专利名称：用于汽车的车窗开闭调节器的绳索的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种用于汽车的车窗开闭调节器的绳索，更具体地说涉及一种用于这种车窗开闭调节器的绳索，它采用高柔韧性、高强度合成树脂细丝作为其芯部绳股的芯部单丝；该芯部绳股还受到压缩以使其单丝的横断面变形并使这些单丝彼此形成面接触来代替点接触，因此提高了绳索的柔韧性，除此之外还提高了该绳索在工作期间必须承受住反复的弯曲作用的疲劳强度。
如对于那些本领域普通技术人员所公知的一样，用于控制各种机器或设备的工作的绳索必须承受住反复的弯曲作用，因为它们在所述机器或设备的工作期间要连续地在动力传送转子例如槽轮、鼓轮或滑轮上通过同时被拉紧。因此，用于这些机器或设备的绳索必须具有较高的耐磨损、断裂和摩擦的能力。
在现有技术中，用于这些机器或设备的绳索的绳股结构通常被分成三种类型通过将多根单丝一起搓捻成绳索而形成的平行搓捻结构；通过将多股外部单丝搓捻在芯部单丝上而形成的单层搓捻结构以及通过将多根内部和/或外部绳股搓捻在芯部绳股上而形成的多层搓捻结构。单层环状股绳索被包括在多层搓捻绳索中，并且已经被优选地且广泛地用于控制小型机器例如汽车的车窗开闭调节器的工作。
单层环状股绳索是通过将多根外部绳股搓捻在一个芯部绳股上从而这些外部绳股在芯部绳股上形成环状单层来生产出来的。在单层环状股绳索中，每根外部和芯部绳股由多根其圆断面具有类似直径的单丝组成。这种单层环状股绳索的每股的芯部单丝可包括一根或三根细丝。在具有一根或三根细丝作为芯部单丝的两种类型的绳股中，以前更优选采用具有一根细丝作为芯部单丝的绳股。另外，以前优选采用一根麻绳股来代替三根细丝用作单层环状股绳索的每根绳股的芯部单丝。
用于汽车的车窗开闭调节器的绳索是绳索的一个代表性实例，它由每根都具有一个钢芯部单丝的多根绳股组成。用于汽车的车窗开闭调节器的普通绳索具有如下结构。
图1a和1b为用于汽车的车窗开闭调节器的普通绳索的断面图。如在这些图中所示，用于汽车的车窗开闭调节器的普通绳索的代表性实例具有两种单丝结构一种8×7+1×19的单丝结构和一种7×7的单丝结构。在图1a的绳索11的单丝结构中，数字“8”代表外部绳股11B的数目，“7”代表在每根外部绳股11B中的单丝数目，“1”代表芯部绳股11A的数目，并且“19”代表芯部绳股11A的单丝数目。在图1b的绳索中，前面的数字“7”代表绳股的数目，而后面的数字“7”代表在每根绳股中的单丝数目。
也就是说，为了生产出单丝结构为8×7+1×19的绳索11的双层搓捻芯部绳股11A，则首先要将六根内部单丝搓捻在一根芯部单丝上以在该芯部单丝上形成内层。然后，把十二根外部单丝二次搓捻在内层上以形成芯部绳股11A的双层搓捻绳股结构。另一方面，绳索11的每根单层搓捻的外部绳股11B是通过将八根内部单丝搓捻在一根芯部单丝上以形成外部绳股11B的单层搓捻绳股结构来生产出来的。然后将八根外部绳股11B搓捻在芯部绳股11A上以形成所要求的具有8×7+1×19单丝结构的绳索11。为了生产出具有7×7单丝结构的绳索12，则要将六根内部单丝搓捻在一根芯部单丝上以形成单层搓捻绳股。在形成多根单层搓捻绳股之后，将六根用作外部绳股12B的绳股搓捻在一根用作芯部绳股12A的绳股上，从而形成一种所要求的具有7×7单丝结构的绳索12。
在这两种类型的绳索11和12中，图1a的绳索11过去通常被用来控制小型汽车的车窗开闭调节器的工作。图1b的绳索12过去通常被用来控制大型汽车的车窗开闭调节器的工作。
由于具有7×7单丝结构的绳索12是通过将六根作为外部绳股的单层搓捻的绳股12B搓捻在一根单层搓捻的绳股12A上而制成的，所以它具有高耐磨损性。因此绳索12优选用于控制绳索12在工作时与其它部件形成剧烈的摩擦接触的机器。另外，绳索12具有简单的绳股结构，因此它不大可能断裂或者在其结构方面产生变形。
当这种普通绳索12用在汽车的车窗开闭调节器中传送动力同时被卷绕在动力传送转子例如槽轮、鼓轮或滑轮上并在其上通过的时候，由于该绳索的柔韧性低，所以在工作期间该绳索12容易不受欢迎地脱离转子。由于其低柔韧性而导致该绳索12的疲劳强度低，因此在工作期间该绳索12容易被割断或断裂。
代替具有其单丝结构为7×7的绳索12的1+6单丝结构的单层搓捻芯部绳股12A，单丝结构为8×7+1×19的并被设计成具有提高了疲劳强度的绳索11具有一种其单丝结构为1+6+12的双层搓捻芯部绳股11A。在绳索11中，芯部绳股11A的单丝每根的直径都小于外部绳股11B的每根单丝的直径。因此与其单丝结构为7×7的绳索12不同的是，其单丝结构为8×7+1×19的绳索11具有高柔韧性和高疲劳强度。
然而，具有8×7+1×19单丝结构的普通绳索11不受欢迎地具有过多的芯部绳股的单丝，除此之外复杂的双层搓捻绳股结构使得生产该绳索的工艺复杂化。在该绳索11中碰到的另一个问题在于，与单丝结构为7×7的绳索12相比，其芯部单丝在捻股过程中更容易被割断或断裂，因此降低了该绳索11的生产率，并且同时增加了绳索11的生产成本。
对于用于汽车的车窗开闭调节器的绳索来说，由于该绳索在工作期间必须进行连续的动态弯曲动作，所以它必须要具有高柔韧性并且它们的芯部单丝在捻股过程中不会断裂或割断。还必须让绳索的芯部绳股的单丝相互形成面接触来代替点接触，从而使得芯部绳股的单丝能使在工作期间把外部绳股施加在芯部绳股上的外力有效地进行分布，并且防止芯部绳股的单丝出现不希望的断裂或割断，还防止了芯部绳股的单丝结构在车窗开闭调节器工作期间出现任何变形。
因此，本发明是针对在现有技术中所出现的上述问题作出的，本发明的一个目的在于提供一种用于汽车的车窗开闭调节器的绳索，该绳索采用了一种高柔韧性、高弹性且高强度细丝作为其芯部绳股的芯部单丝，并且芯部绳股的芯部和外部单丝被搓捻成相互形成面接触来代替点接触，因此就使在工作期间从外部绳股施加在芯部绳股上的外力有效地分布。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于汽车的车窗开闭调节器的绳索，该绳索包括芯部绳股和多根搓捻在该芯部绳股上的外部绳股，其中所述芯部绳股由以下部分组成一根用作芯部单丝的高柔韧性高强度合成树脂细丝，六根内部单丝首先搓捻在芯部单丝上以在芯部单丝上形成内层和十二根外部单丝二次搓捻在内层上以形成一种芯部绳股的双层搓捻结构，该芯部绳股受到适当地压缩以使其单丝的横断面变形并使单丝彼此形成面接触。
也就是说，本发明的绳索包括具有其单丝结构为F+6+12的双层搓捻绳股结构的芯部绳股。该芯部绳股由以下部分组成一根用作芯部单丝(F)的高强度合成树脂细丝，六根首先搓捻在芯部单丝上以在芯部单丝上形成内层的内部单丝和十二根二次搓捻在内层上以在内层上形成外层的外部单丝。该绳索还包括八根外部绳股，这些绳股具有其单丝结构为1+6的单层搓捻绳股结构，并且它们被搓捻在芯部绳股上以形成一种与芯部绳股结合的绳索的8×7+(F+6+12)的单丝结构。
在本发明的绳索中，芯部绳股的单丝除了芯部单丝之外其直径与外部绳股的单丝的直径相同。该芯部绳股的芯部单丝其圆形横断面的直径比芯部绳股的内部和外部单丝的每一根的直径大，为其1.1-2.0倍。
芯部绳股的芯部单丝的直径优选为0.10-0.20mm，并且其拉伸强度类似于芯部和外部绳股的钢单丝。芯部绳股的所述芯部单丝选自其柔韧性和弹性要比芯部和外部绳股的钢单丝高的高强度合成树脂细丝。
在本发明中，用作芯部绳股的芯部单丝的高强度合成树脂细丝优选由高强度热塑性树脂制成，例如聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯或尼龙。
在本发明的绳索中，高柔韧性、高弹性且高强度的合成树脂细丝用作芯部绳股的芯部单丝，并且其拉伸强度大约为50-70kgf/mm2，类似于芯部和外部绳股的钢单丝，它在绳索的工作期间作为能够吸收从外部绳股施加到芯部绳股的内部和外部钢单丝上的压缩力的衬垫材料。因此用作芯部单丝的合成树脂细丝保护了钢单丝免受由压缩力所造成的破坏或变形，并且让这些钢单丝能够有效地承受在绳索的工作期间的反复弯曲作用。
尤其是，当机器控制绳索例如用于汽车的车窗开闭调节器的绳索在槽轮或滑轮上通过同时受到张力的时候，该绳索的横断面不可避免地会从圆形的横断面变形成椭圆形的横断面，除此之外在施加在绳股的单丝上的力上有差别。因此，普通的绳索在它被使用长时间的时候其横断面不可避免地会变形。然而与普通绳索不同的是，由于本发明的绳索采用了高柔韧性、高弹性和高强度合成树脂细丝作为其芯部绳股的芯部单丝，所以本发明的绳索其横断面更不易变形。因此，本发明的绳索延长了其使用寿命，并且具有高疲劳强度。
在生产本发明的绳索的过程中，在将外部绳股搓捻在芯部绳股之前，芯部绳股以2-10％的压缩比受到压缩，因此压紧了该芯部绳股。
当该绳索的芯部绳股如上所述受到压缩的时候，芯部绳股的内部和外部钢单丝的横断面从它们最初的圆形横断面开始变形而彼此形成面接触。
由于芯部绳股的内部和外部单丝的面接触，所以单丝之间的总体接触面积增加，从而使从外部绳股施加到芯部绳股上的外力均匀地分布，因此就防止了负载不受欢迎地集中到部分单丝上。这最终就几乎完全防止了单丝的变形或断裂，除此之外还防止了芯部绳股的结构变形。
如上所述，用于芯部绳股的压缩比的范围由于以下原因被设定成2-10％。也就是说，当芯部绳股的压缩比小于2％的时候，则几乎不可能充分地加大芯部绳股的单丝之间的接触面积或者实现芯部绳股的所要求负载和摩擦力分布效果。当芯部绳股的压缩比超过10％的时候，芯部绳股的单丝之间的接触面积增加过大，从而限制了芯部绳股的单丝的相对运动，因此不受欢迎地降低了芯部绳股的柔韧性。
在现有技术中，已经提出了一些以预定的压缩比压缩以提高绳索的疲劳强度的用于汽车的车窗开闭调节器的绳索。然而，这种普通绳索是通过在绳索生产过程中在完全将外部绳股搓捻在芯部绳股上之后在外部绳股处压缩该绳索来生产出的。这种压缩工艺不受欢迎地破坏了涂覆在外部绳股的外部单丝上的耐蚀薄膜，因此降低了该绳索的耐蚀性。
然而在本发明的绳索中，与普通绳索不同的是，芯部绳股是在将外部绳股搓捻在芯部绳股上之前受到压缩的，因此涂覆在外部绳股的外部单丝上的耐蚀薄膜就不会受到任何破坏。
从下面结合附图的详细说明中将可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，附图中图1a和1b为用于汽车的车窗开闭调节器的普通绳索的断面图，其中图1a为具有8×7+1×19单丝结构的普通绳索的断面图；并且图1b为另一种具有7×7单丝结构的普通绳索的断面图；图2a和2b为根据本发明优选实施例的用于汽车的车窗开闭调节器的绳索的视图，其中图2a为绳索的透视图；并且图2b为绳索的断面图。
现在参照附图，其中相同的附图标记在所有不同的附图中用来代表相同或相似的部件。
图2a和2b为根据本发明优选实施例的用于汽车的车窗开闭调节器的绳索的透视图和断面图。
如在这些图中所示，本发明的绳索3具有一根芯部绳股31和八根搓捻在芯部绳股31上的外部绳股32。芯部绳股31由以下部分组成用作芯部单丝的高强度合成树脂细丝31A，首先被搓捻在芯部单丝31A上以在芯部单丝31A上形成内层的六根内部钢单丝31B以及随后被搓捻在内层上以在内层上形成外层的十二根外部钢单丝31C。因此该芯部绳股31具有一种其单丝结构为F+6+12的双层搓捻绳股结构。
另一方面，搓捻在芯部绳股31上的外部绳股32每股都具有普通的1+6的单丝结构。也就是说，在每根外部绳股32中，在一根芯部单丝32A上搓捻了六根外部单丝32B，从而形成一种其单丝结构为1+6的单层搓捻绳股结构。在芯部绳股31上搓捻了八根外部绳股32以形成一种所要求的具有8×7+(F+6+12)单丝结构的绳索3。
在绳索3中，用作芯部绳股31的芯部单丝的合成树脂细丝31A的直径稍微比内部和外部钢单丝31B和31C的直径大。这种情况下，外部和内部单丝31C和31B的直径相同。另外，每根外部绳股32的单丝32A和31B的直径与芯部绳股31的内部和外部钢单丝31B和31C的相同。
在生产本发明的绳索3的过程中，芯部绳股31在将八根外部绳股32搓捻在芯部绳股31上之前受到压缩。当芯部绳股受到如上所述的压缩时，该绳股31的直径减小了。在这种情况中，芯部绳股31的内部和外部钢单丝31B和31C其断面从原始的圆形断面改变成直径减小的变形了的断面。芯部绳股31的这种压缩过程还使芯部绳股31的钢单丝31B和31C相互形成面接触而不是点接触，这样就增加了钢单丝31B和31C之间的接触面积。
当芯部绳股31受到如上所述的压缩时，用作芯部绳股31的芯部单丝的合成树脂细丝31A也变形。也就是说，由于内部钢单丝31在芯部绳股压缩过程中压缩该合成树脂细丝31A，所以该柔韧的且弹性的合成树脂细丝31A在其外部表面上的几个与单丝31B接触的部位处被径向压下，并且如图3b中所示在受到压力的部位之间的其它部位处会稍微膨胀。因此，对于合成树脂细丝31A来说就可能用作能够弹性地支撑内部单丝31B的衬垫，除此之外用来防止单丝31B之间的相互影响。
为了在实验上验证本发明的绳索与普通绳索相比的工作效果，进行了一种测量绳索的疲劳强度的实验，测量结果在表1中给出。在表1中，实施例1至4具体体现了本发明，而对比示例1和2具体体现了普通绳索。
表1
在上述公式中，α为每根外部绳股的直径，β为芯部绳股的直径，δ为经压缩的绳索的直径，η为芯部单丝的直径，γ为每根外部单丝的直径，并且ψ为经压缩的芯部绳股的直径。
在表1中，实施例1至4的每一个的单丝结构被表示为“8×7+(F+18)”，它是上述结构“8×7+(F+6+12)”的另一种表示。也就是说，由于在表达式“8×7+(F+18)”中的数字“18”由内部和外部单丝的数目之和得到的，因此“(F+6+12)”可以由“(F+18)”来表示。
在实验中，实施例1至4的绳索和对比示例的绳索都是采用具有相同直径和相同拉伸强度的单丝制成的。
另外，该实验是在每根绳索在200mm的距离内以7次每分钟的速率往复运动同时负载280N的条件下进行的。在每根绳索的往复运动期间，采用一个直径为30mm的鼓轮和两个直径为19mm的滚珠轴承来使该绳索弯曲。对每根绳索的实验一直进行到至少一根绳股断裂或割断为止。
从表1中容易看出，根据本发明的绳索的疲劳强度与普通的绳索相比显著地得到了提高。
如上所述，本发明提供一种用于汽车的车窗开闭调节器的绳索。在本发明的绳索中，芯部绳股受到压缩，从而使其内部和外部钢单丝从它们原始的圆形断面开始变形并使这些单丝相互面接触，从而加大了这些单丝之间的总体接触面积。由于该绳索采用了一种高强度的合成树脂细丝作为其芯部绳股的芯部单丝，所以该绳索具有高柔韧性，而且使由外部绳股施加到芯部绳股上的外力分布均匀。因此，在该绳索在槽轮或滑轮上通过同时被反复地弯曲的时候，该绳索具有高耐疲劳性。
由于采用了高柔韧性、高弹性和高强度的合成树脂细丝作为绳索的芯部绳股的芯部单丝，所以该绳索其断面或结构不大可能出现不受欢迎的变形。在绳索的工作中，从外部绳股施加到芯部绳股的外力由芯部绳股的单丝均匀地分布而不会集中在某一部分上。
与由钢制成的普通芯部单丝不同的是，由于采用了合成树脂细丝作为芯部绳股的芯部单丝，所以就有可能几乎完全防止芯部单丝在捻股过程中出现不受欢迎的断裂或割断。另外，与普通绳索不同的是，没有必要使用其直径与芯部绳股的内部和外部钢单丝不同的钢芯部单丝；并且该绳索的生产工艺被简化了，从而提高了绳索的生产率。另外，当把绳索的芯部绳股的合成树脂细丝涂上不同的颜色时，对于用户来说就可能容易分辨出绳索的制造厂商。
虽然以上已经对本发明的优选实施例进行了示例性的说明，但是本领域普通技术人员将会明白，在不脱离如在附属的权利要求书中所揭示的本发明的范围和精神的情况下可能有各种更改，附加和替换。
权利要求
1．一种用于汽车的车窗开闭调节器的绳索，包括一根芯部绳股，具有单丝结构为F+6+12的双层搓捻绳股结构，所述芯部绳股由以下部分组成用作芯部单丝(F)的高强度合成树脂细丝；六根首先搓捻在芯部单丝上以在芯部单丝上形成内层的内部单丝；以及十二根随后搓捻在内层上以在内层上形成外层的外部单丝；所述绳索还包括八根外部绳股，这些绳股具有其单丝结构为1+6的单层搓捻绳股结构，所述外部绳股搓捻在芯部绳股上，与芯部绳股结合形成单丝结构为8×7+(F+6+12)的绳索。
2．如权利要求1所述的绳索，其中所述芯部绳股以2-10％的压缩比受到压缩。
3．如权利要求1或2所述的绳索，其中所述芯部绳股的芯部单丝、内部单丝和外部单丝彼此形成了面接触。
4．如权利要求1所述的绳索，其中所述合成树脂细丝的直径比芯部绳股的内部和外部单丝的每一根的直径大，为其1.1-2.0倍。
5．如权利要求1所述的绳索，其中所述合成树脂细丝由高强度热塑性树脂制成。
全文摘要
用于汽车车窗开闭调节器的绳索,其芯部绳股的单丝结构为F+6+12,包括用作芯部单丝(F)的高强度合成树脂细丝、六根捻在芯部单丝上形成内层的内部单丝和十二根捻在内层上的外部单丝。单丝结构为1+6的单层搓捻结构的八根外部绳股被搓捻在芯部绳股上,与芯部绳股结合形成单丝结构为8×7+(F+6+12)的绳索。合成树脂细丝的直径稍比芯部绳股的内部和外部单丝的直径大。该芯部绳股还以2－10%的压缩比受到压缩,使其单丝形成面接触。
文档编号D07B1/16GK1325800SQ01116189
公开日2001年12月12日 申请日期2001年5月30日 优先权日2000年5月30日
发明者金暎祚 申请人:高丽制钢株式会社