JP4805346B2 - プッシュプルケーブルおよびこれを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は概して、ケーブルおよびケーブルを製造する方法に関する。さらに特定すると、本発明はプッシュプルケーブルおよびプッシュプルケーブルを製造する方法に関する。

プッシュプルケーブルは自動変速機、機械的ラッチ、油圧バルブ制御操作、および多くの現在利用可能な装置に共通して含まれる。自動変速機ケーブルなどの通常のプッシュプルケーブルはケーシングの内側の１つまたは複数の部品の前後動を可能にする。

図１は先行技術によるプッシュプルケーブルの中心部分を具体的に示す断面図である。さらに特定すると、図１は先行技術による１×１３プッシュプルケーブルの中心部分または芯を例示している。図１に例示されるように、中心ワイヤ２は１２本の周囲ワイヤ４によって囲まれる。周囲ワイヤ４が今度は他方で平坦なラップ６によって囲まれる。平坦なラップ６もやはり外被８によって囲まれる。

図１に例示されていない他の部品が外被８の周りに配置されてプッシュプルケーブルの残りの部分を作り上げる。名前が示す通り、プッシュプルケーブル自体は引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることが可能である。

図１に例示された部品類は当業者によって容易に入手されることが可能な規格化された寸法を有する４０シリーズのプッシュプルケーブルに共通して見受けられる。これらの寸法の中で、４０シリーズのケーブルは一連の行程距離について或る一定の範囲の引張および圧縮の荷重を支えるように設計されることが可能である。しかしながら、必要とされるものは引張と圧縮の両方で追加の荷重を支えることが可能であり、かつ高荷重の下でさらに多数の周期について周期的荷重に耐えることが可能な代替のプッシュプルケーブルである。

前述のニーズは本発明によって大部分満たされ、その１つの態様では、引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルが提供される。このケーブルは引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる中心ワイヤを含む。このケーブルは中心ワイヤの周りに巻き付けられるワイヤの第１のセットもやはり含む。このケーブルはさらに、ワイヤの第１のセットの周りに巻き付けられるワイヤの第２のセットを含む。また、このケーブルではワイヤの第１のセット内のワイヤはワイヤの第２のセット内のワイヤと接触している。

引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルを製造する方法もやはり提供される。この方法は中心ワイヤの周りにワイヤの第１のセットを巻き付ける工程を含み、中心ワイヤは引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる。この方法はまた、ワイヤの第１のセットの周りにワイヤの第２のセットを巻き付ける工程を含み、ワイヤの第２のセットはワイヤの第１のセットと接触している。

引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができる別のプッシュプルケーブルもやはり提供される。このケーブルは引張荷重と圧縮荷重の両方を支えるための第１の支持手段を含む。このケーブルは引張荷重と圧縮荷重をさらに支えるための第２の支持手段もやはり含み、第２の支持手段は第１の支持手段の周りに巻き付けられる。このケーブルは引張荷重と圧縮荷重をなおもさらに支えるための第３の支持手段をさらに含み、第３の支持手段は第２の支持手段の周りに接触して巻き付けられる。

したがって、本願明細書における発明の詳細な説明、及び当該技術分野に対する貢献をより深く理解するために、本発明の実施形態がどちらかといえば広義に概説されている。下記で述べられ、特許請求の範囲の主題事項を形成するであろう本発明の付加的な実施形態は存在することは言うまでもない。

この点において、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明が以下の記述に述べられ、または図面に例示される構造および構成要素の配列の細部に用途を限定されないことは理解されるべきである。本発明は記述されるものに追加した実施形態をとること、および様々な方式で実践および実施されることが可能である。また、本願明細書ならびに要約に使用される語法および専門用語は説明の目的であり、限定と見なされるべきでないことも理解されるべきである。

本開示が基礎を置く概念が本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法およびシステムの設計のための土台として容易に利用され得ること自体、当業者は理解するであろう。したがって、そのような同等例が本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、特許請求の範囲がそれらを包含すると見なされることが重要である。

少なくとも、追加の荷重を支えることが可能であり、かつ／または高荷重の下で多量の周期的荷重に耐えることが可能な新しい種類のプッシュプルケーブルに関する上述のニーズを考慮して、新種のプッシュプルケーブルおよびそのようなケーブルを製造する方法が開発された。ここで本発明の実施形態が図面を参照して述べられるが、ここでは全体を通じて類似した参照番号は類似した部品に言及する。

図２は本発明の或る実施形態によるプッシュプルケーブルの中心部分の断面図である。図２に例示された部品類が組み入れられることもあり得るプッシュプルケーブルは通常では引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができる。例えば、そのようなプッシュプルケーブルは貨物自動車の運転室内の変速制御装置と貨物自動車内部の自動変速機のシフトレバーとの間に配置されてもよい。

図２に例示された一例のプッシュプルケーブルの部分は中心ワイヤ１０を含み、これは引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる。中心ワイヤ１０が何で作られているかについて特定の限定は設けられていないが一般的には鋼（例えばＡＩＳＩ１０５５などの亜鉛メッキ鋼）で作られている。さらに、４０シリーズのケーブルに組み入れられるときには中心ワイヤ１０は約０．０５５インチの直径を有するようにしばしば選択される。（注：本願明細書全体を通じて、特定の実施形態のサイズはすべて近似値であり、設計と製造における変動を前提としている。）

中心ワイヤ１０の周囲には通常では螺旋状に複数のワイヤが配置され、これらはワイヤの第１のセット１２を作り上げる。ワイヤの第１のセット１２は中心ワイヤ１０と接触して図２に例示されているが、本発明の或る種の実施形態によれば中心ワイヤ１０とワイヤの第１のセット１２との間に中間の部品が含まれることもあり得る。例えば、絶縁体または潤滑剤であるエポキシの薄層が中心ワイヤ１０とワイヤの第１のセット１２との間に置かれることもあり得る。

図２では１２本のワイヤがワイヤの第１のセット１２を形成するように例示されているが、ワイヤの第１のセット１２に含まれてもよいワイヤの数に特定の限定は設けられない。例えば、或る種の実施形態によれば８本と１６本の間のワイヤが使用されてもよく、その一方で或る種の他の実施形態によれば９本と１５本の間のワイヤが使用されてもよい。

ワイヤの第１のセット１２内のワイヤはいずれの材料（例えば金属、セラミック、ポリマー）から作られてもよいが、ワイヤの第１のセット１２内のワイヤはしばしば鋼（例えばＡＩＳＩ１０６５などの航空機用品質の亜鉛メッキ鋼）で作られる。４０シリーズのプッシュプルケーブルを製造するときには通常ではワイヤの第１のセット１２内の各々のワイヤに関して凡そ０．０１９インチの直径が選択される。しかしながら、多くの他の幾何学形状のワイヤもやはり本開示の範囲内にある。また、ワイヤの第１のセット１２内のすべてのワイヤが略同一の幾何学形状または直径を有する必要は無い。さらに、ワイヤが螺旋状に配置されるとき、この螺旋は右回りの形状でも左回りの形状でもよい。

上述のように、ワイヤの第１のセット１２内のワイヤは通常では中心ワイヤ１０の周りに螺旋状に巻き付けられる。この構造は図３にさらに具体的に示されており、この図は図２に例示されたプッシュプルケーブルの切り欠き断面の側面図を提供している。図３に示されるように、ワイヤのセット１２内のワイヤは概して右回りか左回りの方向のどちらかで巻き付けられる。しかしながら、これらのワイヤは代替の方式で巻き付けられてもよく、或る種の実施形態によれば、中心ワイヤ１０と平行に配置されることさえあり得る。

概して、図２に例示された部品類は２０シリーズのプッシュプルケーブル、３０シリーズのプッシュプルケーブル、４０シリーズのプッシュプルケーブル、６０シリーズのプッシュプルケーブル、または８０シリーズのプッシュプルケーブルのうちの少なくとも１つに組み入れられる。しかしながら、図２に例示された部品類を組み入れることから恩恵を受けるであろう他のプッシュプルケーブルもやはり本発明の範囲内にある。

さらに図２および３に例示されるように、ワイヤの第１のセット１２の周囲に巻き付けられているものはワイヤの第２のセット１４を作り上げるワイヤである。通常、ワイヤの第２のセット１４はワイヤの第１のセット１２と直接接触している。しかしながら、これは本発明の特定の限定ではなく、ワイヤの第１のセット１２とワイヤの第２のセット１４との間に中間の部品が含まれることもあり得る。

図３に例示されるように、ワイヤの第１のセット１２が第１の方向（例えば右回りの方向）に巻き付けられるとき、ワイヤの第２のセット１４は第１の方向と異なる第２の方向（例えば左回りの方向）に巻き付けられてもよい。しかしながら、ワイヤの第１のセット１２とワイヤの第２のセット１４が同じまたは略同一方向に巻き付けられるプッシュプルケーブルもやはり本発明の範囲内にある。

図２では、１８本のワイヤがワイヤの第２のセット１４内に含まれるように例示されている。しかしながら、本発明によるワイヤの第２のセット１４に含まれてもよいワイヤの数に特定の限定は設けられない。例えば、或る実施形態によれば１４本と２２本の間のワイヤが含まれてもよく、他の実施形態によれば１５本と２１本の間のワイヤがワイヤの第２のセット１４内に含まれてもよい。

ワイヤの第１のセット１２と同様に、ワイヤの第２のセット１４内のワイヤの幾何学形状に特定の限定は設けられない。しかしながら、本発明の或る実施形態によると、ワイヤの第１のセット１２およびワイヤの第２のセット１４内の各々のワイヤは略同一の直径を有してもよい。さらに、ワイヤの第１のセット１２およびワイヤの第２のセット１４内のワイヤは例えば鋼、アルミニウムなどの同一または類似した材料から作られてもよい。

ワイヤは円形の断面を有するワイヤの第１のセット１２およびワイヤの第２のセット１４を作り上げるように図２に例示されているが、他の断面幾何学形状もやはり本発明の範囲内にある。例えば、断面は楕円形または八角形であってもよい。

図２にさらに例示されるように、コーティング１６がワイヤの第２のセット１４を取り巻く。コーティング１６は事実上どのような材料でできていてもよいが、ナイロン（例えばナイロン１１、またはナイロン６６）がしばしばコーティング１６に含まれる。また、コーティング１６はワイヤの第２のセット１４と直接接触しているように図２に例示されているが、ワイヤの第２のセット１４とコーティング１６との間に中間の部品が含まれることもあり得る。

コーティング１６の幾何学形状に特定の限定は設けられない。しかしながら、４０シリーズのプッシュプルケーブルに組み入れられるとき、コーティング１６は約３／１６”の外径を有するようにしばしば選択される。場合によっては、コーティング１６の外側にスプライン１７が形成されることもあり得る。スプライン１７は、例えばプッシュプルケーブルの中で図２に例示された部品類をさらに容易に位置決めするために使用されることがあり得る。

図２および３に関連して上記で検討されたものに加えて、他のプッシュプルケーブルの実施形態も本発明の範囲内にある。通常、これらのケーブルは引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることがやはり可能である。そのようなケーブルのいくつかの実施形態によると、引張荷重と圧縮荷重の両方を支えるための第１の支持手段がケーブル内に含まれる。この第１の支持手段は、例えば図２の中心ワイヤ１０の形をとることが可能である。

次いで通常では、引張荷重と圧縮荷重をさらに支えるための第２の支持手段が第１の支持手段の周りに巻き付けられる。そのような第２の支持手段の実例は図２のワイヤの第１のセット１２として例証される。本発明の或る実施形態によると、第２の支持手段は約１２本のワイヤ、±４本のワイヤを含む。しかしながら、追加のワイヤまたはさらに少ないワイヤを備えた構造もやはり本発明の範囲内にある。

本発明の或る実施形態では、引張荷重と圧縮荷重をなおもさらに支えるための第３の支持手段もやはり含まれる。通常、この第３の支持手段は第２の支持手段の周りに接触して巻き付けられる。また、第３の支持手段は圧縮荷重で第３の支持手段を支えるために使用されることもあり得る外被の中にしばしば捕捉される。代表的な第３の支持手段はワイヤの第２のセット１４として図２に例示される。

本発明の或る実施形態によると、第２の支持手段は第１の方向（例えば左回りの方向）で巻き付けられ、第３の支持手段は第１の方向と異なる第２の方向（例えば右回りの方向）で巻き付けられる。また、第３の支持手段はしばしば約１８本のワイヤ、±４本のワイヤを含む。しかしながら、さらに少ないワイヤおよび追加のワイヤを備えた構造もやはり本発明の範囲内にある。

第２の支持手段および第３の支持手段は略同一の直径と幾何学形状である複数のワイヤを各々含んでもよい。しかしながら、これは本発明の特定の限定ではない。上述の支持手段のすべては２０シリーズのプッシュプルケーブル、３０シリーズのプッシュプルケーブル、４０シリーズのプッシュプルケーブル、６０シリーズのプッシュプルケーブル、または８０シリーズのプッシュプルケーブルに含まれてもよい。しかしながら、他のプッシュプルケーブルの構造が上記で検討された手段のうちのいずれか、または各々を含むこともやはり見込まれ、それでもまだ本発明の範囲内にある。

図４は本発明による方法または処理の或る実施形態に従って辿られることが見込まれる工程を例示するフローチャートである。さらに特定すると、図４は引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルを製造する方法の工程を含む。

この処理は図４のフローチャートの工程１８で始まり、ここでは図２の中心ワイヤ１０などの中心ワイヤが供給される。通常、この中心ワイヤは引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる。次に工程２０で、ワイヤの第１のセット（例えばワイヤの第１のセット１２）が工程１８の中心ワイヤの周りに巻き付けられてもよい。

本発明の或る実施形態によると、ワイヤの第１のセットは第１の方向、例えば右回りの方向で回りに巻き付けられる。また、上述のようにワイヤの第１のセットは少なくとも８本のワイヤを含んでもよい。しかしながら、多数（例えば９、１２、１５、１６本）もやはり本発明の範囲内である。処理は工程２２へと続く。

工程２２で、ワイヤの第２のセット（例えば図２のワイヤの第２のセット１４）がワイヤの第１のセットの周りに巻き付けられてもよい。通常、ワイヤの第２のセットは巻き付けられた後にワイヤの第１のセットと接触している。しかしながら、これは本発明の特定の限定ではなく、ワイヤの第１のセットとワイヤの第２のセットとの間に中間の部品が存在することもあり得る。

普通、ワイヤの第２のセット内のワイヤはワイヤの第１のセット内のワイヤが巻き付けられる第１の方向と異なる第２の方向で巻き付けられる。例えば、ワイヤの第１のセットが右回りの方向で巻き付けられるのに対してワイヤの第２のセットが左回りの方向で巻き付けられてもよい。本発明の或る実施形態によると、少なくとも１４本のワイヤがワイヤの第２のセットとして巻き付けられてもよい。しかしながら、さらに高い数およびさらに低い数のワイヤ（例えば１５、１８、２１、２２本）が本発明によるワイヤの第２のセットを作り上げることもやはりあり得る。

工程２０および２２は略同一の直径および／または幾何学形状の個別ワイヤを巻き付ける工程を含んでもよい。しかしながら、ワイヤの幾何学形状またはワイヤを作るために使用され得る材料のタイプに特定の限定は設けられない。それでもなお、本発明の或る実施形態によると、ワイヤは亜鉛メッキされた鋼で作られてもよく、４０シリーズのプッシュプルケーブルに組み入れられるときには約０．０１９インチの直径を有してもよい。

工程２４で、図２に示されたコーティング１６などのコーティングが追加されることもあり得る。通常、そのようなコーティングはワイヤの第２のセットの周りに追加されると見込まれる。また、そのようなコーティングは通常ではナイロン（例えばナイロン１１）で作られる可能性が高い。しかしながら、これらの事項は本開示の特定の限定ではない。他方で、４０シリーズのプッシュプルケーブルを作るときに普通ではコーティングは約３／１６”の外径を有するように形成されるが、さらに厚いまたはさらに薄いコーティングが使用されることもやはりあり得る。付け加えると、製造されるプッシュプルケーブルのタイプに関係なく、コーティングの外側にスプラインが含まれることもあり得る。処理は工程２６へと続く。

工程２６で、前の工程で結果として作り出された構造がプッシュプルケーブルの中に組み入れられてもよい。当業者に知られている、または本開示を実践すると明らかになるいずれかの方法が工程２６を実行するために使用されてもよい。例えば、図２に例示された部品類の外側に追加の層が形成されてもよく、またはプッシュプルケーブルを作り上げる追加的な部品の中央に図２に例示された部品類が押し込まれるか引き込まれてもよい。調整は工程２８へと進み、ここで処理は終了する。

本発明の多くの特徴と利点はこの詳しい明細書から明らかであり、したがって、本発明の精神と範囲の中に入る本発明のすべてのそのような特徴と利点を網羅することが特許請求の範囲によって意図される。さらに、数多くの改造例および変形例が当業者に容易に思い付くであろうから、本発明を例示されて述べられた厳密な構造および操作に限定することを望まず、したがってすべての適切な改造および同等例が用いられることが見込まれるが、本発明の範囲内に入る。

先行技術によるプッシュプルケーブルの中心部分を具体的に示す断面図である。 本発明の或る実施形態によるプッシュプルケーブルの中心部分を示す断面図である。 図２に例示されたプッシュプルケーブルの切り欠き断面を示す側面図である。 本発明による方法または処理の或る実施形態に従って辿られることが見込まれる工程を例示するフローチャートである。

符号の説明

２ 中心ワイヤ
４ 周囲ワイヤ
６ ラップ
８ 外被
１０中心ワイヤ
１２ ワイヤの第１のセット
１４ ワイヤの第２のセット
１６ コーティング
１７ スプライン

Claims (18)

1. 引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルであって、
   引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる中心ワイヤと、
   前記中心ワイヤの周りに巻き付けられたワイヤの第１のセットであって、前記ワイヤの第１のセットにおける第１のワイヤと、前記ワイヤの第１のセットにおける第２のワイヤとが、前記中央ワイヤの長手方向軸線に対して直交する方向における断面において前記中央ワイヤの外面から実質的に等しい半径距離で配置されている、ワイヤの第１のセットと、
   前記ワイヤの第１のセットの周りに巻き付けられたワイヤの第２のセットと、
   を含み、前記ワイヤの第１のセットが前記ワイヤの第２のセットと接触しているプッシュプルケーブル。
2. 前記ワイヤの第１のセットが第１の方向で巻き付けられ、前記ワイヤの第２のセットが前記第１の方向と異なる第２の方向で巻き付けられる、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
3. 前記ワイヤの第１のセットが少なくとも８本のワイヤを含む、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
4. 前記ワイヤの第２のセットが少なくとも１４本のワイヤを含む、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
5. 前記ワイヤの第１のセット内の各々のワイヤが略同一の直径を有する、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
6. 前記ワイヤの第１のセットおよび前記ワイヤの第２のセットが略同一の直径の個別ワイヤを各々含む、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
7. 前記ワイヤの第２のセットを取り巻くコーティングをさらに含み、前記コーティングがナイロンを含み、前記中心ワイヤが鋼を含む、請求項１に記載のプッシュプルケーブル。
8. 引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルを製造する方法であって、
   ワイヤの第１のセットであって、前記ワイヤの第１のセットにおける第１のワイヤと、前記ワイヤの第１のセットにおける第２のワイヤとが、前記中央ワイヤの長手方向軸線に対して直交する方向における断面において前記中央ワイヤの外面から実質的に等しい半径距離で配置されている、ワイヤの第１のセットを、引張荷重と圧縮荷重の両方を支えることができる中心ワイヤの周りに巻き付ける工程と、
   前記ワイヤの第１のセットと接触させて前記ワイヤの第１のセットの周りにワイヤの第２のセットを巻き付ける工程と、
   を含む方法。
9. 前記ワイヤの第１のセットを第１の方向で巻き付ける工程と、
   前記ワイヤの第２のセットを前記第１の方向と異なる第２の方向で巻き付ける工程とをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記ワイヤの第１のセットを巻き付ける工程が少なくとも８本のワイヤを巻き付ける工程を含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記ワイヤの第２のセットを巻き付ける工程が少なくとも１４本のワイヤを巻き付ける工程を含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記ワイヤの第１のセットを巻き付ける工程および前記ワイヤの第２のセットを巻き付ける工程が、略同一の直径の個別ワイヤを巻き付ける工程を各々含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記ワイヤの第２のセットの周りにコーティングを追加する工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
14. 引張と圧縮の両方の連結を供給するために２つの機械的物体の間に信頼性のあるインターフェースを与えることができるプッシュプルケーブルであって、
    引張荷重と圧縮荷重の両方を支えるための中心ワイヤと、
    前記中心ワイヤの周りに巻き付けられ、前記引張荷重と前記圧縮荷重をさらに支えるためのワイヤの第１のセットであって、前記ワイヤの第１のセットにおける第１の構成要素と第２の構成要素とが、前記中心ワイヤの長手方向軸線に対して直交する方向における断面において前記中心ワイヤの外面から実質的に等しい半径距離で配置されている、ワイヤの第１のセットと、
    前記ワイヤの第１のセットの周りに接触して巻き付けられ、前記引張荷重と前記圧縮荷重をなおもさらに支えるためのワイヤの第２のセットと
    を含むプッシュプルケーブル。
15. 前記ワイヤの第１のセットが第１の方向で巻き付けられ、前記ワイヤの第２のセットが前記第１の方向と異なる第２の方向で巻き付けられる、請求項１４に記載のプッシュプルケーブル。
16. 前記ワイヤの第１のセットが約１２本のワイヤを含む、請求項１４に記載のプッシュプルケーブル。
17. 前記ワイヤの第２のセットが約１８本のワイヤを含む、請求項１４に記載のプッシュプルケーブル。
18. 前記ワイヤの第１のセットおよび前記ワイヤの第２のセットが略同一の直径のワイヤを各々含む、請求項１４に記載のプッシュプルケーブル。

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