KR20160003674A - 회전 연결부 - Google Patents

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KR20160003674A
KR20160003674A KR1020157030740A KR20157030740A KR20160003674A KR 20160003674 A KR20160003674 A KR 20160003674A KR 1020157030740 A KR1020157030740 A KR 1020157030740A KR 20157030740 A KR20157030740 A KR 20157030740A KR 20160003674 A KR20160003674 A KR 20160003674A
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요엑 바우어
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 베어링 내부링(2)에 대한 베어링 외부링의 상호간 회전을 제한하기 위해 레이스웨이(11)를 갖는 회전 연결부에 관한 것으로서, 레이스웨이는 하나 또는 두 개의 정지부(14)에 의해 제한되고 베어링 외부링과 연결된 노우즈가 레이스웨이 내에 결합된다. 360°를 초과하는 회전을 가능하게 하기 위해, 레이스웨이는 나선형으로 형성된다.

Description

회전 연결부{ROTARY JOINT}
본 발명은 회전 연결부, 특히 이러한 회전 연결부의 경로 제한 구조를 갖는 회전 연결부에 관한 것이다.
회전 연결부는 DE 102007057780호로부터 공지되어 있고 실질적으로 베어링 외부링에 의해 동축으로 둘러싸인 베어링 내부링을 포함한다. 베어링 내부링과 베어링 외부링 사이에는 롤링 바디가 배치된다.
베어링 내부링과 베어링 외부링 사이의 상호 회전이 설정된 회전 각도로 제한되어야 하는 경우, 소위 경로 제한이 제공되는 것이 통상적이다. 일반적으로 이러한 경로 제한은 베어링 내부링의 외부면에 제공되는 원형의 레이스웨이에 의해 구현된다. 이러한 레이스웨이에는 하나 또는 두 개의 정지부가 제공된다. 이 경우, 베어링 외부링의 내부면에 제공된 노우즈가 레이스웨이 내로 돌출한다. 레이스웨이에 두 개의 정지부가 제공되는 경우, 베어링 내부링과 베어링 외부링의 자유 회전이 제한되는데, 노우즈가 두 개의 정지부들 사이의 링 공간 내로 결합되어 단지 이들 정지부 사이에서만 운동할 수 있기 때문이다. 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 두 정지부의 상호간 거리에 의해 원하는 회전 각도가 매우 용이하게 설정될 수 있다. 상호 회전이 거의 360°로 구현되어야 하는 경우, 단 하나의 정지부가 제공되는 것으로 충분하다. 이 경우, 회전 각도는 주연 방향에서 정지부의 폭에 의해 결정된다.
또한, 베어링 내부링에 대한 베어링 외부링의 순간적인 블로킹을 제공하는 브레이크를 갖는 회전 연결부를 제공하는 것도 공지되어 이다. 이는 언급된 문헌에서, 베어링 외부링의 일측 전방면에 브레이크 디스크가 제공됨으로써 구현되는데, 상기 브레이크 디스크는 베어링 내부링의 전방면에 제공된 브레이크 패드와 상호 작용하며, 베어링 내부링의 전방면은 베어링 내부링의 전방면과 동일한 방향을 가리키고 브레이크 패드는 회전축 방향으로 전자석에 의해 브레이크 디스크에 대해 또는 브레이크 디스크로부터 멀리 이동될 수 있다.
그러나, 경로 제한이 제공된 회전 연결부에서 단점으로 인지되는 것은, 정지부에 의해 단지 360° 미만의 회전 각도만 구현될 수 있다는 점이다. 이는 현저한 사용 제한을 의미한다. 예를 들어, 이러한 관점을 위해 360°의 회전 각도에 상응하도록 노우즈가 정지부에 접하면, 정지부의 작용으로 인해 약 400°의 원하는 회전이 추가의 회전을 통해 구현될 수가 없다. 오히려 360°위치로부터 출발하여 400°의 원하는 회전을 구현하기 위해서는 320°의 큰 회전 각도에 걸쳐 복귀 회전되어야 한다.
따라서, 본 발명의 과제는 사용 시에 상기 단점을 극복하는 회전 연결부를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 과제는 청구범위 제1항에 제공된 특징들에 의해 해결된다. 유리한 실시예 및 개선예는 제2항 내지 제5항에 제시된다.
레이스웨이가 나선형으로 형성되면, 회전 각도도 360°를 초과하여 구현될 수 있는데, 그 이유는 레이스웨이의 이러한 구조에 의해 순수한 원형의 레이스웨이에서 발생하는 한계가 없어지기 때문이다.
단지 완전함을 기하기 위해, 나선형 레이스웨이라 함은, 본원의 범주에서 회전 연결부의 회전축 방향으로 연장되거나 이에 대해 횡방향으로 연장되는 레이스웨이를 의미한다.
그러나, 나선형 레이스웨이가 회전 연결부의 회전축 방향으로 연장되면, 다른 장점들이 제공된다. 이는 특히 회전 연결부에 브레이크 장치가 제공되는 경우에, 브레이크 장치에서 베어링 외부링의 두 전방면 중 하나에는 브레이크 디스크가 제공되고, 브레이크 디스크가 제공된 베어링 외부링의 전방면과 동일한 방향을 가리키는, 베어링 내부링의 두 전방면 중 해당 전방면은 축방향을 따라 브레이크 디스크에 대해 변위 가능한 브레이크 패드를 포함한다. 다시 말해, 회전 연결부가 각각의 전방면에 배치된 브레이크 장치를 구비하면, 반경 방향으로 연장되는 나선형 레이스웨이의 팽창에 대해 반대로 나선형 레이스웨이의 축방향 팽창의 경우 브레이크 장치로의 구조적 결합이 더 이상 필요하지 않다. 특히 회전 각도가 제한된 회전 연결부 및 회전 각도가 제한되지 않는 회전 연결부에서 동일한 브레이크 장치가 동일한 방식으로 사용되는 것이 가능하고, 이는 베어링 거동을 현저히 단순화시킨다.
따라서, 레이스웨이에 복수의 나사 구멍이 제공되고 정지부가 나사 구멍 내에 삽입 결합될 수 있는 경우, 회전 각도의 설정과 관련하여 고도의 유연성이 달성된다.
도 1은 브레이크 기능을 갖는 회전 연결부의 세부도이다.
도 2는 브레이크 기능을 갖는 회전 연결부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 베어링 내부링의 측면도이다.
도 1에 도시된 회전 연결부(1)의 세부도는 사실상 베어링 내부링(2)과 베어링 외부링(3)에 의해 형성되며, 이때 베어링 외부링(3)은 베어링 내부링(2)을 동축으로 둘러싼다. 베어링 내부링(2)과 베어링 외부링(3) 사이에서는 롤링 바디(4)가 롤링한다.
도 1에서 회전축(D)을 따라 좌측을 가리키는, 베어링 내부링(2)과 베어링 외부링(3)의 전방면(5.1 및 5.2)에는 브레이크 장치(6)가 제공되어 있다. 브레이크 장치(6)는 사실상, 베어링 외부링(3)의 전방면(5.1)과 연결되어 있는 브레이크 디스크(7)와, 브레이크 패드(8)에 의해 형성되고, 상기 브레이크 패드는 베어링 내부링(2)의 전방면(5.2) 앞에 가동 배치된다. 또한, 베어링 내부링(2) 내에 삽입되어 브레이크 패드(8)를 브레이크 디스크(7)에 대해 가압하는 스프링(9)이 제공되어 있다. 브레이크 디스크(7)와 브레이크 패드(8) 사이의 마찰 결합이 해제되면, 마찬가지로 베어링 내부링(2)의 전방면(5.2) 내에 삽입된 전자석(10)에 전류가 공급되며, 상기 전자석은 적어도 부분적으로 강자성 재료로 형성된 브레이크 패드(8)에 작용하여 브레이크 패드를 도 1에서 우측으로 이동시킨다.
또한, 도 2에 도시된 회전 연결부(1)에는 브레이크 장치(6)가 제공되는데, 상기 브레이크 장치는 베어링 외부링(3)에 대한 베어링 내부링(2)의 상호 일시적 고정을 제공하고 도 1에 따른 브레이크 장치(6)에 상응한다.
도 2에 따른 도면으로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 베어링 내부링(2)에는 나선형의 레이스웨이(11)가 형성되어 있다. 도 2에 도시된 단면도의 경우, 이는 특히 도면의 베어링 내부링(2)의 하부 부분에서 볼 수 있는 단면이 선택되어 있으며, 이때 단일 레이스웨이(11)의 두 섹션(12)이 서로 축 방향으로 나란히 배치되어 있다.
레이스웨이(11)의 나선형 구조는 도 2에 따른 베어링 내부링(2)이 단면도로 도시된 도 3에서도 특히 분명하게 알 수 있다. 여기서도, 단일 레이스웨이(11)의 나선형 구조의 축 방향 연장 시 회전축(D)의 방향에서 볼 때 레이스웨이(11)는 적어도 부분적으로 오버랩된다.
도 2에 더 가시화된 바와 같이, 나사 구멍(13)으로서 형성된 복수의 구멍들이 레이스웨이(11)로 합류한다. 이러한 나사 구멍(13) 내에 정지부(14)가 고정나사(set screw)의 형태로 삽입되어 나사 결합된다. 고정나사의 길이는, 나사가 삽입 결합된 상태에서 레이스웨이(11) 내로 돌출하는 정도로(도 2에는 도시되지 않음) 책정된다. 완전함을 기하기 위해, 또 다른 하나의 정지부(14)가 고정나사의 형태로 제공되어 있지만, 도 2에서는 단면도이기 때문에 고정나사가 보이지 않는다.
또한, 레이스웨이(11)는 베어링 외부링(3)과 연결된 노우즈(15)와 결합하며, 상기 노우즈는 도 2에서 슬라이드(15.1)에 배치된다. 베어링 외부링(3)과 베어링 내부링(2)의 회전 시 노우즈(15) 또는 슬라이드(15.1)가 축 방향으로 연장되는 나선형 레이스웨이(11)에 의해 제공된 경로를 따를 수 있도록 보장하기 위해, 노우즈(15) 또는 슬라이드(15.1)는 가이드(16) 내에 배치되고, 상기 가이드는 노우즈(15) 또는 슬라이드를 축 방향으로 베어링 외부링(3) 내에서 변위될 수 있게 한다.
비록 실시예에는 항상 회전 연결부(1)가 브레이크 장치(6)와 함께 도시되더라도, 브레이크 장치(6)가 필연적으로 요구되는 것은 아니다. 오히려 도시되지 않은 다른 실시예에서는 나선형 레이스웨이(11)가 회전 연결부 내에 제공될 수도 있어서 브레이크 장치(6)를 전혀 구비하지 않는다.
본 발명에 상응하는 회전 연결부(1)는 의학 기술분야에서 이른바 환자용 침상 또는 실링 스탠드(ceiling stand)의 회전 가능한 고정을 위해 특히 유리하게 사용될 수 있다.
1: 회전 연결부
2: 베어링 내부링
3: 베어링 외부링
4: 롤링 바디
5.1, 5.2: 전방면
6: 브레이크 장치
7: 브레이크 디스크
8: 브레이크 패드
9: 스프링
10: 전자석
11: 레이스웨이
12: 섹션
13: 나사 구멍
14: 정지부
15: 노우즈
15.1: 슬라이드
16: 가이드

Claims (5)

  1. 회전 연결부(1)로서,
    베어링 내부링(2), 베어링 외부링(3), 및 상기 베어링 링들(2, 3) 사이에서 롤링하는 롤링 바디(4)와,
    베어링 내부링(2)에 대한 베어링 외부링(3)의 상호 회전을 제한하고 하나 또는 두 개의 정지부(14)를 갖는 원형 레이스웨이(11)와, 정지부들(14) 사이에서 레이스웨이(15) 내로 돌출하는 노우즈(15)를 포함하는 경로 제한부를
    구비한 회전 연결부에 있어서,
    레이스웨이(11)는 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 회전 연결부(1).
  2. 제1항에 있어서, 나선형 레이스웨이(11)는 회전 연결부(1)의 회전축(D) 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 회전 연결부(1).
  3. 제2항에 있어서, 레이스웨이(11)에는 복수의 나사 구멍(13)이 제공되고 정지부(14)는 나사 구멍(13) 내에 삽입 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 회전 연결부(1).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 베어링 내부링(2)과 베어링 외부링(3)은 각각 두 개의 전방면(5.1, 5.2)을 구비하고,
    베어링 내부링(2)과 베어링 외부링(3)의 동일한 방향을 가리키는 두 개의 전방면(5.1, 5.2)에는 서로간의 회전을 배제시키는 브레이크 장치(6)가 제공되며, 이때 일측 베어링 링(3)에는 브레이크 디스크(7)가 제공되고 타측 베어링 링(2)에는 브레이크 디스크(7)에 대해 축 방향으로 변위 가능한 브레이크 패드(8)가 제공된 것을 특징으로 하는 회전 연결부(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 연결부(1)는 의료분야 적용을 위한 회전 연결부인 것을 특징으로 하는 회전 연결부(1).
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