JPH0472322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は伸縮コード、特に中央部から両端部に
向つてほぼ線形に増加する収縮性と、両端部から
中央に向つてほぼ線形に増加する伸張性を有する
伸縮自在の電話コードに関する。

電話局用機器に普通用いられているコードは伸
縮式のものであり、１本の心棒の回りにコード体
をらせん状に巻きつけて作られる。つぎに、この
コード体を熱処理温度まで加熱し、その後らせん
巻き方向を逆にしながら心棒から外す。これにつ
いては、例えば、米国特許第2920351号、同第
3024497号、同第3988092号を参照されたい。

電話機の送受器を基部に連結する伸縮コード
は、伸ばしてから離したら通常の縮み状態に徐々
に戻るよう充分な収縮性を持つていなければなら
ない。しかしながら、普通スプリングコードと呼
ばれるコードは、それほど強い収縮性を持つてい
てもいけない。それはコードを伸ばすのに余分な
力を必要とするからである。スプリングコードが
強すぎると、それに連結された電話機が支持台か
ら動いたり引きずられるおそれもある。これを防
ぐために、軽量のデスクタイプまたはベツトルー
ムタイプの電話送受器に接続するスプリングコー
ドは容易に伸びるものでなければならない。

過剰な収縮性を避けなければならないからと言
つて、電話機を使用したのち伸びた回旋部が縮ん
だ状態に戻らなくなるほどコードの伸張性が大き
くてもいけない。これは、壁掛け式電話機で用い
られる伸縮コードの大きな余分のたるみを防ぐた
めには特に重要である。さらに、スプリングコー
ドの縮んだ長さは出来るだけ短いことが望まし
い。

電話機で用いられる型式のスプリングコード
は、一般に、金糸リボンからなる複数本の個々に
絶縁された可撓性導線を有するコード体を心棒に
巻きつけて構成されている。従来は、各導線はナ
イロンニツトで被覆され、ポリ塩化ビニール
（PVC）材で絶縁された。つぎに、これらの導線
をポリ塩化ビニール材でくるみ、円形断面のもの
としていた。例えば、米国特許第3037068号を参
照されたい。

電話コードの設計においてモジユール化を進め
るという新らしい概念により、コードの導線を端
末処理するためのモジユール型プラグを用いてい
る。電話器の函または台および壁端子にプラグを
受けるジヤツクが取り付けてあり、顧客または工
事人が電線あるいはスプリングコードを容易に交
換できるようにしている。

プラグ端末をほどこしたコード体によるモジユ
ール化への変換により、従来用いられていたもの
よりも断面積の小さいコード体を開発する必要が
あつた。モジユール型プラグと共に用いるのに適
したコード体の設計には、より小さな導線を１つ
の平面に平行に配置し扁平なだ円形のジヤケツト
で包むことであつた。絶縁導線の寸法を減らすた
めに、金糸を覆つているナイロンニツトを省き、
その代りに結晶性熱可塑性エラストマーを用いて
いた。このようなエラストマーは米国特許第
4090763号に開示されており、スプリング式電話
コードの主要伸縮成分として用いられている。

電話機コードは摩耗、錆および環境汚染をかな
り受け易くなつている。錆や褪色は頻繁に使用さ
れ、かつ寿命が長い機器では特に重要な問題であ
る。これらの問題は、米国特許第4166881号に開
示されているように、ジヤケツトを外側被覆した
コードで解決されている。この外側被覆の固さ係
数は、ASDM仕様Ｄ−747に従つて測定して約
1700Kg／cm²であり、これはジヤケツト材料の約70
Kg／cm²よりもかなり大きく、導線絶縁材の約5300
Kg／cm²より小さい。外側被覆したコード体をスプ
リングコード状に形成した場合その収縮特性が優
れたものとなることがわかつている。しかしなが
ら、外側被覆したコード体を米国特許第3988092
号に示すような自動コード製造装置で心棒に巻き
つけたときに、完成コードの収縮性がかなり強い
ため巻きを伸ばすのに余分な力を加えなければな
らない。

この問題は、外側被覆層のためばかりでなく、
コード体の回旋部の直径が比較的小さいというこ
とによつても生じる。より大きな直径の心棒によ
つて回旋部を形成することによつて、その直径を
約0.64cmから例えば0.95cmの程度まで大きくする
ことができる。このようにして作つたコードの伸
張性は適当なものではあるが、今度は収縮性に問
題が生じる。これは特に壁掛け式電話機で用いる
コードでは特に注意しなければならない。このよ
うなコードでは伸びた長さ7.6メートル、縮んだ
長さ約１メートルであることが望ましいのであ
る。従来、コードの全長にそつて収縮性が異なる
ようにすることが時には望ましいことが知られて
いる。たとえば、米国特許第2704782号では、コ
ード体をテーパ付き心棒に巻き付ける前あるいは
最中または両方でこのコード体に与えるようにな
つている軸線方向の撚りの量を調整することによ
つてコードを作つている。この米国特許のコード
体の構造（円形横断面を含む）および心棒に巻き
付ける方法によつて、コード体は常にある量の軸
線方向の撚りを持つている。この軸線方向の撚り
は、導線の絶縁やジヤケツトの形成に用いる材料
に対して、コード体を巻きつけ熱処理したのち、
およびらせんの方向を逆にしたのちに充分な収縮
性を与えないために必要である。

上記の米国特許2704782号のコードはコードに
沿つて異なつた収縮性を与えるけれども、撚りも
コードに沿つて変化して収縮性および伸張性を変
化させる。更に、モジユラー型コードの形状寸法
そのものが軸線方向の撚りの使用に適さないばか
りでなく、絶縁用あるいは被覆用のプラスチツク
材料がコードに収縮性を与えて、軸線方向の撚り
を不要にしている。従来技術で必要とされている
ものは、制御された伸張性および収縮性を持つて
いて容易に伸びると共にコンパクトならせん形態
に回旋部が確実に戻るようになつたモジユラー型
構造の伸縮コードである。

この際の問題は、現在の主要な電話機に取り付
けることができ、かつ比較的長いけれども充分に
縮んでたるみを出さないようになつているコード
を提供することにある。さらに、余分な力を必要
とせずにベースに接続された送受器を動かすのに
充分な程度に伸びることができるようになつてい
なければならない。望ましいコードでは、コード
の端と中央との間で伸張性および収縮性がそれぞ
れ逆方向に線形に変化しなければならない。従来
技術も外側被覆したコードや過撚、軸線方向撚り
あるいはテーパの組合せによつて短縮性を変化さ
せたコードを提供しているけれども、前記の必要
性を満たすコードは提供されていない。

前述の要件を満たす伸縮電話コードは本発明の
コードであり、このコードは複数本の比較的可撓
性のある導線を含み、これらの導線は個々に結晶
性熱可塑性エラストマー材料で絶縁してあり、か
つ平らな配列に配置してある。この配列は、たと
えば可塑化したポリ塩化ビニルのようなプラスチ
ツクのジヤケツトで包んであり、更にこのジヤケ
ツトはその固さ係数よりかなり大きいが、導線絶
縁材の固さ係数よりはかなり小さい固さ係数を有
するプラスチツク材料の外側被覆を有する。ジヤ
ケツトの横断面形状において、配列を横切る方向
の片側は配列に対して平行となつている。

外側被覆されたコード体は心棒にらせん状に巻
き付けられ、隣り合つた１巻きはコードの中央か
らその各端に向つて直径が段々小さくなつてお
り、配列に平行な側面は心棒に隣接している。最
大および最小寸法の１巻きの内径は、中央から各
端に向つてほぼ線形に増加する伸張性と各端から
中央に向つてほぼ線形に増大する伸張性を有する
コードを与えるように制御される。このコードを
作る段階に加えてさらに、コード体はジヤケツト
プラスチツクの融点にほぼ近い温度まで加熱さ
れ、導線絶縁体の結晶化を行う。これは巻き付け
の最中にコード体に機械的に生じるひずみをほと
んど除くことができる。その後、コード体を心棒
から外してらせん巻き方向を逆にする。

本発明は、以下の実施例についての詳細な説明
と添付図面とからより容易に理解されよう。

第１、第２図を参照されたい。２２には伸縮コ
ードすなわちスプリングコードが全体的に符号１
０で示してあり、このコードの各端にはモジユラ
ー型プラグ１１が取り付けてある。このスプリン
グコード１０は電話器で用いられる型式のもので
あり、全体的に符号１３で示す複数の絶縁金糸導
線を有するコード体１２を包含する。絶縁金糸導
線１３の各々は全体的に符号１４で示すナイロン
の多フイラメント中心コアを包み、このコアの周
囲に複数本の金糸リボン１６（たとえば燐青銅で
作つてある）がらせん状に巻きつけられて金糸導
線を形成している。

適当なプラスチツク材料の絶縁カバー１８が金
糸リボン１６を覆つて押出成形されており、絶縁
金糸導線１３を形成している。この絶縁カバー１
８は、たとえば米国特許第4090763号に開示され
ているような材料で作つても良い。このようにし
て作つた金糸導線構造は中実導線に比べて高度の
可撓性および疲労寿命を有する。

このような絶縁金糸導線１３が複数本互いに平
行で撚りのない状態で、平らな配列になるよう
に、しかもそれ等の相互関係はそれ等に共通の縦
軸に対して対称的となるように配置される。この
配置では工事人が確認するのが容易となり、色付
きの絶縁層を用いる必要がない。

適当なプラスチツク材料のジヤケツト２２が絶
縁金糸導線１３の上に押出成形されてコード体１
２を形成する。ジヤケツトとして用いるに適した
プラスチツク材料は米国特許第4123585号に開示
されているものである。第２図でわかるように、
ジヤケツト２２の横断面形状は２つの線形に平行
な側面２３，２４を有し、これらの側面は彎曲し
た端２６，２７によつて連結されている。たとえ
ば、側面２３，２４間の距離は約0.22cmであり、
彎曲端２６，２７の最外部間の距離は約0.48cmで
ある。ジヤケツト付のコード体１２は種々の本数
の絶縁導線１３を有する種々の長さのスプリング
コード１０に形成することができる。例えば、絶
縁導線１３の数は共通的に３本ないし８本であ
り、コードの公称伸び長さは共通的に1.8ｍ、3.7
ｍおよび7.6ｍである。スプリングコード１０は
米国特許第2920351号、同第3023497号および同第
3988092号に開示されているように形成されるこ
とが好ましい。ついて、さきにのべた米国特許第
3699498号、同第3761869号または同第3860316号
のどれかの開示にしたがつて作られたモジユラー
型プラグ１１（第１図参照）がコード体１２の各
端に組込まれて電話コードとなる。米国特許第
3895434号を参照されたい。

コード体１２は、所定長さの直線コードに形成
されるか又は伸縮コードすなわちスプリングコー
ドを形成する第１段階として心棒に巻き付けられ
る。従来は、コード体１２は一定直径の心棒に巻
き付けられて、第３図に示すような一定直径の回
旋部を有するコード２９とされていた。本発明の
方法によればコード体１２は、制御された収縮性
と伸張性を有するコード１０となるように巻き付
けられる。

コード体を巻きつける心棒が第４図に全体的に
３０で示してある。心棒３０は２つのテーパ付き
部分３１，３２を含み、各テーパ付き部分は一端
の直径が大きく、他端の直径が小さくなつてい
る。これらのテーパ付き部分３１および３２は、
直径の大きい方の部分が互いに隣接し、直径の小
さい部分が心棒の両端に来るように形成される。

本発明の好ましい実施例では、心棒３０は例え
ば一定直径の中央部が全くないような形に形成さ
れている。このような心棒は、製作費が高価なの
で、一定の直径の比較的短い中央部分３３を持つ
ように妥協してもよい。

さきに述べたように、現在使用されている直径
0.64cmの心棒に外側被覆したコード体を巻き付け
るとコードの収縮性が過大になる。本発明の心棒
３０の寸法は、その小さい端部３４，３６が直径
約0.64cmで、中央部の直径が約0.87cmとなるよう
に作られる。

従来は、米国特許2704782号に説明されている
ように従来構造の円形の断面を有するコード体
は、一定直径の心棒に巻き付ける前に過撚を与え
られていた。この構造のコード体は、かなりの弾
力性のある硬化したエラストマー材料で作られた
ジヤケツトを含む。しかる後コード体の一端が心
棒の一端に留められ、他端がどこかに留められて
巻き付けられる。コード体が心棒に向つて進むに
つれて心棒上に巻いたばかりの回旋部に摩擦が生
じる。この摩擦は心棒上を動いて行くコード体の
部分の撚り過ぎをある程度のぞく。

心棒上の隣り合つた１巻き同志の摩擦が続くに
つれて、コード体のまだ巻いていない部分の撚り
も増大して行き、心棒に向つて移行しつつあるコ
ード体の部分の過撚りが徐々に増大する。巻き終
つたのち、コード体は、その軸線方向の撚りによ
るものを除いてジヤケツトにあるほとんどすべて
の歪を除く程度まで加熱される。冷却後、ジヤケ
ツトは心棒上に巻き付けられた形でコード体を保
持する。

従来のコードを作る際の軸線方向の撚りは、コ
ードが心棒上に巻き付けられるにつれてエラスト
マージヤケツトの比較的摩擦力の高い表面の摩擦
作用によつて軸線方向に転がされる性質のある円
形断面をコード体が持つているために生じるので
ある。従つて、たとえ意図的な過撚りを無視した
としても、ある量の軸線方向撚りはコードに固有
のものであつた。その結果、たとえ過撚りを変化
させるかあるいはテーパ付き心棒を用いたとして
も、最終製品としてのコードの収縮性と伸張性は
軸線方向撚りによつて変化を受けた。過撚りまた
はテーパ付き回旋部あるいは両方に加うるに軸線
方向撚りの累積的な影響は収縮性および伸張性の
変化を不均一なものとしていた。

本発明のコードを作るために巻かれるコード体
はいくつかの点で従来のコード体と異なる。第１
に、導線がコード体１２の端断面を見た場合に平
らな配列に配置されていることである。この端断
面の形状は、巻き付ける際に心棒と係合する部分
が線形である。その結果、コード体が心棒に巻き
付けられたときに、コード体が回転することがま
つたくなく、従つて軸線方向の撚りも与えられな
い。第２図に示す好ましい実施例では、端断面は
半円状の端で接合する２つの直線の平行な側面を
含んでいる。

第２に、絶縁材およびジヤケツトのプラスチツ
ク材料は従来のコード体のものとは異なる。各導
線１３の絶縁カバー１８は約5300Kg／cm²の範囲に
ある固さ係数を有するプラスチツク材料であり、
これはジヤケツトプラスチツクの固さ係数、1700
Kg／cm²よりかなり大きい。これを加熱することに
よつて、コードに生じたすべての歪が除かれる。
心棒上で加熱されたコードが冷却され、つぎに心
棒から外され、同時にらせん巻き方向が逆転され
た時に収縮性が得られる。この巻き方向逆転操作
によつて歪力を増加することにより撚り効果を生
じ、これは最終製品としてのコードの収縮性を高
める。従来のコードと違つて絶縁カバー１８のプ
ラスチツク材料は、軸線方向の撚りを何ら用いる
ことなく充分な収縮性を与える。

コードをその全長にわたつて何の支えもなしに
長期間使用した後、らせん部が伸びるという問題
を解決するために、コード体１２はポリエステル
材の比較的薄い層４０（たとえば約0.005cm）で
覆つてある（第２図参照）。このポリエステルの
被覆層は、比較的固さ係数が高いので、導線絶縁
物を補助し、コードの収縮性を強める。しかしな
がら、収縮性が大きくなるということは、コード
１０をその定格長さまで伸ばすのにそれ相当の大
きな張力を加える必要があるという望ましくない
結果となる。成形用の心棒３０の直径を大きくす
れば、被覆コードの伸張性の問題を解決できる
が、この場合、現存の自動機械の改造にかなりの
費用がかかるばかりでなく、収縮性の悪化という
問題を生じ、これは弛みが過剰になるということ
で現われる。

本発明によれば、この問題はコードをある長さ
のコード体１２を心棒３０に巻きつけることによ
つて作ることによつて解決される。このような心
棒で形成されるコード１０は、直径の小さい外端
４１（第１図参照）から直径の大きい中央部４２
の間の単位長さあたりの徐々にかつ均一に減じる
収縮性およびそれに伴なう均一に増大する伸縮性
を有する。徐々に増大する伸張性のために、コー
ド１０は普通の力で公称長さまで伸びることがで
きる。一方、中央部から計つた単位長さあたりの
徐徐に増大する収縮性は、張力を除去したときコ
ード１０をコンパクトな形態に戻す。

自由に吊り下げた状態（長いコードがもつとも
受ける状態である）においては、回旋部は端部４
１からの距離が中央部４２に近づくにつれて徐々
に小さくなる重量を支える必要がある。したがつ
て、ばね率は両端から中央に向つて連続的に減じ
る可能性がある。このばね率は以下のスプリング
ワイヤの公式でもとめられる。

Ｋ＝d⁴G／64R³N (1) ここで、ｄはワイヤーの直径（ジヤケツトの側
面２３，２４間の距離）、Ｋはばね率、Ｇは剪断
弾性係数、Ｒはらせんの平均半径、Ｎは実動のコ
イルの数（コード１０の全巻き数）である。この
伸縮コードでばね率はコードの長さに応じて一定
に変化し、らせんの平均半径の３剰に反比例す
る。

式(1)からおよび連続した１巻きがそれぞれコー
ド１０より少ない重量を支えるという配置から、
最適の形態は心棒３０がコード中心で最大にテー
パが付き、何ら中央一定直径部なしに直ちに直径
が減じるものである。

第５図を参照されたい。ここに示す一連のグラ
フは、本発明のコード１０によつて与えられるば
ね率によつて制御された収縮性および伸張性を表
わしている。第５Ａ図は、現在用いられている一
定直径の心棒４６を用いることによつて全長にわ
たつて一定の直径の回旋部を有するモジユラー型
コードのばね率のグラフ４５を示す。この図から
分るように、このグラフは一定のばね率を持つ直
線である。

第５Ｂ図に示すグラフ５１は本発明の好ましい
実施例のものであり、この実施例では、コード体
１２が２つの隣り合つたテーパ付きの部分５３を
有する心棒５２に巻き付けられ、この心棒の端部
５４がコード製造装置のチヤツクに装着してあ
る。具合の良いことには、ばね率はコードの中心
の最小値から各端のところの最大値までほぼ線形
に増加する。これは特に吊り下げ形態を取る壁掛
け電話で用いられる場合コード１０が時間ととも
に垂れ下がるのを防ぎ、しかも中央部が低いバネ
率となつているので容易に伸ばすことができる。

コードの好ましい実施例は２つのテーパ付き部
分を含むコードで各部分の最大直径の回旋部がコ
ードの中央で隣接している。別の形態としては、
一定の直径の回旋部を有する比較的短い中央部分
を持つこともある。第５Ｂ図において、一定の直
径の部分５７と２つの端部巻付け部５８を有する
心棒５６を示してある。説明のために、一定直径
部５７の長さは誇張して示してある。実際には、
この長さは約0.7cmである。このような心棒で作
るコードが第５Ｂ図の破線グラフ５９で示してあ
る。

一定直径部とそこから伸びる１つのテーパ付部
分とを有するか、あるいは一端から他端までテー
パが続く非対称的な伸縮コードを必要とする場合
もある。これら二種類の非対称コードのうちの前
者のものの長さにそつたばね率のグラフ６１が第
５Ｃ図に示してある。

本発明のコード１０は逆に従来のいわゆる丸形
コード体（米国特許第2704782号に記載されてい
るようなもの）はこのような特性をもたない。そ
のばね率は不均一な心棒巻きつけに先だつてコー
ド体に与えられる意図的な過撚り、およびコード
体の断面形状およびジヤケツトの材料の結果とし
て製造中に現われる軸線方向撚りの組合せによつ
て影響を受ける。過撚りは一端から他端まで増大
するし、軸線方向撚りもコードの一端から他端に
向つてほぼ不均一に増大するので、その結果生じ
るばね率は非対称的であり、その値は一方の端が
他方の端より大きくなるのである。

本発明のコード１０を外側被覆を持つたものと
して説明してきたが、本発明がこれに限らないこ
とは了解されたい。外側被覆４１は機械的な保護
および収縮性を高めるために用いられている。絶
縁カバー１８として用いることができ、かつ現在
用いられている材料よりも大きい固さ係数を有す
る材料を見つけ出すことができるならば、またよ
り機械的に抵抗力のあるジヤケツト材料が使用可
能ならば、外側被覆層は省略してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はある長さのコード体を伸縮自在の形態
に巻き、かつその両端にモジユラー型プラグを取
り付けた本発明によるコードの側面図である。第
２図は第１図のコード体の横断面図である。第３
図は従来コードの側面図である。第４図はコード
体を巻き付けて本発明のコード形成する心棒の側
面図である。第５Ａ，５Ｂ，５Ｃは一定の直径
で、一端にテーパがあり、各端にテーパがある心
棒に巻き付けたのちの第２図のコード体のその全
長にわたるばね率を示すグラフである。 〔主要部分の符号の説明〕、伸縮コード……１
０、モジユラーコード……１１、コード体……１
２、金糸リボン……１６、絶縁カバー……１８、
ジヤケツト……２２、心棒……３０。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各々が第１の熱可塑性材料で絶縁されている
   略平坦な構造に配置された複数の可撓性導線、該
   第１の熱可塑性材料よりも小さい固さ係数を有す
   る第２の熱可塑性材料からなり該平坦な導線構造
   に平行な面を有して該平坦な導線構造を包んでい
   るジヤケツト、及び該ジヤケツトを被覆し該ジヤ
   ケツトの第２の熱可塑性材料より大きい固さ係数
   を有するプラスチツク材料からなる被覆層とから
   なるテーパ状伸縮コードであつて 該テーパ状コードは隣接するらせん状巻回にお
   けるコード断面の半円状側面をつき合わせてらせ
   ん状に巻回された線状であり、該らせん状の巻回
   がその一端から中央に向かつて連続的に太くなり
   そして中央から他端に向かつて連続的に細くなつ
   てテーパ状をなし、該第１と第２の熱可塑性材料
   及び被覆層の固さ係数が該巻回構造と協動して各
   端から中央へ略線形に減少する制御された収縮性
   と各端から中央へ略線形に増加する制御された伸
   張性を該テーパ状コードに与えており、該伸張性
   は該テーパ状コードの巻回の端と同じ径の均一な
   巻線の線条からのみなるコードよりも高いもので
   あるテーパ状伸縮コード。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のテーパ状伸縮
   コードにおいて、 該第１の熱可塑性材料は該第２の熱可塑性材料
   の融点に近い結晶化温度を有する結晶性熱可塑性
   エラストマーであつて、該コードがらせん状に巻
   かれたとき該第１と第２の熱可塑性材料に機械的
   にもたらされる応力が該第２の熱可塑性材料の融
   点近くの温度で処理されるとき除去されているテ
   ーパ状収縮コード。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のテーパ状収縮
   コードにおいて、 該コードの断面は湾状端部で結合された２つの
   並行な直線状側部からなるものであるテーパ状収
   縮コード。