(57)【要約】【課題】導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線を螺旋状に加工したカールコードにおいて、絶縁電線を構成する絶縁被覆の厚さを抑えながら、高い伸縮性を有するカールコードを提供する。【解決手段】弾性率１５０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．２５ｍｍ以下の素線１１または弾性率９０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．３５ｍｍ以下の素線１１が複数撚り合わせられてなる導体１０と、導体１０の外周を被覆する絶縁被覆３０とを有する絶縁電線２が、螺旋形状をとっているカールコードとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性率１５０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．２５ｍｍ以下の素線が複数撚り合わせられてなる導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっていることを特徴とするカールコード。
【請求項２】
弾性率９０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．３５ｍｍ以下の素線が複数撚り合わせられてなる導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっていることを特徴とするカールコード。
【請求項３】
前記ポリマー材料の弾性率は、３．０ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカールコード。
【請求項４】
前記素線の外径は、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカールコード。
【請求項５】
前記絶縁被覆の厚さは、０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカールコード。
【請求項６】
前記導体の外径は、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカールコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カールコードに関し、さらに詳しくは、導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線を螺旋状に加工したカールコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線を螺旋状に加工して伸縮自在としたカールコードが公知である。この種のカールコードは、可動部材の間に電気接続を形成する等の用途に用いられる。
【０００３】
カールコードにおいては、十分に高い伸縮性、バネ性を有することが求められる。例えば、カールコードにおいて、通電時の加熱によるバネ性の低下を抑える手段として、特許文献１では、螺旋状に加工されたコード本体（絶縁電線）のシースに、螺旋状の塑性変形された鋼線を一体化する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４３３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カールコードは、自動車内の配線材としても用いられるが、自動車内で配線に用いることができるスペースは限られており、カールコードにおいても、省スペース性が求められる。カールコードの伸縮性を高めるに際し、特許文献１のように、絶縁電線に別の高い伸縮性を有する材料を付加するとすれば、カールコード全体の径が太くなりやすく、省スペース性に劣る。
【０００６】
カールコードの伸縮性を高める別の方法として、カールコードを構成する絶縁電線において、絶縁被覆の弾性力を高めるという方法が考えられる。絶縁被覆を厚く形成すれば、絶縁被覆の弾性力は高くなるが、絶縁電線の径が大きくなり、やはり省スペース性に劣る。
【０００７】
本発明の課題は、導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線を螺旋状に加工したカールコードにおいて、絶縁電線を構成する絶縁被覆の厚さを抑えながら、高い伸縮性を有するカールコードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる第一のカールコードは、弾性率１５０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．２５ｍｍ以下の素線が複数撚り合わせられてなる導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっているものである。また、本発明にかかる第二のカールコードは、弾性率９０ＧＰａ以下の金属よりなる外径が０．３５ｍｍ以下の素線が複数撚り合わせられてなる導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっているものである。
【０００９】
ここで、前記ポリマー材料の弾性率は、３．０ＧＰａ以下であるとよい。また、前記素線の外径は、０．１ｍｍ以上であるとよい。前記絶縁被覆の厚さは、０．３ｍｍ以下であるとよい。前記導体の外径は、３ｍｍ以下であるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記発明にかかるカールコードにおいては、絶縁電線を構成する導体が、金属材料の弾性率に応じた所定以下の外径を有する細い金属素線よりなっている。よって、導体が、高い柔軟性を有し、絶縁被覆の曲げ変形に追随して柔軟に変形するので、絶縁被覆が薄く、絶縁被覆の有する弾性力が小さい場合でも、絶縁電線全体として、螺旋状に加工した際に、高い伸縮性を得ることができる。
【００１１】
ここで、ポリマー材料の弾性率が、３．０ＧＰａ以下である場合には、絶縁電線の絶縁被覆を構成するポリマー材料として特に弾性率が高いわけではないが、導体が細い素線よりなり、高い柔軟性を有することの効果により、絶縁被覆を薄くしても、カールコードにおいて、高い伸縮性を確保することができる。
【００１２】
また、素線の外径が、０．１ｍｍ以上である場合には、導体を構成するのに汎用的に用いられる程度の細さの素線を利用して、伸縮性の高いカールコードを提供することができる。
【００１３】
絶縁被覆の厚さが、０．３ｍｍ以下である場合には、絶縁被覆の厚さが制限されていることにより、カールコード全体として、省スペース性に優れる。
【００１４】
導体の外径が、３ｍｍ以下である場合には、カールコードにおいて、十分に高い伸縮性を実現しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかるカールコードを示す側面図である。
【図２】上記カールコードを構成する絶縁電線の断面図である。
【図３】上記カールコードの製造方法を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）の順に加工を行う。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて、本発明の一実施形態にかかるカールコードについて詳細に説明する。
【００１７】
［カールコードの構成］
図１に、本発明の一実施形態にかかるカールコード１の外観を示す。カールコード１は、絶縁電線２を螺旋形状に加工したものである。絶縁電線２は、断面を図２に示すように、長尺状の導体１０と、導体１０の外周を被覆する絶縁被覆３０とを有している。
【００１８】
導体１０は、素線１１を複数撚り合わせた撚線として構成されている。素線１１は、金属材料よりなっている。具体的には、素線１１は、１５０ＧＰａ以下の弾性率（ヤング率：以下金属材料について同じ）を有する金属材料よりなっている。そして、素線１１の外径は、０．２５ｍｍ以下である。この場合に、素線１１の外径は、０．２０ｍｍ以下、さらには０．１６ｍｍ以下であると、より好ましい。１５０ＧＰａ以下の弾性率を有し、絶縁電線の導体に用いられる代表的な金属材料として、銅およびアルミニウムを挙げることができる。
【００１９】
ただし、素線１１の弾性率が９０ＧＰａ以下である場合には、素線１１の外径を、０．３５ｍｍ以下とすることができる。この場合に、素線１１の外径は、０．３０ｍｍ以下であると、より好ましい。９０ＧＰａ以下の弾性率を有し、絶縁電線の導体に用いられる代表的な金属材料として、アルミニウムを挙げることができる。
【００２０】
素線１１を構成する金属材料の弾性率に応じて、素線１１の外径の上限値を、上記のように規定しておくことで、導体１０において、高い柔軟性が確保される。ここで、素線１１を構成する金属材料は、柔軟性の観点から、銅またはアルミニウムと不可避的不純物よりなる純銅または純アルミニウムであることが好ましい。しかし、上記で規定している弾性率の上限を超えない範囲において、他の金属元素を含有する銅合金またはアルミニウム合金であってもよい。
【００２１】
素線１１の外径の下限は、特に限定されない。しかし、現実的には、汎用的に使用可能な素線１１として、外径が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２２】
導体１０を構成する複数の素線１１としては、全て、同じ金属よりなり、同じ外径を有するものを用いてもよいが、金属種に応じた上記の上限値以下の外径を有する限りにおいて、金属種や外径の異なる素線１１を組み合わせてもよい。また、導体１０は、十分な柔軟性と導電性をともに確保する観点から、銅またはアルミニウム等、上記のような特定の弾性率を有する金属材料よりなる、特定の外径を有する素線１１のみから構成されることが好ましいが、導体１０全体としての柔軟性および導電性を大きく低下させない範囲において、それら特定の弾性率を有する金属以外材料の金属材料等、他の導電性材料よりなる線材や、有機繊維等の絶縁材料よりなる線材を含んでもよい。導体１０の柔軟性を利用してカールコード１に高い伸縮性を付与する観点から、導体１０の外周を一括して被覆する絶縁被覆３０以外に、導体１０を構成する各素線１１の外周、あるいは素線１１の集合体の外周には、絶縁被覆は形成されない。
【００２３】
導体１０を被覆する絶縁被覆３０の材料は、特に限定されるものではない。エチレン、プロピレン等のオレフィンの単独重合体、エチレンとαオレフィンとの共重合体、オレフィンと（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル等との共重合体など、ハロゲン原子を有していないノンハロゲン系材料であっても良いし、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のハロゲン系材料であっても良い。また、これらのポリマー材料は、架橋されていてもよい。絶縁被覆３０を構成する材料には、ポリマー成分の他に、難燃剤、充填剤、着色剤等、各種添加剤が含有されていてもよい。
【００２４】
カールコード１において高い伸縮性を得るためには、絶縁被覆３０が、ある程度高い弾性率を有する材料よりなることが好ましい。例えば、弾性率（曲げ弾性率：以下、ポリマー材料について同じ）が０．３ＭＰａ以上のポリマー材料を用いることが好ましい。しかし、本実施形態にかかるカールコード１においては、導体１０を構成する素線１１の外径が所定の上限値以下に制限されていることにより、導体１０の柔軟性が確保されており、絶縁被覆３０の弾性率がそれほど高くなくても、カールコード１全体として、良好な伸縮性を得ることができる。例えば、弾性率が３．０ＭＰａ以下のポリマー材料を好適に用いることができる。そのようなポリマー材料として、以下のものを例示することができる。
・ＰＶＣ（弾性率：約０．５〜２．５ＧＰａ）
・架橋ポリエチレン（弾性率：約０．４〜２．０ＧＰａ）
・ポリプロピレン（弾性率：約１．０〜３．０ＧＰａ）
【００２５】
上記のように、本実施形態にかかるカールコード１においては、カールコード１を構成する絶縁電線２の導体１０が、外径が所定以下に制限された細い素線１１よりなっている。よって絶縁被覆３０が曲げ変形を受けた際に、その変形に従順に追随して導体１０が変形しやすくなっている。その結果、絶縁電線２を螺旋形状に巻き回したカールコード１において、螺旋の軸に沿った伸縮性が高くなる。つまり、復元力をもって弾性的に伸縮するバネとしての挙動が強くなる。
【００２６】
一般に、絶縁電線の絶縁被覆を厚くすれば、カールコードにおいて高い伸縮性を得ることができるが、カールコード全体が占める空間が大きくなってしまい、省スペース性に劣る。一方、絶縁被覆を薄くすれば、絶縁被覆における弾性力が小さくなり、カールコードの伸縮性を低下させる方向に作用する。しかし、本実施形態のように、柔軟な導体１０を使用することで、絶縁被覆３０の厚さを小さく抑えても、カールコード１において、高い伸縮性を確保することができる。これにより、カールコード１の省スペース化が達成され、カールコード１を自動車内等の限られた空間にも配策しやすくなる。もし、導体１０の柔軟性が低ければ、導体１０の剛性が、絶縁被覆３０の曲げ変形を妨げることになるので、カールコード１において自在な伸縮が達成されにくくなってしまう。なお、カールコードとしては、螺旋状に巻き回した際に高いばね弾性を発揮するような金属線材を導体として用い、主に絶縁被覆ではなく導体に伸縮性を担わせるような形態のものもあるが、本実施形態にかかるカールコード１においては、伸縮性は絶縁被覆３０が主に担い、柔軟性の高い導体１０は実質的に伸縮性をカールコード１に付与するものではない。
【００２７】
上記のように、素線１１の外径の上限値は、素線１１がアルミニウムのように、９０ＧＰａ以下の低い弾性率を有する金属材料よりなる場合に、銅のように、弾性率が１５０ＧＰａ以下ではあるが９０ＧＰａまでは低くない金属材料よりなる場合よりも大きな値に設定されている。これは、金属材料が低い弾性率を有し、柔軟である場合に、素線１１が太くても、カールコード１において、高い伸縮性を得やすいからである。換言すると、アルミニウムのように低い弾性率を有する金属材料よりなる素線１１を用いる方が、銅のように相対的に高い弾性率を有する金属材料よりなる素線１１を用いる場合よりも、絶縁被覆３０を薄くしても、カールコード１において高い伸縮性を達成することができる。
【００２８】
カールコード１の伸縮性は、素線１１の外径が同じである場合に、導体１０を構成する素線１１の本数が多くなるほど小さくなる傾向を示す。しかし、カールコード１の伸縮性は、主に素線１１の外径によって定まり、素線１１の外径に対する依存性に比べて、素線１１の本数に対する依存性は小さい。よって、導体１０を構成する素線１１の本数、および素線１１の本数によって定まる導体１０全体としての外径（導体径）は、特に限定されず、必要とされる導電性等を考慮して適宜定めればよい。ただし、導体１０の柔軟性を高度に確保する観点から、導体径は、３ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下であることが好ましい。一方、十分な導線性を確保する観点から、導体径は、０．５ｍｍ以上であるとよい。
【００２９】
具体的な絶縁被覆３０の厚さは、絶縁被覆３０を構成するポリマーの弾性率や導体１０を構成する素線１１の外径等を考慮したうえで、カールコード１全体として所望の伸縮性が得られるように、また、カールコード１の省スペース性を考慮して、適宜選択すればよい。例えば、絶縁被覆３０の厚さを０．３ｍｍ以下とする形態を好適なものとして挙げることができる。上記で弾性率に応じて外径を規定した銅またはアルミニウム等の金属材料の素線１１よりなる導体１０の外周に、弾性率が０．５〜３．０ＧＰａであるポリマーを用いて絶縁被覆３０を形成する場合に、絶縁被覆３０の厚さを０．３ｍｍ以下と小さくしても、カールコード１において、高い伸縮性を確保することができる。
【００３０】
［カールコードの製造方法］
次に、上記のようなカールコード１の製造方法の一例について、図３を参照しながら簡単に説明する。
【００３１】
まず、図３（ａ）のように、長尺状の絶縁電線２を準備する。具体的には、所定の外径を有する素線１１を複数撚り合わせて導体１０を準備し、ポリマー材料の押し出し成形等によって、その外周に絶縁被覆３０を形成すればよい。
【００３２】
次に、図３（ｂ）のように、所望されるカールコード１の径に応じた外径を有する直線状の棒材９に、所望されるピッチで絶縁電線２を螺旋状に巻き付ける。例えば、絶縁電線２の外径と同じ外径を有する棒材９に絶縁電線２を隙間なく巻き付ける自己径巻き付けを挙げることができる。
【００３３】
そして、図３（ｃ）のように、棒材９を除去した後、加熱による熱処理と水冷を行う。この熱処理は、螺旋状に巻き回した状態における絶縁被覆３０のひずみを除去し、螺旋形状を保持しやすくするためのものである。
【００３４】
最後に、図３（ｄ）のように、螺旋形状の反転を行う。つまり、螺旋形状の巻き回しの方向を反対にするように、螺旋をねじり直す操作を行う。これにより、カールコード１が得られる。このように螺旋を反転しておくことで、得られたカールコード１を伸縮させた際に、伸縮前の形状に戻ろうとする復元力が強く働き、カールコード１の伸縮を繰り返しても、螺旋形状を維持しやすくなる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００３６】
［試料の作製］
図３に基づいて上記で説明した方法により、実施例１〜６および比較例１〜５にかかるカールコードをそれぞれ作成した。つまり、表１に示すように、素線の材質（銅またはアルミニウム）および外径、撚り本数、導体径を選択し、導体を形成した。素線として使用した銅の弾性率は１３０ＧＰａ、アルミニウムの弾性率は７０ＧＰａであった。そして、その外周に、押し出し成形によって、絶縁被覆を形成した。絶縁被覆の材質（ＰＶＣまたは架橋ポリエチレン（ＰＥ））および絶縁被覆の厚さは、表１に示すように選択した。このようにして得た絶縁電線を、自己径巻き付けにより、螺旋形状に成形し、いずれも１４０℃で２０分間の熱処理を行った後、水冷した。そして、螺旋形状の反転を行った。
【００３７】
［伸縮性の評価］
上記で作製した各実施例および比較例にかかるカールコードについて、それぞれ伸縮性の評価を行った。つまり、カールコードの両端を引張り、自然長の１．４倍または１．５倍の長さまで伸張した後、両端を引張る力を解放した。そして、カールコードが自然長に復帰するかどうかを、目視にて評価した。１．４倍の伸長でも自然長に復帰しなかった場合には、伸縮性不十分「×」と判定した。一方、少なくとも１．４倍の伸長で自然長に復帰した場合には、伸縮性良好「○」と判定した。特に、１．５倍の伸長でも自然長に復帰した場合には、伸縮性が特に良好「◎」と判定した。
【００３８】
［評価結果］
下記の表１に、実施例１〜６および比較例１〜５にかかるカールコードについて、導体および絶縁被覆の各種構成および仕上径（絶縁電線の太さ）と、伸縮性の評価結果を示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１によると、銅よりなる素線の外径が０．２５ｍｍ以下である実施例１〜４およびアルミニウムよりなる素線の外径が０．３５ｍｍ以下である実施例５，６においては、カールコードが良好な伸縮性を有しているのに対し、これらの上限値よりも素線の外径が大きくなっている比較例１〜５においては、カールコードが十分な伸縮性を有していない。特に、実施例１，２と比較例１，２では、導体径および絶縁被覆の厚さを同じにしているが、素線の外径が異なることにより、細い素線を用いている実施例１，２では良好な伸縮性が得られているのに対し、太い素線を用いている比較例１，２では、十分な伸縮性が得られていない。これらの結果は、銅よりなる素線として外径が０．２５ｍｍ以下であるものを用い、アルミニウムよりなる素線として外径が０．３５ｍｍ以下のものを用いることで、導体の柔軟性の効果により、高い伸縮性を有するカールコードが得られることを意味している。
【００４１】
銅よりなる素線を用いている実施例１〜４のなかでも、実施例３，４よりも細い素線を用いている実施例１，２において、特に良好な伸縮性が達成されている。このことは、素線の外径が小さいほど、カールコードの伸縮性が高くなることを示している。
【００４２】
実施例５，６のアルミニウムよりなる素線を用いている場合において、実施例１〜４の銅よりなる素線を用いている場合よりも、素線の外径が太く、かつ絶縁被覆が薄いにもかかわらず、同程度あるいはそれ以上の伸縮性を有するカールコードが得られている。このことは、アルミニウムよりなる素線の方が高い柔軟性を有することにより、カールコードにおいて高い伸縮性が得られやすいことを示している。
【００４３】
実施例１と実施例２では、導体の構成および絶縁被覆の厚さが同じであり、絶縁被覆の材質においてのみ異なっているが、いずれの場合も同程度の伸縮性を有するカールコードが得られている。このことは、カールコードの伸縮性が、絶縁被覆の材質よりも、素線の外径によって定まる導体の柔軟性に影響されることを示唆している。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１          カールコード
２          絶縁電線
１０        導体
１１        素線
３０        絶縁被覆
【図１】
2017182950.tif 000004
【図２】
2017182950.tif 000005
【図３】
2017182950.tif 000006