JPH06200918A - 押し引きコントロールケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導管と内索とのクリアランスを小さくしても
力伝達効率および耐久性を低下させない押し引きコント
ロールケーブルの提供。 【構成】 その内索２が、１本の芯金３と、表面にあら
われる素線５の方向が内索２の長手方向とほぼ平行にな
るように芯金３のまわりに巻きつけられた普通撚りのス
トランド４とからなり、ストランド４の巻きつけ後にス
ウェージングが施されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は押し引きコントロールケ
ーブルに関する。さらに詳しくは、押し方向と引き方向
の操作力の伝達効率と耐久性を低下させずに導管と内索
のクリアランスを減少させ、それによりバックラッシュ
を少なくし、かつ座屈荷重を向上させたコントロールケ
ーブルに関する。 【０００２】 【従来の技術】コントロールケーブルは、一般に可撓性
を有する導管と、その導管内に挿通された可撓性を有す
る１本の内索とからなり、内索の一端を引き操作、押し
引き操作、回転操作またはそれらの組み合せ操作をする
ことにより、内索の他端に取り付けられた従動機器をリ
モートコントロールするものである。 【０００３】コントロールケーブルのうち、引き操作専
用のコントロールケーブルの内索は主として柔軟性が重
視されるので、芯金を用いずに金属製の素線のみを撚り
合せたものが用いられるが、押し引き操作用のコントロ
ールケーブルの内索には圧縮力が作用することから座屈
荷重を高めるため、図12〜15に示されるように内索の直
径の１／２余りの直径をもつ１本の芯金３を用い、その
芯金３のまわりに多数の素線５を巻きつけたものが用い
られている。 【０００４】また押し引き操作用コントロールケーブル
においては、引き専用の内索に比して剛性の高い内索の
導管内でのスムーズな摺動を確保するため、導管と内索
の間にクリアランス（（導管の内径）−（内索の外
径））が設けられている。たとえば従来の押し引きコン
トロールケーブルでは内径3.7mm のライナを有する導管
に対しては通常0.5mm 以上のクリアランスを設けなけれ
ば実用に耐える力伝達効率および耐久性をうることがで
きない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来の押し引きコント
ロールケーブルでは前記クリアランスが大きいため、バ
ックラッシュ（押し引き操作量に対して従動側が正確に
追従しないこと）が大きくなってマニュアルによる押し
引き操作でのガタが大きく、入力した操作が正確に従動
側に伝達されず、操作フィーリングがわるくなる。さら
にクリアランスが大きいことから座屈荷重も充分大きく
ないという問題がある。 【０００６】すなわち従来の構造の内索では、クリアラ
ンスを小さくすれば力伝達効率などが低下するため、あ
えてバックラッシュが大きいという欠点を甘受せざるを
えないのである。 【０００７】本発明はかかる従来の問題を解消し、クリ
アランスを小さくしても力伝達効率を低下させない押し
引きコントロールケーブルを提供することを目的として
いる。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明のコントロールケ
ーブルを図１に基づき説明すれば、本発明は、導管１内
に挿入される内索２が、１本の芯金３と、表面にあらわ
れる素線５の方向が前記内索の長手方向とほぼ平行とな
るように該芯金３のまわりに巻きつけられた普通撚りの
ストランド４とからなり、前記ストランド４の巻きつけ
後にスウェージンが施されてなることを特徴とする。 【０００９】前記ストランド４とは、素線５を数本撚り
合せたものをいい、普通撚りのストランド４とは、たと
えば図２に示されるように、内索２の撚り方向（ストラ
ンド４の巻きつけ方向（矢印Ａ方向））とストランド４
自体の撚り方向（素線５の巻きつけ方向（矢印Ｂ方
向））とがたがいに逆であるストランドをいう。このば
あい素線５が内索２の長手方向にほぼ平行にあらわれ
る。なお内索２の撚り方向とストランド４自体の撚り方
向とが同方向であるラング撚りのばあいは、図11に示さ
れるように、素線５が内索２の長手方向に交差するよう
にあらわれるが、本発明ではかかるラング撚りは用いら
れていない。ストランド４の芯金３に対する巻きつけ方
向は図３に示されるＺ撚りであってもよく、また図４に
示されるＳ撚りであってもよい。 【００１０】 【作用】従来、押し引きコントロールケーブルの内索と
して、素線を撚り合せてストランドを作り、そのストラ
ンドを芯金のまわりに普通撚りに巻きつけたものはまっ
たく知られておらない。 【００１１】一般的な引き用のロープについては、ラン
グ撚りのばあい、表面に現われる素線の長さが長く、ロ
ープの表面が平滑になるため、接触面積が大となって摩
擦が少なく、また素線がロープの中心軸となす角度は普
通撚りのばあいよりもかなり大きいので、曲げに対する
抵抗が小さく柔軟性に富むということが知られている。
また普通撚りのばあいは、ロープ表面にあらわれる素線
の曲がりが大きく比較的凹凸も多い。そのため接触面積
が小となって素線が局部的に痛みやすいので、耐久力に
劣るという傾向があることが知られている。 【００１２】押し引きコントロールケーブルの内索につ
いても、普通撚りのストランドをもつものがまったくな
かった背景には、前述した一般的なロープについての知
識がそのまま継承されて、それゆえにこれまで普通撚り
のストランドを用いた内索が採用されなかったものと推
測される。 【００１３】ところが本発明者らが普通撚りのストラン
ドを用い、かつスウェージングを施した本発明にかかわ
る内索について実験してみたところ、驚くべきことにコ
ントロールケーブルの導管に挿入して用いるばあいは、
クリアランスを小さくしても高い伝達効率を達成しえ、
耐久力についても優れていることを示す結果がえられた
のである。 【００１４】 【実施例】つぎにかかる本発明のコントロールケーブル
について実施例とともに詳細に説明する。 【００１５】図１は本発明のコントロールケーブルの構
成説明図、図２はストランド４の撚りの種類を示す説明
図、図３〜４は内索２の撚り方向（すなわちストランド
４の巻き方向）をそれぞれ示す説明図、図５〜６はそれ
ぞれ実施例１にかかわる内索２の断面図および側面図、
図７〜９はそれぞれ実施例２〜４にかかわる内索２の断
面図、図10〜11はそれぞれ比較例１の内索の断面図およ
び側面図、図12〜13はそれぞれ比較例２としてあげた従
来の内索の断面図および側面図、図14〜15はそれぞれ比
較例３としてあげた従来の内索の断面図および側面図、
図16〜19はそれぞれ内索の機械的性能を測定するための
装置の説明図である。 【００１６】本発明における芯金３としては、従来より
用いられているものをとくに制限なく使用できるが、直
線性のよいものが好ましい。そのような芯金３として
は、たとえば鋼線、ステンレス鋼線、オイルテンパー
線、ブルーイング線などの金属線、あるいはセラミック
ス線、ＦＲＰ線などの非金属線などが好適である。また
かかる芯金３は、図５に示されるように、１本の芯線の
みで構成されるものであってもよく、また図９に示され
るように１本の芯線３ａのまわりに数本の素線３ｂを巻
きつけて芯金３を構成したものであってもよい。前記芯
線３ａおよび素線３ｂとしては、従来より用いられてい
るものをいずれも採用することができる。 【００１７】ストランド４としては、従来より用いられ
ている素線５を撚り合せたものをとくに制限なく使用で
き、たとえば鋼線、ステンレス鋼線、あるいはそれらに
亜鉛やニッケルをメッキしたものなどが用いられる。ス
トランド４を構成する素線５の本数にもとくに制限な
く、７本線、12本線、19本線など、通常は５〜22本程度
の範囲で用いられるが、それ以上の本数の素線５を用い
てもよい。 【００１８】かかるストランド４はその撚りの方向とは
逆向きに前記芯金３に巻きつけられ、普通撚りのストラ
ンド４を有する内索２が構成される。なおストランド４
の撚り、および巻きつけ方向はたがいに逆であればそれ
ぞれＺ撚りであってもＳ撚りであってもよい。そして、
ストランド４が巻きつけられた後でスウェージングが施
される。 【００１９】叙上のごとくしてえられた内索２は、図１
に示されるように、導管１内に挿入されて、１本のコン
トロールケーブルに組み立てられる。なお導管１はその
内部に、自己潤滑性や耐摩耗性に優れた合成樹脂製のラ
イナ６が形成されている。前記合成樹脂としては、たと
えばポリテトラフルオロエチレン、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリアセタール、ポリエチレンなどがある。 【００２０】つぎに前記のごとく構成されるコントロー
ルケーブルの実施例１〜３について、比較例１〜３と比
較しながら説明する。 【００２１】実施例１（図５〜６参照） 芯金３として直径 1.6mmの１本のオイルテンパー線を用
い、ストランド４として直径0.35mmの７本の亜鉛メッキ
綱線の素線５をＺ撚りに撚り合わせたものを用い、７本
のストランド４を芯金３のまわりに17.5mmのピッチでＳ
撚りに巻きつけ、図５〜６に示される内索２をえた。ス
ウェージング後の内索２の直径は 3.5mmであった。導管
１として、ポリテトラフルオロエチレンで成形した内径
3.7mmのライナ６を備えたものを用意し、該導管１の内
部へ前記内索２の周囲にシリコーン系グリスを塗布して
挿入した。 【００２２】実施例２（図７参照） ストランド４を直径0.27mmの12本の亜鉛メッキ綱線の素
線５から形成したほかは実施例１と同様にして、図７に
示される内索２をえた。スウェージング後の直径は 3.5
mmである。導管１は実施例１と同様のもので、ライナ６
の内径が 3.7mmのものを用いた。 【００２３】実施例３（図８参照） ストランド４としてそれぞれ亜鉛メッキ鋼線からなる直
径0.24mmの芯線上に直径0.22mmの素線を下撚り線として
６本巻きつけ、さらに直径0.22mmの素線を上撚り線とし
て12本巻きつけて構成したものを用いたほかは実施例１
と同様にして、図８に示される内索２をえた。スウェー
ジング後の直径は 3.5mmであった。導管１は実施例１と
同様のもので、ライナ６の内径が 3.7mmのものを用い
た。 【００２４】比較例１（図12〜13参照） 素線５とストランド４をともにＺ撚りに撚り合せてラン
グ撚りにしたほかは実施例１と同様にして図10〜11に示
される内索２をえた。導管１も実施例１と同様のものを
用いた。 【００２５】比較例２ 芯金３が、直径 2.0mmの１本のオイルテンパー線で、該
芯金３のまわりに直径0.6mmの12本の素線５をＳ撚り方
向に巻きつけて図12〜13に示される内索２をえた。内索
２の直径は 3.2mmである。導管１は実施例１と同様のも
ので、ライナ６の内径が 3.7mmのものを用いた。 【００２６】比較例３（図14〜15参照） 芯金３が、直径 1.6mmの１本のオイルテンパー線で、該
芯金３のまわりに直径0.35mmの15本の素線５ａをＺ撚り
方向に巻きつけ、さらにその外周に直径 ０．５ｍｍの
１６本の素線５ｂをＳ撚り方向に巻きつけて図14〜15に
示される内索２をえた。スウェージング後の内索２の直
径は 3.2mmである。導管１は実施例１と同様のもので、
ライナ６の内径が 3.7mmのものを用いた。 【００２７】実施例１〜３および比較例１〜３のコント
ロールケーブルについて、力伝達効率、無負荷摺動抵
抗、バックラッシュ、座屈荷重および切断荷重をそれぞ
れ測定した。力伝達効率、無負荷摺動抵抗およびバック
ラッシュの測定は図16〜17に示される測定装置を用いて
行なった。このものは、台10に長さ1400mmの導管１を有
するコントロールケーブルを半径Ｒ１ 152.4mm（６イン
チ）で 180°曲げ、さらに半径Ｒ２ 203.2mm（８イン
チ）で 180°曲げて固定したものであり、内索２の一端
２ｅにプーリー11、12およびレバー13を介して基準とな
る負荷荷重Ｗなどを連結し、他端２ｆに押引力測定器な
どを連結したものである。 【００２８】まず力伝達効率の測定は、内索２の一端２
ｅにそれぞれ 6.8kgの押しおよび引きの負荷荷重Ｗを与
え、他端を（株）今田製作所製の押引力測定器（商品
名：FB型プッシュプルスケール）によって押し引き操作
して、押し操作力Ｆ１と引張操作力Ｆ２とを測定した。
前記負荷荷重Ｗは、図17に示すように、引き操作のとき
はプーリ11によって、押し操作のときはレバー13および
プーリ11によってそれぞれ方向を変えて接続した重錘に
よらしめた。記載データは５本のサンプルについて、そ
れぞれ10回程度押し引き操作した後、３回ずつ測定して
えた測定値の平均値である。力伝達効率ηＷは式：（負
荷荷重Ｗ／操作力Ｆ）× 100（％）で求めた。結果を表
１に示す。 【００２９】無負荷摺動抵抗は、図16〜17に示す装置に
おいて、負荷荷重Ｗを取りつけない状態で、前記内索２
の他端２ｅを前記押引力測定器で押しまたは引き操作
し、押し操作力と引張操作力を測定した。５本のサンプ
ルについて、それぞれ10回程度押し引き操作した後、３
回ずつ測定した操作力の平均値を表１に示す。 【００３０】バックラッシュの測定は、図16〜17に示す
装置において、内索２の前記他端２ｆを固定し、前記一
端２ｅに前述と同じようにプーリ11、12およびレバー13
を介して２kgf の押し引き荷重を加え、そのときの移動
量を測定することにより行なった。 【００３１】内索２の固定位置を示す長さＬ１はそれぞ
れ20mmであり、基準距離Ｌ２をノギスで測定することに
より移動量を求めた。５本のサンプルについて３回ずつ
測定した平均値を表１に示す。 【００３２】内索の座屈荷重の測定は、図18に示すよう
に押し引きコントロールケーブルの端部連結方法として
通常用いられているロッド−ガイドパイプ方式になら
い、ガイドパイプにみたてた内径 6.2mmのパイプ14内に
内索２を挿通し、内索２の一端２ｅをチャック15で固定
すると共に、他端２ｆをロッドにみたてた部材16に固着
し、アムスラー試験機で座屈を生じる押圧力を測定し
た。 【００３３】なお内索２の両端のつかみ代Ｃ１、Ｃ２は
それぞれ15mm、20mmであり、内索２の有効長さＬ５は75
mmとした。３本のサンプルについて測定した平均値を表
１に示す。 【００３４】切断荷重の測定は、長さ350mm の内索２の
両端をつかみ代50mmずつ（すなわち有効長さ250mm ）で
アムスラー試験機のチャックで把持して引っ張り、内索
が切断したときの引っ張り荷重を測定した。なお内索の
両端のつかみ部分にはあらかじめ針金を巻いてハンダづ
けを行なってすべり止めとした。 【００３５】耐久性については図19に示す装置を用いて
測定した。内索２の一端２ｅはスプリング17で保持し、
他端２ｆに０〜40kgf の両振り繰り返し荷重Ｆ３を加
え、曲げ疲労により内索２が切断されるまでの回数を測
定した。 【００３６】なお図19において湾曲部Ｒ３の曲率半径は
150mm であり、導管１の全長は850mm であった。 【００３７】 【表１】【００３８】表１の結果から明らかなごとく、本発明の
コントロールケーブルは、従来のコントロールケーブル
に比べてクリアランスをほぼ１／２以下にしているにも
かかわらず、力伝達効率がよく、また無負荷摺動抵抗が
１／２程度に低減しているので、摩擦が少なく耐久力が
高いことがわかる。さらにクリアランスが小さくなって
いるのでバックラッシュも大きく低下している。そのた
め操作力の伝達が確実であり、操作性をよくする。しか
も座屈荷重および切断荷重についても従来例より良好で
ある。 【００３９】なお図９に示される断面形状を有する外径
3.5mmの内索を実施例４として製作し、これを内径 3.7
mmのライナに挿入して、すなわちクリアランス 0.2mmの
状態で前述の方法と同じ方法で測定をおこなったとこ
ろ、つぎのデータがえられた。 【００４０】力の伝達効率 押し力 74.7％ 引き力 78.2％ 無負荷摺動抵抗 押し力 0.3 kg 引き力 0.32kg バックラッシュ 1.7mm 切断荷重 1250kgf 耐久性 100 万回以上 このものも内索と導管のクリアランスを減少させたにも
かかわらず、従来のもの以上の性能を有していることが
わかる。 【００４１】 【発明の効果】本発明の押し引きコントロールケーブル
は、クリアランスが小さいため、バックラッシュが小さ
く、したがってマニュアルによる押し引き操作時のガタ
が少なく、フィーリングがよい。また副次的に座屈荷重
が向上している効果がある。さらにクリアランスが小さ
いにもかかわらず、力伝達効率もすぐれており、耐久性
なども低下しておらない。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のコントロールケーブルの構成説明図で
ある。 【図２】ストランド４の撚りの種類を示す説明図であ
る。 【図３】内索２の撚り方向を示す説明図である。 【図４】内索２の撚り方向を示す説明図である。 【図５】実施例１にかかわる内索２の断面図である。 【図６】実施例１にかかわる内索２の側面図である。 【図７】実施例２にかかわる内索２の断面図である。 【図８】実施例３にかかわる内索２の断面図である。 【図９】実施例４にかかわる内索２の断面図である。 【図１０】比較例１の内索の断面図である。 【図１１】比較例１の内索の側面図である。 【図１２】比較例２としてあげた従来の内索の断面図で
ある。 【図１３】比較例２としてあげた従来の内索の側面図で
ある。 【図１４】比較例３としてあげた従来の内索の断面図で
ある。 【図１５】比較例３としてあげた従来の内索の側面図で
ある。 【図１６】測定装置の説明図である。 【図１７】測定装置の説明図である。 【図１８】測定装置の説明図である。 【図１９】測定装置の説明図である。 【符号の説明】 １ 導管 ２ 内索 ３ 芯金 ４ ストランド ５ 素線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導管内に挿入される内索が、１本の芯金と、表面に
   あらわれる素線の方向が前記内索の長手方向とほぼ平行
   となるように該芯金のまわりに巻きつけられた普通撚り
   のストランドとからなり、前記ストランドの巻きつけ後
   にスウェージングが施されてなる押し引きコントロール
   ケーブル。 ２ 前記ストランドが、５〜22本の素線を撚り合せたも
   のである特許請求の範囲第１項記載のコントロールケー
   ブル。