JP2793228B2 - コントロールケーブル用潤滑剤およびそれを用いてなるコントロールケーブル - Google Patents

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用潤滑剤および該潤滑
剤が内索と導管の間に介在されたコントロールケーブル
に関する。さらに詳しくは、高荷重領域においても、ス
ティックスリップが発生することがなく、内索の摺動操
作を円滑に行なうことができるコントロールケーブル用
潤滑剤および該潤滑剤が内索と導管の間に介在されたコ
ントロールケーブルに関する。

［従来の技術］ コントロールケーブルは、基本的には可撓性を有する
導管とその導管内に摺動自在に挿入され可撓性を有する
一本の内索からなり、内索の一端に引き操作、押し引き
操作、回転操作またはそれらを組合せた操作を加えるこ
とにより、内索の他端に取付けられた従動機器をリモー
トコントロールするものであり、たとえば自動車、オー
トバイ、自転車などのトランスミッション、ブレーキ、
クラッチ、スピードメーターなどを作動させるために用
いられている。

内索としては、通常複数本の金属素線を撚り合わせた
ものやその外周に合成樹脂コートを施したり平鋼線を巻
きつけて補強したものが用いられている。また導管とし
ては、たとえば１本もしくは複数本の平鋼線または丸鋼
線をコイル状に密に巻きつけたラセン管とそのラセン管
の外側に設けられた合成樹脂製の保護層とからなるもの
が用いられている。

しかし、導管と内索が直接触れ合うと摺動抵抗が大き
くなるため、たとえば特開昭60−231009号公報に開示さ
れているごとく、導管の内周に合成樹脂製の可撓製チュ
ーブのライナーを設けることが行なわれており、かかる
ライナーの材料には、たとえばポリエチレン、ポリオキ
シメチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラ
フルオロエチレンなどの合成樹脂が用いられている。

また、ライナーと内索との間の摺動抵抗をさらに減少
させるためにコントロールケーブルの荷重効率｛（負荷
荷重／操作荷重）×100｝に与える影響を考慮して、た
とえばジメチルポリシロキサン油、オレフィン油などの
合成油や鉱油、これらの油を基油としたグリースをはじ
め、たとえば酸化防止剤、防錆剤、極圧剤などが配合さ
れた油やグリースなどがコントロールケーブル用の潤滑
剤として用いられている。

しかしながら、このような従来のコントロールケーブ
ルにあっては外周面に合成樹脂コートが施された内索と
合成樹脂製ライナーとが摺動する際には従来より用いら
れている潤滑剤ではスティックスリップが生じるため、
なめらかな摺動操作を行なうことが困難であるという問
題がある。

［発明が解決しようとする課題］ そこで本発明者らは内索と導管とが摺動する際のステ
ィックスリップを小さくし、内索の摺動操作が円滑であ
るコントロールケーブルを提供するべく鋭意研究を重ね
た結果、必須成分としてアミノ基が少なくとも１個の炭
素原子を介して直接ケイ素原子に結合しているアミン変
性オルガノポリシロキサン油を含有したオルガノポリシ
ロキサン油系潤滑油ないし該潤滑油を主剤とするグリー
スを用いたばあいには、スティックスリップが改善さ
れ、とくに外周面に合成樹脂コートが施された内索と合
成樹脂ライナーを用いたばあいには、かかるスティック
スリップが極度に改善されるというまったく新しい事実
を初めて見出し、本発明を完成するにいたった。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明はアミノ基が少なくとも１個の炭
素原子を介して直接ケイ素原子に結合しているアミン変
性オルガノポリシロキサン油を必須成分とし25℃におけ
る動粘度が25〜150,000cStであるオルガノポリシロキサ
ン油系潤滑油ないし該潤滑油を主剤とするグリースから
なるコントロールケーブル用潤滑剤および可撓性を有
する導管と該導管内に摺動自在に挿通された内索とから
なるコントロールケーブルであって、前記アミノ基が少
なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合
しているアミン変性オルガノポリシロキサン油を必須成
分とするオルガノポリシロキサン油系潤滑油ないし該潤
滑油を主剤とするグリースを前記内索と導管との間に介
在させたことを特徴とするコントロールケーブルに関す
る。

［作用および実施例］ 本発明のコントロールケーブル用潤滑剤は、前記のご
とく、アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直
接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノポリシ
ロキサン油を必須成分とし、25℃における動粘度が25〜
150,000cStであるオルガノポリシロキサン油系潤滑油な
いし該潤滑油を主剤とするグリースである。

ここで、アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介し
て直接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノポ
リシロキサン油は、アミノ基が少なくとも１個の炭素原
子を介してポリシロキサンのケイ素原子に結合している
ものであれば、その分子構造、ケイ素原子結合１価炭化
水素基の種類およびその炭素原子数、アミノ基の種類お
よびその含有量およびその存在位置ならびに分子鎖末端
封鎖基の種類についてとくに限定はされない。

前記アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直
接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノポリシ
ロキサン油の分子構造は、直鎖状および分枝鎖状のいず
れであってもよいが、製造の容易さという点で、直鎖状
であることが好ましい。

前記ケイ素原子結合１価炭化水素基としては、たとえ
ばメチル基、炭素原子数２〜12のアルキル基、フェニル
基、２−フェニルプロピル基などがあげられるが、かか
るケイ素原子結合１価炭化水素基にはメチル基が少なく
とも50モル％含まれていることが粘度変化の温度依存性
が小さくなる点から好ましい。

前記アミノ基としては、たとえば１級アミノ基、２級
アミノ基などがあげられる。少なくとも１個のアミノ基
が結合している１価炭化水素基の代表例としては、たと
えば２−アミノエチル基、３−アミノプロピル基、３−
（Ｎ−アミノエチル）アミノプロピル基などのアミノア
ルキル基があげられ、かかるアミノアルキル基は、前記
アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ
素原子に結合しているアミン変性オルガノポリシロキサ
ン油の側鎖と分子鎖末端のいずれか一方にまたは両方に
存在してもよい。なお、かかるアミノアルキル基はアミ
ノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原
子に結合しているアミン変性オルガノポリシロキサン油
１分子中に0.1〜50モル％、好ましくは0.5〜20モル％含
有されていることが望ましい。かかる含有率は0.1モル
％未満であるばあいには、スティックスリップが発生し
やすくなる傾向があり、また50モル％をこえるものにつ
いては、それ以下の含有率のものと比べてとくに効果の
向上に差がみられない。

前記分子鎖末端封鎖基としては、たとえばトリメチル
シロキシ基、ジメチル（アミノアルキル）シロキシ基、
シラノール基、アルコキシ基などがあげられるが、これ
らのなかではトリメチルシロキシ基およびジメチル（ア
ミノアルキル）シロキシ基が製造上の容易さまたはアミ
ノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原
子に結合しているアミン変性オルガノポリシロキサン油
の安定性の点からとくに好ましい。

前記アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直
接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノポリシ
ロキサン油の25℃における動粘度は、それ単独で潤滑油
として使用するばあいには、25〜150,000cSt、好ましく
は100〜30,000cStとするのが望ましい。かかる動粘度が
25cStよりも小さいばあいには、該アミノ基が少なくと
も１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合してい
るアミン変性オルガノポリシロキサン油が発揮しやすく
なる傾向があり、また、150,000cStをこえるばあいに
は、油膜形成性が低下しやすくなる傾向がある。

また、前記アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介
して直接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノ
ポリシロキサン油を他のオルガノポリシロキサン油と併
用するばあいのアミノ基が少なくとも１個の炭素原子を
介して直接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガ
ノポリシロキサン油の25℃における動粘度は、前記アミ
ノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原
子に結合しているアミン変性オルガノポリシロキサン油
と他のオルガノポリシロキサン油の混合物の25℃におけ
る動粘度が、25〜150,000cStの範囲内であればとくに限
定はないが、これらポリシロキサン油の混合しやすさな
どの製造の容易性の点から、５〜300,000cSt、なかんづ
く10〜30,000cStであることが好ましい。

前記他のオルガノポリシロキサン油の具体例として
は、たとえばジメチルポリシロキサン油、アルキル基の
炭素原子数が２〜12のメチルアルキルポリシロキサン
油、メチルフェニルポリシロキサン油などがあげられ
る。

前記他のオルガノポリシロキンサン油の25℃における
動粘度についてはとくに限定はないが、あまりにも低い
ばあいには揮発しやすく、また逆にあまりにも高いばあ
いには皮膜形成性や混合性が低下するので、10〜300,00
0cSt、なかんづく100〜150,000cStであることが好まし
い。

前記混合油におけるアミノ基が少なくとも１個の炭素
原子を介して直接ケイ素原子に結合しているアミン変性
オルガノポリシロキサン油の含有率は、アミノアルキル
基の含有率によって異なるので一概には決定することが
できないが、通常、0.01重量％以上100重量％未満、な
かんづく0.05〜80重量％の範囲内から適宜調整されるこ
とが好ましい。かかる含有率は0.01重量％未満であるば
あい、スティックスリップが発生しやすくなる傾向があ
る。

なお、本発明においては、前記アミノ基が少なくとも
１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合している
アミン変性オルガノポリシロキサン油や前記混合油に、
たとえばリチウム石鹸、フッ素樹脂粉末などの増稠剤を
適宜配合してグリース状としたものを用いてもよい。か
かる増稠剤の配合量は、前記アミノ基が少なくとも１個
の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合しているアミ
ン変性オルガノポリシロキサン油や前記混合油の動粘度
に応じて適宜調整されるが、通常前記アミノ基が少なく
とも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合して
いるアミン変性オルガノポリシロキサン油または混合油
100重量部に対して３〜100重量部、なかんづく５〜50重
量部とするのが好ましい。かかる配合量は３重量部未満
であるばあい、グリースとしての形状保持性がわるくな
る傾向があり、また100重量部をこえるばあい、油膜形
成性がわるくなる傾向がある。

また、本発明においては、必要に応じて前記アミノ基
が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に
結合しているアミン変性オルガノポリシロキサン油ない
しそのグリースまたは前記混合油ないしそのグリースか
らなるオルガノポリシロキサン油系潤滑油ないし該潤滑
油を主剤とするグリースには、顔料やたとえば有機アミ
ン系化合物や遷移金属化合物などの耐熱性付与剤などを
配合してもよい。

つぎに図面を参照しながら本発明のコントロールケー
ブルを説明する。

第１図は自動車のクラッチまたはブレーキなどの操作
に用いられる引きコントロールケーブルの一実施例を示
す一部切欠斜視図である。

（１）は内索、（２）は導管、（３）は内索の合成樹
脂被覆、（４）はライナーである。本発明においては合
成樹脂被覆（３）は設けられていなくてもよいが、荷重
効率を向上させるうえで設けられることが好ましい。内
索（１）は鋼素線７本を撚り合わせて１本のストランド
をつくり、そのストランドを７本撚り合わせてつくった
７×７構造のワイヤロープであり、外径が3.0mmであ
る。導管（２）は１本の断面四角形（厚さ1.30mm、幅2.
40mm）の鋼条片をライナー（４）上に螺旋状に密接して
巻いて管状（外径8.60mm、内径6.00mm）に形成した鎧層
（５）とその外周に厚さ0.7mmで被覆したたとえばポリ
プロピレンなどの合成樹脂の保護層（６）とから構成さ
れている。前記合成樹脂被覆（３）は厚さ約0.35mmで内
索（１）の外周に被覆された、たとえばポリブチレンテ
レフタレートなどの樹脂からなる層であり、その外径は
3.7mmである。ライナー（４）は内径4.6mm、外径5.7mm
に形成された、たとえばポリブチレンテレフタレートな
どの樹脂製のチューブである。

合成樹脂被覆（３）の外周とライナー（４）の内周の
間には直径で0.9mmの間隙がある。

なお、内索（１）を構成するストランドの本数および
ストランドを構成する鋼素線の本数はとくに限定される
ものではなく、従来公知の種々の組み合わせを採用しう
る。

また導管（２）としても前記鎧層（５）にかえて複数
本の金属素線または合成樹脂素線を緩い螺旋でライナー
（４）上に巻きつけたシールド層を有するものであって
もよい。さらに保護層（６）としてポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニルなどの従来公知の種々の材料を使用しう
る。

すなわち、本発明は内索（１）の外周面に合成樹脂被
覆（３）を形成し、導管（２）内周のほぼ全域にわたっ
てライナー（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、内索や導
管の構成によって限定されるものではない。なお、ステ
ィックスリップを小さくするためには導管（２）内のほ
ぼ全域にわたって合成樹脂製のライナー（４）が設けら
れているのが好ましいが、必ずしも設けられていなくて
もよい。

前記合成樹脂被覆（３）に用いられる合成樹脂として
は、たとえばポリエチレン、ポリオキシメチレン、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリアミドなどがあげられるが、本発明はかかる合
成樹脂のみに限定されるものではなく、他の合成樹脂を
用いることもできる。

本発明においては、前記したごとく合成樹脂被覆
（３）およびライナー（４）が形成されているばあいに
は、とくにスティックスリップが極度に改良されるので
とくに好ましいが、合成樹脂被覆（３）およびライナー
（４）のいずれか一方のみが設けられていてもスティッ
クスリップは従来よりも改善される。

つぎに、本発明のコントロールケーブルを実施例に基
づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例
のみに限定されるものではない。

実施例１ 25℃における動粘度が100,000cStであるジメチルポリ
シロキサン油100重量部に、25℃における動粘度が1200c
Stであり３−（Ｎ−アミノエチル）アミノプロピル基を
２モル％含み、その他の有機基がメチル基である直鎖状
のアミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介して直接ケ
イ素原子に結合しているアミン変性オルガノポリシロキ
サン油（以下、アミン変性オルガノポリシロキサン油Ａ
という）５重量部を均一に混合し、25℃における動粘度
89,300cStの潤滑剤をえた。

コントロールケーブルとして第１図に示された構造お
よび寸法を有するものを用いた。鎧層（５）の外周には
厚さ0.7mmで被覆した合成樹脂（ポリプロピレン）の保
護層（６）が設けられている。内索（１）の外周面には
ポリブチレンテレフタレートを外径が3.7mmとなるよう
に被覆した。ライナー（４）にはポリブチレンテレフタ
レートを導管（２）の外周面に内径4.6mm、外径5.7mmと
なるように形成した。

上記でえられた潤滑剤をコントロールケーブルの内索
（１）に長さ1mあたり0.5g塗布した。

つぎにえられたコントロールケーブルの物性としてス
ティックスリップ率および荷重効率を以下の方法にした
がって測定した。その測定結果を第１表に示す。

（スティックスリップ率および荷重効率） 第２図に基づきその試験装置を説明する。恒温箱（1
1）の中に内索（１）の曲げ半径が150mm、曲げ角度が18
0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（12）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（13）が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（14）
が、負荷側の途中には他のロードセル（15）が取りつけ
られている。レバー（12）を負荷側荷重が200kgfをこえ
るところまで操作することにより試験を行なった。

荷重効率は恒温箱（11）を所定温度（室温および140
℃）に制御してつぎのようにして測定した。

第２図に示されたレバー（12）を引張って、入力荷重
をかけ最大荷重210kgまで操作した。つぎにゆっくりと
入力荷重をもとにもどした。かかる操作を10回繰返した
のち、11回目の入力荷重および負荷荷重をロードセル
（14）および（15）で測定し、式：（負荷荷重／操作荷
重）×100によって荷重効率を算出した。

また、スティックスリップ率の測定は、荷重効率を測
定したのち、同様にして操作し、200Kgfの荷重をかけた
状態で一旦止め、再びレバー（12）を引張ることによっ
てその負荷荷重における静止操作荷重と動操作荷重の差
を読み取り、式：｛（静止操作荷重−動操作荷重）／負
荷荷重｝×100によって算出した。

実施例２〜７および比較例１〜３ 第１表に示す組成の潤滑剤を用いたほかは実施例１と
同様にしてコントロールケーブルを作製し、その荷重効
率およびスティックスリップ率を実施例１と同様にして
測定した。その結果を第１表に併せて示す。

実施例８ 25℃における動粘度が20,000cStであり、３−（Ｎ−
アミノエチル）アミノプロピル基を２モル％含み、その
他の有機基がメチル基である直鎖状のアミノ基が少なく
とも１個の炭素原子を介して直接ケイ素原子に結合して
いるアミン変性オルガノポリシロキサン油（以下、アミ
ン変性オルガノポリシロキサン油Ｂという）そのものを
潤滑剤とした。

つぎに、上記でえられた潤滑剤を用いたほかは実施例
１と同様にしてコントロールケーブルを作製し、その荷
重効率およびスティックスリップ率を実施例１と同様に
して測定した。その結果を第１表に併せて示す。

実施例９および10ならびに比較例４および５ 第１表に示す組成の材料を室温で均一に混合したの
ち、ロールミルで３回処理してグリース状の潤滑剤を調
製した。

この潤滑剤を用いたほかは実施例１と同様にしてコン
トロールケーブルを作製し、その各々の荷重効率および
スティックスリップ率を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を第１表に併せて示す。

なお、参考のために、えられたグリース状の潤滑剤の
混和ちょう度を測定した。その結果を第１表に併記す
る。

実施例11 実施例２において、内索被覆材およびライナー材とし
てナイロン−6,6を用いたほかは実施例２と同様にして
コントロールケーブルをえた。えられたコントロールケ
ーブルのスティックスリップ率および荷重効率を実施例
２と同様にして測定した。その結果を第１表に併せて示
す。

比較例６ 比較例１において内索被覆材およびライナー材として
ナイロン−6,6を用いたほかは比較例１と同様にしてコ
ントロールケーブルをえた。えられたコントロールケー
ブルのスティックスリップ率および荷重効率を比較例１
と同様にして測定した。その結果を第１表に併せて示
す。

実施例12 実施例２において、内索被覆材としてナイロン−6,6
を用い、ライナー材を用いなかったほかは実施例２と同
様にしてコントロールケーブルをえた。えられたコント
ロールケーブルのスティックスリップ率および荷重効率
を実施例２と同様にして測定した。その結果を第１表に
併せて示す。

比較例７ 比較例１において内索被覆材としてナイロン−6,6を
用い、ライナー材を用いなかったほかは比較例１と同様
にしてコントロールケーブルをえた。えられたコントロ
ールケーブルのスティックスリップ率および荷重効率を
比較例１と同様にして測定した。その結果を第１表に併
せて示す。

実施例13 実施例２において、内索被覆材を用いず、ライナー材
としてポリブチレンテレフタレートを用いたほかは実施
例２と同様にしてコントロールケーブルをえた。えられ
たコントロールケーブルのスティックスリップ率および
荷重効率を実施例２と同様にして測定した。その結果を
第１表に併せて示す。

比較例８ 比較例１において内索被覆材を用いず、ライナー材と
してポリブチレンテレフタレートを用いたほかは比較例
１と同様にしてコントロールケーブルをえた。えられた
コントロールケーブルのスティックスリップ率および荷
重効率を比較例１と同様にして測定した。その結果を第
１表に併せて示す。

第１表に示した結果より明らかなように、実施例１〜
13でえられた本発明のコントロールケーブルは、スティ
ックスリップ率はきわめて低く、また荷重効率にすぐれ
たものであることがわかる。

［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て
スティックスリップ率が低く、しかも荷重効率効果にす
ぐれたものである。

【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である。 （図面の主要符号） （１）：内索 （２）：導管 （３）：合成樹脂被覆 （４）：ライナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 40:32 50:10 (56)参考文献 特開 昭54−49460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−189167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−231009（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10M 107/50 F16C 1/24 F16C 1/20 F16C 1/26 C10N 40:32

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アミノ基が少なくとも１個の炭素原子を介
   して直接ケイ素原子に結合しているアミン変性オルガノ
   ポリシロキサン油を必須成分とし、25℃における動粘度
   が25〜150,000cStであるオルガノポリシロキサン油系潤
   滑油ないし該潤滑油を主剤とするグリースからなるコン
   トロールケーブル用潤滑剤。
2. 【請求項２】可撓性を有する導管と該導管内に摺動自在
   に挿通された内索とからなるコントロールケーブルであ
   って、請求項１記載のオルガノポリシロキサン油系潤滑
   油ないし該潤滑油を主剤とするグリースを前記内索と導
   管との間に介在させたことを特徴とするコントロールケ
   ーブル。
3. 【請求項３】前記コントロールケーブルが内索の外周面
   に合成樹脂被覆が設けられたものである請求項２記載の
   コントロールケーブル。
4. 【請求項４】コントロールケーブルの導管内の全域にわ
   たって合成樹脂製のライナーが設けられたものである請
   求項２記載のコントロールケーブル。
5. 【請求項５】前記導管内の全域にわたって合成樹脂製の
   ライナーが装着され、かつ前記内索の外周面に合成樹脂
   被覆が施されてなる請求項２記載のコントロールケーブ
   ル。