JP4313877B2 - Push-pull control cable for automobile transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両などに用いられる自動車変速機用押し引き(プッシュプル)コントロールケーブルの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の変速機とシフトレバーとを連結するコントロールケーブルとして、樹脂製パイプからなるライナーの外周を金属細線で螺巻したストランドで覆い、該ストランドの外周をジャケットで被覆して形成したコンジットと、芯線、および該芯線の外周に所定の巻ピッチ角で螺巻された多数の鋼線で構成された側線からなり、前記ライナー内に摺動自在に挿入されたワイヤとを組み合わせた押し引きコントロールケーブルが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の押し引きコントロールケーブルは、側線を構成する鋼線の巻ピッチ角と荷重効率との関係が配慮されておらず、主に側線の螺旋巻付けが解けることを防止する観点から、鋼線は25度より大きく、30度先後の巻ピッチ角で螺旋巻付けされていた。この発明者は、巻ピッチ角が大きいと側線とライナーとの接触面積が増大して摺動抵抗が増し、入力荷重に対する出力荷重の割合である荷重効率が低下することを見出した。また、この摺動抵抗は、前記接触面積が大きいと主にライナーの摺動面が磨耗することにより、接触面積が加速度的に増大するため、摺動抵抗も加速度的に増大し、荷重効率も加速度的に低下する。
【0004】
荷重効率が低いと操作力が増大するため、感性品質が悪化するとともに、耐久性が低下し、押し引きコントロールケーブルの交換が必要であった。近年では、自動車などの耐久消費財においては、感性品質の向上と商品寿命に近い長期にわたるメンテナンスフリーとが要求されている。
この発明の目的は、荷重効率が高く、感性品質に優れるとともに、長期間のメンテナンスフリーが可能になる自動車変速機用押し引きコントロールケーブルを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、樹脂製パイプで形成されたライナーを有するコンジットと、芯線、および該芯線の外周に所定の巻ピッチ角で螺巻された多数の鋼線で構成された側線からなり、前記ライナー内に摺動自在に挿入されたワイヤとを組み合わせた自動車変速機用押し引きコントロールケーブルにおいて、前記鋼線の巻ピッチ角を13度以上、25度以下に設定するとともに、鋼線の直径を0.2mm以上、0.6mm以下にし、側線は、芯線の外周に鋼線を一重に螺巻して構成されて5μm以上、20μm以下の亜鉛メッキ処理が施されており、200ニュートンの負荷で±30mmのストロークによる100万回の繰り返し耐久試験後で、70%以上の荷重効率を確保可能なことを特徴とする。
また、本発明では、素材粗さをRa表示で0.2μm以下としたことを特徴とする。
【0006】
【発明の作用・効果】
この発明では、ワイヤは、鋼線の巻ピッチ角を13度以上、25度以下に設定してあるので、側線とライナーとの接触面積が小さくなり、摺動摩擦が低減する。このため、荷重効率が高くなり操作力が低減し、感性品質および耐久性に優れる。よって、この発明の自動車変速機用押し引きコントロールケーブルを自動車の変速機とシフトレバーとを連結に使用することにより、ケーブルが実用上交換不要となり、整備にかかる手間と費用が低減できる。
また、ワイヤは、側線に5μm以上、20μm以下の亜鉛メッキ処理を施したことから、摺動摩擦が低減するため、荷重効率を高め操作力を低減するのに寄与する。すなわち、200ニュートンの負荷で±30mmのストロークによる100万回の繰り返し耐久試験後で、70%以上の荷重効率を確保可能にしている。
【0007】
なお、鋼線は、直径が0.2mm以上、0.6mm以下であると、剛性と耐久性とを満足させ、かつ曲げ配索の自由度を確保できる等の利点がある。また、側線は、鋼線を芯線の外周に一重に螺巻して形成することにより、剛性を確保しながらコストダウンを可能にする観点から有利となる。
なお、コンジットは、通常は樹脂製パイプからなるライナーの外周を金属細線で螺巻したストランドで覆い、該ストランドの外周をジャケットで被覆して形成されている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の自動車変速機用押し引きコントロールケーブル1(以後、単に押し引きコントロールケーブルと称す)を示し、自動車の変速機とシフトレバー(いずれも図示せず)とを連結している。押し引きコントロールケーブル1は、ポリブチレンテレフタレート製パイプからなるライナー21を有するコンジット2と、芯線31の外周に多数の径小の鋼線32を一重に螺巻して形成した側線33とからなる。ワイヤ3は、所定の隙間を有してライナー21内に摺動自在に挿入されている。
【0009】
コンジット2は、ライナー21の外周に直径0.83mmの鋼線群を螺巻してなるストランド22と、ストランド22の外周を被覆する防水性ジャケット23とを備える。ライナー21は、フッ素樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂も使用可能である。ストランド22を構成する鋼線群の鋼線は直径が0.6mmから1.0mmのものが使用できる。
【0010】
ワイヤ3は、芯線31に直径1.4mmの鋼線が使用され、側線33を構成する鋼線32は直径が0.2mm以上、0.6mm以下であり、芯線31の外周に所定の巻ピッチ角αで一重に螺巻されている。鋼線32の直径は、剛性を確保し、かつ耐久性を満足させるため0.2mm以上であることが望ましく、曲げ配索性を確保するために0.6mm以下であることが実用的である。
【0011】
芯線31は直径が1.2mから1.6mmの鋼線を使用することが、押し引きの剛性を得ると共にワイヤサイズを所定の径に収めるための観点から実用的である。なお、側線33は、剛性を確保およびコストダウンの観点からは鋼線32の単層(一重)巻であることが望ましいが、多層(多重)巻であってもよい。
【0012】
鋼線32は、地金に亜鉛メッキが施され、各鋼線32はメッキ層により被覆されている。メッキ層の表面粗さは、Ra:0.06μmとなっている。地金とライナー21とは静摩擦係数が0.32であるのに対し、亜鉛メッキ層とライナー21とは静摩擦係数が0.26である。すなわち、メッキ層は、鋼線32の表面を滑らかにして、ライナー21内をワイヤ3が長手方向に摺動する際に、側線33とライナー21との摺動摩擦を低減する作用を有する。なお、メッキ層の表面粗さは、Ra:0.2μm以下であれば実用上許容される。
【0013】
かかるメッキ層35は、鋼線32の表面を滑らかにして、ライナー21内をワイヤ3が長手方向に摺動する際に、側線33とライナー21との摺動摩擦を低減する作用を有する。このため、メッキ層35は、芯線31に巻設される前に鋼線32の全表面に施してもよく、図2に示す如く、芯線31に巻設されたのち、ワイヤ3の外側に面する部分のみに施してもよい。
【0014】
メッキ層35の厚さの下限は、つぎのようにして決定された。図3に示す実験装置により、長さ50cmの押し引きコントロールケーブル1と、200ニュートンの負荷で±30mmのストロークの往復動を100万回(自動車の変速機では約10年間の使用に相当する)繰り返す耐久試験を行った結果を図4に示す。なお、耐久試験品は、メッキ層35の厚さtが4.5μm以下の7品と、6.0μm以上の7品を使用している。いずれも、メッキ層35の表面粗さは、Ra:0.06μmである。
【0015】
図4および図5に示す如く、メッキ層35の厚さtと荷重効率との関係は、本発明の如く厚さtが5μm以上であると、100万回の繰り返し試験の後においても実用上問題のない約70%以上の荷重効率が確保できる。このため、100万回の繰り返し操作後においても、押し引きコントロールケーブル1の交換は不要である。
【0016】
これに対し、メッキ層35の厚さtが5μmより小さいと、摺動磨耗の激しい曲率の小さい湾曲部において部分的にメッキ層35が消滅し地金34が露出する。このため、荷重効率は60%以下に低下し、押し引きコントロールケーブル1の交換が必要となる。なお、メッキ層35の厚さtの上限を20μm以下としたのは、20μmより厚いメッキ層35は実用上不要であるとともにコストの増大を招くという理由による。
【0017】
亜鉛メッキの方法は、電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッキのいずれであってもよく、メッキ層35は、Fe−Zn合金メッキ、Sn−Zn合金メッキであってもよい。なお、側線33とライナー21との摺動面にグリースを介在させると荷重効率が向上することは勿論である。
【0018】
側線33を構成する鋼線32は、直径が1.5mm〜2mmの母線に、25μm〜60μmの亜鉛メッキをむらなく均一に施し、このメッキ付き母線を線引きして伸長させて上記寸法に製造する。この場合は、伸長加工により組織を硬化できるとともにメッキ層の表面を滑らかにできる利点があり、伸線後の亜鉛メッキ層が均一となり磨耗に対して耐久性が向上するなどの効果を奏する。
線引き加工の際のダイス引き抜き条件は以下の通りである。
パス数:19枚(18〜22枚の範囲が望ましい。)
ダイス角度:17度(15〜20度の範囲なら可能。)
【0019】
この実施例では、図6に示す如く、鋼線32は15度の巻ピッチ角αで螺巻されている。図7は、巻ピッチ角αと荷重効率との関係を示すグラフであり、図8は、鋼線32の巻ピッチ角αと、側線33とライナー21との接触面積との関係を示すグラフである。巻ピッチ角αは、13度より小さいと鋼線32が芯線31から剥離してばらける不具合が発生する。また、巻ピッチ角αが大きくなるに伴って、側線33とライナー21との接触面積が増大し、荷重効率が低下することが判明する。よって、13度≦巻ピッチ角α≦25度であることが必要であり、望ましくは15度≦巻ピッチ角α≦20度である。
【0020】
図3に示す試験装置により、長さ50cmの押し引きコントロールケーブル1を、200ニュートンの負荷で±30mmのストロークの往復動を100万回(自動車の変速機では約10年間の使用に相当する)繰り返す耐久試験を行った結果を図7に一点鎖線で示す。なお、耐久試験品は、鋼線32の巻ピッチ角αが27度、29度、31度の3つの比較品と、13度、15度、17度、19度、21度、23度、25度の7つの本発明品を使用している。
【0021】
図7に示す如く、鋼線32の巻ピッチ角αと荷重効率との関係は、本発明の如く巻ピッチ角αが25度以下であると、100万回の繰り返し試験の後においても実用上問題のない約70%以上の荷重効率が確保できる。このため、100万回の繰り返し操作後においても、押し引きコントロールケーブル1の交換は不要である。
【0022】
これに対し、巻ピッチ角αが25度より大きいと、摺動磨耗の激しい曲率の小さい湾曲部においてライナー21が磨耗し、荷重効率は60%以下に低下し、押し引きコントロールケーブル1の交換が必要となる。なお、鋼線32の巻ピッチ角αは小さいほど良いが、13度より小さくすると鋼線32が芯線31に巻設された状態を維持できずに芯線31から側線33がばらけるため、13度≦巻ピッチ角αに限定した。
【0023】
このように、鋼線32に亜鉛メッキなどによる表面処理を施した上に、巻ピッチ角αを13度以上で25度以下に設定すると、相乗的効果により摺動抵抗が大幅に低減して荷重効率が飛躍的に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動車変速機用押し引きコントロールケーブルの斜視図である。
【図2】ワイヤの拡大横断面図である。
【図3】耐久試験装置の側面図である。
【図4】耐久試験前の荷重効率を示すグラフである。
【図5】耐久試験後の荷重効率を示すグラフである。
【図6】ワイヤの拡大側面図である。
【図7】巻ピッチ角αと荷重効率との関係を示すグラフである。
【図8】巻ピッチ角αと接触面積との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 自動車変速機用押し引きコントロールケーブル
2 コンジット
3 ワイヤ
21 ライナー
31 芯線
32 鋼線
33 側線
35 メッキ層
α 巻ピッチ角[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a push-pull control cable for an automobile transmission used in a vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
As a control cable for connecting a transmission and a shift lever of an automobile, a conduit formed by covering the outer periphery of a liner made of a resin pipe with a strand wound with a fine metal wire, and covering the outer periphery of the strand with a jacket, and a core wire And a push-pull control cable comprising a side wire composed of a number of steel wires wound around the outer periphery of the core wire at a predetermined winding pitch angle and combined with a wire slidably inserted into the liner. in use.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional push-pull control cable does not consider the relationship between the winding pitch angle of the steel wire constituting the side wire and the load efficiency, and the steel wire is mainly used from the viewpoint of preventing the spiral winding of the side wire from being unraveled. It was larger than 25 degrees and spirally wound at a winding pitch angle of 30 degrees ahead. The inventor has found that when the winding pitch angle is large, the contact area between the side line and the liner increases, the sliding resistance increases, and the load efficiency, which is the ratio of the output load to the input load, decreases. In addition, the sliding resistance increases when the contact area is large, mainly because the sliding surface of the liner wears, so that the contact area increases at an accelerated rate. Decrease in acceleration.
[0004]
If the load efficiency is low, the operating force increases, so the sensitivity quality deteriorates , the durability decreases, and the push-pull control cable needs to be replaced. In recent years , durable consumer goods such as automobiles are required to be improved in sensitivity quality and maintenance-free for a long time close to the product life.
An object of the present invention is to provide a push-pull control cable for an automobile transmission that has high load efficiency, excellent sensibility quality, and enables long-term maintenance-free operation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises a conduit having a liner formed of a resin pipe, a core wire, and a side wire composed of a number of steel wires wound around the outer periphery of the core wire at a predetermined winding pitch angle. In a push-pull control cable for an automobile transmission combined with a wire slidably inserted in the steel wire, the winding pitch angle of the steel wire is set to 13 degrees or more and 25 degrees or less, and the diameter of the steel wire is set to 0. 0. 2mm or more, to 0.6mm or less, Lateral line, is configured by Nishimaki singlet steel wire on the outer periphery of the core wire 5μm or more, 20 [mu] m are subjected to galvanizing treatment follows, 200 ± 30 mm Newton load It is characterized in that a load efficiency of 70% or more can be ensured after a repeated endurance test of 1 million times with a stroke of .
Further, in the present invention, it is characterized in that the Material roughness was 0.2μm or less in Ra display.
[0006]
[Operation and effect of the invention]
In this invention, since the winding pitch angle of the steel wire is set to 13 degrees or more and 25 degrees or less in the present invention, the contact area between the side line and the liner is reduced, and sliding friction is reduced. For this reason, load efficiency becomes high, operation force reduces, and it is excellent in sensitivity quality and durability. Therefore, when the push / pull control cable for an automobile transmission according to the present invention is used for connecting an automobile transmission and a shift lever, the cable is practically not required to be replaced, and the labor and cost for maintenance can be reduced.
Further, wires, lateral line to 5μm or more, because it was subjected to the following galvanized 20 [mu] m, since the sliding friction is reduced, which contributes to reduce the operating force increases the loading efficiency. That is, it is possible to ensure a load efficiency of 70% or more after one million cycles of endurance tests with a stroke of ± 30 mm at a load of 200 Newtons.
[0007]
In addition, when the diameter of the steel wire is 0.2 mm or more and 0.6 mm or less, there are advantages such as satisfying rigidity and durability and ensuring flexibility in bending and routing. Also, the side tracks by forming a steel wire with Nishimaki singlet the outer periphery of the core wire, that Do advantageous from the viewpoint of allowing the cost while ensuring rigidity.
The conduit is usually formed by covering the outer periphery of a liner made of a resin pipe with a strand wound with a fine metal wire and covering the outer periphery of the strand with a jacket.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Figure 1 is an automobile transmission for push-pull control cable 1 (hereinafter, simply push-pull control cable hereinafter) of the present invention shows a, and connects the vehicle transmission and the gearshift lever (both not shown) . The push-
[0009]
The
[0010]
As for the
[0011]
It is practical to use a steel wire having a diameter of 1.2 to 1.6 mm as the
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The lower limit of the thickness of the
[0015]
As shown in FIGS. 4 and 5, the relationship between the thickness t of the plated
[0016]
On the other hand, if the thickness t of the
[0017]
The method of galvanization may be either electrogalvanization or hot dip galvanization, and the
[0018]
The
The conditions for drawing the dies during the drawing process are as follows.
Number of passes: 19 (preferably 18-22)
Die angle: 17 degrees (possible in the range of 15-20 degrees)
[0019]
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the
[0020]
Using the test device shown in FIG. 3, the push-
[0021]
As shown in FIG. 7, the relationship between the winding pitch angle α and the load efficiency of the
[0022]
On the other hand, when the winding pitch angle α is larger than 25 degrees, the
[0023]
As described above, when the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a push / pull control cable for an automobile transmission .
Figure 2 is a expansion large cross-sectional view of the wire.
FIG. 3 is a side view of the durability test apparatus.
FIG. 4 is a graph showing load efficiency before an endurance test.
FIG. 5 is a graph showing load efficiency after an endurance test.
FIG. 6 is an enlarged side view of a wire.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the winding pitch angle α and the load efficiency.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a winding pitch angle α and a contact area.
[Explanation of symbols]
1 Automotive transmission push /
Claims (2)
前記鋼線の巻ピッチ角を13度以上、25度以下に設定するとともに、前記鋼線の直径を0.2mm以上、0.6mm以下にし、かつ前記側線は、前記芯線の外周に前記鋼線を一重に螺巻して構成されて5μm以上、20μm以下の亜鉛メッキ処理が施されており、200ニュートンの負荷で±30mmのストロークによる100万回の繰り返し耐久試験後で、70%以上の荷重効率を確保可能なことを特徴とする自動車変速機用押し引きコントロールケーブル。Consists of a conduit having a liner formed of a resin pipe, a core wire, and a side wire composed of a number of steel wires wound around the outer periphery of the core wire at a predetermined winding pitch angle, and is slidable within the liner In the push-pull control cable for automobile transmissions combined with the wire inserted in
The winding pitch angle of the steel wire is set to 13 degrees or more and 25 degrees or less, the diameter of the steel wire is set to 0.2 mm or more and 0.6 mm or less, and the side wire is formed on the outer circumference of the core wire. singlet to Nishimaki to configured 5μm or more, 20 [mu] m have been subjected to zinc plating below 200 after repetition durability test of one million times by the stroke of ± 30 mm in load Newtons, more than 70% of the load A push-pull control cable for automobile transmissions, which can ensure efficiency .
素材粗さをRa表示で0.2μm以下としたことを特徴とする自動車変速機用押し引きコントロールケーブル。The push-pull control cable for an automobile transmission according to claim 1,
Push-pull control cable for an automobile transmission, characterized in that the Material roughness was 0.2μm or less in Ra display.
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