WO2015029756A1 - コントロールケーブル用アウターケーシング及びコントロールケーブル - Google Patents

コントロールケーブル用アウターケーシング及びコントロールケーブル Download PDF

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WO2015029756A1
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resin
tubular body
outer casing
control cable
metal wires
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PCT/JP2014/071093
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明彦 北澤
亥六 鈴木
草川　公一
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日本発條株式会社
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    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/26—Construction of guiding-sheathings or guiding-tubes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2208/20—Thermoplastic resins
    • F16C2208/76—Polyolefins, e.g. polyproylene [PP]

Definitions

  • the present invention relates to an outer casing for a control cable and a control cable used for automobiles and the like.
  • the control cable is generally configured by inserting an inner cable made of a metal wire into a flexible pipe-shaped outer casing, and pushing, pulling, or rotating one end of the inner cable, It has a function to remotely control the passive device at the other end.
  • the control cable has various uses such as a sunroof opening / closing cable, a window opening / closing cable, and a parking brake cable as an automobile application.
  • the outer casing for the control cable is strictly required to have dimensional stability in the longitudinal direction. Since the inner cable is a metal wire, the same linear expansion coefficient and compression characteristics as the metal are required. If the thermal expansion of the outer casing is large, even if the inner cable is not operated, the movement is as if it is pulled, and there is a possibility of causing a malfunction such as, for example, that the fuel filler opening is not closed. Further, if the outer casing is soft, the operation of the inner cable causes the outer casing to be compressed and shortened, so that there is a possibility that the inner cable does not operate even when the inner cable is pulled.
  • the stroke loss is measured by changing the temperature with respect to the load applied to the inner cable by changing the temperature. The smaller the value, the better.
  • outer casings in which metal wires are linearly embedded in a resin layer have been proposed (for example, JP-A-47-11410, JP-A-59-22322, JP-A-59-16726, JP, 2011-99524, A).
  • a control cable in which a reinforcing wire rod formed by flattening a metal tube at appropriate intervals within a wall thickness of a tubular casing body made of synthetic resin is embedded in parallel to the axis of the casing body An outer casing has been proposed (see Japanese Utility Model Publication No. 59-22322).
  • a method of manufacturing an outer casing in which a metal wire is introduced into an extruder and the metal wire is embedded in a thick portion of a resin tubular conduit has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-16726).
  • a cylindrical main body made of a polyolefin-based thermoplastic elastomer has an outer casing provided with two metal wires embedded in the main body parallel to the axis of the main body and opposed to each other by 180 degrees about the axis.
  • a control cable for a drain valve remote control device has been proposed (see JP 2011-99524 A).
  • An outer casing for a control cable having a structure in which two metal wires are embedded in the wall thickness of a tubular resin layer in a longitudinal direction is bent in a direction perpendicular to the plane including the two metal wires. Although it is easy, it is very difficult to bend in the in-plane direction including two metal wires, and the cabling property is poor. Furthermore, if the wiring work is forcibly performed, the metal wire may be cut or the resin layer may be broken, which is not widely used.
  • the present invention aims to provide a control cable for an outer casing for a control cable that is lightweight and easy to route.
  • a resin tubular body having a tubular resin layer, and a position parallel to the axial direction of the resin tubular body and symmetrical with respect to the axis within the resin layer of the resin tubular body.
  • embedded two metal wires when the outer diameter of the resin tubular body is D (mm) and the distance between the two metal wires is A (mm), the following formula (1) and An outer casing for a control cable that satisfies (2).
  • the second aspect of the present invention is the outer casing for a control cable according to the first aspect, in which the resin layer of the resin tubular body contains a crystalline resin.
  • a third aspect of the present invention is the outer casing for a control cable according to the second aspect, wherein the storage modulus of the crystalline resin is 950 to 3000 MPa.
  • the resin tubular body includes an outer tubular body in which the two metal wires are embedded, and an inner tubular body that is laminated inside the outer tubular body and includes a crystalline resin. It is an outer casing for control cables given in the 1st side which has.
  • a fifth aspect of the present invention is the outer casing for a control cable according to the fourth aspect, wherein the outer tubular body contains a thermoplastic elastomer or soft vinyl chloride.
  • an outer casing for a control cable according to any one of the first to fifth aspects and an inner cable inserted into the outer casing for the control cable. Control cable.
  • an outer casing for a control cable that is lightweight and easy to route is provided.
  • an outer casing for a control cable is provided that is compatible with routeability and slidability.
  • an outer casing for a control cable in which the metal wire is suppressed from protruding from the resin layer.
  • an outer casing for a control cable that is compatible with routing and slidability and is easy to manufacture.
  • an outer casing for a control cable that further improves routing performance.
  • a control cable that is lightweight and easy to route is provided.
  • outer casing for a control cable (which may be simply referred to as “outer casing”) and a control cable according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
  • the inventors of the present invention have conducted research on an outer casing in which two metal wires are embedded in parallel to the axial direction of the resin tubular body in order to eliminate the directionality in bending ease.
  • the outer diameter D is 1.5 to 4 mm
  • the distance A between the two metal wires embedded in the resin layer (distance between the metal wires) A is 0.75 to 2.8 mm
  • the outer diameter of the resin tubular body It has been found that if the configuration is in the range of 50 to 70% of the diameter D, the weight is light and the routing load is drastically reduced.
  • the outer casing for a control cable includes a resin tubular body having a tubular resin layer, and is symmetrical to the axis parallel to the axial direction of the resin tubular body in the resin layer of the resin tubular body.
  • Two metal wires embedded at a position where the outer diameter of the resin tubular body is D (mm) and the distance between the two metal wires is A (mm), 1) and (2) are satisfied.
  • FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of an outer casing according to an embodiment of the present invention (first embodiment), and FIG. 2 schematically shows a cross section perpendicular to the axial direction.
  • the outer casing 10 according to this embodiment includes a resin tubular body 14 having a single resin layer formed in a tubular shape, and a position parallel to the axial direction and symmetrical with respect to the resin layer of the resin tubular body 14.
  • Two metal wires 18 embedded therein, and the outer diameter D (mm) of the resin tubular body 14 and the distance A (mm) between the two metal wires 18 are expressed by the above formula (1) and Satisfies (2).
  • the distance A between two metal wires means the shortest distance between metal wires when two parallel metal wires are viewed as a cross section perpendicular to the axial direction as shown in FIG. means.
  • each component will be specifically described.
  • the resin tubular body 14 of the outer casing 10 shown in FIG. 1 is composed of a single resin layer.
  • the outer diameter D (mm) of the resin tubular body 14 is 1.5 to 4 mm.
  • the inner diameter d (mm) of the resin tubular body 14 is preferably such that the difference T between the outer diameter D and the inner diameter d satisfies D / 2 ⁇ T ⁇ 5D / 6.
  • the resin layer needs to have good slidability because it directly contacts the inner wire.
  • a crystalline resin as the resin constituting the resin tubular body 14, specifically, high density polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyoxymethylene, 6 Examples include nylon, 66 nylon, polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene terephthalate (PET).
  • high-density polyethylene, polypropylene, polyoxymethylene, 6 nylon, and 66 nylon are preferable from the viewpoint of moldability and durability, and high-density polyethylene, polyoxymethylene, 6 nylon, and 66 nylon are excellent in slidability.
  • the storage elastic modulus of the crystalline resin contained in the resin tubular body 14 is preferably slightly higher, 800 to 3000 MPa, and more preferably 950 to 3000 MPa. Even if such a highly rigid resin is used, the outer casing 10 of the present invention is thin and therefore has flexibility, and there is no problem in routing.
  • the resin having a storage elastic modulus in the above range include polypropylene, polyoxymethylene, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, and nylons. Polypropylene to which a slidability improving material such as silicone resin is added can also be used favorably. Nylon 6 and nylon 66 are very preferable because they have good adhesion to metal.
  • a soft resin called soft polyvinyl chloride or a thermoplastic elastomer can be applied as the resin constituting the resin tubular body 14, but in this case, the metal wire 18 is easily slid from the resin by bending the outer casing 10, and the metal It is also conceivable that the end of the wire 18 protrudes from the resin layer. Therefore, it is preferable that the metal wire 18 is preliminarily treated to improve adhesion with the resin.
  • metal wire In the resin layer of the resin tubular body 14, two metal wires 18 are embedded in positions parallel to the axial direction of the resin tubular body 14 and symmetrical with respect to the axis.
  • “parallel to the axial direction of the resin tubular body” is not limited to the case where the angle formed by the metal wires is 0 ° when the outer casing 10 is linear, and is intermittently 10 °. Within the range of °.
  • the “position symmetrical with respect to the axis of the resin tubular body” refers to the axis of the resin tubular body 14 and the two metal wires when viewed in a cross section perpendicular to the axis as shown in FIG.
  • the angle when the axis of the resin tubular body 14 and the axis of each metal wire 18 are connected to each other is not limited to the case where the 18 axes are all aligned on a straight line.
  • Examples of the metal wire 18 embedded in the resin layer of the resin tubular body 14 include a hard steel wire, a mild steel gland, and a stainless steel wire.
  • the wire diameter of the metal wire 18 depends on the outer diameter of the resin tubular body 14, but is preferably about 0.1 to 0.5 mm from the viewpoint of flexibility and strength.
  • the distance A (mm) between the two metal wires 18 embedded in the resin layer satisfies the relationship of 0.5D ⁇ A ⁇ 0.7D with respect to the outer diameter D of the resin tubular body 14. ing.
  • the distance A between the two metal wires 18 is in the range of 50% to 70% of the outer diameter D of the resin tubular body 14, high routing properties can be obtained.
  • the distance A between the two metal wires 18 is less than 0.75 mm, the inner diameter d of the resin tubular body 14 is small and the resin wall thickness is also small, so that it is difficult to embed the metal wire 18. In addition, the wire diameter of the inner wire is inevitably reduced, and the inner wire cannot withstand the towing load and the durability is insufficient. On the other hand, if the distance A between the two metal wires 18 is larger than 2.8 mm, it becomes difficult to bend suddenly in the in-plane direction including the metal wires 18, and the routing property deteriorates.
  • the distance A between the metal wires 18 is 1.0 to 2. It is preferably in the range of 8 mm.
  • the metal wire 18 when the metal wire 18 is provided with irregularities intermittently in the length direction, the irregularities bite into the resin of the resin layer and the sliding of the metal wire 18 is suppressed, and even if the outer casing 10 or the control cable is bent, the metal wire 18 Can be effectively suppressed.
  • Such irregularities can be formed by pressing the metal wire 18 with, for example, a roll.
  • the metal wire 18 and the resin are a kind of metal wire reinforcing resin, and the thermal expansion coefficient is halved compared to the case where the metal wire 18 is not embedded, and the compressive strength and tensile strength at high temperatures are greatly improved.
  • the resin of the resin layer 14 is a soft resin such as soft vinyl chloride or a thermoplastic elastomer
  • the force of the resin biting into the irregularities of the metal wire 18 is weak, so that the metal wire 18 is bent from the end of the resin layer by bending. It becomes easy to protrude, and if the resin deviates from the metal wire 18, the reinforcing effect by the metal wire 18 tends to be lowered. Therefore, when the metal wire 18 is subjected to an easy adhesion treatment, the adhesion with the resin is increased, and the sliding of the metal wire 18 can be suppressed.
  • This easy adhesion treatment is particularly effective when a soft resin is used as the resin layer, but is also effective when a hard resin is used. Furthermore, the effect of the easy adhesion treatment can be further enhanced by increasing the surface area of the metal wire 18 such as by providing the metal wire 18 with the above-described unevenness or using a stranded wire.
  • FIG. 3 schematically shows another example (second embodiment) of the configuration of the outer casing according to the embodiment of the present invention.
  • the resin tubular body 17 has two resin layers 12 and 16, and an outer tubular body (outer resin layer) 16 in which two metal wires 18 are embedded,
  • the outer tubular body 16 is laminated inside and has an inner tubular body (inner resin layer) 12 containing a crystalline resin.
  • the resin tubular body 17 only needs to be configured to satisfy the formulas (1) and (2).
  • the difference between the outer diameter and the inner diameter of the resin tubular body is the difference between the outer diameter and the inner diameter of the entire resin tubular body, that is, “the outer diameter of the outer tubular body 16 and the inner tubular shape”.
  • the difference with the inner diameter of the body 12 ”.
  • the structure of the outer casing which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated, about the material of a metal wire, it is the same as that of 1st Embodiment, and description is abbreviate
  • the inner tubular body 12 (which may be referred to as “resin liner” or “liner”) includes a crystalline resin.
  • the melting point of the crystalline resin constituting the liner 12 is preferably 120 ° C. or higher.
  • the liner 12 configured using a crystalline resin having a melting point in this range has high slidability with respect to an inner cable (not shown), and the resin constituting the outer tubular body 16 on the outer peripheral surface of the liner 12 at the time of manufacture. It is possible to prevent the liner 12 from being melted or deformed even if it is extruded and coated at a high temperature.
  • the liner 12 is not easily deformed when the outer tubular body 16 is extruded, and if a crystalline resin having a higher melting point is used, the liner 12 is further deformed. It becomes difficult to do.
  • the upper limit of the melting point of the crystalline resin constituting the liner 12 is preferably about 265 ° C. If the melting point is 265 ° C. or lower, extrusion is possible at a relatively low temperature, and thus molding is easy.
  • an inner cable can be used even if a resin such as polycarbonate, which is an extremely hard resin, is used, or even if grease is injected into the inner peripheral surface of the liner.
  • the slidability with respect to is poor, and the function as a control cable is greatly reduced.
  • Examples of the crystalline resin constituting the liner 12 include 66 nylon (melting point 260 degrees), 6 nylon (melting point 220 degrees), polybutylene terephthalate (melting point 220 degrees), polyoxymethylene (melting point 165 to 175 degrees), polymethyl Examples include pentene (melting point: 230 degrees), polypropylene (melting point: 165 degrees), and high-density polyethylene (melting point: 135 degrees). These resins are preferable because of low friction coefficient and high load efficiency. In particular, when polybutylene phthalate, polyoxymethylene, and high-density polyethylene are used, high load efficiency is easily obtained.
  • the wall thickness of the liner 12 is preferably 50 to 1000 ⁇ m, and 100 to 500 ⁇ m is particularly preferable in order to prevent damage due to heat when the outer tubular body 16 is extruded and coated on the outer peripheral surface of the liner.
  • the crystalline resin described as the single-layer resin tubular body 14 according to the first embodiment can be applied.
  • the inner cable contacts the inner tubular body 12 and does not contact the outer tubular body 16. Therefore, the outer tubular body 16 does not need to consider slidability with the inner cable, and does not need to use a crystalline resin.
  • the resin constituting the outer tubular body 16 is preferably a storage elastic modulus of 3000 MPa or less, as in the case of the resin tubular body of the first embodiment, because the protrusion of the metal wire due to the bending of the cable is suppressed, while 2500 MPa or less.
  • the resin contained in the outer tubular body 16 is preferably a resin having a melting point or glass transition point of 210 ° C. or lower, and more preferably 180 ° C. or lower.
  • a resin having a melting point or a glass transition point in the case of an amorphous resin
  • the liner 12 is hardly damaged when being extruded and coated on the outer peripheral surface of the liner 12.
  • the difference ⁇ T (T1 ⁇ T2) between the melting point (T1) of the crystalline resin constituting the liner 12 and the melting point or glass transition point (T2) of the resin constituting the outer tubular body 16 is in the range of ⁇ 50 to + 130 ° C.
  • the higher the temperature difference ⁇ T the easier it is to manufacture.
  • resins applicable to the formation of the outer tubular body 16 include soft vinyl chloride, polyethylene resin, polypropylene resin, polyoxymethylene, styrene thermoplastic elastomer as thermoplastic elastomer, thermoplastic urethane elastomer, ester thermoplastic Resins called olefinic thermoplastic elastomers in which elastomers, polyethylene-based thermoplastic elastomers, EPDM (ethylene-propylene-diene rubber) or ethylene-propylene copolymers are dispersed can also be used.
  • polyethylene resin examples include high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, and polyethylene-based thermoplastic elastomer, and most preferably high-density polyethylene.
  • High density polyethylene has a density of 0.941 to 0.970, and is a resin having high crystallinity among polyethylene, and therefore has excellent heat resistance and chemical resistance.
  • polypropylene resin examples include block-type and random-type copolymer polypropylene other than homopolypropylene. Among these resins, it is preferable to use soft vinyl chloride or thermoplastic elastomer because it is soft and has improved cableability.
  • the outer tubular body 16 When, for example, a polyethylene resin, a polypropylene resin, or polyoxymethylene, which is a crystalline resin, is used as the outer tubular body 16, the outer tubular body 16 has a large molding shrinkage, and thus is strongly in close contact with the inner tubular body 12 ( It is possible to suppress sliding between the inner tubular body 12 and the outer tubular body 16 even if the inner tubular body 12 and the outer tubular body 16 are not bonded. Regardless of the material of the outer tubular body 16, the inner tubular body 12 and the outer tubular body 16 are strongly adhered to each other by performing plasma irradiation or primer treatment on the outer peripheral surface of the inner tubular body 12 as an easy-adhesion process described later. Is possible.
  • the thickness of the outer tubular body 16 is preferably 0.2 to 1.6 mm from the viewpoint of the strength of the control cable, the relationship with the diameter of the metal wire 18 and the thermal damage to the liner. 5 mm is particularly preferable.
  • the method for manufacturing the outer casing 10 according to the present embodiment is not particularly limited.
  • an inner tubular body made of a crystalline resin inside an outer tubular body 16 in which two metal wires 18 are embedded. 12 may be inserted, but after forming the inner tubular body 12, an outer tubular body (outer resin layer) 16 is extruded on the outer periphery of the inner tubular body 12 to form a plurality of metal wires 18 in the outer resin layer 16.
  • a method of covering with an outer tubular body 16 embedded in a position parallel to the axis and symmetrical with respect to the axis is preferable.
  • FIG. 4 schematically shows a part of the process of manufacturing the control cable according to the second embodiment.
  • the resin liner 12 is produced in advance, or two extruders are connected in series, and the resin liner 12 is produced by one extruder, and two metal wires 18 together with the liner 12 are attached to another extruder. It inserts from the insertion hole 32 of the nozzle 30 located behind the die 34. At this time, the two metal wires 18 are inserted so as to be parallel to the axial direction of the liner 12 and at equal intervals (symmetric with respect to the axis) in the circumferential direction.
  • the resin liner 12 and the metal wire 18 are introduced into the die 34, and a tubular resin tube (outer resin layer 16) is extruded and coated on the outer peripheral surface of the liner 12 while feeding out from the die 34.
  • a tubular resin tube (outer resin layer 16) is extruded and coated on the outer peripheral surface of the liner 12 while feeding out from the die 34.
  • the two metal wires 18 are embedded in the thickness of the tubular resin tube 16 in parallel with the longitudinal direction and at substantially symmetrical positions.
  • the resin tubular body in which the outer peripheral surface of the resin liner 12 is covered with an outer resin layer 16 (outer resin) in which two metal wires 18 are embedded in parallel and symmetrical positions in the axial direction has inner and outer diameter dimensions. Since it is good, it is not necessary to pass through an outer diameter adjuster with a vacuum device (former: a device that controls the outer diameter by sucking the outer surface of the extruded tube-like material with vacuum).
  • a vacuum device former: a device that controls the outer diameter by sucking the outer surface of the extruded tube-like material with vacuum.
  • interval A (mm) of two metal wires satisfy
  • the outer casing 10 when the outer casing 10 according to the present embodiment is manufactured as described above, at least the contact surface between the inner tubular body (liner) 12 and the outer tubular body 16 and the contact surface between the metal wire 18 and the outer tubular body 16.
  • One contact surface is preferably subjected to an easy adhesion treatment.
  • the easy adhesion treatment in the present invention include oxidative treatment such as corona discharge or plasma irradiation, and primer treatment.
  • a liner made of high-density polyethylene or polyoxymethylene has poor adhesion to a polypropylene elastomer, and when the outer peripheral surface of the liner is covered with soft vinyl chloride, the liner 12 and the outer resin layer 16 do not adhere.
  • the adhesiveness with the soft vinyl chloride is greatly improved, and the inner tubular body 12 and the outer tubular body 16 are integrated with each other. Is retained.
  • the adhesion between the metal wire and the resin is generally low.
  • the resulting outer casing has very good flexibility, but the metal wire 18 slides within the outer resin layer 16 due to repeated bending, and the metal wire 18 moves to the outer side. There is a possibility of jumping out of the resin layer 16.
  • a primer is attached to the surface of the metal wire 18, the adhesion between the resin and the metal is greatly improved, and even if the primer is bent, the metal wire 18 is effectively prevented from popping out.
  • primers polyolefin resin treated with polar group such as maleic anhydride (MAO), copolymer polymer of epoxy group-containing monomer such as glycidyl acrylate (GMP), chlorinated polyolefin (CPE), chlorinated ethylene vinyl acetate copolymer
  • polar group such as maleic anhydride (MAO)
  • copolymer polymer of epoxy group-containing monomer such as glycidyl acrylate (GMP), chlorinated polyolefin (CPE), chlorinated ethylene vinyl acetate copolymer
  • PO emulsion water or solvent dispersion
  • CEVA coalescence
  • the control cable of the present invention includes the outer casing according to the present invention described above and an inner cable inserted into the outer casing (inner tubular body).
  • a cylindrical protector or foam may be placed on the outer periphery of the outer casing of the present invention for the purposes of oil resistance, heat resistance, vibration proofing, and sound hit prevention.
  • a metal wire can be used as the inner cable, and it may be selected according to the required strength. Metal wires are sometimes coated with a resin such as nylon to prevent rust. In addition, grease may be injected into the outer casing to improve slidability.
  • control cable of the present invention is not limited.
  • Resin PE Hi-Zex 500H (high density polyethylene, MFR: 0.10, density: 0.958, storage elastic modulus: 1300 MPa, melting point: 132 ° C., manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.)
  • Resin POM Iupital F10 (polyoxymethylene, density: 1.41, storage elastic modulus: 2800 MPa, melting point: 160 ° C., manufactured by Mitsubishi Engineer Plastics)
  • Resin PBT Novaduran 5010Trxa (polybutylene terephthalate, density: 1.27, storage elastic modulus: 2400 MPa, melting point: 220 ° C., manufactured by Mitsubishi Engineer Plastics)
  • Resin PC Iupilon E2000 (polycarbonate (amorphous resin), density: 1.20, storage modulus: 2300 MPa, glass transition point: 150 ° C., manufactured by Mitsubishi Engineer Plastics)
  • Resin TPO Miralastomer M4400B (polypropylene thermoplastic elastomer resin, MFR: 1 or
  • Hard steel wire A heat-treated metal wire having a wire diameter of 0.33 mm.
  • Stranded wire A metal wire obtained by twisting three hard steel wires having a wire diameter of 0.15 mm at a pitch of 2 mm.
  • Plasma irradiation Using a real plasma apparatus APG500 manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd., the material (resin liner) was irradiated with plasma at a speed of 100 mm per second.
  • Primer A metal wire was impregnated with Unistor R300 (an organic solvent solution of acid-modified polypropylene, manufactured by Mitsui Chemicals) for 0.5 minutes, and dried at 150 ° C. for 2 minutes for use.
  • Examples 2 to 5, 7, 8, 10, Comparative Examples 1 to 3 An outer casing was produced in the same manner as in Example 1 except that the materials and dimensions shown in Tables 1 and 2 below were changed in Example 1.
  • the resin liner prepared in advance from the back of the die of a crosshead type single screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works) having a screw diameter of 30 mm and a length / diameter ratio (L / D) 30 was inserted.
  • a crosshead type single screw extruder manufactured by Nippon Steel Works
  • two hard steel wires are introduced into a die.
  • the outer resin layer was extrusion-molded so as to be embedded in a symmetrical position parallel to the longitudinal direction in the middle portion of the thickness of the outer resin layer (the interval between the metal wires was 2.0 mm).
  • a two-layered outer casing containing a metal wire having an outer diameter (D) of 3 mm, an inner diameter (d) of 1.3 mm, and a distance between metal wires (A) of 2 mm was obtained.
  • Example 11 to 14 An outer casing was produced in the same manner as in Example 9 except that the materials and dimensions shown in Table 2 below were changed in Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a measuring method of stroke loss.
  • a control cable 40 having a length of 1.5 m is routed in an inverted S shape having a diameter of 200 mm, the fixing brackets 24 at both ends of the outer casing are fixed, and one end of the inner cable 22 is fixed to the fixing member 50. Fixed to. In this state, the other end of the inner cable 22 is held by the tensile tester 60, pulled in the direction of arrow A at 80 ° C. with a force of 98 N, and the “tensile length” of the inner cable is measured by the displacement meter 70. This was taken as the stroke loss value.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a method for measuring load efficiency.
  • a control cable having a length of 1.5 m was routed to R (R) having a diameter of 200 mm, and the fixing brackets 24 at both ends of the outer casing were fixed.
  • a load meter 80 was attached to the end of the inner cable 22, and the other end was pulled at a room temperature by a tensile tester 60 with a force of 98N, and the load transmitted to the end side was measured to determine the load efficiency. The higher this ratio, the higher the efficiency.
  • FIG. 7 is a load-deflection diagram showing the relationship between the load and the amount of deflection when the cabling load of the outer casings of Examples 1, 3, 4 and Comparative Example 2 is measured based on the schematic diagram of FIG.
  • the length which shows each plot in FIG. 7 shows the distance between the metal lines of the outer casing in each example.
  • the outer casing was horizontally supported at a position of 300 mm from one end of the outer casing. At this time, the outer casing was supported so that the surface including the two metal wires was vertical, and a load (W) was applied to one end to measure the deflection amount of the outer casing.
  • the distance between the metal wires is within the range of the present invention (1.1 mm: Example 4, 2.0 mm: Example 3, 2.8 mm: Example 1). There is a point where the deflection suddenly increases when the load is exceeded.
  • the distance between the metal wires is equal to or greater than the range of the present invention (3.2 mm: Comparative Example 2), the load-deflection diagram remains in a substantially linear relationship and there is no inflection point. This is because when the outer casing of the present invention is considered as a kind of metal wire reinforced resin, the sectional moment of inertia decreases as the distance between the metal wires decreases, and exponentially decreases when the distance falls below a certain value. I'm guessing. FIG.
  • FIG. 9 is a plot of the wiring loads of the outer casings of the example and the comparative example obtained in FIG. 7 against the distance between the metal wires. It is clear that there is an inflection point when the distance between the metal wires is 2.8 mm, and the wiring load is significantly higher than that.

Abstract

　コントロールケーブル用アウターケーシング１０は、管状の樹脂層を有する樹脂管状体１４と、前記樹脂管状体の樹脂層内に前記樹脂管状体の軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設された２本の金属線材１８と、を含み、前記樹脂管状体の外径をＤ（ｍｍ）、前記２本の金属線材の間隔をＡ（ｍｍ）としたときに、下記式（１）及び（２）を満たす。 （１）１．５≦Ｄ≦４ （２）０．５Ｄ≦Ａ≦０．７Ｄ

Description

コントロールケーブル用アウターケーシング及びコントロールケーブル
　本発明は、自動車用途等に用いられるコントロールケーブル用アウターケーシング及びコントロールケーブルに関する。
　コントロールケーブルは、一般的に、可とう性のパイプ状のアウターケーシングに金属線からなるインナーケーブルが挿通されて構成されており、インナーケーブルの一端を押したり、引いたり、回転させたりして、他端にある受動機器をリモートコントロールする機能を有する。コントロールケーブルは、例えば、自動車用途として、サンルーフ開閉ケーブル、ウインドウ開閉ケーブル、パーキングブレーキケーブルなど、種々の用途がある。
　コントロールケーブル用のアウターケーシングには長手方向の寸法安定性が厳しく求められる。インナーケーブルが金属線であるため、その金属と同程度の線膨張係数や圧縮特性が求められる。
　もし、アウターケーシングの熱膨張が大きいとインナーケーブルを操作していなくても、あたかも牽引されたような動きとなり、例えば、給油口が閉じなくなるなどの誤動作を起こす可能性がある。また、アウターケーシングが軟らかいとインナーケーブルの作動により、アウターケーシングが圧縮され短くなるため、インナーケーブルを牽引しても作動しない事態が生じる可能性がある。
　これらの事はアウターケーシングの樹脂の熱膨張率とストロークロス（インナーケーブルの遊び代で、大きすぎると不具合が生じる）の測定で確認することができる。ストロークロスの測定は具体的には、インナーケーブルにかける荷重に対するストローク値を、温度を変化させて測定するもので、この値が小さいほど好ましいことになる。
　樹脂製のアウターケーシングは上記のような問題が生じ易いため、従来、樹脂製の内管（ライナー）の外周に平鋼線を螺旋状に密に巻いた管状物とし、さらにその外側に樹脂を被覆したものが用いられている（例えば、特開２００２－２８６０１７号公報参照）。
　しかし、このような平鋼線を螺旋状に密に巻いたものは重量が大きく、電気自動車やハイブリッド化の流れの中で、軽量化の要求に対して満足するものではない。
　一方、樹脂層に金属線を直線状に埋め込んだアウターケーシングが提案されている（例えば、特開昭４７－１１４１０号公報、実開昭５９－２２３２２号公報、特開昭５９－１６７２６号公報、特開２０１１－９９５２４号公報参照）。
　例えば、合成樹脂からなる管形のケーシング本体の肉厚内に、金属管を適宜間隔毎に圧扁して扁平部を形成した補強線材をケーシング本体の軸心に平行に埋入したコントロールケーブル用アウターケーシングが提案されている（実開昭５９－２２３２２号公報参照）。
　また、金属線を押出し機に導入し、樹脂製の管状導管の肉厚部に金属線を埋設させるアウターケーシングの製造方法が提案されている（例えば、特開昭５９－１６７２６号公報参照）。
　また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる円筒状の本体に、本体の軸と平行に、かつ、軸を中心に１８０度対向して本体に埋設された２本の金属線を備えたアウターケーシングを有する排水栓遠隔操作装置用コントロールケーブルが提案されている（特開２０１１－９９５２４号公報参照）。
　円管状の樹脂層の肉厚内に２本の金属線材が長手方向に平行に埋設された構造を有するコントロールケーブル用アウターケーシングは、２本の金属線材を含む面に対して直角方向には曲易いが、２本の金属線材を含む面内方向へは極めて曲げにくく、配索性が乏しい。更に、無理に配索作業をすると金属線材の切断や樹脂層の破断を伴うこともあり、広く普及していない。
　本発明は、軽量であり、配索し易いコントロールケーブル用アウターケーシング及びにコントロールケーブルを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
　本発明の第１の側面は、管状の樹脂層を有する樹脂管状体と、前記樹脂管状体の前記樹脂層内に前記樹脂管状体の軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設された２本の金属線材と、を含み、前記樹脂管状体の外径をＤ（ｍｍ）、前記２本の金属線材の間隔をＡ（ｍｍ）としたときに、下記式（１）及び（２）を満たすコントロールケーブル用アウターケーシング。
（１）１．５≦Ｄ≦４
（２）０．５Ｄ≦Ａ≦０．７Ｄ
　本発明の第２の側面は、前記樹脂管状体の樹脂層が結晶性樹脂を含む第１の側面に記載のコントロールケーブル用アウターケーシングである。
　本発明の第３の側面は、前記結晶性樹脂の貯蔵弾性率が、９５０～３０００ＭＰａである第２の側面に記載のコントロールケーブル用アウターケーシングである。
　本発明の第４の側面は、前記樹脂管状体が、前記２本の金属線材が埋設された外側管状体と、前記外側管状体の内側に積層され、結晶性樹脂を含む内側管状体とを有する第１の側面に記載のコントロールケーブル用アウターケーシングである。
　本発明の第５の側面は、前記外側管状体が熱可塑性エラストマー又は軟質塩化ビニルを含む第４の側面に記載のコントロールケーブル用アウターケーシングである。
　本発明の第６の側面は、第１の側面～第５の側面のいずれか１つに記載のコントロールケーブル用アウターケーシングと、前記コントロールケーブル用アウターケーシング内に挿入されているインナーケーブルと、を有するコントロールケーブルである。
　第１の側面に係る発明によれば、軽量で、配索し易いコントロールケーブル用アウターケーシングが提供される。
　第２の側面に係る発明によれば、配策性と摺動性が両立したコントロールケーブル用アウターケーシングが提供される。
　第３の側面に係る発明によれば、金属線材が樹脂層から突出することが抑制されるコントロールケーブル用アウターケーシングが提供される。
　第４の側面に係る発明によれば、配策性と摺動性が両立し、更に製造し易いコントロールケーブル用アウターケーシングが提供される。
　第５の側面に係る発明によれば、配索性がさらに向上するコントロールケーブル用アウターケーシングが提供される。
　第６の側面に係る発明によれば、軽量で、配索し易いコントロールケーブルが提供される。
本発明のコントロールケーブル用アウターケーシングの構成の一例を示す概略図である。 図１に示すコントロールケーブル用アウターケーシングの軸方向に垂直な断面を示す概略図である。 本発明のコントロールケーブル用アウターケーシングの構成の他の例を示す概略図である。 本発明のコントロールケーブル用アウターケーシングを製造する際に内側管状体の外周に外側管状体を形成する工程を示す概略図である。 ストロークロスを測定する方法を説明する概略図である。 荷重効率を測定する方法を説明する概略図である。 実施例及び比較例のアウターケーシングの配索荷重を測定したときの荷重－たわみ量の関係を示す図である。 実施例及び比較例のアウターケーシングの配索荷重を測定する方法を示す概略図である。 実施例及び比較例のアウターケーシングの配索荷重を金属線間距離に対してプロットした図である。
　以下、本発明に係るコントロールケーブル用アウターケーシング（単に「アウターケーシング」と記す場合がある）及びコントロールケーブルについて添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
＜コントロールケーブル用アウターケーシング＞
　本発明者らは、２本の金属線材を樹脂管状体の軸方向に平行に埋設したアウターケーシングについて、曲げ易さに方向性がある事を解消すべく研究を重ねたところ、樹脂管状体の外径Ｄが１．５～４ｍｍであり、樹脂層に埋設された２本の金属線材間の間隔（金属線材間距離）Ａが０．７５～２．８ｍｍであって、樹脂管状体の外径Ｄの５０～７０％の範囲内となる構成とすれば、軽量であり、かつ、配索荷重が急激に低くなる事を見出した。
　すなわち、本発明に係るコントロールケーブル用アウターケーシングは、管状の樹脂層を有する樹脂管状体と、前記樹脂管状体の樹脂層内に前記樹脂管状体の軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設された２本の金属線材と、を含み、前記樹脂管状体の外径をＤ（ｍｍ）、前記２本の金属線材の間隔をＡ（ｍｍ）としたときに、下記式（１）及び（２）を満たしている。
（１）１．５≦Ｄ≦４
（２）０．５Ｄ≦Ａ≦０．７Ｄ　
－第１実施形態－
　図１は本発明の実施形態に係るアウターケーシングの構成の一例（第１実施形態）を概略的に示し、図２は軸方向に対して垂直な断面を概略的に示している。
　本実施形態に係るアウターケーシング１０は、管状に形成された単層の樹脂層を有する樹脂管状体１４と、樹脂管状体１４の樹脂層に軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設された２本の金属線材１８と、を含んで構成され、樹脂管状体１４の外径Ｄ（ｍｍ）及び２本の金属線材１８の間隔Ａ（ｍｍ）が、前記式（１）及び（２）を満たしている。
　なお、本発明において「２本の金属線材の間隔Ａ」とは、図２に示すように平行な２本の金属線材を軸方向に垂直な断面として見たときの金属線材間の最短距離を意味する。
　以下、各構成部材について具体的に説明する。
（樹脂管状体）
　図１に示すアウターケーシング１０の樹脂管状体１４は単層の樹脂層で構成されている。樹脂管状体１４の外径Ｄ（ｍｍ）は１．５～４ｍｍである。樹脂管状体１４の外径Ｄが１．５ｍｍ未満であると、アウターケーシング１０としての強度が不十分であり、また、樹脂層内に２本の金属線材１８を管状体１４の軸に対して平行且つ対称位置に埋設することが困難である。また、樹脂管状体１４の外径が４ｍｍを超えると配策性が低下してしまう。かかる観点から、樹脂管状体１４の外径は、１．５～４ｍｍであることが必須である。
　なお、樹脂管状体１４の内径ｄ（ｍｍ）は、外径Ｄと内径ｄとの差ＴがＤ／２≦Ｔ≦５Ｄ／６を満たすことが好ましい。
　本実施形態のように単層の樹脂層で構成された樹脂管状体１４の内側にインナーワイヤを通してコントロールケーブルとする場合、樹脂層は直接インナーワイヤと接触するため、摺動性が良好である必要がある。そのため、本実施形態に係るアウターケーシング１０では、樹脂管状体１４を構成する樹脂として結晶性樹脂を用いることが好ましく、具体的には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリオキシメチレン、６ナイロン、６６ナイロン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが例示される。これらの中でも、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、６ナイロン、及び６６ナイロンが成形性と耐久性から好ましく、高密度ポリエチレン、ポリオキシメチレン、６ナイロン、及び６６ナイロンは摺動性が良いために、アウターケーシングの挿通孔に摺動性向上のためのグリースを封入する必要がなく、最も好ましい。
　樹脂管状体１４を構成する結晶性樹脂が柔らかいほどケーブルの屈曲性が良いため配索しやすいが、柔らかすぎるとケーブルを屈曲させたときに金属線材１８が端面から突出しやすくなる。そのため樹脂管状体１４に含まれる結晶性樹脂の貯蔵弾性率は８００～３０００ＭＰａとやや高めが好ましく、９５０～３０００ＭＰａがより好ましい。このような高い剛性の樹脂を用いても本発明のアウターケーシング１０は細いため、屈曲性を有し、配索に問題ない。
　貯蔵弾性率が上記範囲にある樹脂としては、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン類が例示できる。またシリコーン樹脂など摺動性改良材を添加したポリプロピレンも良好に使用し得る。６ナイロン、６６ナイロンは金属との密着性も良好なので非常に好ましい。
　また、樹脂管状体１４を構成する樹脂として軟質ポリ塩化ビニルや熱可塑性エラストマーと呼ばれる軟質樹脂も適用できるが、この場合はアウターケーシング１０を屈曲する事により金属線材１８が樹脂から滑動し易く、金属線材１８の端部が樹脂層から突き出してくることも考えられる。そのため金属線材１８は予めプライマー処理をして樹脂との密着性を上げておくことが好ましい。
（金属線材）
　樹脂管状体１４の樹脂層内には、２本の金属線材１８が樹脂管状体１４の軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設されている。
　なお、金属線材１８について「樹脂管状体の軸方向に平行」とは、アウターケーシング１０を直線状にしたときに、金属線材同士の成す角度が０°である場合に限らず、間欠的に１０°以内であればよい。また、「樹脂管状体の軸に対して対称となる位置」とは、図２に示すように軸に対して垂直な断面で見たときに、樹脂管状体１４の軸と２本の金属線材１８の軸とが全て一直線上に並ぶ場合に限らず、樹脂管状体１４の軸と各金属線材１８の軸をそれぞれ結んだときの角度が１８０±１０°の範囲内であればよい。
　樹脂管状体１４の樹脂層内に埋設される金属線材１８としては、硬鋼線、軟鋼腺、ステンレス線などが挙げられる。
　金属線材１８の線径は樹脂管状体１４の外径にもよるが、屈曲性及び強度の観点から、０．１～０．５ｍｍ程度のものが好ましい。
　また、線径０．０５～０．２ｍｍの金属線を１～５本撚った撚り線を用いると、得られるアウターケーシング１０の屈曲性が高まるので好ましい。
　本実施形態において樹脂層内に埋設されている２本の金属線材１８の間隔Ａ（ｍｍ）は、樹脂管状体１４の外径Ｄに対し、０．５Ｄ≦Ａ≦０．７Ｄの関係を満たしている。２本の金属線材１８の間隔Ａが、樹脂管状体１４の外径Ｄの５０％～７０％の範囲内にあることで高い配索性が得られる。
　２本の金属線材１８の間隔Ａ（ｍｍ）は、樹脂管状体１４の外径Ｄ及び樹脂管状体１４の外径と内径との差Ｔに対し、Ａ＝Ｄ－０．６Ｔの関係を満たす事が好ましく、かつ、０．７５～２．８ｍｍの範囲にあることが必須である。
　２本の金属線材１８の間隔Ａが０．７５ｍｍ未満の場合、樹脂管状体１４の内径ｄが小さく、樹脂肉厚も小さくなるため、金属線材１８の埋設が困難である。また、インナーワイヤの線径も細くせざるを得ず、牽引する荷重に耐えられなくなるとともに耐久性も不十分となる。一方、２本の金属線材１８の間隔Ａが２．８ｍｍより大きいと金属線材１８を含む面内方向に急激に曲げにくくなり、配索性が悪化する。樹脂管状体１４の外径Ｄ、内径ｄ、金属線材１８の線径などにもよるが、高い配策性と耐久信頼性を得る観点から、金属線材１８の間隔Ａは１．０～２．８ｍｍの範囲にあることが好ましい。
　また、金属線材１８は長さ方向に間欠的に凹凸を設けると、凹凸が樹脂層の樹脂に食い込んで金属線材１８の滑動が抑制され、アウターケーシング１０あるいはコントロールケーブルを屈曲させても金属線材１８の突出を効果的に抑えることができる。
　この様な凹凸は金属線材１８を例えばロール等でプレスすることで形成する事ができる。
　金属線材１８と樹脂は一種の金属線補強樹脂となり、金属線材１８が埋設されていない場合に比べ熱膨張率は半減し、特に高温での圧縮強度や引張り強度は大幅に向上する。
　一方、樹脂層１４の樹脂が軟質塩化ビニルや熱可塑性エラストマーのような軟質の樹脂の場合は、樹脂が金属線材１８の凹凸に食い込む力が弱いため、屈曲により金属線材１８が樹脂層の末端から突出しやすくなり、樹脂が金属線材１８からずれると金属線材１８による補強効果が低下し易い。
　そこで、金属線材１８に易接着処理を施すと、樹脂との密着性が高まり金属線材１８の滑動を抑制することができる。この易接着処理は樹脂層として特に軟質樹脂を用いる場合に効果が顕著であるが、硬質樹脂を用いる場合も効果を発揮する。更に、金属線材１８に前述の凹凸を設けることや、撚り線を用いるなど金属線材１８の表面積を大きくすることで易接着処理の効果を一層高めることができる。
－第２実施形態－
　図３は、本発明の実施形態に係るアウターケーシングの構成の他の例（第２実施形態）を概略的に示している。本実施形態に係るアウターケーシング２０は、樹脂管状体１７が２層の樹脂層１２，１６を有しており、２本の金属線材１８が埋設された外側管状体（外側樹脂層）１６と、前記外側管状体１６の内側に積層され、結晶性樹脂を含む内側管状体（内側樹脂層）１２とを有する構成となっている。
　本実施形態のように樹脂管状体１７の樹脂層が２層構造である場合も、前記式（１）及び（２）を満たすように構成されていればよい。
　なお、「樹脂管状体の外径と内径との差」は、本実施形態の場合は樹脂管状体全体としての外径と内径との差、すなわち、「外側管状体１６の外径と内側管状体１２の内径との差」である。
　以下、第２実施形態に係るアウターケーシングの構成について説明するが、金属線材の材質については第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
（内側管状体）
　内側管状体１２（「樹脂ライナー」又は「ライナー」と記す場合がある）は結晶性樹脂を含んで構成されている。
　ライナー１２を構成する結晶性樹脂の融点は１２０℃以上であることが好ましい。この範囲に融点を有する結晶性樹脂を用いて構成されたライナー１２は、インナーケーブル（不図示）に対する摺動性が高く、また、製造時にライナー１２の外周面に外側管状体１６を構成する樹脂を高温で押出して被覆してもライナー１２が溶融したり変形したりすることを抑制することができる。
　例えば、結晶性樹脂として融点が比較的低い高密度ポリエチレン（融点１３５℃）であっても外側管状体１６の押出し成形時にライナー１２が変形し難く、更に融点の高い結晶性樹脂を用いれば更に変形し難くなる。
　ライナー１２を構成する結晶性樹脂の融点の上限は２６５℃程度が好ましい。融点が２６５℃以下であれば比較的低温で押出しができるので、成形が容易である。
　なお、ライナー１２を構成する樹脂が非晶性樹脂であると、例えば極めて硬い樹脂であるポリカーボネートのような樹脂を用いても、また、たとえライナーの内周面にグリースを注入してもインナーケーブルに対する摺動性が悪く、コントロールケーブルとしての機能が大きく低下する。
　ライナー１２を構成する結晶性樹脂を例示すると、６６ナイロン（融点２６０度）、６ナイロン（融点２２０度）、ポリブチレンテレフタレート（融点２２０度）、ポリオキシメチレン（融点１６５～１７５度）、ポリメチルペンテン（融点２３０度）、ポリプロピレン（融点１６５度）、高密度ポリエチレン（融点１３５度）が挙げられる。これらの樹脂は摩擦係数が低く、荷重効率が高くなり好ましい。特にポリブチレンフタレート、ポリオキシメチレン、高密度ポリエチレンを用いると、高い荷重効率が得られ易い。
　ライナー１２の肉厚は５０～１０００μｍが好ましく、外側管状体１６をライナーの外周面に押出して被覆する時の熱によるダメージを受けにくくするため１００～５００μｍが特に好ましい。
（外側管状体）
　金属線材１８が埋設され、外側に位置する外側管状体１６を構成する樹脂としては、第１実施形態に係る単層の樹脂管状体１４として挙げたような結晶性樹脂を適用することができるが、コントロールケーブルとした場合のインナーケーブルは内側管状体１２と接触し、外側管状体１６とは接触しない。そのため、外側管状体１６はインナーケーブルとの摺動性を考慮する必要はなく、結晶性樹脂を用いる必要はない。
　一方、外側管状体１６を構成する樹脂は、第１実施形態の樹脂管状体と同様、貯蔵弾性率が３０００ＭＰａ以下であるとケーブルの屈曲による金属線材の突出が抑えられるため好ましく、一方、２５００ＭＰａ以下の曲げ易いもの、特に１５００ＭＰａ以下の樹脂は更に曲げ易いので好ましい。
　また、外側管状体１６に含まれる樹脂は融点又はガラス転移点が２１０℃以下の樹脂であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましい。融点又はガラス転移点（非晶性樹脂の場合）が２１０℃以下の樹脂を用いると、ライナー１２の外周面に押出して被覆する時にライナー１２にダメージを与え難い。
　ライナー１２を構成する結晶性樹脂の融点（Ｔ１）と外側管状体１６を構成する樹脂の融点又はガラス転移点（Ｔ２）との差ΔＴ＝（Ｔ１－Ｔ２）は、－５０から＋１３０℃の範囲であることが好ましく、この温度差ΔＴがプラスに高いほど製造し易い。
　外側管状体１６の形成に適用できる樹脂の例としては、軟質塩化ビニル、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオキシメチレン、熱可塑性エラストマーとしてスチレン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ウレタンエラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ＥＰＤＭ（エチレン－プロピレン－ジエンゴム）やエチレン－プロピレン共重合体が分散されたオレフィン系熱可塑性エラストマーと呼ばれる樹脂も使用できる。
　ポリエチレン系樹脂としては高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリエチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられ、最も好ましくは高密度ポリエチレンである。高密度ポリエチレンは密度が０．９４１～０．９７０であり、ポリエチレンの中では結晶性の高い樹脂であるため耐熱性、耐薬品性が優れている。
　ポリプロピレン系樹脂としてはホモポリプロピレン以外に、ブロック型及びランダム型の共重合ポリプロピレンも例示できる。
　これらの樹脂の内、軟質塩化ビニル又は熱可塑性エラストマーを用いると柔らかいため配索性が向上して好ましい。
　外側管状体１６として、例えば、結晶性樹脂であるポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はポリオキシメチレンを使う場合、外側管状体１６の成形収縮率が大きいので内側管状体１２に対して強く密接（密着）し、内側管状体１２と外側管状体１６が接着していなくても内側管状体１２と外側管状体１６との間で滑動することを抑制することができる。
　なお、外側管状体１６の材質に関わらず、内側管状体１２の外周面に後述の易接着処理としてプラズマ照射やプライマー処理を施すことで内側管状体１２と外側管状体１６を互いに強く密着させることが可能である。
　外側管状体１６の肉厚は、コントロールケーブルの強度の観点、金属線材１８の径との関係、ライナーへの熱的ダメージの観点から０．２～１．６ｍｍが好ましく、０．３～１．５ｍｍが特に好ましい。
＜コントロールケーブル用アウターケーシングの製造方法＞
　本実施形態に係るアウターケーシング１０を製造する方法は特に限定されない。
　例えば、図３に示すように樹脂管状体が２層構造のアウターケーシングを製造する場合、２本の金属線材１８が埋設された外側管状体１６の内側に、結晶性樹脂で構成した内側管状体１２を挿入してもよいが、内側管状体１２を形成した後、内側管状体１２の外周に外側管状体（外側樹脂層）１６を押出し成形して複数の金属線材１８が外側樹脂層１６内に軸に平行にかつ軸に対して対称となる位置に埋設された外側管状体１６で被覆する方法が好ましい。
　図４は第２実施形態に係るコントロールケーブルを製造する工程の一部を概略的に示している。例えば、樹脂ライナー１２を予め作製しておくか、押出し機を２台連ね、１台の押出し機で樹脂ライナー１２を作製し、ライナー１２とともに２本の金属線材１８をもう１台の押出し機のダイス３４の後方に位置するノズル３０の挿入孔３２より挿入する。このとき、２本の金属線材１８はライナー１２の軸方向に平行に且つ周方向に等間隔（軸に対して対称）となるように挿入する。そして、樹脂ライナー１２及び金属線材１８をダイス３４内に導入し、ダイス３４から送り出しながらライナー１２の外周面に管状の樹脂管（外側樹脂層１６）を押出して被覆する。これにより、２本の金属線材１８が管状樹脂管１６の肉厚内に長手方向に平行に且つ略対称位置に埋設される。
　なお、樹脂ライナー１２の外周面を、軸方向に平行且つ対称的な位置に２本の金属線材１８が埋入された外側樹脂層１６（アウター樹脂）で被覆した樹脂管状体は内外径寸法が良好なため、真空装置つきの外径調整器（フォーマー：押し出されたチューブ状物の外表面を真空で吸引して外径を制御する装置）を通過させる必要はない。
　そして、上記のような工程によってアウターケーシングを製造する際、外側管状体の外径Ｄ（ｍｍ）及び２本の金属線材の間隔Ａ（ｍｍ）が、前記式（１）及び（２）を満たすように調整すればよい。
　また、本実施形態に係るアウターケーシング１０を上記のように製造する際、内側管状体（ライナー）１２と外側管状体１６との接触面及び金属線材１８と外側管状体１６との接触面の少なくとも一方の接触面には易接着処理を施しておくことが好ましい。
　本発明における易接着処理としては、コロナ放電又はプラズマ照射のような酸化的処理と、プライマー処理が挙げられる。
　たとえば、高密度ポリエチレンやポリオキシメチレン製のライナーはポリプロピレン系エラストマーとの密着性が悪く、ライナーの外周面を軟質塩化ビニルで被覆する場合、ライナー１２と外側樹脂層１６は接着しない。ところがライナー１２の外周面をコロナ放電又はプラズマ処理すると軟質塩化ビニルとの密着性が大幅に向上し、内側管状体１２と外側管状体１６とが一体となるため、圧縮に対しても高い密着性が保持される。
　また、金属線材と樹脂との密着性は低いのが一般的である。例えば、外側樹脂層１６にポリプロピレン系エラストマーを用いると、得られるアウターケーシングの屈曲性は非常に優れるが、屈曲を繰り返すことで金属線材１８が外側樹脂層１６内で滑動してきて金属線材１８が外側樹脂層１６から飛び出す可能性がある。
　しかし、金属線材１８の表面にプライマーを付着させると、樹脂と金属との密着性が大幅に向上し、屈曲させても金属線材１８の飛び出しが効果的に防止される。
　プライマーの種類はポリオレフィンの無水マレイン酸など極性基処理された樹脂溶液（ＭＡＯ）、グリシジルアクリレートなどエポキシ基含有モノマーの共重合ポリマー（ＧＭＰ）、塩素化ポリオレフィン（ＣＰＥ）、塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体（ＣＥＶＡ）など、更にオレフィン系樹脂粒子の水又は溶剤ディスパーション（ＰＯエマルジョン）が例示できる。これらのプライマーは樹脂と金属、異種樹脂同士の密着性も向上でき、プラズマ照射、コロナ放電と併用すると更に効果的である。
＜コントロールケーブル＞
　本発明のコントロールケーブルは、前述した本発明に係るアウターケーシングと、アウターケーシング（内側管状体）内に挿入されているインナーケーブルと、によって構成される。
　本発明のアウターケーシングの外周に、耐油性や耐熱性、防振性、打音防止などの目的で筒状のプロテクターや発泡体をこれに被せることもある。
　インナーケーブルとしては金属製のワイヤーを使用することができ、要求される強度等に応じて選択すればよい。
　金属製のワイヤーは防錆のためナイロンなどの樹脂でコーティングされることもある。
　また、アウターケーシング中に摺動性を向上するためグリースを注入することもある。
　本発明のコントロールケーブルの用途は限定されず、例えば、自動車用途であれば、サンルーフ開閉ケーブル、シートケーブル、ウインドウ開閉ケーブル、パーキングブレーキケーブル、トランクオープンケーブル、燃料オープンケーブル、ボンネットケーブル、キーロックケーブル、ヒータ調整ケーブル、オートマ変則ケーブル、スロットルケーブル、アクセルケーブルなど種々の用途に用いることができる。
　以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
　まず、実施例及び比較例で使用した材料及び処理の詳細を記す。
　なお、使用樹脂に記載の貯蔵弾性率は動的粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメント社製）を用い昇温速度２℃／分、周波数１ｈｚにて引張りモードで測定した
（樹脂）
　樹脂ＰＥ：ハイゼックス５００Ｈ（高密度ポリエチレン、ＭＦＲ：０．１０、密度：０．９５８、貯蔵弾性率：１３００ＭＰａ、融点：１３２℃、プライムポリマー社製）
　樹脂ＰＯＭ：ユピタールＦ１０（ポリオキシメチレン、密度：１．４１、貯蔵弾性率：２８００ＭＰａ、融点：１６０℃、三菱エンジニアプラスチックス社製）
　樹脂ＰＢＴ：ノバデュラン５０１０Ｔｒｘａ（ポリブチレンテレフタレート、密度：１．２７、貯蔵弾性率：２４００ＭＰａ、融点：２２０℃、三菱エンジニアプラスチックス社製）
　樹脂ＰＣ：ユーピロンＥ２０００（ポリカーボネート（非晶性樹脂）、密度：１．２０、貯蔵弾性率：２３００ＭＰａ、ガラス転移点：１５０℃、三菱エンジニアプラスチックス社製）
　樹脂ＴＰＯ：ミラストマーＭ４４００Ｂ（ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー樹脂、ＭＦＲ：１以下、密度：０．８９、貯蔵弾性率：４１０ＭＰａ、融点：１５０℃、三井化学社製）
　樹脂ＰＰ１：プライムポリプロＥ１０５ＧＭ（ＭＦＲ：０．５、密度：０．８９、貯蔵弾性率：９６０ＭＰａ、融点：１６２℃、プライムポリマー社製）
　樹脂ＰＰ２：プライムポリプロＥ１５０ＧＫ（ＭＦＲ：０．６、密度：０．９０、貯蔵弾性率：９００ＭＰａ、融点：１５８℃、プライムポリマー社製）
　樹脂ＰＶＣ：ビニカＣＥ８５Ｅ（軟質塩化ビニル（非晶性樹脂）、Ａ硬度：８３、密度：１．４４、貯蔵弾性率：３００ＭＰａ、ガラス転移点：２２℃、三菱化学社製）
（金属線材）
　硬鋼線：線径０．３３ｍｍの熱処理した金属線。
　撚り線：線径０．１５ｍｍの硬鋼線３本をピッチ２ｍｍで撚った金属線。
（易接着処理）
　プラズマ照射：春日電機社製　リアルプラズマ装置ＡＰＧ５００を用い、毎秒１００ｍｍのスピードで材料（樹脂ライナー）にプラズマ照射した。
　プライマー：金属線材をユニストールＲ３００（酸変性ポリプロピレンの有機溶剤溶液、三井化学社製）に０．５分間含浸させ、１５０℃で２分間乾燥して使用した。
＜実施例１＞
（金属線材入り単層アウターケーシングの製造）
　押出機として３０ｍｍスクリュー径、長／径比（Ｌ／Ｄ）＝３０のクロスヘッドタイプの単軸押出機（日本製鋼所社製）に樹脂ＰＰ１ペレットを供給しスクリュー温度２１０℃で管状に押出しつつ、ダイス後方より２本の硬鋼線を導入し管状樹脂管の肉厚の中間部に、長手方向に平行且つ対称位置に埋設されるように押出し成形した。これにより、外径（Ｄ）４ｍｍ、内径（ｄ）２ｍｍ、樹脂層厚（Ｔ／２）１ｍｍ、金属線材間距離（Ａ）２．８ｍｍの金属線材入り単層アウターケーシングを得た。
＜実施例２～５、７、８、１０、比較例１～３＞
　実施例１において下記表１、表２に示す材料及び寸法に変更したこと以外は実施例１と同様にしてアウターケーシングを作製した。
＜実施例９＞
（金属線材入り２層構造アウターケーシングの製造）
　３０ｍｍスクリュー径、長／径比（Ｌ／Ｄ）＝２２の単軸押出機（創研社製）に、樹脂ＰＥペレットを供給しスクリュー温度２００℃で、内径１．３ｍｍ、外径１．９ｍｍのチューブ状品を連続的に押出して樹脂ライナー（内側管状体）を得た。
　３０ｍｍのスクリュー径、長／径比（Ｌ／Ｄ）＝３０のクロスヘッドタイプの単軸押出機（日本製鋼所社製）のダイス後方より予め作製した上記樹脂ライナーを挿入した。
　一方、単軸押出機に樹脂ＰＯＭペレットを供給し、スクリュー温度２１０℃で樹脂ライナーの外周を樹脂ＰＯＭで被覆して外側樹脂層を形成する工程で、２本の硬鋼線をダイスに導入し、外側樹脂層の肉厚の中間部（金属線材の間隔は２．０ｍｍ）において、長手方向に平行且つ対称位置に埋設されるように押出し成形した。これにより、外径（Ｄ）３ｍｍ、内径（ｄ）１．３ｍｍ、金属線材間距離（Ａ）２ｍｍの金属線材入り２層構造アウターケーシングを得た。
＜実施例１１～１４＞
　実施例１において下記表２に示す材料及び寸法に変更したこと以外は実施例９と同様にしてアウターケーシングを作製した。
［評価］
　得られたアウターケーシング内に、インナーケーブル（ユニフレックス社製、ＳＷＲＨ６２Ａ、径：１．５ｍｍ）を挿入してコントロールケーブルを製造した。
　アウターケーシング及びコントロールケーブについて下記の評価を行った。
（ストロークロス）
　図５はストロークロスの測定方法を概略的に示す図である。長さ１．５ｍのコントロールケーブル４０を図５に示すように直径２００ｍｍの逆Ｓ字状に配索し、アウターケーシングの両端部の固定金具２４を固定し、インナーケーブル２２の一端を固定部材５０に固定した。この状態で、インナーケーブル２２の他方の端部を引張り試験機６０で保持し、矢印Ａの方向に８０℃にて９８Ｎの力で引張り、インナーケーブルの「引張長さ」を変位計７０により測定し、これをストロークロス値とした。
（荷重効率）
　図６は荷重効率の測定方法を概略的に示す図である。長さ１．５ｍのコントロールケーブルを直径２００ｍｍのＲ（アール）に配策し、アウターケーシングの両端部の固定金具２４を固定した。インナーケーブル２２の末端に荷重計８０を取り付け、もう一端より引張り試験機６０により室温にて９８Ｎの力で引張り、末端側に伝わる荷重を測り荷重効率を求めた。この割合が高いほど効率が高いと判断する。
（熱膨張）
　長さ１０００ｍｍのアウターケーシングを８０℃雰囲気下で３時間放置した後の寸法（Ｌ１）と室温での寸法（Ｌ０）との差Ｌ１－Ｌ０を測定した。
（配索荷重）
　長さ３００ｍｍのアウターケーシングの末端を２本の金属線を含む面に平行方向に固定し、先端に荷重をかけて製品が垂直方向に約２００ｍｍ撓んだ時の荷重（ｇ）を測定した。
（金属線の突き出し）
　長さ１５０ｍｍのコントロールケーブルをＲ５０に屈曲させた後、アウターケーシングの末端における金属線材の突き出し寸法を測定した。
（重量）
　アウターケーシング１ｍあたりの重さを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
（配索荷重とたわみ量の関係）
　図７は、実施例１、３、４及び比較例２のアウターケーシングの配索荷重を図８の概略図に基き測定したときの荷重とたわみ量の関係を示す荷重-たわみ線図である。図７における各プロットを示す長さは、各例におけるアウターケーシングの金属線間距離を示す。具体的には、図８に示すように、アウターケーシングの一端部から３００ｍｍの位置で水平に支持した。このとき、２本の金属線材を含む面が垂直となるようにアウターケーシングを支持し、一端部に荷重（Ｗ）をかけてアウターケーシングのたわみ量を測定した。
　金属線間距離が本発明の範囲（１．１ｍｍ：実施例４、２．０ｍｍ：実施例３、２．８ｍｍ：実施例１）のものは、荷重とともに直線的にたわみが大きくなるが、ある荷重を超えると急激にたわみが大きくなる点が存在する。一方、金属線間距離が本発明の範囲以上（３．２ｍｍ：比較例２）のものは、荷重－たわみ線図がほぼ直線関係のままで、変曲点が存在しない事があきらかである。このことは、本発明のアウターケーシングが一種の金属線補強樹脂と考えると、金属線間距離が小さいほど断面２次モーメントが小さくなり、その距離がある値以下になると指数的に低下するためではないかと推測している。
　図９は図７で求めた実施例及び比較例のアウターケーシングの配索荷重を金属線間距離に対してプロットしたものである。金属線間距離が２．８ｍｍを境に変曲点が存在し、それ以上では配索荷重が大幅に高い値になっていることが明らかである。
　日本特許出願２０１３－１７７００２の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (6)

  1. 　管状の樹脂層を有する樹脂管状体と、
    　前記樹脂管状体の前記樹脂層内に前記樹脂管状体の軸方向に平行に且つ軸に対して対称となる位置に埋設された２本の金属線材と、を含み、
    　前記樹脂管状体の外径をＤ（ｍｍ）、前記２本の金属線材の間隔をＡ（ｍｍ）としたときに、下記式（１）及び（２）を満たすコントロールケーブル用アウターケーシング。
    （１）１．５≦Ｄ≦４
    （２）０．５Ｄ≦Ａ≦０．７Ｄ
  2. 　前記樹脂管状体の樹脂層が結晶性樹脂を含む請求項１に記載のコントロールケーブル用アウターケーシング。
  3. 　前記結晶性樹脂の貯蔵弾性率が、９５０～３０００ＭＰａである請求項２に記載のコントロールケーブル用アウターケーシング。
  4. 　前記樹脂管状体が、前記２本の金属線材が埋設された外側管状体と、前記外側管状体の内側に積層され、結晶性樹脂を含む内側管状体とを有する請求項１に記載のコントロールケーブル用アウターケーシング。
  5. 　前記外側管状体が熱可塑性エラストマー又は軟質塩化ビニルを含む請求項４に記載のコントロールケーブル用アウターケーシング。
  6. 　請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のコントロールケーブル用アウターケーシングと、
    　前記コントロールケーブル用アウターケーシング内に挿入されているインナーケーブルと、
    　を有するコントロールケーブル。
     
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