CN101568972B - 伸缩电线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供伸缩电线，该电线不需要大的力(能量损耗)即可伸缩，能够通过驱动电力用的大的电流，并且具有在小负荷下的伸缩性和小的电阻。本发明的伸缩电线的特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层。

Description

伸缩电线及其制造方法

技术领域

本发明涉及可用于以机器人领域为主的所有工业领域的伸缩电线，尤其涉及可用于仿人机器人和工业用机器人的伸缩电线。

背景技术

电线一般形成为以铜线为芯，其外周用绝缘体包覆的结构，没有伸缩性。作为具有伸缩性的电线的代表性实例，可以列举用于固定电话机等的卷线，但通常粗而重。

另一方面，作为与伸缩电线有关的技术，日本特公昭64-3967号公报公开了以弹性长纤维为芯，在其周围卷绕金属线的方法。在该日本特公昭64-3967号公报中记载：弹性长纤维的换算直径(Ld)与金属线的换算直径(Lm)的关系需要满足Ld/Lm≥3(换算直径的定义和计算方法如后述)，在超出该范围时，不表现伸缩性或者不能形成稳定的线圈(loop)，从而不能获得令人满意的伸缩线。

另外，在日本特许第3585465号公报中公开了在弹性长纤维的周围编织金属线，在其外周编织绝缘纤维来进行包覆的技术。作为其用途，记载了使用该伸缩绳传送耳机等的电信号。即，传送微弱电流。详细参照内容，例示了使用直径大约0.06mm的金属线在直径大约0.8mm的弹性长纤维上编织。没有公开使用多少根金属线进行编织，但参考该专利公报中的附图可以得知，按照使用16根进行计算，金属线的换算直径为0.24mm，弹性长纤维的换算直径与金属线的换算直径的关系(Ld/Lm)为Ld/Lm＝0.8/0.24＝3.3，可以看出超过了3。

尤其，在日本特开2004-134313号公报中公开了将多根在伸缩自如的芯材的外周上螺旋状卷绕导电线而形成的材料汇集并进行带状包覆的技术。根据该专利公报的公开实例，记载了在840旦尼尔(denier)的聚氨酯弹性长纤维上螺旋状卷绕由多根直径0.03mm的漆包线加捻而形成的导电线。在聚氨酯的比重为1.2时，840旦尼尔的聚氨酯弹性长纤维的换算直径Ld＝0.03mm。而且，在假定使用9根直径0.03mm的漆包线时，漆包线的换算直径为0.09，在该专利公报中，弹性长纤维的换算直径Ld与金属线的换算直径Lm的关系为Ld/Lm＝0.32/0.09＝3.6，可以看出超过了3。另外，该专利公报的发明目的是记载了能够适用于各种信号线的伸缩电线，可以得知是处理微弱电流的伸缩电线。

这些专利公报中所公开的技术实质上均是在弹性长纤维上直接卷绕导体线，所存在的问题是，只要不满足Ld/Lm≥3，相对于导体线的刚性，不能表现伸缩性，或者不能抵抗弹性长纤维卷绕时的张力，不能稳定地卷绕，从而不能形成均质的线圈形态。虽然公开了用绝缘纤维包覆弹性长纤维的技术，但该包覆目的是用于防止金属线的切断的补强，其目的不是增大卷绕直径。

另一方面，电力用配线所要求的必须条件是：电阻小，即使通过很大的电流，发热也很少。在原材料固定时，电阻值与截面积成反比关系。为了制造电力用的伸缩电线，必需使用大截面积的导体线。

通过按照上述日本特公昭64-3967号公报中所公开的技术进行制作，可以制作能通过所需电流的伸缩电线。然而，为了通过大的电流，需要使用换算直径大的导体线，即使在使用最常用的导体线也就是铜线时，也需要满足Ld/Lm≥3，并且必须使用换算直径大的弹性长纤维。

换算直径大的弹性长纤维由于截面积大以及表现强的弹性，因此，由这种弹性长纤维只能获得如果不用强的力拉伸就不能伸长的伸缩电线。

另一方面，近年来，机器人得到了显著发展，可进行丰富多彩的动作的机器人正在出现。这些机器人的配线需要留有很大余地来进行配线，在许多情况下，这成为装置设计上和实用上的障碍。

另外，在最先进的仿人机器人中，进行用于经由多自由度关节来开动末端马达的电源电流的配线，具有想要提高多自由度关节中的配线的自由度的需求。

此外，在工业用机器人中，机器人手等的开发很盛行，要求如下所述的伸缩电线：小电流当然能通过，还能够通过用于开动末端马达的大电流，而且即使在工厂的高温环境下也能长期使用的耐热性的伸缩电线。

除了上述专利公报以外，伸缩性的电线、绳(cord)例如还在日本特开2002-313145号公报和日本特开昭61-290603号公报中被公开。此外，作为导电性弹性复合纱，日本特表2006-524758号公报公开了弹性纤维与金属线的复合技术。它们均是使用以聚氨酯弹性纤维为代表的有机弹性纤维的技术，适用于在室温环境下通过微弱电流的用途。

另一方面，对于工业用机器人电缆，为了提高弯曲性，具有涉及卷绕特征的日本实公昭63-30096号公报、涉及铜线组成以及弯曲性和强度的日本特公平3-25494号公报、涉及聚醚或聚碳酸酯系聚氨酯弹性体包覆的日本特开平5-47237号公报以及涉及由聚酰胺/聚氨酯形成的多芯加捻线的日本特许第3296750号公报等的技术，然而，没有伸缩性，对于进行丰富多彩动作的机器人关节部的配线来说不能令人满意。

专利文献1：日本特公昭64-3967号公报

专利文献2：日本特许第3585465号公报

专利文献3：日本特开2004-134313号公报

专利文献4：日本特开2002-313145号公报

专利文献5：日本特开昭61-290603号公报

专利文献6：日本特表2006-524758号公报

专利文献7：日本实公昭63-30096号公报

专利文献8：日本特公平3-25494号公报

专利文献9：日本特开平5-47237号公报

专利文献10：日本特许第3296750号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种伸缩电线，其伸缩不需要大的力(能量损耗)，可以通过驱动电力用的大的电流，并且具有在小负荷下的伸缩性和小的电阻。

用于解决问题的方案

本发明人为了获得具有在小负荷下的伸缩性和小的电阻的伸缩电线而进行了专心研究，结果发现，如下所述的伸缩电线其伸缩不需要大的力(能量损耗)，可以通过驱动电力用的大的电流，该伸缩电线特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层，从而完成了本发明。

也就是说，本发明如下所述。

(1)一种伸缩电线，其特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层。

(2)根据上述第1项所述的伸缩电线，其特征在于，所述弹性体是伸长率100％以上的弹性长纤维或者伸长率50％以上的螺旋弹簧。

(3)根据上述第1或2项所述的伸缩电线，其特征在于，所述中间层的厚度为0.1Ld(Ld：弹性长纤维的换算直径或者螺旋弹簧的外径)或者0.1mm中的任何一个更小的值到10mm的范围内。

(4)根据上述第1～3项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述弹性圆筒体的50％拉伸应力为1～500cN/mm²。

(5)根据上述第1～4项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线由比电阻为10^-4Ω×cm以下的导电体形成。

(6)根据上述第1～5项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述细线的直径(Lt)为1mm以下。

(7)根据上述第1～6项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线含有80％以上的铜或铝。

(8)根据上述第1～7项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线的每根细线具有厚度1mm以下的绝缘性包覆层，或者，作为整个集合线具有厚度2mm以下的绝缘性包覆层。

(9)根据上述第1～8项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，导体线具有用于与芯部一体化的一体化层，该一体化层由伸长率50％以上的弹性体形成。

(10)根据上述第1～9项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，30％拉伸负荷为5000cN以下。

(11)根据上述第1～10项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体部由多根导体线形成。

(12)根据上述第1～11项的任一项所述的伸缩电线，其特征在于，一根导体线的电阻在松弛时为10Ω/m以下。

(13)一种伸缩电线的制造方法，所述伸缩电线特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层，所述伸缩电线的制造方法包括下述各工序：

1)在拉伸该弹性体的状态下，在该弹性体的外周编织和/或卷绕绝缘纤维来形成该弹性圆筒体的工序，

2)在拉伸所得的该弹性圆筒体的状态下，在该弹性圆筒体的外周卷绕和/或编织该导体线来形成该导体部的工序，以及

3)在拉伸所得的由该弹性圆筒体和该导体部形成的结构体或者进一步进行了一体化处理的该结构体的状态下，在该结构体的外周编织绝缘纤维和/或包覆绝缘树脂而形成该外部包覆层的工序。

(14)一种窄幅弹性带状的伸缩电线，其特征在于，在拉伸多根上述第1～12项的任一项所述的伸缩电线的状态下，汇集形成一根窄幅弹性带状。

发明效果

本发明的伸缩电线在30％拉伸时的负荷为5000cN以下，电阻为10Ω/m以下，因此伸缩不需要大的力(能量损耗)，可以通过驱动电力用的大电流，是适于实用的伸缩电线。因此，本发明的伸缩电线最适于机器人领域的应用。

附图说明

图1是说明在使用弹性长纤维作为弹性体时的本发明的伸缩电线的图。

图2是在使用弹性长纤维作为弹性体时的本发明的伸缩电线的横截面的示意图。

图3是说明使用螺旋弹簧作为弹性体时的本发明的伸缩电线的图。

图4是使用螺旋弹簧作为弹性体时的本发明的伸缩电线的横截面的示意图。

图5是用于说明卷绕角度的图。

图6是反复拉伸性测定装置的示意图。

附图标记说明

1     弹性长纤维

2     中间层

3     导体线

4     外部包覆层

6     弹性圆筒体

10    螺旋弹簧

20    试样

21    夹盘(chuck)部

22    夹盘部

23    不锈钢棒

具体实施方式

以下具体地说明本发明。

本发明的伸缩电线的基本结构是：如图1和图2所示，在弹性圆筒体上卷绕和/或编织由细线的集合线形成的导体线而构成的基本结构，其中所述弹性圆筒体具有被配置在弹性长纤维外层上的伸缩性中间层；或者如图3和图4所示，在弹性圆筒体上卷绕和/或编织由细线的集合线形成的导体线而构成的基本结构，其中所述弹性圆筒体具有被配置在螺旋弹簧外层上的伸缩性中间层。另外，在这些图中，1为弹性长纤维，2为中间层，3为导体线，4为外部包覆层，6为弹性圆筒体，10为螺旋弹簧。另外，在图1和3中，没有图示最外周的包覆绝缘纤维而形成的外部包覆层。

本发明中所使用的名称和符号如下定义。

(1)Ld(mm)：弹性长纤维的换算直径或者螺旋弹簧的外径

(2)Lc(mm)：中间层的厚度

(3)Lm(mm)：导体线的换算直径

(4)Lt(mm)：细线(导体单线)的直径

另外，换算直径的定义和计算方法如后述。

本发明的伸缩电线至少具有芯部、导体部和包覆部。

重要的是，芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体。

弹性体可以使用具有100％以上的伸长率的弹性长纤维或者具有50％以上的伸长率的螺旋弹簧。

用作弹性体的弹性长纤维优选具有100％以上的伸长率。在伸长率低于100％时，伸缩性能缺乏，难以制作在低应力下伸缩的伸缩电线。使用300％以上的伸长率的弹性长纤维是更优选的。

本发明中使用的弹性长纤维只要在伸长率为100％以上时富有伸缩性即可，对聚合物的种类没有特定限制。例如，可以列举聚氨酯系弹性长纤维、聚烯烃系弹性长纤维、聚酯系弹性长纤维、聚酰胺系弹性长纤维、天然橡胶系弹性长纤维、合成橡胶系弹性长纤维以及天然橡胶与合成橡胶的复合橡胶系弹性长纤维等。

聚氨酯系弹性长纤维由于伸长率大和耐久性优异，因此最适合作为本发明的弹性长纤维。

天然橡胶系长纤维的优点在于：单位截面积的应力比其它弹性长纤维小，可以减小中间层的厚度，容易获得目标弹性圆筒体。然而，天然橡胶系弹性长纤维容易劣化，因此难以长期保持伸缩性。因此，适合于以短期使用为目的的用途。

合成橡胶系弹性长纤维虽然具有优异的耐久性，但难以获得大的伸长率。因此，适合于要求不太大的伸长率的用途。

弹性长纤维可以是单丝，也可以是复丝。

弹性长纤维的换算直径(Ld)优选为0.01～10mm的范围，更优选为0.02～5mm，进一步优选为0.03～3mm。在Ld为0.01mm以下时，不能获得伸缩性，而在Ld超过10mm时，为了使其拉伸需要大的力。

通过预先将弹性长纤维制作成双股纱或多股加捻纱，或者以弹性长纤维为芯在其周围卷绕其它弹性长纤维，能够容易地将厚度大的中间层与弹性长纤维一体化(使得弹性长纤维与中间层各自不活动)。

在本发明中作为弹性体使用的螺旋弹簧优选由金属形成。金属的螺旋弹簧在高温下不会劣化，适合于在高温环境下使用的用途。虽然可以使用除了金属以外的螺旋弹簧，但与金属的螺旋弹簧相比，在反复变形、耐热性上是低劣的。螺旋形状的弹簧可以通过盘绳机的选择与所选择的盘绳机的条件设定来任意设计。

螺旋直径D与拉丝(形成螺旋的线材)直径d优选为24＞D/d＞4。在D/d为24以上时，不能获得稳定形态的弹簧，容易变形，因此是不优选的。优选D/d为16以下。另一方面，在D/d为4以下时，难以形成螺旋，同时难以表现伸缩性。优选D/d为6以上。

拉丝的直径d优选为3mm以下。在拉丝直径为3mm以上时，由于弹簧变重而且伸缩应力和螺旋直径都变大，因此是不优选的。另一方面，拉丝的直径为0.01mm以下时，能够形成的螺旋过弱，在从横向施加力时，容易变形，因此是不实用的。

螺旋的螺距理想地为1/2D以下。虽然螺距在1/2D以上也能形成螺旋状的弹簧，但在螺旋外周上形成中间层变得困难。此外，在伸缩性降低的同时，容易由于外力而变形，因此是不优选的。优选螺距为1/10D以下。

在螺距大致为零时，具有能够最大限度提高伸缩性、弹簧难以自身缠绕、卷取的弹簧容易拉出的特征，并且具有对由外力导致的变形的抵抗力强的优点，因此是优选的。

螺旋弹簧的外径(Ld)优选为0.02～30mm的范围，更优选为0.05～20mm，进一步优选为0.1～10mm。外径为0.02mm以下的螺旋弹簧很难制造，而在外径超过30mm时，伸缩电线的外径变得过大，因此是不优选的。

螺旋弹簧的材料可以从公知的拉丝中任意选择。线材的材料有钢琴线、硬钢线、不锈钢线、油回火钢线(oil-temperedwire)、磷青铜线、铍铜线和镍银合金线等。从耐腐蚀性和耐热性优异且容易获得的观点考虑，不锈钢线是理想的。

连续螺旋形状的弹簧可以通过用盘绳机盘绕拉丝并且根据需要进行淬火和冷却来获得。

在以下工序中使用卷取的螺旋弹簧时，螺旋有时相互重叠，难以拉出。在这种情况下，通过在螺旋弹簧上叠置窄幅带后进行卷取可以容易地应付。

在使用弹性长纤维或螺旋弹簧的任何一种作为弹性体时，在弹性体的周围也需要具有由绝缘纤维形成的、称之为中间层的层。

通过形成中间层，可以增大导体线的卷绕直径，从而可以卷绕粗的导体线。另外，在使用螺旋弹簧作为弹性体时，可以防止导体线夹入到螺旋的间隙中，从而可以卷绕导体线。

在任何情况下，作为在形成中间层的状态下的弹性圆筒体，50％拉伸应力优选为1～500cN/mm²，更优选为1～200cN/mm²，进一步优选为5～100cN/mm²，特别优选为10～50cN/mm²。50％拉伸应力在该范围内时，在小应力下的伸缩性是良好的，50％拉伸应力在1cN/mm²以下时，难以表现伸缩性，而在超过500cN/mm²时，为了使其拉伸，需要很大的力，在实用上是不优选的。

构成中间层的绝缘纤维(以下称为绝缘纤维I)可以是复丝，也可以是细纱。只要不容易妨碍弹性长纤维的伸缩性并且具有绝缘性，根据伸缩电线的用途、使用条件，可以从公知的绝缘纤维中任意选择。从质轻和具有膨松性的观点来看，可以列举膨松性复丝(例如仿毛耐纶、仿毛聚酯丝)、各种膨松加工纱(例如假捻加工纱、丙烯酸膨松纱)和各种细纱(例如聚酯细纱)。在追求质轻的情况下，可以使用聚乙烯纤维或者聚丙烯纤维。在重视阻燃性的情况下，可以使用萨纶(Saran)纤维，氟纤维、耐燃性丙烯腈系(acryl)纤维、聚砜纤维或阻燃加工而成的阻燃聚酯纤维、阻燃尼龙纤维或阻燃丙烯腈系纤维等。在优先考虑价格的情况下，可以使用通用的聚酯纤维、尼龙纤维或丙烯腈系纤维等。

在使用螺旋弹簧作为弹性体时，由于绝缘纤维I存在于螺旋弹簧与导体线之间，因此，磨耗性优异的原材料是优选的。从耐热性高且磨耗性优异的观点考虑，优选使用氟纤维。然而，不限于这些，在实用上，根据用途，考虑实用性能和价格可以从上述绝缘纤维中任意选择。

例如，作为耐热性优异的纤维，可以列举芳族聚酰胺纤维和聚苯硫醚纤维。在重视通用性的情况下，可以列举尼龙纤维和聚酯纤维。在追求耐火性的情况下，可以列举玻璃纤维、无机纤维、氟纤维、耐燃性丙烯腈系纤维和萨纶纤维。

另外，在使用螺旋弹簧作为弹性体的情况下，由上述绝缘纤维I形成的芯部编织包覆优选具有膨松性。在编织包覆的内侧和外侧由于均由硬材质(金属)构成，因此，发挥了作为缓冲材料的作用。另外，具有膨松性的编织包覆可以获得在其上卷绕的导体线不易移位的效果。

具有膨松性的编织包覆可以通过使用具有膨松性的复丝或细纱，以不过度夹紧的方式编织来获得。用太粗的编织则包覆不充分，因此是不优选的。

具有膨松性的复丝或细纱可以通过公知的方法来获得，例如，可以将一种以上的复丝并丝进行假捻加工，或者可以使用复合丝的复丝。另外，在细纱中，通过混合一种以上的短纤维进行纺织，可以获得膨松性。尤其，通过将热收缩率不同的短纤维混合，并进行纺织、热处理，可以获得膨松性高的细纱。

作为具有通用性且耐磨耗性和膨松性良好的绝缘纤维，可以列举仿毛耐纶、仿毛聚酯丝。另外，可以将耐磨耗性优异的绝缘纤维与具有膨松性的绝缘纤维组合(混合纺织或者并纱或者多重包覆)。

要求中间层的厚度Lc为10mm＞Lc≥0.1Ld或者0.1mm中的较小的一个，优选为10mm＞Lc≥0.3Ld或者0.1mm中的较小的一个。只要不妨碍伸缩性并且确保该范围的厚度，对中间层的制造方法没有特定限制。理想地，中间层的厚度低于10mm，在具有10mm以上的厚度时，最终制成的伸缩电线的外径变大，形成粗的电线，在实用上是不优选的。另外，在中间层的厚度比0.1Ld或0.1mm中的较小的一个还小时，增大导体线卷绕直径的效果缺乏，难以卷绕换算直径大的导体线。

中间层可以如下获得：在拉伸弹性长纤维或螺旋弹簧的状态下，优选在50％以上拉伸的状态下，以弹性长纤维或螺旋弹簧为芯用线绳状的绝缘纤维包覆一次以上形成中间层，或者将绝缘纤维的长丝或者细纱卷绕两次以上来形成中间层，或者将绝缘纤维的长丝或细纱卷绕一次以上，然后进一步用线绳状的绝缘纤维包覆一次以上来形成中间层。

此时，理想的是，在弹性体上预先形成中间层而获得弹性圆筒体之后，再次拉伸该弹性圆筒体并卷绕和/或编织导体线。在现有技术中，作为所谓的双层包覆纱，虽然公开了首先卷绕绝缘纤维，接着立即卷绕金属线的实例，但在该情况下，所具有的问题是，难以获得充分抵抗金属线的卷绕张力的阻力，不能稳定地卷绕，从而不能形成均质的线圈形态。

本发明发现，如果在形成中间层和制成弹性圆筒体之后，通过将该弹性圆筒体拉伸，卷绕导体线，可以增大导体线的卷绕直径，而且中间层能够表现对导体线卷绕张力的阻力，即使在现有技术中视为不可能达到的Ld/Lm＜3的范围内，能够实现稳定的卷绕。

为了获得大的中间层厚度，通常考虑使用粗的纱作为绝缘纤维，但单纯使用粗的纱，容易产生难以表现伸缩性或者弹性体与中间层的活动难以联动的现象。为了避免这些情况，具有使用预先用绝缘纤维覆盖而成的弹性长纤维的方法或者进行多次编织来包覆的方法。进一步优选且有效的是使用弹性长纤维本身预先制成双股纱或者三股加捻纱或四股加捻纱等多股加捻纱。这是因为，弹性长纤维通过加捻而膨胀，在进行绳状包覆时，具有吸收由于伸缩导致的绳状内部空间的体积变化的效果，从而容易确保稳定的伸缩形态。

另外，在弹性长纤维上预先卷绕其它弹性长纤维也是有效的。在弹性长纤维上卷绕其它弹性长纤维而成的物质可以作为一体化的弹性体发挥作用，从而可以获得与上述同样的效果。

中间层不限于以上所述，可以用其它方法制作，但优选基本上是圆筒状的。在任何情况下，弹性圆筒体的50％拉伸应力优选为1～500cN/mm²。

形成有中间层的弹性圆筒体的伸长率优选为50％以上，更优选为100％以上。在伸长率低于50％时，由于用导体线和外部包覆层包覆，变成伸长率降低且伸缩性低的伸缩电线。伸长率大是优选的，但由于形成中间层，大多停留在300％以下。

重要的是，以使得弹性圆筒体的50％拉伸应力为1～500cN/mm²、更优选为1～200cN/mm²、进一步优选为5～100cN/mm²、特别优选为10～50cN/mm²的方式设计。拉伸应力在该范围内时，可以在低应力下伸缩，可以获得小电阻的伸缩电线。

导体线需要是至少2根以上的细线的集合线。通过形成细线的集合线，导体线的柔软性增高，不容易妨碍伸缩性。另外，在实用时很难发生断线。

已知有各种方法将细线集合，在本发明中，可以用公知的任何方法集合。然而，仅仅直接并丝的话难以卷绕，因此优选形成加捻线。另外，为了发挥柔性，可以用绝缘纤维卷绕集合线。

构成导体线的细线的单线直径Lt优选为1mm以下，更优选为0.1mm以下，特别优选为0.08mm以下，最优选为0.05mm以下。在单线直径超过1mm时，妨碍伸缩性，而且，容易因伸缩而断线。在该细线太细时，加工时容易断线，因此优选为0.01mm以上。

导体线的卷绕或者编织角度(以下用卷绕角度表示)适宜在30度以上且80度以下的范围。在卷绕角度低于30度时，难以表现伸缩性。该卷绕角度更优选为35度以上，特别优选为40度以上，最优选为50度以上。在超过80度时，每单位长度卷绕的导体线的长度变长，因此是不优选的。更优选为75度以下，特别优选为70度以下。

在本发明中，卷绕角度如图5所示，是指相对于弹性圆筒体的长度方向的卷绕或者编织的导体线的角度θ。通常称为在松弛状态下的角度。卷绕角度通过切取在松弛状态下的长20cm的试样，解开卷绕的导体线，测定其长度，使用反三角函数来求得。另外，在本说明书中将导体线卷绕时(弹性圆筒体以规定拉伸状态存在)的卷绕角度称为卷绕时的卷绕角度。

导体线的比电阻要求为10^-4Ω×cm以下，在超过该值的情况下，为了降低电阻值，因此需要使用大的截面积的导体线，是不适于实用的。导体线的比电阻优选为10^-5Ω×cm以下。

理想的是，导体线的80wt％以上是由铜形成的铜线，或者80％以上是由铝形成的铝线。铜线由于相对便宜并且电阻小，因此是最优选的。铝线由于质量轻，优选程度仅次于铜线。铜线通常是软铜线或者锡铜合金线，但可以使用不太降低导电性并提高强度的用高强度铜合金(例如，在无氧铜中添加铁、磷和铟等而成的)、锡、金或铂等镀敷而防止氧化而获得的铜线、为了提高电信号传输特性而用金以外的元素进行表面处理而获得的铜线等。

构成导体线的各种细线还可以用绝缘体包覆。如果本发明的伸缩电线不形成使导体线与外部空气完全遮断的结构，而且使用裸线作为细线，则导体线表面容易氧化和劣化。因此，细线本身优选预先用绝缘性的树脂包覆。

还可以使用将细线的集合线汇集并用绝缘树脂包覆而成的材料。

重要的是，绝缘包覆的集合线是柔软的，而且外径小。因此，在包覆各细线的情况下，树脂包覆的厚度优选为1mm以下，更优选为0.1mm以下。在作为集合线汇集后进行绝缘包覆的情况下，树脂包覆的厚度优选为2mm以下，更优选为1mm以下。关于树脂包覆的种类，可以从公知的绝缘树脂包覆中任意选择符合上述宗旨的那些。

在各细线上预先进行树脂包覆的情况下，例如，作为在通常的磁导线中使用的所谓的漆包覆，可以列举聚氨酯包覆、聚氨酯-尼龙包覆、聚酯包覆、聚酯-尼龙包覆、聚酯-酰亚胺包覆、聚酯酰亚胺和聚酰胺酰亚胺包覆等。

另外，在制成集合线后进行树脂包覆的情况下，可以使用氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、氟树脂、尿烷树脂和酯树脂等。

在卷绕导体线时，卷绕一次的导体线的换算直径优选为5mm以下，更优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下。即使是细线的集合线，比5mm粗的换算直径也会缺乏柔性，不能稳定地卷绕。另外，从卷绕或编织的操作性来看，导体线的换算直径需要为0.01mm以上，优选为0.03mm以上，更优选为0.05mm以上，特别优选为0.1mm以上。

在为了用作电力线而需要大的换算直径时，优选将换算直径3mm以下的集合线分割和卷绕。相反，在换算直径过小时，增加分割数，操作性变差，因此优选为10个分割数以下。

在卷绕多根导体线的情况下，可以以S加捻和Z加捻交替的方式进行卷绕，也可以在仅仅一个方向上卷绕。由于卷绕后的导体线之间的摩擦成为断线的原因，因此优选仅仅在一个方向上卷绕。卷绕可以一次一根进行多次卷绕，也可以一次卷绕多根。在相同方向上卷绕多根的情况下，难以确保平行性，因此优选的是，预先准备在一个筒管(bobbin)上将多根导体线并丝，然后卷绕一次。

另外，为了识别，各导体线可以预先用色彩区别，可以将多根导体线卷绕，汇集，作为一根电线进行处理，也可以将各个导体线作为其他的电线进行处理。

在使用长纤维作为弹性体时，Ld/Lm优选为0.1以上且低于3，尤其优选为0.5以上且2.5以下。在低于0.1的情况下，难以表现伸缩性，而在3以上时，形成伸缩需要大的力的电线，或者形成只能通过微弱电流的电线，缺乏实用性。

另外，在使用螺旋弹簧作为弹性体时，Ld/Lm优选为0.1～30的范围，特别优选为0.5～30的范围。在Ld/Lm低于0.1的情况下，难以表现伸缩性，而在超过30的情况下，相对于导体线的螺旋弹簧外径变得过大，结果形成粗的伸缩电线，因此是不优选的。

导体线可以在弹性圆筒体的外周编织。还可以将多根导体线编织，也可以将导体线与绝缘纤维组合来编织。导体线的编织方向可以是一个方向，也可以是双方向。为了防止导体线之间由于伸缩而磨耗，优选在一个方向上编织导体线，在相反方向上编织绝缘纤维。此外，可以在一个方向上编织的多根导体线之间搭配绝缘纤维，在相反方向上也可以搭配绝缘纤维。该方法可以降低由于伸缩使得导体线之间重叠和短路，因此是特别优选的。

另外，在具有多根导体线的伸缩电线中，很多情况采用2根信号线和2根电力线。在该情况下信号线之间的间隔不均匀时，具有信号线之间的特性阻抗变得不均匀和传输损耗增大(尤其在高频率下)的问题。多根导体线在一个方向上、在相反方向上编织绝缘纤维的结构，或者在多根导体线之间沿同一方向配置绝缘纤维、在相反方向上配置绝缘纤维而编织成的结构，传输损耗减少，因此是特别优选的。

可以使用预先用绝缘纤维(以下称为绝缘纤维II)包覆导体线的材料。此时使用的绝缘纤维可以是氟纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、萨纶纤维、玻璃纤维以及聚氨酯纤维等公知的绝缘纤维。通过在导体线上卷绕和/或编织绝缘纤维II，可以将导体线包覆。通过增大用该绝缘纤维包覆的厚度，可以显著增大在弹性圆筒体上卷绕时的卷绕直径。

预先用绝缘纤维包覆而成的导体线在加工时细线表层的绝缘性树脂层不容易被破坏，因此是优选的。

需要在拉伸弹性圆筒体的状态下将一根或多根导体线卷绕或者编织。为了便于表现伸缩性，优选将弹性圆筒体拉伸30％以上，更优选为50％以上，尤其优选为100％以上。

在将导体线卷绕或编织到弹性圆筒体上之后设置包覆部之前，根据需要，可以设置基于弹性体的一体化层。该一体化层由于以防止导体线与弹性圆筒体的偏离为主要目的，因此只要能够实现其目的，不必要是连续的层。

在弹性圆筒体上卷绕或编织导体线之后，将所得结构物浸渍在弹性体的液状物中，或者至少在卷绕或编织的导体线上施加弹性体的液状物，此后根据需要进行脱液，然后通过加热促进反应或者干燥，或者通过冷却进行固化，可以形成该一体化层。

为了形成柔软性优异的薄一体化层，理想的是，弹性体的液状物的粘度为2000泊以下。在2000泊以上时，难以形成薄的膜，另外，弹性体的液状物难以渗透到导体线与弹性圆筒体之间的间隙中。

为了形成薄的膜，作为弹性体的液状物，可以使用2液混合反应型的聚氨酯系弹性体、在溶剂中溶解的聚氨酯系弹性体、胶乳状的天然橡胶系弹性体以及胶乳状的合成橡胶系弹性体。

通过设置基于弹性体的一体化层，可以防止导体线与弹性圆筒体由于伸缩而产生偏离，可以提高在实用中的耐久性。

在弹性圆筒体上卷绕或编织导体线之后，就这样，或者与上述弹性圆筒体一体化之后，形成包覆部。

要求包覆部在不损害伸缩性的情况下保护内部的导体线。因此，理想的是，通过绝缘纤维(以下称为绝缘纤维III)的编织和/或伸长率50％以上的绝缘树脂的弹性管状物来形成。

作为绝缘纤维III，可以使用复丝或者细纱。单丝由于包覆性差而不优选。

绝缘纤维III根据伸缩电线的用途、预定的使用条件可以从公知的绝缘性纤维中任意选择。绝缘纤维III可以是原样的生丝，但从美观性、防止劣化的观点考虑，可以使用原液染色纱、原纱染色纱。通过后加工，可以寻求提高柔软性和摩擦性。此外，通过进行阻燃加工、憎水加工、憎油加工、防污加工、抗菌加工、抑菌加工、除臭加工等公知的纤维加工，可以提高实用时的处理性。

作为兼有耐热性和耐磨耗性的绝缘纤维III，可以列举芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维和氟纤维。从耐火性的观点考虑，可以列举玻璃纤维、耐燃性丙烯腈系纤维、氟纤维和萨纶纤维。从耐磨耗性、强度的观点考虑，添加高强度聚乙烯纤维和聚酮纤维。从成本和耐热性的观点考虑，有聚酯纤维、尼龙纤维和丙烯腈系纤维。为上述纤维赋予阻燃性的阻燃聚酯纤维、阻燃尼龙纤维和阻燃丙烯腈系纤维(改性聚丙烯腈纤维，modacrylicfiber)等是适宜的。对于摩擦热导致的局部劣化，优选使用非熔融纤维。作为其实例，可以列举芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、棉、人造丝、铜氨纤维、羊毛、丝和丙烯腈系纤维。在重视强度的情况下，可以列举高强度聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维和聚苯硫醚纤维。在重视摩擦性的情况下，可以列举氟纤维、尼龙纤维和聚酯纤维。

在重视美观性的情况下，可以使用显色良好的丙烯腈系纤维。

此外，在重视与人接触产生的触感时，可以使用铜氨纤维、醋酯纤维、棉和人造丝等纤维素系纤维、丝或者纤度细的合成纤维。

在最外层用绝缘纤维III包覆，从保护内部的目的考虑，理想的是进行编织加工。最终形状可以是圆绳状也可以是窄幅带状。

可以将多根卷绕和/或编织了导体线的弹性圆筒体汇集，在周围用绝缘纤维III包覆，也可以将多根预先用绝缘纤维III包覆的弹性圆筒体汇集，进一步在其周围用绝缘纤维III包覆。同时卷绕多根导体线并在其周围用绝缘纤维III包覆，可以实现最大紧凑化。

包覆部可以通过绝缘树脂的弹性管状物形成。

绝缘树脂可以从各种各样的弹性的绝缘树脂中任意选择，可以在考虑伸缩电线的用途以及与同时使用的其它绝缘纤维I和II的兼容性的同时进行选择。

应该考虑的性能可以列举耐磨耗性、耐热性和耐化学品性等，作为这些性能优异的材料，可以列举合成橡胶系弹性体，优选氟系橡胶、硅酮系橡胶、乙烯和丙烯系橡胶、氯丁二烯系橡胶和丁基系橡胶。

在想要提高液体包覆性的情况下，可以适宜地使用绝缘树脂的弹性管状物。

由绝缘体形成的外部包覆层还可以将用绝缘纤维III编织而成的编织物与弹性管状物组合。在很多情况下期望用小的力就使伸缩电线伸缩，但在仅仅用弹性管状物包覆的情况下，管的厚度有变厚的倾向，使其伸缩的力容易变大。在这种情况下，通过将厚度薄的管与基于绝缘纤维III的编织组合，可以兼有包覆性和伸缩性。

这样获得的伸缩电线的电阻在松弛状态下优选为10Ω/m以下。在10Ω/m以上的情况下，即使可以通过微弱电流，也不适于通过驱动电流。进一步优选为1Ω/m以下。

另外，理想的是，本发明的伸缩电线的30％拉伸负荷为5000cN以下，更优选为1000cN以下。在实用中寻求的是拉伸不需要大的负荷(力)伸缩电线，如果30％拉伸负荷超过5000cN时，在实用上造成障碍。

可以制作编入多根伸缩电线、形成窄幅弹性带状的材料。

为了形成窄幅弹性带状，优选使用2～100根预先绝缘包覆的伸缩电线。通常使用3～5根，但许多马达、传感器有时从电源到末端想要用一根带配线，可以将许多伸缩电线制成带状。虽然使用100根以上的伸缩电线可以形成一根带，但即使在一部分的配线异常时，也需要替换将100根汇集而形成的带，因此是不优选的。从处理性来看，带的宽度理想地为20cm以下，优选为10cm以下。

实施例

以下根据实施例和比较例来说明本发明，然而，本发明不仅仅局限于这些实施例。

本发明中所使用的评价方法如下所述。

(1)弹性长纤维的换算直径Ld和导体线换算直径Lm的计算方法

换算直径是指将该纤维或者导体线视为一根圆柱时的直径。

另外，本发明中的处理直径和厚度为完全消除张力的状态下的数值。

弹性长纤维的换算直径Ld(mm)：

$\mathrm{Ld}=2\×10(\mathrm{mm}/\mathrm{cm})\×\sqrt{\mathrm{}}(D/(d\×\mathrm{\π}\×1000000\left(\mathrm{cm}\right)))$

$=2\×\left(\sqrt{\mathrm{}}(D/d\×\mathrm{\π})\right)/100$

D：弹性长纤维的纤度(dtex)

d：弹性长纤维的比重(g/cm³)

另外，螺旋弹簧的外径Ld通过游标卡尺来测定。

导体线的换算直径Lm(mm)：

$\mathrm{Lm}=2\×\sqrt{\mathrm{}}((\mathrm{\π}\×(\mathrm{Lt}/2)\×(\mathrm{Lt}/2)\×n)/\mathrm{\π})=\mathrm{Lt}\×\sqrt{\mathrm{}}n$

Lt：构成导体线的细线的直径

n：构成导体线的细线的集合根数

(2)中间层的厚度Lc的计算方法

用游标卡尺测定5个部位的弹性圆筒体(弹性体+中间层)的外径，其平均值作为La。中间层的厚度Lc通过下述式求出。

Lc＝(La-Ld)/2

(3)加工性

在卷绕导体线时，用片冈包覆机在3m/min的输送速度下按规定条件卷绕，根据以下基准判断10分钟的加工性。

○：能够无异常地连续运行10分钟。

△：在10分钟期间纬缩(ballooning)变得不稳定和变动。

×：不能连续运行10分钟。

(4)线圈形态性

卷绕后的线圈形态用放大镜扩大10倍，观察100个线圈，根据100个线圈中所含有的与其它线圈相比大小和形态不同的线圈的个数，按照下述标准进行判断：

×：10个以上

△：3个～9个

○：2个以下。

(5)30％和50％拉伸负荷

将试样在标准状态(温度20℃，相对湿度65％)静置2小时以上，然后在标准状态下使用Tensilon万能试验机((株)エ一アンドデイ制造)，以500mm/min的拉伸速度对长度100mm的试样进行拉伸，求出30％和50％拉伸时的负荷。

(6)50％拉伸应力

将试样在标准状态(温度20℃，相对湿度65％)静置2小时以上，然后在标准状态下使用Tensilon测定器，以500mm/min的拉伸速度对长度100mm的试样进行拉伸，求出50％拉伸时的负荷(XcN)，除以该试样的弹性圆筒体的截面积(Ymm²)，求出50％拉伸应力(X/Y＝ZcN/mm²)。

(7)50％拉伸回复性

使用Tensilon测定机，以500mm/min的拉伸速度对长度100mm的试样进行拉伸，在50％拉伸后恢复，求出应力为零时的距离(Amm)，通过下式求出回复率。

回复率(％)＝((100-A)/100)×100

根据以下基准判断回复性。

○：回复率80％以上

△：回复率50％以上

×：回复率低于50％

(8)电阻

在松弛状态下，切取长度1m的试样，通过mΩHiTESTER3540(日置电机(株))测定其两端。

(9)发热电流

在室温下，让规定电流通过松弛状态下的长度1m的试样的两端，用辐射温度计(日置电机3445)对伸缩电线的外包装进行30分钟温度测量，按照下述基准通过上升温度ΔT进行区分，变成△的电流作为发热电流。

○：ΔT≤5℃

△：5℃＜ΔT≤20℃

×：ΔT＞20℃

(10)反复拉伸性

使用デマツチヤ一试验机((株)大荣科学精机制作所制造)，如图6所示，将夹盘部(21)和夹盘部(22)设定为试样(20)的长度20cm，在其中间配置直径1.27cm的不锈钢棒(23)。将夹盘部(22)的可动位置设定为试样拉伸时的26cm，在室温下，按照初期拉伸11％和拉伸时拉伸40％以60次/分钟反复进行规定次数的伸缩，然后测定试验前后的电阻(40％拉伸时)并进行判断。

○：在反复拉伸10万次后，电阻值无变化

△：在反复拉伸1万次后，电阻值无变化，在反复拉伸10万次后，电阻值变大

×：在反复拉伸1万次后，电阻值变大

(11)耐热性

对试样在松弛状态下施加100mm的印记，将印记距离拉长25mm，作为25％拉伸状态固定在金属框上，在该拉伸状态下，在设定于120℃的干燥机中热处理16小时。热处理后，在室温下自然冷却15分钟，然后从金属框中取出。将该试样在室温下松弛15分钟，测定印记间的距离。

使用下式由热处理试验后的长度求出回复率，根据以下基准由回复率进行劣化的判定。

回复率T(％)＝100×(25-(热处理后的长度-100)/25)

○：T≥80

△：80＞T≥50

×：T＜50

(12)水中绝缘性

准备在松弛状态下有效试样长度2m的试样，将中间的1m浸渍于装在10升容器(SUSジヨツキ)的10升1％NaCl水溶液(25℃±2℃)中，两端径直从水面上伸出并固定。浸渍20分钟后，将试验机(KAISEI SK-6500)的一个测定端子浸渍在水中，另一个测定端子连接于试样的一端，测量电阻(R)。此时，试验机的两端在盐水中浸渍时的电阻为60～70KΩ/5cm。

根据以下基准判断。

○：R＞20MΩ

△：20MΩ≥R≥10MΩ

×：R＜10MΩ

另外，试样在用夹盘部21和22夹持试样中央部的20cm进行规定次数的如上述(10)中所述的反复伸缩之后供给上述试验。

(13)短路性

准备1m的松弛状态下的具有多根导体线的伸缩电线，在用夹盘部21和22夹持伸缩电线的中央部20cm进行规定次数的如上述(10)中所述的反复伸缩，然后将其中一根导体线和另外一根导体线的端部连接于试验机(KAISEI SK-6500)的两端，将伸缩电线伸缩50％，测定电阻。按照下述基准通过其值来判断：

○：R＞20MΩ

△：20MΩ≥R≥10MΩ

×：R＜10MΩ

(14)综合判定

○：30％伸缩负荷为1000cN以下，电阻为1Ω/m以下

◎：除了上述以外，还具有特别优异的性能

×：加工性变差，不能获得伸缩电线，

导电线的线圈形态变差，

电阻为10Ω/m以上，或者

30％伸缩负荷为5000cN以上

△：除了上述情况以外。

[实施例1～4]

以3740dt(288f)的聚氨酯弹性长纤维(ASAHI KASEIFIBERS CORPORATION制造，商品名ROICA)为芯，在4.2倍拉伸倍率下，按照500T/M的初捻和332T/M的终捻，卷绕220dt(72f)的仿毛耐纶(黑染色纱)(Toray Industries，Inc.制造)，获得双层包覆纱。以所得双层包覆纱为芯，在3.2倍的拉伸下，通过8个锭子和16个锭子的编带机((株)国分公司制造)，使用将2根上述仿毛耐纶并丝而获得的绳带用纱线进行编织加工，获得具有伸缩性中间层的弹性圆筒体。

以所得弹性圆筒体为芯，使用片冈包覆机，在2.6倍的拉伸下，以3m/min的输送速度在Z方向上卷绕规定的铜细线集合线(导体线)，获得伸缩电线中间体。

接着，以所得伸缩电线中间体为芯，在1.8倍拉伸下，使用将2根上述仿毛耐纶并丝所获得的绳带用纱线，通过16个锭子的编带机进行编织加工，获得本发明的伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果在表1中示出。

另外，后述实施例也包含在内，所使用的聚氨酯弹性长纤维的断裂伸长率均为750％。另外，后述实施例也包含在内，铜细线的比电阻均为0.2×10^-5Ω×cm。

[比较例1]

以3740dt(288f)的聚氨酯弹性长纤维(ASAHI KASEIFIBERS CORPORATION制造，商品名ROICA)为芯，不设置中间层，与实施例3同样地卷绕铜细线集合线(导体线)。然而，卷绕的纬缩是不稳定的，不能连续运行。结果在表1中一起示出。

[实施例5和比较例2]

以40支的圆形橡胶纱(3224dt，Ld＝0.67mm)为芯，在4倍的拉伸下，用8个锭子的编带机编织加工167dt(48f)的仿毛聚酯丝(黑染色纱)，形成中间层，获得具有伸缩性中间层的弹性圆筒体。

以所得弹性圆筒体为芯，与实施例3同样地卷绕铜细线集合线(导体线)，获得伸缩电线中间体。

接着，以所得伸缩电线中间体为芯，在1.8倍拉伸下，使用将2根330dt(72f)的仿毛聚酯丝(黑染色纱)并丝所获得的绳带用纱线，通过8个锭子的编带机进行编织加工，获得本发明的伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果一起在表1中示出。

另外，为了比较，制作除了不形成中间层以外与上述相同的伸缩电线。然而，在卷绕铜细线集合线(导体线)时，纬缩变得不稳定，不能连续运行。该结果一起在表1中示出。

另外，所使用的圆形橡胶纱的断裂伸长率为800％。

[实施例6]

使用盘绳机SH-7(オリイメツク(株))对规定的拉丝进行盘绕，进行270℃×20分钟的热处理以回火，冷却，获得规定的螺旋弹簧。以该螺旋弹簧为芯，在2.4倍拉伸下，用编带机编织加工440dt(50f)的氟纤维(TOYOPOLYMER CO.，LTD.制造)，获得伸缩性的弹性圆筒体。

以所得弹性圆筒体为芯，使用片冈包覆机，在2.2倍拉伸和3m/min的输送速度下，在Z方向上卷绕规定的铜细线集合线(导体线)，获得伸缩电线中间体。

接着，以所得伸缩电线中间体为芯，在2倍的拉伸下，使用将2根330dt(72f)的仿毛聚酯丝并丝所获得的绳带用纱线，通过16个锭子的编带机进行编织加工，获得本发明的伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果在表1中示出。

另外，研究螺旋弹簧在150％拉伸后的回复性，结果，也包含后述实施例，均完全回复，伸长率为150％以上。

在表1中，由于比较例1和2的Ld/Lm为2.1和2.2(＜3)，因此如公知文献所述，可以看出加工性变差，线圈形态也变差，不能获得伸缩性的电线。虽然使用相同的弹性长纤维，但可以看出，通过在弹性长纤维周围形成中间层，制成弹性圆筒体，能获得稳定的加工性，并且可以获得伸缩性良好的伸缩电线。这表明，可以获得在现有技术中不能实现的、在小应力下可伸缩并且可通过大的电流的伸缩电线。

[实施例7～9和比较例3～4]

除了改变铜细线集合线(导体线)以外，与实施例4同样地制作伸缩电线。另外，比较例4不能稳定地卷绕导体线。所得伸缩电线的构成与制造条件以及各种评价结果与实施例4的结果一起在表2中示出。

[实施例10和11]

除了改变弹性长纤维、铜细线集合线(导体线)和包覆部中使用的绝缘纤维以外，与实施例4同样地制作伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果在表2中示出。

从表2的比较例3来看，虽然可以将导体细线作为单线卷绕，但电阻显著增大，缺乏实用性。通过比较实施例7和比较例4可以看出，由于将导体线形成为细线的集合线，可以在弹性圆筒体上卷绕明显粗的导体线。在实施例11中可以看出，可以用小负荷拉伸，电阻减少并且可通过大的电流。也就是说，可以看出，通过以具有中间层的弹性圆筒体为芯部，并卷绕导体细线的集合线，可以用低应力伸缩，并且可以通过大的电流。

[实施例12和13]

除了改变铜细线集合线(导体线)以外，与实施例6同样地制作伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价的结果在表3中示出。

[实施例14]

除了改变螺旋弹簧、构成中间层的绝缘纤维、铜细线集合线(导体线)及其根数和包覆部中使用的绝缘纤维以外，与实施例6同样地制作伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价的结果一起在表3中示出。

另外，电阻和发热电流值的测定通过将导体线汇集为一根并结线来进行。

从发热电流值可以看出，本发明的伸缩电线可以用低应力伸缩，并且可以通过几安培～几十安培的大电流。

使用实施例12和实施例7中获得的伸缩电线进行耐热性评价的结果在表4中示出。可以看出，实施例12是可以在特别严格的条件下使用的伸缩电线。

[实施例15和16]

除了卷绕多根导体线以外，与实施例4同样地制作伸缩电线。另外，在卷绕多根导体线时，将规定根数预卷绕到一个筒管上之后，用包覆机卷绕。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果与实施例4的结果一起在表5中示出。

[实施例17]

除了卷绕多根导体线以外，与实施例7同样地制作伸缩电线。另外，在卷绕多根导体线时，将规定根数预卷绕到一个筒管上之后，用包覆机卷绕。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果与实施例7的结果一起在表5中示出。从表5可以看出，使用多根导体线，可以获得良好的伸缩电线。

[实施例18]

将与实施例1同样制作的弹性圆筒体拉伸2.2倍，用16个锭子编带机在Z方向上交替地配置和编入4根导体线(2USTC30μ*90根，龙野电线制造)和4根仿毛耐纶(220dt(72f)*3根并丝)，在S方向上编入4根仿毛聚酯丝(155dt(36f))进行编织加工，获得伸缩电线中间体。所得伸缩电线中间体在1.8倍拉伸下用16个锭子编带机与实施例1同样地进行外部包覆，获得具有4根导体线的伸缩电线。

在松弛状态下取1m该伸缩电线，使用网络分析仪(Hewlett-Packard 8703A)研究内部含有的4根导体线的相邻2根的传输损耗。在250Mhz下的传输损耗为-6db，可以看出它可以用于高速传输。同样地测定实施例16中获得的伸缩电线，结果为-12db。

另外，作为短路性评价结果，实施例16中获得的伸缩电线虽然在10万次反复伸缩时短路，但本实施例中获得的伸缩电线即使100万次反复伸长也没有发生短路。

可以看出，这样具有在一个方向上配置多根导体线、在相反方向上配置绝缘纤维的编织结构的伸缩电线是具有优异的传输特性、反复伸缩也难以发生短路的优异电线。

[实施例19]

与实施例15同样地获得伸缩电线中间体。所得伸缩电线中间体浸渍到低硬度聚氨酯凝胶(Urethane Gel)(Unimac Co.，Ltd.制造的ランドソ一バUE04#052601(主剂)和ランドソ一バUE04#052602(固化剂)按100∶35的比例混合的混合物)中，用张力杆(tension bar)脱液，然后进行80℃60分钟的热处理，将弹性圆筒体和导体线进行一体化处理。使用所得一体化处理品，与实施例15同样地进行外部包覆，获得本发明的伸缩电线。所得伸缩电线的构成和制造条件以及各种评价结果与实施例15的结果一起在表6中示出。

可以看出，通过一体化处理，可以降低具有多根导体线的结构的短路的危险性。另外发现还可以提高水中绝缘性。

产业上的可利用性

本发明的伸缩电线最适合于主要以机器人领域为首的具有弯曲伸展等弯曲部的部分的配线。由于使用适当的弹性体，用适当的绝缘纤维形成中间层，具有所需换算直径的导体线，根据需要进行一体化处理，并且用适当的绝缘纤维进行包覆，因此它是最适合于身体安装机器配线、衣服安装机器配线、多关节机器人(从家庭用途到工业用途)配线等要求形体变形追随性的用途的伸缩电线。

另外，本发明的伸缩电线是在高温使用条件下也能使用的伸缩电线。

Claims (10)

1.一种伸缩电线，其特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该弹性体是伸长率100％以上的弹性长纤维或者伸长率50％以上的螺旋弹簧，该中间层的厚度为0.1Ld或者0.1mm中的任何一个更小的值到10mm的范围内，Ld为弹性长纤维的换算直径或者螺旋弹簧的外径，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层，所述伸缩电线30％拉伸负荷为5000cN以下，并且一根导体线的电阻在松弛时为10Ω/m以下。

2.根据权利要求1所述的伸缩电线，其特征在于，所述弹性圆筒体的50％拉伸应力为1～500cN/mm²。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线由比电阻为10^-4Ω×cm以下的导电体形成。

4.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，所述细线的直径Lt为1mm以下。

5.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线含有80％以上的铜或铝。

6.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体线的每根细线具有厚度1mm以下的绝缘性包覆层，或者，作为整个集合线具有厚度2mm以下的绝缘性包覆层。

7.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，导体线具有用于与芯部一体化的一体化层，该一体化层由伸长率50％以上的弹性体形成。

8.根据权利要求1或2所述的伸缩电线，其特征在于，所述导体部由多根导体线形成。

9.一种权利要求1所述的伸缩电线的制造方法，所述伸缩电线特征在于，具有至少由芯部、导体部和包覆部形成的结构，该芯部是由弹性体和包覆该弹性体外周的中间层形成的弹性圆筒体，该导体部包含由细线的集合线形成的导体线，而且该导体线卷绕和/或编织在该弹性圆筒体的外周，该包覆部是由包覆该导体部外周的绝缘体形成的外部包覆层，所述伸缩电线的制造方法包括下述各工序：

1)在拉伸该弹性体的状态下，在该弹性体的外周编织和/或卷绕绝缘纤维来形成该弹性圆筒体的工序，

2)在拉伸所得的该弹性圆筒体的状态下，在该弹性圆筒体的外周卷绕和/或编织该导体线来形成该导体部的工序，以及

3)在拉伸所得的由该弹性圆筒体和该导体部形成的结构体或者进一步进行了一体化处理的该结构体的状态下，在该结构体的外周编织绝缘纤维和/或包覆绝缘树脂而形成该外部包覆层的工序。

10.一种窄幅弹性带状的伸缩电线，其特征在于，在拉伸多根权利要求1～8任一项所述的伸缩电线的状态下，汇集形成一根窄幅弹性带状。

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