KR102333128B1 - 피봇 가능 아암의 정확한 위치 선정을 위한 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치 - Google Patents

피봇 가능 아암의 정확한 위치 선정을 위한 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치 Download PDF

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Abstract

미끄럼 제어 피스톤(11)에 결합된 동체(15)를 포함하는 관절 레버(articulated lever) 또는 캠 유형의 작동 장치(10)가 개시되며, 피스톤 축(A)을 따른 피스톤 작동 수단(12a,12b)의 미끄럼 운동시에 피스톤 축(A)에 직각인 제 1 회전축(B) 둘레의 피봇 가능 아암(14)의 피봇 움직임을 유도하기 위하여, 피스톤(11)은 피스톤 축(A)을 따라서 움직일 수 있는 피스톤 작동 수단(12a, 12b)에 결합되거나 또는 연결되고, 관절 레버 또는 캠 메커니즘(13)의 개재를 통해 피봇 가능 아암(14)에 작동되게 결합되고, 피봇 가능 아암(14)은 비작동의 각 위치(non-operative angular position)와 작동의 각 위치(operative angular position) 사이에서 움직일 수 있고, 피스톤 작동 수단(12a, 12b)은 피스톤 축(A)을 따라서 서로에 대하여 변위될 수 있는 제 1 부분(12a) 및 제 2 부분(12b)과, 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 길이 조절을 위한 조절용 수단(20)을 포함하고, 피스톤 축(A)에 횡방향인 제 2 회전축(C) 둘레에서 기계적인 결합 수단(21a, 21b, 22)에 부여되는 회전 제어 움직임을, 피스톤 축(A)을 따른 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 1 부분(12a)과 제 2 부분(12b) 사이의 상대적인 변위로 변환시킴으로써 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 길이를 변경시키기 위하여, 조절용 수단(20)은 피스톤 작동 수단의 제 1 부분(12a)에 작용하는 기계적인 결합 수단(21a, 21b,22)을 포함한다.

Description

피봇 가능 아암의 정확한 위치 선정을 위한 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치{ACTUATING DEVICE OF THE ARTICULATED LEVER OR CAM TYPE FOR THE PRECISE POSITIONING OF A PIVOTABLE ARM}
본 발명은 피봇 가능 아암의 정확한 위치 선정을 위한 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 금속 가공 프로세스 동안에, 예를 들어, 차체 건조 산업의 용접 라인에서 요소들을 취급하기 위해 통상적으로 이용되는, 관절 레버를 포함하는 관절 레버 유형 또는 캠 메커니즘을 포함하는 캠 유형의 작동 장치에 관한 것이다.
금속 가공 프로세스는 가공될 요소들의 매우 정확한 위치 선정을 필요로 하고 위치가 그 시간 동안 유지될 것을 필요로 한다. 더욱이, 정확한 위치 선정의 반복성이 각각의 작업 사이클에서 보장되어야 한다. 매우 정확하고, 일정하며, 반복 가능한 위치 선정을 달성하기 위하여, 차체 건조 산업에서 오늘날 이용되는 작동 장치들은 통상적으로 미끄럼 제어 피스톤을 포함하며, 이것은 액튜에이터로 또는 수동으로 번갈아가며 작동된다. 피스톤의 미끄럼 움직임에 의해 촉발되는 피봇 가능 아암의 피봇 움직임을 유발하기 위하여 제어 피스톤은 관절 레버 또는 캠 메커니즘의 개재를 통하여 피봇 가능 아암에 작동되게 연결된다. 피스톤에 의하여 촉발된 변위는 피봇 가능 아암을 비 작동 각도 위치(non-operating angular position)로부터 작동 각도 위치(operating angular position)로 움직인다. 비 작동 각도 위치는 피스톤 행정의 초기 조절을 통하여 설정될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명 및 첨부된 청구 범위를 통하여, "장치의 측방향 측"은 피스톤의 연장, 즉 피스톤 축에 평행한 그 어떤 측이라도 지칭하며, "장치의 저부 및 상부 측"은 피스톤 축에 직각인 측들을 지칭한다.
피봇 가능 아암의 비 작동 위치를 설정하기 위하여, 작동 장치들은 피스톤의 행정 길이를 설정하도록 피스톤에 작용하는 조절 수단을 항상 포함한다. 오늘날, 조절 수단은 통상적으로 장치의 저부면에 위치되는데, 작동 장치가 사용시에 장착될 때 조절 수단에 항상 용이하게 접근 가능한 것은 아니다. 예를 들어, 공지된 조절 수단은 내측 나선 로드(internally threaded rod)와 함께 작용하는 나선 피스톤을 포함한다. 다른 공지된 조절 해법은 예를 들어 육각형 인서트의 개재를 통하여 피스톤에 연결된 알렌 키이(Allen key)에 의하여 피스톤에 직접적으로 작용할 수 있다. 그러한 종류의 조절 수단은 예를 들어 독일 출원 DE 202 03 790 및 유럽 출원 EP 0967 050 에 공지되어 있다. 그러나, 이러한 경우에서도, 조절 수단은 장치의 저부면에 위치된다.
상기 종류의 작동 장치의 조절 수단에 대한 다른 공지된 해법은 장치의 측부 또는 측방향 면으로부터 접근될 수 있다. 제 1 예는 유럽 출원 EP 1 524 081 에 개시되어 있다. 이러한 해법은 로드의 외측에서 미끄러질 수 있게 장착된 동일축의 슬리브를 포함하고, 동일축의 슬리브에는 로드를 따라서 축방향으로 이격된 복수개의 위치들에 슬리브를 선택적으로 고정시키도록 구성된 고정 수단이 제공된다. 슬리브와 로드 사이의 상대적인 위치 선정은 로드의 행정을 정의하고, 따라서 피봇 가능 아암의 회전 움직임을 정의한다. 특히, 슬리브를 로드에 고정시키는 고정 수단은 작동 장치의 측방향 측으로부터 접근 가능하다. 따라서, 피봇 가능 아암의 작동 위치의 조절은 용이하게 달성될 수 있다.
출원인이 깨달은 바에 따르면, 슬리브가 고정될 수 있는, 로드를 따른 축방향 위치들은 로드상에 형성된 복수개의 관통 구멍들에 의해 정의되며 일정한 피치로 서로로부터 이격된다. 예를 들어, 로드상의 시트들의 일정한 피치는 피봇 가능 아암의 10 도의 회전에 대응한다. 그러나, 이러한 방식으로는, 피봇 가능 아암의 작동 위치의 구분된 조절만이 달성될 수 있다.
본 발명의 종류의 작동 장치의 피봇 가능 아암의 작동 위치 조절을 위하여 용이하게 접근 가능한 조절 수단의 다른 예는 독일 출원 DE 10 2012 1030 921 에 설명되어 있다. 상기 독일 출원 DE 10 2012 1030 921 에 설명된 장치는 2 개 부분(로드 및 슬리브)들로 만들어진 피스톤을 포함하는데, 이들은 2 개 부분들 사이의 상대적인 위치를 설정하고 그에 의하여 피봇 가능 아암의 각도 작동 위치를 설정하기 위하여 하나가 다른 하나에 대하여 미끄러질 수 있다. 일단 소망의 상대적인 위치에 도달되면, 2 개 부분들의 미끄러짐은 헤드리스 스크류(headless screw)에 의하여 차단되는데, 헤드리스 스크류는 로드에 대하여 가압됨으로써 슬리브에 포함된 고정 요소에 작용한다. 헤드리스 스크류는 작동 장치의 측방향 측으로부터 접근 가능함으로써, 조절이 용이하게 수행될 수 있다.
출원인이 깨달은 바에 따르면, 독일 출원 DE 10 2012 1030 921에 개시된 조절 수단이 용이하게 접근 가능할지라도, 이것은 오래 지속되는 조절을 보장할 수 없으며, 왜냐하면 장치에 의하여 가해지는 힘이 매우 강하고 헤드리스 스크류는 전체적으로 그러한 힘을 신뢰성 있게 오랜 동안 견딜 수 없기 때문이다. 따라서, 독일 특허 DE 10 2012 1030 921 에 설명된 해법은 피봇 가능 아암의 정확하고 완벽하게 반복 가능한 위치 선정을 보장하지 않으며, 왜냐하면 시간이 지나면 조절이 약간 느슨해질 수 있기 때문이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 개선한 작동 장치를 제공하는 것이다.
따라서, 출원인은 상기 언급된 단점을 회피하는 문제를 고려하였으며, 특히 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치를 제공하는 문제를 고려하였는데, 이것은 피봇 가능 아암의 각도 비 작동 위치와 관련하여 용이하고 연속적으로 조절될 수 있으며, 동시에, 조절된 비작동 위치를 오랜 동안 신뢰성 있게 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 미끄럼 제어 피스톤에 결합된 동체를 포함하는 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치에 관한 것으로서, 피스톤은 관절 레버 또는 캠 메커니즘의 개재를 통하여 피봇 가능 아암에 작동되게 결합되고 피스톤 축을 따라서 움직일 수 있는 작동 수단에 연결 또는 결합됨으로써, 피스톤 축을 따른 작동 수단의 미끄럼 움직임이 있을 때 피스톤 축에 직각인 제 1 회전 축 둘레에서의 피봇 가능 아암의 피봇 움직임을 일으키고, 피봇 가능 아암은 비 작동 각도 위치와 작동 각도 위치 사이에서 움직일 수 있고, 작동 수단은 피스톤 축을 따라서 서로에 대하여 변위 가능한 제 1 부분 및 제 2 부분과, 작동 수단의 길이 조절을 위한 조절용 수단을 포함하고, 피스톤 축에 횡방향인 제 2 회전축 둘레에서 기계적인 결합 수단에 부여되는 회전 제어 움직임을, 피스톤 축을 따른 피스톤 작동 수단의 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 상대적인 변위로 변환시킴으로써 작동 수단의 길이를 변경시키기 위하여, 조절용 수단은 작동 수단의 제 1 부분에 작용하는 기계적인 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세한 설명 및 첨부된 청구 범위를 통하여, "피스톤 축에 횡방향"이라는 표현은 피스톤 축에 평행하지 않은 그 어떤 방향이라도 지칭한다.
이것이 유리하게는 피스톤 로드 행정의 무단 조절(stepless adjustment)을 달성할 수 있게 하며 결국 관절 레버 또는 캠 메커니즘을 통하여 피스톤에 연결된 피봇 가능 아암의 각도 비 작동 위치(angular non-operative actuating position)의 무단 조절을 달성할 수 있게 한다. 사실상, 결합 수단에 부여되는 연속적인 움직임은 피스톤 축을 따른 작동 수단의 2 개 부분들의 연속적인 변위로 변형됨으로써, 작동 수단의 전체적인 길이의 연속적인 조절 및, 따라서 관련된 행정의 연속적인 조절을 달성한다.
더욱이, 본 발명에 따른 작동 장치의 조절용 수단에 의하여 부여되는 설정은 시간에 걸쳐서 신뢰성이 있는데, 왜냐하면 이것은 기계적인 결합 수단에 부여된 회전 제어 움직임의 직접적인 결과이기 때문이다. 상기 제어 움직임의 결여시에, 작동 수단을 형성하는 2 개 부분들의 상대적인 변위가 야기되지 않는다.
더욱이, 본 발명에 따른 작동 장치는 제어 피스톤에 가해진 작동력의 부재시에도 피봇 가능 아암을 그것의 작동 위치로 가져가서 유지시킬 수 있게 한다. 사실상, 본 발명에 따른 작동 장치에서 이용된 특정의 조절용 수단은 관절 레버 링케이지(articulated lever linkage)가 토글 지점에 걸쳐 도달할 수 있게 한다. 따라서, 예를 들어 피스톤의 공압 작동의 경우에, 피봇 가능 아암은 공기가 없을 때에도 작동 위치로 가져갈 수 있다.
본 발명은 다음의 바람직한 특징들중 적어도 하나를 가질 수 있다; 특정의 구현 목적을 충족시키기 위하여 소망에 따라서 특징들은 특히 서로 조합될 수 있다.
바람직스럽게는, 작동 수단의 2 개 부분들은 서로 미끄러질 수 있게 결합된 피스톤 로드 및 연결 요소를 포함하며, 연결 요소는 관절 레버 또는 캠 메커니즘에 연결된다.
보다 바람직스럽게는, 피스톤 로드 및 연결 요소는 왕복되게 결합된 나선 표면(threaded surface)을 포함하고, 제 2 회전축 둘레에서 상기 결합 수단에 부여된 회전 제어 움직임은 피스톤 로드와 연결 요소 사이의 상대적인 회전으로 변형된다.
더욱 바람직스럽게는, 연결 요소가 포크 연결부(fork linkage)이다.
바람직스럽게는, 제 2 회전 축이 피스톤 축에 직각이다.
바람직스럽게는, 기계적인 결합 수단은 제 2 회전 축 둘레에서 회전하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 회전 요소를 포함하며, 이것은 작동 수단의 제 1 부분에 동일축으로 제한된 제 2 회전 요소상에 맞물리게 될 수 있고, 제 2 회전 요소상에 맞물릴 때 제 2 회전축 둘레에서의 적어도 하나의 제 1 회전 요소의 회전은 피스톤 축 둘레에서의 제 2 회전 요소의 회전을 일으킨다.
이것이 유리하게는 작동 수단의 제 1 부분 및 특히 피스톤 로드의 회전을 결정하고, 이는 작동 수단의 2 개 부분들 사이, 즉, 피스톤 로드와 연결 요소 사이의 축방향 상대 변위를 결정한다. 작동 수단의 전체적인 길이는 그에 의하여 변화되며 결국 피스톤 행정이 변화된다. 이것은 피봇 가능 아암의 각도 비 작동 위치의 대응하는 변화를 결정한다.
더욱이, 조절하는 동안에만 제 1 회전 요소가 제 2 회전 요소에 맞물린다는 사실은 다른 장점을 가져오며, 즉, 회전 요소들이 실질적으로 마모를 겪지 않는다.
더욱 바람직스럽게는, 적어도 하나의 제 1 회전 요소 및 제 2 회전 요소가 치형 요소들이고, 바람직스럽게는 치형 크라운(toothed crown) 또는 치형 원추부(toothed cones)이다.
대안으로서, 적어도 하나의 제 1 회전 요소 및 제 2 회전 요소는 마찰에 의하여 서로 결합되도록 구성된다.
바람직스럽게는, 기계적인 결합 수단이 장치의 측방향 측부로부터 접근 가능한 복수개의 제 1 회전 요소들을 각각 포함한다.
이것이 유리하게는 복수의 측부로부터 조절용 수단에 접근할 수 있게 함으로써, 사용시에 장착되는 장치의 구성에 무관하게 조절이 용이하게 수행될 수 있게 한다.
바람직스럽게는, 조절용 공구가 조절용 공구 시트 안에 삽입되어 조절용 공구를 상기 시트 안에 유지할 때 제 1 회전 요소를 제 2 회전 요소와의 맞물림 위치로 유지하기 위하여, 적어도 하나의 제 1 회전 요소는 조절용 공구를 수용하기 위한 시트와, 장치 동체에서 얻어지는 제 1 시트 및 조절용 공구 시트와 함께 작용하는 차단 요소(blocking element)를 포함한다.
보다 바람직스럽게는, 차단 요소는 적어도 하나의 제 1 회전 요소에서 얻어지는 구멍 안에 유지된 제 1 구 요소(spherical element)로서, 이것은 제 1 단부에서 조절용 공구 시트로 개방된다.
바람직스럽게는, 적어도 하나의 제 1 회전 요소는 적어도 하나의 제 1 회전 요소를 그것의 맞물림 해제 위치로 강제하도록 구성된 제 1 탄성 수단에 결합된다.
대안으로서, 기계적인 결합 수단은 작동 수단의 제 1 부분에 결합된 무한 스크류(endless screw)를 구비함으로써, 무한 스크류의 회전은 작동 수단의 제 2 부분에 대한 작동 수단의 제 1 부분의 변위를 결정하며, 무한 스크류의 축은 제 2 회전 축이다.
바람직스럽게는, 피스톤 로드는 피스톤 축 둘레에서의 회전에 대한 피스톤 로드의 각도 위치를 실질적으로 유지하기 위하여 피스톤에서 얻어진 대응하는 제 2 시트와 함께 작용하는 적어도 하나의 정지 요소를 포함한다.
보다 바람직스럽게는, 적어도 하나의 정지 요소는 제 2 탄성 수단과 함께 작용하는 제 2 구 요소로서 제 2 탄성 수단은 제 2 구 요소를 피스톤에서 얻어진 대응하는 시트로 강제한다.
보다 바람직스럽게는, 제 2 탄성 수단이 스프링이다.
유리하게는 피스톤과 피스톤 로드 사이의 상대적인 회전을 방지함으로써 일단 설정된 조절이 유지될 수 있다. 따라서 조절은 시간에 걸쳐서 신뢰성이 있다.
바람직스럽게는, 피스톤이 실린더에 의하여 공압적으로 작동되고, 바람직스럽게는 이중 효과 실린더(double effect cylinder)에 의하여 작동된다.
대안으로서, 피스톤은 전기 액튜에이터에 의해 작동된다.
다른 실시예에 따르면, 피스톤 작동 수단의 제 2 부분은 관절 레버 또는 캠 메커니즘을 수동으로 작동시키기 위하여 수동 작동 요소에 연결된다.
바람직스럽게는, 관절 레버 장치는 토글 레버 장치(toggle lever mechanism)이다.
보다 바람직스럽게는, 관절 레버 장치는 크랭크 레버를 포함한다.
바람직스럽게는, 작동 장치는 클램핑 유닛 또는 파워 클램프이다.
대안으로서, 작동 장치는 피봇 유닛 또는 파워 피봇(power pivot)이다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 특징들 및 장점들이 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명에 의해 도시될 것이다. 상기 설명에 따라서, 각각의 실시예의 몇가지 특징들은 그것의 특정한 조합으로부터 구체적으로 추론되는 장점들을 달성하기 위하여 비제한적으로 그리고 독립적으로 서로 조합될 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 작동 장치의 제 1 실시예의 피스톤 축과 평행한 제 1 평면을 따른 단면도로서, 비 작동 위치에서 부분적으로 삽입된 조절용 공구 및 피봇 가능 아암을 가진다.
도 2a 및 도 2b 는 도 1 의 작동 장치의 조절용 수단의 확대도로서, 조절용 공구가 맞물림 해제된 제 1 구성 및 맞물려 있는 제 2 구성을 각각 나타낸다.
도 3a 및 도 3b 는 도 1 의 작동 장치의 정지 요소를 상세하게 도시하는, 피스톤 축에 평행한 제 1 평면 및 피스톤 축에 직각인 제 2 평면을 따른 2 개의 단면도이다.
도 4 는 도 1 의 작동 장치의 피스톤 축과 평행한 제 1 평면을 따른 단면도로서, 피봇 가능 아암의 비 작동 위치는 도 1 의 구성에 대하여 상이하게 조절되었으며 피봇 가능 아암이 비 작동 위치에 있는 것이다.
도 5a 및, 도 5b 는 피봇 가능 아암이 그것의 작동 위치에 있는, 본 발명에 따른 작동 장치의 제 2 실시예의 측면도이다.
도 6a 및 도 6b 는 피봇 가능 아암이 그것의 작동 위치에 있는, 본 발명에 따른 작동 장치의 제 2 실시예의 측면도이다.
도 1 에서, 본 발명에 따른 피봇 가능 아암의 정확한 위치 선정을 위한 관절 레버 유형(articulated lever type) 또는 캠 유형(cam type)의 작동 장치는 전체적으로 도면 번호 10 으로 지시되어 있다.
작동 장치(10)가 유리하게는 장치 동체(15) 및 상기 동체(15)에 연결된 미끄럼 제어 피스톤(11)을 포함한다. 미끄럼 제어 피스톤(11)은 작동 수단(12a, 12b)에 결합되며, 이것은 동체(15)내에서 미끄러지며 동체(15) 안에 수용된 메커니즘(13)에 연결된다. 피스톤 축(A)을 따라서 피스톤 작동 수단(12a,12b)이 미끄러질 때 메커니즘(13)은 제 1 회전축(A) 둘레의 피봇 가능 아암(14)의 회전을 유도하며, 여기에서 제 1 회전축(B)은 피스톤 축(A)에 직각이다(도 5a 또는 도 6a 참조).
도시된 비 제한적인 예에서, 메커니즘(13)은 관절 레버이지만, 본 발명은 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 미끄럼시에 피봇 가능 아암(14)의 회전을 유도하도록 적합화된 다른 유형의 메커니즘 또는 캠 메커니즘을 포함하는 작동 장치(10)에 적용 가능하다.
상세하게는, 관절 레버 메커니즘(13)은 토글 레버(toggle lever)로서, 이것은 일단 관절 레버 메커니즘의 과도 토글 지점(over toggle point)에 대응하는 작동 위치에 도달하였다면, 반대의 힘이 부재시에, 피봇 가능 아암의 움직임이 역전될 수 없는 것을 유리하게 보장한다.
작동 수단은 피스톤 축을 따라서 서로에 대하여 변위 가능한 제 1 부분(12a) 및 제 2 부분(12b)을 구비한다. 상세하게는, 작동 수단의 제 1 부분은 피스톤 로드(12a)이고, 작동 수단의 제 2 부분은 포크 연결부(fork linkage, 12b)이다. 피스톤 로드(12a)는 나사 결합에 의하여 포크 연결부(12b)에 결합됨으로써, 피스톤 로드(12a)의 회전은 피스톤 축(A)을 따라서 2 개 부분(12a,12b)들의 상대적인 변위를 결정하며, 특히 포크 연결부(12b)의 변위를 결정한다.
장치(10)가 유리하게는 작동 장치(10)의 측방향 측으로부터 접근 가능한 작동 수단(12a,12b)의 길이의 조절을 위한 조절용 수단(20)을 포함한다.
조절용 수단(20)은 피스톤 로드(12a)에 작용하는 기계적인 결합 수단(21a, 21b, 22)을 구비하는데, 이 것은 피스톤 축(A)에 횡방향인 제 2 회전 축(C) 둘레에서 결합 수단(21a, 21b)에 부여되는 회전 제어 움직임을 피스톤 축(A)을 따른 피스톤 로드(12a)와 포크 연결부(12b) 사이의 상대적인 변위로 변형시키기 위한 것이다. 이러한 상대적인 변위는 작동 수단(12a, 12b)의 전체 길이에서 변화를 야기하며 따라서 피스톤 행정에서의 변화를 야기한다. 따라서, 피봇 가능 아암(14)의 비 작동 위치(non-operative position)에 대한 행정 종료 위치(end-of-stroke position)가 수정되며, 그에 의하여 상기 비 작동 위치의 무단 설정(stepless setting)을 달성한다.
도시된 비 제한적인 예에서, 결합 수단(21a,21b,22)은 제 2 회전축(C) 둘레에서 회전하도록 적합화된 2 개의 회전 치 요소(21a, 21b)들을 포함하는데, 이것은 피스톤 로드(12a)에 공동 축상으로 제한되어 있는 제 2 회전 치 요소(22)상에 맞물리도록 될 수 있다. 2 개의 제 1 회전 요소(21a, 21b)들중 적어도 하나가 제 2 회전 요소(22)상에 맞물릴 때, 제 2 회전 축(C) 둘레에서의 맞물린 제 1 회전 요소(21a,21b)들의 회전은 피스톤 축(A) 둘레의 제 2 회전 요소(22)의 회전을 일으킨다. 이것은 피스톤 로드(12a)의 회전을 일으키고 결국 포크 연결부(12b)의 변위를 일으켜서 피스톤 작동 수단(12a,12b)의 전체적인 길이가 변화된다.
그러나, 본 발명은 또한 대안의 기계적인 결합 수단에 적용 가능하며, 예를 들어 쓰레드 피스톤 로드(threaded piston rod)에 결합된 마찰 또는 무한 스크류(endless screw)에 의해 결합된 회전 요소들과 같은 것일 수 있다.
기계적인 결합 수단의 제 1 회전 요소(21a,21b)들은 조절용 공구(50)의 삽입을 위한 안착부(seat, 23)를 한정하며, 이것은 도 2a 및 도 2b 에 보다 잘 도시되어 있다.
제 1 회전 요소(21a, 21b)는 또한 각각 차단 요소(blocking element, 24)를 포함하며, 이것은 도시된 실시예에서 구 요소(spherical element)이다. 구 요소(24)는 2 개의 대향하는 단부들에서 개방된 개별의 구멍(24a) 안에 유지된다. 관통 구멍(24a)의 제 1 단부는 조절 공구 시트(23)로 개방되고, 관통 구멍(24a)의 제 2 단부는 장치 동체(15)를 향하여 개방되고 특히 실질적으로 제 1 회전 요소(21a,21b)들의 공구 시트(23)에서 동체(15) 안에서 얻어진 고리형 시트(15a)를 향하여 개방된다.
맞물린 구성(도 2b)에서, 즉, 조절용 공구(50)가 관련 시트(23) 안으로 삽입되고 제 1 회전 요소(21a, 21b)를 제 2 회전 요소(22)로 향하여 밀 때, 조절용 공구(50)는 구 요소(24)를 동체(15)의 고리형 시트(15a)로 강제하고, 그에 의하여 제 1 회전 요소(21a, 21b)를 제 2 회전 요소(22)와 맞물리게 유지한다.
더욱이, 맞물린 구성에서, 구 요소(24)는 또한 조절용 공구(50)와 간섭됨으로써, 조절용 공구(50)를 그것의 시트(23) 안에 유지하며 조절용 공구(50)의 우발적인 낙하를 회피한다.
제 1 회전 요소(21a, 21b)는 적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a,21b)를 그것의 맞물림 해제 위치로 강제하도록 적합화된 제 1 탄성 수단(25)을 포함한다. 도시된 비 제한적인 예에서, 제 1 탄성 수단(25)은 제 1 회전 요소(21a, 21b) 둘레에 감긴 스프링으로서 장치 동체(15)에 대하여 강제됨으로써, 조절용 공구(50)가 제 1 회전 요소(21a, 21b)를 제 2 회전 요소(22)로 향하여 밀 때 스프링이 압축된다.
피스톤 로드(12a)는 피스톤(11)에서 얻어지는 대응하는 제 2 시트(31)와 함께 작용하는 적어도 하나의 정지 요소(30)를 지탱하는데, 이는 피스톤 축(A) 둘레의 회전에 대하여 피스톤 로드(12a)의 각도 위치를 실질적으로 유지하기 위한 것이다.
도시된 비 제한적인 예에서, 정지 요소(30)는 제 2 탄성 수단(30b)과 협동하는 한쌍의 제 2 구 요소(spherical elements, 30a)를 포함하여 제 2 구 요소(30a)들은 대응하는 시트(seat, 31)로 강제된다.
도 1 의 비 제한적인 예에서, 작동 장치(10)는 클램핑 유닛 또는 파워 클램프(power clamp)이고 피스톤(11)은 이중 효과 실린더(double effect cylinder, 16)에 의해 공압으로 작동된다. 그러나, 본 발명은 파워 피봇(power pivot)으로도 알려진 피봇 유닛들에 적용 가능하다.
도 5a 및 도 5b 에 도시된 대안의 예에서, 클램핑 유닛(10)은 전기 액튜에이터(17)에 의해 작동된다.
도 6a 및 도 6b 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 2 부분(12b)은 관절 레버 메커니즘(13)을 수동으로(manually) 작동시키도록 레버(18)에 연결된다.
10. 작동 장치 11. 미끄럼 제어 피스톤
12a. 12b. 작동 수단 14. 피봇 가능 아암
15. 장치 동체 20. 조절용 수단

Claims (22)

  1. 관절 레버를 포함하는 관절 레버 유형(articulated lever type) 또는 캠 메커니즘(cam mechanism)을 포함하는 캠 유형(cam type)의 작동 장치(10)로서, 상기 작동 장치(10)는 미끄럼 제어 피스톤(11)에 결합된 동체(15)를 포함하고,
    피스톤 축(A)을 따른 피스톤 작동 수단(12a,12b)의 미끄럼 운동시에 피스톤 축(A)에 직각인 제 1 회전축(B) 둘레의 피봇 가능 아암(14)의 피봇 움직임(pivot movement)을 유도하기 위하여, 미끄럼 제어 피스톤(11)은 피스톤 축(A)을 따라서 움직일 수 있는 피스톤 작동 수단(12a, 12b)에 결합되거나 또는 연결되고, 동체(15) 안에 수용된 관절 레버 또는 캠 메커니즘(13)의 개재를 통해 피봇 가능 아암(14)에 작동되게 결합되고,
    피봇 가능 아암(14)은 비작동의 각 위치(non-operative angular position)와 작동의 각 위치(operative angular position) 사이에서 움직일 수 있고,
    피스톤 작동 수단(12a, 12b)은 피스톤 축(A)을 따라서 서로에 대하여 변위될 수 있는 제 1 부분(12a) 및 제 2 부분(12b)과, 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 길이 조절을 위한 조절용 수단(20)을 포함하고,
    피스톤 축(A)에 횡방향인 제 2 회전축(C) 둘레에서 기계적인 결합 수단(21a, 21b, 22)에 부여되는 회전 제어 움직임을, 피스톤 축(A)을 따른 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 1 부분(12a)과 제 2 부분(12b) 사이의 상대적인 변위로 변환시킴으로써 제 1 부분(12a)과 제 2 부분(12b) 사이의 길이를 변경시키기 위하여, 조절용 수단(20)은 피스톤 작동 수단의 제 1 부분(12a)에 작용하는 기계적인 결합 수단(21a, 21b,22)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 회전축(C)은 피스톤 축(A)에 직각인, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기계적인 결합 수단(21a, 21b, 22)은 제 2 회전축(C)의 둘레로 회전하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)를 포함하고, 상기 제 1 회전 요소는 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 1 부분(12a)에 결합된 제 2 회전 요소(22)상에 맞물릴 수 있고, 제 2 회전 요소(22)상에 맞물릴 때 제 2 회전축(C) 둘레에서의 적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)의 회전은 피스톤 축(A) 둘레의 제 2 회전 요소(22)의 회전을 일으키는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b) 및 제 2 회전 요소(22)는 치 요소(toothed elements)들이고, 치가 형성된 왕관형(crown) 또는 원추형(cone)인, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b) 및 제 2 회전 요소(22)는 서로간에 마찰에 의해 결합되도록 구성되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)에는 조절용 공구 시트(23)가 형성되고, 상기 조절용 공구 시트(23)에 삽입되기 위한 조절용 공구(50)가 제공되고, 작동 장치(10)는 장치 동체(15)에 형성된 제 1 시트(15a) 및 조절용 공구 시트(23)와 함께 작용하는 차단 요소(blocking element, 24)를 더 구비함으로써, 조절용 공구(50)가 조절용 공구 시트(23) 안에 삽입되어 조절용 공구(50)를 상기 조절용 공구 시트(23) 안에 유지할 때 제 1 회전 요소(21a, 21b)는 제 2 회전 요소(22)와 맞물림 위치에 유지되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    차단 요소는 적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)에 형성된 구멍(24a) 안에 유지된 구형(spherical)의 제 1 요소(24)이고, 상기 구멍은 제 1 단부에서 조절용 공구 시트(23)로 개방되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)는 적어도 하나의 제 1 회전 요소(21a, 21b)를 맞물림 해제 위치로 강제하도록 구성된 제 1 탄성 수단(25)에 결합되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기계적인 결합 수단은 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 1 부분(12a)에 결합된 무한 스크류(endless screw)를 포함함으로써 상기 무한 스크류의 회전은 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 2 부분(12b)에 대한 피스톤 작동 수단(12a, 12b)의 제 1 부분(12a)의 변위를 결정하고, 무한 스크류의 축은 제 2 회전축(c)인, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    피스톤 작동 수단의 2 개 부분(12a, 12b)들은 서로 미끄러질 수 있게 결합된 피스톤 로드(12a) 및 연결 요소(12b)를 포함하고, 상기 연결 요소(12b)는 관절 레버 또는 캠 메커니즘(13)과 연결되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    피스톤 로드(12a) 및 연결 요소(12b)는 왕복되게 결합된 나선 표면(threaded surface)들을 포함하고, 상기 기계적인 결합 수단(21a, 21b, 22)에 부여된 제 2 회전축(C) 둘레에서의 회전 제어 움직임은 피스톤 로드(12a)와 연결 요소(12b) 사이의 상대적인 회전으로 변형되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    연결 요소(12b)는 포크 연결부(fork linkage)인, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    피스톤 로드(12a)는 피스톤(11)에 형성된 제 2 시트(31)와 함께 작용하도록 구성된 적어도 하나의 정지 요소(30)를 포함하고, 제 2 시트(31)는 피스톤 축(A) 둘레의 회전에 대한 피스톤 로드(12a)의 각 위치(angular position)를 실질적으로 유지하도록 구성되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 정지 요소(30)는 제 2 탄성 수단(30b)과 함께 작용하도록 구성된 적어도 하나의 제 2 구형 요소(spherical element, 30a)를 포함하고, 상기 제 2 탄성 수단(30b)은 제 2 구형 요소(30a)를 피스톤(11)에 형성된 제 2 시트(31)로 밀도록 구성되는, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    작동 장치(10)는 파워 클램프(power clamp) 또는 파워 피봇(power pivot)인, 관절 레버 유형 또는 캠 유형의 작동 장치.
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