一种螺旋弹簧线及其制备方法与流程

1.本发明涉及线缆设计制造技术领域，具体为一种螺旋弹簧线及其制备方法。


背景技术：

2.线缆作为电子产品中传输电能和控制信号的主要部件，包括线芯和以及包覆在其外部的绝缘层，现有的线缆一般为线性结构或螺旋结构，螺旋结构的线缆一般用在空间较小或线缆长短需要变化的工作环境中，例如，电子产品的伸缩杆中一般就需要螺旋结构的弹簧线缆，线缆的长度随着伸缩杆长度变化。
3.参阅图1，弹簧线缆包括多圈螺旋线缆，其起到调节长度的作用，多圈螺旋线缆的两端分别设置直线的引出线，引出线用于连接电子元件，引出线沿螺旋线缆线圈的法向延伸，引出线与螺旋线缆的轴线之间形成约90
°
，当弹簧线缆在伸缩杆中移动时，螺旋线缆与引出线的连接处就容易与伸缩杆的内部摩擦，导致线缆损坏。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种螺旋弹簧线及其制备方法，通过改变螺旋线缆端部与引出线连接处的结构，避免与伸缩杆的摩擦，提高使用寿命。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种螺旋弹簧线，包括螺旋线圈，螺旋线圈的两端设置有引出线，引出线的轴线与螺旋线圈的轴线平行，并且引出线的轴线投影位于螺旋线圈的直径范围内，引出线与螺旋线圈的两端平滑过渡连接。
7.优选的，所述螺旋线圈和引出线均为扁线，所述扁线的横截面为长方形。
8.优选的，所述扁线包括多个平行排布的线芯，以及包覆在线芯上的绝缘层，扁线的宽度方向沿螺旋线圈的轴向布置。
9.优选的，所述线芯的直径小于0.1mm的铜线。
10.优选的，所述绝缘层为tpu材质，绝缘层的厚度大于1mm。
11.一种螺旋弹簧线的制备方法，包括以下步骤：
12.步骤1、将多根铜丝进行绞合形成铜线；
13.步骤2、在步骤1得到的铜线上覆盖pvc绝缘层，冷却后得到线芯；
14.步骤3、在多根线芯上覆盖tpu绝缘层，冷却后得到扁线；
15.步骤4、按照预定的绕线圈数将扁线绕装在绕线装置上，在绕线装置上形成螺旋弹簧线；
16.步骤5、将带有螺旋弹簧线的绕线装置进行烘烤；
17.步骤6、对步骤5烘烤后的螺旋弹簧线进行冷却后，将螺旋弹簧线与绕向装置分离，得到未反向的螺旋弹簧线；
18.步骤7、将步骤6得到的未反向的螺旋弹簧线进行反向，得到紧密的螺旋弹簧线。
19.优选的，步骤4所述绕线装置，包括绕杆，绕杆的两端分别套设有能够延其轴向移
动的固定器，固定器上设置有线槽，线槽沿绕杆的轴向设置并贯穿固定器，绕杆上还设置有固定套并位于固定器的外部。
20.优选的，所述固定套为耐高温魔术贴。
21.优选的，所述固定器上设置有用于套设在绕杆上的轴孔，固定器上设置有定位螺钉，定位螺钉的端部用于抵接在绕杆上。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
23.本发明提供的一种螺旋弹簧线，在螺旋线圈的两端设置引出线，引出线的轴向与螺旋线圈的轴向平行，并且引出线的轴线投影位于螺旋线圈的直径范围内，这样保证螺旋弹簧线的最大直径为螺旋线圈的直径，在伸缩杆的长度变化过程中，避免引出线与螺旋线圈的连接处与伸缩杆的内壁摩擦，延长螺旋弹簧线的使用寿命，同时线体采用扁线，能够满足螺旋弹簧线在狭小空间的使用。
附图说明
24.图1为现有弹簧线的结构图；
25.图2为本发明螺旋弹簧线的结构图；
26.图3为本发明绕线装置的结构示意图。
27.图中：1、螺旋线圈；2、引出线；3、绕杆；4、固定器；5、线槽；6、固定套。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
29.参阅图2，一种螺旋弹簧线，包括螺旋线圈1，螺旋线圈1的两端设置有引出线，引出线的轴线与螺旋线圈1的轴线平行，并且引出线的轴线投影位于螺旋线圈1的直径范围内，引出线与螺旋线圈1的两端平滑过渡连接。
30.所述螺旋线圈和引出线均为扁线，所述扁线的横截面为长方形。扁线包括多个平行排布的线芯和包覆在外层的绝缘层，线芯的宽度沿螺旋线圈1的轴向布置，线芯的厚度沿螺旋线圈1的径向布置。
31.由于扁线的宽度方向包括多个并排的线芯，以及包覆在线芯上的绝缘层，而在厚度方向只有一根线芯和包覆的绝缘层，因此扁线的宽度至少比厚度小一根芯线的直径，其截面形成矩形结构，绕线时将扁线的厚度部分绕在绕线杆上面。而现有的圆线的直径也就等于扁线的宽度，也就是说采用圆线进行绕线，是将扁线的宽度部分绕在绕线杆上面。因此，同一根绕线杆通过以上两种方式的绕线作业，扁线绕出来的弹簧线线圈直径至少比圆线绕出来的弹簧线线圈直径小两根芯线的直径，所以使用扁线更加节省空间。
32.线芯的直径小于0.1mm，导线的材质为铜线，直径优选为0.08mm，铜线具有优异的导电性，电阻率低，导热性好，强度大且抗拉性好。
33.所述绝缘层为tpu材质，绝缘层的厚度大于1mm。tpu具有优异的弹性和耐磨性，确保弹簧线耐摩性和伸缩性能好，提高使用寿命。
34.在另一实施例中，引出线的轴线与螺旋线圈1的轴线同轴设置，螺旋线圈1的端部连接有引导线，引导线的一端与螺旋线圈1的端部平滑连接，另一端延伸至螺旋线圈1的圆
心，并与引导线平滑连接。
35.本发明提供的一种螺旋弹簧线，在螺旋线圈的两端设置引出线，引出线的轴向与螺旋线圈的轴向平行，并且引出线的轴线投影位于螺旋线圈的直径范围内，这样保证螺旋弹簧线的最大直径为螺旋线圈的直径，在伸缩杆的长度变化过程中，避免引出线与螺旋线圈的连接处与伸缩杆的内壁摩擦，延长螺旋弹簧线的使用寿命，同时线体采用扁线，能够满足螺旋弹簧线在狭小空间的使用。
36.下面对本发明的一种螺旋弹簧线的制备方法进行详细的说明，包括以下步骤：
37.步骤1、采用押出工艺制备扁线，具体方法如下：
38.s10、多根直径0.08的铜丝使用专用机台绞合在一起，整体形成一股绞合铜线；
39.s11、将绝缘层的材料倒入烤箱进行烘烤，烘烤温度为105
±
10℃，烘烤时间为2h；
40.绝缘层的材料包括pvc和聚醚tpu。
41.s12、使用70型押出机在步骤1得到的绞合铜丝上覆盖pvc绝缘层，冷却后得到线芯；
42.将第一押出模具安装至70型押出机，设定成型温度，在铜线上包覆pvc层冷却后得到线芯。
43.成型温度包括，第一段160
±
10℃、第二段165
±
10℃、第三段170
±
10℃、第四段175
±
10℃、颈部170
±
10℃、机头175
±
10℃和眼模175
±
10℃。
44.s13、将第二押出模具安装至90型押出机，设定成型温度，在多根线芯上包覆tpu层，冷却后得到扁线；
45.成型温度包括，第一段178
±
10℃、第二段188
±
10℃、第三段190
±
10℃、第四段192
±
10℃、颈部188
±
10℃、机头188
±
10℃、眼模186
±
10℃。
46.步骤2、按照预定的绕线圈数将扁线绕装在绕线装置上，在绕线装置上形成螺旋弹簧线；
47.参阅图3，一种绕线装置，包括绕杆3，绕杆的两端分别套设有能够延其轴向移动的固定器4，固定器上设置有线槽5，线槽沿绕杆的轴向设置并贯穿固定器，绕杆3上还设置有固定套6并位于固定器的外部。
48.绕线时根据螺旋线圈的长度调节两个固定器的间距，然后将扁线均匀的绕在绕杆上，将扁线两端的引出线分别设置在固定器的线槽中，并且使引出线与绕杆平行并紧贴在绕杆上，然后通过固定套将引出线进行固定。
49.所述固定套为耐高温魔术贴。
50.步骤3、将带有螺旋弹簧线的绕线装置进行烘烤；
51.将步骤2的螺旋弹簧线固定在绕线杆上送入恒温烤箱烘烤，烤箱温度设定为120
±
10℃、烘烤时间设定为20
±
5分钟，通过高温烘烤定型后形成两端引出线垂直于弹簧线线圈的截面，即两端直线出线为180度出线。
52.步骤4，对步骤3烘烤后的螺旋弹簧线进行冷却，将螺旋弹簧线与绕向装置分离，得到未反向的螺旋弹簧线；
53.将烘烤后的螺旋弹簧线和绕线杆冲冷水并用强风风扇吹干螺旋弹簧线上的水份，直到螺旋弹簧线完全冷却为止。
54.步骤5，将得到的未反向的螺旋弹簧线使用反向机台进行反向，得到紧密的螺旋弹
簧线。
55.将步骤4冷却好的弹簧线从绕线杆上取下来，又装到反向机台上进行反向。将冷却好的弹簧线整体反向，使弹簧线线圈紧密结合在一起，如果弹簧线没有反转的话，整根弹簧线就是松松垮垮的，经过反向后每个本来有一定的张力线圈它会变成反向张力紧重叠，弹簧线在自然状态下全部叠在一起，弹簧线经过反向后增大了弹簧线的拉力和寿命。
56.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。