CN113241215A - 具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其包括一束或者多束弹性线芯、缠绕包裹在一束或者多束弹性线芯外侧的编织层、以及包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层。其中，所述弹性屏蔽层是一层或一层以上包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层，该弹性屏蔽层是金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。本发明通过上述方案，采用特殊的弹性屏蔽层的结构以及制备方法，既增强了抗电磁辐射能力，又保证了弹性导线的弹力，具有非常好的实用性。

Description

具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种导电线，具体是一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线。

背景技术

随着人们生活水平逐渐提高，人们对穿戴服饰和使用的电子产品的追求不再满足于完成时、装饰和普通功能的实现，于是近年来附带各种功能的智能穿戴和智能消费类电子产品成为了科技发展的热点和重点。为使智能穿戴产品实现人机交互、让智能穿戴产品中的功能性元器件与电源连接实现运作，为使消费类电子产品更加人性化智能化，可传输数据导电线成了必不可少的一环。由于人们的肢体活动、日常活动具有随机性不定性，普通导线应用在智能穿戴和智能电子消费类产品上经常发生折皱、拉伸损坏、活动限制等情况，因此可传输数据的、可拉伸的导电线成了发展的关键点。

弹弓数据线的出现，在一定程度上解决了人们对可拉伸导线的需求。由于弹弓线的整体线径较粗，目前只多用于汽车、机器等大型设备，和应用于手机充电。但基于柔性电子发展迅速，人们对柔性的电子类产品、智能穿戴等的追求日益增强，弹弓线因自身外观尺寸的问题导致在大部分情况下无法适用。

目前市面上常见的导电线不具有弹性、不可拉伸，应用在智能可穿戴服饰时不能跟随肢体动作弯曲、拉伸，无形中限制了人们的活动，在日常使用中不断地对导电线拉伸、弯折，大大缩短了使用寿命。而且，现有的导电线多为圆柱的绳状，与智能可穿戴服饰结合时会使服饰表面凸起，不平整、不美观，且会影响人们的穿着体验。

针对上述技术问题，现有技术提供一种可以拉伸回缩的弹弓线数据线，是把电线缠绕在卷棒上烤制而成，虽然具有拉伸功能，也可以做数据传输，但由于弹弓线外径较大，在日常使用中携带十分不便利，且无法适用于智能穿戴、柔性电子产品等新兴领域。

另外，现有技术中一篇申请号为CN106448849A的发明专利还提供一种有弹性的多芯导电线及其制作方法，所述导电线包括弹性线芯，该弹性线芯外壁包覆有导电层，该导电层由多股线材在弹性线芯外编织而成，所述多股线材包括至少一股导电线材和至少一股非导电线材；所述导电线材包括多根导电丝、至少一根绝缘线和绝缘层，导电丝和绝缘线合股形成导电线芯，绝缘层包覆在该导电线芯外壁。本发明使导电线材的抗拉强度大大提高，导电层经过反复伸缩弯曲时导电线材不容易发生断裂，大大提高了弹性导电线的使用寿命；非导电线材不仅有利于降低材料成本和整体重量，使产品更加轻便，还可以利用非导电线材增加摩擦力，起到束紧弹性线芯的作用，避免伸缩过程中，导电层与弹性线芯出现脱层。该发明专利虽然实现了弹性，但是其应用在实际产品中，容易出现信号差，或者寿命短的现象。

发明内容

在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，包括一束或者多束弹性线芯、缠绕包裹在一束或者多束弹性线芯外侧的编织层、以及包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层。

优选的，所述弹性屏蔽层是一层或一层以上包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层，其可为金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。该弹性屏蔽层是为了加强本发明导线的通讯速度和保障通讯质量所设，可以进一步加强屏蔽效果。

进一步的，该可拉伸多芯导线还包括包覆在弹性屏蔽层外侧的护套层。所述护套层设置在弹性屏蔽层外侧，是为了保证和加强屏蔽能力及信号传输能力所设，同时可以为本发明整体进行保护，避免在移动、运输、使用过程中被损坏。其材质可为涤纶纱、棉纱、芳纶纱、锦纶纱线、丙纶丝、绣花用纱、毛线、粗纺毛纱、棉线、亚麻线、人造纱、丝纱、聚乙烯单丝、缝纫纱、尼龙线、麻纱线、膨体纱和纺织用纱中的一种或多种，也可为金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。

特别的，本发明仅由弹性线芯、缠绕包裹在弹性线芯外侧的编织层构成也可以实现一种可传输数据的可拉伸多芯导线，本发明仅由弹性成线芯、缠绕包裹在弹性线芯外侧的编织层、包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层构也可以实现一种可传输数据的可拉伸多芯导线，本发明仅由弹性线芯、缠绕包裹在弹性线芯外侧的编织层、编织护套层构成也可以实现一种可传输数据的可拉伸多芯导线，所以也在本发明的保护范围内。

其中，所述弹性线芯包括至少一根弹性线材，所述弹性线材包括乳胶丝、氨纶丝、聚氨酯丝、聚烯烃丝、橡胶丝、硅胶丝、聚酯丝、聚酰胺丝、蛋白质丝、松紧织带、松紧绳、橡皮筋中的一种或多种。

所述编织层是由导电线材在弹性线芯外侧缠绕包裹而成，或者由导电线材和非导电线材在弹性线芯外侧缠绕包裹而成。该导电线材可为屏蔽线、普通导电线材中的一种或多种。该所述编织层包括至少一根根屏蔽线和至少一根普通导电线材，或者包括至少一根屏蔽线、至少一根普通导电线材和至少一束非导电线材，或者包括至少一根屏蔽线和至少一根非导电线材，又或者包括至少一根屏蔽线材，又或者包括至少一根普通导电线材。其中，弹性线芯内没有导电线材，只有弹性线材。导电线材只有在编织层内有，导电线材可以是屏蔽线、普通导电线。

所述编织层可以采用屏蔽线实现，优选的，该屏蔽线由绝缘外皮、屏蔽网和导电线构成，或者由绝缘外皮、屏蔽网、信号导电线和屏蔽网接地导电线构成。该所述导电线和信号导电线由绝缘外皮和导电芯构成。

所述编织层可以单独采用普通导电线材或者混有普通导电线材，优选的，该普通导电线材为绝缘导电线、金属导电丝、导电纤维、导电纱、金属纤维、金属纤维合金丝中的一种或多种。

所述编织层可以单独采用非导电线材或者混有非导电线材，该非导电线材为涤纶纱、棉纱、芳纶纱、锦纶纱线、丙纶丝、绣花用纱、毛线、粗纺毛纱、棉线、亚麻线、人造纱、丝纱、聚乙烯单丝、缝纫纱、尼龙线、麻纱线、膨体纱和纺织用纱中的一种或多种。

特别的，本发明仅由弹性线芯、缠绕包裹在弹性线芯外侧的编织层构成也可以实现一种可传输数据的可拉伸多芯导线，所以也在本发明的保护范围内。

本发明一种可传输数据的可拉伸多芯导线的截面不限于圆形、椭圆形、方形、菱形、长方形、扁形、不规则图形，本发明一种可传输数据的可拉伸多芯导线的外观形态不限于圆柱状、长方体状、绳状、带状。

根据本申请的另一方面，提供一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的制作方法，如下：

步骤1：备料：准备弹性线材、导电线材和弹性屏蔽层材料；

步骤2：编织编织层：使用相应设备将导电线材在弹性线芯外侧缠绕编织，把弹性线芯包裹；

步骤3：制作弹性屏蔽层：在编织层外侧包覆至少一层弹性屏蔽层，制作方法可为设备压出、设备编织、手工或机械套入包覆中的一种或多种；

步骤4：焊接准备：普通导电线材若有外部绝缘外皮则需剥除外部绝缘外皮后线芯进行镀锡处理，无外部绝缘外皮则直接镀锡处理；屏蔽线需剥除外部绝缘外皮，然后将屏蔽网材料合股拧合，再剥除内部导电线的绝缘外皮，将线芯进行镀锡处理；

步骤5：焊接：将编织层的导电线材按照数据线、充电线的焊接工艺进行焊接。

进一步的，在执行上述步骤4的焊接准备过程之前还包括制作护套层的过程：在最外侧的弹性屏蔽层外部包覆至少一层护套层，制作方法可为设备压出、设备编织、手工或机械套入包覆中的一种或多种。

本发明通过上述方案，采用特殊的屏蔽层的结构以及制备方法，既增强了抗电磁辐射能力，又保证了弹性导线的弹力，具有非常好的实用性。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1为本发明实施例1中具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的结构剖面图(不含弹性屏蔽层、护套层)，其中a为单束弹性线芯，b为两束弹性线芯，c为三束弹性线芯，d为四束弹性线芯；

图2为本发明实施例1中具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的结构剖面图(不含护套层)，其中e为单束弹性线芯，f为两束弹性线芯，g为三束弹性线芯，h 为四束弹性线芯；

图3为本发明实施例2中具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的结构剖面图，其中i为单束弹性线芯，j为两束弹性线芯，k为三束弹性线芯，l为四束弹性线芯；

图4为实施例2中金属针织屏蔽网的示例图；

图5为本发明的不同焊接方式的示例图；

图中标号表示如下：1：弹性线芯，2：编织层，3：弹性屏蔽层，4：护套层。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例提供一种可传输数据的可拉伸多芯导线，参见图1，其包括弹性线芯1、缠绕包裹在弹性线芯1外侧的编织层2。该可拉伸多芯导线的结构剖面可为图1所示中的任意一种，并且不限于这四种编织方式。

为实现多芯导线的可拉伸的同时保证信号质量问题，参见图2，本实施例的可拉伸多芯导线还包括包覆在编织层2外侧的弹性屏蔽层3。此时，该可拉伸多芯导线的结构剖面可为图2所示中的任意一种，并且不限于这四种编织方式。

弹性线芯1包括一束或一束以上弹性线芯1，每束弹性线芯1包括至少一根弹性线材。弹性线材一般采用乳胶丝、氨纶丝、聚氨酯丝、聚烯烃丝、橡胶丝、硅胶丝、聚酯丝、聚酰胺丝、蛋白质丝、松紧织带、松紧绳、橡皮筋中的一种或多种实现。

编织层2是由导电线材在弹性线芯1外侧缠绕包裹而成，或者由导电线材和非导电线材在弹性线芯1外侧缠绕包裹而成。该导电线材可为屏蔽线、普通导电线材中的一种或多种。该编织层2包括至少一根根屏蔽线和至少一根普通导电线材，或者包括至少一根屏蔽线、至少一根普通导电线材和至少一束非导电线材，或者包括至少一根屏蔽线和至少一根非导电线材，又或者包括至少一根屏蔽线材。

作为一种优选的方案，导电线材中的屏蔽线由绝缘外皮、屏蔽网和导电线构成，或者由绝缘外皮、屏蔽网、信号导电线和屏蔽网接地导电线构成。该导电线和信号导电线由绝缘外皮和导电芯构成。屏蔽网的结构可根据实际情况来制作，例如是图4中的波浪线形状。本申请通过弹性屏蔽层3以及编织层2中导电线材的屏蔽网实现双层屏蔽，屏蔽网应用在具有一定弹性的编织层中，具有很好的可拉伸效果，并更进一步的保证了信号质量问题。其中的屏蔽网和弹性屏蔽层的制作技术问现有技术，这里不再赘述。

普通导电线材为绝缘导电线、金属导电丝、导电纤维、导电纱、金属纤维、金属纤维合金丝中的一种或多种。

非导电线材为涤纶纱、棉纱、芳纶纱、锦纶纱线、丙纶丝、绣花用纱、毛线、粗纺毛纱、棉线、亚麻线、人造纱、丝纱、聚乙烯单丝、缝纫纱、尼龙线、麻纱线、膨体纱和纺织用纱中的一种或多种。

弹性屏蔽层3是一层或一层以上包覆在编织层2外侧的弹性屏蔽层3，其可为金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。

本发明一种可传输数据的可拉伸多芯导线的截面不限于圆形、椭圆形、方形、菱形、长方形、扁形、不规则图形，本发明一种可传输数据的可拉伸多芯导线的外观形态不限于圆柱状、长方体状、绳状、带状。

实施例2

与实施例1不同的是，参见图5，该可拉伸多芯导线还包括包覆在弹性屏蔽层3外侧的护套层4。该可拉伸多芯导线的结构剖面可为图3所示中的任意一种，并且不限于这四种编织方式。

护套层4设置在弹性屏蔽层3外侧，是为了保证和加强屏蔽能力及信号传输能力所设，同时可以为本发明整体进行保护，避免在移动、运输、使用过程中被损坏。其材质可为涤纶纱、棉纱、芳纶纱、锦纶纱线、丙纶丝、绣花用纱、毛线、粗纺毛纱、棉线、亚麻线、人造纱、丝纱、聚乙烯单丝、缝纫纱、尼龙线、麻纱线、膨体纱和纺织用纱中的一种或多种，也可为金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。

一种可传输数据的可拉伸多芯导线的制作方法，如下：

1、备料：准备弹性线材、编织层材料和弹性屏蔽层材料；首先，使用绕纱机将编织编织层的材料卷绕到编织筒上，并将编织筒放置到编织设备的锭子上，然后将弹性线材放置到编织设备的芯线喂入口。

2、编织编织层：为了使本发明导线具有良好的外观形态及可拉伸性能，使用相应设备将编织层材料在弹性线芯外侧缠绕编织前，技术人员需根据编织层材料的特性，调试编织速度、编织锭子松紧度、编织密度、弹性线材张紧度等参数，调试至合适值后再进行缠绕编织，把弹性线芯包裹。具体的，导线要求可拉伸性大，非导电线材较多、导电线材外径较细，则编织松紧度适度调松，编织密度适度调疏，弹性线材张紧度适度调紧。

3、制作弹性屏蔽层：在编织层外侧包覆至少一层弹性屏蔽层，制作方法可为设备压出、设备编织、手工或机械套入包覆中的一种或多种。以制作金属针织屏蔽网为例：将编织完编织层的导线作为芯线放置在设备的芯线喂入口，将屏蔽网材料置于编织区，调节出合适的编织密度、松紧度等参数，开启设备，编织出针织网状的屏蔽网，包裹在编织层外侧。

4、制作护套层：在最外侧包覆至少一层护套层，制作方法可为设备压出、设备编织、手工或机械套入包覆中的一种或多种。以涤纶纱编织护套层为例：将未包覆护套的导线作为芯线放置在设备的芯线喂入口，将涤纶纱线置于编织锭上，开启设备，编织出护套层，包裹在最外侧。

5.焊接准备：与其他普通导线不同的是：焊接前，需要在本发明导线的两端去除一小段弹性屏蔽网及护套层，并拆解一小段编织的编织层，然后编织层的普通导电线材若有外部绝缘外皮则需剥除外部绝缘外皮后线芯进行镀锡处理，无外部绝缘外皮则直接镀锡处理；屏蔽线需剥除外部绝缘外皮，然后将屏蔽层材料合股拧合，再剥除内部导电线的绝缘外皮，将线芯进行镀锡处理。

6.焊接。将编织层的导电线材按照数据线、充电线的焊接工艺进行焊接。屏蔽线内导电线与数据线正负极接口(标识为：D+/DATA+/USBD+/PD+/USBDT+ 和D-/DATA-/USBD-/PD-/USBDT-)相接；屏蔽线的屏蔽网或屏蔽网接地导电线与电源负极(即接地，标识为：GROUND或GND)相接；其余普通导电线与电源正极(标示为：VCC、Power、5V、5VSB)相接，或者与电源正极和 CC控制线(标示为：CC)相接。焊接接法也可以是图5中的一种或多种，但不限于图中的接法，只要能实现数据传输、电性传输的方法均在本发明范围内。

在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以用相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在上述实施例和示例中，采用了数字组成的附图标记来表示各个步骤和/或单元。本领域的普通技术人员应理解，这些附图标记只是为了便于叙述和绘图，而并非表示其顺序或任何其他限定。

此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。

尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：包括一束或者多束弹性线芯、缠绕包裹在一束或者多束弹性线芯外侧的编织层、以及包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层。

2.根据权利要求1所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：该可拉伸多芯导线还包括包覆在弹性屏蔽层外侧的护套层。

3.根据权利要求1或2所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：所述弹性屏蔽层是一层或一层以上包覆在编织层外侧的弹性屏蔽层。

4.根据权利要求3所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：所述弹性屏蔽层是金属编织网、金属针织屏蔽网、导电硅橡胶、导电橡胶、导电塑料、导电布、导电纱线中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：所述弹性线芯包括至少一根弹性线材，所述弹性线材包括乳胶丝、氨纶丝、聚氨酯丝、聚烯烃丝、橡胶丝、硅胶丝、聚酯丝、聚酰胺丝、蛋白质丝、松紧织带、松紧绳、橡皮筋中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：所述编织层是由导电线材在弹性线芯外侧缠绕包裹而成，或者是由导电线材和非导电线材在弹性线芯外侧缠绕包裹而成；所述导电线材由屏蔽线、普通导电线材中的一种或多种实现。

7.根据权利要求6所述具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线，其特征在于：所述编织层包括至少一根根屏蔽线和至少一根普通导电线材，或者包括至少一根屏蔽线、至少一根普通导电线材和至少一束非导电线材，或者包括至少一根屏蔽线和至少一根非导电线材，又或者包括至少一根屏蔽线材，又或者包括至少一根普通导电线材。

8.一种具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的制作方法，其特征在于：包括如下过程：

步骤1：备料：准备弹性线材、导电线材和弹性屏蔽层材料；

步骤2：编织编织层：使用相应设备将导电线材在弹性线芯外侧缠绕编织，把弹性线芯包裹；

步骤3：制作弹性屏蔽层：在编织层外侧包覆至少一层弹性屏蔽层，制作方法可为设备压出、设备编织、手工或机械套入包覆中的一种或多种；

步骤4：焊接准备：普通导电线材若有外部绝缘外皮则需剥除外部绝缘外皮后线芯进行镀锡处理，无外部绝缘外皮则直接镀锡处理；屏蔽线需剥除外部绝缘外皮，然后将屏蔽层材料合股拧合，再剥除内部导电线的绝缘外皮，将线芯进行镀锡处理；

步骤5：焊接：将编织层的导电线材按照数据线、充电线的焊接工艺进行焊接。

9.根据权利要求8所述的具有电磁屏蔽层的可拉伸多芯导线的制作方法，其特征在于：在执行上述步骤4的焊接准备过程之前还包括制作护套层的过程：在最外侧的弹性屏蔽层外部包覆至少一层护套层。

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