KR20080077348A - Toothed link for a toothed link chain - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 톱니 모양 링크 체인용 톱니 모양 링크에 관한 것으로서, 상기 톱니 모양 링크는 하나의 톱니 플랭크(flank)를 갖는 두 개의 톱니 그리고 상기 톱니들 사이에 있는 하나의 노치(notch)를 포함한다.The present invention relates to a toothed link for a toothed link chain, wherein the toothed link comprises two teeth with one tooth flank and one notch between the teeth.
톱니 모양 링크 체인용 톱니 모양 링크의 경우에 대칭 평면에는 하나의 노치가 존재한다. 상기 노치는 톱니 플랭크에 의해서 그리고 변환 반경에 의해서 기술된다. 상기 변환은 선행 기술에 따르면 단지 단 하나의 반경에 의해서만 기술된다. 또한, 톱니 플랭크 및 변환 반경은 접선 방식으로 서로 연결되어 있는데, 다시 말하자면 변환 반경이 상기 톱니 플랭크로 변환됨으로써, 연결 장소에는 하나의 공통된 접선이 존재하게 된다. 이와 같은 유형의 톱니 모양 링크는 US-5,372,554호 그리고 US-5,588,926호에 공지되어 있다.In the case of serrated links for serrated link chains, there is one notch in the plane of symmetry. The notch is described by the tooth flank and by the conversion radius. The transformation is described according to the prior art only by one radius. In addition, the tooth flank and the conversion radius are connected to each other in a tangential manner. In other words, the conversion radius is converted into the tooth flank, so that there is one common tangent at the connection location. Serrated links of this type are known from US-5,372,554 and US-5,588,926.
선행 기술에 공지된 톱니 모양 링크의 단점은, 체인 작동시에 노치 영역에서 높은 응력이 발생할 수 있다는 것이다.A disadvantage of the serrated links known in the prior art is that high stresses can occur in the notched region during chain operation.
본 발명의 과제는, 노치 영역에서 발생하는 응력이 더 적은 톱니 모양 링크 체인용 톱니 모양 링크를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a sawtooth link for a sawtooth link chain with less stress occurring in the notched region.
상기 과제는, 톱니 링크가 각각 하나의 내부 플랭크를 갖는 두 개의 톱니 그리고 상기 톱니들 사이에 있는 하나의 노치를 포함하며, 상기 적어도 하나의 내부 플랭크로부터 노치로 변환되는 부분이 볼록한 만곡부를 갖는, 톱니 모양 링크 체인용 톱니 모양 링크에 의해서 해결된다.The problem is that the tooth link comprises two teeth each having one inner flank and one notch between the teeth, the teeth having a convex bend in which the portion converted from the at least one inner flank to the notch It is solved by the serrated link for the shape link chain.
상기 볼록한 만곡부란, 톱니 링크의 표면에 접하는 한 접원의 곡선 중간 지점이 톱니 링크 내부에서는 적어도 한 부분 영역 위에 있는, 모든 만곡부 형상을 의미한다. 이 경우 상기 볼록한 만곡부는 매끈할 수 있지만(임의로 가깝게 나란히 놓인 두 개의 점에 접하는 접선의 급격한 변동은 전혀 없음), 하나의 에지를 가질 수도 있다. 노치로 변환되는 상기 내부 플랭크의 두 개의 변환부가 볼록한 만곡부를 갖는 것이 바람직하다.By convex curves is meant all the shape of the curve, in which the curved midpoint of the tangential contacting the surface of the tooth link is above at least one partial region inside the tooth link. In this case the convex bends may be smooth (no abrupt fluctuations in the tangent tangent to two closely spaced points), but may have one edge. It is preferred that the two transition portions of the inner flank being converted to notches have convex bends.
본 발명의 한 개선예에서, 노치는 곡률 반경이 변동될 수 있는 오목한 만곡부를 갖는다. 이 경우 곡선 중간 지점은 계속해서 톱니 링크 외부에 놓일 수 있다. 이때 '곡률 반경이 변동될 수 있다'는 표현의 의미는, 노치의 윤곽에 상응하는 만곡부 중간 지점을 갖는 상이한 접원들이 상기 노치의 윤곽 위에 놓일 수 있다는 것이다.In one refinement of the invention, the notch has a concave bend in which the radius of curvature may vary. In this case, the midpoint of the curve may continue to lie outside the toothed link. The expression 'the radius of curvature can be varied' here means that different tangential lines with a curve midpoint corresponding to the contour of the notch can lie on the contour of the notch.
본 발명의 한 개선예에서, 상기 변동 가능한 곡률 반경은 불연속적인 반경들로 이루어지는데, 다시 말하자면 원 섹션들이 순서적으로 이어져 있다. 이 경우 불연속적인 반경들 사이에 있는 변환부들은 라운딩 처리될 수 있거나 또는 하나의 에지를 포함할 수 있다.In one refinement of the invention, the variable radius of curvature consists of discontinuous radii, that is to say circle sections are connected in sequence. In this case the transforms between the discontinuous radii may be rounded or may comprise one edge.
대안적으로, 변동 가능한 곡률 반경은 계속해서 변동될 수 있다. 이와 같은 현상은 예를 들어 소위 스플라인(spline)에 의해서 기술되는 한 곡선에 의해서 발생할 수 있다.Alternatively, the variable radius of curvature may continue to vary. Such a phenomenon can occur for example by a curve described by a so-called spline.
서문에 언급된 문제점은, 본 발명에 따른 톱니 링크를 포함하는 링크 체인에 의해서 그리고 본 발명에 따른 톱니 링크 체인을 구비한 기어에 의해서도 해결된다.The problems mentioned in the introduction are solved by a link chain comprising a tooth link according to the invention and also by a gear with a tooth link chain according to the invention.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 다양한 노치 윤곽을 갖는 톱니 링크의 개략도이다.1 is a schematic representation of a toothed link having various notched contours.
도 2는 한 톱니 플랭크의 하나의 절반을 확대 도시한 확대도이다.2 is an enlarged view illustrating one half of one tooth flank.
도 3 내지 도 5는 도 2의 노치 영역을 확대 도시한 확대도이다.3 to 5 are enlarged views illustrating an enlarged notch region of FIG. 2.
도 1은 톱니 모양 링크 체인용 톱니 모양 링크(1)를 측면도로 보여준다. 톱니 모양 링크(1)는 베이스 바디(2)를 포함하고, 상기 베이스 바디 상에는 두 개의 톱니(3 및 3')가 배치되어 있다. 상기 베이스 바디 내부에는 또한 개별 톱니 링크들을 톱니 링크 패킷으로 연결하는 롤러를 수용하기 위한 두 개의 홀(4 및 4')이 형성되어 있다. 상기 홀들은 일반적으로는 원형의 내부 윤곽을 가지지 않고, 오히려 그 내부에 수용된 롤러의 외부 윤곽에 상응하는 내부 윤곽을 갖는다. 롤러는 이웃하는 톱니 모양 링크 패킷들 사이에 조인트를 형성한다. 상기 조인트는 체인들이 각각의 조인트에 의하여 하나의 축을 중심으로, 체인 진행 방향과 수직으로 꺾여질 수 있도록 해주며, 상기 체인 진행 방향은 도 1에 이중 화살표로 지시되어 있고, 상기 축은 도 1의 그림에서는 투영면에 대하여 수직으로 상기 투영면으로부터 돌출한다. 톱니(3)는 각각 외부 플랭크(5 또는 5') 및 내부 플랭크(6 또는 6')를 갖는 톱니 모양 플랭크를 구비한다. 상기 외부 플랭크(5 또는 5') 및 내부 플랭크(6 또는 6')는 볼록한 프로필을 갖고, 변환 지점(7 또는 7')에서 노치(8)로 변환된다. 노치(8)는 상이한 윤곽들을 가질 수 있는데, 도 1에는 한편으로는 선행 기술에 따른 윤곽(9)이 도시되어 있고, 다른 한편으로는 본 발명에 따른 윤곽(10 및 11)이 도시되어 있다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 선행 기술에 따른 노치(8)의 윤곽(9)은 변환 지점(7 또는 7')에서 내부 플랭크(6 또는 6')의 프로필로 원활하게 변환되고, 변환 지점(7 또는 7')에서 상기 내부 플랭크(6 또는 6')의 프로필 상에 놓여 있는 접선은 변환 지점(7 또는 7')에서 상기 노치(8)의 윤곽(9) 상에 놓여 있는 접선과 동일하다. 도 1에는 또한 노치(8)의 본 발명에 따른 윤곽에 대한 두 가지 실시예(10, 11)가 도시되어 있다. 파선에 의해서는 본 발명에 따른 윤곽의 제 1 실시예(10)가 도시되어 있고, 실선으로서는 본 발명에 따른 윤곽의 제 2 실시예(11)가 도시되어 있다. 상기 본 발명에 따른 윤곽(10 및 11)은 변환 지점(7 또는 7')에서 더 이상 내부 플랭크(6, 6')의 프로필로 원활하게 변환되지 않고, 오히려 하나의 에지(16)를 형성한다(상기 에지(16)는 도 1 내지 도 3의 2차원적인 도시예에서는 꺾임부로도 표기될 수 있다). 상기 에지(16)의 결과로, 변환 지점(7 또는 7')의 영역에서는 적어도 국부적으로 볼록한 만곡부가 존재하게 된다. 상기 볼록한 만곡부는 (날카로운) 에지(16)로서 실현될 수 있으나, 예컨대 원호의 형태 또는 스플라인의 형태 등으로 원활하게 변환될 수도 있다. 도 2 및 도 3을 참조해서는, 내부 플랭크(6, 6')와 노치(8) 사이에 있는 변환 영역의 형상이 상세하게 설명된다. 이 경우 도 2는 도 1에 도시된 톱니 링크의 좌측 부분을 도 1에 파선으로 도시된 한 대칭 평면(12)까지 보여주고 있다.1 shows a sawtooth link 1 for a sawtooth link chain in a side view. The serrated link 1 comprises a
도 1에는 또한 링크 후방(15)(이 링크 후방은 도 1의 그림에서는 상기 톱니 모양 링크의 상한선임)과 상기 링크 후방(15) 바로 다음에 있는 상기 노치(8)의 점 간의 거리가 도시되어 있다. 이 경우 상기 거리는 선행 기술에 따른 윤곽(9)에 대해서는 Q1로 표기되어 있고, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 윤곽(10)에 대해서는 Q2로 표기되어 있다. 거리(Q)는 윤곽(10)(예컨대 윤곽(11)도 마찬가지임)을 적절히 선택함으로써 변동될 수 있다. 대칭 평면(12)에서 상기 윤곽(10, 11)에 접하는 접선은 각각 상기 대칭 평면(12)에 대하여 수직이다.FIG. 1 also shows the distance between the link back 15 (which is the upper limit of the serrated link in the figure of FIG. 1) and the point of the
도 2에는 도 1에 도시된 톱니 모양 링크(1)의 좌측 부분이 대칭 평면(12)까지 도시되어 있다. 도 2를 참조해서는, 특히 변환 지점(7) 양측에서 내부 플랭크(6)와 노치(8) 사이에 있는 변환 영역이 설명된다. 원(A)으로 둘러싸인 영역은 도 3에 다시 한 번 확대 도시되어 있다. 상기 변환 지점(7)이 도 3에서는 (도 2에 기재된 바와 같은 X-Y-좌표계에 따른) 좌표(X1 및 Y1)를 갖는 점(P1)으로서도 표기되어 있다. 도 3에서 대칭 평면(12)과 선행 기술에 따른 윤곽(9)의 교차점은 좌표(X2 및 Y2)를 갖는 점(P2)으로 표기되어 있고, 대칭 평면(12)과 본 발명에 따른 윤곽(10)의 교차점은 좌표(X2 및 Y3)를 갖는 점(P3)으로 표기되어 있다. 상기 점(P2 및 P3)에 대하여 X-좌표는 동일한데, 그 이유는 상기 좌표가 대칭 축(12)에 의해서 주어졌기 때문이다. 선행 기술에 따른 윤곽(9)과 본 발명에 따른 윤곽(10) 사이에는, 임의로 변동될 수 있는 좌표(Y) 값에서 차이가 있다. 도 3에서 직접 알 수 있는 바와 같이, 노치(8)의 선행 기술에 따른 윤곽에 접하는, 점(P1) 안에 있는 접선은 내부 플랭크(6)에 접하는 접선과 동일하지만, 그에 비해 노치(8)의 본 발명에 따른 윤곽(10)에 접하는, 변환 지점(7) 안에 있는 접선(13)은 상기 변환 지점(7) 안에서 내부 플랭크(6) 상에 놓인 접선과 각(α; 그리스어 알파)을 형성한다. 도 3에 기재된 바와 같은 양(+)의 각(α)은 변환 지점(7) 주변에서 변환 영역을 볼록하게 만곡시킨다. 도 4는 도 3에 따른 윤곽(10)을 다른 도시예로 보여준다. 도 4에서는 내부 플랭크(6)와 변환 지점(7) 그리고 노치(8)의 윤곽(10)을 볼 수 있다. 상기 윤곽(10)에 접하는 각각의 접원들은 파선으로 도시되어 있다. 예를 들자면, 대칭 축(12)과 윤곽(10)의 교차점 근처에 있고 반경(R1')을 갖는 접원 그리고 반경(R2')을 갖고 변환 영역(7) 근처에 있는 접원이 도시되어 있다. 도면을 통해 직접 알 수 있는 바와 같이, 반경(R1')을 갖는 접원들에 대한 중심점(M1')은 반경(R2)을 갖는 접원들에 대한 중심점(M2')과 일치하지 않는다. 또한 상기 반경(R1' 및 R2') 그리고 그 사이에 놓인 임의의 다른 모든 접원들도 서로 상이하다. 이와 같은 형태의 곡선은 예를 들어 소위 스플라인으로서, 특히 B-스플라인으로서 도시될 수 있다.In FIG. 2 the left part of the serrated link 1 shown in FIG. 1 is shown up to the plane of
대안적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 순서적으로 이어진 불연속적인 개별 반경들로부터 곡선을 만들 수 있다. 도 5에 도시된 유형의 예는 실질적으로 도 4에 도시된 예에 상응한다. 도 5에 도시된 본 발명에 따른 윤곽(10')은 도 4에 따 른 실시예에 도시된 윤곽(10)과 달리, 순서적으로 이어진 상이한 반경의 원 섹션들을 포함한다. 비교를 위하여, 재차 선행 기술에 따른 윤곽(9)이 도시되어 있다. 상기 윤곽(10')은 상이한 반경을 갖는 원호들 사이에 점(10.1, 10.2 및 10.3)을 포함하며, 이 경우 상기 점들은 대칭 축(12)과 윤곽(10')의 교차점과 점(10.1) 사이에 있는 원호에 대해서는 R1로서 기재되어 있고, 점(10.1)과 점(10.2) 사이에 있는 원호에 대해서는 R2로서 기재되어 있으며, 점(10.2)과 점(10.3) 사이에 있는 원호에 대해서는 R3으로서 기재되어 있고, 그리고 점(10.3)과 상기 변환 지점(7) 사이에 있는 원호 섹션에 대해서는 R4로서 기재되어 있다. 각각의 원호 섹션들에는, 각각의 반경과 동일한 지수(index)를 갖는 중심점(M1 내지 M4)이 속한다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 특히 원 중심점들의 좌표는 변동된다. 이 경우에는 반경, 본 실시예에서는 M1 내지 M4도 일정하게 유지될 수 있다. 바람직하게, 반경들은 상기 반경(R1)으로부터 상기 반경(R4)까지 가면서 점점 더 작아진다. 도 5에 따른 실시예에서도, 도 3의 각(α) 규정에 따라 양(+)의 각(α)이 발생한다. 비교를 위하여, 선행 기술에서 일정한 상기 윤곽(9)의 반경(R)이 기재되어 있다.Alternatively, as shown in FIG. 5, a curve can be made from discrete discrete radii that are sequentially in sequence. The example of the type shown in FIG. 5 substantially corresponds to the example shown in FIG. 4. The
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 톱니 모양 링크 2: 베이스 바디1: serrated link 2: base body
3: 톱니 4, 4': 홀3:
5: 외부 플랭크 6, 6': 내부 플랭크5:
7, 7': 변환 지점 8: 노치7, 7 ': transition point 8: notch
9: 선행 기술에 따른 윤곽 10: 제 1 실시예의 윤곽9:
10.1, 10.2...: 윤곽(10) 상에 있는 점들10.1, 10.2 ...: points on
11: 제 2 실시예의 윤곽 12: 대칭 평면11:
13, 14: 접선 15: 링크 후방13, 14: tangential 15: rear link
16: 에지16: edge
L: 체인 진행 방향 R, R1, ...: 반경L: Chain travel direction R, R1, ...: Radius
M, M1, ...: 접원들의 중심점M, M1 ...
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