WO2015137462A1 - ワイヤ - Google Patents

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WO2015137462A1
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烈 津田
知 阪口
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株式会社ハイレックスコーポレーション
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Definitions

  • the present invention relates to an operation wire having a double twist structure, and more particularly to an operation wire hung around a direction changing member and a wire operation mechanism using the operation wire.
  • An operation wire is used to transmit the operation force of the drive unit to the driven unit.
  • an operation wire is connected from a motor serving as a drive unit to a carrier plate that supports a window glass serving as a driven unit, and the operation force of the drive unit is transmitted via the operation wire.
  • the operation wire has flexibility and can be curvedly routed, and is guided by sliding on a direction changing member such as a guide member for changing the direction of the operation wire.
  • the operation wire is usually configured by twisting a plurality of strands.
  • the operation wire Noise may be generated from the contact portion between the strand exposed to the outside and the direction changing member.
  • the abnormal noise is generated when the twist mark of the operation wire is transferred to the direction changing member in the process of use, and a twist-like unevenness is formed, and the twisted line is slid when the operation wire and the direction changing member slide.
  • the operating wire is twisted by sliding force on the operating wire when sliding on the uneven surface, when the twisting of the operating wire is released, an abnormal noise is struck from the sliding surface of the direction changing member.
  • An abnormal noise was generated.
  • vibration noise is amplified through the guide rail and the door panel, and abnormal noise is generated.
  • Patent Document 1 discloses a method of processing a single-stranded deformed wire strand 100 having a strand whose cross section is not circular (see FIG. 6). Since the deformed wire strand 100 has a smooth surface, there is a possibility that generation of twist marks can be suppressed and generation of abnormal noise can be suppressed.
  • the deformed wire strand 100 is processed into a deformed wire shape in a state where wires (elementary wires) of each layer are in line contact with each other by parallel twist.
  • Patent Document 2 In order to eliminate the abnormal noise, the twisting of the operation wire is suppressed by making it difficult to rotate, and in the sliding groove of the direction change member due to the twisted marks that are twisted unevenness Suppression of noise from hitting the sliding surface of the operation wire is also attempted.
  • Patent Document 1 when the processing method of Patent Document 1 is applied to a wire having a double twist structure, there arises a problem that the fatigue resistance of the wire is lowered. This is because a wire having a double twist structure is in point contact with each other, so that when the wire is subjected to the above-described processing, the wire is preferentially deformed at the point contact point, and the deformed point is the starting point when the wire is used. This is because the strands are easily cut.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and suppresses generation of periodic groove moving noise when the direction changing member and the wire slide and deterioration of fatigue resistance of the wire.
  • An object of the present invention is to provide an operation wire that can be operated.
  • the wire of the present invention is formed by twisting a core strand in which a plurality of strands are twisted and a plurality of side strands each having a plurality of strands twisted around the core strand.
  • An operation wire having a double twisted structure wherein the side strands of the side strands face the outside in the radial direction of the wire at positions located on the outer circumference of the wires, and
  • the flat portion provided in a part of the direction has a smooth surface extending along the axial direction, and the length of the smooth surface in the axial direction is 4.8 to 11.0 times the diameter of the side wire
  • the pitch magnification of the side strand is 7.0 to 12.0 times.
  • the length of the smooth surface in the axial direction is 5.8 to 9.2 times the diameter of the side strand.
  • the driving unit includes a driving unit, a driven unit, and a resin direction changing member.
  • the driving unit and the driven unit are connected to each other via the wire, and the wire is applied to the direction changing member with a predetermined load.
  • the wire is moved in the extending direction of the wire relative to the position of the direction changing member when the driven portion is moved by moving the wire by driving the driving portion.
  • the wire operating mechanism is configured as described above.
  • the present invention it is possible to suppress the generation of groove moving noise when the direction changing member and the wire slide, and the deterioration of the fatigue resistance of the wire.
  • the operating force generated by the operation of the drive unit is driven at a position away from the operation unit via the wire when the drive unit is operated to pull or push the wire. It is the wire for operation transmitted to a part.
  • the wire of the present invention is guided by a direction changing member, for example, a fixed guide that guides the wire without rotating, or a pulley that rotates around a rotation axis, and is routed between the driving unit and the driven unit.
  • the driving unit and the driven unit are not particularly limited as long as they can operate the wire and can be operated by the wire.
  • the wire of the present invention can be used for any application as long as the direction is changed by the direction changing member and is routed between the driving unit and the driven unit and the operating force of the driving unit is transmitted to the driven unit.
  • it can be used to operate a window regulator, a parking brake, a fuel lid actuator, a motorcycle accelerator, a motorcycle screen, and the like.
  • the wire of this invention is applicable also to uses other than a vehicle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a wire 1 according to an embodiment
  • FIG. 2 is a side view schematically showing the wire 1.
  • the wire 1 of the present invention includes a core strand 2 formed by twisting a plurality of strands 2a, 2b, 2c, and 2d, and a plurality of strands 3a around the core strand 2 respectively. It has the double twist structure comprised by twisting together the several side strand 3 by which 3b was twisted together.
  • the wire 1 is not particularly limited as long as it has a double twist structure in which the core strand 2 and a plurality of side strands 3 are twisted around it.
  • the wire 1 can be appropriately changed according to the application in which the wire is used.
  • a double twist structure other than the structure shown in FIG. 1 may be included.
  • the wire 1 is shown as a structure (W (19) + 8 ⁇ 7) in which eight side strands 3 are twisted around one core strand 2. .
  • the wire 1 is shown as a structure (W (19) + 8 ⁇ 7) in which eight side strands 3 are twisted around one core strand 2.
  • the core strand 2b six side strands 2b are twisted around one core strand 2a, and side strands 2c and 2d having different sizes are alternately arranged around the side strand 2b. Shown as a Warrington twist twisted to be placed.
  • Each of the side strands 3 has six side strands 3b twisted around one core strand 3a.
  • the material of the strands constituting each of the core strand 2 and the side strand 3 for example, a steel wire such as a galvanized steel wire or a stainless steel wire is used. Moreover, the diameter and the number of strands constituting each of the core strand 2 and the side strand 3 can be appropriately changed according to the use of the wire and the structure of the wire.
  • the side strand 3b of the side strand 3 of the wire 1 of the present invention has a smooth surface P at a portion located on the outer periphery of the wire 1 as shown in FIGS. More specifically, the smooth surface P is provided on the outermost strand of the wire 1 of the side strands 3b of the side strand 3 so as to face the radially outer side of the wire 1 and extends along the axis X. Is provided. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the smooth surface P faces the outer side in the radial direction of the wire 1, and the flat portion F provided in a part of the circumferential direction of the side strand 3b is in the axis X direction. It is formed to extend along.
  • the flat part F is a flat part formed along the circumferential direction of the side strand 3 b of the side strand 3 b of the side strand 3.
  • the flat portion F is a substantially arc-shaped portion having a radius of curvature substantially the same as the radius of the virtual circle C having a radius connecting a contact point of the flat portion F and the center of the wire 1.
  • the flat portion F may be a flat surface or a curved surface. That is, as will be described in detail later, the smooth surface P formed by extending the flat portion F may be formed flat so as to be in surface contact with the direction changing member. It may have a different radius of curvature.
  • the flat portion F is a part of the circumferential direction of the side strand 3b, that is, on the outer circumference of the cross section of the side strand 3b cut perpendicularly to the direction in which the side strand 3b extends. It is provided facing the outside in the radial direction.
  • the flat part F does not necessarily have to be positioned on the virtual circle C as long as the flat part F can make surface contact with the direction changing member when the wire 1 contacts the direction changing member.
  • the smooth surface P has a flat portion F formed in this manner, extending in parallel with the axis X, which is the direction in which the wire 1 extends, in the sliding groove of the direction changing member. On the other hand, it is formed so that surface contact is possible.
  • the side strand 3 b of the side strand 3 is spirally twisted around the core strand 3 a of the side strand 3, and each side strand 3 b
  • the smooth surface P is formed on the part located on the outer periphery.
  • the cross section of the side strand 3b is circular. It has become. Therefore, the portion located on the outer periphery of the wire 1 that may come into contact with the direction changing member is, as shown in FIG. 2, a plurality of side strands 3 b exposed on the outer periphery of the wire 1.
  • a plurality of smooth surfaces P are formed in the circumferential direction and in the axis X direction.
  • the manufacturing method will not be specifically limited, For example, after the core strand 2 and the side strand 3 are twisted together, It can be formed by performing drawing with a die, swaging, cassette roller die, or the like.
  • the smooth surface P formed in this way makes surface contact with the direction changing member when the wire 1 comes into contact with a direction changing member (not shown) (the surface of the guide groove of the direction changing member through which the wire 1 is guided). Therefore, according to the wire 1 of the present invention, since the side strand 3b of the side strand 3 has the smooth surface P, the load per unit area in the contact between the wire 1 and the direction changing member can be suppressed. In the conventional wire, since the strand of the side strand has an angle with respect to the axial direction of the wire 1, a twist mark which is a groove having an angle with respect to the moving direction of the wire 1 is generated.
  • the smooth surface P is shown as having substantially the same radius of curvature as the virtual circle C.
  • the smooth surface of the present invention is formed so as to be in surface contact with the direction changing member if it is in contact with the direction changing member so that the load per unit area from the wire 1 to the direction changing member is reduced.
  • the smooth surface P may have a different radius of curvature from the outer periphery of the wire 1 or may be formed in a planar shape.
  • the virtual circle C is a circle in contact with the horizontal plane.
  • the length L1 of the smooth surface P in the axis X direction is 4.8 to 11.0 times the diameter D1 of the side strand 3b of the side strand 3, and the pitch magnification of the side strand 3 is 7.0 to 12. It is configured to be 0 times.
  • the length L1 of the smooth surface P in the axis X direction in which the wire 1 extends is the length between both ends of the smooth surface P in the axis X direction of the wire 1, as shown in FIG.
  • the diameter D1 of the strand 3b is an outer diameter of the side strand 3b which has the smooth surface P, as FIG.1 and FIG.2 shows.
  • the pitch magnification of the side strand 3 is a value obtained by dividing the twist pitch length L2 of the side strand 3 by the outer diameter D2 of the wire 1, as shown in FIG.
  • the diameter of C is the outer diameter D2 of the wire 2.
  • the length L1 of the smooth surface P is smaller than 4.8 times the diameter D1 of the side strand 3b, the exposed length of the portion located on the outer periphery of the wire 1 of the side strand 3b is shortened.
  • the effect of the smooth surface P described above cannot be obtained because the length in the direction of the axis X is shortened and the area of the smooth surface P in surface contact with the direction changing member is small, and conversely, it is larger than 11.0 times. Since the thickness of the side strand 3b of the side strand 3 is reduced, the wire 1 is broken when a load is applied to a thin portion in the radial direction even if the cross-sectional area is the same. Reduces fatigue resistance.
  • a gap between the side strand 3b of the side strand 3 and the side strand 2c or the side strand 2d arranged in the outermost layer of the core strand 2 is likely to occur.
  • the strand density per unit cross-sectional area of the wire 1 becomes low, making it difficult to manufacture, and there is a concern that the durability of the wire 1 may be reduced.
  • the cross section of the side strand 3b of the side strand 3 is circular. .
  • the portion of the side wire 3 b that is not exposed on the outer periphery of the wire 1 is located on the radially inner side of the wire 1 from the outer periphery of the wire 1.
  • one side strand 3b extends spirally around the core strand 3a and is located on the outer periphery of the wire 1 (exposed to the outer periphery).
  • the smooth surface P is formed, and in the part that is not exposed to the outer periphery of the wire 1, the side strand 3b enters the inside in the radial direction of the wire 1, and the cross section is circular, and the smooth surface P is formed.
  • the formed portions and the portions having a circular cross section are formed alternately in the axial direction in which the side strands 3b extend. Since the side strand 3b of the side strand 3 has a circular cross section except for the portion located on the outer periphery of the wire 1 on which the smooth surface P is formed, it has a uniform strength in the length direction of the strand. Therefore, in the wire 1 of the present invention, even if the wire 1 is changed in direction by a direction changing member (not shown) and bent, a place where the side strand 3b is cut is less likely to be generated. The decrease can be suppressed.
  • the wire 1 of the present invention by providing the smooth surface P having a predetermined length in the portion of the side strand 3b of the side strand 3 located on the outer periphery of the wire 1, It is possible to suppress the contact surface pressure with the direction changing member, to suppress the formation of twist marks, and to suppress the generation of groove moving sound when the direction changing member and the wire 1 slide.
  • the deterioration of fatigue resistance can be suppressed by setting the smooth surface P to a predetermined length or less and twisting the side strands 3 at a predetermined pitch magnification.
  • the wire 1 of the present invention can be used for applications that are bent while being slid by a direction change member softer than the wire 1, for example, a resin fixed guide.
  • the drive unit, the driven portion, and the resin direction change member The drive unit and the driven unit are connected via the above-described wire, the wire is wound around the direction changing member with a predetermined load, and the drive unit is driven to move the wire to move the driven unit.
  • the wire can be used in a wire operation mechanism in which the wire is moved in the extending direction of the wire with respect to the position of the direction changing member.
  • the wire of the present invention is suitably applied to, for example, a window regulator.
  • the wire of the example and the comparative example is driven by the window regulator 10 shown in FIG. 4, and immediately after the wire is attached to the fixed guide G of the window regulator 10 (initial stage) and after the creep test, the operation sound is measured, and the wire The sliding property of the wire was evaluated based on the loudness of the operating sound when sliding the wire.
  • Two wires were attached between the motor 10a of the window regulator 10 and the carrier plate 10b, and the directions were changed by being guided by fixed guides G provided above and below the guide rail 10c of the window regulator 10.
  • the fixed guide G is made of a resin that does not rotate and has a curved surface that is curved along the guide direction of the wire.
  • the carrier plate 10b was restrained from moving up and down along the guide rail 10c, and left at an ambient temperature of 80 ° C. for 120 hours. After leaving for 120 hours, the motor was driven and listened with ears at a position 1 m away, and the groove moving sound, which is a periodic friction sound, was confirmed.
  • the air cylinder 23 initially moved in the direction of arrow M, pulled the wire in the M direction until the weight 21 hit the stopper 24 and the wire tension reached 35 kgf, and held the tension for 0.5 seconds. After that, it was configured to move in the direction of arrow N.
  • the stroke of the wire was 100 mm, the speed was 20 reciprocations / minute, and olefin-based grease was sufficiently applied to the sliding portions between the wire and the fixed guides 22a and 22b.
  • Example 1 A base material having an outer diameter of 0.93 mm obtained by galvanizing a steel wire (material: JIS G3506 SWRH62A) is drawn to a diameter of 0.13 mm, 0.14 mm, 0.15 mm, 0.16 mm,. A 17 mm strand was obtained. These strands were twisted so as to have a pitch magnification of 11.28 times to produce a wire 1 with a diameter of 1.490 mm having the structure (W (19) + 8 ⁇ 7) shown in FIG. In addition, for the core strand 2a of the core strand 2 in FIG.
  • a strand having a diameter of 0.17 mm is used, for the side strand 2b, a strand having a diameter of 0.16 mm is used, and for the side strand 2c, A strand having a diameter of 0.17 mm is used, a strand having a diameter of 0.13 mm is used for the side strand 2d, and a strand having a diameter of 0.15 mm is used for the core strand 3a of the side strand 3.
  • a wire having a diameter of 0.14 mm was used for the wire 3b. Then, this wire is drawn with a die (diameter reduction ratio: 7.5%), and the length in the axial direction of the smooth surface of the side strand is 7.22 times the diameter of the side strand. 1 wire was obtained.
  • Example 2 Except for the value of the multiple of the length of the smooth surface with respect to the pitch magnification of the side strand and the diameter of the side strand shown in Table 1, the pitch magnification of the side strand and the side strand shown in Table 1 are the same as in Example 1.
  • the wires of Examples 2 to 5 having multiples of the length of the smooth surface with respect to the diameter were obtained.
  • the diameter reduction rate at the time of drawing with a die was 9.3% (Example 2), 9.8% (Example 3), 6.8% (Example 4), and 7.5% (implemented), respectively.
  • Example 5 Example 5).
  • Comparative Examples 1 to 4 Except for the value of the multiple of the length of the smooth surface with respect to the pitch magnification of the side strand and the diameter of the side strand shown in Table 1, the pitch magnification of the side strand and the side strand shown in Table 1 are the same as in Example 1. Wires of Comparative Examples 1 to 4 having a multiple of the length of the smooth surface with respect to the diameter were obtained. In addition, the diameter reduction rate at the time of drawing with a die was set to 4.8% (Comparative Example 1), 4.3% (Comparative Example 2), and 4.1% (Comparative Example 3), respectively.
  • Table 1 shows the results of sliding property tests and fatigue resistance tests on Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 described above.
  • ⁇ indicates that there is no side strand cut after 20,000 times, and ⁇ indicates that the side strands cut after 20,000 times are less than 10% of the total number, The side strands cut by 20,000 times were 10% or more with respect to the total number.
  • Examples 1 to 5 since the smooth surface length is in the range of 4.8 to 11.0 times the diameter of the side strands, the suppression of the groove moving noise is all good. In particular, Examples 1 and 2 to 5 were within the range of 5.8 to 9.2 times the diameter of the side strands, so that the suppression of the groove moving noise was excellent.
  • Example 5 although the pitch magnification of the side strand is in the range of 7.0 to 12.0 times, the length of the smooth surface exceeds 9.2 times the strand diameter of the side strand. Since it is within 12.0 times, the fatigue resistance is good, but it is lower than those of Examples 1 to 4.
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 2 the length of the smooth surface is the diameter of the strands of the side strands even when the pitch magnification of the side strands is in the range of 7.0 to 12.0 times.
  • the magnification of the length of the smooth surface with respect to the diameter of the side strand of the side strand is set to 4.8 to 11.0 times, and the pitch magnification of the side strand is set to 7.0 to 12.0 times.
  • the pitch magnification of the side strand is set to 7.0 to 12.0 times.

Abstract

　本発明のワイヤ１は、複数本の素線２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを撚り合わせた心ストランド２と、心ストランド２のまわりに、それぞれ複数本の素線３ａ、３ｂが撚り合わされた複数本の側ストランド３とが撚り合わされることにより構成される複撚り構造を有する操作用のワイヤ１であって、側ストランド３の側素線３ｂは、ワイヤ１の外周上に位置する部位において、ワイヤ１の径方向外側に面し、側素線３ｂの周方向の一部に設けられた平坦部Ｆが軸Ｘ方向に沿って延びる、平滑面Ｐを有し、平滑面Ｐの軸Ｘ方向の長さは、側素線３ｂの径の４．８～１１．０倍であり、側ストランド３のピッチ倍率は、７．０～１２．０倍であることを特徴とするので、方向転換部材とワイヤとが摺動した際の溝移動音の発生と、ワイヤの耐疲労性の低下とを抑制することができる。

Description

ワイヤ
　本発明は、複撚り構造を有する操作用ワイヤに関し、特に方向転換部材に掛け回される操作ワイヤおよびそれを用いたワイヤ操作機構に関する。
　駆動部の操作力を従動部へ伝達するために、操作用ワイヤが用いられている。たとえば、車両のウインドレギュレータは、駆動部となるモータから、従動部となる窓ガラスを支持するキャリアプレートに操作用ワイヤが連結され、操作用ワイヤを介して駆動部の操作力を伝達している。操作用ワイヤは可撓性を有しており、湾曲した配索が可能であり、操作用ワイヤを方向転換するガイド部材などの方向転換部材に摺動して案内される。操作用ワイヤは、通常、複数本の素線が撚り合わされて構成されている。操作用ワイヤが、操作用ワイヤよりも柔らかい素材から形成された方向転換部材、たとえば樹脂製の固定ガイド（以下、単に樹脂製ガイドという）の摺動溝などに案内される場合、操作用ワイヤの外部に露出する素線と方向転換部材との接触部から、異音を生じる場合がある。
　この異音は、使用の過程で方向転換部材に操作用ワイヤの撚り目痕が転写され、撚り目状の凹凸が形成され、操作用ワイヤと方向転換部材とが摺動する際に、撚り目状の凹凸を摺動する際に操作用ワイヤに回転力が働くことによって操作用ワイヤがねじれ、この操作用ワイヤのねじれが開放された際に、方向転換部材の摺動面からたたき異音が発生して異音が生じていた。特に、ウインドレギュレータが車両へ取り付けられた際には、振動音がガイドレールとドアパネルとを介して、増幅し、異音が生じてしまうことがしられている。
　一方、特許文献１には、断面が円形ではない素線を有する単撚りの異形線ストランド１００の加工方法が開示されている（図６参照）。この異形線ストランド１００は、表面が平滑であるため、撚り目痕の生成を抑え、異音の発生を抑制できる可能性がある。この異形線ストランド１００は、平行撚りで、各層のワイヤ（素線）同士が線接触した状態で異形線状に加工されている。
　また、上記異音を解消するために、難自転性とすることにより操作用ワイヤの捻れを抑制して、撚り目状の凹凸である撚り目痕に起因した、方向転換部材の摺動溝における操作用ワイヤの摺動面への叩き異音の抑制も図られている。（特許文献２）
特開平６－１０８３８８号公報 特開２００６－２８３２６９号公報
　しかしながら、複撚り構造を有するワイヤに対して特許文献１の加工方法を適用すると、ワイヤの耐疲労性が低下するという問題が生じる。これは、複撚り構造を有するワイヤは、素線同士が点接触しているので、上述の加工を受けると点接触した箇所で優先的に変形し、ワイヤの使用時に、この変形した箇所を起点に素線が切断しやすくなるからである。また、特許文献２のワイヤのように難自転性とされた操作用ワイヤを用いた場合であっても、高温などの使用環境によっては、撚り目痕の溝に位置した操作用ワイヤの最外周の素線が撚り目痕の凸部を乗り越える際に生じる周期的な異音（以下、溝移動音という）が生じることがわかった。
　本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、方向転換部材とワイヤとが摺動した際の周期的な溝移動音の発生と、ワイヤの耐疲労性の低下とを抑制することができる操作用ワイヤを提供することを目的とする。
　本発明のワイヤは、複数本の素線を撚り合わせた心ストランドと、該心ストランドのまわりに、それぞれ複数本の素線が撚り合わされた複数本の側ストランドとが撚り合わされることにより構成される複撚り構造を有する操作用のワイヤであって、前記側ストランドの側素線は、前記ワイヤの外周上に位置する部位において、前記ワイヤの径方向外側に面し、前記側素線の周方向の一部に設けられた平坦部が軸方向に沿って延びる、平滑面を有し、前記平滑面の軸方向の長さは、前記側素線の直径の４．８～１１．０倍であり、前記側ストランドのピッチ倍率は、７．０～１２．０倍であることを特徴とする。
　また、前記平滑面の軸方向の長さが、前記側素線の直径の５．８～９．２倍であることが好ましい。
　また、駆動部、従動部及び樹脂製の方向転換部材を含み、前記駆動部と前記従動部とは、前述のワイヤを介して接続され、前記ワイヤは方向転換部材に対して所定の荷重で掛け回され、前記駆動部を駆動させることにより前記ワイヤを移動させて前記従動部を移動させる際に、前記ワイヤが前記方向転換部材の位置に対して前記ワイヤの延在方向への移動がされるようにされてなるワイヤ操作機構であることを特徴する。
　本発明によれば、方向転換部材とワイヤとが摺動した際の溝移動音の発生と、ワイヤの耐疲労性の低下を抑制することができる。
本発明のワイヤの構造の一例を示す断面図である。 図１のワイヤの側面図である。 本発明のワイヤにおける側ストランドのピッチ倍率を説明するための説明図である。 固定ガイドとワイヤとが摺動した際に生じる溝移動音を測定するために用いたウインドレギュレータの概略図である。 固定ガイドにおいて摺動しながら屈曲を受ける場合のワイヤの耐疲労性能を測定するための装置の説明図である。 従来の異形線ストランドの断面図である。
　以下、図面を参照し、本発明のワイヤを詳細に説明する。
　本発明のワイヤは、駆動部の操作により生じた操作力を、駆動部が操作されることによりワイヤが引き操作若しくは押し引き操作され、ワイヤを介して操作部から離れた位置において操作される従動部に伝達する操作用のワイヤである。本発明のワイヤは、方向転換部材、たとえば、回転せずにワイヤを案内する固定ガイドや回転軸周りに回転するプーリに案内され、駆動部と従動部との間に配索される。駆動部および従動部は、ワイヤを操作することができ、また、ワイヤにより操作されるものであれば特に限定されない。本発明のワイヤは、方向転換部材によって方向が転換されて駆動部と従動部との間に配索され、駆動部の操作力を従動部に伝達する用途であればいかなる用途にも用いることができ、たとえばウインドレギュレータや、パーキングブレーキ、フューエルリッドアクチュエータ、バイクアクセル、バイクスクリーン等を操作するために用いることができる。また、本発明のワイヤは、車両以外の用途にも適用可能である。
　本発明のワイヤの一例を図１および図２に示す。図１は、一実施形態のワイヤ１の構造を示す断面図であり、図２は、ワイヤ１を模式的に示した側面図であり、見やすくするように図２中、中央部の側ストランド３にドットを付して示している。本発明のワイヤ１は、図１に示されるように、複数本の素線２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを撚り合わせた心ストランド２と、心ストランド２のまわりに、それぞれ複数本の素線３ａ、３ｂが撚り合わされた複数本の側ストランド３とが撚り合わされることにより構成される複撚り構造を有している。ワイヤ１は、心ストランド２と、そのまわりに複数本の側ストランド３とが撚り合わされた複撚り構造であれば特に限定されず、ワイヤが用いられる用途に応じて適宜変更が可能であり、公知の構造を含め、図１に示した構造以外の複撚り構造であってもよい。なお、図１に示される実施形態では、ワイヤ１は、１本の心ストランド２のまわりに、８本の側ストランド３が撚り合わされた構造（Ｗ（１９）＋８×７）として示されている。心ストランド２は、１本の心素線２ａの周りに、６本の側素線２ｂが撚られ、側素線２ｂの周りに大きさの異なる側素線２ｃと側素線２ｄが交互に配置されるように撚り合わされたウォーリントン撚りとして示されている。また、側ストランド３のそれぞれは、１本の心素線３ａの周りに６本の側素線３ｂが撚り合わされている。
　心ストランド２および側ストランド３のそれぞれを構成する素線の材料は、たとえば、亜鉛めっき鋼線、ステンレス鋼線などの鋼線が用いられる。また、心ストランド２および側ストランド３のそれぞれを構成する素線の径や本数は、ワイヤが用いられる用途やワイヤの構造に応じて適宜変更が可能である。
　本発明のワイヤ１の側ストランド３の側素線３ｂは、図１および図２に示されるように、ワイヤ１の外周上に位置する部位において、平滑面Ｐを有している。より詳細には、平滑面Ｐは、側ストランド３の側素線３ｂのうちワイヤ１の最外周の素線において、ワイヤ１の径方向外側に面して設けられ、軸Ｘに沿って延びて設けられている。また、平滑面Ｐは、図１および図２に示されるように、ワイヤ１の径方向外側に面し、側素線３ｂの周方向の一部に設けられた平坦部Ｆが軸Ｘ方向に沿って延びるように形成されている。平坦部Ｆは、側ストランド３の側素線３ｂのうち、側素線３ｂの周方向に沿って形成された平坦な部位である。図１に示される実施形態では、平坦部Ｆは、平坦部Ｆの接点とワイヤ１の中心とを結ぶ線を半径とする仮想円Ｃの半径と略同一の曲率半径を有する略円弧状の部位として示されているが、平坦部Ｆは、平面であっても曲面であっても構わない。すなわち、後に詳しく述べるように、平坦部Ｆが延びて形成される平滑面Ｐが、方向転換部材に対して面接触するように平坦に形成されていればよく、ワイヤ１の仮想円Ｃとは異なる曲率半径を有していてもよい。また、平坦部Ｆは、側素線３ｂの周方向の一部、すなわち側素線３ｂが延在する方向に対して垂直に切断した側素線３ｂの断面の外周上のうち、ワイヤ１の径方向外側に面して設けられている。平坦部Ｆは、ワイヤ１が方向転換部材に接触した際に方向転換部材に対して面接触することができれば、必ずしも仮想円Ｃ上に位置しなくてもよい。そして、平滑面Ｐは、このように形成される平坦部Ｆが、図２に示されるように、ワイヤ１が延在する方向である軸Ｘに平行に延び、方向転換部材の摺動溝に対して面接触可能に形成される。
　図１および図２に示されるように、側ストランド３の側素線３ｂは、側ストランド３の心素線３ａの周りに螺旋状に撚り合わされており、各側素線３ｂは、ワイヤ１の外周上に位置する部位においては平滑面Ｐが形成される一方で、平滑面Ｐが形成された部位の軸Ｘ方向両側（図２中、左右方向）においては、側素線３ｂの断面は円形となっている。したがって、方向転換部材に接触する可能性がある、ワイヤ１の外周上に位置する部位には、図２に示されるように、ワイヤ１の外周において露出する複数の側素線３ｂにより、ワイヤ１の周方向かつ軸Ｘ方向に複数の平滑面Ｐが形成されている。
　なお、平滑面Ｐを有するワイヤ１は、後述する効果を奏することができるものであればその製造方法は特に限定されるものではないが、たとえば心ストランド２および側ストランド３が撚り合わされた後、ダイスによる引抜加工、スウェージング加工やカセットローラダイス加工等を行なうことによって形成することができる。
　このように形成される平滑面Ｐは、ワイヤ１が図示しない方向転換部材（ワイヤ１が案内される方向転換部材の案内溝の表面）に接触する際、方向転換部材に対して面接触する。したがって、本発明のワイヤ１によれば、側ストランド３の側素線３ｂが平滑面Ｐを有することにより、ワイヤ１と方向転換部材との接触における単位面積当たりの荷重を抑えることができる。従来のワイヤは側ストランドの素線がワイヤ１の軸方向に対して角度を有することからワイヤ１の移動方向に対して角度を有する溝である撚り目痕を生じるのであるが、ワイヤ１から方向転換部材に高荷重がかかったり、方向転換部材が高温環境下であっても、ワイヤ１からの方向転換部材への単位面積あたりの荷重が軽減されるために、撚り目痕の生成を抑制することができる。そして、方向転換部材への撚り目痕の生成が抑制されるため、ワイヤ１が方向転換部材に対してワイヤ１の延在方向に向かって移動する際に、撚り目痕の溝と溝との間をワイヤ１の側素線３ｂが移動する際の溝移動音の発生を抑制することができる。なお、平滑面Ｐは、図１および図２に示される実施形態では、仮想円Ｃと略同一の曲率半径を有したものとして示されている。しかし、本発明の平滑面は、ワイヤ１からの方向転換部材への単位面積あたりの荷重が軽減されるように方向転換部材と接していれば、方向転換部材に面接触するように形成されていてもよく、平滑面Ｐがワイヤ１の外周と異なる曲率半径としてもよいし、平面状に形成されたものでもよい。なお、平滑面Ｐが水平な面である場合には、仮想円Ｃは水平面と接する円とされる。
　平滑面Ｐの軸Ｘ方向の長さＬ１は、側ストランド３の側素線３ｂの径Ｄ１の４．８～１１．０倍であり、側ストランド３のピッチ倍率が、７．０～１２．０倍となるように構成されている。平滑面Ｐの、ワイヤ１が延在する軸Ｘ方向の長さＬ１は、図２に示されるように、ワイヤ１の軸Ｘ方向における平滑面Ｐの両端間の長さのことであり、側素線３ｂの径Ｄ１は、図１および図２に示されるように、平滑面Ｐを有する側素線３ｂの外径のことである。また、側ストランド３のピッチ倍率は、図３に示されるように、側ストランド３の撚りピッチ長さＬ２をワイヤ１の外径Ｄ２で除した値であり、本実施の形態においては、仮想円Ｃの直径がワイヤ２の外径Ｄ２となる。
　平滑面Ｐの長さＬ１を側ストランド３の側素線３ｂの径Ｄ１の４．８～１１．０倍とし、さらに側ストランド３のピッチ倍率を７．０～１２．０倍とすることにより、ワイヤ１と方向転換部材とが接触するときに、方向転換部材のワイヤ１との接触面と側ストランド３の側素線３ｂの平滑面Ｐとが面接触し、かつ、素線間の単位面積あたりの点接触箇所が少なくなり、ワイヤ１の単位断面積あたりの素線密度が高くなる。したがって、側ストランド３の側素線３ｂによる方向転換部材の撚り目痕の生成を抑え、方向転換部材とワイヤ１とが摺動した際の溝移動音の発生を抑制することができ、またワイヤの耐疲労性の低下を抑制することができる。
　平滑面Ｐの長さＬ１が側素線３ｂの径Ｄ１の４．８倍より小さいと、側素線３ｂのワイヤ１外周上に位置する部位の露出長さが短くなるため、平滑面Ｐの軸Ｘ方向の長さが短くなり、方向転換部材と面接触する平滑面Ｐの面積が小さくなるという理由で、上述した平滑面Ｐの効果が得られず、逆に１１．０倍よりも大きいと、側ストランド３の側素線３ｂの肉厚が減少することにより、断面積が同じであっても径方向に肉薄の部分に荷重がかかった場合に素線の破断が生じるため、ワイヤ１の耐疲労性が低下する。また、耐疲労性については、側ストランド３のピッチ倍率が７．０倍未満である場合にも、単位長さあたりの素線の交点が増えるために耐疲労性が低下する。図１および図２に示される実施形態を例に詳細に説明すると、側ストランド３の側素線３ｂは、心ストランド２の最外層に配置された側素線２ｃや側素線２ｄと交差して点接触している。側ストランド３のピッチ倍率が７．０倍未満になると、ワイヤ１の軸Ｘ方向の単位長さあたりの、側ストランド３の側素線３ｂと心ストランド２の側素線２ｃ、２ｄとの点接触箇所が増加する。ワイヤ１が方向転換部材によって曲げられるとき、素線同士が点接触した箇所に局所的な力が加わるが、素線同士の点接触箇所が多くなると、側ストランド３の側素線３ｂが切断される可能性が高くなり、ワイヤ１の耐疲労性が低下する。一方、側ストランド３のピッチ倍率が１２．０倍より大きい場合には、ワイヤ１を構成する素線間に隙間が生じやすく製造が難しく、耐久性が低下する懸念もある。図１および図２に示される実施形態を例により詳細に説明すると、側ストランド３のピッチ倍率が１２．０倍より大きくなると、心ストランド２に対して側ストランド３を強く締め付けることができず、側ストランド３の側素線３ｂと、心ストランド２の最外層に配置された側素線２ｃや側素線２ｄとの間の隙間が生じやすくなる。その結果、ワイヤ１の単位断面積あたりの素線密度が低くなって、製造が難しく、ワイヤ１の耐久性が低下する懸念もある。
　また、上述したように、ワイヤ１のうち、方向転換部材と接触することがない、ワイヤ１の外周に露出していない部位においては、側ストランド３の側素線３ｂは、断面が円形である。側素線３ｂにおけるワイヤ１の外周に露出していない部位は、ワイヤ１の外周よりワイヤ１の径方向内側に位置している。側ストランド３の複数の側素線３ｂのうち、１本の側素線３ｂは、心素線３ａの周りに螺旋状に延びており、ワイヤ１の外周上に位置する部位（外周に露出する部位）においては平滑面Ｐが形成され、ワイヤ１の外周に露出していない部位では、側素線３ｂはワイヤ１の径方向内側に入り込み、断面が円形となっており、平滑面Ｐが形成された部分と、断面が円形の部分とが、各側素線３ｂが延在する軸方向で交互に形成されるように構成されている。側ストランド３の側素線３ｂは、平滑面Ｐが形成されたワイヤ１の外周上に位置する部位以外は断面円形であるので、素線の長さ方向で均一な強度を有している。したがって、本発明のワイヤ１は、ワイヤ１が図示しない方向転換部材によって方向が転換されて曲げられても、側素線３ｂが切断する起点となるような場所が生じにくいので、耐疲労性の低下を抑制することができる。
　上述したように、本発明のワイヤ１によれば、側ストランド３の側素線３ｂの、ワイヤ１の外周上に位置する部位において、所定長さの平滑面Ｐを設けることで、ワイヤ１と方向転換部材との接触面圧を抑え、撚り目痕の生成を抑制し、方向転換部材とワイヤ１とが摺動した際の溝移動音の発生を抑制することができる。一方で、平滑面Ｐを所定長さ以下とし、側ストランド３を所定のピッチ倍率で撚り合わせることで耐疲労性の低下を抑えることができる。本発明のワイヤ１は、ワイヤ１よりも柔らかい方向転換部材、たとえば樹脂製の固定ガイドによって摺動されつつ曲げられる用途に用いることができ、例えば、駆動部、従動部及び樹脂製の方向転換部材を含み、駆動部と従動部とは、上述のワイヤを介して接続され、ワイヤは方向転換部材に対して所定の荷重で掛け回され、駆動部を駆動させることによりワイヤを移動させて従動部を移動させる際に、ワイヤが方向転換部材の位置に対してワイヤの延在方向への移動がされるようにされてなるワイヤ操作機構に用いることができる。具体的には、本発明のワイヤは、たとえばウインドレギュレータ用途に好適に適用される。
　以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
　まず、実施例および比較例において評価したワイヤ摺動特性、耐疲労性の試験方法について説明する。
　（ワイヤ摺動特性試験）
　実施例および比較例のワイヤを図４に示すウインドレギュレータ１０により駆動し、ワイヤをウインドレギュレータ１０の固定ガイドＧに取り付けた直後（初期）と、クリープ試験後において、作動音の測定を行い、ワイヤを摺動させたときの作動音の大きさによりワイヤの摺動特性を評価した。ワイヤは、ウインドレギュレータ１０のモータ１０ａとキャリアプレート１０ｂとの間に２本取り付け、ウインドレギュレータ１０のガイドレール１０ｃの上下に設けられた固定ガイドＧに案内させて方向転換させた。固定ガイドＧは回転しない樹脂製で、ワイヤの案内方向に沿って湾曲した湾曲面を有したものを用いた。上記クリープ試験は、ウインドレギュレータ１０に電源電圧１４．５Ｖを印加し、キャリアプレート１０ｂをガイドレール１０ｃに沿って上下動しないように拘束し、８０℃の雰囲気温度で１２０時間放置した。１２０時間放置後にモータを駆動させて、１ｍ離れた位置で耳で聴いて、周期的な摩擦音である溝移動音を確認した。
　（耐疲労性試験）
　全長が１０００ｍｍの実施例および比較例のワイヤを用意し、図５に示すようにワイヤの一端に１０ｋｇのウェイト２１を連結し、ワイヤが固定ガイド２２ａで９０°反転したのちすぐに、他の固定ガイド２２ｂで１８０°反転状態となるように配索した。また、ワイヤの他端はエアシリンダー２３に固定し、エアシリンダー２３を矢印Ｍ、Ｎ方向に往復動させ、２００００回往復させたときのワイヤの側ストランドの側素線の素線切れの本数を調べた。２００００回往復時に側ストランドの側素線が切れた本数により、耐疲労性を評価した。その結果を表１に示す。なお、エアシリンダー２３は、はじめは矢印Ｍ方向に動いて、ウェイト２１がストッパ２４に突き当ってワイヤの張力が３５ｋｇｆになるまでワイヤをＭ方向に牽引し、その張力を０．５秒間保持したのち、矢印Ｎ方向に動かすように構成した。そして、ワイヤのストロークを１００ｍｍ、速度は２０往復／分とし、ワイヤと固定ガイド２２ａ、２２ｂとの摺動部にはオレフィン系グリースを充分塗布した。
　（実施例１）
　鋼線（材質：ＪＩＳ　Ｇ３５０６　ＳＷＲＨ６２Ａ）に亜鉛めっきを施した外径０．９３ｍｍの母材を伸線加工して、直径が０．１３ｍｍ、０．１４ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．１７ｍｍの素線を得た。これらの素線をピッチ倍率１１．２８倍となるように撚り合わせて図１に示される構造（Ｗ（１９）＋８×７）を有する直径１．４９０ｍｍのワイヤ１を作製した。なお、図１における心ストランド２の心素線２ａには、直径０．１７ｍｍの素線を用い、側素線２ｂには、直径０．１６ｍｍの素線を用い、側素線２ｃには、直径０．１７ｍｍの素線を用い、側素線２ｄには、直径０．１３ｍｍの素線を用い、側ストランド３の心素線３ａには、直径０．１５ｍｍの素線を用い、側素線３ｂには、直径０．１４ｍｍの素線を用いた。そして、このワイヤを、ダイスにより引抜加工（減径率７．５％）を行ない、側素線の平滑面の軸方向の長さが、側素線の径の７．２２倍となる実施例１のワイヤを得た。
　（実施例２～６）
　表１に示す側ストランドのピッチ倍率および側素線の径に対する平滑面の長さの倍数の値以外は、実施例１と同様にして、表１に示す側ストランドのピッチ倍率および側素線の径に対する平滑面の長さの倍数を有する実施例２～５のワイヤを得た。なお、ダイスによる引抜加工時の減径率はそれぞれ、９．３％（実施例２）、９．８％（実施例３）、６．８％（実施例４）、７．５％（実施例５）とした。
　（比較例１～４）
　表１に示す側ストランドのピッチ倍率および側素線の径に対する平滑面の長さの倍数の値以外は、実施例１と同様にして、表１に示す側ストランドのピッチ倍率および側素線の径に対する平滑面の長さの倍数を有する比較例１～４のワイヤを得た。なお、ダイスによる引抜加工時の減径率はそれぞれ、４．８％（比較例１）、４．３％（比較例２）、４．１％（比較例３）とした。
　以上の実施例１～５および比較例１～３について、摺動特性試験および耐疲労性試験を行なった結果を表１に示す。
　なお、溝移動音について、溝移動音の音量が大きく気になる場合は×、音の発生が確認できるものの気になる音量ではないものについては○、溝移動音がほとんど聞こえない又は発生しない場合は◎とした。
　また、耐疲労性については、２万回で切断された側素線がないものを◎とし、２万回で切断された側素線が総本数に対して１０％未満のものを○とし、２万回で切断された側素線が総本数に対して１０％以上のものを×とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、実施例１～５については、平滑面長さが側素線の径の４．８～１１．０倍の範囲内であるために溝移動音の抑制がすべて良好であり、特に実施例１、および２～５は側素線の径の５．８～９．２倍の範囲内であるために、溝移動音の抑制が優れていた。
　また、表１に示されるように、側ストランドのピッチ倍率が７．０～１２．０倍の範囲内である実施例１～４については、２万回で切断された側素線はなく耐疲労性が優れていた。また、実施例５については、側ストランドのピッチ倍率が７．０～１２．０倍の範囲内であるものの、平滑面の長さが側ストランドの素線の径の９．２倍を越えて１２．０倍以内であるために、耐疲労性は良好であるものの実施例１～４に比べて低下している。これに対して、比較例１と比較例２については、側ストランドのピッチ倍率が７．０～１２．０倍の範囲内であっても、平滑面の長さが側ストランドの素線の径の４．８倍未満である場合には溝移動音が大きく（比較例１）、平滑面の長さが側ストランドの素線の径の１１．０倍よりも大きい場合には、耐疲労性が低下していた。また、比較例３については、側ストランドのピッチ倍率が７．０倍未満であるために、平滑面長さが側素線の径の４．８～１１．０倍の範囲内であっても、耐疲労性が低下している。特に上記実施例１～５および比較例１～３は、図１に示される構造（Ｗ（１９）＋８×７）となるように製造して、摺動特性試験および耐疲労性試験を行ったが、他の複撚り構造においても、同様の結果が得られると考えられる。なお、側ストランドのピッチ倍率が１２．０倍より大きい場合には、操作用ワイヤは、製造が難しく、得られなかったが、今後何らかの製造方法に得られた場合には、上記実施例と同様の効果が得られるものと考えられる。
　以上に示したように、側ストランドの側素線の径に対する平滑面の長さの倍率を４．８～１１．０倍とし、側ストランドのピッチ倍率を７．０～１２．０倍とすることで、方向転換部材とワイヤとが摺動した際の溝移動音の発生と、ワイヤの耐疲労性の低下を抑制することができる。さらに、平滑面の軸方向の長さを、側素線の径の５．８～９．２倍とすることにより、溝移動音の発生をより低下させ、耐疲労性についてもより低下を抑制することができる。
　１　ワイヤ
　２　心ストランド
　２ａ　心ストランドの心素線
　２ｂ、２ｃ、２ｄ　心ストランドの側素線
　３　側ストランド
　３ａ　側ストランドの心素線
　３ｂ　側ストランドの側素線
　Ｃ　ワイヤの最外層を結ぶ仮想円
　Ｄ１　側ストランドの側素線の径
　Ｄ２　ワイヤの径
　Ｆ　平坦部
　Ｌ１　平滑面の長さ
　Ｌ２　側ストランドの撚りピッチ長さ
　Ｐ　平滑面
　Ｘ　軸

Claims (3)

  1. 複数本の素線を撚り合わせた心ストランドと、該心ストランドのまわりに、それぞれ複数本の素線が撚り合わされた複数本の側ストランドとが撚り合わされることにより構成される複撚り構造を有する操作用のワイヤであって、
    前記側ストランドの側素線は、前記ワイヤの外周上に位置する部位において、前記ワイヤの径方向外側に面し、前記側素線の周方向の一部に設けられた平坦部が軸方向に沿って延びる、平滑面を有し、
    前記平滑面の軸方向の長さは、前記側素線の径の４．８～１１．０倍であり、
    前記側ストランドのピッチ倍率は、７．０～１２．０倍であるワイヤ。
  2. 前記平滑面の軸方向の長さが、前記側素線の径の５．８～９．２倍である請求項１に記載のワイヤ。
  3. 駆動部、従動部及び樹脂製の方向転換部材を含み、
    前記駆動部と前記従動部とは、請求項１または請求項２に記載のワイヤを介して接続され、
    前記ワイヤは方向転換部材に対して所定の荷重で掛け回され、
    前記駆動部を駆動させることにより前記ワイヤを移動させて前記従動部を移動させる際に、前記ワイヤが前記方向転換部材の位置に対して前記ワイヤの延在方向への移動がされるようにされてなるワイヤ操作機構。
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