[發明專利]電纜、制造方法和電纜組件

在審

• 申請號: 201510570492.2
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105405502A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 詹姆斯·倫格特
• 申請（專利權）人: 松下航空電子公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;李春暉

技術領域

本發明一般涉及用于交通工具娛樂系統的電纜，并且具體涉及在飛機的娛樂系統上使用的電纜。

背景技術

用于在交通工具的娛樂系統中傳送電信號的電纜通常必須滿足關于電磁干擾(EMI)的要求。對于EMI抑制的要求一般對用在飛機上的電纜來說是最苛刻的。飛機中存在往往會成問題的兩個范圍的電磁波頻譜。第一個是預留給飛行員通信的甚高頻范圍(VHF)。第二個是預留給全球定位系統(GPS)的頻率范圍。然而，由于航空相關事故中人命的巨大損失的可能性，所以在其它范圍內防止EMI也很重要。

以往的電纜制造商已經通過包括內部銅編織層的護套或者布置在聚合材料的外護套下面的其它金屬或合金提供了EMI抑制。雖然編織層抑制EMI，但是它具有弊端。一個弊端是增加的重量，其在航空領域中，尤其對于利潤率通常較低的商用航空運輸來說是一個重要因素。就這一點而言，用于商用客機的娛樂系統敷設電纜能夠顯著增加交通工具的重量。

另一個弊端是編織層增加電纜的直徑并且降低靈活性。增加的尺寸和降低的靈活性使得更難鋪設電纜。降低的靈活性尤其成問題，因為電纜經常被用于連接需要靈活性的娛樂系統的部件，諸如個人控制單元、乘客需要操控的手持裝置或游戲控制器。降低的靈活性使得乘客更難操縱部件和/或將其定位在舒適的位置。

另外，構成編織層的金屬受到彎曲，這導致疲勞并最終斷裂。該斷裂導致細小鋒利的金屬片嵌入到電纜外護套中，這導致握著電纜的人，諸如飛機乘客受傷。

過去，金屬片也向內穿透到電纜中并且引起電纜中的線之間的短路。特別地，金屬片穿透到電纜中包圍線的絕緣材料并且使一個線與另一個線短路。隨著通過電纜的USB連接的引入，該問題已變得更加嚴重。在USB的情況下，電纜承載更大的電力，因此短路更嚴重。已經有引起煙和/或火的事故。煙和火是能夠報告給聯邦航空局(FAA)的事故并且能夠迫使飛機折返或者在最近的機場降落，引起延誤、不便以及給航空公司和/或乘客增加成本。

本文公開了解決前述問題的電纜、電纜組件以及用于制造電纜和電纜組件的方法或過程。

發明內容

在一個實施例中，電纜被設置成用于傳送電信號。該電纜包括由聚合材料構成的外護套，其中聚合材料包括與聚合材料混合的導電物質并使得外護套成為半導電的。也就是說，具有介于金屬與電絕緣體之間的導電性。外護套包括沿外護套的長度延伸通過外護套的內部的多個絕緣線。每個絕緣線包括被非導電材料包圍的導電芯。

該電纜還包括布置在外護套的內部中并且沿外護套的長度延伸的護套地線。該護套地線包括在多個位置處與外護套的內部直接電接觸的導電芯。在一個優選實施例中，護套地線包括沒有單獨的電絕緣的裸線，其中，護套地線包括由導電材料諸如金屬、金屬合金或其組合形成的暴露的芯。

該電纜優選地還包括形成線中的至少之一，并且更優選地形成包括護套地線的所有線的多個導電絲。就這一點而言，由許多個絲形成的線一般提供更大的靈活性，并且不易遭受由于單個導線的斷裂而引起的開路故障。多個絕緣線優選地包括多個絕緣線中的沿外護套的長度彼此盤繞的至少一對絕緣線，以用于形成雙絞線。

在優選實施例中，與聚合材料混合的導電物質包括碳。然而，導電物質可以包括其它導電物質，諸如金屬或金屬合金的粒子，及其與其它金屬或合金以及碳的組合。

外護套包括基本上對應于矩形和圓形之一的截面。這包括具有圓角的矩形。根據應用也可以使用其它形狀。盡管如此，認為圓形截面和矩形截面將會滿足大多數應用。

在又一優選實施例中，該電纜還包括包圍多個絕緣線并且隔離絕緣線與外護套的內部中的護套地線的接觸的綁扎(binder)或隔離層。隔離層優選地包括聚四氟乙烯。在一個實施例中，隔離層可以包括纏繞在絕緣線周圍的帶。

在另一實施例中，電纜組件被設置用于傳送電信號。該電纜組件包括電纜，該電纜包括由聚合材料構成的外護套，其中，聚合材料包括與聚合材料混合的導電物質并使外護套成為半導電的。外護套包括沿外護套的長度延伸通過外護套的內部的多個絕緣線。每個絕緣線包括被電絕緣材料包圍的導電芯。該電纜也包括布置在外護套的內部中并且沿外護套的長度延伸的護套地線。該護套地線包括在多個位置處與外護套的內部直接電接觸的導電芯。該電纜組件還包括其上布置有電纜的至少一部分的電纜縮回機構。該電纜縮回機構能夠進行操作以向其縮回電纜的更大部分，并且也能夠進行操作以從其延伸出更多電纜。