JPH041966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 この発明は、たとえば電線もしくは導体などの
保護されるべき部材を、可撓性を有しつつ保護す
るように構成した可撓性保護構造体の構造の改良
に関する。

従来の技術 たとえば電線等は、設置する場所等に応じて曲
げられたり、もしくは撓まされたりして変形され
ることが多い。また外部からの汚染もしくは浸水
を防止するために、ならびにシールドするために
被覆が施されているのが常である。しかしなが
ら、上記したように、変形されることが多いため
該被覆は保護される部材を可撓性を有しつつ保護
するものであることが要請される。

第４図は、従来より用いられている可撓性保護
構造体の一例を示す部分切欠き側面断面図であ
る。ここでは、被保護物としての線材１に、可撓
性保護体としての金属コルゲート管２が外挿され
ている。図示の形状から明らかなように、金属コ
ルゲート管２はコルゲーシヨンを有し、したがつ
て可撓性を与えつつ線材１を保護する。

しかしながら、第４図に示した可撓性保護構造
体の金属コルゲート管２は、比較的剛性のある材
料にコルゲーシヨンを形成したものであるため、
本質的にはさほどの可撓性を有するものでなく、
したがつて線材１の変形に必ずしも円滑に追随し
得るものではなかつた。また、仮に変形し得る量
を大きくしようとすると、コルゲーシヨンの山お
よび谷を深くしたり、あるいは複合構造にするこ
とが必要であるため、径が必要以上に大きくなる
という欠点もあつた。さらに、たとえ変形可能量
を大きく得たとしても、線材１が変形許容限度以
上に変形された場合にも金属コルゲート管２は同
じように変形する。したがつて保護されるべき部
材としての線材１の断線が起こり、保護されるべ
き部材を確実に保護することが難しいという欠点
もあつた。

第５図は、従来の可撓性保護構造体の他の例を
説明するための部分切欠き斜視図である。ここで
は、保護されるべき部材としての導体３の周囲に
ゴム４、金属編組５および樹脂被覆３が施されて
おり、この金属編組５および樹脂被覆６が保護体
として機能しているが、この場合にも上記した
種々の欠点があつた。

発明が解決しようとする問題点 それゆえに、この発明の目的は、上述の諸欠点
をことごとく解消し、保護されるべき部材の変形
に円滑に追随することができ、かつ変形許容限度
を越えて変形することに基づく断線等の事故を確
実に防止し得る、可撓性保護構造体を提供するこ
とにある。

発明の構成 問題点を解決するための手段 この発明は、上記諸欠点を解消するために、な
されたものであり、保護体の少なくとも一部が、
使用温度域にて変形を加えると応力誘起マルテン
サイト変態を生じて変形し、外力を除去すると元
の相に戻ることにより超弾性挙動を示す熱弾性型
マルテンサイト変態を生じる合金により構成され
ていることを特徴とする、可撓性保護構造体であ
る。

「少なくとも一部が」であるから、全体がこの
ような熱弾性型マルテンサイト変態を生じる合金
により構成されていてもよく、一部のみが該合金
により構成されていてもよい。

また、「超弾性挙動を示す熱弾性型マルテンサ
イト変態を生じる合金」としては、たとえばNi
−Ti系合金、Cu−Al−Ni系合金、Cu−Al−Zn
系合金などの種々の公知の合金を用いることがで
きる。

「使用温度域にて…超弾性挙動を示す」とは、
言い換えれば、逆変態温度が使用温度範囲より低
い温度であることを意味する。したがつて、この
ような特性を示す熱弾性型マルテンサイト変態を
生じる合金を用いればよいことになる。

なお、この発明の可撓性保護構造体における保
護体の形状は、特に限定されるものではないが、
たとえば後述する実施例に示すようにテープ状あ
るいは線状などの種々の形状に構成し得る。

作 用 この発明は、上記したように保護体部分におい
て超弾性挙動を利用するものであり、したがつて
通常の弾性変形を利用するものに比べてはるかに
しなやかに変形することができ、保護されるべき
部材の変形に迅速かつ円滑に追随させることが可
能である。これを、第３図の応力−歪み特性曲線
を参照して説明する。第３図において、曲線
が、この発明に用いる熱弾性型マルテンサイト変
態を生じる合金の応力−歪み特性曲線である。こ
こでは、Ni−44.8重量％Ti合金線についての曲
線を示している。この曲線から明らかなよう
に、この発明に用いられる合金線では、Ｏ→Ａ→
Ｂ→Ｃのように変化する応力−歪み曲線を描く。
したがつて、変形がＡ点を越えてＢ点に至るまで
は、応力はあまり増加せず、しなやかに変形し得
ることがわかる。又、Ｂ点に至るまでの変形を与
えた後に、応力を除去した場合には、ほぼＢ→Ａ
→Ｏに近い曲線を描いて歪みが除去される。この
挙動が超弾性挙動と呼ばれるものである。

他方、第３図においてで示す曲線は、ステン
レスからなる線材の圧力−歪み特性曲線である。
曲線から明らかなように、ステンレスの場合に
はヤング率が極めて高く、したがつてかなり硬
く、また小さい歪み量であるＤ点を越えて変形し
た場合には除荷したとしてもＯ点に戻らず永久変
形してしまうことがわかる。

さらに、ヤング率の低い軟アルミニウム合金線
についての応力−歪み特性曲線を第３図にで示
す。この曲線から明らかなように、軟アルミニ
ウム合金線では、さらに小さい歪み量のＦ点を越
えた歪みを付与すると、永久変形してしまい元に
戻らなくなることがわかる。

以上の各応力−歪み特性曲線，，の比較
から明らかなように、この発明では、超弾性挙動
を利用するものであるため、通常の弾性変形に比
べて極めて柔軟に変形し得ることがわかり、また
除荷した場合にＯ点に戻る範囲も軟アルミニウム
合金線に比べて極めて広いことがわかる。

さらに、この発明の保護体を構成する合金線の
応答−歪み特性曲線から明らかなように、超弾
性挙動を示し得る限界歪み量すなわちＢ点を越え
ると、通常の弾性変形領域となり、かなり変形し
難くなるので、保護されるべき部材に変形許容限
度歪みを発生させる応力が与えられたときの該合
金の歪み量を、このＢ点より小さな量となるよう
に、この発明の保護体を構成することにより、保
護されるべき部材を確実に保護することが可能で
ある。すなわち、保護されるべき部材が変形許容
限度に至るまでに、保護体が超弾性挙動を示す領
域を越えて歪み、かなり変形し難くなるため、保
護されるべき部材の断線等の事故が確実に防止さ
れる。

実施例の説明 第１図は、この発明の第１の実施例を示す略図
的側面図である。この実施例の保護構造体では、
保護されるべき部材としてのCu撚線１１の周囲
に、ゴム１２、超弾性挙動を示す合金により構成
されたNi−44.8重量％Tiテープ１３および樹脂
被覆１４からなる保護体が被着されている。ここ
では、超弾性挙動を示す合金として、Ni−44.8重
量％Ti合金が用いられており、テープ形状にさ
れてゴム１２の周囲に巻回されている。このNi
−44.8重量％Ti合金は、逆変態温度が５℃である
ため、これより高い温度で超弾性挙動を示すこと
がわかる。

第１図に示した構造の電線を、オプテイカル・
キヤリクタ・リーダの電線に用いたところ、曲げ
の力が加わつたとしても、Ｎ−44.8重量％Tiテー
プ１３にほぼ５％までの歪みが発生した段階で、
該テープ１３が硬くなり、それ以上は曲げにくく
なることが確かめられた。したがつて、過度に曲
げることはできず、中心のCu撚線１１に無理な
屈曲が加わらず、低サイクル疲労破断を起こし難
いことがわかる。また、超弾性挙動を示す範囲内
で変形については、極めて柔軟に変形し、したが
つて作業性は極めて良好であることも確かめられ
た。

なお、比較のために、従来の電線にて同じ状況
で使用したところ、中心のCu撚線に屈曲が加わ
りやすく、破断事故が頻発した。

第２図は、この発明の第２の実施例を示す部分
切欠き側面図である。この実施例の保護構造体で
は、中心のCu撚線の周囲にポリ塩化ビニル樹脂
層１５、合金部材としてのCu−14重量％Al−3.8
重量％Ni合金線１６および樹脂被覆層１７が形
成されている。Cu−14重量％Al−3.8重量％Ni合
金線は逆変態温度が−10℃であるため、この温度
より高い温度で超弾性挙動を示すことがわかる。

第２図に示した電線は、マイクロホンに接続す
るのに用いられるものであるが、この場合合金線
１６にシールド効果を有するように端子付けを施
し、第１図に示した実施例と同様に柔軟性および
作業性を試したところ、超弾性挙動によりしなや
かに変形すること、ならびに中のCu撚線１１の
断線が確実に防止され得ることが確かめられた。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、保護体の少
なくとも一部が、使用温度域にて変形を加えると
応力誘起マルテンサイト変態を生じて変形し、外
力を除去すると元の相に戻ることにより超弾性挙
動を示す熱弾性型マルテンサイト変態を生じる合
金により構成されているため、すなわち超弾性挙
動を利用するものであるため、しなやかに変形す
ることができ、したがつて保護されるべき部材の
変形に円滑にかつ迅速に追随し得る保護体を備え
た可撓性保護構造体とすることが可能となる。ま
た、可撓性は、超弾性により与えられるものであ
り、したがつてコルゲーシヨンなどを形成する必
要がないので小型化をも果し得る。さらに、除荷
した場合には変形されていたものが元に戻ろうと
するので作業性も良好であり、また超弾性挙動を
示す領域以上に変形された場合には変形し難くな
るので、保護されるべき部材への許容限度以上の
変形が加わることを確実に防止することができ、
したがつて保護されるべき部材の断線等の事故を
確実に防止し得る。

この発明は、電線ケーブルのほか、細長い線材
に可撓性を与えつつ保護するように構成される可
撓性保護構造体一般に応用し得るものであること
を指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例を示す部分
切欠き側面図である。第２図は、この発明の第２
の実施例を説明するための部分切欠き側面図であ
る。第３図は、この発明に用いられる合金線の応
力−歪み特性を示す図である。第５図は、従来の
可撓性保護構造体の一例を説明するための部分切
欠き断面図である。第４図は、従来の可撓性保護
構造体の他の例を説明するための斜視図である。 図において、１１は保護されるべき部材として
のCu撚線、１３は合金部材としてのNi−44.8重
量％Ti合金テープ、１６は合金部材としてのCu
−14重量％Al−3.8重量％Ni合金線を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保護されるべき部材と、該保護されるべき部
   材を可撓性を有しつつ保護する保護体とからなる
   可撓性保護構造体であつて、 前記保護体の少なくとも一部が、使用温度域に
   て変形を加えると応力誘起マルテンサイト変態を
   生じて変形し、外力を除去すると元の相に戻るこ
   とにより超弾性挙動を示す熱弾性型マルテンサイ
   ト変態を生じる合金により構成されていることを
   特徴とする、可撓性保護構造体。 ２ 前記熱弾性型マルテンサイト変態を示す合金
   の超弾性挙動を示し得る限界歪みは、前記保護さ
   れるべき部材に変形許容限度の歪みを発生させる
   応力が与えられたときの該熱弾性型マルテンサイ
   ト変態を示す合金の歪み量よりも大きい、特許請
   求の範囲第１項記載の可撓性保護構造体。 ３ 前記保護されるべき部材は、電線である、特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の可撓性保
   護構造体。