KR20000017473A

KR20000017473A - 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구

Info

Publication number: KR20000017473A
Application number: KR1019990035085A
Authority: KR
Inventors: 다카하시에이; 스즈키료헤이; 하세가와도시오; 구로사카히로시게
Original assignee: 세구치 류이치; 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2000-03-25
Also published as: JP2000065037A; EP0982506B1; CN1096580C; EP0982506A3; DE69921253D1; US6273632B1; CN1245873A; EP0982506A2; KR100315075B1; DE69921253T2; JP3932687B2

Abstract

본 발명은 한 쌍의 기계 구조체 부재를 조인트 핀을 통하여 서로에 대해 피봇가능하게 결합하는 피봇 핀 조인트에 사용하는 조인트 핀 고정 기구 또는 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 조인트 핀 고정기구는, 조인트 핀의 하나의 축방향 단부 주위에 고정되어 제공되고 조인트 핀의 축에 수직인 방향으로 브라켓부중 하나의 외측상에 및 외측을 따라 연장되는 칼라부; 소정 길이 및 폭으로 칼라부에 형성되고 조인트 핀의 축과 직각으로 교차하는 방향으로 연장된 길이방향의 중심선을 갖는 고정 슬롯; 하나의 브라켓의 외측상에 부착 고정된 시팅 부재; 및 칼라부내의 고정슬롯내의 맞물림을 위한 시팅 부재상에 경사가능하게 지지되는 항회전 블록부재를 포함하여 이루어지고, 항회전 블록은 직사각형 형상이고 고정슬롯의 폭과 실질적으로 동일한 폭과 고정슬롯의 길이보다 더 짧은 길이를 갖는다.

Description

피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구{JOINT PIN LOCK MECHANISM FOR PIVOTAL PIN JOINT}

본 발명은 한 쌍의 기계 구조체 부재를 조인트 핀을 통하여 서로에 대해 피봇가능하게 결합하는 피봇 핀 조인트에 사용하는 조인트 핀 고정 기구 또는 시스템에 관한 것으로서, 특히 바람직하지 않은 회전 운동에 대하여 필요하다면 임의의 축방향 운동에 대하여 고정된 상태의 제위치에 조인트 핀을 확실하고 안전하게 고정할 수 있는 조인트 핀 고정 기구에 관한 것이다.

건설기계 등의 기계의 생산에 있어서, 예를 들어, 서로에 대해 피봇 운동이 가능하도록 피봇 핀 조인트를 통하여 두개의 기계 구조체 부품을 결합하는 것은 공지의 사실이다. 예로서, 이러한 종류의 피봇 핀 조인트를 사용하는 유압동력 셔블이 도 10에 도시된다. 기본적으로, 유압동력 셔블은 크롤러형(crawler type) 베이스 케리어(1)를 갖는 운반 본체와 이 베이스 케리어(1)에 회전가능하게 탑재된 상부 로터리 본체(2)로 구성된다. 소정 작업을 하기 위하여 배치된 운전자실(3) 및 전방 작업기구(4)는 상부 로터리 본체(2)상에 제공된다. 전방 작업기구(4)는 통상적으로 상승 및 하강되는 붐(5), 수직방향으로 스윙 운동하는 붐(5)의 전단부에 피봇가능하게 결합된 아암(6) 및 전방 부속품, 예를 들어 아암(6)의 전단부에 피봇가능하게 지지되어 있는 버킷(7)을 포함한다.

도시된 바와 같은 유압동력 셔블의 경우, 통상적으로 유압모터는 운반체 베이스 케리어(1)의 구동과 상부 로터리 본체(2)의 회전에 사용된다. 또한, 전방 작업기구(4)는 유압실린더(8 내지10)에 의해 구동된다. 붐(5)은 붐(5)과 상부 로터리 본체(2) 사이에 연결된 붐 작동 실린더(8)에 의해 상승 및 하강된다. 즉, 붐 작동 실린더의 실린더 관(8a)의 일단은 상부 로터리 본체(2)에 연결되고 실린더(8a)의 타단으로부터 돌출된 로드(8b)는 붐(5)에 연결된다. 아암 실린더(9)의 실린더 관(9a)은 붐(5)에 연결되고 로드(9b)의 전단부는 아암(6)에 연결된다. 또한, 버킷 실린더(10)의 실린더 관(10a)은 아암(6)에 연결되고 로드(10b)는 버킷(7)에 연결된다. 각각의 구동 실린더(8 내지 10)의 실린더(8a 내지 10a)와 로드(8b 내지 10b)를 이러한 방식으로 연결하는데 있어서, 각각의 연결점의 두개의 기계 부품은, 조인트 핀을 축으로 연결된 기계부품의 상대 회전운동을 가능하게 하고 필요할 때마다 조인트 핀을 뽑아낼 때 두개의 연결된 부품의 분리를 가능하게 하는 피봇 핀 조인트를 통하여 연결된다.

이러한 사항에 대하여, 일본국 공개 특허출원 H6-300033은 유압실린더(8 내지 10)를 그와 협력하는 기계부품에 대해 회전가능하게 또한 그 기계부품에 대해 분리가능하게 연결하는 피봇 핀 조인트 구성을 개시하고 있다. 아암 작동 실린더(9)의 실린더관(9a)을 붐(5)에 연결하는데 사용되는 앞서 언급된 종래기술의 피봇 핀 조인트 구성이 도 11 내지 도 14에 예로서 도시된다.

더욱 상세하게, 도 11 및 도 12에는 각각 종래기술의 피봇 핀 조인트의 개략 외부도 및 도 11의 선 Y-Y의 단면도가 도시된다. 이들 도면에서 용접 또는 다른 적당한 수단에 의해 붐(5)에 확실하게 고정되는 브라켓은 11L 및 11R로 표시된다. 브라켓(11L, 11R)(이하, 설명의 편의를 도모하기 위하여 공통 참조번호 "11"이 두개의 브라켓에 대하여 사용됨)사이에는 아암 작동 실린더(9)의 실린더 관(9a)의 연결부(12)가 지지된다. 조인트 핀(13)은 연결부(12)를 통과하여 두개의 브라켓(11)을 가로질러 통과함으로써 아암 실린더(9)를 붐(5)의 일부분상의 브라켓(11)에 대해 피봇가능하게 지지한다. 이를 위하여 핀 수용 구멍(11a, 12a)이 브라켓(11) 및 연결부 (12)에 각각 형성된다. 부시(14)는 조인트 핀(13)과의 슬라이딩 접촉을 위하여 핀 수용 구멍(12a)에 끼워맞춰진다.

아암 실리더(9)가 작동됨에 따라, 아암(6)은 아암 실린더(9)와 붐(5) 사이의 각도를 변화시키기 위하여 붐(5)에 대하여 위 아래로 전환된다. 이 때, 연결부(12)는 조인트 핀(13)에 대하여 이 연결부를 강제로 회전시키도록 작용하는 힘을 받는다. 만일 조인트 핀(13)이 연결부의 강제된 회전의 영향 아래서 브라켓(11)에 대하여 회전된다면, 이것은 붐(5)의 부드러운 운동을 방해하고 조인트 핀(13) 자체의 가속된 마모를 초래할 수 있다. 따라서, 연결부(12) 및 브라켓(11)으로부터의 맞물림 해제를 초래할 수 있는 조인트 핀(13)의 축방향 운동의 방지 뿐아니라 브라켓(11)에 대한 조인트 핀(13)의 회전 운동을 방지하는 것이 필요하다.

도시된 특정의 경우에, 조인트 핀 고정 구조(20)가 조인트 핀(13)을 삽입할 때 피봇 핀 조인트상에 형성된다. 조인트 핀 고정 구조(20)는 용접에 의해 조인트 핀(13)에 확실하게 고정되고 조인트 핀(13)의 축에 수직인 방향으로 연장된 칼라부(21)를 포함한다. 상기 칼라부(21)는 회전방향 및 축방향의 양방향에서 고정상태로 조인트 핀(13)을 고정하도록 작용한다.

칼라부(21)를 제위치에 고정하기 위하여, U자 형상의 항회전판(22)이 쌍을 이루는 브라켓(11)중 하나의 외측상에 예를 들어 브라켓(11L)의 외측상에 확실하게 고정되고, 칼라부(21)의 연장된 단부는 U자 형상 항회전판(22)의 오목부(22a)에 고정된다. U자 형상 항회전판(22)과 칼라부(21)의 맞물림에 의해 칼라부(21)에 연결된 조인트 핀(13)은 회전운동이 방지된다. 또한, 조인트 핀(13)은, 구멍(도시하지 않음)이 제공되고 정지판(23)내의 구멍을 통하여 회전 방지판(22)내의 나사 구멍내로 나사를 조임으로써 회전 방지판(22)상에 고정되는 정지판(23)에 의해 축방향 운동에 대해 고정된다.

핀 수용 구멍(11a)은 브라켓(11L)에 뚫려 있고, 항회전판(22)은 제조공정의 개별 단계에서 예를 들어 용접에 의해 브라켓(11)에 고정된다. 따라서, 용접 작업의 열의 영향하에 발생하는 오류 또는 기계가공 단계에서 발생하는 오류로 인하여 핀 수용 구멍(11a)의 중앙에 대하여 엄밀한 정밀도로 제위치에 항회전판(22)을 고정하는데 있어서의 곤란성이 종종 발견된다. 이러한 위치선정 또는 치수적인 오류에 불구하고 실패없이 항회전판(22)의 오목부(22a)내에 조인트 핀(13)의 칼라부(21)의 전단부를 맞물리게 하기 위하여, 칼라부(21)가 오목부(22a)에 위치될 때 발생가능한 치수 또는 위치선정 오류를 흡수하기 위하여 칼라부(21)의 대향하는 측면상에 활동 또는 조정 갭 공간(δ)을 제공하면서 오목부(22a)를 칼라부(21)의 폭에 비하여 더 넓은 폭으로 형성하는 것이 필요하다. 이러한 방식으로 칼라부(21)가 핀 수용 홀(11a)에 대하여 항회전판(22)의 위치 벗어남에도 불구하고 실패없이 오목부(22a)내에 끼워 맞춰질 수 있는 것이 보장되도록 구성되어야 한다.

상술된 바와 같이, 조정 갭(2δ)의 폭에 대응하는 정도로 항회전 기능이 손상됨에도 불구하고 제조 또는 기계가공 단계에서의 오류를 보상하기 위해서는 항회전판(22)의 오목부(22a)와 칼라부(21) 사이에 조정 갭(2δ)을 제공하는 것이 필수불가결하다. 또한, 연결부(12)가 브라켓(11L)에 대하여 반복적으로 회전될 때, 칼라부(21)는 매번 항회전판(21)의 오목부(22a)의 벽 표면에 충돌한다. 결국, 이것은 항회전판(22) 및 칼라부(21)의 변형 및 손상을 발생시키고, 결과적으로 갭 공간을 넓혀 핀 고정 기구의 항회전 기능을 악화시키고 항회전판(22)의 마모를 가속시킨다.

상술한 상황의 관점에서, 본 발명의 목적은 고정부품의 손상 또는 조속한 마모를 수반하지 않으면서도, 고정된 상태의 조인트 핀의 칼라부를 확실한 방식으로 회전운동에 대하여 방지할 수 있는, 상술된 바와 같은 종류의 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구 또는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조인트 핀의 칼라부와 항회전 블록 부재 사이의 과도한 갭 공간을 제거함으로써 신뢰할 만한 방식으로 회전 운동에 대하여 고정상태에 조인트 핀을 고정할 수 있는 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용접 단계 또는 고정기구의 제조과정에서 고정부품에 발생할 수 있는 위치선정 또는 치수적 오류 또는 위치 벗어남의 역효과를 방지할 수 있는 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조인트 핀 및 핀 고정기구 자체의 내구성을 향상시킬 수 있는 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 핀 고정 기구의 개략 정면도,

도 2는 도 1의 선 X-X의 개략 단면도,

도 3은 스크류 시트(screw seat) 부재의 개략적인 단면도 및 정면도,

도 4는 블록킹 부재의 개략적인 단면도 및 정면도,

도 5는 정지판(stopper plate)의 개략적인 단면도 및 정면도,

도 6은 블록킹 부재와 칼라부(collar portion)의 슬롯 사이의 치수적 관계를 설명하는 개략도,

도 7은 스크류 시트 부재의 초기 장착 위치로부터의 위치 벗어남 및 그 기능을 설명하는 개략도,

도 8은 스크류 시트가 Y방향으로 벗어날 때 칼라부와 블록킹 플레이트 부재의 연결부에서의 기능을 설명하는 개략도,

도 9는 스크류 시트 부재가 X방향으로 벗어날 때 칼라부와 블록킹 플레이트 부재의 연결부에서의 기능을 설명하는 개략도,

도 10은 조인트 록 구조가 적용가능한 기계의 일예로서 도시된 유압동력 셔블의 개략 외부도,

도 11은 유압동력 셔블의 아암 실린더의 피봇 조인트에서의 종래의 조인트 핀 고정 구조의 개략 정면도,

도 12는 도 11의 선 Y-Y의 확대 단면도,

도 13은 조인트 핀의 칼라부가 항회전판(anti-rotation plate) 및 정지판에 의해 제 위치에 고정되는 방식을 도시하는 종래의 조인트 핀 고정 구조의 개략도,

도 14는 칼라부의 전단부가 항회전부재의 오목부와 맞물리는 방식을 도시하는 개략도이다.

본 발명에 따르면 상술된 목적을 달성하기 위하여 조인트 핀을 통하여 기계 구조체 부재의 한 쌍의 브래킷부 사이에 다른 기계 구조체 부재의 일단을 피봇가능하게 연결하는 피봇 핀 조인트용 조인트 핀 고정 기구가 제공된다. 적어도 회전방향으로의 운동에 대하여 고정된 상태로 조인트 핀을 고정하기 위하여, 상기 조인트 핀 고정기구는, 조인트 핀의 일 축방향 단부 주위에 고정적으로 제공되고 조인트 핀의 축에 수직인 방향으로 쌍을 이루는 브라켓 부분중 하나의 측면을 따라 연장되는 칼라부; 소정의 길이 및 폭으로 칼라부에 형성되고 조인트 핀의 축선과 수직으로 교차하는 방향으로 연장된 길이방향 중앙선을 갖는 고정 슬롯; 하나의 브라켓의 외측면상에 부착 고정된 시팅 부재; 및 칼라부 내의 고정 슬롯내에 맞물림을 위하여 시팅 부재상에 경사가능하게 지지된 항회전 블록부재를 포함하여 이루어지고, 여기서 항회전 블록은 실질적으로 직사각형 형상이고 고정 슬롯의 폭과 실질적으로 동일한 폭 및 고정 슬롯의 길이보다 더 짧은 길이를 갖는다.

이러한 경우에 있어서, 고정 슬롯의 길이방향의 내표면과 접촉하여 맞물려 있는 대향하는 측면을 갖는 항회전 블록은 시팅 부재의 원통형 몸체부상에 경사가능하게 끼워진다(tiltably fitted). 바람직하게는, 시팅 부재는 원통형 몸체부의 일 축방향 단부에 큰 직경을 갖는 플랜지부가 제공되고 이 플랜지 부에 의해 일 브래킷부의 외측면에 용접고정된다. 또한, 바람직하게는, 항회전 블록은 실질적으로 조인트 핀의 칼라부와 동일한 두께로 형성된다.

회전방향 및 축방향의 양방향으로의 운동에 대하여 조인트 핀을 고정하기 위하여, 정지판이 칼라부의 외측상에 고정된다. 정지판은 고정 슬롯의 폭보다 큰 외부 직경을 갖는 환상의 디스크 형상이며, 항회전 블록과 함께 나사로 시팅 부재에 분리가능하게 고정되는 것이 바람직하다.

상술된 브라켓부는 예를 들어 하중 리프팅 구조체 부재상에 제공된 한 쌍의 브라켓일 수 있고, 상술된 기계 구조체 부재는 유압 실린더, 더 상세하게는 실린더 관의 연결부일 수 있다.

본 발명의 상술된 목적 및 다른 목적, 특징 및 잇점은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시로서 도시한 첨부 도면을 참조하여 기술된 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 또한, 본 발명은 도면에 도시된 특정 형태에 제한되지 않는 다는 것은 말할 필요도 없다.

이하에 본발명이 도 1 내지 도 9를 참조하여 바람직한 실시예를 통하여 더욱 상세히 기술된다. 먼저, 도 1 및 도 2에는 조인트 핀 고정 기구가 도시되고, 피봇 핀 조인트의 외부 연결부재로서 작용하는 한 쌍의 브라켓(도면에는 단 하나만이 도시됨)은 30으로 표시된다. 한 쌍의 브라켓(30) 사이에는 피봇 핀 조인트의 내부 연결 부재(31)가 위치된다. 이러한 경우에 있어서, 브라켓(30)은 아암 작동 실린더용 피봇 조인트를 제공하기 위하여 용접 또는 다른 적당한 수단에 의해 예를 들어 유압동력 셔블의 붐상에 확실하게 고정된다. 이 경우에, 내부 연결부재(31)는 아암 작동 실린더의 실린더 관의 베이스 단부를 나타낸다.

조인트 핀(33)이 부시(32)와 함께 끼워 맞추어지는 핀 수용 구멍(30a, 31a)이 브라켓(30) 및 내부 연결부재(31)를 가로질러 통하여 뚫어져 있다. 조인트 핀(33)에는 조인트 핀의 축에 수직인 방향으로 연장되는 고정 칼라부(34)가 제공된다. 방금 기술된 피봇 핀 조인트구성은 종래의 구성이고 이전에 기술된 종래 기술의 피봇 핀 조인트 구성과 특별히 차이가 없다. 게다가, 보강판(35)이 브라켓(30)의 외측에 부착된다.

그러나, 본 발명에 따른 피봇 핀 조인트에는 하나의 브라켓(30)의 외측상의 소정 위치에 고정적으로 확실히 조인트 핀(33)의 칼라부(34)를 고정하도록 기능하는 핀 고정기구(40)가 제공된다. 이러한 조인트 핀 고정기구(40)는 항회전 블록(41) 및 외부 정지판(42)에 의해 구성된다. 이들 항회전 블록(41) 및 정지판(42)은 브라켓(30)상에 고정 제공된 시팅부재(43)에 분리가능하게 고정된다.

항회전 블록(41)은 조인트 핀(33)의 칼라부(34)의 회전운동을 방지하도록 기능한다. 결국 항회전블록(41)은 칼라부(34)를 통하여 뚫어진 슬롯(36)에 수용되고 항회전 블록(41)의 측면은 칼라부(34)의 슬롯(36)의 내부 길이방향 벽표면과 접촉하여 맞물려 있다. 한편, 정지판(42)은 조인트 핀(33)의 축방향 운동을 방지하도록 작용한다. 이를 위하여 정지판(42)은 칼라부(34)의 외표면에 대해 접촉하거나 혹은 작은 갭을 사이에 두고 마주보면서 칼라부의 외측상의 위치에 고정된다. 또한, 브라켓(30)의 외측을 통하여 그 외측상에 돌출된 조인트 핀(33)의 외부 단부는 조인트 핀(33)의 칼라부(34)와 접촉하여 맞물려 있는 보강판(35)에 의해 둘러싸인다. 따라서, 조인트 핀(33)의 칼라부(34)는 축방향으로의 움직임, 또는 브라켓(30)으로 향하거나 브라켓(30)으로부터 멀어지는 방향으로의 움직임이 확실하게 방지된다.

도 3 내지 도 5는 시팅 부재(43), 항회전 블록(41) 및 외부 정지판부재(42)를 각각 단면도 및 정면도로 도시하고 있다.

먼저, 시팅 부재(43)는 실린더 본체(43b)의 일단에 제공된 증가된 직경의 플랜지 부(30a)에서 용접에 의해 브라켓(30)의 외측에 확실하게 고정된다. 시팅 부재(43)의 플랜지부(30a)는 정사각형 또는 다른 형상의 시트 부재에 비해 용이하게 제위치에 용접될 수 있도록 고리 형상으로 형성된다. 시팅 부재(43)의 플랜지 부(43a)의 외부직경은 칼라부(34)의 슬롯(36)의 폭 보다 더 큰 반면, 원통형 몸체부(43b)의 외부직경은 슬롯(36)의 폭 보다 더 작다. 또한, 항회전 블록(41)내의 구멍(41a)은 시팅 부재(43)의 실린더 본체(43b)사이에 단단히 끼워 맞추어지도록 치수가 정해진다. 상기 구멍(41a)의 일 축방향 단부의 가장자리는, 항회전 블록(41)의 구멍(41a)을 시팅 부재의 원통형 몸체부(43b)와 끼워지는 맞물림으로 부드럽게 안내하고 재촉하는 테이퍼진 가이드 표면(41b)을 제공하도록 테이퍼진다. 항회전 블록(41)의 두께는 시팅 부재(43)의 원통형 몸체부(43b)의 길이에 대략 대응한다. 정지판(42)의 외부직경은 칼라부(34)의 슬롯(36)의 폭 보다 크고, 구멍(42a)에 의해 결정되는 내부 직경은 나사(44)의 샤프트부 보다 크고 시팅 부재(43)의 원통형 몸체부(43b)의 외부직경보다 작다.

기계적 연결부재(31)는 상술된 바와 같은 구성의 조인트 핀 고정기구(40)와 관련된 조인트 핀(33)에 의해 브라켓(30)에 피봇가능하게 연결된다. 더 상세히 설명하면, 이 목적을 위하여, 브라켓(30)과 연결부재(31)의 핀 수용 구멍(30a, 31a)이 서로에 정렬된 상태로 유지되는 동안, 조인트 핀(33)은 브라켓(30)의 측면으로부터 구멍(30a, 31a)으로 삽입된다. 조인트 핀(33)의 전방 말단이 대향하는 브라켓(30R)의 구멍을 통과하자 마자, 브라켓(30)에 용접된 시팅 부재(43)의 원통형 몸체부(43b)는 칼라부(34)에 형성된 슬롯(36)과 끼워맞추어 맞물린다. 그 후, 항회전 블록(41)은 슬롯(36)내의 시팅 부재(43)의 원통형 몸체부(43b)상에 끼워 맞추어진다. 이때, 항회전 블록(41)의 측방 표면은 슬롯(36)의 길이방향 내표면에 대해 접촉하거나 작은 갭을 갖는 관계로 유지된다. 또한, 정지판(42)은 나사(44)를 시팅 부재(43)로 조임으로써 칼라부(34) 및 항회전 블록(41)의 외측에 고정된다. 따라서, 조인트 핀 고정 기구(40)는 피봇 핀 조인트내로 조립된다.

조인트 핀(33)이 상술된 바와 같은 조인트 핀 고정기구(40)를 통한 위치에 조립되면, 유압 실린더의 작동중 조인트 핀에 작용하여 이것을 축방향 또는 회전방향으로 운동시키는 경향이 있는 힘에 대하여 조인트 핀(33)이 제위치에 확실하고 안정하게 고정된다. 더욱 상세히 설명하면, 시팅 부재(43)를 통하여 브라켓(30)에 고정되는 항회전 블록(41)은 칼라부(34)의 슬롯(36)의 길이방향 내표면과 접촉하여 맞물려 있기 때문에, 조인트 핀(33)을 그 축에 대하여 회전시키는 힘은 시팅 부재(43)를 통하여 항회전 블록(41)과 브라켓(30)에 의해 지탱되고, 조인트 핀(33)은 회전방향으로 자발적으로 운동하는 것이 방지된다. 이 경우, 비록 항회전 블록(41)이 시팅 부재(43)에 대해 회전방향으로 운동가능할지라도, 항회전 블록(41)이 칼라부(34)를 통하여 그것에 작용하는 힘에 의해 회전될 가능성은 없다. 이것은 항회전 블록(41)의 회전중심이 칼라부(34)의 회전 중심과 다른 위치에 있기 때문이다. 따라서, 항회전 블록(41)은 슬롯(36) 내의 소정의 위치에 보유되어 고정되고 칼라부(34)는 회전방향에서 고정된 상태로 고정된다.

한편, 조인트 핀(33)의 칼라부(34)의 내측 및 외측이 각각 보강판(35) 및 정지판(42)과 접촉하여 맞물려 있기 때문에, 조인트 핀(33)은 축방향으로 움직이지 않게된다. 이리하여, 조인트 핀(33)은 단지 하나의 단일 나사(44)를 단단히 조임으로써 회전 방향 및 축 방향의 양방향으로의 운동에 대해 고정된 상태로 안정하고 확실하게 유지된다. 필요할 때마다 조인트 핀(33)은 단지 하나의 나사(44)를 제거함으로써 브라켓(30)과 연결부재(31)로부터 분리될 수 있다. 즉, 조인트 핀 고정기구는 극히 용이한 방식으로 피봇 핀 조인트내로 조립되거나 피봇 핀 조인트로부터 분해될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 회전방향으로 조인트 핀(33)을 고정하는 기구로서 기능하는 항회전 블록(41)은 칼라부(34)의 슬롯(36)과 실질적으로 동일한 폭(B)으로 형성되어 항회전 블록(41)의 대향하는 측면(41T)은 후자에 수용될 때 슬롯(36)의 대향하는 내벽표면(36T)과 접촉하는 맞물림을 유지한다. 이러한 방식으로 슬롯(36)과 실질적으로 동일한 폭의 항회전 블록(41)을 형성함으로써 조인트 핀(33)의 회전운동은 거의 완전하게 방지될 수 있다. 이러한 점에서, 항회전 블록(41)의 측방향 표면(41T)은 비교적 넓은 면적에 걸쳐 슬롯(36)의 내벽표면(36T)에 각각 접촉하기 때문에, 단위 면적당 표면압력은 이들 부품의 마모 또는 변형을 억제하는 낮은 수준으로 감소될 수 있어, 고정 기구의 제품 수명 연장에 기여한다.

또한, 브라켓(30)의 핀 수용 구멍(30a)용 천공작업은 항회전 블록(41)을 지지하는 시팅 부재(43)를 위한 용접작업과 분리하여 수행된다. 따라서, 소정의 상대 위치관계에 엄격하게 따라서 이들 부품을 제조하는 것은 어렵다. 특히, 비록 핀 수용 구멍(30a)에 대한 시팅 부재(43)의 위치가 브라켓(30)에 시팅 부재(43)를 용접시킬 때 엄격히 제어되더라도, 실제로 용접된 위치는 용접열의 영향하에서 또는 다른 이유로 소정의 위치로부터 어느 정도 벗어날 수 있다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 슬롯(36)은 그 길이방향의 중앙선(A)이 조인트 핀(33)의 축에 수직으로 배치되도록 구성된다. 또한, 항회전 블록(41)의 측면(41T)의 길이(L1)는 항회전 블록(41)의 측면(41T)과 접촉하는 맞물림을 유지하도록 슬롯(36)의 곧은 측면부(36T)의 길이(L2)보다 더 짧게 만들어 진다. 따라서, 비록 시팅 부재(43)가 도 7의 실선으로 표시된 진정한 위치로부터 벗어나더라도, 더욱 상세히는, 비록 시팅 부재(43)의 용접된 위치가 점선으로 표시된 수직 방향(Y 방향)으로 또는 이점쇄선으로 표시된 측방향으로 또는 X방향 및 Y방향의 양방향으로 벗어나더라도, 항회전 블록(41)의 측면(41T)은 항상 슬롯(36)의 길이방향 내부표면(36T)과 표면이 접촉하여 측면(41T)과 함께 슬롯(36)내로 조립될 수 있다.

시팅 부재(43)가 브라켓(30)내의 핀 수용 구멍(30a)에 대하여 Y방향으로 벗어날 때, 즉 용접된 시팅 부재(43)의 중심이 진정한 위치(O)로부터 벗어난 O₁에 위치될 때, 슬롯(36)의 길이방향 내표면(36T)과 항회전 블록(41)의 측면(41T)의 접촉 맞물림의 위치는 슬롯(36)의 중심선(A)의 방향으로 간단히 시프트된다. 핀 수용 구멍(30a)에 대한 시팅 부재(43)의 위치 벗어남이 길이 L1 및 L2 사이의 차이 이내인 한, 항회전 블록(41)은 슬롯(36)과 표면 접촉상태로 동작가능하게 보유될 수 있다.

한편, 시팅 부재(43)의 중심이 도 9에 상세히 도시된 바와 같이 Y방향으로 O₂로 벗어날 때, 조인트 핀(33)과 시팅 부재(43)의 중심을 연결하는 선 A'는 슬롯(36)의 중심선 A의 정상위치로부터 각(θ) 만큼 기울어진다. 이 경우, 시팅 부재(43)상의 항회전 블록(41)은 임의의 방향으로 전환될 수 있기 때문에, 기울어진 선 A'의 방향으로 용이하게 전환되고 시프트된 중심선 A'의 방향으로 기울어진 측면(41T)을 갖는 위치로 동작가능하게 조립될 수 있다. 따라서, 항회전 블록(41)과 슬롯(36)사이의 상대 위치관계는 중심선 A의 기울기에 영향을 받지 않고, 항회전 블록(41)의 측면(41T)은 위치 이탈에도 불구하고 슬롯(36)의 길이방향 내표면(36T)과 접촉하여 맞물리는 상태로 동작가능하게 유지될 수 있다.

이리하여, 비록 열 영향하의 용접작업 과정에서 시팅 부재(43)의 위치가 벗어나더라도 칼라부(34)와 항회전 블록(41)의 접촉조건에는 영향을 주지 않게 된다. 따라서, 시팅 부재(43)는 극히 용이한 방식으로 제위치에 고정될 수 있다. 이것은 제조과정에서 시팅 부재(43)에 발생할 수 있는 위치 벗어남을 흡수하기 위하여 슬롯(36)의 길이방향 내표면(36T)과 항회전 블록(41)의측면(41T) 사이에 더 이상 갭 공간을 제공할 필요가 없다는 것을 의미한다. 즉, 시팅 부재(43)의 위치 벗어남에도 불구하고 슬롯(36) 및 항회전 블록(41)은 항상 소정의 치수관계로 서로 표면접촉의 관계로 유지될 수 있다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 조인트 핀 고정기구에 따르면, 고정부품의 손상 또는 가속되거나 조속한 마모를 수반하지 않고 고정된 상태의 조인트 핀의 칼라부를 확실한 방식으로 회전운동에 대하여 방지할 수 있으며, 조인트 핀의 칼라부와 항회전 블록 부재 사이의 과도한 갭 공간을 제거함으로써 신뢰할 만한 방식으로 회전 운동에 대하여 고정상태에 조인트 핀을 고정할 수 있다.

또한, 용접 단계 또는 고정기구의 제조과정에서 고정부품에 발생할 수 있는 위치선정 또는 치수적 오류 또는 위치 벗어남의 역효과를 방지할 수 있으며, 조인트 핀 및 핀 고정기구 자체의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims

기계 구조체 부재의 일단을 조인트 핀을 통하여 다른 기계 구조체 부재의 한쌍의 브라켓부 사이에 피봇가능하게 연결하는 피봇 핀 조인트에서, 상기 조인트 핀을 적어도 회전방향 운동에 대해 고정된 상태로 고정시키는 조인트 핀 고정기구로서,

상기 조인트 핀의 하나의 축방향 단부 주위에 고정되어 제공되고 상기 조인트 핀의 축에 수직인 방향으로 상기 브라켓부중 하나의 외측상 및 외측을 따라 연장되는 칼라부;

소정 길이 및 폭으로 상기 칼라부에 형성되고 상기 조인트 핀의 상기 축과 직각으로 교차하는 방향으로 연장된 길이방향의 중심선을 갖는 고정 슬롯;

상기 하나의 브라켓의 외측상에 부착 고정된 시팅 부재; 및

형상은 직사각형이며 상기 고정슬롯의 폭과 실질적으로 동일한 폭과 상기 고정슬롯의 길이보다 더 짧은 길이를 가지며, 상기 칼라부내의 상기 고정슬롯내의 맞물림을 위해 상기 시팅 부재상에 경사가능하게 지지되는 항회전 블록부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 1항에 있어서,

상기 항회전 블록은 실질적으로 정사각형 형상이고 상기 시팅 부재의 원통형 몸체부상에서 끼워 맞추어질 구멍이 제공되는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 2항에 있어서,

상기 시팅 부재는 상기 원통형 몸체부의 일단에 플랜지부가 제공되며, 상기 플랜지부에서 상기 브라켓부 중 상기 하나에 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 2항에 있어서,

상기 항회전 블록의 상기 구멍은, 상기 시팅 부재의 상기 원통형 몸체부상에 단단히 끼워 맞춰지고, 또한 상기 시팅 부재의 상기 원통형 몸체부상에 초기에 끼워맞춰질 측면상에는 테이퍼진 가장자리부를 갖는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 1항에 있어서,

상기 항회전 블록은 상기 조인트 핀의 상기 칼라부와 실질적으로 동일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 1항에 있어서,

상기 조인트 핀의 축방향 운동을 방지하도록 상기 칼라부의 표면과 접촉하여 맞물리는 상태로 상기 칼라부의 외측에 부착되어 고정된 정지판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 6항에 있어서,

상기 정지판은 상기 고정슬롯의 폭보다 더 큰 외경을 갖는 환상의 디스크 형상이고 상기 항회전 블록과 함께 상기 하나의 브라켓부에 분리가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 6항에 있어서,

상기 하나의 브라켓부는 그 외측상에 및 상기 조인트 핀의 상기 일단부 주위에 보강부재가 제공되고, 상기 칼라부는 상기 보강부재에 접촉하는 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 1항에 있어서,

상기 브라켓부는 하중 리프팅 부재의 브라켓부이며, 상기 기계 구조체 부재는 상기 하중 리프팅 구조체 부재에 피봇가능하게 연결된 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.
제 9항에 있어서,

상기 기계 구조체 부재는 실린더관의 연결부인 것을 특징으로 하는 조인트 핀 고정기구.