KR20070115954A - 조작용 인너 케이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 소정의 내구성을 유지하고, 또한 난자전성을 갖는 인너 케이블을 제공하는 것이다. 본 발명은 복수 소선을 서로 꼰 중심가닥과 그 중심가닥의 주위에 각각 복수의 소선이 서로 꼬여진 복수의 측가닥이 서로 꼬여져 구성되는 복 꼬임 구조의 조작용 인너 케이블로서, 전기 복수의 소선의 각 소선 외경의 조작용 인너 케이블의 직경 방향의 총합인 계산 외경에서, 조작용 인너 케이블의 외접 원의 직경인 실측 외경을 뺀 값을 그 계산 외경으로 나누어 얻어지는 값의 백분율로 나타내는 조임율이 4∼11% 이고, 또한 인너 케이블을 푼 때의 측가닥의 파동 직경을 인너 케이블의 실측 외경으로 나눈 값의 백분율로 나타내는 측가닥의 예비성형율이 65∼90% 이고, 또한 조작용 인너 케이블의 가닥 길이가 그 조작용 인너 케이블의 외경의 9∼18배이고, 또한 최외층에 나타나는 측가닥을 구성하는 소선의 인너 케이블의 축선에 대한 각도가 -3∼3°인 것을 특징으로 한다.

Description

조작용 인너 케이블{OPERATING INNER CABLE}
본 발명은 조작용 인너 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 인너 케이블의 가닥 길이(stranding length)를 인너 케이블의 외경의 9 내지 18 배로 하고, 최외층의 측가닥이 보통 꼬임인 난자전성(難自轉性; hardly rotating property)을 갖는 조작용 인너 케이블에 관한 것이다.
종래의 조임율(tightening percentage)이 작고, 예비성형율(preforming percentage)이 큰 인너 케이블, 즉 꼬임이 느슨한 인너 케이블은 회전하지 않는 가이드 장치(guiding device)와 같은, 인너 케이블이 접동(摺動)하면서 굴곡을 받는 부위에 사용하는 경우, 전기 조임율 및 예비성형율에서는 형상 붕괴가 일어나기 쉽고, 그 결과 소선(素線; element wire)이 2차 굴곡되고, 즉 외압에 의하여 소선이 그 밑의 소선층에 눌려져 발생하는 국부적 굴곡을 받으므로, 굴곡 피로(bending fatigue) 내구성이 낮다는 문제가 있다.
일본특허 제2669754호 공보에 기재된 발명에서는, 접동하면서 굴곡을 받는 경우의 피로 내구성이 향상된 인너 케이블을 제공하는 것을 목적으로 하고, 복수의 소선을 서로 꼰 중심가닥(core strand)과 그 중심가닥의 주위에 각각 복수의 소선이 서로 꼬인 복수의 측가닥(side strands)이 서로 꼬여져 구성되는 복(複)꼬임 구조의 조작용 인너 케이블로서, 전기 복수의 소선의 각 소선 외경의 조작용 인너 케이블의 직경 방향의 총합인 계산 외경에서, 조작용 인너 케이블의 외접(外接) 원의 직경인 실측 외경을 뺀 값을 그 계산 외경으로 나누어 얻어지는 값의 백분율로 표시하는 조임율이 4∼11%이고, 또한 인너 케이블을 푼 때의 측가닥의 파동 직경(undulating diameter)을 인너 케이블의 실측 외경으로 나눈 값의 백분율로 표시하는 측가닥의 예비성형율이 65∼90%인 조작용 인너 케이블(이하, 단지 인너 케이블이라고 함)이 제안되어 있다.
일본특허 제2669754호 공보에 제안된 인너 케이블은, 종래의 인너 케이블보다 조임율을 크게 함으로써 견고하게 꼬아지고, 형상 붕괴하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 소선의 2차 굴곡이 일어나기 어렵다. 또한, 예비성형율을 작게 함으로써 꼬아진 인너 케이블의 측가닥에는 인너 케이블의 중심 방향으로 조이려고 하는 힘이 작용하므로 다시 형상 붕괴하는 것을 방지할 수 있고, 소선의 2차 굴곡이 일어나기 어려운 효과를 얻고 있고, 접동부에서의 굴곡 피로 내구성이 향상한 것으로 되어 있다.
일본특허 제2669754호 공보 기재의 인너 케이블의 일례를 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 인너 케이블(1)은 소위 19+8×7 구조로 되어 있다. 여기서 말하는 19+8×7 이란, 1개의 중심가닥(2)는 1개의 중심소선(3)의 주위에 6개의 제1 측소선(4)을 서로 꼬고 다시 그 주위에 12개의 제2 측소선(5)을 서로 꼬아 구성하고, 측가닥(6)은 1개의 중심소선(7)의 주위에 6개의 측소선(8)을 서로 꼬아 구성하고, 8개의 측가닥(6)을 전기 중심가닥(2)의 주위에 서로 꼬아서 인너 케이블(1)로 한 것이다. 이 중심가닥은 소위 교차 꼬임 구조로서 제1 측소선과 제2 측소선은 점접촉 하고 있다.
한편, 이 인너 케이블(1)의 조임율은 4∼11%의 범위이고, 그 예비성형율은 65∼90% 범위이다.
이와 같이 조임율을 4∼11%의 범위로 한 것은, 조임율이 11%를 넘으면 꼬기 어렵고, 또한 너무 조이면 제조시에 단선하거나 소선의 표면을 손상하는 문제가 있고, 반면 조임율이 4% 보다 작아지면, 이하의 실시예에 의한 설명에서 알 수 있는 바와 같이 접동하면서 굴곡을 받을 때의 내구성이 불충분하게 되기 때문이다.
한편, 예비성형율을 65∼90%의 범위로 한 것은, 다음의 이유에 의한다. 즉, 예비성형율이 90%를 넘으면, 회전하지 않는 가이드 장치와 같은 인너 케이블이 접동하면서 굴곡되는 부위에 사용되는 경우, 측가닥에는 인너 케이블의 중심 방향으로 조일려고 하는 힘이 그다지 작용하지 않고 소선의 2차 굴곡이 일어나기 쉬워진다. 그리고, 후술의 실시예와 비교예의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 내구성이 저하한다. 반면 예비성형율이 65% 이하의 인너 케이블에서는 절단시에 측가닥이 풀려버려 사용할 수 없게 되어 버린다.
다음, 도 2에 나타내는 인너 케이블(11)은 일본특허 제2669754호 공보 기재의 발명의 인너 케이블의 다른 예이다. 이 인너 케이블(11)은 중심가닥(12)이 평행 꼬임(선접촉 꼬임이라고도 한다)으로 꼬여진 것이다. 평행 꼬임이란, 외경이 다른 소선을 조합시켜 각 층의 꼬임 피치 및 꼬임 방향을 동일하게 하는 꼬임 형식이다. 이와 같이 꼼으로써 외층의 소선이 그 내측의 층의 소선 사이의 홈부(溝部)에 감입되므로, 각 소선이 교차하지 않고 실질적으로 선접촉한다. 그 결과, 가닥의 조임이 좋고, 형상 붕괴를 일으키기 어렵다. 또한, 가닥의 내부 마모(소선끼리의 마찰에 의한)가 작고 2차 굴곡에 의한 피로도 생기지 않는 우수한 특성을 나타낸다.
도 2의 인너 케이블(11)은 평행 꼬임+8×7 구조 중 워링톤(Warrington) 형태의 꼬임 구조를 갖는 중심가닥(12)를 사용한 W(19)+8×7 구조를 갖는 것이다. 워링톤 형태는 19개의 평행 꼬임 중에서는 최대 소선 직경과 최소 소선 직경과의 차가 가장 작고, 가는 직경의 가닥에 적합하다.
구체적으로는, 1개의 중심소선(13)의 주위에 중심소선(13)보다 약간 가는 직경의 6개의 제1 측소선(14)을 배치하고, 제1 측소선(14)끼리의 사이에 중심소선(13)과 동일 직경의 6개의 제3 측소선(15)을 배치하고, 제1 측소선(14)을 따라 그 상층에 제1 측소선(14)보다 다시 가는 직경의 6개의 제2 측소선(16)을 배치하고, 이들 측소선(14, 15, 16)을 동시에 동일 피치, 동일 방향으로 서로 꼼으로써 중심가닥(12)을 형성하고 있다. 한편, 중심가닥의 각 소선 직경은 상기에 한정되는 것은 아니다. 즉, 각 소선을 동일 피치로 동일 방향으로 꼬았을 때 각 소선이 서로 선접촉하도록 소선 직경을 적의 선정하면 된다.
또한, 8개의 측가닥(17)은 중심소선(18)의 주위에 6개의 측소선(19)을 서로 꼬은 것이다. 한편, 이 인너 케이블(11)도 조임율이 4∼11%이고, 예비성형율이 65∼90%이다.
일본특허 제2669754호 공보 기재의 인너 케이블의 또 다른 예를 도 3에 나타내었다.
이 인너 케이블도(21)도 그 조임율이 4∼11%이고, 예비성형율이 65∼90%이고, 7×7 구조를 갖고 있다. 즉, 그 중심가닥(22)는 1개의 중심소선(23)의 주위에 6개의 측소선(24)를 서로 꼬운 것이다. 그리고 중심가닥(22)의 주위에 서로 꼬아진 측가닥(25)은 각각 1개의 중심소선(26)의 주위에 중심가닥(22)와 마찬가지로 6개의 측소선(27)을 서로 꼬운 것이다.
일본특허 제2669754호 공보 기재의 인너 케이블은 조임율이 4∼11%이고, 또한 예비성형율이 65∼90%이므로, 가이드 장치와 같은 접동하는 부위에 사용한 경우에도 굴곡 피로 내구성은 저하하지 않는다. 이로 인하여, 일본특허 제2669754호 공보 기재의 인너 케이블은, 예를 들어 자동차의 창문 조정기(window regulator)용 제어 케이블(control cable) 등에 사용되고 있다.
그러나, 일본특허 제2669754호 공보 기재의 인너 케이블을 자동차의 창문 조정기용 제어 케이블에 적용한 경우에 케이블 가이드와 인너 케이블과의 마찰에 의하여 이음(異音)이 발생하는 문제가 있다.
본 발명자 등은 이 이음의 발생 원인을 규명한 결과, 사용 과정에서 케이블 가이드에 인너 케이블의 꼬임매 흔적(stranded trace)이 전사되어 꼬임매상의 요철(凹凸)이 형성되고, 그 결과 인너 케이블과 케이블 가이드와 접동할 때, 꼬임매상의 요철을 접동하는 경우에, 인너 케이블에 회전력이 작용하여 인너 케이블이 비틀어지고, 이 인너 케이블의 비틀림이 개방되어 케이블 가이드 면을 쳐서 이음이 발생하는 것을 알았다.
카이즈카 상공회의소 제강(製鋼) 활성화 연구회 편제 "와이어 로프의 모든 것(하)(카이즈카 상공회의소, 평성7년 7월 25일, p. 45∼59)에는, 인너 케이블의 축을 중심으로 하여 회전하는 성질을 인너 케이블의 자전(自轉)이라고 하고, 인너 케이블의 자전에는 장력에 기인하는 자전과 접촉에 기인하는 자전과 굴곡에 기인하는 자전이 있다고 되어 있고, 이 중 접촉에 기인하는 자전은, 인너 케이블의 표면은 꼬임으로 인한 가닥간의 홈(溝)이 나선상으로 되어 있으므로, 인너 케이블이 시브 (sieve) 등에 접촉하면 나선의 방향으로 이동하려고 하여 회전한다고 기재되어 있다.
또한, 인너 케이블의 꼬임각과 가닥 길이(인너 케이블 피치)와의 관계는 도 4에 나타내는 바와 같고, 다음 식(1)로 표시된다.
tan α = dr·π / Pi (1)
여기서, α는 인너 케이블의 꼬임각이고, Pi는 가닥 길이(피치)이고, dr은 인너 케이블의 층심(lay core) 직경이다.
또한, 카이즈카 상공회의소 제강 활성화 연구회 편제 "와이어 로프의 모든 것(하)(카이즈카 상공회의소, 평성7년 7월 25일, p. 45∼59)에 의하면, 보통 꼬임의 6 가닥 인너 케이블의 구성에서, 자전성의 6 가닥의 인너 케이블에 비하여 가닥의 가닥 길이를 길게 함으로써, 가닥의 꼬임 되풀림 토크(stranded return torque)의 상쇄(compensating) 관계를 자전성 인너 케이블에 비하여 향상시키고, 비자전성을 높인 인너 케이블을 일반적으로 긴 피치(long pitch) 인너 케이블 또는 난자전 성 인너 케이블이라고 부르고 있다.
일본 특허공개 평9-228277호 공보의 발명은, 강심(鋼心)을 교대로 배치한 보통 꼬임 구조와 랭(Rang) 꼬임 구조의 양(兩) 내층 가닥으로 구성하고, 부하시에 강심의 되풀림 저항(de-stranding resistance) 및 외층 가닥의 계지력(係止力) 등을 높여 강심과 함께 인너 케이블 전체의 자전이나 형상 붕괴 등을 효과적으로 저감하고, 또한 강심을 보통 꼬임 구조와 랭 꼬임 구조의 양 인너 케이블로 겸용 가능하고, 난자전성과 함께 형상 붕괴 방지 성능, 내구성 등을 향상하여 비용 절감한 난자전성의 복층 꼬임 인너 케이블을 제공하는 것을 목적으로 하고 있고, 복수의 내층 가닥을 서로 꼰 강심에 복수의 외층 가닥을 서로 꼰 복층 꼬임 인너 케이블에서, Z 꼬임으로 형성한 내층 가닥과 S 꼬임으로 형성한 내층 가닥을 교대로 배치하여 같은 방향으로 서로 꼬아서, 교대로 배치한 보통 꼬임 구조의 내층 가닥과 랭 꼬임 구조의 내층 가닥을 구비한 강심으로 하고, 이 강심에 복수의 외층 가닥을 같은 방향으로 보통 꼬임 구조 또는 랭 꼬임 구조로 서로 꼬고, 전기의 교대로 배치한 보통 꼬임 구조와 랭 꼬임 구조의 양 내층 가닥에 의하여, 부하시의 강심의 되풀림 저항 및 외층 가닥의 계지력을 높이고, 강심과 함께 인너 케이블 전체의 자전이나 형상 붕괴 등을 효과적으로 저감하고, 강심에 보통 꼬임 구조와 랭 꼬임 구조의 양 인너 케이블로 겸용 가능하게 하여 난자전성과 함께 내붕괴성능, 내구성 등을 향상하여 비용 절감을 가능하게 하고 있다.
또한, 일본 특허공개 2001-295187호 공보에 기재된 발명은, 종래의 가닥 인너 케이블에 비하여 소선의 손상을 현저하게 적게 하고, 또한 스침에 의한 소선 사 이의 음의 발생을 억제하는 것을 과제로 하고 있고, 그 과제를 해결하기 위하여, 복수의 소선을 서로 꼬아 중심가닥을 형성하고, 그 중심가닥의 주위에 복수의 소선을 서로 꼬아 형성한 측가닥을 복수로 서로 꼰 가닥 인너 케이블에 있어서, 중심가닥을 구성하는 소선 중 서로 꼬임에 의하여 나선을 나타내는 소선과 측가닥을 구성하는 소선 중 서로 꼬임에 의하여 나선을 나타내는 소선을 모두 같은 길이로 형성하고 있다.
일본 특허공개 2001-295187호 공보 기재의 발명은, 그 소선의 길이의 차가 내마모성과 각 소선간에 발생하는 음에 영향을 준다는 것을 발견하여, 소선의 길이를 같은 길이로 함으로써 각 소선에 걸리는 응력의 집중을 완화하고, 이에 의하여 내마모성을 향상시키고 각 소선간에 발생하는 음의 발생을 억제하고 있다.
도 1의 인너 케이블(1)에 있어서, 인너 케이블(1)의 자전계수 k는 0.105255, 인너 케이블의 가닥 길이는 11.7. 측가닥(6)의 가닥 길이는 5.2이다. 도 2의 인너 케이블(11)의 자전계수 k는 0.100665, 인너 케이블(11)의 가닥 길이는 12.7. 측가닥(17)의 가닥 길이는 5.2이다. 도 3의 인너 케이블(21)의 자전계수 k는 0.089439, 인너 케이블(21)의 가닥 길이는 11.3. 측가닥(25)의 가닥길이는 5.5이다.
여기서, 전기 카이즈카 상공회의소 제강 활성화 연구회 편제 "와이어 로프의 모든 것(하)(카이즈카 상공회의소, 평성7년 7월 25일, p. 45∼59)에 의하면, 자전성 인너 케이블의 토크계수 k는 k＞0.08의 관게를 만족하고, 난자전성 인너 케이블의 자전계수 k는 0.065＞k＞0.045의 관계를 만족하고, 비자전성 인너 케이블의 자전계수 k는 0.03＞k의 관계를 만족한다고 되어 있는 사실에서, 인용문헌 1의 도 1, 2 및 3의 인너 케이블은 어느 것이나 토크계수 k는 k＞0.08의 관계를 만족하고 있고, 자전성을 갖고 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 목적은 도 1∼3의 인너 케이블에 대해서, 소정의 내구성을 유지하고, 또한 난자전성을 갖는 인너 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태의 인너 케이블은, 복수의 소선을 서로 꼰 중심가닥과 그 중심가닥의 주위에 각각 복수의 소선이 서로 꼬여진 복수의 측가닥이 서로 꼬여져 구성되는 복 꼬임 구조의 조작용 인너 케이블로서, 전기 복수의 소선의 각 소선 외경의 조작용 인너 케이블의 직경 방향의 총합인 계산 외경에서, 조작용 인너 케이블의 외접 원의 직경인 실측 외경을 뺀 값을 그 계산 외경으로 나누어 얻어지는 값의 백분율로 나타내는 조임율이 4∼11% 이고, 또한 인너 케이블을 푼 때의 측가닥의 파동 직경을 인너 케이블의 실측 외경으로 나눈 값의 백분율로 나타내는 측가닥의 예비성형율이 65∼90% 이고, 또한 조작용 인너 케이블의 가닥 길이가 그 조작용 인너 케이블의 외경의 9∼18배이고, 또한 최외층에 나타나는 측가닥을 구성하는 소선의 인너 케이블의 축선에 대한 각도가 -3∼3°인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 전기 꼬임 구조는 19+8×7 구조로 되도록 할 수 있다.
또한, 전기 중심가닥 또는 측가닥은 평행 꼬임으로 꼬여지도록 할 수 있다.
또한, 전기 꼬임 구조는 평행 꼬임+8×7 구조로 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는 전기 조작용 인너 케이블을 구비한 창문 조정기이다.
도 1은 본 발명의 인너 케이블의 일 실시형태를 나타내는 단면 설명도이다.
도 2는 본 발명의 인너 케이블의 다른 실시형태를 나타내는 단면 설명도이다.
도 3은 본 발명의 인너 케이블의 또 다른 실시형태를 나타내는 단면 설명도이다.
도 4는 인너 케이블의 꼬임각과 가닥 길이(인너 케이블 피치)와의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 인너 케이블의 꼬임 방향을 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 인너 케이블이 적용되는 창문 조정기의 설명도이다.
전기 카이즈카 상공회의소 제강 활성화 연구회 편제 "와이어 로프의 모든 것(하)(카이즈카 상공회의소, 평성7년 7월 25일, p. 45∼59)에 의하면, 인너 케이블의 자전계수 k는 다음 식(2)에 의하여 얻어진다.
k = TR/(P X D) (2)
여기서, TR은 인너 케이블의 자전 토크(N·m), P는 인너 케이블에 작용하는 장력(N), D는 인너 케이블 외경(mm)이다.
또한, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 TR = Tr - ∑Ts·cosα에 의하여 얻을 수 있다. 여기서 Tr은 인너 케이블에 발생하는 꼬임 되풀림 토크이고 ∑Ts는 측가 닥의 자전 토크이고, ∑Ts·cosα는 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크이고, α는 인너 케이블의 꼬임각이다 (도 4 참조).
또한, 인너 케이블 토크(즉, 인너 케이블에 생기는 꼬임 되풀림 토크) Tr은 Tr = (P·tanα)·(dr/2)에 의하여 얻을 수 있다. 여기서, P는 인너 케이블에 걸리는 장력이고, dr은 인너 케이블의 층심 직경이고, α는 인너 케이블의 꼬임각이다.
도 1∼3의 인너 케이블(1, 11, 21)에 대해서는, 인용문헌 1의 인너 케이블(1)과 동일의 인너 케이블 외경, 측가닥 층심 직경 ds, 인너 케이블 층심 직경 dr로 하고, 측가닥(6, 17, 25)의 가닥 길이에 대해서도 인용 문헌 1의 인너 케이블과 거의 동일하게 하고, 인너 케이블의 가닥 길이에 대해서만 인용문헌 1 보다도 길게(즉, 인너 케이블(1, 11, 21)의 외경의 9∼18배) 하면, 토크계수 k가 0.065＞k＞0.045의 관계를 만족한다.
다시, 최외층에 나타나는 측가닥을 구성하는 소선의 인너 케이블의 축선에 대한 각도를 -3∼3°(즉, 도 5의 (a), (b)에 나타나는 보통 꼬임)로 하면 인너 케이블의 신장율이 향상하고(신장하기 어려워 진다), 인너 케이블의 파단하중(破斷荷重)이 향상하고(파단하중이 높아진다), 그리고 제어 케이블로서의 하중효율이 향상한다.
한편, 본 실시형태의 인너 케이블(1, 11, 21)도 인용문헌 1의 인너 케이블과 마찬가지로, 복수의 소선의 각 소선 외경의 인너 케이블의 직경 방향의 총합인 계산 외경에서, 인너 케이블의 외접 원의 직경인 실측 외경을 뺀 값을 그 계산 외경으로 나누어 얻어지는 값의 백분율로 나타내는 조임율이 4∼11% 이고, 또한 인너 케이블은 푼 때의 측가닥의 파동 직경을 인너 케이블의 실측 외경으로 나눈 값의 백분율로 나타내는 측가닥의 예비성형율이 65∼90% 이다.
실시예 1
도 2의 인너 케이블(11)에서, 외경을 1.5 mm, 측가닥(17)의 층심 직경 ds를 0.29 mm, 인너 케이블의 층심 직경 dr을 1.18 mm로 하고, 측가닥(17)의 피치 Ps를 4.14, 인너 케이블의 피치 Pi를 16.9, 인너 케이블의 꼬임각 α를 12.3721°, 인너 케이블에 걸리는 장력 P를 100 N으로 하였다 (표 1 참조).
전술한 식을 사용하여 계산한 결과, 인너 케이블 토크 Tr은 12.94187 x 10-3 N·m, 측가닥의 자전 토크 ∑Ts는 2.800516 x 10-3 N·m, 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크 ∑Ts·cosα는 2.735479 x 10-3 N·m, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 10.2064 x 10-3 N·m, 자전계수 k는 0.068043 이었다. 한편, 최외층에 나타나는 소선의 축선에 대한 각도는 - 0.03878°이었다 (표 1 참조).
표 1
실시예 비교예 1
1 2 3 4
로프 외경D (mm) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
측가닥 층심직경 ds 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29
로프 층심 직경 dr 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18
측가닥 피치 Ps 4.14 4.7 5.2 6 5.2
로프 피치 Pr 16.9 20.7 21.2 27.5 12.7
로프 꼬임각 tanα(rad) 0.219354 0.179086 0.174862 0.134803 0.291896
α(rad) 0.215934 0.177207 0.173112 0.133995 0.284005
로프 꼬임각 α(degree) 12.3721 10.15324 9.918586 7.677356 16.27231
로프에 걸리는 장력 (P) 100 100 100 100 100
T=Ptanα 21.93538 17.9086 17.48622 13.48029 29.1896
R=dr/2 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59
로프 토크 Tr=T*R 12.94187 10.56607 10.31687 7.95337 17.22186
가닥 꼬임각 tanβ 0.220063 0.193843 0.175204 0.151844 0.175204
β(rad) 0.216611 0.191468 0.173444 0.150693 0.173444
β(degree) 12.41088 10.97033 9.937598 8.634046 9.937598
A=P*1/cosB 102.3928 101.8614 101.5232 101.1463 101.5232
T1=AtanB/8*1/7 0.402373 0.352591 0.31763 0.274257 0.31763
∑Ts 2.800516 2.454036 2.210707 1.908832 2.210707
∑Ts'=∑Ts·cosα 2.735479 2.415606 2.177664 1.891721 2.122148
Tr=Tr-∑Ts'×10-3 (N·m) 10.2064 8.150466 8.139207 6.061649 15.09972
최외층에 나타나는 각도 (축에 대한) -0.03878 -0.81709 -0.01901 -0.95669 6.334717
자전계수 TR/(P × D) 0.068043 0.054336 0.054261 0.040411 0.100665
따라서, 실시예 1의 인너 케이블은 난자전성인 것을 알 수 있다.
다음, 실시예 1의 인너 케이블을 도 6에 나타내는 창문 조정기(30)에 적용하여 작동음과 진동의 측정을, 초기와 창문 조정기(30)에 전원전압 14.5 V를 인가하고, 창문 조정기(30)의 죠인트(joint) 측에 캐리어 플레이트(carrier plate)를 구속하고, 80℃의 분위기 온도에서 120 시간 방치한 후(크리프(creep) 시험후)에 하였다.
작동음에 대해서는, (주)소야측기(小野測器) 제품의 소음계(LA-5111)을 사용하여 차음실에서 A 특성(Fast)의 측정 특성, 39.5 dB(차음실의 dB)의 환경에서 죠 인트에서 연직 방향으로 160 mm의 부위에 마이크로폰을 설치하고, 창문 조정기의 전원전압 5 V, 9 V에서 측정하였다.
그 결과, 전원전압 5 V에서의 초기 측정시에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 43.7 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 44.3 dB, 전원전압 5 V에서의 크리프 시험후에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 44.1 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 44 dB 이었다. 또한 전원전압 9 V에서의 초기 측정시에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 48.7 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 49.8 dB, 전원전압 9 V에서의 크리프 시험후에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 48.8 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 49.9 dB 이었다 (표 2 참조).
표 2
조건 초기 크리프 시험후 평가후의 차
항목 전압 캐리어 플레이트 상승 캐리어 플레이트 하강 캐리어 플레이트 상승 캐리어 플레이트 하강 캐리어 플레이트 상승 캐리어 플레이트 하강
실시예 1 5 V 43.7 44.3 44.1 44 0.4 -0.3
9 V 48.7 49.8 48.8 49.9 0.1 0.1
비교예 1 5 V 45.1 45.8 48.8 48.8 3.7 3
9 V 49.1 52.4 52.2 55.8 3.1 3.4
진동에 대해서, (주)소야측기 제품의 FFT 아날라이저와 리온사 제품의 픽업센서와 (주)소야측기 제품의 진동해석장치를 사용하여, 창문 조정기의 죠인트부에 픽업센서를 접착제로 붙이고, 전원전압 9 V에서 측정하였다.
그 결과, 초기 측정시에는 -40.88 dBGr 이었고, 크리프 시험후에는 -19.92 dB 이었다.
다시, 청각에 의한 시험을 행한 결과, 초기 측정시에서는 캐리어 플레이트 상승시 및 캐리어 플레이트 하강시에 이음의 발생이 감지되지 않았다. 또한, 크리프 시험후에서는 캐리어 플레이트 상승시 및 캐리어 플레이트 하강시에 이음의 발생이 감지되지 않았다.
비교예 1
도 2의 인너 케이블(11)에서, 실시예 1과 마찬가지로 외경을 1.5 mm, 측가닥(17)의 층심 직경 ds를 0.29 mm, 인너 케이블의 층심 직경 dr을 1.18 mm로 하였다 (표 1 참조).
그리고, 측가닥(17)의 피치 Ps를 5.2, 인너 케이블의 피치 Pi를 12.7, 인너 케이블의 꼬임각 α를 16.27231°, 인너 케이블에 걸리는 장력 P를 100 N으로 하였다.
전술한 식을 사용하여 계산한 결과, 인너 케이블 토크 Tr은 17.22186 x 10-3 N·m, 측가닥의 자전 토크 ∑Ts는 2.210707 x 10-3 N·m, 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크 ∑Ts·cosα는 2.122148 x 10-3 N·m, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 15.09972 x 10-3 N·m, 자전계수 k는 0.100665 이었다. 한편, 최외층에 나타나는 소선의 축선에 대한 각도는 6.334747°이었다 (표 1 참조).
따라서, 비교예 1의 인너 케이블은 자전성인 것을 알 수 있다.
다음, 실시예 1과 동일 조건 하에서 작동음과 진동 측정을 하였다.
그 결과, 전원전압 5 V에서의 초기 측정시에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 45.1 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 45.8 dB, 전원전압 5 V에서의 크리프 시험후에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 48.8 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 48.8 dB이었다. 또한 전원전압 9 V에서의 초기 측정시에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 49.1 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 52.4 dB, 전원전압 9 V에서의 크리프 시험후에서, 캐리어 플레이트 상승시의 음압레벨이 52.2 dB, 캐리어 플레이트 하강시의 음압레벨이 55.8 dB이었다. 실시예 1에서는 크리프 시험후에서도 음압레벨은 동일 레벨이었지만, 비교예 1에서는 음압레벨이 3.1∼3.7 dB 상승하였다.
진동에 대해서도 실시예 1과 동일 조건 하에서 측정하였다.
그 결과, 초기 측정시에는 -38.96 dBGr 이고, 크리프 시험후에는 -6.36 dBGr 이었다. 실시예 1에서는 크리프 시험후에 20.96 dBGr의 상승에 머물렀지만, 비교예 1에서는 32.6 dBGr 상승하였다.
다시, 청각에 의한 시험을 행한 결과, 초기 측정시에서는 캐리어 플레이트 상승시 및 캐리어 플레이트 하강시에 이음의 발생이 감지되지 않았지만, 크리프 시험후에서는 캐리어 플레이트 상승시 및 캐리어 플레이트 하강시에 이음의 발생이 감지되었다.
실시예 2
도 2의 인너 케이블(11)에서, 실시예 1과 마찬가지로 외경을 1.5 mm, 측가닥(17)의 층심 직경 ds를 0.29 mm, 인너 케이블의 층심 직경 dr을 1.18 mm로 하였다 (표 1 참조).
그리고, 측가닥(17)의 피치 Ps를 4.7, 인너 케이블의 피치 Pi를 20.7, 인너 케이블의 꼬임각 α를 10.15324°, 인너 케이블에 걸리는 장력 P를 100 N으로 하였다.
전술한 식을 사용하여 계산한 결과, 인너 케이블 토크 Tr은 10.56607 x 10-3 N·m, 측가닥의 자전 토크 ∑Ts는 2.454036 x 10-3 N·m, 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크 ∑Ts·cosα는 2.415606 x 10-3 N·m, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 8.150466 x 10-3 N·m, 자전계수 k는 0.054336 이었다. 한편, 최외층에 나타나는 소선의 축선에 대한 각도는 - 0.81709°이었다 (표 1 참조).
따라서, 실시예 2의 인너 케이블은 난자전성인 것을 알 수 있다.
실시예 3
도 2의 인너 케이블(11)에서, 실시예 1, 2와 마찬가지로 외경을 1.5 mm, 측가닥(17)의 층심 직경 ds를 0.29 mm, 인너 케이블의 층심 직경 dr을 1.18 mm로 하였다 (표 1 참조).
그리고, 측가닥(17)의 피치 Ps를 5.2, 인너 케이블의 피치 Pi를 21.2, 인너 케이블의 꼬임각 α를 9.918586°, 인너 케이블에 걸리는 장력 P를 100 N으로 하였다.
전술한 식을 사용하여 계산한 결과, 인너 케이블 토크 Tr은 10.31687 x 10-3 N·m, 측가닥의 자전 토크 ∑Ts는 2.210707 x 10-3 N·m, 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크 ∑Ts·cosα는 2.177664 x 10-3 N·m, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 8.139207 x 10-3 N·m, 자전계수 k는 0.054261 이었다. 한편, 최외층에 나타나는 소선의 축선에 대한 각도는 - 0.01901°이었다 (표 1 참조).
따라서, 실시예 3의 인너 케이블은 난자전성인 것을 알 수 있다.
실시예 4
도 2의 인너 케이블(11)에서, 실시예 1∼3과 마찬가지로 외경을 1.5 mm, 측가닥(17)의 층심 직경 ds를 0.29 mm, 인너 케이블의 층심 직경 dr을 1.18 mm로 하였다 (표 1 참조).
그리고, 측가닥(17)의 피치 Ps를 6, 인너 케이블의 피치 Pi를 27.5, 인너 케이블의 꼬임각 α를 7.677356°, 인너 케이블에 걸리는 장력 P를 100 N으로 하였다.
전술한 식을 사용하여 계산한 결과, 인너 케이블 토크 Tr은 7.95337 x 10-3 N·m, 측가닥의 자전 토크 ∑Ts는 1.908832 x 10-3 N·m, 인너 케이블로 한 때의 측가닥의 자전 토크 ∑Ts·cosα는 1.891721 x 10-3 N·m, 인너 케이블의 자전 토크 TR은 6.061649 x 10-3 N·m, 자전계수 k는 0.040411 이었다. 한편, 최외층에 나타나는 소선의 축선에 대한 각도는 - 0.95669°이었다 (표 1 참조).
따라서, 실시예 4의 인너 케이블은 난자전성인 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예 1∼4는 W(19)+8×7 구조로 되어 있지만, 예를 들어 7×7, (19)+8×7, W(19)+7×7, W(19)+8×7 이나 W(19)+9×7 등의 구조에서도 동등의 효과가 얻어진다.
본 발명에 의하면, 종래의 인너 케이블의 내구성을 유지하고, 또한 난자전성을 갖는 조작용 인너 케이블 및 그 인너 케이블을 구비한 창문 조정기를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수 소선을 서로 꼰 중심가닥과 그 중심가닥의 주위에 각각 복수의 소선이 서로 꼬여진 복수의 측가닥이 서로 꼬여져 구성되는 복 꼬임 구조의 조작용 인너 케이블로서, 전기 복수의 소선의 각 소선 외경의 조작용 인너 케이블의 직경 방향의 총합인 계산 외경에서, 조작용 인너 케이블의 외접 원의 직경인 실측 외경을 뺀 값을 그 계산 외경으로 나누어 얻어지는 값의 백분율로 나타내는 조임율이 4∼11% 이고, 또한 인너 케이블을 푼 때의 측가닥의 파동 직경을 인너 케이블의 실측 외경으로 나눈 값의 백분율로 나타내는 측가닥의 예비성형율이 65∼90% 이고, 또한 조작용 인너 케이블의 가닥 길이가 그 조작용 인너 케이블의 외경의 9∼18배이고, 또한 최외층에 나타나는 측가닥을 구성하는 소선의 인너 케이블의 축선에 대한 각도가 -3∼3°인 것을 특징으로 하는 조작용 인너 케이블.
  2. 제1항에 있어서, 전기 꼬임 구조가 19+8×7 구조인 조작용 인너 케이블.
  3. 제1항에 있어서, 전기 중심가닥 또는 측가닥이 평행 꼬임으로 꼬여지는 조작용 인너 케이블.
  4. 제1항에 있어서, 전기 꼬임 구조가 평행 꼬임+8×7 구조로 되는 조작용 인너 케이블.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항 기재의 조작용 인너 케이블을 구비한 창문 조정기.
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