(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の伸縮電線に比べ伸縮性が高いにもかかわらず、伸縮電線の外周部のフラット性を安定して維持できる伸縮電線を提供する。【解決手段】弾性芯部１の周りに導体線２及びこれと交錯する方向に弾性長繊維３が螺旋に捲回され、これらが編組体となされる場合における弾性芯部１の外周部に、弾性芯部軸方向に連続するＶ字長溝１１を、弾性芯部１周方向に間隔をあけて複数条設け、弾性芯部１の軸部を含む弾性芯部１の中央部に、弾性芯部１の軸方向に連続する中空部１２を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性芯部の周りにＳ巻螺旋又はＺ巻螺旋に導体線が捲回され、該導体線と交錯する方向に弾性長繊維がＺ巻螺旋又はＳ巻螺旋に捲回され、上記導体線と上記弾性長繊維とが互いに交錯した編組体となっている伸縮電線であって、上記弾性芯部の外周部に、弾性芯部軸方向に連続するＶ字長溝が弾性芯部周方向に間隔をあけて複数条設けられ、上記弾性芯部の軸部を含む上記弾性芯部の中央部に、上記弾性芯部の軸方向に連続する中空部が設けられていることを特徴とする伸縮電線。
【請求項２】
Ｖ字長溝が等間隔に設けられている請求項１項記載の伸縮電線。
【請求項３】
導体線と弾性長繊維が複数本である請求項１項又は請求項２項記載の伸縮電線。
【請求項４】
弾性芯部が３本以上の円柱状弾性芯部構成要素をその母線同士を順次密着させて円形に配設した形状であって、Ｖ字長溝が隣接する上記円柱状弾性芯部構成要素間に形成されており、中空部が配設された上記円柱状弾性芯部構成要素の内方に形成されている請求項１項乃至請求項３項の何れかに記載の伸縮電線。
【請求項５】
隣接する円柱状弾性芯部構成要素同士の全部又は一部が連設しているか、円柱状弾性芯部構成要素同士全部が分離している請求項４項に記載の伸縮電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮部分を有する機械、機器（各種ロボット、ウェラブル電子機器等）に用いられる他、これまで伸縮性の要求されていなかったイヤホン、ヘッドホン等の各種機械、機器の電線としても用いられる伸縮電線に関するもので、特に伸縮性に富み伸縮にもかかわらず安定形状を保持する伸縮電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
縮部分を有する機械、機器（各種ロボット、ウェラブル電子機器等）に用いられる電線としては伸縮性が強く求められるている。
【０００３】
従来、この種の伸縮電線としては、特許文献１と特許文献２のものが知られている。即ち、特許文献１には、弾性長繊維と、これを覆う中間層とから芯部と、芯部のまわりに捲回又は編組された導体線からな導体部とを備えた伸縮電線が記載されており、特許文献２には、Ｓ巻螺旋（又はＺ巻螺旋）の導体線と、Ｚ巻螺旋（又はＳ巻螺旋）の弾性長繊維とが互いに交錯した編組体を備えた伸縮電線が記載されており、何れの伸縮電線においてもそれなりの伸縮性が得られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７２９１０６号公報
【特許文献２】特許第５３３９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２の何れにおいても、収縮時（平常時）から伸長させても、伸長時の長さが伸縮時の長さの１．４倍程度が実用的な限界であり、特に、芯部の周りにＳ巻螺旋又はＺ巻螺旋に導体線を捲回し、該導体線と交錯する方向に弾性長繊維をＺ巻螺旋又はＳ巻螺旋に捲回し、上記導体線と上記弾性長繊維とが互いに交錯した編組体となるように伸縮電線を構成した場合、それだけでは、上記実用的限界を超えることができず、強く伸長させると、導体線の芯部に対する位置が相対的にずれ、収縮したときに導体線が重なり合い、伸縮電線の外周部がデコボコとなり伸縮電線の外周部のフラット性を安定して維持できないという問題点があった。また、弾性芯部への導体線の捲回に際して弾性芯部の反発力が強く、捲回される導体線を均一に配列できないという問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記の問題点を解消するべく鋭意研究を重ねた結果、芯部の形状乃至構造に工夫を加えると、伸長時の長さを伸縮時の長さの２倍程度に伸長させることが実用的に可能となり、強く伸長させても、導体線の芯部に対する位置が相対的にずれず、収縮したときに導体線が重なり合って伸縮電線の外周部がデコボコとなる欠点を防止することができ、伸縮電線の外周部のフラット性を伸縮にもかかわらず安定して維持できることを見出すと共に、弾性芯部への捲回に際して弾性芯部の反発力を適度に調整して導体線が弾かれるのを防止することができ、所望の位置に導体線を均一に配列できることを見出し、本発明に至ったものである
【０００７】
本発明は、上述のような問題点を解消した伸縮電線を提供するもので、本発明の伸縮電線は、弾性芯部の周りにＳ巻螺旋又はＺ巻螺旋に導体線が捲回され、該導体線と交錯する方向に弾性長繊維がＺ巻螺旋又はＳ巻螺旋に捲回され、上記導体線と上記弾性長繊維とが互いに交錯した編組体となっている伸縮電線であって、上記弾性芯部の外周部に、弾性芯部軸方向に連続するＶ字長溝が弾性芯部周方向に間隔をあけて複数条設けられ、上記弾性芯部の軸部を含む上記弾性芯部の中央部に、上記弾性芯部の軸方向に連続する中空部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の伸縮電線は、Ｖ字長溝が等間隔に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の伸縮電線は、導体線と弾性長繊維が複数本であることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明の伸縮電線は、弾性芯部が３本以上の円柱状弾性芯部構成要素をその母線同士を順次密着させて円形に配設した形状であって、Ｖ字長溝が隣接する上記円柱状弾性芯部構成要素間に形成されており、中空部が配設された上記円柱状弾性芯部構成要素の内方に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また更に、本発明の伸縮電線は、円柱状弾性芯部構成要素同士全部又は一部が連設しているか、円柱状弾性芯部構成要素同士全部が分離していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の伸縮電線は、隣接する円柱状弾性芯部構成要素同士の全部又は一部が連設しているか、円柱状弾性芯部構成要素同士全部が分離していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の伸縮電線は、上述のように、芯部の形状乃至構造に工夫が加えられているため、伸長時の長さを伸縮時の長さの２倍程度に伸長させることが実用的に可能となり、強く伸長させても、導体線の芯部に対する位置が相対的にずれず、収縮したときに導体線が重なり合って伸縮電線の外周部がデコボコとなる欠点を防止でき、伸縮電線の外周部のフラット性を伸縮にもかかわらず安定して維持できると共に、弾性芯部への捲回に際して弾性芯部の反発力を適度に調整して導体線が弾かれるのを防止することができ、所望の位置に導体線を均一に配列できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の伸縮電線の概要を模式的に示した一部切欠斜視図である。
【図２】図２は芯部の構造の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の芯部の展開斜視図である。
【図４】導体線と弾性長繊維とが互いに交錯した編組体の収縮時の状態を示す断面端面図である。
【図５】導体線と弾性長繊維とが互いに交錯した編組体の伸長時の状態を示す断面端面図である。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の伸縮電線を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の伸縮電線の概要を模式的に示した一部切欠斜視図であって、同図において、１は弾性芯部、２は弾性芯部１の周りにＳ巻螺旋又はＺ巻螺旋に捲回された導体線、３は導体線２と交錯する方向にＺ巻螺旋又はＳ巻螺旋に捲回され弾性長繊維であり、導体線２と弾性長繊維３とは互いに交錯した編組体となっている。導体線２と弾性長繊維３は、通常複数本、例えば図示の如く４本ずつ捲回される。図示の場合の導体線２と弾性長繊維３との編組は、１本目と２本目の導体線２を１本目の弾性長繊維３で外側から抑え、２本目と３本目の導体線２を２本目の弾性長繊維３で外側から抑え、３本目と４本目の導体線２を３本目の弾性長繊維３で外側から抑え、４本目と１本目の導体線２を４本目の弾性長繊維３で外側から抑え、以下、これらを順次繰り返すように行われている。導体線２としては、従来のものと同様に銅線にアミド繊維を捩じり合わせたもの等を用いることができ、弾性長繊維３としては、従来のものと同様にナイロン系、ビニロン系、ポリエステル系の合成繊維等を使用することができる。尚、図１においては、導体線２と弾性長繊維３を一部ほぐした状態で図示した。また、４は収縮性を有する公知の絶縁被覆体である。
【００１７】
而して、本発明の伸縮電線においては、弾性芯部１の外周部には、１弾性芯部軸方向に連続するＶ字長溝１１が弾性芯部１周方向に間隔をあけて複数条設けられ、弾性芯部１の軸部を含む弾性芯部１の中央部には、弾性芯部１の軸方向に連続する中空部１２が設けられている。
【００１８】
上記Ｖ字長溝１１をＶ字型としたのは、弾性芯部１に導体線２と弾性長繊維３とを捲回する工程において、弾性芯部１の内側から強制的に応力を発生させ易くするためであり、この捲回の際、Ｖ字長溝１１の両側壁間の間隔を狭め易くし、Ｖ字長溝１１間の弾性芯部１の凸部に導体線２を食い込ませためである。若し、Ｖ字長溝１１を設けないとすると、弾性芯部１の反発力により導体線２が弾かれ、導体線２の螺旋状の捲回が不均一となる不都合が生じることになる。Ｖ字長溝１１を設けることにより、このような不都合が解消され、導体線２を弾性芯部１に均一な配列で螺旋に捲回することができる。Ｖ字長溝１１の断面形状としては、厳密な意味でＶ字型である必要はないが、底部は鋭角であることが好ましく、またその両縁部は、隣接するＶ字長溝１１間の上記凸部に曲線をもって滑らかに連続させることが好ましい。
【００１９】
上記Ｖ字長溝１１は、弾性芯部１周方向に等間隔に設けられることが望ましく、更に実用的には３本乃至７本を等間隔に設けられることが望ましい。弾性芯部１に導体線２と弾性長繊維３とを捲回する工程において、導体線２が弾性芯部１に食い込ませた際に、弾性芯部１が均一に収縮し、本発明の伸縮電線が型くずれしないようにすることができる。弾性芯部１の内側から強制的に応力を発生させ易くするためであり、この捲回の際、Ｖ字長溝１１は、その両側部壁が近接するように変形する。
【００２０】
弾性芯部１の中央部１２に弾性芯部１の軸方向に連続して設けられた上記中空部１２は、導体線２を捲回する際に前述の如く弾性芯部１の内側から強制的に発生する応力を適度のものとするためである。この中空部１２を設けず、弾性芯部１の中心部を稠密に構成してしまうと、導体線２の捲回の際、弾性芯部１の内側から発生する応力が大きくなり過ぎ、捲回される導体線２が弾かれてしまい、所望の位置に導体線２を均一に配列することができない。尚、中空部１２は、本発明の伸縮電線を収縮時（平常時・無負荷時）から伸長されたときにその横断面が均一に縮小するように変形する。
【００２１】
弾性芯部１は、図１の場合、全体として円筒状として図示されているが、中空部１２の横断面は円形でなくても良く、その横断面外周部に凹凸があっても良い。ただ、導体線２を捲回する際に、弾性芯部１が均一に変形するようにその形状は例えば左右対称な形状とするのが好ましい。更に好ましくは、隣接するＶ字長溝１１間の凸部に位置させて中空部１２の内側に凸部が突出する（従って中空部１２の横断面の外周部はこの部分が凹部になる）ように形成するのが望ましい。また、隣接するＶ字長溝１１間の凸部は円筒状の仮想線よりも突出させてあっても良い。
【００２２】
また、弾性芯部１の材質としては、伸縮性に富み復元性の優れたものであれば良く、例えば天然ゴムを主体としたものが選択される。
【００２３】
このように、本発明の伸縮電線は、弾性芯部１の形状乃至構造に工夫が施されているため、製造に際しての導体線２捲回時には、導体線２を弾性芯部１に均一な配列で螺旋に捲回することができる。また、弾性芯部１に導体線２が食い込んで弾性芯部１に対して位置決めされた状態にあるので、伸縮性を高め、伸縮を繰り返しても、収縮したときに導体線２が重なり合って伸縮電線３の外周部がデコボコとなる欠点を防止でき、伸縮電線３の外周部のフラット性を伸縮にもかかわらず安定して維持できる（図４（収縮時）、図５（伸長時）参照。尚、図４及び図５において、二点鎖線は絶縁被覆体４の内側面線を示す。）。
【００２４】
図２は、本発明の伸縮電線の弾性芯部１の好ましい実施例を示すもので、この弾性芯部１は、４本の円柱状弾性芯部構成要素１３をその母線同士を順次密着させて円形に配設した形状であって、Ｖ字長溝１１は隣接する上記円柱状弾性芯部構成要素１３間に形成されており、中空部１２は配設された上記円柱状弾性芯部構成要素１３の内方に形成されている。
【００２５】
実施例について更に詳述すると、４本の円柱状弾性芯部構成要素１３は、図３に示す如く円柱状弾性芯部構成要素１３を４連させた平型の部材を矢印で示す如く丸めて形成しされている。ただ、隣接する円柱状弾性芯部構成要素１３同士はその全部又は一部が連設していても、円柱状弾性芯部構成要素１３同士全部が分離していても良い。また、この実施例の場合、弾性芯部１は、４本の円柱状弾性芯部構成要素１３で構成されているが、実用上、３本乃至７本の円柱状弾性芯部構成要素１３で構成することができる。
【００２６】
図２の本発明の伸縮電線においても、弾性芯部１には、Ｖ字長溝１１と中空部１２が設けられているから、先に述べたように、製造に際しての導体線２捲回時には、導体線２を弾性芯部１に均一な配列で螺旋に捲回することができる。また、弾性芯部１に導体線２が食い込んで弾性芯部１に対して位置決めされた状態にあるので、伸縮性を高め、伸縮を繰り返しても、収縮したときに導体線２が重なり合って伸縮電線３の外周部がデコボコとなる欠点を防止でき、伸縮電線３の外周部のフラット性を伸縮にもかかわらず安定して維持できる（図４（収縮時）、図５（伸長時）参照）。
【００２７】
次に、図２の弾性芯部１を用いて本発明の伸縮電線を製造する具体例について説明すると、導体線２としては、アラミド繊維と銅線を捩り合わせた１４／０．０６アラミド４００ｄの市販の４線を用い、弾性長繊維３としては、１５０ｄのナイロン繊維を用い、弾性芯部１としては、天然ゴムを主成分とするものを用いた。使用した弾性芯部１としては図２の如く４本の直径０．６ｍｍの円柱状弾性芯部構成要素１３を用いた。弾性芯部１の破断値は２４Ｎであり、最大伸び応力は２０Ｎと推測して伸縮電線を製造した。製造に際しては、４Ｎ±０．５Ｎの張力を弾性芯部１にかけて、弾性芯部１の周りに４線の導体線２と弾性長繊維３を螺旋状に編み込んだ。これらを編み込む螺旋角度は、弾性芯部１と直角な面にして３５度から４５度とすることが好ましく、３５度よりも小さいと導体線２のオーバーラップが起こり好ましくない。また逆に、４５度を超えると、伸び率が低下する。何れにしても、このようにして得られた伸縮電線の収縮時の導体線２の螺旋角度は上記の基準で２８度であり、伸長時の螺旋角度は５３度となり、得られた伸縮電線は、４２０ｇの加重をかけた場合に収縮時の長さの２１０％伸長することが判明した。尚、選択する材料によってこの値が異なることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の伸縮電線は、伸縮部分を有する機械、機器（各種ロボット、ウェラブル電子機器等）に用いることができる他、これまで伸縮性の要求されていなかったイヤホン、ヘッドホン等の各種機械、機器の電線としても用いることができ、極めて多様な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１    弾性芯部
１１  Ｖ字長溝
１２  中空部
１３  円柱状弾性芯部構成要素
２    導体線
３    弾性長繊維
４    絶縁被覆体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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