CN104170028A - 同轴电线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了能够在简化制造装置的同时形成均匀稳定的绝缘层的同轴电线和制造同轴电线的方法。同轴电线(1)设置有：内导体(2)；内绝缘层(3)，该内绝缘层(3)覆盖内导体的周围；外导体(4)，该外导体(4)覆盖内绝缘层(3)的周围；以及外绝缘层(5)，该外绝缘层(5)覆盖外导体(4)的周围，其中，内绝缘层(3)由具有细长筒状并且展示出绝缘性的第一绝缘管材料(3A)构成，外绝缘层(5)由具有细长筒状并且展示出绝缘性的第二绝缘管材料(5A)构成，并且外导体(4)由具有细长筒状并且展示出绝缘性的导电管材料(4A)构成。通过将内导体(2)插入到第一绝缘管材料(3A)内、将第一绝缘管材料(3A)插入到导电管材料(4A)内、并且将导电管材料(4A)插入第二绝缘管材料(5A)内来制造同轴电线(1)。

Description

同轴电线及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种同轴电线以及制造该同轴电线的方法，特别地，涉及至少具有内导体、覆盖内导体的周围的内绝缘体、覆盖内绝缘体的周围的外导体以及覆盖外导体的周围的外绝缘体的同轴电线以及制造该同轴电线的方法。

背景技术

传统地，各种电子装置安装在车辆等上，并且线束(电线)布置在电子装置中，用于传输电力、控制信号等。此外，近年来，利用通过蓄电池的电力驱动的电机的驱动力行驶的诸如混合动力车辆或者电动车辆这样的车辆变得常见。在这种蓄电池驱动的车辆中，利用逆变器将从蓄电池输出的直流电流转换为特定频率的交流电流，并且利用该交流电流驱动电机。作为以这种方式使蓄电池与逆变器连接来传输直流电流的电力线，使用对应于正负两个电极的二芯电线(例如，请参见专利文献1)。

在专利文献1中描述的电线(电缆)包括：两个绝缘芯线，该两个绝缘芯线通过由绝缘体覆盖的诸如单线或者绞合线的导体制成；内含物，围该内含物设置在这些绝缘芯线的周围；抑制缠绕带，该抑制缠绕带缠绕在这两个绝缘芯线和内含物的周围；以及护套，该护套覆盖抑制缠绕带的外周。通过适当选择内含物的成分，该电线能够是轻量化的和环境友好的。然而，在垂直于电线的延伸方向的两个方向之中，像该电线一样的两个绝缘芯线平行布置的电线在弯曲轴是两个绝缘芯线的布置方向的方向上容易弯曲，但是在弯曲轴垂直于布置方向的方向上难以弯曲。因此，因为电线的挠曲性(非挠曲性)是方向性(各向异性)的，所以当将电线布置在车辆等中时，产生了不便，使得制约了布线路径，并且布线距离(电线长)因为电线不能自由弯曲而变长。此外，护套的直径是绝缘芯线的直径的两倍以上，并且在护套中产生无用空间。因此，护套的直径变得更大，并且布线需要大空间。

相比之下，作为电线，使用了通过同轴并且顺序地层叠中心导体、覆盖中心导体的外周的绝缘体、覆盖绝缘体的外周的外导体以及覆盖外导体的外周的外覆层制成的电线(同轴线)。因为同轴线是各向同性的，所以能够提高布线灵活性，并且能够通过缩小电线的外径而减小布线空间。作为制造同轴线的方法，提出了一种方法，该方法包括下面的步骤：由股线制造中心导体；通过挤压熔融树脂在中心导体的周围形成绝缘体；在该绝缘体的周围设置由诸如绞合线、螺旋股线或者金属带构成的外导体；以及通过挤压熔融树脂在该外导体的周围形成外覆层(例如，请参见专利文献2)。

引用列表

专利文献

专利文献1

JP，A，2007-42521

专利文献2

JP，A，2010-257777

发明内容

技术问题

然而，在专利文献2中描述的制造电线的传统方法中，因为通过挤压熔融树脂制成绝缘体和外覆层，所以对熔融树脂温度的管理和对挤压速度的管理变得复杂，并且需要控制熔融树脂温度和挤压速度的控制工具。因此，存在制造装置变得复杂和大型化的问题。此外，需要先进的制造管理，用于相对于由诸如编织线、螺旋绞合线或者金属带这样的各种材料构成的外覆层均匀并且稳定地形成外覆层。因此，就这一点而言，制造装置变得更加复杂。

因此，本发明的目的是提供能够在简化制造装置的同时形成均匀和稳定的绝缘层的同轴电线以及制造该同轴电线的方法。

解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种同轴电线，该同轴电线至少包括：

内导体；

内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周围；

外导体，该外导体覆盖所述内绝缘层的周围；以及

外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周围，

其中，所述内绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第一绝缘管制成，所述外绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第二绝缘管制成，并且所述外导体由具有细长筒状和导电性的导电管制成。

根据本发明的第二方面，提供了如在第一方面中所述的同轴电线，

其中，所述外导体用作用于电磁屏蔽所述内导体的屏蔽件，或者用作用于与所述内导体作为一对一起通电的通电部件。

根据本发明的第三方面，提供了如在第一或第二方面所述的同轴电线，该同轴电线还包括：

外部件，该外部件覆盖所述外绝缘层的周围，该外部件由具有细长筒状和挠曲性的挠曲性管制成。

根据本发明的第四方面，提供了一种制造同轴电线的方法，所述同轴电线至少包括：

内导体；

内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周围；

外导体，该外导体覆盖所述内绝缘层的周围；以及

外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周围，

其中，所述内绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第一绝缘管制成，所述外绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第二绝缘管制成，所述外导体由具有细长筒状和导电性的导电管制成，

所述方法包括步骤：

将所述内导体插入到所述第一绝缘管内；

将所述第一绝缘管插入到所述导电管内；以及

将所述导电管插入到所述第二绝缘管内。

根据本发明的第五方面，提供了一种制造如在第四方面中所述的同轴电线的方法，该方法包括步骤：

将所述内导体插入到所述第一绝缘管内，以制成第一部件；

将所述第一部件插入到所述导电管内，以制成第二部件；以及

将所述第二部件插入到所述第二绝缘管内。

发明的有益效果

根据如在第一方面中所述的本发明，内绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第一绝缘管制成，外绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第二绝缘管制成，外导体由具有细长筒状和导电性的导电管制成。因此，能够通过将内导体插入到第一绝缘管内、将第一绝缘管插入到导电管内、并且将导电管插入到第二绝缘管内来制造同轴电线。因此，可以预先制造筒状的第一绝缘管和第二绝缘管，从而能够形成均匀稳定的内绝缘层和外绝缘层。此外，能够通过使用利用不采用的具有相对简单结构的制造装置(压入装置)制造同轴电线，而不使用要求复杂制造管理的挤压成型装置。此外，因为外导体由导电管制成，所以能够使外壁和外壁的厚度和形状稳定，从而能够平滑地进行将第一绝缘管插入(压入)到该导电管内的操作和将导电管插入(压入)到第二绝缘管内的操作。

根据在第二方面中所述的本发明，因为外导体用作屏蔽件或者通电部件，所以该同轴电线能够用作屏蔽线，或者用作二芯信号线或电力线。顺便提及，当外导体用作屏蔽件时，导电管只可以由适当材料制成，并且具有电磁屏蔽内导体要求的适当厚度等。相比之下，例如，当外导体用作通电部件时，通过使内导体与直流电源的正极连接，并且使外导体与直流电源的负极连接来使直流电流通电，或者通过使内导体和外导体分别与交流电源连接来使交流电流通电。在这种情况下，可以适当调节内导体和外导体中的每个导体的材料和截面积，使得内导体和外导体的电阻可以相同。

根据在第三方面中所述的发明，覆盖外绝缘层的周围的外部件由具有细长筒状和挠曲性的挠曲性管制成。通过将第二绝缘管插入到该挠曲性管内，能够使用与上述相同的具有相对简单结构的制造装置以相同的过程制造具有外部件的同轴电线。此外，当利用与上述相同的制造装置进行将第二绝缘管插入(压入)到挠曲性管内的操作时，与手动将电线插入到外部件内的情况相比，能够提高工作效率。此外，能够减小挠曲性管与第二绝缘管之间的间隙。因此，能够减小包括外部件的电线的外径尺寸，并且进一步促进布线空间的小型化。

根据在第四方面中所述的本发明，与上述相同，能够形成均匀稳定的内绝缘层和外绝缘层。此外，能够通过使用具有相对简单结构的制造装置(压入设备)制造同轴电线。此外，因为外导体由导电管制成，所以能够平滑地进行将第一绝缘管插入(压入)到该导电管内的操作和将该导电管插入(压入)到第二绝缘管内的操作。

根据在第五方面中所述的本发明，制成第一部件，然后，通过将第一部件插入到导电管内而制成第二部件，并且然后，通过将第二部件插入到第二绝缘管内而制成同轴电线。因此，从同轴电线的内侧朝着同轴电线的外侧顺序插入这些部件，并从而能够更平滑地进行插入部件的操作。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的同轴电线的透视图。

图2是示出该同轴电线的制造过程的说明图。

参考标记列表

1   同轴电线

2   内导体

3   内绝缘层

3A  第一绝缘管

4   外导体

4A  导电管

5   外绝缘层

5A  第二绝缘管

6   外部件

6A  挠曲性管

具体实施方式

将参考图1和2说明根据本发明的实施例的同轴电线。根据该实施例的同轴电线1是设置在例如混合动力车辆、电动车辆等上的具有外部件的电线。在此，用于控制电机的驱动或者用于控制电机的电力回升的逆变器以及用于对逆变器充电或者用于对逆变器供给电力的蓄电池安装在混合动力车辆或者电动车辆上。此外，同轴电线1用作电力线，用于使逆变器经由车辆的下地板与蓄电池连接并且使正负直流电流通电。

如图1所示，同轴电线1包括：内导体2，该内导体2用于传输例如正电流；内绝缘层3，该内绝缘层3覆盖内导体2的周围；外导体4，该外导体4覆盖内绝缘层3的周围并且传输例如负电流；外绝缘层5，该外绝缘层5覆盖外导体4的周围；以及外部件6，该外部件6覆盖外绝缘层5的周围。

内导体2由单线或者由通过绞合多个单线而制成的绞合线制成。作为内导体2的材料，例如，可以使用铜、由铜合金制成的退火铜线、镀锡铜线、镀镍铜线、由铝和铝合金制成的铝线等。顺便提及，因为如上所述将内导体2压入内绝缘层3中，所以优选地，内导体2由具有小的周面摩擦阻抗的单线制成。

外导体4由具有导电性和细长筒状的导电管(管道)4A制成。作为导电管4A的材料，例如，可以使用铜、由铜合金制成的退火铜管、镀锡铜管、镀镍铜管、由铝和铝合金制成的铝管等。优选地，这样的导电管4A具有与内导体2相同的电阻。当导电管4A由与内导体2相同的材料制成时，它们的截面积相同。此外，支线4B固定到外导体4，以连接到逆变器或者蓄电池的电极。顺便提及，外导体的导电管4A并不局限于管，而且可以是编织线。

内绝缘层3和外绝缘层5由热塑性弹性体树脂材料制成并且分别由第一绝缘管3A和第二绝缘管5A构成，该第一绝缘管3A和第二绝缘管5A都具有细长筒状和绝缘性能。作为制成第一绝缘管3A和第二二绝缘管5A的热塑性弹性体树脂材料，公知各种类型，并且适当选择诸如聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂或者聚丙烯树脂这样的高聚物材料。此外，根据树脂材料的类型，使用塑化剂添加材料(聚氯乙烯树脂)和交联材料(聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂)。

外部件6由具有细长筒状和挠曲性的挠曲性管6A制成。作为挠曲性管6A，例如，可以使用树脂制成的管、具有波纹状部和直部的树脂制成的波纹管以及金属管。该外部件6保护内导体2、内绝缘层3、外导体4以及外绝缘层5。此外，在弯曲状态下，利用适当固定装置将外部件6固定到车辆的地板等。此外，外部件6可以由导电材料制成，并且可以通过连接到地面而形成屏蔽层。顺便提及，当将树脂制成的波纹管用作外部件6时，可以将屏蔽层设置在波纹管的内侧和外侧上。

如图2所示，通过下面的步骤制造上述同轴电线1：将内导体2插入到第一绝缘管3A内以制成第一部件1A、然后将第一部件1A插入到导电管4A内以制成第二部件1B、然后将第二部件1B插入到第二绝缘管5A内以制成第三部件1C、并且然后将第三部件1C插入到挠曲性管6A内。即，预先制造内导体2、筒状的第一绝缘管3A、导电管4A、第二绝缘管5A以及挠曲性管6A，并且从内部件朝着外部件顺序地插入。在此，第一绝缘管3A的内径与内导体2的外径大致相同，导电管4A的内径与第一绝缘管3A的外径大致相同，第二绝缘管5A的内径与导电管4A的外径大致相同，并且挠曲性管6A的内径与第二绝缘管5A的外径大致相同。

具体地，每个外部件都以直线形状或者具有小的曲率半径的曲线形状支撑，并且从外部件的一端将内部件压入并且插入到外部件内。在压入时，可以使外部件和内部件中的一个或者二者绕着纵轴旋转。此外，可以将诸如润滑脂的润滑剂涂敷到外部件的内周或者内部件的外周上。此外，可以利用适当加热器对外部件加热，并从而在外部件的内径增大之后，可以插入内部件。此外，在插入内部件之前，可以插入用于扩张外部件的内径的直径扩张部件，并且然后，可以在直径扩张部件之后插入内部件。这样，当同轴地插入所有部件时，内导体2、内绝缘层3、外导体4、外绝缘层5以及外部件6一体化的同轴电线1的制造完成。此外，在内导体2与内绝缘层3、内绝缘层3与外导体4以及外导体4与外绝缘层5的各个组合中，当内部件形成得比外部件长、并且在插入时内部件的端部突出时，能够省略同轴电线1在制造之后的剥皮，能够减少浪费材料，并且能够提高布线操作的效率。

根据上述实施例，能够通过预先制造筒状的第一绝缘管3A、导电管4A、第二绝缘管5A和挠曲性管6A、并且通过从内导体2朝着外侧顺序插入这些部件来制造同轴电线1。因此，能够利用具有相对简单结构的制造装置(压入装置)来制造同轴电线1，而不使用要求复杂的制造管理的挤压成型装置。特别地，当使用构成外导体4的导电管4A时，因为能够平滑地形成导电管4A的内周和外周，所以能够平滑地执行将第一部件1A压入到导电管4A内的操作和将第二部件1B压入到第二绝缘管5A内的操作。此外，因为能够使同轴电线1的外径尺寸最小化，所以能够提高布线路线的灵活性，能够减小布线空间，并且能够提高布线操作的效率。此外，当这些部件(特别地，外绝缘层5和外部件6)互相紧密抵接时，来自通过通电加热的内导体2的热量或者来自外导体4的热量传递到外部件6，并且从外部件6辐射，因此，能够提高冷却效果。

顺便提及，上述实施例仅示出了本发明的典型实施例，并且本发明并不局限于该实施例。即，能够在本发明的范围内进行各种修改。

例如，上述实施例的同轴电线1设置有外部件6。然而，可以省略外部件6，或者可以设置其它绝缘层代替外部件6。此外，在上述实施例中，说明了将同轴电线1用作混合动力车辆等中的使使逆变器与蓄电池连接的电力线的实例。然而，本发明的同轴电线1并不局限于使逆变器与蓄电池连接的电力线，并且也不局限于电力线。同轴电线1能够用于使任意装置互相连接。此外，在上述实施例中，说明了将外导体4用作通电部件的实例。然而，本发明并不局限于此。外导体4可以用作用于电磁屏蔽内导体2的屏蔽件。此外，在上述实施例中，说明了设置有包括内导体2和外导体4的一对导体的同轴电线1。然而，除了内导体2和外导体4之外，同轴电线1可以设置有一个以上的导体。此外，内绝缘层3和外绝缘层5中的每个绝缘层都不局限于单层，并且可以设置有多个绝缘管。

Claims (5)

1.一种同轴电线，至少包括：

内导体；

内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周围；

外导体，该外导体覆盖所述内绝缘层的周围；以及

外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周围，

其中，所述内绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第一绝缘管制成，所述外绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第二绝缘管制成，并且所述外导体由具有细长筒状和导电性的导电管制成。

2.根据权利要求1所述的同轴电线，

其中，所述外导体用作用于电磁屏蔽所述内导体的屏蔽件，或者用作用于与所述内导体作为一对一起通电的通电部件。

3.根据权利要求1或2所述的同轴电线，还包括：

外部件，该外部件覆盖所述外绝缘层的周围，该外部件由具有细长筒状和挠曲性的挠曲性管制成。

4.一种制造同轴电线的方法，

所述同轴电线至少包括：

内导体；

内绝缘层，该内绝缘层覆盖所述内导体的周围；

外导体，该外导体覆盖所述内绝缘层的周围；以及

外绝缘层，该外绝缘层覆盖所述外导体的周围，

其中，所述内绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第一绝缘管制成，所述外绝缘层由具有细长筒状和绝缘性的第二绝缘管制成，所述外导体由具有细长筒状和导电性的导电管制成，

所述方法包括步骤：

将所述内导体插入到所述第一绝缘管内；

将所述第一绝缘管插入到所述导电管内；以及

将所述导电管插入到所述第二绝缘管内。

5.根据权利要求4所述的制造同轴电线的方法包括步骤：

将所述内导体插入到所述第一绝缘管内，以制成第一部件；

将所述第一部件插入到所述导电管内，以制成第二部件；以及

将所述第二部件插入到所述第二绝缘管内。