KR20080013946A - 토크 전달 장치 - Google Patents

Abstract

내 유체 변속기는 N톱니를 지닌 외측 코그휠(29)와 협력하는 N-n톱니를 지는 내측 코그휠(19)를 포함한다. 내측 코그휠(1)은 각각 벨로우즈(12)에 싸여 있는 방사방향으로 배열된 푸시 로드(10)를 통해서 편심기(7; 17)에 영향을 받아 추진한다. 벨로우즈는 외측 코그휠(2)을 포함하는 하우징(3)에 접근하여 연결돼있다. 유밀 장벽은 편심기(7; 17)를 회전시키는 제1 회전 엘리먼트(8; 16)와 제2 회전 엘리먼트(14)사이에 형성된다.

트랜스미션, 편심기, 밸브, 코그휠, 벨로우즈, 푸시 로드

Description

토크 전달 장치{DEVICE FOR TRANSMISSION OF A TORQUE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 기재한 바와 같은 토크 전달 장치에 관련된 것이다.

본 발명은 밸브의 작동 장치에 이용되는 기밀식(gastight,氣密式) 트랜스미션을 제공하는데 있지만, 그러한 이용에 제한되지 않는다.

다양한 타입의 밸브의 작동은 일반적으로 밸브 스템(stem)을 따라서 통상 발생하는 누출을 제거하기 위해, 그리고 기타 환경 독소의 방출을 방지하기 위해서 밀봉(sealing)을 요구한다. 또한 대부분의 경우, 밀봉은 폭발의 위험을 방지하기 위해 중요하다. 예컨대, 수중 장비를 이용할 때, 트랜스미션(transmission) 설계시 장비에 가해지는 고압을 고려하는 것이 적절할 것이다.

본 발명은 이러한 요구들을 만족시키는 것을 목적으로 한다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 액튜에이팅(actuating) 밸브용의 유밀식(fluid-tight) 트랜스미션, 구체적으로는 청구항 제 1항에 개시한 바와같은 장치가 제안된다. 본 발명의 다른 특징들은 종속항에 개시된다.

예를 들면, 밸브의 작동 바디와, 벨로우즈(bellows)에 의해 각각이 둘러싸인 방사방향 봉(radial rod) 또는 플런저의 사용에 의해 작동되는 밸브 바디 사이에 유밀식 장벽(fluid-tight barrier)을 설치함으로써, 밸브 스템 둘레를 회전하여 밀봉(rotating seal)할 필요가 없고, 미세한 진동(움직임)이라도 흡수하는 가요성 벨로우즈에 의해 고정적인 밀봉이 얻어진다.

비교적 소형인 벨로우즈는, 예컨대, 100 바아(bar) 또는 그 이상의 고압용으로 쉽게 설계될 수 있다.

밸브용 작동 바디에 관한 본 발명의 실시예를 도시한 도면을 참조하여, 본 발명을 이하에 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기밀식 트랜스미션의 개략적인 단면.

도 2는 본 발명에 따른 기밀식 트랜스미션 제2 실시예의 단면.

도 3은 도 2 실시예의 단면.

도 1 및 2,3에 예시되어 있는 기밀식 트랜스미션은 유성 기어(planetary gear)와 유사한 구조의 이용에 기초하며, 여기에서 다수의 톱니 N-n(teeth N-n,n은 통상 1이고, 작은수임)을 지닌 내측 코그휠(cogwheel,1)은, 다수의 톱니N을 지닌 외부 코그휠(기어 림)(2) 안에서 회전한다. 회전은 편심 운동이 가해짐에 따라 내측 코그휠(1)에 의해 일어나며, 편심력은 코그휠이 외측 코그휠 안쪽 원주(circumference)를 회전하도록 강요한다. 360°의 편심기 운동의 회전에 대해 n개의 톱니는 반대 방향으로 회전한다. 이런 원리가 적용된 상업적으로 이용할 수 있는 기어가 존재한다. 이들 기어는 강도가 높고 슬립(slip)은 낮은 특징을 가지며, 여러 분야중 특히 로봇 분야에서 이용된다.

두개의 코그휠(1,2)은 하우징(3)에 장착되며, 도 1은 외측 코그휠(2)을 포함한다. 도 1의 실시예에서, 기어 림 즉 외측 코그휠 상에는 중앙 중공 트러니언(5)을 지닌 커버(4)가 돌출 스피거트(spigot,6)와 함께 장착된다. 스피거트(6)는 편심기(7)의 장착대를 제공하며 편심기는 휠(8)에의해서 회전될 수 있다. 편심기(7)는 뒤집힌 그릇 형태의 트랜스미션 엘리먼트(9)와 상호 작용하며, 내측 코그휠(1)상의 중아의 축 돌출부(11)에 맞닿도록 내측의 방사상으로 연장하는 푸시 로드(10)에 번갈아 작용한다. 각 푸시 로드(10, 플런저)(적어도 3개의 푸시 로드가 있음)는 하우징(3), 이 경우 중공 트리니언(5)에 밀착되어 연결되어있는 각각의 벨로우즈(12)로 감싸진다. 각각의 푸시 로드(10)는 중공 트리니언(5)의 스크루 플러그(13)를 통해서 돌출부(11)에 맞닿는다.

휠(8)이 밸브(미도시)를 작동시키기 위해 트랜스미션 엘리먼트(9)를 통해서 회전할때, 편심기(7)는 벨로우즈(12)에 의해 형성된 일측의 유밀 장벽으로부터 타측의 유밀 장벽으로의 편심 운동의 전달에 영향을 준다.

회전은 크랭크 슬라이드 메카니즘(15)를 통해서 내측 코크휠(1)로부터 밸브 스템(14)에 전달된다.

도 2 및 3은 도 1에 대해 상반(inverse)되는 본 발명에 따른 기밀식 트랜스미션의 실시예를 도시한다. 편심기(7)의 회전과 관련된 작동 스템(16)은 볼베어링(21)을 통해 각각 벨로우즈(12)에 감싸진 푸시 로드(10)에 작용한다.

벨로우즈-푸시 로드 유닛(10, 12)들은 하우징(3)내의 보어(bore,18)에 방사 방향으로 장착되며, 더욱 정확히는 상감식 오링(inlaidO-rings,28) 및 스크루(23)에 의해 상부 커버(27)에 밀착된 부분(26)에 장착된다. 상부 커버(27)는, 외부 코그휠(2)이 삽입되어 나사 고정되는 그릇 형상 부분(20)에 고정된다. 편심기(17)의 작용하에서, 푸시 로드(10)는 지시 스크루(indicated screw,30)에 의해 캐리어(29)에 장착된 내측 코그휠(1)의 내벽(19)방향을 향해 이동할 것이며, 그에 따라 편심운동은 벨로우즈(12)에의해 형성된 타측의 유밀식 장벽에 전달된다. 전술한 바와 같이, 벨로우즈(12)는 하우징(3), 즉 부분(26)에 밀착된다. 각각의 벨로우즈(12)는 부분(26)과 나사 고정되어 있는 플레이트 또는 플랜지(26)에 의해 부분(26)과 외측면에서 연결되어 있다. 각각의 푸시 로드(10)는 트랜지션 부분(transition piece,24)과 볼 베어링(21)을 통해서 편심기(17)에 접촉한다.

내측 코그휠(1), 즉 캐리어(29)는 또한 트랜스미션-커플(transmission-coupled,15)이며, 여기서는 미도시된 밸브 스템이다. 당업자라면 도 1에서 예시된 커넥터(15) 대신에 많은 다른 타입의 커넥터들이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 동적인(dynamic) 밀봉 없이 힘을 전달할 수 있는 장벽이 설치됨에 따라 그 목적이 달성된다. 또한, 가요성 벨로우즈/멤브레인 구조를 사용함으로써 편심기에 의해 발생한 푸시 로드의 선형 운동을 보상한다. 벨로우즈/멤브레인은 금속, 플라스틱, 고무 또는 다른 적당한 재료로 만들어질 수 있다. 벨로우즈가 소형화될 수 있고, 벨로우즈의 메인 축을 따라 운동되는 것은, 필요시 벨로우즈가 실질적으로 고압을 견딜 수 있는 것을 의미한다. 이는 본 발명은 밸브 스템을 따른 종래의 에미션이 제거됨에 따라, 에미션과 관련해서 강제성을 필요로 하는 작동 밸브에 이용되는 것을 허용한다. 또한 본 발명은 수중 장비 또는 고압에 직면하는 장비에 더 이용될 수 있다.

Claims (5)

1. 하우징(3)내에서 N개의 톱니를 지닌 외측 코그휠(2)과 결합된 N-n개 톱니를 지닌 내측 코그휠(1)을 포함하는, 2개의 회전 엘리먼트(8;16,14) 사이의 토크 전달 장치로서, 제1 회전 엘리먼트(8;16)가 내측 코그휠(1)에 트랜스미션-결합되어 있는 토크 전달 장치에 있어서,

   편심기(7;17)는 하우징 벽을 통해 내측 코그휠(1)의 회전 대칭부(11;19)와 접촉하는 방사방향의 복수 압력 변환 수단(10)에 작용하고, 상기 압력 수단(10) 각각은 하우징에 밀착된 벨로우즈(12)로 감싸져서 유밀식 장벽의 각각의 부분을 구성및 형성하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방사 방향의 압력-변환 수단들은 푸시 로드 또는 플런저(10)의 형태인 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 회전 대칭 부분은 상기 내측 코그휠(1) 상의 중심축 돌출부(11)인 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
4. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 회전 대칭 부분은 내측 코그휠(1)의 내벽(19)인 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치.
5. 전술한 항에 따른 토크 전달 장치 용도는

   밸브용 작동 바디에서 유밀식 트랜스미션인 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치의 용도.

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