JPH01158209A - コントロールケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコントロールケーブルに関する。さらに詳しく
は、耐久性および荷重効率を顕著に向上せしめたコント
ロールケーブルに関する。

〔従来の技術］ 従来より伝達効率の向上のために、コントロールケーブ
ルの内索外周にプラスチックコーティング（以下、この
コーティングをインナコートという）を施し、導管内に
プラスチックチューブ（以下、このチューブをライナー
という）を挿入したものを組合わせたコントロールケー
ブルが用いられている。

たとえば特開昭６０−２３１００９号公報にはインチコ
ートをポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＰＥと
いう）で形成し、ライナーをポリオキシメチレン（以下
、ＰＯＭという）で形成したコントロールケーブルや、
インナコートをナイロン１１で形成し、ライナーをポリ
ブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）で形成
したコントロールケーブルが示されている。これらはい
ずれもインナコートとライナーのプラスチック同士の摩
擦係数が小さいため、摩耗を少なくするという効果があ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが最近は、コントロールケーブルを使用する機械
の高性能化、コンパクト化にともない負担荷重の増大、
環境温度の上昇、配索形状の曲率の減少など、その使用
条件が非常に苛酷なものになってきている。

そのため、コントロールケーブルの使用中の発熱が多く
なってインナコートやライナーの摩耗が激しくなり、前
記従来のコントロールケーブルでも耐久性や荷重効率が
充分でなくなっている。

本発明はかかる事情に鑑み、より高い耐久性と荷重効率
を有するコントロールケーブルを提供することを目的と
する。

［課題を解決しようとする手段］ 本発明のコントロールケーブルは、内索と該内索を摺動
自在に案内するための導管とからなり、内索外周のイン
ナコートがＡＳＴＭ　Ｄ−６４８にしたがって曲げ応力
４５５ｋＰａ　（４，８ｋｇｆ　／ａｄ）で測定した熱
変形温度が１８０℃以上のポリアミド樹脂組成物から形
成され、導管内周のライナーがＡＳＴＭ　Ｄ−８４８に
したがって曲げ応力１８２０ｋＰａ（１８，８ｋｇｆ’
／ｃｄ）で測定した熱変形温度が５０〜２００℃のポリ
ブチレンテレフタレート樹脂組成物から形成されている
。

インナコートの材料であるポリアミド樹脂組成物（以下
、ＰＡ樹脂組成物という）としては、ナイロン６、ナイ
ロン６Ｂ、ナイロン６・■Ｏ１六イロイロン６２、ナイ
ロン４・６などが用いられる。ＰＡ樹脂組成物はＰＡだ
けでもよく、摺動性を向上させるためＰＡにシリコーン
系オイルなどの潤濶油を少量添加したものでもよい。

ライナーの材料であるポリブチレンテレフタレート樹脂
組成物（以下、ＰＢＴ樹脂組成物という）は、ＰＢＴだ
けでもよく、微細な繊維状あるいは粒状のフィラーを配
合して用いてもよい。

そのようなフィラーを配合することによって熱変形温度
を高め、耐久性をさらに向上させることができる。とく
に好ましいフィラーはチタン酸カリウムウィスカーであ
る。チタン酸カリウムウィスカーの配合割合は１％未満
でも耐久性向上の効果が認められるが１．１〜３０重量
％であると耐久性向上の効果が顕著であるので、最も好
ましい。３０重量％を超えるばあいには、さらなる熱変
形温度の向上が認められず、可撓性が著しく低下する。

そのため曲げて配索すると導管が折れやすいので好まし
くない。

なお前記チタン酸カリウムウィスカーのような無機系フ
ィラーのかわりにアラミド繊維などの有機系フィラーを
配合してもよい。そのばあいの配合割合も１〜３０重量
％が好ましい。

インナコート材およびライナー材の「熱変形温度」は、
アメリカ材料試験協会（ＡｉｏｒｌｃａｎＳｏｃｉｅｔ
ｙ　ｏｆ’　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）制
定のＡＳＴＭ規格Ｄ−８４８ｒｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅ
５ｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆ’ｏｒＤＥＦＬＥＣＴＩＯＮ　
ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ　ＯＦ　ＰＬＡＳＴＩ・Ｃ８Ｕ
ＮＤＥＲＰＬＥＸＵＲＡＬ　ＬＯＡＤ　Ｊ　ニヨｌ１ｌ
）測定したもノテアリ、前記「曲げ応力」はＡＳＴＭ　
Ｄ−６４８に規定されているところの試験片に加える曲
げ応力を意味している。

なお、インナコート材の熱変形温度を曲げ応力４５５ｋ
Ｐａで測定しているのは、インナコートが表面硬度の高
い鋼線などからなる内索を被覆結束するものであり、柔
軟性が要求されるものであるため曲げ応力１８２０ｋＰ
ａを加えると高荷重すぎるためである。

インナコート材の熱変形温度は１８０℃以上でなければ
ならず、１８０℃未満であれば耐久性が低いため採用で
きない。

ライナー材の熱変形温度は５０〜２００℃でなければな
らず、５０℃未満であれば、耐久性が著しく低下し、２
００℃以上では可撓性が著しく低下し、いずれも採用で
きない。

なお、ＰＢＴに、ＰＢＴを形成するテレフタル酸および
ブタンジオール以外の第３成分を共重合すると一般に、
熱変形温度が低下するが熱変形温度が５０℃未満となっ
たＰＢＴ系共重合体は、ライナー材としては耐久性が著
しく低いので採用できない。

［作　用］ 本発明のコントロールケーブルは、従来のコントロール
ケーブルに比べて格段に高い耐久性と良好な荷重効率を
有している。

かかる性能は、インナコートとライナーに特定の条件を
備える特定の材料を組合せることで達成された。すなわ
ち本発明者らが鋭意研究した結果、インナコートにＰＡ
樹脂組成物を、ライナーにＰＢＴ樹脂組成物を用い、前
記材料を熱変形温度を条件として特定の範囲（前者は１
８０℃以上、後者は５０〜２００℃）に限定すれば、驚
くべきことに従来のいかなるコントロールケーブルもは
るかに及ばない高性能の耐久力を達成するに至ったので
ある。

その理由としては熱変形温度１８０℃以上のＰＡ樹脂組
成物が高度な柔軟性と耐摩耗性を有し、熱変形温度５０
〜２００℃のＰＢＴ樹脂組成物が高度な耐摩耗性を有し
、それらをインナーコートおよびライナーとして組合せ
たときのそれぞれの物性がライナー内でインナコートを
摺動させたときの摩耗を著しく減少するような相互作用
を発揮することによるものと思われる。

なお本発明の高い耐久性は、単に特定の素材を組合わせ
ただけでえられるものではなく、熱変形温度という条件
を用いて前記範囲に限定した結果はじめてえられるので
あり、このことは以下の実施例の説明において明らかに
されている。

［実施例］ つぎに実施例に基づき本発明のコントロールを説明する
。

第１図は本発明のコントロールケーブルの実施例を示す
一部切欠斜視図、第２図は本発明のコントロールケーブ
ルの性能を測定するための測定装置の説明図、第３図は
荷重効率試験および耐久性試験で加える負荷を示すグラ
フ、第４図は耐久性および荷重効率の測定結果を示すグ
ラフである。

本発明は内索（１）外周にインナコート（３）を形成し
、導管（２）内周にライナー（４）を形成したものであ
れば、どのようなコントロールケーブルにも適用するこ
とができる。

つぎに実施例をあげて説明する。

実施例１ 第１図において、（１）は内索、（２）は導管、（３）
はインナコート、（４）はライナーである。内索（１）
は鋼索線７本を撚り合わせて１本のストランドを作り、
そのストランドを７本撚り合わせて作った７Ｘ７構造の
ワイヤローブであり、外径が２．５■である。導管（２
）は１本の断面四角形（厚さ１　、００ｍｍ５幅２．３
３ｍｍ＞の鋼条片を媒流状に密接して巻いて管状（外径
８．９１１１１　、内径４，８２ｍｍ）に形成した鎧層
（５）とその外周に厚さ０．５５ｍｍで被覆した合成樹
脂（ポリプロピレン）の保護層（６）とから構成されて
いる。インナコート（３）は第１表に示す材料であって
第２表に示す熱変形温度のものを用い、厚さ０．３ａｖ
で内索（１）外周に被覆されている。ライナー（４）は
第１表に示す材料であって第２表に示す熱変形温度のも
のを用い、導管（２）の内周に内径３．７■外径４．６
１に形成されている。

インナコート（３）の外周（３，１ｍｍ）とライナー（
４）の内周（３，７ａ＋ｇ＋）の間には直径で０．８ｍ
ｍの隙間がある。インナコート（３）の外周面にはシリ
コーン系グリースの潤滑剤（７）がＩｇ／＋の割合で塗
布されている。

実施例２〜４ インナコート（３）およびライナー（４）を第１表に示
す材料であって第２表に示す熱変形温度のものにした他
は実施例１と同様のコントロールケーブルを作製し、た
。

比較例１〜４ インナコート（３）およびライナー（４）を第１表に示
す材料であって第２表に示す熱変形温度のものにした他
は実施例１と同様のコントロールケーブルを作製した。

なお比較例１および比較例２は従来例である特開昭６０
−２３１００９号公報に記載された材料を用いて作製し
たものであり、比較例３．４は材料は本発明と同様で熱
変形温度の条件範囲を外したものである。

実施例１〜４および比較例１〜４のインナーコート（３
）およびライナー（４）の材料を第１表に、前記各材料
の熱変形温度を第２表に示す。

［以下余白］ 第　　１　　表 ［注１］　ＰＴＦＥ　　：ポリテトラフルオロエチレン
ナイロン１１：ω−アミノウンデカン酸の縮重合体ＰＯ
Ｍ　　　：ポリオキシメチレン ［注２］シリコーン系オイルとしては、粘度２５０００
ｃＳｔのポリジメチルシロキサン（ジメチルシリコーン
オイル）を使用。

［注３〕チタン酸カリウムウィスカーとしては、直径０
．２〜０．５胴、長さｌＯ〜２０廟のウィスカーを使用
。

［注４］ＰＢＴは０−クロロフェノール溶液２５℃で測
定した固有粘度１．４０ｄｌ／ｇのものを使用。ナイロ
ン６ＢはＪＩＳＫ６８１０に基づく硫酸溶液法を用いて
測定した相対粘度２．８のものを使用。

［注５］ハイトレル■７２４７はＰＢＴ系共重合体であ
って、テレフタル酸とブタンジオールおよびポリテトラ
メチレングリコールとを縮重合してえられる。

第　　　２　　　表 前記実施例および比較例について荷重効率試験および耐
久試験を実施した。

第２図に基づきその試験装置を説明する。恒温箱０１）
の中に内索（１）の曲げ半径が５０１１％曲げ角度が１
８０度になるように半円状に湾曲された供試体のコント
ロールケーブルを取りつけた。内索（１）の入力側端部
にはレバー０２）が取りつけられ、負荷側端部には負荷
をかけるためのスプリングにか取りつけられている。ま
た内索（１）の入力側の途中にはロードセル０４）が、
負荷側の途中はロードセル日が取りつけられている。レ
バー０２）は矢印（Ａ）で示すように揺動させ、１往復
を１回とし毎分６０回の速度で往復動させた。スプリン
グ■は２種類のものを組合せて１往復での負荷が第３図
に示すようにした。すなわち、ストロークがθ〜１９ｏ
ｉまでは急勾配で直線的に増加し、ストローク１９ａ＋
ａ＋で５４．５ｋｇｆの負荷がかかり、ストローク１９
〜３６．５ａｍまでは緩勾配で直線的に増加しストロー
ク３Ｂ、５ａ＋ｉで８５ｋｇｆの負荷がかかるようにし
た。恒温箱０１）内の温度は８０℃を保つようにした。

荷重効率は負荷側出力が６０ｋｇｆの時のＷ／Ｆ　ｘｌ
ｏｏで表わしている。ただしくＦ）は入力側ロードセル
０４）の計測値、（ｖ）は負荷側ロードセルのの計測値
である。耐用回数はインナコート（３）およびライナー
（４）が摩耗して内索（１）の素線および導管（２）の
鎧層（５）が表面に見えるようになるまでのレバー０２
）の揺動回数で表わしている。

荷重効率および耐用回数の測定結果を第４図に示す。

図から明らかなように、比較例１は摩耗が速く耐久性が
著しく劣り、荷重効率も早期に低下する。また比較例２
〜４は耐用回数が約１６０〜２００万回前後であり、さ
ほど耐久性が高くなく、また荷重効率もやや低い。

これに対し本発明の実施例１．２では耐用回数が３００
万回を越えており、実施例３．４も約２５０万回を達成
している。したがって、比較例１．２に比べて格段に高
い数値を示している。

また荷重効率も耐用回数がくるまでほぼ９２〜９３％の
高い効率を維持している。したがって本発明のコントロ
ールケーブルは耐久性および荷重効率において従来例に
比べ格段に高い性能を有していることが判る。

比較例３はインナコート（３）およびライナー（４）の
主材は本発明と同じであるがインナコート（３）の熱変
形温度が本発明の条件である　１８０℃よりも低いもの
である。この比較例３は耐用回数が２００万回に達して
いない。比較例４はインナコート（３）およびライナー
（４）の主材は本発明と同じであるがライナー（４）の
熱変形温度が本発明の条件である５０℃に達していない
ものである。この比較例４は耐用回数が１８０万回前後
にすぎない。

以上のことからインナコート（３）およびライナー（４
）の主材が同じでも熱変形温度の条件が外れれば、高い
耐久性を達成することができないことが判る。

本発明において、コントロールケーブルのサイズ、内索
（１）や導管（２）の素材についてはとくに限定される
ものではない。ただし疲労による内索の切損を考慮する
と、配索の曲げ半径および試験条件における負荷により σ／（σｂ＋σ１）〉２〜３ の条件を満たすのが好ましい。ただし、σ　：内索の素
線平均抗張力（ｋｇｆ／ｎｖＡ）σ、：内索の索線平均
曲げ応力（ｋｇｆ／ｍｆｆ１）σ、：内索の素線平均引
張応力（ｋｇｆ’／ｍ（）本発明のコントロールケーブ
ルは特許請求の範囲に規定した条件を満足するかぎり、
前記耐久性を発揮することができるがさらにインナコ−
）　（３）やライナー（４）に黒鉛、ＰＴＦＥ、潤滑油
などの潤滑剤を添加したばあいは、さらに荷重効率が向
上することはいうまでもない。

本発明におけるインナーコートの厚さ、ライナーの厚さ
は厚い方が耐久性の向上に好ましいのであるが、第３図
に示した試験装置での配索形状に関する限りは実施例１
〜４の厚さがほぼ限界である。このインナーコートの厚
さおよびライナーの厚さについてはコントロールケーブ
ルの各サイズ毎に最適値が存するので、それは設計計算
により、また実験的に求めるとよい。

［発明の効果］ 本発明のコントロールケーブルは従来のものに比べ耐火
体が格段に向上しており、荷重効率も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコントロールケーブルの一実施例を示
す一部切欠斜視図、第２図は本発明のコントロールケー
ブルの性能を測定するための測定装置の説明図、第３図
は荷重効率試験および耐久性試験で加える負荷を示すグ
ラフ、第４図は耐久性および荷重効率の測定結果を示す
グラフである。 （図面の主要符号） （１）：内　索 （２）：導　管 （３）：インナコート （４）ニライナー 仲１　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　１　内索と該内索を摺動自在に案内するための導管と
   からなり、内索外周のインナコートがＡＳＴＭＤ−４６
   ８にしたがって曲げ応力４５５ｋＰａ（４．６ｋｇ＾ｆ
   ／ｃｍ＾２）で測定した熱変形温度が１８０℃以上のポ
   リアミド樹脂組成物から形成され、導管内周のライナー
   がＡＳＴＭＤ−６４８にしたがって曲げ応力１８２０ｋ
   Ｐａ（１８．６ｋｇ＾ｆ／ｃｍ＾２）で測定した熱変形
   温度が５０〜２００℃のポリブチレンテレフタレート樹
   脂組成物から形成されてなるコントロールケーブル。 　２　前記インナコートが、ＡＳＴＭＤ−４６８にした
   がって曲げ応力４５５ｋＰａ（４．６ｋｇ／ｃｍ＾２）
   で測定した熱変形温度が１８０℃以上のポリヘキサメチ
   レンアジパミド樹脂組成物である請求項１記載のコント
   ロールケーブル。 　３　前記ライナーが、チタン酸カリウムウイスカーを
   １〜３０重量％含むポリブチレンテレフタレート樹脂組
   成物から形成されてなる請求項１記載のコントロールケ
   ーブル。