(57)【要約】【課題】アウターチューブの熱膨張・熱収縮に起因する動作不能を防止し、容易な操作を可能とするとともに、生産性にも優れるコントロールケーブルを提供すること。【解決手段】アウターチューブと、該アウターチューブ内に摺動自在に収納されるインナーワイヤとからなり、上記アウターチューブが、高分子材料からなる内層、中間層及び外層と、金属線からなる補強層から構成されるとともに、上記補強層が上記中間層と上記外層の間に設けられ、上記アウターチューブは、上記内層と上記中間層、及び、上記中間層と上記外層が、層間剥離が起きないよう一体となっており、上記中間層及び上記外層が同一材料からなるとともに、上記内層の材料の融点が、上記中間層及び上記外層の材料の融点より高いコントロールケーブル。上記中間層及び上記外層が同一材料からなるコントロールケーブル。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターチューブと、該アウターチューブ内に摺動自在に収納されるインナーワイヤとからなり、上記アウターチューブが、高分子材料からなる内層、中間層及び外層と、金属線からなる補強層から構成されるとともに、上記補強層が上記中間層と上記外層の間に設けられたコントロールケーブルにおいて、
上記アウターチューブは、上記内層と上記中間層、及び、上記中間層と上記外層が、層間剥離が起きないよう一体となっており、上記内層の材料の融点が、上記中間層及び上記外層の材料の融点より高いことを特徴とするコントロールケーブル。
【請求項２】
上記中間層及び上記外層が同一材料からなることを特徴とする請求項１記載のコントロールケーブル。
【請求項３】
上記アウターチューブの内層が、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコントロールケーブル。
【請求項４】
上記アウターチューブの形成が、上記内層と上記中間層を共押出成形することで、上記内層と上記中間層とを層間剥離が起きないよう一体にし、該中間層の外周に金属線を編組または横巻して上記補強層とし、上記中間層及び上記補強層の外周に上記外層を押出成形することで、上記中間層と上記外層とを層間剥離が起きないよう一体にすることによりなされる、請求項１〜請求項３何れか記載のコントロールケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽、洗面器、手洗い器、流し台等の排水栓の開閉を遠隔操作するためのコントロールケーブルや、自転車の変速機構や制動機構、船舶の操舵機構、自動車の操作動力の遠隔伝達等に使用されるコントロールケーブルに係り、特に、アウターチューブの熱膨張・熱収縮に起因する動作不能を防止し、容易な操作を可能とするとともに、生産性に優れるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、浴槽等に使用されるコントロールケーブルは、図２に示すようにして使用されている。このコントロールケーブル１は、アウターチューブと、その内部に摺動自在に収納されるインナーワイヤとからなるものである。このコントロールケーブル１は、浴槽３０の壁裏側に曲げ形態で配索され、インナーワイヤの一端が作動ロッド３２に連結され、他端が排水部３１の排水栓３３に連結される。そして、作動ロッド３２をプッシュ操作することによって、インナーワイヤを介して排水栓３３が押し上げられてリフトロックし、排水部３１が開放して浴槽３０内の浴湯が排水される。また、この排水状態から更に作動ロッド３２をプッシュ操作することにより、排水栓３３のリフトロックが解除されて、排水栓３３及び作動ロッド３２が元位置に復帰し、排水部３１が閉じることになる。
【０００３】
このような目的で使用されるコントロールケーブルとしては、例えば、特許文献１〜特許文献５が知られている。又、本発明に関連する技術として、当該出願人より特許文献６が出願されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５３２９公報：日本アルファ
【特許文献２】特許第３６５８３０９号公報：朝日インテック
【特許文献３】特開２００３−１３９３７公報：朝日インテック
【特許文献４】実開平７−３４２１８公報：イナックス
【特許文献５】特開２００７−２０４９１５公報：丸一
【特許文献６】特開平１１−１０５０９７公報：クラベ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に、浴槽や洗面台等で使用されるコントロールケーブルは、湯や水など、温度変化の影響を受けながらプッシュ操作の力伝達を行うこととなる。そのため、アウターチューブとインナーワイヤとの熱膨張量の差に起因し、アウターチューブの長さがインナーワイヤの長さより長くなってしまい、プッシュ操作の力伝達が充分になさず、動作不能になってしまうことがあった。そのため、アウターチューブに金属線の編組を埋め込むことにより、アウターチューブの熱膨張を抑制し、この問題を解決しているものが開発されている。しかし一方で、この金属線の埋め込み工程により、アウターチューブが変形してしまい、断面形状が偏平してしまったり、内面平滑性が損なわれてしまったりすることがあった。このような状態になってしまうと、アウターチューブとインナーワイヤの摩擦力が増大し、軽微な力で容易に操作することは困難となってしまう。
【０００６】
また、このような用途に使用されるコントロールケーブルは、種々のスペース的制約があるため狭小部に配置されることとなる。そのため、小さい曲げ半径に曲げられることもあるが、その際にアウターチューブがキンク（座屈）してしまうと、キンク部分でインナーチューブが挟まれて摩擦力が増大し、軽微な力で容易に操作することは困難となってしまう。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、アウターチューブの熱膨張・熱収縮に起因する動作不能を防止し、容易な操作を可能とするとともに、生産性に優れ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】
上記目的を達成するべく、本発明によるコントロールケーブルは、アウターチューブと、該アウターチューブ内に摺動自在に収納されるインナーワイヤとからなり、上記アウターチューブが、高分子材料からなる内層、中間層及び外層と、金属線からなる補強層から構成されるとともに、上記補強層が上記中間層と上記外層の間に設けられたコントロールケーブルにおいて、上記アウターチューブは、上記内層と上記中間層、及び、上記中間層と上記外層が、層間剥離が起きないよう一体となっており、上記内層の材料の融点が、上記中間層及び上記外層の材料の融点より高いことを特徴とするものである。
また、上記中間層及び上記外層が同一材料からなることが考えられる。
また、上記アウターチューブの内層が、フッ素樹脂からなることが考えられる。
また、本発明によるコントロールケーブルの製造方法は、上記アウターチューブの形成が、上記内層と上記中間層を共押出成形することで、上記内層と上記中間層とを層間剥離が起きないよう一体にし、該中間層の外周に金属線を編組または横巻して上記補強層とし、上記中間層及び上記補強層の外周に上記外層を押出成形することで、上記中間層と上記外層とを層間剥離が起きないよう一体にすることによりなされるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のコントロールケーブルによると、アウターチューブの構成として、金属線の補強層が中間層と外層の間に設けられ、且つ、中間層と外層が一体となっているため、アウターチューブの熱膨張が抑制されることとなり、この熱膨張に起因した動作不能を防止することができる。また、内層の材料の融点が、中間層及び外層の材料の融点より高いため、中間層と外層を熱融着によって一体にしても、内層の変形が生じない。そのため、アウターチューブとインナーワイヤとの摩擦力が増大することなく、軽微な力で容易に操作することができる。また、アウターチューブの内層と中間層、及び、中間層と外層が、層間剥離が起きないよう一体となっているため、非常にキンクしにくい構成である。そのため、狭小部に配置してもアウターチューブがキンクせず、アウターチューブとインナーワイヤとの摩擦力が増大することなく、軽微な力で容易に操作することができる。特に、中間層及び外層が同一材料からなるものであれば、中間層と外層が、層間剥離が起きないよう確実に一体となることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による実施の形態示す図で、コントロールケーブルの構成を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】コントロールケーブルが配置された排水栓操作装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１，図２を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態は、本発明を排水栓操作用コントロールケーブルとして適用することを想定した例である。
【００１２】
インナーケーブル２としては、従来公知の種々のものが使用できる。例えば、ステンレス鋼線、銅線、アルミニウム線等の金属線を撚り合わせたもの、これら金属線をコイル状に形成したもの、金属管にコルゲート加工を施したもの、所謂金属チェーンや金属蛇腹管と称されるもの、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂等を線状に成形したものなどが考えられる。
【００１３】
アウターチューブ３は、内層３ａ、中間層３ｂ、補強層３ｃ、及び外層３ｄから形成される。これらの内、内層３ａ、中間層３ｂ、及び外層３ｄは高分子材料からなるものである。具体的な材料としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、架橋ポリオレフィン系樹脂、脂肪族ポリアミド系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、オレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、天然ゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ニトリル‐ブタジエンゴム、フッ素ゴム、など種々の材料が挙げられる。これらの材料について、層間剥離が起きないよう一体となる材料を選択すればよく、例えば、中間層及び外層が同一材料から選択されることが好ましい。また、内層の材料の融点が、中間層及び外層の材料の融点より高くなるよう選択される。これにより、外層を設ける際に、中間層を溶融させて一体とする場合にも、内層は溶融等により変形することなく形状を保つことが可能となる。また、内層３ａとしては、摺動性に優れるとともに、耐摩耗性に優れる材料が好ましく、例えば、超高分子量ポリエチレン樹脂や、フッ素樹脂が好ましく使用できる。特にフッ素樹脂は、融点が高く、中間層と外層を熱融着によって一体にしても変形しないため好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチレンアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体（ＴＨＶ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）などが挙げられ、各層間の接着を考慮して変性されたものが好ましい。また、内層３ａ、中間層３ｂ、外層３ｄは、それぞれ複数層であってもかまわない。例えば、２層構造の内層３ａの外周に中間層３ｂを押出成形した後、金属線の編組によって補強層３ｃを形成して、その外周に中間層３ｂと同材料の外層３ｄを被覆することも可能である。
【００１４】
補強層３ｃは、軟質ステンレス線や硬質ステンレス線などの金属線を編組または横巻することによって構成される。横巻よりも編組の方が、金属線同士がしっかりと組み合ってズレにくくなるため、アウターチューブ３の熱膨張による変化をより抑制でき好ましい。また、補強層３ｃにおける遮蔽率は、低すぎるとアウターチューブ３の熱膨張による変化の抑制が充分になされず、高すぎると中間層３ｂと外層３ｄの充分に一体とならないため、これら点に注意して適宜設計することになる。
【００１５】
内層３ａと中間層３ｂを一体にするには、例えば、内層３ａと中間層３ｂを共押出成形によって形成する、内層３ａの外周に接着剤の塗布やコロナ処理等を行った後に中間層３ｂを押出成形によって形成する、内層３ａの外周に片面に接着層が形成されたフィルムを巻回して中間層３ｂを形成するなど、種々の方法によってなされる。特に、内層３ａとして、超高分子量ポリエチレン樹脂やフッ素樹脂を使用した場合、これらの材料は接着性に劣るものであるため、内層３ａと中間層３ｂを共押出成形で形成することが好ましい。
【００１６】
中間層３ｂと外層３ｄは、補強層３ｃを介して一体とされる。具体的な方法としては、例えば、中間層３ｂの外周に補強層３ｃを形成し、その外周に外層３ｄを押出成形によって形成する、中間層３ｂの外周に補強層３ｃを形成し、その外周に高分子材料からなるフィルムを巻回して外層３ｄとし、加熱をして中間層３ｂと外層３ｄを熱融着するなど、種々の方法によってなされる。中間層３ｂと外層３ｄは同材料からなるものであれば、容易に熱融着させることが可能である。特に、外層３ｄを押出成形によって形成する方法は、押出成形時の熱によって中間層３ｂと外層３ｄが強固に熱融着し、且つ、容易な製造方法であって生産性にも優れているため好ましい。
【００１７】
また、外層３ｄの外周に更にシース（図示しない）を形成しても良い。シースの構成材料としては、例えば、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂及びそれらの熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【００１８】
アウターチューブ３内にインナーワイヤ２を収納することにより、コントロールケーブル１が得られる、この収納の方法としては、予め形成したアウターチューブ３の端部からインナーワイヤ２を挿入する、インナーワイヤ２の外周にチュービング押出の手法によりアウターチューブ３の内層３ａを押出成形、又は、内層３ａと中間層３ｂを共押出成形し、適宜、その外周に中間層３ｂ、補強層３ｃ、外層３ｄを形成するなど、種々の方法が考えられる。インナーワイヤ２とアウターチューブ３の内壁との間隔が大きすぎると操作の応答性が悪化するが、完全に密着していると軽微な力で操作することが困難となるので、適切な間隔となるよう設計される。
【００１９】
上記のようにして得られたコントロールケーブルは、図２に示すように、浴槽３０の壁裏側に曲げ形態で配索され、インナーワイヤ２の一端が作動ロッド３２に連結され、他端が排水部３１の排水栓３３に連結される。そして、作動ロッド３２をプッシュ操作することによって、インナーワイヤ２を介して排水栓３３が押し上げられてリフトロックし、排水部３１が開放して浴槽３０内の浴湯が排水される。また、この排水状態から更に作動ロッド３２をプッシュ操作することにより、排水栓３３のリフトロックが解除されて、排水栓３３及び作動ロッド３２が元位置に復帰し、排水部３１が閉じることになる。
【実施例】
【００２０】
インナーワイヤ２として、コイル状のステンレス鋼線を使用した。また、アウターチューブ３は、以下のようにして製造した。まず、内径１．５ｍｍ、肉厚０．１５ｍｍのエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなる内層３ａと、肉厚０．６ｍｍのナイロン樹脂からなる中間層３ｂを共押出成形により形成した。この、内層３ａと中間層３ｂの共押出成形により、内層３ａと中間層３ｂは一体となっていた。その外周に、直径０．１４ｍｍのステンレス鋼線を１６打、編組角５４°で編組して補強層３ｃを形成した。その外周に、肉厚０．３ｍｍのナイロン樹脂からなる外層３ｄを押出成形により形成した。この外層３ｄの押出成形の熱により、中間層３ｂと外層３ｄは熱融着して、層間の界面が生じないほど強固に一体となっていた。このようにして、内径１．５２ｍｍ、外径４．１０ｍｍのアウターチューブ３が得られた。
【００２１】
上記のようにして得られたアウターチューブ３について、熱膨張の有無を確認するため、次のような熱変形性の試験を行った。まず、得られたアウターチューブ３を長さ１０００ｍｍに切断して試料とする。この試料を恒温層内で２０℃→８０℃→７０℃→６０℃→５０℃→２０℃の順で温度保持させる。各温度での保持時間は１時間とし、各温度で１時間保持した後、恒温槽から試料を取り出して長さを１ｍｍ単位で測定し、その試料をまた恒温槽に戻して次の温度条件に保持するものである。各温度での長さにより試験前の長さからの変化率を算出し、熱変形性の値として表１に示す。次いで、得られたアウターチューブ３について、キンクのしにくさを確認するため、次のような曲げ試験を行った。まず、得られたアウターチューブ３を長さ３００ｍｍに切断して試料とする。この試料で環を作り、環が小さくなるように試料の両端を離していき、試料がキンクしたときの環の最小半径を測定し、曲げ試験の値として表１に示す。
【００２２】
上記の熱変形性の試験と曲げ試験について、ポリテトラフルオロエチレンの単層からなる内径１．５ｍｍ、外径４．０ｍｍのチューブを比較の形態として試験をおこなった。試験結果を併せて表１に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１に示すように、本実施の形態によるアウターチューブ３は、高温時の熱変形がほとんど認められなかった。そのため、このアウターチューブ３を用いたコントロールケーブル１は、熱膨張に起因する動作不能を確実に防止できるものと言える。また、非常に小さい曲げ半径に曲げてもキンクすることはなかった。そのため、このアウターチューブ３を用いたコントロールケーブル１は、狭小部に配置してもキンクすることはなく、軽微な力で操作が可能なものと言える。一方、比較の形態によるアウターチューブは、高温での伸びが見られ、これが動作不能の原因となることが予想された。
【００２５】
また、上記のアウターチューブ３内に上記のインナーワイヤ２を挿入してコントロールケーブル１とし、図２に示すように浴槽に配索した。その後、浴槽内に４０℃の浴湯をはって、排水操作を行ったが、動作不能となることもなく、軽微な力で容易に操作をすることが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上詳述したように本発明によれば、アウターチューブの熱膨張・熱収縮に起因する動作不能を防止し、容易な操作を可能とするとともに、生産性にも優れるコントロールケーブルを得ることができる。このコントロールケーブルは、例えば、浴槽、洗面器、手洗い器、流し台等の排水栓の開閉を遠隔操作するためのコントロールケーブルや、自転車の変速機構や制動機構、船舶の操舵機構、自動車の操作動力の遠隔伝達等に使用されるコントロールケーブルとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  コントロールケーブル
２  インナーワイヤ
３  アウターチューブ
３ａ  内層
３ｂ  中間層
３ｃ  補強層
３ｄ  外層
【図１】
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【図２】
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