KR19980033053A - 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한트랙휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠에 관한 것으로서, 외부 레이스(ball race)를 포함하고, 상기 외부 레이스의 중앙 개구부 안에 추진 샤프트의 토크를 전달하기 위해 허브(4)가 장착된다. 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 한쪽은 무거운 짐의 부하능력이 있으며, 다른 한쪽은 발생하는 토크 피크(torque peak)를 효과적으로 기어와 추진 샤프트 앞에서 정상상태로 되돌리는 트랙휠에 의해 마모에 강한 레이스(2)와 탄성감쇠식 허브(4) 사이의 토크를 전달하고 유극 없는 연결이 이루어진다.

Description

레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠

본 발명은 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 청구항 1의 전제부에 의한 이동 기중기를 위한 트랙휠에 관한 것이다.

독일 실용신안 DE 83 13 096 U1에서 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 기중기를 위한 추진 트랙휠이 개시되어 있는데, 상기 트랙휠은 레이스(쇠띠)를 포함하고, 상기 레이스의 중앙 개구부 안에서 내부톱니가 구비된 휠 허브가 수축한다. 상기 내부톱니는 트랙휠의 수직을 이루는 중앙 평면에 대칭으로 배열된다. 상기 트랙휠은 압연 베어링에 의해 상기 트랙휠의 고리형 축 위에서 지지된다. 상기 축은 다시 상기 트랙휠의 지지구조와 연결된다. 기어의 추진 샤프트는 상기 허브 안으로 돌출하고, 토크를 전달하기 위해 힘에 적절하게 상기 허브와 연결된다. 여기에서 상기 연결은 다수가 함께 작용하는 톱니바퀴에 의해 이루어진다. 상기 톱니바퀴는 상기 허브 내에 장착된 외전(外轉) 사이클로이드 기어장치를 형성한다.

상기 트랙휠의 단점은 특히 상기 트랙휠이 방향전환할 때마다 항상 발생하는 토크 피크가 바로 기어 안으로 유도되어 기어의 사용기한을 일정하게 감소시킨다는 것이다. 또한 상기 트랙휠은 제조하는데 비용이 많이 드는 허브를 포함한다.

휨 역률과 횡력이 추진 샤프트 안으로 유입되는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 DE 4021 054 C2에 상기 기어 앞에 위치하는 동종이 아닌 토크 컨버터 베어링에 있어서 탄성 요소를 기어와 접속강벽(하우징) 사이에 장착하는 것이 개시되어 있다. 상기 탄성 요소는 내부톱니가 구비된 외부링으로서 형성되며, 상기 외부링은 응력하에 변형되는 플라스틱으로 제조된다.

또한 DE-OS 2 034 107에는 추진 기중기 트랙휠이 개시되어 있는데, 상기 트팩휠은 전부 플라스틱으로 만들어지고, 내부톱니에 의해 추진 샤프트의 톱니와 맞물린다. 이러한 기중기 트랙휠은 무엇보다도 비교적 짐이 적을 경우에만 사용된다. 왜냐하면 플라스틱의 강도가 강 또는 주조철 보다 작기 때문이다.

본 발명의 목적은 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠을 개시하는데 있다. 상기 트랙휠의 한쪽은 무거운 짐의 부하능력이 있으며, 다른 한쪽은 발생하는 토크 피크를 기어와 추진 샤프트 앞에서 효과적으로 정상상태로 되돌린다.

도 1은 트랙휠의 도면.

도 2는 도 1의 절단선 A-A를 따라 절단된 단면도.

도 3은 다소 변형된 허브의 입체도면.

도 4는 입체적으로 나타낸 트랙휠의 도면.

상기 목적은 청구항 1에 개시된 특징들을 통해 달성된다. 종속항 2 내지 14의 특징들을 통해 상기 트랙휠이 계속해서 더욱 개선된다.

본 발명에서 상기 허브는 공업재료에 있어서 마모성이 강한 레이스와 탄성감쇠식 허브 사이의 토크를 전달하는 유극 없는 연결이 이루어지도록 형성된다.

바람직하게도 상기 허브(4)는 공업재료에 있어서 상기 레이스(2)와 추진 샤프트가 토션 바의 형태로 토크작용시 제한 각도범위 내에서 서로 상반되게 비틀리도록 형성된다. 이 뿐만 아니라 이러한 허브는 발생하는 토크 피크를 효과적으로 제거하는 감쇠 감소율을 크게 갖는다.

본 발명의 핵심은 상기 허브를 공지의 공업재료를 사용하여 제조하여 토크 피크의 경우 레이스와 추진 샤프트 사이의 탄성토션이 토선바의 형태로 구현되는데 있다. 이때 탄성토션은 안전 클러치와는 대조적으로 제한 각도범위 내에서만 가능하다. 상기 제한 각도범위 이상, 즉 공업재료와 구조에 좌우되는 제한 각도 이상에서는 상기 허브가 레이스와 추진 샤프트와의 체결부로서 작용한다. 정격부하의 경우에 있어서 상기 제한 각도범위가 초과되지 않도록 상기 트랙휠이 작동된다.

이러한 트랙휠의 허브는 용이하게 제조될 수 있기 때문에 적은 비용으로 유닛시스템에서와 같이 트랙휠이 매우 다채롭게 실현될 수 있다.

연결부가 상기 레이스와 상기 허브 안에 형태 및/또는 힘에 적절하게 형성됨으로써 안정적인 연결이 이루어진다.

본 발명에서 상기 허브가 공업재료에 있어서 최소한 부분적이라도 탄성 플라스틱으로 만들어짐으로써 상기 레이스의 토션 가능성은 상기 추진 샤프트와는 반대로 토션바의 형태로 구현된다. 상기 탄성 플라스틱이 레이스와 추진 샤프트가 제한 각도범위 내에서 탄성토션 가능성을 제공한다.

본 발명의 실시예에서 상기 플라스틱은 사출성형의 방법으로 주조 가능하다. 따라서 상기 탄성력을 나타내는 허브가 용이하게 제조될 수 있기 때문에, 다양한 레이스에는 다수의 상이한 허브가 베어링에 고정될 필요 없이 더 다양한 부하와 요구에 적응하는 과정에서 적은 비용으로 적절하게 형성된 허브가 구비될 수 있다.

또한 상기 허브는 공업재료에 있어서 최소한 부분적이라도 탄성 경합금으로 만들어진다.

본 발명의 특별 실시예에서는 상기 허브의 외부 테두리영역이 플라스틱으로 만들어진다. 상기 허브는 이러한 경우에 예를 들어 플라스틱 외부링을 포함하는데, 상기 플라스틱 외부링의 두께는 원하는 탄성 완충작용의 필요에 따라 그때마다 작게 또는 크게 형성될 수 있다. 그러면 상기 내부 테두리영역은 강도 등과 관련하여 다른 요구에 따라 조절될 수 있다.

상기 허브의 외부 테두리영역은 최소한 상기 허브지름의 ⅓을 차지하는 것이 적당하다. 왜냐하면 그렇지 않을 경우 상기 허브의 탄성력이 항상 충분하지 않게 되기 때문이다.

레이스와 허브 사이의 특별히 유극 없는 토크 전달을 보장하기 위해 상기 레이스의 개구부가 둥근 등변삼각형 횡단면을 나타내고, 이에 상응하는 횡단면을 갖는 샤프트 섕크로 형성된 상기 허브가 상기 개구부 안으로 유극 없이 유도될 수 있다. 이와 같은 횡단면도 또한 비교적 용이하게 제조될 수 있다.

상기 허브 안에 중앙 관통 개구부가 구비되도록 상기 허브가 형성되는 것이 적당하다. 이에 상응하게 형성된 추진 샤프트의 끝부분이 상기 관통 개구부 안으로 형태 및/또는 힘에 적절하게 유극 없이 맞춰질 수 있다.

상기 관통 개구부가 둥근 등변삼각형 또는 다수의 쐐기형 톱니 횡단면을 나타냄으로써 토크 전달특성이 매우 좋아진다. 또한 이 경우에도 상기 횡단면이 비교적 용이하게 제조되는 것이 적용된다.

매우 무거운 짐을 이송할 수 있는 트랙휠을 얻기 위해 상기 레이스는 마모에 강한 주조철 또는 강으로 제조된다.

또한 토크가 매우 크게 발생할 경우에는 상기 허브 안에 장착된 금속링이 상기 관통 개구부의 테두리영역으로 형성된다.

상기 레이스 횡단면의 내면으로 둥근 등변삼각형을 용이하게 제조하기 위해, 상기 레이스에는 외부 양쪽으로 각각 서로 동일한 각도의 간격을 두고 장착된 리세스 세 개가 구비된다. 이밖에도 상기 리세스의 중앙부에서 상기 레이스의 마모를 용이하게 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예는 도면에서 나타나 있고, 이어서 더 상세히 설명된다.

도 1은 레일 위에서 움직일 수 있는 이동 기중기의 트랙휠의 도면을 나타낸다. 상기 이동 기중기의 축은 예를 들어 트랙휠(이른바 트랙휠 섹션, 도시되지 않음)의 하우징 안에 있는 압연베어링에 의해 지지된다.

상기 트랙휠은 두 개의 휠 플랜지(1)를 받치는 레이스(2)를 포함한다. 상기 레이스의 중앙 개구부(3) 안에는 허브(4)가 상기 레이스(2)의 수직 중앙평면(5)의 대략 중앙에 형태에 적절하게 장착되어 있다. 상기 허브(4)의 폭은 상기 레이스(2)의 폭에 대략 절반에 해당한다. 상기 레이스(2)는 마모에 강한 주철 또는 강으로 제조되기 때문에 상기 레이스의 내마모성이 크게 나타나고, 기계적 부하용량도 크게 나타난다.

상기 허브(4)는 두 부분으로 나뉘어 만들어진다. 상기 허브는 중앙에 위치하는 관통개구부(6)를 포함하는 플라스틱 몸체와 관통개구부(6) 안으로 장착되는 금속링(7)으로 구성된다. 상기 금속링(7)에는 내부톱니(8)가 구비되어 있다. 이에 상응하는 외부톱니를 갖춘 추진 샤프트의 끝부분이 상기 금속링(7)의 개구부(7a) 안으로 형태 및/또는 힘에 적절하게 예를 들어 드라이브 핏(drive fit)과 같이 유극 없이 맞춰질 수 있다.

상기 허브(4)는 사출성형의 방법으로 금속링(7)을 제외하고는 탄성 플라스틱으로 제조된다. 물론 상기 허브(4)를 전부 플라스틱으로 제조할 수도 있다. 그러나 이러한 경우 본질적으로 예를 들어 최소한 상기 허브(4)의 지름의 ⅓을 차지하는 외부 테두리영역은 플라스틱으로 제조된다.

이와 같이 형성되어 추진 샤프트의 토크를 전달하는데 이용되는 허브(4)는 사용된 탄성 플라스틱으로 인해 상기 레이스(2)와 상기 추진 샤프트가 토션 바(bar)의 형태로 제한 각도범위 내에서 서로 상반되게 비틀리는 것을 보장한다. 과부하 커플링과는 다르게 토션 바와 같이 본 발명에 의한 트랙휠의 경우 제한된 토션 가능성만이 존재한다. 이러한 방법으로 마모에 강한 레이스(2)와 탄성감쇠식 허브(4) 사이에 유극이 없으면서 토크를 전달하는 연결이 이루어지며, 상기 연결은 형태 및/또는 힘에 적절하도록 이루어질 수 있다.

플라스틱 물질로 만들어진 상기 허브(4)의 부분 형성은 상기 물질의 탄력성 때문에 상기 허브(4)의 토크 피크를 거의 정상 상태로 되돌려 기어 안으로 미끄러 들어가지 않게 작용한다. 상기 트랙휠이 과부하될 때 상기 허브(4)는 안정장치로서 추가 작용을 한다. 다시 말해서 과부하되는 경우에 기어가 파괴되는 것이 아니라, 토크 전달체인에서 가장 약한 고리이면서 과부화될 경우 제일 먼저 휘여 가소성으로 모양이 손상되는 상기 허브(4)가 파괴된다. 상기 허브(4)는 공업재료에 있어서 최소한 부분적으로라도 탄성 경합금으로 형성된다.

도 3에서는 상기 허브(4)가 외부형태로서 둥근 등변삼각형을 나타내고 있음을 알 수 있다. 유극이 없는 우수한 형태를 완성하기 위해서 상기 레이스(2)의 개구부는 이에 상응하는 횡단면을 나타낸다. 본 발명의 도면들은 각각의 상기 레이스 양쪽으로 각각 서로 동일한 각도차를 두고 위치하는 리세스(9)를 세 개 갖는 레이스를 나타낸다. 상기 리세스는 상기 레이스(2)의 휠 플랜지가 마모되는 것을 파악하는데 사용된다. 상기 리세스(9)의 홈과 홈의 마모가 측면에서 잘 볼 수 있어서 용이하게 관리될 수 있다. 상기 허브(4)가 장착된 상기 트랙휠은 도 4에서 입체적으로 나타나 있다.

실시예에서 벗어나서 상기 허브(4)에 관통 개구부(6a)에 내부 횡단면으로서 둥근 등변삼각형 또는 다수의 쐐기형 톱니를 구비시키고, 이에 상응하는 외부 횡단면을 상기 추진 샤프트의 샤프트 섕크(shank)에 구비시키는 것도 물론 가능하다.

또한 상기 트랙휠에 비교적 적게 요구가 가해질 때, 상기 허브(4)를 전부 플라스틱으로 제조하는 것도 가능하다.

상기 압출력을 향상시키기 위해 본 발명의 도면들에서 알 수 있는 바와 같이 상기 허브(4)는 추가로 관통 중공들(10)을 포함한다. 또한 도 2와 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 두 개의 레이스면(11)이 베어링을 수용하기 위해 상기 중앙 평면부(5)의 양쪽에 구비된다.

상기한 실시예에 의하여 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠은 하중에 의한 부하능력을 가지고, 토크 피크를 정상상태로 효과적으로 복귀시킬 수 있다.

Claims (14)

1. 외부 레이스를 포함하고, 상기 외부 레이스의 중앙 개구부 안에 허브(4)가 추진 샤프트의 토크를 전달하기 위해 장착되는, 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠에 있어서,

   마모에 강한 레이스(2)와 탄성감쇠식 허브(4) 사이의 토크를 전달하는 유극 없는 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일 위에서 움직일 수 있는 차량, 특히 이동 기중기를 위한 트랙휠.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 허브(4)는 공업재료에 있어서 상기 레이스(2)와 추진 샤프트가 토션 바의 형태로 토크작용시 제한 각도범위 내에서 서로 상반되게 비틀리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 레이스(2)와 상기 허브(4) 안에서의 연결이 형태 및/또는 힘에 적절하게 형성되는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 한 항에 있어서, 상기 허브(4)가 공업재료에 최소한 부분적이라도 탄성 플라스틱으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 플라스틱이 사출성형의 방법으로 주조될 수 있는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 한 항에 있어서, 상기 허브(4)는 공업재료에 있어서 최소한 부분적이나마 탄성 경합금으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
7. 청구항 4 내지 청구항 5 중 한 항에 있어서, 상기 허브(4)의 외부 테두리영역 부분이 플라스틱으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 허브(4)의 외부 테두리영역이 최소한 상기 허브의 지름의 ⅓을 차지하는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
9. 청구항 1 내지 청구항 8에 있어서, 상기 레이스(2)의 개구부가 둥근 등변삼각형 횡단면을 나타내고, 이에 상응하는 횡단면을 갖는 샤프트 섕크로 형성된 허브(4)가 상기 횡단면 안으로 유극 없이 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 한 항에 있어서, 중앙에 위치하는 관통 개구부(6)가 상기 허브(4) 안에 구비되고, 이에 상응하도록 형성된 추진 샤프트의 끝부분이 상기 관통 개구부 안으로 형태 및/또는 힘에 적절하게 유극 없이 맞춰질 수 있는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 관통 개구부(6)가 둥근 등변삼각형 또는 다수의 쐐기형 톱니 횡단면을 나타내는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 한 항에 있어서, 상기 레이스(2)가 마모에 강한 주조철 또는 강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
13. 청구항 10 내지 청구항 11 중 한 항에 있어서, 상기 관통 개구부(6)의 테두리영역이 상기 허브(4) 안에 장착된 금속링(7)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙휠.
14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 한 항에 있어서, 상기 레이스(2)가 외부 양쪽으로 서로 동일한 각도의 간격을 두고 각각 위치하는 리세스(9)를 세 개 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙휠.

    -관련용어-

    1 휠 플랜지

    2 레이스

    3 개구부

    4 허브

    5 중앙 평면부

    6 관통 개구부

    7 금속링

    7a 개구부

    8 내부톱니

    9 리세스

    10 관통 중공

    11 베어링 링면적