CN102084437A

CN102084437A - 电线的制造方法

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Publication number: CN102084437A
Application number: CN2010800020147A
Authority: CN
Inventors: 林下达则; 高桥宏和; 庭田正道
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-05-28
Also published as: JPWO2010137700A1; KR20120027086A; WO2010137700A1; JP5533672B2; CN102084437B

Abstract

本发明提供一种电线的制造方法，其可以经济地制造在包覆导体的绝缘体中稳定地形成有空隙部且传送效率高的电线。通过向由模具(31)和浇口(41)之间的间隙构成的环状挤出流路(51、52)挤出树脂(R)，从而制造在从浇口(41)中心形成的插入孔(44)拉出的中心导体(12)的周围包覆由树脂(R)构成的绝缘体(13)的电线(11)，其中，该模具具有呈圆锥台形状的内周面(32)，该浇口具有呈圆锥台形状的外周面(42)。在浇口(41)的外周面(42)上，沿周向等间隔地设置沿挤出方向在挤出流路(51、52)内延伸的3个以上的筒体(45)，通过将树脂(R)向挤出流路(51、52)挤出，从而利用从筒体(45)流入的空气，沿周向隔开间隔地在树脂(R)中形成沿长度方向连续的多个空隙部(14)。

Description

电线的制造方法

技术领域

本发明涉及一种导体外周被由树脂构成的绝缘体包覆的电线的制造方法。

背景技术

电线的使用频带扩大至数GHz频带，寻求电线的绝缘体部分介电常数较小的电线。作为为了减小介电常数而在绝缘体中形成中空部的技术，已知一种使用下述模具的技术，该模具包含绕纵轴对称地配置的多个相同开口，这些开口各自的横截面呈大致T字形，该T字的各横画绕纵轴弯曲，全部位于同一个圆筒上，各竖画的延长线在纵轴上彼此相交(例如，参照专利文献1)。并且，通过使用该装置，在将成型后的绝缘性材料叠放在导体上之前被拉伸的情况下，该材料在模具的出口处承受压力，使得T字的横画伸展至相互接触，由此，在导体的周围形成了具有多个小腔(small opening)的外皮。

另外，已知一种制造方法，其使用具有用于插入内部导体的插入用中心孔、与中心孔的外周相邻设置的内环状孔、从内环状孔的外周以放射状延伸的多个直线状孔、以及将直线状孔的外端之间连结的外环状孔的模具，一边向中心孔内插入内部导体，一边从各孔向大致垂直下方挤出熔融树脂，从而形成绝缘包覆层，该绝缘包覆层具有：内环状部，其包覆内部导体；多个肋部，其从内环状部以放射状延伸；外环状部，其将肋部的外端连结；以及多个中空部，其是由内、外环状部和肋部围绕而成的(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本专利公开：特开平10-116527号公报

专利文献2：日本专利公开：特开2008-243720号公报

发明内容

在专利文献1的制造方法中，通过使绝缘性材料彼此在T字的横画的端面上重合，从而形成小腔，因此，如果绝缘性材料的粘度等条件变化，则有可能在端面的重合时出现问题，无法形成由稳定的小腔构成的空隙部。

在专利文献2的制造方法中，需要具有下述部分的构造极其复杂的模具：内环状孔，其与内部导体的插入用中心孔的外周相邻设置；多个直线状孔，其从内环状孔的外周以放射状延伸；以及外环状孔，其将直线状孔的外端之间连结。并且，极难以高精度形成这种模具，另外，成型后的空隙部也不稳定，尺寸产生波动。

另外，在上述专利文献1、2的制造方法中，每次制造绝缘体的外径或空隙部的尺寸等不同的电线时，都需要复杂形状的模具。即使制造出这种模具，其加工费也较高，使成本增加。

本发明的目的在于，提供一种电线的制造方法，其可以经济地制造下述电线，即，在包覆导体的绝缘体中，在长度方向上稳定地形成空隙部，且传送效率高。

可以解决上述课题的本发明的电线的制造方法为，向由模具和浇口之间的间隙构成的环状挤出流路挤出树脂并进行牵伸，从而在从插入孔拉出的导体周围包覆上述树脂，其中，该模具具有呈圆锥台部接续有圆筒的形状的内周面，该浇口具有呈圆锥台部接续有圆筒的形状的外周面，该插入孔形成于上述浇口的中心，

该制造方法的特征在于，在上述浇口的圆锥台部的外周面上，沿周向等间隔地设置3个以上的筒体，该筒体沿挤出方向在上述挤出流路内延伸，通过使上述树脂从上述筒体的周围流过，从而沿周向隔开间隔地在上述树脂中形成沿长度方向连续的多个空隙部。优选筒体的数量大于或等于6个而小于或等于9个。

另外，优选在本发明的电线的制造方法中，在上述筒体中设置有贯穿上述筒体以及上述浇口的圆锥台部的连通孔，一边通过上述连通孔使空气从上述浇口内自然流入，一边挤出上述树脂。

或者，优选一边向上述连通孔供给气体，一边挤出上述树脂。

另外，优选在本发明的电线的制造方法中，以大于或等于400但小于或等于2000的牵伸比，挤出包覆上述树脂。

发明的效果

根据本发明的电线的制造方法，通过在上述浇口的外周面上，沿周向等间隔地设置沿挤出方向在上述挤出流路内延伸的3个以上的筒体，并将树脂向挤出流路挤出，从而利用从筒体流入的气体，沿周向隔开间隔地在树脂中形成沿长度方向连续的多个空隙部。由此，可以经济地制造下述电线，即，在包覆导体的绝缘体中，沿周向隔开间隔而稳定地形成多个空隙部，使介电常数降低且使传送效率高。

附图说明

图1是利用本发明所涉及的电线的制造方法所制造的电线的实施方式例的剖面图。

图2是本实施方式的电线的制造方法使用的模具和浇口的局部剖面图。

图3是本实施方式的电线的制造方法使用的浇口的局部斜视图。

图4示出本实施方式的电线的制造方法中的挤出包覆工序，是模具和浇口的组合的剖面图。

图5是表示本实施方式的电线的制造方法使用的挤出机的其他方式的图。

标号的说明

11：电线，12：中心导体(导体)，13：绝缘体，14：空隙部，31：模具，32：内周面，41：浇口，42：外周面，44：插入孔，45：筒体，51、52：挤出流路，R：树脂

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明所涉及的电线的制造方法的实施方式的例子。

首先，说明利用本实施方式的电线的制造方法所制造的电线。

在图1中，以同轴电线为例进行说明。

电线11的形状为，将中心导体12由绝缘体13覆盖，在绝缘体13的外周配置外部导体15，将外部导体15的外侧由外皮16保护，绝缘体13具有沿长度方向连续的多个空隙部14。另外，在中心导体12和绝缘体13之间、以及中心导体12和外部导体15之间，在设计上没有空隙。

中心导体12由单芯线或绞合线形成，该单芯线或绞合线由镀银或镀锡软铜线、或者铜合金线构成。在绞合线的情况下，例如，使用将裸线导体直径为0.025mm的裸线绞合7根而形成的外径0.075mm(相当于AWG#42)的绞合线，或将裸线导体直径为0.127mm的裸线绞合7根而形成的外径0.38mm(相当于AWG#28)的绞合线。

另外，外部导体15形成为，将与中心导体12所使用的裸线导体相同程度粗细的镀银或镀锡软铜线、或铜合金线，在绝缘体13的外周横向卷绕或以编织构造而进行配置。并且，为了提高屏蔽功能，也可以形成为同时设置金属箔带的构造。外皮16由氟类树脂、聚烯烃树脂或氯乙烯等树脂材料挤出成型、或者将聚酯带等树脂带进行卷绕而形成。

绝缘体13是使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或者氟类树脂等热塑性树脂，通过挤出成型而形成的。此外，作为氟类树脂材料，使用例如PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚共聚物)、FEP(四氟乙烯·六氟丙烯共聚物)、ETFE(四氟乙烯·乙烯共聚物)等。另外，也可以使用聚苯硫醚树脂(PPS)。

优选在使中心导体12的导体直径为D2时，绝缘体13的外径D1成为D2×(2.2～3.0)左右。例如，在上述的中心导体12的导体直径为0.38mm(AWG#28)的情况下，使绝缘体13的外径为0.84mm～1.1mm。对于中心导体12的导体直径小于AWG#42的电线，根据用途而有时需要使绝缘体13的电容较低，在此情况下，优选绝缘体13的外径D1为D2×(2.2～3.6)。例如，在中心导体12的导体直径为0.075mm的情况下，使绝缘体13的外径为0.17mm～0.27mm。此外，在本发明中，将绝缘体13的外径形成为小于或等于1.1mm的电线作为对象。

该尺寸的电线11大多用作为在移动电话或笔记本型计算机中的天线配线或连结LCD与CPU的配线，或者用作为连结传感器与设备的多芯电线，由于这些终端装置的小型化、薄型化，要求电线细径化。电线需要具有规定的阻抗(50Ω、75Ω或者80Ω～90Ω)，在实现该阻抗的前提下尽可能细径化。因此，需要使中心导体12和外部导体15之间的绝缘体13的介电常数减小。在本实施方式中，通过在绝缘体13中设置空隙部14，使所有空隙部14总计的整体空隙率(＝(空隙部14的截面积的和)/{(绝缘体13的截面积)+(空隙部14的截面积的和)})大于或等于43％，从而以上述范围的尺寸来实现细径化。

由于电线11为细径且绝缘体13的厚度较薄，所以有时无法承受对电线11施加的外部压力或弯折。因此，在作为本实施方式的对象的较细的电线11中，设置在绝缘体13内的每个空隙部14的尺寸成为问题。这是在比该电线粗径的电线中不存在的课题。

在绝缘体13的直径相对于中心导体12的直径之比为2.4～2.7倍的情况下，优选配置7～9个空隙部14，使单个空隙部14的空隙率小于或等于6.8％。特别地，优选空隙部14为8个，绝缘体13的空隙率为43％～54％。

在绝缘体13的直径相对于中心导体12的直径之比为3.2～4.0倍的情况下，优选空隙部14为6个，使单个空隙部14的空隙率为9.0～10％。

在本实施方式中，通过使每一个空隙部的空隙率成为上述大小，从而使该尺寸的电线实现充分的耐久性。空隙部14形成为剖面圆形(正圆、椭圆)，均等地配置在中心导体12的周围。如果将空隙部14形成为例如正圆，并使其内径成为D3，则1个空隙部14相对于绝缘体13的比例由下式表示。

{(D3/2)²×π}/{(D1/2)²×π-(D2/2)²×π}

在绝缘体13的直径相对于中心导体12的直径之比大于4倍的情况下，可以进一步减少空隙部14的数量，形成为大于或等于3个。

下面，说明上述电线的制造方法。

如图2及图3所示，电线11的制造所使用的挤出机30具有模具31和浇口41。

模具31具有内周面为圆锥台形状的圆锥台部32，在模具31的中心形成有圆筒状的挤出孔33。挤出孔33的直径在长度方向上是固定的。模具31的内周面为圆锥台接续有圆筒的形状。

浇口41具有外周面为圆锥台形状的圆锥台部42，在浇口41的前端形成有圆筒部43。另外，在该浇口41的中心形成有插入孔44，在该插入孔44中插入中心导体12并向前方拉出。

上述模具31以及浇口41配置为，使它们的圆锥台部32和圆锥台部42之间形成规定的环状间隙。并且，模具31的圆锥台部32和浇口41的圆锥台部42之间的间隙、以及模具31的挤出孔33和浇口41的圆筒部43之间的间隙，形成为彼此连通的挤出流路51、52。并且，在挤出流路51中，从后方侧导入形成绝缘体13的熔融树脂R，送入至挤出流路52而从挤出孔33挤出。

另外，在浇口41的圆筒部43中，在同心圆上沿周向等间隔地配置圆筒形状的多个筒体45，筒体45沿树脂R的挤出方向延伸，与圆筒部43一起插入模具31的挤出孔32中。筒体45的前端位于与圆筒部43的前端相同的面上或其附近。在挤出流路51、52内存在筒体45，在该部分不流过熔融树脂R。

上述筒体45具有连通孔46，该连通孔46贯穿圆筒部42并在浇口41的内表面上开口。浇口41的内表面并不成为封闭的空间，而是与挤出机30的外部连通。

在使用上述挤出机30，向中心导体12包覆绝缘体13的情况下，如图4所示，将中心导体12插入浇口41的插入孔44。

然后，一边将中心导体12从挤出机30拉出，一边向挤出流路51从其后方侧挤出熔融树脂R。树脂R通过挤出流路51、52而从挤出孔33被挤出，在被拉伸后，其直径逐渐变小，在距离挤出孔33的出口一定距离的位置处附着在中心导体12上而包覆中心导体12。即，通过牵伸，将树脂R作为绝缘体13包覆在中心导体12的外周上。此时，使得牵伸比大于或等于400而小于或等于2000。

在这里，如果将模具31的挤出孔33的内径设为Dd，将浇口41的圆筒部43的外径设为Dp，则根据绝缘体13的完成外径D1与中心导体12的直径D2之间的关系，该牵伸比由下式表示。

(Dd²-Dp²)/(D1²-D2²)

此时，形成绝缘体13的树脂R围绕在筒体的外周并流动，形成空隙部14。从浇口41沿挤出方向延伸的多个筒体45的连通孔46与浇口外部的空气连通，从连通孔46向空隙部14中引入空气。由此，沿周向隔开间隔地在绝缘体13中形成沿长度方向连续的多个空隙部14。

然后，在绝缘体13的外周上，编织或横向卷绕由导电性金属构成的多根细径线材，从而设置外部导体15。也可以将金属箔卷绕或纵向贴附在绝缘体13上，从而形成外部导体。或者，也可以利用2片金属箔夹持绝缘体并进行层压，从而形成外部导体。

然后，在外部导体15的外周上，挤出包覆作为外皮16的树脂，或者卷绕绝缘带而形成外皮16，从而得到电线11。

根据如上述所示制造的电线11，通过将形成于绝缘体13中的空隙部14设为7～9个(在本实施方式中为8个)，将单个空隙部14的空隙率设为小于或等于6.8％，从而即使全部空隙部14总计的空隙率大于或等于43％，针对外部压力或弯折也不易破损，可以确保稳定的传送特性。在空隙部14为6个的情况下，通过将单个空隙部14的空隙率设为9.0～10％，从而即使全部空隙部14总计的空隙率大于或等于54％，针对外部压力或弯折也不易破损，可以确保稳定的传送特性。

并且，如上述所示制造的电线11在电线11的状态下被使用，或者作为将多根捆束或并列而形成为带状的多芯电线使用。

如以上说明所示，在本实施方式的电线的制造方法中，在浇口41的外周面42上，沿轴向等间隔地设置3个以上的(在本实施方式中为8个)筒体，该筒体沿挤出方向在挤出流路51、52内延伸，通过将树脂R向挤出流路51、52挤出，在筒体45的周围形成树脂R的流动，从而在筒体45下游的部分形成沿长度方向连续的空隙部14。空隙部14与存在筒体45的部位对应地，在与绝缘体13的长度方向垂直的剖面中，沿周向隔着大致均等的间隔而形成。由于在绝缘体中形成多个空隙部14，所以绝缘体13的介电常数降低。

这样，可以容易地制造降低了绝缘体13的介电常数的电线11。

本发明使用由通常的模具31和简单构造的浇口41构成的挤出机30，该模具31具有圆锥台形状的内周面32，该浇口41构成为从外周面42延伸形成有多个筒体45。与使用为了形成空隙部而将挤出孔形成为复杂形状的模具的情况相比，本发明的浇口41可以高精度地进行加工，因此，所形成的空隙部尺寸稳定，不会产生波动。另外，由于加工容易，所以可以抑制设备费用。即，可以经济地制造绝缘体13中形成有空隙部14的低电容的电线11。

另外，通过变更模具31和浇口41的组合，可以容易地制造空隙部14的数量或尺寸不同、或者具有各种直径的电线11。

由此，可以使绝缘体13中的空隙部14的比例及绝缘体13的厚度成为希望的值。

另外，通过使得在将树脂R向中心导体12挤出包覆时的牵伸比成为大于或等于400而小于或等于2000这种相当大的牵伸比，从而在绝缘体13的外径小于或等于1.1mm的细径电线中，可以在中心导体12的外周上，良好地包覆具有空隙部14的绝缘体13。

此外，筒体45并不限于圆筒，也可以是剖面椭圆形或方形。在此情况下，所形成的空隙部的剖面为椭圆形。

另外，在上述实施方式中，在向中心导体12挤出包覆树脂R时，通过浇口41的筒体45的连通孔46，使空气从浇口41内自然流入，可以形成空隙部14而不会使其破损，但也可以一边向连通孔46供给空气等气体，一边挤出树脂R。可以通过向空隙部14送入气体而维持空隙部14的形状，对树脂R进行牵伸，从而形成绝缘体13。如果空隙部14的压力成为过大的正压，则反而使绝缘体13变形，相对于目标形状发生变化，因此，使得空隙部14内的气压与外部相比大1至100Pa。

图5示出向空隙部14送入气体并加压的情况下的挤出机的结构。

该挤出机30a在浇口41的后端连接有加压用喷嘴55。在加压用喷嘴55上连接有气体供给管56。从该气体供给管56将经由加压用喷嘴55加压后的气体(空气等)向浇口14内输送，使浇口14内相对于周围的气压(大气压)形成1～100Pa的正压。

按照下述所示的各条件，制造图1所示构造的电线，并对绝缘体的外径变化以及电容进行了调查。

(实施例1)

内部导体：将直径0.025mm的镀银银铜合金(银含有率0.6％)绞合7根而成的绞合线(相当于AWG 42)

绝缘体：PFA，外径0.25mm(厚度0.087mm)

牵伸率：1310

浇口内的加压(与大气压的差)：4Pa

绝缘体的电容：60.5pF

绝缘体的外径变化：±0.006mm的变化

(实施例2)

除了在浇口内不加压以外，与实施例1相同

绝缘体的电容：61.2pF

绝缘体的外径变化：±0.026mm的变化

将实施例1和2进行比较，确认了下述效果，即，通过加压，使绝缘体的外径稳定，且绝缘体的电容降低。可以认为是通过使空隙部略微膨胀，从而绝缘体内的空间增加，电容降低。另外，可以认为是通过在牵伸树脂时使空隙部略微形成正压，从而使树脂的牵伸形状稳定，使绝缘体的外径在长度方向上稳定。

(实施例3)

内部导体：将直径0.079mm的镀银软铜线绞合7根而成的绞合线(相当于AWG 32)

绝缘体：PFA，外径0.61mm(厚度0.185mm)

牵伸率：460

浇口内的加压(与大气压的差)：75Pa

绝缘体的电容：79.0pF

绝缘体的外径变化：±0.014mm的变化

(实施例4)

除了在浇口内不加压以外，与实施例3相同

绝缘体的电容：84.0pF

绝缘体的外径变化：±0.014mm的变化

将实施例3和实施例4进行比较，确认了通过加压而使电容降低的效果。对于绝缘体的外径变化，无论是否加压，均为大致相同的程度。实施例3以及实施例4与实施例1以及实施例2相比，电线的直径较粗，与大气压之间的压差增加。在此情况下，确认了下述情况，即，绝缘体的外径变化为相同程度，且电容降低的效果较好。

另外，形成在浇口41上的筒体45的数量并不限定于8个，只要是3个以上即可，优选为7～9个。

此外，在上述实施方式中，将由同轴电线构成的电线11作为例示进行了说明，该同轴电线具有将中心导体12、绝缘体13、外部导体15以及外皮16同轴地依次层叠的构造，但只要是由绝缘体覆盖导体周围的电线即可，并不限定于同轴电线。

详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域的技术人员而言，显然可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更或修正。本申请是基于2009年5月29日申请的日本专利申请(特愿2009-130088)而提出的，在此，作为参照而引用其内容。

Claims

1.一种电线的制造方法，在该方法中，向由模具和浇口之间的间隙构成的环状挤出流路挤出树脂并进行牵伸，从而在从插入孔拉出的导体周围包覆上述树脂，其中，该模具具有呈圆锥台部接续有圆筒的形状的内周面，该浇口具有呈圆锥台部接续有圆筒的形状的外周面，该插入孔形成于上述浇口的中心，

该制造方法的特征在于，

在上述浇口的圆锥台部的外周面上，沿周向等间隔地设置3个以上的筒体，该筒体沿挤出方向在上述挤出流路内延伸，通过使上述树脂从上述筒体的周围流过，从而沿周向隔开间隔地在上述树脂中形成沿长度方向连续的多个空隙部。

2.根据权利要求1所述的电线的制造方法，其特征在于，

在上述筒体中设置有贯穿上述筒体以及上述浇口的圆锥台部的连通孔，一边通过上述连通孔使空气从上述浇口内自然流入，一边挤出上述树脂。

3.根据权利要求1所述的电线的制造方法，其特征在于，

在上述筒体中设置有贯穿上述筒体以及上述浇口的圆锥台部的连通孔，一边向上述连通孔中供给气体，一边挤出上述树脂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电线的制造方法，其特征在于，

以大于或等于400但小于或等于2000的牵伸比，挤出包覆上述树脂。