專利名稱：用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索，更具體地說涉及一種用于這種車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索，它采用高柔韌性、高強度合成樹脂細絲作為其芯部繩股的芯部單絲；該芯部繩股還受到壓縮以使其單絲的橫斷面變形并使這些單絲彼此形成面接觸來代替點接觸，因此提高了繩索的柔韌性，除此之外還提高了該繩索在工作期間必須承受住反復的彎曲作用的疲勞強度。
如對于那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的一樣，用于控制各種機器或設備的工作的繩索必須承受住反復的彎曲作用，因為它們在所述機器或設備的工作期間要連續(xù)地在動力傳送轉(zhuǎn)子例如槽輪、鼓輪或滑輪上通過同時被拉緊。因此，用于這些機器或設備的繩索必須具有較高的耐磨損、斷裂和摩擦的能力。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用于這些機器或設備的繩索的繩股結(jié)構(gòu)通常被分成三種類型通過將多根單絲一起搓捻成繩索而形成的平行搓捻結(jié)構(gòu)；通過將多股外部單絲搓捻在芯部單絲上而形成的單層搓捻結(jié)構(gòu)以及通過將多根內(nèi)部和/或外部繩股搓捻在芯部繩股上而形成的多層搓捻結(jié)構(gòu)。單層環(huán)狀股繩索被包括在多層搓捻繩索中，并且已經(jīng)被優(yōu)選地且廣泛地用于控制小型機器例如汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的工作。
單層環(huán)狀股繩索是通過將多根外部繩股搓捻在一個芯部繩股上從而這些外部繩股在芯部繩股上形成環(huán)狀單層來生產(chǎn)出來的。在單層環(huán)狀股繩索中，每根外部和芯部繩股由多根其圓斷面具有類似直徑的單絲組成。這種單層環(huán)狀股繩索的每股的芯部單絲可包括一根或三根細絲。在具有一根或三根細絲作為芯部單絲的兩種類型的繩股中，以前更優(yōu)選采用具有一根細絲作為芯部單絲的繩股。另外，以前優(yōu)選采用一根麻繩股來代替三根細絲用作單層環(huán)狀股繩索的每根繩股的芯部單絲。
用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索是繩索的一個代表性實例，它由每根都具有一個鋼芯部單絲的多根繩股組成。用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的普通繩索具有如下結(jié)構(gòu)。


圖1a和1b為用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的普通繩索的斷面圖。如在這些圖中所示，用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的普通繩索的代表性實例具有兩種單絲結(jié)構(gòu)一種8×7+1×19的單絲結(jié)構(gòu)和一種7×7的單絲結(jié)構(gòu)。在圖1a的繩索11的單絲結(jié)構(gòu)中，數(shù)字“8”代表外部繩股11B的數(shù)目，“7”代表在每根外部繩股11B中的單絲數(shù)目，“1”代表芯部繩股11A的數(shù)目，并且“19”代表芯部繩股11A的單絲數(shù)目。在圖1b的繩索中，前面的數(shù)字“7”代表繩股的數(shù)目，而后面的數(shù)字“7”代表在每根繩股中的單絲數(shù)目。
也就是說，為了生產(chǎn)出單絲結(jié)構(gòu)為8×7+1×19的繩索11的雙層搓捻芯部繩股11A，則首先要將六根內(nèi)部單絲搓捻在一根芯部單絲上以在該芯部單絲上形成內(nèi)層。然后，把十二根外部單絲二次搓捻在內(nèi)層上以形成芯部繩股11A的雙層搓捻繩股結(jié)構(gòu)。另一方面，繩索11的每根單層搓捻的外部繩股11B是通過將八根內(nèi)部單絲搓捻在一根芯部單絲上以形成外部繩股11B的單層搓捻繩股結(jié)構(gòu)來生產(chǎn)出來的。然后將八根外部繩股11B搓捻在芯部繩股11A上以形成所要求的具有8×7+1×19單絲結(jié)構(gòu)的繩索11。為了生產(chǎn)出具有7×7單絲結(jié)構(gòu)的繩索12，則要將六根內(nèi)部單絲搓捻在一根芯部單絲上以形成單層搓捻繩股。在形成多根單層搓捻繩股之后，將六根用作外部繩股12B的繩股搓捻在一根用作芯部繩股12A的繩股上，從而形成一種所要求的具有7×7單絲結(jié)構(gòu)的繩索12。
在這兩種類型的繩索11和12中，圖1a的繩索11過去通常被用來控制小型汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的工作。圖1b的繩索12過去通常被用來控制大型汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的工作。
由于具有7×7單絲結(jié)構(gòu)的繩索12是通過將六根作為外部繩股的單層搓捻的繩股12B搓捻在一根單層搓捻的繩股12A上而制成的，所以它具有高耐磨損性。因此繩索12優(yōu)選用于控制繩索12在工作時與其它部件形成劇烈的摩擦接觸的機器。另外，繩索12具有簡單的繩股結(jié)構(gòu)，因此它不大可能斷裂或者在其結(jié)構(gòu)方面產(chǎn)生變形。
當這種普通繩索12用在汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器中傳送動力同時被卷繞在動力傳送轉(zhuǎn)子例如槽輪、鼓輪或滑輪上并在其上通過的時候，由于該繩索的柔韌性低，所以在工作期間該繩索12容易不受歡迎地脫離轉(zhuǎn)子。由于其低柔韌性而導致該繩索12的疲勞強度低，因此在工作期間該繩索12容易被割斷或斷裂。
代替具有其單絲結(jié)構(gòu)為7×7的繩索12的1+6單絲結(jié)構(gòu)的單層搓捻芯部繩股12A，單絲結(jié)構(gòu)為8×7+1×19的并被設計成具有提高了疲勞強度的繩索11具有一種其單絲結(jié)構(gòu)為1+6+12的雙層搓捻芯部繩股11A。在繩索11中，芯部繩股11A的單絲每根的直徑都小于外部繩股11B的每根單絲的直徑。因此與其單絲結(jié)構(gòu)為7×7的繩索12不同的是，其單絲結(jié)構(gòu)為8×7+1×19的繩索11具有高柔韌性和高疲勞強度。
然而，具有8×7+1×19單絲結(jié)構(gòu)的普通繩索11不受歡迎地具有過多的芯部繩股的單絲，除此之外復雜的雙層搓捻繩股結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)該繩索的工藝復雜化。在該繩索11中碰到的另一個問題在于，與單絲結(jié)構(gòu)為7×7的繩索12相比，其芯部單絲在捻股過程中更容易被割斷或斷裂，因此降低了該繩索11的生產(chǎn)率，并且同時增加了繩索11的生產(chǎn)成本。
對于用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索來說，由于該繩索在工作期間必須進行連續(xù)的動態(tài)彎曲動作，所以它必須要具有高柔韌性并且它們的芯部單絲在捻股過程中不會斷裂或割斷。還必須讓繩索的芯部繩股的單絲相互形成面接觸來代替點接觸，從而使得芯部繩股的單絲能使在工作期間把外部繩股施加在芯部繩股上的外力有效地進行分布，并且防止芯部繩股的單絲出現(xiàn)不希望的斷裂或割斷，還防止了芯部繩股的單絲結(jié)構(gòu)在車窗開閉調(diào)節(jié)器工作期間出現(xiàn)任何變形。
因此，本發(fā)明是針對在現(xiàn)有技術(shù)中所出現(xiàn)的上述問題作出的，本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索，該繩索采用了一種高柔韌性、高彈性且高強度細絲作為其芯部繩股的芯部單絲，并且芯部繩股的芯部和外部單絲被搓捻成相互形成面接觸來代替點接觸，因此就使在工作期間從外部繩股施加在芯部繩股上的外力有效地分布。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索，該繩索包括芯部繩股和多根搓捻在該芯部繩股上的外部繩股，其中所述芯部繩股由以下部分組成一根用作芯部單絲的高柔韌性高強度合成樹脂細絲，六根內(nèi)部單絲首先搓捻在芯部單絲上以在芯部單絲上形成內(nèi)層和十二根外部單絲二次搓捻在內(nèi)層上以形成一種芯部繩股的雙層搓捻結(jié)構(gòu)，該芯部繩股受到適當?shù)貕嚎s以使其單絲的橫斷面變形并使單絲彼此形成面接觸。
也就是說，本發(fā)明的繩索包括具有其單絲結(jié)構(gòu)為F+6+12的雙層搓捻繩股結(jié)構(gòu)的芯部繩股。該芯部繩股由以下部分組成一根用作芯部單絲(F)的高強度合成樹脂細絲，六根首先搓捻在芯部單絲上以在芯部單絲上形成內(nèi)層的內(nèi)部單絲和十二根二次搓捻在內(nèi)層上以在內(nèi)層上形成外層的外部單絲。該繩索還包括八根外部繩股，這些繩股具有其單絲結(jié)構(gòu)為1+6的單層搓捻繩股結(jié)構(gòu)，并且它們被搓捻在芯部繩股上以形成一種與芯部繩股結(jié)合的繩索的8×7+(F+6+12)的單絲結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的繩索中，芯部繩股的單絲除了芯部單絲之外其直徑與外部繩股的單絲的直徑相同。該芯部繩股的芯部單絲其圓形橫斷面的直徑比芯部繩股的內(nèi)部和外部單絲的每一根的直徑大，為其1.1-2.0倍。
芯部繩股的芯部單絲的直徑優(yōu)選為0.10-0.20mm，并且其拉伸強度類似于芯部和外部繩股的鋼單絲。芯部繩股的所述芯部單絲選自其柔韌性和彈性要比芯部和外部繩股的鋼單絲高的高強度合成樹脂細絲。
在本發(fā)明中，用作芯部繩股的芯部單絲的高強度合成樹脂細絲優(yōu)選由高強度熱塑性樹脂制成，例如聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯或尼龍。
在本發(fā)明的繩索中，高柔韌性、高彈性且高強度的合成樹脂細絲用作芯部繩股的芯部單絲，并且其拉伸強度大約為50-70kgf/mm2，類似于芯部和外部繩股的鋼單絲，它在繩索的工作期間作為能夠吸收從外部繩股施加到芯部繩股的內(nèi)部和外部鋼單絲上的壓縮力的襯墊材料。因此用作芯部單絲的合成樹脂細絲保護了鋼單絲免受由壓縮力所造成的破壞或變形，并且讓這些鋼單絲能夠有效地承受在繩索的工作期間的反復彎曲作用。
尤其是，當機器控制繩索例如用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索在槽輪或滑輪上通過同時受到張力的時候，該繩索的橫斷面不可避免地會從圓形的橫斷面變形成橢圓形的橫斷面，除此之外在施加在繩股的單絲上的力上有差別。因此，普通的繩索在它被使用長時間的時候其橫斷面不可避免地會變形。然而與普通繩索不同的是，由于本發(fā)明的繩索采用了高柔韌性、高彈性和高強度合成樹脂細絲作為其芯部繩股的芯部單絲，所以本發(fā)明的繩索其橫斷面更不易變形。因此，本發(fā)明的繩索延長了其使用壽命，并且具有高疲勞強度。
在生產(chǎn)本發(fā)明的繩索的過程中，在將外部繩股搓捻在芯部繩股之前，芯部繩股以2-10％的壓縮比受到壓縮，因此壓緊了該芯部繩股。
當該繩索的芯部繩股如上所述受到壓縮的時候，芯部繩股的內(nèi)部和外部鋼單絲的橫斷面從它們最初的圓形橫斷面開始變形而彼此形成面接觸。
由于芯部繩股的內(nèi)部和外部單絲的面接觸，所以單絲之間的總體接觸面積增加，從而使從外部繩股施加到芯部繩股上的外力均勻地分布，因此就防止了負載不受歡迎地集中到部分單絲上。這最終就幾乎完全防止了單絲的變形或斷裂，除此之外還防止了芯部繩股的結(jié)構(gòu)變形。
如上所述，用于芯部繩股的壓縮比的范圍由于以下原因被設定成2-10％。也就是說，當芯部繩股的壓縮比小于2％的時候，則幾乎不可能充分地加大芯部繩股的單絲之間的接觸面積或者實現(xiàn)芯部繩股的所要求負載和摩擦力分布效果。當芯部繩股的壓縮比超過10％的時候，芯部繩股的單絲之間的接觸面積增加過大，從而限制了芯部繩股的單絲的相對運動，因此不受歡迎地降低了芯部繩股的柔韌性。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)提出了一些以預定的壓縮比壓縮以提高繩索的疲勞強度的用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索。然而，這種普通繩索是通過在繩索生產(chǎn)過程中在完全將外部繩股搓捻在芯部繩股上之后在外部繩股處壓縮該繩索來生產(chǎn)出的。這種壓縮工藝不受歡迎地破壞了涂覆在外部繩股的外部單絲上的耐蝕薄膜，因此降低了該繩索的耐蝕性。
然而在本發(fā)明的繩索中，與普通繩索不同的是，芯部繩股是在將外部繩股搓捻在芯部繩股上之前受到壓縮的，因此涂覆在外部繩股的外部單絲上的耐蝕薄膜就不會受到任何破壞。
從下面結(jié)合附圖的詳細說明中將可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點，附圖中圖1a和1b為用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的普通繩索的斷面圖，其中圖1a為具有8×7+1×19單絲結(jié)構(gòu)的普通繩索的斷面圖；并且圖1b為另一種具有7×7單絲結(jié)構(gòu)的普通繩索的斷面圖；圖2a和2b為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索的視圖，其中圖2a為繩索的透視圖；并且圖2b為繩索的斷面圖。
現(xiàn)在參照附圖，其中相同的附圖標記在所有不同的附圖中用來代表相同或相似的部件。
圖2a和2b為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索的透視圖和斷面圖。
如在這些圖中所示，本發(fā)明的繩索3具有一根芯部繩股31和八根搓捻在芯部繩股31上的外部繩股32。芯部繩股31由以下部分組成用作芯部單絲的高強度合成樹脂細絲31A，首先被搓捻在芯部單絲31A上以在芯部單絲31A上形成內(nèi)層的六根內(nèi)部鋼單絲31B以及隨后被搓捻在內(nèi)層上以在內(nèi)層上形成外層的十二根外部鋼單絲31C。因此該芯部繩股31具有一種其單絲結(jié)構(gòu)為F+6+12的雙層搓捻繩股結(jié)構(gòu)。
另一方面，搓捻在芯部繩股31上的外部繩股32每股都具有普通的1+6的單絲結(jié)構(gòu)。也就是說，在每根外部繩股32中，在一根芯部單絲32A上搓捻了六根外部單絲32B，從而形成一種其單絲結(jié)構(gòu)為1+6的單層搓捻繩股結(jié)構(gòu)。在芯部繩股31上搓捻了八根外部繩股32以形成一種所要求的具有8×7+(F+6+12)單絲結(jié)構(gòu)的繩索3。
在繩索3中，用作芯部繩股31的芯部單絲的合成樹脂細絲31A的直徑稍微比內(nèi)部和外部鋼單絲31B和31C的直徑大。這種情況下，外部和內(nèi)部單絲31C和31B的直徑相同。另外，每根外部繩股32的單絲32A和31B的直徑與芯部繩股31的內(nèi)部和外部鋼單絲31B和31C的相同。
在生產(chǎn)本發(fā)明的繩索3的過程中，芯部繩股31在將八根外部繩股32搓捻在芯部繩股31上之前受到壓縮。當芯部繩股受到如上所述的壓縮時，該繩股31的直徑減小了。在這種情況中，芯部繩股31的內(nèi)部和外部鋼單絲31B和31C其斷面從原始的圓形斷面改變成直徑減小的變形了的斷面。芯部繩股31的這種壓縮過程還使芯部繩股31的鋼單絲31B和31C相互形成面接觸而不是點接觸，這樣就增加了鋼單絲31B和31C之間的接觸面積。
當芯部繩股31受到如上所述的壓縮時，用作芯部繩股31的芯部單絲的合成樹脂細絲31A也變形。也就是說，由于內(nèi)部鋼單絲31在芯部繩股壓縮過程中壓縮該合成樹脂細絲31A，所以該柔韌的且彈性的合成樹脂細絲31A在其外部表面上的幾個與單絲31B接觸的部位處被徑向壓下，并且如圖3b中所示在受到壓力的部位之間的其它部位處會稍微膨脹。因此，對于合成樹脂細絲31A來說就可能用作能夠彈性地支撐內(nèi)部單絲31B的襯墊，除此之外用來防止單絲31B之間的相互影響。
為了在實驗上驗證本發(fā)明的繩索與普通繩索相比的工作效果，進行了一種測量繩索的疲勞強度的實驗，測量結(jié)果在表1中給出。在表1中，實施例1至4具體體現(xiàn)了本發(fā)明，而對比示例1和2具體體現(xiàn)了普通繩索。
表1
在上述公式中，α為每根外部繩股的直徑，β為芯部繩股的直徑，δ為經(jīng)壓縮的繩索的直徑，η為芯部單絲的直徑，γ為每根外部單絲的直徑，并且ψ為經(jīng)壓縮的芯部繩股的直徑。
在表1中，實施例1至4的每一個的單絲結(jié)構(gòu)被表示為“8×7+(F+18)”，它是上述結(jié)構(gòu)“8×7+(F+6+12)”的另一種表示。也就是說，由于在表達式“8×7+(F+18)”中的數(shù)字“18”由內(nèi)部和外部單絲的數(shù)目之和得到的，因此“(F+6+12)”可以由“(F+18)”來表示。
在實驗中，實施例1至4的繩索和對比示例的繩索都是采用具有相同直徑和相同拉伸強度的單絲制成的。
另外，該實驗是在每根繩索在200mm的距離內(nèi)以7次每分鐘的速率往復運動同時負載280N的條件下進行的。在每根繩索的往復運動期間，采用一個直徑為30mm的鼓輪和兩個直徑為19mm的滾珠軸承來使該繩索彎曲。對每根繩索的實驗一直進行到至少一根繩股斷裂或割斷為止。
從表1中容易看出，根據(jù)本發(fā)明的繩索的疲勞強度與普通的繩索相比顯著地得到了提高。
如上所述，本發(fā)明提供一種用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索。在本發(fā)明的繩索中，芯部繩股受到壓縮，從而使其內(nèi)部和外部鋼單絲從它們原始的圓形斷面開始變形并使這些單絲相互面接觸，從而加大了這些單絲之間的總體接觸面積。由于該繩索采用了一種高強度的合成樹脂細絲作為其芯部繩股的芯部單絲，所以該繩索具有高柔韌性，而且使由外部繩股施加到芯部繩股上的外力分布均勻。因此，在該繩索在槽輪或滑輪上通過同時被反復地彎曲的時候，該繩索具有高耐疲勞性。
由于采用了高柔韌性、高彈性和高強度的合成樹脂細絲作為繩索的芯部繩股的芯部單絲，所以該繩索其斷面或結(jié)構(gòu)不大可能出現(xiàn)不受歡迎的變形。在繩索的工作中，從外部繩股施加到芯部繩股的外力由芯部繩股的單絲均勻地分布而不會集中在某一部分上。
與由鋼制成的普通芯部單絲不同的是，由于采用了合成樹脂細絲作為芯部繩股的芯部單絲，所以就有可能幾乎完全防止芯部單絲在捻股過程中出現(xiàn)不受歡迎的斷裂或割斷。另外，與普通繩索不同的是，沒有必要使用其直徑與芯部繩股的內(nèi)部和外部鋼單絲不同的鋼芯部單絲；并且該繩索的生產(chǎn)工藝被簡化了，從而提高了繩索的生產(chǎn)率。另外，當把繩索的芯部繩股的合成樹脂細絲涂上不同的顏色時，對于用戶來說就可能容易分辨出繩索的制造廠商。
雖然以上已經(jīng)對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了示例性的說明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會明白，在不脫離如在附屬的權(quán)利要求書中所揭示的本發(fā)明的范圍和精神的情況下可能有各種更改，附加和替換。
權(quán)利要求
1．一種用于汽車的車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索，包括一根芯部繩股，具有單絲結(jié)構(gòu)為F+6+12的雙層搓捻繩股結(jié)構(gòu)，所述芯部繩股由以下部分組成用作芯部單絲(F)的高強度合成樹脂細絲；六根首先搓捻在芯部單絲上以在芯部單絲上形成內(nèi)層的內(nèi)部單絲；以及十二根隨后搓捻在內(nèi)層上以在內(nèi)層上形成外層的外部單絲；所述繩索還包括八根外部繩股，這些繩股具有其單絲結(jié)構(gòu)為1+6的單層搓捻繩股結(jié)構(gòu)，所述外部繩股搓捻在芯部繩股上，與芯部繩股結(jié)合形成單絲結(jié)構(gòu)為8×7+(F+6+12)的繩索。
2．如權(quán)利要求1所述的繩索，其中所述芯部繩股以2-10％的壓縮比受到壓縮。
3．如權(quán)利要求1或2所述的繩索，其中所述芯部繩股的芯部單絲、內(nèi)部單絲和外部單絲彼此形成了面接觸。
4．如權(quán)利要求1所述的繩索，其中所述合成樹脂細絲的直徑比芯部繩股的內(nèi)部和外部單絲的每一根的直徑大，為其1.1-2.0倍。
5．如權(quán)利要求1所述的繩索，其中所述合成樹脂細絲由高強度熱塑性樹脂制成。
全文摘要
用于汽車車窗開閉調(diào)節(jié)器的繩索,其芯部繩股的單絲結(jié)構(gòu)為F+6+12,包括用作芯部單絲(F)的高強度合成樹脂細絲、六根捻在芯部單絲上形成內(nèi)層的內(nèi)部單絲和十二根捻在內(nèi)層上的外部單絲。單絲結(jié)構(gòu)為1+6的單層搓捻結(jié)構(gòu)的八根外部繩股被搓捻在芯部繩股上,與芯部繩股結(jié)合形成單絲結(jié)構(gòu)為8×7+(F+6+12)的繩索。合成樹脂細絲的直徑稍比芯部繩股的內(nèi)部和外部單絲的直徑大。該芯部繩股還以2－10%的壓縮比受到壓縮,使其單絲形成面接觸。
文檔編號D07B1/16GK1325800SQ01116189
公開日2001年12月12日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月30日
發(fā)明者金暎祚 申請人:高麗制鋼株式會社