(57)【要約】【課題】２５℃での動粘度が５０〜５０００ｃＳｔのシリコーンオイルの油膜がライナー内表面積１ｃｍ2あたり０．１〜１．５ｍｇの量でライナー内表面とインナーケーブル間に存在してなる負荷荷重が２００Ｎ以下用のコントロールケーブル。【解決手段】極く少量のシリコーンオイルの油膜を形成することにより、高い荷重効率と小さい無負荷摺動抵抗を同時に達成でき、しかも長期間安定した潤滑性能がえられると共に、油膜の形成作業が容易になる。【選択図】図１
2004308915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーケーブルとアウターケーシングとを備え、
該アウターケーシングは鎧層と保護被覆層とを備え、
該鎧層の内面にライナーが設けられ、
当該ライナーが、シリコーンオイルの流下装置が組み込まれた押出成形装置を用いて、ライナーを溶融押出成形した直後に該ライナーの内面に２５℃の動粘度が５０〜５０００ｃＳｔであるシリコーンオイルを０．１ｇ／分流下することを含む、コントロールケーブルのライナーの製造方法によって製造され、
前記押出成形装置が、前記合成樹脂を押し出し成形して管状のライナーを製造するためのスクリューおよびダイと、前記シリコーンオイルを流下するための定量ポンプおよびパイプを備えており、該パイプが、該スクリューによって前記合成樹脂が該ダイの環状オリフィスから溶融押出しされた直後の前記管状のライナーの内部に配置され、
当該ライナーが、ポリオレフィン、ポリオキシアルキレン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素樹脂およびポリフェニレンサルファイドからなる群から選択された合成樹脂からなり、
該ライナー内表面とインナーケーブルとの間に、２５℃での動粘度が５０〜５０００ｃＳｔのシリコーンオイルの油膜がライナー内表面積１ｃｍ2あたり０．１〜１．５ｍｇの量で設けられ、
負荷荷重が２００Ｎ以下である
ことを特徴とするコントロールケーブル。
【請求項２】
シリコーンオイルがポリジメチルシロキサンである請求項１記載のコントロールケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコントロールケーブル、さらに詳しくは荷重効率が高く無負荷摺動抵抗の小さい負荷荷重が２００Ｎ以下用のコントロールケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コントロールケーブルはアウターケーシングとインナーケーブルとから基本的に構成され、インナーケーブルとアウターケーシングとの間、通常アウターケーシングの内側にチューブ状のライナーを設けたり、インナーケーブルの外表面にインナーコートを設けたりして、インナーケーブルとアウターケーシングとの摺動抵抗を小さくするよう配慮されている。このライナーやインナーコートは、用途や要求される負荷荷重、耐熱性などにより適宜、ポリエチレン（とくに高密度ポリエチレン）、ポリオキシメチレン、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリアミドなどから作製されている。こうしたライナーやインナーコートを設けても摺動抵抗に対する要求に充分応えられないため、通常、インナーケーブルあるいはインナーコート上にグリースを塗布することが行なわれている。
【０００３】
たとえば特開平１−１５８２０９号公報には、インナーコート上にシリコーン系グリースを１ｇ／ｍの割合（ライナー内表面に換算すると８．６ｍｇ／ｃｍ2）で塗布することが記載されている。
【０００４】
このようなグリースの使用によって荷重効率は向上するがグリースの塗布が容易ではないばかりでなく、塗りムラが生じたりするため、特開平５−１７１２号公報では潤滑剤層を設ける代わりに、動粘度（２５℃）が１００万ｃＳｔ以上の超高粘度オルガノポリシロキサンと動粘度（２５℃）が２５〜１００００ｃＳｔの中粘度オルガノポリシロキサンとをライナー材料中に練り込み、中粘度オルガノポリシロキサンをライナーからブリードアウトさせることによって潤滑させるコントロールケーブルが提案されている。
【０００５】
また、コントロールケーブルのライナー押出成形時にその内面に潤滑油またはグリースを霧状に吹きつけて潤滑剤層を形成することが、実開平３−１２７８１４号公報に記載されている。しかし、この方法ではきわめてやわらかい高温時に霧状で吹きつけるため、ライナーの変形を抑えるには噴出圧力が小さくてすむ低粘度（動粘度が２５ｃＳｔまで）の潤滑油しか使用できない。その結果、ライナー内面に形成される潤滑剤の油膜はきわめて弱く、長期間の使用に耐えない。
【０００６】
従来、液状の潤滑剤としては鉱油、シリコーンオイル、α−オレフィン油、エステル油、グリコール油などが知られているが、鉱油はゴムや樹脂を著しく膨潤するうえ低温で粘度が急上昇するため使用範囲が限られてしまう。これに対し、シリコーンオイルは流動点が低く耐熱性がよくしかも温度変化による粘度変化がきわめて小さく、ゴムや樹脂を膨潤せず、ライナーやインナーコート材料によらず各種の潤滑性能に優れ、また表面自由エネルギーが小さいので濡れ性も高く、しかも熱劣化や酸化劣化が小さいという非常に優れた潤滑剤である。α−オレフィン油、エステル油、グリコール油などの合成油もそれぞれ特徴はあるが、シリコーンオイルに到底及ぶものではない。しかし、シリコーンオイル単独で使用するときは、長期間維持できる潤滑剤層を形成することが困難と考えられており、今までグリース状での使用あるいはライナーやインナーコート内に練り込むことにより耐久性を与えようとしているが、グリースの形で使用するときはその塗布作業が困難であり、かつ無負荷摺動抵抗に劣り、また練り込むときは耐久性および荷重効率に劣ってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は荷重効率が高くかつ無負荷摺動抵抗が小さく、しかも充分な耐久性を有するコントロールケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、インナーケーブルとアウターケーシングとを備え、
該アウターケーシングは鎧層と保護被覆層とを備え、
該鎧層の内面にライナーが設けられ、
当該ライナーが、シリコーンオイルの流下装置が組み込まれた押出成形装置を用いて、ライナーを溶融押出成形した直後に該ライナーの内面に２５℃の動粘度が５０〜５０００ｃＳｔであるシリコーンオイルを０．１ｇ／分流下することを含む、コントロールケーブルのライナーの製造方法によって製造され、
前記押出成形装置が、前記合成樹脂を押し出し成形して管状のライナーを製造するためのスクリューおよびダイと、前記シリコーンオイルを流下するための定量ポンプおよびパイプを備えており、該パイプが、該スクリューによって前記合成樹脂が該ダイの環状オリフィスから溶融押出しされた直後の前記管状のライナーの内部に配置され、
当該ライナーが、ポリオレフィン、ポリオキシアルキレン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素樹脂およびポリフェニレンサルファイドからなる群から選択された合成樹脂からなり、
該ライナー内表面とインナーケーブルとの間に、２５℃での動粘度が５０〜５０００ｃＳｔのシリコーンオイルの油膜がライナー内表面積１ｃｍ2あたり０．１〜１．５ｍｇの量で設けられ、
負荷荷重が２００Ｎ以下である
ことを特徴とするコントロールケーブルに関する。
【０００９】
本発明は、５０〜５０００ｃＳｔという特定の動粘度（２５℃。以下同様）のシリコーンオイルを用いるときは、それをライナー材に練り込んだりグリース化しなくても、０．１〜１．５ｍｇ／ｃｍ2という極小量の油膜をライナー内表面とインナーケーブル間に存在させるだけで、潤滑性能、とくに従来は両立が困難であった無負荷摺動抵抗と荷重効率の向上が共に図れるうえ、驚くべきことに、長期間に亘って油膜切れを起こさず、耐久性の面でも従来の潤滑剤に優るとも劣らない、という当業者にとって意外な知見に基づいて完成されたものである。
【００１０】
油膜の量に関しては、潤滑すべき対象はライナー内表面とインナーケーブル（またはインナーコート）外表面であるから、基本的には、ライナー内表面とインナーケーブル（またはインナーコート）外表面の間に０．１〜１．５ｍｇ／ｃｍ2の量の油膜が存在していれば、目的とする作用効果がえられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、少量のシリコーンオイルを用いるだけで荷重効率と無負荷摺動抵抗が共に向上し、しかも長期間それらの潤滑性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のコントロールケーブルは負荷荷重が２００Ｎ以下のものを対象としている。負荷荷重が２００Ｎ以下のコントロールケーブルとしては、車のトランクなどのオープナ用、アクセル用、オートマチック車のトランスミッション用ケーブルやシフトロックケーブル、キーインターロックケーブルなどがあげられ、無負荷摺動抵抗を小さくすることがとくに望まれている。この範囲の負荷荷重は比較的小さいものであり、シリコーンオイルの粘度も比較的低いものでよい。一般に、負荷荷重が大きくなると摩擦界面の垂直荷重が大きくなり、油膜が切れやすくなり、また、オイルの粘度が高くなるほど油膜は切れにくくなるので、負荷荷重に対してオイルの粘度を適切に選定する必要がある。また、粘度が低くなると油膜の強度が弱くなり油膜切れが生じやすくなると共に、流出や蒸発ロスも大きくなる。
【００１３】
本発明のばあい、用いるシリコーンオイルの動粘度は５０〜５０００ｃＳｔであり、好ましくは５００〜５０００ｃＳｔの範囲内で用途に合わせて選定する。５０ｃＳｔ未満では耐久性に劣り、５０００ｃＳｔを超えるときは無負荷摺動抵抗が大きくなる傾向にある。油膜量は、前記のとおり０．１〜１．５ｍｇ／ｃｍ2、好ましくは０．３〜１．５ｍｇ／ｃｍ2の量でライナー内表面とインナーケーブル間に存在する量である。油膜の量が少なすぎると荷重効率がわるく耐久性に劣る。一方、多すぎると無負荷摺動抵抗が大きくなる。
【００１４】
シリコーンオイルとしては、直鎖状ポリオルガノシロキサンと分岐状ポリオルガノシロキサンのいずれも使用でき、それらの例としては、たとえばポリジメチルシロキサンなどのポリアルキルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、ポリクロロシロキサンなどがあげられる。これらのうち、ポリジメチルシロキサンおよびポリフェニルメチルシロキサン、とくにポリジメチルシロキサンが潤滑性やコストの点で好ましい。
【００１５】
コントロールケーブルの通常の構造を図１および図２に示す。図１において１はインナーケーブル、２がアウターケーシングであり、図２に示すようにインナーケーブル１の外表面に必要に応じてコーティング６が設けられることもある。また、アウターケーシング２は通常、シールド線または螺旋管からなる鎧層４と保護被覆３から構成されている。５はライナーであり、鎧層４の内面に密着して挿入されている。シリコーンオイルの油膜は図１、２に示されていないが、ライナー５の内表面上に存在している。
【００１６】
ライナーの材料としては従来公知のものが採用でき、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリオキシメチレンなどのポリオキシアルキレン；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などのポリエステル；１１ナイロン、６６ナイロンなどのポリアミド；ポリテトラフルオロエチレン、フルオロエチレン−プロピレン共重合体などのフッ素樹脂；ポリフェニレンサルファイドなどがあげられるが、本発明が対象とする２００Ｎ以下の負荷荷重用のコントロールケーブルでは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、フルオロエチレン−プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが通常用いられている。
【００１７】
インナーコート材としては、ライナー材と同じ材料のほかテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエーテル共重合体（ＰＦＡ）などが用いられている。
【００１８】
ライナーとインナーケーブルの間にシリコーンオイルの油膜を存在させる方法としては、種々の方法があげられる。たとえば、
（１）ライナーを溶融押出成形した直後にシリコーンオイルをその内面に必要量流下させる方法、
（２）押出成形したライナーを所定長に切断し、その中空部にシリコーンオイルを所定量つける方法、
（３）押出成形したライナーを所定長に切断し、シリコーンオイル中に浸漬する方法、
（４）インナーケーブルにシリコーンオイルを塗油したのちライナー内に挿入する方法
などがあるが、実開平３−１２７８１４号公報に記載されているような押出成形直後にライナー内表面に噴霧する方法は、噴霧圧力が大きくライナーが変形してしまうので採用できない。
【００１９】
以上の形成法のうち、連続的に必要量を塗油できることから、（１）の方法が好ましい。この方法を図３に基づいて説明する。
【００２０】
図３はシリコーンオイルの流下装置が組込まれたライナーの押出し成形装置１０であり、樹脂１１がスクリュー１２でダイ１３の環状オリフィスから押出され管状のライナー５が成形される。シリコーンオイルは定量ポンプ１４からダイ１３中を通ってライナー５の内部に配置されているパイプ１５から、押出された直後のライナーの内面に流下される。
【００２１】
この方法ではシリコーンオイルはライナーの内表面の一部にしか流下しないが、シリコーンオイルの表面自由エネルギーがきわめて小さく濡れ性が大きいので、特別の処理をしなくてもライナー内表面全体に容易に油膜が形成できる。
【００２２】
コントロールケーブルには、プルタイプのコントロールケーブルのほか、自動車のトランスミッションケーブルに代表されるような押し引きコントロールが行なえるプッシュプルタイプのコントロールケーブルがある。このプッシュプルタイプのコントロールケーブルは、通常ケーブルの両端をゴム製のブーツで封止し、アウターケーシング内を密閉状態にする。このばあい、グリースなどの潤滑剤ではエアポンピング負荷が生じて大きな操作力が必要となるが、本発明では潤滑剤の量が非常に少ないのでエアーの流路が確保され、エアポンピング負荷は発生しない。
【００２３】
つぎに本発明のコントロールケーブルを実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２４】
なお、実施例において荷重効率および無負荷摺動抵抗はつぎのようにして測定した。
【００２５】
（荷重効率）
【００２６】
【数１】
2004308915.tif 000003
【００２７】
図４に示す試験装置を用いて測定する。恒温槽２１の中に、コントロールケーブルを曲げ半径１００ｍｍで１回半（５４０°）曲げて固定し、インナーケーブル１の出力端部Ａに負荷Ｗを吊下し、入力端部Ｂでインナーケーブルを引っ張る力Ｆを測定する。
【００２８】
荷重効率は初期と耐久試験後に測定する。耐久試験は図５に示すように、図４の装置の入力端部にロードセル２２を介してシリンダー２３を連結し、毎分３０回の速さで５０００回往復動させる（ストローク長３０ｍｍ）。
【００２９】
（無負荷摺動抵抗）
図４に示す試験装置において出力端部Ａに負荷をかけないばあいの引張り力Ｆとして測定される。
【００３０】
実施例１
図１に示すタイプのコントロールケーブルを作製した。このものはオープナ用として最適である。
アウターケーシング：内径２．１ｍｍ、外径３．０ｍｍの高密度ポリエチレン製のライナ                    ーに０．４５ｍｍφのシールド鋼線２２本を巻線し、ポリプロピレ                    ンで被覆し外径５．０ｍｍとしたもの
インナーケーブル：０．３５ｍｍφの亜鉛メッキ鋼線を芯線とし、０．３０ｍｍφの亜鉛                  メッキ鋼線１８本を撚線した外径１．５ｍｍのもの
【００３１】
シリコーンオイルとしては表１に示す動粘度のポリジメチルシロキサンを用い、前記（１）の方法でライナー内表面１ｃｍ2あたり０．３ｍｇとなるよう、図３に示すライナーの押出成形装置を用い、高密度ポリエチレンを５ｍ／分の押出速度で押出し、押出し直後のライナーの内面にパイプ１５から０．１ｇ／分の流下量でシリコーンオイルを流下し、油膜を形成した。
【００３２】
作製したコントロールケーブル（インナーケーブル長：１５００ｍｍ、アウターケーシング長：１３００ｍｍ）の荷重効率と無負荷摺動抵抗を測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
なお、荷重効率の測定条件はつぎのとおりである。
負荷Ｗ：４９Ｎ
測定温度：室温
【００３４】
【表１】
2004308915.tif 000004
【００３５】
実施例２
動粘度（２５℃）が３０００ｃＳｔのポリジメチルシロキサンを用い、その油膜量を表２に示す量としたほかは実施例１と同様にしてコントロールケーブルを作製し、その荷重効率と無負荷摺動抵抗を実施例１と同じ条件で測定した。結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2004308915.tif 000005
【００３７】
実施例３
ライナー材料を表３に示すものに代え、油膜量を０．３ｍｇ／ｃｍ2としたほかは実施例２と同様にしてコントロールケーブルを作製し、その荷重効率と無負荷摺動抵抗を実施例１と同じ条件で測定した。ただし、ライナー材料がＰＴＦＥのものについては図３に示すような溶融押出ができないので別の装置を用いてライナー成形時に内面塗油した。
【００３８】
なお、実験Ｎｏ．３−５は特開平５−１７１２号公報の実施例１に記載された方法にしたがって、シリコーンオイルを練り込んだライナーを使用したものである。結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
2004308915.tif 000006
【００４０】
実施例４
潤滑剤として表４に示すものを同表に示す量用いたほかは実施例１と同様にしてコントロールケーブルを作製し、その荷重効率と無負荷摺動抵抗を実施例１と同じ条件で測定した。結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2004308915.tif 000007
【００４２】
実施例５
動粘度（２５℃）が３０００ｃＳｔのポリジメチルシロキサンを油膜量が０．３ｍｇ／ｃｍ2（実験Ｎｏ．５−１）および１．０ｍｇ／ｃｍ2（実験Ｎｏ．５−２）となるように図３の装置を用いて実施例１と同様にコントロールケーブルを作製した。
【００４３】
このコントロールケーブルの負荷荷重が１５０Ｎのときの荷重効率を図５に示す耐久試験装置を用いて行なった。結果を表５に示す。
【００４４】
【表５】
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【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のコントロールケーブルの一実施例の概略断面図である。
【図２】本発明のコントロールケーブルの他の実施例の概略断面図である。
【図３】本発明で用いることができるシリコーンオイルの流下装置が組込まれたライナーの押出成形装置の概略断面図である。
【図４】荷重効率の試験装置の概略説明図である。
【図５】耐久試験用の装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  インナーケーブル
２  アウターケーシング
６  ライナー
【図１】
2004308915.tif 000009
【図２】
2004308915.tif 000010
【図３】
2004308915.tif 000011
【図４】
2004308915.tif 000012
【図５】
2004308915.tif 000013