JP2010198914A - 伸縮電線 - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量、かつ、安価に製造することのできる伸縮電線を提供する。
【解決手段】帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材31の裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて絶縁基材21の内側に金属箔を位置させたフィルム導体35を、伸縮性を有する絶縁心材21の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層51で被覆して伸縮電線11とする。
【選択図】図1

Description

この発明は、多様化した電子機器、ロボットなどの配線材として使用可能な伸縮電線に関するものである。
電線の導体は、通常、銅などの金属材料で直線状に構成されているため、電線に伸縮性を持たせることが難しかった。そこで、電線を電話機などで使用されているカールコードとすることにより、電線に伸縮性を持たせている。また、伸縮性を有する心材の外周に、導電性繊維を螺旋状に巻き付けた構成とすることにより、電線に伸縮性を持たせている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−288912号公報
しかしながら、カールコードは、電線をコイル状に巻き付けることによって伸縮性を持たせているので、外形が本来の電線の2倍以上になったり、重量が重くなることにより、電子機器などの小型化、軽量化に適応できないものとなる。また、伸縮性を有する心材の外周に導電性繊維を螺旋状に巻き付けた電線は、ナイロン繊維またはポリエステル繊維に銅や銀のメッキを施して導電性繊維とするので、高価な電線となる。
この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、軽量、かつ、安価に製造することのできる伸縮電線を提供するものである。
請求項1に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項2に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項3に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けた伸縮導体を平面状に並列に並べて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項4に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けた複数の伸縮導体を撚り合わせて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の伸縮電線において、前記絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ前記金属箔の回路を複数設けたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項7に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を前記金属箔が互いに接触しないように重ねて貼り合わせた積層フィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
請求項8に記載の発明は、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を前記金属箔が互いに接触しないように重ねて貼り合わせた複数の積層フィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆したことを特徴とする伸縮電線である。
この発明によれば、伸縮性を有する絶縁心材の外周にフィルム導体または積層フィルム導体を間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆して伸縮電線としたので、伸縮電線を軽量に製造することができる。そして、フィルム導体または積層フィルム導体として、フィルム状の絶縁基材の表面または裏面に金属箔を貼り合わせた一般材料を使用できるので、伸縮電線を安価に製造することができる。さらに、絶縁心材の外周に、絶縁基材の内側に金属箔を位置させたフィルム導体または積層フィルム導体を巻き付けたので、絶縁層を剥がす場合、金属箔が損傷しにくくなる。そして、絶縁基材の表面または裏面に金属箔の回路を複数設けたので、多心の伸縮電線を容易に製作することができる。
この発明の第1実施例である伸縮電線の一部を露出させた正面図である。 図1のA−A線による拡大断面図である。 この発明の第2実施例である伸縮電線の拡大断面図である。 この発明の第3実施例である伸縮電線の拡大断面図である。 この発明の第4実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図である。 この発明の第5実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図である。 この発明の第6実施例である伸縮電線の一部を露出させた正面図である。 図7のB−B線による拡大断面図である。 この発明の第7実施例である伸縮電線の拡大断面図である。 この発明の第8実施例である伸縮電線の拡大断面図である。 この発明の第9実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図である。 この発明の第10実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図である。 (a),(b)はこの発明の他の実施例で使用する積層フィルム導体の構成を示す平面図と側面図に相当する説明図である。 (a),(b)はこの発明のさらに他の実施例で使用するフィルム導体の構成を示す平面図と側面図に相当する説明図である。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1はこの発明の第1実施例である伸縮電線の一部を露出させた正面図、図2は図1のA−A線による拡大断面図である。
図1において、伸縮電線11は、伸縮性および絶縁性を有する、例えば、シリコーンゴムまたはブチルゴムで円柱状に形成された絶縁心材21と、この絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチPで螺旋状に巻き付けたフィルム導体35と、このフィルム導体35を巻き付けた絶縁心材21の外周に被覆させた伸縮性および絶縁性を有する、例えば、シリコーンゴムまたはブチルゴムの絶縁層51とで構成されている。
上記したフィルム導体35は、図1および図2に示すように、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)で所定の厚さ、所定の幅Wの帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材31と、この絶縁基材31の裏面に長手方向へ貼り合わせた、例えば、幅Wまたは幅Wよりも少し狭い幅の金属箔33とで構成され、絶縁基材31の内側(内周)に金属箔33を位置させて絶縁心材21の外周に巻き付けられている。
なお、フィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けて螺旋状に巻き付けるためには、図1に示すように、絶縁心材21の直径をD、フィルム導体35の幅をW、フィルム導体35を絶縁心材21に巻き付けるピッチをPとすると、W<πD、P>2Wにする必要がある。そして、フィルム導体35と絶縁層51との間、および、絶縁層51と絶縁心材21との間が接着、密着となるが、絶縁心材21とフィルム導体35との間を全長または部分的に非接着、非密着とすることにより、伸縮電線11が伸縮するとき、絶縁心材21に対してフィルム導体35が滑動できるようになされている。
このように構成された伸縮電線11に引っ張る外力が加わると、絶縁心材21および絶縁層51は細くまたは薄くなりながら伸び、フィルム導体35は、絶縁心材21が細くなることによって自身も細径になって伸びるとともに、絶縁心材21に対して滑動するので、伸縮電線11は伸びることができる。そして、伸縮電線11に加えられた外力が除かれると、絶縁心材21および絶縁層51は自身の弾性によって太くまたは厚くなりながら元の長さに縮み、フィルム導体35は、絶縁心材21が太くなることによって自身も太径になって縮むとともに、絶縁心材21に対して滑動するので、伸縮電線11は縮むことができる。
上述したように、この発明の第1実施例によれば、伸縮性を有する絶縁心材21の外周にフィルム導体35を間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層51で被覆して伸縮電線11としたので、伸縮電線11を軽量に製造することができる。また、絶縁心材21の外周に、絶縁基材31の内側に金属箔33を位置させてフィルム導体35を巻き付けたので、絶縁層51を剥がす場合、金属箔33が損傷しにくくなる。そして、フィルム導体35として、フィルム状の絶縁基材31の裏面に長手方向へ金属箔33を貼り合わせた一般材料を使用できるので、伸縮電線11を安価に製造することができる。さらに、絶縁心材21に対してフィルム導体35が滑動可能であるので、絶縁心材21は弾性限界まで伸縮が可能となり、フィルム導体35はその幅、巻き付けピッチに応じた伸縮が可能となるため、より伸縮性を発揮することのできる伸縮電線11となる。
図3はこの発明の第2実施例である伸縮電線の拡大断面図であり、図1および図2と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図3において、伸縮電線11Aは、平面状に並列に複数、例えば、3本並べた伸縮導体41と、この伸縮導体41の外周に被覆させた絶縁層51とで構成されている。
上記した伸縮導体41は、円柱状に形成された絶縁心材21と、この絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチで螺旋状に巻き付けたフィルム導体35とで構成されている。
このように構成された第2実施例の伸縮電線11Aは、第1実施例の伸縮電線11と同様に伸縮することができる。そして、第2実施例の伸縮電線11Aにおいても、第1実施例の伸縮電線11と同様な効果を得ることができる。
図4はこの発明の第3実施例である伸縮電線の拡大断面図であり、図1〜図3と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図4において、伸縮電線11Bは、複数、例えば、3本の伸縮導体41を撚り合わせた撚り伸縮導体42と、この撚り伸縮導体42の外周に被覆させた絶縁層51とで構成されている。
このように構成された第3実施例の伸縮電線11Bは、第1実施例の伸縮電線11と同様に伸縮することができる。そして、第3実施例の伸縮電線11Bにおいても、第1実施例の伸縮電線11と同様な効果を得ることができる。
図5はこの発明の第4実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図であり、図1〜図4と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図5において、伸縮ケーブル15は、平面状に並列に複数、例えば、3本並べた伸縮電線11と、この伸縮電線11の外周に被覆させた伸縮性および絶縁性を有する、例えば、シリコーンゴムまたはブチルゴムの外側絶縁層53とで構成されている。
このように構成された第4実施例の伸縮ケーブル15は、第1実施例の伸縮電線11と同様に伸縮することができる。そして、第4実施例の伸縮ケーブル15においても、第1実施例の伸縮電線11と同様な効果を得ることができる。
図6はこの発明の第5実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図であり、図1〜図5と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図6において、伸縮ケーブル15Aは、複数、例えば、3本の伸縮電線11を撚り合わせた撚り伸縮電線13と、この撚り伸縮電線13の外周に被覆させた外側絶縁層53とで構成されている。
このように構成された第5実施例の伸縮ケーブル15Aは、第1実施例の伸縮電線11と同様に伸縮することができる。そして、第5実施例の伸縮ケーブル15Aにおいても、第1実施例の伸縮電線11と同様な効果を得ることができる。
図7はこの発明の第6実施例である伸縮電線の一部を露出させた正面図、図8は図7のB−B線による拡大断面図であり、図1〜図6と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
この第6実施例の伸縮電線11Cが図1、図2に示した第1実施例の伸縮電線11と異なるところは、第1実施例の伸縮電線11は1枚のフィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチPで螺旋状に巻き付けているが、第6実施例の伸縮電線11Cは複数枚、例えば、2枚のフィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチPで螺旋状に巻き付けている点である。なお、第6実施例の伸縮電線11Cの他の構成は、第1実施例の伸縮電線11と同じである。
したがって、第6実施例の伸縮電線11Cは第1実施例の伸縮電線11と同様に伸縮することができる。そして、第6実施例の伸縮電線11Cにおいても、第1実施例の伸縮電線11と同様な効果を得ることができる。
図9はこの発明の第7実施例である伸縮電線の拡大断面図であり、図1〜図8と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
この第7実施例の伸縮電線11Dが図3に示した第2実施例の伸縮電線11Aと異なるところは、第2実施例の伸縮電線11Aは1枚のフィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチで螺旋状に巻き付けた伸縮導体41を平面状に並列に並べているが、第7実施例の伸縮電線11Dは、図7、図8示すように、複数枚、例えば、2枚のフィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチPで螺旋状に巻き付けた伸縮導体41Aを平面状に並列に複数、例えば、3本並べている点である。なお、第7実施例の伸縮電線11Dの他の構成は、第2実施例の伸縮電線11Aと同じである。
したがって、第7実施例の伸縮電線11Dは第2実施例の伸縮電線11Aと同様に伸縮することができる。そして、第7実施例の伸縮電線11Dにおいても、第2実施例の伸縮電線11Aと同様な効果を得ることができる。
図10はこの発明の第8実施例である伸縮電線の拡大断面図であり、図1〜図9と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
この第8実施例の伸縮電線11Eが図4に示した第3実施例の伸縮電線11Bと異なるところは、第3実施例の伸縮電線11Bは3本の伸縮導体41を撚り合わせて撚り伸縮導体42としているが、第8実施例の伸縮電線11Eは、図7、図8示すように、複数枚、例えば、2枚のフィルム導体35を絶縁心材21の外周に重ならないように間隔を空けたピッチPで螺旋状に巻き付けた伸縮導体41Aを複数、例えば、3本撚り合わせて撚り伸縮導体42Aとしている点である。なお、第8実施例の伸縮電線11Eの他の構成は、第3実施例の伸縮電線11Bと同じである。
したがって、第8実施例の伸縮電線11Eは第3実施例の伸縮電線11Bと同様に伸縮することができる。そして、第8実施例の伸縮電線11Eにおいても、第3実施例の伸縮電線11Bと同様な効果を得ることができる。
図11はこの発明の第9実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図であり、図1〜図10と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
この第9実施例の伸縮ケーブル15Bが図5に示した第4実施例の伸縮ケーブル15と異なるところは、第4実施例の伸縮ケーブル15は図1、図2に示した第1実施例の伸縮電線11を平面状に並列に並べて外側絶縁層53で被覆しているが、第9実施例の伸縮ケーブル15Bは図7、図8に示した第6実施例の伸縮電線11Cを平面状に並列に複数、例えば、3本並べて外側絶縁層53で被覆した点である。
したがって、第9実施例の伸縮ケーブル15Bは第4実施例の伸縮ケーブル15と同様に伸縮することができる。そして、第9実施例の伸縮ケーブル15Bにおいても、第4実施例の伸縮ケーブル15と同様な効果を得ることができる。
図12はこの発明の第10実施例である伸縮ケーブルの拡大断面図であり、図1〜図11と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
この第10実施例の伸縮ケーブル15Cが図6に示した第5実施例の伸縮ケーブル15Aと異なるところは、第5実施例の伸縮ケーブル15Aは図1、図2に示した第1実施例の伸縮電線11を撚り合わせて外側絶縁被覆53で被覆しているが、第10実施例の伸縮ケーブル15Cは図7、図8に示した第6実施例の伸縮電線11Cを複数、例えば、3本撚り合わせた撚り伸縮電線13Aを外側絶縁層53で被覆した点である。
したがって、第10実施例の伸縮ケーブル15Cは第5実施例の伸縮ケーブル15Aと同様に伸縮することができる。そして、第10実施例の伸縮ケーブル15Cにおいても、第5実施例の伸縮ケーブル15Aと同様な効果を得ることができる。
図13(a),(b)はこの発明の他の実施例で使用する積層フィルム導体の構成を示す平面図と側面図に相当する説明図であり、図1〜図12と同一または相当部分に同一符号が付してある。
図13において、積層フィルム導体37は、絶縁基材31を金属箔33の左側に位置させたフィルム導体35を複数、例えば、2枚貼り合わせて積層したものである。
第1実施例〜第10実施例に示した伸縮電線11,11A〜11Eまたは伸縮ケーブル15,15A〜15Cを構成するフィルム導体35に代えて積層フィルム導体37を使用することにより、対応する実施例と同様な効果の得られる多心の伸縮電線または多心の伸縮ケーブルとすることができる。なお、フィルム導体35に代えて積層フィルム導体37を使用する場合、最外側の絶縁基材31の内側(内周)に最外側に金属箔33を位置させた状態の積層フィルム導体37を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付ける。そして、積層フィルム導体37と絶縁層との間、および、絶縁層と絶縁心材との間が接着、密着となるが、絶縁心材と積層フィルム導体37との間を全長または部分的に非接着、非密着とすることにより、伸縮電線または伸縮ケーブルが伸縮するとき、絶縁心材に対して積層フィルム導体が滑動できるようになされている。
図14(a),(b)はこの発明のさらに他の実施例で使用するフィルム導体の構成を示す平面図と側面図に相当する説明図であり、図1〜図13と同一または相当部分に同一符号が付してある。
図14において、フィルム導体35Aは、帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材31と、この絶縁基材1の表面に長手方向へ平行に貼り合わせた複数、例えば、2つ(枚)の回路を構成する金属箔33とで構成されている。
第1実施例〜第10実施例に示した伸縮電線11,11A〜11Eまたは伸縮ケーブル15,15A〜15Cを構成するフィルム導体35に代えてフィルム導体35Aを使用することにより、または、先に説明した積層フィルム導体37に代えてフィルム導体35Aを使用することにより、対応する実施例と同様な効果の得られる多心の伸縮電線または多心の伸縮ケーブルを容易に製作することができる。
上記した第1実施例〜第10実施例では、絶縁心材21の外周に、絶縁基材31の内側(内周)に金属箔33を位置させてフィルム導体35を螺旋状に巻き付けた例を示し、さらに、フィルム導体35に代えて積層フィルム導体37を使用する例を説明したが、絶縁心材21の外周に、絶縁基材31の外側(外周)に金属箔33を位置させてフィルム導体35または積層フィルム導体37を螺旋状に巻き付けてもよい。なお、導体の確実な絶縁を確保する場合、第2実施例、第3実施例、第7実施例、第8実施例においてフィルム導体35に代えて積層フィルム導体37を使用するときは、絶縁基材31の内側(内周)に金属箔33を位置させるのが望ましい。また、絶縁基材31の表面に金属箔33を貼り合わせたり、絶縁基材31の裏面に金属箔33を貼り合わせた例を示したが、金属箔33は絶縁基材31の表面または裏面にその長手方向へ貼り合わせればよい。
11 伸縮電線
11A 伸縮電線
11B 伸縮電線
11C 伸縮電線
11D 伸縮電線
11E 伸縮電線
13 撚り伸縮電線
13A 撚り伸縮電線
15 伸縮ケーブル
15A 伸縮ケーブル
15B 伸縮ケーブル
15C 伸縮ケーブル
21 絶縁心材
31 絶縁基材
33 金属箔
35 フィルム導体
35A フィルム導体
37 積層フィルム導体
41 伸縮導体
41A 撚り伸縮導体
42 撚り伸縮導体
42A 伸縮導体
51 絶縁層
53 外側絶縁層
D 絶縁心材の直径
P フィルム導体または積層フィルム導体を絶縁心材に巻き付けるピッチ
W フィルム導体または積層フィルム導体の幅

Claims (8)

  1. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  2. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  3. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けた伸縮導体を平面状に並列に並べて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  4. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせて前記絶縁基材の内側に前記金属箔を位置させたフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けた複数の伸縮導体を撚り合わせて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の伸縮電線において、
    前記絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ前記金属箔の回路を複数設けた、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  6. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  7. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面に長手方向へ金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を前記金属箔が互いに接触しないように重ねて貼り合わせた積層フィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
  8. 帯状に形成されたフィルム状の絶縁基材の表面または裏面の長手方向に金属箔を貼り合わせた複数のフィルム導体を前記金属箔が互いに接触しないように重ねて貼り合わせた複数の積層フィルム導体を、伸縮性を有する絶縁心材の外周に間隔を空けて螺旋状に巻き付けて伸縮性を有する絶縁層で被覆した、
    ことを特徴とする伸縮電線。
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