本发明涉及具有复绞构造的操作用金属线，尤其是涉及卷挂于方向转换构件的操作金属线及使用了该操作金属线的金属线操作机构。
背景技术：
为了将驱动部的操作力向从动部传递而使用操作用金属线。例如，车辆的车窗调节器从成为驱动部的电动机向载板连结操作用金属线，该载板对成为从动部的窗玻璃进行支承，经由操作用金属线来传递驱动部的操作力。操作用金属线具有挠性，能够进行弯曲的配线，在对操作用金属线进行方向转换的引导构件等方向转换构件处滑动而被引导。操作用金属线通常将多根线材绞合而构成。在由比操作用金属线柔软的原料形成的方向转换构件、例如树脂制的固定引导件(以下，仅称为树脂制引导件)的滑动槽等引导操作用金属线的情况下，从操作用金属线的向外部露出的线材与方向转换构件的接触部有时会产生噪音。
关于该噪音，在使用的过程中，向方向转换构件转印操作用金属线的扭绞印痕，形成扭绞印状的凹凸，在操作用金属线与方向转换构件滑动时，在扭绞印状的凹凸上滑动时，旋转力作用于操作用金属线而操作用金属线扭转，在该操作用金属线的扭转被释放时，从方向转换构件的滑动面产生打击噪音而产生噪音。尤其是已知车窗调节器安装于车辆时，振动音经由导轨和门板，放大而产生噪音。
另一方面，在专利文献1中公开了具有截面不是圆形的线材的单绞的异形线股100的加工方法(参照图6)。该异形线股100的表面平滑，因此能抑制扭绞印痕的生成，存在能够抑制噪音的产生的可能性。该异形线股100平行扭绞，在各层的金属线(线材)彼此进行了线接触的状态下被加工成异形线状。
另外，为了消除上述噪音，通过形成为难自转性来抑制操作用金属线的扭转，也能实现以扭绞印状的凹凸即扭绞印痕为起因的方向转换构件的滑动槽中的操作用金属线的向滑动面的打击噪音的抑制。(专利文献2)
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-108388号公报
专利文献2：日本特开2006-283269号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，当对于具有复绞构造的金属线应用专利文献1的加工方法时，会产生金属线的耐疲劳性下降的问题。这是因为，具有复绞构造的金属线由于线材彼此进行点接触，因此当受到上述的加工时，在点接触的部位优先变形，在金属线的使用时，以该变形的部位为起点而线材容易切断。而且，可知，即使在使用专利文献2的金属线那样设为难自转性的操作用金属线的情况下，由于高温等的使用环境，也会产生位于扭绞印痕的槽的操作用金属线的最外周的线材越过扭绞印痕的凸部时产生的周期性的噪音(以下，称为槽移动声音)。
本发明鉴于上述问题点而作出，其目的在于提供一种能够抑制方向转换构件与金属线滑动时的周期性的槽移动声音的产生和金属线的耐疲劳性的下降的操作用金属线。
用于解决课题的方案
本发明的金属线是具有通过将心股线与多根侧股线绞合而构成的复绞构造的操作用的金属线，所述心股线通过将多根线材绞合而构成，所述多根侧股线通过绕着该心股线分别绞合多根线材而构成，其特征在于，所述侧股线的侧线材在位于所述金属线的外周上的部位具有平滑面，该平滑面面向所述金属线的径向外侧，且设置在所述侧线材的周向的一部分上的平坦部沿轴向延伸，所述平滑面的轴向的长度为所述侧线材的直径的4.8～11.0倍，所述侧股线的间距倍率为7.0～12.0倍。
而且，优选的是，所述平滑面的轴向的长度为所述侧线材的直径的5.8～9.2倍。
另外，一种金属线操作机构，其特征在于，包括驱动部、从动部及树脂制的方向转换构件，所述驱动部与所述从动部经由前述的金属线而连接，所述金属线以规定的载荷卷挂于方向转换构件，通过驱动所述驱动部而使所述金属线移动来使所述从动部移动时，所述金属线相对于所述方向转换构件的位置进行向所述金属线的延伸方向的移动。
发明效果
根据本发明，能够抑制方向转换构件与金属线滑动时的槽移动声音的产生和金属线的耐疲劳性的下降。
附图说明
图1是表示本发明的金属线的构造的一例的剖视图。
图2是图1的金属线的侧视图。
图3是用于说明本发明的金属线的侧股线的间距倍率的说明图。
图4是为了测定固定引导件与金属线滑动时产生的槽移动声音而使用的车窗调节器的概略图。
图5是用于测定在固定引导件中一边滑动一边承受弯曲的情况的金属线的耐疲劳性能的装置的说明图。
图6是以往的异形线股的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的金属线。
本发明的金属线是将通过驱动部的操作而产生的操作力经由金属线向在从操作部分离的位置处被操作的从动部传递的操作用的金属线，通过操作驱动部而对金属线进行拉拽操作或推拉操作。本发明的金属线由方向转换构件，例如，不旋转而对金属线进行引导的固定引导件或绕着旋转轴旋转的滑轮引导，而在驱动部与从动部之间配线。驱动部及从动部只要是能够操作金属线而且能利用金属线进行操作的结构即可，没有特别限定。本发明的金属线由方向转换构件转换方向而在驱动部与从动部之间配线，只要是将驱动部的操作力向从动部传递的用途即可，可以使用于任意的用途，例如可以为了操作车窗调节器、停车制动器、加油口盖促动器、摩托车加速器、摩托车屏幕等而使用。而且，本发明的金属线也能够应用于车辆以外的用途。
本发明的金属线的一例如图1及图2所示。图1是表示一实施方式的金属线1的构造的剖视图，图2是示意性地表示金属线1的侧视图，为了便于观察，图2中，向中央部的侧股线3标注点来表示。如图1所示，本发明的金属线1具有通过将心股线2和多根侧股线3绞合而构成的复绞构造，该心股线2通过将多根线材2a、2b、2c、2d绞合而构成，该多根侧股线3通过绕着心股线2分别绞合多根线材3a、3b而构成。金属线1只要是将心股线2与绕着心股线2的多根侧股线3绞合而成的复绞构造即可，没有特别限定，根据使用金属线的用途而能够适当变更，包括公知的构造在内，也可以是图1所示的构造以外的复绞构造。需要说明的是，在图1所示的实施方式中，金属线1示出作为绕着1根心股线2绞合有8根侧股线3的构造(W(19)+8×7)。心股线2示出作为绕着1根心线材2a扭绞6根侧线材2b，并以绕着侧线材2b交替地配置大小不同的侧线材2c与侧线材2d的方式绞合的沃灵顿扭绞。而且，侧股线3分别绕着1根心线材3a绞合6根侧线材3b而成。
分别构成心股线2及侧股线3的线材的材料例如使用镀锌钢线、不锈钢钢线等钢线。而且，分别构成心股线2及侧股线3的线材的直径、根数根据使用金属线的用途或金属线的构造可以适当变更。
如图1及图2所示，本发明的金属线1的侧股线3的侧线材3b在位于金属线1的外周上的部位具有平滑面P。更详细而言，平滑面P在侧股线3的侧线材3b中的金属线1的最外周的线材处，以面向金属线1的径向外侧的方式设置，并沿着轴X延伸设置。而且，如图1及图2所示，平滑面P面向金属线1的径方向外侧，并以设置在侧线材3b的周向的局部的平坦部F沿着轴X方向延伸的方式形成。平坦部F是侧股线3的侧线材3b中的沿着侧线材3b的周向形成的平坦的部位。在图1所示的实施方式中，平坦部F表示作为具有与假想圆C的半径大致相同的曲率半径的大致圆弧状的部位，该假想圆C以将平坦部F的切点与金属线1的中心连结的线为半径，但是平坦部F可以是平面，也可以是曲面。即，如后文详细叙述那样，延伸而形成平坦部F的平滑面P只要以与方向转换构件进行面接触的方式平坦地形成即可，也可以具有与金属线1的假想圆C不同的曲率半径。而且，平坦部F在侧线材3b的周向的局部，即在相对于侧线材3b延伸的方向垂直地切断的侧线材3b的截面的外周上，以面向金属线1的径向外侧的方式设置。平坦部F只要在金属线1与方向转换构件接触时与方向转换构件进行面接触即可，未必非要位于假想圆C上。并且，平滑面P如此形成的平坦部F如图2所示，与作为金属线1延伸的方向的轴X平行地延伸，且以能够与方向转换构件的滑动槽进行面接触的方式形成。
如图1及图2所示，侧股线3的侧线材3b绕着侧股线3的心线材3a呈螺旋状地绞合，各侧线材3b在位于金属线1的外周上的部位处形成平滑面P，另一方面，在形成有平滑面P的部位的轴X方向两侧(图2中为左右方向)，侧线材3b的截面成为圆形。因此，在可能与方向转换构件接触的、位于金属线1的外周上的部位，如图2所示，通过在金属线1的外周露出的多个侧线材3b而沿着金属线1的周向且轴X方向形成多个平滑面P。
需要说明的是，具有平滑面P的金属线1只要能够起到后述的效果即可，其制造方法没有特别限定，但是例如可以在将心股线2及侧股线3绞合之后，通过进行基于模具的拉制加工、旋锻加工或盒式辊模加工等来形成。
在金属线1与未图示的方向转换构件(引导金属线1的方向转换构件的引导槽的表面)接触时，这样形成的平滑面P与方向转换构件进行面接触。因此，根据本发明的金属线1，侧股线3的侧线材3b具有平滑面P，由此能够抑制金属线1与方向转换构件的接触中的每单位面积的载荷。以往的金属线由于侧股线的线材相对于金属线1的轴向具有角度，因此会产生相对于金属线1的移动方向具有角度的槽即扭绞印痕，但是即使从金属线1向方向转换构件作用有高载荷或者方向转换构件为高温环境下，也能减轻从金属线1向方向转换构件的每单位面积的载荷，因此能够抑制扭绞印痕的生成。并且，由于抑制向方向转换构件的扭绞印痕的生成，因此在金属线1相对于方向转换构件而朝向金属线1的延伸方向移动时，能够抑制金属线1的侧线材3b在扭绞印痕的槽与槽之间移动时的槽移动声音的产生。需要说明的是，平滑面P在图1及图2所示的实施方式中，示出作为具有与假想圆C大致相同的曲率半径的结构。然而，本发明的平滑面只要以减轻从金属线1向方向转换构件的每单位面积的载荷的方式与方向转换构件相接即可，可以形成为与方向转换构件进行面接触，平滑面P也可以形成为与金属线1的外周不同的曲率半径，还可以形成为平面状。需要说明的是，在平滑面P为水平面的情况下，假想圆C设为与水平面相接的圆。
平滑面P的轴X方向的长度L1是侧股线3的侧线材3b的直径D1的4.8～11.0倍，侧股线3的间距倍率成为7.0～12.0倍。平滑面P的金属线1延伸的轴X方向的长度L1如图2所示是金属线1的轴X方向上的平滑面P的两端间的长度，侧线材3b的直径D1如图1及图2所示是具有平滑面P的侧线材3b的外径。而且，侧股线3的间距倍率如图3所示是侧股线3的扭绞间距长度L2除以金属线1的外径D2而得到的值，在本实施方式中，假想圆C的直径成为金属线2的外径D2。
将平滑面P的长度L1设为侧股线3的侧线材3b的直径D1的4.8～11.0倍，进而将侧股线3的间距倍率设为7.0～12.0倍，由此在金属线1与方向转换构件接触时，方向转换构件的与金属线1接触的接触面和侧股线3的侧线材3b的平滑面P进行面接触，且线材间的每单位面积的点接触部位减少，金属线1的每单位截面积的线材密度升高。因此，抑制由侧股线3的侧线材3b引起的方向转换构件的扭绞印痕的生成，能够抑制方向转换构件与金属线1滑动时的槽移动声音的产生，而且能够抑制金属线的耐疲劳性的下降。
若平滑面P的长度L1小于侧线材3b的直径D1的4.8倍，则侧线材3b的位于金属线1外周上的部位的露出长度缩短，因此平滑面P的轴X方向的长度缩短，与方向转换构件进行面接触的平滑面P的面积减小，出于这些理由，得不到上述的平滑面P的效果，反之若大于11.0倍，则侧股线3的侧线材3b的壁厚减少，由此即使截面积相同，在载荷沿径向作用于薄壁的部分的情况下也会产生线材的断裂，因此金属线1的耐疲劳性下降。而且，关于耐疲劳性，即使在侧股线3的间距倍率小于7.0倍的情况下，由于每单位长度的线材的交点增加，因此耐疲劳性也会下降。以图1及图2所示的实施方式为例而详细说明的话，侧股线3的侧线材3b与配置在心股线2的最外层的侧线材2c或侧线材2d交叉而进行点接触。当侧股线3的间距倍率小于7.0倍时，金属线1的轴X方向的每单位长度的侧股线3的侧线材3b与心股线2的侧线材2c、2d的点接触部位增加。金属线1利用方向转换构件而弯曲时，向线材彼此点接触的部位施加局部性的力，但是若线材彼此的点接触部位增多，则侧股线3的侧线材3b被切断的可能性升高，金属线1的耐疲劳性下降。另一方面，在侧股线3的间距倍率大于12.0倍的情况下，在构成金属线1的线材间容易产生间隙而难以制造，耐久性有可能会下降。以图1及图2所示的实施方式为例更详细地说明的话，若侧股线3的间距倍率大于12.0倍，则无法将侧股线3较强地紧固于心股线2，容易产生侧股线3的侧线材3b与配置于心股线2的最外层的侧线材2c、侧线材2d之间的间隙。其结果是，金属线1的每单位截面积的线材密度降低，难以制造，金属线1的耐久性也可能会下降。
另外，如上所述，在金属线1中的不与方向转换构件接触的、不向金属线1的外周露出的部位，侧股线3的侧线材3b的截面为圆形。侧线材3b中的不向金属线1的外周露出的部位位于比金属线1的外周靠金属线1的径向内侧处。侧股线3的多个侧线材3b中的1根侧线材3b绕着心线材3a呈螺旋状地延伸，在位于金属线1的外周上的部位(向外周露出的部位)形成平滑面P，在金属线1的未向外周露出的部位，侧线材3b进入金属线1的径向内侧，截面成为圆形，形成平滑面P的部分与截面为圆形的部分在各侧线材3b延伸的轴向上交替地形成。侧股线3的侧线材3b除了位于形成有平滑面P的金属线1的外周上的部位以外为截面圆形，因此在线材的长度方向上具有均匀的强度。因此，本发明的金属线1即使金属线1由未图示的方向转换构件转换方向而弯曲，也难以产生成为侧线材3b切断的起点的部位，因此能够抑制耐疲劳性的下降。
如上所述，根据本发明的金属线1，在侧股线3的侧线材3b的位于金属线1的外周上的部位设置规定长度的平滑面P，由此能抑制金属线1与方向转换构件的接触面压，抑制扭绞印痕的生成，从而能够抑制方向转换构件与金属线1滑动时的槽移动声音的产生。另一方面，使平滑面P为规定长度以下，并使侧股线3以规定的间距倍率绞合，由此能够抑制耐疲劳性的下降。本发明的金属线1能够使用于利用比金属线1柔软的方向转换构件例如树脂制的固定引导件而一边滑动一边弯曲的用途，例如，能够使用于如下的金属线操作机构：包括驱动部、从动部及树脂制的方向转换构件，驱动部与从动部经由上述的金属线而连接，金属线以规定的载荷卷挂于方向转换构件，通过使驱动部驱动而使金属线移动来使从动部移动时，金属线相对于方向转换构件的位置进行金属线的延伸方向上的移动。具体而言，本发明的金属线良好地应用于例如车窗调节器用途。
实施例
以下，列举实施例及比较例，具体说明本发明，但是本发明没有仅限定为上述的实施例。
首先，说明在实施例及比较例中评价的金属线滑动特性、耐疲劳性的试验方法。
(金属线滑动特性试验)
通过图4所示的车窗调节器10驱动实施例及比较例的金属线，在将金属线刚安装于车窗调节器10的固定引导件G之后(初期)和蠕变试验后，进行工作声音的测定，根据使金属线滑动时的工作声音的大小而评价了金属线的滑动特性。金属线在车窗调节器10的电动机10a与载板10b之间安装2根，由在车窗调节器10的导轨10c的上下设置的固定引导件G引导而进行了方向转换。固定引导件G使用了为不旋转的树脂制且具有沿着金属线的引导方向弯曲的弯曲面的结构。上述蠕变试验向车窗调节器10施加电源电压14.5V，将载板10b限制成不会沿导轨10c上下移动，在80℃的气氛温度下放置了120小时。在放置了120小时之后使电动机驱动，在分离了1m的位置用耳朵倾听，确认到了周期性的摩擦声音即槽移动声音。
(耐疲劳性试验)
准备全长为1000mm的实施例及比较例的金属线，如图5所示，在金属线的一端连结10kg的平衡块21，金属线配线成通过固定引导件22a而反转了90°之后立即通过另一固定引导件22b成为180°反转状态。而且，金属线的另一端固定于气缸23，使气缸23沿箭头M、N方向往复移动，研究了往复20000次时的金属线的侧股线的侧线材的线材断裂的根数。根据在往复20000次时侧股线的侧线材断裂的根数，评价了耐疲劳性。其结果如表1所示。需要说明的是，气缸23首先向箭头M方向移动，将金属线向M方向牵引至平衡块21与限动件24抵碰而金属线的张力成为35kgf为止，将该张力保持了0.5秒钟之后，向箭头N方向移动。并且，使金属线的行程为100mm、速度为20往复/分钟，向金属线与固定引导件22a、22b的滑动部充分涂布了烯润滑脂。
(实施例1)
对于向钢线(材质：JIS G3506 SWRH62A)实施了镀锌的外径为0.93mm的母材进行拉丝加工，得到了直径为0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm的线材。使上述的线材以成为间距倍率11.28倍的方式绞合而制作了具有图1所示的构造(W(19)+8×7)的直径为1.490mm的金属线1。需要说明的是，图1的心股线2的心线材2a使用直径为0.17mm的线材，侧线材2b使用直径为0.16mm的线材，侧线材2c使用直径为0.17mm的线材，侧线材2d使用直径为0.13mm的线材，侧股线3的心线材3a使用直径为0.15mm的线材，侧线材3b使用直径为0.14mm的线材。并且，通过模具对该金属线进行拉制加工(减径率7.5％)，得到了侧线材的平滑面的轴向的长度成为侧线材的直径的7.22倍的实施例1的金属线。
(实施例2～6)
除了表1所示的侧股线的间距倍率及平滑面的长度相对于侧线材的直径的倍数的值以外，与实施例1同样地得到了具有表1所示的侧股线的间距倍率及平滑面的长度相对于侧线材的直径的倍数的实施例2～5的金属线。需要说明的是，基于模具的拉制加工时的减径率分别为9.3％(实施例2)、9.8％(实施例3)、6.8％(实施例4)、7.5％(实施例5)。
(比较例1～4)
除了表1所示的侧股线的间距倍率及平滑面的长度相对于侧线材的直径的倍数的值以外，与实施例1同样地得到了具有表1所示的侧股线的间距倍率及平滑面的长度相对于侧线材的直径的倍数的比较例1～4的金属线。需要说明的是，基于模具的拉制加工时的减径率分别为4.8％(比较例1)、4.3％(比较例2)、4.1％(比较例3)。
关于以上的实施例1～5及比较例1～3，进行了滑动特性试验及耐疲劳性试验的结果如表1所示。
需要说明的是，关于槽移动声音，槽移动声音的音量较大地引起注意的情况为×，虽然能够确认到声音的产生但不是引起注意的音量的情况为○，槽移动声音几乎未听见或未产生的情况为◎。
另外，关于耐疲劳性，在2万次中没有切断的侧线材的情况为◎，在2万次中切断的侧线材相对于总根数小于10％的情况为○，在2万次中切断的侧线材相对于总根数为10％以上的情况为×。
[表1]
表1
如表1所示，关于实施例1～5，由于平滑面长度为侧线材的直径的4.8～11.0倍的范围内，因此槽移动声音的抑制全部良好，尤其是实施例1、及2～5为侧线材的直径的5.8～9.2倍的范围内，因此槽移动声音的抑制优异。
另外，如表1所示，关于侧股线的间距倍率为7.0～12.0倍的范围内的实施例1～4，在2万次中没有切断的侧线材而耐疲劳性优异。而且，关于实施例5，侧股线的间距倍率为7.0～12.0倍的范围内，但是平滑面的长度超过侧股线的线材的直径的9.2倍且为12.0倍以内，因此耐疲劳性良好，但是比实施例1～4下降。相对于此，关于比较例1和比较例2，即使侧股线的间距倍率为7.0～12.0倍的范围内，但是在平滑面的长度小于侧股线的线材的直径的4.8倍的情况下，槽移动声音较大(比较例1)，在平滑面的长度大于侧股线的线材的直径的11.0倍的情况下，耐疲劳性下降。而且，关于比较例3，侧股线的间距倍率小于7.0倍，因此即使平滑面长度为侧线材的直径的4.8～11.0倍的范围内，耐疲劳性也下降。尤其是上述实施例1～5及比较例1～3以成为图1所示的构造(W(19)+8×7)的方式制造，并进行了滑动特性试验及耐疲劳性试验，但是在其他的复绞构造中，认为也能得到同样的结果。需要说明的是，在侧股线的间距倍率大于12.0倍的情况下，操作用金属线难以制造而得不到，但是在将来某种制造方法中能得到的情况下，可认为能得到与上述实施例同样的效果。
如以上所示，使平滑面的长度相对于侧股线的侧线材的直径的倍率为4.8～11.0倍，使侧股线的间距倍率为7.0～12.0倍，由此能够抑制方向转换构件与金属线滑动时的槽移动声音的产生和金属线的耐疲劳性的下降。此外，通过使平滑面的轴向的长度为侧线材的直径的5.8～9.2倍，能够使槽移动声音的产生进一步下降，关于耐疲劳性也能够进一步抑制下降。
标号说明
1 金属线
2 心股线
2a 心股线的心线材
2b、2c、2d 心股线的侧线材
3 侧股线
3a 侧股线的心线材
3b 侧股线的侧线材
C 将金属线的最外层连结的假想圆
D1 侧股线的侧线材的直径
D2 金属线的直径
F 平坦部
L1 平滑面的长度
L2 侧股线的扭绞间距长度
P 平滑面
X 轴