设备，它是电信系统的重要组成部分，用来把载有信息的电磁波，沿着传输线规定的路由一点输送到另一点，以横电磁模的方式传送电能和/或电信号的导波结构，传输线的特点是其横向尺寸远小于工作波长，主要结构形式有平行双导线、平行多导线、同轴线、带状线，以及工作于准tem模的微带线等，它们都可借助简单的双导线模型进行电路分析，各种传输te模(横电模)、tm模(横磁模)，或其混合模的波导都可认为是广义的传输线。
目前usb传输线产品多用于消费类电子产品，如手机、电脑周边等，对传输线的强度没有太高的要求，所以一般的传输线产品无法在经常弯曲、活动的环境下连续使用，如运动机器人、拖链环境等，而随着工业4.0的逐渐推进，机器人作业会越来越普及，这样的环境对数据传输线的强度及韧性提出了更高的要求，需要在长期弯曲活动的状态下保持数据传输的有效性。
技术实现要素：
本发明的主要目的为提供一种抗拉耐弯曲高速数据传输线，以解决传输线强度低和韧性差的特点。
本发明提出一种抗拉耐弯曲高速数据传输线，包括数据传输线、电源线和护套，上述电源线至少包括两根，上述数据传输线和上述电源线外包覆有添加纤维丝编织而成的第一屏蔽层，上述第一屏蔽层外包覆有上述护套，上述数据传输线包括第一绝缘层和镀银铜合金制成的第一中心导体，上述第一中心导体外包覆上述第一绝缘层。
进一步地，上述数据传输线包括对绞的低速数据传输线和对绞的高速数据传输线。
进一步地，上述低速数据传输线包括第二中心导体和包覆上述第二中心导体的第二绝缘层，上述第二中心导体包括镀银铜合金或铜合金中的任意一种。
进一步地，上述高速数据传输线包括第三中心导体和包覆上述第三中心导体的第三绝缘层，上述第三中心导体包括镀银铜合金，对绞的上述高速数据传输线外包覆有第二屏蔽层。
进一步地，上述第二屏蔽层包括铝箔麦拉和铜合金，并添加纤维丝编织而成。
进一步地，上述第一绝缘层采用抗弯曲疲劳性强的绝缘材料。
进一步地，上述第一绝缘层采用低介电常数绝缘材料。
进一步地，上述电源线包括第四中心导体和包覆上述第四中心导体的第四绝缘层，上述第四中心导体包括铜丝和纤维丝绞合而成。
进一步地，上述护套采用弹性体塑胶。
进一步地，上述数据传输线、上述电源线和纤维丝绞合填充于上述第一屏蔽层中。
本发明抗拉耐弯曲高速数据传输线的有益效果为：通过设置数据传输线的中心导体为镀银铜合金，既保证了信号传输的低衰减性，又保证了抗拉耐弯曲高速数据传输线的高强度和高韧性，增加高强度的纤维丝编织形成屏蔽层，也进一步增强了抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度和韧性，同时，设置数据传输线和电源线总绞时添加高强度的纤维丝，在屏蔽层采用铝箔麦拉和金属复合编织的方式，并在编织时加入高强度纤维丝，护套采用高强度弹性体塑胶，都进一步增强了抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度和韧性。
附图说明
图1是本发明一实施例的抗拉耐弯曲高速数据传输线的结构示意图；
图2是本发明另一实施例的抗拉耐弯曲高速数据传输线的结构示意图；
图3是本发明另一实施例的抗拉耐弯曲高速数据传输线的结构示意图。
1、数据传输线；2、电源线；3、护套；4、第一屏蔽层；5、第一中心导体；6、第一绝缘层；7、低速数据传输线；8、高速数据传输线；9、第二中心导体；10、第二绝缘层；11、第三中心导体；12、第三绝缘层；13、第二屏蔽层；14、第四中心导体；15、第四绝缘层；16、弹性套；17、支撑柱；18、橡胶层；19、耐火层；20、壳体；21、限位卡。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”或“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以依据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1，提出本发明一实施例的抗拉耐弯曲高速数据传输线，包括数据传输线1、电源线2和护套3，上述电源线2至少包括两根，上述数据传输线1和上述电源线2外包覆有添加纤维丝编织而成的第一屏蔽层4，上述第一屏蔽层4外包覆有上述护套3，上述数据传输线1包括第一绝缘层6和镀银铜合金制成的第一中心导体5，上述第一中心导体5外包覆上述第一绝缘层6，上述数据传输线1保证信号的传输，上述电源线2保证电流的传输，上述第一中心导体5使用镀银铜合金制成，镀银铜合金既保证了信号传输的低衰减，又使得上述数据传输线1具有高强度和高韧性，上述第一屏蔽层4包括铝箔麦拉和金属材料，铝箔麦拉是以金属铝箔为基材，背胶后与聚酯带贴合而成，多用于多导体控制线材或导体的干扰遮蔽，上述第一屏蔽层4采用金属编织的方式形成，上述第一屏蔽层4对金属进行编织，且在编织时添加了高强度的纤维丝，此外，铝箔麦拉的导电面(即铝箔面)向外与金属的编织层接触，保证屏蔽时产生的感应电荷能够通过金属的编织层接地导走，上述第一屏蔽层4通过金属编织层和铝箔麦拉复合屏蔽的方式增强了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的抗干扰能力，同时，编织的方式以及在编织时添加高强度的纤维丝也进一步增强了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度，对于上述第一屏蔽层4，铝箔麦拉选取厚度小于0.05mm，宽度为20-25mm的规格，保证铝箔麦拉的重叠率大于25％，同时，编织金属选取单支导体半径小于0.1mm，每锭至少包括8根单支导体，至少包括10锭的规格的编织金属进行编织，金属编织层覆盖率大于85％，金属编织层的编织节距一般小于25mm，设置金属编织层为小节距有利于提升金属编织层的强度，从而提升上述第一屏蔽层4的强度，在编织时，为了增加上述第一屏蔽层4的强度，添加线密度大于80d的纤维丝。
在本发明的一优选实施例中，上述第一屏蔽层4采用厚0.025mm，宽20mm规格的铝箔麦拉，保证铝箔麦拉的覆盖率大于25％，编织金属选取镀锡铜合金，高强度的纤维丝选取尼龙丝，尼龙为角状半透明或乳白色结晶性树脂，具有很高的机械强度、耐热性好、摩擦系数低、耐磨损好，电绝缘性好，采用16*10/0.08(单支导体半径为0.08mm、每锭10根单支导体、16锭、)的镀镀锡铜合金进行编织，编织时镀锡铜合金编织层的覆盖率大于85％，每锭镀锡铜合金添加100d的尼龙丝，在镀锡铜合金编织层添加尼龙丝增强了上述第一屏蔽层4的强度，设置镀锡铜合金编织层的编织节距为20.4mm，有利于提升镀锡铜合金编织层的强度，从而提升上述第一屏蔽层4的强度。
在本实施例中，上述数据传输线1包括对绞的低速数据传输线7和对绞的高速数据传输线8，上述高速数据传输线8和上述低速数据传输线7外分别包覆有绝缘保护后再进行对绞，通过设置两根具有绝缘保护层的线绞在一起，有效地降低了信号干扰的程度，上述高速数据传输线8传输速率高，通过增加对绞的上述高速数据传输线8，有效地提高了上述数据传输线1信号传输的速度，同时设置对绞的上述高速数据传输线8至少包括两组，保证了上述数据传输线1信号的高速双向传输能够同时进行，提高了上述数据传输线1双向传输的速度。
在本实施例中，上述低速数据传输线7包括第二中心导体9和包覆上述第二中心导体9的第二绝缘层10，上述第二中心导体9包括镀银铜合金或铜合金中的任意一种，设置上述第二中心导体9包括铜合金或镀银铜合金，既保证了信号传输的稳定性和可靠性，又增加了上述低速数据传输线7的强度，上述第二中心导体9采用多股单支导体绞合而成，以达到高圆整度，上述第二绝缘层10采用低介电常数、高强度和高韧性的材料，上述第二绝缘层10材料的介电常数低降低了信号在传输过程中的衰减，也有利于芯线(中心导体和中心导体外部绝缘层)直径的减小，同时，设置芯线od(最大完成外径)以达到信号传输过程中存在的特性阻抗要求。
在本发明的一优选实施例中，上述第二中心导体9选取30awg镀银铜合金，采用7股0.1mm单支导体绞合而成，以达到高圆整度，上述第二绝缘层10选用pp材料(聚丙烯)，pp属于非极性聚合物，具有良好的电绝缘性，pp的介电常数、介质损耗因数都很小，不受频率及温度的影响，减少了信号在传输过程中的衰减，同时，pp的加工性能好和强度高，保证了上述低速数据传输线7的强度和韧性，设置芯线od为0.60mm，以达到信号传输过程中存在的90ohms的特性阻抗要求。
在本实施例中，上述高速数据传输线8包括第三中心导体11和包覆上述第三中心导体11的第三绝缘层12，上述第三中心导体11包括镀银铜合金，对绞的上述高速数据传输线8外包覆有第二屏蔽层13，上述高速数据传输线8由于高频传输时存在集肤效应，而设置上述第三中心导体11包括镀银铜合金，上述第三中心导体11表层的银起主要作用，而银的导电率良好，因此有利于降低传输时信号的衰减，同时镀银铜合金也具有高强度和高韧性，由此保证了上述第三中心导体11的强度和韧性好，上述第三中心导体11采用多股单支导体绞合而成，以达到高圆整度，上述第三绝缘层12采用低介电常数、高强度和高韧性的材料，上述第三绝缘层12材料的介电常数低降低了信号在传输过程中的衰减，也有利于芯线直径的减小，上述第二屏蔽层13为上述高速数据传输线8的信号传输提供了良好的抗干扰保护，同时，设置芯线od以达到信号传输过程中存在的特性阻抗要求。
在本发明的一优选实施例中，上述第三中心导体11选取30awg镀银铜合金，采用7股0.1mm单支导体绞合而成，上述第三绝缘层12选用pp材料，减少了信号在传输过程中的衰减，同时保证了上述高速数据传输线8的强度和韧性，设置芯线od为0.83mm，以达到信号传输过程中存在的90ohms的特性阻抗要求。
在本实施例中，上述第二屏蔽层13包括铝箔麦拉和铜合金，并添加纤维丝编织而成，上述第二屏蔽层13中的铜合金采用编织的方式形成屏蔽层，并在编织时添加高强度的纤维丝，上述第二屏蔽层13采用编织的铜合金和铝箔麦拉复合屏蔽的方式增强了上述高速数据传输线8的抗干扰能力，同时，编织的方式以及在编织时添加高强度的纤维丝也进一步增强了上述高速数据传输线8的强度，此外，铝箔麦拉的导电面(即铝箔面)向外与铜合金的编织层接触，保证屏蔽时产生的感应电荷能够通过铜合金的编织层接地导走，对于上述第二屏蔽层13，铝箔麦拉选用厚度小于0.05mm，宽度为8-12mm的规格，保证铝箔麦拉的重叠率大于25％，同时，编织的铜合金选用单支导体半径小于0.1mm，每锭至少包括10根单支导体，至少包括4锭的规格的铜合金进行编织，铜合金编织层的覆盖率大于85％，铜合金编织层的编织节距一般小于25mm，设置铜合金编织层为小节距有利于提升铜合金编织层的强度，从而提升上述第二屏蔽层13的强度，在编织时，为了增加上述第二屏蔽层13的强度，添加线密度大于80d的纤维丝。
在本发明的一优选实施例中，上述第二屏蔽层13采用厚0.025mm，宽8mm规格的铝箔麦拉，以保证铝箔麦拉的覆盖率大于25％，采用16*5/0.08(单支导体半径为0.08mm、每锭5根单支导体、16锭)的镀锡铜合金进行编织，镀锡铜合金编织层的覆盖率大于85％，高强度的纤维丝选取尼龙丝，编织时每锭镀锡铜合金添加100d的尼龙丝，镀锡铜合金编织层的编织节距为20.4mm，设置小的编织节距有利于提升镀锡铜合金编织层的强度，从而提升上述第二屏蔽层13的强度。
在本实施例中，上述第一绝缘层6采用抗弯曲疲劳性强的绝缘材料，选取上述第一绝缘层6为强度高和抗弯曲疲劳性能好的材料，保证了上述第一绝缘层6的高强度和高韧性。
在本实施例中，上述第一绝缘层6采用低介电常数绝缘材料，低介电常数的材料降低了信号在传输过程中的衰减，也有利于芯线直径的减小。
在本实施例中，上述电源线2包括第四中心导体14和包覆上述第四中心导体14的第四绝缘层15，上述第四中心导体14包括铜丝和纤维丝绞合而成，由于电源线的规格较大，设置上述第四中心导体14选取铜丝，降低了电源线的成本，同时，设置上述第四中心导体14采用多股细铜丝和纤维丝绞合，增强了上述第四中心导体14的强度和韧性，上述第四绝缘层15采用高强度的材料提高上述电源线2的强度，上述数据传输线1的上述第一中心导体5和上述电源线2的上述第四中心导体14外分别包覆有上述第一绝缘层6和上述第四绝缘层15，能够有效地防止各传输线之间出现信号干扰的现象，降低了信号传输过程中的损耗，上述电源线2采用比上述数据传输线1直径大的导体，同时，为了保证了线材的柔软性和强度，上述第四中心导体14选取直径小于0.1mm，数目大于80股的单支导体进行绞合，在绞合时，为了增加上述电源线2的强度，添加线密度大于200d的纤维丝。
在本发明的一优选实施例中，上述第四中心导体14选取24awg绞合导体，上述第四中心导体14的结构选取105股半径为0.05mm的单支导体绞合而成，保证了线材的柔软性和强度，同时为了增加上述电源线2的强度，在上述第四中心导体14的单支导体进行绞合时添加500d的尼龙丝，上述第四绝缘层15选用pp材料，减少了信号在传输过程中的衰减，同时保证了上述电源线2的强度和韧性。
在本实施例中，上述护套3采用弹性体塑胶，同时，上述护套3采用高强度和足够厚度的弹性体塑胶，弹性体塑胶具有良好的回弹性、耐磨性、耐老化性和耐候性强，从而提升了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度和韧性，以达到长期弯曲的工作条件。
在本发明的一优选实施例中，上述护套3的材料为tpu(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)，tpu是由mdi(二苯甲烷二异氰酸酯)、tdi(甲苯二异氰酸酯)、大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料，是一种在一定温度下能够反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变，能够起支撑和保护的作用，tpu具有良好的加工性、耐候性、耐磨性、耐油性和环保性，机械强度高和弹性好，被广泛应用于鞋材、管材、薄膜、滚轮、电缆电线等相关行业，同时设置tpu的厚度大于1mm，使用tpu既保证了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的外观光滑平整，又保证了上述护套3对内部线缆的防护足够。
在本实施例中，上述数据传输线1、上述电源线2和纤维丝绞合填充于上述第一屏蔽层4中，上述数据传输线1和上述电源线2通过绞合设于上述第一屏蔽层4中，使上述数据传输线1和上述电源线2更加圆整，同时，在绞合时添加高强度的纤维丝分布在各缝隙中，使上述数据传输线1和上述电源线2绞合得更加圆整，并在上述数据传输线1和上述电源线2在弯曲时起缓冲作用，也提升了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度。
参照图2，在本实施例中，上述电源线2外包覆有弹性套16，上述弹性套16的外部设有上述数据传输线1，上述弹性套16与上述电源线2之间设有中空层，上述弹性套16与上述电源线2通过支撑柱17连接，通过设置上述中空层，能够有效降低信号在传输过程中的损耗，同时还提高了上述电源线2的散热效率，通过设置上述支撑柱17，提高了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的耐折性。
在本实施例中，上述数据传输线1外包覆有橡胶层18，上述橡胶层18保证了上述数据传输线1在弯折时更容易复原，防止因上述数据传输线1的弯折而导致信号在传输过程中损耗，也提高了上述数据传输线1的使用寿命。
在本实施例中，上述第一屏蔽层4外包覆有耐火层19，上说耐火层19外包覆有上述护套3，上述耐火层19采用耐火云母带绕包制成，耐火云母带是一种高性能的云母绝缘制品，具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能，粉云母带常态时具有良好的柔软性，适用于各种耐火电缆中主要耐火绝缘层，在遇明火燃烧时基本不存在有害烟雾的挥发，所以该产品用于电缆不但有效，而且很安全，通过设置上述耐火层使得上述抗拉耐弯曲高速数据传输线具有良好的耐火阻燃效果。
参照图3，在本实施例中，上述抗拉耐弯曲高速数据传输线上穿设有壳体20，上述壳体20的外侧设有限位卡21，且上述壳体20内侧通过固定的转轴铰接有弹性旋转轮，上述限位卡21下方设有上述护套3，通过调节上述限位卡21，并调节上述弹性旋转轮旋转，从而调节上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的长度，适应不同的需求，使用时，手握住上述壳体20，拔起上述限位卡21，用手拉动上述护套3，上述弹性旋转轮以上述转轴为中心旋转，从而将外部的上述抗拉耐弯曲高速数据传输线收回上述壳体20中，将上述抗拉耐弯曲高速数据传输线调节到需要的长度后，拉下上述限位卡21，从而锁死上述弹性旋转轮，从而上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的长度被锁定，通过设置上述壳体20和上述弹性旋转体，实现上述抗拉耐弯曲高速数据传输线长度的调节和起到收纳的作用。
在本实施例中，上述第一绝缘层6可选取fep(氟化乙烯丙烯共聚物)，fep是一种软性塑料，它在很宽的温度和频率范围内具有低介电常数，不引燃，可阻止火焰的扩散，具有良好的耐候性，其主要用于制作管、化学设备的内衬、滚筒的面层、飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆等。
在本实施例中，上述护套3选取cpe(氯化聚乙烯)，cpe无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能，是特性优异的热塑性弹性体，其韧性良好(在-30℃仍有柔韧性)，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高，是综合性能良好的材料，已广泛应用于电缆电线、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜和种种异型材等制品。cpe还能与pp(聚丙烯)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等共混，改善这些塑料的阻燃性能、耐老化性能和制品的印刷性能。
本发明抗拉耐弯曲高速数据传输线的有益效果为：通过设置上述数据传输线1的上述第一中心导体5为镀银铜合金，既保证了信号传输的低衰减性，又保证了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的高强度和高韧性，增加高强度的纤维丝编织形成屏蔽层，也进一步增强了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度和韧性，同时，设置上述数据传输线1和上述电源线2总绞时添加高强度的纤维丝，在屏蔽层采用铝箔麦拉和金属复合编织的方式，并在编织时加入高强度纤维丝，上述护套3采用高强度弹性体塑胶，都进一步增强了上述抗拉耐弯曲高速数据传输线的强度和韧性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”或“具体示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。