KR101373133B1 - 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방폭지역, 선박의 엔진실 등에 설치되어 화물을 인양하는 작업 중에 정전 등으로 인해 인양작업이 멈추는 경우, 메카니컬 브레이크의 제동을 용이하게 해제시킴에 따라, 후크에 매달린 화물의 낙하, 유동 등으로 인한 물류 손실 및 폭발사고 등의 안전사고를 방지하여 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크는,
구동모터에 연결되는 구동축과, 구동축에 일체형으로 결합되는 보스와, 구동축에 결합되는 메카니컬 플랜지와, 메카니컬 플랜지에 고정되며 구동모터의 구동방향에 따라 보스에 축방향으로 이동가능하게 나사결합되는 디스크부재와, 디스크부재의 보스부 내측단에 축방향으로 이동가능하게 결합되는 제1브레이크 휠과, 디스크부재의 보스부 외측단에 결합되어 포올에 의해 회전가능하게 지지되는 라쳇 휠과, 보스에 일체형으로 결합되는 제2브레이크 휠을 구비하는 호이스트용 메카니컬 브레이크에 있어서,
보스의 외주연에 형성되는 제1나사부와, 제1나사부와 대응되게 디스크부재의 내주연에 형성되는 제2나사부는 이들의 단면이 사각형상인 다줄 나사로서 각각 이뤄진다.

Description

다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법{mechanical brake of hoist with multipul spiral and processing method multipul spiral}

본 발명은 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 다줄 나사 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 엔진실 또는 방폭지역 등에 설치되어 화물을 인양하는 작업 중에 정전 등으로 인해 인양작업이 멈출 경우, 메카니컬 브레이크(mechanical brake)의 제동을 용이하게 해제시킬 수 있도록 한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 종래 기술에 의한 호이스트용 제동장치(소위, "메카니컬 브레이크" 라고 함)는, 구동축(1)의 일측에 나사부(2)가 형성되며 타측에 로드쉬이브(load shesve)(3)가 장착되며, 나사부(2) 안쪽에서부터 종동부재(4)와 구동부재(5)가 나사결합된다. 종동부재(4)는 큰 직경의 디스크부(6)와 상대적으로 작은 직경의 보스부(7)로 이뤄진다. 내외측의 마찰부재(8,9)에 의해 감싸지는 역회전방지 휠(10)이 보스부(7)에 장착되며, 역회전방지휠(10)과 마찰부재(8,9)는 구동부재(5)에 의해 종동부재(4)의 디스크부(6)에 압압가능하게 결합된다. 역회전방지 휠(10)은 이의 외주에 원주방향의 한 쪽으로 경사지는 계지치(11)가 형성되며, 계지치(11)가 측판에 축지지된 라쳇조(ratchet claw)(12)의 계합됨에 의해 역회전방지 휠(10)은 역회전이 방지된다. 이로 인해 역회전방지 휠(10)은 구동축(1)에 대해 일방향, 즉 권상방향으로만 회전가능하게 구동된다.

전술한 로드 쉬이브(3)에 감겨진 로드 체인(13)에 제한하중 이하의 하중이 매달리고 있는 경우, 핸드 휠(hand wheel)(14)을 조작하여 회전구동부재(15)를 회전시킴에 따라, 회전구동부재(15)의 이면에 형성된 계지치와 구동부재(5)의 계지치의 상호 맞물림으로 구동부재(5)에 전달되고, 구동부재(5)에서 종동부재(4)를 압압하여 회전시키므로, 하중을 들어올릴 수 있다.

반면에, 전술한 로드 체인(13)에 과부하의 하중을 매달아 올리고 있는 경우, 핸드 휠(14) 조작에 의해 회전구동부재(15)를 회전시킴에 따라, 구동부재(5)는 회전하지않지만 회전구동부재(15)만이 회전된다. 이로 인해 구동부재(5)를 정회전시킬 수 없고 과부하로 인해 로드 체인(13)을 통해 하중을 감아 올림이 방지된다.

한편, 전술한 바와 같은 메카니컬 브레이크의 제동 상태를 해제하여, 권상 또는 견인한 화물을 내리거나 견인을 해제할 경우, 구동축(1)을 따라 구동부재(5)의 역회전으로 인해 마찰부재(9)에 대해 후진시켜 제동을 해제할 수 있다. 이때 구동축(1)의 나사부(2) 및 이와 대응되는 구동부재(5)의 나사공(5a)이 외줄 나사로 형성되어 있다. 이로 인해 인양 작업이 도중에 멈출 경우, 나사공(5a)에 대한 나사부(2)의 끼임 현상으로 인해 브레이크 제동상태를 해제하는 작업이 곧바로 이뤄지지 못할 경우, 후크에 매달린 화물의 낙하, 유동 등으로 인한 2차 피해를 입게 되는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 선박의 엔진실, 방폭지역 등에 설치되어 화물을 인양하는 작업 중에 정전 등으로 인해 인양작업이 멈출 경우 메카니컬 브레이크의 제동을 용이하게 해제시킴에 따라, 후크에 매달린 화물의 낙하, 유동 등으로 인한 2차 피해를 방지할 수 있도록 한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법과 관련된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크는,

구동모터에 연결되는 구동축과, 구동축에 일체형으로 결합되는 보스와, 구동축에 결합되는 메카니컬 플랜지와, 메카니컬 플랜지에 고정되며 구동모터의 구동방향에 따라 보스에 축방향으로 이동가능하게 나사결합되는 디스크부재와, 디스크부재의 보스부 내측단에 축방향으로 이동가능하게 결합되는 제1브레이크 휠과, 디스크부재의 보스부 외측단에 결합되어 포올에 의해 회전가능하게 지지되는 라쳇 휠과, 보스에 일체형으로 결합되는 제2브레이크 휠을 구비하는 호이스트용 메카니컬 브레이크에 있어서,

전술한 보스의 외주연에 형성되는 제1나사부와, 제1나사부와 대응되게 디스크부재의 내주연에 형성되는 제2나사부는 이들의 단면이 사각형상인 다줄 나사로서 각각 이뤄진다.

전술한 보스 및 디스크부재에 대응되게 다줄 나사로서 형성되는 제1,2나사부는 각각 왼 나사로 이뤄진다.

전술한 보스 및 디스크부재에 대응되게 다줄 나사로서 형성되는 제1,2나사부는 각각 오른 나사로 이뤄진다.

본 발명의 일 실시예에 의한 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사 가공방법은,

전술한 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사를 피치를 조정하여 가공하는 방법에 있어서,

피가공부재의 첫번째 줄 나사부를 바이트에 의해 미리 설정된 피치로 가공하는 제1단계와,

피가공부재의 첫번째 줄 가공시점에서 바이트를 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 피가공부재의 두번째 줄 나사부를 피치로 가공하는 제2단계와,

피가공부재의 (n-1)번째 줄 가공시점에서 바이트를 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 피가공부재의 n번째 줄 나사부를 피치로 가공하는 n단계로서 다줄 나사를 가공함에 있어서,

피가공부재의 나사부 두께를 첫번째 줄 가공시점부터 n번째 줄 가공시점까지 3/100∼5/100㎜만큼 순차적으로 감소시키면서 가공한다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.

방폭지역, 선박의 엔진실 등에 설치되는 호이스트를 이용하여 화물을 인양하는 작업 중에 정전 등으로 인해 인양 작업이 멈출 경우 메카니컬 브레이크의 제동을 용이하게 해제시킴에 따라, 후크에 매달린 화물의 낙하, 유동 등으로 인한 물류 손실을 방지하고, 폭발사고 등의 안전사고를 방지하여 신뢰성을 확보한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크에서 요부발췌사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크의 요부발췌사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크의 사용상태도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사 가공방법을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄나사 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크는,

구동모터(미도시됨)에 연결되는 구동축(50)과, 구동축(50)에 일체형으로 결합되는 보스(51)와, 구동축(50)에 결합되는 메카니컬 플랜지(52)와, 메카니컬 플랜지(52)에 고정되며 구동모터의 구동방향에 따라 보스(51)에 축방향으로 이동가능하게 나사결합되는 디스크부재(53)와, 디스크부재(53)의 보스부(54) 내측단에 축방향으로 이동가능하게 결합되는 제1브레이크 휠(55)과, 디스크부재(53)의 보스부(54) 외측단에 결합되어 포올(미도시됨)에 의해 회전가능하게 지지되는 라쳇 휠(56)과, 보스(51)에 일체형으로 결합되는 제2브레이크 휠(57)을 구비하는 호이스트용 메카니컬 브레이크에 있어서,

전술한 보스(51)의 외주연에 형성되는 제1나사부(58)와, 제1나사부와 대응되게 디스크부재(53)의 내주연에 형성되는 제2나사부(59)는 이들의 단면이 사각형상인 다줄 나사로서 각각 이뤄진다.

전술한 보스(51) 및 디스크부재(53)에 대응되게 다줄 나사로서 형성되는 제1,2나사부(58,59)는 각각 왼 나사로 이뤄진다.

한편, 전술한 보스(51) 및 디스크부재(53)에 대응되게 다줄 나사로서 형성되는 제1,2나사부(58,59)는 각각 오른 나사로 이뤄진다.

도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 호이스트용 메카니컬 브레이크 의 다줄 나사 가공방법은,

전술한 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사를 피치를 조정하여 가공하는 방법에 있어서,

피가공부재(60)(전술한 보스(51) 및 디스크부재(53)를 말함)의 첫번째 줄 나사부를 바이트(61)(bite)에 의해 미리 설정된 피치(pitch)로 가공하는 제1단계와,

피가공부재(60)의 첫번째 줄 가공시점에서 바이트(61)를 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 피가공부재의 두번째 줄 나사부를 피치로 가공하는 제2단계와,

피가공부재(60)의 (n-1)번째 줄 가공시점에서 바이트(61)를 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 피가공부재(60)의 n번째 줄 나사부를 피치로 가공하는 n단계로서 다줄 나사를 가공함에 있어서,

피가공부재(60)의 나사부 두께를 첫번째 줄 가공시점부터 n번째 줄 가공시점까지 3/100∼5/100㎜만큼 순차적으로 감소시키면서 가공한다.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사의 가공방법의 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 범용 선반 또는 CNC 선반을 이용하여 피가공부재(60)에 바이트(61)를 이용하여 다줄 나사를 가공할 경우를 설명한다. 이때 선반의해 피가공부재에 다줄 나사(암나사, 숫나사를 말함)를 기계가공하는 기술은 당해분야에서 공지된 기술내용이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.

일 예로서, 피가공부재(60)(보스(51) 외주연에 숫나사를 가공하는 것을 설명함)에 4줄 사각형 나사를 가공하는 경우를 설명한다.

전술한 피가공부재(60)를 선반의 척에 고정시킨 후, 가공하고자 하는 4줄 나사의 피치를 결정한다(S100 참조).

S20에서와 같이, 피가공부재(60)의 첫번째 줄 나사부를 바이트(61)에 의해 미리 설정된 피치(일 예로서, 피치가 2㎜인 경우를 설명한다)로서 기계가공 한다.

S30에서와 같이, 피가공부재(60)의 첫번째 줄 가공시점(기준점)에서, 바이트(61)를 피치 사이즈(2㎜를 말함)만큼 도면상, 좌측 방향으로 후진시킨 후, 피가공부재(60)의 두번째 줄 나사부를 동일한 피치로서 가공한다.

이때, 바이트(61)를 첫번째 줄 가공시점에서 피치 만큼(2㎜를 말함) 도면상, 좌측 방향으로 이동시킨 후 피가공부재(60)에 두번째 줄 나사부를 동일한 피치로서 가공함에 따라, 바이트(61)가 피가공부재(60)쪽으로 이송되는 시간에 피가공부재(60)가 회전되므로, 피가공부재(60)의 첫번째 줄 나사부와 두번째 줄 나사부의 가공시점은 원주방향으로 90도 위상차를 갖게 된다.

S40에서와 같이, 피가공부재(60)의 두번째 줄 가공시점에서, 바이트(61)를 피치 사이즈(2㎜를 말함)만큼 도면상, 좌측방향으로 다시 후진시킨 후, 피가공부재(60)의 세번째 줄 나사부를 동일한 피치로서 가공한다.

이때, 바이트(61)를 두번째 줄 가공시점에서 피치 만큼(2㎜를 말함) 도면상, 좌측 방향으로 다시 이동시킨 후 피가공부재(60)에 세번째 줄 나사부를 동일한 피치로서 가공함에 따라, 바이트(61)가 피가공부재(60)쪽으로 이송되는 시간에 피가공부재(60)가 회전되므로, 피가공부재(60)의 첫번째 줄 나사부와 세번째 줄 나사부의 가공시점은 180도 위상차를 갖게 된다.

S50에서와 같이, 피가공부재(60)의 세번째 줄((n-1)번째를 말함) 가공시점에서, 바이트(61)를 피치 사이즈(2㎜를 말함)만큼 도면상, 좌측 방향으로 또 다시 후진시킨 후, 피가공부재(60)의 네번째 줄(n번째를 말함) 나사부를 동일한 피치로서 가공한다.

이때, 바이트(61)를 세번째 줄 가공시점에서 피치 만큼(2㎜를 말함) 도면상, 좌측 방향으로 또 다시 이동시킨 후 피가공부재(60)에 네번째 줄 나사부를 동일한 피치로서 가공함에 따라, 바이트(61)가 피가공부재(60)쪽으로 이송되는 시간에 피가공부재(60)가 회전되므로, 피가공부재(60)의 첫번째 줄 나사부와 네번째 줄 나사부의 가공시점은 270도 위상차를 갖게 된다.

즉, 다줄 나사부의 피치를 조정하여 피가공부재(60)에 4줄로 이뤄진 다줄 나사를 기계가공할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 피가공부재(60)에 사각형상의 다줄 나사부를 기계가공할 경우, 나사부 단면 두께를 첫번째 줄 가공시점부터 n번째 줄 가공시점까지 3/100∼5/100㎜만큼 순차적으로 감소시키면서 가공한다. 즉 피가공부재(60)에 형성된 첫번째 줄 사각형 나사부의 단면 두께가 3㎜일 경우, 두 번째 줄 나사부의 단면 두께는 2.97㎜이며, 세번째 줄 나사부의 두께는 2.94㎜이며, 네번째 줄 나사부의 두께는 2.91㎜로 가공된다.

이로 인해, 메카니컬 브레이크의 반복적인 구동으로 인해 다줄 나사부로 이뤄진 보스(51)의 제1나사부(58) 및 제1나사부(58)와 대응되는 디스크부재(53)의 제2나사부(59)가 마모되는 경우에도, 다줄 나사부의 단면 두께 차이로 인한 나사결합부위의 마찰력을 감소시키므로 끼임 현상을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크 및 그 다줄 나사 가공방법에 의하면, 선박의 엔진실, 방폭지역 등에 설치되는 호이스트를 이용하여 화물을 인양하는 작업 중에 정전 등으로 인해 인양작업이 멈출 경우 메카니컬 브레이크의 제동을 용이하게 해제시킴에 따라, 후크에 매달린 화물의 낙하, 유동 등으로 인한 물류 손실 및 폭발사고 등을 방지할 수 있다.

50; 구동축
51; 보스(boss)
52; 메카니컬 플랜지
53; 디스크 부재
54; 보스부
55; 제1브레이크 휠
56; 라쳇 휠
57; 제2브레이크 휠
58; 제1나사부
59; 제2나사부
60; 피가공부재
61; 바이트(bite)

Claims (4)

1. 구동모터에 연결되는 구동축과, 상기 구동축에 일체형으로 결합되는 보스와, 상기 구동축에 결합되는 메카니컬 플랜지와, 상기 메카니컬 플랜지에 고정되며 상기 구동모터의 구동방향에 따라 보스에 축방향으로 이동가능하게 나사결합되는 디스크부재와, 상기 디스크부재의 보스부 내측단에 축방향으로 이동가능하게 결합되는 제1브레이크 휠과, 상기 디스크부재의 보스부 외측단에 결합되어 포올에 의해 회전가능하게 지지되는 라쳇 휠과, 상기 보스에 일체형으로 결합되는 제2브레이크 휠을 구비하는 호이스트용 메카니컬 브레이크에 있어서:
   상기 보스의 외주연에 형성되는 제1나사부와, 상기 제1나사부와 대응되게 상기 디스크부재의 내주연에 형성되는 제2나사부의 단면을 사각형상인 다줄 나사로서 각각 형성하되, 상기 제1,2나사부는 각각 왼 나사 또는 오른 나사로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 다줄 나사가 구비되는 호이스트용 메카니컬 브레이크.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 기재된 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사를 피치를 조정하여 가공하는 방법에 있어서:
   피가공부재의 첫번째 줄 나사부를 바이트에 의해 미리 설정된 피치로 가공하는 제1단계와,
   상기 피가공부재의 첫번째 줄 나사부 가공시점(기준점)에서 상기 바이트를 상기 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 상기 피가공부재의 두번째 줄 나사부를 상기 피치와 동일한 피치로서 가공하며, 상기 피가공부재의 첫번째 줄 나사부와 두번째 줄 나사부의 가공시점은 원주방향으로 90도 위상차를 갖는 제2단계와,
   상기 피가공부재의 두번째 줄 나사부 가공시점에서 상기 바이트를 상기 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 상기 피가공부재의 세번째 줄 나사부를 상기 피치와 동일한 피치로서 가공하며, 상기 피가공부재의 첫번째 줄 나사부와 세번째 줄 나사부의 가공시점은 원주방향으로 180도 위상차를 갖는 제3단계와,
   상기 피가공부재의 세번째 줄 나사부 가공시점에서 상기 바이트를 상기 피치 사이즈만큼 후진시킨 후, 상기 피가공부재의 네번째 줄 나사부를 상기 피치와 동일한 피치로서 가공하며, 상기 피가공부재의 첫번째 줄 나사부와 네번째 줄 나사부의 가공시점은 원주방향으로 270도 위상차를 갖는 제4단계로서 다줄 나사를 가공하되,
   상기 피가공부재의 나사부 두께를 첫번째 줄 가공시점부터 4번째 줄 가공시점까지 3/100∼5/100㎜만큼 순차적으로 감소시키면서 가공하는 것을 특징으로 하는 호이스트용 메카니컬 브레이크의 다줄 나사 가공방법.

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