KR101067185B1 - 두 개의 기계적인 부분을 부착하기 위한 탈착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 기계적인 부분을 부착시키는 탈착장치에 관한 것으로, 제2부분에 대해 제1부분을 분리가능하게 체결하는 핀과, 이 핀에 관계된 보유지지부재 및, 그 체결위치에서 핀이 빠져나오는 것을 방지하도록 상호작용하면서 탄성적으로 장전되는 인장부재를 구비하되, 적어도 2개의 경사면을 추가로 구비하고, 그 전체적인 형상이 핀의 축방향으로 향한 돌출부여서, 핀이 회전할 때 보유지지부재는 경사면을 따라 진행하고, 핀은 인장부재에 의해 가해진 핀의 축에 대한 축방향 힘에 대하여 체결위치와 분리위치 사이에서 이동하여, 상기 부분들의 조립 및 분리가 간단한 방식으로 이행됨과 동시에 굴착장치의 작동 동안 부착이 안정하게 되고 신뢰성 있게 된다.

Description

두 개의 기계적인 부분을 부착하기 위한 탈착장치 {Device for removably fixing two mechanical parts to one another}

본 발명은 두 개의 기계적인 부분을 부착하기 위한 탈착장치에 관한 것으로, 이 탈착장치는 제1부분을 제2부분에 대해 분리가능하게 체결하는 핀과, 이 핀에 관계된 보유지지부재 및, 상기 핀이 그 체결위치에서 빠져나오는 것을 방지하도록 작용하는 탄성적으로 장전된 인장부재를 구비한다.

공공작업 및 광산에서 사용되는 굴착장치 등은 흙과 돌을 파내고 이동시키며 적하하는 데에 사용된다. 이들 장치는 통상 기계적인 아암에 결합된 버킷을 구비하며, 이 버킷은 흙과 돌에 대해 충돌하고 관통하도록 되고서 앞선단에 경사져 있는 립 또는 블레이드를 구비한다. 통상적으로, 앞쪽으로 돌출한 블레이드에 치형상부를 장착하여, 블레이드의 과도한 마모를 방지하면서 흙을 관통하는 데에 도움이 되게 되어 있다. 하지만, 상기 블레이드도 마모와 손상을 입게 되어 종종 교체되어야 하며, 장치가 이행할 작업에 따라 치형상부의 형상이나 유형을 바꾸는 것이 바람직하다. 이러한 교체를 용이하게 하기 위해서, 치형상바아와 치형상부는 다소 영구적인 방식으로 버킷의 블레이드에 고정되는데, 각 치형상부는 핀에 의해 치형상바아에 분리가능하게 장착된다. 이 핀은 통상 치형상부를 치형상바아에 고정하기 위해 치형상바아를 가로지르는 통로와 치형상부의 구멍을 가로지르게 된다.

탈착장치는 조립위치에서 핀이 빠져나오는 것을 방지하는 데에 사용되어 핀을 조립위치에 고정시킨다. 이 탈착장치는 통상 조립위치 쪽으로 핀을 밀어붙이는 힘을 가하는 탄성부재를 구비한다. 통상적인 구조로 어려운 조건하에서 작동할 때, 상기 핀은 탈착장치의 밀어붙이는 힘에 대해 이동되는 경향이 있다. 그러고 나면 핀은 치형상바아에서 빠져나올 수 있게 되고, 핀과 치형상부는 잃어버리게 된다. 치형상부 또는 핀의 분실은, 이들이 치형상부를 사용하는 장치와 같은 작업장소에서 작동하는 쇄석기 등의 다른 장치를 손상시키기 때문에, 예컨대 광산이나 채석장과 같은 작업장소에 따라 매우 중요하게 될 수 있다.

미국 특허 제4,918,843호는, 탈착장치가 와셔를 수용하는 하우징을 형성하는 치형상바아의 공동부에 놓이고서 치형상바아와 치형상부의 상응한 구멍에 대해 동심적으로 위치하는 스프링 와셔로 된 구조를 기술하는바, 와셔는 핀의 축방향에 직각인 방향으로 작동하고 변형된다. 핀의 직경은 와셔의 구멍보다 커서, 통상 해머나 방망이로 핀을 때리는 것으로 이루어진 기계적인 응력이 가해질 때 핀의 표면에 있는 홈에 의해서 핀이 와셔에 끼워지게 된다. 와셔에 끼우기 위해 핀을 때리는 이러한 요구조건은, 통상 핀을 수평하게 때려야 하기 때문에 확실히 불편하고 곤란하며, 버킷의 블레이드에 위치된 치형상바아들 사이의 공간이 제한되기 때문에 핀의 조립과 분리를 더욱 어렵게 하는 보조도구를 사용해야 하는 어려운 작업으로 인해, 작업자에게 사고가 날 우려를 증대시킨다. 핀이 스프링 와셔에 의해 보유지지되기 때문에 사용된 스프링 와셔의 재료의 품질에 이 탈착장치는 영향을 받게 되고, 이 에 따라 핀의 보유지지가 신뢰성이 떨어지게 된다. 마찬가지로 와셔를 삽입하기 위해 핀에 있는 홈은 핀을 약화시키고, 치형상부-치형상바아 조립체에 의해 이행된 작업 및 상기 홈에서의 응력집중으로 인해 파손되게 된다.

미국 특허 제5,983,534호에는 망치질이 필요없이 회전하는 핀 체결시스템이 게재되어 있다. 이 시스템에서, 핀은 양쪽 사이의 결합을 조이기 위해 치형상부 또는 치형상바아의 어느 한쪽에 대해 힘을 가할 수 있는 탄성부재와 병합되고, 탄성적으로 장전된 보유지지부재는 핀의 원통형 벽으로부터 방사상으로 돌출하여, 삽입되면 핀이 이 핀의 축방향 끝에다 공구를 사용함으로써 소정의 각도로 회전될 때 치형상부 또는 치형상바아의 공동부에 삽입될 수 있게 된다. 치형상부와 치형상바아가 결합될 때 이들에 의해 형성된 통로로 핀이 축방향으로 삽입되면, 노치가 보유지지부재의 삽입을 허용하게 된다. 핀이 삽입되면, 경사진 표면은, 상기 공동부의 각위치에 도달할 때까지 회전되어서 핀의 안쪽으로 보유지지부재를 밀어붙이는 캠으로 작용하는데, 보유지지부재는 탄성적인 장전의 효과로 인해 공동부 내로 튀어들어가게 된다. 그 분리는, 회전토크를 가함으로써 또는 핀에 가해진 축방향 힘에 의해 안쪽으로 밀어붙이도록 보유지지부재의 헤드의 상응한 경사면과 하우징의 경사면의 상호작용이나, 축방향으로 핀을 해머로 때려서 보유지지부재를 파손시킴으로써 이루어진다.

이러한 구조는, 코일스프링에 의해 탄성적으로 장전되고 핀 본체의 공동부에 각기 수용되고 보유지지된 2개의 가동(可動)부를 병합하고 있기 때문에 핀이 아주 복잡하게 되며, 그 생산비용에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 더구나, 핀에 수용된 탄 성스프링과 가동부는 먼지와 흙의 축적에 의해 아주 영향받기 쉬운데, 이들 먼지와 흙이 습기와 결합되어 점토와 같은 페이스트를 형성하고, 이것이 건조되면 가동부 및 스프링을 움직이지 못하게 하여서, 치형상부를 분리해야 할 때 망치질로 이들을 부셔야 한다.

이러한 유형의 시스템에서, 설계 및 구성의 어려움에 덧붙여, 작동 동안 핀과 보유지지부재가 변형될 수 있어 분리에 악영향을 끼치고, 흙이 핀에 추가적으로 유입되어 빼내기가 어렵게 될 수 있기 때문에, 분리에 필요한 응력이 조립 응력을 초과하게 된다.

전술된 결점을 해결하고, 치형상바아에 치형상부를, 더욱 일반적으로는 암부분과 숫부분으로 된 2개의 기계적인 부분을 조립하며 서로로부터 분리하는 것을 단순화시키기 위해서, 본 발명에 따른 탈착장치는 적어도 2개의 경사면을 추가로 구비하되, 그 전체 형상은 핀의 축방향으로 향한 돌출부로 되어서, 핀이 회전될 때 보유지지부재가 경사면들을 따라 진행하고, 핀은 인장부재에 의해 가해진 핀에 대한 축방향 힘에 대하여 핀의 체결위치와 분리 또는 삽입위치인 두 위치 사이에서 이동하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 보유지지부재는 2개씩 평행한 4개의 표면을 갖추되, 2개의 상부표면과 하부표면은 인장부재에 압력을 가함은 물론 보유지지부재의 미끄럼이동을 용이하게 할 수 있어서, 체결위치에 도달되도록 핀이 회전할 수 있다.

상기 인장부재는 조립위치에 위치되면 탄성적으로 크게 장전되지 않아도 되는데, 크게 장전되면 다음과 같은 결과를 초래하기 때문이다. 즉, 시간이 지나면 거의 마모되지 않고서도 시스템의 인장부재의 탄성이 손실될 수 있고; 힘을 뺀 인장부재는 임의의 구성요소에 의한 힘의 존재로 인해 보유지지부재가 그 안정위치로 돌아가게 하지만, 인장부재가 그 작동위치에서 아주 크게 탄성적으로 장전되어 있으면, 보유지지부재를 그 체결위치에서 삽입위치로 이동시키고 시간에 걸쳐 축적될 수 있는 반복적인 힘들(압축력 및 회전력)을 받게 된다.

이러한 특성 때문에, 두 부분의 조립 및 분리작업 모두가 핀을 때릴 필요없이 간단한 방식으로 이행됨과 동시에, 작업 동안 부착이 견고하고 그 신뢰성이 높게 된다. 그 구성상의 특징에 덧붙여, 작업 동안 장치가 받게 될 먼지가 그 작동에 영향을 끼치지 않기 때문에 이것이 가능하게 되는바, 즉 인장부재가 먼지에 의해 영향받지 않는 공간을 사용하여서, 인장부재가 압축될 때 이전에 존재하지 않던 공간이 개방되어 축적된 먼지가 이동할 수 있기 때문에, 먼지의 존재에 관계없이 압축작용을 이행할 수 있게 되는 것이다.

탈착장치가 그 조립 또는 분리를 위해 망치질을 필요로 하지 않아서, 굴착장치의 버킷에다 많은 수의 숫부분 또는 치형상바아를 조립할 수도 있다.

보유지지부재와 인장부재의 탄성적인 장전과 조합하여 2개의 경사면은, 상기 보유지지부재에 의해 핀이 그 체결위치 밖으로 빠져나오는 것을 매우 어렵게 한다. 작업 동안, 핀은 길이방향 및 횡방향 응력 모두를 받을 수 있으나 회전을 일으키는 응력을 받기는 희박하여서, 핀의 보유지지부재는 암부분 및 숫부분에 의해 형성된 공동부에서 핀의 체결위치로부터 삽입위치로 이동될 수 없게 된다.

탈착장치의 한가지 특성은 기존의 탈착장치에 적용될 수 있다는 것이다.

한 실시예에서, 경사면은 인장부재의 한 표면에 형성된다.

다른 실시예에서, 경사면은 암부분과 숫부분 사이의 접촉면 중 적어도 하나에 형성되는데, 즉 숫부분의 적어도 하나의 외부면 또는 암부분의 적어도 하나의 내부면에 형성된다. 이 경우에, 상기 경사면을 포함하는 부분의 표면은 그 체결위치에서 핀의 보유지지부재를 수용하는 공동부를 구비할 수 있다.

경사면은 바람직하기로 양쪽 사이에 돌출부를 갖추고서 서로 쪽으로 향하고 있는 2개의 램프(ramp)를 형성하고, 그 램프 중 하나는 다른쪽 램프보다 가파르다. 조립 동안 핀의 삽입위치에서 체결위치로 아주 용이하게 핀이 회전하게 되고, 반대쪽 운동이 저지되어서, 숫부분과 암부분 사이의 하우징에서 핀이 분리되어 한쪽 부분이 작업 동안 다른쪽 부분으로부터 분리되는 것이 방지되게 된다.

한 실시예에서, 핀은 본체를 구비하고, 그 형상은 회전면으로 되어 있다. 상기 본체는 핀의 삽입과 추출을 용이하게 하기 위해 원추대 또는 원통형으로 될 수 있는데, 원통형상은 핀이 조립 또는 분리작업 동안 축방향으로 이동되는 실시예에 더욱 알맞다. 더구나, 핀은 바람직하기로 관통핀으로 되어 있는데, 즉 암부분의 두 측면을 가로질러서, 핀이 꽂혀 있는 삽입쪽에 반대되는 쪽을 누름으로써 핀의 추출을 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 보유지지부재는 숫부분과 암부분 사이의 고정시스템에 사용될 수도 있는데, 여기서는 핀이 관통핀이 아니다.

핀의 단면은 상이한 기하학적 형상을 가질 수 있는바, 탈착장치에 더욱 우수하게 끼워 맞춰짐은 물론 받게 될 응력들에 대해 우수한 저항성을 가질 뿐만 아니라 더욱 간단히 제조될 수 있기 때문에 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다. 핀이 갖는 다른 단면으로는 타원형이 있는데, 핀이 삽입 후 회전할 때 타원의 장축 영역이 숫부분의 하우징의 벽과 접촉하게 된다. 모서리가 둥글게 된 다른 기하학적인 단면이 본 발명의 탈착장치에 사용될 수도 있다.

원추대 형상의 핀을 구비한 본 발명의 변형예에서는, 램프 형태로 된 적어도 2개의 경사면을 포함하되, 마모효과를 상쇄시키도록 자기조임효과를 가진 평탄면으로 서로 분리되어, 조립체를 조여지게 유지한다. 이 실시예에 의해, 회전에 더하여 핀은 축방향 이동을 이행하는데, 이는 회전과 동시에 축방향 이동을 필요로 해서 핀의 체결이 더욱 어렵기 때문에 보유지지를 확보하게 된다. 이 변형예는 하나의 숫부분과 다수의 암부분을 이용할 수 있게 하기 때문에 결합의 수명을 연장시킨다. 이는 암부분과 숫부분 사이의 고정을 조일 수 있을 때 양쪽 사이의 인장을 유지할 수 있어, 다른 암부분이 교환될 때 그 수명 동안 숫부분의 마모로 생긴 증가된 틈새를 상쇄시키기 때문이다.

가능한 한 본 발명에 따른 탈착장치를 단순화시킨다는 점에서, 보유지지부재는 핀의 횡방향 돌출부를 구성하고, 바람직하기로 핀에 연결된다.

핀의 한쪽 끝은 공구를 위한 커플링을 제공하는데, 이에 의해 회전운동이 그 길이방향 축 주위로 핀에 가해질 수 있다.

한 변형예에서, 인장부재는 탄성재료에 배치된 금속부와 조합되고서 탄성재료로 된 구부려진 분할부로 된다. 와셔 분할부를 구성할 때, 인장부재는 핀의 본체 주위로 아무런 어려움 없이 장착되고, 그 금속부로 인하여 인장부재에서 보유지지부재의 회전운동을 용이하게 할 수 있다.

인장부재가 금속재료와 조합된 탄성재료로 되거나, 고온에서의 용도를 위해 스프링의 형태인 금속재료만으로 된 와셔로 형성될 수도 있다.

더구나, 인장부재는 금속부를 갖지 않고 단지 탄성중합체로 구성될 수 있다.

인장부재는 이 인장부재가 보유지지부재를 회전시킬 수 있는 한, 전술된 와셔 또는 구부려진 분할부에 덧붙여 임의의 형상을 가질 수 있다.

한 실시예에서, 인장부재는 핀에, 특히 핀에 연결된 보유지지부재에 구성되거나 장착된다.

바람직하기로, 두 부분 중 하나는 인장부재를 수용하는 공동부를 구비한다.

구성상, 상기 두 부분 중 하나는 돌출부 또는 보유지지부재를 갖춘 핀을 삽입할 수 있도록 노치를 가진 구멍을 구비할 수 있다.

본 발명의 아주 유용한 실시예에서, 상기 제1부분은 치형상부이고, 상기 제2부분은 특히 굴착장치 등의 버킷의 치형상바아이다.

또한, 상기 탈착장치에 사용되도록 된 치형상부의 구조도 제공된다.

기술된 것을 더욱 잘 이해하기 위해서, 여러 실시예가 개략적으로 나타나 있는 첨부도면을 참조로 하되, 이들 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 치형상부의 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 치형상부의 양쪽 측면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 치형상부의 A-A선 단면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 치형상부의 B-B선 단면도이다.

도 6은 도 1에 도시된 치형상바아의 측면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 치형상바아의 C-C선 단면도이다.

도 8은 원통형 핀의 평면도 및 단면도이다.

도 9는 원추대 형상의 핀의 평면도 및 단면도이다.

도 10은 도 1의 조립체에 적용될 수 있고, 본 발명의 한 실시예에 따른 인장부재의 정면도 및 양쪽 측면도이다.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 장치의 작동을 나타내는 연속된 도면들이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 13은 도 12에 도시된 치형상바아의 측면도이다.

도 14는 도 13에 도시된 치형상바아의 D-D선 단면도이다.

도 15는 도 12에 도시된 치형상부의 단면도이다.

도 16은 도 12에 도시된 조립체에 적용가능한 인장부재를 도시한 도면이다.

도 17은 도 12에 도시된 조립체에 적용가능한 인장부재를 도시한 도면이다.

도 18은 도 12에 도시된 조립체에 적용가능한 인장부재를 도시한 도면이다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 20은 도 19에 도시된 치형상부의 측면도이다.

도 21은 도 20에 도시된 치형상부의 단면도이다.

도 22는 도 19에 도시된 치형상바아의 측면도이다.

도 23은 도 22에 도시된 치형상바아의 E-E선 단면도이다.

도 24는 도 19에 도시된 조립체에 적용가능한 인장부재의 정면도 및 양쪽 측면도이다.

도 25는 도 19에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 장치의 작동을 나타내는 연속된 도면들이다.

도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 27은 도 26에 도시된 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 장착된 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 28은 도 26에 도시된 조립체에 적용가능한 인장부재를 나타낸 도면이다.

도 29는 도 26에 도시된 장치의 작동을 나타내는 연속된 도면들이다.

도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 인장부재의 정면도 및 평면도이다.

도 31은 본 발명의 한 실시예에 따른 치형상부의 단면도이되, (a)는 치형상부의 상세도이고, (b)는 (a)에 도시된 치형상부의 확대상세도이다.

도 32는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인장부재의 정면도 및 평면도이다.

도 33은 도 32에 도시된 인장부재를 사용하는 장치의 작동을 나타내는 연속 된 도면들이다.

도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장치를 갖춘 굴착장치의 버킷의 치형상부-치형상바아 조립체의 사시도이다.

도 35는 핀의 평면도와 정면도 및 단면도이다.

도 36은 핀의 평면도와 정면도 및 단면도이다.

도 37은 도 35에 도시된 핀을 갖춘, 본 발명에 따른 장치의 작동을 나타내는 연속된 도면들이다.

도 38은 도 35 또는 도 36에 도시된 핀이 적용가능한, 본 발명의 한 실시예에 따른 치형상바아의 측면도이다.

도 39는 도 36의 핀과 도 38의 치형상바아를 갖춘, 본 발명의 한 실시예에 따른 장치의 작동을 나타내는 연속된 도면들이다.

예컨대, 굴착장치의 버킷의 치형상바아에 치형상부를 조립하고 분리하는 데에 적용되는 본 발명의 실시예들이 아래에 설명되는데, 이 탈착장치는 다른 유형의 기계적인 부분들을 분리가능하게 부착하는 데에 사용될 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 치형상부-치형상바아 조립체(1)는 치형상부(10)와 치형상바아(20), 핀(30), 탄성적인 인장부재(40)를 구비하되, 인장부재는 탄성부(44)에 위치된 금속부(43)로 형성된다.

핀(30)은 본체를 구비하고 그 형상은 회전면으로 되어 있으며, 핀을 위한 보유지지부재(31)를 구성하는 횡방향 돌출부를 갖추고 있다. 핀(30)의 한쪽 끝은 공 구와 결합하기에 적당한 형상을 가진 홈(32)을 갖고 있는데, 이에 의해 회전운동이 그 길이방향 축 주위로 핀에 가해질 수 있다.

치형상부(10)는 보유지지부재(31) 또는 돌출부를 갖춘 핀(30)을 삽입할 수 있도록 노치(12)를 갖춘 구멍(11)을 구비한다. 또한, 이는 상기 노치의 반대쪽 측벽 또는 표면에 노치(12a)를 갖춘 구멍(11a)도 구비할 수 있어, 두 측면 중 어느 한쪽을 통해 핀이 삽입될 수 있다. 치형상바아(20)는 인장부재(40)를 수용하는 공동부(22)와 핀(30)을 위한 구멍(21)을 구비한다. 마찬가지로, 상기 치형상바아의 반대쪽 표면에 공동부(22a)와 구멍(21a)을 구비할 수도 있다.

핀이 조립체에 장착되고서, 인장부재(40)가 장전되지 않거나 아주 탄성적으로 장전되지 않게 될 때, 인장부재(40)는 보유지지부재(31)와 공동부(22) 사이에 있게 된다. 이 인장부재(40)는 구부려진 분할부이고, 조립위치(도 11에서 C위치)에서 삽입 또는 추출위치(도 11에서 A위치)로 보유지지부재(31)가, 굴착공정 중에 일어나는 진동으로 생길 수 있는, 뒤쪽으로 이동하는 것을 저지하는 기능을 갖는다.

치형상부-치형상바아 조립체(1)는 먼저 치형상바아(20)의 공동부(22)에 이전에 수용된 인장부재(40)에 의해 치형상바아(20)와 치형상부(10)를 결합시키고, 이어서 치형상바아의 하우징과 치형상부의 구멍으로 핀을 삽입하며, 끝으로 조립 또는 체결위치까지 적당한 공구에 의해 핀을 회전시킴으로써 장착되는데, 여기서 핀(30)의 보유지지부재(31)는 치형상바아와 치형상부 사이에 잡혀 있게 된다. 치형상부(10)의 구멍(11)의 형상으로 인해, 핀(30)은 보유지지부재(31)가 노치(12)를 관통하는 정확한 위치에서만 삽입될 수 있게 된다.

이 실시예에서, 도 11의 세 위치(A,B,C)로 도시된 바와 같이 금속부(43)와 탄성부(44)로 형성된 인장부재(40)는 평탄하고, 치형상부(10)의 내부면은 돌출부(14)에서 끝나는 2개의 경사면(13a,13b)을 구비한다. 상기 치형상부의 내부면에서 경사면(13b) 근처에는, 그 체결위치(도 11의 C위치)에서 핀(30)의 보유지지부재(31)를 수용하는 공동부(15)가 있다.

경사면(13a)은 분리위치(A)에서 체결위치(C)로 보유지지부재(31)의 앞쪽 이동을 과도하게 차단하는 완만한 제1램프와, 체결위치(C)에서 분리위치(A)로 보유지지부재의 뒤쪽 이동을 더욱 어렵게 하는 가파른 제2램프를 제공한다. 인장부재(40)는 공동부(22)에 수용되고 이동될 수 없으나, 탄성이 있어서 압축될 수 있으며, 이 압축은 돌출부(14:도 11의 B위치)를 관통하여 경사면(13a,13b)을 따라 보유지지부재(31)가 앞쪽으로 이동할 수 있게 한다. 더구나, 전술된 바와 같이 핀이 최종 체결위치에 있을 때, 인장부재(40)는 큰 탄성압축하중을 유지하지 않고 있다.

치형상부(10)를 분리하기 위해서는, 핀(30)이 충분한 힘으로 간단히 그 체결위치에서 삽입 또는 분리위치로 회전되어서, 보유지지부재(31)가 훨씬 더 인장부재(40)를 압축하고 경사면(13b)의 가파른 램프를 넘어서게 되며, 그 후에 치형상바아와 치형상부로부터 핀을 쉽게 빼내는 것만 남게 된다.

이 실시예에서, 핀(30)의 운동은 병진 및 회전이고, 핀의 본체는 바람직하기로 원통형(도 8 참조)이다. 핀은 조립위치로 될 때까지 두 병진운동을 가져서, 그 추출에는 한쪽 방향의 병진운동이 필요하고 이어서 이전과 반대방향으로의 병진운동을 필요로 한다고 가정하면, 탈착장치에 큰 안정성을 부여해서, 핀의 우연한 분 리와 작업 동안 치형상부의 분리가 어렵게 된다. 이 실시예에서, 치형상바아의 하우징과 핀 사이의 먼지를 수용할 수 있는 공간이 핀의 외부면에 대해 한정된다고 가정하면, 핀은 원통형이 바람직하다. 이 실시예에서 사용된 핀이 원추대 형상이면 그 추출시 문제가 있을 수 있는바, 굴착장치가 작업하는 동안 유입된 먼지가 치형상바아의 하우징과 핀 사이에 존재하는 공간을 채워 핀의 외부면 주위에 먼지로 된 쐐기가 생겨서, 핀의 병진운동을 방해할 수 있다.

도 12 내지 도 18에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는, 인장부재가 구부려진 분할부라기 보다는, 금속부(73)와 탄성부(74)로 이루어진 원형 와셔(70)로 될 수 있다. 치형상부와 치형상바아가 고온의 작업에 사용될 때, 금속부와 다른 탄성부를 갖춘 인장부재(70)는 예컨대 스프링(75 또는 76)과 같은 금속 와셔로 대체될 수 있다.

이 실시예에서, 핀(30)의 이동은 축방향으로 회전하는 것으로, 핀의 본체는 바람직하기로 원통형인데, 만일 원추대 형상이면 치형상바아(20)와 치형상부(10)에 핀이 불량하게 끼워져 상기 병진운동이 이루어질 수 있기 때문이다.

도 19 내지 도 25에 나타낸 다른 실시예에서, 인장부재(80)는 입구의 평탄면(87)과, 돌출부(81)에서 끝나는 2개의 경사면(85a,85b)을 구비하되, 이들 경사면은 인장부재(80)의 평탄면(86)에 상응하는 최종 조립 또는 체결위치(도 25의 C위치)와, 핀(60)과 함께 평탄면(87)에 상응하는 보유지지부재(61)의 초기 삽입 또는 분리위치(도 25의 A위치)를 분리한다. 이 실시예의 조립 및 분리공정은 이전에 설명된 실시예와 유사하고, 이 실시예에서 핀(60)의 체결위치가 탄성적인 인장부 재(80)와, 보유지지부재(61), 평탄면(86) 및, 표면(22) 사이의 상호작용에 의해 안정적으로 된다. 도 25에서, 핀이 축방향으로 회전될 때 인장부재(80)가 어떻게 기준선(R-R)에 대해 압축되는지와, 핀(60)의 축방향 이동 없이 보유지지부재(61)의 작용으로 인해 인장부재가 어떻게 압축되는지를 관찰할 수 있다. 핀의 축방향 이동 없이 회전만 있는 경우에, 분리작업 동안 원추대 형상이 그 추출을 용이하게 하기 때문에 핀이 원추대 형상으로 되는 것이 바람직하고, 핀의 표면과 하우징 사이에 접촉이 적어서 하우징의 벽들과 핀 사이의 틈새가 먼지로 가득 차기 때문에 핀을 축방향으로 이동시키는 데에 필요한 노력이 덜 들게 된다. 마찬가지로, 상기 핀이 원통형이면 탈착장치의 작업 동안 핀이 변형되어야 하고, 핀의 일정한 단면으로 인해 치형상바아의 하우징과 핀 사이의 접촉이 많게 되기 때문에 그 회전이 더 복잡하게 되지만, 원추대 형상이기 때문에 치형상바아의 하우징과 덜 접촉하게 됨으로써 회전이 저지되지 않게 된다.

이 실시예에서는 원추대 형상의 핀(60)이 사용되었지만(도 9 참조), 전술된 실시예들에서와 같이 원추대 형상과 원통형 핀이 구분없이 사용될 수 있으며, 본 발명의 실시예들과 다른 것을 사용하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

도 26 내지 도 29에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 금속부(103)와 탄성부(104)를 갖추고서 바람직하기로 구부려진 분할부의 형상을 가진 인장부재(100)는, 그 금속부(103)의 평탄면(101)에 의해 서로로부터 분리되고 아래로 향해 경사진 2개의 경사면(105a,105b)을 구비한다. 또한, 상기 인장부재(100)의 끝에는 평탄영역(106)이 있다. 그 작동은 이전의 실시예들에 대해 전술한 것과 동일하나, 치형 상부(10)의 바람직하기로 원추대 형상인 핀(60)의 보유지지부재(61)에 압력을 증대시키기 위해 상이한 조립위치를 가질 수 있다. 이러한 구조에 의해, 치형상바아(20)와 치형상부(10) 사이에 발생된 진동과 충격의 효과로 인해 치형상부(10) 또는 치형상 바아(20)가 마모될 때 안쪽으로 핀을 이동시키는 것이 가능하게 된다.

도 29에는 세 위치(A,B,C)가 나타나 있는바, 인장부재(100)의 금속부(103)를 따라 핀(60)의 축방향 병진이동 및 축방향 회전을 볼 수 있다.

도 30 및 도 31에 도시된 본 발명의 다른 실시예는, 도 26 내지 도 29에 도시된 것과 동일한 기술적 원리를 갖는바, 평탄면(54)에 의해 서로로부터 분리되고서 아래로 향한 2개의 경사면(53a,53b)을 갖추며, 이들 경사면은 치형상부(10)의 표면 또는 내벽에 위치된다. 이 실시예에서, 경사면(53a,53b) 뒤에는 치형상부(10)의 표면 또는 내벽이, 핀(60)의 보유지지부재(61)의 진행이 끝나는 다른 평탄면(55)을 갖추고 있으며, 상기 핀(60)은 바람직하기로 원추대 형상이다. 탄성부(134) 위에 있는 금속부(133)로 형성되고서 바람직하기로 구부려진 분할부의 형상으로 된 이 실시예의 인장부재(130)는, 평탄하고 곧으며 탄성부에 상응한 하부면에 대해, 평탄하고 곧으며 경사지고 금속부에 상응한 상부면을 갖추고 있다.

도 32 및 도 33에 도시된 다른 실시예는, 도 26 내지 도 29에 도시된 실시예와 그 구성상 유사하고 이전 모든 실시예들과 동일한 작동원리를 갖는다. 변형예에서, 다른 예에서와 같이 인장부재(90)는 탄성부(94)의 상부에 놓인 금속부(93)를 갖추되, 이 인장부재의 금속부(93)의 상부면은 경사면(95a)이 뒤에 있는 제1평탄면(97)을 갖추고, 그 뒤에는 제2경사면(95b)이 배치되며 제2평탄면(96)에서 끝나게 된다. 제2경사면(95b)은 평탄면들(97,96)에 대해 거의 직각이다. 이 실시예의 작동은 이전 것들과 유사하며, 자기조임시스템을 갖춘 고정시스템을 제공하게 된다.

이 장치는, 분리용 도구가 회전될 때 핀이 이를 바깥쪽으로 밀어붙이는 인장부재의 효과로 인해 빠져나오게 되면, 그 하우징으로부터 핀이 빠져나오는 것을 용이하게 한다. 인장부재(90)의 제1평탄면(97)과 인장부재(90)의 제2평탄면(96) 사이의 높이차는 핀의 축방향 이동의 거리이며, 하우징에 핀을 삽입하기 전에 하우징의 외부에 핀의 일부를 위치할 수 있게 한다. 이 장치는 바람직하기로 준설시스템에 적용될 수 있다.

도 34 내지 도 39에 도시된 다른 실시예에서, 인장부재(113,123)는 핀(110,120), 특히 보유지지부재(111,121)에 구성되거나 장착될 수 있으며, 치형상바아(20)의 외부면 또는 치형상부(10)의 내부면에 리브(14,125)를 형성하는 경사면들을 갖출 수 있다.

특히 도 34와 도 35 및 도 37에서, 인장부재(113)는 핀(110)의 보유지지부재(111)의 하부에 위치되어서, 치형상부(10)의 내부면에 리브(14)를 형성하는 경사면들(13a,13b)을 위치시키고, 공동부(15)는 그 조립위치에서 보유지지부재(111)에 대해 남아 있게 된다. 이 장치에서, 핀(110)은 축방향 회전과 병진이동을 이행하게 된다.

하지만, 도 36과 도 38 및 도 39에서, 인장부재(123)가 핀(120)의 보유지지부재(121)의 상부에 위치되면, 리브(125)를 형성하고서 양쪽에서 평탄면들(124,126)의 앞에 있는 경사면들(127a,127b)은 치형상바아(20)의 외부면에 위치 되어야 한다. 이 경우에, 핀의 이동은 축방향 회전과 병진이동이다.

양쪽 형태는 작업조건에 따라 선택될 수 있으며, 핀에 의해 이행되는 운동을 바꿀 수 있게 된다.

다른 한편으로, 경사면들의 특정한 형상은, 분리위치에서 체결위치로 핀의 회전을 용이하게 함과 동시에, 굴착장치의 통상적인 작업 동안 보유지지부재가 체결위치로부터 분리되는 것을 방지하기에 적당한 임의의 형상으로 될 수 있다. 또한, 필요하다면 2개의 경사면보다 많이 설치될 수 있으며, 이러한 실시예에서는 주로 치형상바아가 변형되어서 치형상바아와 치형상부 사이에 여러 조임위치를 가질 수 있게 된다.

본 발명은 여러 특정한 실시예들을 참조로 하여 설명되었지만, 당해 분야의 숙련자들은 사용조건에 따라 상이한 실시예들을 조합할 수 있고 변형시킬 수 있으며 기술적으로 동등한 다른 부재로 일부 부재를 대체할 수 있는데, 이들은 아래의 청구범위에 의해 한정된 보호범주 내에 포함된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 2개의 기계적인 부분을 조립하거나 서로로부터 분리하는 것을 단순화시키는 탈착장치를 제공하게 된다.

Claims (36)

1. 숫부분(20)에 대해 암부분(10)을 분리가능하게 체결하는 핀(30,60,110,120)과, 이 핀(30,60,110,120)에 관계된 보유지지부재(31,61,111,121) 및, 그 체결위치에서 핀(30,60,110,120)이 빠져나오는 것을 방지하도록 상호작용하면서 탄성적으로 장전되는 인장부재(40,70,75,76,80,100,90,130,113,123)를 구비하는, 두 개의 기계적인 부분을 부착시키는 탈착장치에 있어서,

   적어도 2개의 경사면(13a,13b,85a,85b,105a,105b,53a,53b,95a,95b,127a, 127b)을 갖춘 표면을 구비하여, 보유지지부재(31,61,111,121)가 회전할 때 보유지지부재(31,61,111,121)는 인장부재(40,70,75,76,80,100,90,130,113,123)에 의해 핀(30,60,110,120)의 축에 축방향으로 가해진 힘에 대하여 적어도 두 위치 사이를 이동하는 상기 경사면(13a,13b,85a,85b,105a,105b,53a,53b,95a,95b, 127a,127b)을 따라 진행하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 경사면(85a,85b,105a,105b,95a,95b)은 인장부재(80,100,90)의 한쪽 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 경사면(13a,13b,53a,53b,127a,127b)은 상기 부분들(10,20) 중 하나와, 이들 부분(10,20) 사이의 접촉면들 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 경사면(13a,13b)을 수용하는 상기 부분들(10,20)의 표면은 체결위치에서 핀(30,60,110)의 보유지지부재(31,61,111)를 수용하는 공동부(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사면(13a,13b,53a,53b,127a,127b)은 양쪽 사이에 리브를 갖춘 2개의 램프를 형성하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 인장부재(40,70,75,76)는 평탄하고 곧으며 서로에 대해 평행한 상부면과 하부면을 갖추는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사면(105a,105b,53a,53b)은 평탄면(101,54)에 의해 서로로부터 분리되고 아래로 향한 적어도 2개의 경사램프(105a,105b,53a,53b)를 형성하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 인장부재(130)는 평탄하고 곧은 하부면에 대해 경사지고 평탄하며 곧은 상부면을 갖추는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사면(95a,95b)은 차례로 적어도 2개의 경사램프(95a,95b)를 형성하되, 이들 중 하나(95b)는 다른 것(95a)보다 더 가파른 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(30,60)은 회전면의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 핀(60)은 원추대 형상인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 핀(30)은 원통형인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀은 원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀은 타원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보유지지부재(31,61,111,121)는 핀(30,60,110,120)의 횡방향 돌출부를 구성하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 보유지지부재(31,61,111,121)는 핀(30,60,110,120)에 결합되는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(30,60,110,120)의 한쪽 끝은 공구를 위한 커플링(32,62,112,122)을 갖추어서, 그 길이방향 축 주위로 핀에 회전운동을 가할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장부재(40,80,100,130,90)는 구부려진 분할부인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장부재(70,75,76)는 단순한 원형 와셔인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 인장부재는 탄성중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 인장부재(40,80,70,100,90,130,113,123)는 탄성부(44,84,74,104,94,134)에 배치된 금속부(43,83,73,103,93,133)로 이루어진 것을 특징으로 하는 탈착장치.
22. 제19항에 있어서, 상기 인장부재(76)는 금속 스프링인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
23. 제19항에 있어서, 상기 인장부재(75)는 금속 스프링인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
24. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장부재(113,123)는 핀(110,120)에 장착되거나 설치되는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
25. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 숫부분(20)은 인장부재(40,70,75,76,80,100,90,130)를 수용하는 적어도 하나의 외부면에 공동부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
26. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암부분(10)은 인장부재를 수용하는 적어도 하나의 내부면에 공동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
27. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암부분(10)은 보유지지부재(31,61,111,121) 또는 돌출부를 갖춘 핀(30,60,110,120)을 삽입할 수 있는 노치(12)를 갖춘 적어도 하나의 구멍(11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈착장치.
28. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암부분(10)은 치형상부이고, 상기 숫부분(20)은 치형상바아인 것을 특징으로 하는 탈착장치.
29. 핀을 삽입하는 적어도 하나의 구멍을 갖추고서 숫부분과 결합되는 암부분에 있어서,

    제1항에 따른 탈착장치에 적용될 수 있는 적어도 하나의 내부면에 적어도 2개의 경사면을 갖추는 것을 특징으로 하는 암부분.
30. 제29항에 있어서, 상기 경사면을 수용하는 암부분의 내부면은 체결위치에서 핀의 보유지지부재를 수용하는 공동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 암부분.
31. 제29항 에 있어서, 상기 경사면은 그들 사이에 리브를 갖춘 2개의 램프를 형성하는 것을 특징으로 하는 암부분.
32. 제29항에 있어서, 상기 경사면은 평탄하고 곧은 면에 의해 서로로부터 분리되고 아래로 향한 적어도 2개의 경사램프를 형성하는 것을 특징으로 하는 암부분.
33. 제29항에 있어서, 상기 구멍은 핀에 관계된 보유지지부재를 삽입하기 위한 노치를 갖추는 것을 특징으로 하는 암부분.
34. 제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 치형상바아에 결합되는 유형의 치형상부인 것을 특징으로 하는 암부분.
35. 핀을 수용하는 내부를 갖추고서 암부분과 결합되는 숫부분에 있어서,

    제1항에 따른 탈착장치에 적용될 수 있고, 적어도 하나의 외부면에 적어도 2개의 경사면을 갖추는 것을 특징으로 하는 숫부분.
36. 제35항에 있어서, 치형상부에 결합되는 유형의 치형상바아인 것을 특징으로 하는 숫부분.

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