KR100267284B1

KR100267284B1 - 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프

Info

Publication number: KR100267284B1
Application number: KR1019980058181A
Authority: KR
Inventors: 이수원
Original assignee: 홍영철; 고려제강주식회사
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR20000042094A

Abstract

본 발명은 자동차의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프에 대한 것이다.

본 발명의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프는, 외층 스트랜드와 내층 스트랜드로 이루어진 와이어 로프의 구조에서 내층 스트랜드의 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경을 동일하게 구성하고, 내층 스트랜드는 평행연 구조를 이루도록 구성한 8x7+1xW(22) 구조로서, 이때 내층 스트랜드의 중심 소선은 표면이 황동도금되거나 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 재질의 파이버로 이루어진 데에 기술적 특징이 있다.

본 발명의 윈도우 레귤레이터용 로프는 외층 스트랜드의 최외층 소선이 받는 접촉압력이 감소되고, 내층 스트랜드를 이루는 소선의 개수가 증가되며 또한 이들 소선이 선접촉의 평행연으로 구성됨에 따라 와이어 로프의 내마모성 및 유연성이 증가되고 내층 스트랜드의 단면적이 커서 절단력이 향상되는 한편, 전체적으로 내구성이 증대되는 이점이 있다.

Description

윈도우 레귤레이터용 와이어 로프

본 발명은 차량의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프에 관한 것으로, 보다 자세하게는 내층 스트랜드와 외층 스트랜드로 이루어진 와이어 로프에서 내층 스트랜드를 구성하는 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일하게 형성되도록 하고, 내층 스트랜드를 평행연 구조로 구성하여 와이어 로프의 유연성과 내구성이 향상되도록 하는 한편 내층 스트랜드의 중심에 제품 식별표시부로서 폴리프로필렌 와이어나 황동도금된 금속소선이 삽입되도록 하여 제품의 식별이 용이하도록 한 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프에 관한 것이다.

일반적으로 와이어 로프는 기계, 건설, 선박, 어업, 임업, 광업, 공중케이블을 비롯한 엘리베이터등의 광범위한 분야에서 널리 사용되고 있는 바, 이러한 와이어 로프의 기본적인 구조를 도1에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와같이, 일반적인 와이어 로프(R)는 안쪽에 위치하는 중심(1)의 외측으로 다수개의 외층 스트랜드(2)가 꼬여져 있는 구조이다. 이때 각 외층 스트랜드(2)는 한 개의 심선(2a)을 중심으로 하여 여러가닥의 단위 소선(2b)이 소정의 피치로 연선되어진 구성으로서, 꼬임의 방향과 피치 및 동원되는 스트랜드 수와 꼬임층수 등의 조건에 따라 규격표시별로 구별되어진다. 도시된 구조의 와이어 로프(R)는 외층 스트랜드(2)가 단일층으로 이루어진 구조이나 외층 스트랜드가 복수개의 층으로 이루어진 구조 역시 일반적이다.

한편, 마모환경에서 사용되는 종래 와이어 로프의 대표적인 구조로는 다음과 같은 두가지 형태가 널리 알려져 있다.

(1). 6xS(19) + 섬유심 혹은 IWRC(Independant Wire Rope Core)

(2). 6xW(19) + 섬유심 혹은 IWRC

상기 두가지 형태의 와이어 로프는 양자 공히 6개의 외층 스트랜드와 중심으로 이루어져 있으며, 이때 중심은 섬유심이나 IWRC로 구성되는 데, 외층 스트랜드의 구성에 따라 실(Seale)형과 와링톤(Warrington)형으로 구분되어 진다.

도2는 종래 실형 외층 스트랜드의 한 형태에 대한 단면을 보인 것으로, 중심을 이루는 한가닥의 심선(f) 주위로 몇가닥의 내층소선(g)이 꼬여져서 심선(f)을 포위하고 있고, 내층소선(g)의 외측으로 내층소선(g)과 동일한 개수의 외층소선(h)이 각 내층소선(g) 사이에 위치한 상태로 꼬여 있는 구조를 취하고 있다. 상기 실형 스트랜드(OS₁)에서는 내층소선(g)에 비해 외층소선(h)의 직경이 상대적으로 크며, 내층소선(g)을 이루고 있는 각 단위 내층소선은 동일한 크기를 가지고, 외층소선(h)을 이루는 각 단위 외층소선도 서로 동일한 크기의 원형 단면을 이루고 있음을 알 수 있다.

다음, 도3은 종래 와링톤형 외층 스트랜드의 한 형태에 대한 단면도로서, 와링톤형 외층 스트랜드(OS₂)는 중심에 위치하는 심선(i)의 주위에 서로 동일한 크기를 갖는 다수개의 내층소선(j)이 꼬여지고, 내층소선(j)의 외측으로 내층소선의 개수와 동일한 개수의 각기 서로 다른 직경을 갖는 두가지의 외층소선(k)(l)이 교대로 배열되어 꼬여진 구조로 이루어져 있다. 즉, 도시된 구조의 외층 스트랜드(OS₂)에서는 6개의 내층소선(j)의 외측으로 6개씩의 대구경 외층소선(l)과 소구경 외층소선(k)이 교대로 배열되어 있음을 알 수 있다.

이와같은 구조로 이루어진 종래의 와이어 로프에서 특히 차량의 윈도우 승강구동용으로 사용되는 윈도우 레귤레이터(window regulator)용 와이어 로프의 경우 대개 외층 스트랜드가 8개로 구성되어 있으며, 내층 스트랜드의 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 서로 상이하고, 내층 스트랜드 내부에 위치하는 코어 스트랜드는 도4에 도시된 바와같이 인접하는 소선(a)간에 서로 점접촉을 이루는 일반연 구조를 취하고 있다.

즉, 종래의 일반적인 윈도우 레귤레이터용 케이블로서 대표적인 구조로 알려진 8x7+1x19 혹은 8x7+1xW(19)의 경우 내층 스트랜드의 최외층 소선에 비해 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 적고, 또한 로프의 내층 스트랜드를 구성하는 소선의 숫자가 적어서 유연성이 떨어지며, 로프와 시브(Sheave)와의 접촉시 로프의 최외층 소선이 받는 면압이 높아서 절단력과 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고, 종래의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프는 그 로프가 어느 회사에서 제조된 제품인가를 나타내는 표시부가 없기 때문에 와이어 로프를 구입하여 2차 가공하거나 이를 소재로 하여 완제품을 생산하는 생산현장의 작업자에게 불편이 있어 왔다.

따라서, 본 발명은 종래의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프에서 지적되고 있는 상기의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내층 스트랜드와 외층 스트랜드로 이루어진 와이어 로프에 있어서 내층 스트랜드를 구성하는 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일하게 형성되도록 하고, 내층 스트랜드를 평행연 구조로 하여 유연성과 내구성의 향상이 이루어지도록 한 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프를 제공하는 데 목적을 두고 있다.

본 발명의 다른 목적은 내층 스트랜드의 중심에 표시선으로서 폴리프로필렌 이나 폴리에틸렌 와이어나 또는 황동도금된 금속소선이 삽입되도록 구성하여 와이어 로프 제품의 식별이 용이하도록 한 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프를 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 와이어 로프의 전체구조를 보인 정면도.

도2는 종래 와이어 로프의 실(Seale)형 외층 스트랜드에 대한 단면도.

도3은 종래 와이어 로프의 와링톤(Warrington)형 외층 스트랜드에 대한 단면도.

도4는 종래 와이어 로프의 일반연(점접촉) 구조를 보인 사시도.

도5는 본 발명의 일실시예 8x7+1xWA(22) 구조의 와이어 로프에 대한 단면도.

도6은 도5의 와이어 로프에서 내층 스트랜드의 평행연 구조를 보인 사시도.

도7은 와이어 로프의 내구성 시험기를 보인 구조도.

본 발명의 상기 목적은 22개의 소선으로 이루어진 내층 스트랜드의 외측으로 7개의 소선으로 이루어진 외층 스트랜드 8개가 연선되어 이루어진 8x7+1xWA(22) 구조의 와이어 로프로서 내층 스트랜드의 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일하게 형성되고, 내층 스트랜드는 인접하는 소선간에 선접촉을 이루는 평행연으로 이루어진 구조에 의해서 달성된다.

본 발명의 와이어 로프는 상기 구조에 부가하여 내층 스트랜드의 중심소선을 그 외의 소선과는 시각적으로 구분되어 지는 표면을 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 선이나 황동도금층이 형성된 금속소선으로 구성한 데에 기술적 특징이 있다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에따른 작용효과에 대한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도5는 본 발명의 일실시예 8x7+WA(22) 구조의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프에 대한 단면도로서, 도시된 바와같이 본 실시예의 와이어 로프(R)는 8개의 외층 스트랜드(10)로 둘러싸인 내부에 내층 스트랜드(11)가 위치하는 구조로서, 이때 각 외층 스트랜드는 중앙부의 심선(10a)을 중심으로 그 외측으로 6개의 소선(10b)이 둘러싸여진 구성으로서 이때 심선(10a)과 각 소선(10b)은 동일한 직경으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 내층 스트랜드(11)는 심선(11a)의 외측으로 7개의 내층 소선(11b)이 위치하고 다시 그 외측으로 크고 작은 외층 소선(11c)(11d) 14개가 형성된 구조로서 전체 소선의 개수는 22개로 이루어져 있다.

이때, 상기 내층 스트랜드(11)의 최외층 소선중 큰 직경의 소선(11c)은 외층 스트랜드(10)의 최외층 소선(10b)과 동일한 직경으로 이루어진다.

한편, 내층 스트랜드(11)의 연선구조는 도6에 도시된 바와같이 인접하는 각 소선들간에 평행하게 배열된 평행연 구조를 취함에 따라 전체 길이를 따라 인접하는 소선간의 접촉부가 선접촉을 이루는 구조를 취하고 있다.

일반적으로 와이어 로프의 외층 스트랜드의 외층소선이 받는 압력은 시브와의 마찰압력과 내층 스트랜드의 최외층 소선과의 접촉압력의 두가지로 구분되는 데, 본 발명의 상기 실시예 구조에서는 외층 스트랜드의 외층소선과 내층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일하도록 설계되어 있음에 따라 외층 스트랜드의 최외층 소선이 받는 접촉압력이 감소되어 결과적으로 내마모성이 향상되므로 내구성의 증진에 기여하게 된다.

그리고, 본 실시예의 와이어 로프는 종래의 와이어 로프에 비해 내층 스트랜드를 구성하는 소선의 개수가 증가되어 그만큼 유연성이 향상되고, 또한 로프의 전체적인 단면형상이 보다 원형에 가까워짐으로써 시브와의 접촉각도가 증가됨과 아울러 시브와의 접촉시 로프의 최외층 소선이 받는 면압이 적어 내구성이 향상된다.

이에 더하여, 본 실시예의 와이어 로프구조에서는 동일 로프경 대비 금속단면적이 커서 절단력이 향상되며 또한 내층 스트랜드가 차지하는 단면적이 증대되어 인장마모에 강한 특성을 나타낸다.

본 발명의 상기 실시예 구조에서 나타나는 상기의 유연성과 내구성등에 관한 특성을 종래의 와이어 로프와 대비하여 측정하였던 바 그 결과는 아래의 표1과 같다.

구 분	실 시 예1	종 래 예
구 분	8x7+1xW(22)	8x7+1x19	8x7+1xW(19)
유 연 성	100	70	70
내층 스트랜드의 소선개수	22	19	19
양호한 접촉각도	160°	130°	140°
내구성(회)	8930	6320	7030
내층/외층 스트랜드의최외층 소선경(mm)	0.145/0.145	0.15/0.14	0.1/0.14
내층 스트랜드의단면적(mm²)	0.362	0.3221	0.3566
절단하중(kg)	315	280	295

상기 표1에서 유연성은 본 발명의 실시예 구조 와이어 로프에 대한 유연성을 100으로 하여 비교예 와이어 로프의 상대적인 유연성을 측정한 값이다.

그리고, 내구성은 도7에 도시된 바와같은 내구성 시험기를 이용하여 측정한 결과로서, 시험대상 와이어 로프(R)를 두 개의 안내롤러(13a)(13b)와 회전 구동원으로서의 원통체(14) 및 시브(15) 사이에 폐루프상으로 설치한 후 시브(15)에 약 30kg의 추(16)을 매단상태에서 10싸이클/min의 속도로 와이어 로프(R)의 이동이 이루어 지도록 하여 와이어 로프의 절단이 발생된 시점의 싸이클 수를 측정한 결과이다.

한편, 본 발명의 레귤레이터용 와이어 로프(R)에서는 내층 스트랜드(11)의 심선(11a)을 그 외의 소선들과는 형태 및 외관등에서 구분이 되는 재질로 구성함으로써 그 심선이 와이어 제품에 대한 표시부, 즉 어느 회사의 제품인가를 표시하는 표시부로서 기능을 발휘하도록 할 수 있는 바, 와이어 로프의 전반적인 기능을 저하함이 없이 그러한 기능을 발휘하도록 하는 구성으로서, 심선을 금속소선과는 구별되는 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)선으로 구성하거나 또는 통상의 금속소선에 황동도금층을 형성한 황동도금 소선으로 구성하게 된다.

이때, 상기 본 내층 스트랜드의 중심에 표시부로서 삽입되는 PP나 PE선 (통상의 낚시줄이 바람직하다)은 그 재질 자체가 유연성과 내마모성을 띠고 있음에 따라 제품의 식별표시부로서의 기능과 함께 와이어 로프의 유연성과 내구성을 한층 증가시키는 역할도 아울러 수행하게 된다.

그리고, 내층 스트랜드의 중심에 표시부로서 황동도금층이 형성된 심선을 삽입하는 경우에는 그 황동도금층의 조성이 30∼40% Zn + 60∼70% Cu로 이루어 지도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 황동도금층이 형성된 심선(11a)은 와이어 로프의 특성을 저하시킴이 없이 황동 특유의 색깔에 의해서 와이어 로프의 제품 식별이 가능하도록 한다.

다시말하면, 본 발명의 와이어 로프에서 내층 스트랜드의 심선으로 PE나 PP 또는 황동도금된 소선이 사용되는 경우 이들 심선은 와이어 로프 제품의 브랜드와 같은 기능을 하게 되어, 이러한 제품을 취급하는 취급자에게 어느 회사의 와이어 로프 제품인가를 손쉽게 인식하도록 한다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프는 내층 스트랜드를 이루는 소선의 수가 22로서 소선의 개수가 증가되고 또한 내층 스트랜드의 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일하게 설계되어 접촉압력의 저하에 의한 내마모성의 개선이 도모되어 와이어 로프의 유연성이 향상됨과 아울러 와이어 로프의 전체적인 단면구조가 보다 원형으로 형성되어 시브와의 접촉시 접촉각도가 증가됨에 따라 최외층 소선이 받는 면압의 감소가 이루어지게 되어 내구성이 증대되는 효과가 있다.

또한 본 발명의 와이어 로프는 내층 스트랜드가 평행연 구조로 이루어지기 때문에 인접하는 소선간에 선접촉을 이루어 굴곡피로와 내마모성이 향상되는 한편 와이어 로프의 유연성이 한층 향상되는 이점도 아울러 지니고 있으며, 제품 식별표시부로서 내층 스트랜드의 중심에 시각적으로 드러나는 PE나 PP 또는 황동도금된 금속소선이 삽입되어 있기 때문에 제품의 출처를 손쉽게 파악할 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명의 와이어 로프는 우수한 유연성과 내마모성을 필요로 하는 윈도우 레귤레이터용으로의 활용이 기대되고 있다.

Claims

8개의 외층 스트랜드로 구성되고, 이들 외층 스트랜드로 둘러싸인 내부의 22개의 소선으로 구성된 내층 스트랜드는 인접하는 소선간에 선접촉을 이루는 평행연 구조로 이루어지며, 내층 스트랜드의 최외층 소선과 외층 스트랜드의 최외층 소선의 직경이 동일한 것을 특징으로 하는 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프.
제1항에 있어서, 상기 내층 스트랜드의 심선은 PE나 PP 또는 황동도금된 금속소선으로 이루어져 제품의 식별표시부를 구성함을 특징으로 하는 윈도우 레귤레이터용 와이어 로프.