专利名称：反射型电涌抑制电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及反射型的电涌抑制电缆，其使用以驱动电路、传送电缆、电动机为代表的高阻抗负载系统的电涌抑制电缆，通过将由阻抗的不匹配所生成的电涌(由不一致的反射产生的不必要高的电压波形)在电缆自身中进行抑制，不用说其改善了传送质量恶化，降低了由电缆、连接设备等的绝缘恶化造成的寿命较低以及由电涌而产生的噪音，由此，其经济性、操作性、生产性以及实用性较好，可以应用于较宽的领域。
背景技术：
现有技术中，通过使输出系统以及负载的阻抗与电缆特性阻抗一致化的装置，可以抑制电涌的产生，但是根据使用的设备、系统，负载的阻抗是千差万别的，或者即使期望在同一阻抗下进行一致化，但由于一致部件或电缆的阻抗偏差、频率依存性，也会产生电涌或阻尼振荡(开关电路中，由操作或还原时的漂移容量和残留电感或反射等所产生的振动现象)，成为信号质量显著恶化的原因。在这样的状况下，不仅在传送系统，即便是在驱动系统中伴随着高速化也会产生相同的问题。特别是在负载为电动机的情况下，由于从通常的传输系统看去成为相差悬殊较大的阻抗(500Ω以上)，进行一致的电缆的制作极为困难。在现状中采用这样的对策，或者插入由C和L构成的滤波器，或者通过延缓输出电路上升时间抑制电涌电平，在电涌电平影响较小的范围内使用适合电缆的长度。但是，抑制输出电路上升的时间，限定使用电缆长度的对策，不符合市场的需求。而且，滤波的使用必须要使用多余的部件，特别是在负载系统必需要较大电力的情况下，实际安装的空间也是较大的问题。
为了解决以上的技术问题，提出了一种电涌抑制型高速金属电缆，其结构为分别对三条绝缘芯线施加屏蔽，作为独立的3芯的同轴结构，将剩余的1条作为GND线用作导体，将全体集体捻合上施加护套(特开2003-346571号公报，2003年12月5日公开)，而即便是这样的电缆也没有充分的电涌抑制率。
发明内容
要解决的问题在于提供一种反射型电涌抑制电缆，期望不仅抑制由不需要的电涌引起的电动机的绝缘恶化等产生的系统的寿命恶化，而且降低由电涌产生的噪音的放射，经济性、操作性、生产性以及使用性都较好。
本发明为了解决上述的问题，作为悉心研究的结果，第1实施例为，在导体上施加绝缘体的绝缘芯线构成的主线的周围，将在导体上施加绝缘体的绝缘芯线上设置屏蔽的辅助线缠绕在长度方向上，或者是相对于主线将辅助线伸出至外部进行分离的反射型电涌抑制电缆。
第2实施例为在第1实施例中在将辅助线缠绕在长度方向上，或伸出到外部进行分离时，调节辅助线的长度产生所希望的反射，由反射而抵消电涌的特定频率成分，由此而压制电涌的反射型电涌抑制电缆。
第3实施例为在第1实施例和第2实施例的主线和辅助线中，在导体上进一步覆盖导电材料或镀膜，用来扩大高频噪音恶化的促进，以及电阻的增加和电感的增加，或是其中任一项的反射型电涌抑制电缆。
第4实施例为在第1实施例和第2实施例的主线和辅助线中，作为用来促进高频噪音恶化的绝缘体，适用高电介常数绝缘体和高电介质损失绝缘体，或是其中任一个的反射性电涌抑制电缆。
第5实施例是将第1、第2、第3、第4实施例分别组合的结构。
本发明的反射型电涌抑制电缆，通过适用于高速控制必要的电动机负载为代表的高阻抗负载，不仅可以实现没有不必要的电涌，也减低了由电涌产生的噪音的发射，在经济性、操作性、生产性以及使用性和高空间性上占有优势，可以进行广泛的应用。
图1A为本发明的反射型电涌抑制电缆的代表的一个实施例的剖面图；图1B为图1A所示的反射型电涌抑制电缆的侧面图；图2是表示对于本发明的反射型电涌抑制电缆，通过利用反射效果抑制电涌的原理和连接状态的说明图；图3是表示对于本发明的反射型电涌抑制电缆，主线和辅助线的长度与反射频率的关系的说明图；图4为在10m电缆中的本发明的反射型电涌抑制电缆与现有技术的电缆的电涌波形的比较结果的示意图；图5为在40m电缆中的本发明的反射型电涌抑制电缆与现有技术的电缆的电涌波形的比较结果的示意图；具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的反射型电涌抑制型电缆1的实施例。
首先，对于第1实施例进行说明，在图面中没有示出，但其为在导体上施加绝缘体的绝缘芯线构成的主线的周围，将在导体上施加绝缘体的绝缘芯线上设置屏蔽的辅助线在长度方向上缠绕的反射型电涌抑制电缆的结构。或者是，可以并不集中在一个电缆上，也可以为相对于主线将辅助线伸出到外部，进行分离的结构。这里作为导体可以代表性地举出含有亚铅等的铜线等。而且，作为绝缘体可以代表性地举出PE、PVC、PVDF等。
第2实施例为在第1实施例中在将辅助线缠绕在长度方向，或伸出到外部进行分离时，调节辅助线的长度以产生所希望的反射，由反射而抵消电涌的特定频率成分，由此而抑制电涌的结构。
第3实施例为在第1实施例和第2实施例的主线和辅助线中在导体上进而覆盖导电材料或镀膜的结构，用来扩大高频域的噪音恶化的促进，以及电阻的增加和电感的增大，或是其中的任一项。这里，作为导电材料或镀膜材料为比铜导体电阻更大、复导磁率更大的材料，例如可以代表性地举出镀Ni等。
第4实施例为在第1实施例和第2实施例的主线和辅助线中，作为用来促进高频噪音恶化的绝缘体，适用高电介常数绝缘体和高电介质损失绝缘体，或是其中任一个的结构。这里，同时保持高电介常数和高电介质损失的绝缘材料的代表例如可以举出氟化亚乙烯等。
第5实施例是将第1、第2、第3、第4实施例分别组合的结构。
在以上之中，以附图举例说明代表性的实施例。图1A为本发明的反射型电涌抑制电缆1的代表性实施例的剖面图。图1B为图1A所示反射型电涌抑制电缆1的侧面图。
从图1A和图1B可知，本实施例的反射型电涌抑制电缆1由在主线2周围将辅助线7缠绕在主线2的轴心的方向形成。主线2是由在导体4A上覆盖有以增加电阻和/或增加电感为目的的导电材料或镀膜5A、并在其上施加高电介常数绝缘体和/或高电介质损失绝缘体的绝缘芯线3A所构成。另一方面，辅助线2是由在导体4B上覆盖有以增加电阻和/或增加电感为目的的导电材料或镀膜5B、并在其上施加高电介常数绝缘体和/或高电介质损失绝缘体的绝缘芯线3B所构成。
将这样的辅助线7缠绕在主线2上，通过调节辅助线7的长度，产生所希望的反射，通过该发生的反射抵消电涌的特定频率成分，能够由此而抑制电涌。从而，根据本发明可以提供能对应高频域的反射型电涌抑制电缆。
并且，本发明的电缆的构造为单芯、二芯、同轴线、平面电缆、双绞线等，能够适用于全部的一般电缆。
由于是如上所述的结构，对于本发明的反射型抑制电缆1，在图2中表示通过利用反射效果的电涌抑制的原理和连接状态的说明图。从图中可以得知，连接主线和辅助线的导体。通过这样的连接状态，产生所希望的反射，并且通过辅助线的长度(特性)，由反射而抵消特定的频率。也就是说，通过调节辅助线的长度(特性)抵消频率的成分，由此，可以抑制电涌。其次，对于本发明的反射型电涌抑制电缆1，在图3中表示主线2和辅助线7的长度与反射频率的关系说明。
本实施例中，将主线2统一为40m，以将辅助线在10～80m变动的情况为例，可知由辅助线的长度(特性)可以使反射位置符合电涌频率。
其次，在图4中表示电缆10m时的本发明的反射型电涌抑制电缆和现有技术电缆的电涌波形的比较结果。
由其可见，相对于在现有技术的电缆中由电动机负荷产生较大的反射影响，本发明的电缆由于电缆单体的高频滤波效果没有产生由于电动机负荷引起的反射影响。最后，在图5中表示了电缆为40m的本发明的反射型电涌抑制电缆和现有技术的电缆的电涌波形的比较结果。
由其可知，在电缆40m的情况下也能够表现出与电缆是10m的情况下同样良好的结果。
在本发明的实施例中，选择了一条绝缘芯线为代表例进行了说明，但是绝缘芯线的条数并不限定于此。而且，绝缘体的材料例举的有代表的PE，屏蔽例举代表的有编织屏蔽，作为一并具有高电介常数和高电介质损失的绝缘材料所例举的有代表的氟化亚乙烯，而其并不限定于此。再有，在信号导体的镀膜的场合，举出取Ni作为适用材料，但是不限于此。而且，主线和辅助线的结构除屏蔽8外采用相同的构造说明，而其也不是一定的，可以有同类的多种变形。另外，辅助线最好是在外侧施有屏蔽，而即便没有屏蔽也不是没有可能的。这样，本发明中不用说也包含有各种各样的变形。
适用于驱动电路、传输电缆、电动机为代表的高阻抗负载系统的电涌控制电缆，通过将由阻抗的不匹配所生成的电涌(在电缆自身进行抑制，其改善了传输质量恶化、降低了由电缆、连接设备等的绝缘恶化造成的寿命降低以及由电涌而产生的噪音，由此，其经济性、操作性、生产性以及实用性较好，可以应用到较宽的范围。
权利要求
1.一种反射型电涌抑制电缆，它是把主线和辅助线分离或者综合进行组合构造而成，其中，所述主线，由导体上施有绝缘体的绝缘芯线、或者在上述绝缘芯线上进一步设置屏蔽的绝缘屏蔽芯线构成，另外，所述辅助线，由导体上施有绝缘体的绝缘芯线、或者在上述绝缘芯线上进一步设置屏蔽构成。
2.一种反射型电涌抑制电缆，在主线的周围将辅助线沿该主线的长度方向缠绕形成，其中所述主线，由导体上施有绝缘体的绝缘芯线、或者在上述绝缘芯线上进一步设置屏蔽的绝缘屏蔽芯线构成，另外，所述辅助线，由导体上施有绝缘体的绝缘芯线、或者在上述绝缘芯线上进一步设置屏蔽构成。
3.如权利要求1以及权利要求2所述的反射型电涌抑制电缆，其特征在于在将主线和辅助线分离或者综合进行组合构造时，或者在主线的周围将辅助线缠绕在该主线的长度方向上时，调节辅助线的长度产生所希望的反射，由反射而抵消电涌的特定频率成分，由此而抑制电涌。
4.如权利要求1、权利要求2、权利要求3所述的反射型电涌抑制电缆，其特征在于在主线和辅助线中，在导体上进一步覆盖有导电材料或镀膜，用来扩大高频域的噪音恶化的促进，以及电阻的增加和电感的增加，或是其中任一项。
5.如权利要求1、权利要求2、权利要求3所述的反射型电涌抑制电缆，其特征在于在主线和辅助线中，作为用来促进高频噪音恶化的绝缘体，适用高电介常数绝缘体和高电介质损失绝缘体，或是其中任一个。
6.一种反射型电涌抑制电缆，其特征在于其为权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5的分别进行组合的结构，或者在上述各组合上进一步施加屏蔽的结构。
全文摘要
一种反射型电涌抑制电缆，在导体上覆盖有增大电阻等的镀膜等，在其上在由施加有高电介常数绝缘体等的绝缘芯线所构成的主线的周围，将在与上述主线为同一结构上另外再施有屏蔽的绝缘芯线构成的辅助线在长度方向上缠绕，此时，通过调节辅助线的长度，产生所希望的反射，由反射来抵消电涌的特定频率分量，从而压制了电涌。
文档编号H01B11/02GK1577639SQ20041006972
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月10日
发明者中村政宣, 田村崇, 宫崎智央, 君岛正巳, 山田裕一 申请人:发那科株式会社, 冲电线株式会社