CN107077924A - 屏蔽电线 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够顺利地进行末端加工的屏蔽电线(P)。屏蔽电线(P)是将多个芯线与夹装物(2)绞合而成为截面圆形的芯(3)，在该芯的外周横向卷绕漏极线(4)之后卷绕屏蔽带(5)，进而在其外侧设置有护套(6)。屏蔽带(5)在树脂膜(5a)的表面形成有金属薄膜(5b、5c)，在该屏蔽带与护套之间夹装粘着剂层(7)，利用该粘着剂层将屏蔽带粘着于护套而一体化。

Description

屏蔽电线

技术领域

本发明涉及具有针对电磁波的屏蔽层(遮蔽层)的屏蔽电线及其制造方法。

背景技术

在屏蔽电线中，有用铝箔等导体箔对将两根绝缘芯线与漏极线绞合而成的芯的外周进行覆盖并利用粘着剂使该导体箔与外罩绝缘体(护套)粘着的屏蔽双股扭绞电缆(电线)。

该屏蔽双股扭绞电缆能够在剥离外罩绝缘体时使导体箔附随外罩绝缘层而剥下(参见下述专利文献1的0018段)。

专利文献1：日本特开2008-287948号公报

专利文献2：日本实开平5-38719号公报

然而，由于该屏蔽双股扭绞电缆中的使绝缘芯线绞合而成的芯为绞合其绝缘芯线的截面具有空间凹部的方式(参见专利文献1、图1、图2)，因此该芯的外表面成为由上述空间凹部引起的凹凸状态，在将外罩绝缘体挤压成形时，从芯侧将导体箔向外罩绝缘体按压的力(相对于挤压成形力(成形压)的反作用力)不遍布其外表面的整个区域而是仅局部作用于凸部分且较弱，因而存在在导体箔与外罩绝缘体之间产生未粘着的部位的情况。因此在剥离外罩绝缘体时，产生无法将导体箔附随外罩绝缘层剥下的情况。

本发明的课题在于，在以上实际情况下，在由金属箔等金属薄膜形成屏蔽层的屏蔽电线中，在将外罩绝缘体(护套)剥离时，能够将金属箔等屏蔽层附随外罩绝缘体可靠地剥下。

发明内容

为了实现上述课题，本发明首先将多个芯线(包括单线(一根)和该单线的多个绞线这两者)与夹装物绞合，成为截面圆状(圆形)的芯。

具有夹装物的芯，因夹装物进入各芯线间而容易成为截面圆状(芯的外表面难以成为凹凸状态)，并且其表面因夹装物而大多被占据，因此由金属箔等金属薄膜构成的屏蔽层相对于芯的表面容易滑动，从而护套的剥除变得顺利。

其次，若将芯线和夹装物与漏极线绞合而制成芯，则存在漏极线不会露出于芯的表面的情况，在该情况下，漏极线不会与屏蔽层接触，从而无法形成利用漏极线的地线(接地)。因此以在芯线与夹装物绞合后的芯的外周横向卷绕设置漏极线，且漏极线必须露出于芯的表面而可靠地与屏蔽层接触的方式，能够可靠地获得利用漏极线的地线。

此外，本发明使屏蔽层成为在树脂膜的表面形成金属薄膜，且将该附带金属薄膜的树脂膜以包着漏极线的方式卷绕于芯的外周，形成屏蔽层。

树脂膜比金属箔具有抗拉力，因此能够将由该树脂膜构成的屏蔽带卷绕于将上述芯线与夹装物绞合的截面圆形的芯，使之发挥按压带的作用。

另外，本发明与以往同样，将屏蔽层与护套经由粘着剂层而粘着。

如上述那样，若芯为截面圆状，则按压的力从芯侧遍布屏蔽层的整个外周面作用，因此在进行护套挤压工序时，按压的力对屏蔽层与护套之间的粘着剂层遍布其整个周面而在两者间作用，从而屏蔽层与护套遍布其整个周面可靠地粘着而一体化。因此在该屏蔽电线受到反复的弯曲作用时，难以产生因在屏蔽层与护套之间存在局部未粘着部位而局部产生较大的变形从而产生疲劳龟裂的不良情况，不会使耐弯曲性降低。

另外，如上述那样，芯的表面因夹装物而大多被占据，因而芯与屏蔽层的紧贴力降低。因此屏蔽层也会与护套的剥除一起容易地被剥除。

这样，若屏蔽层被剥除，则与剥除的护套对应的末端部的屏蔽层全部消除，因此不能接地(地线)。因此本发明通过横向卷绕将漏极线设置于芯。在进行护套的剥除作业时，只要不切除该漏极线(只要不在漏极线4切出下述切缝t)，则在剥除护套和屏蔽层后，漏极线会存在(残留)于末端。即在该结构中，屏蔽层会因护套的剥除而被去除，因此在将芯线与夹装物绞合的芯的表面设置有漏极线。

若这样，则漏极线必然露出于芯表面，因此漏极线可靠地与屏蔽层接触。

作为本发明的结构，能够采用以下结构，一种屏蔽电线，将多个芯线与夹装物绞合而成为截面圆状的芯，在该芯的外周遍布其全长横向卷绕漏极线，并在其外周形成屏蔽层，进而在其外侧设置有护套，其中，将在树脂膜的表面形成有金属薄膜的屏蔽带以包着所述漏极线的方式卷绕于所述芯的外周面而形成所述屏蔽层，在该屏蔽带与护套之间夹装粘着剂层，利用该粘着剂层将所述屏蔽带粘着于所述护套而一体化，若剥除该护套，则屏蔽层(屏蔽带)也一起被剥除。

在该结构中，能够将所述芯线之间的所述夹装物的填充比例设为1.0以上。在小于1.0的情况下，芯的外表面容易成为凹凸状态，在对护套进行挤压成形时，从芯侧将屏蔽层向护套按压的力不遍布其外表面的整个区域，而仅局部作用于凸部分且较弱，在屏蔽层与护套之间未粘着部位在较宽的范围存在，因此在剥下护套时，产生无法附随屏蔽层剥下的情况。

另外，填充比例是指：在上述屏蔽电线的截面中插入芯线间的夹装物的量除以间隙截面积所得到的值，其间隙截面积是指：例如如图5(a)～(e)所示，以几何学方法计算由多个双绞线(将两根绝缘被覆的导体绞合而成为芯线的线，在该图中用附图标记1’表示)的外切圆(在芯线为一根的情况下是外周圆，在权利要求书的权利要求中，也包括外切圆在内而称为外周圆)c₁和绞合该多个芯线(双绞线1’)而成的绞线的外切圆c₂包围的面积s(黑色网格部分)所得到的面积，夹装物的量意味着插入至芯线间的全部夹装物的截面积的合计的量。

在该图中，(a)是两个芯，(b)是三个芯，(c)是四个芯，(d)是五个芯，(e)是七个芯的情况，若将双绞线1’的直径(外切圆C₁的直径)设为d，则在两个芯的情况下，由两个双绞线1’的外切圆c₁和绞线的外切圆c₂包围的面积s₁为0.7854d²，其间隙截面积s为2s₁(s＝2s₁)，在三个芯的情况下，该面积s₁为0.4167d²，间隙截面积s＝3s₁，在四个芯的情况下，该面积s₁为0.306d²，间隙截面积s＝4s₁，在五个芯的情况下，该面积s₁为0.252d²，间隙截面积s＝5s₁，在七个芯的情况下，该面积s₁为0.2215d²，间隙截面积s＝6s₁。

如果将上述粘着剂层设为由热塑性的粘着性树脂构成，则通常由于护套通过树脂的挤压成形而形成，因此粘着性树脂因该挤压成形时的树脂的热量而溶化，使得两个树脂牢固地接合，从而经由粘着剂层的屏蔽层与护套的接合强度提高。因此能够实现该屏蔽电线的耐弯曲性以及防止伴随弯曲作用的屏蔽特性的降低。

在以上结构中，能够在上述屏蔽带遍布上述长度方向全长而形成在与电线长度方向交叉的方向上较长的多条缝隙。

若为该结构，则经由该缝隙容易弯曲，因此所卷绕的屏蔽带的挠性提高。另外，在该屏蔽电线的末端加工中，如果要在该末端所需长度的护套外周面切入切缝并从该切缝剥除末端护套，则与切入上述护套的切缝是否到达屏蔽层无关，由于形成屏蔽层的屏蔽带粘着于护套，因此该剥除力施加于屏蔽带，从而末端的屏蔽带(屏蔽层)经由该屏蔽带的缝隙被拉扯而与护套一起被剥除。

上述构成的屏蔽电线能够采用现有的各种制造方法制造，例如能够采用如下结构：将多个芯线与夹装物绞合而成为芯，一边使该芯沿其长度方向移行、一边在其外周面横向卷绕漏极线之后，将所述屏蔽带作为压卷带进行卷绕，并向该屏蔽带的外周面挤出热塑性的粘着性树脂而形成粘着剂层，进而在其外侧通过挤压成形设置护套。

若为该结构的制造方法，则挤压成形时的高温的护套用树脂与因其挤压成形时的热量而溶化的粘着性树脂牢固地接合，从而在护套与屏蔽层之间难以产生未粘着部位。

上述芯线的导体、漏极线能够采用公知的软铜绞线、软铜单线等，例如若成为耐弯曲性优异的下述构成的铜合金的集合绞线、单线，则即使在反复受到弯曲作用的情况下，也能维持长期有效的电磁屏蔽特性。

记

“Zr：0.01～0.05重量％，Cr：0.01～0.05重量％，或者在它们中添加总量0.002～0.3重量％的In、Sn、Ag、Al、Bi、Ca、Fe、Ge、Hf、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Si、Ti、Zn、B、Y、O中的一种以上，剩余部分实际上由Cu构成(参见上述专利文献2的权利要求2)。”

本发明如上所述那样构成，因此能够成为耐弯曲性、电磁屏蔽特性优异并且能够顺利地进行末端加工的屏蔽电线。

附图说明

图1是本发明的屏蔽电线的一个实施方式的剖视图

图2是该实施方式的主要部分的局部切断主视图

图3(a)、(b)是该实施方式的屏蔽带的各例的剖视图。

图4是该实施方式的末端加工说明用立体图。

图5(a)～(e)是本发明的屏蔽电线中的间隙截面积的说明图。

具体实施方式

图1、图2示出本发明的屏蔽电线P的一个实施方式，该屏蔽电线P为机器人电缆用，构成为包括：四根双绞线1’(该双绞线1’也是在权利要求书的各权利要求中所述的芯线)、上述各双绞线1’之间的夹装物2、将该双绞线1’与夹装物2绞合而成的芯3、在该芯3的外周面遍布全长横向卷绕的漏极线4、在该芯3的整周形成以包着漏极线4的方式横向卷绕(环绕)的屏蔽层的屏蔽带5、设置于该屏蔽带(屏蔽层)5上的护套(保护层)6、以及该屏蔽带5与护套6之间的粘着剂层7。

双绞线1’由将两根芯线1、1绞合而成的线构成，其绞合间距能够根据使用方式而适当地设定。构成双绞线1’的芯线1是在截面积为0.2mm²的铜合金绞线1a上设置有聚氯乙烯等绝缘被覆1b而成的。该芯线1以及双绞线1’的根数、直径等能够根据使用方式适当地设定。在该实施方式中，作为由聚氯乙烯构成的绝缘被覆1b的芯线1，能够将该绝缘被覆1b适当地设为红、绿、黑、白等不同的颜色来识别。

另外，芯线1的导体1a除了铜合金以外，还能够适当地采用镀锡软铜、铝、铝合金等公知材料。另外，绝缘被覆1b除了聚氯乙烯以外，还能适当地采用乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、氟树脂等公知的材料。

夹装物2由短纤维纱等构成，用于在绞合各双绞线1’(芯线1)时将芯3加工成圆形，除短纤维纱以外，还能够适当地采用PPC纱线、纸带、纸绳、黄麻绳、克诺尔(Kynol)绳、棉纱、聚氯乙烯(PVC)绳、聚乙烯(PE)绳等公知材料。在该实施方式中使用了短纤维纱。

该屏蔽电线P的芯3由于夹装该夹装物2并绞合双绞线1’，因此如图1所示成为截面圆形。另外，芯3成为截面圆形，其外周面大多被由短纤维纱构成的夹装物2占据，由于短纤维纱的脱模性高，因此芯3的表面相对于屏蔽层，脱模性高。

插入上述双绞线1’的空间(上述间隙截面积)s的夹装物2的填充比例设为1.0以上。

漏极线4由截面积为0.2mm²的铜合金绞线构成，且纵向附加、横向卷绕，但在该实施方式中为横向卷绕的一根。其根数任意。

屏蔽带5以包着漏极线4的方式卷绕于芯3的外周面，维持该芯3的圆形截面形状，发挥按压带的作用。另外，如图3(a)所示，能够在树脂膜5a的一面形成有金属薄膜5b，或者如图3(b)所示，在树脂膜5a的两面形成有金属薄膜5b、5c。仅在一面形成有金属薄膜5b的屏蔽带5，将其金属薄膜5b的面作为芯3侧。

树脂膜5a使用以往就使用的树脂，例如使用聚酯、聚烯烃、聚苯硫醚、聚酰胺、聚酯酰胺、聚醚、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，在该实施方式中，使用了12μm厚的PET膜。若将金属薄膜5b、5c形成于树脂膜5a的两面，则能够成为不同的材质的金属薄膜5b、5c、或成为表面的粗糙度不同的金属薄膜5b、5c。对于护套6侧的金属薄膜5b或者5c而言，粗糙面能够获得与护套6的较高的粘着强度。

金属薄膜5b、5c的形成手段能够采用以往就使用的铝、铜、银、金、镍等金属的蒸镀、这些金属的溅射、这些金属箔等，在该实施方式中为图3(b)表示的0.1μm厚的铝蒸镀层5b、5c。

护套6由聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨基甲酸乙酯、聚酯等公知的树脂构成，在该实施方式中采用了聚氯乙烯。

粘着剂层7适当地采用相对于树脂膜5a或金属薄膜5c与护套6粘着性高的材料，在该实施方式中使用了聚酯系热塑性的粘着性树脂。

另外，粘着剂层7可以由聚苯乙烯系、醋酸乙烯酯系、聚乙烯系、聚丙烯系、聚酰胺系、橡胶系、丙烯酸系等热塑性的粘着性树脂构成。另外，也可以在粘着剂层7中添加金属粉、碳黑、填充材料、加强材料等添加材料，但如果将它们添加规定量以上，则添加材料容易从粘着剂层7的表面露出，无法确保与护套6的良好粘着性，因此在进行添加的情况下，要考虑粘着性而适当地选择其量。

该粘着剂层7可以在向芯3卷绕前，形成于树脂膜5a或者金属薄膜5c的表面(可以作为带粘着剂层7的屏蔽带5)，但也可以如后述那样，在其卷绕后形成。

该实施方式的屏蔽电线P为以上结构，在制造该屏蔽电线P时，首先，在绞线机设置由芯线1构成的双绞线1’的供给筒和夹装物2的供给线轴之后，将双绞线1’和夹装物2分别导出，使它们通过绞线机的目板的引导孔的规定位置。准备结束后，驱动绞线机，将双绞线1’与夹装物2一起绞合而成为截面圆状的芯3，接着，在该芯3的外周横向卷绕漏极线4，进而在其外周面横向卷绕屏蔽带5而形成屏蔽层。

接下来，通过挤压机在卷绕有该屏蔽带5的芯3的整个外周面挤出粘着性树脂，在芯3的外周面以包着屏蔽带5的卷绕层(屏蔽层)的方式形成粘着剂层7。

在卷绕该屏蔽带5(形成屏蔽层)且在其上形成有粘着剂层7的芯3的外侧，进一步通过挤压机对树脂进行挤压成形来设置护套6，制造本发明的屏蔽电线P。另外，上述粘着性树脂的挤出温度设为170℃，上述粘着性树脂的挤出速度设为20m/s，护套用树脂的挤出温度设为170℃，护套用树脂的挤出速度设为20m/s。

这样制造的屏蔽电线P为机器人用电缆，能够用于通信用、电力用等。此时，如图1所示，芯3的表面大多被由短纤维纱构成的夹装物2占据，相对于屏蔽带5(护套6)容易移动，并且屏蔽带5的整周表面可靠地粘着于护套6而成为一体。因此该屏蔽电线P在受到伴随机器人的动作反复的弯曲作用时，屏蔽带5(护套6)相对于芯3容易运动，并且在由屏蔽带5构成的屏蔽层难以产生龟裂，因此相对于现有的同种类的屏蔽电线而言，其挠性和耐弯曲性优异。

该屏蔽电线P的末端加工，首先，如图4所示，在其末端的所需长度部分，使用剪刀、剥线钳遍布护套6的整地切出切缝t。

该切缝t以不切断漏极线4(不切出切缝t)的程度，也切入屏蔽层(屏蔽带5)。此时，其末端的屏蔽层(屏蔽带5)，由于芯3形成为截面圆状，且通过粘着性树脂的挤压成形而在其整个外周面形成粘着剂层7，并利用该粘着剂层7而可靠地粘着(一体化)于护套6的内周整个面，因此能够与护套6一起也在屏蔽层(屏蔽带5)容易地切出切缝t。

接下来，若从切出该切缝t的状态利用剥线钳等使其末端的护套6’如该图箭头所示地移动，则末端护套6’经由该切缝t被剥除。

在该剥除时，该末端的屏蔽带5’利用粘着剂层7而粘着于护套6’(一体化)，因此与该护套6’一起被可靠地剥除，从而芯3露出(从图4的点划线状态到实线状态)。

以下，对双绞线1’为两个芯、四个芯、五个芯的情况，并伴随插入于双绞线1’之间的夹装物量的护套6的剥除性进行了试验。

首先，对于表1所示的实施例1～3、比较例1～2各自的电线尺寸，通过上述制造方法制作了条长约300m的屏蔽电线。接着，在距离开始点(始端)50m、100m、150m的地点处，分别各采集一根约20cm的试料后，合计进行了三次护套6的剥除试验。

作为评价标准，在通过上述方法在护套6切入切缝t并剥除时，将三次均附随屏蔽层(屏蔽带5)剥除的情况设为“合格”，将三次中一次都没有附随屏蔽层剥离的情况设为“不合格”。

表1

对于该护套6的剥除性，如表1所示，在夹装物2的填充比例为1.14、1.36、1.54时，剥除试验为合格，在填充比例为0.58、0.67时为不合格。然后，在夹装填充比例为1.14以上时，表示屏蔽层(屏蔽带5)也与护套6的剥除一起被剥除，可以推测夹装填充比例优选为1.0以上。

另外，如图2所示，若在屏蔽带5遍布上述长度方向全长而形成有在与电线长度方向交叉的方向上较长的多条缝隙8，则如果要剥除末端护套6’，则与上述切缝t是否到达屏蔽带5无关，屏蔽带5会粘着于护套6，因此其剥除力施加于屏蔽带5，从而末端的屏蔽带5’(屏蔽层)经由上述缝隙8被拉扯而与护套6’一起被剥除。另外，由于存在该缝隙8，因此所卷绕的屏蔽带5的挠性提高。

缝隙8能够成为针眼状，能够事先形成于树脂膜5a或者在形成了金属薄膜5b、5c后，仅到达该金属薄膜5b、5c或到达树脂膜5a和金属薄膜5b、5c两者而形成。此时，缝隙8能够贯通屏蔽带5或者将屏蔽带5对半切断。

如果末端的护套6’和屏蔽带5’的剥除结束(被除去)，则与以往同样，将漏极线4从芯3剥下，并在剥除芯线1的绝缘被覆1b等作业后，在各种连接器、电气设备的端子连接芯线1和漏极线4。

上述芯线1的导体1a或漏极线4能够采用上述铜合金线等集合绞线、单线。

另外，本发明的屏蔽电线P不仅能够用于机器人电缆，而且能够用于其他各种要求耐弯曲性的电缆等。

这样，这次所公开的实施方式在所有方面均为示例，不应认为是限制性的。本发明的范围通过权利要求书揭示，且意图包括与权利要求书均等的意思以及范围内的所有变更。

附图标记说明：P…屏蔽电线；t…护套和屏蔽带的切缝；1…芯线；1’…双绞线；1a…芯线的导体；1b…芯线的绝缘被覆；2…夹装物；3…将芯线(双绞线)和夹装物绞合的芯；4…漏极线；5…屏蔽带(屏蔽层)；5’…剥除的末端屏蔽带(屏蔽层)；6…护套(保护层)；6’…剥除的末端护套；7…粘着剂层；8…屏蔽带的缝隙。

Claims (5)

1.一种屏蔽电线(P)，该屏蔽电线(P)将多个芯线(1、1’)与夹装物(2)绞合而成为截面圆状的芯(3)，在该芯(3)的外周遍布其全长横向卷绕漏极线(4)，并在其外周形成屏蔽层，进而在其外侧设置有护套(6)，所述屏蔽电线的特征在于，

将在树脂膜(5a)的表面形成有金属薄膜(5b、5c)的屏蔽带(5)以包着所述漏极线(4)的方式卷绕于所述芯(3)的外周而形成所述屏蔽层，在该屏蔽带(5)与护套(6)之间夹装粘着剂层(7)，利用该粘着剂层(7)将所述屏蔽带(5)粘着于所述护套(6)而一体化，若剥除该护套(6)，则所述屏蔽层也一起被剥除。

2.根据权利要求1所述的屏蔽电线，其特征在于，

在由各所述芯线(1、1’)的外周圆(c₁)与所述绞合的绞线的外切圆(c₂)包围的间隙(s)中插入的夹装物(2)的填充比例为1.0以上。

3.根据权利要求1或2所述的屏蔽电线，其特征在于，

在所述屏蔽带(5)且在与电线(P)的长度方向交叉的方向上，遍布所述长度方向全长而形成有多个缝隙(8)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的屏蔽电线，其特征在于，

所述粘着剂层(7)通过热塑性的粘着性树脂的挤压成形而形成于屏蔽层的整个外周面。

5.一种屏蔽电线的制造方法，是权利要求4所述的屏蔽电线(P)的制造方法，其特征在于，

将所述多个芯线(1、1’)与夹装物(2)绞合而成为芯(3)，一边使该芯(3)沿其长度方向移行、一边在其外周横向卷绕所述漏极线(4)之后，将所述屏蔽带(5)作为压卷带进行卷绕，并向该屏蔽带(5)的外周面挤出热塑性的粘着性树脂而形成所述粘着剂层(7)，进而在其外侧通过挤压成形设置所述护套(6)。