KR20010020492A - 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 조절력(15)이 가해질 때 자동으로 움직이지만, 제동할 수 있어서 감소된 속도와 모멘트로 움직이는 회전할 수 있는 구성성분에 관련된다. 이 목적으로, 구성성분을 조절하는 힌지가 피봇 브레이크(12)에 끼워지고 회전 경로를 따라 적용되는, 상기 브레이크의 제동력은 조절력(15)보다 작으며, 회전 경로를 따라 조절력(15)의 경로를 바꿀 수 있다. 선택된 영역에서, 피봇 브레이크(12)의 제동력(16)은 조절력(15)보다 커서 상기 구성성분을 이 영역에서 유지할 수 있다. 피봇 브레이크(12)에 의한 제동 작용은 위치 설정 힘에 의한 조절력의 20% 내지 25%를 흡수하도록 계산되는 것이 유리하다.

Description

구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지{HINGE FOR ACCOMMODATING A PIVOTING COMPONENT}

DE 44 06 824 C는 회전을 일으키지 않는, 조절력의 작용할 때 힌지 볼트에 장착된 부품이 회전하는 것을 방지하는 회전 스톱을 가지는 힌지에 대해 기술한다. 이것은, 예를 들어 문이 개방-각 영역의 모든 회전 위치에서 자기-고정될 수 있도록 한다. 이 경우에, 피봇 브레이크의 제동력은 회전을 일으키지 않는 조절력보다 항상 크다.

그러나, 여러 가지 공지된 출원이 있는데 여기에서 비록 회전 영역의 부품에 대해 현저한 정도로 회전 능력을 제동할지라도 여기에 작용하는 조절력 때문에 구조 부품은 서로에 대해 회전할 수 있다. 많은 경우에, 임계값 이하의 조절력에 의해 회전하는 것을 방지하도록 제동 작용이 이루어진다면 유리하다. 이 예는 엔진 보닛 또는 부트 리드인데, 이것은 손으로 열고 닫을 수 있지만, 중력의 작용 하에 닫혀지지 않고 일단 열린 위치에서 아래로 낮추어지면 제동 작용 없이 닫혀지지 않는다. 다른 예는 차량 문으로 구성되는데 이것은 차량 위치와 기울기에 따라 돌풍 또는 중력에 의해 아주 다른 모멘트의 작용을 받게 되고, 이 모멘트는 문이 열린 위치에서 유지되고 제동 작용 없이 가속 작용으로 이 위치 밖으로 의도하지 않은 회전을 하지 않을 정도로 보상된다.

또다른 예는 대중 교통수단이나 고정된 좌석에서 스윙-작용 시트에 의해 구성되는데, 이 스윙-작용 시트는 일반적으로 탄성력에 의해 스윙-업 위치로 안내된다. 단기간 동안 서 있을 때 위로 스윙하지 않도록, 상기 시트를 스윙-다운(swing-down) 위치에서 유지하는 것이 바람직하다. 이것은 자동 스윙-업 작용이 단기 상승 작용에 의해 개시되도록 한다. 그리고, 상부 접촉부에 대해 치지 않도록 탄성력의 작용 하에 시트가 현저한 정도로 가속되지 않도록 한다. 이 스윙-업 작용은 회전 운동의 끝부분 영역에서 제동 작용으로 일어나도록 한다.

본 발명은 구조 부품의 회전을 일으키는 조절력이 작용하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지에 관련되고, 회전을 방지하고 힌지 핀과 적어도 하나의 힌지 판에서 상호작용하는 실린더 웨지 표면 형태의 피봇 브레이크를 포함한다.

본원에서, 힌지는 회전할 수 있는 힌지 판의 형태인 허브와 힌지 핀의 형태인 샤프트를 가지는 적어도 하나의 축과 관절식으로 결합시키는 장치를 의미한다. 이런 관절식 연결부는 예로 도어 힌지 또는 피아노 힌지로서 나타낼 수도 있다. 이 힌지는 두 개의 평행 축을 가지고 그 사이에 힌지 브리지가 배치된다. 상기 힌지는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하는 역할을 한다. 이것은, 힌지의 마운팅과 고정되게 배치될 수 있다는 것을 의미한다. 그러나, 이것은 예를 들어 전술한 제 2 축 둘레의 힌지 브리지인, 관절씩 연결부에 마운팅 요소를 장착할 수 없다는 것을 의미한다.

피봇 브레이크는 조절력, 일정한 저항, 즉 일반적으로 조절력보다 작은 반대 방향으로 가해지는 힘의 작용 하에, 회전할 수 있게 장착된 구조 부품의 회전을 막도록 고정된 억제 장치이다. 조절력이 반대 방향으로 작용하는 힘보다 작게 유지되는 한, 상기 억제 장치는 피봇 스톱으로서 사용되고 조절력의 작용 하에 상기 구조 부품이 회전하는 것을 방지한다.

회전할 수 있게 장착된 구조 부품에 가해지는 조절력은 모든 바람직한 특성을 가진다. 이것은 스윙-작용 커버 또는 스윙-작용 시트와 같은, 수평축 둘레에서 회전할 수 있는 구조 부품에 가해지는 중력으로 구성된다: 이것은 스프링과 같은 에너지 저장 부분에 의해 적용될 수 있고 문에 작용하는 돌풍에 의해 적용될 수도 있다.

실린더 웨지 표면은 캠을 의미하는데 이것은 힌지의 축과 동축인 힌지 판과 힌지 핀의 상호 마주보는 표면에서 각 경우에 가상 실린더 표면으로부터 웨지 형태로 점진적으로 위로 기울어지고 그 후에 급한 기울기로 실린더 표면으로 내려가며, 이 경우에 캠은 구조 부품 중 하나의 안쪽 면과 다른 구조 부품의 바깥쪽 면에 배치되고 캠의 상향 경사 방향은 서로 대향하며, 결합 위치에서 실린더 웨지 표면 사이에 구비되는 경우에는 결합 틈이 각 기준 실린더 표면 너머 캠의 높이보다 짧다.

도 1과 2 는 다른 위치로 피봇 브레이크를 통과한 횡단면도에서 웨지 프로파일을 나타낸 도면;

도 3과 4 는 힘/회전-각 다이어그램과 함께 스윙-작용 글러브-박스(glove-box) 커버를 가지는 차량의 글러브 박스의 종단면도;

도 5와 6 은 대상물의 힘/회전-각 다이어그램과 함께 차량의 회전할 수 있는 부트 뚜껑과 회전할 수 있는 엔진 보닛을 나타낸 도면;

도 7과 8 은 회전-작용 적재-부분 덮개의 힘/회전-각 다이어그램과 함께 스윙-작용 적재-부분 덮개를 가지는 자동차 적재 부분의 횡단면도;

도 9와 10 은 스윙-작용 시트의 힘/회전-각 다이어그램과 함께 스윙-작용 시트를 나타낸 도면;

도 11과 12 는 상기 실시예에 따른 힘/회전-각 다이어그램과 함께 도 9의 대상물에 대한 웨지 프로파일의 실시예를 나타낸 도면;

도 13과 14 는 상기 실시예에 따른 힘/회전-각 다이어그램과 함께 큰 회전각에 대한 웨지 프로파일의 실시예를 나타낸 도면;

도 15와 16 은 베드의 힘/회전-각 다이어그램과 함께 자동차에서 스윙-작용 베드를 나타낸 도면;

도 17과 18 은 핸들의 힘/회전-각 다이어그램과 함께 구획화된 베어링 유닛을 가지는 자동차에서 핸들을 나타낸 도면;

도 19 는 피봇 브레이크와 함께, 일부 절단된, 바깥쪽 백미러의 평면도; 및

도 20과 21 은 피봇 브레이크를 가지는 힌지의 두 단면도.

본 발명의 목적은 실린더 웨지 표면을 가지는 피봇 브레이크를 포함하는 힌지에 대해 전술한 요구조건을 가장 잘 달성할 수 있는 실시예와 제동 작용에 대한 방법을 설명한다. 본 발명은, 조절력보다 작은 제동력에 의해, 대부분의 회전각에 대해 조절력을 상쇄하기 위해서 회전 각에 대해 구조 부품에 작용하는, 조절력의 진행에 맞도록 피봇 브레이크의 제동 모멘트를 진행시켜서 전술한 목적을 달성한다.

이것은, 구조 부품에 작용하는 제동력과 조절력 사이에 차이가 발생할 때만 실행된다. 상기 구조 부품은 제동할 수 있게, 큰 회전각에 대해 조절력에 의해 회전시킬 수 있다. 그러므로 선택된 초기값과 종료값 사이에서 피봇 브레이크의 제동 모멘트의 정해지지 않은 진행을 하지 않고, 회전할 수 있는 구조 부품 질량체, 구조 부품의 중력 중심의 스위블 아암, 회전 각, 공간에서 회전축의 기울기와 같은 매개변수로 정해지고 회전할 수 있는 구조 부품에 작용하는 조절력의 진행에 적합한 진행을 한다. 이 매개변수는 각 경우마다 많이 다르기 때문에, 제동 모멘트의 진행이 설정되기 전에 조절력과 회전 모멘트의 진행이 결정되어야 한다.

구조 부품의 회전 각의 하나 이상의 좁은 영역에서 청구항 2항에 따라 피봇 브레이크의 제동력이 조절력을 초과하도록 하여서, 이 영역에서 조절력에 의해 회전되기보다는 구조 부품은 차단된다. 이 영역은 회전각의 초기 또는 끝 영역에 있고 구조 부품이 자동적으로 유지되는 위치에 있다.

대부분의 경우에, 청구항 3항에 따라 피봇 브레이크가 회전 각의 영역에서 조절력에 대해 모든 제동력을 설정하지 않는다면 유리하다. 이것은, 조절력에 의해 유지되고 높은 신뢰성을 가지며 유지되는, 회전 각의 초기 또는 끝 위치의 상류 영역에 관련된다.

이것은 웨지 표면을 대응하는 크기로 만들고, 알맞게 각 위치 설정함으로써 달성될 수 있다. 이 목적으로, 청구항 5항 내지 9항에 따르면, 피봇 브레이크는 다수의 웨지 표면을 구비하고 있는데 이 웨지 표면은 다른 회전 각 영역에서 작용하고 필요한 기능에 따라 동일한 방향으로 기울어지거나 반대 방향으로 기울어진다. 전자의 경우에, 웨지-표면은 차례로 작용하고 피봇 브레이크는 큰 회전 영역에 대해 제동력을 가한다. 반대 방향으로 기울어지는 경우에, 웨지-표면은 회전 방향에 따라 작용하므로, 이 피봇 브레이크는 두 회전 방향으로 증가된 제동력을 가한다. 상기 웨지 표면은 동일한 기울기 또는 다른 기울기를 가지고 있어서, 회전 방향에 따라, 피봇 브레이크는 다른 제동 작용을 하는데 이것은 회전 각과 함께 점진적으로 증가한다.

대부분의 경우에 제동력과 회전 거리의 곱인, 제동 작용에 의해, 조절력과 회전 거리의 곱인, 조절력에 의해 실행되는 조절 작용의 적어도 20%를 피봇 브레이크가 소모한다면, 즉 피봇 브레이크가 이것을 열 에너지로 변환시켜서 회전-제동되는 각 구조 부품의 운동을 충분히 제동할 수 있다면 충분하다.

피봇 브레이크의 제동 작용을 조절할 수 있고 정확한 회전 각에서 증가하도록 웨지 표면은 항상 정확하게 각 정렬할 필요가 있다. 이것은 청구항 10항 내지 12항에 기술한 실시예에서 설명된다.

본 발명의 실시예는 첨부 도면에 개략적으로 나타나 있다:

본 발명의 필수적인 구성 요소는 웨지로 구성되는데, 이것의 디자인과 기능이 우선적으로 설명될 것이다.

도 1에 나타난 것처럼, 힌지(1)는 허브로서 사용되는 힌지 판(2)을 가지고, 내면에, 다수의, 도시된 실시예에서는 두 개의 캠(5)을 가지는데 이 캠은 각 경우에 180°의 각으로 서로에 대해 갈라지고, 선(4)과 가능한 한 멀리 떨어져 시계 방향으로 안쪽을 향해, 가상 실린더 표면(3)으로부터, 웨지 형태로 위쪽으로 점진적으로 기울어진 후 실린더 표면으로 급한 기울기로 내려간다. 따라서, 샤프트로서 사용되는 힌지 핀(6)은 두 개의 캠(9)을 가지는데 이 캠은 각 경우에 180°의 각도로 서로에 대해 갈라지고, 선(8)과 가능한 한 멀리 떨어져 반시계 방향으로, 가상 실린더 표면(7)으로부터, 웨지 형태로 위쪽으로 점진적으로 기울어진 후 실린더 표면으로 급한 기울기로 내려간다. 결합 위치에서, 캠(5,9)의 배면은 결합 틈(10)을 가지는데 이 틈에 의해 힌지 판(2)과 힌지 핀(6)은 하나를 다른 부분으로 끼울 수 있다. 각 경우에, 허브(2) 캠(5)과 샤프트(6) 캠(9)의 한쪽 배면은 동등한 웨지-표면 쌍을 구성한다. 동기 작동하는, 다수의 웨지-표면 쌍은 회전 틈에 배치될 수 있는데, 이것은 아래에서 웨지-표면 쌍(11)으로 언급된다. 따라서, 웨지-표면 쌍(11)은 적어도 하나의 웨지-표면 쌍을 포함하지만, 다수의 쌍을 포함할 수도 있고 도 1/2에 따르면 두 개를 포함하며, 세 개 내지 6개의 웨지 표면 쌍까지 포함할 수 있다.

상기 웨지-표면 쌍(11)은 이를 지지하는 부분과 함께, 힌지 판(2)과 힌지 핀(6), 피봇 브레이크(12)를 구성한다.

도 1과 2에 나타낸 두 개의 웨지-표면 쌍(11)은 약 120。의 작동 영역을 가진다. 약 10° 내지 15°의 회전각으로 통과한 후에, 이것은 결합 틈(10)을 폐쇄한 후 서로 마찰 결합하도록 통과한다. 이런 마찰 결합과, 이 마찰 결합에 의한 제동 작용은, 표면 압력을 증가시키는, 또다른 회전이 있는 경우에 최대로 증가한다. 캠(5,9) 배면의 접촉면은 이 경우에 보다 짧아지기 때문에, 표면 압력이 증가함에도 불구하고, 그 후에 제동력은 감소하여서, 제동 작용에 대해 약 120°의 각 영역을 이용할 수 있다.

적재할 때, 이 힌지 부품은 일반적으로 강철로 구성된다. 높은 표면 압력의 작용 하에 건조 마찰되는 부품의 마모를 줄이기 위해서, 마찰 표면은 단단하게 경화된다. 웨지 표면의 상향 기울기가 로그나사선을 따른다는 점에서 웨지-표면 쌍(11)의 직선 접촉부가 마모될 수 있다.

전술한 대로, 둘 이상의 웨지-표면 쌍(11)은 결합 틈(10) 둘레에 분배되고, 이 쌍은 동기 작동한 후 보다 작은 작동 영역을 가지게 된다. 둘 이상의 웨지-표면 쌍(11)은 하나 뒤에 다른 것을 배치할 수 있고, 하나가 작동하고, 최대 제동 작용을 초과하면, 두 번째 쌍이 작동한다.

큰 결합 틈(10) 때문에, 웨지-프로파일 쌍(11)은 초기 아이들링 영역을 구비할 수 있고, 이 경우에 이것은 마찰 결합되도록 통과하고 동일 부분을 통과하고 나면 제동 작용을 한다.

도 1과 2에서, 쉽게 알 수 있도록, 캠(5,9)의 높이는 아주 크게 나타내었다. 캠의 기울기는 대부분의 경우에 1:10 내지 1:100이고 발생하는 제동 작용에 따라 달라진다. 캠(5,9)은 연결 틈(10)의 원주 둘레에서 일정한 간격으로 배치된다. 180°까지의 큰 회전각이 달성되었을 때, 하나가 작동한 후 다른 하나가 작동하는 두 개의 웨지-표면 쌍(11)이 사용된다. 그렇지 않으면, 중심에 배치할 수 있으므로 세 개의 웨지-표면 쌍이 선호된다.

도 1은 연결 위치에서 웨지-표면 쌍(11)을 나타내는데, 여기에서 이것은 하나를 다른 하나의 안으로 밀어넣을 수 있다. 도 2는 작동할 때 웨지-표면 쌍이 놓이는 위치를 나타낸다: 힌지 핀(6)은 힌지(1)에 의해 지탱되는 구조 부품이 회전하는 동안 시계 방향으로 약 90°로 회전한다. 이 경우에, 캠(5,9)의 배면은 서로를 향해 전진한 후, 접촉하고 표면 압력이 증가할 때 서로에 대해 미끄러질 수 있다. 이 경우에, 이것은 힌지 핀(6)의 회전 운동에 대해 마찰력을 증가시켜 설정하고 변형 작동을 실시하여서 회전 운동을 방지하고 회전 운동 속도를 감소시킨다.

조절력에 대한 제동력의 제동 작용은 도 4 내지 18에서 짝수 번호의 도면에 나타나 있다. 이 도면은 y-축에 조절 및 제동 작용을 표시하고 x-축에 회전각을 v시한 힘/회전-각 다이어그램을 보여준다. 조절력의 진행은 각 경우에 실선으로 나타나 있고, 제동력의 진행은 대시(dash) 선으로 나타나 있다.

도 3은 차량 글러브 박스(14)의 스윙-작용 커버(13)에 피봇 브레이크(12)를 가지는 힌지(1)의 적용 방법을 보여준다. 이 스윙-작용 커버(13)는 단일 긴 힌지(1)에 장착되거나 두 개의 이격된 힌지(1)에 장착되고, 대시 선으로 나타낸 위치를 향해 아래로 회전한다. 스윙-작용 커버(13)의 잠금 기구를 풀어준 후에, 이 잠금 기구는 스윙-작용 커버에 대해 공지되어 있으므로 본원에 나타내지 않았고, 스윙-작용 커버는 조절력을 구성하는 중력의 작용 하에 약 90°의 회전 각으로 아래쪽으로 떨어지고 스톱에 놓인다. 회전 각에 대한 조절력의 기본 진행 과정은 도 4에서 특성 곡선 (15)으로 나타내었다.

스윙-작용 커버(13)가 너무 빨리 떨어져 스톱을 치는 상황이 일어나지 않도록, 힌지(1) 또는 다수의 힌지 중 적어도 하나는 본 발명에 따라 피봇 브레이크(12)를 장착하고 있다. 웨지 프로파일의 구성에 의해, 회전 각에 대한 제동력의 진행이 도 4의 특성 곡선(16)과 일치하도록 피봇 브레이크는 설계된다. 제동력의 특성 곡선(16)은 0°로부터 회전 거리의 초기 영역에서 조절력의 특성 곡선(15)을 초과하므로 스윙-작용 커버는 이 영역에서 잠금 기구에 의해 고정되지 않는다; 오히려, 피봇 브레이크에 의한 추가 유지 작용에 의해 스윙-작용 커버의 덜컥거리는 움직임을 막을 수 있다. 열기 위해서, 조절력(15)이 제동력(16)을 초과하고 스윙-작용 커버가 일치하게 아래쪽으로 움직일 때까지 스윙-작용 커버(13)는 아래쪽으로 단거리 당겨져야 한다. 회전 거리의 초기 영역에서 조절력의 작용 하에 유지되어서, 잠금 기구가 분리되자마자 스윙-작동 커버(13)가 움직이기 시작하도록 피봇 브레이크 제동력의 진행 과정이 선택될 수 있다. 이 경우에, 이것은 특성 곡선(16')의 진행 과정과 일치한다.

조절력이 제동력을 초과하는 영역에서, 스윙-작동 커버(13)는 조절력, 즉 중력의 작동 하에 아래쪽으로 떨어진다. 그러나, 이 경우에 스윙-작동 커버는 충분한 정도가 아니라, 조절력(15)과 제동력(16) 사이의 차이 만큼에 해당하는 조절력의 작용을 받으므로, 스윙-작동 커버는 제동되어 느리게 아래쪽으로 움직인다.

도 5는, 본 발명에 따른 피봇 브레이크(12)가 차량의 부트 리드(18)와 엔진 보닛(17)을 작동하는데 사용되는 경우를 나타낸다. 힌지(본원에 나타내지 않음)에 장착된 스윙-작동 커버의 무게는 공압 스프링 또는 강철 스프링에 의해 보상된다. 스윙-작동 커버(17,18)는 약 45°의 회전 영역에 대해 조절력을 받고, 이 조절력은 도 6에서 특성 곡선(19)으로 나타내었다. 조절력의 작용 하에 스윙-작동 커버(17,18)가 아래로 떨어지는 것을 막기 위해서, 이것은 스윙-작동 커버의 힌지(1)에 설치된 피봇 브레이크(12)에 의해 제동력을 설정하는데 이 제동력은 특성 곡선(20)으로 나타낸 진행 과정에서, 회전 영역에 대해 조절력을 보상한다. 열린 위치에 유지하기 위해서, 스윙-작동 커버의 열린 위치에서 조절력을 초과하는 제동력이 적용된다.

도 7은 버스나 객차의 바닥 아래에 종종 설치되는 적재 공간(22)에서 스윙-작동 클로저 커버(21)를 나타낸다. 이 스윙-작동 클로저 커버(21)는 피봇 브레이크(12)를 장착한 힌지(1)에 장착된다. 약 180°로 회전시킬 수 있는 스윙-작동 커버(21)는 도 8에서 특성 곡선(23)으로 나타낸, 조절력과 중력의 작용을 받는다.

만일 스윙-작동 커버(21)의 열린 위치(0° 위치)와 닫힌 위치(180°) 및, 그 사이의 영역에서 조절력이 제동력에 의해 완전히 보상된다면, 체인-점으로 이루어진 특성 곡선(24)과 체인-이중 점으로 이루어진 특성 곡선(25)에 의해 도 8에 나타난 것처럼, 일정한 각도로 갈라지고 반대 방향으로 제동력이 작용할 때 두 개의 피봇 브레이크(12)를 적어도 하나의 힌지(1)에 설치할 수 있다. 이 제동력의 작용은 대시 선으로 나타낸 제동 특성 곡선(26)에 따라 제동력을 부여하도록 증가하는데, 이것은 초기 영역(27)과 스윙-작동 커버(21)의 회전각의 끝 부분(28)에서 조절력을 초과하고 회전각의 중심 영역에서 충분할 정도로 상쇄한다.

반대 방향으로 제동력이 진행하는 웨지 프로파일은 도 9의 스윙-작동 시트(29)에 대해 사용된다. 이 스윙-작동 시트(29)는 스윙-작동 축(31)의 힌지(1)에 설치된 스프링의 조절할 수 있는 힘에 의해, 선형 토크로 등받이(32)를 향해 위쪽으로 눌러지고, 상기 조절력은 도 10에서 특성 곡선(30)으로 나타내었다. 아래로 스윙하는 위치에 시트를 유지하고 이것은 위로 선회하는 위치에서 덜컥거리는 것을 막기 위해서, 제동력의 진행은 대시 선으로 나타낸 특성 곡선(33)을 따라 선택되므로 제동력은 약 95° 이상으로 뻗어있는 회전 영역의 초기 영역(27)과 끝 영역(28)에서 조절력을 초과한다. 이런 제동력의 진행은 두 가지 제동력 진행(33',33")을 포개놓음으로써 달성되는데, 이것은 상측 끝 영역(28)에서 발생하는 피봇 브레이크의 보다 가파른 제동력(33")의 상향 기울기와 반대 방향의 기울기를 가지는 두 개의 피봇 브레이크로 나타낼 수 있다.

대향한 방향의 기울기를 가지는 웨지-표면 쌍은 예로 힌지 축의 방향으로 서로에 대해 갈라진다. 그러나, 회전 각이 약 90°이라면, 두 개의 웨지-표면 쌍은 원주 둘레에 나누어져 배치될 수 있다. 이것은 도 11에 나타나 있다.

연결 위치, 즉 도 9에 나타낸 스윙-작동 시트(29)의 회전 각의 중심 영역에서, 각각 두 개의 캠(5,9)을 가지는 쌍의, 이중 웨지-표면 쌍(11',11")의 횡단면도이다. 축과 평행을 이루는 선(34,34')에서 시작해, 두 개의 웨지-표면 쌍은 시계 방향으로 위로 기울어지고, 두 개의 웨지-표면 쌍은 각 경우에 약 90°로, 반시계 방향으로 위로 기울어진다. 각 경우에 두 웨지-표면 쌍의 끝 부분(4,8)은 일치한다. 이것은 전술한 이유 때문에 네 개의 단면으로 이루어지고 로그 나사선의, 쌍을 이루어 서로 대향한 타원형 구조를 가진다. 45° 영역에서 연결 위치로부터 시작해서, 상기 웨지-표면 쌍(11',11")은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 때 도 12에 나타낸 제동 모멘트를 증가(35,36)시킨다. 웨지-표면 쌍의 기울기와 길이가 다르기 때문에 증가량도 다르다는 것은 말할 필요도 없다.

도 9/10의 스윙-작동 시트(29)에 적용될 때, 도 11/12의 실시예에 따른 제동 모멘트(35,36)는, 회전 거리의 초기 영역과 끝 영역(27,28)에서 스윙-작동 시트의 토크(30)를 초과하도록 설정될 수 있다.

도 13은 180° 이상의 회전 거리에 대해 웨지-표면 쌍의 제동력을 증가시킬 수 있는 실시예를 나타낸다. 이 목적으로 두 개의 웨지-표면 쌍(11∧, 11°)이 제공되는데 상기 웨지-표면 쌍은 축 방향으로 서로에 대해 갈라지고 각각 두 개의 웨지-표면 쌍을 가지는데 쉽게 알 수 있도록 이 중 뒤쪽에 배치되고 대시 선으로 나타낸 웨지-표면 쌍(11。)이 보다 긴 직경으로 도시되었지만, 이것은 앞쪽에 위치한 웨지-표면 쌍(11∧)과 동일한 직경을 가진다. 전술한 연결 위치에서 출발하여, 웨지-표면 쌍(11°)은 각각 약 90°의 "아이들링 영역"(37)을 가지는데, 여기에서 허브(2) 캠(5)은 어떠한 상향 기울기도 가지지 않는다. 반시계 방향으로 샤프트(6)가 회전할 때, 특히 이것은 마찰 연결부로 통과하는 웨지-표면 쌍(11∧)의 배면이고, 이것은 도 14에서 대시 선으로 나타낸 제동력(38)을 증가시킨다. 약 90°의 회전각으로 통과한 후에, 상기 웨지-표면 쌍(11∧)은 최대 제동력에 도달하고 이것은 감소하기 시작하며, 웨지-표면 쌍(11°)은 마찰 연결부로 통과하며, 이은 도 14에서 체인-점선으로 나타낸, 제동력(38')을 발생시킨다. 두 웨지-표면 쌍(11∧,11°)의 제동력(38,38')은 도 14의 다이어그램에서 실선으로 나타낸 선(39)을 제공하도록 증가한다.

다음에 작동하는 웨지-표면 쌍(11°)에 의해 발생되는, 제동력(38')은 웨지-표면 쌍의 웨지 표면의 보다 가파른 상향 기울기 때문에 더 가파르게 증가하고, 이것은 도 14에 나타난 것처럼, 전체적으로 제동력(39)을 위로 진행시킨다.

도 9의 스윙-작동 시트가 스프링에 의해 적용된 조절력에 의해 위로 눌러질 때, 이것은 화물 자동차에 설치된 것과 같은, 도 15의 스윙-작동 베드(40)인 경우에 중력은 도 16의 특성 곡선(41)을 따르는 조절력으로서 일단 잠금 기구가 풀어지고 나면 베드가 스윙-업 위치에서 대시 선으로 나타낸 슬리핑 위치를 향해 아래쪽으로 떨어지도록 하고, 여기에서 베드는 끈(40')에 의해 유지된다. 제동되지 않고 베드가 너무 빨리 아래로 떨어지는 것을 막기 위해서, 스윙-작용 베드(40)의 힌지(1)에 설치된 피봇 브레이크(12)의 제동력의 진행은 특성 곡선(42)을 따라 선택되어서 일부 회전 작용은 제동 작용에 의해 소모된다. 제동력이 여기에서 약 90°로, 회전 거리의 초기 영역(43)에서 조절력을 초과한다는 사실은, 일단 위로 회전하고 잠기면 스윙-작용 베드가 트래블링 운동의 작용 하에 잠금 기구에서 덜커덕거리며 움직이지 않는다는 장점을 가진다.

도 17은 승용차의 내부에서 지붕 가장자리에 배치된 핸들(44)을 사용하는 피봇 브레이크의 실시예에 대한 모든 상세한 부분을 나타낸다. 이 핸들은 회전할 수 있게 장착되어서, 이것은 정지 위치에서 아래로 스윙할 수 있고 여기에서 핸들은 차량 천장에 접한다. 설치된 스프링의 힘은, 이것이 방출될 때 핸들을 정지 위치로 회전하고 이 정지 위치에서 유지한다.

도 17에 나타난 것처럼, 핸들(44)은 두 끝부분에서 두 개의 힌지(1,1')를 수단으로 장착된다. 상기 힌지는 회전 고정되게 핸들(44)에 연결되고 베어링 핀(45,46) 형태인 샤프트와, 자동차의 차체에 핸들을 고정할 수 있는 베어링 판(49)에 각각 배치된, 두 개의 베어링 아일릿(47,48) 형태인 허브를 포함한다. 한쪽 끝부분에서, 베어링 핀(45,46)은 다각형 스터브(50)를 가지고 이 스터브에 의해 이것은 핸들의 대응하는 리세스에 맞물리고 회전 고정되게 연결된다. 핸들이 설치되었을 때, 베어링 핀(45,46)은 오우프닝을 통하여 핸들 안으로 끼워지고, 이것은 그 후에 안으로 눌러지는 스토퍼(51)에 의해 닫혀진다.

도 17의 우측 힌지(1)에서, 비틀림 스프링(52)은 베어링 핀(45)과 맞물리고 한쪽 끝부분을 통하여 베어링 아일릿(47)과 맞물리고 다른 쪽 끝부분을 통하여 베어링 핀(45)과 맞물린다. 이 비틀림 스프링(52)은 압축 응력되어서 이것은 나타낸 위치를 향해 핸들(44)을 위로 누른다.

도 17의 좌측 힌지(1')에서, 관(53)은 힌지의 베어링 아일릿(48)에 고정되고, 베어링 핀(46)은 관에서 회전할 수 있다. 이 관(53)은 베어링 판(49)을 생산하는 동안 베어링 아일릿(48) 안으로 삽입되는데, 이것은 사출 성형에 의해 이루어지는 것이 선호된다. 베어링 아일릿(48)에서 관(53)의 각 위치는 웨지-표면 상의 정확한 작동에 중요하므로, 이 관(53)은 그루브(54)를 가지고 상기 그루브를 통하여 이것은 사출 성형기에 배치되고 특정 각 위치에서 고정되고 사출된다.

55 영역에서, 힌지(1')의 베어링 핀(46)과 관(53)은 웨지-표면 쌍(11)과 통합된다. 이 작동은 핸들(44)의 회전각 110°에 대해 도 18의 힘/각의 회전 다이어그램에 나타나 있다. 스프링(52)의 조절력은 특성 곡선(56)의 진행과 일치하고, 피봇 브레이크의 제동력은 특성 곡선(57)과 일치한다. 이런 핸들의 회전 영역에서, 스프링(52)의 조절력은 값 A로부터 값 B까지 감소한다. 웨지-표면 쌍(11)은 예로 35。의 회전각을 가지는 모든 금지되지 않은 회전 운동을 핸들(44)이 할 수 있도록 크기가 설정되고 배치된다. 이것은 특성 곡선(57)에 따라 정해진 웨지-표면 쌍(11)의 마찰력이 증가함에 따라 발생되고, 이 마찰력은 스프링(52)의 힘을 상쇄하고 핸들에 두 힘 사이의 차이가 가해지도록 하는데, 이 차이는 특성 곡선(58)에 의해 나타나 있다. 이 차이는 빠르게 감소하므로, 핸들은 보다 천천히 회전하고 접촉부에 대해 억지로 치지 않으면서, 낮은 힘으로 0°에서 정지 위치로 회전하여 되돌아간다.

높은 신뢰성을 가지고 핸들을 정지 위치로 누르는 스프링 힘이 항상 존재하도록, 스프링(52)의 힘을 초과하지 않게 웨지-표면 쌍(11)의 마찰력 또는 제동력이 구해져야 한다. 웨지-표면 쌍의 제동력은 B 값 이하의, C 값을 초과하도록 증가해서는 안된다. 이 정지 위치에서, 웨지-표면 쌍의 제동력은 정지 위치에 핸들을 유지하는 역할을 한다. 핸들이 예를 들어 바깥쪽으로 회전하여 풀려지거나 정지 위치로 스윙하여 되돌아갈 때 제동력 C는 스프링 힘 B를 안전하게 초과할 수 있다.

웨지-표면 쌍(11)에 의해 실행되고 제동력의 특성 곡선(57)을 따라 이루어지는 작동에 대해, 스프링(52)에 의해 실행되고 스프링의 특성 곡선(56)을 따라 이루어지는 작동의 20-25%는, 제동하는데 충분하다는 것을 알 수 있다.

도 19는, 두 개의 피봇 브레이크가 두 개의 상호작용하는 힌지에서 사용되는 경우를 나타낸다. 이 도면은, 높은 힘이 작용할 때 손상되지 않도록 만들 수 있는 자동차의 바깥쪽 백미러(59)를 나타낸다.

이 목적으로, 거울(61)을 포함하는 하우징(61)은 힌지(62)에 장착되는데 이 힌지는 차량의 차체(64)에 고정된, 다른 힌지(65)에서, 커플링 요소(63)를 통하여 회전할 수 있다. 상기 하우징(61)은 차체(64)에서 관절식으로 연결된 스프링(66)에 의해 베어링 표면(67)에 대해 끌어당겨진다.

만일 하우징(61)이 정면에서 작용하고 스프링(66)에 의해 적용되는 모멘트를 초과하는 조절력의 작용을 받는다면, 이 하우징은 힌지(62) 둘레에서 회전함으로써 뒤쪽으로 이 힘을 발생시킨다. 하우징(61)과 커플링 요소(63)는 뒤쪽에서 하우징에 작용하는 조절력 때문에, 힌지(65) 둘레에서 회전함으로써, 앞쪽에 만든다. 일단 조절력이 제거되고 나면, 하우징(61)은 스프링(66)의 작용 하에 다시 초기 위치로 스냅-백(snap-back)된다.

이런 스냅-백 작용을 방지하도록, 하우징(61)과 베어링 표면(67) 중 하나 사이에서 빠르게 강제적으로 닫혀지는 틈에 트랩될 수 있는 경우에, 상기 두 힌지(62,65)는 힌지 브레이크(12)를 구비하는데 이 힌지 브레이크에 의해 스냅-백 작용을 제동할 수 있다.

설정된 초기 위치로 신뢰성 있게 하우징이 복귀하도록, 모든 회전 각 영역에서 스프링(66)에 의해 적용되는 모멘트를 피봇 브레이크의 제동력이 초과해서는 안 된다.

상기 상세한 설명에서 알 수 있듯이, 이것은 웨지 표면의 호 길이와 기울기뿐만 아니라 본 발명에 따른 피봇 브레이크의 제동력 진행을 정확히 선택하는데 결정적인 역할을 하는 회전 영역에 대한 웨지-표면 쌍의 정확한 각 위치이다. 이것이 각 위치를 정확하게 조절할 수 있도록, 도 20과 21을 참고로 아래에서 설명되는 장치가 제공된다.

힌지(1)는 힌지 핀(70)에 의해 서로 연결되는 제 1 힌지 판(68)과 제 2 힌지 판(69)을 가진다. 힌지 판(68,69)에 의해, 힌지(1)는 한편으로는 고정된 구조 부품에 고정되고 다른 한편으로는 관통 구멍(71)과 맞물리는 나사에 의해 회전할 수 있는 구조 부품에 고정된다. 상기 힌지 핀(70)은 힌지 판(68,69)의 제 1 축 방향 영역(72)에서 회전하고 다른 힌지 판(69,68)에서 제 2 축방향 영역(73)에 고정된다.

힌지 핀(70)의 제 1 축방향 영역과 힌지 판(68,69)의 베어링 보어는 전술한 웨지-표면 쌍(11)을 가진다. 나사 형태인 힌지 핀(70)의 끝부분 영역으로 나사로 고정될 수 있는 너트(74)와 클램핑 고리(75)는 힌지 판에 힌지 핀을 고정하도록 칼라(76)와 상호 작용한다.

도 20에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에서, 힌지 핀(70)의 제 2 축방향 영역과 힌지 판(69)의 베어링 보어는 원뿔형으로 구성된다. 이런 원뿔형 표면은 체결 나사(77)를 수단으로 하나를 다른 하나에 눌러서, 힌지 핀(70)과 힌지 판(69)이 압력 끼워 맞춤에 의해 회전 고정되게 서로 연결된다. 쉽게 알 수 있도록 도면에 크게 나타낸 원뿔 각은 작아서, 높은 표면 압력이 가해질 때, 회전에 대해 높은 리테이닝 힘을 달성할 수 있다.

가동성 구조 부재가 회전할 때, 힌지 핀(70)은 힌지 판(68)에서 회전한다. 동시에, 웨지 표면 쌍(11)의 웨지 표면은 서로에 대해 미끄러지고 이 부품 사이의 마찰 로킹을 증가시킨다. 따라서, 회전 운동을 점진적으로 막을 수 있다. 이처럼 회전 운동을 방지하는 정도는 다른 출발 위치로 회전하는 힌지 판(69)에서 힌지 핀(70)에 의해 바꿀 수 있고 마모된 경우에 다시 조절될 수 있다.

이 목적으로, 나사(77)를 풀면 축방향 영역(73)에서 원뿔 끼워맞춤을 풀 수 있고 의도된 회전 운동을 방지하는 정도로, 칼라(76)의 원주에서 렌치-연결 표면(78)에 맞물리는, 공구에 의해 힌지 핀(70)은 회전하게 된다. 힌지 핀(70)을 새로운 위치에 고정하기 위해서, 체결 나사(77)를 죄어 주면 원뿔 끼워맞춤 성분을 상관 위치에서 다른 부분으로 프레스할 수 있다.

도 21의 실시예에서, 힌지 핀(70)은 힌지 핀(70)의 상측 끝부분에서 나사로 죄어질 수 있는 너트(79)를 수단으로 힌지 판(68)에 고정된다. 힌지 판(68)과 힌지 핀(70) 사이의 각 위치를 고정하도록, 힌지 판의 보어와 힌지 핀의 제 2 축방향 영역(73)에서 치형 요소(80) 형태인 프로파일이 사용될 수 있다. 이렇게 서로 맞물리는 치형 요소(80)는 톱니 모양으로 만들어진다.

힌지 판(68)에서 힌지 핀(70)의 회전 위치를 바꾸도록, 일단 너트(79)를 푼 후에는, 즉 힌지(1)에 의해 장착된 구조 부품을 제거한 후에는 힌지 판은 힌지 핀으로부터 당겨져 분리된다. 이 힌지 핀(70)은 그 후에 렌치-연결 표면(78)에 작용하는 공구에 의해 회전할 수 있다. 일단 이것이 일어나면, 힌지 판(68)은 힌지 핀(70)으로 삽입되고, 치형 요소(80)는 다른 위치에서 서로 미끄럼 운동한다. 끝으로, 힌지 판(68)은 너트(79)에 의해 힌지 핀(70)에 고정된다.

상기 치형 요소(80)는 일정 크기의 연결 유극을 가져야 하므로, 힌지 핀(70)과 힌지 판(68)의 보어는 한쪽 면에 원뿔형 연장부(81)를 구비하는데 이 연장부에 의해, 너트(79)가 죄어질 때 부품은 서로에 대해 죄어지고 덜컥 움직이는 것을 막을 수 있다. 상기 너트(79)는 반대쪽에 원뿔형 연장부(81)를 가진다.

Claims (12)

1. 회전하는 것을 방지하고 힌지 핀과 하나 이상의 힌지 판에서 상호작용하는 실린더 웨지 표면 형태의 피봇 브레이크를 가지고, 구조 부품을 회전시키는 조절력이 작용하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지에 있어서,

   조절력을 상쇄하는 제동력이 회전 각의 상당 부분에 대해 조절력보다 작으므로 회전각에 대해 구조 부품에 작용하는 조절력의 진행과 적합하게 피봇 브레이크(12)의 제동력을 진행시키는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지.
2. 제 1 항에 있어서, 구조 부품의 회전각의 끝부분(28)에서/또는 출발 위치(27,43)에 배치된 하나 이상의 영역에서, 피봇 브레이크(12)의 제동력은 구조 부품(13,17,18,21,29,40,53,54)에 작용하는 작동력보다 큰 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 10,16).
3. 제 1 항에 있어서, 피봇 브레이크(12)는 회전각의 소구역에 대해, 구조 부품(61)에 작용하는 조절력에 대해 모든 상쇄력을 설정하지 않는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 18).
4. 제 1 항에 있어서, 피봇 브레이크(12)에 의해 조절 작용(조절력과 회전 거리의 곱)의 20% 이상이 제동 작용(제동력과 회전 거리의 곱)으로서 흡수되고 열 에너지로 변환되는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지.
5. 제 1 항에 있어서, 피봇 브레이크(12)는 차례대로 작용하는 두 개의 웨지-표면 쌍(11', 11" : 11∧, 11°)을 가지는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지.
6. 제 5 항에 있어서, 두 개의 웨지-표면 쌍(11',11")은 힌지(1)의 회전 틈에 배치되는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 11,13).
7. 제 5 항에 있어서, 결합 위치에서 출발하여, 두 개의 웨지-표면 쌍(11',11")은 반대 방향으로 위쪽으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 11).
8. 제 5 항에 있어서, 결합 위치에서 출발하여, 두 개의 웨지-표면 쌍(11∧, 11°)은 동일한 경사 방향으로 차례대로 위쪽으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 13).
9. 상기 청구항에 있어서, 피봇 브레이크(12)는 하나 이상의 웨지-표면 쌍, 2개 내지 6개의 웨지-표면 쌍(11, 11', 11", 11∧, 11°)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지.
10. 상기 청구항에 있어서, 힌지 핀(70)은 각 위치를 조절하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지.
11. 제 10 항에 있어서, 제 2 축방향 영역(73)에서, 힌지 핀(70)과 힌지-핀-고정 힌지 판(68)은 한 면을 다른 면 안으로 누를 수 있는 원뿔형 끼워맞춤 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 20).
12. 제 10 항에 있어서, 제 2 축방향 영역(73)에서, 힌지 핀(70)과 힌지-핀-고정 힌지 판(68)은 서로 맞물리는 치형 요소(80)를 가지는 끼워맞춤 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 구조 부품을 회전할 수 있게 장착하기 위한 힌지(도 21).