JPH0547220A - ケーブルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の主要な目的は、製造が容易で部品数が
少なく、しかもプロテクタ部の剥離強度の大きいケーブ
ルを提供することにある。 【構成】ケーブル１０は、芯材１１と、この芯材１１の
周りを覆う高分子材からなる外被層１２と、芯材１１の
長手方向の一部に成形されかつ外被層１２よりも肉厚の
厚い高分子材からなるプロテクタ部１３を備えている。
外被層１２は、芯材１１を長手方向に送りながら外被層
成形用の材料を押出すことにより、芯材１１の外周部に
供給される。プロテクタ部１３は、プロテクタ部成形用
の材料に発泡剤を混入させるかまたは発泡剤の量を外被
層成形用の材料よりも多くすることにより、外被層１２
に続いて押出され、発泡することによって外被層１２よ
りも厚肉に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電線、各種コン
トロールケーブルのアウタケーブル、エアコンホースや
ブレーキホース等のホース類、光ファイバケーブルの外
套管等のように、芯材を外被層で覆ったケーブルとその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３に例示したケーブルアセンブリ１
は、外被層２で覆われた可撓性のアウタケーブル３と、
このアウタケーブル３の内部に挿通される可撓性のイン
ナケーブル４を備えて構成されている。また、アウタケ
ーブル３の長手方向の一部に、筒状のプロテクタ５が設
けられている。プロテクタ５は、軟質合成樹脂あるいは
合成ゴムなどの高分子材からなり、必要に応じて合成樹
脂の発泡体が使われることもある。

【０００３】上記プロテクタ５は、ケーブルアセンブリ
１を所望の機器等に配索した際に、ケーブル３が他部品
と干渉することによって摩耗するのを防いだり、振動や
音などがケーブル３を介して他の部位に伝わることを防
ぐため、あるいはケーブル配索経路の修正などを目的と
して設けられている。また、車両用ケーブルの場合に
は、走行中に路面から跳ね上げた石などの固形物がケー
ブルを直撃することを避けるためにプロテクタ５が使わ
れることもある。

【０００４】従来、上記プロテクタ５は、外被層２とは
別途に作られた円筒状のプロテクタ用部品を、ケーブル
３の長手方向の所定位置まで移動させ、適宜の固定手段
によって外被層２に固定することが行われていた。

【０００５】プロテクタを外被層に固定するための手段
として、（１）プロテクタの両端部等に環状の金属製か
しめ部材を被せ、このかしめ部材を治具によって外側か
らかしめることによって圧着し固定する方法、（２）プ
ロテクタと外被層との間に接着剤を供給して固定する方
法、（３）プロテクタを外被層に被せたのち、プロテク
タの外側から超音波振動子によって超音波を発振すると
ともに加圧し、溶着させる方法、などが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した固定手段のう
ち、「かしめ」による固定は、部品数が多く、しかも外
被層に圧着されたかしめ部材が外被層や芯材に悪影響を
与える可能性がある。一方、接着による固定は、外被層
とプロテクタとの材質の相性や、接着剤あるいは接着工
程の適否によって接着部分の品質が大きく左右されるだ
けでなく、作業に長時間を要するなどの問題がある。超
音波を利用した固定は、超音波加熱設備や作業条件等
が、外被層およびプロテクタの材質とうまくマッチング
しないと、溶着不良を生じる可能性がある。

【０００７】そして上記いずれの固定手段も、ケーブル
とは別途にプロテクタを製造しなければならないため、
プロテクタを成形する工程やプロテクタを所定長さに切
断する工程が必要であり、しかもプロテクタをケーブル
の長手方向所定位置まで移動させて位置決めする必要が
ある。

【０００８】これらの理由から、プロテクタを備えたケ
ーブルを製造するには多くの工数が必要であり、部品管
理に手間がかかり、コストも高くつく。また、ケーブル
を小さな曲率半径で撓ませて配索すると、プロテクタが
外被層から剥離することがあった。

【０００９】従って本発明の目的は、少ない工数で所定
位置にプロテクタを設けることができ、低コストで実施
でき、しかもプロテクタが剥離するおそれのないケーブ
ルとその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明のケーブルは、芯材と、この芯材の外
周部を覆う高分子材からなる外被層と、上記芯材の長手
方向の一部において上記外被層と一体に成形されかつ外
被層よりも肉厚の厚い高分子材からなるプロテクタ部と
を具備している。芯材は中空であっても、中実であって
もよい。外被層とプロテクタ部の高分子材は互いに異な
っていてもよい。この明細書でいう高分子材は、合成樹
脂または合成ゴムあるいはこれらのブレンド系である。

【００１１】本発明のケーブル製造方法は、芯材と、こ
の芯材の外周部を覆う高分子材からなる外被層と、上記
芯材の長手方向の一部に設けられかつ上記外被層よりも
肉厚の厚い高分子材からなるプロテクタ部とを備えたケ
ーブルを製造するための方法であって、上記芯材を長手
方向に移動させながら芯材の周りに所定厚みの外被層成
形用の材料を押出す工程と、発泡剤を含ませたプロテク
タ部成形用の材料を上記芯材を長手方向に移動させなが
ら芯材の周りに所定厚みに押出すかまたは発泡剤の量を
外被層成形用の材料よりも多くして押出す工程とを具備
し、プロテクタ部と外被層とを連続して成形することを
特徴とする。

【００１２】本発明に用いる原料基材は、合成樹脂また
は合成ゴムあるいはこれらのブレンド系である。樹脂と
しては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン
（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などを用いること
ができる。ゴムとしては例えばクロロプレン（ＣＲ）、
エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、
ブチルゴム（ＩＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソ
プレンゴム（ＩＲ）などを用いることができる。例えば
樹脂とゴムのブレンド系としては、熱可塑性エラストマ
を用いることが可能である。また、必要に応じて、各種
添加剤を用いてもよい。

【００１３】本発明に適用される発泡方法および発泡剤
は、プロテクタ部あるいは外被層の発泡倍率に応じて適
宜に選定される。発泡倍率は、例えば１．５倍から３０
倍程度である。分解型発泡法においては、無機系発泡剤
と有機系発泡剤を用いる場合があり、無機系発泡剤とし
ては重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アン
モニウムなどが使われ、有機系発泡剤としてはジエチル
アゾジカルボキシレート、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミドなど
が使用される。これらは、原料基材や発泡倍率に応じて
選択される。例えば低発泡度の場合、不活性ガスやフレ
オン系発泡剤を使用した気散法が適用可能である。

【００１４】外被層およびプロテクタ部について架橋が
必要な場合には、架橋方法として、化学的架橋方法と放
射線架橋方法を用いることができる。化学的架橋に使用
する架橋剤として、過酸化物系、硫黄系、酸化マグネシ
ウム系、亜鉛華系、パラキノンジオキシム系が挙げられ
る。これらの架橋剤は原料基材に応じて選択される。放
射線架橋方法として、電離性放射線、特に電子線等を照
射することによる架橋も利用できる。

【００１５】前記諸原料を組合わせた材料を、押出機に
よって芯材を囲むように所定の厚みで押出すとともに、
気散法あるいは分解型発泡法によって、材料を架橋・発
泡させる。気散法の場合には、押出し直発泡となり、基
本的には押出機において発泡がなされる。例えば二軸押
出機等を用いる場合、押出機の混練部途中で所定量の架
橋剤を材料中に投入するとともに、発泡を必要とする材
料中に、発泡剤を投入し、混練部において溶融混練す
る。この場合、押出しと同時に発泡がなされ、架橋も行
われて外被層とプロテクタ部が交互に成形される。ま
た、２台の押出機を用い、各押出機の切替えを行うこと
により、外被層とプロテクタ部を交互に成形することも
可能である。

【００１６】分解型発泡法の場合には、押出し二次発泡
であるから、押出機以外に発泡炉が使用される。発泡炉
として、熱風循環加熱、ソルト浴加熱、赤外線加熱、電
磁加熱などが適用される。例えば二軸押出機を用いる場
合、混練途中で材料中に架橋剤を所定量投入するととも
に、必要部分に発泡剤を投入する。押出機から押出され
た未架橋、未発泡の上記材料が発泡炉を通ることによっ
て、架橋が行われるとともに、発泡剤が含まれた部分の
発泡が行われ、プロテクタ部が成形される。

【００１７】

【作用】本発明によって製造されたケーブルは、外被層
とプロテクタ部が一体に成形されているので、配索時に
小さな曲率半径で撓ませてもプロテクタ部が剥離するお
それがなく、しかも従来のようにプロテクタをケーブル
とは別途に製作していた場合に比べて部品点数が少な
く、プロテクタ付きケーブルの製造に要する工数と費用
が少なくてすむ。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）図１に示されたケーブル１０は、芯材１１
と、この芯材１１の外周部を覆う外被層１２と、芯材１
１の長手方向の一部に長さＬにわたって設けられたプロ
テクタ部１３とを備えて構成されている。芯材１１は適
度な可撓性を有している。芯材１１は中実であってもよ
いし、あるいは密着巻コイルのような可撓管、あるいは
中空のパイプやホースのようなものであってもよい。

【００１９】図示例の外被層１２は、後述する高分子材
の非発泡体からなり、芯材１１の周方向全体に所定の厚
みでコーティングされている。プロテクタ部１３は、外
被層１２と同一の高分子材を発泡させたものである。プ
ロテクタ部１３の肉厚は、外被層１２の肉厚よりも厚く
なっている。

【００２０】外被層１２とプロテクタ部１３は、図２に
例示した押出機２０を用いて、芯材１１の長手方向に交
互に連続的に押出し成形される。図示例の押出機２０は
単軸式であり、混練部２１の内部に１本のスクリュー２
２を備えている。材料投入口２３から混練部２１に供給
された下記組成のリボン状混練物Ａ（またはＢ）は、ス
クリュー２２の回転によって混練されつつ、ダイ３０の
方向に押出される。

【００２１】図３に示したように、芯材１１は、ヘッド
部３１に設けられたガイド３２によって長手方向への移
動が案内されるとともに、ダイ３０の中心に芯材１１が
通るようにしてある。ヘッド部３１に送られた材料は、
ダイ３０と芯材１１との間の環状の隙間を通り、芯材１
１に付着しながら押出される。

【００２２】本実施例に使われる材料の配合組成は次表
１の通りである。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１に示された配合組成からなる材料を、
加圧ニーダおよびロールを用いて混合し、リボン状に形
成した第１の混練物Ａを得る。この発泡剤入り混練物Ａ
は、プロテクタ部１３を成形する際に使われる。また、
表１に示す配合組成のうち発泡剤を除いた材料を混合し
て、リボン状の第２の混練物Ｂを得る。この混練物Ｂ
は、外被層１２を成形する際に使われる。

【００２５】上述した押出機２０を用いて、図１に示さ
れるケーブル１０を製造する場合、外被層１２となる部
分を押出す際には、第２の混練物Ｂを材料投入口２３か
ら混練部２１に投入する。そして芯材１１をダイ３０の
孔から長手方向に押出しながら、スクリュー２２の回転
により、上記混練物Ｂからなる外被層成形用材料を、芯
材１１を包み込むようにしてダイ３０から押出す。

【００２６】一方、プロテクタ部１３となる部分を押出
す際には、前述した第１の混練物Ａを材料投入口２３か
ら混練部２１に供給することにより、第１の混練物Ａか
らなるプロテクタ部成形用材料を、ダイ３０から押出
す。こうすることにより、芯線１１の外側に、例えば２
mmの厚さの外被層成形用の未架橋の材料層と、プロテク
タ用の未発泡・未架橋の材料層が交互に形成される。

【００２７】上記材料層を芯材１１と一緒に連続発泡炉
に通すことにより、外被層成形用材料については加熱架
橋が行われ、プロテクタ部成形用材料ついては加熱架橋
発泡が行われることにより、肉厚の厚いプロテクタ部１
３を備えたケーブル１０が得られる。この実施例のプロ
テクタ部１３の硬度（Ｃ硬度）は１８であり、芯材１１
に対するプロテクタ部１３の剥離強度も十分なものであ
った。

【００２８】上記ケーブル１０は、図４に示される二軸
押出機４０を用いて製造することもできる。二軸押出機
４０を用いる場合、表１に示した配合組成のうち発泡材
を除いた材料を、材料投入口４１から混練部４２に投入
する。外被層１２となる部分を押出す時は、発泡剤投入
口４５を閉じておくことにより、発泡剤の供給を止めて
おく。プロテクタ部１３となる部分を押出す際には、発
泡剤投入口４５を開口させることにより、材料中に発泡
剤を混入させる。

【００２９】上記のように、発泡剤を混入した材料と発
泡剤を混入しない材料を、必要に応じて交互にダイ３０
から押出すことによって、芯材１１の周りに未発泡・未
架橋の材料層を形成する。これを発泡炉を通すことによ
り、外被層１２の加熱架橋とプロテクタ部１３の加熱架
橋発泡を行なわせる。

【００３０】（実施例２）次表２に示した配合組成から
なる材料を、加圧ニーダおよびロールを用いて混合し、
リボン状の第１の混練物Ａを得る。この発泡剤入り混練
物Ａは、プロテクタ部１３を成形する際に使われる。ま
た、表２に示す配合組成のうち発泡剤を除いた材料を混
合して、リボン状の第２の混練物Ｂを得る。この混練物
Ｂは、外被層１２を成形する際に使われる。

【００３１】そして実施例１で述べたと同様の押出機２
０を用い、実施例１と同様の工程を経て、外被層１２と
プロテクタ部１３を有するケーブル１０を得る。この実
施例で得られるプロテクタ部１３の硬度（Ｃ硬度）は１
５である。

【００３２】

【表２】

【００３３】（実施例３）次表３に示す材料を前記実施
例と同様に混合し、リボン状の第１の混練物Ａを得る。
この発泡剤入り混練物Ａは、プロテクタ部１３を成形す
る際に使われる。また、表３に示す配合組成のうち発泡
剤を除いた材料を混合して、リボン状の第２の混練物Ｂ
を得る。この混練物Ｂは、外被層１２を成形する際に使
われる。

【００３４】図５に示したような２台の押出機２０，２
０′を用い、混練物Ａと混練物Ｂをそれぞれ各押出機２
０，２０′から押出す。この場合、押出機２０，２０′
を切替えて混練物Ａ，Ｂを交互に押出すことで、外被層
１２とプロテクタ部１３を有するケーブル１０を得る。
この実施例で得られるプロテクタ部１３の硬度（Ｃ硬
度）は１３である。

【００３５】

【表３】

【００３６】（実施例４）本実施例に使われる材料の配
合組成は次表４の通りである。

【００３７】

【表４】

【００３８】上記配合組成の材料を用い、図４に示す二
軸押出機４０によって、ケーブル１０を製造する。この
場合、前記表４で示した配合組成のうち発泡剤を除いた
ものを、材料投入口４１から混練部４２に連続的に投入
する。外被層１２となる部分を押出す時には、発泡剤投
入口４５を閉じておくことにより、発泡剤の供給を停止
する。プロテクタ部１３となる部分を押出す際には、発
泡剤投入口４５を開口させることで、上記材料中に発泡
剤を投入する。

【００３９】こうして、必要に応じて発泡剤を含む材料
と発泡剤を含まない材料を交互に押出すことによって、
芯材１１の周りに未発泡・未架橋の材料層を連続的に形
成する。これを連続発泡炉を通すことにより、外被層１
２の加熱架橋と、プロテクタ部１３の加熱架橋発泡を行
なわせる。この実施例で成形されたプロテクタ部１３の
硬度（Ｃ硬度）は１８であり、芯材１１に対するプロテ
クタ部１３の剥離強度のきわめて高いものが得られた。

【００４０】以上の説明からわかるように、単軸押出機
２０あるいは二軸押出機４０のいずれを用いても、更に
は図５に示されるように複数台の押出機２０，２０′を
用いても、外被層１２と発泡プロテクタ部１３とが交互
に連なるケーブル１０の連続押出し成形を行うことがで
きる。

【００４１】上記ケーブル１０は、外被層１２とプロテ
クタ部１３とが芯材１１の外周部に一体に成形されてい
るため、このケーブル１０を配索する際に小さな曲率半
径で撓ませても、プロテクタ部１３が剥離してしまうと
いった不具合は生じない。

【００４２】このケーブル１０を使用すれば、配索状態
で他部品と干渉しても、プロテクタ部１３によって部品
接触部の摩耗を防止できる。また、プロテクタ部１３が
ダンパ機能を発揮でき、振動や音をプロテクタ部１３に
おいて遮断できることから、振動や音がケーブル１０を
介して伝わることも防止できる。

【００４３】また、車両等に使われるコントロールケー
ブルのように、ケーブルの一部が外部に露出することが
あっても、その露出部をプロテクタ部１３で覆っておけ
ば、車両走行中に跳ね上げた石などの異物がケーブルを
直撃することを回避でき、ケーブルが保護される。

【００４４】なお、図６に示されるケーブル１０′のよ
うに、外被層１２と芯材１１との間に、中間コート層５
０を設けるようにしてもよい、この場合、適宜の押出機
を用いて芯材１１の上に中間コート層５０を被覆したの
ちに、前述した各実施例と同様の工程を経ることによ
り、外被層１２とプロテクタ部１３の成形を行う。

【００４５】図７に示されたケーブル５５は、低発泡度
で発泡させた外被層５６を備えている。プロテクタ部１
３は、外被層５６に使われる材料と同一の材料を、外被
層５６よりも高発泡度で発泡させたものである。プロテ
クタ部１３は、前記実施例１〜４で述べたものと同様で
あってよい。

【００４６】このような低発泡度の外被層５６と高発泡
度のプロテクタ部１３を備えたケーブル５５も、前述し
た単軸押出機２０または二軸押出機４０、あるいは図５
に示すような複数台の押出機２０，２０′を組合わせた
ものを用いて連続的に成形することができる。例えば単
軸押出機２０を用いて成形する場合、外被層成形用のリ
ボン状混練物Ｂに含ませる発泡剤の量を、プロテクタ成
形用のリボン状混練物Ａに含ませる発泡剤の量よりも少
なくし、実施例１と同様の工程を経て、プロテクタ付き
ケーブル５５を製造することができる。

【００４７】上記ケーブル５５を二軸押出機４０によっ
て製造する場合には、外被層５６を押出す際に材料に投
入する発泡剤の量を少なくし、プロテクタ部１３を押出
す際に発泡剤の投入量を多くし、実施例４と同様の工程
を経ることによって、低発泡度の外被層５６と高発泡度
のプロテクタ部１３を交互に連続押出し成形する。な
お、図８に示されるケーブル５５′のように、芯材１１
と外被層５６との間に、中間コート層５０を設けるよう
にしてもよい。

【００４８】図９に示されたケーブル６０の場合、外被
層６１に使われる材料とプロテクタ部１３に使われる材
料とが互いに異なっており、プロテクタ部１３に使われ
る材料を発泡させている。プロテクタ部１３は、前記実
施例１〜４で述べたものと同様であってよい。このよう
な非発泡外被層６１と発泡プロテクタ部１３とを備えた
ケーブル６０も、前述した単軸押出機２０または二軸押
出機４０を用いて製造することができる。なお、図１０
に示されるケーブル６０′のように、芯材１１と外被層
６１との間に、中間コート層５０を設けるようにしても
よい。

【００４９】図１１に示されたケーブル６５は、外被層
６６に使われる材料がプロテクタ部１３に使われる材料
とは異なり、かつ外被層６６に使われる材料を低発泡度
で発泡させている。プロテクタ部１３に使われる材料
は、外被層６６よりも高発泡度で発泡させてある。な
お、図１２に示されるケーブル６５′のように、芯材１
１と外被層６６との間に、中間コート層５０を設けるよ
うにしてもよい。これらは複数台の押出機を組合わせて
同様の製造を行えることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、外被層とプロテクタ部
とを一体に備えたプロテクタ付きケーブルを連続成形す
ることができ、従来のようにプロテクタを別部品として
扱う必要がなく、１台の押出機を用いて連続操業が可能
である。本発明におけるプロテクタ部は芯材および外被
層と一体化しているため、プロテクタ部の剥離強度がき
わめて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すプロテクタ部を備えた
ケーブルの一部の断面図。

【図２】図１に示されたケーブルを製造するのに用いる
押出機の概略を示す断面図。

【図３】図２に示された押出機の一部を示す断面図。

【図４】二軸押出機の概略を示す断面図。

【図５】複数台の押出機を用いる場合の概略を示す断面
図。

【図６】外被層の内側に中間コート層を備えたケーブル
の断面図。

【図７】低発泡外被層と高発泡プロテクタ部を有するケ
ーブルの断面図。

【図８】低発泡外被層の内側に中間コート層が設けられ
ているケーブルの断面図。

【図９】互いに異なる材料を用いた外被層とプロテクタ
部からなるケーブルの断面図。

【図１０】互いに異なる材料を用いた外被層とプロテク
タ部の内側に中間コート層を備えているケーブルの断面
図。

【図１１】互いに異なる材料を用いた低発泡外被層と高
発泡プロテクタ部を備えたケーブルの断面図。

【図１２】互いに異なる材料を用いた低発泡外被層と高
発泡プロテクタ部の内側に中間コート層が設けられてい
るケーブルの断面図。

【図１３】プロテクタ付きケーブルの一部を示す側面
図。

【符号の説明】

１０…ケーブル、１１…芯材、１２…外被層、１３…プ
ロテクタ部、２０…単軸押出機、４０…二軸押出機、５
０…中間コート層、５５…ケーブル、５６…外被層、６
０…ケーブル、６１…外被層、６５…ケーブル、６６…
外被層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯材と、この芯材の外周部を覆う高分子材
   からなる外被層と、上記芯材の長手方向の一部において
   上記外被層と一体に成形されかつ外被層よりも肉厚の厚
   い高分子材からなるプロテクタ部とを具備したことを特
   徴とするケーブル。
2. 【請求項２】上記外被層が合成樹脂からなり、プロテク
   タ部が上記外被層と同じ樹脂を発泡させたものである請
   求項１記載のケーブル。
3. 【請求項３】上記外被層が低発泡度の発泡合成樹脂から
   なり、プロテクタ部が上記外被層よりも発泡度の高い発
   泡合成樹脂からなる請求項１記載のケーブル。
4. 【請求項４】上記芯材と上記外被層との間に中間コート
   層が設けられている請求項１記載のケーブル。
5. 【請求項５】芯材と、この芯材の外周部を覆う高分子材
   からなる外被層と、上記芯材の長手方向の一部に設けら
   れかつ上記外被層よりも肉厚の厚い高分子材からなるプ
   ロテクタ部とを備えたケーブルを製造するための方法で
   あって、 上記芯材を長手方向に移動させながら芯材の周りに所定
   厚みの外被層成形用の材料を押出す工程と、発泡剤を含
   ませたプロテクタ部成形用の材料を上記芯材を長手方向
   に移動させながら芯材の周りに所定厚みに押出すかまた
   は発泡剤の量を外被層成形用の材料よりも多くして押出
   す工程とを具備したことを特徴とするケーブルの製造方
   法。