TWI624403B - Inner cable of the bicycle control cable - Google Patents

Abstract

自行車用控制纜線(10)的內拉線(30)，是具備：子線束(32)、及藉由電鍍塗裝被設在子線束(32)的披膜(34)。披膜(34)的馬氏硬度，是對於外殼(20)的內周面(22)的馬氏硬度比2%更大且2000%未滿。

Description

自行車的控制纜線的內拉線

本發明，是有關於自行車用控制纜線的內拉線。

在自行車中，為了將變速裝置和制動裝置等動作，而使用控制纜線。控制纜線，是包含：外殼、及至少部分地被收容於外殼的內拉線。為了提高操作效率，在內拉線中，被要求減少與外殼的滑動阻力。

減少內拉線及外殼的滑動阻力用的一些的習知技術，會使內拉線及/或控制纜線的製造成本上昇，使內拉線及/或控制纜線成為高價。高價的內拉線及/或控制纜線，會使自行車的維修成本上昇。在別的習知技術中，減少滑動阻力的效果會從內拉線的使用初期由比較短期間地下降。為了獲得所期的操作性，內拉線的頻繁的交換是成為必要，使自行車的維修成本上昇。

本發明，其目的是提供一種低成本且操作效 率良好的自行車用控制纜線的內拉線。

本案發明人，是著眼在自行車用控制纜線的技術領域中在習知未被考慮的內拉線的外面及外殼的內周面的馬氏硬度(Martens' hardness)的關係，而發現可達成上述的目的用的新的技術的方法，而完成了本案發明。

本發明的第1發明，是至少部分地被收容於外殼之自行車用控制纜線的內拉線。其內拉線，是具備：子線、及將材料藉由電氣附著在前述子線地設於前述子線的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是對於前述外殼的內周面的馬氏硬度比2%更大且2000%未滿。

依據本發明的第1發明的話，藉由將材料藉由電氣附著在子線，就可以將對於外殼的內周面的馬氏硬度具有所期的馬氏硬度的披膜均一地且容易地設置。因此，可以由低成本提供操作效率良好的內拉線。

在第1發明中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置較佳。

在第1發明中，前述披膜的馬氏硬度，較佳是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿，更佳是，43N/mm²以上，133N/mm²以下。

在第1發明中，前述披膜，是在前述子線的一端部及另一端部中使前述子線的露出是成為5cm以下的方式披覆前述子線較佳。

本發明的第2發明，是至少部分地被收容於外殼之自行車用控制纜線的內拉線。其內拉線，是具備： 子線、及在前述子線的一端部及另一端部中使前述子線的露出是成為5cm以下的方式披覆前述子線的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是對於前述外殼的內周面的馬氏硬度比96%更大且250%未滿。

依據本發明的第2發明的話，藉由將由上述的範圍設定成上述的馬氏硬度的披膜設在子線，就可以提供可減少與外殼的滑動阻力、操作效率良好內拉線。

在第2發明中，前述披膜的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下較佳。

在第2發明中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置較佳。

依照本發明的第3發明的自行車用控制纜線的內拉線，是具備：子線、及將材料藉由電氣附著在前述子線地設於前述子線的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿。

依據本發明的第3發明的話，藉由將材料藉由電氣附著在子線，就可以將具有所期的馬氏硬度的披膜均一地且容易地設置。因此，可以由低成本提供操作效率良好的內拉線。

在第3發明中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置較佳。

在第3發明中，前述披膜的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下較佳。

在第3發明中，前述披膜，是在前述子線的 一端部及另一端部中使前述子線的露出是成為5cm以下的方式披覆前述子線較佳。

依照本發明的第4發明的自行車用控制纜線的內拉線，是具備子線、及將材料藉由電氣附著在前述子線地設於前述子線的披膜，前述披膜的厚度，是1μm以上，50μm以下。

依據本發明的第4發明的話，藉由將材料藉由電氣附著在子線，就可以將具有所期的厚度進一步馬氏硬度的披膜均一地且容易地設置。因此，可以由低成本提供操作效率良好的內拉線。

在第4發明中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置較佳。

在第4發明中，前述披膜的厚度，是3μm以上，40μm以下較佳。

在第4發明中，前述披膜，是在前述子線的一端部及另一端部中使前述子線的露出是成為5cm以下的方式披覆前述子線較佳。

在第1至第3發明中，對應需要，前述披膜的厚度，可以是1μm以上，50μm以下，例如3μm以上，40μm以下也可以。

在一例中，前述披膜，是包含尿烷樹脂、環氧樹脂或是丙烯酸樹脂。

在一例中，前述披膜，是有色透明或是有色半透明。

依照本發明的第5發明的自行車用控制纜線，是具備：第1至第4發明的其中任一的內拉線、及將前述內拉線至少部分地收容的外殼，前述外殼的內周面的馬氏硬度，是40N/mm²以上，60N/mm²以下。

依據本發明的第5發明的話，可以獲得第1至第4發明所得的效果。

由此可更明白，本案發明的技術特徵，除了披膜的構造及組成的界定以外，更有披膜的馬氏硬度的界定。

其他的態樣及優點可與顯示本發明的技術的思想的例的圖面及以下的記載明白。

10‧‧‧自行車用控制纜線

20‧‧‧外殼

22‧‧‧內周面

24‧‧‧補強構件

30‧‧‧內拉線

30a‧‧‧鼓狀構件

32‧‧‧子線束

32a‧‧‧第1子線

32b‧‧‧第2子線

32c‧‧‧第3子線

34‧‧‧披膜

本發明的新穎的特徵，特別是在添附的請求的範圍成為明顯。對於本發明之目的及優點，是藉由參照添附的圖面就可理解以下所示的實施態樣的說明。

第1圖，是本發明的第1實施例的自行車用控制纜線的立體圖。

第2圖，是第1圖的內拉線的示意剖面圖及部分放大圖。

第3圖，是第1圖的自行車用控制纜線的示意的剖面圖。

第4圖，是內拉線的一端部的立體圖。

第5圖，是說明實施例及比較例的馬氏硬度用的圖 表。

如第1圖所示，本發明的第1實施例的自行車用控制纜線10，是具備：外殼20、及至少部分地被收容於外殼20的內拉線30。自行車用控制纜線10，是為了將變速裝置或是制動裝置等可操作地與操作裝置連接地使用。外殼20，是包含主要由合成樹脂形成的內周面22。外殼20，是在內部包含編有鋼線的筒狀的補強構件24也可以。內拉線30，是對應朝操作裝置的輸入對於外殼20的內周面22滑動地設置。

參照第2圖，說明內拉線30的構造。內拉線30，是具備：子線束(a bundle of strands)32、及設在子線束32且形成於內拉線30的最外面的披膜34。披膜34，是保護子線束32的外面並提高耐腐蝕性及耐候性，並且減少內拉線30及外殼20的滑動阻力。

子線束32，是包含金屬等的導電材料製的至少一條的子線。子線，典型是鐵線或是鋼線。如第2圖所示，子線束32，是將複數子線由例如沃靈頓(Warrington)方式被捻絞地形成。在此實施例中，子線束32，是藉由：中心的1條的第1子線32a、及被配置於第1子線32a的外周側的6條的第2子線32b、及被配置於第2子線32b的外周側的12條的第3子線32c而形成。在此實施例中，子線32a、32b、32c是相同規格，粗 度及材質相同。子線32a、32b、32c，是被施加鍍膜處理也可以。且，子線32a、32b、32c也將複數線狀構件(複數鐵線、鋼線或是那些的組合)捻絞地形成也可以。

如第2圖所示，披膜34，是設在第3子線32c上，形成內拉線30的最外面。藉由披膜34使子線32a、32b、32c的磨損被減少或是防止。披膜34，不是形成於第1子線32a及第2子線32b上也可以。

內拉線30，是對應對於自行車操作系統的操作裝置的操作從停歇位置朝作動位置移動。相反地，對於操作裝置的操作被解除時，主要是藉由操作裝置的復原力使內拉線30從作動位置返回至停歇位置。從作動位置朝停歇位置的內拉線30的移動，與從停歇位置朝作動位置的內拉線30的移動相比，通常是藉由滑動阻力被影響。披膜34，是藉由減少滑動阻力，使從停歇位置朝作動位置的內拉線30的移動、及從作動位置朝停歇位置的內拉線30的移動平順。

披膜34，是將由固體粒子和液體物質所構成的材料(塗裝材料)藉由電氣附著於子線束32(在此為第3子線32c)地設於子線32較佳。詳細的話，披膜34，是藉由電鍍塗裝、靜電塗裝、體塗裝的其中任一設於子線束32(在此為第3子線32c)較佳。在此實施例中，披膜34，是在水性塗料及被塗物各別具有相異極性的靜電的狀態下藉由在水性塗料中將被塗物放入地塗裝的電鍍塗裝而被設於子線束32。在此對於電鍍塗裝簡單地說 明。首先，準備子線束32。依據需要在子線束32施加鍍膜處理也可以。在子線束32施加脫脂處理。接著，利用表面處理劑，將子線束32的金屬材料表面活性化。將被活性化的子線束32浸積在電鍍液，施加電鍍塗裝。電鍍液，是例如，包含：陽離子系的尿烷樹脂、陽離子系的環氧樹脂、或是陰離子系的丙烯酸樹脂等的塗料成分。藉由電鍍塗裝，使電鍍液內的塗料成分朝子線束32的外面析出，使子線束32的外面藉由披膜34被披覆。依據電鍍液的組成，依據需要，藉由將子線束32加熱(燒烤)，而產生塗料成分的脫水縮合等的化學反應使披膜34硬化也可以。如第4圖所示，在子線束32的一端部及另一端部中使子線束32的露出長Lex是成為5cm以下的方式披覆子線束32較佳。被包含於內拉線30的鼓狀構件30a，未藉由披膜34被披覆。

在此實施例中，披膜34，是藉由電鍍塗裝設成有色透明。具體而言，設成藍色透明或是綠色透明。

電鍍塗裝，是具有可以形成強力地密合在子線束32的披膜34的優點。且，電鍍塗裝，是具有可進行精密的膜厚控制的優點。如第2圖所示，披膜34的厚度Tf是成為1μm以上，50μm以下的範圍，更佳是，成為3μm以上，40μm以下的範圍的方式，形成披膜34。藉由將披膜34的厚度Tf設定於此範圍，就成為容易使形成於內拉線30的最外面的披膜34的厚度Tf均一。在第2圖中，披膜34的厚度Tf是誇張畫成，並未顯示實際的厚 度。

且電鍍塗裝，是與由塗料的吹附所產生的披膜形成相比，可減少形成披膜34用的塗料(電鍍塗料)的不必要浪費，可以抑制製造成本。

接著，說明馬氏硬度。馬氏硬度，是例如，藉由將先端角為90度的金字塔(角錐形物)狀突起與試料表面接觸，為了在該試料表面形成0.01毫米寬度的刮傷所需要的試驗負荷表示。馬氏硬度，是依據例如ISO14577-1(儀表化壓入硬度試驗)被測量。將這種馬氏硬度測量用的裝置，是例如，使用股份有限公司島津製作所製的型號：DUH-211S。

披膜34的馬氏硬度，可以對應外殼20的內周面22的馬氏硬度決定，對於外殼20的內周面22的馬氏硬度比例如2%更大且2000%未滿。披膜34的馬氏硬度是藉由控制電鍍塗裝而可以調節。例如，藉由進行膜厚的控制、塗料成分(例如單量體)的種類的控制、通電量及通電時間的控制及燒烤(硬化度)的控制，就可以在上述範圍內形成具有所期的馬氏硬度的披膜34。

披膜34的馬氏硬度，是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿較佳，43N/mm²以上，133N/mm²以下更佳。具有上述範圍的馬氏硬度的披膜34，是內周面22的馬氏硬度是40N/mm²以上，60N/mm²以下的外殼20為最佳組合。此組合，是對於滑動阻力的減少特別有效果。

接著，本發明的實施例的內拉線30的馬氏硬 度及比較例的內拉線的馬氏硬度以及那些的滑動阻力是使用以下的表1說明。又，表1的滑動性指數，是將被施加規定的負荷的內拉線由被配置於規定的路徑的外殼內拉回，藉由計算對於拉引時的線張力的返回時的線張力的比率而獲得。顯示滑動性指數愈高，由滑動阻力所產生的損失愈小而較佳。

著眼在自行車的控制纜線的領域中在習知中未被檢討的馬氏硬度的結果，可明顯了解馬氏硬度及滑動阻力的關係的新的知識。即，一般認為，披膜的馬氏硬度愈高，滑動阻力愈下降。但是，很驚訝地，如第5圖所示，可見到披膜的馬氏硬度愈高滑動阻力愈高的傾向。在外殼被彎曲地配線的自行車用途中認為，披膜的馬氏硬度愈高，內拉線的柔軟性愈減損，在外殼的彎曲部分內拉線及外殼的滑動阻力會局部地增加。

實施例，是在滑動性指數及成本的點顯示較 佳結果。另一方面，比較例1~4，是在滑動性指數及成本皆不佳。在比較例5~7中，在滑動性指數的點中雖較佳，但是在成本的點不佳。

外殼的內周面的馬氏硬度是40N/mm²以上，60N/mm²以下。在表1中雖未顯示，但是具有43N/mm²以上，133N/mm²以下的馬氏硬度之由電鍍塗裝形成的披膜，是顯示與實施例同程度的結果。因此，披膜34的馬氏硬度，是對於外殼20的內周面22的馬氏硬度，比96%更大且250%未滿較佳。

藉由實施例說明所得的優點。

(1)自行車用控制纜線10的內拉線30，是具備：子線束32、及將材料藉由電氣(靜電)附著在子線束32地設於子線束32的披膜34，披膜34的馬氏硬度，是對於外殼20的內周面22的馬氏硬度比2%更大且2000%未滿。詳細的話，披膜34，是藉由電鍍塗裝被設置。電鍍塗裝，是可以比吹附等的非電鍍塗裝者更便宜地形成披膜34。因此，藉由電鍍塗裝形成的披膜34的每單位厚度的成本是比較低。且，由電鍍塗裝形成的披膜34，是比吹附等的非電鍍塗裝者更強力地密合於子線32。因此，披膜34的耐久性高，由披膜34所產生的滑動阻力的減少效果被延長。進一步，在內拉線30被容許的製造成本是相同的情況，藉由電鍍塗裝的採用，比較厚的披膜34的形成是成為可能。其結果，披膜34的耐久性增加，子線32的磨損被減少，內拉線30的壽命被延長。內 拉線30的壽命的延長可貢獻在自行車的維修成本的削減。且，藉由電鍍塗裝的採用及馬氏硬度的範圍的設定的組合，可以提供將：製造成本及/或維修成本、及內拉線30及外殼20的滑動阻力，對應自行車使用者的需要可以柔軟地滿足的內拉線30。

(2)披膜34的馬氏硬度，是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿。具有此範圍的馬氏硬度的披膜34，外殼20的內周面22的馬氏硬度是40~60N/mm²的情況時，可以平衡佳地滿足成本的要求及滑動阻力的要求。

(3)披膜34的馬氏硬度，更佳是，43N/mm²以上，133N/mm²以下。具有此範圍的馬氏硬度的披膜34，可以將滑動阻力、耐久性、成本由較高的層級滿足。

(4)披膜34，是在子線32的一端部及另一端部中使子線32的露出是成為5cm以下的方式披覆子線32。依據此構成的話，可以藉由披膜34保護與外殼20的內周面22接觸的內拉線30的外面的大部分，可以減少滑動阻力，可以提高內拉線30的耐久性。或是在與外殼20的內周面22接觸的頻率較低的內拉線30的一端部及另一端部藉由特意不形成披膜34，滑動阻力就幾乎或是完全不會惡化，可以減少內拉線30的成本。

(5)對應需要，披膜34的厚度Tf是設定成1μm以上，50μm以下也可以，設定成3μm以上，40μm以下也可以。藉由將披膜34的厚度Tf設定於此範圍，就容易將形成於內拉線30的最外面的披膜34的厚度均一 化。比較厚的披膜34，是貢獻在披膜34的耐久性的提高及子線32的磨損的減少。

(6)披膜34，可以包含尿烷樹脂、環氧樹脂或是丙烯酸樹脂。較佳是，披膜34，是由陽離子系的尿烷樹脂、陽離子系的環氧樹脂、或是陰離子系的丙烯酸樹脂形成。依據此構成的話，可以將披膜34藉由電鍍塗裝形成。

(7)披膜34，是有色透明或是有色半透明也可以。形成披膜34用的材料，例如，藉由在電鍍塗料組成物，摻合染料及顏料等的有色成分，就可以形成有色的披膜34。將已被鍍膜在子線32之後的披膜34著色也可以。有色透明或是有色半透明的披膜34，可以容易地由目視確認披膜34的鍍膜、披膜34的缺損或是剝離的點較佳。且，藉由對應子線束32的材料及/或捻線方等將披膜34成為不同的色，可以容易地確認內拉線的種類的點較佳。

(8)自行車用控制纜線10，是具備：實施例的內拉線30、及外殼20的內周面22的馬氏硬度是40N/mm²以上60N/mm²以下的外殼20較佳。依據此構成的話，可以獲得(1)~(7)的優點。

本發明是不限定於上述的實施例(或是其1個或是複數態樣)。例如，實施例是如以下地變更也可以。

披膜34是電鍍塗裝披膜的話，在耐久性及成 本的點較佳。但是，一部分的競技自行車騎士，是比成本和耐久性，更期望短期間將滑動阻力減少。對於這種需要，披膜34是藉由電鍍塗裝以外的方法形成也可以。此情況，藉由披膜34的馬氏硬度是對於外殼20的內周面22的馬氏硬度比96%更大且250%未滿，披膜34是在子線32的一端部及另一端部中使前述子線的露出是成為5cm以下的方式披覆子線32，就可減少滑動阻力。藉由與由實施例說明的理由相同的理由，外殼20的內周面22的馬氏硬度是40N/mm²以上，60N/mm²以下的情況，該披膜34的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下較佳。

在披膜34上將固體潤滑劑塗抹也可以。藉由披膜34及固體潤滑劑層的協動，就可以更減少內拉線30及外殼20之間的滑動阻力。藉由電鍍塗裝形成披膜34的情況時，在子線32的加熱前，在未硬化狀態的披膜34上將固體潤滑劑塗抹也可以，在已硬化的披膜34上將固體潤滑劑塗抹也可以。

在前述實施例中，第1子線32a~第3子線32c雖是相同粗度，但是使第1子線32a~第3子線32c的粗度相異也可以。例如，將中心的第1子線32a比第2子線32b及第3子線32c粗也可以。且，子線32的條數不限定於前述實施例，至少具有一條即可。

本發明的自行車用控制纜線，可以適用在變速系統、制動器系統及懸吊系統等的自行車的任意的操作 系統。

本行業者明顯可知本發明在不脫離其技術的思想的範圍可由其他的特有的形態被具體化。例如，省略在實施例(或是其1個或是複數態樣)說明的零件及/或部分之中的一部分或將一些的零件及/或部分組合也可以。

Claims (21)

1. 一種內拉線，是自行車用控制纜線的內拉線，至少部分地被收容於外殼，具備：子線束、及將材料藉由電氣附著在前述子線束地設於前述子線束的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是對於前述外殼的內周面的馬氏硬度比2%更大且2000%未滿。
2. 如申請專利範圍第1項的內拉線，其中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置。
3. 如申請專利範圍第2項的內拉線，其中，前述披膜的馬氏硬度，是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿。
4. 如申請專利範圍第3項的內拉線，其中，前述披膜的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下。
5. 如申請專利範圍第4項的內拉線，其中，前述披膜，將前述子線束披覆成：讓前述子線束的露出範圍為分別從前述子線束的一端部及另一端部起5cm以下。
6. 一種內拉線，是自行車用控制纜線的內拉線，至少部分地被收容於外殼，具備： 子線束、及將前述子線束披覆成：讓前述子線束的露出範圍為分別從前述子線束的一端部及另一端部起5cm以下的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是對於前述外殼的內周面的馬氏硬度比96%更大且250%未滿。
7. 如申請專利範圍第6項的內拉線，其中，前述披膜的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下。
8. 如申請專利範圍第7項的內拉線，其中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置。
9. 一種自行車用控制纜線的內拉線，具備：子線束、及將材料藉由電氣附著在前述子線束地設於前述子線束的披膜，前述披膜的馬氏硬度，是比1N/mm²更大且1000N/mm²未滿。
10. 如申請專利範圍第9項的內拉線，其中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置。
11. 如申請專利範圍第10項的內拉線，其中，前述披膜的馬氏硬度，是43N/mm²以上，133N/mm²以下。
12. 如申請專利範圍第11項的內拉線，其中，前述披膜，將前述子線束披覆成：讓前述子線束的露出範圍為分別從前述子線束的一端部及另一端部起5cm以 下。
13. 一種內拉線，具備：子線束、及將材料藉由電氣附著在前述子線束地設於前述子線束的披膜，前述披膜的厚度，是1μm以上，50μm以下。
14. 如申請專利範圍第13項的內拉線，其中，前述披膜，是藉由電鍍塗裝被設置。
15. 如申請專利範圍第14項的內拉線，其中，前述披膜的厚度，是3μm以上，40μm以下。
16. 如申請專利範圍第15項的內拉線，其中，前述披膜，將前述子線束披覆成：讓前述子線束的露出範圍為分別從前述子線束的一端部及另一端部起5cm以下。
17. 如申請專利範圍第1至12項中任一項的內拉線，其中，前述披膜的厚度，是1μm以上，50μm以下。
18. 如申請專利範圍第17項的內拉線，其中，前述披膜的厚度，是3μm以上，40μm以下。
19. 如申請專利範圍第1至16項中任一項的內拉線，其中，前述披膜，是包含尿烷樹脂、環氧樹脂或是丙烯酸樹脂。
20. 如申請專利範圍第1至16項中任一項的內拉 線，其中，前述披膜，是有色透明或是有色半透明。
21. 一種自行車用控制纜線，具備：如申請專利範圍第1至16項中任一項的內拉線、及將前述內拉線至少部分地收容的外殼，前述外殼的內周面的馬氏硬度，是40N/mm²以上，60N/mm²以下。