DE3625032A1 - Flexible driving cable - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein biegsames Antriebskabel, wie es beispielsweise für den Antrieb eines Meßinstrumentes, wie eines Tachometers für ein Motorfahrzeug verwendet wird, und hat mehr im einzelnen die Verbesserung der Festigkeit des biegsamen Schutzrohres für diese Antriebswelle zum Gegenstand.The invention relates to a flexible drive cable as it for example for driving a measuring instrument, such as a tachometer is used for a motor vehicle, and more specifically has the improvement in strength of the flexible protective tube for this drive shaft for Object.
Ein biegsames Antriebskabel besteht im allgemeinen aus einer biegsamen, sich drehenden Welle zum Übertragen des Drehmomentes und aus einem biegsamen Schutzrohr, durch welches die drehbare Welle hindurchgeführt ist, so daß sich diese Welle im biegsamen Rohr drehen kann. Da das Drehmoment auch im gebogenen Zustand der Welle übertragen werden kann, sind solche biegsamen Wellen für den Antrieb des Geschwindigkeitsmessers für ein Motorfahrzeug weit verbreitet.A flexible drive cable generally consists of a flexible, rotating shaft to transmit the Torque and from a flexible protective tube, through which the rotatable shaft is passed through, so that this shaft can rotate in the flexible tube. Since that Transfer torque even when the shaft is bent are such flexible shafts for the drive of the speedometer for a motor vehicle spread.
Es gibt ein biegsames Schutzrohr für eine solche biegsame Antriebswelle, welches ein Innenrohr aus Kunstharz verwendet, und eine andere Ausführungsform, die eine Eisendrahtwendel verwendet. Insbesondere die Ausführungsform mit der Stahldrahtwendel ist weit verbreitet, weil sie einen ausreichenden Bruchwiderstand, eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Längenstabilität hat. There is a flexible protective tube for such a flexible one Drive shaft, which uses an inner tube made of synthetic resin, and another embodiment using an iron wire coil used. In particular, the embodiment with the Steel wire helix is widely used because it has a sufficient Breaking resistance, high tensile strength and has a high length stability.
Von dem biegsamen Schutzrohr mit Eisendrahtwendel gibt es zwei Arten von verschiedener Konstruktion. Die eine hat eine Ausbildung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, bei der eine Stahldrahtwendel 1 mit halbkreisförmigem Querschnitt und eine Wendel 2 aus Weicheisendraht mit dreieckigem Querschnitt dicht aneinanderliegend zu einem Zylinder gewickelt sind, der zum Schutz und zur Wasserdichtheit mit einem Kunstharz überzogen ist.There are two types of different construction of the flexible protective tube with iron wire helix. One has a design as shown in Fig. 1, in which a steel wire coil 1 with a semicircular cross section and a coil 2 made of soft iron wire with a triangular cross section are wound close together to form a cylinder which is coated with a synthetic resin for protection and for watertightness is.
Die andere Ausführungsform hat eine Konstruktion, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, bei der ein schraubenlinienförmig gewundener Stahldraht 4 mit annähernd elliptischem Querschnitt eine einzige Schraubenlinie mit im Abstand voneinander angeordneten Windungen bildet, wobei der Schraubenkörper zum Schutz und zur Erzielung von Wasserdichtheit mit einem Kunstharz überzogen ist. Die aus einem einzigen Draht bestehende Stahldrahtwendel, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, ist besonders weit verbreitet, da sie einfach ausgebildet ist und leicht hergestellt werden kann.The other embodiment has a construction, as shown in Fig. 2, in which a helically wound steel wire 4 with an approximately elliptical cross section forms a single helix with turns spaced apart, the screw body for protection and to achieve watertightness with a Resin is coated. The steel wire coil consisting of a single wire, as shown in FIG. 2, is particularly widespread because it is simple in design and can be easily manufactured.
Jedoch auch bei einem biegsamen Schutzrohr aus einem schraubenlinienförmig gebogenen Eisendraht, der solch besondere Merkmale hat, wie dies oben erläutert wurde, wurde in letzter Zeit eine bessere Festigkeit, insbesondere eine bessere Zugfestigkeit gefordert. Dies deshalb, weil erstens beim Zusammenbau des biegsamen Antriebskabels dieses rauher gehandhabt wird, z. B. dadurch, daß das Kabel mit großer Kraft eingezogen wird, um den Wirkungsgrad der Arbeit durch Verringerung der Arbeitszeit zu verbessern, und weil zweitens das Kabeldrahtwerk weniger leicht geworden ist, was dazu führt, daß auf das Kabel höhere Spannkräfte ausgeübt werden aufgrund der Ausdehnung des Raumes des Motorfahrzeuges, der Komplexität der Maschine und des Anwachsens der Zahl von Hilfsteilen usw., und drittens deshalb, weil man dazu neigt, das biegsame Kabel selbst infolge der Verringerung des verfügbaren Raumes in gespannter Form zu verlegen. However, even with a flexible protective tube made of a helical shape bent iron wire that is so special Has characteristics, as explained above, was in the last Time better strength, especially better tensile strength required. This is because, firstly, during assembly of the flexible drive cable this is handled more roughly will, e.g. B. by pulling the cable with great force will to reduce the efficiency of work Improve working hours, and secondly because of the cable wire works has become less easy, which leads to the fact that Cables have higher tension forces due to the expansion the space of the motor vehicle, the complexity of the machine and the increase in the number of auxiliary parts, etc., and third, because you tend to use the flexible cable even as a result of the reduction in available space in tense form.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Zugfestigkeiten der bekannten biegsamen Schutzrohre aus Eisendrahtwendeln und des biegsamen Schutzrohres aus Kunstharz miteinander vergleicht. Wie aus dem Schaubild hervorgeht, haben die biegsamen Schutzrohre aus Eisendrahtwindungen eine geringere Zugfestigkeit als die Schutzrohre aus Kunststoff. Fig. 3 shows a diagram which compares the tensile strengths of the known flexible protective tubes made of iron wire coils and the flexible protective tube made of synthetic resin. As can be seen from the diagram, the flexible protective tubes made of iron wire windings have a lower tensile strength than the protective tubes made of plastic.
Außerdem verändert das biegsame Schutzrohr aus Eisendrahtwindungen bei Temperaturänderungen oder durch Schrumpfung beim Aufbringen des Harzüberzuges seine Gesamtlänge. Diese Längenänderung hat zur Folge, daß der ins Innere des Rohres eingezogene Teil an beiden Enden des biegsamen Rohres in dieses hineinrutscht oder über dessen Enden hervorsteht.In addition, the flexible protective tube made of iron wire twists in the event of temperature changes or due to shrinkage when Applying the resin coating its entire length. This change in length has the consequence that the drawn into the interior of the tube Part in both ends of the flexible pipe in this slips in or protrudes from the ends.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein biegsames Antriebskabel mit einem biegsamen Schutzrohr mit Eisendrahtwendel zu schaffen, das einen hohenWiderstand gegen Zug, Torsion oder Temperaturänderungen aufweist.The object of the invention is to avoid these disadvantages and a flexible drive cable with a flexible protective tube to create with iron wire helix that has a high resistance against tension, torsion or temperature changes.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch ein biegsames Antriebskabel gelöst, bei dem das biegsameSchutzrohr einen zylindrischen, aus einer Eisendrahtwendel bestehenden Körper aufweist, in dessen Innerem eine biegsame, drehbare Welle angeordnet ist und der auf seinem äußeren Umfang mindestens ein Verstärkungselement und einen Harzüberzug aufweist, der auf dem äußeren Umfang des Verstärkungselementes angeordnet ist.This object is achieved with the invention by a flexible drive cable solved, in which the flexible protective tube a cylindrical, has a body consisting of an iron wire coil, inside which a flexible, rotatable shaft is arranged and is at least one on its outer circumference Reinforcing element and a resin coating that on the outer periphery of the reinforcing element is arranged.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß durch den Harzüberzug hervorgerufene Größenänderungen nicht auftreten können und daß das Eindringen von Kunststoffmaterial der Abdeckung in die Zwischenräume zwischen den Windungen der schraubenlinienförmigen Drahtsprialen beim Aufbringen der Harzabdeckung verhindert wird. This configuration has the advantage that the resin coating caused size changes can not occur and that the penetration of plastic material of the cover into the spaces between the turns of the helical Wire spirals when applying the resin cover is prevented.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es möglich, die Festigkeit, insbesondere die Zugfestigkeit, in Zugrichtung zu erhöhen, dank des Bewehrungselementes, das auf dem äußeren Umfang des zylindrischen Körpers angeordnet ist.With the construction according to the invention it is possible to Strength, especially tensile strength, in the direction of pull increase thanks to the reinforcement element that is on the outer The circumference of the cylindrical body is arranged.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bekannte Ausführungsformen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:Further features and advantages of the invention result from the following description and the drawings in which known embodiments and preferred embodiments the invention are explained in more detail using examples. It shows:
Fig. 1 ein biegsames Antriebskabel nach dem Stande der Technik in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Längsschnitt, wobei Teile weggeschnitten sind, Fig. 1 a flexible drive cable according to the prior art in a side view and partially in longitudinal section, with parts cut away,
Fig. 2 ein biegsames Antriebskabel nach dem Stande der Technik in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Längsschnitt, wobei Teile weggebrochen sind, Fig. 2 a flexible drive cable according to the prior art in a side view and partially in longitudinal section, with parts broken away,
Fig. 3 ein Schaubild, das im Vergleich die Festigkeiten verschiedener Arten von biegsamen Schutzrohren darstellt, Fig. 3 is a graph illustrating the strengths of various types of flexible protective tubes in the comparison,
Fig. 4 eine Ausführungsform eines biegsamen Antriebskabels nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht und teilweise in Längsschnitt, wobei Teile weggeschnitten sind. Fig. 4 shows an embodiment of a flexible drive cable according to the invention in a side view and partially in longitudinal section, with parts cut away.
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines biegsamen Antriebskabels nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Längsschnitt, wobei Teile weggebrochen sind, Fig. 5 shows a second embodiment of a flexible drive cable according to the invention in a lateral view and partially in longitudinal section, with parts broken away,
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform eines biegsamen Antriebskabels nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Längsschnitt mit teilweise weggebrochenen Teilen, Fig. 6 shows a third embodiment of a flexible drive cable according to the invention in a lateral view and partially in longitudinal section, partially broken away parts,
Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Erfindung in einer den Fig. 4 bis 6 entsprechenden Darstellung und Fig. 7 shows a fourth embodiment of the invention in a representation corresponding to Figs. 4 to 6 and
Fig. 8 eine fünfte Ausführungsform der biegsamen Wellenanordnung nach der Erfindung in einer der Fig. 7 entsprechenden Darstellung. Fig. 8 shows a fifth embodiment of the flexible shaft assembly according to the invention in a of Fig. 7 corresponding representation.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht das biegsame Schutzrohr 10 aus einer Kunststoff- oder Kunstharzhülle 14, die auf die Außenseite eines zylindrischen Körpers 12 aufgebracht ist, der von einer einzigen, schraubenlinienförmig gewundenen Eisen- oder Stahldrahtwendel 11 gebildet wird, deren Windungen im Abstand voneinander angeordnet sind. Auf der Außenseite des zylindrischen Körpers 12 ist ein Verstärkungselement 13 angeordnet, das aus mehreren langgestreckten Körpern besteht, die parallel zur Kabelachse angeordnet sind.In the embodiment shown in Fig. 4, the flexible protective tube 10 consists of a plastic or synthetic resin sleeve 14 , which is applied to the outside of a cylindrical body 12, which is formed by a single, helically wound iron or steel wire coil 11 , the turns of which in the Are spaced from each other. On the outside of the cylindrical body 12 , a reinforcing element 13 is arranged, which consists of several elongated bodies, which are arranged parallel to the cable axis.
Das biegsame Antriebskabel wird dadurch hergestellt, daß die eigentliche biegsame, drehbare Antriebswelle 15 in das Innere des zylindrischen Körpers des biegsamen Schutzrohres 10 eingeführt wird. Beide Enden des biegsamen Antriebskabeln werden dann am Antrieb bzw. am Geschwindigkeitsmesser od. dgl. (nicht dargestellt) derart befestigt, daß sich das andere Ende der Welle mitdreht, wenn ein Ende der drehbaren, biegsamen Welle gedreht wird. The flexible drive cable is produced by inserting the actual flexible, rotatable drive shaft 15 into the interior of the cylindrical body of the flexible protective tube 10 . Both ends of the flexible drive cable are then attached to the drive or speedometer or the like (not shown) such that the other end of the shaft rotates when one end of the rotatable flexible shaft is rotated.
Infolge der erfindungsgemäßen Konstruktion erzeugen die in Axialrichtung verlaufenden Verstärkungselemente 13 eine Widerstandskraft gegen Zug oder Temperaturänderungen in der Kunststoffumhüllung und verhindern Änderungen in der Gesamtlänge des biegsamen Schutzrohres.As a result of the construction according to the invention, the reinforcing elements 13 extending in the axial direction generate a resistance to tension or temperature changes in the plastic covering and prevent changes in the overall length of the flexible protective tube.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des biegsamen Antriebskabels nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind auf die Außenseite eines zylindrischen Körpers 22, der aus einer einzigen Eisendrahtwendel 21 besteht, deren schraubenlinienförmige Windung im Abstand voneinander angeordnet sind, Bewehrungs- oder Verstärkungselemente 23 aufgebracht, die aus schraubenlinienförmig in entgegengesetzter Richtung auf die Eisendrahtwendel 21 gewickelten Elementen bestehen und wobei auf ihre Außenseite eine Kunstharzabdeckung angeordnet ist. Das biegsame Antriebskabel wird dadurch gebildet, daß eine biegsame, drehbare Welle 25 drehbar in das Innere des zylindrischen Körpers eingeführt wird. Mit dieser Konstruktion ist es mit Hilfe der entgegengesetzt gerichteten Wirkungen von Eisendrahtwendel 21 und langgestreckten Verstärkungselementen 23, die in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind, möglich, Änderungen in der Gesamtlänge des biegsamen Schutzrohres zu verhindern, die durch Torsionskräfte, Zugkräfte oder Temperaturänderungen hervorgerufen werden. Fig. 5 shows another embodiment of the flexible drive cable according to the invention. In this embodiment, on the outside of a cylindrical body 22 , which consists of a single iron wire coil 21 , the helical winding of which is arranged at a distance from one another, reinforcement or reinforcement elements 23 are applied, which consist of helically wound elements in the opposite direction on the iron wire coil 21 and a synthetic resin cover is arranged on its outside. The flexible drive cable is formed by rotatably inserting a flexible, rotatable shaft 25 into the interior of the cylindrical body. With this construction, it is possible to prevent changes in the total length of the flexible protective tube caused by torsional forces, tensile forces or temperature changes by means of the opposing effects of iron wire coil 21 and elongated reinforcing elements 23 which are wound in opposite directions.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform des biegsamen Antriebskabels nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist auf der Außenseite eines zylindrischen Körpers 32, der aus einer einzigen Eisendrahtwendel 31 besteht, deren Windungen im Abstand voneinander nach einer Schraubenlinie geformt sind, eine Geflecht 33 als Verstärkungselement angeordnet, während eine Kunstharzhülle 34 auf seiner Außenseite angebracht ist. Das Geflecht 33 besteht aus Verstärkungselementen, beispielsweise Drähten 33 a, die annähernd in gleicher Richtung wie die Eisendrahtwendel 31 gewunden sind, und aus einem Verstärkungselement 33 b, das in entgegengesetzter Richtung gewickelt ist. Das biegsame Antriebskabel wird dadurch gebildet, daß die biegsame, drehbare Antriebswelle 35 im Inneren des zylindrischen Körpers drehbar angeordnet wird. Fig. 6 shows another embodiment of the flexible drive cable according to the invention. In this embodiment, a braid 33 is arranged as a reinforcing element on the outside of a cylindrical body 32 , which consists of a single iron wire helix 31 , the turns of which are formed at a distance from one another, while a synthetic resin cover 34 is attached on the outside. The braid 33 consists of reinforcing elements, for example wires 33 a , which are wound approximately in the same direction as the iron wire coil 31 , and of a reinforcing element 33 b , which is wound in the opposite direction. The flexible drive cable is formed in that the flexible, rotatable drive shaft 35 is rotatably arranged inside the cylindrical body.
Bei dieser Konstruktion entwickelt das Geflecht 33 selbst eine hohe Widerstandskraft gegen Ausdehnen und Zusammenziehen der Harzumhüllung, die durch Zugkräfte, Torsion oder Temperaturänderungen hervorgerufen werden, die auf das biegsame Schutzrohr einwirken können, wodurch eine Änderung in der Gesamtlänge des biegsamen Schutzrohres wirksam verhindert wird. Darüber hinaus wird der Biegewiderstand des Schutzrohres durch Verwendung des Geflechtes 33 erhöht, so daß eine Biegung des flexiblen Antriebskabels mit kleinem Krümmungsradius R weniger leicht auftreten kann und eine bleibende Verformung nicht eintritt, die auch die biegsame, drehbare Welle selbst in Mitleidenschaft ziehen würde.With this construction, the braid 33 itself develops a high resistance to expansion and contraction of the resin coating caused by tensile forces, torsion or temperature changes that can act on the flexible protective tube, thereby effectively preventing a change in the overall length of the flexible protective tube. In addition, the bending resistance of the protective tube is increased by using the braid 33 , so that a bend of the flexible drive cable with a small radius of curvature R can occur less easily and a permanent deformation does not occur, which would also affect the flexible, rotatable shaft itself.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist es außerdem möglich, das Geflecht so auszubilden, daß das Verstärkungselement 33 a parallel zur Achse des Kabels verläuft. Hierdurch wird es möglich, die Zugfestigkeit des Kabels in Axialrichtung weiter zu erhöhen.As is apparent from Fig. 7, it is also possible to design the braid so that the reinforcing element 33 a runs parallel to the axis of the cable. This makes it possible to further increase the tensile strength of the cable in the axial direction.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist außerdem möglich, das Geflecht in Form eines Gewebes auszubilden. Hierdurch wird es möglich, einen Abschnitt herzustellen, in dem der äußere Umfang des zylindrischen Körpers 32 umwickelt ist. Hierdurch ist es möglich, das Eindringen von Abdeckmaterial in die Zwischenräume der Eisendrahtwindungen 31 zu verhindern.As shown in Fig. 8, it is also possible to form the braid in the form of a fabric. This makes it possible to manufacture a portion in which the outer periphery of the cylindrical body 32 is wrapped. This makes it possible to prevent the penetration of covering material into the spaces between the iron wire windings 31 .
Als Verstärkungselement 13, 23 oder 33, das bei jeder Ausführungsform verwendet wird, wird vorzugsweise ein Metalldraht, wie ein Eisendraht oder ein Aluminiumdraht, ein bandförmiges Verstärkungselement oder ein verseilter Draht verwendet. Man kann jedoch auch dünne Fäden oder Fasern aus Polyamidharz oder einem Kunstharz wie Polyester, anorganische Fasern, wie Glasfasern, Kohlefasern und Metallfasern, oder natürliche Fasern, wie Hanf und Baumwolle, verwenden.As the reinforcing member 13, 23 or 33 used in each embodiment, a metal wire such as an iron wire or an aluminum wire, a ribbon-shaped reinforcing member or a stranded wire is preferably used. However, thin threads or fibers made of polyamide resin or a synthetic resin such as polyester, inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers and metal fibers, or natural fibers such as hemp and cotton can also be used.
Ferner kann als Kunstharz für die Harzumhüllung 14, 24 oder 34 Polypropylen (PP), Polyvinylchorid (PVC) od. dgl. verwendet werden. Hierbei ist PVC vom Standpunkt der Größenänderung vorteilhaft, aber es hat einen niedrigen Wärmewiderstand. Bei neueren Motorfahrzeugen sind Wärmeschäden aufgetreten, die durch den begrenzten verfügbaren Raum und die Anwendung von Katalysatoren und Turboladern hervorgerufen wurden, so daß es manchmal Fälle gibt, wo PVC-Umhüllungen nicht verwendet werden dürfen. In dem Fall, wo ein biegsames Schutzrohr verwendet wird, das Verstärkungselemente nach der Erfindung aufweist, wird es möglich, sowohl die Formänderungen zu unterdrücken als auch die wärmeresistenten Eigenschaften zu sichern, auch beim Gebrauch von Polypropylen od. dgl.Furthermore, 14, 24 or 34 polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC) or the like can be used as the synthetic resin for the resin covering. Here, PVC is advantageous from the point of view of resizing, but it has a low heat resistance. Newer motor vehicles have suffered thermal damage caused by the limited space available and the use of catalytic converters and turbochargers, so that there are sometimes cases where PVC casings cannot be used. In the case where a flexible protective tube is used which has reinforcing elements according to the invention, it becomes possible to both suppress the changes in shape and to ensure the heat-resistant properties, even when using polypropylene or the like.
Darüber hinaus können die Verstärkungselemente auch auf eine dünnschichtige Harzabdeckung aufgewickelt werden, die zunächst auf den zylindrischen Körper aufgebracht wird, anstatt diese Verstärkungselemente unmittelbar auf die Eisendrahtwendel zu wickeln, wie dies bei jeder der dargestellten und beschiebenen Ausführungsformen geschieht, bevor eine Kunstharzabdeckung wieder auf den äußeren Umfang aufgebracht wird.In addition, the reinforcing elements can also be on a thin-layer resin cover to be wound up initially is applied to the cylindrical body instead these reinforcing elements directly onto the iron wire helix to wrap like this for each of the illustrated and described embodiments happens before a Resin cover reapplied to the outer circumference becomes.
Wie weiter oben erläutert, widersteht das biegsame Antriebskabel nach der Erfindung, auch bei der Ausführungsform mit einer Eisendrahtwendel, Änderungen seiner Gesamtlänge. Infolgedessen werden Schwierigkeiten vermieden, wie beispielsweise das Verschwinden oder Herausragen der eigentlichen biegsamen Welle oder der an beiden Enden angeschlossenen Abschnitte aus dem flexiblen Schutzrohr. Außerdem wird die Haltbarkeit des flexiblen Antriebskabels verbessert infolge der Verstärkung der einer Biegung des flexiblen Schutzrohres widerstehenden Kraft.As explained above, the flexible drive cable resists according to the invention, also in the embodiment with an iron wire coil, changes in its overall length. Consequently difficulties are avoided, such as the disappearance or protrusion of the real ones flexible shaft or the sections connected at both ends from the flexible protective tube. It also adds durability of the flexible drive cable improved as a result of Reinforcement of the bending tube resisting bending Force.
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |