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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023037578
(43)【公開日】2023-03-15
(54)【発明の名称】コア挿入型スパイラルチューブ及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20230308BHJP
H05K 9/00 20060101ALI20230308BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 M
H05K9/00 Q
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022121467
(22)【出願日】2022-07-29
(31)【優先権主張番号】10-2021-0117405
(32)【優先日】2021-09-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】522304202
【氏名又は名称】エスエムティー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110000109
【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス
(72)【発明者】
【氏名】ヒョン ソク チェ
(72)【発明者】
【氏名】サン ヒョ ハン
(72)【発明者】
【氏名】ジョン ヒョン パク
【テーマコード（参考）】
2G084
5E321
【Ｆターム（参考）】
2G084BB23
2G084BB30
2G084BB34
2G084DD15
2G084FF21
2G084FF38
2G084FF39
5E321AA14
5E321BB53
5E321GG05
(57)【要約】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部の空きスペースを有するスパイラル金属チューブ；
前記スパイラル金属チューブの内部に位置する弾性コア部材；を含むことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
前記スパイラル金属チューブの内部に位置する弾性コア部材；を含むことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項2】
請求項１において、
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項3】
請求項１において、
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項4】
請求項１において、
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムであり、また、前記弾性コア部材は、ライン形態で加工されて第１次発泡され、前記スパイラル金属チューブの内部に挿入されて第２次発泡され、前記弾性コア部材が前記スパイラル金属チューブの内側に接することを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムであり、また、前記弾性コア部材は、ライン形態で加工されて第１次発泡され、前記スパイラル金属チューブの内部に挿入されて第２次発泡され、前記弾性コア部材が前記スパイラル金属チューブの内側に接することを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項5】
請求項１において、
前記スパイラル金属チューブは、ベリリウム銅、ステンレス鋼、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy)、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッドを用いるか前記金属チューブに金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきしたことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
前記スパイラル金属チューブは、ベリリウム銅、ステンレス鋼、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy)、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッドを用いるか前記金属チューブに金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきしたことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれか一項のコア挿入型スパイラルチューブは、半導体工程に用いられるプラズマ装備に装着されるＲＦグラウンディング用金属チューブであることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブ。
【請求項7】
弾性コア部材をライン形態で加工する第１段階；
前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階；
前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階；
前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階；を含むことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階；
前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階；
前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階；を含むことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
【請求項8】
請求項７において、
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムであることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムであることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
【請求項9】
請求項８において、
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
【請求項10】
請求項９において、
前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きいことを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
【請求項11】
請求項７において、
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より等しいか大きくなることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より等しいか大きくなることを特徴とするコア挿入型スパイラルチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コア挿入型スパイラルチューブ及びその製造方法[CORE INSERTION TYPE SPIRAL TUBE AND MAKING METHOD FOR THE SAME]に関するものであって、より詳細には、金属スパイラルチューブ内に高分子弾性素材が挿入されて繰り返し弾性特性が改善されたコア挿入型スパイラルチューブ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
真空蒸着（Vacuum deposition）、乾式エッチング（Dry etching）のようなプラズマ（plasma）を用いる半導体の製造工程の設備は、工程運営の際に高いプラズマ密度（plasma density）と駆動電力によって深刻な熱問題と様々な電磁気的（electro-magnetic）問題が発生する。このような熱的及び電磁気的問題によってシリコンウエハーの工程の歩留まりが多大な影響を受けるようになり、特に高電圧を印加する上下部電極部分の電磁波遮蔽を解決することが大きな課題である。
図１は、従来のプラズマを用いる半導体の製造工程の設備に用いられるスパイラルチューブ（１００）の概略図を示す。図１に示されたように、従来のスパイラルチューブ（１００）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内側に弾性コア部材（２０ａ）が位置するが、スパイラル金属チューブ（１０）の内側面と弾性コア部材（２０ａ）の外側面との間に空間を形成するため、半導体工程であるプラズマ工程に用いられるＲＦグラウンディング用金属（Ａｌ/Ｔｉ/Ａｌクラッド、ＢｅＣｕ、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ、Ｅｌｇｉｌｏｙ等）スパイラルチューブで繰り返される圧力印加と除去によるスパイラルチューブの形態の変形及び弾性力が低下する問題が発生している。
電磁波を効果的に遮断するスパイラルチューブに関して既に多くの研究が行われている。しかし、繰り返して用いられるスパイラルチューブの弾性力を維持しながらも長期間使用できる特性を有するスパイラルチューブ及びその製造方法に関する研究が必要な実情である。
図１は、従来のプラズマを用いる半導体の製造工程の設備に用いられるスパイラルチューブ（１００）の概略図を示す。図１に示されたように、従来のスパイラルチューブ（１００）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内側に弾性コア部材（２０ａ）が位置するが、スパイラル金属チューブ（１０）の内側面と弾性コア部材（２０ａ）の外側面との間に空間を形成するため、半導体工程であるプラズマ工程に用いられるＲＦグラウンディング用金属（Ａｌ/Ｔｉ/Ａｌクラッド、ＢｅＣｕ、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ、Ｅｌｇｉｌｏｙ等）スパイラルチューブで繰り返される圧力印加と除去によるスパイラルチューブの形態の変形及び弾性力が低下する問題が発生している。
電磁波を効果的に遮断するスパイラルチューブに関して既に多くの研究が行われている。しかし、繰り返して用いられるスパイラルチューブの弾性力を維持しながらも長期間使用できる特性を有するスパイラルチューブ及びその製造方法に関する研究が必要な実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】韓国公開特許公報第２０１２－００８９２９１号
【特許文献2】韓国公開特許公報第２００５－００４２４１９号
【特許文献3】韓国公開特許公報第２００９－００６８８４６号
【特許文献4】特開１９９２－０４８６９５号公報
【特許文献5】特開２００１－１８２８３３号公報
【特許文献6】特許第５５１４２７８号公報
【発明の概要】
【解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、金属スパイラルチューブ内に高分子弾性素材が挿入されるように設置することによって、半導体工程であるプラズマ装置に用いられるＲＦグラウンディング用金属であるコア挿入型スパイラルチューブの繰り返し弾性特性が改善されることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブは、内部の空きスペースを有するスパイラル金属チューブ；前記スパイラル金属チューブの内部に位置する弾性コア部材；を含む
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しい。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きい。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しい。
前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記弾性コア部材の直径（ｄ）は前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きい。
【0006】
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムであり、また、前記弾性コア部材はライン形態で加工されて第１次発泡され、前記スパイラル金属チューブの内部に挿入されて第２次発泡され、前記弾性コア部材が前記スパイラル金属チューブの内側に接する。
前記スパイラル金属チューブは、ベリリウム銅、ステンレス鋼、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy)、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッドを用いるか前記金属チューブに金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきする。
前記スパイラル金属チューブは、ベリリウム銅、ステンレス鋼、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy)、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッドを用いるか前記金属チューブに金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきする。
【0007】
本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブは、半導体工程に用いられるプラズマ装備に装着されるＲＦグラウンディング用金属チューブであるものを用いる。
本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブの製造方法は、弾性コア部材をライン形態で加工する第１段階；前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階；前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階；前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階；を含む。
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムである。
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％である。
前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。
コア挿入型スパイラルチューブの製造方法で、前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しい。
コア挿入型スパイラルチューブの製造方法で、前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きい。
本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブの製造方法は、弾性コア部材をライン形態で加工する第１段階；前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階；前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階；前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階；を含む。
前記弾性コア部材は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムである。
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％である。
前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。
コア挿入型スパイラルチューブの製造方法で、前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より小さいか等しい。
コア挿入型スパイラルチューブの製造方法で、前記スパイラル金属チューブの内径をｔ、前記弾性コア部材の直径をｄと定義する時、前記第２次発泡によって前記弾性コア部材の直径（ｄ）は前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きい。
【発明の効果】
【0008】
前述のように、本発明のコア挿入型スパイラルチューブは、スパイラル金属チューブの内部の空きスペースに弾性コア部材がスパイラル金属チューブの内側に接するように設計されることによって、半導体工程であるプラズマ装置に用いられるＲＦグラウンディング用スパイラルチューブであるコア挿入型スパイラルチューブの繰り返し弾性が向上してスパイラルチューブの交換周期を延ばすことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】従来のスパイラルチューブを示す概略図である。
【図2】本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを示す概略図である。
【図3】本発明の他の実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを示す概略図である。
【図4】本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。
【図5】本発明の他の実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。
【図6】本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための具体的な内容】
【0010】
以下の図面で、同一の参照符号は、同一の構成要素を指し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性と便宜上誇張されていることがある。一方、以下に説明される実施例は、単に例示的なものに過ぎず、かかる実施例から多様な変形ができる。以下で、「上部」や「上」と記載されたものは、接触して真上にあるものだけでなく、非接触で上にあるものも含むことができる。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明することに用いられることができるが、構成要素は、用語によって限定されてはいけない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。単数の表現は、文脈上明らかに違って意味しない限り、複数の表現を含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「モジュール」等の用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味する。
【0011】
本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブは、内部の空きスペースを有するスパイラル金属チューブ；及び前記スパイラル金属チューブの内部に位置する弾性コア部材；を含む。
図２は、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（２００）の一実施例を示す。図２に示されたように、前記スパイラル金属チューブ（１０）は、内部が空きスペースを有するように一定のピッチを有してスパイラル形態の金属チューブであることがある。
前記スパイラル金属チューブ（１０）は、金属又は金属合金のような伝導性材料を含むことができる。金属又は金属合金は、ステンレス鋼、銅合金（例えば、ベリリウム銅及び銅－クロミウム－亜鉛合金、銅－鉄合金）、ニッケル合金（例えば、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy))、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッド等を用いることができる。また、前記スパイラル金属チューブ（１０）の表面を金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきすることができる。好ましくは、ベリリウム銅のスパイラル金属チューブ（１０）にスズをめっき（Tin plated Beryllium Copper）するかステンレスにスズをめっき（Tin plated Stainless steel #304H ）したものを用いることができる。
図２に示されたように、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（２００）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内径をｔ、弾性コア部材（２０ｂ）の直径をｄ１と定義する時、弾性コア部材（２０ｂ）の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と小さいか等しく設計されることができる。更に好ましくは、弾性コア部材（２０ｂ）の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と等しく設計されることができる。即ち、コア挿入型スパイラルチューブ（２００）は、下記の式１を満たすことができる。ここで、ｄ１は、スパイラル金属チューブ（１０）に挿入された弾性コア部材（２０ｂ）の平均直径であることがある。
ｄ１＝ｔ （式１）
これによって、長時間の間の繰り返される圧力印加と除去に対しても一定水準の弾性力が維持できるようにするために、スパイラルチューブ内に弾性力に優れたゴム系列の高分子素材を挿入することによって長期間の使用後も弾性力を維持することができる。
図２は、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（２００）の一実施例を示す。図２に示されたように、前記スパイラル金属チューブ（１０）は、内部が空きスペースを有するように一定のピッチを有してスパイラル形態の金属チューブであることがある。
前記スパイラル金属チューブ（１０）は、金属又は金属合金のような伝導性材料を含むことができる。金属又は金属合金は、ステンレス鋼、銅合金（例えば、ベリリウム銅及び銅－クロミウム－亜鉛合金、銅－鉄合金）、ニッケル合金（例えば、エルジロイ(Elgiloy)、ハステロイ(Hasteloy)、アストロロイ(Astroloy)、インコネル(Inconel)、ルネ(Rene)、ユディメット(Udimet)、ワスパロイ(Waspaloy)、ニモニ(Nimonie)、インコロイ(Incoloy)、パイロメット(Pyromet)、ディスカロイ(Discaloy))、アルミニウム／チタニウム／アルミニウムクラッド等を用いることができる。また、前記スパイラル金属チューブ（１０）の表面を金、スズ、ニッケル及び銀から選ばれたいずれか一つ又は二つ以上の混合金属でめっきすることができる。好ましくは、ベリリウム銅のスパイラル金属チューブ（１０）にスズをめっき（Tin plated Beryllium Copper）するかステンレスにスズをめっき（Tin plated Stainless steel #304H ）したものを用いることができる。
図２に示されたように、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（２００）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内径をｔ、弾性コア部材（２０ｂ）の直径をｄ１と定義する時、弾性コア部材（２０ｂ）の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と小さいか等しく設計されることができる。更に好ましくは、弾性コア部材（２０ｂ）の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と等しく設計されることができる。即ち、コア挿入型スパイラルチューブ（２００）は、下記の式１を満たすことができる。ここで、ｄ１は、スパイラル金属チューブ（１０）に挿入された弾性コア部材（２０ｂ）の平均直径であることがある。
ｄ１＝ｔ （式１）
これによって、長時間の間の繰り返される圧力印加と除去に対しても一定水準の弾性力が維持できるようにするために、スパイラルチューブ内に弾性力に優れたゴム系列の高分子素材を挿入することによって長期間の使用後も弾性力を維持することができる。
【0012】
図３は、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（３００）の他の実施例を示す。図３に示されたように、本発明のコア挿入型スパイラルチューブ（３００）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内径をｔ、弾性コア部材（２０ｃ）の直径をｄ２と定義する時、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）より大きく設計されることができる。即ち、コア挿入型スパイラルチューブ（３００）は、下記の式２を満たすことができる。ここで、ｄ２は、スパイラル金属チューブ（１０）に挿入された弾性コア部材（２０ｃ）の平均直径であることがある。
ｄ２＞ｔ （式２）
即ち、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ１）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と等しく設計された場合より弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）はスパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）より大きく設計される場合が発泡された弾性コア部材（２０ｃ）の膨張力によって弾性コア部材（２０ｃ）の外側面がスパイラル金属チューブ（１０）の内側面と接する圧力が作用するようになって繰り返される圧力印加と除去による弾性力の維持に有利なことがある。
一方、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の外径（Ｔ）より小さく設計される方が良い。例えば、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の外径（Ｔ）より等しいか大きく設計される場合、長時間の間の繰り返される圧力印加と除去に対して初期弾性力は維持できるが、弾性コア部材（２０ｃ）がスパイラル金属チューブ（１０）のピッチの間に形成された空間へ突出して所望するスパイラルチューブの弾性を得にくく、スパイラルチューブのベンディングも難しくなる問題がある。
本発明のスパイラルチューブに用いられる弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、ゴム高分子素材を用いることができる。例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン―ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム、ハイパロンゴム、アクリルゴム及びフッ素ゴムの中から選ばれるいずれか一つのゴム高分子素材を用いることができる。また、本発明のスパイラルチューブに用いられる弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、無機フィラー（例えば、金属フィラー、セラミックフィラー、カーボン系フィラー、金属－セラミック複合フィラー、有機物が表面コーティングされた金属フィラー、有機物が表面コーティングされたセラミックフィラー、有機物が表面コーティングされた金属－セラミック複合フィラー等）が充填された複合ゴムを用いることができる。本発明では、高い摩擦係数を有しており、耐火性、耐汚染性及び耐摩耗性に優れており、弾性が良いという点でシリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムを用いることが好ましい。
前記弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、ライン形態で加工されて第１次発泡され、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内部に挿入されて第２次発泡され、弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）が前記スパイラル金属チューブの内側面（１１）に接して形成されることができる。
ｄ２＞ｔ （式２）
即ち、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ１）は、スパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）と等しく設計された場合より弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）はスパイラル金属チューブ（１０）の内径（ｔ）より大きく設計される場合が発泡された弾性コア部材（２０ｃ）の膨張力によって弾性コア部材（２０ｃ）の外側面がスパイラル金属チューブ（１０）の内側面と接する圧力が作用するようになって繰り返される圧力印加と除去による弾性力の維持に有利なことがある。
一方、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の外径（Ｔ）より小さく設計される方が良い。例えば、弾性コア部材（２０ｃ）の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブ（１０）の外径（Ｔ）より等しいか大きく設計される場合、長時間の間の繰り返される圧力印加と除去に対して初期弾性力は維持できるが、弾性コア部材（２０ｃ）がスパイラル金属チューブ（１０）のピッチの間に形成された空間へ突出して所望するスパイラルチューブの弾性を得にくく、スパイラルチューブのベンディングも難しくなる問題がある。
本発明のスパイラルチューブに用いられる弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、ゴム高分子素材を用いることができる。例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン―ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム、ハイパロンゴム、アクリルゴム及びフッ素ゴムの中から選ばれるいずれか一つのゴム高分子素材を用いることができる。また、本発明のスパイラルチューブに用いられる弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、無機フィラー（例えば、金属フィラー、セラミックフィラー、カーボン系フィラー、金属－セラミック複合フィラー、有機物が表面コーティングされた金属フィラー、有機物が表面コーティングされたセラミックフィラー、有機物が表面コーティングされた金属－セラミック複合フィラー等）が充填された複合ゴムを用いることができる。本発明では、高い摩擦係数を有しており、耐火性、耐汚染性及び耐摩耗性に優れており、弾性が良いという点でシリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムを用いることが好ましい。
前記弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、ライン形態で加工されて第１次発泡され、前記スパイラル金属チューブ（１０）の内部に挿入されて第２次発泡され、弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）が前記スパイラル金属チューブの内側面（１１）に接して形成されることができる。
【0013】
下記で、コア挿入型スパイラルチューブの製造方法について図面を参照して具体的に説明する。
図４は、本発明の一実施形態である弾性コア部材の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）と同一に設計された場合のコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。図５は、本発明の他の実施形態である弾性コア部材の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きく設計された場合のコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。図６は、本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示すフローチャートである。
本発明のコア挿入型スパイラルチューブの製造方法は、弾性コア部材をライン形態で加工する第１段階（Ｓ１０）；前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階（Ｓ２０）；前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階（Ｓ３０）；前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階（Ｓ４０）；を含む。
前記弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムを用いることができる。具体的な弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）の素材については前述の通りであるため、ここでは省略する。
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であり、好ましくは１０乃至４０％である。前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、好ましくは３０乃至７０％であるものを適用することができる。ここで、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。例えば、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率が１０％以上３０％以下の場合、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は３０％超過７０％未満を用いることができる。
前記第２段階で、第１次発泡は、発泡前のシリコーンゴムを基準として発泡率が１乃至５０％で行うことができる。発泡前のシリコーンゴムに対して第１次発泡を行うようになれば、ライン形態で加工されたシリコーンゴムの表面粘着力を低めることができる。第１次発泡を行わず、スパイラル金属チューブ（１０）に挿入を行うようになれば、シリコーンゴム自体の粘着力によってスパイラル金属チューブ（１０）の側面との摩擦力が増加して好ましくない。従って、第１次発泡を通じてライン形態で加工されたシリコーンゴムの表面粘着力を低めた後、発泡されたライン形態で加工されたシリコーンゴムをスパイラル金属チューブ（１０）の内部の空きスペースへ挿入することができる。
次に、前記第４段階で、スパイラル金属チューブ（１０）の内部の空きスペースに挿入された第１次発泡を通じてライン形態で加工されたシリコーンゴムを第２次発泡を行うことができる。ここで、第２次発泡は、前記第１次発泡前のシリコーンゴムを基準としてシリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％で行うことができる。
前記発泡率の範囲より小さいと、シリコーンゴムの粘着力が低下せず好ましくなく、前記発泡率の範囲より大きいと、発泡されたシリコーンゴムの弾性力を維持しにくいため、第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であり、第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％を用いることが好ましい。ここで、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。
本発明のシリコーンゴムの発泡は、公知の方法を用いることができ、例えば、ポリオルガノシロキサン等の発泡体等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者ならば、このような記載から多様な修正及び変形ができる。
従って、本発明の範囲は、説明された実施例に局限されて定められてはいけなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
図４は、本発明の一実施形態である弾性コア部材の直径（ｄ１）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）と同一に設計された場合のコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。図５は、本発明の他の実施形態である弾性コア部材の直径（ｄ２）は、前記スパイラル金属チューブの内径（ｔ）より大きく設計された場合のコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示す概略図である。図６は、本発明の一実施形態であるコア挿入型スパイラルチューブを製造する工程を示すフローチャートである。
本発明のコア挿入型スパイラルチューブの製造方法は、弾性コア部材をライン形態で加工する第１段階（Ｓ１０）；前記ライン形態で加工された弾性コア部材を第１次発泡する第２段階（Ｓ２０）；前記第１次発泡された弾性コア部材を内部が空いているスパイラル金属チューブの内側に挿入する第３段階（Ｓ３０）；前記スパイラル金属チューブの内側に挿入された弾性コア部材を第２次発泡する第４段階（Ｓ４０）；を含む。
前記弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）は、シリコーンゴム又は無機フィラーが充填されたシリコーンゴムを用いることができる。具体的な弾性コア部材（２０ｂ、２０ｃ）の素材については前述の通りであるため、ここでは省略する。
前記第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であり、好ましくは１０乃至４０％である。前記第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％であり、好ましくは３０乃至７０％であるものを適用することができる。ここで、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。例えば、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率が１０％以上３０％以下の場合、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は３０％超過７０％未満を用いることができる。
前記第２段階で、第１次発泡は、発泡前のシリコーンゴムを基準として発泡率が１乃至５０％で行うことができる。発泡前のシリコーンゴムに対して第１次発泡を行うようになれば、ライン形態で加工されたシリコーンゴムの表面粘着力を低めることができる。第１次発泡を行わず、スパイラル金属チューブ（１０）に挿入を行うようになれば、シリコーンゴム自体の粘着力によってスパイラル金属チューブ（１０）の側面との摩擦力が増加して好ましくない。従って、第１次発泡を通じてライン形態で加工されたシリコーンゴムの表面粘着力を低めた後、発泡されたライン形態で加工されたシリコーンゴムをスパイラル金属チューブ（１０）の内部の空きスペースへ挿入することができる。
次に、前記第４段階で、スパイラル金属チューブ（１０）の内部の空きスペースに挿入された第１次発泡を通じてライン形態で加工されたシリコーンゴムを第２次発泡を行うことができる。ここで、第２次発泡は、前記第１次発泡前のシリコーンゴムを基準としてシリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％で行うことができる。
前記発泡率の範囲より小さいと、シリコーンゴムの粘着力が低下せず好ましくなく、前記発泡率の範囲より大きいと、発泡されたシリコーンゴムの弾性力を維持しにくいため、第１次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が１乃至５０％であり、第２次発泡は、前記シリコーンゴムの発泡率が２０乃至１００％を用いることが好ましい。ここで、前記第２次発泡のシリコーンゴムの発泡率は、前記第１次発泡のシリコーンゴムの発泡率より大きい。
本発明のシリコーンゴムの発泡は、公知の方法を用いることができ、例えば、ポリオルガノシロキサン等の発泡体等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者ならば、このような記載から多様な修正及び変形ができる。
従って、本発明の範囲は、説明された実施例に局限されて定められてはいけなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【符号の説明】
【0014】
１００：スパイラルチューブ
２００、３００：コア挿入型スパイラルチューブ
１０：スパイラル金属チューブ
１１：スパイラル金属チューブの内側面
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：弾性コア部材
２００、３００：コア挿入型スパイラルチューブ
１０：スパイラル金属チューブ
１１：スパイラル金属チューブの内側面
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：弾性コア部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
