KR19990028253A - 동력 안내 체인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연결점중 하나 이상의 위치가 이동가능한 두 연결점 사이에서 튜브와 같은 장치를 안내하기 위한 동력 안내 체인에 관한 것이다. 본 동력 안내 체인은 측면부와 교차부를 구비한 여러개의 상호 연결된 관절형태의 체인 링크를 구성요소로 하고, 서로를 향해 인접한 체인 링크의 수평 스윙에 대한 용량은 스톱 표면 (15) 을 구비한 대응되는 스톱 (14) 에 의해 제한되고 체인 링크상에 배치된다. 가능한 체인의 더 빠른 구동 속도를 이루고 노이즈 확산이 감소 시키기 위해 체인 링크는 인접한 링크의 상대적 기울기 속도를 줄이기 위한 수단을 구비한다.

Description

동력 안내 체인

본 발명은 두 연결점 사이에 놓인 튜브와 같은 장치를 안내하기 위한 동력 안내 체인에 관한 것이다. 두 연결점 중 하나 이상의 위치는 뚜렷이 구별된 형태로 각각에 연결된 측면요소들과 교차부재들로 구성된 여러개의 체인 링크를 구비하고 변화될 수 있다. 여기서 서로에 대해 서로에 인접한 체인 링크의 선회는 체인 링크상에 배치된 접촉면을 구비한 해당 스톱 (Stop) 에 의해 제한된다.

예를 들어, 지지되지 않은 동력 안내 체인이 존재할 때, 즉, 체인이 교차하는 동안 동력 안내 체인의 상부 스트랜드 (Strand) 가 하부 스트랜드상에 놓여 있지 않을 때, 체인으로부터 수직 변위로 안내 되는 대신, 서로에 대해 체인링크의 선회는 제한된다. 서로에 대해 인접한 체인 링크의 제한된 선회때문에, 동력 안내 체인의 이동 변위는 어떤 특정 굽힘 반경에서 오직 변환 될 수 있다. 이 굽힘 반경은 호오스와 같은 장치의 동력 라인의 가요성 (Flexibility) 뿐만 아니라, 동력 안내 체인에 장착된 장치의 설계환경에도 부합되어야 한다.

서로에 대해 인접한 체인 링크의 선회는 이러한 목적에 특별히 제공된 스톱에 의해 제한될 수 있다. 그러나 인접한 체인 링크가 선회할 때, 스톱은 일반적으로 각 인접한 체인 링크 영역과 접촉하는 그런 체인 링크 영역으로 이해되고 따라서 서로에 대해 체인 링크의 선회를 제한한다.

동력 안내 체인의 빠른 교차는 종종 뚜렷하고 자극적인 노이즈 발산과 연관된다. 본 발명의 과제는 높은 교차속도와 감소된 노이즈 발산을 가지는 동력 안내 체인을 만드는 것이다.

본 발명에 따라, 발명의 과제는 서로에 대해 인접한 체인 링크의 각속도를 줄이기 위한 수단을 구비한 체인 링크를 제공하는 것이다. 이것은 체인 링크가 선회할 때, 서로에 대해 기울어지는 동안 인접한 체인 링크가 제동되는 결과를 초래하고 대응되는 스톱은 감소된 스피드로 각각 접촉한다. 그 결과로, 동력 안내 체인이 교차될 때, 노이즈 발산을 줄일 수 있다. 이것 때문에 예를 들어 각 인접한 측면요소에 연결된 토오션 스프링이, 접합부에 제공될 수 있다.

기울어지는 속도를 줄이기 위해, 측면요소에 런업 (Run-up) 베벨과 체인 링크가 선회할 때, 즉, 선회하는 각도 범위에 걸쳐 런업 베벨을 따라 안내될 때, 런업 베벨을 구동하는 영역을 구비한 각 인접한 체인 링크의 측면요소가 효과적으로 제공되고, 체인 링크가 선회할 때, 런업 베벨을 구비한 인접한 체인 링크 영역과 런업 베벨을 구동하는 영역 둘다 또는 어느 한쪽은 탄성적으로 변형될 수 있는 탄성 변형 요소를 가진다. 인접한 체인 링크가 런업 베벨상에서 안내될 때, 그리고 체인 링크가 선회할 때, 탄성 변형 요소들은 인접한 체인 링크들이 상호 관계되어 제동되도록 하고, 스톱의 충돌 속도의 감소를 유발한다. 이 기술내용에서 완충효과의 한계는 탄성 변형 요소의 탄성뿐만 아니라, 런업 베벨의 기울기와 길이에 의존하다.

탄성적 변형 요소는 분리된 스프링 요소 또는 측면요소를 이루는 재료의 주어진 적정 탄성으로 설계되고, 이 탄성 변형 요소들은 한 조각으로 통합적으로 주조된 측면요소 영역을 형성한다.

만약 측면 요소가 중앙 평면 영역에서 체인의 종방향으로 교차하게 튀어나온 두꺼운 부분을 나타내는 서로 대응하는 내부와 외부 스트랩처럼 설계된다면, 예를 들어, 런업 베벨들은 두꺼운 영역의 측면 제한 표면상이나 또는 이 베벨들과 반대편에 있는 인접한 체인 링크 영역에 배치될 수 있다. 따라서 만약 측면 요소가 크랭크되면 런업 베벨은 크랭크 영역 또는 인접한 측벽의 크랭크된 영역과 마주한 측면 요소의 외주상에 배치된다. 예를 들어, 런업 베벨은 또한 톱니형 플랭크 또는 파동형 프로파일처럼 설계될 수 있다. 런업 베벨을 구동하는 인접한 체인 링크 영역은 첫 번째 체인 링크의 톱니와 맞물린 톱니형으로 설계될 수 있고, 톱니 플랭크는 다른 기울기와 다른 굴곡을 가질 수 있다. 런업 베벨은 또 스톱내에 통합될 수 있다.

만약 런업 베벨이 적당히 기울어 진다면, 런업 베벨을 구동하는 영역의 런업 높이는 선회각과 반비례로 증가할 수 있다. 그 결과로, 댐핑은 체인 링크의 증가된 기울기 함께 증가한다. 댐핑 특성은 따라서 런업 베벨의 외형에 의해 결정될 수 있다.

런업 베벨이 제공된 측면 요소 영역과 이 베벨을 안내하는 인접한 체인 링크 영역의 탄성 변형율 뿐만 아니라, 런업 베벨의 기울기는 런업 베벨들 서로에 효과적으로 조화되어 런업 베벨에 제공된 측면 요소 영역은 그 자체로 탄성 요소처럼 사용되고, 플라스틱 재료로 만들어진다. 또한 이 플라스틱 재료는 측면요소 제조에도 쓰일 수 있다. 따라서, 측면 요소는 한 조각으로 제조될 수 있다.

런업 베벨은 근본적으로 각 측면 요소에 수직으로 효과적으로 배치된다. 탄성 요소의 변형이 일어나는 동안 측면요소의 주평면에 평행하게 작용하는 힘은 또한 힌지 연결부상에서 방사상으로 작용하고, 서로에 대해 체인 링크의 선회 운동의 댐핑 (Damping) 이 동시에 서로에 대해 체인 링크의 자유활동 (Free Play) 감소를 유발할 수 있다. 그리고 인접한 체인 링크의 해당 스톱이 서로 접촉하고 있을 때 체인 링크의 응력도 유발할 수 있다. 이것은 동력 안내 체인의 강체성 (Rigidity) 을 증가시킬 수 있다. 따라서 체인 링크가 제동될 때, 힘 성분이 동력 안내 체인이 움직이는 방향에 수직인 측면요소상에서 작용하는 것을 피할 수 있다.

런업 베벨은 스톱의 접촉표면 높이에서 효과적으로 끝나고, 이것은 간단한 설계로 가능하고, 스톱이 서로 접촉 하기전에 즉시 스톱의 충돌 속도를 최대한 감소시킬 수 있다.

만약 런업 베벨을 구동하는 영역이 스톱처럼 설계되어, 그 영역의 측면, 즉 반경 방향의 내부와 외부 제한 표면중 둘다 또는 어느 한쪽이 런업 베벨과 접촉하면 동력 안내 체인의 훌륭한 노이즈 댐핑과 긴 수명을 동시에 보장하는 단순한 설계가 이루어질 수 있다. 스톱은 원형 조각처럼 또는 이 내용에서와 같이 근본적으로 둥근 스톱 핀처럼 설계될 수 있다.

스톱은 호형 (Arc-Like) 측면 제한 표면을 구비하고, 런업 베벨은 호형 커브로부터 신장된 영역과 이 커브에 주로 접선 방향으로 구동하는 영역으로 설계될 수 있다. 공정-기술 관점에서 제조가 간단하고 또 체인 링크가 넓은 범위로 선회할 때 체인 링크의 피벗이 크게 감쇠되도록 하는 설계가 되도록 한다. 만약 런업 베벨이 단지 스톱의 기울기 범위에 걸쳐서만 신장되어 있다면 서로에 대해 체인 링크의 제 1 의 선회 부분은 제동되지 않고 생길 수 있다.

인접한 체인 링크의 상호 연결된 측면 요소 결합부에는 선회축의 외주에 분산된 두 개의 이상의 런업 베벨과 이것에 걸쳐 안내되는 인접한 체인 링크 영역이 효과적으로 제공된다. 동력 안내 체인이 교차할 때 서로에 대해 체인 링크의 기울어지는 속도는 더욱 더 감소되고, 나아가 노이즈 확산도 더욱 감소된다. 게다가 이것은 체인 링크가 기울어질 때, 반경 방향 힘 성분을 유발하지않고, 인접한 체인 링크에 응력을 일으킨다. 그 결과로 선회축 주위에 런업 베벨이 분산되어 체인 링크의 힌지 연결점상의 하중이 감소되고, 동시에 응력이 결합 영역에서 체인 링크의 자유 활동이 감소되고, 측면 요소가 선회축에 대해 상대적으로 중앙에 위치하도록 하고, 접합부 영역에서 마모가 줄고, 동력 안내 체인의 피치 증가를 막는다. 피치는 즉, 체인 링크당 동력 안내 체인의 길이를 말한다. 이것은 동력 안내 체인이 교차되었을 때 개선된 방향 안정성을 유발한다.

런업 베벨은 선회축에 대해 서로 정반대 위치로 효과적으로 배열되어 있다. 그러나 예를 들어 선회축 주위로 균일하게 분산된 세 개의 런업 베벨도 구성될 수 있다.

스톱 또한 대응되는 스톱과 체결할 수 있는 언더컷 (Undercut) 을 구비하여 효과적으로 제공될 수 있다. 서로에 대해 인접한 측면 요소의 측면 기울기는 따라서 금지되고, 그 결과로 동력 안내 체인의 안정성은 향상될 수 있다.

본 발명은 크랭크된 측면 요소 또는 내부와 외부 스트랩 (Strap) 을 택일하여 구성된 측면요소의 스트랜드로 이루어진 동력 안내 체인에만 제한되는 것은 아니다. 사실, 측면 요소의 구체적 설계는 본 발명과는 무관하다. 본 내용에서 측면 요소는 부착형 또는 일체형으로 교차 부재에 연결될 수 있다.

본 발명은 도면에 제시된 예를 토대로 아래에 설명된다.

도면에 대한 설명은 다음과 같다.

도 1 은 내부 스트랩처럼 설계된 동력 안내 체인의 측면 요소.

도 2 는 런업 베벨을 구비한 동력 안내 체인의 대응되는 외부 스트랩처럼 설계된 측면 요소.

내부 스트랩 (1) 처럼 설계되고 대체형으로 배열된 외부와 내부 스트랩의 스트랜드로 구성된 동력 안내 체인의 측면 요소에는 관절 형태로 체인 링크를 결합 시키기 위해 인접한 체인 링크에서 대응되는 오목부에 삽입할 수 있게 한 조각의 일체형으로 주조된 두 개의 힌지핀 (2) 이 제공된다. 대칭형 거울인 내부 스트랩 (1) 은 그 중앙에 두꺼운 영역 (3) 이 제공되고, 내부 스트랩 (1) 이 조립되었을 때 동력 안내 체인으로부터 측면 바깥쪽으로 마주보는 형태로 배열된다. 유사한 외부 스트랩을 덮고 있는 내부 스트랩 (1) 영역에 두 개의 스톱 (4) 이 제공되고, 힌지핀 (2) 을 통해 구동하는 선회축에 대해 서로 반대 방향으로 배열되고, 원형 톱니바퀴처럼 설계된다. 스톱 (4) 은 체인 링크의 선회 기울기를 제한하기 위해 인접한 측면 요소상의 대응되는 스톱과 접촉할 수 있는 편평한 접촉 표면 (5) 을 구비한다. 두 접촉 표면 (5) 사이에 배열된 스톱 (4) 의 측면 제한 표면들은 호형으로 설계되고, 반경 방향 내부 측면 제한 표면 (6) 은 선회축에 대한 갭 (d1) 을 가진다. 그리고 반경 방향 외부 측면 제한 표면 (7) 은 대응되는 갭 (d2) 을 구비한다.

도 2 에 나타나 있듯이 내부 스트랩 (1) 을 덮고 있고 내부 스트랩 (1) 과 유사한 외부 스트랩 (8) 의 영역은, 인접한 내부 스트랩 (1) 의 힌지 핀 (2)이 삽입되는 두 개의 홈 (9) 이 구비된다. 종축과 그 축에 수직으로 배열된 측면 요소의 중앙 평면 주위에 대칭형 거울로 설계된 외부 스트랩 (8) 은 체인 내부를 향해 불쑥 나온 잠금 돌출부 (11) 가 제공된 두꺼운 영역 (10) 이 제공된다. 이 돌출부에 의해, (자세하게 설명되지 않은) 교차 부재와 상호 연결될 수 있다. 외부 스트랩 (8) 은 오목부 (9) 영역에 두 스톱 (12) 이 제공되고, 외부 스트랩의 편평한 접촉 표면 (13) 은 내부 스트랩 (1) 의 스톱 (4) 를 향해 위치한다.

오목부 (9) 를 둘러싼 가장자리 (14) 에는 스톱 (12) 사이의 중앙에서 영역 (15) 의 반경 방향의 외부 제한 표면에 위치한 선회축에 대해 갭 (d3) 이 펼쳐지고, 이 갭 (d3) 은 대응되는 스톱 (4) 의 반경 방향 내부 제한 표면 (6) 의 갭 (d1) 보다 조금 작다. 스톱 (4) 은 따라서 인접한 측면 요소가 가장자리 (14) 주위를 선회할 때, 영역 (15) 에서 플레이 없이 안내될 수 있다. 선회축으로부터 가장자리 (14) 의 거리는 스톱 (12) 의 접촉 표면 방향으로 증가하고, 원주 방향으로 굽은 영역으로부터, (d4) 의 거리만큼 떨어져 스톱 (12) 옆에 위치한 영역 (15) 에 대해 접선 방향으로 설계된 영역 (16) 방향으로 구동한다. 본 내용에서, 접촉 표면 (13) 영역에서 접선 영역 (16) 의 거리는 스톱 (12) 에 유사한 내부 스트랩 (1) 의 스톱(4) 의 제한 표면 (6) 의 거리 (d1) 거리보다 조금 크다. 외부 스트랩의 대칭성 때문에 도 2 에서 처럼 가장자리 (14) 의 아래쪽 영역의 설계에도 똑같이 적용된다. 따라서 런업 베벨은 그 위에서 구동하는 인접한 측면 요소 영역의 운동 방향에 대해 단지 몇 도에 불과한 약간의 기울기를 보인다. 그리고 비교적 편평하게 설계된다. 게다가, 외부 스트랩 (8) 은 스톱 (4) 의 반경 방향 외부 제한 표면 (7) 의 거리 (d2) 보다 조금 크고 느슨한 틈이 거의 없는 스톱 (4) 을 둘러싸고 있는 선회축으로부터 일정거리 떨어진 가장자리 (17) 를 보여주고 있다.

내부 스트랩 (1) 이 외부 스트랩 (8) 를 향해 선회할 때, 제동 장치 (4) 의 내부 제한 표면 (6) 은 미리 정해진 선회 기울기에서 가장자리 (14) 의 접선 영역 (16) 과 접촉한다. 만약 스트랩이 더욱 더 선회한다면, 접선 영역 (16) 은 스톱(4) 이 구동하는 런업 베벨로써 작동한다. 본 내용에서 접선 영역 (16) 과 여기에 접촉하는 제한 표면 (6) 의 영역은 한 조각의 외부 및 내부 스트랩으로 제조되는 재료의 탄성 때문에 탄성 변형을 일으킨다. 이것이 체인 스트랩을 제동하여 체인 스트랩의 기울어지는 속도를 줄이고, 유사한 접촉 표면들이 낮은 속도에서 서로 접촉한다. 탄성 요소에 의한 동력 흡수 때문에, 동력 안내 체인이 교차될 때 노이즈 확산이 줄어든다. 접선 영역의 효율적 길이는 제동 장치의 길이 보다 짧기 때문에, 제동 장치는 일정 거리를 이동할 때 까지 제동되지 않고, 이것이 동력 안내 체인의 일정한 운동을 유발한다.

또한 가장자리 (17) 에 반경 방향의 안쪽으로 돌출된 런업 베벨을 제공하는 것이 가능한데, 이것은 체인 링크가 선회할 때 반경 방향으로 스톱 (4) 의 외부 제한 표면 (7) 과 접촉한다. 그러나 가장자리 (14) 상의 런업 베벨처럼 작동하는 접선 영역 (16) 의 배열은 이 영역이 반경 방향으로 더 바깥쪽으로 배열되는 것 보다 더 낮은 원주 속도로 이동하는 장점이 있는데, 이는 내부와 외부의 대응되는 영역이 서로에 대해 낮은 상대속도로 이동하고, 운동이 잘 제동되며, 노이즈 확산이 감소된다는 것을 의미한다.

탄성 변형하에서 대응되는 제동 장치 (4) 의 대응되는 영역과 접촉할 수 있는 선회축과 반대 방향인 두 쌍의 런업 베벨이 가장자리 (14) 에 제공되기 때문에, 응력을 받는 변형 영역의 반경방향 외력은 각 런업 베벨을 상쇄시킬 수 있다. 그 결과로 힌지 연결부에 반경방향 힘이 더 이상 작용하지 않고 만일 그렇지 않으면 마모가 증가될 것이다. 그 대신에 외부 스트랩 (8) 은 내부 스트랩 (1) 과 함께 응력을 받고, 대응되는 스톱 (4,12) 이 점점 더 접근할 때 서로에 대한 스트랩의 플레이는 감소한다. 그리고 스톱 (4,12) 이 접촉할 때 플레이는 최소가 된다. 체인 링크 접합부에서의 마모는 따라서 현저히 줄어들고, 동력 안내 체인이 교차할 때 방향 안정성은 증가한다.

나아가, 베벨 (19) 이 제공된 스톱(12) 에 스톱 (4) 과 결합될 수 있는 언더 커트 (18) 가 제공되고, 따라서 서로에 대해 인접한 체인 링크가 측면으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

런업 베벨 처럼 동작하는 접선 영역 (16) 이 선회축 주위에 더 큰 기울기 범위에 걸쳐 신장되고, 인접한 측면 요소 서로에 대해 각속도의 뚜렷하고 일정한 감소가 가능하다. 비록 런업 베벨이 매우 높지 않지만 노이즈 확산은 또한 현저하게 줄어들 수 있다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

(1); 내부 스트랩 (2); 힌지 핀

(3,10); 두꺼운 영역 (4,12); 제동 장치

(5,13); 접촉 표면 (6,7); 제한 표면

(8); 외부 스트랩 (9); 오목부

(11); 잠금 돌출부 (14,17); 가장자리

(15); 원형 영역 (16); 접선 영역

(18); 언더 커트 (19); 베벨

Claims (10)

1. 두 연결점중 하나 이상의 위치가 변화될 수 있는 두 연결점 사이에서 여러개의 체인 링크를 구비하고, 튜브와 같은 장치를 안내하고, 관절 형태로 상호 연결된 측면 요소와 교차 부재를 구성 요소로 하고, 서로에 대해 인접한 체인 링크의 선회가 체인 링크상에 배열된 접촉 표면을 구비한 해당 스톱에 의해 제한되는 동력 안내 체인에 있어서, 서로에 대해 인접한 체인 링크의 각 속도를 줄이기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 체인 링크.
2. 제 1 항에 있어서, 측면 요소 (스트랩 1,8) 는 런업 베벨 (접선 영역 16) 을 구비하고, 각 인접한 체인 링크의 측면 요소는 체인 링크가 선회할 때, 런업 베벨을 구동하는 영역 (스톱, 4) 을 구비하고, 런업 베벨과 런업 베벨을 구동하는 인접한 체인 링크의 영역중 둘다 또는 어느 하나를 구비한 영역은, 체인 링크가 선회할 때, 탄성 변형 가능한 탄성 변형 요소를 가지는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 런업 베벨 (16) 이 측면 요소 (1,8) 에 수직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 런업 베벨 (16) 이 스톱(12) 의 접촉표면 (13) 의 높이에서 끝나는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 런업 베벨을 구동하는 영역은 스톱 (4) 처럼 설계되고, 측면 제한 요소 (6,7) 중 하나 이상이 런업 베벨 (16) 과 접촉될 수 있는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 스톱은 호형 측면 표면을 가지고, 원형 곡선으로부터 주로 접선 방향으로 구동하는 영역처럼 설계된 런업 베벨을 구동하는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 런업 베벨 (16) 이 단지 스톱 (4) 의 각진 길이 부분에 걸쳐 신장되는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 관절 형태로 연결된 인접한 체인 링크의 측면 요소가 선회축의 외주 주위에 분산된 두 개 이상의 런업 베벨 (16) 을 구비하고, 이 런업 베벨에 걸쳐 안내되는 인접한 체인 링크의 영역이 제공되는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
9. 제 8 항에 있어서, 런업 베벨 (16) 이 선회축에 대해 서로 반대 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 스톱은 해당 스톱에 의해 맞물리는 언더 커트 (18) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 안내 체인.