보든 케이블

Bowden cable
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절단된 Bowden 케이블 뷰.왼쪽에서 오른쪽으로: 보호 플라스틱 코팅, 강철 구조, 마찰을 줄이기 위한 내부 슬리브, 내부 케이블.
자동차 스로틀을 제어하는 보든 케이블.

Bowden 케이블(/boddnn/BOH-dnn)[1]은 중공 외부 케이블 하우징에 대한 내부 케이블의 이동에 의해 기계적 힘 또는 에너지를 전달하기 위해 사용되는 유연한 케이블의 일종입니다.하우징은 일반적으로 내부 라이닝, 나선형 권선 또는 강철 와이어 다발과 같은 세로 방향으로 압축할 수 없는 층 및 보호 외부 커버로 구성된 복합 구조입니다.

푸시/풀 케이블이 최근 기어[when?] 변속 케이블로 인기를 끌고 있지만, 내부 케이블의 선형 이동은 당기는 힘을 전달하는 데 가장 많이 사용됩니다.많은 경비행기는 스로틀 제어를 위해 푸시/풀 보우덴 케이블을 사용하며, 여기서는 내부 요소가 멀티 스트랜드 케이블이 아닌 솔리드 와이어인 것이 일반적입니다.보통 인라인 중공 볼트(종종 "배럴 어저스터"라고 함)를 사용하여 케이블 장력을 조정하기 위해 준비됩니다.이 볼트는 고정 앵커 포인트에 비해 케이블하우징을 늘리거나 짧게 합니다.하우징을 늘리면(배럴 조절 장치를 밖으로 돌리면) 케이블이 조여지고, 하우징을 짧게 하면(배럴 조절 장치를 안으로 돌리면) 케이블이 느슨해집니다.

역사

Bowden 케이블의 기원과 발명은 논쟁, 혼란, 신화에 여지가 있다.Bowden 케이블의 발명은 1902년경 브레이크에 사용되는 단단한 막대를 유연한 감김 케이블로 교체하기 시작한 롤리 자전거 회사의 설립자이자 소유주인 프랭크 보든 경에 의해 널리 알려져 왔지만 이에 대한 증거는 존재하지 않습니다.보든 메커니즘은 W.C.,[2] 런던, 베드포드 플레이스 35번지에 사는 아일랜드인 어니스트 모닝턴 보든(1860~1904년[2] 4월 3일)에 의해 발명되었다.첫 번째 특허는 1896년에 부여되었다(영국 특허 25,325와 미국 특허).제609,570호)[3]와 그 발명은 1897년의 오토모터 저널에 보고되었으며, 보든의 주소는 얼스 [4]코트의 Fopstone Rd 9번지였다.그 두 보우덴은 밀접한 [5]관련이 있는 것으로 알려져 있지 않다.이것의 주요 요소는 튜브 내에서 미끄러질 수 있는 가는 와이어 로프의 길이가 들어 있는 유연한 튜브(강감긴 와이어로 만들어지고 양 끝에 고정됨)였으며, 풀리나 유연한 이음새 없이 와이어 로프의 당김, 밀림 또는 회전 운동을 한 끝에서 다른 끝으로 직접 전달했습니다.케이블은 자전거 브레이크와 함께 사용하도록 특별히 제작되었습니다.보든 브레이크는 1896년 사이클 프레스 열풍 속에서 출시됐다.이 장치는 케이블에 의해 핸들 바 장착 레버에서 끌어올려지는 등자로 구성되어 있으며, 고무 패드는 리어 휠 림에 작용합니다.당시 자전거는 고정 휠(프리휠 없음)이었으며, 프론트 타이어를 누르는 '플런저' 브레이크에 의해 추가 제동이 제공되었습니다.Bowden은 여전히 추가적인 제동력을 제공했으며, 무겁고 (비싼) 공기압 타이어에 손상을 줄 수 있는 플런저 배치를 경멸하는 승객들에게 충분히 매력적이었습니다.보든의 문제는 효과적인 유통망을 개발하지 못했고 브레이크가 종종 부정확하거나 부적절하게 장착되었기 때문에 언론에 많은 불만이 보도되었다.가장 효과적으로 적용된 것은 브레이크 패드에 평평한 베어링 표면을 제공하는 웨스트우드 패턴 강철 림(RIM)이 장착된 기계였습니다.

에이브로 504K 나이트 파이터에 장착된 1918년형 루이스 포.총 트리거는 Bowden 케이블로 작동합니다.

Bowden 케이블과 관련 브레이크의 잠재력은 1899-1901년 동안 프리휠 스프로킷이 자전거의 표준 기능이 되고 기어 변속 메커니즘과 같이 이를 위한 응용 프로그램의 수가 증가하기 전까지는 완전히 실현되지 않았습니다.1903년에 헨디는 그의 '인디언' 오토바이와 비슷한 케이블을 사용하여 트위스트 그립 스로틀을 개발했다.가볍고 유연하기 때문에 클러치 및 속도계 구동 케이블과 같은 추가적인 자동차 사용을 권장했습니다.

"1900년 1월 12일에"라고 보고되었다[by whom?].M. 보든은 프랭크 보든과 에드워드 할로우의 감독이었던 노팅엄의 롤리 사이클 컴퍼니에 면허를 주었다.이 계약에서 그들은 'E. M. Bowden's Patent Syndicate Limited'의 회원이 되었다.신디케이트에는 특히 R. H. Lea & Graham I가 포함되어 있었다.Lea & Francis Ltd의 Francis와 Riley Cycle Company의 William Riley.Raleigh사는 곧 Bowden Brake를 액세서리로 제공하고, 케이블을 핸들 바에 장착된 Sturmey-Archer(주요 관심 분야) 기어 변속에 신속하게 통합했습니다.의심할 여지 없이 이것이 E. Bowden과 F의 이유이다.Bowden은 오늘날 가끔 혼란스러워 한다.

1890년대부터 20세기 초까지의 초기 Bowden 케이블은 원형 와이어에서 외부 튜브를 감아 덮개를 벗긴 것이 특징입니다.각 길이에는 보통 'BOWDEN 특허'라고 표시된 황동 칼라가 장착됩니다(이 범례는 원래 브레이크 구성 요소에도 찍혀 있습니다).보다 현대적인 외부 튜브는 사각 단면 와이어로 감겨져 있습니다.c1902년부터 케이블은 통상 방수섬유 피복으로 덮여 있었습니다.전후 초기에는 플라스틱으로 대체되었습니다.

라킨의 기여 가능성

보든의 직원 중 한 명이 1902년 이전에는 자전거에 전혀 적용되지 않았음을 암시할 정도로 그의 아버지를 위해 이 케이블을 발명했다고 주장하기 위해 쓴 출판되지 않은 타이프 원고가 국립 자동차 박물관의 기록 보관소에 있다.이는 1896-97년까지의 사이클링이나 다른 영국 사이클 프레스를 참조함으로써 쉽게 반증되지만, 우선권 주장을 통해 사이클 히스토리를 다시 쓰려는 시도 중 하나를 상기시키는 역할을 한다.영국 국립문서보관소[6] 이 이야기에서 자전거용 유연한 케이블 브레이크는 1902년에 그의 디자인에 특허를 낸 숙련된 자동차 및 오토바이 엔지니어인 조지 프레드릭 라킨에 의해 별도로 발명되었습니다.그 후 그는 E.M. Bowden에서 General Works 매니저로 1917년까지 일했다.

"조지 라킨은 1902년에 특허를 받은 사이클용 플렉시블 케이블 브레이크를 발명한 것으로 알려져 있습니다.'보우든 메커니즘'으로 알려진 유사한 발명품에 대한 최초의 특허는 1896년에 어니스트 모닝턴 보우든에게 주어졌다.이듬해 E.M. Bowden의 특허 신디케이트사가 이 장치를 판매하기 위해 설립되었지만, 이 회사가 제공할 수 있는 것은 비교적 거대한 전력을 전달할 수 있는 취약한 메커니즘뿐이었기 때문에 이 프로젝트는 처음에는 실패했다.보든 메커니즘은 1902년 조지 라킨의 발명이 특허를 [6]받은 시점까지 이 케이블이 사이클 업계에 관련됐다는 기록이 없기 때문에 사이클 브레이크와 관련하여 개발되지 않았습니다.

"Larkin이 Bassett Motor Syndicate에서 일하는 동안 그의 임무는 자동차와 모터 사이클의 조립을 포함했습니다. 당시 주요 어려움은 강철 막대로 구성되어 있어 섀시의 윤곽에 쉽게 적응할 수 없었습니다.그는 플렉시블 케이블 브레이크를 설계했고 특허 대리인인 S.J. 위더스에게 접근해 특허를 받았다.위더스는 라킨의 아이디어가 보든 메커니즘과 유사하다는 것을 알아차리고 그를 보든 신디케이트에 소개했고, 그는 발명가와 그들 자신의 이름으로 공동으로 특허를 받아야 한다는 조건과 함께 발명품을 제조하고 판매하기로 동의했습니다.몇 달 지나지 않아, 당시 23세였던 라킨은 E.M. 보든의 특허 신디케이트에서 자동차 부문 매니저로 고용되었고,[6] 1904년 5월 1일 제너럴 워크스 매니저로 임명되었습니다."

부품과 종류

자전거 후방 탈선기를 제어하는 배럴 조절 장치가 있는 보덴 케이블.
BMX 리어 브레이크 디텐글러에 배럴 조정기 및 잠금 너트가 있는 보덴 케이블.

주택

원래의 표준 Bowden 케이블 하우징은 원형 또는 정사각형 강철 와이어로 이루어진 근접 나선형으로 구성되어 있습니다.이렇게 하면 유연한 하우징이 만들어지지만 하우징이 구부러짐에 따라 길이가 변경됩니다.벤드 내부에서는 근접나선의 회전이 더 이상 가까워질 수 없기 때문에 벤드 외부에서는 회전이 분리되기 때문에 하우징의 중심선에서도 벤드 증가에 따라 길이가 증가해야 합니다.

시마노는 인덱스 시프트를 지원하기 위해 굴곡에 따라 길이가 변하지 않는 형태의 하우징을 개발했다.이 하우징에는 여러 개의 와이어 스트랜드가 여러 가닥으로 연결되어 있으며, 케이블의 굴곡을 모든 스트랜드가 공유할 수 있을 정도로 피치가 짧지만, 하우징의 유연성은 스트랜드를 비틀지 않고 구부림으로써 얻을 수 있습니다.지지 나선의 긴 권선 피치의 결과, 플라스틱 재킷만으로 와이어가 결속된 평행한 스트랜드에 접근합니다.긴 나선이 있는 하우징은 높은 케이블 장력과 관련된 높은 압축에 견딜 수 없으며 과부하 시 하우징 가닥의 좌굴에 의해 고장 나기 쉽습니다.이러한 이유로 브레이크 케이블에 대한 나선형 지지대는 근접 감김 상태이며, 보다 긴 나선형 하우징은 덜 중요한 용도로 사용됩니다.종방향으로 배치된 지지 와이어는 자전거 [7]기어 변속과 같은 용도로 사용됩니다.

세 번째 유형의 하우징은 짧고 중공의 단단한 알루미늄 또는 유연한 라이너 위로 미끄러지는 탄소 섬유 실린더로 구성됩니다.스틸 와이어 하우징에 비해 강조되는 이점으로는 중량 감소, 곡선 조임, 하중 [8][9]하에서의 압축 감소 등이 있습니다.

이너 와이어

푸시 적용용 이너 와이어 로프는 실제 이너 와이어의 바람과 반대 방향으로 이어지는 추가 권선이 있습니다.바람은 스프링의 바람과 같거나 평평한 띠가 있는 바람과 같을 수 있습니다. 이러한 바람은 [citation needed]각각 스프링 랩과 스파이럴 랩이라고 불립니다.

잔디 깎는 기계 스로틀, 자동차 수동 초크, 일부 자전거 시프트 시스템과 같은 일부 애플리케이션은 상당한 푸시 능력을 필요로 하므로 견고한 내부 [10]와이어가 있는 케이블을 사용합니다.이러한 케이블은 일반적으로 내부 와이어가 고립된 케이블보다 유연성이 떨어집니다.

끝

내부 케이블의 한쪽 끝에는 시프터 또는 브레이크 레버 메커니즘에 맞는 니플(BMX 리어 브레이크 디탱글러 그림에서 볼 수 있음)로 알려진 작은 형태의 금속 조각이 있을 수 있습니다.다른 쪽 끝은 종종 (뒷면 탈선 그림에서 볼 수 있듯이) 이동해야 하는 브레이크나 시프터의 부분 또는 오토바이 제어 케이블에서 가장 일반적인 것과 같이 다른 니플이 장착된 부분에 고정됩니다.

전통적으로 자전거에서는 시프터 케이블이 케이블과 동심원형의 작은 원통형 니플과 함께 시프터에 고정되었습니다.그러나 자전거 브레이크 니플은 핸들 바가 직선인 산악용 자전거(MTB)와 드롭 핸들 바가 있는 로드용 자전거에 따라 다릅니다.MTB 자전거는 배럴 모양의(원통형) 니플을 사용하여 브레이크 케이블을 브레이크 레버에 고정하는 반면 로드 바이크는 배 모양의 니플을 사용합니다.자전거용 브레이크 케이블은 양 끝에 하나씩 두 가지 스타일이 있습니다.불필요한 단부는 설치 시 절단되어 폐기됩니다.

자전거의 경우 브레이크와 기어 변속 모두에서 하우징을 종단하는 캡 또는 페룰의 외측 치수를 선택하여 배럴 조절 장치의 끝단에 느슨하게 장착합니다.이렇게 하면 조정 중에 회전할 때 배럴이 페룰 위에서 미끄러집니다.페룰이 배럴 끝에 끼이면 조정 시도 중 케이블이 꼬입니다.

니플은 수리 또는 맞춤형 케이블 구축을 위해 케이블과 별도로 사용할 수도 있습니다.그것들은 납땜으로 케이블에 장착된다.케이블 축에 대한 니플의 자유로운 회전이 필요한 경우 케이블 끝을 황동 페룰 또는 케이블에 납땜된 "트럼펫"으로 마감할 수 있습니다.배럴 니플은 황동 페룰 위에 슬라이딩 핏되어 회전할 수 있으므로 케이블의 양 끝에 있는 니플이 정렬되고 내부 케이블이 꼬이는 것을 방지할 수 있습니다.납땜을 위해 내부 케이블에 열을 가하면 강철이 약해질 수 있으며, 연납땜은 은납땜에 비해 강도가 떨어지지만 조인트를 형성하기 위해서는 낮은 온도가 필요하며, 이로 인해 내부 케이블이 손상될 가능성이 적습니다.은 납땜은 와이어가 너무 부드러워지거나 너무[citation needed] 약해지는 것을 방지하기 위해 와이어의 온도를 유지하기 위해 추가적인 열처리가 필요할 수 있습니다.

나사로 케이블에 고정하는 니플은 긴급 수리 목적으로 또는 유지보수를 위해 탈거가 필요한 경우에도 사용할 수 있습니다.

케이블 단부의 [11]마모를 방지하기 위해 '크림프'라고도 하는 작은 페룰(후면 탈선 그림 참조)을 크림핑할 수 있습니다.

그 외의 마모 방지 방법으로는 연성 또는 은색 납땜, 또는 플래시를 사용하여 와이어를 절단하는 것이 이상적입니다.

자동차 및 잔디깎기 스로틀 및 초크 애플리케이션처럼 내부 와이어가 단단한 경우, 한쪽 또는 양쪽 끝에 구부러져 밀거나 당기는 부분이 맞물릴 수 있습니다.

도넛

도넛이라고 불리는 작은 고무 토리는 자전거 프레임에 부딪혀 덜컹거림이나 [12]마모를 일으키는 것을 방지하기 위해 내부 케이블의 맨 위에 나사로 고정할 수 있습니다.

일반적인 관행

자전거 탈선기의 지수 이동은 정확해야 합니다.일반적인 7단 변속기는 각 변속마다 케이블 길이를 2.9mm(Simano 2:1) 또는 4.5mm(SRAM 1:1)씩 변경하며, 변속 횟수에 따라 길이 오류가 누적됩니다.이를 위해서는 하우징이 마치 고체 튜브인 것처럼 동작해야 하므로 하우징과 그 끝부분이 압축되지 않아야 합니다.현재, 기어 변속에 가장 일반적으로 사용되는 압축 없는 하우징에는 세로 방향의 강철 와이어가 있습니다.이러한 하우징의 플랫 컷 끝은 엔드 캡 또는 페룰로 단단히 종단되며, 엔드 캡은 프레임의 고정 장치에 맞거나 배럴 조절 장치의 끝 부분에 느슨한 피팅으로 사이즈가 지정됩니다.

자전거 브레이크용 하우징은 그렇게 압축되지 않을 필요는 없지만 더 튼튼해야 하며, 이를 위해 현재 판매되고 있는 품목은 밀착형 나선형 지지 와이어를 사용합니다.브레이크 하우징의 한쪽 끝은 배럴 조절 장치 내에 느슨하게 끼워지는 엔드 캡 또는 페룰로 단단히 종단되고 다른 한쪽 끝은 부드러운 방향 전환을 위한 엔드 캡 또는 부품을 포함하는 다양한 피팅으로 종단됩니다.어쨌든 브레이크 암에 부착하기 위해 케이블이 나오는 지점에는 니플이 장착되어 있습니다.제공되는 케이블 구조가 광범위하기 때문에 최적의 하우징에 대한 혼란이 쉽게 발생할 수 있습니다.일반적으로 한 목적으로 판매되는 주택은 다른 용도로 사용해서는 안 되며, 어떤 경우에도 제조사의 조언을 따라야 한다.특히 종방향으로 보강된 하우징은 나선형으로 감긴 하우징보다 약하므로 자전거 브레이크에 사용하지 마십시오.

자전거용 하우징은 크게 두 가지 직경으로 제작됩니다. 대부분의 경우 기어 변속에 4mm 직경이 사용되고 브레이크에 5mm 직경이 사용됩니다.시프트 하우징과 브레이크 하우징은 둘 다 크기로 제조됩니다.단, 예를 들어 기존 시프터의 4mm 배럴 조정기 단부는 해당 하우징 크기에 대해서만 만들어질 수 있으므로 케이블 교체 시 주의가 필요합니다.

케이블 조립용 개별 부품을 구할 수 있지만 브레이크 및 시프트용 기성 케이블을 모두 사용할 수 있습니다.일반적으로 하우징의 길이 내에 있는 내부 와이어로 구성되며 용도에 따라 엔드 캡이 하나 이상 장착되어 있습니다.그러나 사용 중인 피팅의 범위가 넓기 때문에 이러한 범용 케이블의 캡은 이름에서 알 수 있듯이 많은 상황에 적합하지는 않지만 모든 목적에 적합하지는 않을 수 있습니다.하우징을 단축하려면 케이블 엔트리를 닫지 않고 정사각형으로 절단하도록 설계된 특수 수공구를 사용해야 합니다.동일한 공구를 사용하여 내부 강철 케이블을 절단합니다.설치 중에 케이블 와이어가 풀리는 것을 방지하기 위해 제조업체는 끝을 용접하거나 압착합니다.

케이블용 하우징은 검은색으로만 제작되는 것이 일반적이지만 일부 색상의 하우징도 있습니다.

유지

보덴 케이블은 특히 물이나 오염물이 하우징에 유입될 경우 원활한 기능을 하지 못할 수 있습니다.최신 라이닝 및 스테인리스강 케이블은 이러한 문제에 덜 노출됩니다. 라이닝되지 않은 하우징은 경량 기계 오일로 윤활해야 합니다.추운 기후에서는 Bowden 케이블 메커니즘이 물의 동결로 인해 오작동하기 쉽습니다.케이블도 장시간 사용 시 마모되어 구부러지거나 느슨해져 손상될 수 있습니다.자전거의 경우 하우징이 배럴 어저스터로 들어가는 지점에서 흔히 발생하는 고장이며, 하우징의 끝부분이 느슨해지면 하우징이 마모되어 조정이 불확실해집니다.케이블이 도르래 위를 지나가고, 도르래가 권장 [13]직경 이하인 경우가 많으며, 케이블이 반복적으로 구부러져 브레이크 레버나 캘리퍼에 부착되는 경우 피로 때문에 마모될 가능성이 높습니다.급커브 주변을 지나는 케이블은 내부 케이블 슬리브의 고랑을 만들고 외부 하우징과 접촉하여 마찰이 발생하는 경향이 있습니다.예를 들어 비상 제동 중에 힘을 강하게 가하면 마모된 케이블이 갑자기 끊어질 수 있습니다.

케이블과 하우징의 사양에는 제품의 치수와 용도 외에 자세한 내용이 기재되어 있는 경우는 거의 없습니다.압축이나 굽힘에 대한 구체적인 저항성은 결코 인용되지 않기 때문에 제품의 성능과 내구성에 대한 수사적 증거와 논평은 많지만 소비자가 사용할 [citation needed]수 있는 과학은 거의 없다.하우징에 대한 특히 심각한 품질 시험은 접이식 자전거의 경첩 부근에서 반복적으로 급커브를 하는 경우입니다.접이식 자전거의 케이블 곡률 반경은 1.5인치(4cm)까지 낮을 수 있습니다. 따라서 하우징이나 [citation needed]탈선기에 미치는 악영향을 최소화하기 위해 접기 전에 케이블 압력이 가장 낮은 기어로 변속하는 것이 좋습니다.이 기어는 일반적으로 기어 변속기에서 가장 높은 색인 번호를 가진 기어입니다.

"케이블 스트레치"라고 알려진 현상의 존재에 대해 몇 가지 논란이 있다.새로 설치한 케이블은 길어 보일 수 있으므로 재조정이 필요합니다.일반적으로 내부 와이어는 실제로는 거의 늘어나지 않지만 하우징과 라이닝이 약간 압축될 수 있으며 일반적으로 모든 부품이 "침착"될 수 있습니다.자전거에 사용되는 것과 같은 경량 어셈블리는 이러한 [citation needed]현상에 더 민감합니다.

사용하다

레퍼런스

  1. ^ Bowden 케이블Answers.com 를 참조해 주세요.McGraw-Hill Companies, Inc., 2003년, McGraw-Hill 과학 및 기술 용어 사전2009년 11월 21일에 액세스.
  2. ^ a b "Irish Genealogy, Dublin Evening Telegraph; Ireland; Wednesday, 6 Apr 1904 - Deaths". Archived from the original on 23 July 2011. Retrieved 29 June 2009.
  3. ^ "Patent Storm: Mechanical cable system having a bellows seal". Archived from the original on 2012-09-09. Retrieved 2008-02-07.
  4. ^ "기계 변속기 시스템", 오토모터와 말 없는 마차 저널, 1897년 10월, pp27-28
  5. ^ Hadland, Tony; Lessing, Hans-Erhard (2014). Bicycle Design: An Illustrated History. Cambridge, MA: MIT Press. p. 267. ISBN 978-0262026758.
  6. ^ a b c 국립문서보관소, 국립자동차박물관, 조지 라킨 컬렉션
  7. ^ Brown, Sheldon. "Sheldon Brown: Cables". Sheldon Brown. Retrieved 2007-10-19.
  8. ^ "Sick Lines: Nokon Housing". Retrieved 2009-01-21.
  9. ^ Policar, RL. "Mtn Bike Riders: Carbon Fiber Nokon Cable Housing?". Retrieved 2009-01-22.
  10. ^ Brown, Sheldon. "Sheldon Brown Glossary: Positron". Retrieved 2009-01-21.
  11. ^ Brown, Sheldon. "Brake and Shift Cables from Harris Cyclery: Crimps". Retrieved 2009-01-22.
  12. ^ Brown, Sheldon. "Brake and Shift Cables from Harris Cyclery: Donuts". Retrieved 2009-01-22.
  13. ^ Wilson, David Gordon. "THE DESIGN OF ADVANCED HUMAN-POWERED VEHICLES/VELOMOBILES AND PRODUCT-LIABILITY LITIGATION: CAN THEY CO-EXIST IN THE LIGHT OF APPARENTLY OUTRAGEOUS US CASES?". John S. Allen. Retrieved 2010-02-24. The standards set by the wire-rope manufacturers are that the sheave/rope diameter ratio should be 72 for long life, with 42 being an absolute minimum. ... bicycle brakes and gear-shift cables are taken around pulleys and bends with a diameter ratio of far less than 42, and also fail periodically without, usually, any warning.
  14. ^ Jabiru J160 컨스트럭터 매뉴얼