KR20000069425A - 구동 체인 - Google Patents

Abstract

구동체인이 개시된다. 구동체인은 적어도 하나의 핀이 각 링크의 중첩부를 통과하므로써 인접 외부링크와 연결되는 각각의 내부링크 플레이트를 구비하며, 각 외부링크는 상기 핀의 단부가 삽입되는 적어도 하나의 홀이 형성되어 피봇가능하게 상기 핀에 지지되며, 베어링은 상기 핀의 외주면과 상기 외부링크 홀의 내주면의 사이에 구비된다.

Description

구동체인{A Drive Chain}

종래의 구동체인은 서로 마주보는 한 쌍의 외부링크 플레이트에 의하여 체인의 길이방향을 따라 배열된 서로 마주보는 한 쌍의 내부링크 플레이트로 구성된다. 각각의 외부링크는 인접한 내부링크의 양단부와 서로 중첩되며, 외부링크의 양단부에 형성된 구멍은 내부링크 플레이트의 단부에 형성된 구멍에 대응된다. 그리고, 내부 및 외부 링크 플레이트는 내부 및 외부 링크 플레이트에 형성된 구멍을 관통하는 핀에 의하여 체인의 양측에서 서로 일체로 연결된다.

이 핀은 한 쌍의 외부링크 플레이트의 양단부에 고정되며, 또한 핀은 내부링크 플레이트의 서로 대응되는 구멍의 사이에 돌출 형성되는 부시의 내부에 피봇 가능하게 장착된다.

전술한 방식의 구동체인은 부시와 핀사이의 윤활면이 마모되는 문제점이 있다. 특히, 체인의 중간에 윤활면이 위치하므로 윤활면이 오염되지 않도록 밀봉하는 것이 어려운 문제점이 있다.

또한, 윤활면을 효과적으로 밀봉하는 경우에는 일반적으로 보수 혹은 윤활을 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 구동체인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤러방식의 구동체인에 관한 것이다.

도1 은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 구동체인의 단면도이고;

도2 는 도1 의 외부링크의 사시도이며;

도3 은 도2 및 도1 의 체인의 윤활부재를 확대하여 보여주는 부분도이고;

도4 는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 구동체인을 보여주는 부분 단면도이며;

도5 는 도4 의 구동체인의 "X" 단면을 보여주는 측면도이고;

도6 은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 구동체인의 외부링크의 가공전 상태를 절반을 보여주는 개략 측면도이며;

도7 은 도6 에 도시된 외부링크에 베어링이 삽입되고, 가공된 후 상태를 보여주는 개략도이고;

도8 은 도7 의 "A-A" 단면을 보여주는 단면도이며;

도9 는 도7 의 외부링크에 삽입된 핀의 일단부를 보여주는 부분도이고;

도10 은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 구동체인을 보여주는 부분 단면도이며;

도11 은 도10 의 "Z-Z" 단면을 보여주는 단면도이고;

도12 는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 외부링크를 보여주는 측면도이며; 그리고

도13 은 도12 의 "B-B" 단면을 보여주는 단면도이고;

도14 는 본 발명의 추가적인 실시예를 보여주는 부분도이며;

도15 는 도16 의 "Q-Q' 단면을 보여주는 단면도이고; 그리고

도16 은 도14 에 도시된 외부링크를 조립하기 위하여 90°회전시킨 것을 보여주는 측면도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나의 핀이 각 링크의 중첩부를 통과하므로써 인접 외부링크와 연결되는 각각의 내부링크 플레이트를 구비하며, 각 외부링크는 상기 핀의 단부가 수용되는 적어도 하나의 홀이 형성되어 피봇가능하게 상기 핀에 지지되며, 베어링은 상기 핀의 외주면과 상기 외부링크 홀의 내주면의 사이에 구비되는 구동체인을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 외부링크는 상기 외부링크에 분해가능하게 결합되고 핀에 형성된 홈 혹은 슬롯에 결합 가능한 고정부재에 의하여 핀에 분해가능하게 고정된다. 따라서, 외부링크가 핀의 축방향으로 이탈하는 것을 방지하게 된다.

상기 고정부재는 상기 외부링크의 홈에 결합되어 상기 핀의 홀 및 슬롯에 결합가능한 한 쌍의 다리를 갖는 스테이플이다. 상기 스테이플이 분리되는 경우, 상기 홀이 윤활유의 공급로로 사용된다. 상기 고정부재는 상기 보어의 내부에 완전히 결합된다.

예를 들면, 고정부재는 상기 핀 및 맹공에 형성된 홀 혹은 슬릿에 결합되는 단부를 갖는 분할 컬러이며, 상기 외부링크가 상기 핀의 축방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 핀은 상기 외부링크의 개구홀에 삽입되며, 상기 외부링크는 상기 개구홀보다 큰 직경을 갖으며 상기 핀의 단면에 고정되는 덮개에 의하여 고정된다. 덮개는 체결나사에 의하여 고정된다.

베어링은 윤활유의 유출을 방지하기 위하여 적어도 하나의 씰을 구비하며, 이 씰은 핀 혹은 맹공에 형성된 고리형 홈에 장착된 오링이다.

상기 외부링크는 주조에 의하여 제조되며, 상기 외부링크는 베어링에 공급되는 윤활유를 저장하는 저장소를 구비한다. 윤활유는 그리스 니풀을 통하여 베어링에 공급된다. 상기 핀은 내부링크 플레이트에 억지끼워맞춤방식에 의하여 고정적으로 연결된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도1 은 스프로킷(도시안됨)에 체결된 롤러구동체인을 보여준다.

구동체인은 외부링크(Outer Link;2)에 의하여 서로 연결된 한 쌍의 내부링크 조립체(Inner Link Assembly;1)로 구성된다. 각각의 내부링크 조립체(1)는 서로 마주보는 한 쌍의 내부링크 플레이트(Inner Link Plate;3)에 형성된 구멍(Aperture;5)을 관통하며 서로 소정거리 이격되어 나란한 한 쌍의 핀(Pin;4)에 의하여 서로 연결된 한 쌍의 내부링크 플레이트(3)로 구성된다.

각각의 핀(4)은 내부링크 플레이트 구멍(5)에 억지끼워맞춤방식에 의하여 결합되며, 한 쌍의 내부링크 플레이트(3) 사이에 위치하는 원통형 롤러(Cylindrical Roller;6)에 각각의 핀(4)이 자유스럽게 지지된다. 그리고 체인 사용시, 스프로킷(도시안됨)의 치차는 종래의 방법대로 인접한 각 롤러(6)의 사이에 치합된다.

각각의 외부링크(2)에는 내부링크 조립체(1)로부터 핀(4)의 일단부를 수용하는 2 개의 맹공(Blind Bore;7)이 주조(Casting)에 의하여 형성된다. 그리고, 각각의 외부링크(2)는 서로 인접한 내부링크 조립체(1)로부터 각각 1 개씩의 핀(4)을 수용하므로써 인접한 내부링크 조립체(11)를 서로 연결한다.

외부링크(2)는 각각의 핀(4)에 대하여 피봇운동을 하며, 외부링크(2)는 그 단부가 외부링크(2)의 몸체의 보어(Bore;10)를 관통하여 핀(4)의 단부에 형성된 고리형 홈(Annular Groove;11)에 결합되는 스테이플(Staple;8)에 의하여 고정된다. 따라서, 외부링크(2)가 핀(4)의 축방향으로 이동하는 것이 방지된다. 외부링크를 핀에 고정하는 다른 수단이 아래에 기재된다.

외부링크(2)의 각각의 맹공(7)의 내주면은 핀(4)의 외주면과 윤활구역을 형성한다. 이 윤활구역에는 다양한 방법에(아래에 기재됨) 의하여 윤활유가 공급된다. 그리고, 윤활유는 맹공에 형성된 고리형 홈(13)에 장착된 1 개 혹은 복수개의 오링(O-Ring;12)에 의하여 밀봉된다. 이 오링(12)은 윤활유가 유출되거나 오염물질이 침입하는 것을 방지하게 된다.

전술한 바와 같이, 윤활유는 체인이 사용되지 않는 보수작업시 공급될 수 있다. 보수작업시, 스테이플(8)은 외부링크(2)로부터 분해되고, 오일 혹은 다른 적절한 윤활유를 보어(10)를 통하여 윤활구역으로 공급한다.

그리고, 스테이플(8)이 교체되고, 한 개의 체인이 조립되고 이러한 과정을 반복하므로써 체인이 조립된다.

이러한 작업은 특히 놀이시설 혹은 롤러-코스터등에 장착된 체인과 같이 야간에 사용하지 않을 경우 적합하다.

다른 실시예로써, 외부링크(2)의 몸체(도1 의 우측 외부링크에 도시됨)에 형성된 내부저장소(14)로부터 윤활유가 윤활구역에 공급되며, 윤활유는 저장소(Reservoir;14)에 연결된 윤활홀(15)을 통하여 윤활구역에 공급된다.

도3 에 도시된 바와 같이, 다른 실시예로써, 윤활유는 그리스 니플(Grease Nipple;16)에 의하여 수동 혹은 자동으로 공급된다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예가 도4 및 도5 에 도시된다. 각각의 외부링크(102)에는 핀(104)의 일단부가 삽입되는 개구홀(Open Bore;107)이 형성되며, 각각의 외부링크(102)는 체결나사(118)에 의하여 핀(104)의 노출부에 체결된 엔드캡(End Cap;117)에 의하여 핀(102)에 지지된다. 엔드캡(117)의 직경은 핀(104)의 직경보다 크게 형성되므로써, 외부링크 개구홀(107)의 가장자리 구역을 지지하여 외부링크(102)가 핀(104)으로부터 분리되는 것을 방지하게 된다.

이 실시예에 있어서, 오링씰(O-Ring Seal;112)은 베어링 구역의 각 단부에 장착되어 윤활유가 개구홀(107)을 통하여 유출되는 것을 방지한다.

본 발명의 바람직한 제3 실시예가 도6 내지 도9 에 도시된다. 외부링크(202)에는 보어(207)의 길이를 따라 돌출된 상부슬롯(Top Slot;230)이 각각 형성된 2 개의 맹공(207)이 형성된다. 보어(207)의 밀폐된 단부 인접위치에는, 핀(204)과 결합되는 고리형의 홈(231)이 형성된다. 그리고, 각 맹공(207)의 벽부는 2 개의 베어링 부재(Bearing Materials;232)가 수용되는 홈(Blind Bore;207)이 형성되며, 이 홈(207)은 보어(207)의 내부에서 축방향으로 고리형 홈(231)의 가장자리까지 돌출된다.

맹공(207) 및 축방향 슬롯(230)이 형성된 외부링크(202)는 주조에 의하여 형성되며, 2 개의 베어링 구멍(233)은 각 맹공(207)의 원주인접 위치에 서로 수평방향으로 가공된다. 그리고, 외부링크(202)의 이 형상은 도6 에 도시되며, 원통형 로드의 베어링 부재(232)는 각 맹공(207)이 확장되기 전에 도7 에 도시된 것보다 큰 직경으로 베어링 홀(233)에 삽입된다. 또한, 맹공(2-7) 확장시, 원통형 베어링 부재(232)의 맹공부(207)는 가공되므로써 보어(207)의 내주면과 동일한 높이가 된다.

도9 에 도시된 바와 같이, 니풀 혹은 다른 돌출부(234)는 핀(204)의 단부에 형성된다. 돌출부(234)가 형성된 이 핀(204)은 외부링크(202)의 맹공(207)으로 삽입되며, 돌출부(234)는 슬롯(230)에 결합된다. 따라서, 핀(204)이 완전히 삽입되었을 경우, 핀(204)을 보어(207)에 대하여 비틀므로써, 돌출부(234)는 슬롯(230)으로부터 이탈되어 홈(231)에 결합된다. 따라서, 외부링크(202)가 핀(204)에 의하여 지지되는 것이다.

본 발명의 바람직한 제4 실시예가 도10 및 도11 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 외부링크(302)는 아치형의 경사면(340)이 형성되므로써 대체로 달걀모양의 단면을 갖는다. 외부링크(302)의 베어링은 명확하게 도시되지 않는다. 각각의 외부링크(302)에는 핀(304)이 삽입되는 2 개의 관통홀(307)이 형성된다. 원형클립(341)등은 핀(304)의 각단부에 인접한 고리형 홈(341)에 결합되므로써 외부링크(302)를 핀(304)에 지지시킨다. 그리고, 각각의 관통홀(307)은 수직방향으로 경사면이 형성되므로써 인접 원형클립(341)과 인접 핀(304)의 자유단 방향으로 직경이 증가한다. 수평방향으로는 보어(307)는 경사면이 형성되지 않는다.

사용중에, 이 구조는 외부링크(302)가 장착된 체인이 종래와 같이 핀(304)에 대하여 피봇운동 뿐만 아니라 외부링크(302)의 달걀형상과 보어(307)의 경사에 의하여 내부링크(303)와 핀(2)에 대하여 수직방향으로 틸팅운동을 가능하게 한다.

이것은 체인이 수평 관절운동, 예을 들면 90°관절운동을 가능하게 한다. 이는 인접한 링크와 스프로킷의 유니버셜 연결과 같은 복잡한 배치를 필요로 했던 종래의 구조에 비하여 상당히 진보된 것이다. 종래의 스프로킷은 본 발명에 따른 체인에 장착가능하다.

본 발명의 바람직한 제5 실시예가 도12 및 도13 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 각 핀(404)의 단부는 단이 형성되어 이축(Trunnion;445)이 형성되며, 이축(445)은 외부링크(402)에 형성된 관통홀(407)보다 작은 타원형 단면을 갖는다.

이축(445)은 외부링크 보어(407)에 수납되며, 외부링크(402)에 삽입된 삽입부재(446)와 접촉하며, 이축(445)의 단면과 유사하다. 그리고, 삽입부재(446)는 관통홀(407)에 삽입되어, 그 외주면이 링크의 접점(Ｑ)을 가로 지른다.

삽입부재(446)는 고정된 상태이고, 체인이 구동하는 경우, 이축(445)은 회전하게 되고, 접점(Ｑ)도 이동하게 된다. 그리고 이축(445)의 외주면은 외부링크 보어(407)의 가장자리에 대하여 미끄러진다. 이러한 구조는 축하중이 항상 접점(Ｑ)에 작용하게 하고 이축(445)이 베어링에 미끄럼 접촉을 하는 것보다 구름접촉을 하게 하므로 마모가 감소된다.

도14 내지 도16 에 있어서, 핀(504)은 고리형 부시(550)에 의하여 외부링크(502)에 수납되므로써, 외부링크 베어링을 형성한다. 부시(550)는 반경방향의 외측으로 로브(551)가 돌출 형성되며, 이 로브(551)는 부시(550)의 축길이보다 작은 깊이를 갖는다. 그리고, 내부링크(503)에 대하여 외부링크(502)가 고정되도록 한다.

핀(504)은 부시(550)에 억지끼워맞춤방식에 의하여 결합되며 외부링크(502)는 부시(550)에 대하여 회전가능하다.

조립시, 외부링크(502)에는 부시(550)의 로브(551)를 보조하여 홀(552)이 형성된다. 체인을 조립하기 위하여, 부시(550)가 핀(504)에 결합되며, 외부링크(502)가 핀(504)과 부시(550)의 조립체에 결합되므로써 로브(551)는 홈(552)을 따라 관통하게 된다.

이때, 내부 및 외부링크(503,502)의 수직축은 도16 에 도시된 바와 같이, 서로에 대하여 직각이다. 로브(551)가 홈(552)을 관통하면, 외부링크(502)는 링크의 수직축이 도14 에 도시된 바와 같이 정열될 때까지 90°회전한다.

이 구조에서 로브(551)는 내부 및 외부링크(502,503)가 분리되는 것을 방지한다. 외부링크(502)는 그 홀(507)의 주위에 카운트 싱크(Countsink)를 형성하므로써 로브(551)는 링크(502)의 외주면과 편평하게 된다.

예을 들면, 외부링크와 핀의 선택적인 연결은 도1 및 도2 에 도시된 외부링크의 맹공에 결합되는 스플리트 클립 혹은 컬러가 사용가능하다. 클립의 단부는 홈 혹은 핀, 외부링크의 리세스에 결합가능하도록 설계된다.

또다른 실시예로써, 핀의 외주면과 외부링크의 홀의 내주면의 사이에 보다 향상된 베어링 면을 제공하기 위하여 별도의 부시를 구비한다.

추가로, 베어링은 윤활유가 그 내부에 저장되도록 밀봉부재이므로 새 윤활유를 공급할 필요가 없다.

최종적으로, 오링씰은 보어의 내부보다 핀의 고리형 홈에 결합가능하며, 혹은 선택적으로 립씰 혹은 금속 씰과 같은 요소들에 의하여 대체가 가능하다.

또한, 전술한 핀, 외부링크 홀, 그리고 제조방법에 의한 연결구조는 맹공을 대신하여 개구홀이 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 베어링 구역은 종래의 롤러체인과 비교하여 보다 접근하기 쉬운 위치에 형성되므로써, 밀봉 및 보수가 용이한 장점이 있다. 또한, 외부링크의 재료는 특별히 요구되는 베어링 및 하중에 따라 선택가능하다.

그리고, 외부링크는 단조, 프레스, 성형가공 혹은 다른 적절한 방법에 의하여 제조가능한 장점이 있다.

Claims (29)

1. 적어도 하나의 핀이 각 링크의 중첩부를 통과하므로써 인접 외부링크와 연결되는 각각의 내부링크 플레이트를 구비하며, 각 외부링크는 상기 핀의 단부가 삽입되는 적어도 하나의 홀이 형성되어 피봇가능하게 상기 핀에 지지되며, 베어링은 상기 핀의 외주면과 상기 외부링크 홀의 내주면의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
2. 제1 항에 있어서, 상기 핀의 단부는 상기 외부링크의 맹공에 삽입되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
3. 제2 항에 있어서, 상기 외부링크는 상기 외부링크에 분해가능하게 결합되고 핀에 형성된 홈 혹은 슬롯에 결합 가능한 고정부재에 의하여 핀에 분해가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
4. 제3 항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 외부링크의 홈에 결합되어 상기 핀의 홀 및 슬롯에 결합가능한 한 쌍의 다리를 갖는 스테이플이며, 상기 외부링크가 상기 핀의 축방향으로 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 구동체인.
5. 제4 항에 있어서, 상기 스테이플이 분리되는 경우, 상기 홀이 윤활유의 공급로로 사용되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
6. 제2 항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 보어의 내부에 완전히 결합되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
7. 제6 항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 핀 및 맹공에 형성된 홀 혹은 슬릿에 결합되는 단부를 갖는 분할 컬러이며, 상기 외부링크가 상기 핀의 축방향으로 이탈되는 것을 방지하는것을 특징으로 하는 구동체인.
8. 제1 항에 있어서, 상기 핀은 상기 외부링크의 개구홀에 삽입되며, 상기 외부링크는 상기 개구홀보다 큰 직경을 갖으며 상기 핀의 단면에 고정되는 덮개에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
9. 제2 항 또는 제8 항에 있어서, 상기 외부링크의 개구홀은 그 길이 방향으로 적어도 일부분에 슬롯이 형성되며, 상기 핀에는 돌출부가 형성되어, 상기 핀이 삽입되는 경우 상기 슬롯에 결합가능한 것을 특징으로 하는 구동체인.
10. 제9 항에 있어서, 상기 보어는 체인이 결합될때, 상기 돌출부가 삽입되는 고리형 홀을 가지므로써, 상기 외부링크를 상기 핀에 분해가능하게 고정시키는 것을 특징으로 하는 구동체인.
11. 제8 항에 있어서, 상기 덮개는 체결나사에 의하여 상기 핀에 고정되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
12. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링은 적어도 하나의 씰을 구비하므로써 윤활유의 유출을 방지하는 것을 특징으로 하는 구동체인.
13. 제12 항에 있어서, 상기 씰은 상기 핀, 맹공, 그리고 개구홀에 형성된 고리형 홈에 결합되는 오링인 것을 특징으로 하는 구동체인.
14. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부링크는 주조에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
15. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부링크는 베어링에 공급되는 윤활유를 저장하는 저장소를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동체인.
16. 제1 항 내지 제14 항중 한 항에 있어서, 윤활유는 그리스 니풀을 통하여 베어링에 공급되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
17. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀은 내부링크 플레이트에 억지끼워맞춤방식에 의하여 고정적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
18. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 부재는 상기 외부링크홀의 벽부에 수납되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
19. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부링크홀은 경사면이 형성되므로써, 인접 외부링크 플레이트와 측방향 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 구동체인.
20. 제19 항에 있어서, 상기 외부링크홀의 벽부는 제1 면은 경사가 형성되고, 제2 면은 수평이며, 제2 면은 제1 면에 대하여 수직인 것을 특징으로 하는 구동체인.
21. 제20 항에 있어서, 상기 외부링크의 측면은 경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
22. 제21 항에 있어서, 상기 측면은 아치형으로 경사지는 것을 특징으로 하는 구동체인.
23. 제20 항 내지 제22 항중 한 항에 있어서, 상기 보어는 상기 제1 면에서 경사지므로써 내부링크로부터 폭방향으로 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 구동체인.
24. 상기 전 청구항중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부링크홀은 핀에 대응하는 볼록아치형의 측면을 갖는 베어링을 가지며, 상기 볼록아치형의 측면은 핀에 대하여 링크의 회전중심에서 교차되는 것을 특징으로 하는 구동체인.
25. 제24 항에 있어서, 상기 핀의 각 단부는 피봇운동시 회전중심에서 상기 베어링과 접촉하는 감소부를 갖는 것을 특징으로 하는 구동체인.
26. 제24 항 또는 제25 항에 있어서, 상기 베어링은 상기 외부링크 홀에 삽입되는 삽입부재인 것을 특징으로 하는 구동체인.
27. 제17 항에 있어서, 적어도 하나의 베어링 홀이 외부링크의 홀의 위치에 가공되며, 상기 베어링 부재는 베어링 홀에 삽입되며, 상기 홀은 상기 베어링 부재가 상기 홀에 노출될때까지 확장되는 것을 특징으로 하는 구동체인의 제조방법.
28. 제27 항에 있어서, 상기 베어링 부재는 상기 홀이 확장되기전에 원통형 로드 형상인 것을 특징으로 하는 구동체인의 제조방법.
29. 구동체인에 있어서, 도 1 및 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5 또는 도 6 내지 도 9 에 도시된 바와 실질적으로 같은 구동체인.