抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，包括八個金屬導體單元和芳綸加強件，金屬導體單元包括位于中心的芳綸纖維、內導電層和外導體層；四個對稱絕緣線對絞合于所述芳綸加強件外表面形成纜芯；一第二聚四氟乙烯層縱包所述纜芯外表面，第二聚四氟乙烯層與四個對稱絕緣線對之間間隙填充有若干根棉紗；一棉纖維線纏繞于所述第二聚四氟乙烯層外表面形成緩沖滑動層，此棉纖維線纏繞方向與四個對稱絕緣線對絞合方向相反，若干根金屬絲并排地纏繞于所述緩沖滑動層外表面形成金屬屏蔽層，此金屬屏蔽層中金屬絲纏繞與所述棉纖維線相反；一第三聚四氟乙烯層繞包于所述金屬屏蔽層外表面。本實用新型摩擦系數小、柔軟抗拉伸、無摩擦靜電產生、頻繁移動后仍然能保證結構和電氣性能穩定。
【專利說明】抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種數據纜，尤其涉及一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜。
【背景技術】
[0002] 傳統的屏蔽型數據電纜的結構是由4組對稱信號線對集合，繞包一層聚酯帶，然 后繞包一層用于屏蔽的鋁塑復合帶，外層擠出PVC或其他塑料被覆層。對稱信號對是由兩 根銅導體外被覆一層高密度聚乙烯層的絕緣線集合而成。產品性能符合TIA/EIA568B. 2的 規范要求。為解決較低頻率下的電氣性能衰減問題及電磁干擾問題，有的產品設計在鋁塑 復合帶外層編織一層銅絲屏蔽。對于要求移動用的屏蔽型數據電纜，對稱信號對的導體更 換為多根銅絞合導體。該種結構的數據電纜在固定敷設及移動場合使用時能夠保證傳輸性 能。但是對于機械臂等頻繁移動、環境條件相對惡劣的環境下，該類產品的性能可靠性就不 能滿足要求，經過幾百次的移動，就會出現導體斷裂、衰減增加、抗干擾性能下降等問題。在 移動的過程中，絕緣之間、絕緣與外層包帶、屏蔽之間存在摩擦，一方面容易產生靜電，引起 信號干擾，同時頻繁的摩擦也會引起絕緣材料的機械物理性能下降。一般的機械臂都會要 求10萬次以上的移動，如果不能解決纜芯結構的滑動的影響，不能解決產品耐疲勞及屏蔽 穩定性的問題，就不能保證機械臂的信號傳輸需求。在這一點，傳統的線纜結構很難保證符 合要求。
[0003] 如何設計一種數據電纜，能夠保證10萬次以上的頻繁往復運動過程中信號傳輸 保證穩定，成為本領域技術人員努力的方向。
【發明內容】
[0004] 本實用新型提供一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，此抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數 據纜摩擦系數小、柔軟抗拉伸、無摩擦靜電產生、頻繁移動后仍然能保證結構穩定的屏蔽高 速數據纜，電纜抗拉伸強度提高300%，抗彎曲次數提升30(Γ500%，100000次彎曲衰減變化 值小于5%。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數 據纜，包括：八個金屬導體單元和芳綸加強件，此金屬導體單元外表面包覆有絕緣聚丙烯 層，所述金屬導體單元包括位于中心的芳綸纖維、由若干根絞合于芳綸纖維外表面的錫銅 合金導體組成的內導電層、由若干根無氧銅導體絞合于內導電層外表面形成外導體層，所 述錫銅合金導體直徑小于無氧銅導體，所述錫銅合金導體中錫含量占0. 49Π ). 6% ;
[0006] 所述八個金屬導體單元兩兩絞合形成第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對且各 自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶，所述第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對絞合于所 述芳綸加強件外表面形成纜芯；
[0007] -第二聚四氟乙烯層縱包所述纜芯外表面，所述第二聚四氟乙烯層與第一、第二、 第三和第四對稱絕緣線對之間間隙填充有若干根棉紗；
[0008] -棉纖維線纏繞于所述第二聚四氟乙烯層外表面形成緩沖滑動層，此棉纖維線纏 繞方向與第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對絞合方向相反，若干根金屬絲并排地纏繞于 所述緩沖滑動層外表面形成金屬屏蔽層，此金屬屏蔽層中金屬絲纏繞與所述棉纖維線相 反；
[0009] -第三聚四氟乙烯層繞包于所述金屬屏蔽層外表面，一外護套層包覆于所述第三 聚四氟乙烯層外表面。
[0010] 上述技術方案中進一步的改進技術方案如下：
[0011] 1.上述方案中，所述棉纖維線疏繞于所述第二聚四氟乙烯層外表面。
[0012] 2.上述方案中，所述錫銅合金導體與無氧銅導體的直徑比為6~8:10。
[0013] 3.上述方案中，所述芳綸加強件直徑為19(T210D。
[0014] 由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：
[0015] 1.本實用新型抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其第一、第二、第三和第四對稱絕 緣線對各自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶并絞合形成纜芯，第二聚四氟乙烯層縱包所 述纜芯外表面，在頻繁的彎曲過程中，克服了第一、第二、第三和第四對稱絕緣線以及各自 金屬導體單元之間的距離和節距發生改變，從而引起電氣性能的改變；而且頻繁的彎曲過 程中，第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對各自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶，且第 二聚四氟乙烯層通過縱包方式包覆具有四個第一聚四氟乙烯帶的對稱絕緣線對，由于第一 聚四氟乙烯帶和第二聚四氟乙烯層具有摩擦系數低、強度高、耐腐蝕、絕緣性能好，該帶材 的摩擦系數是〇. 04,是目前固體材料中摩擦系數最低的材料，且在金屬屏蔽層前通過縱包 的方式包覆，減少由于繞包結構產生的搭接造成的摩擦力的增加，使得頻繁彎曲時纜芯的 結構變化影響降到最低；其次，由于減少摩擦力且聚四氟乙烯帶不容易產生靜電，也大大減 少了靜電的產生，提高性能可靠性和安全性。
[0016] 2.本實用新型抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其所述第二聚四氟乙烯層與第一、 第二、第三和第四對稱絕緣線對之間間隙填充有若干根棉紗，一棉纖維線纏繞于所述第二 聚四氟乙烯層外表面形成緩沖滑動層，此棉纖維線纏繞方向與第一、第二、第三和第四對稱 絕緣線對絞合方向相反，若干根金屬絲纏繞于所述緩沖滑動層外表面形成金屬屏蔽層，此 金屬屏蔽層中金屬絲并排地纏繞與所述棉纖維線相反，保證彎曲時，銅絲有足夠的移動位 置而不產生拉伸造成斷線，同時銅絲與絕緣滑動層之間更容易滑動而不產生靜電干擾，該 結構既能保證電纜的柔軟度，也保證了頻繁彎曲后的屏蔽效果。
[0017] 3.本實用新型抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，所述纜芯與外護套層之間依次設 置有第二聚四氟乙烯層，一棉纖維線纏繞于所述第二聚四氟乙烯層外表面形成緩沖滑動 層，若干根金屬絲并排地纏繞于緩沖滑動層形成金屬屏蔽層，一第三聚四氟乙烯層繞包于 所述金屬屏蔽層外表面，在金屬屏蔽層與外護套之間形成緩沖，避免在電纜的往復運動中， 外護套與屏蔽層之間產生靜電干擾。同時，聚四氟乙烯帶的性能比較柔軟、光滑，不會影響 到電纜的柔軟度，通過護套擠出時的工藝控制，光滑的表面使得在彎曲過程中纜芯與護層 之間容易產生滑動，減小外力對銅導體及鍍錫銅絲編織層的拉伸，延長使用壽命。
[0018] 4.本發抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其金屬導體單元包括位于中心的芳綸纖 維、由若干根絞合于芳綸纖維外表面的錫銅合金導體組成的內導電層、由若干根無氧銅導 體絞合于內導電層外表面形成外導體層，提高了抗拉伸強度，保證了芳綸纖維在電纜結構 中心位置的穩定；第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對絞合于一芳綸加強件外表面形成纜 芯；保證了電纜結構穩定，使得產品的抗拉伸強度提高300%，抗彎曲次數提升30(Γ500%， 100000次彎曲衰減變化值小于5%。
[0019] 5.本抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其金屬導體單元包括位于中心的芳綸纖維、 由若干根絞合于芳綸纖維外表面的錫銅合金導體組成的內導電層、由若干根無氧銅導體絞 合于內導電層外表面形成外導體層，所述錫銅合金導體直徑小于無氧銅導體，所述錫銅合 金導體中錫含量占〇. 49Π ). 6%，采用不同的導體混合作為導體單元，相對于單一的銅導體或 合金導體，既能改善產品的抗拉伸及抗彎曲性能，又能保證導體直流電阻及高頻衰減符合 規范要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 附圖1為本實用新型抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜結構示意圖；
[0021] 附圖2為本實用新型緩沖滑動層和金屬屏蔽層結構示意圖；
[0022] 附圖3為附圖2中Α-Α剖面結構示意圖；
[0023] 附圖4為本實用新型金屬導體單元結構示意圖
[0024] 附圖5為對比例電纜的結構示意圖。
[0025] 以上附圖中：1、金屬導體單元；2、絕緣聚丙烯層；3、第一對稱絕緣線對；4、第二對 稱絕緣線對；5、第三對稱絕緣線對；6、第四對稱絕緣線對；7、第一聚四氟乙烯帶；8、纜芯； 9、第二聚四氟乙烯層；10、棉紗；12、緩沖滑動層；13、金屬絲；14、金屬屏蔽層；15、第三聚 四氟乙烯層；16、外護套層；17、棉纖維線；18、聚酯帶；19、金屬編織層；20、芳綸纖維；21、 芳綸加強件；22、錫銅合金導體；23、無氧銅導體。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：
[0027] 實施例：一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，包括：八個金屬導體單元1和芳綸加 強件21，此金屬導體單元1外表面包覆有絕緣聚丙烯層2,所述金屬導體單元1包括位于中 心的芳綸纖維20、由若干根絞合于芳綸纖維20外表面的錫銅合金導體22組成的內導電層、 由若干根無氧銅導體23絞合于內導電層外表面形成外導體層，所述錫銅合金導體22直徑 小于無氧銅導體23,所述錫銅合金導體22中錫含量占0. 49Π ). 6% ;
[0028] 所述八個金屬導體單元1兩兩絞合形成第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對3、 4、5、6且各自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶7,所述第一、第二、第三和第四對稱絕緣 線對3、4、5、6絞合于所述芳綸加強件21外表面形成纜芯8 ;
[0029] -第二聚四氟乙烯層9縱包所述纜芯8外表面，所述第二聚四氟乙烯層9與第一、 第二、第三和第四對稱絕緣線對3、4、5、6之間間隙填充有若干根棉紗10 ;
[0030] 在頻繁的彎曲過程中，克服了第一、第二、第三和第四對稱絕緣線以及各自金屬導 體單元之間的距離和節距發生改變，從而引起電氣性能的改變；而且頻繁的彎曲過程中，第 一、第二、第三和第四對稱絕緣線對各自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶，且第二聚四氟 乙烯層通過縱包方式包覆具有四個第一聚四氟乙烯帶的對稱絕緣線對，由于第一聚四氟乙 烯帶和第二聚四氟乙烯層具有摩擦系數低、強度高、耐腐蝕、絕緣性能好，該帶材的摩擦系 數是〇. 04,是目前固體材料中摩擦系數最低的材料，且在金屬屏蔽層前通過縱包的方式包 覆，減少由于繞包結構產生的搭接造成的摩擦力的增加，使得頻繁彎曲時纜芯的結構變化 影響降到最低；其次，由于減少摩擦力且聚四氟乙烯帶不容易產生靜電，也大大減少了靜電 的產生，提高性能可靠性和安全性；
[0031] 一棉纖維線17纏繞于所述第二聚四氟乙烯層9外表面形成緩沖滑動層12,此棉纖 維線17纏繞方向與第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對3、4、5、6絞合方向相反，若干根金 屬絲13并排地纏繞于所述緩沖滑動層12外表面形成金屬屏蔽層14,此金屬屏蔽層14中金 屬絲13纏繞與所述棉纖維線17相反；保證彎曲時，銅絲有足夠的移動位置而不產生拉伸造 成斷線，同時銅絲與絕緣滑動層之間更容易滑動而不產生靜電干擾，該結構既能保證電纜 的柔軟度，也保證了頻繁彎曲后的屏蔽效果；
[0032] -第三聚四氟乙烯層15繞包于所述金屬屏蔽層14外表面，一外護套層16包覆于 所述第三聚四氟乙烯層15外表面。在金屬屏蔽層與外護套之間形成緩沖，避免在電纜的往 復運動中，外護套與屏蔽層之間產生靜電干擾。同時，聚四氟乙烯帶的性能比較柔軟、光滑， 不會影響到電纜的柔軟度，通過護套擠出時的工藝控制，光滑的表面使得在彎曲過程中纜 芯與護層之間容易產生滑動，減小外力對銅導體及鍍錫銅絲編織層的拉伸，延長使用壽命。
[0033] 上述棉纖維線17疏繞于所述第二聚四氟乙烯層9外表面。
[0034] 上述錫銅合金導體22與無氧銅導體23的直徑比為8 :10或者6 :10。
[0035] 上述芳綸加強件21直徑為19(T210D。
[0036] 對比例：一種數據纜，包括八個金屬導體單元1，此金屬導體單元1外表面包覆有 絕緣聚丙烯層2,所述金屬導體單元1由若干根銅導線11絞合而成；
[0037] 所述八個金屬導體單元1兩兩絞合形成第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對3、 4、5、6,所述第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對3、4、5、6絞合形成纜芯8, 一聚酯帶18繞 包所述纜芯8外表面，所述聚酯帶18與第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對3、4、5、6之間 間隙填充有若干根棉紗10 ;
[0038] 由若干根銅絲編織而成的金屬編織層19位于聚酯帶18外表面，一外護套層16包 覆于所述金屬編織層19外表面。
[0039] 性能測試數據如表1所示：
[0040] 表 1
[0041] ...........................................]......"^Ι?-.....迓祝一^^^..-:~^萬.- 丨次數 亨2力1次訊丨()//次化卒.川)//次丨Ν 呔施例Ν 1 -2% ：?% :>- 1% 丨 67；? 對比例 i 2032.() f 15% 你路 .斷-- I 191
[0042] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
【權利要求】
1. 一種抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其特征在于：包括：八個金屬導體單元（1)和 芳綸加強件（21)，此金屬導體單元（1)外表面包覆有絕緣聚丙烯層（2)，所述金屬導體單 元（1)包括位于中心的芳綸纖維（20)、由若干根絞合于芳綸纖維（20)外表面的錫銅合金 導體（22)組成的內導電層、由若干根無氧銅導體（23)絞合于內導電層外表面形成外導體 層，所述錫銅合金導體（22)直徑小于無氧銅導體（23)，所述錫銅合金導體（22)中錫含量占 0· 4%?0· 6% ; 所述八個金屬導體單元（1)兩兩絞合形成第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對（3、4、 5、6)且各自外表面均繞包有第一聚四氟乙烯帶（7)，所述第一、第二、第三和第四對稱絕緣 線對（3、4、5、6)絞合于所述芳綸加強件（21)外表面形成纜芯（8); 一第二聚四氟乙烯層（9)縱包所述纜芯（8)外表面，所述第二聚四氟乙烯層（9)與第 一、第二、第三和第四對稱絕緣線對（3、4、5、6)之間間隙填充有若干根棉紗（10); 一棉纖維線（17)纏繞于所述第二聚四氟乙烯層（9)外表面形成緩沖滑動層（12)，此棉 纖維線（17)纏繞方向與第一、第二、第三和第四對稱絕緣線對（3、4、5、6)絞合方向相反，若 干根金屬絲（13)并排地纏繞于所述緩沖滑動層（12)外表面形成金屬屏蔽層（14)，此金屬 屏蔽層（14)中金屬絲（13)纏繞與所述棉纖維線（17)相反； 一第三聚四氟乙烯層（15)繞包于所述金屬屏蔽層（14)外表面，一外護套層（16)包覆 于所述第三聚四氟乙烯層（15 )外表面。
2. 根據權利要求1所述的抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其特征在于：所述棉纖維線 (17 )疏繞于所述第二聚四氟乙烯層（9 )外表面。
3. 根據權利要求1所述的抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其特征在于：所述錫銅合金 導體（22)與無氧銅導體（23)的直徑比為6~8 :10。
4. 根據權利要求1所述的抗拉伸耐疲勞型屏蔽軟數據纜，其特征在于：所述芳綸加強 件（21)直徑為 19(T210D。
【文檔編號】H01B11/06GK203882718SQ201420265702
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】崔久德, 陸春良, 沈建新, 張博, 濮建芳 申請人:江蘇亨通線纜科技有限公司