RU2532299C1 - Cable drive - Google Patents
Cable drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532299C1 RU2532299C1 RU2013131815/11A RU2013131815A RU2532299C1 RU 2532299 C1 RU2532299 C1 RU 2532299C1 RU 2013131815/11 A RU2013131815/11 A RU 2013131815/11A RU 2013131815 A RU2013131815 A RU 2013131815A RU 2532299 C1 RU2532299 C1 RU 2532299C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- ring
- balls
- armor
- transmission according
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для передачи механических усилий, в том числе с использованием мускульных сил человека, путем линейного поступательного или возвратно-поступательного, или вращательного движения и может быть использовано в различных приводных механизмах, в частности в приводе переднего колеса велосипеда.The invention relates to devices for transmitting mechanical forces, including using human muscular forces, by linear translational or reciprocal, or rotational motion and can be used in various drive mechanisms, in particular in the drive of the front wheel of a bicycle.
Предлагаемое техническое решение направлено на возможность создавать тросовые приводы с низким коэффициентом трения, повышенной надежностью, с достаточно большими передаваемыми усилиями, располагаемыми в жестко ограниченных условиях, при сложных трассах с поворотами, дающее возможность создавать новые необходимые технические устройства, с использованием свойств, заложенных в данное изобретение.The proposed technical solution is aimed at the ability to create cable drives with a low coefficient of friction, increased reliability, with sufficiently large transmitted forces located in severely limited conditions, with complex routes with turns, which makes it possible to create new necessary technical devices using the properties incorporated in this invention.
Известен тросовый привод. (Привод-устройство или система устройств для приведения в движение различных машин. С.И. Ожегов. "Словарь русского языка". Москва. "Русский язык", 1990 г.). Известен шарикоподшипник - подшипник качения, между внутренним и наружным кольцами которого расположены шарики. "Советский энциклопедический словарь". Издание второе. Москва. "Советская энциклопедия", 1983 г.).Known cable drive. (Drive-device or system of devices for driving various machines. SI Ozhegov. "Dictionary of the Russian language. Moscow." Russian language, 1990). Known ball bearing - a rolling bearing, between the inner and outer rings of which are balls. "Soviet Encyclopedic Dictionary". Second Edition. Moscow. "Soviet Encyclopedia", 1983).
Известно велосипедное устройство управления с тросовым приводом, которое содержит подвижный элемент, раму, связанную с подвижным управляющим элементом, направляющий и гибкий элемент, смонтированный на раме для вращения вокруг оси направляющего элемента. Направляющий элемент троса содержит искривленную внешнюю периферийную направляющую поверхность, расположенную радиально во внешнюю сторону от оси направляющего элемента для направления троса, причем направляющая поверхность троса завершается на первом и втором концах (патент 2222456, B62M 25/02, 1998) - аналог.A bicycle control device with a cable drive is known, which comprises a movable element, a frame connected with a movable control element, a guide and a flexible element mounted on the frame for rotation around the axis of the guide element. The guide element of the cable contains a curved external peripheral guide surface located radially in the outer side from the axis of the guide element for guiding the cable, and the guide surface of the cable ends at the first and second ends (patent 2222456, B62M 25/02, 1998) - analogue.
Известен привод с гибким валом, представленный стальным тросом, выполненным из нескольких слоев витых стальных проволок нормального типа или усиленного типа. Гибкий вал заключен в броню из трех слоев, а именно наружная металлическая оболочка, герметизирующая оболочка из винипласта, внутренняя оболочка, представленная спиралью, изготовленной из бронзовой сплющенной проволоки. Гибкий вал присоединяется к ведущему (ведомому) элементам при помощи вала, который вращается в подшипнике, установленном в корпусе (патент RU 18045 72, F16C 1/06, 1991) - прототип.A known drive with a flexible shaft, represented by a steel cable made of several layers of twisted steel wires of normal type or reinforced type. The flexible shaft is enclosed in armor of three layers, namely the outer metal shell, the sealing shell of vinyl plastic, the inner shell represented by a spiral made of bronze flattened wire. A flexible shaft is connected to the leading (driven) elements by means of a shaft that rotates in a bearing mounted in the housing (patent RU 18045 72, F16C 1/06, 1991) - a prototype.
Известная конструкция предназначена для использования во всех отраслях народного хозяйства, где требуется передача крутящего момента с помощью гибких валов.The known design is intended for use in all sectors of the economy where torque transmission with flexible shafts is required.
Для создания нового технического устройства, предлагается объединить свойства тросового привода - гибкость, линейность, и свойства шарикоподшипника - качение, обладающего более низким коэффициентом трения, чем конструкции скольжения, традиционно реализуемые в тросовом приводе.To create a new technical device, it is proposed to combine the properties of a cable drive - flexibility, linearity, and the properties of a ball bearing - rolling, which has a lower coefficient of friction than sliding designs traditionally implemented in a cable drive.
Технический результат от использования изобретения - создание устройства, обладающего линейностью, с высокой степенью гибкости и низким коэффициентом трения как при передаче усилия кручением, так и при линейном движении.The technical result from the use of the invention is the creation of a device with linearity, with a high degree of flexibility and a low coefficient of friction both in the transmission of torsional force and in linear motion.
Заявленный технический результат достигается следующим образом.The claimed technical result is achieved as follows.
Тросовая передача привода содержит внешнюю оболочку, под которой размещена броня, являющаяся поверхностью качения для шариков, установленных в прилегающих друг к другу кольцах-сепараторах, расположенных между броней и центральным тросом, центрирующее кольцо и фиксирующую концевую гильзу.The drive cable contains an outer shell, under which the armor is placed, which is the rolling surface for balls installed in adjoining separator rings located between the armor and the central cable, a centering ring and a locking end sleeve.
При этом кольцо-сепаратор выполняют из синтетического материала с целью более точной фиксации шариков, снижения величины силы трения за счет материала кольца, исключения контакта с шероховатой поверхностью брони. Центральный трос выполняют с дополнительными калиброванными гильзами, закрепляемыми поверх троса и имеющими скругленные кромки. Броня в предпочтительном варианте выполняется из стальной проволоки, а шарики - из стали или высокопрочного полиэтилена HDPE. Кольцо-сепаратор может быть выполнен из высокопрочного полиэтилена HDPE или фторопласа-4, а центральный трос - из стального многопроволочного гибкого шнура или из полиэтилена HDPE. Тросовая передача дополнительно содержит уплотнитель, смазку и маслосъемное кольцо.In this case, the ring-separator is made of synthetic material with the aim of more accurate fixation of the balls, reduce the magnitude of the friction force due to the material of the ring, exclude contact with the rough surface of the armor. The Central cable is performed with additional calibrated sleeves, mounted on top of the cable and having rounded edges. The armor is preferably made of steel wire, and the balls are made of steel or high-strength HDPE. The ring separator can be made of high-strength HDPE polyethylene or fluoroplas-4, and the central cable can be made of a steel multi-wire flexible cord or made of HDPE polyethylene. The cable transmission further comprises a seal, lubricant and an oil scraper ring.
Изобретение иллюстрируется на следующих чертежах.The invention is illustrated in the following drawings.
На фиг.1 представлен тросовый привод в разрезе, пример 1; на фиг. 1а - сечение 1-1; на фиг.1б - корпус-сепаратор; на фиг.1в - сечение брони, варианты.Figure 1 presents a cable drive in the context, example 1; in FIG. 1a - section 1-1; on figb - case-separator; on figv - section of the armor, options.
На фиг.2 представлен тросовый привод в разрезе, пример 2; на фиг. 2а - сечение 1-1; на фиг.2б - корпус-сепаратор.Figure 2 presents a cable drive in the context, example 2; in FIG. 2a - section 1-1; on figb - case-separator.
На фиг.3 представлен тросовый привод в разрезе, пример 3; на фиг. 3а - сечение 1-1; на фиг.3б - корпус-сепаратор.Figure 3 presents the cable drive in the context, example 3; in FIG. 3a - section 1-1; on figb - case-separator.
На фиг.4 представлен тросовый привод в разрезе, пример 4; на фиг. 4а - сечение 1-1; на фиг.4б - корпус-сепаратор.Figure 4 presents the cable drive in the context, example 4; in FIG. 4a - section 1-1; on figb - case-separator.
на фиг.5 - пример использования изобретения в конструкции привода велосипеда.5 is an example of the use of the invention in the construction of a bicycle drive.
На фиг.6 - тросовый привод, схема.Figure 6 - cable drive, circuit.
Фиг.1. Устройство тросового привода содержит:Figure 1. The cable drive device contains:
1 - оболочку;1 - shell;
2 - броню;2 - armor;
3 - шарики;3 - balls;
4 - кольцо-сепаратор;4 - ring separator;
5 - центральный трос;5 - the central cable;
6 - смазку;6 - lubricant;
7 - уплотнитель;7 - a sealant;
8 - кольцо центрирующее;8 - centering ring;
9 - фиксирующую концевую гильзу.9 - locking end sleeve.
Тросовая передача привода содержит внешнюю оболочку 1, под которой размещены броня 2, являющаяся поверхностью качения для шариков 3, установленных в прилегающих друг к другу кольцах-сепараторах 4, расположенных между броней 2 и центральным тросом 5, центрирующее кольцо 8 и фиксирующая концевая гильза 9.The cable drive transmission contains an
Кольцо-сепаратор 4 в предпочтительном варианте исполнения изготавливается из синтетического материала с целью более точной фиксации шариков, снижения величины силы трения за счет материала кольца, исключения контакта с шероховатой поверхностью брони.The
Центральный трос 5 выполняется с дополнительными калиброванными гильзами, закрепляемыми поверх троса и имеющими скругленные кромки. Броня выполняется из стальной проволоки, шарики - из стали или высокопрочного полиэтилена HDPE, кольцо-сепаратор - из высокопрочного полиэтилена HDPE или фторопласа-4, а центральный трос - из стального троса или из полиэтилена HDPE.The
Тросовая передача дополнительно содержит уплотнитель 7, смазку 6 и маслосъемное кольцо.The cable transmission further comprises a
Тросовая передача привода представляет собой линейный гибкий шарикоподшипник, содержащий оболочку 1, под ней броню 2, обеспечивающую поверхность качения для шариков 3 и возможность изгиба всей конструкции. Шарики 3 расположены между броней 2 и центральным тросом 5, являются подвижной опорой для внутреннего троса. Кольца-сепараторы 4 в виде стальных шайб фиксируют положение шариков 3. Трос 5 обеспечивает передачу усилий путем вращения, линейного перемещения или возвратно-поступательного движения. Смазка 6 обеспечивает снижение силы трения, кольцо маслосъемное и уплотнитель 7 обеспечивают недопущение выхода наружу смазки 6, а кольцо центрирующее 8 обеспечивает точное расположение центрального троса 5 при выходе его из оболочки 1, в том числе при свободном перемещении ее концов. Фиксирующая концевая гильза 9 закрепляет в единое целое отдельные элементы конструкции: оболочку, броню, кольцо маслосъемное и уплотнитель. Кольцо-сепаратор 4 выполняется из синтетического материала с целью более точной фиксации шариков, снижения величины силы трения за счет материала кольца, исключения контакта с шероховатой поверхностью брони.The drive cable transmission is a linear flexible ball bearing containing a
Центральный трос 5 предназначен для передачи значительных усилий или при высокой скорости вращения выполняется с дополнительными калиброванными гильзами, закрепляемыми поверх троса, с целью максимального снижения величины силы трения, возникающего из-за мелких неровностей поверхности троса, т.к. он навивается из отдельных проволочек. Длина гильз должна быть немного больше, чем расстояние между центрами ближайших шариков. Расстояние между гильзами должно обеспечивать достаточную гибкость тросового привода для прокладки в стесненных условиях. Торцевые кромки гильз должны быть закругленными, для меньшего сопротивления при контакте гильзы и шарика при переходе с шарика на шарик, а также исключения касания кромок гильз при изгибе устройства. Для передачи больших усилий в условиях сложной трассы (много изгибов при малом пространстве) требуется, с одной стороны, достаточно толстый трос, с другой, высокая гибкость, которую не всегда можно обеспечить (например, при варианте 3). Выполнение указанного требования достигается тем, что применяют шарики уменьшенного диаметра при увеличении их количества.The
Оболочка 1 применяется по условиям среды и назначению тросового привода. Конструктивно выполняется в соответствии с существующими технологиями изготовления.
Броня 2 выполняется, предпочтительно, из стальной проволоки круглого сечения по существующим технологиям. Для некоторых конструкций может применяться не круглая, а плоская проволока или специального сегментного профиля (фиг.1. Сечения брони. Варианты 2 и 3).
Шарики 3 могут быть стальными, из высокопрочного синтетического материала, например, отечественного производства фторлон-4. (Фторлон-4, торговое название политетрафторэтилена. Советский энциклопедический словарь. Издание второе. Москва "Советская энциклопедия", 1983 г.).
Кольца-сепараторы 4 для особо тонких тросовых передач (с наружным диаметром оболочки менее 10 мм) могут быть стальными или синтетическими в виде обычной шайбы. Непременным условием является то, что наружный диаметр шайбы должен быть близким внутреннему диаметру брони, а внутренний диаметр шайбы должен составлять не более 75% от диаметра шарика.The separator rings 4 for particularly thin cable transfers (with an outer sheath diameter of less than 10 mm) can be steel or synthetic in the form of a conventional washer. An indispensable condition is that the outer diameter of the washer should be close to the inner diameter of the armor, and the inner diameter of the washer should be no more than 75% of the diameter of the ball.
Трос центральный 5, может быть витым из стальных проволок, стальной калиброванной пружинной проволоки или в виде шнура из плотного синтетического материала.The
Смазка 6 должна снижать трение, длительно не сохнуть и сохранять свойства.
Кольцо маслосъемное установлено с уплотнителем, который выполняется, например, в виде фетрового кольца 7.The oil scraper ring is installed with a seal, which is performed, for example, in the form of a felt
Центрирующее кольцо 8 может быть выполнено из кристалла с повышенной твердостью и низким коэффициентом трения - агата.The centering
Фиксирующая концевая гильза 9 скрепляет в единое целое отдельные элементы конструкции: оболочку, броню, маслосъемную шайбу и центрирующее кольцо.The locking
Примеры реализации изобретения иллюстрируются фигурами 2, 3 и 4, на которых представлено три дополнительных варианта исполнения.Examples of the invention are illustrated by figures 2, 3 and 4, which presents three additional options for execution.
На фиг.2 изображен тросовый привод, пример 2, в котором кольцо-сепаратор 4 выполняется из синтетического материала более сложного сечения, с целью более точной фиксации шариков 3, снижения коэффициента трения за счет материала кольца (например, фторлон-4), исключения контакта с поверхностью брони 2.Figure 2 shows a cable drive, example 2, in which the
На фиг.3 изображен тросовый привод, пример 3, предназначенный для передачи значительных усилий или при высоких оборотах, выполненный с дополнительными калиброванными гильзами, закрепляемыми поверх троса 5, с целью максимального снижения величины трения, возникающего из-за мелких неровностей поверхности троса, т.к. он навивается из отдельных проволочек. Длина гильз должна быть немного больше, чем расстояние между центрами ближайших шариков. Расстояние между гильзами должно обеспечивать достаточную гибкость тросового привода для прокладки в конкретных условиях. Торцевые кромки гильз должны быть закругленными, для меньшего сопротивления при контакте гильзы и шарика при переходе с шарика на шарик, а также исключения контакта кромок гильз при изгибе троса.Figure 3 shows a cable drive, example 3, designed to transmit significant effort or at high speeds, made with additional calibrated sleeves mounted on top of the
На фиг.4 изображен тросовый привод, вариант 4, в котором для передачи больших усилий в условиях сложной трассы (много изгибов и малом пространстве) требуется, с одной стороны, достаточно толстый трос 5, с другой, требуется высокая гибкость, которую невозможно обеспечить при варианте 3. Данные условия достигаются тем, что применяются шарики 3 уменьшенного диаметра при увеличении их количества.Figure 4 shows a cable drive,
Пример использования изобретения в конструкции привода переднего колеса велосипеда приведен на фиг.5.An example of the use of the invention in the construction of the front wheel drive of a bicycle is shown in FIG.
Велосипед (фиг.5) содержит следующие элементы:The bicycle (figure 5) contains the following elements:
10 - рама;10 - frame;
11 - заднее ведущее колесо;11 - a back driving wheel;
12 - переднее ведомое колесо;12 - front driven wheel;
13 - рулевая стойка;13 - a steering rack;
14 - ось;14 - axis;
15 - руль;15 - steering wheel;
16 - муфта свободного хода;16 - freewheel;
17 - диски ведомые;17 - driven discs;
18 - гибкий элемент привода;18 - a flexible element of the drive;
19 - педали;19 - pedals;
20 - шатун;20 - connecting rod;
21 - диск ведущий;21 - drive disk;
22 - ось вращения педального блока;22 - axis of rotation of the pedal block;
23 - возвратные пружины;23 - return springs;
24 - вилка крепления переднего колеса;24 - front wheel mounting fork;
25 - блок опорных роликов.25 - block supporting rollers.
Работа устройства осуществляется следующим образом. При повороте против часовой стрелки левой педали 19 из верхней точки (начало рабочей фазы) поворачивается ведущий диск педального блока и накручивает на себя гибкий элемент 18, который проходит по шарикам в оболочке, закрепленной на стойке руля 15, совершает движение качения внутри оболочки.The operation of the device is as follows. When turning the left pedal 19 counterclockwise from the upper point (the beginning of the working phase), the leading disk of the pedal block rotates and wraps itself on the
Второй конец гибкого элемента закреплен на ведомом диске 17 переднего колеса 12, гибкий элемент натягивается и, разматываясь с диска, поворачивает его и через муфту свободного хода 16, колесо по часовой стрелке, приводя велосипед в движение. Вторая фаза полного цикла - это возвращение левой педали 19 из нижней точки в верхнюю - "холостой ход". При этом гибкий элемент, под действием возвратной пружины 23, накручивается на диск 17 переднего колеса 12, который поворачивается против часовой стрелки. Цикл закончен.The second end of the flexible element is mounted on the driven
Правая педаль 19 приводит во вращение диск 21 заднего колеса 11 по аналогичной схеме, только со сдвигом на 180 градусов. Фазы рабочего и холостого хода правой и левой педалей сдвинуты на 180 градусов.The right pedal 19 drives the disk 21 of the
Применение тросового привода с конструктивным исполнением по типу линейного гибкого шарикоподшипника длиной немного больше, чем половина длины окружности ведущего диска блока педалей велосипеда, позволяет обеспечить удобную передачу усилий ног человека на переднее ведущее колесо, делая велосипед полноприводным.The use of a cable drive with a linear flexible ball bearing design slightly longer than half the circumference of the drive disk of the bicycle pedal block allows for convenient transmission of the efforts of the legs of the person to the front drive wheel, making the bike all-wheel drive.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131815/11A RU2532299C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Cable drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131815/11A RU2532299C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Cable drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532299C1 true RU2532299C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131815/11A RU2532299C1 (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Cable drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532299C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1588839A (en) * | 1923-09-25 | 1926-06-15 | Keller Mechanical Eng | Flexible shaft handpiece |
SU966363A1 (en) * | 1980-10-23 | 1982-10-15 | Предприятие П/Я Р-6378 | Apparatus for conveying rotation and reciprocation motion |
-
2013
- 2013-07-10 RU RU2013131815/11A patent/RU2532299C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1588839A (en) * | 1923-09-25 | 1926-06-15 | Keller Mechanical Eng | Flexible shaft handpiece |
SU966363A1 (en) * | 1980-10-23 | 1982-10-15 | Предприятие П/Я Р-6378 | Apparatus for conveying rotation and reciprocation motion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190316667A1 (en) | Harmonic pin ring gearing | |
TWI619895B (en) | Flat strain wave gearing | |
CN105452715B (en) | Harmonic gear drive | |
CN102941579B (en) | Steel wire rope transmission mechanism of rotary mechanical arm | |
US5078416A (en) | Drive-shaft driven bicycle | |
CN107208775B (en) | Belt pulley decoupling device | |
US9669541B2 (en) | Robot arm and robot comprising the same | |
CN104417606A (en) | Steering apparatus | |
RU2532299C1 (en) | Cable drive | |
US20090218898A1 (en) | Multi function engines | |
CN107018966A (en) | Wire guide roller | |
JP6444531B2 (en) | Sliding bearing | |
US421999A (en) | Propelling device for cash-carriers | |
JP3863182B2 (en) | Device for converting rotational motion into axial motion | |
US20140251063A1 (en) | Cable for a vehicle | |
JP5327349B2 (en) | Rolling bearing for automobile, and automobile transmission, motor and generator using the same | |
RU2539260C1 (en) | Bicycle drive (versions) | |
EP3135575A1 (en) | Device for bicycles | |
CN205780620U (en) | There is the Wave gear device of traction drive mechanism | |
JP5421488B1 (en) | Spiral screw speed increasing drive device. | |
CN104006063A (en) | Vehicle lead | |
RU2610794C2 (en) | Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission | |
JP7408262B2 (en) | Wave gear device | |
EP2765041B1 (en) | Cable for a vehicle | |
US20160076602A1 (en) | Freewheel mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180711 |