KR20070053357A - 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑장치 - Google Patents

트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트랙션 메카니즘 구동기를 위한 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치에 관한 것이며, 상기 클램핑 장치는, 하나의 단부에 인장 풀리를 갖고 그 다른 하나의 단부는 회전 불가능하게 연결된 샤프트에 의해 하우징 내에 회전 가능하게 지지되며 토션 스프링에 의해서 상기 하우징에 탄성으로 지지되는 고정 아암을 포함한다. 이 경우 상기 샤프트의 자유 단부는 마찰 디스크에 회전 불가능하게 연결되고, 마찰 디스크와 하우징의 축방향 지지면 사이에 마찰 라이닝이 배치된다. 특수 마찰 디스크(7'''')가 유격이 없는 형태 결합으로 특수 마찰 라이닝(8'''')에 연결되고 특수 마찰 라이닝(8'''')이 하우징(1)의 축방향 지지면(10)에 마찰 접촉됨으로써 마찰 라이닝 마모가 감소되고 그 완충 성능이 증가할 수 있다.
Figure 112007029881065-PCT00001
기계적 완충부, 고정 아암, 샤프트, 마찰 디스크, 마찰 라이닝

Description

트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치{CLAMPING DEVICE WITH MECHANICAL DAMPING FOR A TRACTION MECHANISM DRIVE}
본 발명은 특히 청구항 제1항의 전제부에 따른 트랙션 메카니즘 구동기를 위한 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치에 관한 것이다.
DE 43 43 429 C2호에는 트랙션 메카니즘 구동기를 위해 제공된 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치가 공개되어 있으며, 상기 클램핑 장치는, 하나의 단부에 인장 풀리를 갖고 그 다른 하나의 단부는 회전 불가능하게 연결된 샤프트에 의해 하우징 내에 회전 가능하게 지지되며 토션 스프링 및 압축 스프링에 의해서 상기 하우징에 탄성으로 지지되는 고정 아암을 포함한다. 이 경우 상기 샤프트의 자유 단부는 마찰 디스크에 회전 불가능하게 연결되고, 마찰 디스크와 하우징의 축방향 지지면 사이에 마찰 라이닝이 배치된다. 하우징의 지지면은 축방향으로 돌출하며 예리한 에지를 갖는 다수의 돌출부들을 포함하고, 이들은 마찰 라이닝 내로 매립된다. 따라서 마찰 라이닝과 마찰 디스크 사이에 완충 운동이 발생하는 동안, 마찰 라이닝은 하우징의 지지면에 고정 연결된다. 이러한 방법은 안정성이 낮은 비교적 약한 마찰 라이닝을 전제 조건으로 한다. 또한 마찰 라이닝에서는 심한 가열이 발생하는데, 이는 강으로 이루어진 마찰 디스크가 마찰열을 단지 불량하게 방출하기 때문이다. 또한 높은 온도도 마찰 라이닝의 마모를 증가시키며 완충 성능을 감소시킨다.
따라서 본 발명의 목적은 낮은 마찰 라이닝 마모 및 높은 완충 성능을 특징으로 하는, 트랙션 메카니즘 구동기를 위한 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라 독립항 제1항의 특징들을 통해서 달성된다.
특수 마찰 디스크와 특수 마찰 라이닝 사이의 유격이 없는 형태 결합은 이들 사이의 마찰 운동을 줄이며, 특수 마찰 라이닝의 마찰면과 하우징의 축방향 지지면 사이에서만 마찰 운동이 가능하도록 한다.
경금속으로 구성된 상기 하우징은 양호한 열저장 용량, 양호한 열전도 및 양호하게 냉각되는 표면을 갖는다. 이는 특수 마찰 라이닝의 마찰면의 온도에 유리하게 작용하므로, 그 마찰 손실 및 수명에도 작용한다. 특수 마찰 디스크와 특수 마찰 라이닝 사이의 유격이 없는 형태 결합에 의해, 특수 마찰 디스크와 하우징의 축방향 지지면 사이에서 특수 마찰 라이닝의 지지 교체가 방지되며 이와 연관된 소음이 방지된다.
형태 결합이 특수 마찰 디스크들과 특수 마찰 라이닝들의 통합된 접촉면들에 의해서 실행되는 것이 장점이며, 이 경우 상기 접촉면들은 특수 마찰 디스크들과 특수 마찰 라이닝들의 전체 원주 영역에 배치된다. 특수 마찰 디스크와 특수 마찰 라이닝의 전체 원주 영역 내의 접촉면들의 위치와 크기는 접촉면들에서 발생하는 힘과 이로써 그 변형 및 마모를 감소시킨다.
통합된 접촉면들의 오버래핑은 연질인 특수 마찰 라이닝이 경질인 특수 마찰 디스크 내에 압입될 때 특수 마찰 라이닝의 접촉면들을 변형시킨다. 따라서 접촉면들 사이에 유격이 없으며 특수 마찰 라이닝이 특수 마찰 디스크에 축방향으로 고정될 수 있다. 형태 결합의 유격 없음은 마모를 방지하고 소음 방출을 줄이기 위한 중요한 전제 조건이다.
접촉면들의 회전 대칭적 형태는 특수 마찰 디스크들의 2개의 회전 방향으로 동일한 부하 수용 능력을 일으킨다.
본 발명에 따른 특수 마찰 디스크들 및 특수 마찰 라이닝의 제1 변형예로서, 평평하면서 기본형이 원형인, 특수 마찰 라이닝을 위한 함몰부를 갖는 특수 마찰 디스크가 사용되며, 상기 특수 마찰 라이닝의 원주에는 접촉면들을 갖는, 균등하게 배분된 4개의 반타원형 오목부들이 있으며 이들은 특수 마찰 디스크의 상응하는 볼록부들의 접촉면들과 맞물린다.
특수 마찰 라이닝 또는 특수 마찰 디스크의 반타원형 오목부들 및 볼록부들의 접촉면들이 주변에 위치함으로써, 그 부하 및 이로 인한 변형과 마모가 최소화된다.
이는, 특수 마찰 디스크의 접촉면과 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝의 접촉면이 다각형 형태를 가질 때에도 동일하게 적용된다.
유격 없음을 위해서 필요한, 반타원형 또는 다각형 접촉면들 사이의 오버래핑은 특수 마찰 라이닝들의 접촉면들 상에 있는 변형 가능한 미니 고정 톱니에 의해서 실현된다.
접촉면들에 일체식으로 연결되어 반경 방향으로 배치된 상기 미니 고정 톱니들은 특수 마찰 라이닝들이 특수 마찰 디스크들의 함몰부 내로 압입될 때 접촉면들 사이에서 변형되며, 상기 접촉면들 사이에 형성된 유격을 브릿지한다. 유격이 없는 형태 결합에 의해, 마찰 모멘트는 유격 없이 2개의 회전 방향으로 전달될 수 있다.
특수 마찰 디스크의 평평한 함몰부의 접촉면들과 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝의 접촉면들이 12각형 형태를 갖는 것이 바람직하다. 12각형은 특수 마찰 라이닝의 부하 및 면적 크기에 대한 최상의 절충안으로서 제시된다.
본 발명의 바람직한 개선예는, 특수 마찰 디스크와 특수 마찰 라이닝이, 그 톱니 측면이 접촉면으로서 사용되는 하나의 동일한 정면 치형부를 포함하는 데에 있다. 정면 치형부의 기하학적 구조에 의해 특수 마찰 라이닝은 특수 마찰 디스크 상에서 그 자체에 의해 중심 설정되므로, 조립이 매우 용이하다. 마찰 모멘트는 이 경우에도 유격 없이 2개의 회전 방향으로 전달된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 특수 마찰 디스크 및 특수 마찰 라이닝의 원주에는 각각 하나의 축방향 치형부가, 다른 하나의 특수 마찰 디스크 및 다른 하나의 특수 마찰 라이닝의 원주에는 각각 하나의 반경 방향 치형부가 배치되고, 상기 치형부들은 톱니 연결부로서 형성되고 그 톱니 측면은 접촉면으로서 사용된다.
상기 변형예의 경우에도, 마찰 모멘트가 특수 마찰 디스크 또는 특수 마찰 라이닝의 원주에 전달됨으로써 힘이 최소화된다. 접촉면들의 오버래핑은 이 경우에도 특수 마찰 디스크들과 특수 마찰 라이닝들 사이의 압입 끼워맞춤을 일으키며, 이는 마찰 모멘트를 2개의 회전 방향으로 유격 없이 전달하고 특수 마찰 라이닝을 특수 마찰 디스크에 축방향으로 고정하기 위해 사용된다.
정면 치형부를 갖는 변형예를 제외하고 가능한, 특수 마찰 디스크와 특수 마찰 라이닝 사이의 완충 요소의 구성은 상기 영역에서의 소음 전달을 감소시킨다.
본 발명의 추가의 특징들은 이하의 상세한 설명 및, 본 발명의 실시예들이 개략적으로 도시된 도면들로부터 제시된다.
도1은 기계적으로 완충된 클램핑 장치의 종단면도이다.
도2는 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 반타원형 접촉면들을 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도3은 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 다각형 접촉면들을 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도4는 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 12각형 접촉면들을 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도5는 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 정면 치형부를 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도6은 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 원주에 축방향 치형부를 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도7은 특수 마찰 디스크 및, 이에 체결되며 원주에 반경 방향 치형부를 갖는 특수 마찰 라이닝의 사시도이다.
도1에는 기계적 완충부를 포함하는, 트랙션 메카니즘 구동기용 클램핑 장치의 종단면도가 도시된다.
상기 클램핑 장치는 실질적으로 하우징(1), 고정 아암(2) 및 인장 풀리(3)로 구성된다. 하우징(1)은 컵 형태로 형성되며 그 내부는 동심의 허브(4)에 일체식으로 연결된다. 허브(4) 내에서, 압입 끼워맞춤에 의해 고정 아암(2)에 회전 불가능하게 연결된 샤프트(5)는 슬라이드 베어링(6) 내에 회전 가능하게 지지된다.
상기 샤프트(5)의 자유 단부는 마찬가지로 압입 끼워맞춤에 의해서 마찰 디스크(7)에 회전 불가능하게 연결되며, 마찰 디스크는 마찰 라이닝(8)에 포지티브식으로 연결된다.
고정 아암(2)은 토션 스프링으로서 작용하는 코일 스프링(9)에 의해, 도시되지 않은 트랙션 메카니즘, 예컨대 벨트 또는 체인의 방향으로 압축 응력을 받는다. 상기 코일 스프링(9)은 컵형 하우징(1)의 내부에 위치하며, 각각 하나의 코일 단부가 고정 아암(2) 및 하우징(1)에 고정된다.
코일 스프링(9)은 하우징(1) 및 고정 아암(2)에 압축력을 가하며, 이는 샤프트(5)를 통해서 마찰 디스크(7) 상에 전달되어 마찰 라이닝(8)의 압착력으로서 하우징(1)의 지지면(10)에 작용한다.
인장 풀리(3)는 플라스틱 부품(11)으로서 형성되어 롤링 베어링(13)의 외부 링(12)에 고정된다. 상기 롤링 베어링은 고정 아암(2)의 칼라(14) 상에서 중심 설정되어 나사(15)를 통해서 고정 아암에 연결된다. 롤링 베어링(13)은 양측으로 밀봉되며, 인장 풀리(3) 내로 삽입된 보호 커버(16)에 의해서 커버된다.
본 발명에 따른 마찰 디스크(7) 또는 마찰 라이닝(8)의 변형예들은 도2 내지 도7에서 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''') 또는 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')로서 도시된다.
모든 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')은 형태 결합에 의해 해당 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''')에 연결되며, 하우징(1)의 축방향 지지면들(10)에 마찰 접촉된다.
형태 결합은 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''')의 접촉면들(17' 내지 17'''''')과 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')의 접촉면들(18' 내지 18'''''')에 의해서 실행된다. 상기 접촉면들(17' 내지 17'''''', 18' 내지 18'''''')은 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''') 및 특수 마찰 라이닝(8' 내지 8'''''')의 전체 원주 영역에 배치되므로, 전달될 힘이 최소화된다.
상기 접촉면들(17' 내지 17'''''', 18' 내지 18'''''')이 회전 대칭 형태를 갖기 때문에, 이는 2개의 회전 방향으로 힘을 균등하게 전달하기에 적합하다.
특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''') 및 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')의 통합된 접촉면들(17' 내지 17'''''', 18' 내지 18'''''')이 하나의 오버래핑을 갖기 때문에, 이들 사이에는 도5의 해결책을 제외하고는, 유격이 없는 형태 결합에 의한 압입 끼워맞춤이 보장된다.
도2에는 특수 마찰 디스크(7')가 도시된다. 이는 특수 마찰 라이닝(8')을 수용하기 위해 기본형이 원형인 함몰부(19)를 갖는다. 특수 마찰 라이닝(8')은 그 원주에 균등하게 배분되며 접촉면들(18')을 갖는 4개의 반타원형 오목부들(20)을 포함하며, 상기 접촉면들은 특수 마찰 디스크(7')의 4개의 접촉면들(17')과 맞물린다.
도3에 도시된 특수 마찰 디스크(7'')의 평평한 함몰부(22)의 접촉면(17'')과 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝(8'')의 접촉면(18'')은 다각형태를 갖는다. 이는 마찰 모멘트를 특수 마찰 디스크(7'')의 2개의 회전 방향으로 전달하기에도 적합하다.
도2의 특수 마찰 라이닝(8')의 반타원형 접촉면들(18')과 도3의 특수 마찰 라이닝(8'')의 다각형 접촉면들(18'')은, 접촉면들(18', 18'')과 일체식으로 오버래핑되기 위해 형성되며 상기 접촉면들 상에 반경 방향으로 배치된 미니 고정 톱니들(23)을 포함한다. 이들은 특수 마찰 라이닝들(8', 8'')이 특수 마찰 디스크들(7'', 7''')의 함몰부(19, 20) 내에 압입될 때 변형되어, 여기서 특수 마찰 라이닝들(8', 8'')을 유격 없이 고정한다.
도4는 평평한 함몰부(31)의 접촉면(17''')을 갖는 특수 마찰 디스크(7''')와, 이에 체결되며 12각형 형태를 갖는 특수 마찰 라이닝(8''')을 도시한다.
특수 마찰 라이닝들(8', 8'', 8''')의 두께는, 마모 높이 만큼, 상기 라이닝들이 함몰부들(19, 22, 31) 위로 돌출하도록, 선택된다.
도5에는 동일한 정면 치형부(24)를 포함하는 특수 마찰 디스크(7'''') 및 특 수 마찰 라이닝(8'''')이 도시된다. 그 톱니 측면들은 접촉면들(17'''', 18'''')로서 사용된다. 정면 치형 기하학적 구조에 의해, 특수 마찰 라이닝(8'''')은 그 자체로부터 중심 설정된다. 여기서도 마찰 모멘트는 유격 없이 2개의 회전 방향으로 전달된다.
도6에는 그 원주에 각각 하나의 축방향 치형부(25, 26)가 배치된 특수 마찰 디스크(7''''') 및 특수 마찰 라이닝(8''''')이 도시된다.
이에 상응하게, 도7은 그 원주에 각각 하나의 반경 방향 치형부(27, 28)가 제공된 특수 마찰 디스크(7'''''') 및 특수 마찰 라이닝(8'''''')을 도시한다. 상기 치형부들(25, 26 및 27, 28)은 톱니 연결부로서 형성되며, 그 톱니 측면들은 접촉면들(17''''', 18''''' 및 17'''''', 18'''''')로서 사용된다.
언급된 실시예들에 의해, 특수 마찰 디스크들과 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝들의 고려될 수 있는 모든 회전 대칭의 접촉면들이, 보호 요구 하에 실행된다.
<도면 부호 리스트>
1 : 하우징
2 : 고정 아암
3 : 인장 풀리
4 : 허브
5 : 샤프트
6 : 슬라이드 베어링
7 : 마찰 디스크
7' 내지 7'''''' : 특수 마찰 디스크
8: 마찰 라이닝
8' 내지 8'''''' : 특수 마찰 라이닝
9 : 코일 스프링
10 : 지지면
11 : 플라스틱 부품
12 : 외부링
13 : 롤링 베어링
14 : 칼라
15 : 나사
16 : 보호 커버
17' 내지 17'''''' : 특수 마찰 디스크의 접촉면
18' 내지 18'''''' : 특수 마찰 라이닝의 접촉면
19 : 함몰부
20 : 오목부
21 : 볼록부
22 : 함몰부
23 : 미니 고정 톱니
24 : 정면 치형부
25 : 반경 방향 외치형부
26 : 축방향 치형부
27 : 반경 방향 내치형부
28 : 반경 방향 외치형부
29 : 함몰부

Claims (10)

  1. 트랙션 메카니즘 구동기를 위한 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치이며, 상기 클램핑 장치는, 하나의 단부에 인장 풀리를 갖고 그 다른 하나의 단부는 회전 불가능하게 연결된 샤프트에 의해 하우징 내에 회전 가능하게 지지되며 토션 스프링 및 압축 스프링에 의해서 상기 하우징에 탄성으로 지지되는 고정 아암을 구비하고, 이 경우 상기 샤프트의 자유 단부는 마찰 디스크에 회전 불가능하게 연결되고, 상기 마찰 디스크와 상기 하우징의 축방향 지지면 사이에 마찰 라이닝이 배치되는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치에 있어서,
    상기 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''')이 유격이 없는 형태 결합으로 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')에 연결되고, 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')이 하우징(1)의 축방향 지지면(10)에 마찰 접촉되는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형태 결합은 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''') 및 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')의 통합된 접촉면들(17' 내지 17'''''' 및 18' 내지 18'''''')에 의해서 실행되고, 상기 접촉면들(17' 내지 17'''''' 및 18' 내지 18'''''')은 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''')과 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')의 전체 원주 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  3. 제2항에 있어서, 특수 마찰 디스크들(7' 내지 7'''''') 및 특수 마찰 라이닝들(8' 내지 8'''''')의 통합된 접촉면들(17' 내지 17'''''' 및 18' 내지 18'''''')은, 가압에 의해서 유격이 없는 형태 결합을 일으키는 오버래핑을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 접촉면들(17' 내지 17'''''' 및 18' 내지 18'''''')은 회전 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 특수 마찰 디스크(7')는 평평하면서 기본형이 원형인, 특수 마찰 라이닝(8')용 함몰부(19)를 가지며, 상기 특수 마찰 라이닝의 원주에는 접촉면들(18')을 갖는, 균등하게 배분된 바람직하게는 4개의 반타원형 오목부들(20)이 있으며, 이들은 특수 마찰 디스크(7')의 상응하는 볼록부들(21)의 접촉면들(17')과 맞물리는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 특수 마찰 디스크(7'')의 평평한 함몰부(22)를 제한하는 접촉면(17'')과, 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝(8'')의 접촉면(18'')은 다각형 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖 는 클램핑 장치.
  7. 제5항 및 제6항에 있어서, 상기 접촉면들(18', 18'')에 일체식으로 연결되어 반경 방향으로 배치된, 변형 가능한 미니 고정 톱니들(23)이 제공되는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 특수 마찰 디스크(7''')의 평평한 함몰부(31)의 접촉면(17''')과 이에 체결되는 특수 마찰 라이닝(8''')의 접촉면(18''')이 12각형 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 특수 마찰 디스크(7'''')와 특수 마찰 라이닝(8'''')은, 그 톱니 측면이 접촉면들(17'''', 18'''')로서 사용되는 하나의 동일한 정면 치형부(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 특수 마찰 디스크(7''''') 및 특수 마찰 라이닝(8''''')의 원주에는 각각 하나의 축방향 치형부(25, 26)가, 특수 마찰 디스크(7'''''') 및 특수 마찰 라이닝(8'''''')의 원주에는 각각 하나의 반경 방향 치형부(27, 28)가 배치되고, 상기 치형부들(25, 26 및 27, 28)은 톱니 연결부로서 형 성되고 그 톱니 측면은 접촉면들(17''''', 18''''' 및 17'''''', 18'''''')로서 사용되는 것을 특징으로 하는 트랙션 메카니즘 구동기용 기계적 완충부를 갖는 클램핑 장치.
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