JP2014091867A

JP2014091867A - 操作用ワイヤロープ

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Publication number: JP2014091867A
Application number: JP2012241098A
Authority: JP
Inventors: Keizo Morimoto; 敬三森本; Retsu Tsuda; 烈津田
Original assignee: Hi Lex Corp
Current assignee: Hi Lex Corp
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: JP6085139B2

Abstract

【課題】曲げやすくて、ストロークロスが良好で、さらに、自転回数が小さく、引張り力の耐久性も向上する操作用ワイヤロープを提供する。
【解決手段】心材２の周囲に、複数の素線３１を撚り合わせて形成された第一層３と、その周囲に複数の素線４１、４２を第一層３の素線と平行になるように撚り合わせて形成された第二層４とを有する単撚り構造であって、第二層４が外径の異なる複数の素線、すなわち外径が細い素線４１と外径が太い素線４２とを交互に並べて構成されたウォーリントン形を有しており、第二層４の形付け率が６０〜８０％に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば自動車の車内等において、曲げて配索され、引き操作されるコントロールケーブルのインナーケーブルに用いられるような単撚り構造の操作用ワイヤロープに関する。さらに詳しくは、ストロークロスが良好で、曲げやすく、かつ、耐久性の高い単撚り構造の操作用ワイヤロープに関する。

単撚り構造の操作用ワイヤロープは、１本の素線からなる心線、または複数本の素線を撚り合わせた心ストランドを心材として、その周囲に複数本の素線を撚り合わせたワイヤロープである。このような単撚り構造のワイヤロープとしては、たとえば図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、一般的には、殆ど同じ太さの素線を心材の周囲に撚り合わされることにより形成されている（たとえば特許文献１の図１、および非特許文献１参照）。すなわち、図５（ａ）に示される構造は、線径がｄ₃₀の心線７１の周囲に線径がｄ₃₁の素線７２が６本、さらにその周囲に線径がｄ₃₂の素線７３が１２本、それぞれ撚り合わされることにより、外径がＤ₃に形成された、１＋６＋１２のいわゆる１×１９の単撚り構造の例である。また、図５（ｂ）に示される構造は、線径がｄ₄₀の心線７５の周囲に、線径がｄ₄₁の素線７６が６本、さらにその周囲に線径がｄ₄₂の素線７７が１２本撚り合わされ、さらにその周囲に線径がｄ₄₃の素線７８が１８本、それぞれ撚り合わされることにより、外径がＤ₄に形成された、１＋６＋１２＋１８のいわゆる１×３７の単撚り構造の例である。

特開平５−２３０７８２号公報

ＪＩＳＧ３５４０「操作用ワイヤロープ」

ワイヤロープは、一般的に、柔軟性や耐久性が必要である。この柔軟性を増すためには、素線の径を細くして素線の本数を増やすのが一般的である。しかし、素線の径を細くすると、耐摩耗性や耐形くずれ性が悪くなり、耐久性が低下するという問題がある。

一方で、たとえば自動車の車内等において、曲げて配索され、引き操作されるコントロールケーブルのインナーケーブルにも用いられるような操作用ワイヤロープでは、配索スペースが限られているため、ワイヤロープの外径をあまり大きくすることができず、また、操作力に耐え得る強度が必要なために、素線径をあまり小さくすることができず、前述の図５（ａ）に示されるような１×１９などの素線の径をできる限り大きくし、素線の径の大きさと素線数のバランスを考慮した単撚り構造のワイヤロープを用いることが一般的になっている。

しかし、操作用ワイヤロープとして、たとえば車両のパーキングブレーキ用コントロールケーブルのインナーケーブルとして、１×１９の単撚り構造のワイヤロープを用いた場合には、耐久性とストロークロスとが十分ではないことを見出した。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、耐久性が改善され、かつストロークロスが良好な操作用ワイヤロープを提供することを目的とする。

本発明の操作用ワイヤロープは、心材と、複数の素線を、前記心材の周囲に撚り合わせて形成された第一層と、複数の素線を、前記第一層の素線と平行になるように前記第一層の周囲に撚り合わせて形成された第二層とを有する単撚り構造の操作用ワイヤロープであって、前記第一層または前記第二層の一方は、外径の異なる複数の素線を交互に並べて構成されたウォーリントン形を有しており、前記第二層の形付け率が６０〜８０％であることを特徴とする。

ここに操作用ワイヤロープとは、ＪＩＳＧ３５４０に規定されるワイヤロープを意味し、主として機械器具の操作用などに用いられる比較的細いワイヤロープであり、機械、エレベータ、建設、船舶、漁業、林業、鉱業、索道などに用いられる一般用ワイヤロープ（ＪＩＳＧ３５２５）と区別される。また、形付け率とは、図６に示すように、ワイヤロープをほぐしたときの第二層のうねり径をｈ、ワイヤロープの外径をＤとすると、ｈ／Ｄ×１００で求められる。

前記第一層または前記第二層の他方を構成する素線の外径は、前記第一層または前記第二層の一方を構成する素線の外径よりも大きい構造にすることができる。

前記心材は、１本の心線と、複数の素線を前記心線の周囲に撚り合わせて形成された側線とを有し、前記第一層の撚り方向は、前記側線の撚り方向と逆向きであり、前記第二層がウォーリントン形を有している構造にすることができる。

本発明の操作用ワイヤロープによれば、第一層または第二層に線径の太い素線と細い素線とを交互に並べたウォーリントン形構造を有するワイヤロープにしているため、素線間の隙間を非常に少なくして、素線同士を密に撚り合わせることができる。その結果、操作側の操作量と負荷側の変化量との差であるストロークロスが良好であると共に、各素線を細くできるため、曲げやすく、しかも所定の外径寸法内に素線の数を多く配置することができるため、操作力を強くすることができ、耐摩耗性や耐久性も高くすることができる。また、各素線が密に撚り合わされているため、耐形くずれ性も高く維持することができる。さらに、形付け率が６０〜８０％にされているため、素線間の締め付け力が適度に強く、より一層ストロークロスが良好であると共に、耐久性もさらに向上する。

本発明の操作用ワイヤロープの一実施形態を示す断面構造図である。本発明の操作用ワイヤロープの他の実施形態を示す断面構造図である。本発明の評価でストロークロスを測定する装置の概略図およびそのときの測定例を示す図である。本発明の評価で耐久回数を測定する装置の概略図を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、従来の単撚り構造のワイヤロープの例を示す断面構造図である。形付け率を求めるときに使用するうねり径ｈおよびワイヤロープ外径Ｄを示す説明図である。

前述のように、たとえば自動車のパーキングブレーキ用に用いられるコントロールケーブルのインナーケーブルのように、車内等において、曲げて配索され、引き操作される操作用ワイヤロープは、ストロークロスが良好で、曲げやすく、かつ、耐久性を有することが要求される。そこで、本発明者らは、このようなストロークロスが良好で、かつ、曲げやすい操作用ワイヤロープを得るため鋭意検討を重ねた結果、操作用ワイヤロープを単撚り構造で形成し、かつ、単撚り構造でも特にストロークロスが良好で、耐久性に優れた操作用ワイヤロープ得るため鋭意検討を重ねた結果、後述する撚り構造および形付け率とすることにより、所望の特性の操作用ワイヤロープを得ることができることを見出した。

すなわち、素線の撚り構造を太線と細線とを交互に撚り合わせるウォーリントン形構造とし、さらに、最外層の素線の形付け率が６０〜８０％になるように形成することにより、ストロークロスを良好にすることができ、しかも耐久性も向上することを見出した。

ここに形付けとは、ワイヤロープを途中で切断しても撚りがほぐれないように、最外周の素線（本発明での第二層）を予め巻き形で塑性変形させることをいう。その形付けの際の直径をワイヤロープとしての直径よりも小さくして形付けするが、その小さくする直径がワイヤロープとしての直径に対して何％の直径であるかを形付け率として表す。通常は形付け率が９５％程度に形成されるが、本発明では、これを６０〜８０％にすることにより、ストロークロスが良好となり、単撚り構造のワイヤロープとして実用的なものが得られたのである。

次に、添付図面を参照しながら、本発明の操作用ワイヤロープについて詳細に説明する。本発明の操作用ワイヤロープ１は、図１にその一実施形態の断面構造図が示されるように、心材２と、心材２（図１に示される例では、心線２１の周囲に素線（側線）２２が６本撚り合わされた構造）の周囲に、複数の素線３１を撚り合わせて形成された第一層３と、第一層３の周囲に複数の素線４１、４２を第一層３の素線と平行になるように撚り合わせて形成された第二層４とを有する単撚り構造である。図１に示される例では、第二層４が外径の異なる複数の素線、すなわち外径が細い素線４１と外径が太い素線４２とが交互に並んで構成されたウォーリントン形構造を有しており、第二層４の形付け率が６０〜８０％に形成されている。なお、後述するように、第一層３がウォーリントン形構造を有するように構成してもよく、第一層３または第二層４の一方が、外径の異なる複数の素線を交互に並べて構成されたウォーリントン形を有していればよい。

図１に示される実施形態の操作用ワイヤロープ１の構造は、いわゆる１×７＋Ｗ（３０）の構造で、心材２が、たとえば線径ｄ₁₀の１本の素線からなる心線２１の周囲に、線径ｄ₁₁の側線（素線２２）が６本撚り合わされた構造で形成されている。すなわち、心材２とは、ワイヤロープの中心となる材料を意味し、１本の素線で形成される場合の他、素線の周囲に一層または複数層の素線が撚り合わされたものも含む意味である。このように、心材２は、撚り合わされた構造ではなくて１本の心線で形成されていても良いが、用途により曲げやすさが要求されるような場合には、あまり太い素線を用いると曲げ難くなるため、曲げやすさを確保できる程度の細い素線を撚り合わせる構造にした方が好ましい。

心材２を構成する素線の材料は、鋼線やステンレス鋼線など、従来のワイヤロープに用いられる材料を用いることができる。また、心材２を複数の素線により構成する場合の撚り方向も、Ｚ撚りまたはＳ撚りのいずれでも採用することができる。しかし、後述するように、この周囲に巻回する第一層３および第二層４の撚り方向と逆向きになるように選択した方が自転回数を減らすことができるため好ましい。一方、第一層３などと同時に撚り合わせる場合は、撚り方向を合わせることになる。なお、素線の材料、および撚り方向の選択は、周囲に撚り合わされる第一層３、第二層４についても同様であり、素線の径は、前述のように使用目的に応じて、また、要求される操作用ワイヤロープ１の外接円の直径Ｄ₁に応じて、適宜選択され、たとえば自動車の車内等において、曲げて配索され、引き操作されるコントロールケーブルのインナーケーブルのような操作用ワイヤロープ１では、曲げやすさが要求されることから、線径が０．７ｍｍ程度以下で、かつ、前述の外接円の中にできるだけ隙間なく配置できる構造になるように選択されることが好ましい。

第一層３は、図１に示される例では、直径がｄ₁₂の素線３１が１０本、心材２の周囲に撚り合わされている。第一層３の素線３１の撚り方向は限定されないが、前述のように、心材２が複数の素線から構成されている場合、その側線（素線２２）の撚り方向と逆方向にすることにより、第一層３の自転の向きと心材２の素線２２の自転の向きとが逆方向となって自転を打ち消し合う構造になるため、操作用ワイヤロープ１の回転力を減殺することができ、自転回数を減らすことができる。一方で、心材２の素線２２の撚り方向と同じ方向であれば、心材２の素線２２と共に同時に撚り合わせることができる。この第一層３の素線３１の直径ｄ₁₂は、後述する第二層４の素線４１、４２より大きい、すなわち太い素線４２の直径ｄ₁₄よりも大きい直径の素線３１で形成されることが好ましい。

第二層４は、図１に示されるように、直径ｄ₁₃の細い素線４１と、直径ｄ₁₄の太い素線４２とが１本ずつ交互に第一層３の周囲に、第一層３との隙間が殆どなくなり、かつ、第二層３の外接円との隙間も非常に小さくなるように各素線４１、４２の線径ｄ₁₃とｄ₁₄が選択されて１０本ずつ撚り合わされ、いわゆるウォーリントン形構造を形成している。この第二層４は、第一層３と同じ撚り方向で、第一層３と同時に撚り合わせることにより形成される。

この操作用ワイヤロープ１の最外層、すなわち第二層４は、予め形付けがされている。これは、第二層４を撚り合わせる前に、予め第二層４を構成する素線を塑性変形させることにより形成するものである。この形付けをするのは、撚り合わせによって素線が弾性変形するため、ワイヤロープの端部を固定していないと、たとえばワイヤロープの途中での切断等により切断端部が自由端になると各素線がバラバラになるため、それを防止するためである。この形付けの外径は、通常はワイヤロープの外径の９５％程度と小さくなるように形付けされるが、本発明者らが種々検討を重ねて研究した結果、この形付け率を６０〜８０％程度と小さくすることにより、ストロークロスが良好となり、さらに耐久回数も向上することを見出したのである。形付け率が８０％より大きいと、ストロークロスが良好でなくなると共に耐久回数も低下し、形付け率が６０％より小さいと、ワイヤロープの形成の際にワイヤロープがバラケやすく、作業性を著しく悪化させると共に、耐久回数が大幅に低下するからである。前述のように、第二層４が細い素線４１と太い素線４２とで構成される場合、その両方に、同じ形付け率で形付けが予め行われる。また、形付け率を６０〜８０％にすることにより、ストロークロスを良好とし、耐久性を向上させたうえで、操作用ワイヤロープ１の自転回数を小さくすることもできるため、単撚り構造のワイヤロープにおいて生じやすいワイヤロープの自転を防止することができる。したがって、たとえば自動車の車内で操作用ワイヤロープ１の一端側と他端側とを配索する場合でも、自転により捩れて配索するのが困難になるという問題も無く利用することができる。

図２は、本発明のワイヤロープ１の第２の実施形態の断面構造を示す図である。この構造は、第一層３がウォーリントン形となった、いわゆるウォーリントンシール形構造で１×ＷＳ（３１）と略称されるものであり、心材２は、たとえば線径ｄ₂₀の素線からなる心線２３の周囲に、線径ｄ₂₁の側線（素線）２４が６本撚り合わされた構造で形成されている。

第一層３は、図２に示されるように、線径ｄ₂₂の細い素線３３と、線径ｄ₂₃の太い素線３４とが１本ずつ交互に心材２の周囲に、心材２との隙間が殆どなくなるように各素線３３、３４の線径が選択されて６本ずつ撚り合わされ、いわゆるウォーリントン形構造を形成している。

第二層４は、図２に示される例では、線径ｄ₂₄の素線４３が１２本、第一層３の周囲に撚り合わされている。第二層４の撚り方向は、第一層３の撚り方向と合わせれば、第一層３および第二層４を同時に撚り合わせることができる。また、心材２の素線２４と第一層３と第二層４とで撚り方向を全て合わせれば、全ての素線２４、３３、３４、４３を一度で撚り合わせることができる。この第二層４の素線４３の線径ｄ₂₄は、第一層３の太い素線３４の線径ｄ₂₃よりも大きい直径の素線４３で形成されることが好ましい。

次に、上記構造で、各素線の線径、撚り方向、撚り長さ（撚りピッチ）の具体的な実施例により形成した操作用ワイヤロープ１に関して、形付け率を種々変えたときのストロークロス、耐久回数、および自転回数を調べた。その結果を表１に示す。なお、この表１には、前述の図５に示される従来構造の具体例の一部のデータも併せて示してある。

なお、ストロークロスの測定の仕方は、図３に示されるようなストロークロス測定装置５の固定台５１に操作用ワイヤロープ１の負荷側端部１１を固定し、操作側端部１２を測定具５２の一端部に接続し、測定具５２の一端部には変位計５３が固定されると共に、ロードセル５４を介して測定用レバー５５に接続されている。ロードセル５４には、アンプ５６を介してパソコン５７およびｘｙレコーダ５８が接続され、変位計５３の出力もアンプ５６に接続された構成になっている。この構成で、測定用レバー５５を操作すると、その荷重Ｆに応じて変位量が増え、荷重Ｆと変位量との関係がｘｙレコーダ５８で得られる。なお、この変位量は、固定台５１における負荷側端部１１の接続部と、ロードセル５４における操作側端部１２の接続部との間の距離Ｌ１を３００ｍｍに設定して、負荷側端部１１と操作側端部１２との間の距離が３００ｍｍとなるように作製された操作用ワイヤロープ１の測定用サンプルの負荷側端部１１を固定台５１に、操作側端部１２をロードセル５４に接続した状態を基準として、そこから測定用レバー５５を操作して操作用ワイヤロープ１へＦ＝２０００Ｎの荷重をかけたときの変位量を測定した。なお、各実施例および比較例の測定値は、上述の測定用レバー５５の操作を２００回行った後の測定値である。

また、耐久試験は、図４に示される耐久回数測定装置６を用いて行った。すなわち、円筒(駆動プーリー)６３の外表面と遊び車(従動プーリー)６４の外表面とに２個の試験プーリー６１、６２を介して、試験するワイヤロープ６０をループ状に掛け回し、円筒６３の外周の半分にワイヤロープ６０を掛け回してワイヤロープ６０を１点で固定し（Ｂ点）、遊び車６４に重り６５を接続して、円筒６３の円周上の長さで１５０ｍｍの距離だけワイヤロープ６０が往復運動するように円筒６３を駆動し、ワイヤロープ６０が切断するまでの回数をカウントすることにより行った。なお、カウントの方法は、一方向への円筒６３の円周上の長さ１５０ｍｍの移動で１回とし、他方向への円筒６３の円周上の長さ１５０ｍｍで１回、すなわち１往復で２回としてカウントし、１秒で１往復するようにした。なお、図４に示される装置６で、試験プーリー６１、６２は、共にプーリーの溝底の直径が４８ｍｍで、硬度がロックウェルＣ６０以上の材料であり、円筒６３は直径が２５０ｍｍ、遊び車６４の直径も２５０ｍｍで、遊び車６４に重り６５をかける載荷装置６６の質量をＷ、重り６５の質量をＰとしたとき、（Ｗ＋Ｐ）×９．８＝４４１（Ｎ）としてある。さらに、図４に示されるように、試験プーリー６１、６２に掛け回されたワイヤロープ６０のなす角度がそれぞれ９０°になると共に、試験プーリー６１の中心と円筒６３の中心との距離Ｌは６００ｍｍ以上になり、円筒６３と試験プーリー６１との間のワイヤロープ６０と、円筒６３と試験プーリー６２との間のワイヤロープ６０とが平行となり、遊び車６４と試験プーリー６１との間のワイヤロープ６０と、遊び車６４と試験プーリー６２との間のワイヤロープ６０とが平行となるように、円筒６３および試験プーリー６１、６２の位置が設定されている。耐久試験は２０度の環境下で行った。このような耐久試験で、ワイヤロープ６０が折損するまでの耐久回数が多いということは、９０°の屈曲に対する疲労が少ないことも意味し、曲げやすいことを示している。もちろん、この耐久回数によりワイヤロープ６０自体の耐久性も評価することができる。

さらに、自転回数は、操作用ワイヤロープ１を１ｍの長さにして、一端部を固定し、他端部に２７０Ｎの荷重がかかるような重りを吊り下げたときに、その他端部が回転する回数を測定する（回／ｍ）方法により行った。

［実施例１〜３］
図１に示される操作用ワイヤロープ１の構造（１×７＋Ｗ（３０））で、心材２の心線２１の線径ｄ₁₀をｄ₁₀＝０．４６ｍｍ、素線２２の線径ｄ₁₁をｄ₁₁＝０．４３ｍｍ、第一層３の素線３１の線径ｄ₁₂をｄ₁₂＝０．５７ｍｍ、第二層４の細い素線４１の線径ｄ₁₃をｄ₁₃＝０．３６ｍｍ、第二層４の太い素線４２の線径ｄ₁₄をｄ₁₄＝０．４９ｍｍとし、素線２２の撚り長さを１５．７ｍｍのＺ撚りで撚り合わせ、第一層３の素線３１を撚り長さが３４．３ｍｍのＳ撚りで撚り合わせ、第二層４の素線４１および素線４２を、第一層３と平行に撚り長さが３４．３ｍｍのＳ撚りで撚り合わせることにより、外径Ｄ₁＝３．１５ｍｍの実施例１〜３の操作用ワイヤロープ１をそれぞれ作製した。なお、実施例１〜３の間では、第二層４の形付け率が異なるだけであり、実施例１の形付け率を６０％、実施例２の形付け率を７０％、実施例３の形付け率を８０％として作製した。

［実施例４〜６］
実施例４〜６は、第一層３をＳ撚りとした以外は、各素線の線径、操作用ワイヤロープ１の構造、撚り長さ、撚り方は実施例１と同じにし、外径Ｄ₁＝３．１５ｍｍの実施例４〜６の操作用ワイヤロープ１をそれぞれ作製した。なお、実施例４の第二層４の形付け率は６０％、実施例５の形付け率は７０％、実施例６の形付け率は８０％として作製した。

［実施例７〜９］
前述の図２に示される構造（１×ＷＳ（３１））で、心材２の心線２３の線径ｄ₂₀をｄ₂₀＝０．４５ｍｍ、素線２４の線径ｄ₂₁をｄ₂₁＝０．４３ｍｍ、第一層３の細い素線３３の線径ｄ₂₂をｄ₂₂＝０．３５ｍｍ、第一層３の太い素線３４の線径ｄ₂₃をｄ₂₃＝０．４６ｍｍ、第二層４の素線４３の線径ｄ₂₄をｄ₂₄＝０．６４ｍｍとし、素線２４の撚り長さが２９．５ｍｍのＳ撚りで、第一層３の素線３３、３４、および第二層４の素線４３も共に撚り長さが２９．５ｍｍのＳ撚りで撚り合わせた。すなわち、心材２の素線２４、第一層３および第二層４の全ての素線２４、３３、３４、４３を一工程で撚り合わせることにより、実施例７〜９の操作用ワイヤロープ１をそれぞれ作製した。実施例７〜９の間では、第二層４の形付け率および製造後の外径Ｄ₁がわずかに異なるだけであり、実施例７は形付け率が６０％、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．２０ｍｍ、実施例８は形付け率が７０％、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．２２ｍｍ、実施例９は形付け率が８０％、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．２２ｍｍであった。

［比較例１および２］
前述の図５（ａ）に示される１×１９の構造で、心線７１の線径ｄ₃₀をｄ₃₀＝０．６５ｍｍ、素線７２の線径ｄ₃₁をｄ₃₁＝０．６０ｍｍ、素線７３の線径ｄ₃₂をｄ₃₂＝０．６０ｍｍとし、素線７２の撚り長さが２０．３５ｍｍのＺ撚りで撚り合わせ、素線７３を撚り長さが３３．６ｍｍのＳ撚りで撚り合わせ、比較例１および２の操作用ワイヤロープを作製した。比較例１および２の間では、第二層（図５（ａ）における素線７３）の形付け率が異なるだけであり、比較例１の形付け率は６０％、比較例２の形付け率は８０％とし、その結果、外径Ｄ₃はいずれの場合もＤ₃＝３．０１ｍｍであった。

［比較例３および４］
前述の図５（ｂ）に示される１×３７の構造で、心線７５の線径ｄ₄₀をｄ₄₀＝０．４８ｍｍ、素線７６の線径ｄ₄₁をｄ₄₁＝０．４５ｍｍ、素線７７の線径ｄ₄₂をｄ₄₂＝０．４５ｍｍとし、素線７８の線径ｄ₄₃をｄ₄₃＝０．４５ｍｍとし、素線７６の撚り長さが１５．２ｍｍのＳ撚りで撚り合わせ、素線７７を撚り長さが２５．１ｍｍのＺ撚りで撚り合わせ、素線７８を撚り長さが３５ｍｍのＺ撚りで撚り合わせ、比較例３および４の操作用ワイヤロープを作製した。比較例３および４の間では、第二層（図５（ｂ）における素線７８）の形付け率が異なるだけであり、比較例３の形付け率は６０％、比較例４の形付け率は８０％とし、その結果、外径Ｄ₄はいずれの場合もＤ₄＝３．１７ｍｍであった。

［比較例５および６］
比較例５および６は、形付け率および外径が異なる以外は、実施例１と同じ条件で作製した。比較例５の形付け率は５５％とし、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．１６ｍｍであった。比較例６の形付け率は８５％とし、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．１６ｍｍであった。

［比較例７および８］
比較例７および８は、形付け率および外径が異なる以外は、実施例４と同じ条件で作製した。比較例７の形付け率は５５％とし、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．１５ｍｍであった。比較例８の形付け率は８５％とし、外径Ｄ₁がＤ₁＝３．１６ｍｍであった。

［比較例９および１０］
比較例９および１０は、形付け率および外径が異なる以外は、実施例７と同じ条件で作製した。比較例９の形付け率は５５％とし、外径Ｄ₂がＤ₂＝３．２１ｍｍであった。比較例１０の形付け率は８５％とし、外径Ｄ₂がＤ₂＝３．２１ｍｍであった。

この表１からも明らかなように、実施例１〜９の構造（１×７＋Ｗ（３０）、１×ＷＳ（３１））では、同じ単撚り構造である１×１９、１×３７構造の比較例１〜４と比較すると、実施例１〜９では、ストロークロスが０．９０〜１．２０ｍｍの範囲内であるのに対し、比較例１〜４のような従来の単撚り構造では、形付け率が同等であった場合でも、ストロークロスが１．４０〜２．３０ｍｍの範囲内であり、ストロークロスが良好となっていることがわかる。また、実施例１〜９と比較例５〜１０とを比較しても、形付け率が６０〜８０％の実施例１〜９では、形付け率が５５％、８５％の比較例５〜１０と比較してストロークロスが良好となっていることがわかる。また、形付け率が５５％、８５％になると、ストロークロスが比較的大きくなる場合が出てくる。従って、形付け率が６０〜８０％になるように撚り合わせることにより、ストロークロスを０．９〜１．２ｍｍと良好にすることができる。上記ストロークロスの性能は、実施例１〜９および比較例１〜４との比較により、図１または図２に示されるようなウォーリントン形構造を有するか否かの差によるものと考えられる。すなわち、ウォーリントン形構造を有することにより、各素線が密に撚り合わせられるため、ストロークロスを良好とすることに寄与しているからと考えられる。なお、実施例１〜３と実施例４〜６とは、心材２と、第一層３および第二層４との撚り方向が異なるか同じであるかの差であるが、この撚り方向の差（交差よりか否か）による特性への影響はそれほど現れていない。

また、表１から明らかなように、実施例１〜９の構造（１×７＋Ｗ（３０）、１×ＷＳ（３１））では、同じ単撚り構造である１×１９、１×３７構造の比較例１〜４と比較して、いずれも耐久回数が顕著に大きいことがわかる。したがって、従来の単撚り構造の操作用ワイヤロープと比較して、本発明の操作用ワイヤロープは、曲げやすさが非常に良いと共に、耐久性が高いことがわかった。さらに、実施例１〜３と、形付け率以外は実施例１〜３と条件を同じにした比較例５および６との比較、実施例４〜６と、形付け率以外は実施例４〜６と条件を同じにした比較例７および８との比較、実施例７〜９と、形付け率以外は実施例７〜９と条件を同じにした比較例９および１０との比較から、形付け率を６０〜８０％にすることにより、耐久性が大きく改善していることがわかる。したがって、ウォーリントン形構造にしたうえで、さらに形付け率を６０〜８０％にすることにより、さらに耐久性を向上させることができることがわかる。なお、実施例７では、耐久回数はやや低下しているものの、それでも比較例１〜４に比べると遥かに勝っている。なお、形付け率が８０％を超えると極端に耐久回数が低下するが、これは、形付け率が大きい、すなわち締め付けが緩いと素線間の擦れが生じて耐久性が低下するものと考えられ、また、形付け率が６０％より小さくなると、逆に締め付けが強すぎて曲げやすさが悪くなることに起因しているものと考えられる。さらに、比較例１〜４は、前述のように、ウォーリントン形構造を有していないことから、素線間の密着性に劣り、素線間同士で擦れが生じるためと考えられる。また、比較例１および２は、素線の数が少ないため、各素線が太く、曲げやすさが低下していることも起因していると考えられる。なお、この耐久回数は、前述の図４に示される耐久回数測定装置６において、重り６５の質量Ｐを大きくすれば、この回数は小さくなり、逆にＰを小さくすれば、この回数は大きくなり、同じ条件で測定した相対的な値である。

また、本発明の操作用ワイヤロープ１の第二層４の形付け率を６０〜８０％にすることにより、表１からも明らかなように、自転回数を大幅に改善することもできた。すなわち、ウォーリントン形構造の単撚りワイヤロープにしているため、平行撚りで自転回数が増える撚り方であるにも拘らず、形付け率を６０〜８０％にすることにより、自転回数を大幅に低下させることができ、実施例１〜９に示されるように、自転回数を０．８〜１．４の範囲に抑えることができた。なお、比較例１〜４では、Ｚ撚りとＳ撚りとを混ぜた交差撚りの撚り方であるが、形付け率を６０％や８０％にしても自転回数が多かった。これは、素線の撚り構造（ウォーリントン形構造）が大きく効いているものと考えられる。また、第一層３または第二層４のうち、ウォーリントン形を有していない側の層を構成する素線の外径が、ウォーリントン形を有している側の層を構成する素線の外径よりも大きいため、第一層３と第二層４を構成する各素線間の隙間を少なくして密着させることができ、ストロークロスを一層良好とすることができていると考えられる。

以上の結果より明らかなように、本発明の操作用ワイヤロープによれば、ウォーリントン形構造を有する撚り構造になっているため、素線を隙間なく撚り合わせることができ、しかも形付け率が６０〜８０％になるように形成されているため、単撚り構造のストロークロスが良好で、かつ、耐久性の優れた単撚り構造の操作用ワイヤロープが得られた。しかも、自転回数も低く抑えることができ、たとえば自動車の車内等において、曲げて配索され、引き操作されるコントロールケーブルのインナーケーブルとして用いる場合でも、自転による端部の回転を抑制できて簡単に配索することができると共に、ストロークロスが良好で、曲げやすく、さらには耐久性の優れた操作用ワイヤロープとして利用することができる。

１操作用ワイヤロープ
１１負荷側端部
１２操作側端部
２心材
２１心線
２２素線
３第一層
３１素線
３３細い素線
３４太い素線
４第二層
４１細い素線
４２太い素線
４３素線
５ストロークロス測定装置
５１固定台
５２測定具
５３変位計
５４ロードセル
５５測定用レバー
５６アンプ
５７パソコン
５８ｘｙレコーダ
６耐久回数測定装置
６０ワイヤロープ
６１、６２試験プーリー
６３円筒（駆動プーリー）
６４遊び車（従動プーリー）
６５重り
６６載荷装置
ｄ₁₀〜ｄ₄₃ 素線の線径
Ｂワイヤロープの固定点
Ｄ₁〜Ｄ₄ 操作用ワイヤロープの外径
Ｆ操作荷重
Ｌ試験プーリー６１の中心と円筒６３の中心間距離
Ｌ１固定台５１における負荷側端部１１の接続部と、ロードセル５４における操作側端部１２の接続部との間の距離
Ｐ重りの質量
Ｗ載荷装置の質量

Claims

心材と、
複数の素線を、前記心材の周囲に撚り合わせて形成された第一層と、
複数の素線を、前記第一層の素線と平行になるように前記第一層の周囲に撚り合わせて形成された第二層と
を有する単撚り構造の操作用ワイヤロープであって、
前記第一層または前記第二層の一方は、外径の異なる複数の素線を交互に並べて構成されたウォーリントン形を有しており、
前記第二層の形付け率が６０〜８０％である
ことを特徴とする操作用ワイヤロープ。
前記第一層または前記第二層の他方を構成する素線の外径は、前記第一層または前記第二層の一方を構成する素線の外径よりも大きい
ことを特徴とする請求項１記載の操作用ワイヤロープ。
前記心材は、１本の心線と、複数の素線を前記心線の周囲に撚り合わせて形成された側線とを有し、
前記第一層の撚り方向は、前記側線の撚り方向と逆向きであり、
前記第二層がウォーリントン形を有している
ことを特徴とする請求項１記載の操作用ワイヤロープ。