(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属素線からなる内部撚り線、および、その内部撚り線の表面に設けられ、金属素線からなる最外層を備え、表面に螺旋状の凹凸が形成された芯材と；
その芯材上に、前記凹凸が表面に現れる状態で設けた合成樹脂のコートとからなり、
前記内部撚り線は、１本の中心素線と、その中心素線を囲む６本の中間素線とからなり、
前記最外層は、６本の太線と６本の細線とを交互に配列した構成を有し、
前記太線は、前記中間素線の間に位置するように配列されており、
前記細線は、前記中間素線の上に乗るように配列されており、
前記太線と細線の螺旋方向は、中間素線の撚り方向と同じであり、同じ撚りピッチで撚り合わせており、
前記最外層の太線および細線の輪郭をつなげた外形線が、丸みを帯びた六角形状である、コントロールケーブルの内索
【請求項２】
前記中心素線と中間素線の径はほぼ同じであり、
前記太線は中間素線より太く、前記細線は中間素線より細い、請求項１記載の内索。
【請求項３】
前記コートがチュービング方式で成形されている請求項１記載の内索。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコントロールケーブルの内索に関する。さらに詳しくは、自動車のマニュアル式トランスミッションの遠隔操作などに用いるコントロールケーブルの内索の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のトランスミッションとシフトレバーとをプッシュプルコントロールケーブルで連結して、トランスミッションを遠隔操作するものが知られている。このようなコントロールケーブルは、押し引き両方向の力を伝達する内索と、その内索を座屈しないように摺動自在に案内する導管（外索）とから構成されており、両者の間にはグリースなどの潤滑剤が介在されている。
【０００３】
そのようなプッシュプルケーブルの内索としては、図７ａに示す金属製の太い芯線１０１と、その周囲に螺旋状に巻き付けた多数の金属製の細い素線１０２とからなる、いわゆる太芯線タイプの内索１０３がある。また、図７ｂに示すような、金属製の細い素線を層状に撚り合わせて芯材１０４を構成し、その周囲に合成樹脂のコート（以下、樹脂コートという）１０５を設けた内索１０６が使用されている。芯材１０４は、たとえば１本の中心素線１０４ａの周囲に７本の中間素線１０４ｂをＳ撚りに螺旋巻きし、その上に１３本の外層素線１０４ｃをさらにＳ撚りにして螺旋巻きしたものなどがある。上記の内索１０３、１０６は、たとえば合成樹脂製のチューブ状のライナの周囲に多数の金属線を螺旋巻きして鎧層（シールド）を形成し、その上に合成樹脂被覆を設けた導管内にグリースなどの潤滑剤と共に収容することにより、プッシュプルコントロールケーブルとして使用される。
【０００４】
前記太芯線タイプの内索１０３は、表面に螺旋状の凹凸があるため、導管の内面との間にグリースなどの潤滑剤を保持する空間が確保される。そのためグリース切れが生じにくい。しかし曲げ半径が小さいレイアウトのように使用条件が厳しい場合は、曲げ応力が高くなり、繰り返し操作により太い芯線１０１が疲労折損することがある。
【０００５】
他方、樹脂コート１０５を設けた内索１０６の場合は、繰り返し操作により樹脂コート１０５の表面と導管（外索）内面との間のグリースが潤滑切れを起こし、操作不能となることがある。
【０００６】
このような問題に対処するため、たとえば図８ａ〜ｃに示すように、多数の金属素線１０７を撚り合わせた芯材１０８上に、押出成形によって外表面に凹凸を有する熱可塑性樹脂の被覆１１０を施した内索１１１が提案されている（特開昭６２−２２８７０８号公報参照）。なお図８ａの内索１１１では、軸心と平行に延びた凹溝１０９ａを採用しており、図８ｂの内索１１１では、被覆１１０に環状溝１０９ｂを所定の間隔で多数設けている。また図８ｃの内索１１１では、被覆１１０として、芯材１０８上に合成樹脂のフィラメント１０９ｃを網目状に設けたものを採用している。
【０００７】
他方、特開平４−１０５６２２号公報では、図９に示すように、金属撚り線からなる芯材１１２上に樹脂被覆１１３を設け、その樹脂被覆１１３に螺旋状の溝１１４を形成したプッシュプルケーブルの内索１１５が提案されている。１１６は導管である
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図８ａ、ｂおよび図９の表面に凹凸を有する合成樹脂被覆を備えた内索１１１は、潤滑剤の保持能力が高く、しかも疲労折損の可能性が低いという利点がある。しかし基本的に表面に凹凸がある芯材１０８と、その凹凸と無関係に形成した凹凸を有する合成樹脂被覆１１０、１１３とから構成されているので、合成樹脂被覆の肉厚が部分的に薄くなり、強度が低くなってクラックが生ずることがある。また図８ｃの合成樹脂フィラメント１０９ｃを設けた内索１１１は、寸法精度が低く、しかもフィラメント１０９ｃが剥がれ易いため、実用には耐え得ない。それらの内索で、合成樹脂被覆やフィラメントに充分な強度を確保するため、樹脂被覆の全体を厚くする場合は、内索全体がその引っ張り強度あるいは圧縮強度に対して太くなる。そのため導管の寸法も太くなる。
【０００９】
本発明は、潤滑剤の保持能力が高く、疲労折損のおそれが少なく、外径が小さく、しかも引っ張り強度が高いコントロールケーブルの内索を提供することを技術課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のコントロールケーブルの内索は、金属素線からなる内部撚り線、および、その内部撚り線の表面に設けられ、金属素線からなる最外層を備え、表面に螺旋状の凹凸が形成された芯材と；その芯材上に、前記凹凸が表面に現れる状態で設けた合成樹脂のコートとからなり、前記内部撚り線は、１本の中心素線と、その中心素線を囲む６本の中間素線とからなり、前記最外層は、６本の太線と６本の細線とを交互に配列した構成を有し、前記太線は、前記中間素線の間に位置するように配列されており、前記細線は、前記中間素線の上に乗るように配列されており、前記太線と細線の螺旋方向は、中間素線の撚り方向と同じであり、同じ撚りピッチで撚り合わせており、前記最外層の太線および細線の輪郭をつなげた外形線が、丸みを帯びた六角形状であることを特徴としている。そのようなコントロールケーブルの内索は、中心素線と中間素線の径がほぼ同じであり、太線が中間素線より太く、細線が中間素線より細いものが好ましい。さらにコートがチュービング方式（押し出し成形）により成形されているものが好ましい。
【００１１】
【作用および発明の効果】
本発明のコントロールケーブルの内索は、芯材が撚り線から構成されており、その表面に合成樹脂コートを備えているので、芯材と導管の内面が直接接触せず、摺動の抵抗が少ない。また、曲げ応力が少なく、繰り返し曲げに対する耐久性が高い。なお、合成樹脂コートにより撚り線を束ねているので、撚り線がほどけるおそれがない。
【００１２】
さらに合成樹脂のコートの表面に螺旋状の凹凸が設けられているので、その凹部に潤滑剤が保持される。そして凹凸が螺旋状であるので、凹部内の潤滑剤は導管の内面全体に供給される。そのため、凸部と導管内面の摺動に潤滑剤切れが生じにくい。さらにこの内索は、芯材自体の表面に凹凸が設けられ、その表面に樹脂コートを設けているので、樹脂コートの厚さをほぼ均一にすることができ、しかも充分な寸法の凹凸を確保しうる。そのため内索全体の太さを太くしなくても、樹脂コートの強度を充分に高くすることができる。
【００１３】
芯材が、太線と細線とを交互に並べた撚り線からなる最外層を有しているので、螺旋状の凹凸を容易に構成することができる。また、内部撚り線の表面が、最外層を構成する撚り線の本数と対応する本数で、同じ撚り方向の撚り線により構成されており、それらの撚り線の間に最外層の撚り線の太線が配置されているので、内部と最外層の一体性が強くなり、一層強度が高くなる。またコートがチュービング方式で成形されているものは、コートの厚さの均一性が高く、より一層凹凸を確保できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の内索の実施の形態を説明する。図１は本発明のコントロールケーブルの内索の一実施形態を示す要部斜視図、図２はその内索の断面図、図３は本発明の内索の他の実施形態を示す断面図、図４は本発明の内索を導管に収容した状態を示す断面図、図５は本発明の内索のさらに他の実施形態を示す断面図、図６ａ〜ｃは本発明の内索および比較例の内索を用いたコントロールケーブルの耐久試験の説明図である。
【００１５】
図１に示す内索Ａは、金属撚り線からなる芯材１と、その芯材の表面に被覆された樹脂コート２とを備えている。芯材１は７本の金属素線からなる内部撚り線３と、その表面に設けられる最外層４とから構成される。内部撚り線３は１本の中心素線３ａと、その中心素線を囲む６本の中間素線３ｂとを有する。なお本実施形態では、中間素線３ｂの撚り方向はＺ撚りである。中心素線３ａの径と中間素線３ｂの径とはほぼ同じであり、互いに密に接している。
【００１６】
図２に詳細に示すように、最外層４は中間素線３ｂよりも太い太線４ａと、中間素線３ｂよりも細い細線４ｂとを交互に配列した構成を有する。この実施形態では、太線４ａおよび細線４ｂの本数はそれぞれ中間素線３ｂの本数と同じ６本である。太線４ａは各中間素線３ｂの間に位置するように配置されている。細線４ｂはそれらの太線４ａの間、すなわち各中間素線３ｂの上に乗るように配列されている。太線４ａおよび細線４ｂの螺旋方向は中間素線３ｂの撚り方向と同じＺ撚りであり、同じ撚りピッチで撚り合わせている。太線４ａおよび細線４ｂの輪郭をつなげた外形線は、丸みを帯びた多角形状であり、本実施形態では外形線は丸みを帯びた六角形となる。その六角形は各辺でいくらかくぼんでいる。そして図１に示すように、その断面六角形の状態で、緩く反時計方向に回転しながら長手方向に進む螺旋状を呈している。なお螺旋の方向は時計方向であっても反時計方向であってもよい。また太線４ａの本数は上記の６本が好ましい。本数が少なくなると導管の内面との接触が不均一になると共に、多すぎると製造が困難になるからである。
【００１７】
請求項１における「凹凸」は、導管の内面の断面形状である円に対して凹んでおり、それにより潤滑剤を保持する空間ができる場合を意味している。たとえば図２の場合は、各素線の径は、中心素線３ａが０．６５mm、中間素線３ｂが０．６mm、太線４ａが０．７mm、細線４ｂが０．５mmである。そのため各辺がいくらかくぼんでいるが、本発明における凹凸は、このようにいくらか凹んでいる場合のほか、図３ａの内索Ａ２のように大きく凹んでいる場合、図３ｂの内索Ａ3 のようにほぼ平坦な場合、図３ｃの内索Ａ4 のように、いくらか突出している多角形の場合も含まれる。なお、それらの凹凸の程度は、太線４ａと細線４ｂの径の比率によって変えることができる。
【００１８】
中心素線３ａおよび中間素線３ｂは従来の内索用の金属撚り線の素線と同じ  硬鋼線、ステンレス線などを採用しうる。また金属素線のほか、ガラス繊維や炭素繊維などで強化した繊維強化樹脂の素線なども使用しうる。線径は０．５〜０．７mm、とくに０．６〜０．７mm程度が用いられる。最外層の太線４ａとしては硬鋼線、ステンレス線などの金属素線で、０．６〜０．７mm、とくに０．７mmの線径のものを使用しうる。細線４ｂとしては、硬鋼線、ステンレス線などの金属素線で、０．４〜０．６mm、とくに０．４〜０．５mmの線径のものを採用しうる。上記実施形態では隣り合う太線４ａ同士の間に１本の細線４ｂを配置しているが、２本ずつ配列してもよい。
【００１９】
樹脂コート２の材質はポリエチレン、ポリアセタール、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステルまたはそれらのエラストマーなどの熱可塑性樹脂、あるいはそれらの混合物などの合成樹脂を採用しうる。樹脂コート２の厚さは０．６〜１．２mm、とくに０．６〜０．７mm程度が好ましい。その厚さは芯材１の全周でほぼ同じ厚さにしており、そのため、太線４ａの部位では突出し、細線４ｂの部位ではいくらか凹んだ内部撚り線３の断面形状が外部に現れる。そして樹脂コート２の表面は、図１のように、その凹凸の螺旋形状が連続するように現れる。
【００２０】
上記の樹脂コート２は、芯材１の表面に熱可塑性樹脂をパイプ状にチュービング（押し出し）成形することにより形成しうる。その場合、内部を負圧にして芯材１に樹脂コート２を充分に密着させることにより成形しうる。またあらかじめ合成樹脂チューブを延伸成形しておき、その内部に芯材１を挿通した上で合成樹脂チューブを熱収縮させることによっても、樹脂コート２を形成しうる。さらに芯材１の周囲に、合成樹脂製のテープを螺旋巻きにして熱溶着するなどによっても形成しうる。
【００２１】
本発明の内索は、グリースなどの潤滑剤を塗布した上で、たとえば図４に示す導管Ｂに挿通し、コントロールケーブルＣとして使用する。導管Ｂは従来のものと同じものでよく、たとえば合成樹脂製のライナー１１の表面に複数本の金属素線１２ａを螺旋巻きした鎧層（シールド）１２を設け、さらにその上に合成樹脂コート１３を設けたものを使用しうる。ライナー１１は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フッ素樹脂またはそれらのエラストマーなどを使用しうる。鎧層１２の金属素線１２ａは亜鉛メッキした鋼線などを用いることができる。その金属素線１２ａの外径は７．４〜８．５mm程度で、本数は２３〜２６本程度である。撚り方向はたとえばＺ撚りとする。なお１本の断面角形の金属素線を螺旋巻きした鎧層を用いることもできる。ライナー１１の内径は、内索Ａの凸部がほぼ密接する程度、あるいはそれよりいくらか大きい径とする。
【００２２】
図４のコントロールケーブルＣは、導管Ｂの内面と内索Ａの外周面との間に螺旋状の隙間１４がある。そのためその隙間１４に充分に潤滑剤を充填することができる。このコントロールケーブルＣでは、内索Ａを導管Ｂに沿って摺動させると、その隙間１４も軸方向に移動する。そのため隙間１４内の潤滑剤も一緒に移動する。そのため内索Ａの摺動ストロークが撚り線のピッチよりも長い場合は、ライナー１１の内面全体に、常時潤滑剤が供給される。そのため潤滑切れが生じにくい。さらに芯材１は多数の素線を撚り合わせたものであるので、曲げ半径が小さい場合でも、各素線に生ずる曲げ応力が小さい。そのため繰り返し曲げに対する耐久性が高い。さらに樹脂コート２の厚さがほぼ均一であるので、内索Ａの全体の径を大きくしなくても、樹脂コート２の強度を充分に高くすることができる。
【００２３】
図５は本発明の内索のさらに他の実施形態を示している。この内索Ａ5 は、樹脂コート２の表面に、押し出し成形によって形成した小さい凹凸１６を設けている。これらの小さい凹凸１６は、螺旋とは無関係に、中心線とほぼ平行に延びている。この内索Ａ5 の場合は図１の内索Ａと実質的に同じ作用効果を奏し、さらに前述のような小さい凹凸１６に基づいてライナーとの打ち当て音が小さいという追加の作用効果を奏する。
【００２４】
前記実施形態では樹脂コートを１層としているが、２層以上設けてもよい。
【００２５】
【実施例】
つぎに実施例および比較例をあげて本発明の内索の効果を説明する。
［実施例１］  実施例１の内索として、図２の断面形状を有する内索Ａを用いた。内部撚り線３の中心素線３ａおよび中間素線３ｂは０．６mmの径の鋼素線で、最外層４の太線４ａは０．７mmの径、細線４ｂは０．５mmの径の鋼素線をそれぞれ用いた。その芯材１の上に、ポリアミドの樹脂コート２を、突出部の差し渡しｄが４．３mmとなるように押し出し成形により形成し、実施例１の内索とした。
【００２６】
［比較例１］  図７ｂの内索１０６を比較例１とした。中心素線１０４ａは径０．５mmの鋼素線、中間素線１０４ｂは径０．５mmの鋼素線で、６本を単撚りにし、外層素線１０４ｃは径０．５mmの鋼素線で、１２本を単撚りにした。樹脂コート１０５はポリアミド製で、外径４．３mmとなるように押し出し成形し、比較例１の内索とした。樹脂コート１０５の厚さは約０．６５mmであった。
【００２７】
［比較例２］  比較例１の樹脂コート１０５の厚さを０．６５mmとし、図８ａの形状の凹溝を軸心と平行に形成したものを比較例２とした。凹溝の本数は６本で、各凹溝は深さ０．１５mm、幅１．０mmとした。
【００２８】
上記のように構成した内索を図４の導管Ｂに挿入し、図６ａ、図６ｂの、直線部分の長さＬが８０mmで、湾曲部分の半径Ｒが７０mmのＵ字状の溝（幅および深さｍが９mm）を有するゲージに取り付けた上で、内索の一端を図６ｃに示すストローク特性で押し引き操作して、外観検査、荷重効率、無負荷摺動抵抗、スティックスリップ、バックラッシュ、ストロークロスの耐久試験を行った。操作サイクルは３０cpm 、耐久回数は１００万回とした。測定サンプルは実施例２については３本、比較例１、２については各２本とした。測定結果を表１、表２、表３、表４および表５に示す。表２〜５についてはサンプルの平均値を示す。
【００２９】
【表１】
0004347441.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004347441.tif 000003
【００３１】
【表３】
0004347441.tif 000004
【００３２】
【表４】
0004347441.tif 000005
【００３３】
【表５】
0004347441.tif 000006
【００３４】
表１から分かるように、実施例１の内索は、表面形状が複雑で、広い面積でライナーと摺動するにも関わらず、比較例１、２と同様に耐久試験中に素線の折損や樹脂コートの割れが生じなかった。また表３から、実施例１の内索の無負荷摺動抵抗は比較例１、２とほぼ同程度であり、充分に実用に耐えうることが分かる。
【００３５】
また表２の結果から、耐久試験の初期では実施例１の内索の方が比較例１、２の内索よりいくらか荷重効率が低いが、実施例１の内索では耐久後の荷重効率の低下が少なく、比較例１、２では効率の低下が大きいことが分かる。とくに比較例１の内索は著しく低下した。そのため、２５万回で試験を中止した。
【００３６】
表４の結果から、比較例１の内索では２０万回でスティックスリップを生じたが、実施例１および比較例２の内索ではスティックスリップを生じなかったことが分かる。
【００３７】
また表５の結果から、１００万回の耐久試験後では、実施例１ではバックラッシュが０．７５mmであり、比較例２の１．２５mmより大幅に少ないことが分かる。なお比較例１は前述のように２５万回で試験を中止している。
【００３８】
上記のように実施例１の内索は比較例１に比して、荷重効率、無負荷摺動抵抗、スティックスリップの項目で大幅に優れており、比較例２に対しても、無負荷摺動抵抗およびバックラッシュの項目で優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のコントロールケーブルの内索の一実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】  その内索の断面図である。
【図３】  図３ａ、図３ｂ、図３ｃはそれぞれ本発明の内索の他の実施形態を示す断面図である。
【図４】  本発明の内索を導管に収容した状態を示す断面図である。
【図５】  本発明の内索のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図６】  図６ａ〜ｃは本発明の内索および比較例の内索を用いたコントロールケーブルの耐久性試験の説明図である。
【図７】  図７ａおよび図７ｂはそれぞれ従来の内索の例を示す断面図である。
【図８】  図８ａ、図８ｂおよび図８ｃはそれぞれ従来の内索の他の例を示す断面図、一部断面側面図および斜視図である。
【図９】  従来の内索を備えたコントロールケーブルの例を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ  内索
１  芯材
２  樹脂コート
３  内部撚り線
４  最外層
３ａ  中心素線
３ｂ  中間素線
４ａ  太線
４ｂ  細線
Ａ2   内索
Ａ3   内索
Ａ4   内索
Ｂ  導管
Ｃ  コントロールケーブル
１１  ライナー
１２  鎧層
１４  合成樹脂コート
１６  小さい凹凸
【図１】
0004347441.tif 000007
【図２】
0004347441.tif 000008
【図３】
0004347441.tif 000009
【図４】
0004347441.tif 000010
【図５】
0004347441.tif 000011
【図６】
0004347441.tif 000012
【図７】
0004347441.tif 000013
【図８】
0004347441.tif 000014
【図９】
0004347441.tif 000015