CN114550978A - 复合电线及该复合电线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合电线及该复合电线的制造方法。本发明所要解决的问题是获得导电性强及可塑性大的复合电线。在中心的芯线(2)的周围配置有导电层(3)，进而在导电层(3)的周围设置有绝缘包覆层(4)，从而形成外径约500mm的复合电线。芯线(2)是例如将4根中线(2a至2d)绞合而成，各中线(2a至2d)是例如将由48根芳族聚酰胺纤维构成的股线绞合而成。股线的直径例如为12μm，芯线(2)的直径约为200μm。作为导电层(3)，12根例如直径80μm的铜线(3a)呈螺旋状密接地缠绕在芯线(2)的周围，铜线(3a)的周围通过收紧而成形为圆形。进而，该铜线(3a)被作为低熔点金属的锡层(3b)以数μm的厚度覆盖，铜线(3a)彼此由锡层(3b)粘着。

Description

复合电线及该复合电线的制造方法

技术领域

本发明涉及一种细径且可适用于小型压接连接端子的复合电线及该复合电线的制造方法。

背景技术

近年来，例如对于各种电气装置，强烈要求所使用的零件轻量化、小型化。信号配线的数量也会随着使用多个传感器等而增加，要求用于连接配线彼此的电连接器进一步小型化。

为了该电连接器的小型化，需要实现用于电连接器的连接端子的小型化、电线的细径化。最近，已经开始使用连接直径为1mm以下的连接端子，因此需要直径为0.5mm左右的电线。

因此，有时会使用即使细径化也不用太担心切断的所谓纤维电线来代替现有使用的铜线作为电线。然而，作为导体的纤维电线本身由多个股线构成，可塑性差，容易散开且难以应对压接连接端子的压接。

专利文献1是在具有导电性的碳纤维的上层形成基底金属层、进而形成单层或多层金属层而成的金属包覆碳纤维电线。该电线虽也能够谋求细径化，但在制法、结构方面会变得复杂。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2012-216526号公报。

发明内容

[发明所要解决的问题]

基于这种技术背景，需要一种结构简单、导电性和可塑性强且能够良好地应用压接连接端子的压接的电线。

本发明的目的在于提供一种复合电线及该复合电线的制造方法来解决所述课题，该复合电线在芯线的周围配置导电金属线，使低熔融金属良好地覆着于导电金属线，发挥导体的作用，且具有导电性、可塑性等预定功能。

[发明的效果]

根据本发明的复合电线及该复合电线的制造方法，通过在合成树脂制的芯线的上层配置用低熔融金属将由导电金属线构成的相邻线彼此焊接并粘着而成的导电层，从而导电性强，可塑性大，能够实现细径化，且能够利用压接连接端子进行良好连接，制造也容易。

而且，通过在芯线的周围设置由合成树脂材料构成的被膜层，从而清洗导电金属线的清洗液不会进入芯线内。

附图说明

图1是实施例1的复合电线的剖视图。

图2是实施例1的制造步骤的说明图。

图3是铜线沿着芯线的状态的剖视图。

图4是铜线沿着芯线的状态的立体图。

图5是铜线已成形的状态的剖视图。

图6是由锡层覆盖铜线的状态的剖视图。

图7是未经过成形步骤的复合电线的剖视图。

图8是实施例2的复合电线的剖视图。

图9是实施例2的制造步骤的说明图。

图10是由被膜层包围芯线且铜线沿着芯线的状态的立体图。

图11是铜线已成形的状态的剖视图。

图12是由锡层覆盖铜线的状态的剖视图。

图13是尚未经历成形步骤的复合电线的横截面图。

具体实施方式

基于图示的实施例对本发明进行详细说明。

[实施例1]

图1是实施例1的复合电线1的剖视图。在芯线2的周围配置有由铜线3a及锡层3b构成的导电层3，进而在导电层3的周围设置有绝缘包覆层4，整体上具有柔软性。

芯线2是将例如4根中线2a至中线2d绞合而成，各中线2a至中线2d是将合成树脂材料例如48根芳族聚酰胺纤维构成的高分子股线绞合而成。这些股线的直径例如为12μm，芯线2的直径约为200μm。另外，所述芳族聚酰胺纤维具有如下特性：轻量，强度高且柔软性高，且不具有导电性。

导电层3包含：熔点高的导电金属线，例如铜线(Cu：熔点1085℃)3a；及低熔点金属，是熔点低于导电金属线的金属，例如锡(Sn：熔点232℃)层3b，且将该导电金属线的相邻线彼此粘着并且覆盖所述导电金属线的外表面。

铜线3a例如直径为80μm，12根铜线3a利用绕线机呈螺旋状密接缠绕在芯线2的周围。在芯线2的周围熔融并焊接作为低熔点金属的锡，即镀覆于铜线3a且作为锡层3b覆盖铜线3a的周围，并且相邻线彼此粘着。另外，实施例中，低熔点是以后述镀覆槽中的低熔点金属熔融的温度为基准。

绝缘包覆层4由具有电气绝缘性的软质合成树脂材料所形成，覆盖导电层3的上层，厚度例如设为50μm，包含绝缘包覆层4的复合电线1的直径约为500μm(0.5mm)。

图2表示复合电线1的制造步骤。金属线绕线步骤A中，利用绕线机将作为导电层3的一部分的直径80μm的铜线3a缠绕在在芯线2的周围。如图3、图4所示，铜线3a呈螺旋状密接而缠绕在芯线2的周围。

尽管在芯线2中，中线2a至中线2d呈螺旋状松散地绞合，但铜线3a的螺旋角度大于中线2a至中线2d。而且，铜线3a的螺旋的方向与中线2a至中线2d的螺旋的方向不同，为了使铜线3a不咬入芯线2的间隙，优选使它们的螺旋的方向交叉。另外，虽然铜线3a可沿着芯线2的长度方向排列，但如果呈螺旋状缠绕则会更坚固。

以此方式，通过利用铸模等的金属线成形步骤B，将铜线3a沿着周围而成的芯线2如图5所示般从周围收紧铜线3，从而表面成形为圆形。

然后，在金属线镀覆步骤C中，将缠绕有铜线3a的芯线2一边依次送入到熔融作为低熔点金属的锡(Sn)的镀覆槽内一边浸渍。镀覆槽内中，熔融的锡以数μm的厚度覆盖铜线3a的表面，并且进入邻接的铜线3a间，在铜线3a的外表面形成锡层3b，将相邻线彼此粘着。通过该金属线镀覆步骤C，如图6所示，形成铜线3a、锡层3b成为一体，锡层3b覆盖铜线3a的外侧且相邻线彼此粘着而成的导电层3，该导电层3无间隙地覆盖芯线2的周围。

进而，利用使具有该导电层3的芯线2通过包覆成型机的绝缘包覆步骤D，将由合成树脂材料构成的绝缘包覆层4涂布在导电层3的周围，从而获得图1所示的复合电线1。

另外，有时也可形成只有芯线2与导电层3而未形成绝缘包覆层4的复合电线1。

可在同一生产线上连续实施金属线绕线步骤A、金属线成形步骤B、金属线镀覆步骤C及绝缘包覆步骤D，也可在各步骤结束后暂时用卷轴缠绕，然后再实施下一个步骤。

另外，实施例1中，经过铜线3a的金属线成形步骤B制造了复合电线1，但也可省略该金属线成形步骤B，从图3所示的剖视图的状态起经过金属线镀覆步骤C、绝缘包覆步骤D来制造。该情况下，获得图7所示的复合电线1。

这样，实施例1中制造的复合电线1的导电层3由锡层3b及用锡粘着相邻线彼此的铜线3a所构成，且完全覆盖芯线2的周围。

当剥离绝缘包覆层4以压接到压接连接端子时，成为图6所示的状态，且由导电层3防止芯线2及铜线3a散开。而且，该复合电线1因铜线3a而具有可塑性，因此能够利用压接连接端子的压接片良好地压紧。

另外，导电层3中也能够使用铝线等导电金属线来代替铜线3a。而且，也可同样地使用由作为低熔融金属的例如锡－锌合金构成的焊料(例如熔点180℃至220℃)，来代替粘着铜线3a彼此的作为低熔点金属的锡。

[实施例2]

图8是实施例2的复合电线1’的剖视图。复合电线1’中，在芯线2的周围设置有被膜层5，在被膜层5的外侧配置有由铜线3a及锡层3b构成的导电层3，进而在导电层3的周围设置有绝缘包覆层4。

芯线2的构成与实施例1相同，但在芯线2的周围设置有被膜层5，该被膜层5例如由聚酯系树脂所构成，且厚度设为数μm。而且，导电层3、绝缘包覆层4设为与实施例1相同的构成。

图9是该复合电线1’的制造步骤的说明图。包含：被膜步骤E，在芯线2的周围涂布被膜层5；金属线绕线步骤A，进而在该被膜层5的周围缠绕铜线3a；金属线成形步骤B，将缠绕的铜线3a的外径成形为圆形；金属线清洗步骤F，清洗铜线3a；金属线镀覆步骤C，将锡层3b镀覆在铜线3a而形成导电层3；及绝缘包覆步骤D，在导电层3的周围包覆绝缘包覆层4。另外，金属线成形步骤B与金属线清洗步骤F的顺序可颠倒。

被膜步骤E中，使芯线2浸入例如熔融有聚酯系树脂的树脂槽中，在芯线2的周围涂布被膜层5。用该被膜层5来阻止后述的金属线清洗步骤F中的助熔剂向芯线2内的浸入。

金属线绕线步骤A中，如图10所示，利用绕线机例如将12根铜线3a呈螺旋状绕在被膜层5的周围。下一个金属线成形步骤B中，从外侧收紧周围的铜线3a，并如图11所示将铜线3a的表面成形为圆形。

然后，金属线清洗步骤F中，使铜线3a通过装有由强酸溶液等构成的助熔剂的清洗槽中并用助熔剂进行酸洗，使得下一步骤中镀覆容易附着于铜线3a。该情况下，芯线2由被膜层5所覆盖，因此助熔剂不会浸入芯线2内。

接下来，金属线镀覆步骤C中，将铜线3a向熔融作为低熔点金属的锡(Sn)的镀覆槽内一边依次送入一边浸渍。如图12所示，镀覆槽内熔融的锡以数μm的厚度覆盖铜线3a的表面，并且进入邻接的铜线3a间，在铜线3a的外表面形成锡层3b。该金属线镀覆步骤C中，铜线3a在金属线清洗步骤F中被去除油分或污渍等，因此铜线3a良好地镀覆有锡层3b，进而获得粘着铜线3a的相邻线彼此的导电层3，该导电层3无间隙地覆盖芯线2的周围。

该金属线镀覆步骤C中，镀覆槽内的锡的熔点为232℃，使用聚酯系的合成树脂时的被膜层5的熔点为250℃左右，几乎不会因熔融的锡而损伤到被膜层5。

进而，绝缘包覆步骤D中，使设置有该导电层3的电线通过包覆成型机，在导电层3的周围包覆由合成树脂材料构成的绝缘包覆层4，从而获得图8所示的复合电线1’。

另外，实施例2中可省略金属线成形步骤B，经过金属线清洗步骤F、金属线镀覆步骤C及绝缘包覆步骤D来制造。

图中：

1、1’:复合电线

2:芯线

2a至2d:中线

3a:铜线

3b:锡层

4:绝缘导电层

5:被膜层

A:金属线绕线步骤

B:金属线成形步骤

C:金属线镀覆步骤

D:绝缘包覆步骤

E:被膜步骤

F:金属线清洗步骤

Claims (10)

1.一种复合电线，包含由合成树脂纤维构成的芯线、及设置于所述芯线的周围的导电层，所述复合电线的特征在于，

所述导电层包含:

多根导电金属线；及

低熔点金属，将所述导电金属线的相邻线彼此粘着并且覆盖所述导电金属线的外表面，且熔点低于所述导电金属线；

所有所述导电金属线沿着所述芯线的表面直接密接或经由所述低熔点金属而密接；

所述导电层无间隙地覆盖所述芯线的周围。

2.根据权利要求1所述的复合电线，其特征在于，在所述芯线与所述导电层之间设置有包围所述芯线且由合成树脂材料构成的被膜层。

3.根据权利要求1或2所述的复合电线，其特征在于，利用由合成树脂材料构成的绝缘包覆层来覆盖所述导电层。

4.根据权利要求1或2所述的复合电线，其特征在于，所述导电金属线呈螺旋状缠绕在所述芯线。

5.根据权利要求1或2所述的复合电线，其特征在于，所述导电层的外周成形为圆形。

6.根据权利要求1或2所述的复合电线，其特征在于，所述导电金属线为铜线，所述低熔点金属为锡。

7.一种复合电线的制造方法，所述复合电线在由合成树脂纤维构成的芯线的周围设置有导电层，所述复合电线的制造方法的特征在于，包含：

金属绕线步骤，使多根导电金属线全部密接地沿着所述芯线的表面；

金属线镀覆步骤，通过将绕线的所述导电金属线浸渍在熔融的低熔点金属中，在外表面镀覆所述低熔点金属，用所述低熔点金属将所述导电金属线的相邻线彼此粘着而形成所述导电层，所述导电层无间隙地覆盖所述芯线的周围。

8.根据权利要求7所述的复合电线的制造方法，其特征在于，包含被膜步骤，所述被膜步骤在所述金属线绕线步骤之前在所述芯线的周围形成由合成树脂材料构成的被膜层。

9.根据权利要求7所述的复合电线的制造方法，其特征在于，包含绝缘包覆步骤，所述绝缘包覆步骤在所述金属线镀覆步骤之后在所述导电层的表面涂布由合成树脂材料构成的绝缘包覆层。

10.根据权利要求9所述的复合电线的制造方法，其特征在于，包含金属线清洗步骤，所述金属线清洗步骤在所述金属线绕线步骤之后且在所述金属线镀覆步骤之前清洗所述导电金属线。

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