扁平電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種扁平電纜，其能夠緩和被U字彎曲時的局部性應(yīng)力集中，提高耐U字彎曲性。在具備并列配置的絕緣電線（11）和抗張力線（12）的扁平電纜（10）中，絕緣電線（11）具備：絞線導(dǎo)體（13）、形成于絞線導(dǎo)體（13）的周圍的絕緣層（14）、以及形成于絕緣層（14）的周圍且熔點低于所述絕緣層（14）的電線側(cè)熔接層（15），抗張力線（12）具備：抗張力纖維（16）、以及形成于抗張力纖維（16）的周圍且熔點低于絕緣層（14）的抗張力線側(cè)熔接層（17），絕緣電線（11）和抗張力線（12）通過電線側(cè)熔接層（15）和抗張力線側(cè)熔接層（17）相互熔接。
【專利說明】扁平電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配線于伴有U字彎曲(滑動)的部分的扁平電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體裝置的制造生產(chǎn)線中，使用用于通過上下移動動作等搬運半導(dǎo)體裝置的搬運用機器人。配線于搬運用機器人的扁平電纜由于搬運用機器人每逢搬運半導(dǎo)體裝置都會承受載荷的同時被U字彎曲，因此要求耐U字彎曲性優(yōu)異。
[0003]如圖5所示，作為現(xiàn)有技術(shù)所涉及的扁平電纜50，已知有如下這樣的扁平電纜:將在耐U字彎曲性優(yōu)異的絞線導(dǎo)體51的周圍形成有絕緣層52的多個絕緣電線53并列配置的同時，使相鄰的絕緣電線53的絕緣層52彼此相互熔接(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-011769號公報
[0007]然而，在現(xiàn)有技術(shù)的扁平電纜50中，通過管擠壓，在絞線導(dǎo)體51的周圍形成絕緣層52，以便能夠在絞線導(dǎo)體51與絕緣層52之間確保空間，當(dāng)扁平電纜50被U字彎曲時，絞線導(dǎo)體51在空間內(nèi)移動，釋放施加到絞線導(dǎo)體51的應(yīng)力，因此絕緣電線53的截面形狀不會形成正圓形，絕緣電線53的外徑無論怎樣也參差不齊。
[0008]如果絕緣電線53的外徑參差不齊，則在使相鄰的絕緣電線53的絕緣層52彼此相互熔接時，因絕緣電線53的外徑的參差不齊引起的應(yīng)力殘存于扁平電纜50，因此當(dāng)扁平電纜50被U字彎曲時產(chǎn)生局部性應(yīng)力集中，成為使扁平電纜50的耐U字彎曲性降低的主要原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種扁平電纜，其能夠緩和被U字彎曲時的局部性應(yīng)力集中，提高耐U字彎曲性。
[0010]為了實現(xiàn)該目的而創(chuàng)造的本發(fā)明是一種扁平電纜，為具備并列配置的絕緣電線和抗張力線的扁平電纜，所述絕緣電線具備:絞線導(dǎo)體、形成于所述絞線導(dǎo)體的周圍的絕緣層、以及形成于所述絕緣層的周圍且熔點低于所述絕緣層的電線側(cè)熔接層，所述抗張力線具備:抗張力纖維、以及形成于所述抗張力纖維的周圍且熔點低于所述絕緣層的抗張力線側(cè)熔接層，所述絕緣電線和所述抗張力線通過所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層相互熔接。
[0011 ] 所述抗張力線可以配置于電纜橫截面的兩端。
[0012]所述抗張力線可以配置成以電纜橫截面的中心為界對稱。
[0013]所述絕緣層可以由氟樹脂構(gòu)成，所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層可以由聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。
[0014]所述抗張力纖維可以以10%以下的伸長率捻合，截面形狀可以為大致正圓形。
[0015]所述抗張力纖維可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成。
[0016]此外，本發(fā)明是一種扁平電纜的制造方法，具備如下工序:通過管擠壓，在絞線導(dǎo)體的周圍形成絕緣層的工序；在所述絕緣層的周圍，形成熔點低于所述絕緣層的電線側(cè)熔接層，制作絕緣電線的工序；通過實心擠壓，在抗張力纖維的周圍，形成熔點低于所述絕緣層的抗張力線側(cè)熔接層，制作抗張力線的工序；以及將所述絕緣電線和所述抗張力線并列配置的同時，在所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層的熔點以上且小于所述絕緣層的熔點的溫度下進(jìn)行加熱，通過所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層相互熔接的工序。
[0017]所述絕緣層可以由氟樹脂構(gòu)成，所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層可以由聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。
[0018]所述抗張力纖維可以以10%以下的伸長率捻合，截面形狀可以為大致圓形。
[0019]所述抗張力纖維可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種扁平電纜，其能夠緩和被U字彎曲時的局部性應(yīng)力集中，提高耐U字彎曲性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表不本發(fā)明涉及的扁平電纜的截面不意圖。
[0022]圖2是表示本發(fā)明的變形例涉及的扁平電纜的截面示意圖。
[0023]圖3 (a)至(C)是表示本發(fā)明的變形例涉及的扁平電纜的截面示意圖。
[0024]圖4 (a)和(b)是對U字彎曲試驗進(jìn)行說明的圖。
[0025]圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)所涉及的扁平電纜的截面示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明
[0027]10扁平電纜
[0028]11絕緣電線
[0029]12抗張力線
[0030]13絞線導(dǎo)體
[0031]14絕緣層
[0032]15電線側(cè)熔接層
[0033]16抗張力纖維
[0034]17抗張力線側(cè)熔接層

【具體實施方式】
[0035]以下，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0036]如圖1所示，本實施方式涉及的扁平電纜10的特征在于，具備并列配置的絕緣電線11和抗張力線12，絕緣電線11具備:絞線導(dǎo)體13、形成于絞線導(dǎo)體13的周圍的絕緣層
14、以及形成于絕緣層14的周圍且熔點低于絕緣層14的電線側(cè)熔接層15，抗張力線12具備:抗張力纖維16、以及形成于抗張力纖維16的周圍且熔點低于絕緣層14的抗張力線側(cè)熔接層17，絕緣電線11和抗張力線12通過電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17相互熔接。
[0037]絞線導(dǎo)體13例如將伸長率為10%以上、拉伸強度為190MPa以上的軟銅線、或者伸長率為5%以上、拉伸強度為300MPa以上的軟質(zhì)銅合金線捻合而成。由此，絕緣電線11的耐彎曲性變得良好。
[0038]絕緣層14優(yōu)選由機械特性優(yōu)異的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、或四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)等氟樹脂構(gòu)成。這是因為，對于配線于搬運用機器人的扁平電纜10，要求即使在被反復(fù)U字彎曲時，絕緣層也難以劣化。
[0039]此外，絕緣層14優(yōu)選在絞線導(dǎo)體13的周圍以管狀形成。由此，可以在絞線導(dǎo)體13與絕緣層14之間確保空間，當(dāng)扁平電纜10被U字彎曲時，絞線導(dǎo)體13在空間內(nèi)移動，可以釋放施加到絞線導(dǎo)體13的應(yīng)力。
[0040]電線側(cè)熔接層15優(yōu)選由與氟樹脂相比熔點更低的聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。這是因為，為了避免在使電線側(cè)熔接層15熔接時連絕緣層14也熔化而產(chǎn)生電短路、絕緣不良這樣的問題，需要使電線側(cè)熔接層15的熔點低于絕緣層14的熔點。此外，由于聚氯乙烯樹脂等與氟樹脂相比更柔軟，因此通過用聚氯乙烯樹脂等形成電線側(cè)熔接層15，可以在末端部，將已熔接的電線側(cè)熔接層15與抗張力線側(cè)熔接層17撕開而分離，切斷抗張力線12的不需要的部分，僅拉出絕緣電線11，可以提高末端連接操作性。
[0041]優(yōu)選抗張力纖維16以10%以下的伸長率捻合，由其截面形狀為大致圓形的纖維、例如聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成。由于伸長率小，為10%以下，因此，可以容易地使施加到扁平電纜10的應(yīng)力施加到抗張力線12，減輕絕緣電線11的應(yīng)力負(fù)荷。此外，由于被捻合，因此后述的抗張力線側(cè)熔接層17容易進(jìn)入捻縫，可以借助于抗張力線側(cè)熔接層17堅固地保持抗張力纖維16。進(jìn)而，由于截面形狀為大致圓形，因此通過在抗張力纖維16的周圍形成抗張力線側(cè)熔接層17，可以制作外徑均一且?guī)缀鯚o參差不齊的抗張力線12。由此，可以均勻地分散施加到抗張力線12的應(yīng)力。
[0042]抗張力線側(cè)熔接層17優(yōu)選由與電線側(cè)熔接層15同種材料、即與氟樹脂相比熔點低的聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。這是因為，通過用同種材料形成電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17，可以容易地熔接電線側(cè)熔接層15與抗張力線側(cè)熔接層17。
[0043]此外，抗張力線側(cè)熔接層17優(yōu)選通過擠壓形成于抗張力纖維16的周圍。由此，可以借助于抗張力線側(cè)熔接層17保持抗張力纖維16，因而可以將抗張力線12的伸長率抑制得較低。因此，與具有形成為管狀的絕緣層14的絕緣電線11相比，具有通過擠出而形成的抗張力線側(cè)熔接層17的抗張力線12由于其伸長率與絕緣電線11同等或同等以下，因此可以容易地將施加到扁平電纜10的應(yīng)力施加到抗張力線12，減輕絕緣電線11的負(fù)荷。
[0044]該抗張力線12優(yōu)選配置于電纜橫截面的兩端。這是因為，當(dāng)扁平電纜10在插入于滑車的槽的狀態(tài)下承受載荷而被U字彎曲時，扁平電纜10的兩端與滑車的槽側(cè)面摩擦，扁平電纜10的兩端容易磨損。此外，如此通過在容易產(chǎn)生磨損或損傷、應(yīng)力容易集中的兩端配置抗張力線12，可以延長彎曲壽命。
[0045]進(jìn)而，抗張力線12優(yōu)選配置成以電纜橫截面的中心為界使扁平電纜10對稱的結(jié)構(gòu)。這是因為，由此可以均勻地分散施加到扁平電纜10的應(yīng)力。
[0046]接下來，對扁平電纜10的制造方法進(jìn)行說明。
[0047]本實施方式涉及的扁平電纜10的制造方法的特征在于，具備如下工序:通過管擠壓，在絞線導(dǎo)體13的周圍形成絕緣層14的工序；在絕緣層14的周圍，形成熔點低于絕緣層14的電線側(cè)熔接層15，制作絕緣電線11的工序；通過實心擠壓，在抗張力纖維16的周圍，形成熔點低于絕緣層14的抗張力線側(cè)熔接層17，制作抗張力線12的工序；以及將絕緣電線11和抗張力線12并列配置的同時，在電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17的熔點以上且小于絕緣層14的熔點的溫度下進(jìn)行加熱，通過電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17相互熔接的工序。
[0048]在通過管擠壓，在絞線導(dǎo)體13的周圍形成絕緣層14的工序中，采用管擠壓，以便能夠在絞線導(dǎo)體13與絕緣層14之間確?？臻g，當(dāng)扁平電纜10被U字彎曲時，絞線導(dǎo)體13在空間內(nèi)移動，釋放施加到絞線導(dǎo)體13的應(yīng)力。
[0049]對于在絕緣層14的周圍、形成熔點低于絕緣層14的電線側(cè)熔接層15來制作絕緣電線11的工序中，無需特別限定擠壓方式，因此可以采用管擠壓或?qū)嵭臄D壓，但是為了盡可能使絕緣電線11的外徑接近均一，優(yōu)選采用實心擠壓。
[0050]在通過實心擠壓、在抗張力纖維16的周圍形成熔點低于絕緣層14的抗張力線側(cè)熔接層17來制作抗張力線12的工序中，從使扁平電纜10被U字彎曲時施加的應(yīng)力容易地施加到抗張力纖維16而減輕絕緣電線11的應(yīng)力負(fù)荷、并且使抗張力線12的外徑均一而消除參差不齊的觀點考慮，采用實心擠壓。
[0051]通過到上述為止的工序，可以得到對外徑殘留一定程度的不均一性的絕緣電線11和外徑均一且無參差不齊的抗張力線12。
[0052]此外，在將絕緣電線11和抗張力線12并列配置的同時、在電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17的熔點以上且小于絕緣層14的熔點的溫度下進(jìn)行加熱、通過電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17相互熔接的工序中，在電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17的熔點以上且小于絕緣層14的熔點的溫度下進(jìn)行加熱，僅使電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17熔化。由此，絕緣層14不熔化，因而保持絕緣層14和電線側(cè)熔接層15的獨立性。
[0053]根據(jù)以上說明的扁平電纜10，由于在兩端和絕緣電線11之間，配置有與疲勞斷裂無緣、且外徑均一、無彎曲、柔軟性優(yōu)異的抗張力線12，因此能夠通過抗張力線12吸收因絕緣電線11的外徑的參差不齊引起的、當(dāng)扁平電纜10被U字彎曲時產(chǎn)生的局部性應(yīng)力集中，可以有效防止U字彎曲所致的絞線導(dǎo)體13的斷線。
[0054]此外，由于在將絕緣電線11與抗張力線12熔接時，抗張力線12吸收絕緣電線11的外徑的參差不齊、彎曲，因此扁平電纜10的外觀形狀穩(wěn)定變得平滑，熔接的部分的形狀也易于穩(wěn)定。
[0055]進(jìn)而，由于抗張力線12分擔(dān)承受當(dāng)扁平電纜10被U字彎曲時施加到絕緣電線11的載荷，因此能夠緩和施加到絕緣電線11的載荷，可以提高疲勞破裂壽命。
[0056]此外，由于絕緣電線11與抗張力線12通過熔點低于絕緣層14的電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17相互熔接，因此絕緣層14與電線側(cè)熔接層15未熔接而形成獨立的雙層結(jié)構(gòu)，即使已熔接的電線側(cè)熔接層15和抗張力線側(cè)熔接層17被撕開，裂縫也不會進(jìn)展到絕緣層14。因此，扁平電纜10可以在末端加工時絕緣層14不會撕開的情況下拉出絕緣電線11，末端加工操作性優(yōu)異。
[0057]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種扁平電纜，其能夠緩和被U字彎曲時的局部性應(yīng)力集中，提高耐U字彎曲性。
[0058]需要說明的是，本發(fā)明并不限定于前述的實施方式，可以進(jìn)行各種變形。例如，在前述的實施方式中，雖然將絕緣電線11和抗張力線12每I根交替地配置，但是如圖2所示，也可以將絕緣電線11每2根相鄰地配置，在與其兩端之間配置抗張力線12。
[0059]由此，抗張力線12能夠均勻地分擔(dān)承受當(dāng)扁平電纜10被U字彎曲時施加到的載荷，能夠保護絕緣電線11不受兩端的磨損、應(yīng)力集中，并且通過減少抗張力線12的根數(shù)，可以抑制扁平電纜10的寬度過于增大。
[0060]特別是，在絕緣電線11的根數(shù)多的情況下，抗張力線12每一根分擔(dān)的應(yīng)力變小，因此即使以絕緣電線11形成每多根的配置的方式拉開抗張力線12的間隔，對耐U字彎曲性的影響也非常小，反而減小扁平電纜10的寬度，能夠使配線空間窄小的獲益更大。
[0061]此外，如圖3 (a)至(C)所示，在絕緣電線11為多根的情況下，配置的絕緣電線11的根數(shù)即使不相同，只要形成以電纜橫截面的中心為界對稱的配置即可。由此，載荷會均等地施加到扁平電纜10的左右，因而在扁平電纜10的使用中，不會發(fā)生捻合、或者一端磨損、應(yīng)力集中。
[0062]實施例
[0063]接下來，說明本發(fā)明的實施例。
[0064]作為實施例1準(zhǔn)備圖1所示的扁平電纜10，作為比較例I準(zhǔn)備圖5所示的扁平電纜50。
[0065]具體地說,使用將外徑為0.08mm的線材搶合的23AWG (美國線規(guī)(American WireGauge))的絞線導(dǎo)體13、31，制作了 4芯扁平電纜10、30。在扁平電纜10中，除了 4芯絕緣電線11之外，還與絕緣電線11交替地配置5芯抗張力線12，使得高度為2mm、寬度為17.2mm,在扁平電纜50中，僅將4芯絕緣電線53并列配置，使得高度為2mm、寬度為7.8mm。
[0066]對于這些扁平電纜10、30，如圖4 (a)所示，以電纜長度為1.0m的方式進(jìn)行切斷，使用導(dǎo)體41串聯(lián)地連接絕緣電線11、53，并且在將兩端的端子A、B連接于斷線檢測器后，如圖4 (b)所示，在扁平電纜10、30的一端安裝2kg的秤砣42，并且將另一端安裝于半徑為40mm的心軸(mandrel)43，使心軸43以規(guī)定的周期旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，實施了使扁平電纜10、30反復(fù)U字彎曲的U字彎曲試驗。在該U字彎曲試驗中，在用斷線檢測器測定的導(dǎo)體電阻值上升20%時，判斷為斷線。
[0067]其結(jié)果是，在扁平電纜10中，即使反復(fù)進(jìn)行U字彎曲1000萬次以上，也沒有產(chǎn)生斷線，但是在扁平電纜50中，在120萬次左右時產(chǎn)生斷線。
[0068]由以上的結(jié)果證實，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種扁平電纜10，其能夠緩和被U字彎曲時的局部性應(yīng)力集中，提高耐U字彎曲性。
【權(quán)利要求】
1.一種扁平電纜，為具備并列配置的絕緣電線和抗張力線的扁平電纜，其特征在于， 所述絕緣電線具備:絞線導(dǎo)體、形成于所述絞線導(dǎo)體的周圍的絕緣層、以及形成于所述絕緣層的周圍且熔點低于所述絕緣層的電線側(cè)熔接層， 所述抗張力線具備:抗張力纖維、以及形成于所述抗張力纖維的周圍且熔點低于所述絕緣層的抗張力線側(cè)熔接層， 所述絕緣電線和所述抗張力線通過所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層相互熔接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁平電纜，其中，所述抗張力線配置于電纜橫截面的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扁平電纜，其中，所述抗張力線配置成以電纜橫截面的中心為界對稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的扁平電纜，其中，所述絕緣層由氟樹脂構(gòu)成，所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層由聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的扁平電纜，其中，所述抗張力纖維以10%以下的伸長率捻合，截面形狀為大致正圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的扁平電纜，其中，所述抗張力纖維由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成。
7.一種扁平電纜的制造方法，其特征在于，具備如下工序: 通過管擠壓，在絞線導(dǎo)體的周圍形成絕緣層的工序； 在所述絕緣層的周圍，形成熔點低于所述絕緣層的電線側(cè)熔接層，制作絕緣電線的工序; 通過實心擠壓，在抗張力纖維的周圍，形成熔點低于所述絕緣層的抗張力線側(cè)熔接層，制作抗張力線的工序；以及 將所述絕緣電線和所述抗張力線并列配置的同時，在所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層的熔點以上且小于所述絕緣層的熔點的溫度下進(jìn)行加熱，通過所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層相互熔接的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的扁平電纜的制造方法，其中，所述絕緣層由氟樹脂構(gòu)成，所述電線側(cè)熔接層和所述抗張力線側(cè)熔接層由聚氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、或聚氨酯樹脂構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的扁平電纜的制造方法，其中，所述抗張力纖維以10%以下的伸長率捻合，截面形狀為大致正圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的扁平電纜的制造方法，其特征在于，所述抗張力纖維由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成。
【文檔編號】H01B7/18GK104078141SQ201410119832
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】黃得天, 小林正則 申請人:日立金屬株式會社