TW200837780A - Expandable electric cord and production method thereof - Google Patents

Description

200837780 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種用於以機器人領域為首之所有工業今 域之伸縮電線，尤其係關於—種用於人形機器人及工掌用、 機器人之伸縮電線。 【先前技術】 電線之構造通常传以制 ’、銅線為心，並以絕緣體覆蓋ι外 周’此類電線無伸縮性。作為具有伸縮性之電線之：卜 :，可列舉固定電話機等所使用之卷線，但通常較粗: 另一方面’作為與伸縮電線相關之技術，於曰本專利特 公昭64-3967號公報中揭 本專利特 芯，並於其周圍纏繞全屬後二彈性長纖維為 號公報中揭示有如下内\。於該曰本專利特公昭64_ (Ld)盥八厘φ 下内各，彈性長纖維之換算直徑 (Ld)與孟屬線之曾 隱似（換算直直/(Lm)之㈣必須滿足 當脫離該範圍時心1及計算方法於下文進行敍述）， 故無法獲得滿意之伸縮線或無法形成穩定之迴路， 性長纖维::::85465號公報中揭示有如下技術’於彈 蓋絕屬線™ 送頭戴式耳機等之带㈣有如了 ▼使用㈣縮線傳 詳細而言，例示古电°即’其係傳送微弱電流者。更 直徑〇.06 mm左古置仏〇.8 左右之彈性長纖维上使用 之金屬線進行編織的情形。雖未揭示使 127993.doc 200837780 用幾根金ι㈣進行_，但參㈣專料報 知，若以使用16根之情形進行 固了 J’24 mm’彈性長纖維之換算直徑與金屬線之換瞀直： 之關係(Ld/Lm)為 Ld/Lm= 〇 8/〇 24= 3 3，超過”,二 進而，於日本專利特心隊⑼扣號公報中揭示有如

ΓΗ ’於伸縮自如之芯材之外職繞複數根螺旋狀纏繞 H線者，而進行帶狀覆蓋。根據該專利公報揭示之示 例，係於請丹尼之聚胺基甲酸乙酉旨彈性長纖維上，螺旋 狀纏繞由複數根直徑0.03 mm之漆包線纏繞而成之導電 線。840丹尼之聚胺基甲酸乙酿彈性長纖維之換算直徑於 使聚胺基甲酸乙醋之比重為h2時，L㈣。3咖。並且， 可知假枝用9根直徑⑽mm之漆包線，則漆包線之換算 直徑為0.09 mm，該專利公報中彈性長纖維之換算直徑w 與金屬線之換算直徑Lm之關係為Ld/Lm=〇 32/〇 〇9=3 6， 超過了 3。又，可知該專利公報之發明目的在於提供一種 可適用於各種#號線之伸縮電線，其係處理微弱電流之伸 縮電線。 該4專利公報中所揭示之技術均存在如下問題，若實際 上於彈性長纖維上直接纏繞導線，且只要不滿足 Ld/Lm-3，則相對於導線之剛性無法發揮伸縮性，或者彈 性長纖維未完全抵消纏繞時之張力，而無法穩定地纏繞， 或無法形成均質之迴路形態。雖亦揭示有於彈性長纖維上 覆盖絕緣纖維之技術，但該覆蓋之目的在於加強防止切斷 至屬線’而並非為了增大纏繞直徑。 127993.doc 200837780 另一方面，電力用配線中要求之必需條件，係電阻較 小、且即便流通較大電流發熱亦較小。當素材確料存在 電阻值與剖面積成反比之關係，而為了製作電力用之伸縮 電線’必須使用剖面積較大之導線。

藉由按照上述日本專利特公昭6扣3967號公報中所揭示 之技術而製作，可製作能夠流通所需之電流之伸縮電線。 然而，為了流通較大之電流’必須使用換算直徑較大之導 線’即便於使用最通狀導線即鋼線之情形時，亦必須滿 足Ld/Lmg3，且必須使用換算直徑較大之彈性長纖維。 換算直徑較大之彈性長纖維若其剖面積較大則發揮較強 彈性，因此使用如此之彈性長纖維，僅獲得不以較強力拉 伸則無法延伸之伸縮電線。 另一方®，料來機器人之發展顯著，出現了進行各種 動作之機器人。該等機器人之配線必須係具有較大富餘之 配線’該狀況於裝置設計上及實用上成為阻礙之情 多。 又，於最先進之人形機器人中’經由高自由度關節而進 行用以驅動末端之馬達之功率電流的配線，存在期望婵大 高自由度關節中之配線之自由度的需求。 進而，於工業用機器人中，機械手等之開發盛行，需求 可流通較小之電流、以及用以驅動末端之馬達的較^電 流，且於工廠之高溫環境下亦可長期使用之耐熱性之伸縮 電線。 、 伸縮性之電線或卷線，除上述專利公報以外，例如於曰 127993.doc 200837780 本專利特開2002-313145號公韶《 士击丈丨α 疏a m及曰本專利特開昭61· 290603號公報巾亦有所揭示。進而，作為電傳導性彈性複 合絲’於日本專利特表·㈣伽號公報中揭示有彈性 纖維與金屬線之複合技術。該等均係使心聚胺基甲酸乙 6旨彈性纖維為代表之有機彈性纖維之技術，且適於室溫環 境下流通微弱電流之用途。 另方Φ關於工業用機益人，以提高彎曲性為目的， 雖然存在關於捲曲性之日本專利實公昭63•则⑼號公報、 關於銅線之組成及彎曲性與強度之日本專利特公平^ 5494號Α報關於聚醋或聚石炭酸醋系聚胺基甲酸乙醋彈 性體覆蓋之日本專利特開平5_47237號公報、及關於包括 «胺/聚胺基甲酸乙酉旨之多芯撚線之專利第329675〇號公 報等的技術，但無伸縮性，且無法滿足進行各種動作之機 器人之關節部的配線。 [專利文獻1]曰本專利特公昭64-3967號公報 [專利文獻2]專利第3585465號公報 [專利文獻3]曰本專利特開之⑽4·；^^^號公報 [專利文獻4]日本專利特開2〇〇2_313145號公報 [專利文獻5]日本專利特開昭61-29〇6〇3號公報 [專利文獻6]曰本專利特表2〇〇6-524758號公報 [專利文獻7]曰本專利實公昭63-3〇〇96號公報 [專利文獻8]日本專利特公平3_25494號公報 [專利文獻9]日本專利特開平5_47237號公報 [專利文獻10]專利第3296750號公報 127993.doc 200837780 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於提供一種伸縮電線 的力量(能量損耗)，且可流通驅動電力用之較大電 且具有小載荷下之伸縮性及小電阻。 兀 [解決問題之技術手段] 本發明者為了獲得具有小載荷下之伸縮性及小電 縮電線而進行了銳意研究，結果發現了_種伸縮電線，复 特徵在於：其係具有至少包含芯部、導體部及覆蓋部之構 造，該芯部係彈性圓筒體，包含彈性體以及覆蓋該彈性體 外周之中間層；該導體部包含由細線之集合線所構 線，且该導線係纏繞及/或編織於該彈性圓筒體之外周. 該覆蓋部係外部覆蓋層，包含覆蓋該導體部之外周之二缝 體；上述伸縮電線無須很大的力量（能量損耗）即可伸縮巴、， 且可流通驅動電力用之較大之電流，故而完成了本發明。 即本發明如下所示。 ⑴一種伸縮電線，其特徵在於：其具有至少包^ 部、導體部及覆蓋部之構造；該芯部係彈性圓筒體，包= 弹性體以及覆蓋該彈性體外周之中間層；料體部包含由 細線之集合線而構成之導線，且該導線纏繞及/或編織於 該彈性圓筒體之外周；該覆蓋部係外部覆蓋層，包含覆罢 該導體部外周之絕緣體。 風 (2)如上述1項之伸縮電線，其中彈性體係伸長率為100% 以上之㈣長纖維或伸長㈣5()%以上之螺旋彈菁。 127993.doc 200837780 (3) 如上述1或2項之伸縮電線，发

Ld(Ld:彈性長纖維之換算直^中間層之厚度為〇.!

,, + f、旋彈箬之外徑）戋（M mmt任一較小者至l〇mm之範圍。 ’、 飞1 其中彈性圓筒體 其中導線由比電 其中細線之直徑 其中導線含有鋼 其中導線具有各 或具有集合線全 其中導線具有用 (4) 如上述卜3項中任一項之伸縮電線 之5〇 /〇拉伸應力為1〜500 cN/mm2。 ' (5) 如上述1〜4項中任一項之伸縮電線 阻為l〇-4〇xcm以下之電傳導體而構成。 (6) 如上述丨〜5項中任一項之伸縮電線 (Lt)為1 mm以下。 (7) 如上述丨〜6項中任一項之伸縮電線 或銘80%以上。 (8) 如上述丨〜7項中任一項之伸縮電線 細線之厚度為1 mm以下之絕緣性覆蓋層 體之厚度為2 mm以下之絕緣性覆蓋層。 (9) 如上述卜8項中任一項之伸縮電線.............^ 以使Ά部一體化之一體化声，

化層且该一體化層係由伸長率J 50%以上之彈性體而構成。 ()如上述1〜9項中任一項之伸縮電線，其中川〇/〇拉伸, 荷為5000 cN以下。 (11) 如上述1〜10項中任一項之伸縮電線，其中導體部爸 括複數根導線。 (12) 如上述1〜^項中任一項之伸縮電線，其特徵在於 根導線之電阻於鬆弛時為10 Ω/m以下。 (13) —種伸縮電線之製造方法，其特徵在於··該伸縮^ 127993.doc 200837780 線具有至少包含芯部、導體部及覆蓋部之構造；該芯部係 彈性圓筒體，包含彈性體以及覆蓋該彈性體外周之中間 層；該導體部包含由細線之集合線而構成之導線，且該導 線纏繞及/或編織於該彈性圓筒體之外周；該覆蓋部係外 部覆盍層，包含覆蓋該導體部外周之絕緣體；該伸縮電線 之製造方法包含以下各步驟： 1) 於將該彈性體拉伸之狀態下，於其外周編織及/或纏繞 絕緣纖維，藉此形成該彈性圓筒體； 2) 於將所得之該彈性圓筒體拉伸之狀態下，於其外周纏 繞及/或編織該導線，藉此形成該導體部；以及 3) 於包含所得之該彈性圓筒體及該導體部之構造體或進 而經一體化處理之該構造體拉伸的狀態下，於其外周編織 、、、己緣纖維及/或覆蓋絕緣樹脂，藉此形成該外部覆蓋層。 (14)一種狹窄彈性帶狀之伸縮電線，其特徵在於使複數 根如上述1〜12項中任一項之伸縮電線於拉伸狀態下，匯集 成1根狹窄彈性帶狀。 [發明之效果] 本發明之伸縮電線於30%拉伸時之載荷為5000 cN以下， 且電阻為10 Ω/m以下，因此無須很大的力量（能量損耗）即 可伸縮，且可流通驅動電力用之大電流，適於實用。因 此，本發明之伸縮電線最適用於機器人領域。 【實施方式】 以下，就本發明加以具體說明。 本發明之伸縮電線之基本構造如下，如圖丨及圖2所示， 127993.doc 200837780 於具有配置於彈性長纖維之外層之伸縮性之中間層的彈性 圓同體上，纏繞及/或編織由細線之集合線而構成之導線 而成，或者，如圖3及圖4所*，於具有配置於螺旋彈菩之 外層之伸縮性之中間層的彈性圓筒體上，纏繞及/或編織 由細線之集合線而構成之導線而成。再者，於該等圖中、，

1為彈性長纖維’2為中間層，3為導線，4為外部覆芸声， 6為彈性圓筒體，10為螺旋彈簧。又，圖】及圖3中並未圖 示後盍隶外周之絕緣纖維而成之外部覆蓋層。 本發明中使用之名稱及符號以如下方式設定。 ⑴LciOnm):彈性長纖維之換算直徑或螺旋彈簧之外徑 (2) Lc(mm):中間層之厚度 (3) Lm(mm):導線之換算直徑 (4) Lt(mm):細線（導體單線）之直徑 再者’換异直徑之定義及計算方法將於下文進行敍述。 本發明之伸縮電線至少包括芯部、導體部及覆蓋部。 重要的是’芯部係包括彈性體以及覆蓋該彈性體之外周 之中間層的彈性圓筒體。 弹性體可使用具有1G G %以上之伸長率之彈性長纖維或 具有50%以上之伸長率的螺旋彈簧。 車乂好的X肖作彈性體之彈性長纖維具有⑽％以上之 伸長率。於伸長率未滿職之情料，伸縮性能不足， 難以製作以較低應力而伸縮之伸縮電線。更好的是，使用 伸長率為300%以上之彈性長纖維。 本《明中使用之彈性長纖維’只要係伸長率100%以上 127993.doc -12· 200837780 且伸縮性富足者即可’則聚合物之種類並無特別限定。例 口 ’可列舉聚胺基甲酸乙酯系 一 导输維取龄/ 長减維、聚烯烴系彈性 =彈;:Γ彈性長纖維、聚酸胺系彈性長纖維、天然 糸㈣長纖維、合成橡膠系彈性長纖維以及天然橡膠 /、合成橡膠之複合橡膠系彈性長纖維等。 / ::基甲酸乙I系彈性長纖維之伸長率較大，且耐久性 ’、&良，故作為本發明之彈性長纖維最佳。 天然橡膠系長纖維具有如下優點，其單位 力 小於f他彈性長纖維，且可薄化中間層，易獲得所需= 此，… 易另化故難以長期保持伸縮性。因 此適用於以短期之使用為目的之用途。 u 合成橡谬系彈性長纖維之耐久性優良，但難 率,大者。因此，適用於並不要求較大伸長率之用途。長 彈性長纖維既可為單絲亦可為複絲。 較：的是㈣長纖維之換算直徑(Ld)為〇〇ι〜ι〇_之範 好的疋為0.02〜5 mm。尤其好的 W為〇.〇1随以下之情 .3〜3_。於 1Λ 凌獲侍伸縮性，當Ld#、Μ 0 mm時，拉伸需要較大之力。 。匕 預先將彈性長纖維製成雙絲或多絲 性長纖維為芯於其周圍纏繞其他彈性長纖維者 於進行厚度較大之中間層與彈性長纖維之_體化猎=易 性長纖維與中間層並不單獨移動）。 Q使無 本發明中用作彈性體之螺旋彈簧較好的是由全 。金屬之螺旋彈簧即使於高溫 力適於高溫 127993.doc •13· 200837780 環境下使用之用途。亦可使用 比於金屬之螺旋彈簧，重複變 旋形狀之彈簧可藉由捲取機之 條件設定而任意設計。 金屬以外之螺旋彈簧，但相 形及耐熱性之方面較差。螺 選定以及所選定之捲取機之 較好的是，線圈直;^ Ή — ^ ν & 〃拉線（係指形成線圈之線材）直 徑d之關係為24>D/d>4。私π/m， 於D/d為24以上之情形時，無 得穩定开九喊之彈簧，易於變 、 欠办故而不佳。較好的是D/d

為士下另方面，當D/d為4以下時，難以形成線圈， 同時難以發揮伸縮性。較好的是D/d為6以上。 士較：：是拉線之直徑,為3_以下。當，3職以上 柃’彈更變重’伸縮應力以及線圈直徑均變大，故而不 佳。另一方面，當拉線之直徑為〇〇1賴以下日夺，可形成 之彈Η過軟，當自橫向施加力時易變形，不實用。 較理想的是’線圈之間距為1/2D以下。雖間隔為㈣以 上時亦可形成螺旋狀之彈簧，但難以形成線圈外周之中間 層。進而，伸縮性下降，並且易於因外力而變形，故而不 佳。較好的是間距為1 /10D以下。 間距大致為零者具有以下特徵，可使伸縮性最高，且彈 更本身難以扭結，易抽出纏繞之彈簧，且具有難以因外力 而變形之優點，故而較佳。 螺方疋彈黃之外徑（Ld)較好的是為〇.〇2〜3 0 mm之範圍。更 好的是為〇.〇5〜20 mm，進而好的是為〇·；[〜；[〇 mm。難以製 造外徑為0.02 mm以下之螺旋彈簧，當外徑超過3〇 mm 時’伸縮電線之外徑過大，故而不佳。 127993.doc -14- 200837780 螺旋彈簧之材料可自眾所周知之拉線中任意選擇'線材 之材料存在鋼琴線、硬鋼線、不鏽鋼線、油回火鋼線、鱗 青銅線、錄备！綠/ k 洋鋼線專。就耐腐#性及财熱性優 良、、^獲得之觀點而言，較理想的是*鏽鋼線。 、μ之累紅形狀之彈簧可藉由使用捲取機捲取拉線，並 根據需要進行淬火及冷卻而獲得。 7下步驟中使用經纏繞之螺旋彈簧時，存在線圈相互 _ 时發 難以抽出之情形。於如此之情形時，藉由於螺旋 彈黃上4疊窄帶並纏繞，可容易地應對。 :H I纖維或螺旋彈簧中之任—者作為彈性體之 ί月形日守#性體之周圍亦必須具有被稱為中間層之層，該 中間層含有絕緣纖維。 Ί形成中間層’可增大導線之纏繞直徑，故可捲繞較 未之V、線又’於使用螺旋彈簧作為彈性體之情形時，可 防止導線夹人線圈之縫隙，故可纏繞導線。 ⑩ ；4丨月形日寸’作為形成有中間層之狀態下之彈性圓筒 體，較好的是50%拉伸應力^〜500 CN/mm2,更好的是 , 200 cN/mm。進而好的是5〜100 cN/mm2，特別好的是 1〇 50 cN/mm。當5〇〇/0拉伸應力處於該範圍内時，小應力 下之伸縮丨生良好’當5〇%拉伸應力為丄cN/mm2以下時，難 以發揮伸縮性，當5G%拉伸應力超過_ —匪2時，為了 使其拉伸需要較大之力，於實用上不佳。 構成中間層之絕緣纖維（以下，稱為絕緣纖㈣既可為複 、糸亦可為紡絲紗。若難以妨礙彈性長纖維之伸縮性、且具 127993.doc 15 200837780 有絕緣性，則可根據伸縮電線之用途及使用條件而自眾戶 周知者中任意選擇。就輕便且具有膨鬆性之觀點而+ = 列舉膨鬆性複絲（例如毛尼龍或輯羊毛）、各種膨鬆:工^ ⑼如假撚加工絲或丙_酸膨鬆紗）及各種纺絲紗（例_ :絲紗)。於追求輕便之情形時’亦可使用聚乙烯心:: a丙細纖維。於重視難燃性之情形時，亦可使用莎 維、氟纖維、耐焰化丙烯酸纖維、聚石風纖維、或經難燃加 工之難燃聚酯纖維、難燃尼龍纖維或難燃丙烯酸纖 =先考慮價格之情形時，亦可使用通用之聚i纖維：尼 月I纖維或丙烯酸纖維等。 旋作為彈性體之情形時，絕緣纖維1處於螺 “I線之間，因此較好的是使用磨損性優良之素 曰。就耐熱性較高、且磨損性亦優良之觀點而言，較好的 疋使用軋纖維。然而，並非限定於此，於實 途’考慮實用性能及價格，而自 中1 乂 4、、巴緣纖維中任意選擇。 及：笨二:：耐熱性優良之纖維，可列舉芳族聚醯胺纖維 維：聚二:維。於重視通用性之情形時，可列舉尼龍纖 维、益機纖唯广要求耐火性之情形時’可列舉玻璃纖 ，’’又:、、：：維、鼠纖維、耐焰化丙婦酸及莎隆纖維。 含上述4 Γ累旋彈菁作為彈性體之情形時，較好的是包 之内：::芯部編織覆蓋具有•鬆性。編織覆蓋 ==此兩者由硬材f (金屬)而構成，因此發揮作 与緩衝材之作用。又，且古 纏结於Α 〃讀性之編織覆蓋，亦具有使 、·廛繞於其上之導線難以偏移之效果。 127993.doc 200837780 性之編織覆蓋,可藉由使用具有膨 絲 不過緊之方式編織而獲得。過於稀疏之編 爽¥致覆蓋不充分，故而不佳。 二有膨鬆性之複絲或者纺絲紗可藉由眾所周知之方法而 二。例如，拉齊!種以上之複絲進行假撚加工，或者亦 複合㈣之複絲。又，於紡絲紗中，藉由混合旧 並進行紡織，可獲得膨鬆性。尤其，藉由混 :，、、、細率不同之短纖維，並進行熱處理，可獲得膨 灸『生#父向之紡絲紗。 料具有通用性、且耐磨損性及膨鬆性良好之絕緣纖 ，了列舉毛尼龍及S旨羊毛絲。又，亦可組合耐磨損性優 广緣纖維與具有膨鬆性之絕緣纖維(混合紡織、合 燃、或者多重覆蓋）。 一中間層之厚度Lc必須為1〇 mm>Lc^〇i “或〇」咖中任 :車父=者之範圍。較好的是為1G麵^⑽^狀！麵 戶任較小者之範圍。若可不妨礙伸縮性而確保該範圍之 旱度則中間層之製造方法並無特別限定。較理想的是中 間層之厚度未滿10 _，若厚度為1〇 mm以上，則最終完 ^之伸縮電線之外徑變大，成為較粗之電線，於實用上不 L Y又，當令間層之厚度小於0·1 Ld或0·1 mm中任一較小 者知’則增大導線之捲繞直徑之效果較小，難以纏繞換算 直徑較大之導線。 a T間層可藉由以下方式而獲得，於拉伸彈性長纖維或螺 疋彈只之狀態下，較好的是於5〇%以上拉伸之狀態下，以

127993,dOC 17- 200837780 此為芯覆蓋編織帶狀之絕緣纖維丨次以上而形成中間層， 或纏繞絕緣纖維之長絲或紡絲紗2次以上而形成中間層， 或者纏繞絕緣纖維之長絲或纺絲紗丨次以上後，進而覆蓋 編織帶狀之絕緣纖維1次以上而形成中間層。 . 此時，較理想的是’於彈性體上預先形成中間層而獲得 彈性圓筒體後，檢查並拉伸該彈性圓筒體，而纏繞及/或 、編織導線。先前之技術中’作為所謂之雙層絲，揭示有先 鲁 纏繞絕緣纖維，其後立即纏繞金屬線之示例，於該情形 時，存在以下問題，相對於金屬線之纏繞張力無法獲得充^ 之阻力，無法穩定地纏繞，或無法形成均質之迴路形態。 本發明係發現以下情形者，—旦形成中間層後立即作為 彈性圓筒體，其後拉伸該彈性圓筒體並纏繞導線，藉此可 增大導線之纏繞直徑，且相對於導線之纏繞張力，中間層 亦可發揮阻力，而於先前技術中係不可能的，即便： Ld/Lm<3之區域中，亦可實現穩定之纏繞。 • 為了使中間層獲得較大厚度通常考慮使用較粗之絲作為 絕緣纖維，但僅使用較粗之絲，難以發揮伸縮性，或易產 生彈性體與中間層之移動連動之現象。為防止該等現象， • 存在使用預先藉由絕緣纖維而覆蓋之彈性長纖維之方法、 . 或進行複數次編織而進行覆蓋之方法。更妤的是，預先使 彈性長纖維本身進行雙絲、3絲纏繞或4絲纏繞等多絲纏繞 杈為有效。其原因在於，#由纏繞使彈性長纖維膨脹，具 有進行帶狀之覆蓋時利用伸縮而吸收帶狀之内部空間之體 積變化的效果，且易於確保穩定之伸縮形態。 127993.doc -18- 200837780 又’於彈性長纖維上預先纏繞其他彈性長纖維亦較為有 效。於彈性長纖維上纏繞其他彈性長纖維者，作為經:體 化之彈性體而移動，可獲得與上述相同之效果。 中間層並不限定於上述者，亦可藉由其他方法而製作， 但=好的是實際上為圓筒狀。較好的是，任—情形時彈性 圓同體之50%拉伸應力均為卜5⑽cN/mm2。 形成有中間層之彈性圓筒體之伸長率較好的是50%以 二：好的是1〇〇%以上。於伸長率未滿5〇%之情形時，伸 7線因導線及外部覆蓋層之覆蓋而導致伸長率下降、且 伸縮性較低。雖然較好的是伸長率、 層，伸長率較多停留於300%以下。 -大形成中間 重要2的是彈性圓筒體之5〇%拉伸應力設計為㈣。 cN/mm 。較妤的县讯斗达、 平乂好的疋δ又汁為UOO cN/mm、 =00 CNW ’特別好的是為WNW。當拉伸= 之範圍時，可獲得藉由低應力即可伸縮、且電阻 小之伸縮電線。 电啤 細==至少Τ上之細線之集合線。藉由形成為 性。又，、而¥線之柔軟性較高，且難以阻礙伸縮 人 Μ用時難以斷線。 眾所周知有各種使細線隼人 用眾所周知夕/ 一 、〇方法，於本發明中亦可使 難以纏结α壬一方法來進行集合。然而’僅直接拉齊則 撓性二Ζ好的是形成為纏繞線。又，為了發揮可 使用由絕緣纖維纏繞集合線者。 乂好的是構成導線之細線之單線直徑以為】随以下，更 127993.doc 19· 200837780 好的是為0·1 mm以下，特別好的是為〇 〇8 mm以下，最好 的是為0.05 mm以下。當單線直徑超過！ mm時，阻礙伸縮 性，且易因伸縮而導致斷線。若過細則加工時容易斷線， 因此較好的是0·01 mm以上。 導線之纏繞或編織角度（以下，以纏繞角度代表）較佳為 30度以上、80度以下之範圍。於纏繞角度未滿川度之情形 時難以發揮伸縮性。纏繞角度更好的是35度以上，特別好 的是40度以上。最好的是5〇度以上。當纏繞角度超過⑽度 時，每單位長度所纏繞之導線長度變長，較不佳。纏繞角 度更好的是75度以下，特別好的是7〇度以下。 本lx明中所谓纏繞角度，如圖5所示，係指相對於彈性 圓间體之長度方向纏繞或編織之導線之角度㊀。通常係指 鬆弛狀怨下之角度。於鬆弛狀態下切下20 cm長之試料， 解開被纏繞之導線，測定其長度，並使用反三角函數而求 出纏繞角度。再者，本說明書中，將導線纏繞時（彈性圓 筒體處於特定之拉伸狀態下）之纏繞角度稱為纏繞時之纏 繞角度。 導線之比電阻必須為1〇·4 Qxcm以下，當超過該範圍 ^，為了降低電阻值，必須使用較大剖面積之導線，於實 用上不佳。較好的是10·5 Qxcm以下。 車又理想的疋導線之8〇 Wt%以上為含銅之銅線、或。以 上為含鋁之鋁線。最好的是銅線，因為其價格比較低，且 電阻較小。鋁線較輕，因此僅次於銅線。銅線通常為軟銅 線或錫鋼合金線，不使導電性過度降低，亦可使用提高韌 127993.doc -20- 200837780 f之強力銅合金(例如於無氧銅中添加鐵、磷 猎由锡、金、銀或銘等進行電鐘而防止氧化者 電信號之傳送特性而_由全n 或為了提尚 行而稭由金或其他凡素進行表面處理者等。 構成導線之各細線亦可使用由絕緣體而覆蓋者。 =電=導線完全與空氣隔絕之構造，若細線使 减且“化。因此，較好的是細 線本身預先由絕緣性樹脂而覆蓋。

亦可使用將細線之章合绩你么 击、，丄 者。 术口、線收為一束亚由絕緣樹月旨而覆蓋 重要的是被絕緣覆蓋之集合線柔軟，且外徑較小。因 此，、於覆蓋各細線之情形時’樹脂覆蓋之厚度較好的是^ mm以下’更好的是〇1麵以下。於匯集成集合線後進行 絕緣覆蓋之情形時’絕緣覆蓋之厚度較好的是2咖以下， 更好的h nun以下。樹脂覆蓋之種類則可自眾所周知之絕 緣樹脂覆蓋中任意選擇符合上述條件者。 於預先對各細線進行樹脂覆蓋之情形時，例如作為通常 之磁線中使用之所謂之法琅覆蓋，可列舉聚胺基曱酸乙酯 覆盍、聚胺基甲酸乙酯-尼龍覆蓋、聚酯覆蓋、聚酯-尼龍 覆蓋、聚酯-醯亞胺覆蓋以及聚酯醯亞胺.聚醯胺醯亞胺 蓋等。 又，於匯集成集合線後進行樹脂覆蓋之情形時，亦可使 用氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、氟樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂 以及酯樹脂等。 纏繞導線時，1次纏繞之導線之換算直徑較好的是5 127993.doc •21 - 200837780 以下。更好的是3 mm以下，尤其好的是2 mm以下。即便 係細線之集合線，大於5mm者則缺乏可撓性，且無法穩定 地纏繞。又，就纏繞或編織之作業性而言，導線之換算直 徑必須為〇.〇1 mm以上。較好的是〇 〇3 mm以上，更好的是 0.05 mm以上。尤其好的是〇 i mm以上。 於為了用作電線而需要較大之換算直徑之情形時，較好 的是分割為換算直徑3 mm以下之集合線而進行纏繞。相

反，若換算直徑過小則分割數增加，作業性惡化，因此較 好的是10份以下。 於纏繞複數根導線之情形時，可以s纏繞z纏繞進行交择 纏繞，亦可僅於！個方向上進行纏繞。纏繞後之導線間: 摩擦成為斷線之原因，因此較好的是僅於丨個方向上進行 纏繞。纏繞可⑷根進行數次，亦可卜欠纏繞妹。於相同 方向纏繞複數根之情形時難以確保平行性，因此較好的是預 先於1個線軸上拉齊準備複數根導線，並進w次纏繞。、 又為便於辨別，亦可預先區分各導線。可將複數根纏 繞者收束作為1根電線進行處理，亦可將各導線作為不同 之電線進行處理。 實用性 於使用長織維作為彈㈣之情料，較好的是⑽瓜為 0.1以上、未滿3。尤其好的是〇 5以上、2·5以下。於未滿 0.1之情形時’無法發揮伸縮性。於3以上之情形時，電線 :縮而要阜又大之力’或者電線中僅可流通微弱電流，缺乏 又於使用螺疑彈簧作為彈性體之情形時，較好的是 127993.doc -22- 200837780

Ld/Lm為0.1〜30之範圍。士、甘 乾固尤其好的是為〇·5〜20之範圍。於 未滿0 · 1之情形時，難以 、 發揮伸縮性，當超過3 0時，相對 於導線之螺旋彈簧之外私 工k大，、、、口果成為較粗之伸縮電 線，故而較不佳。 導線亦可編織於彈性圓饩麟 坪注W同體之外周。可編織複數根導 線’亦可與絕緣纖維組合後 俊進仃編織。導線之編織方向即 可為單向亦可為雙向。為了防止因伸縮而導致導線彼此

磨損，較好的是於1個方向上編織導線，並㈣反方向上 編織絕緣纖維。進而，亦可 J π Η固方向上編織之複數根導 線之間配設絕緣纖維，且於相 ^ ^且於相反方向上亦配設絕緣纖維。 該方法藉由伸縮而使導線彼此重疊，可減少短路現象，故 而尤其好。 又’於具有複數根導線之伸縮電線中，較多情形係信號 線為2根，電線為2根。於該情形時，存在以下問題，若信ϋ 號線間之間隔不均勻，則信號線間之特性阻抗不均勻，傳 送損耗增大（尤其於高頻時）。尤其好的以個方向上編織複 數根導線並於相反方向編織絕緣纖維之構造，或者，於複 數根導線間於同一方向上配置絕緣纖維，並於相反方向上 配置絕緣纖維而編織者，其傳送損耗較小。 亦可使用於導線上預先覆蓋絕緣纖維（以下，稱為絕緣 纖維II)者。此時所使用之絕緣纖維，可使用氟纖維、聚酯 纖維、尼龍纖維、聚丙烯纖維、氯化乙烯纖維、莎隆纖 維、玻璃纖維及聚胺基甲酸乙酯纖維等眾所周知之絕緣纖 維。藉由於導線上纏繞及/或編織絕緣纖維π，可覆蓋導 127993.doc -23- 200837780 線。藉由使該絕緣纖維之覆蓋變厚，亦可實質上增大纏繞 於彈性圚筒體時之纏繞直徑。 預先藉由絕緣纖維覆蓋之導線，於加工時細線表層之絕 緣性樹脂層難以被破壞，故而較佳。 於拉伸彈性圓筒體之狀態下’必須纏繞或編織1根或複 數根導線。為了易於發揮伸縮性，較好的是將彈性圓筒體 拉伸30%以上，更好的是拉伸50%以上，尤其好的是拉伸 100%以上。 馨 於彈性圓筒體上纏繞或編織導線之後設置覆蓋部之前， 亦可根據需要設置彈性體之一體化層。該一體化層之主要 目的在於防止導線與彈性圓筒體之偏移，因此只要係可實 現该目的之範圍’則並非必須為連續之層。 一體化層可藉由以下方法而形成，於彈性圓筒體上纏繞 或編織導線之後，將所得之構造物浸潰於彈性體之液狀物 中’或者’至少於纏繞或編織後之導線上附著彈性體之液 • 狀物，其後根據需要進行脫液之後，藉由加熱加快反應或 進行乾燦，並藉由冷卻進行固化。 為了形成柔軟性優良且較薄之一體化層，而彈性體之液 狀物之黏度較理想的是2〇〇〇泊以下。於2〇〇〇泊以上之情形 ’ 日守，難以形成較薄之膜，又，彈性體之液狀物難以浸透導 線與彈性圓筒體之縫隙。 為了形成較薄之膜，作為彈性體之液狀物，可使用雙液 混合反應型之聚胺基甲酸乙酯系彈性體、溶解於溶劑中之 來胺基曱酸乙g旨系彈性體、乳膠狀之天然橡膠系彈性體及 127993.doc -24- 200837780 乳膠狀之合成橡膠系彈性體。 藉由設置彈性體之一體化層’可防止導線與彈性圓筒體 因伸縮而偏移，故可提高實用上之耐久性。 於向彈性圓筒體上纏繞或編織導線之後，直接形成覆蓋 部，或與上述彈性圓筒體進行—體化之後，形成覆蓋部。 覆蓋部要求以不妨礙伸縮性之方式而保護内部導線。因 車又理心的疋藉由絶緣纖維(以下，稱為絕緣纖維出)之 編織及/或伸長率為50%以上之絕緣樹脂的彈性管狀 成。 、，可使用複絲或㈣紗作I絕緣纖維„卜單絲之覆蓋性較 差，故而不佳。 絕緣纖維m可根據伸縮電線之用途及假定之使用條件， 而自眾所周知之絕緣性纖維中任意選擇。絕緣纖維m直接 使用生絲亦可，但就設計性及防止劣化之觀點而言，亦可 使用原色絲或染色絲。亦可藉由精加工，而提高柔軟性及 摩擦性。進而，藉由實施難燃加卫、撥水加工、撥油加 防汚加工、抗菌加工、抑菌加工及除臭加工等眾所周 知之纖維加工，亦可提高實用時之操作性。 作為同％只現耐熱性與耐磨損性之絕緣纖維，可列舉 :族聚醯胺纖維、聚颯纖維及氟纖維。就耐火性之觀點而 S ’可列舉破璃纖維、耐焰化丙烯酸纖維、氟纖維及莎隆 纖維。就耐磨損性及強度之觀點而言，附加高強力聚乙烯 、裁、准及來_纖維。就成本與耐熱性之觀點而言，存有聚醋 纖維、尼龍纖維及丙稀酸纖維。該等之中，賦予難燃性: 127993.doc •25- 200837780 難燃聚輯纖維、難燃尼龍纖維及難燃丙烯酸纖維(改質取 丙烯腈纖維)等亦較佳。相對於因摩擦熱導致之局部： 化’較好的是使用㈣融纖維。作為其示例，可列舉芳族 聚醯胺纖維、聚職維、棉線、嫘t、銅賴維、毛: ，、真絲及丙烯酸纖^於重視強度之情形時，可列舉高 韌度聚乙烯纖維、芳族聚醯胺纖維及聚苯硫職維。於重： 摩擦性之情形時，可列舉氟纖維、尼龍纖維及聚_纖維。

於重視設計性之情形時，亦可使用顯色良好之丙稀酸纖 維0 進而’於重視與人接觸之觸感之情形時，可使用銅銨纖 維、醋酸纖維、棉線及《等纖維素系纖維、真絲或纖度 較小之合成纖維。 & 於由絕緣纖維III而覆蓋最外層時，根據保護内部之目 的，較理想的是編織加工。最終形狀既可為圓帶狀，亦可 為窄帶狀。 既可將複數根纏繞及/或編織有導線之彈性圓筒體收 束’並於其周圍覆蓋絕緣纖維III，亦可將預先由絕‘緣纖維 111而後盍之導線收束，進而於其周圍覆蓋絕緣纖維ΠΙ。最 精簡的是，同時纏繞複數根導線，並於其周圍覆蓋絕緣纖 維 III 〇 覆蓋部亦可藉由絕緣樹脂之彈性管狀物而形成。 絕緣樹脂可自各種彈性之絕緣樹脂中任意選擇，可考虞 伸縮電線之用途及與同時所使用之其他絕緣纖維1及11之相 容性而進行選定。 127993.doc -26- 200837780 應考慮之性能可列舉耐磨損性、 等，作為兮辇& …性及耐耐化學性 專乍為㈣性月匕優良者，可列舉合成橡膠 妤的是氟系橡膠、矽氧系橡# 卜體車又 二稀系橡膠及丁基系橡膠。丙^橡膠、氯丁 於期望提高來自液體之覆蓋性 緣樹脂之彈性管狀物。 y' 〇父佳使用絕 由絕緣體而構成之外部覆蓋 TTT 1 Μ 4 L P 力J、组合猎由絕緣纖維

III而、、扁織者與彈性管狀物。 ,,^ p 1 乂夕h形時期望伸縮電線藉由 車乂小之力即可伸縮，但於僅藓* 卜 9彈性官狀物而覆蓋之情形 柃，存在官之厚度變厚之傾向， 7五易使伸縮所需之力變 大。於如此之情形時，組合厚声# ..τττ ^ ϊ 又車又溥之官、與使用絕緣纖 、准III之編織，藉此可同時實現覆蓋性與伸縮性。 Τ如此方式而獲得之伸縮電線於鬆弛狀態下之電阻較好 的疋ΙΟΩ/m以下。於1〇Ω/ιη以上之情形時，即便可流通微 弱電流’亦無法適於流通驅動電流。更好的是i⑽以 下。 又’較理想的是本發明之伸縮電線之3〇%拉伸載荷為 涵CN以下，更好的是则⑽下。實用所需者係拉伸 無須較大之載荷（力）者，當3〇%拉伸載荷超過测cN時， 於實用上會產生阻礙。 可合併複數根伸縮電線，形成為狹窄彈性帶狀。 為了形成為狹窄彈性帶狀，較好的是使用2〜1〇〇根預先 經絕緣覆蓋之伸縮電線。通用者使用3〜5根，但亦存在電 源至未端為止欲藉由丨根卷帶對多個馬達及感測器進行配 127993.doc -27- 200837780 線之情形，亦可將多個伸縮電線形成為帶狀。亦可使用 _根以上之伸縮電線形成Μ個卷帶，但若一部 生異常則必須替換_根伸縮電線收束而成之卷帶，故而 較不佳就操作性而言，較理想的是卷帶之寬度為2〇⑽ 以下，較好的是1 〇 cm以下。 [實施例] :下，根據實施例及比較例對本發明加以說明，但本發

明並不僅限定於該等實施例。 本發明中所使用之評價方法如下所示。 (υ彈性長纖維之換算直徑"及導線之換算直徑Lm之求 出方法 所明換^直徑，係指將相當之纖維或導線看作1個圓柱 時之直徑。 再者，本發明中處理之直徑及厚度，均係去除張力之狀 悲下的數值。彈性長纖維之換算直徑[(1(111111)··

Ld=2x l〇(mm/cm)Xy/v(D/(dxmx l〇〇〇〇〇〇(cm))) =2χ(νΛ(〇/άχπ))/1〇〇 D :彈性長纖維之纖度（dtex) d :彈性長纖維之比重（g/cm3) 再者，藉由游標卡尺來測定螺旋彈簧之外徑Ld。 導線之換算直徑Lm(mm): Εηι=2χ/·((πχ(ι^/2)χ(Ι^/2)χη)/π)=Ι^χ，η

Lt :構成導線之細線之直徑 η :構成導線之細線之集合根數 127993.doc -28 - 200837780 (2) 中間層之厚度Lc之求出方法 藉由游標卡尺於5個部位測定彈性圓筒體（彈性體+中間 層）之外徑，並將其平均值設為Lae巾間層 下述式而求出。

Le==(La_Ld)/2 (3) 加工性 精由片岡包線機以3 m/min之進 ，10分鐘内之加工性藉由以下基

於纏繞導線之情形時， 給速度於特定條件下纏繞 準進行判斷。 〇· 10分鐘内無異常，可連續運轉。 △ : 10分鐘内氣圈變得不穩定，產生變動 x : 10分鐘内無法連續運轉。 (4)迴路形態性 利用10倍放大鏡放大纏繞後之迴路形態並觀察⑽迴 根據⑽迴路中相比於其他迴路包含大小及形狀相異 之個數，藉由下述基準進行判斷。 x : 10個以上 △ : 3個〜9個 〇·· 2個以下 (5) 30%及50%拉伸載荷 於標準狀態（溫度2(rc、相對濕度65%)下將試料靜置2小 時以上之後，於標準狀態下使用Tensil〇n萬能測試輪 份有限M and D公司製），以5。。mm/min之拉伸速度拉伸長 度為1 〇〇 _之試料，求出3〇%及5〇%拉伸時之載荷。、 127993.doc -29- 200837780 (6) 50%拉伸應力 於標準狀態（溫度20°C、相對濕度65%)下將試料靜置2小 時以上之後，於標準狀態下使用Tensilon測定機，以500 mm/min之拉伸速度拉伸長度為100 mm之試料，求出50% 拉伸時之載荷（X cN)，並除以該試料之彈性圓筒體之剖面 積（Y mm2)，求出 50%拉伸應力（X/Y=Z cN/mm2)。 (7) 50%拉伸回復性 利用Tensilon測定機，以500 mm/min之拉伸速度拉伸長 度為100 mm之試料，50°/。拉伸後回復，求出應力為零之距 離（A mm)，並藉由以下式求出回復率。 回復率（％)=(( 100-Α)/100)χ 100 回復性藉由以下基準而進行判斷。 〇··回復率80%以上 △:回復率50%以上 X :回復率50%未滿 (8) 電阻 於鬆弛狀態下，切下長度為1 m之試料，並藉由πιΩ H-tester 3 540(日置電機（股份有限））測定其兩端。 (9) 發熱電流 於室溫下，於鬆弛狀態下，對長度為1 m之試料之兩端 流通特定之電流，並利用放射溫度計（日置電機3445)，測 定伸縮電線之外裝於30分鐘後之溫度，根據上升溫度AT， 藉由下述基準進行區分，並將成為△之電流設為發熱電 流0 127993.doc -30- 200837780 Ο ： AT^5°C Δ ： 5°C <ΔΤ^ 20°C χ ： ΔΤ>20°〇 (10) 重複拉伸性 如圖6所示，使用Demacher測試機（（股份有限）大榮科學 精密機械製作所製），將夾頭部（21)及夾頭部p2)安裝於長 度為20 cm之試料（2〇)上，並於其中間配置直徑為127咖 之不鏽鋼棒（23)。將夾頭部（22)之可動位置設定於試料拉 伸時之26 cm處，於室溫下，於初始拉伸11%及拉伸時拉伸 40%之條件下，以60次/min之速度重複特定次伸縮後，測 定測試前後之電阻（40%拉伸時）並進行判斷。 〇：1 〇萬次重複拉伸後，電阻值無變化者 △ : 1萬次重複拉伸後，電阻值無變化，1〇萬次重複 拉伸後，電阻值變大者 x : 1萬次重複拉伸後電阻值變大者 (11) 耐熱性 於鬆弛狀憑下於試料上附上丨〇〇 mm之標記，將該標記 段拉伸為25 mm使其成為25%拉伸狀態，並將其固定於金 屬框上。保持該拉伸狀態，直接於設定為12(TC之乾燥機 中進行16小時之熱處理。熱處理後，於室溫下放置冷卻 分鐘，其後自金屬框中取出。於室溫下使該試料鬆弛15分 鐘’測定標記段之距離。 劣化之判疋係根據熱處理測試後之長度，使用以下式 求出回復率，並根據回復率藉由以下基準而進行。 127993.doc -31 - 200837780 回復率Τ(%)=1 〇〇Χ(25·(熱處理後長度 -100)/25) 〇：T-80 Δ ： 80>Τ^5〇 X ： Τ<50 (12) 水中絕緣性 準備鬆弛狀態下有效試料長度為2 m之試料，將中間附 近之1 m之試料放入10升之容器（sus細頸瓶），使其浸潰於 1〇升之l%NaCl水溶液（25t：±2t：)中，兩端筆直地伸出於水 面上並被固定。浸漬2〇分鐘後，將測試機（kaisei 6500)之測定端子之其中i方浸潰於水中，將另一方連接試 料之一端，並測定電阻（R)。此時，測試機之兩端浸潰於 鹽水中時之電阻為60〜70 ΚΩ/5cm。 精由以下基準進行判斷。 〇：R>20 ΜΩ △ : 20 ΜΩ-R- 1〇 ΜΩ X ·· R<10 ΜΩ 再者，藉由夾頭部21及22夾持試料中央部之2〇 cm，並 進行特定次上述（10)所揭示之重複伸縮後，向上述測試提 供試料。 (13) 短路性 準備鬆弛狀態下1 m之具有複數根導線之伸縮電線，夢 由夾頭部21及22夾持伸縮電線之中央部20 cm，進行特定 次上述（10)揭示之重複伸縮後，將1根導線與另1根之端部 連接於測試機（KAISEI SK-6500)之兩端，使伸縮電線進行 127993.doc -32- 200837780 50%伸縮後，測定電阻。根據該值，藉由下述基準而進行 判斷。 〇：R>20 ΜΩ Δ ： 20 MQ^R^i〇 ΜΩ χ ： R<10 ΜΩ (14)綜合判定 〇 下者 ◎ 3〇%伸縮載荷為测eN以下，且電阻為i心以 除上述外，具有特別優良之性能者 加工性較差，且無法獲得伸縮電線者， 導電線之迴路形態較差者， 電阻為1 〇 Ω/m以上者，或 3 0%伸縮载荷為5〇〇〇 cN以上者 Δ 除上述以外者 [實施例1〜4] • 以3740心(288 f)之聚胺基甲酸乙酯彈性長纖維（旭化成 纖維（股份有限）製、商品名：r〇ica)作為芯，並於4·2倍之 拉伸倍率下，以500 Τ/Μ之下撚及332 Τ/Μ之上撚纏繞 dt(72 f)之毛尼龍（染黑之絲）（東麗（股份有限）製），獲得雙 • 層絲。將所得之雙層絲作為芯，並於3.2倍之拉伸倍率 下，藉由8根編織或16根編織之製線機（(股份有限）國分公 司製），使用拉齊2根上述毛尼龍之合絲進行編織加工，獲 得具備具有伸縮性之中間層之彈性圓筒體。 ，於 2.6 以所得之彈性圓筒體作為芯，使用片岡包線機 127993.doc -33- 200837780 倍之拉伸下以3 m/min之進給速度，於z方向上纏繞特定之 銅細線集合線（導線），獲得伸縮電線中間體。 繼而，將所得之伸縮電線中間體作為芯，於1.8倍之拉 伸下’使用拉齊2根上述毛尼龍之合絲，藉由16根編織之 製線機進行編織加工’獲得本發明之伸縮電線。表1表示 所得之伸縮電線之構成與製造條件及各種評價結果。 再者’所使用之聚胺基甲酸乙酯彈性長纖維之斷裂伸長 率包括下述貝加例在内均為750%。又，銅細線之比電 阻，包括下述實施例在内均為0.2xio·5 jQxcm。 [比較例1] 以3740 dt(288 f)之聚胺基甲酸乙酯彈性長纖維（旭化成 纖維（股份有限）製、商品名：r〇ica)作為芯，不設置中間 層，以與實施例3相同之方式纏繞銅細線集合線（導線）。然 而纏繞因氣圈不穩定而無法連續運轉。結果一併示於表 1 〇 [實施例5及比較例2] 以40支圓橡膠絲（3224 dt、Ld=0.67 mm)作為芯，於4倍 之拉伸下’藉由8根編織製線機編織加工167 dt(48 f)之酯 羊毛（染黑之絲）’而形成中間層，獲得包括具有伸縮性之 中間層之彈性圓筒體。 將所得之彈性圓筒體作為芯，以與實施例3相同之方式 缝繞銅細線集合線（導線），獲得伸縮電線中間體。 繼而’將所得之伸縮電線中間體作為芯，於1 8倍之拉 伸下’使用拉齊2根330 dt(72 f)之酯羊毛（染黑之絲）之合 127993.doc -34· 200837780 絲，藉由8根編織之製線機進行編織加工，獲得本發明之 伸縮電線。表卜併表㈣得之㈣電線之構成與製造停 件及各種評價結果。 ' 又，為了進行比較’除不形成中間層以外，以與上述相 同之方式製作伸縮電線。然而’銅細線集合線(導線)之纏 繞因氣圈不穩定，而導致無法連續運轉^該結果亦—併示 於表1。

再者，所使用之圓橡膠絲之斷裂伸長率為800%。 [實施例6] 使用捲取機SH-7(〇riimec(股份有限））對肖定之拉線進行 捲取，並藉由落箱進行27(rcx20分鐘之熱處理，其後進行 冷部而獲侍特定之螺旋彈簧。將該螺旋彈簧作為芯，於 2·4倍拉伸下藉由製線機而編織加工440 dt(50 f)之氟纖維 (東洋聚合物（股份有限）製），獲得伸縮性之彈性圓筒體。 將所得之彈性圓筒體作為芯，使用片岡包線機，於2·2 倍之拉伸下以3 m/min之進給速度，於ζ方向上纏繞特定之 銅細線集合線（導線），獲得伸縮電線中間體。 繼而，將所得之伸縮電線中間體作為芯，於2倍之拉伸 下，使用拉齊2根330 dt(72 f)之酯羊毛之合絲，藉由16根 編織之製線機進行編織加工，獲得本發明之伸縮電線。表 1 一併表示所得之伸縮電線之構成與製造條件及各種評價 結果° ' 再者，測定螺旋彈簧於150%拉伸後之回復性，包括下 述實施例在内均為完全回復，伸長率為150%以上。 127993.doc -35- 200837780 | 效果 I 50%拉 伸載荷 _ (N 〇 <N CO in CN > * 〇 30%拉 伸載荷 _ § § 2 • Ο • ί§ 電阻 (Ω/m) 〇 ig 〇 ό o <N NO o • s ο • 〇 1 評價 铜璉招拿恕 〇 〇 〇 〇 〇 〇 50% 拉伸 回復 性 〇 〇 〇 〇 • 〇 • 〇 〇 〇 〇 〇 〇 • 〇 名Η犁 〇 〇 〇 〇 X 〇 X 〇 1 覆蓋部 構成 mb% 4¾ i £寶 ^ δ ^ 唪$筚 餵Sf • W Γ4 ^ ^1¾ 1 導體部 Ld/Lm <n CO (N ro rs fS (N CS CS 00 cn S 纏繞角 度Π VO ν〇 • ί§ :s jn 妹趔s 〇 00 <N 〇 OO (N 〇 m 〇 ο 鐵J缔*运 _ 如旦璲璲 銅線⑷ 0.03*100*2 銅線⑻ 0.03*90” 銅線(a) 0.03*90*1 銅線(c) 0.03*100*1 I 銅線⑻ 0.03*100*1 銅線(b) 0.03*200*1 1 芯部 Lc/Ld in ON ' ο s ο 1 彈性圓筒體 直徑 La (mm) m CO CN m v〇 〇 - 〇 Η 冷 <N ON CN 沄奪e § 5： CN (Τ) CN | 中間層 中間層 厚度 Lc(mm) <N OO • VO Ο »r> Ο 構成 〇獺f β丈W g $孩w六5缓 S ί2 -ffi ^ ^ ζ ^ 〇 t M g〜念奪w智W 3_L ""I I? _ 酯羊毛 167dt /48f *1根*8根編織 ' 氟織維 440dt/50f *1根*16根編 織 妹碟 m I 彈性體 換算 直徑 Ld (mm) 2 〇 0.67 1 0.67 <> 構成 缕s~»〇酰砵费鉬穿 天然橡 膠 橡膠支 數：40 支圆橡 膠 螺旋彈 簧素 材·不 鏽鋼拉 線直 徑：0.2 mm 1 實施 例1 實施 例2 實施 例3 si 比較 例1 實施 例5 比較 例2 實施 例6 ulsn<N^1211 杯)鲮 igrll (Q) ulsnCN鉍21| 杷傘^)9.sJ-ifnJ (q) M3n(N鹖2J 杷傘^)9uy-!fni (B) 127993.doc -36- 200837780 於表1中，可知比較例1及2之Ld/Lm為，因 此如眾所周知之文獻所示，加工性較差，迴路形態亦較 差，無法獲得具有伸縮性之電線。然而，可知即便使用相 同之彈性長纖維，、於彈性長纖維之周圍形成中間層，使其 成為彈性圓筒體，藉此可獲得加工性穩定、且伸縮性良： =伸縮電線。該情形表示可獲得—種藉由先前技術無法獲 :之伸縮電線，其藉由小應力即可伸縮，且可流通較大之

I貫施例7〜9及比較例3〜4] 細線集合線（導線），除此以外以與實 二:製作伸縮電線。再者，比較例4無法穩定地纏繞; 侍之伸縮電線之構成與製造條件 與貫：例4之結果—併示於表2。 Η“果， [實施例10及i i]

之生長纖維、鋼細線集合線(導線)及覆蓋部所使用 電線…一併V:以與實施例4相同… 各種評價結果得之伸縮電線之構成與製造條件及 127993.doc -37· 200837780 【3<〕 50%拉 伸載荷 ㈣ 〇 (N (N ί§ <N * CN Ο rs ο 效果 30%拉 伸載荷 (cN) 1 04 oo • § ο ο cn S m 電阻 (Ω/m) 〇 CO 〇 ' 〇 <Ν (Ν Ο 〇 評價 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 1与拿回每恕 in 〇 〇 〇 * 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 • 〇 〇 〇 〇 ^ Η ^ 〇 〇 〇 X 〇 〇 〇 〇 |覆蓋部| 構成 毛尼龍 220 dt *2根*16根 編織 毛尼龍220 dt*2 根 *16 根編織 Ο ν〇 fO * m ♦ 7每 «3 T3 | 導體部 1 2 J m rvi vq m CN v〇 P 纏繞角度 _____Π__. Ό v〇 ΓΟ v〇 cn § jn 換算 直徑 Lm (mm) S 〇· 00 <N o o o rn oo <N 〇 2 OO 璲夂驽諸S 一 ipll^ 銅線(a) 0.03*1*1 銅線(c) 0.03*90*1 銅線(c) 0.03*180*1 銅線(d) 0.3*1*1 銅線(c) 0.03*90*1 1 銅線(C) 0,03*360*1 銅線(c) 0.03*720*1 丨芯部 Lc/Ld in OS 1 彈性圓筒體 直徑 La(mm) m ΓΜ· in <N 50%拉 伸應力 (cN/ mm2) ν〇 ίΝ v〇 cn 50%拉 伸载荷 (cN) g jn I 中間層 中間層 厚度 Lc(mm) 00 oo 構成 Ο ^ S° 玆$ eg笔1 ，努矣Ο 7 d W §碱键帮， 彈性體 1 換算 直徑 Ld (mm) m Ο ON 00 o 構成 聚胺基 甲酸乙 酯彈性 長纖維 體3740 dt/288 f 聚胺基甲 酸乙酯彈 性長纖維 體 7480 dt/575 f 比較 例3 實施 例4 實施 例7 比較 例4 實施 例9 4£) 〇 璲馇丧fit(p) olsncsl你)鲮1&鹅2 ΜΗη(Ν誠(迻椒傘驾)SIJ-Ifn(x.^) 127993.doc -38- 200837780 觀察表2之比較例3，可知雖可使導體細線為單線而纏 繞^旦電阻顯著大，且缺乏實用性。藉由比較實施例7與 車又例4可知藉由使導線為細線之集合線，而於彈性圓 筒體上實際上可纏繞較粗之導線。於實施例Μ，可知藉 由小載荷即可拉伸’電阻較小且可流通大電流。即，可知 :-中Π層之彈性圓筒體作為芯部，並纏繞導體細線之 集合線，藉此可藉由低應力而伸縮，且可流通大電流。 [實施例12及13] 之線集合線(導線)，除此以外以與實施心相同 f迭停：及電線。表2表示所得之伸縮電線之構成與 I以條件及各種評價結果。 ^ [實施例14 ] 變更螺旋彈簧、構成中間層之絕緣纖維、銅細線集 ::)及其根數及覆蓋部所使用之絕緣纖維，除此、 ’、貝施例6相同之方式製作伸縮電線。表3表示 卜Μ 電線之構成與製造條件及各種評價結果。 亏之伸縮 線=行：阻及發熱電流值之測定’係將導線合為>拫结 127993.doc -39- 200837780 I 效果 I 發熱 電流 值 ㈧ m 二 Jn 電阻 (D/m ) 〇 ΓΟ 〇 s d 沄彡4拿®每跻g 〇\ σ\ 00 〇\ 50%拉 伸載 荷(cN) 〇 m I 30% 拉伸 載荷 (〇0 _ 1 钢球4拿Μ 〇 〇 〇 拿0绎寒 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ^ H ti 〇 〇 〇 丨覆蓋部 構成 酯羊毛 330d/72 产2根 ”6根 編織 酯羊毛 330d/72 P3根 ”6根 編織 l 導體部 3 J m oi in 璲 總繞角 度Π 絲滾岔通：妨 σ\ v〇 換算 直徑 Lm(mm) 寸· 卜· Έ 鄕一 勃错搞5牮 ® 1 s 銅線(b) 0.03*180*1 銅線(c) 0.03*540*1 1 銅線(c) 0.05*540*2 1 Lc/Ld _ g Ο g o I 彈性圓筒體 直徑 La(mm) η 00 rs 50%拉 伸應力 (cN/ mm2) rs 50%拉伸 載荷(cN) __1 s § | 中間層 中間層 厚度 Lc(mm) v> 〇 <N O’ 構成 _1 每π每潘 Tt普 氟纖維 440dt/50f *2 根 *16 根編織 | 彈性體 換算直徑 Ld(mm) _1 ν〇 構成 1 _1 螺旋彈 簧素 材：不 鏽鋼拉 線直 徑：0,2 mm 驾=.· 1發·.麵 實施 例12 4.0 ^ ulsCN1211 #)鲮 ^s ulsn(N鵷2ii 杯傘^v.sJ-!fM (q) 127993.doc 200837780 根據發熱電流值，可知本發明之伸縮電線可藉由低應力 而伸縮’且可流通數安〜數十安之大電流。 表4表示使用實施例12與實施例7中獲得之伸縮電線，進 订耐熱性評價之結果。可知實施例12之伸縮電線即便於特 別惡劣的條件下亦可使用。

127993.doc 200837780

效果 | 耐熱性 | 〇 <3 熱處理後回 復率 ___(%)_ 〇 熱處理後長度 (mm) 〇 (N 50%拉伸 載荷 (cN) 〇 <N 電阻(Ω/m) m ο m ο 覆蓋部 覆蓋後外徑 (mm) 3 00 (Ν· 構成 酯羊毛330dt/72P2根 *16根編織 pi竺 镇Γ y筚 導體部 鬆弛時纏繞角 度〇 JS S' 以i 旦 Η 璲 Μ. 1 銅線(c)0.03*180*l 芯部 | 彈性圓筒體 1 50%拉伸應力(cN/mm2) 構成 螺旋彈簧+氟纖 維 ι0 + 坤 粜Μ 實施 例12 實施 例7 olsn(NW21I #)璲 ^ 127993.doc -42 200837780 [實施例15及16] 除纏繞複數根導線外，以與實施例4相同之方式擎作伸 縮電線。再者，纏繞複數根導線時，於丨個線軸上^前^ 繞特定根數後，藉由包線機進行纏繞。所得之伸縮電=之 構成與製造條件及各種評價結果，與實施例4之結^一^ 示於表5。 [實施例17] 除纏繞複數根導線外，以與實施例7相同之方式製作伸 縮電線。再者’當纏繞複數根導線時，於i個線轴:向前 纏繞特定根數後，藉由包線機進㈣繞。所得之伸㈣線 之構成與製造條件及各種評價結果，與實施例7之結果—

併示於表5。根撼矣Q X 了知即便纏繞複數根導線，亦

得良好之伸縮電線。 X

127993.doc -43- 200837780 23) 4義 δ 89(n <fLl

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鸯2 ⑷VO K?— ^ W olsDiN^(¾ 杯)驽 ι,^'ιι (3) 127993.doc 44· 200837780 [實施例18] 將以與實施例1相同之方式製作 衣作之弹性圓筒體拉伸2.2 倍，並藉由16根編織製線機，於2方& u丄杜 乙石向上父替配置編織4根 導線（2USTC 30 μ*90根龍野電線樂日丈 尺表）與4根毛尼龍（220 dt(72 f)*3根拉齊），並於S方向上編織4根§旨羊毛（i55邮6⑺進 行編織加工’獲得伸縮電線中間體。於18倍拉伸下，藉 由16根編織製線機以與實施例^ 曰 仰U之方式，對所得之伸 縮電線中間體進行外部覆蓋，獲得呈 奴行具有4根導線之伸縮電 線。 於鬆弛狀態下取1 m之該伸縮電線，使用網路分析儀 (Hewlett-Packard 8703A)’測定内部所含之*根導線中之内 部鄰接之2根的傳送損耗。可知於25〇 Mhz下之傳送損耗 為-“b，可用於高速傳送。以同樣之方式測定實施例㈣ 所得之伸縮電線，結果為_12扑。 又，進行短路性評價之結果為，實施㈣中所得之伸縮 電線於1〇萬次重複伸縮後短路，但本實施例中所得之伸縮 電線即便重複拉伸100萬次亦不會短路。 如此可知於i個方向上配置複數根導線，並於相反方向 配置絕緣纖維編織而成之伸縮電線，係傳送特性優良，且 重複伸縮後難以短路之優良電線。 [實施例19] 以與實施例！5相同之方式獲得伸縮電線中間體。將所得 之伸縮電線令間體浸潰於低硬度胺基甲酸乙醋凝膠 (Unimac(股份有限）製之[扣化。“ υΕ〇4# μ%㈦（主劑）與 127993.doc •45- 200837780

LandSoba UE04 # 052602(硬化劑）以1⑽:35之比例混合者） 中，藉由張力桿進行脫液後，進行8〇°C、60分鐘之熱處 理’而進行彈性圓筒體與導線之一體化處理。使用所得之 體化處理品，以與實施例丨5相同之方式進行外部覆蓋， 獲得本發明之伸縮電線。所得之伸縮電線之構成與製造停 件及各種評價結果，與實施例15之結果-併示於表6。

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【9<】 1 效果 1 水中絕緣性 重複 1000 0次 拉伸 後 <1 〇 铜铝4拿犍 〇 〇 短路性 ΦΙ 2 〇 ^ ^ <3 〇 辆璩4拿# 〇 〇 50%拉 伸載荷 (CN) (N 寸 契^ 9 ^ ^ ^ v〇 m 给㈣S ^ W 3 m ο <r> Ο 辆叇4 ：!：驾 〇 〇 沄S 4拿E鳔;§1 〇 〇 1覆蓋部 構成 毛尼龍 220dt*2 根*16 根編織 I 一艘化 黎_ 1 ^ • 鉍鍩械IB-遨》0遛镓辁 | 導體部 1 2^ m 1 纏繞角 度[。] ίο 缴赛岔祖：靶 *Q 每根導 線之換 算直徑 Lm(mm) 00 <N 〇 苳目f ，悬 5g5 銅線(c) 0,03*180*2 Lc/Ld ON 彈性圓筒體 直徑 La(mm) ΓΛ «Ν 50% 拉伸 應力 (cN/ ram2) v〇 (N 50%拉 伸載荷 (cN) g 中間層 中間 層之 厚度 Lc (mm) 00 o 1 構成 毛尼 龍220 dt/72f 於S/Z 覆蓋 後， 進行 毛尼 龍 220dt 之*2 丨根*8 根編 織 彈性體 換算 直徑 Ld (mm) m v〇 Ο 構成 粜®(〇致啪费= 鉍硪齧溜犁赛Pi"0; 省2 實施 例19 127993.doc -47- 200837780 ’可降低具有複數根導線之構造產 丑路之危險性。又，可知亦可提高水中絕緣性。 [產業上之可利用性] 本發明之伸縮電線最適用於對以機器人領域為首，彎曲 具有^部之部分的配線。使用適當之彈性體，藉 之•田之：緣纖維而形成中間層，含有所期望之換算直徑 維^線，亚根據需要進行—體化處理，藉由適當之絕緣纖 〜仃覆盍’藉此可製作最適於身體安裝機器配線、衣服 ^衣機器配線、多關節機器人（家庭用途至卫業用）配線 、要求形體變形追蹤性之用途的伸縮電線。 又’本㈣之伸縮電線亦可於高溫下之使用條件下使 用〇 【圖式簡單說明】 體時本發明之伸縮電線 圖1係使用彈性長纖維作為彈性 之說明圖。 線 之 之 圖2係使用彈性長纖維作為彈性體時本發明 之橫向剖面的示意圖。 圖3係使用螺旋彈簧作為彈性體時本發明之伸縮 說明圖。 Ί / 4係使用螺旋彈簧作為彈性體時本發明之伸縮電線

仏向剖面的示意圖。 V 圖5係用以說明纏繞角度之圖。 圖6係重複拉伸性測定裝置之示意圖。 【主要元件符號說明】 127993.d〇c -48- 200837780

1 彈性長纖維 2 中間層 3 導線 4 外部覆蓋層 6 彈性圓筒體 10 螺旋彈簧 20 試料 21、22 夾頭部 23 不鑛鋼棒

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Claims (1)

1. 200837780 十、申請專利範圍： 一種伸縮電線，发胜（ — " ;•具有至少包含芯部、導體 部及覆盘部之椹> · 構w ’ s亥心部係彈性圓筒體，包含彈性體 與覆盖該彈性體之外周 .A 鬥之中間層；該導體部包含由細線 之巿a線所構成的導線， οσ 通V線係纏繞及/或編織於該 彈性圓筒體之外周；該霜芸 、 後1#係外部覆蓋層，包含覆蓋 該導體部之外周之絕緣體。 如=求項1之伸縮電線’其中彈性體係伸長率刚％以上 之彈性長纖維或伸長率5〇%以上之螺旋彈菁。 如請求項1或2之伸縮電線’其中中間層：厚度為自(M (d彈性長纖維之換异直徑或螺旋彈菁之外徑）或〇1 中之較小者至！ 〇 mni之範圍。 如凊求項1或2之伸縮電線，其中彈性圓筒體之5〇%拉伸 應力為1〜500 cN/mm2。 2. 3· 4. 5. 如請求項丨或2之伸縮電線，其中導線包含比電阻為1〇·4 φ 以下之電傳導體。 6·如請求項1或2之伸縮電線，其中細線之直徑（Lt)為】mm 以下。 7’如％求項1或2之伸縮電線，其中導線含有銅或鋁8〇%以 ， 上。 8. 如請求項1或2之伸縮電線，其中導線具有各細線之厚度 為1 mm以下之絕緣性覆蓋層、或者具有集合線全體之厚 度為2 mm以下之絕緣性覆蓋層。 9. 如請求項1或2之伸縮電線，其中導線具有用以與芯部一 127993.doc 200837780 體化之—體化層，該一體化層包括伸長率5〇%以上 性體。 泮 10.如請求項之伸縮電線，其中3〇%拉伸載荷為5_州 以下。 月求項1或2之伸縮電線，其中導體部包括複數 線。 ^ 如明求項1或2之伸縮電線，其中i根導線之電阻於鬆弛 時為10 Ω/m以下。 &-種伸縮電線之製造方法，其特徵在於：該伸縮電線具 有至=包含芯部、導體部及覆蓋部之構造；該芯部係彈 性圓筒體，包含彈性體及覆蓋該彈性體之外周之中間 該導體部包含由細線之集合線所構成之導線，且二 導線係纏繞及/或編織於該彈性圓筒體之外周；該覆蓋部 係外部覆蓋層，包含覆蓋該導體部之外周之絕緣體；該 伸縮電線之製造方法包含以下各步驟·· υ於將該彈性體拉伸之狀態下，於其外周編織及/或縷 繞絕緣纖維，藉此形成該彈性圓筒體； 2) 於將所得之該彈性圓筒體拉伸之狀態下，於其外周 纏繞及/或編織該導線，藉此形成該導體部丨以及 3) 於將包含所得之該彈性圓龍及該導體部之構造體 或進而經-體化處理之該構造體拉伸的狀態下，於其外 周編織絕緣纖維及/或覆蓋絕緣樹脂，藉此形成該外部覆 蓋層。 •-種狹㈣性帶狀之伸縮電線，其特徵在於使複數根如 127993.doc 200837780 請求項1〜12中任一項之伸縮電線於拉伸狀態下，匯集成 1根狹窄彈性帶狀。

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