(57)【要約】  【課題】  高い荷重効率を得ることができる単線のインナーケーブルとそのインナーケーブルを用いたコントロールケーブルを提供する。  【解決手段】  アウターケーシング２と、そのアウターケーシング２の内部に摺動自在に収納されるインナーケーブル３とからなり、そのインナーケーブル３が断面多角形で、その外周から軸方向に延びる３本以上の突条７を備え、その突条７の稜線の角度が１３０〜１５５度である軽荷重用のインナーケーブル３。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の金属線からなり、外周に軸方向に延びる３本以上の突条が形成されている軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項２】
断面多角形で、稜線が前記突条となっている請求項１記載の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項３】
前記突条の頂部の角度が１３０〜１５５度である請求項２記載の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項４】
隣接する突条の間に凹溝が形成されている請求項１記載の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項５】
前記突条の頂部および付け根部が滑らかな円弧状に形成されている請求項４記載の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項６】
前記突条の外接円の径が１．０〜１．５ｍｍである請求項１記載の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項７】
前記突条が８〜１２個形成されている請求項１記載の軽荷重用の軽荷重用のインナーケーブル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のインナーケーブルと、
そのインナーケーブルを摺動自在に収納するアウターケーシングとからなる軽荷重用のコントロールケーブル。
【請求項９】
前記アウターケーシング内に、インナーケーブルが摺動する合成樹脂製のチューブを備えている請求項８記載の軽荷重用のコントロールケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軽荷重用のインナーケーブルおよびコントロールケーブルに関する。さらに詳しくは、自動車のドアロックケーブルやヒータコントロールケーブルに使用する軽荷重用のコントロールケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平６−１７３９３２号公報
【特許文献２】特開２００４−０１９７３２号公報
【特許文献３】特開２０００−１３０４２７号公報
【０００３】
ドアロックケーブルあるいはヒータコントロールケーブルに使用しているインナーケーブルは、押し引き操作を必要とするため、プッシュプルケーブルが用いられる。そのインナーケーブルの用途はドアロックあるいはヒータコントロール用であるのでインナーケーブルに加えられる荷重はさほど大きくない。そのため、コストの面から考えて、芯線に金属の撚線などを用いなくとも、単線のインナーケーブルで充分な性能が得られる。
【０００４】
軽荷重用のコントロールケーブルは、そのような金属の単線からなるインナーケーブルと、そのインナーケーブルを摺動自在に収容するアウターケーシングとからなる。アウターケーシングは、摺動抵抗を小さくして荷重効率を高くするため、合成樹脂製のライナーを備えている。そして弾力的に湾曲することができ、かつ、軸方向の引っ張り力および圧縮力に耐えるように、ライナーの外周に複数本の金属素線を緩い螺旋状に巻きつけたシールド層を設け、さらにその外周に合成樹脂の被覆層を設けている。
【０００５】
特許文献１には、オイルテンパー線からなる芯線の外周に、摺動抵抗を低くするための合成樹脂製の被覆を設けたインナーケーブルが開示されている。このインナーケーブルを、ポリエステルのパイプからなるアウターケーシングに収容した軽荷重用のプッシュプルコントロールケーブルも開示されている。
【０００６】
他方、特許文献２には、複数本の金属素線の撚り線と合成樹脂製の外層とからなり、摺動抵抗を小さくするために外層の外周に複数本の突条を形成したインナーケーブル１００が開示されている。このインナーケーブル１００は、図４に示すように、芯線１０１と、その芯線１０１の周りに所定の方向に間隔を設けずに撚られた６本の側スランド１０２ａとからなるコア１０２と、そのコア１０２を覆う合成樹脂製の外層１０３とからなる。外層１０３の外周には、軸方向に延びる突条１０４が等間隔で１０本形成されている。それらの突条１０４は、アウターケーシングの内面との接触面積を減少し、インナーケーブル１００の摺動抵抗を低くする。
【０００７】
また、特許文献３のコントロールケーブルの内索は、内部撚り線上に、太線と細線を交互に並べて表面に凹凸形状を現した芯材上に、その凹凸形状を残すように樹脂コートで被覆するものである。この内索は、樹脂コートの表面に現れる芯材の凹凸形状によってグリースなどの潤滑剤を保持させ、摺動抵抗の低下を図っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の単線のインナーケーブルは、軽荷重のプッシュプルコントロールケーブルのインナーケーブルとして好ましいが、芯線上に合成樹脂被覆を設けるので、太くなり、その分、アウターケーシングも太くなるので湾曲させにくく、配索しにくい。他方、特許文献２および３の撚り線を用いたインナーケーブルは摺動抵抗が低い半面、芯材を構成する素線の本数が多く、さらにその芯材上に合成樹脂を被覆させているため全体に太くなり、軽荷重用のプッシュプルコントロールケーブルのインナーケーブルとしては好ましくない。
【０００９】
本発明では、特許文献２、３のコントロールケーブルにおける合成樹脂被覆層に形成した突条で摺動抵抗を低減する技術を金属単線ケーブルに適用し、前述した問題を解決し、簡易な構造でありながらも、アウターケーシングとの摺動摩擦を小さくすることにより、高い荷重効率を得ることができる単線のインナーケーブルとそのインナーケーブルを用いたコントロールケーブルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の軽荷重用のインナーケーブル（請求項１）は、１本の金属線からなり、外周に軸方向に延びる３本以上の突条が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
このような軽荷重用のコントロールケーブルは、断面多角形で、稜線が前記突条となっているものが好ましい（請求項２）。また、前記突条の頂部の角度が１３０〜１５５度であるものが好ましい（請求項３）。さらに、隣接する突条の間に凹溝が形成されているものが好ましい（請求項４）。また、前記突条の頂部および付け根部が滑らかな円弧状に形成されているものが好ましい（請求項５）。さらに、前記突条の外接円の径が１．０〜１．５ｍｍであるものが好ましい（請求項６）。また、前記突条が８〜１２個形成されているものが好ましい（請求項７）。
【００１２】
本発明の軽荷重用のコントロールケーブル（請求項８）は、前述のいずれかに記載のインナーケーブルと、そのインナーケーブルを摺動自在に収納するアウターケーシングとからなることを特徴とする。
このような軽荷重用のコントロールケーブルは、前記アウターケーシング内に、インナーケーブルが摺動する合成樹脂製のチューブを備えているものが好ましい（請求項９）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の軽荷重用のインナーケーブル（請求項１）は、外周に３本以上の突条が形成されているので、アウターケーシング内を摺動させた場合に、どの方向に屈曲しても、その内周面を突条によりバランスよく支持することができるので摺動が安定する。また、それを簡易な構造で実現することができる。
【００１４】
このような軽荷重用のインナーケーブルは、断面多角形で、稜線が前記突条となっている場合（請求項２）は、アウターケーシング内を摺動させた場合に、その内周面を突条によりバランスよく支持することができるので摺動が安定する。また、断面が多角形であるので製作は容易である。
さらに、前記突条の頂部の角度が１３０〜１５５度である場合（請求項３）は、突条の斜面がアウターケーシングの内周面と接近している。そのため、アウターケーシングとの間に大きな隙間が形成されないので、空気抵抗による摺動抵抗が少ない。
【００１５】
隣接する突条の間に凹溝が形成されている場合（請求項４）は、突条同士の付け根部分の強度が高いので、耐久性が向上する。
また、前記突条の頂部および付け根部が滑らかな円弧状に形成されている場合（請求項５）は、突条の強度を高くすることができ、アウターケーシング内面と突条の頂部との摩耗を小さくすることができる。
さらに、前記突条の外接円の径が１．０〜１．５ｍｍである場合（請求項６）は、アウターケーシングを曲率半径５０ｍｍ以下に屈曲し、その屈曲させたアウターケーシングの内部でインナーケーブルを摺動させてもスムーズに操作することができ、耐久性も優れる。また、座屈しにくい。
前記突条が８〜１２個形成されている場合（請求項７）は、一個の突条の接触面当たりの摩擦力が小さいので、摩耗しにくい。そして、インナーケーブルは、アウターケーシングの内周面で多くの摺動面により支持されるので、屈曲した配索においても座屈しにくい。また、突条の頂部が大きく突出していないので摩耗に対する強度も高い。
【００１６】
本発明の軽荷重用のコントロールケーブル（請求項８）は、前述のいずれかに記載のインナーケーブルと、そのインナーケーブルを摺動自在に収納するアウターケーシングとからなるので、インナーケーブルのアウターケーシング内での摺動摩擦が少なく、荷重効率が高い。また、小さい曲率半径で屈曲させても、アウターケーシングの内周面を突条が支持しているため、座屈しにくい。さらに、１つのサブアッセンブリとして扱うことができる。
このような軽荷重用のコントロールケーブルは、前記アウターケーシング内に、インナーケーブルが摺動する合成樹脂製のチューブを備えている場合（請求項９）は、さらに摺動摩擦を少なくすることができ、荷重効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
つぎに図面を参照しながら本発明の軽荷重用のインナーケーブルおよびコントロールケーブルの実施形態を説明する。図１は本発明のコントロールケーブルの実施形態を示す断面図、図２ａは本発明のインナーケーブルの一実施形態を示す断面図、図２ｂは本発明のインナーケーブルの他の実施形態を示す断面図、図２ｃは図２ａの部分拡大断面図、図３ａは無負荷摺動抵抗および荷重効率試験に用いたアウターケーシングの配索経路を示す概略図、図３ｂは耐久試験に用いた装置を示す概略図である。
【００１８】
本発明のコントロールケーブルはドアロック用あるいはヒータコントロール用として用いることができる。なお、以下の説明では上述のコントロールケーブルを代表させて説明するが、本発明のコントロールケーブルは、これらに限定されるものでなく、種々の軽荷重用のコントロールケーブルに適している。
【００１９】
図１に示すコントロールケーブル１は、アウターケーシング２と、そのアウターケーシング２の内部に摺動自在に収納されるインナーケーブル３とからなる。
【００２０】
前記アウターケーシング２は、ポリエチレンからなるチューブ状のライナー４と、そのライナー４の外周面に互いに間隔を設けずに配置された１６本の金属素線５からなるシールド層と、そのシールド層を被覆するポリプロピレンからなる被覆層６とからなる。前記シールド層を構成する金属素線５の材料は、硬鋼線などであり、その径は、例えば０．５ｍｍ程度である。そのときのライナー４の内径はインナーケーブル３の外径（突条を結ぶ外接円の径。以下、同じ）に対し、０．１５〜０．４５ｍｍ程度大きくしているものが好ましい。なお、ライナー４の内径は１．３５〜１．６５ｍｍが好ましい。
【００２１】
図２ａに示す前記インナーケーブル３は、断面略多角形状であり、外周に稜線からなる断面略三角形の山形状の突条７が軸方向に沿って設けられている。この実施形態では断面正１０角形である。ただし８角形、９角形、１１角形あるいは１２角形も好ましい。インナーケーブル３の材質は、鋼線、硬鋼線、ステンレス鋼線、ブルーイング線あるいはオイルテンパー線が好ましく、特に硬鋼線が好ましい。これらの金属素線の外表面には亜鉛メッキ、亜鉛アルミニウムメッキなどの防錆処理を施すのが好ましい。
【００２２】
図２ｃに示すように、突条７の頂部７ａから左右に延びる斜面部７ｂ、７ｂの角度αは、断面形状によって異なるが、例えば６０〜１５５度が好ましく、特に１３０〜１５５度が好ましい。前記角度αが１３０〜１５５度であると、突条７の斜面部７ｂの傾斜は緩やかであるので、アウターケーシング２の内周面と接近している。そのため、アウターケーシング２との間に大きな隙間が形成されないので、空気の移動による抵抗が少ない。また、突条７の頂部７ａが大きく突出していないので摩耗に対する強度も高い。
【００２３】
また、突条７はほぼ等間隔に配置するのが好ましい。突条７の本数は３本以上にすると、アウターケーシング２の内周面と３本の突条７とが摺動するため、摺動が安定する。突条７が２本以下の場合は、不安定になる。また本数が少ない場合は、１本の突条７当りの摺動抵抗が大きくなるので、摩耗しやすくなる。また、インナーケーブル３とアウターケーシング２との間の隙間が大きくなり、空気が摺動の抵抗となりやすい。さらに、アウターケーシングの内周面でインナーケーブル３を支持する箇所が少ないので、屈曲した配索において座屈しやすい。
【００２４】
一方、突条７の本数が多い場合は、インナーケーブル３はアウターケーシング２の内周面の多くの箇所で支持されるため、摺動が安定する。しかし、アウターケーシング２との接触面積が大きくなると、摺動抵抗が大きくなり、後述する荷重効率が低下する。そのため、突条７の本数としては、６〜１２本が好ましく、特に８〜１０本が好ましい。
【００２５】
なお、それぞれの突条７は同じ形状に成形すると、摺動抵抗が特定の突条７に偏らないので、摩耗を低減することもできるし、同じ形状の突条７を形成するほうが、インナーケーブル３の製作を容易にする。
【００２６】
図２ａのインナーケーブル３は断面形状が正１０角形であるので、前記角度αが１４４度である。正８角形の場合は、突条７の本数は８本で、前記角度αが１３５度となる。同様に、正１２角形の場合は、前記角度αが１５０度である。
【００２７】
前記インナーケーブル３の突条７の頂部７ａを結ぶように外接円を想定した場合に、その外接円の直径は、前記アウターケーシング２のライナー４の内径より小さく、１．０〜１．５ｍｍが好ましく、特に１．０〜１．２ｍｍであるのが好ましい。
【００２８】
図２ｂに示すインナーケーブル８は、１０本の突条７を備えており、突条７の頂部７ａは外に向かって凸となる滑らかな円弧状であり、隣接する突条の間の付け根部７ｃは内に向かって凸となる滑らかな円弧状の凹溝であり、いずれも角部を取り除いている。そのため、摺動抵抗をさらに低下させることができ、摩耗にも強い。なお、その円弧の曲率半径は０．０５〜０．１０ｍｍが好ましい。突条７の高さ（付け根部７ｃから頂部７ａまでの高さ）は、０．０５〜０．１０ｍｍが好ましい。このインナーケーブル８の材質も図２ａのインナーケーブル３と同一のものが用いられる。
【００２９】
このようなインナーケーブル３、８は、１．２〜２．５ｍｍの断面円形の金属素線を単一もしくは複数のダイスを用いて引抜加工することにより、製造することができる。そうすることで、軸心方向に引き延ばされ、断面積が減少し、たとえば外径（外接円）１．０〜１．５ｍｍの突条７を備えたインナーケーブル３、８を得ることができる。前記実施形態の突条はいずれも軸心と平行にまっすぐに延びているが、撚り線のように軸線まわりに螺旋状に形成することもできる。
なお、突条７は軸方向に連続して配置されているが、軸方向に所定の間隔で設けることもできる。
【実施例】
【００３０】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明の軽荷重用コントロールケーブル１の性能を示す。
【００３１】
［実施例１］
図２ａに示すような断面正１０角形で、外接円の直径が１．２ｍｍのインナーケーブルを実施例１とした。材質は硬鋼線で、外周には亜鉛メッキを施している。
【００３２】
［実施例２］
図２ｂに示すように、それぞれ曲率半径０．１ｍｍの円弧状断面の突条７および凹溝を備えている以外は実施例１と同様のインナーケーブルを実施例２とした。
【００３３】
［比較例１］
突条を有しておらず、断面が直径１．２ｍｍの円形状のインナーケーブルを比較例１とした。材質および表面処理は実施例１の場合と同一である。
【００３４】
［座屈強度］
実施例１、２および比較例１のインナーケーブルをそれぞれ３０ｍｍ（表１のＬ＝３０）および４０ｍｍ（表１のＬ＝４０）の長さに切断したサンプルの座屈強度を測定した。サンプルはそれぞれ３個製作した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2006342917.tif 000003
【００３６】
表１における符号ｎ表１は、サンプルの試験番号を示し、ＡＶＥは３個のサンプルの平均値である。
表１に示すように、突条が形成された実施例１および実施例２では、比較例１に比して、断面積が小さくなった分だけ座屈強度も小さくなっている。しかしいずれの場合も、求められる座屈強度の下限は満たしている。
【００３７】
［無負荷摺動抵抗・荷重効率］
次に、実施例１、２および比較例１の全長１７００ｍｍのインナーケーブルにグリースを塗布し、図１に示す形態のアウターケーシングに挿入して、図３ａの配索により無負荷摺動抵抗および荷重効率を測定した。アウターケーシングのライナーはポリエチレン製で、内径１．５ｍｍである。シールド層は１６本の金属素線からなり、１本の径は０．５ｍｍである。被覆層はポリプロピレン製であり、全体の外径が４．２ｍｍとなるように被覆している。そして、その全長は７００ｍｍのものを用いた。
【００３８】
図３ａに示すようにアウターケーシング２は、曲率半径１００ｍｍで１８０度で屈曲する屈曲部Ａと、反対側に曲率半径１００ｍｍで９０度屈曲する屈曲部Ｂとからなる配索とした。
【００３９】
インナーケーブルの一端に負荷荷重Ｗが１０Ｎあるいは５０Ｎのバネ９を連結し、他端に押し引き測定器を取り付けて、ストローク距離３０ｍｍの押し引き操作をして、引張操作力Ｆを測定した。無負荷摺動抵抗を測定する場合はバネ９を連結させずに測定した。荷重効率は、（負荷荷重Ｗ／操作力Ｆ）×１００％で計算した。サンプル数はそれぞれ４個である。測定結果およびを表２に示す。
【００４０】
【表２】
2006342917.tif 000004
【００４１】
表２中に示すＮＬＦ（Ｎ）は、無負荷摺動抵抗を示す。また、η（％）は荷重効率を示す。荷重効率ηに付した添え字のＷ５０は負荷荷重が５０Ｎ、Ｗ１０は負荷荷重が１０Ｎであったことを示す。その他の記号は表１と同じである。
表２から実施例１および実施例２の無負荷摺動抵抗は、比較例１と比べて半減していることが分かる。また、荷重効率も比較例１よりも高くなっていることがわかる。
【００４２】
［耐久試験］
次に、実施例１および比較例１の耐久試験について説明する。その様子を図３ｂに示す。このときのアウターケーシング２の配索は曲率半径１００ｍｍで１８０度曲げている。インナーケーブルの一端にはエアシリンダ８が連結され、他端にはバネ９が連結されている。測定条件は、ストローク２０ｍｍ、フルストロークス時のバネ９による負荷荷重が４９Ｎおよびフルストローク後のストッパ停止時張力が９８Ｎで０．５ｓ以上である。また引張り速度は１５〜３０ｍｍ／ｓであり、耐久回数は５万回である。
表３に、前記耐久テスト前・後の無負荷摺動抵抗および荷重効率の値を示す。
【００４３】
【表３】
2006342917.tif 000005
【００４４】
表３から分かるように、実施例１および比較例１ともに５万回の耐久テストを満足した。耐久テスト前後の無負荷摺動抵抗の値は実施例１では変化はほとんど確認できなかった。一方、比較例１ではわずかに上昇した。
また、荷重効率を比べると、実施例１および比較例１ともに低下しているが、実施例１の方が荷重効率の低下の程度が少ない。
【００４５】
上述したように、実施例１および実施例２のコントロールケーブルは表１で説明したように比較例１と比べて座屈強度は劣るものの、無負荷摺動抵抗が減少しており、表２に示す荷重効率が向上している。そして、耐久テスト前後においても、性能の劣化は見受けられなかった。そのため、軽荷重のコントロールケーブルとして有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明のコントロールケーブルの実施形態を示す断面図である。
【図２】図２ａは図１のインナーケーブルの断面図、図２ｂは図１ｂのインナーケーブルの他の実施形態を示す断面図、図２ｃは図２ａの部分拡大断面図である。
【図３】無負荷摺動抵抗および荷重効率試験に用いたアウターケーシングの配索経路を示す概略図、図３ｂは耐久試験に用いた装置を示す概略図である。
【図４】図４は従来の技術を示す図である。
【００４７】
１  コントロールケーブル
２  アウターケーシング
３  インナーケーブル
４  ライナー
５  金属素線
６  被覆層
７  突条
７ａ  頂部
７ｂ  斜面部
７ｃ  付け根部
８  シリンダ
９  バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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