(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】導電性の繊維材料よりなる導体１０，２０と、導体１０，２０の外周を被覆する絶縁被覆３０とを有する絶縁電線２が、螺旋形状をとっており、導体１０，２０が、絶縁被覆３０よりも高い柔軟性を有するカールコード１とする。導体１０，２０は、有機繊維１１ａと、有機繊維１１ａの外周を被覆する金属層１１ｂとからなる素線１１を撚り合わせた撚線、あるいは炭素繊維２１より構成することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の繊維材料よりなる導体と、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、螺旋形状をとっており、
前記導体が、前記絶縁被覆よりも高い柔軟性を有することを特徴とするカールコード。
【請求項２】
前記導体は、有機繊維と、前記有機繊維の外周を被覆する金属層とからなる素線を撚り合わせた撚線であることを特徴とする請求項１に記載のカールコード。
【請求項３】
前記導体は、炭素繊維よりなることを特徴とする請求項１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カールコードは、導電性の繊維材料よりなる導体と、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、螺旋形状をとっており、前記導体が、前記絶縁被覆よりも高い柔軟性を有するものである。
【０００９】
ここで、前記導体は、有機繊維と、前記有機繊維の外周を被覆する金属層とからなる素線を撚り合わせた撚線であるとよい。あるいは、前記導体は、炭素繊維よりなるとよい。
【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、絶縁被覆よりも高い柔軟性を有する繊維材料よりなっている。よって、導体が、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。繊維材料よりなる導体は、金属導体よりも低密度であるため、このカールコードは、軽量性にも優れている。
【００１１】
ここで、導体が、有機繊維と、有機繊維の外周を被覆する金属層とからなる素線を撚り合わせた撚線である場合には、特に柔軟性に優れた導体となるので、カールコードにおいて、とりわけ高い伸縮性を得やすくなる。
【００１２】
あるいは、導体が、炭素繊維よりなる場合には、炭素繊維が高い導電性を有していることにより、柔軟化のために導体を細くしても、高い導電性を確保しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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。（ａ），（ｂ）は導体が金属被覆素線よりなる場合について、それぞれ絶縁電線全体および金属被覆素線の断面を示している。（ｃ）は導体が炭素繊維よりなる場合について、絶縁電線全体の断面を示している。
【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】
【００１４】
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。
【００１５】
［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、導電性の繊維材料よりなる長尺状の導体１０，２０と、導体１０，２０の外周を被覆する絶縁被覆３０とを有している。
【００１６】
導体１０，２０は、絶縁被覆３０よりも高い柔軟性を有している。つまり、それぞれの断面積を有する状態において、導体１０，２０が、絶縁被覆３０よりも高い弾性力を有している。ここで、弾性力は、曲げ弾性率に、導体１０，２０および絶縁被覆３０のそれぞれの断面積を乗じた値として定義される。
【００１７】
導体１０，２０を構成する導電性の繊維材料としては、図２（ａ），（ｂ）のように、有機繊維１１ａと金属層１１ｂとからなる金属被覆素線１１等、有機材料を主としてなるもの、あるいは、図２（ｃ）のように、炭素繊維２１等、非金属無機材料の繊維よりなるものを挙げることができる。これらの導電性の繊維材料は通常、極端に径が大きい場合等、特殊な場合を除き、絶縁電線の被覆材として多用される樹脂材料よりも高い柔軟性を有している。なお、導体１０，２０は、柔軟性と導電性をともに確保する観点から、上記のような導電性の繊維材料のみよりなることが好ましいが、柔軟性および導電性を妨げない範囲において、繊維材料に加えて、金属細線や絶縁性の有機繊維等、他の材料を含んでもよい。それぞれの素線１１，２１の外周には絶縁被覆は形成されない。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）に、金属被覆素線１１よりなる導体１０を用いた場合の絶縁電線２の断面を示す。導体１０は、金属被覆素線１１を複数本撚り合わせた撚線よりなっている。それぞれの金属被覆素線１１は、有機繊維１１ａと、有機繊維１１ａの外周を被覆する金属層１１ｂとからなっている。金属層１１ｂは、有機繊維１１ａの外周に密着している。
【００１９】
有機繊維１１ａとしては、有機合成繊維を用いることが好適である。有機合成繊維は、高い柔軟性および引張強度を有するからである。有機合成繊維の中でも、柔軟性および引張強度に優れるポリエチレン系有機合成繊維、ポリアミド系有機合成繊維、ポリエステル系有機合成繊維等が特に好適である。ポリアミド系有機合成繊維の中でも、とりわけアラミド繊維が好適である。
【００２０】
金属層１１ｂは、製造の簡便性の観点から、金属めっき層として構成されることが好適である。金属層１１ｂを構成する金属としては、金、銀、銅、ニッケルより選択される少なくとも１種を含むものが好適である。これらの金属は、高い導電性を有するとともに、有機繊維１１ａの外周に密着性よく金属層１１ｂを形成するのに適している。これらは単独で用いられても、２種以上の合金として用いられてもよい。または、他の金属を含む合金が用いられてもよい。これらのうち、銅または銅合金が用いられる場合が特に好適である。銅は、高い導電性を有するうえ、材料コストも低く抑えられるからである。有機繊維１１ａは、多くの場合、絶縁性の材料であるが、金属層１１ｂが導電性を有することにより、金属被覆素線１１が導電性を獲得する。
【００２１】
有機繊維１１ａが高い柔軟性と引張強度を有することにより、金属被覆素線１１、そして金属被覆素線１１が撚り合わされて形成された導体１０は、高い柔軟性および引張強度を有する。特に、柔軟性に関しては、もう１つの例である炭素繊維２１を導体として用いる場合よりも優れたものとなりやすい。また、一般に、有機繊維の比重は、金属の比重よりも小さいので、金属被覆素線１１の質量は、同じ外径を有する金属細線の質量よりも小さくなる。
【００２２】
有機繊維１１ａが絶縁性材料であることにより、１本の金属被覆素線１１の電気抵抗値は大きくなりやすいが、複数本の金属被覆素線１１を撚り合わせて撚線の形態の導体１０とすることで、導体１０全体として、絶縁電線としての使用に十分な導電性を確保することができる。また、導体１０における撚り構造により、単に複数の金属被覆素線１１を束ねて用いる場合よりも高い引張り強度が付与され、柔軟性と両立される。
【００２３】
有機繊維１１ａの径や金属層１１ｂの厚さ、撚線とした導体１０全体の導体径等は、要求される導電率や柔軟性、引張強度等を考慮して適宜定めればよいが、以下のような範囲を好適な例として挙げることができる。
・有機繊維１１ａの径：１０〜１００μｍ
・金属層１１ｂの厚さ：０．１〜２．５μｍ
・導体径：３００μｍ以上
【００２４】
図２（ｃ）に、もう１つの例である炭素繊維２１を導体２０として用いた場合の絶縁電線２の断面を示す。ここでは、複数の炭素繊維２１が束ねられて導体２０を構成している。炭素繊維２１は、上記のような金属被覆素線１１に比べて、径が同じであれば、柔軟性は低くなってしまうが、非常に高い導電性を有する。よって、柔軟性の確保のために導体２０を細くしても、十分な導電性を確保しやすい。なお、図示した例では、高い導電性と両立して柔軟性を確保する観点から、細い炭素繊維２１を複数束ねて導体２０を構成しているが、１本の炭素繊維２１でも十分に導電性と柔軟性を確保できる場合には、１本の炭素繊維２１を導体２０としてもよい。また、炭素繊維２１の外周に、金属層が形成されたものを用いてもよい。
【００２５】
炭素繊維２１の径や導体２０全体の導体径等は、要求される導電率や柔軟性、引張強度等を考慮して適宜定めればよいが、以下のような範囲を好適な例として挙げることができる。
・炭素繊維２１の径：１０〜１００μｍ
・導体径：３００μｍ以上
【００２６】
導体１０，２０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、塩化ビニル樹脂等のハロゲン系材料であっても良い。また、これらの樹脂材料は、架橋されていてもよい。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が高い曲げ弾性率を有する材料よりなることが好ましい。この観点から、架橋ポリエチレン等、架橋樹脂を好ましい材料として用いることができる。絶縁被覆３０を構成する材料には、樹脂成分の他に、各種添加剤が含有されていてもよい。
【００２７】
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１０，２０が、高い柔軟性を有する導電性の繊維材料よりなっている。導体１０，２０が、外周を被覆する絶縁被覆３０よりも高い柔軟性を有することで、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１０，２０が変形する。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、カールコード１を螺旋の軸方向に伸張した時に、絶縁被覆３０の弾性力で元の長さに戻ろうとする力が強くなる。
【００２８】
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１０，２０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１０，２０の柔軟性が低ければ、導体１０，２０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１０，２０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。
【００２９】
本実施形態にかかるカールコード１においては、柔軟性の高い導体１０，２０を用いることで、薄い絶縁被覆３０を用いた場合でも伸縮性を確保することができるという効果に加えて、伸縮を繰り返しても導体１０，２０に不可逆的な変形が蓄積されにくくなっており、頻繁に伸縮が行われる用途にもカールコード１を使用しやすいという効果が得られる。また、金属被覆素線１１や炭素繊維２１等の導電性繊維は、金属線材に比較して低密度であるため、カールコード１の軽量化にも寄与することができる。
【００３０】
具体的な絶縁被覆３０の厚さは、導体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、導体１０，２０が上記で例示した導体径を有する場合に、絶縁被覆３０の厚さを０．１５ｍｍ以上とする形態を好ましいものとして挙げることができる。
【００３１】
［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。
【００３２】
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、金属被覆素線１１や炭素繊維２１等、導電性繊維よりなる導体１０，２０を準備し、樹脂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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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】
【００３７】
１          カールコード
２          絶縁電線
１０，２０  導体
１１        金属被覆素線
１１ａ      有機繊維
１１ｂ      金属層
２１        炭素繊維
３０        絶縁被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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