JP4199844B2

JP4199844B2 - コントロールケーブルのアウタケーシング及びアウタケーシング用異形線

Info

Publication number: JP4199844B2
Application number: JP12018498A
Authority: JP
Inventors: 英昭播
Original assignee: 有限会社バンテック・エンジニアリング
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH11311239A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
コントロールケーブルは、自動車、農業機械、建設機械、オートバイ、自転車等のアクセルケーブル、フードロックケーブル、トランスミッションケーブル、ブレーキケーブル等に広く使用されており、本発明はコントロールケーブルのアウタケーシングおよびこれに使用される鋼素線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８および図９はコントロールケーブルのアウタケーシング１０１の分解斜視図を示しており、アウタケーシング１０１はインナケーブル（図示省略）が摺動自在に内装される合成樹脂製の管状のライナ１０２と、該ライナ１０２の回りに密着状に撚り合わされた多数の丸形鋼素線１０３からなるストランド１０４と、該ストランド１０４の外周に被覆形成された合成樹脂製の被覆層１０５とで構成されている。
【０００３】
前記アウタケーシング１０１をコントロールケーブルとして使用する際には、ライナ１０２にインナケーブルを装着し、アウタケーシング１０１の両端を固定する。これにより、アウタケーシング１０１がインナケーブルの案内路となって、インナケーブルを移動自在に支持する役目を果たす。一方、インナケーブルはその一端が操作対象に連結され、他端が操作レバーに連結される。操作者が操作レバーを操作すると、その動作がインナケーブルを介して操作対象に伝達されるが、このときアウタケーシング１０１にはインナケーブルの支持に起因した反力が発生する。この反力はストランド１０４を介してアウタケーシング１０１の固定部で担持される。
【０００４】
このため、アウタケーシングには、インナケーブルの操作中に生じた反力によって圧壊しないことは勿論のこと、インナケーブルの案内路が変化しないことも要求される。アウタケーシングが軸方向に収縮したり、屈曲状に変形すると、インナケーブルの操作量、操作力が増大し、操作性が劣化する。このため、所定の圧壊力、収縮量を満足するように、アウタケーシング用鋼素線の材質、大きさ、本数等が選択される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、操作対象によっては大きな操作力が必要とされるものがある。また、操作性の向上のため、アウタケーシングの収縮率の低減が要求されている。さらに、自動車等の衝突の際に、コントロールケーブルによる安全操作の確保のため、アウタケーシングの軸方向の耐圧壊性の向上のみならず、横方向の耐圧壊性も要求されるようになっている。
【０００６】
かかる要望に対して、現在、丸形鋼素線の径を大きくし、さらに被覆層を厚くすることにより、軸方向および横方向の耐圧壊性の向上と、軸方向の収縮の低減を図っているが、ケーブルの外形や重量が大幅に増大するという問題がある。近年、軽量化や取扱性向上の観点から、コントロールケーブルの小径化が要求される傾向にあり、従来の対策ではこれらの基本的要求を十分満足させるに至っていない。
【０００７】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、従来に比して外形や重量を同等ないしさほど増大させることなく、軸方向および横方向の耐圧壊性並びに軸方向の耐収縮性に優れるコントロールケーブルのアウタケーシングおよびその鋼素線を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のコントロールケーブルのアウタケーシングは、管状のライナと、該ライナの回りに複数本の鋼素線が撚り合わされたストランドと、該ストランドの回りに形成された被覆層を備えており、前記鋼素線が、厚さに対して厚さ中心を結ぶ厚さ中心線の長さが大きい偏平断面形状を有する異形線からなるものである。
【０００９】
本発明によれば、ストランドを構成する鋼素線が、厚さに対して厚さ中心線の長さが大きい偏平断面を有する異形線で形成されているので、従来のストランドの全部が丸形鋼素線を用いたものと比べて、アウタケーシングの外形、重量をそれほど増大させることなく、剛性を大きく向上させることができ、引いては軸方向および横方向の耐圧壊性に優れ、また軸方向の耐収縮性にも優れたものとなる。
【００１０】
また、前記異形線は、厚さ中心線が弧状ないし屈曲状をなしている山形偏平断面形状とされているので、平坦状の偏平断面形状を有する異形線に比して剛性がさらに向上し、アウタケーシングの外形、重量をさほど増大させることなく、軸方向および横方向の耐圧壊性、並びに軸方向の耐収縮性をより向上させることができる。
【００１１】
また、前記異形線は、異形線の凹部を前記ライナの外周面側に配置するので、ライナの回りに異形線を撚り合わせる際に、異形線に位置ずれが生じにくくなり、円滑かつ安定して撚り合わせることができ、生産性に優れる。
【００１２】
前記異形線は、線材の伸線工程で、引き抜き穴の形状を異形線の横断面形状としたダイを用いて伸線することによっても得られるが、ダイの引き抜き穴が異形であるため摩耗しやすく、ダイの頻繁な交換を余儀なくされ、生産性の低下、製造コストの増大を招来する。これに対して、丸形線を圧延して形成したものは、線径にかかわらず、所期の偏平断面形状を有する異形線を容易に得ることができ、生産性の向上、製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は実施形態にかかるコントロールケーブルのアウタケーシング１の横断面図を示しており、インナケーブル（図示省略）が摺動自在に内装される管状のライナ２と、その外周面にライナ２の長さ方向に沿って緩やかな角度で密着状に撚り合わされた多数本（図例では６本）のアウタケーシング用鋼素線（以下、単に「鋼素線」と称する。）３からなるストランド４と、該ストランド４の外周に被覆形成された被覆層５とで構成されている。前記ライナ２はＰＥ（ポリエチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）のような低摩擦係数の可撓性のある合成樹脂で形成され、前記被覆層５はＰＥ、ＰＰ（ポリプロピレン）等の可撓性のある合成樹脂で形成されている。
【００１４】
前記ストランド４はアウタケーシングの強度、直伸性を確保するためのものであり、ストランド４を構成する鋼素線３の材質としては、ワイヤロープ、鋼撚り線、ばねなどの素材として使用される鋼線材であり、通常、Ｃ含有量が０．１８〜０．８６wt％で、抗張力が１２０ kgf／mm²以上のものが適用される。汎用的には、Ｃ含有量が０．４５〜０．７５wt％程度のＪＩＳ規定の硬鋼線材、ピアノ線材が使用され、さらにばね用炭素鋼オイルテンパー線（ＪＩＳＧ３５６０）は直進性に優れるため、好適である。
【００１５】
前記鋼素線３は、図１に示すように、厚さｔの中心を結んだ厚さ中心線の長さＷが前記ｔよりも大きく、前記厚さ中心線が弧状をなした山形扁平断面形状の異形線３Ｂとされている。また、該異形線３Ｂの凹部内面、すなわち厚さ中心線方向のライナ側内面をライナ２の外周面側に配置している。このように配置することで、ライナ２の回りに異形線３Ｂを撚り合わせる際、異形線３Ｂの凹部内面がライナ２の外周面に円滑に案内されるため、異形線Ｂの位置ずれが生じにくく、撚り合わせが安定的に行われる。なお、この実施形態では、鋼素線３の本数を６本としたが、要求特性に応じて適宜の本数とすることができる。もっとも、ある程度の柔軟性を確保するには、６本以上が好ましい。
【００１６】
また、異形線の厚さ中心線を弧状に形成する場合、異形線のライナ側内面をライナ２の外周面と同一の半径（横断面における各面の周縁の半径）の円弧状にする必要はなく、ライナ側内面をライナ２の外周面の半径よりも大きな曲率半径としてもよく、また、図２に示すように、異形線３ｂのライナ側内面をライナ２の外周面の半径よりも小さな曲率半径としてもよい。この場合も、異形線３ｂの剛性が向上するとともに、異形線３ｂの両端外周部がライナ２の外周面に当接するようになるため、異形線３ｂの撚り合わせを円滑に行うことができる。異形線３ｂの両端部における厚さ中心線の接線のなす角度θは、一般的には９０〜１８０°とすることが好ましい。
【００１７】
また、図３に示すように、第１偏平部３１Ａと第２偏平部３１Ｂとがライナ２の外周の接線方向に延設され、Ｖ字状に連成され、厚さ中心線が屈曲状とされた山形偏平断面形状の異形線３Ｃとしてもよい。この異形線３Ｃも屈曲部が形成されているため剛性が向上し、凹部内面、すなわち厚さ中心線方向のライナ側内面をライナ２の外周面側に配置することで、ライナ２の回りに撚り合わせやすくなる。一般的には、両偏平部のなす角度θは９０〜１８０°に設定することが好ましい。
【００１８】
前記図１、図２および図３の異形線３Ｂ，３ｂ，３Ｃは圧延により容易に製造することができる。すなわち、丸形線をトラック形に偏平に圧延した後、圧延面が円弧状あるいは山形に形成された成形ロールを用いて、所期の断面形状を成形すればよい。場合によっては、丸形線から成形ロールにて所期の断面形状に直接圧延してもよい。一例として、図３の屈曲部を有する異形線３Ｃの圧延状態を図４に示す。上ロール４１、下ロール４２の圧延面には山形、谷形の加工面４１Ａ，４２Ａが形成されており、この間に丸形線を導入して、圧延することにより、厚さ中心線が屈曲状に形成された山形偏平断面形状の異形線３Ｃが得られる。なお、異形線の素材となる丸形線材の線径は、通常、φ０．６〜φ１．６ mm 程度のものが使用される。
【００１９】
【実施例】
図１に示した弧状山形偏平断面形状の異形線を圧延により製造し、該異形線を用いて撚り線機によりＰＥ製ライナの回りに密着状に撚り合わせてストランドを形成した後、その上にＰＰによって被覆層を被覆形成した。また、比較のため、引き抜き加工されたままの丸形線を用いて、同様にしてアウタケーシングを製造した。表１に製造したアウタケーシングの各種寸法、構成等を示す。なお、丸形線、異形線の材質はともにＪＩＳＳＷＲＨ６２Ａの硬鋼線である。
【００２０】
得られたアウタケーシングを用いて、軸方向および横方向の耐圧壊性、並びに軸方向の耐収縮性を調べた。軸方向の耐圧壊性は、図５に示すように、長さ６００mmのアウタケーシング５１をＲ部の半径が１００mmとなるように屈曲し、インナケーブル（φ１．５ mm の撚り線ワイヤー）５２の両端を支持板５３の穴に通し、一端に抜け止め金具５４を固着し、他端を３０mm／分の速度で引っ張り、ケーブルに座屈Ｂが生じた際の引張力を求め、これを圧壊力として評価した。
【００２１】
また、軸方向の耐収縮性は、図６に示すように、図５と同様にアウタケーシング５１を固定し、インナケーブルの他端に２kg、あるいは４０kgの荷重を掛けた時の支持板５３の下面からの長さＬ1，Ｌ2を測定して（Ｌ2−Ｌ1）の値ΔＬを求め、各試料につき下記式で算出される値を当該試料のインナケーブルの見かけの伸び率（％）として求め、これによって評価した。なお、インナケーブルの見かけの伸び率が小さいほど、アウタケーブルの収縮量も小さいことを意味する。
見かけの伸び率（％）＝ΔＬ（当該試料）×１００／ΔＬ（従来の試料）
【００２２】
また、横方向の耐圧壊性は、図７に示すように、板厚１０mm×幅２０mmの挟持板６１，６１に、板厚方向を軸方向としてアウタケーシング５１を挟持して加圧し、アウタケーシング５１の外形寸法をＨ、加圧変形後の厚さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ＝０．８における加圧力Ｆを求め、この値を圧壊力として評価した。これらの測定結果を表１に併せて示す。なお、データは３点当たりの平均である。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１から、ストランドを異形線で構成した本発明例では、従来例に比して、外形が同寸法でも、軸方向および横方向の圧壊力が大幅に向上し、また軸方向の収縮量も相当軽減されている。具体的には、試料 No. １（従来例）と試料 No. ２（発明例）とを比較すると、発明例では、重量が１０数％増加しているものの、軸方向の圧壊力は６４％増大し、横方向の圧壊力も４５％増大し、インナケーブルの見かけの伸び率が６５％であり、アウタケーブルの収縮量も大幅に減少していることが分かる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、従来に比して、大きさ、重量を同等ないしわずかに増大させるだけで、軸方向および横方向の耐圧壊性を大幅に向上させることができ、コントロールケーブルの信頼性を大いに向上させることができる。また、軸方向の耐収縮性も向上するため、良好な操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】厚さ中心線が弧状に形成された山形偏平断面形状を有する異形線を用いた実施形態におけるアウタケーシングの横断面図である。
【図２】厚さ中心線が曲率半径の小さい弧状に形成された山形偏平断面形状を有する異形線を用いた他の実施形態におけるアウタケーシングの横断面図である。
【図３】厚さ中心線が屈曲状に形成された山形偏平断面形状を有する異形線を用いた他の実施形態におけるアウタケーシングの横断面図である。
【図４】図６の異形線の圧延による製造過程を示す説明図である。
【図５】軸方向の圧壊力を測定するための試験要領説明図である。
【図６】軸方向の収縮量を測定するための試験要領説明図である。
【図７】横方向の圧壊力を測定するための試験要領説明図である。
【図８】従来のアウタケーシングの分解斜視図である。
【図９】従来のアウタケーシングの横断面図である。
【符号の説明】
１アウタケーシング
２ライナ
３アウタケーシング用鋼素線
３Ｂ，３ｂ，３Ｃ異形線
４ストランド
５被覆層

Claims

管状のライナと、該ライナの回りに複数本の鋼素線が撚り合わされたストランドと、該ストランドの回りに形成された被覆層を備えるコントロールケーブルのアウタケーシングであって、
前記鋼素線が、厚さに対して厚さ中心を結ぶ厚さ中心線の長さが大きい偏平断面形状を有する異形線であり、前記異形線は厚さ中心線が弧状ないし屈曲状をなしている山形偏平断面形状を有し、前記異形線の凹部が前記ライナの外周面側に配置されたコントロールケーブルのアウタケーシング。
請求項１に記載した異形線であって、丸形線が圧延されて形成されたアウタケーシング用異形線。