[发明专利]改善的成型绝缘件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及线缆和线缆生产领域。更具体地说，本发明涉及用于线缆的成形绝缘件及其生产方法。

背景技术

铜线缆用于多种目的，诸如电力传输和信号传输。在信号传输任务中，选择绝缘件尤其需要注意。例如，用在数据线缆(例如LAN(局域网)线缆)中的铜导体扭绞线对必须满足特定的防火安全标准并且节约成本，同时让信号退化最小。这种信号退化可能由诸如与相邻导体发生干涉、与绝缘件互感的因素所引起。

因此，在研制铜导线信号线缆时，即通常多条铜导线扭绞线对位于相同的护套中的时候，更加要注意让成本最低同时保持信号强度和清晰度。

为了让线缆正常工作，必须精确保持扭绞线对的两条铜导体之间阻抗的测量值。这是通过以介电材料将导体绝缘来实现的。但是，介电材料对电信号带来了负面影响，并且加剧了信号损失以及其他不希望出现的电气现象。此外，所述介电材料增加了线缆构造成本，并且常常对线缆防火性能带来负面影响，诸如在ULTM(Underwriters实验室)测试中。因此，希望找到途径来减少铜导体附近的介电材料量，而不影响形成扭绞线对的两个铜导体之间的阻抗。

过去已经提出了若干方案来减少铜导体附近的介电材料量而不降低以所述铜导体制成的扭绞线对的阻抗。例如，一些制造商以泡沫介电绝缘件代替了常用的铜导线介电绝缘件，该泡沫介电绝缘件向绝缘件增加了气体成分。这种方式导致维持扭绞线对阻抗所需的介电材料量减少。应该知道，用于泡沫介电材料的典型气体具有接近1(最理想)的介电常数，而不带气体成分的已知介电材料的介电常数明显大于1，因此在第一印象中，这种方案似乎有利于解决上述问题。但是，这种方法不仅大大增加了挤压过程的复杂性，而且通常要求额外的制造设备。而且利用这种过程更难于制造具有良好电气属性的数据通信线缆。

减少绝缘材料量而同时保持导体扭绞线对之间阻抗的另一种方法是在绝缘件本身上增加开口(填充空气或惰性气体)。但是，用来生产具有纵向空气/气体开口的这种绝缘件的现有方法因挤压设计方案无法生产预期的结果而完全失败，或者由于开口稳定生产的不一致性而导致效率低下的结果。

另一种保持导体扭绞线对之间的阻抗同时减少用于信号线缆的绝缘材料量的方式是使用所谓的“成形”绝缘件。成形绝缘件指的是设置在铜导线导体周围的绝缘件，其截面基本上不是圆形。这种成形绝缘件的示例可以包括锯齿形结构或者其他类似设计方案，所述设计方案的目的是彼此分开导体同时较之直径类似的实心绝缘件使用较少的绝缘件，但是在导体的扭绞线对之间实现了相同的阻抗。这种绝缘件的一个示例可见于待审美国专利申请No.2008/0296042。

但是，即便采用这种方法，依然存在许多缺陷。首先，难于实现曲线绝缘件的期望形状。在常用铜导线绝缘件挤压线条件下，许多期望绝缘件形状难于制作或者不可能制作。即使可以为绝缘件制作特定的设计方案，它们通常也是以提供不一致产品的方式产生。

此外，由于这种挤压约束条件，难于提供这样的产品，该产品在给定的线缆长度范围内最终形状稳定以便电气属性测量值保持一致。例如，一些早期设计的成形绝缘件，虽然致力于减少材料和介电干涉，但是特定线对中的铜导线沿着线缆长度移动地彼此更接近和更远离，因为一个导体的各种成形形状彼此交织/嵌套。例如，参见图1，示出了现有的具有成形绝缘件的扭绞线对，其中成形棱“嵌套”在彼此之中，使得铜导体较之期望情形彼此更加靠近。

发明内容

本发明着眼于克服与现有技术相关的缺陷，并且提供一种成形绝缘件及其制作方法。确定成形绝缘件的尺寸，从而获得优化结果，在线缆内的扭绞成对铜导体之间实现期望阻抗值的需求，与减少绝缘件的量以防止电感损失的需求之间，实现了平衡。此外，成形绝缘件的尺寸使得其可以通过一种节约成本(减少每线缆长度上的总绝缘件)和商业上可复制的方式(即，电气属性一致)利用铜导线线性挤压方式制造，同时沿着线缆长度保持电气传输属性一致。

为此目的，本发明用于一种导线，所述导线具有导体和挤压在导体上的绝缘件。所述绝缘件具有沿着外圆周形成轮廓的凸台和沟道，厚度完整的平台处所述绝缘件的外圆周与厚度减小的沟道处所述绝缘件外圆周部分的比率大致为1.5以上。

附图说明

图1是具有现有成形绝缘件的扭绞线对的视图；

图2是根据一种实施方式的挤压模具的视图；

图3示出了根据一种实施方式利用图2中的模具形成的成形绝缘件；

图4是图3所示成形绝缘件的示意图；

图5是具有图3所示成形绝缘件的扭绞线对的示意图；