控制电缆用外壳和控制电缆的制作方法
控制电缆用外壳和控制电缆的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及汽车用途等中使用的控制电缆用外壳和控制电缆。
【背景技术】
[0002] 控制电缆通常在挠性的管状的外壳插入由金属线构成的内电缆而构成，并具有通 过对内电缆的一端进行按压、拉伸、旋转来远程控制位于另一端的受动设备的功能。对于控 制电缆，例如，作为汽车用途，有天窗开合电缆、窗户开合电缆、驻车制动缆等各种用途。
[0003] 对于控制电缆用的外壳，严格要求其长边方向的尺寸稳定性。由于内电缆为金属 线，因此，要求与该金属同程度的线性膨胀系数、压缩特性。
[0004] 如果外壳的热膨胀大，则即使不对内电缆进行操作也形成仿佛像被牵引这样的移 动，有可能引起例如给油口未关闭等误操作。另外，如果外壳较软，则由于内电缆的工作而 外壳被压缩并变短，因此产生即使对内电缆进行牵引也不工作的情况。
[0005] 这些现象可通过外壳的树脂的热膨胀系数和冲程损失(在内电缆的活动位置，如 果过大则产生不良情况）的测定进行确认。对于冲程损失的测定，具体而言，通过改变温度 来测定对内电缆中的负载的冲程值，该值越小越优选。
[0006] 由于树脂制的外壳容易产生上述问题，以往使用如下的外壳:在树脂制的内管（内 衬)的外周形成将扁钢丝紧密地卷绕成螺旋状的管状物，进而在其外侧被覆树脂的外壳(例 如，参照日本特开2002-286017号公报）。
[0007] 但是，这样的将扁钢丝紧密地卷绕成螺旋状的外壳的重量大，在电动车、混合动力 化的趋势中，不能满足轻量化的要求。
[0008] 另一方面，提出了在树脂层中直线状埋入金属线而成的外壳(例如，参照日本特开 昭47-11410号公报、日本实开昭59-22322号公报、日本特开昭59-16726号公报、日本特开 2011-99524 号公报）。
[0009] 例如，提出了一种控制电缆用外壳，在由合成树脂构成的管形的外壳主体的壁厚 内将加强线材与外壳主体的轴心平行地埋入，所述加强线材是对金属管每适当间隔进行压 扁而形成了扁平部的加强线材(参照日本实开昭59-22322号公报）。
[0010]另外，提出了一种外壳的制造方法，其将金属线导入挤出机，使金属线在树脂制的 管状导管的壁厚部埋设(例如，参照日本特开昭59-16726号公报）。
[0011]另外，提出了一种排水塞遥控装置用控制电缆，其具有外壳，所述外壳在由聚烯烃 系热塑性弹性体形成的圆筒状的主体具备与主体的轴平行且以轴为中心对置180度而埋设 于主体中的2根金属线(参照日本特开2011-99524号公报）。
【发明内容】
[0012]具有在圆管状的树脂层的壁厚内将2根金属线材与长边方向平行地埋设的结构的 控制电缆用外壳相对于包含2根金属线材的面在直角方向容易弯曲，但在包含2根金属线材 的面内方向极其难以弯曲，缺乏布线性。进而，若勉强进行布线操作则有时会伴随金属线材 的切断或树脂层的断裂，无法广泛普及。
[0013] 本发明的目的是提供一种轻量且容易布线的控制电缆用外壳以及控制电缆。
[0014] 为了达成上述目的，可提供以下发明。
[0015] 本发明的第1侧面是一种控制电缆用外壳，其包含:具有管状的树脂层的树脂管状 体、以及在上述树脂管状体的上述树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于 轴为对称的位置的2根金属线材，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材 的间隔设为A(mm)时，满足下述式(1)和(2):
[0016] (1)1.5<D<4
[0017] (2)0.5D<A<0.7D〇
[0018] 本发明的第2侧面是第1侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述树脂管状体的树 脂层包含结晶性树脂。
[0019] 本发明的第3侧面是第2侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述结晶性树脂的储 存弹性模量为950~3000MPa。
[0020] 本发明的第4侧面是第1侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述树脂管状体具有： 埋设有上述2根金属线材的外侧管状体、以及层叠于上述外侧管状体的内侧且包含结晶性 树脂的内侧管状体。
[0021] 本发明的第5侧面是第4侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述外侧管状体包含 热塑性弹性体或软质氯化乙烯。
[0022]本发明的第6侧面是一种控制电缆，其具有:第1侧面~第5侧面中任一项所述的控 制电缆用外壳、以及插入至上述控制电缆用外壳内的内电缆。
[0023]根据第1侧面所涉及的发明，可提供轻量且容易布线的控制电缆用外壳。
[0024]根据第2侧面所涉及的发明，可提供兼具布线性和滑动性的控制电缆用外壳。
[0025] 根据第3侧面所涉及的发明，可提供抑制金属线材从树脂层突出的控制电缆用外 壳。
[0026] 根据第4侧面所涉及的发明，可提供兼具布线性和滑动性且更容易制造的控制电 缆用外壳。
[0027] 根据第5侧面所涉及的发明，可提供布线性进一步提高的控制电缆用外壳。
[0028] 根据第6侧面所涉及的发明，可提供轻量且容易布线控制电缆。
【附图说明】
[0029] 图1是表示本发明的控制电缆用外壳的构成的一个例子的示意图。
[0030] 图2是表示与图1所示的控制电缆用外壳的轴向垂直的断面的示意图。
[0031] 图3是表示本发明的控制电缆用外壳的构成的其它例子的示意图。
[0032]图4是表示制造本发明的控制电缆用外壳时在内侧管状体的外周形成外侧管状体 的工序的不意图。
[0033] 图5是对测定冲程损失的方法进行说明的示意图。
[0034] 图6是对测定负荷效率的方法进行说明的示意图。
[0035] 图7是表示测定实施例和比较例的外壳的布线负荷时的负荷-弯曲量的关系的图。
[0036] 图8是表示测定实施例和比较例的外壳的布线负荷的方法的示意图。
[0037]图9是使实施例和比较例的外壳的布线负荷相对于金属线间距离而绘制的图。
【具体实施方式】
[0038]以下，对于本发明所涉及的控制电缆用外壳(有时简写为"外壳"）和控制电缆，一 边参照附上的附图一边具体地说明。
[0039] <控制电缆用外壳>
[0040] 本发明的发明人等对于与树脂管状体的轴向平行地埋设2根金属线材的外壳，为 了消除弯曲容易性具有方向性的情况而反复进行了研究，其结果发现，若是树脂管状体的 外径D为1.5~4mm、埋设于树脂层的2根金属线材间的间隔（金属线材间距离)A为0.75~ 2.8mm且成为树脂管状体的外径D的50~70 %的范围内的构成，则轻量且布线负荷急剧变 低。
[0041] 即，本发明所涉及的控制电缆用外壳包含:具有管状的树脂层的树脂管状体、以及 在上述树脂管状体的树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于轴为对称的 位置的2根金属线材，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材的间隔设为 A(mm)时，满足下述式(1)和(2):
[0042] (1)1.5 <D< 4
[0043] (2)0.5D<A<0.7D〇
[0044] -第1实施方式-
[0045] 图1简要地表不本发明的实施方式所涉及的外壳的构成的一个例子（第1实施方 式），图2简要地表示相对于轴向垂直的断面。
[0046] 本实施方式所涉及的外壳10包含具有形成为管状的单层的树脂层的树脂管状体 14、以及在轴向平行且相对于轴为对称的位置埋设于树脂管状体14的树脂层的2根金属线 材18而构成，树脂管状体14的外径D(mm)和2根金属线材18的间隔A(mm)满足上述式（1)和 ⑵。
[0047]应予说明，在本发明中"2根金属线材的间隔A"是指如图2所示的以与轴向垂直的 断面的形式观察平行的2根金属线材时的金属线材间的最短距离。
[0048]以下，对各构成构件具体地进行说明。
[0049](树脂管状体）
[0050]图1所示的外壳10的树脂管状体14由单层的树脂层构成。树脂管状体14的外径D (mm)为1.5~4mm。若树脂管状体14的外径D小于1.5mm，则作为外壳10的强度不充分，此外， 难以在树脂层内将2根金属线材18埋设于相对于管状体14的轴为平行且对称位置。此外，若 树脂管状体14的外径大于4mm，则布线性下降。从该观点出发，树脂管状体 14的外径需要为 1·5~4mm 〇
[0051 ]另外，树脂管状体14的内径d(mm)优选外径D与内径d的差T满足D/2 ^ T UD/6。 [0052]如本实施方式所示，在由单层的树脂层构成的树脂管状体14的内侧通过内部线而 制成控制电缆时，树脂层直接与内部线接触，因此需要滑动性良好。因此，本实施方式所涉 及的外壳10中，优选使用结晶性树脂作为构成树脂管状体14的树脂，具体而言，可例示高密 度聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚甲醛、6尼龙、66尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。其中，高密度聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、6尼龙和66尼龙从成型性 和耐久性出发为优选，高密度聚乙烯、聚甲醛、6尼龙和66尼龙由于滑动性良好，无需封入用 于提高外壳的插通孔的滑动性的油脂，因此最优选。
[0053]构成脂管状体14的结晶性树脂越柔软，电缆的弯曲性越良好，因此容易布线，但若 过于柔软，则使电缆弯曲时金属线材18容易从端面突出。因此树脂管状体14所含的结晶性 树脂的储存弹性模量优选为稍高的800~3000MPa，更优选为950~3000MPa。即使使用这样 的高的刚性的树脂，本发明的外壳10也因很细，具有弯曲性，在布线方面没有问题。
[0054]作为储存弹性模量为上述范围的树脂，可例示聚丙烯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二 醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙类。此外，添加了有机硅树脂等滑动性改良材料的聚丙 烯也能够良好地使用。6尼龙、66尼龙与金属的密合性也良好，因此特别优选。
[0055] 此外，作为构成树脂管状体14的树脂，也可以应用软质聚氯化乙烯或被称为热塑 性弹性体的软质树脂，但在这种情况下，也考虑到通过弯曲外壳10,金属线材18容易从树脂 滑动，且金属线材18的端部从树脂层突出。因此金属线材18优选预先进行底漆处理而提高 与树脂的密合性。
[0056] (金属线材）
[0057]在树脂管状体14的树脂层内，2根金属线材18埋设于与树脂管状体14的轴向平行 且相对于轴为对称的位置。
[0058]应予说明，对于金属线材18，"与树脂管状体的轴向平行"是指将外壳10设为直线 状时，不仅限于金属线材彼此所成的角度为0°的情况，只要间歇地为10°以内即可。此外， "相对于树脂管状体的轴为对称的位置"是指如图2所示的在相对于轴垂直的断面观察时， 不限于树脂管状体14的轴和2根金属线材18的轴全部在一直线上并列的情况，只要分别连 接树脂管状体14的轴和各金属线材18的轴时的角度为180± 10°的范围内即可。
[0059] 作为埋设于树脂管状体14的树脂层内的金属线材18,可举出硬钢线、软钢线、不锈 钢线等。
[0060] 金属线材18的线径也取决于树脂管状体14的外径，从弯曲性和强度的观点出发， 优选为〇. 1~〇. 5mm左右。
[0061 ]此外，若使用将1~5根的线径0.05~0.2_的金属线绞合而成的绞合线，则所得的 外壳1 〇的弯曲性提高，因此优选。
[0062] 本实施方式中埋设于树脂层内的2根金属线材18的间隔A(mm)相对于树脂管状体 14的外径D满足0.5D5 A^O. 7D的关系。通过2根金属线材18的间隔A为树脂管状体14的外径 D的50 %~70 %的范围内，可得到高的布线性。
[0063] 2根金属线材18的间隔A(mm)优选相对于树脂管状体14的外径D和树脂管状体14的 外径与内径的差T满足A = D-0.6T的关系，且需要在0.75~2.8mm的范围内。
[0064] 2根金属线材18的间隔A小于0.75mm时，树脂管状体14的内径d小，树脂壁厚也变 小，因此难以埋设金属线材18。此外，也无法使内部线的线径变细，无法承受牵引的负荷，并 且耐久性也不充分。另一方面，若2根金属线材18的间隔A大于2.8mm，则在包含金属线材18 的面内方向难以剧烈弯曲，布线性变差。虽然也取决于树脂管状体14的外径D、内径d、金属 线材18的线径等，但从得到高的布线性和耐久可靠性的观点出发，金属线材18的间隔A优选 为1.0~2.8mm的范围。
[0065] 此外，若金属线材18在长度方向间歇地设置凹凸，则凹凸嵌入树脂层的树脂而抑 制金属线材18的滑动，即使弯曲外壳10或控制电缆也可以有效地抑制金属线材18的突出。
[0066] 这样的凹凸可以通过将金属线材18例如以辊等挤压而形成。
[0067] 金属线材18和树脂成为一种金属线增强树脂，与未埋设有金属线材18的情况相 比，热膨胀率减半，尤其是在高温下的压缩强度、拉伸强度大幅度提高。
[0068]另一方面，树脂层14的树脂为如软质氯化乙烯、热塑性弹性体的软质的树脂时，树 脂嵌入金属线材18的凹凸的力较弱，因此通过弯曲，金属线材18容易从树脂层的末端突出， 若树脂从金属线材18偏移，则利用金属线材18的增强效果容易下降。
[0069] 因此，若对金属线材18施行易粘接处理，则与树脂的密合性提高，且可以抑制金属 线材18的滑动。该易粘接处理尤其是在使用软质树脂作为树脂层时效果显著，但使用硬质 树脂时也发挥效果。进而，通过在金属线材18上设置上述凹凸，或使用绞合线等来增大金属 线材18的表面积，可以进一步提尚易粘接处理的效果。
[0070] -第2实施方式-
[0071] 图3简要地表示本发明的实施方式所涉及的外壳的构成的其它例子（第2实施方 式）。本实施方式所涉及的外壳20中，树脂管状体17具有2层的树脂层12、16,成为具有埋设 有2根金属线材18的外侧管状体(外侧树脂层）16以及层叠于上述外侧管状体16的内侧且包 含结晶性树脂的内侧管状体（内侧树脂层)12的构成。
[0072] 如本实施方式所示，树脂管状体17的树脂层为2层结构的情况只要也以满足上述 式(1)和(2)的方式构成即可。
[0073]应予说明，"树脂管状体的外径与内径的差"在本实施方式的情况下是树脂管状体 整体的外径与内径的差，即，"外侧管状体16的外径与内侧管状体12的内径的差"。
[0074] 以下，对第2实施方式所涉及的外壳的构成进行说明，但金属线材的材质与第1实 施方式同样，省略说明。
[0075] (内侧管状体）
[0076] 内侧管状体12(有时记为"树脂内衬"或"内衬"）包含结晶性树脂而构成。
[0077] 构成内衬12的结晶性树脂的熔点优选为120°C以上。使用在该范围具有熔点的结 晶性树脂而构成的内衬12对内电缆(未图示）的滑动性高，此外，即使在制造时在内衬12的 外周面将构成外侧管状体16的树脂在高温下挤出而被覆也能抑制内衬12熔融或变形。 [0078]例如，即使是熔点较低的高密度聚乙烯(熔点135°C)作为结晶性树脂，在外侧管状 体16的挤出成型时内衬12也难以变形，进而，若使用熔点高的结晶性树脂则更难以变形。 [0079]构成内衬12的结晶性树脂的熔点的上限优选为265°C左右。若熔点为265°C以下， 则可以在较低温度下挤出，因此容易成型。
[0080] 另外，若构成内衬12的树脂为非晶性树脂，则即使使用例如作为极硬的树脂的如 聚碳酸酯这样的树脂，此外，例如即使在内衬的内周面注入油脂，其对内电缆的滑动性也 差，作为控制电缆的功能显著下降。
[0081] 若例示构成内衬12的结晶性树脂，则可举出66尼龙(熔点260度）、6尼龙(熔点220 度）、聚对苯二甲酸丁二醇酯(熔点220度）、聚甲醛(熔点165~175度）、聚甲基戊烯(熔点230 度）、聚丙烯(熔点165度）、高密度聚乙烯(熔点135度）。这些树脂的摩擦系数低、负荷效率变 高，为优选。尤其是若使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛、高密度聚乙烯，则容易得到高的 负荷效率。
[0082]内衬12的壁厚优选为50~ΙΟΟΟμπι，为了不易受到将外侧管状体16挤出至内衬的外 周面而被覆时的由热所致的损害，特别优选为1 〇〇~500μπι。
[0083](外侧管状体）
[0084] 作为构成埋设金属线材18而位于外侧的外侧管状体16的树脂，可以应用如作为第 1实施方式所涉及的单层的树脂管状体14而举出的结晶性树脂，但制成控制电缆时的内电 缆与内侧管状体12接触，与外侧管状体16不接触。因此，无需考虑外侧管状体16与内电缆的 滑动性，无需使用结晶性树脂。
[0085] 另一方面，构成外侧管状体16的树脂与第1实施方式的树脂管状体同样，若储存弹 性模量为3000MPa以下，则可抑制由电缆的弯曲所致的金属线材的突出，因此为优选，另一 方面，2500MPa以下的容易弯曲的树脂、尤 其是1500MPa以下的树脂更容易弯曲，因此为优 选。
[0086] 此外，外侧管状体16所含的树脂优选为熔点或玻璃化转变温度为210°C以下的树 月旨，更优选为180°C以下。若使用熔点或玻璃化转变温度(非晶性树脂的情况下）为210°C以 下的树脂，则挤出至内衬12的外周面而被覆时不易使内衬12受到损害。
[0087] 构成内衬12的结晶性树脂的熔点（Tl)与构成外侧管状体16的树脂的熔点或玻璃 化转变温度(T2)的差Δ T = (T1-T2)优选为-50~+130°C的范围，该温度差Δ T越正性高越容 易制造。
[0088] 作为可应用于外侧管状体16的形成的树脂的例子，也可以使用软质氯化乙烯、聚 乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚甲醛、将苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性氨基甲酸酯弹性体、 酯系热塑性弹性体、聚乙烯系热塑性弹性体、分散有EPDM(乙烯-丙烯-二稀橡胶)或乙烯-丙 烯共聚物的被称为烯烃系热塑性弹性体作为热塑性弹性体的树脂。
[0089]作为聚乙烯系树脂，可举出高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、 聚乙烯系热塑性弹性体，最优选为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯的密度为0.941~0.970，在 聚乙烯中为结晶性高的树脂，因此耐热性、耐药品性优异。
[0090] 作为聚丙烯系树脂，除均聚丙烯以外，也可以例示嵌段型和无规型的共聚聚丙烯。
[0091] 这些树脂中，若使用软质氯化乙烯或热塑性弹性体则会柔软，因此布线性提高而 优选。
[0092] 作为外侧管状体16,例如，使用作为结晶性树脂的聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂或 聚甲醛时，外侧管状体16的成型收缩率大，因此对内侧管状体12强力密接(密合），即使内侧 管状体12与外侧管状体16不粘接也可以抑制在内侧管状体12与外侧管状体16之间滑动。
[0093] 另外，与外侧管状体16的材质无关，通过在内侧管状体12的外周面施行等离子体 照射或底漆处理作为后述的易粘接处理，则能够使内侧管状体12与外侧管状体16互相强力 密合。
[0094]从控制电缆的强度的观点、与金属线材18的直径的关系、对内衬的热的损害的观 点出发，外侧管状体16的壁厚优选为0.2~1.6mm，特别优选为0.3~1.5mm。
[0095] <控制电缆用外壳的制造方法>
[0096] 制造本实施方式所涉及的外壳10的方法没有特别限定。
[0097] 例如，如图3所示，在制造树脂管状体为2层结构的外壳时，可以在埋设有2根金属 线材18的外侧管状体16的内侧，插入由结晶性树脂构成的内侧管状体12，但优选在形成内 侧管状体12后，在内侧管状体12的外周将外侧管状体(外侧树脂层）16挤出成型，以多个金 属线材18在外侧树脂层16内埋设于与轴平行且相对于轴为对称的位置的外侧管状体16进 行被覆的方法。
[0098] 图4简要地表示制造第2实施方式所涉及的控制电缆的工序的一部分。例如，预先 制造树脂内衬12，或连接2台挤出机，利用1台挤出机制作树脂内衬12，将2根金属线材18与 内衬12-起从位于另一台挤出机的模具34的后方的喷嘴30的插入孔32插入。此时，2根金属 线材18以与内衬12的轴向平行且在圆周方向为等间隔（相对于轴为对称）的方式插入。然 后，将树脂内衬12和金属线材18导入至模具34内，一边从模具34输出一边在内衬12的外周 面将管状的树脂管(外侧树脂层16)挤出而被覆。由此，2根金属线材18在管状树脂管16的壁 厚内埋设于与长边方向平行且大致对称位置。
[0099] 另外，将树脂内衬12的外周面以在与轴向平行且对称的位置埋入有2根金属线材 18的外侧树脂层16(外部树脂)被覆而成的树脂管状体的内外径尺寸良好，因此无需使其通 过带有真空装置的外径调整器(Former:将挤出的管状物的外表面以真空吸附而控制外径 的装置）。
[0100] 然后，通过如上述的工序制造外壳时，只要以外侧管状体的外径D(mm)和2根金属 线材的间隔A(mm)满足上述式（1)和(2)的方式调整即可。
[0101 ]此外，以上述方式制造本实施方式所涉及的外壳10时，优选对内侧管状体（内衬） 12与外侧管状体16的接触面和金属线材18与外侧管状体16的接触面中的至少一者的接触 面施行易粘接处理。
[0102] 作为本发明中的易粘接处理，可举出如电晕放电或等离子体照射的氧化性处理以 及底漆处理。
[0103] 例如，高密度聚乙烯、聚甲醛制的内衬与聚丙烯系弹性体的密合性差，将内衬的外 周面以软质氯化乙烯被覆时，内衬12与外侧树脂层16不会粘接。然而，若对内衬12的外周面 进行电晕放电或等离子体处理，则与软质氯化乙烯的密合性大幅度提高，内侧管状体12与 外侧管状体16成为一体，因此相对于压缩也可以保持高的密合性。
[0104] 此外，通常金属线材与树脂的密合性低。例如，若在外侧树脂层16中使用聚丙烯系 弹性体，则所得的外壳的弯曲性非常优异，但通过反复弯曲，金属线材18可以在外侧树脂层 16内滑动而有可能金属线材18会从外侧树脂层16飞出。
[0105] 然而，若使底漆附着于金属线材18的表面，则树脂与金属的密合性大幅度提高，即 使使其弯曲也可有效地防止金属线材18的飞出。
[0106] 底漆的种类可以例示聚烯烃的马来酸酐等经极性基处理的树脂溶液(MAO)、丙烯 酸缩水甘油酯等含环氧基单体的共聚物(GMP)、氯化聚烯烃(CPE)、氯化乙烯乙酸乙烯酯共 聚物(CEVA)等以及烯烃系树脂粒子的水或溶剂分散液(PO乳胶）。这些底漆也可以提高树脂 与金属、异种树脂彼此的密合性，与等离子体照射、电晕放电并用时更有效。
[0107] <控制电缆〉
[0108] 本发明的控制电缆由上述本发明所涉及的外壳以及插入至外壳（内侧管状体）内 的内电缆构成。
[0109] 在本发明的外壳的外周，以耐油性或耐热性、防振性、防止棰打的声音等为目的， 有时也将筒状的保护器或发泡体覆盖于其上。
[0110] 作为内电缆，可以使用金属制的线，只要根据所需的强度等进行选择即可。
[0111] 为了防锈，金属制的线有时也以尼龙等树脂进行涂层。
[0112] 此外，为了在外壳中提高滑动性，有时也注入油脂。
[0113] 本发明的控制电缆的用途没有限定，例如，用于汽车用途时，可在天窗开合电缆、 片状电缆、窗户开合电缆、驻车制动器电缆、后备箱开启电缆、燃料开放式电缆、引擎盖电 缆、按键锁定电缆、加热调整电缆、自动变速器换挡电缆、节流阀电缆、加速器电缆等各种用 途中使用。
[om]实施例
[0115] 以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[0116] 首先，记述实施例和比较例中使用的材料和处理的详细内容。
[0117] 另外，使用树脂中记载的储存弹性模量是使用动态粘弹性测定装置（TA Instruments公司制)在升温速度2°C/分钟、频率Ihz下以拉伸模式进行测定
[0118] (树脂）
[0119] 树脂I3E = HIZEX 500H(高密度聚乙烯，MFR:0.10,密度：0.958,储存弹性模量： 1300MPa，恪点：132°C，Prime Polymer公司制）
[0120] 树脂?01:1即^&1?10(聚甲醛，密度 ：1.41，储存弹性模量:280010^，熔点：160°(3， Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0121] 树脂PBT: NOVADURAN 501OTrxa(聚对苯二甲酸丁二醇酯，密度：1.27，储存弹性模 量：2400MPa，恪点：220°C，Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0122] 树脂PC: Iupilon E2000(聚碳酸酯（非晶性树脂），密度：1.20,储存弹性模量： 2300MPa，玻璃化转变温度：150°C，Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0123] 树脂TP0:Milastomer M4400B(聚丙烯系热塑性弹性体树脂，MFR:1以下，密度： 〇. 89，储存弹性模量:41 OMPa，熔点：150°C，三井化学公司制）
[0124] 树脂PPl:Prime Polypro E105GM(MFR:0.5,密度：0.89，储存弹性模量：96010^，熔 点：162°C，Prime Polymer公司制）
[0125] 树脂PP2:P rime Polypro E150GK(MFR:0.6,密度：0.90，储存弹性模量：90010^，熔 点：158°C，Prime Polymer公司制）
[0126] 树脂PVC:VINIKACE85E(软质氯化乙烯(非晶性树脂），A硬度 :83，密度：1.44，储存 弹性模量:300MPa，玻璃化转变温度:22°C，三菱化学公司制）
[0127] (金属线材）
[0128] 硬钢线:线径0.33mm的进行了热处理的金属线。
[0129] 绞合线:将3根线径0.15mm的硬钢线以间距2mm进行捻合的金属线。
[0130] (易粘接处理）
[0131] 等离子体照射:使用春日电机公司制Real Plasma装置APG500,以每秒IOOmm的速 度对材料(树脂内衬)进行等离子体照射。
[0132] 底漆:使金属线材浸渍于Unistole R300(酸改性聚丙烯的有机溶剂溶液，三井化 学公司制）中0.5分钟，以150°C进行2分钟干燥而使用。
[0133] <实施例1>
[0134] (加入金属线材的单层外壳的制造）
[0135] 对作为挤出机的30mm螺杆直径、长/径比（L/D) = 30的十字头型的单轴挤出机（日 本制钢所公司制)供给树脂PPl颗粒，在螺杆温度210°C下挤出成管状，同时在从模具后方导 入2根硬钢线而在管状树脂管的壁厚的中间部以埋设于与长边方向平行且对称位置的方式 进行挤出成型。由此，得到外径(D)4mm、内径(d)2mm、树脂层厚（T/2)lmm、金属线材间距离 (A) 2.8mm的加入金属线材的单层外壳。
[0136] <实施例2~5、7、8、10、比较例1~3>
[0137] 除了变更实施例1中下述表1、表2所示的材料和尺寸以外，与实施例1同样地制作 外壳。
[0138] <实施例9>
[0139] (加入金属线材的2层结构外壳的制造）
[0140] 对30mm螺杆直径、长/径比（L/D) = 22的单轴挤出机（创研公司制）供给树脂PE颗 粒，在螺杆温度200°C下，连续地挤出内径1.3mm、外径1.9_的管状品而得到树脂内衬（内侧 管状体）。
[0141] 从30mm的螺杆直径、长/径比（L/D) =30的十字头型的单轴挤出机（日本制钢所公 司制）的模具后方插入预先制作的上述树脂内衬。
[0142] 另一方面，是对单轴挤出机供给树脂POM颗粒，在螺杆温度210°C下将树脂内衬的 外周以树脂POM被覆而形成外侧树脂层的工序，将2根硬钢线导入至模具，在外侧树脂层的 壁厚的中间部(金属线材的间隔为2.Omm)以埋设于与长边方向平行且对称位置的方式进行 挤出成型。由此，得到外径(D)3mm、内径(d)1.3mm、金属线材间距离(A)2mm的加入金属线材 的2层结构外壳。
[0143] <实施例1l~14>
[0144] 除了变更实施例1中下述表2所示的材料和尺寸以外，与实施例9同样地制作外壳。
[0145] [评价]
[0146] 在所得的外壳内插入内电缆(UNIFLEX公司制，SWRH62A，直径：1.5mm)而制造控制 电缆。
[0147] 对外壳和控制电缆进行下述评价。
[0148] (冲程损失）
[0149] 图5是简要地表示冲程损失的测定方法的图。如图5所示，将长度1.5m的控制电缆 40布线成直径200mm的反S字状，固定外壳的两端部的固定件24,将内电缆22的一端固定于 固定构件50。在这种状态下，以拉伸试验机60保持内电缆22的另一端部，向箭头A的方向在 80°C下以98N的力进行拉伸，利用位移计70测定内电缆的"拉伸长度"，将其作为冲程损失 值。
[0150] (负荷效率）
[0151] 图6是简要地表示负荷效率的测定方法的图。将长度1.5m的控制电缆布线成直径 200mm的R(R)，固定外壳的两端部的固定件24。在内电缆22的末端安装负荷计80,从另一端 利用拉伸试验机60在室温下以98N的力进行拉伸，测量传送至末端侧的负荷，求出负荷效 率。该比例越高，判断为效率越高效率。
[0152] (热膨胀）
[0153] 测定在80°C环境下放置长度1000 mm的外壳3小时后的尺寸(LI)与在室温下的尺寸 (LO)的差LI-LO。
[0154] (布线负荷）
[0155] 将长度300mm的外壳的末端固定于与包含2根金属线的面平行方向，对先端施加负 荷，测定制品在垂直方向弯曲约200_时的负荷(g)。
[0156] (金属线的突出）
[0157] 使长度150_的控制电缆弯曲成R50后，测定外壳的末端的金属线材的突出尺寸。
[0158] (重量）
[0159] 测定每米的外壳的重量。
[0162] (布线负荷与弯曲量的关系）
[0163] 图7是表示基于图8的示意图测定实施例1、3、4和比较例2的外壳的布线负荷时的 负荷与弯曲量的关系的负荷-弯曲线图。图7中的各绘制点的长度表示各例中的外壳的金属 线间距离。具体而言，如图8所示，在从外壳的一端部300_的位置水平地支撑。此时，以包含 2根金属线材的面为垂直的方式支撑外壳，对一端部施加负荷(W)而测定外壳的弯曲量。
[0164] 金属线间距离为本发明的范围（I. 1mm:实施例4,2.0mm:实施例3,2.8mm:实施例1) 的例子存在以下情况:弯曲与负荷在直线上一起变大，但若大于某负荷则弯曲急剧变大。另 一方面，明确了金属线间距离为本发明的范围以上(3.2mm:比较例2)的例子中，负荷-弯曲 线图大体上为直线关系，不存在拐点。推测这种情况有可能是因为若考虑本发明的外壳为 一种金属线增强树脂，则金属线间距离越小断面2次力矩变得越小，若该距离为某值以下则 呈指数下降。
[0165] 图9是相对于金属线间距离绘制图7中求出的实施例和比较例的外壳的布线负荷 的图。明确了金属线间距离以2.8mm为边界存在拐点，在其以上时布线负荷成为大幅度高的 值。
[0166] 本说明书中将日本专利申请2013-177002的公开内容的整体通过参照引入。
[0167] 对于本说明书中记载的全部的文献、专利、专利申请以及技术标准，将各个文献、 专利、专利申请以及技术标准以与具体且分别记述的情况相同程度地通过参照引入本说明 书中。
【主权项】
1. 一种控制电缆用外壳，包含： 具有管状的树脂层的树脂管状体、以及 在所述树脂管状体的所述树脂层内埋设于与所述树脂管状体的轴向平行且相对于轴 为对称的位置的2根金属线材， 其中，将所述树脂管状体的外径设为D，单位为mm，将所述2根金属线材的间隔设为A，单 位为mm时，满足下述式(1)和(2): (1) 1.5<D<4, (2) 0.5D<A<0.7D〇2. 如权利要求1所述的控制电缆用外壳，其中，所述树脂管状体的树脂层包含结晶性树 脂。3. 如权利要求2所述的控制电缆用外壳，其中，所述结晶性树脂的储存弹性模量为950 ~3000MPa〇4. 如权利要求1所述的控制电缆用外壳，其中，所述树脂管状体具有:埋设有所述2根金 属线材的外侧管状体、以及层叠于所述外侧管状体的内侧且包含结晶性树脂的内侧管状 体。5. 如权利要求4所述的控制电缆用外壳，其中，所述外侧管状体包含热塑性弹性体或软 质氯化乙稀。6. -种控制电缆，具有： 权利要求1~5中任一项所述的控制电缆用外壳、以及 插入于所述控制电缆用外壳内的内电缆。
【专利摘要】本发明的控制电缆用外壳(10)包含：具有管状的树脂层的树脂管状体(14)、以及在上述树脂管状体的树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于轴为对称的位置的2根金属线材(18)，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材的间隔设为A(mm)时，满足下述式(1)和(2)：(1)1.5≤D≤4，(2)0.5D≤A≤0.7D。
【IPC分类】F16C1/26, F16C1/10
【公开号】CN105492783
【申请号】CN201480047122
【发明人】北泽明彦, 铃木亥六, 草川公一
【申请人】日本发条株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月8日
【公告号】US20160208846, WO2015029756A1
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及汽车用途等中使用的控制电缆用外壳和控制电缆。
【背景技术】
[0002] 控制电缆通常在挠性的管状的外壳插入由金属线构成的内电缆而构成，并具有通 过对内电缆的一端进行按压、拉伸、旋转来远程控制位于另一端的受动设备的功能。对于控 制电缆，例如，作为汽车用途，有天窗开合电缆、窗户开合电缆、驻车制动缆等各种用途。
[0003] 对于控制电缆用的外壳，严格要求其长边方向的尺寸稳定性。由于内电缆为金属 线，因此，要求与该金属同程度的线性膨胀系数、压缩特性。
[0004] 如果外壳的热膨胀大，则即使不对内电缆进行操作也形成仿佛像被牵引这样的移 动，有可能引起例如给油口未关闭等误操作。另外，如果外壳较软，则由于内电缆的工作而 外壳被压缩并变短，因此产生即使对内电缆进行牵引也不工作的情况。
[0005] 这些现象可通过外壳的树脂的热膨胀系数和冲程损失(在内电缆的活动位置，如 果过大则产生不良情况）的测定进行确认。对于冲程损失的测定，具体而言，通过改变温度 来测定对内电缆中的负载的冲程值，该值越小越优选。
[0006] 由于树脂制的外壳容易产生上述问题，以往使用如下的外壳:在树脂制的内管（内 衬)的外周形成将扁钢丝紧密地卷绕成螺旋状的管状物，进而在其外侧被覆树脂的外壳(例 如，参照日本特开2002-286017号公报）。
[0007] 但是，这样的将扁钢丝紧密地卷绕成螺旋状的外壳的重量大，在电动车、混合动力 化的趋势中，不能满足轻量化的要求。
[0008] 另一方面，提出了在树脂层中直线状埋入金属线而成的外壳(例如，参照日本特开 昭47-11410号公报、日本实开昭59-22322号公报、日本特开昭59-16726号公报、日本特开 2011-99524 号公报）。
[0009] 例如，提出了一种控制电缆用外壳，在由合成树脂构成的管形的外壳主体的壁厚 内将加强线材与外壳主体的轴心平行地埋入，所述加强线材是对金属管每适当间隔进行压 扁而形成了扁平部的加强线材(参照日本实开昭59-22322号公报）。
[0010]另外，提出了一种外壳的制造方法，其将金属线导入挤出机，使金属线在树脂制的 管状导管的壁厚部埋设(例如，参照日本特开昭59-16726号公报）。
[0011]另外，提出了一种排水塞遥控装置用控制电缆，其具有外壳，所述外壳在由聚烯烃 系热塑性弹性体形成的圆筒状的主体具备与主体的轴平行且以轴为中心对置180度而埋设 于主体中的2根金属线(参照日本特开2011-99524号公报）。
【发明内容】
[0012]具有在圆管状的树脂层的壁厚内将2根金属线材与长边方向平行地埋设的结构的 控制电缆用外壳相对于包含2根金属线材的面在直角方向容易弯曲，但在包含2根金属线材 的面内方向极其难以弯曲，缺乏布线性。进而，若勉强进行布线操作则有时会伴随金属线材 的切断或树脂层的断裂，无法广泛普及。
[0013] 本发明的目的是提供一种轻量且容易布线的控制电缆用外壳以及控制电缆。
[0014] 为了达成上述目的，可提供以下发明。
[0015] 本发明的第1侧面是一种控制电缆用外壳，其包含:具有管状的树脂层的树脂管状 体、以及在上述树脂管状体的上述树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于 轴为对称的位置的2根金属线材，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材 的间隔设为A(mm)时，满足下述式(1)和(2):
[0016] (1)1.5<D<4
[0017] (2)0.5D<A<0.7D〇
[0018] 本发明的第2侧面是第1侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述树脂管状体的树 脂层包含结晶性树脂。
[0019] 本发明的第3侧面是第2侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述结晶性树脂的储 存弹性模量为950~3000MPa。
[0020] 本发明的第4侧面是第1侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述树脂管状体具有： 埋设有上述2根金属线材的外侧管状体、以及层叠于上述外侧管状体的内侧且包含结晶性 树脂的内侧管状体。
[0021] 本发明的第5侧面是第4侧面所述的控制电缆用外壳，其中，上述外侧管状体包含 热塑性弹性体或软质氯化乙烯。
[0022]本发明的第6侧面是一种控制电缆，其具有:第1侧面~第5侧面中任一项所述的控 制电缆用外壳、以及插入至上述控制电缆用外壳内的内电缆。
[0023]根据第1侧面所涉及的发明，可提供轻量且容易布线的控制电缆用外壳。
[0024]根据第2侧面所涉及的发明，可提供兼具布线性和滑动性的控制电缆用外壳。
[0025] 根据第3侧面所涉及的发明，可提供抑制金属线材从树脂层突出的控制电缆用外 壳。
[0026] 根据第4侧面所涉及的发明，可提供兼具布线性和滑动性且更容易制造的控制电 缆用外壳。
[0027] 根据第5侧面所涉及的发明，可提供布线性进一步提高的控制电缆用外壳。
[0028] 根据第6侧面所涉及的发明，可提供轻量且容易布线控制电缆。
【附图说明】
[0029] 图1是表示本发明的控制电缆用外壳的构成的一个例子的示意图。
[0030] 图2是表示与图1所示的控制电缆用外壳的轴向垂直的断面的示意图。
[0031] 图3是表示本发明的控制电缆用外壳的构成的其它例子的示意图。
[0032]图4是表示制造本发明的控制电缆用外壳时在内侧管状体的外周形成外侧管状体 的工序的不意图。
[0033] 图5是对测定冲程损失的方法进行说明的示意图。
[0034] 图6是对测定负荷效率的方法进行说明的示意图。
[0035] 图7是表示测定实施例和比较例的外壳的布线负荷时的负荷-弯曲量的关系的图。
[0036] 图8是表示测定实施例和比较例的外壳的布线负荷的方法的示意图。
[0037]图9是使实施例和比较例的外壳的布线负荷相对于金属线间距离而绘制的图。
【具体实施方式】
[0038]以下，对于本发明所涉及的控制电缆用外壳(有时简写为"外壳"）和控制电缆，一 边参照附上的附图一边具体地说明。
[0039] <控制电缆用外壳>
[0040] 本发明的发明人等对于与树脂管状体的轴向平行地埋设2根金属线材的外壳，为 了消除弯曲容易性具有方向性的情况而反复进行了研究，其结果发现，若是树脂管状体的 外径D为1.5~4mm、埋设于树脂层的2根金属线材间的间隔（金属线材间距离)A为0.75~ 2.8mm且成为树脂管状体的外径D的50~70 %的范围内的构成，则轻量且布线负荷急剧变 低。
[0041] 即，本发明所涉及的控制电缆用外壳包含:具有管状的树脂层的树脂管状体、以及 在上述树脂管状体的树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于轴为对称的 位置的2根金属线材，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材的间隔设为 A(mm)时，满足下述式(1)和(2):
[0042] (1)1.5 <D< 4
[0043] (2)0.5D<A<0.7D〇
[0044] -第1实施方式-
[0045] 图1简要地表不本发明的实施方式所涉及的外壳的构成的一个例子（第1实施方 式），图2简要地表示相对于轴向垂直的断面。
[0046] 本实施方式所涉及的外壳10包含具有形成为管状的单层的树脂层的树脂管状体 14、以及在轴向平行且相对于轴为对称的位置埋设于树脂管状体14的树脂层的2根金属线 材18而构成，树脂管状体14的外径D(mm)和2根金属线材18的间隔A(mm)满足上述式（1)和 ⑵。
[0047]应予说明，在本发明中"2根金属线材的间隔A"是指如图2所示的以与轴向垂直的 断面的形式观察平行的2根金属线材时的金属线材间的最短距离。
[0048]以下，对各构成构件具体地进行说明。
[0049](树脂管状体）
[0050]图1所示的外壳10的树脂管状体14由单层的树脂层构成。树脂管状体14的外径D (mm)为1.5~4mm。若树脂管状体14的外径D小于1.5mm，则作为外壳10的强度不充分，此外， 难以在树脂层内将2根金属线材18埋设于相对于管状体14的轴为平行且对称位置。此外，若 树脂管状体14的外径大于4mm，则布线性下降。从该观点出发，树脂管状体 14的外径需要为 1·5~4mm 〇
[0051 ]另外，树脂管状体14的内径d(mm)优选外径D与内径d的差T满足D/2 ^ T UD/6。 [0052]如本实施方式所示，在由单层的树脂层构成的树脂管状体14的内侧通过内部线而 制成控制电缆时，树脂层直接与内部线接触，因此需要滑动性良好。因此，本实施方式所涉 及的外壳10中，优选使用结晶性树脂作为构成树脂管状体14的树脂，具体而言，可例示高密 度聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚甲醛、6尼龙、66尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。其中，高密度聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、6尼龙和66尼龙从成型性 和耐久性出发为优选，高密度聚乙烯、聚甲醛、6尼龙和66尼龙由于滑动性良好，无需封入用 于提高外壳的插通孔的滑动性的油脂，因此最优选。
[0053]构成脂管状体14的结晶性树脂越柔软，电缆的弯曲性越良好，因此容易布线，但若 过于柔软，则使电缆弯曲时金属线材18容易从端面突出。因此树脂管状体14所含的结晶性 树脂的储存弹性模量优选为稍高的800~3000MPa，更优选为950~3000MPa。即使使用这样 的高的刚性的树脂，本发明的外壳10也因很细，具有弯曲性，在布线方面没有问题。
[0054]作为储存弹性模量为上述范围的树脂，可例示聚丙烯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二 醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙类。此外，添加了有机硅树脂等滑动性改良材料的聚丙 烯也能够良好地使用。6尼龙、66尼龙与金属的密合性也良好，因此特别优选。
[0055] 此外，作为构成树脂管状体14的树脂，也可以应用软质聚氯化乙烯或被称为热塑 性弹性体的软质树脂，但在这种情况下，也考虑到通过弯曲外壳10,金属线材18容易从树脂 滑动，且金属线材18的端部从树脂层突出。因此金属线材18优选预先进行底漆处理而提高 与树脂的密合性。
[0056] (金属线材）
[0057]在树脂管状体14的树脂层内，2根金属线材18埋设于与树脂管状体14的轴向平行 且相对于轴为对称的位置。
[0058]应予说明，对于金属线材18，"与树脂管状体的轴向平行"是指将外壳10设为直线 状时，不仅限于金属线材彼此所成的角度为0°的情况，只要间歇地为10°以内即可。此外， "相对于树脂管状体的轴为对称的位置"是指如图2所示的在相对于轴垂直的断面观察时， 不限于树脂管状体14的轴和2根金属线材18的轴全部在一直线上并列的情况，只要分别连 接树脂管状体14的轴和各金属线材18的轴时的角度为180± 10°的范围内即可。
[0059] 作为埋设于树脂管状体14的树脂层内的金属线材18,可举出硬钢线、软钢线、不锈 钢线等。
[0060] 金属线材18的线径也取决于树脂管状体14的外径，从弯曲性和强度的观点出发， 优选为〇. 1~〇. 5mm左右。
[0061 ]此外，若使用将1~5根的线径0.05~0.2_的金属线绞合而成的绞合线，则所得的 外壳1 〇的弯曲性提高，因此优选。
[0062] 本实施方式中埋设于树脂层内的2根金属线材18的间隔A(mm)相对于树脂管状体 14的外径D满足0.5D5 A^O. 7D的关系。通过2根金属线材18的间隔A为树脂管状体14的外径 D的50 %~70 %的范围内，可得到高的布线性。
[0063] 2根金属线材18的间隔A(mm)优选相对于树脂管状体14的外径D和树脂管状体14的 外径与内径的差T满足A = D-0.6T的关系，且需要在0.75~2.8mm的范围内。
[0064] 2根金属线材18的间隔A小于0.75mm时，树脂管状体14的内径d小，树脂壁厚也变 小，因此难以埋设金属线材18。此外，也无法使内部线的线径变细，无法承受牵引的负荷，并 且耐久性也不充分。另一方面，若2根金属线材18的间隔A大于2.8mm，则在包含金属线材18 的面内方向难以剧烈弯曲，布线性变差。虽然也取决于树脂管状体14的外径D、内径d、金属 线材18的线径等，但从得到高的布线性和耐久可靠性的观点出发，金属线材18的间隔A优选 为1.0~2.8mm的范围。
[0065] 此外，若金属线材18在长度方向间歇地设置凹凸，则凹凸嵌入树脂层的树脂而抑 制金属线材18的滑动，即使弯曲外壳10或控制电缆也可以有效地抑制金属线材18的突出。
[0066] 这样的凹凸可以通过将金属线材18例如以辊等挤压而形成。
[0067] 金属线材18和树脂成为一种金属线增强树脂，与未埋设有金属线材18的情况相 比，热膨胀率减半，尤其是在高温下的压缩强度、拉伸强度大幅度提高。
[0068]另一方面，树脂层14的树脂为如软质氯化乙烯、热塑性弹性体的软质的树脂时，树 脂嵌入金属线材18的凹凸的力较弱，因此通过弯曲，金属线材18容易从树脂层的末端突出， 若树脂从金属线材18偏移，则利用金属线材18的增强效果容易下降。
[0069] 因此，若对金属线材18施行易粘接处理，则与树脂的密合性提高，且可以抑制金属 线材18的滑动。该易粘接处理尤其是在使用软质树脂作为树脂层时效果显著，但使用硬质 树脂时也发挥效果。进而，通过在金属线材18上设置上述凹凸，或使用绞合线等来增大金属 线材18的表面积，可以进一步提尚易粘接处理的效果。
[0070] -第2实施方式-
[0071] 图3简要地表示本发明的实施方式所涉及的外壳的构成的其它例子（第2实施方 式）。本实施方式所涉及的外壳20中，树脂管状体17具有2层的树脂层12、16,成为具有埋设 有2根金属线材18的外侧管状体(外侧树脂层）16以及层叠于上述外侧管状体16的内侧且包 含结晶性树脂的内侧管状体（内侧树脂层)12的构成。
[0072] 如本实施方式所示，树脂管状体17的树脂层为2层结构的情况只要也以满足上述 式(1)和(2)的方式构成即可。
[0073]应予说明，"树脂管状体的外径与内径的差"在本实施方式的情况下是树脂管状体 整体的外径与内径的差，即，"外侧管状体16的外径与内侧管状体12的内径的差"。
[0074] 以下，对第2实施方式所涉及的外壳的构成进行说明，但金属线材的材质与第1实 施方式同样，省略说明。
[0075] (内侧管状体）
[0076] 内侧管状体12(有时记为"树脂内衬"或"内衬"）包含结晶性树脂而构成。
[0077] 构成内衬12的结晶性树脂的熔点优选为120°C以上。使用在该范围具有熔点的结 晶性树脂而构成的内衬12对内电缆(未图示）的滑动性高，此外，即使在制造时在内衬12的 外周面将构成外侧管状体16的树脂在高温下挤出而被覆也能抑制内衬12熔融或变形。 [0078]例如，即使是熔点较低的高密度聚乙烯(熔点135°C)作为结晶性树脂，在外侧管状 体16的挤出成型时内衬12也难以变形，进而，若使用熔点高的结晶性树脂则更难以变形。 [0079]构成内衬12的结晶性树脂的熔点的上限优选为265°C左右。若熔点为265°C以下， 则可以在较低温度下挤出，因此容易成型。
[0080] 另外，若构成内衬12的树脂为非晶性树脂，则即使使用例如作为极硬的树脂的如 聚碳酸酯这样的树脂，此外，例如即使在内衬的内周面注入油脂，其对内电缆的滑动性也 差，作为控制电缆的功能显著下降。
[0081] 若例示构成内衬12的结晶性树脂，则可举出66尼龙(熔点260度）、6尼龙(熔点220 度）、聚对苯二甲酸丁二醇酯(熔点220度）、聚甲醛(熔点165~175度）、聚甲基戊烯(熔点230 度）、聚丙烯(熔点165度）、高密度聚乙烯(熔点135度）。这些树脂的摩擦系数低、负荷效率变 高，为优选。尤其是若使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛、高密度聚乙烯，则容易得到高的 负荷效率。
[0082]内衬12的壁厚优选为50~ΙΟΟΟμπι，为了不易受到将外侧管状体16挤出至内衬的外 周面而被覆时的由热所致的损害，特别优选为1 〇〇~500μπι。
[0083](外侧管状体）
[0084] 作为构成埋设金属线材18而位于外侧的外侧管状体16的树脂，可以应用如作为第 1实施方式所涉及的单层的树脂管状体14而举出的结晶性树脂，但制成控制电缆时的内电 缆与内侧管状体12接触，与外侧管状体16不接触。因此，无需考虑外侧管状体16与内电缆的 滑动性，无需使用结晶性树脂。
[0085] 另一方面，构成外侧管状体16的树脂与第1实施方式的树脂管状体同样，若储存弹 性模量为3000MPa以下，则可抑制由电缆的弯曲所致的金属线材的突出，因此为优选，另一 方面，2500MPa以下的容易弯曲的树脂、尤 其是1500MPa以下的树脂更容易弯曲，因此为优 选。
[0086] 此外，外侧管状体16所含的树脂优选为熔点或玻璃化转变温度为210°C以下的树 月旨，更优选为180°C以下。若使用熔点或玻璃化转变温度(非晶性树脂的情况下）为210°C以 下的树脂，则挤出至内衬12的外周面而被覆时不易使内衬12受到损害。
[0087] 构成内衬12的结晶性树脂的熔点（Tl)与构成外侧管状体16的树脂的熔点或玻璃 化转变温度(T2)的差Δ T = (T1-T2)优选为-50~+130°C的范围，该温度差Δ T越正性高越容 易制造。
[0088] 作为可应用于外侧管状体16的形成的树脂的例子，也可以使用软质氯化乙烯、聚 乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚甲醛、将苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性氨基甲酸酯弹性体、 酯系热塑性弹性体、聚乙烯系热塑性弹性体、分散有EPDM(乙烯-丙烯-二稀橡胶)或乙烯-丙 烯共聚物的被称为烯烃系热塑性弹性体作为热塑性弹性体的树脂。
[0089]作为聚乙烯系树脂，可举出高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、 聚乙烯系热塑性弹性体，最优选为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯的密度为0.941~0.970，在 聚乙烯中为结晶性高的树脂，因此耐热性、耐药品性优异。
[0090] 作为聚丙烯系树脂，除均聚丙烯以外，也可以例示嵌段型和无规型的共聚聚丙烯。
[0091] 这些树脂中，若使用软质氯化乙烯或热塑性弹性体则会柔软，因此布线性提高而 优选。
[0092] 作为外侧管状体16,例如，使用作为结晶性树脂的聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂或 聚甲醛时，外侧管状体16的成型收缩率大，因此对内侧管状体12强力密接(密合），即使内侧 管状体12与外侧管状体16不粘接也可以抑制在内侧管状体12与外侧管状体16之间滑动。
[0093] 另外，与外侧管状体16的材质无关，通过在内侧管状体12的外周面施行等离子体 照射或底漆处理作为后述的易粘接处理，则能够使内侧管状体12与外侧管状体16互相强力 密合。
[0094]从控制电缆的强度的观点、与金属线材18的直径的关系、对内衬的热的损害的观 点出发，外侧管状体16的壁厚优选为0.2~1.6mm，特别优选为0.3~1.5mm。
[0095] <控制电缆用外壳的制造方法>
[0096] 制造本实施方式所涉及的外壳10的方法没有特别限定。
[0097] 例如，如图3所示，在制造树脂管状体为2层结构的外壳时，可以在埋设有2根金属 线材18的外侧管状体16的内侧，插入由结晶性树脂构成的内侧管状体12，但优选在形成内 侧管状体12后，在内侧管状体12的外周将外侧管状体(外侧树脂层）16挤出成型，以多个金 属线材18在外侧树脂层16内埋设于与轴平行且相对于轴为对称的位置的外侧管状体16进 行被覆的方法。
[0098] 图4简要地表示制造第2实施方式所涉及的控制电缆的工序的一部分。例如，预先 制造树脂内衬12，或连接2台挤出机，利用1台挤出机制作树脂内衬12，将2根金属线材18与 内衬12-起从位于另一台挤出机的模具34的后方的喷嘴30的插入孔32插入。此时，2根金属 线材18以与内衬12的轴向平行且在圆周方向为等间隔（相对于轴为对称）的方式插入。然 后，将树脂内衬12和金属线材18导入至模具34内，一边从模具34输出一边在内衬12的外周 面将管状的树脂管(外侧树脂层16)挤出而被覆。由此，2根金属线材18在管状树脂管16的壁 厚内埋设于与长边方向平行且大致对称位置。
[0099] 另外，将树脂内衬12的外周面以在与轴向平行且对称的位置埋入有2根金属线材 18的外侧树脂层16(外部树脂)被覆而成的树脂管状体的内外径尺寸良好，因此无需使其通 过带有真空装置的外径调整器(Former:将挤出的管状物的外表面以真空吸附而控制外径 的装置）。
[0100] 然后，通过如上述的工序制造外壳时，只要以外侧管状体的外径D(mm)和2根金属 线材的间隔A(mm)满足上述式（1)和(2)的方式调整即可。
[0101 ]此外，以上述方式制造本实施方式所涉及的外壳10时，优选对内侧管状体（内衬） 12与外侧管状体16的接触面和金属线材18与外侧管状体16的接触面中的至少一者的接触 面施行易粘接处理。
[0102] 作为本发明中的易粘接处理，可举出如电晕放电或等离子体照射的氧化性处理以 及底漆处理。
[0103] 例如，高密度聚乙烯、聚甲醛制的内衬与聚丙烯系弹性体的密合性差，将内衬的外 周面以软质氯化乙烯被覆时，内衬12与外侧树脂层16不会粘接。然而，若对内衬12的外周面 进行电晕放电或等离子体处理，则与软质氯化乙烯的密合性大幅度提高，内侧管状体12与 外侧管状体16成为一体，因此相对于压缩也可以保持高的密合性。
[0104] 此外，通常金属线材与树脂的密合性低。例如，若在外侧树脂层16中使用聚丙烯系 弹性体，则所得的外壳的弯曲性非常优异，但通过反复弯曲，金属线材18可以在外侧树脂层 16内滑动而有可能金属线材18会从外侧树脂层16飞出。
[0105] 然而，若使底漆附着于金属线材18的表面，则树脂与金属的密合性大幅度提高，即 使使其弯曲也可有效地防止金属线材18的飞出。
[0106] 底漆的种类可以例示聚烯烃的马来酸酐等经极性基处理的树脂溶液(MAO)、丙烯 酸缩水甘油酯等含环氧基单体的共聚物(GMP)、氯化聚烯烃(CPE)、氯化乙烯乙酸乙烯酯共 聚物(CEVA)等以及烯烃系树脂粒子的水或溶剂分散液(PO乳胶）。这些底漆也可以提高树脂 与金属、异种树脂彼此的密合性，与等离子体照射、电晕放电并用时更有效。
[0107] <控制电缆〉
[0108] 本发明的控制电缆由上述本发明所涉及的外壳以及插入至外壳（内侧管状体）内 的内电缆构成。
[0109] 在本发明的外壳的外周，以耐油性或耐热性、防振性、防止棰打的声音等为目的， 有时也将筒状的保护器或发泡体覆盖于其上。
[0110] 作为内电缆，可以使用金属制的线，只要根据所需的强度等进行选择即可。
[0111] 为了防锈，金属制的线有时也以尼龙等树脂进行涂层。
[0112] 此外，为了在外壳中提高滑动性，有时也注入油脂。
[0113] 本发明的控制电缆的用途没有限定，例如，用于汽车用途时，可在天窗开合电缆、 片状电缆、窗户开合电缆、驻车制动器电缆、后备箱开启电缆、燃料开放式电缆、引擎盖电 缆、按键锁定电缆、加热调整电缆、自动变速器换挡电缆、节流阀电缆、加速器电缆等各种用 途中使用。
[om]实施例
[0115] 以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[0116] 首先，记述实施例和比较例中使用的材料和处理的详细内容。
[0117] 另外，使用树脂中记载的储存弹性模量是使用动态粘弹性测定装置（TA Instruments公司制)在升温速度2°C/分钟、频率Ihz下以拉伸模式进行测定
[0118] (树脂）
[0119] 树脂I3E = HIZEX 500H(高密度聚乙烯，MFR:0.10,密度：0.958,储存弹性模量： 1300MPa，恪点：132°C，Prime Polymer公司制）
[0120] 树脂?01:1即^&1?10(聚甲醛，密度 ：1.41，储存弹性模量:280010^，熔点：160°(3， Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0121] 树脂PBT: NOVADURAN 501OTrxa(聚对苯二甲酸丁二醇酯，密度：1.27，储存弹性模 量：2400MPa，恪点：220°C，Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0122] 树脂PC: Iupilon E2000(聚碳酸酯（非晶性树脂），密度：1.20,储存弹性模量： 2300MPa，玻璃化转变温度：150°C，Mitsubishi Engineering-Plastics公司制）
[0123] 树脂TP0:Milastomer M4400B(聚丙烯系热塑性弹性体树脂，MFR:1以下，密度： 〇. 89，储存弹性模量:41 OMPa，熔点：150°C，三井化学公司制）
[0124] 树脂PPl:Prime Polypro E105GM(MFR:0.5,密度：0.89，储存弹性模量：96010^，熔 点：162°C，Prime Polymer公司制）
[0125] 树脂PP2:P rime Polypro E150GK(MFR:0.6,密度：0.90，储存弹性模量：90010^，熔 点：158°C，Prime Polymer公司制）
[0126] 树脂PVC:VINIKACE85E(软质氯化乙烯(非晶性树脂），A硬度 :83，密度：1.44，储存 弹性模量:300MPa，玻璃化转变温度:22°C，三菱化学公司制）
[0127] (金属线材）
[0128] 硬钢线:线径0.33mm的进行了热处理的金属线。
[0129] 绞合线:将3根线径0.15mm的硬钢线以间距2mm进行捻合的金属线。
[0130] (易粘接处理）
[0131] 等离子体照射:使用春日电机公司制Real Plasma装置APG500,以每秒IOOmm的速 度对材料(树脂内衬)进行等离子体照射。
[0132] 底漆:使金属线材浸渍于Unistole R300(酸改性聚丙烯的有机溶剂溶液，三井化 学公司制）中0.5分钟，以150°C进行2分钟干燥而使用。
[0133] <实施例1>
[0134] (加入金属线材的单层外壳的制造）
[0135] 对作为挤出机的30mm螺杆直径、长/径比（L/D) = 30的十字头型的单轴挤出机（日 本制钢所公司制)供给树脂PPl颗粒，在螺杆温度210°C下挤出成管状，同时在从模具后方导 入2根硬钢线而在管状树脂管的壁厚的中间部以埋设于与长边方向平行且对称位置的方式 进行挤出成型。由此，得到外径(D)4mm、内径(d)2mm、树脂层厚（T/2)lmm、金属线材间距离 (A) 2.8mm的加入金属线材的单层外壳。
[0136] <实施例2~5、7、8、10、比较例1~3>
[0137] 除了变更实施例1中下述表1、表2所示的材料和尺寸以外，与实施例1同样地制作 外壳。
[0138] <实施例9>
[0139] (加入金属线材的2层结构外壳的制造）
[0140] 对30mm螺杆直径、长/径比（L/D) = 22的单轴挤出机（创研公司制）供给树脂PE颗 粒，在螺杆温度200°C下，连续地挤出内径1.3mm、外径1.9_的管状品而得到树脂内衬（内侧 管状体）。
[0141] 从30mm的螺杆直径、长/径比（L/D) =30的十字头型的单轴挤出机（日本制钢所公 司制）的模具后方插入预先制作的上述树脂内衬。
[0142] 另一方面，是对单轴挤出机供给树脂POM颗粒，在螺杆温度210°C下将树脂内衬的 外周以树脂POM被覆而形成外侧树脂层的工序，将2根硬钢线导入至模具，在外侧树脂层的 壁厚的中间部(金属线材的间隔为2.Omm)以埋设于与长边方向平行且对称位置的方式进行 挤出成型。由此，得到外径(D)3mm、内径(d)1.3mm、金属线材间距离(A)2mm的加入金属线材 的2层结构外壳。
[0143] <实施例1l~14>
[0144] 除了变更实施例1中下述表2所示的材料和尺寸以外，与实施例9同样地制作外壳。
[0145] [评价]
[0146] 在所得的外壳内插入内电缆(UNIFLEX公司制，SWRH62A，直径：1.5mm)而制造控制 电缆。
[0147] 对外壳和控制电缆进行下述评价。
[0148] (冲程损失）
[0149] 图5是简要地表示冲程损失的测定方法的图。如图5所示，将长度1.5m的控制电缆 40布线成直径200mm的反S字状，固定外壳的两端部的固定件24,将内电缆22的一端固定于 固定构件50。在这种状态下，以拉伸试验机60保持内电缆22的另一端部，向箭头A的方向在 80°C下以98N的力进行拉伸，利用位移计70测定内电缆的"拉伸长度"，将其作为冲程损失 值。
[0150] (负荷效率）
[0151] 图6是简要地表示负荷效率的测定方法的图。将长度1.5m的控制电缆布线成直径 200mm的R(R)，固定外壳的两端部的固定件24。在内电缆22的末端安装负荷计80,从另一端 利用拉伸试验机60在室温下以98N的力进行拉伸，测量传送至末端侧的负荷，求出负荷效 率。该比例越高，判断为效率越高效率。
[0152] (热膨胀）
[0153] 测定在80°C环境下放置长度1000 mm的外壳3小时后的尺寸(LI)与在室温下的尺寸 (LO)的差LI-LO。
[0154] (布线负荷）
[0155] 将长度300mm的外壳的末端固定于与包含2根金属线的面平行方向，对先端施加负 荷，测定制品在垂直方向弯曲约200_时的负荷(g)。
[0156] (金属线的突出）
[0157] 使长度150_的控制电缆弯曲成R50后，测定外壳的末端的金属线材的突出尺寸。
[0158] (重量）
[0159] 测定每米的外壳的重量。
[0162] (布线负荷与弯曲量的关系）
[0163] 图7是表示基于图8的示意图测定实施例1、3、4和比较例2的外壳的布线负荷时的 负荷与弯曲量的关系的负荷-弯曲线图。图7中的各绘制点的长度表示各例中的外壳的金属 线间距离。具体而言，如图8所示，在从外壳的一端部300_的位置水平地支撑。此时，以包含 2根金属线材的面为垂直的方式支撑外壳，对一端部施加负荷(W)而测定外壳的弯曲量。
[0164] 金属线间距离为本发明的范围（I. 1mm:实施例4,2.0mm:实施例3,2.8mm:实施例1) 的例子存在以下情况:弯曲与负荷在直线上一起变大，但若大于某负荷则弯曲急剧变大。另 一方面，明确了金属线间距离为本发明的范围以上(3.2mm:比较例2)的例子中，负荷-弯曲 线图大体上为直线关系，不存在拐点。推测这种情况有可能是因为若考虑本发明的外壳为 一种金属线增强树脂，则金属线间距离越小断面2次力矩变得越小，若该距离为某值以下则 呈指数下降。
[0165] 图9是相对于金属线间距离绘制图7中求出的实施例和比较例的外壳的布线负荷 的图。明确了金属线间距离以2.8mm为边界存在拐点，在其以上时布线负荷成为大幅度高的 值。
[0166] 本说明书中将日本专利申请2013-177002的公开内容的整体通过参照引入。
[0167] 对于本说明书中记载的全部的文献、专利、专利申请以及技术标准，将各个文献、 专利、专利申请以及技术标准以与具体且分别记述的情况相同程度地通过参照引入本说明 书中。
【主权项】
1. 一种控制电缆用外壳，包含： 具有管状的树脂层的树脂管状体、以及 在所述树脂管状体的所述树脂层内埋设于与所述树脂管状体的轴向平行且相对于轴 为对称的位置的2根金属线材， 其中，将所述树脂管状体的外径设为D，单位为mm，将所述2根金属线材的间隔设为A，单 位为mm时，满足下述式(1)和(2): (1) 1.5<D<4, (2) 0.5D<A<0.7D〇2. 如权利要求1所述的控制电缆用外壳，其中，所述树脂管状体的树脂层包含结晶性树 脂。3. 如权利要求2所述的控制电缆用外壳，其中，所述结晶性树脂的储存弹性模量为950 ~3000MPa〇4. 如权利要求1所述的控制电缆用外壳，其中，所述树脂管状体具有:埋设有所述2根金 属线材的外侧管状体、以及层叠于所述外侧管状体的内侧且包含结晶性树脂的内侧管状 体。5. 如权利要求4所述的控制电缆用外壳，其中，所述外侧管状体包含热塑性弹性体或软 质氯化乙稀。6. -种控制电缆，具有： 权利要求1~5中任一项所述的控制电缆用外壳、以及 插入于所述控制电缆用外壳内的内电缆。
【专利摘要】本发明的控制电缆用外壳(10)包含：具有管状的树脂层的树脂管状体(14)、以及在上述树脂管状体的树脂层内埋设于与上述树脂管状体的轴向平行且相对于轴为对称的位置的2根金属线材(18)，将上述树脂管状体的外径设为D(mm)、将上述2根金属线材的间隔设为A(mm)时，满足下述式(1)和(2)：(1)1.5≤D≤4，(2)0.5D≤A≤0.7D。
【IPC分类】F16C1/26, F16C1/10
【公开号】CN105492783
【申请号】CN201480047122
【发明人】北泽明彦, 铃木亥六, 草川公一
【申请人】日本发条株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月8日
【公告号】US20160208846, WO2015029756A1
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