JPH05230783A

JPH05230783A - 操作用ロープ

Info

Publication number: JPH05230783A
Application number: JP4310396A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Furukawa; 浩昭古川; Sadahiro Onimaru; 貞弘鬼丸; Yukiro Narita; 幸郎成田
Original assignee: Nippon Cable System Inc
Current assignee: Nippon Cable System Inc
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1993-09-07
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2669754B2

Abstract

(57)【要約】【目的】摺動しながら屈曲を受けるばあいの疲労耐久
性が向上した操作用ロープを提供すること。【構成】複数本の素線３、４、５、７、８を撚り合わ
せたストランド２、６から構成される複撚り構造を呈し
ており、締め率が４〜11％であり、かつ形付率が65〜90
％となるように構成された操作用ロープ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は操作用ロープ（以下、単
にロープという）に関する。さらに詳しくは、自動車の
ウインドレギュレータ用のコントロールケーブルなどに
好適に用いられるほか、種々の分野に広範に適用しう
る、摺動しながら屈曲を受けるばあいの疲労耐久性を向
上させたロープに関する。

【０００２】

【従来の技術】ロープは、一般的に屈曲疲労耐久性を向
上させるために、一般的には、素線径を小さくし、引張
強度の低下分は素線の本数を多くして補ないながら、素
線の受ける曲げ応力を小さくするようにされている。

【０００３】このような屈曲疲労耐久性向上手段を採用
したロープとして、実開昭62-64796号公報に示されるよ
うに、複数本の側ストランドを、側ストランドより太い
１本の芯ストランドの周囲に撚り合わせて構成し、各ス
トランドを複数本の素線を撚り合わせて構成したロープ
が知られている。

【０００４】また従来のロープは、撚線時の傷つきを防
止するため、締め率が０〜２％程度となるように撚られ
ていた。実際に市販されている操作用ロープの締め率を
調査したがこの範囲に入るものであった。すなわち、締
め率がかなり小さいものであった。

【０００５】なお、ここでいう締め率とは、計算外径か
ら実測外径を引いた値を計算外径で除した値（百分率：
パーセント）をいう。ただし、計算外径とは各素線外径
のロープ直径方向の総和をいい、実測外径とは、ロープ
の外接円の直径を実測して得られた値をいう。

【０００６】さらに、ロープの実測外径で、そのロープ
をほぐしたときの側ストランドのうねり径を除してえら
れる形付率が95〜100 ％程度となるように側ストランド
にプレフォームを行なうと耐疲労性が良くなるとされて
いた（ワイヤロープ便覧編集委員会編白亜書房昭42
-10-15「ワイヤロープ便覧」の185 頁）。

【０００７】叙上のごとく、前記従来のロープのような
複撚り構造のロープ（複数本のストランドで撚られたロ
ープ）は締め率０〜２％、かつ形付率95〜100 ％で撚ら
れるのが通常である。

【０００８】なお、締め率は、たとえば、図１に示す19
＋８×７構造のロープのばあい

【０００９】

【数１】

【００１０】で表すことができる。

【００１１】また、図２に示す、芯ストランドをウォー
リントン型の平行撚りに撚られたＷ(19)＋８×７構造の
ばあい

【００１２】

【数２】

【００１３】で表わすことができる。

【００１４】一方、図３に示す７×７構造のロープの締
め率は

【００１５】

【数３】

【００１６】で表わすことができる。

【００１７】つぎに、形付率Φは図10に示すように、ロ
ープの実測外径をＤとし（図10（Ａ）参照）、このロー
プをほぐしたときの側ストランドのうねり径をＴとして
（図10（Ｂ）参照）、以下の式で表わすことができる。

【００１８】

【数４】

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
締め率が小さく、かつ形付率の大きいロープ、いわば撚
りの緩いロープは、回転しないガイドのような、ロープ
が摺動しながら屈曲を受ける部位に使用するばあい、前
記の締め率および形付率では形くずれが起こりやすく、
その結果素線が二次曲げ、すなわち外圧によって素線が
その下の素線層に押しつけられて生ずる局部的曲げを受
けるため屈曲疲労耐久性が低いという問題がある。

【００２０】本発明はかかる問題を解消し、摺動しなが
ら屈曲を受けるばあいの疲労耐久性が向上したロープを
提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の操作用ロープ
は、複数本の素線を撚り合わせたストランドからなる操
作用ロープであって、締め率が４〜11％の範囲であり、
かつ形付率が65〜90％であることを特徴としている。

【００２２】

【作用】本発明のロープは、従来のロープより締め率を
大きくすることによりかたく撚られ、形くずれするのを
防止でき、その結果、素線の二次曲げがおこりにくい。
また、形付率を小さくすることにより、撚りあがったロ
ープの側ストランドにはロープの中心方向に締まろうと
する力が働くためさらに形くずれするのを防止でき、素
線の二次曲げがおこりにくくなる。

【００２３】したがって、本発明のロープは、摺動部で
の屈曲疲労耐久性が向上したものとなっている。

【００２４】

【実施例】つぎにかかる本発明のロープを、添付図面を
参照しながら説明する。

【００２５】図１は本発明のロープの一実施例を示す断
面図、図２は本発明のロープの他の実施例を示す断面
図、図３は本発明のロープのさらに他の実施例を示す断
面図、図４はローラを用いたロープの屈曲疲労耐久性能
を測定するための装置の説明図、図５〜６は図４の装置
に用いるローラの説明図、図７は固定ガイドを用いた摺
動しながら屈曲を受けるばあいのロープの屈曲疲労耐久
性能を測定するための装置の説明図、図８〜９は図７の
装置に用いる固定ガイドの説明図である。

【００２６】本発明のロープの一実施例として、図１に
示されるような断面形状を有するものを説明のために用
いるが、本発明はかかる形状のもののみに限定されるも
のではない。

【００２７】図１に示されるロープ１は、いわゆる19＋
８×７構造になっている。ここでいう19＋８×７とは、
１本の芯ストランド２を、１本の芯素線３のまわりに６
本の第１側素線４を撚り合わせてさらにその周囲に12本
の第２側素線５を撚り合わせることにより構成し、側ス
トランド６を、１本の芯素線７のまわりに６本の側素線
８を撚り合わせて構成した８本の側ストランド６を前記
芯ストランド２のまわりに撚り合わせてロープ１とした
ものである。

【００２８】なお、本ロープ１の締め率は４〜11％の範
囲であり、その形付率は65〜90％の範囲である。

【００２９】このように締め率を４〜11％の範囲とした
のは、締め率が11％を越えると撚りにくく、また締め過
ぎにより製造時に断線したり素線の表面を痛めるという
問題があり、反面、締め率が４％より小さくなると、以
下の実施例による説明から明らかなように、摺動しつつ
屈曲を受けるときの耐久性が不十分となるからである。

【００３０】一方、形付率を65〜90％の範囲にしたの
は、次の理由による。すなわち形付率が90％をこえる
と、回転しないガイドのようなロープが摺動しながら屈
曲させられる部位に使用されるばあい、側ストランドに
はロープの中心方向に締まろうとする力があまり働かず
素線の二次曲げがおこりやすくなる。そして、後述の実
施例と比較例の説明から明らかなように耐久性が低下す
る。反面、形付率が65％以下のロープでは、切断時に側
ストランドがほつれてしまい、使用ができなくなってし
まう。

【００３１】つぎに、図２に示されるロープ11は本発明
のロープの他の実施例である。このロープ11は、19＋８
×７構造であるが、芯ストランド12が平行撚り（線接触
撚りともいう）に撚られたものである。平行撚りとは、
外径の異なる素線を組み合わせて各層の撚りピッチおよ
び撚り方向を同一にする撚り型式である。このように撚
ることによって、外層の素線がその内側の層の素線間の
溝部に嵌まり込むため、各素線が交差せずに実質的に線
接触する。その結果、ストランドの締まりがよく、形く
ずれを起こしにくい。またストランドの内部摩耗（素線
同士の摩擦による）が少なく、二次曲げによる疲労も生
じないという優れた特性を示す。

【００３２】図２のロープ11は平行撚り＋８×７構造の
うち、ウォーリントン型の撚り構造を持つ芯ストランド
12を用いたＷ(19)＋８×７構造を有するものである。ウ
ォーリントン型は19本の平行撚りの中では最大素線径と
最少素線径との差がもっとも小さく、細径のストランド
に適してる。

【００３３】具体的には、１本の芯素線13の周囲に芯素
線13より若干細径の６本の第１側素線14を配し、第１素
線14同士のあいだに芯素線13と同一径の６本の第３側素
線15を配し、第１側素線14に沿ってその上層に、第１側
素線14よりさらに細径の６本の第２側素線16を配し、こ
れらの側素線14、15、16を同時に同一ピッチ、同一方向
に撚り合わせることによって芯ストランド12を形成して
いる。なお、芯ストランドの各素線径は上記に限定され
ることはない。要するに各素線を同一ピッチで同一方向
に撚ったとき、各素線がたがいに線接触するように素線
径を適宜選定すればよい。

【００３４】また、８本の側ストランド17は、芯素線18
の周囲に６本の側素線19を撚り合わせたものである。な
お、このロープ11も締め率が４〜11％であり、かつ形付
率が65〜90％である。

【００３５】また、本発明のロープのさらに他の実施例
が図３に示されている。このロープ21も、その締め率が
４〜11％であり、かつ形付率が65〜90％のものであり、
７×７構造を有している。すなわち、その芯ストランド
22は、１本の芯素線23のまわりに６本の側素線24を撚り
合わせたものである。そして、芯ストランド22の周囲に
撚り合わせた側ストランド25はそれぞれ、１本の芯素線
26のまわりに、芯ストランド22と同じく、６本の側素線
27を撚り合わせたものである。

【００３６】つぎに本発明のロープを具体的な実施例に
基づいてさらに詳細に説明する。

【００３７】実施例１鋼線（材質：JISG3506 SWRH62A）を亜鉛めっきして外径
0.93mmの母線をえた。

【００３８】つぎにかかる母線を伸線してそれぞれ外径
0.170mm の芯ストランド芯素線３、外径0.150mm の芯ス
トランド第１側素線４、外径0.150mm の芯ストランド第
２側素線５、外径0.150mm の側ストランド芯素線７およ
び外径0.140mm の側ストランド側素線８を製造した。

【００３９】それらを表１に示す撚り方向で図１に示す
ように前記19＋８×７に撚り合わせ、ロープの実測外径
Ｄが1.550mm の実施例１のロープをえた。

【００４０】このロープの計算外径は1.630mm であるの
で、締め率は4.91％となり、また、このロープをほぐし
て側ストランドのうねり径を測定すると1.25mmであった
ので形付率は80.6％となる。

【００４１】なお、上記の締め率と形付率のロープは、
製造工程においてロープにかかる圧力、張力、プレフォ
ームの度合を調整することによりはじめてうることがで
きる。

【００４２】実施例２表１に示すロープの実測外径、締め率、ストランドのう
ねり径および形付率の値のほかは実施例１と同様にして
実施例２のロープをえた。

【００４３】実施例３表１に示すロープの実測外径、締め率、ストランドのう
ねり径および形付率の値のほかは実施例１と同様にして
実施例３のロープをえた。

【００４４】実施例４表１に示すロープの実測外径、締め率、ストランドのう
ねり径および形付率の値のほかは実施例１と同様にして
実施例４のロープをえた。

【００４５】実施例５側ストランド用素線の母線に、鋼線（材質：JIS G3506
SWRH62A ）に亜鉛- アルミニウム合金メッキを施した外
径0.93mmの線を用いたほかは、実施例１と同様にして実
施例５のロープを得た。なお、亜鉛−アルミニウム合金
メッキは、亜鉛−４重量％アルミニウムメッキ浴を用い
て溶融メッキ法によって施した。

【００４６】実施例６鋼線（材質：JIS G3506 SWRH62A ）に亜鉛めっきを施し
て外径0.93mmの母線をえた。

【００４７】つぎにかかる母線を伸線して芯ストランド
12を形成するための、それぞれ外径0.170mm の芯ストラ
ンド芯素線13、外径0.160mm の芯ストランド第１側素線
14、外形0.170mm の芯ストランド第３側素線15および外
径0.130mm の芯ストランド第２側素線16を製造した。

【００４８】また、鋼線（材質：JIS G3506 SWRH62A ）
に亜鉛- アルミニウム合金メッキを施した外径0.93mmの
母線を伸線して、側ストランド17を形成するための、そ
れぞれ外径0.150mm の側ストランド芯素線18および外径
0.140mm の側ストランド側素線19を製造した。

【００４９】それらを表１に示す撚り方向で、図２に示
すように、芯ストランド12をウォーリントン撚りとした
Ｗ(19)＋８×７構造に撚りあわせ、ロープの実測外径Ｄ
が1.500mm の実施例６のロープ11をえた。

【００５０】比較例１表１に示すロープの実測外径、締め率、ストランドのう
ねり径および形付率の値のほかは実施例１と同様にして
比較例１のロープをえた。

【００５１】比較例２表１に示すストランドのうねり径および形付率の値のほ
かは実施例１と同様にして比較例２のロープをえた。

【００５２】比較例３表１に示すロープのストランドのうねり径および形付率
の値のほかは実施例５と同様にして比較例３のロープを
えた。

【００５３】なお、前記実施例１〜５および比較例１〜
３の各ロープの締め率（％）は、

【００５４】

【数５】

【００５５】なる式で求められたものである。

【００５６】そして、実施例６のロープの締め率（％）
は

【００５７】

【数６】

【００５８】なる式で求められたものである。

【００５９】また、前記実施例１〜６および比較例１〜
３の形付率は前述のごとくして求められたものである。

【００６０】

【表１】

【００６１】つぎに、前記のようにしてえられた実施例
１〜６および比較例１〜３の、ローラによる屈曲疲労耐
久テストおよび固定ガイドによる屈曲疲労耐久テストを
実施した。

【００６２】なお、それぞれの耐久テストの方法は、以
下のとおりである。

【００６３】（ローラによる耐久テスト方法）図４に示
すように全長1000mmのロープ１、11（以下、１で代表さ
せる）の一端に10kgのウェイト31を連結し、ロープ１が
ローラ32b 部で90°反転したのちもう一つのローラ32a
で180 °反転状態となるように配索した。またロープ１
の他端はエアシリンダー33に固定されている。

【００６４】エアシリンダー33が矢印Ｅ、Ｆ方向に往復
動すれば、ローラ32a 、32b はそれぞれ矢印Ｇ、Ｈ方向
およびＪ、Ｋ方向に回動するようになっている。なお、
エアシリンダー33は、はじめは矢印Ｅ方向に動いて、ウ
エイト31はストッパ34に付き当って、ロープ１の張力が
35kgf になるまで力を発生し、その張力を0.5 秒間保持
したのち矢印Ｆ方向に動くようになっている。そして、
ロープ１のストロークは100mm 、速度は20往復／分であ
り、ロープ１とローラ32a 、32b との接触部にはオレフ
ィン系グリースを充分塗布した。

【００６５】図５はローラ32a 、32b の正面図（図５の
(A))と側面図（図５の(B))を表したもので、ローラ32a
、32b の溝底径Ｌは30mmで、材質はナイロン６であ
る。

【００６６】図６はローラ32a 、32b の溝部拡大図であ
り、溝底断面の内半径Ｒ１は1.0 mmで、溝角度θは30°
である。かかる装置で被検ロープ１を20000 往復ストロ
ークさせた。

【００６７】（固定ガイドによる耐久テスト方法）図７
に示すように全長1000mmのロープ１の一端に10kgのウェ
イト35を連結し、ロープ１が固定ガイド36b 部で90°反
転したのちすぐに、他の固定ガイド36a 部で180 °反転
状態となるように配索した。またロープ１の他端はエア
シリンダー37に固定されている。

【００６８】エアシリンダー37が矢印Ｍ、Ｎ方向に往復
動すれば、ロープ１は固定ガイド36a 、36b 上を矢印
Ｐ、Ｑ方向に摺動するようになっている。なおエアシリ
ンダー37は、はじめは矢印Ｍ方向に動いて、ウエイト35
がストッパ38に突き当ってロープ１の張力が35kgf にな
るまで力を発生し、その張力を0.5 秒間保持したのち、
矢印Ｎ方向に動くようになっている。そして、ロープ１
のストロークは100mm、速度は20往復／分であり、ロー
プ１と固定ガイド36a 、36b との摺動部にはオレフィン
系グリースを充分塗布した。

【００６９】図８は固定ガイド36a 、36b の正面図（図
８の(A))と側面図（図８の(B))を表わしたもので、固定
ガイド36a 、36b の溝底径Ｓは30mmで、材質はナイロン
６である。

【００７０】図９は固定ガイド36a 、36b の溝部拡大図
であり、溝底断面の内半径Ｒ２は1.0mm で、溝角度γは
30°である。かかる装置で被検ロープ１を20000 往後ス
トロークさせたのち素線切れを調査するテストおよびそ
のまま被検ロープ１が破断するまでストロークを繰り返
し、そのときのストローク回数を調査するテストを実施
した。

【００７１】実施例１〜６および比較例１〜３について
の耐久テストの結果を表２に示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】表２に示す結果によれば、ローラによる耐
久テストにおいて、実施例１〜６および比較例１〜３は
耐久回数20000 回後も素線切れは認められなかった。し
かし、固定ガイドによる耐久テストにおいては、比較例
１が耐久回数20000 回後に素線が63本切れており、比較
例２では20000 回後に18本、比較例３では17本もの素線
が切れているのに対し、実施例１〜６は耐久回数20000
回後の素線切れは認められなかった。

【００７４】そして、ロープが破断するまで耐久回数を
重ねていくと、比較例１は25000 回後に破断し、比較例
２〜３は31000 回後に破断したのに対し、実施例１、
２、５はいずれも比較例１〜３の２倍以上、実施例３、
４はいずれも比較例１〜３の４倍以上の耐久性を示し、
実施例６にいたっては６倍もの耐久性を示した。

【００７５】このように、実施例１〜６と比較例１〜３
とは屈曲のみを受けるばあい、すなわち、ローラによる
耐久テストにおいては耐久性にあまり大きな差異はな
い。しかしながら、ガイドに摺動しながら屈曲を受ける
ばあいは歴然とした耐久性の差が見られる。

【００７６】したがって締め率が４〜11％の範囲で、か
つ形付率が65〜90％の範囲で撚られたロープは屈曲疲労
耐久性にすぐれていることがわかる。

【００７７】一方、側ストランドの素線に対し、通常の
亜鉛メッキに代えて高耐食性メッキである亜鉛- アルミ
ニウム合金メッキを施すことによっては何ら耐久性に影
響を及ぼさないことがわかる。

【００７８】なお、本願の実施例１〜６は、19＋８×７
構造およびＷ(19)＋８×７構造になっているが、たとえ
ば７×19あるいは素線径を大きくした７×７などの構造
においても同様の効果がえられることはいうまでもな
い。

【００７９】

【発明の効果】本発明のロープは、締め率が４〜11％
で、かつ形付率が65〜90％であるので、ガイドのような
摺動する部位に使用したばあいであっても屈曲疲労耐久
性は低下しない。よって、たとえば自動車のウインドレ
ギュレータ用のコントロールケーブルなどに好適に使用
しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロープの締め率を説明するための説明図兼本発
明のロープの一実施例を示す断面図である。

【図２】ロープの締め率を説明するための説明図兼本発
明のロープの他の実施例を示す断面図である。

【図３】ロープの締め率を説明するための説明図兼本発
明のロープのさらに他の実施例を示す断面図である。

【図４】ローラを用いたロープの屈曲疲労耐久性能を測
定するための装置の説明図である。

【図５】図４の装置に用いるローラの説明図である。

【図６】図４の装置に用いるローラの説明図である。

【図７】固定ガイドを用いた摺動しながら屈曲を受ける
ばあいのロープの屈曲疲労耐久性能を測定するための装
置の説明図である。

【図８】図７の装置に用いる固定ガイドの説明図であ
る。

【図９】図７の装置に用いる固定ガイドの説明図であ
る。

【図１０】ロープの形付率を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

１ロープ２芯ストランド３芯ストランド芯素線４芯ストランド第１側素線５芯ストランド第２側素線６側ストランド７側ストランド芯素線８側ストランド側素線 11 ロープ 12 芯ストランド 13 芯ストランド芯素線 14 芯ストランド第１側素線 15 芯ストランド第３側素線 16 芯ストランド第２側素線 17 側ストランド 18 側ストランド芯素線 19 側ストランド側素線 21 ロープ 22 芯ストランド 23 芯ストランド芯素線 24 芯ストランド側素線 25 側ストランド 26 側ストランド芯素線 27 側ストランド側素線Ｄロープの実測外径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の素線を撚り合わせたストランド
が複数本撚り合わされることにより構成される複撚り構
造の操作用ロープであって、締め率が４〜11％であり、
かつ形付率が65〜90％であることを特徴とする操作用ロ
ープ。
【請求項２】その撚り構造が19＋８×７構造にされて
なる請求項１記載の操作用ロープ。
【請求項３】芯ストランドが平行撚りに撚られてなる
請求項１記載の操作用ロープ。
【請求項４】その撚り構造が平行撚り＋８×７構造に
されてなる請求項３記載の操作用ロープ。
【請求項５】側ストランドに高耐食性鋼線を配してな
る請求項１記載の操作用ロープ。
【請求項６】側ストランドに亜鉛- アルミニウム合金
メッキ線を配してなる請求項１記載の操作用ロープ。