KR20170013953A - 마모 부재를 고정시키기 위한 잠금 장치 - Google Patents
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Abstract
굴삭기 및 유사한 기계들을 위한, 마모 부품(wear part)(1)을 지지체(support)(2) 상에 고정시키기 위한 잠금 장치(locking device)로서, 상기 잠금 장치는, 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element)(20), 나사부(thread)(40), 및 길이방향 축을 정의하는 적어도 하나의 나선형 스프링(30)을 포함하며, 상기 스프링(30)은 상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결된다. 상기 지지체(2)는 하우징(12)을 포함하고 상기 마모 부품(1)은 구멍(11)을 포함하며, 장착 위치에서, 상기 하우징(12)과 구멍(11)은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징(12) 내부로 도입될 수 있으며, 장착 위치에서, 상기 잠금 단부는 상기 하우징(12)으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍(11) 내부로 삽입된다.
Description
본 발명은, 굴삭기 및 유사한 기계들에서, 마모 부품(wear part)(마모 부재로도 명명된다)을 대응되는 지지체(support)(또는 어댑터)에 고정시키기 위한 잠금 장치(locking device)에 관한 것이며, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착된 위치에서, 상기 하우징과 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있다.
또한, 본 발명은 마모 부품, 지지체 및 잠금 장치를 포함하는 장착 시스템(wearable system)에 관한 것이며, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착된 위치에서, 상기 하우징과 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있다.
추가적으로, 본 발명은 마모 부품, 및 지지체를 포함하는 장착 시스템(wearable system)에 관한 것이며, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착된 위치에서, 상기 하우징과 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐진다.
또한, 본 발명은 방법에 관한 것이며, 잠금 장치로 마모 부품을 지지체에 고정시키는 방법에 관한 것이며, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착된 위치에서, 상기 하우징과 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있으며, 상기 잠금 장치는:
- 장착 위치에서, 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍 내부로 삽입되는 잠금 단부(locking end)를 가진 잠금 요소,
- 바람직하게는 상기 잠금 요소에 있는 나사부(thread), 및
- 길이방향 축을 정의하며, 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결되고, 상기 지지체에 대한 회전을 방지하기 위해 상기 지지체에 대해 고정되는 적어도 하나의 나선형 스프링을 포함한다.
바위, 모래, 퇴적물 및 광물과 같은 재료들을 굴착, 적재 및 이동시키기 위해 사용되는 토목 기계(earthmoving machinery)는 대개 기계적 아암에 부착된 하나 이상의 버킷들(buckets) 또는 디퍼들(dippers)을 갖추고 있다. 상기 버킷 또는 디퍼의 전방 에지에는 지면을 뚫고 들어가며 재료를 적재하도록 의도된 블레이드 또는 립(lip)이 마련된다. 상기 립의 과도한 마모를 방지하기 위해 그리고 지면을 뚫고 들어가는 것을 증가시키기 위해, 티스(teeth), 어댑터(adapters)(투스 홀더), 립 프로텍터 및 측면 프로텍터와 같이, 상기 립에 마모 부품들 또는 마모 부재들을 결합하는 것은 통상적이다.
이 마모 부품들 또는 마모 부재들은 이들을 악화시킬 수 있는 마모와 스트레스를 겪는다. 버킷 티스(bucket teeth)는 보통 가장 많이 노출된 마모 부품들이며, 주기적으로 교체되어야 한다. 게다가, 이 기계들은 넓은 범위의 응용으로 작업할 수도 있으며, 여기서 버킷의 성능 향상을 위해 투스의 설계 변경이 필요할 수 있다. 이 마모 부품들은 다른 마모 부품들에 부착될 수 있으며(예를 들어 어댑터에 부착되는 투스) 그리고 블레이드 또는 립에 부착될 수 있다(예를 들어 립에 부착되는 어댑터). 마모 부품들 사이의 기계적 결합은 보통 고정 요소, 예를 들어 잠금 장치 또는 핀을 통해 이루어진다.
더욱이, 마모 부품 커플링(coupling)의 수명은 마모, 피로(fatigue), 및 소성 변형에 기인하여 제한된다.
두 유형의 마모가 구별될 수 있다: 굴착된 또는 적재된 재료의 흐름에 기인한 부품들의 외부 마모, 및 마모 부품 커플링 사이로(예를 들어 투스와 어댑터 사이로) 들어온 재료(먼지, 골재)에 기인한 내부 마모. 두 개의 기계적 부품들 사이의 커플링 내부에 위치한 이 재료는, 버킷이 작동하는 동안에 이 부품들 사이에서 이동함에 따라 이러한 부품들의 내부 영역의 마모를 증가시킨다.
통계적으로, 평균 마모 수명을 가진 투스는 50,000 작업 사이클보다 많이 수행한다; 결과적으로, 상기 커플링은, 마모 부품이 겪는 힘들에 대항하기 위해 발생되는 스트레스 반응에 기인하여 발생하는 마모 부품의 소성 변형과 양립할 수 있도록, 피로 현상(fatigue phenomena)에 기인하여 발생되는 결함들, 예를 들어 크랙들을 방지하도록 설계되어야 한다.
마모 부품들의 커플링의 접촉 영역 상에 소성 변형 및/또는 내부 마모가 있을 때, 원치 않는 간격(gap)이 나타난다. 이 간격은 커플링의 부품들 사이의 이동을 증가시키며, 이는 이 부품들의 분실 또는 파손 위험성을 증가시킨다. 상기 간격은 시간이 흐르면서 더 많은 소성 변형 및/또는 내부 마모에 기인하여 증가한다.
어댑터에 사용되는 강재는 티스(teeth)에 사용되는 강재보다 보통 낮은 경도를 가지기 때문에 어댑터의 지지 표면들(bearing surfaces)은 내부 마모와 소성 변형에 의해 가장 많은 영향을 받는다. 하나가 다른 하나보다 더 경한 부품들 사이의 접촉과 마찰은 연한 부품의 변형을 초래한다. 만약 커플링의 사이에 골재들이 있으면, 소성 변형에 내부 마모가 더해지며, 부착된 부품들의 접촉 영역들 사이의 간격이 훨씬 증가한다. 마모 부품들의 파손과 분실을 막기 위해 부착된 마모 부품들 사이의 이동을 감소 및 막는 것은 매우 중요하다. 특히 채석장과 광산에서 작업하는 대형 토목 기계들, 그 장소들의 생산량에 있어서 필수적이다. 분실 또는 파손된 부품에 기인하는 이 기계들의 정지 시간(downtime)은 고객들이 매우 많은 비용을 부담하게 한다. 분실 또는 파손된 부품은 결국 파쇄기(crusher)로 들어가게 되고, 이 중요한 장치에 손상을 입히고 작동을 불가능하게 하며, 매우 비싼 수리를 초래한다. 또한, 분실 또는 파손된 마모 부품은(투스가 파손 또는 마모되어 못 쓰게 되기 전에 교환하는 것은 중요하기 때문에, 마모 부품이 마모되어 못 쓰게 되었을 때 그 마모 부품을 교환하는 것도) 다른 부품을 조립하기 위해 기계의 정지를 요구하며, 생산 시간의 낭비를 초래한다. 이러한 모든 이유들로, 마모 부품들이 파손되지 않도록 또는 버킷들 또는 디퍼들로부터 떨어져 나오지 않도록 보장하는 것은 중요하다.
그럼에도 불구하고, 소성 변형과 내부 마모는 피할 수 없다. 티스는 마모 수명을 최대화하기 위해 450-550HB 사이의 경도를 가진 강재(steel)로 제조된다. 립(lip)에 용접될 어댑터들은, 이들을 립에 용접하는 것은 매우 어렵고 위험하기 때문에, 티스와 동일한 강재로 제조될 수 없다; 이 어댑터들은 보통 300-400HB 사이의 경도를 얻는 낮은 카본 함량을 가진 강재로 제조되며, 그 결과 Ceq < 0.7 이며, 이는 용접성을 보장한다. 채굴용 로프 셔블(rope shovel), 드래그라인(dragline) 및 대형 유압 굴삭기와 같은 대형 토목 기계들은 보통 주조된 립(주조된 노즈들(noses)이 합체된 블레이드)을 갖추고 있다. 이 주조된 립은, 구조적 유연성과 높은 연성을 립에 제공하기 위한 필요성에 기인하여 보통 200-280HB 사이의 경도를 가진 강재로 제조되어, 립에 크랙의 발생을 방지한다. 이러한 채굴 장비들에서, 소성 변형과 내부 마모는 매우 흔하며 마모 부품의 파손과 분실의 주된 이유이다.
상기 잠금 장치 또는 핀의 다른 중요한 특징은 마모 부재의 신속한 교환을 위해 조립 및 분해가 안전하고 쉬워야 한다는 것이다. 작업자들의 안전은 매우 중요하고 작동 시간을 최대화하기 위해 기계의 정지 시간은 가능한 한 감소되어야 하며, 그래서 교체에 필요한 시간은 최소화되어야 한다. 더욱이, 특수한 장비를 사용하기 위해 기계 또는 버킷을 작업장으로 가져가지 않고, 마모 부품을 현장에서, 기계가 작업하는 동일한 장소에서 교환할 수 있도록 하는 것은 편리하다. 종래의 잠금 장치들은 핀을 조립 및 분해하기 위해 망치를 요구한다. 이 공정을 안전하고 쉽게 만들기 위해서, 망치가 필요 없는 잠금 시스템이 바람직하다. 이는 망치가 없는 방식으로 핀이 조립 및 분해되어야 한다는 것을 의미하며, 즉, 핀을 도입 및 제거하기 위한 망치를 요구하지 않는다는 것을 의미한다.
특허문헌 DE 202011101484 U1은 투스를 투스 홀더(tooth holder)에 결합하기 위해 내부에 스프링을 가진 캡슐을 포함하는 핀을 개시하며, 상기 핀은 특수한 공구의 도움으로 상기 투스 홀더 내의 하우징 내부로 도입되어야 한다. 이 공구는 하우징 내부의 스프링을 압축하며 투스를 투스 홀더에 결합하는 동안 스프링을 압축된 상태로 유지하는데, 이는 조립을 어렵고 위험하게 만든다. 더욱이, 개시된 핀은 마모되어 못 쓰게 된 투스를 교체하는 것을 어렵게 하며, 이는 핀이 투스 홀더의 하우징 내부로 도입되었을 때 스프링을 압축하는 수단이 없기 때문이다. 다른 한편으로는, 스프링은 하우징에 고정될 수 없어서 작동 중에 원하지 않게 압축될 수 있으며, 이에 따라 버킷이 재료를 채굴하거나 또는 끌고 가는 동안에 투스가 떨어져 나올 수 있다. 유사한 장치가 US 2010/0257759 A1에 기재되어 있다.
특허문헌 US 5,937,550은 투스 홀더에 결합된 투스를 유지하기 위해 투스 홀더의 하우징 내부로 도입되는 다수의 구성요소들로 구성된 핀을 개시한다. 투스가 투스 홀더에 결합되었을 때, 소성 변형에 기인하여 다른 하나에 대한 하나의 이동은 탄성 재료에 의해 흡수된다. 스프링은 내부 구성요소들을 제자리에 유지하기 위해 사용된다. 이 특허문헌에 개시된 핀은 다수의 구성요소들을 포함하며, 이들은 핀의 설치 및 유지를 더욱 어렵게 만들고, 더하여 실패의 개연성이 증가한다. 상기 핀은, 다른 구성요소들 중에서도 스프링, 슬리브에 부착된 잠금 요소 및 탄성 재료로 만들어진 탄성 요소를 포함한다.
특허문헌 GB 2,151,284는 커터 픽(cutter pick)을 픽 박스(pick box) 내에 유지하기 위한 장치를 개시하며, 픽 박스 내에는 두 개의 요소들 사이에 나사부를 형성하기 위해 원형 단면의 나선형 고정 부재가 사용된다.
특허문헌 US 3,030,088은 잠금 요소를 가진 잠금 장치를 개시하며, 잠금 요소 내에서 나선형 스프링은 상기 잠금 요소를 연장된 위치로 밀고, 반면에 외부 힘은 잠금 요소를 후퇴 위치로 밀 수 있다.
본 발명의 목적은 현재의 기술적 수준의 장치 내에 존재하는 문제점들을 해결하는 것이다. 그래서, 본 발명의 중요한 특징은 내부 마모와 소성 변형에 의해 생성되는 간격을 감소 및 제거하도록 설계되어 투스와 어댑터의 지지 표면들 사이의 접촉을 회복시키는 핀 시스템이다. 이 특징은 잠금 장치가 스스로 마모 부품들 사이의 새로운 접촉 영역에 적응하기 때문에 커플링이 간격 없이 작동하도록 허용할 것이다. 이는, 상기 잠금 장치를 다시 조이거나 다시 배치하기 위해 작업자가 기계를 정지시켜야 할 필요성 없이, 상기 잠금 장치가 스스로 새로운 접촉 영역에 자동적으로 적응한다는 것을 의미한다. 이는 더욱 큰 신뢰성을 제공하며, 모든 부품들 사이에 최적화된 맞춤을 가능하게 한다. 추가적으로, 본 발명은 또한 망치가 없는 방식의 잠금 장치를 통해 소모된 마모 부품들의 신속한 교환을 허용하며 조립 및 분해가 안전하고 쉬운 잠금 장치 또는 핀을 얻기 위한 것이다. 게다가, 본 발명은 (비용과 실패의 위험성을 감소시키는) 더 적은 구성요소들을 가지는 것을 목적으로 한다.
이 목적은, 굴삭기 및 유사한 기계들을 위한, 마모 부재(wear member)를 지지체(support)에 고정시키기 위한 잠금 장치(locking device)에 의해 얻어지며,
상기 잠금 장치는:
- 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element),
- 나사부(thread),
- 길이방향 축을 정의하며, 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결되는 적어도 하나의 나선형 스프링, 및
- 상기 스프링으로부터 또는 상기 스프링에 상기 잠금 요소를 나사 체결하며 상기 잠금 요소의 나사 체결을 풀기 위한 나사 체결 수단(screwing means)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍(orifice)을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징과 상기 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있으며, 상기 장착 위치에서, 상기 잠금 단부는 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍 내부로 삽입된다.
이렇게 하여, 본 발명에 따른 상기 잠금 장치는 망치의 필요없이 감소된 구성요소들의 수로 쉬운 조립과 분해를 허용한다. 상기 나선형 스프링은 그것의 나선 형상의 이익을 가지며 나사부에 직접 나사 체결되고, 상기 스프링의 축방향 이동(axial displacement)을 허용하며(이는 상기 축을 따르는 상기 잠금 요소의 이동도 강제할 것이다), 이는 아래에서 알 수 있는 것과 같이 다수의 이점들을 가질 수 있게 한다.
바람직하게는, 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소와 스프링의 길이는 상기 하우징의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징의 길이와 동일하다. 그래서, 작업자는 적어도 부분적으로 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소를 하우징 내부에 도입하게 되며, 상기 잠금 요소가 상기 하우징으로부터 외부로 돌출되지 않기 때문에, 작업자는 상기 잠금 요소에 의해 가해지는 어떠한 대항력(opposing force)도 없이 상기 마모 부품을 상기 지지체 위에 놓을 수 있게 된다. 가장 바람직하게는, 상기 나사부에 완전히 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소와 상기 스프링의 길이는 상기 하우징의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징의 길이와 동일하다.
상기 잠금 요소와 스프링은 함께 나사 체결되며, 그래서 상기 스프링은 나사와 스프링으로서 작용하게 되고, 상기 마모 부재와 어댑터 사이의 마모 상태에 따라 상기 잠금 요소의 길이를 변화시켜 크기를 재설정할 수 있게 한다. 이러한 구성은 상기 잠금 장치가 상기 스프링의 원하지 않는 압축에 기인하여 작업 중에 의도치 않게 해제되는 것을 방지한다.
나사와 스프링으로서 작용할 수 있도록 하기 위해, 상기 스프링이 상기 나사부에서 적어도 부분적으로 나사 풀리면, 상기 스프링의 나사 풀린 부분은, 상기 나사 풀린 부분이 그 길이를 변경할 수 있도록 자유로운 나사 풀린 턴들(turns)을 가지는 것이 필요하다. 그래서, 나사 체결된 부분은 나사부처럼 작용하고, 반면에 나사 풀린 부분은 동시에 스프링처럼 작용한다.
어댑터의 노즈(nose)가 도입되는 홀(hole)을 가진다는 의미에서 보통 "암 부분(female part)"인 마모 부재 또는 투스(tooth)와, 상기 마모 부재에 존재하는 홀 내부에 도입되는 노즈를 가진다는 의미에서 보통 "수 부분(male part)"인 어댑터(adapter) 또는 투스 홀더(tooth holder) 사이의 결합(coupling)뿐만 아니라 결합 해제(uncoupling)는, 특별한 공구들을 사용하거나 또는 위험할 수 있는 강한 힘을 상기 잠금 장치에 인가할 필요 없이, 외부로부터, 단순한 방식으로 수행된다. 동시에, 상기 잠금 장치 또는 핀이 어댑터 위에서의 마모 부재의 약간의 이동을 흡수할 수 있고 그 길이를 자동-조절할 수 있다는 사실에 사실에 기인하여, 상기 잠금 장치는 작업 중에 견고하고 신뢰성 있는 결합을 제공한다.
수 부분이 투스의 부분이고 암 부분이 어댑터의 부분인 반대의 시스템도 가능하다.
설명된 상기 잠금 장치는 세 개의 부품 시스템들로도 사용된다. 이 세 개의 부품 시스템은 끝단부(point), 중간 부품 및 용접 또는 주조된 어댑터로 구성된다. 상기 주조 또는 용접된 어댑터는 수 부분을 가지며, 상기 중간 부품은 뒤쪽에 암 부분을 가지고 앞쪽에 수 부분을 가지며, 상기 끝단부는 다른 암 부분을 가진다.
마모 부재를 어댑터에 고정시키기 위해, 상기 잠금 장치는 먼저, 잠금 단부는 상기 어댑터의 외부와 마주보고 상기 스프링의 베이스는 상기 하우징 내부에 있도록 상기 어댑터의 하우징 내부로 도입된다. 상기 잠금 장치는 상기 어댑터의 하우징 내부로 도입되는 것이 바람직하지만, 상기 마모 부재의 하우징 내부로 도입되는 것도 실현 가능하다.
하나의 바람직한 대체 가능한 예에 있어서, 상기 스프링은 고정된 위치에 있으며, 상기 스프링이 나사부에 나사 체결되거나 또는 나사부로부터 나사 풀리도록 상기 나사부는 작업자의 조작에 의해 움직인다. 반면에 다른 바람직한 대체 가능한 예에서, 고정되는 것은 나사부이며, 상기 스프링이 작업자의 조작에 의해 움직인다. 뒤에서 알 수 있는 바와 같이, 두 개의 대체 가능한 예들은 유리한 해법들의 설계를 가능하게 한다. 어떠한 경우에도, 상기 스프링과 나사부의 나사 체결 또는 나사 풀림은 상기 잠금 요소를 축 방향으로 이동시키는 경향이 있다.
하나의 바람직한 해법에 있어서, 상기 스프링은 상기 지지체에 직접 고정된다. 실제로, 더 많이 또는 더 적게 나사 체결된 위치에 있을 수 있도록 상기 스프링과 나사부 사이에 상대적인 회전이 가능하여야 한다. 뒤에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 나사부는 상기 잠금 장치의 다수의 구성요소들 또는 장소들에 위치할 수 있다. 이들 각각은, 상기 스프링이 상기 나사부에 나사 체결되며 또한 나사부로부터 나사 풀릴 수 있도록, 상기 스프링을 다양하게 고정할 수 있게 한다. 이러한 바람직한 대체 가능한 예에서, 상기 스프링이 상기 나사부에 나사 체결되거나 또는 나사 풀릴 때 상기 스프링의 축 둘레의 회전을 방지하기 위해, 상기 스프링은, 예를 들어, 용접에 의해 또는 수단을 사용하여 또는 상기 하우징 내에 포함되는 상호연결구에 의해 상기 하우징에 고정된다. 이러한 해법으로, 상기 잠금 장치는 최소한의 부품들을 가진다.
또 다른 바람직한 해법에 있어서, 상기 잠금 장치는, 추가적으로, 상기 하우징의 바닥에 배치될 수 있는 지지 몸체(supporting body)를 포함하며, 상기 지지 몸체에 대한 상기 스프링의 회전을 방지하기 위해 상기 스프링은 상기 지지 몸체에 대해 고정된다. 이 대체 가능한 예는, 상기 나사부에 대해 상기 스프링을 고정시키는 더 쉬운 방법을 허용하며, 상기 어댑터에서의 간섭을 필요로 하지 않는다.
유리하게는, 상기 잠금 단부는 상기 길이방향 축과 0이 아닌(non-zero) 각도를 형성하는 지지 표면(bearing surface)을 포함하며, 상기 장착 위치에서, 상기 지지 표면은 상기 구멍 내에 존재하는 대응되는 지지 표면과 접촉한다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 하나의 목적은, 소성 변형 및/또는 마모에 의해 커플링 중간에 발생된 간격(gap)의 부정적 효과를 제거하며, 마모 부품들 사이의 제조 공차에 기인한 간격을 보상하는, 마모 부품들 사이의(구체적으로 투스와 어댑터 사이, 및 어댑터와 주조된 노즈 사이의) 신뢰성 있는 조립체를 얻는 것이다. 본 발명의 대상인 상기 잠금 장치 또는 핀은, 소성 변형, 내부 마모에 의해 또한 제조 공차에 기인하여 생성된 마모 부품들의 피팅(fitting) 또는 커플링 사이의 오정렬을 수정하도록 의도되었다. 이러한 바람직한 해법에서, 상기 잠금 장치가 항상 두 개의 지지 표면들 사이의 완전한 접촉을 보장하고 상기 투스를 상기 어댑터에 대해 한결같이 가압하기 때문에, 이 부품들의 마모가 그들의 기하학적 구조를 변경하는 경우에도, 이 문제점이 해소된다.
상기 잠금 요소의 지지 표면은 바람직하게는 상기 구멍의 대응되는 지지 표면과 형상에 있어서 상보적이며, 그래서 둘 사이의 보다 양호한 접촉이 달성된다. 이러한 의미에서, 상기 잠금 요소의 잠금 단부는 바람직하게는 원뿔대 형상을 가진다. 바람직한 실시예는, 지지 표면이 원뿔대와 같이 성형된 잠금 단부를 가진 잠금 요소와, 평평한 표면인 지지 표면을 가진 구멍을 가지고, 상기 원뿔대의 각도와 (장착 위치에서) 상기 평평한 표면과 원뿔대의 축 사이의 각도는 동일하며, 그래서 원뿔대와 평평한 표면 사이의 접촉은 원뿔대의 모선(generatrix)을 따른다.
바람직하게는, 상기 지지 몸체는 상기 스프링 내부로 도입되는 가이드(guide) 또는 샤프트를 포함한다. 이는 상기 스프링을 안내할 수 있으며, 스프링을 축 위치에 유지시킬 수 있고, 축의 움직임(axial movement)을 방지하여 상기 스프링을 더욱 안정되게 할 수 있다.
유리하게는, 상기 지지 몸체는 상기 잠금 요소(20)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있는 캡슐(capsule)을 정의하는 측벽들을 포함한다. 그래서, 상기 지지 몸체는 닫힌 단부(상기 지지 몸체의 베이스)와, 상기 잠금 요소가 배치될 수 있는 캡슐을 정의하는 측벽들을 가진 튜브와 같다. 또 다른 바람직한 해법은, 상기 잠금 장치가 상기 잠금 요소를 적어도 부분적으로 수용할 수 있는 캡슐을 포함할 때, 상기 지지 몸체는 상기 캡슐의 일단부에 고정된다. 둘 다의 경우에, 상기 캡슐은 상기 스프링과 나사부를 파편, 가루, 등으로부터 격리시킨다. 첫째 경우에, 상기 지지 몸체와 캡슐은 하나의 부품으로 형성되며, 상기 잠금 장치의 부품들의 수를 감소시킨다. 둘째 대체 가능한 예에서는, 상기 스프링을 상기 지지 몸체에 고정시키기가 더 쉬우며, 이는 상기 캡슐을 지지 몸체에 고정시키기 전에 수행될 수 있기 때문이다. 추가적으로, 두 개의 부품들을 별개의 부품들로서 기계화하기가 더 쉬우며, 또한 둘째 대체 가능한 예는 두 개의 부품들을 상이한 재료들로 만들 수 있다.
바람직하게는, 상기 캡슐은 상기 장착 위치에서 상기 하우징에 대한 상기 지지 몸체의 회전을 방지할 수 있는 회전-방지 수단(anti-rotation means)을 포함한다. 이는, 상기 스프링이 나사 체결되거나 또는 상기 나사부로부터 나사 풀릴 때, 상기 잠금 장치 전체가 상기 어댑터 내의 하우징에 대해 회전하는 것을 방지한다. 유리하게는, 상기 회전-방지 수단은 상기 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 벽을 포함한다. 상기 벽은, 예를 들어, 상기 캡슐의 외측면 또는 상기 지지 몸체의 베이스의 저면에 위치할 수 있다.
바람직하게는, 상기 잠금 장치는, 상기 길이방향 축과 동축인 나선형 벽(helicoidal wall)을 포함하는 배출 수단(ejection means)을 포함한다. 상기 나선형 벽도 상기 캡슐의 외측면 또는 상기 지지 몸체의 베이스의 저면에 위치할 수 있다.
상기 나사부는 상기 잠금 장치의 다른 부분들에 배치될 수 있다. 하나의 바람직한 대체 가능한 예는, 상기 나사부가 상기 잠금 요소에 있다는 것이다. 이 경우에, 두 개의 가능한 대체 가능한 예들이 있다: (상기 스프링이 상기 잠금 요소 위에 나사 체결되도록) 상기 나사부는 상기 잠금 요소의 외면에 있을 수 있거나, 또는 상기 나사부는 상기 잠금 요소 내의 내부 공동(inner cavity)의 내면에 있을 수 있으며, 상기 내부 공동은 축방향으로 지향되고 상기 잠금 단부의 반대쪽 단부에서 열린다. 이러한 두번째 대체 가능한 예에서, 상기 스프링은 적어도 부분적으로 상기 내부 공동의 내부에 배치될 것이며 상기 나사부는 상기 스프링 위에 있을 것이다. 또 다른 바람직한 대체 가능한 예는 상기 나사부가 상기 가이드에 (상기 가이드의 외면에) 있다는 것이다. 이 경우에, 상기 스프링은 상기 나사부 위에 나사 체결될 것이다.
바람직하게는, 상기 잠금 장치는, 상기 잠금 요소(20)가 상기 캡슐(50)로부터 완전히 나가는 것을 방지할 수 있는 정지 수단(stopping means)을 가지며, 그래서 조립 또는 작동 중에 일어날 수 있는 상기 잠금 요소의 분실을 방지한다. 바람직하게는, 상기 정지 수단은 상기 잠금 요소의 외면에 제1 정지 표면과 상기 캡슐의 내면에 제2 정지 표면을 포함하고, 상기 제1 정지 표면은 상기 잠금 요소의 상기 외면의 나머지 부분보다 상기 길이방향 축에 대해 반경 방향으로 더 길며, 상기 제2 정지 표면은 상기 캡슐의 상기 내면의 나머지 부분의 밖으로 돌출된다. 상기 제1 정지 표면과 제2 정지 표면 둘 다 바람직하게는 환형의 표면들이며, 그래서 그들은 그들 사이에 큰 접촉 표면을 제공한다. 상기 정지 수단의 또 다른 대체 가능한 예는 상기 캡슐의 측벽 내에 삽입되는 핀(바람직하게는 나사)을 포함할 수 있으며, 상기 핀의 단부는 상기 캡슐에 의해 정의된 공동(cavity)의 내부로 그리고 상기 잠금 요소의 측면에 있는 측부 홈의 내부로 돌출된다.
유리하게는, 상기 잠금 요소는 환형의 홈과, 환형의 홈 내에 삽입되는 조임 링(tightening ring)을 가진다. 그래서, 상기 캡슐의 내부는 파편, 분말, 등으로부터 더 양호하게 격리될 수 있다.
바람직하게는, 상기 잠금 장치는, 상기 잠금 요소에 대향하는 제2 잠금 요소와, 상기 스프링에 대향하는 제2 스프링을 포함한다. 이는 상기 마모 부품을 두 개의 양측에서 대칭적으로 고정시킬 수 있게 한다. 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 이는 몇몇의 방식들로 달성될 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 어댑터의 하우징은 관통 홀이고 상기 캡슐 또는 지지 몸체는 제2 지지 표면을 포함하며, 그래서 두 개의 지지 표면들은 양단부에서 상기 하우징의 외측으로 돌출될 수 있다. 다른 대체 가능한 예는 두 개의 대향하는 캡슐들을 가진 지지 몸체를 제공하며, 이들 각각은 본 발명에 따른 잠금 부재를 포함한다.
셋째 가능한 해법은, 예를 들어, 단순히 두 개의 대향하는 하우징들 내부에 본 발명에 따른 두 개의 잠금 장치들을 사용하는 것이며, 두 개의 잠금 장치들은 내부에서 연결되거나 또는 연결되지 않을 수 있다. 상기 잠금 장치가 단지 상기 마모 부품과 어댑터 시스템의 일측만 잠그면, 이는 작업 상태에서 상기 마모 부품이 경사지거나 또는 기울어지는 것을 초래할 수도 있다. 안정된 시스템을 얻기 위해, 이중 잠금 장치를 가지는 것이 바람직하다. 상기 이중 잠금 장치는 상기 어댑터의 폭 전체를 따라서 연장되며, 시스템의 안정성을 향상시킨다. 더욱이, 상기 잠금 장치의 직경은 더 작아질 수 있으며, 상기 어댑터의 노즈의 강도는 더 높아질 수 있다.
유리하게는, 상기 나사 체결 수단은 상기 잠금 요소에 있다. 보통 작업자는 상기 잠금 요소를 회전시킴으로써 상기 나사부를 상기 스프링에 나사 체결하거나 상기 스프링으로부터 나사 풀게 된다. 따라서, 상기 잠금 요소는 바람직하게는 이 작업을 용이하게 하는 나사 체결 수단을 가진다. 상기 나사 체결 수단은 바람직하게는 상기 잠금 단부에 있다.
대체 가능한 예로서, 상기 나사 체결 수단은 상기 가이드에 있다. 이 대체 가능한 예를 포함하는 바람직한 해법과 대응되는 이점들은 뒤에서 설명된다.
바람직하게는, 상기 나사 체결 수단(22)은 상기 길이방향 축과 동축인 홀(hole)을 포함하며, 상기 홀은 상기 길이방향 축을 따라 실린더형 대칭을 가지지 않는다. 그래서, 상기 홀의 내측면에 대응되는 외측면을 가진 어떠한 공구를 상기 길이방향 축을 따라 회전시키면 상기 홀의 회전이 유발될 것이다. 상기 홀은, 작업자가 상기 홀 내부로 대응되는 공구를 쉽게 도입할 수 있으며 상기 잠금 요소를 쉽게 회전시킬 수 있도록, 예를 들어, 외부를 향해 지향된 6각형 홀일 수 있다.
바람직하게는, 상기 잠금 요소는, 상기 잠금 요소의 상기 내부 공동 내에 배치된 내부 인서트(internal insert)를 포함하며, 상기 나사부는 상기 인서트에 있다. 이는 몇몇의 이점들을 가진다:
- 상기 잠금 요소와 인서트는, 필요에 따라 상이한 재료들로 만들어질 수 있다.
- 상기 인서트는 상기 잠금 요소의 내부 공동 내부로 삽입되기 전에 나사 체결될 수 있다. 이는, 예를 들어, 상기 나사부 베이스와 상기 인서트의 내부 측벽 사이의 직경을 증가시킬 수 있게 하며 상기 나사부의 기계적 특성을 증가시킬 수 있게 하는 더 좋은 가공 기술들을 사용할 수 있게 한다.
하나의 바람직한 대체 가능한 예에서, 상기 인서트는 일반적으로 U 형상의 부품이며, 상기 U 형상의 베이스는 상기 잠금 요소의 내부 공동의 단부를 향해 지향되고, 상기 U 형상의 다리들의 내면들은 상기 나사부를 포함한다. 다른 바람직한 대체 가능한 예에서, 상기 인서트는 양단부들이 열려 있는 링이며 상기 나사부는 상기 링의 내부 환형 벽(inner annular wall)에 있다.
바람직하게는, 상기 나사부는 상기 스프링보다 짧다. 실제로, 상기 나사부의 단지 마지막 턴들만 (실제로 상기 나사부의 단지 마지막 턴만) 기계적 힘을 겪게 될 것이다. 그래서, 단지 하나의 턴 또는 두 개의 턴을 가지는 나사부를 설계할 수 있다.
이전에 설명한 바와 같이, 상기 잠금 장치는 지지 몸체를 가질 수 있다. 상기 지지 몸체는 상기 잠금 요소를 향해 지향된 상면과, 상기 상면 반대쪽의 저면을 가진 베이스를 가진다. 일반적으로, 상기 나사부는 상기 잠금 단부에 가까운 상단과 상기 상단 반대쪽의 하단을 가진다. 이 경우에, 최초 잠금 위치(initial locking position)에서, 상기 나사부의 하단과 상기 지지 몸체의 베이스의 상면 사이의 공간이 상기 스프링을 완전히 상기 나사부로부터 벗어나도록 하는 것일 때, 바람직한 해법이 얻어진다. 실제로, 설계자가 상기 잠금 장치를 설계하는 중에, 상기 잠금 장치의 구체적인 용도(잠금 장치가 사용될 마모 부품과 지지체에 의해 형성되는 상기 장착 시스템의 기하학적 구조, 상기 장착 시스템의 예견되는 작업 조건들, 상기 장착 시스템에서 예견되는 마모, 등)를 고려하여 최초 잠금 위치를 정할 것이다. 잠금 위치는 사용 중에 (예를 들어, 이전에 언급된 바와 같이, 마모에 기인하여) 변할 수 있으나, 설계자는 항상 최초 잠금 위치를 정의할 것이며 이 최초 잠금 위치를 고려하여 상기 잠금 장치의 각각 다른 부품들을 설계할 것이다. 따라서, 상기 최초 잠금 위치는 실제로 상기 잠금 장치의 구체적인 특징이다. 뒤에서 설명되는 바와 같이, 이 바람직한 해법은 (가장 짧은 스프링을 사용함으로써) 상기 스프링의 길이를 최적화하며, 이는 또한 상기 잠금 요소의 내부 공동의 크기, 즉 상기 나사부의 하단과 상기 지지 몸체의 베이스의 상면 사이의 공간을 최소화할 수 있게 하며(상기 잠금 장치 전체의 크기를 최소화하고 상기 잠금 단부를 견고하게 한다), 작업자에게 조립이 완료되었는지를 "딸깍(click)"하는 시끄러운 소리로 알려준다.
유리하게는, 상기 스프링은, 상기 지지 몸체에 가까운 상기 스프링의 외측면의 단부에 적어도 하나의 평평한 표면을 가지며, 상기 지지 몸체는, 상기 스프링의 평평한 표면과 접촉되는 대응되는 평평한 표면을 가진다. 대체 가능한 예에 있어서, 상기 잠금 요소는 내부 공동을 가지며, 상기 스프링은 상기 내부 공동 내에 배치되고 상기 잠금 요소에 고정되며, 상기 스프링은 상기 잠금 단부에 가까운 상기 스프링의 외측면의 단부에 적어도 하나의 평평한 표면을 가지고, 상기 내부 공동은, 상기 스프링의 평평한 표면과 접촉되는 대응되는 평평한 표면을 가진다. 대체 가능한 예들 둘 다, 뒤에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 스프링을 상기 잠금 요소에 고정시키는 쉬운 방법이다.
사용 중에 상기 잠금 요소가 회전하는 경우에, 구체적으로 돌 또는 지면과의 마찰에 기인하여 상기 잠금 요소가 우연히 또는 원하지 않게 회전하는 경우에, 상기 마모 부품과 지지체 사이의 커플링이 느슨하게 되는 하나의 가능한 문제점이 나타날 수 있다. 이 문제점을 방지하기 위해, 몇몇의 유리한 해법들이 가능하다:
- 상기 잠금 단부의 지지 표면은 적어도 하나의 평평한 면을 가지며, 장착 위치에서, 상기 잠금 단부의 지지 표면의 평평한 면은 상기 구멍의 지지 표면 내에 존재하는 대응되는 평평한 면과 접촉되며, 바람직하게는 상기 잠금 단부는 다수의 평평한 면들을 가진다. 바람직한 해법으로서, 상기 잠금 단부는 각뿔대(frustum of pyramid)의 형상을 가진다.
- 상기 가이드는 상기 지지 몸체(61)에 회전 가능하게 고정되고, 상기 잠금 요소는 상기 잠금 단부에 접근 홀(access hole)을 가지며, 바람직하게는 상기 잠금 장치는 상기 캡슐에 대한 잠금 요소의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단을 포함한다.
- 상기 잠금 요소는 코어(core)와 케이싱(casing)을 포함하고, 상기 코어는 상기 케이싱 내부에 회전 가능하게 장착되며, 상기 케이싱은 상기 잠금 단부를 포함하고 상기 잠금 단부에 접근 홀을 가지며, 바람직하게는 상기 잠금 장치는 상기 캡슐에 대한 케이싱의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단을 포함한다.
- 상기 캡슐은, 캡슐의 내측면에, 서로 평행하고 상기 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 다수의 홈들을 가지고, 상기 잠금 요소는, 잠금 요소의 외측면에, 상기 홈들 중 하나 내에 배치되는 적어도 하나의 탄성 돌기를 가지며, 상기 탄성 돌기는, 상기 잠금 요소에 대한 상기 캡슐의 상대적인 회전 운동을 통해, 상기 길이방향 축을 따라서, 상기 홈들 중 하나로부터 다른 하나로 이동될 수 있도록 탄성 변형될 수 있다.
본 발명의 다른 대상은, 마모 부품, 지지체 및 잠금 장치를 포함하는 장착 시스템(wearable system)으로서, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징과 상기 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있으며, 상기 잠금 장치는:
- 상기 장착 위치에서, 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍 내부로 삽입되는 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element),
- 길이방향 축을 정의하는 적어도 하나의 나선형 스프링,
- 바람직하게는 상기 잠금 요소에 있는 나사부(thread)로서, 상기 스프링은 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결되고, 상기 스프링은 상기 지지체에 대한 회전을 방지하기 위해 상기 지지체에 대해 고정되는, 나사부, 및
- 상기 스프링에 상기 잠금 요소를 나사 체결하며 상기 스프링으로부터 상기 잠금 요소를 나사 풀기 위한 나사 체결 수단(screwing means)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장착 시스템의 하우징은 막힌 구멍(blind hole)일 수 있다. 이 경우에, 바람직한 해법은, 최초 잠금 위치에서, 상기 나사부의 하단과 상기 하우징의 베이스 사이의 공간이 상기 스프링을 완전히 상기 나사부로부터 벗어나도록 할 때 얻어지며, 이는 위에서 설명된 이점들을 가진다. 알 수 있는 바와 같이, 이 경우에, 상기 하우징을 형성하는 상기 막힌 구멍의 베이스는 상기 지지 몸체의 베이스의 역할을 한다.
본 발명의 추가적인 대상은, 마모 부품, 및 지지체를 포함하는 장착 시스템(wearable system)으로서, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징과 상기 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 장착 시스템은 본 발명에 따른 잠금 장치를 포함하고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있으며, 상기 장착 위치에서, 상기 잠금 단부는 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍 내부로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스프링은, 최초 잠금 위치에서, 상기 스프링이 완전히 상기 나사부로부터 벗어나도록 하는 길이를 가진다.
본 발명의 또 다른 대상은 잠금 장치로 마모 부품을 지지체에 고정시키는 방법이며, 상기 지지체는 하우징을 포함하고 상기 마모 부품은 구멍을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징과 구멍은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 내부로 도입될 수 있으며, 상기 잠금 장치는:
- 상기 장착 위치에서, 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍 내부로 삽입되는 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element),
- 바람직하게는 상기 잠금 요소에 있는 나사부(thread), 및
- 길이방향 축을 정의하며, 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결되고, 상기 지지체에 대한 회전을 방지하기 위해 상기 지지체에 대해 고정되는 적어도 하나의 나선형 스프링을 포함하며,
상기 고정 방법은:
- 상기 잠금 장치를 상기 하우징 내부에 삽입하는 단계,
- 상기 장착 위치에서 상기 하우징과 상기 구멍이 적어도 부분적으로 겹쳐지도록 상기 마모 부품을 상기 지지체 위에 배치하는 단계,
- 상기 잠금 단부가 상기 구멍 내부로 삽입되어 상기 마모 부품에 접촉될 때까지 상기 잠금 요소를 상기 스프링으로부터 나사 푸는 단계(바람직하게는 상기 잠금 요소는 지지 표면을 가지고 상기 마모 부품도 대응되는 지지 표면을 가지며, 두 개의 요소들 사이의 접촉은 그들의 지지 표면들을 통해 이루어진다),
- 상기 스프링이 압축된 상태일 때까지 상기 잠금 요소를 상기 스프링으로부터 더 나사 푸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 압축된 상태는 상기 잠금 요소를 항상 축방향으로 상기 하우징의 밖으로 즉, 상기 마모 부품쪽으로 강제한다. 그래서, 상기 마모 부품, 어댑터 및/또는 잠금 장치의 기하학적 구조에 있어서의 어떤 변화는 상기 스프링의 편향 력(biasing force)에 의해 보상될 것이며, 이는 각각 다른 부품들을 그들의 조립된 위치내에 유지할 것이다.
일반적으로, 상기 잠금 장치는 바람직하게는 본 발명에 따른 잠금 장치이다.
유리하게는, 상기 잠금 요소를 상기 스프링으로부터 더 나사 푸는 단계는 상기 스프링이 완전히 압축된 상태일 때까지 수행된다.
바람직하게는, 상기 잠금 요소를 상기 스프링으로부터 더 나사 푸는 단계는 상기 스프링이 완전히 상기 나사부로부터 벗어날 때까지 수행된다. 이때, 작업자는 상기 나사 푸는 단계가 완료되었다는 것을 알려주는 "딸깍(click)"하는 시끄러운 소리를 들을 것이며, 그래서 상기 스프링이 과도하게 돌려지는 것을 방지하거나 또는 완전히 압축되지 않는 것을 방지하게 된다.
유리하게는 상기 방법은 상기 삽입 단계 이전에 상기 잠금 요소를 상기 스프링에 나사 체결하는 단계를 포함한다. 이는 상기 잠금 장치의 모든 요소들을 포함하며 쉽게 취급하도록 하는 장착된 조립체를 형성할 수 있게 한다. 이 단계는 작업자에 의해 수행될 수 있거나, 또는, 바람직하게는, 상기 잠금 장치의 제조자에 의해 수행될 수 있어서 상기 잠금 장치는 장착된 조립체로서 배달될 수 있다.
바람직하게는, 상기 나사부에 적어도 부분적으로 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소와 상기 스프링의 길이는 상기 하우징의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징의 길이와 동일하다. 가장 바람직하게는, 상기 나사부에 완전히 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소와 상기 스프링의 길이는 상기 하우징의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징의 길이와 동일하다.
상기 잠금 요소를 상기 스프링에 나사 체결하는 단계는, 상기 스프링이 상기 하우징 내부에 이미 고정되었을 때 또는 상기 스프링이 상기 하우징 내부에 고정되기 전에 수행될 수 있다.
본 발명의 이점은, 돌발적으로 상기 잠금 요소를 안쪽으로 움직이게 할 수 있는 원하지 않는 외부의 힘 앞에서, 상기 잠금 요소가 상기 하우징 내부로 완전히 도입될 수 없도록 하는 것이며, 이는 상기 잠금 요소가 상기 하우징 내부에 완전히 도입되기에 충분한 공간을 가지지 않기 때문이고, 상기 공간은 상기 잠금 요소에 나사 체결되지 않은 스프링의 압축된 부분이 차지하고 있기 때문이다. 따라서, 상기 잠금 요소는 상기 스프링에 다시 나사 체결될 때까지 간섭 또는 잠금 위치로부터 밀려나지 않을 수 있다.
투스를 어댑터로부터 분리하는 단 하나의 방법은 상기 잠금 요소를 상기 스프링에 다시 완전히 나사 체결하는 것이다. 이는 종래 기술의 특허문헌 DE202011101484A1에 기재된 장치에서 일어날 수도 있는 돌발적인 티스(teeth)의 분실을 방지하는 이점을 가진다.
본 출원의 목적을 더 쉽게 이해할 수 있도록, 몇몇의 실질적인 실시예들이 단지 비제한적인 예로서 개략적으로 도시된 도면들이 첨부된다.
도 1은 마모 부재(투스)와 마모 부재가 장착되는 어댑터를 가진 본 발명의 대상인 잠금 장치(또는 핀)의 분해 사시도이다.
도 2는 하우징 내에 장착된 잠금 장치를 가진 어댑터의 노즈를 도시한다.
도 3은 하우징 내부에 본 발명에 따른 잠금 장치의 제1 실시예를 가진 어댑터의 노즈의 단면도이다.
도 4는 도 3의 잠금 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3과 4의 잠금 장치의 단면도이다.
도 6a-6d는 각각, 지지 몸체를 가진 본 발명에 따른 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 정면도, 평면도, 저면도 및 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 7a-7b는 각각, 도 6a-6d의 잠금 장치의 연장 위치에서의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 8a-8b는 각각, 지지 몸체 구조체와 캡슐 또는 슬리브를 가진 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 9a-9b는 각각, 도 8a-8b의 잠금 장치의 잠금 요소의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 10은 도 8a-8b의 잠금 장치의 지지 몸체의 도면이다.
도 11a-11b는 각각, 도 8a-8b의 잠금 장치의 캡슐 또는 슬리브의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 12는 지지 몸체와 캡슐이 동일한 요소인 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 13은 도 12의 잠금 장치의 단면도이다.
도 14는 외면에 나사부를 가진 잠금 요소의 실시예의 정면도이다.
도 15는 지지 몸체에 장착되며 그 나사부에 스프링이 나사 체결된 도 14의 잠금 요소의 정면도이다.
도 16은 도 14와 15의 잠금 요소를 포함하는 잠금 장치의 단면도이다.
도 17은 인서트의 사시도이다.
도 18은 도 17의 인서트와 잠금 요소의 분해 사시도이다.
도 19a-19b는 각각, 도 17과 18의 인서트를 가진 잠금 요소의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 20a-20c는 각각, 본 발명에 따른 또 다른 인서트의 평면도, A-A 선을 따른 단면도 및 사시도이다.
도 21a-21b는 각각, 후퇴 위치에 잠금 요소를 가진 잠금 장치의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 22a-22b는 각각, 압축 또는 잠금 위치에 잠금 요소를 가진 도 21a-21b의 잠금 장치의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 23은 어댑터에 장착된 두 개의 캡슐들 또는 슬리브들을 가진 지지 몸체 내에 두 개의 잠금 요소들을 가진 잠금 장치의 부분 단면도이다.
도 24는 도 23의 잠금 장치의 사시도이다.
도 25는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 26은 어댑터 내에 설치된 도 25의 잠금 장치의 부분 단면도이다.
도 27은 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치들의 정면도이다.
도 28은 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치들을 가진 어댑터의 부분 단면도이다.
도 29a-29b는 각각, 도 28에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치를 가진 어댑터의 정면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 30은 잠금 요소가 연장되기 전에 어댑터에 장착 또는 결합된 마모 부재의, 구체적으로 투스 홀더 상의 투스의 단면도이다.
도 31은 투스와 투스 홀더가 결합되었을 때, 나사가 풀린 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 32는 투스와 투스 홀더가 결합되었을 때, 스프링이 캡슐 내로 압축될 때까지 나사가 더 풀린 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 33은 투스가 투스 홀더에 결합되었을 때 사용 중에 투스가 뒤로 이동하였을 때, 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 34는 사용 중에 투스가 뒤로 이동하고 잠금 요소가 재배치되었을 때, 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 35는 투스와 투스 홀더를 분리하기 위해 나사 체결된 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 36a-36e는 본 발명의 대체 가능한 실시예에서 조립 순서의 개략적인 단면도이다.
도 37은 캡슐과 캡슐에 고정되는 스프링의 부분 단면도이다.
도 38은 도 37의 스프링의 사시도이다.
도 39는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 단면도이다.
도 40은 도 39의 잠금 장치의 연장된 위치에서의 단면도이다.
도 41은 잠금 요소의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 42는 도 41의 잠금 요소와 마모 요소의 구멍(11)의 부분 평면도이다.
도 43a-43b는 각각, 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 평면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 44a-44b는 각각, 도 43a-43b의 잠금 장치의 연장 위치에서의 A-A 선을 따른 단면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 45는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 단면도이다.
도 46은 도 45의 잠금 장치의 연장 위치에서의 단면도이다.
도 47은 도 45의 잠금 장치의 캡슐의 사시도이다.
도 48은 도 45의 잠금 장치의 잠금 요소의 사시도이다.
도 1은 마모 부재(투스)와 마모 부재가 장착되는 어댑터를 가진 본 발명의 대상인 잠금 장치(또는 핀)의 분해 사시도이다.
도 2는 하우징 내에 장착된 잠금 장치를 가진 어댑터의 노즈를 도시한다.
도 3은 하우징 내부에 본 발명에 따른 잠금 장치의 제1 실시예를 가진 어댑터의 노즈의 단면도이다.
도 4는 도 3의 잠금 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3과 4의 잠금 장치의 단면도이다.
도 6a-6d는 각각, 지지 몸체를 가진 본 발명에 따른 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 정면도, 평면도, 저면도 및 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 7a-7b는 각각, 도 6a-6d의 잠금 장치의 연장 위치에서의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 8a-8b는 각각, 지지 몸체 구조체와 캡슐 또는 슬리브를 가진 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 9a-9b는 각각, 도 8a-8b의 잠금 장치의 잠금 요소의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 10은 도 8a-8b의 잠금 장치의 지지 몸체의 도면이다.
도 11a-11b는 각각, 도 8a-8b의 잠금 장치의 캡슐 또는 슬리브의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 12는 지지 몸체와 캡슐이 동일한 요소인 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 13은 도 12의 잠금 장치의 단면도이다.
도 14는 외면에 나사부를 가진 잠금 요소의 실시예의 정면도이다.
도 15는 지지 몸체에 장착되며 그 나사부에 스프링이 나사 체결된 도 14의 잠금 요소의 정면도이다.
도 16은 도 14와 15의 잠금 요소를 포함하는 잠금 장치의 단면도이다.
도 17은 인서트의 사시도이다.
도 18은 도 17의 인서트와 잠금 요소의 분해 사시도이다.
도 19a-19b는 각각, 도 17과 18의 인서트를 가진 잠금 요소의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 20a-20c는 각각, 본 발명에 따른 또 다른 인서트의 평면도, A-A 선을 따른 단면도 및 사시도이다.
도 21a-21b는 각각, 후퇴 위치에 잠금 요소를 가진 잠금 장치의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 22a-22b는 각각, 압축 또는 잠금 위치에 잠금 요소를 가진 도 21a-21b의 잠금 장치의 정면도와 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 23은 어댑터에 장착된 두 개의 캡슐들 또는 슬리브들을 가진 지지 몸체 내에 두 개의 잠금 요소들을 가진 잠금 장치의 부분 단면도이다.
도 24는 도 23의 잠금 장치의 사시도이다.
도 25는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 26은 어댑터 내에 설치된 도 25의 잠금 장치의 부분 단면도이다.
도 27은 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치들의 정면도이다.
도 28은 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치들을 가진 어댑터의 부분 단면도이다.
도 29a-29b는 각각, 도 28에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 두 개의 잠금 장치를 가진 어댑터의 정면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 30은 잠금 요소가 연장되기 전에 어댑터에 장착 또는 결합된 마모 부재의, 구체적으로 투스 홀더 상의 투스의 단면도이다.
도 31은 투스와 투스 홀더가 결합되었을 때, 나사가 풀린 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 32는 투스와 투스 홀더가 결합되었을 때, 스프링이 캡슐 내로 압축될 때까지 나사가 더 풀린 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 33은 투스가 투스 홀더에 결합되었을 때 사용 중에 투스가 뒤로 이동하였을 때, 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 34는 사용 중에 투스가 뒤로 이동하고 잠금 요소가 재배치되었을 때, 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 35는 투스와 투스 홀더를 분리하기 위해 나사 체결된 잠금 요소의 부분 단면도이다.
도 36a-36e는 본 발명의 대체 가능한 실시예에서 조립 순서의 개략적인 단면도이다.
도 37은 캡슐과 캡슐에 고정되는 스프링의 부분 단면도이다.
도 38은 도 37의 스프링의 사시도이다.
도 39는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 단면도이다.
도 40은 도 39의 잠금 장치의 연장된 위치에서의 단면도이다.
도 41은 잠금 요소의 대체 가능한 실시예의 사시도이다.
도 42는 도 41의 잠금 요소와 마모 요소의 구멍(11)의 부분 평면도이다.
도 43a-43b는 각각, 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 평면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 44a-44b는 각각, 도 43a-43b의 잠금 장치의 연장 위치에서의 A-A 선을 따른 단면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 45는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 단면도이다.
도 46은 도 45의 잠금 장치의 연장 위치에서의 단면도이다.
도 47은 도 45의 잠금 장치의 캡슐의 사시도이다.
도 48은 도 45의 잠금 장치의 잠금 요소의 사시도이다.
도 1은 어댑터(adapter)(2)의 하우징(12) 내부에 도입되기 전의 스프링(30)과 잠금 요소(locking element)(20)를 포함하는 잠금 장치 또는 핀(10)의 제1 실시예를 보여준다. 적어도 하나의 구멍(orifice)(11)을 가진 마모 요소(wear element)(1)도 상기 어댑터(2)에 결합되기 전 상태로 도시된다. 도 2는 상기 어댑터(20)의 하우징(12) 내부로 완전히 도입된 도 1의 잠금 장치 또는 핀을 보여준다. 도 1에서, 상기 핀이 도입되는 상기 하우징(12)은 수평이지만, 수직 또는 길이방향일 수 있다.
도 3 내지 5는 본 발명의 대상인 잠금 장치 또는 핀(10)의 제1 실시예를 보여주며, 상기 잠금 장치 또는 핀(10)은, 내부 공동(inner cavity)(24)과 상기 내부 공동(24)의 내면에 나사부(thread)(40)를 가진 실린더형 잠금 요소(20)를 포함한다. 스프링(30)은 상기 잠금 요소(20)의 나사부(40)에 나사 체결된다. 상기 스프링(30)의 일단부의 베이스(31)는, 상기 스프링(30)이 상기 잠금 요소(20)에 나사 체결될 때 상기 스프링(30)의 회전을 방지하기 위해 상기 하우징(12)에 부착되며; 반면에 상기 스프링(30)의 반대쪽 단부는 상기 잠금 요소에 나사 체결된다.
상기 잠금 요소(20)는 또한 상기 마모 요소(1)의 대응되는 지지 표면(bearing surface)(13)과 접촉하는 지지 표면(21)을 갖추고 있다. 상기 잠금 요소는, 상기 잠금 요소를 상기 스프링(30)에 나사 체결 및 나사 풀림을 용이하게 하는 공구를 연결하기 위한 나사 체결 수단(22)을 갖추고 있다.
제1 실시예에서, 상기 스프링(30)은 기계적 수단 또는 용접 또는 접착에 의해 상기 어댑터(2)의 하우징(12)의 바닥에 고정된다.
도 6a-6d와 7a-7b를 보면, 잠금 장치 또는 핀(100)의 제2 실시예는, 상기 잠금 요소(20)가 나사 체결되거나 또는 나사 풀릴 때, 상기 스프링(30)이 도는 것을 방지하기 위해 상기 스프링(30)이 부착되거나 고정되는 지지 몸체(supporting body)(61)를 추가한다. 더욱이, 상기 지지 몸체(61)는 상기 잠금 장치를 상기 어댑터 내부에 보다 쉽게 조립하는 역할을 한다.
또한, 상기 지지 몸체(61)는 상기 하우징(12)에 고정되거나 또는 부착되며, 상기 어댑터(2)의 하우징(12) 내부에서 회전하는 것을 막기 위해 회전-방지 수단을 가질 수 있다.
상기 지지 몸체(61)는 가이드(guide)(62)를 포함하며, 이는, 상기 스프링(30)과 잠금 요소(20)가 나사 체결될 때 상기 스프링을 그것의 축 위치에 유지시키는 역할을 한다. 이 가이드(62)는 상기 지지 몸체(61)의 부분일 수 있거나 또는 상기 지지 몸체 상에 용접되거나 또는 기계적으로 고정될 수 있다. 몇몇의 경우에, 상기 가이드(72)는 하나의 부품일 수 있으며 어떤 다른 요소에 고정될 수 있다.
도 7a-7b는 상기 지지 몸체(61)에 부착된 스프링(30)과, 상기 스프링(30)에 나사부(40)를 통해 부분적으로 나사 체결된 잠금 요소(20)를 보여준다. 상기 지지 몸체(61)는 또한 바닥면에 나사 체결 수단(64)를 가진다.
도 8a-8b 내지 11a-11b에는, 상기 잠금 장치를 더욱 개선하기 위한 대체 가능한 실시예(110)가 도시된다. 상기 실시예(110)는 바람직하게는, 두 개의 열린 단부들, 즉 상단부(85)와 하단부(86), 및 공동(cavity)(84)을 가진 실린더형 튜브 또는 중공 실린더형 몸체(hollow cylindrical body)의 형상을 가진 몸체로 형성된 캡슐(capsule)(50)을 포함한다. 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하단부(86)는 상기 하우징(12)의 바닥 또는 베이스에 있게 되고, 반면에 상단부(85)는 상기 하우징의 개구에 있게 되며, 즉 상기 마모 요소(1)의 구멍(11)과 마주보게 된다.
상기 캡슐(50)의 공동(84)은 구체적으로 상기 하단부(86) 가까이에 베이스 나사부(base thread)(83)를 가진다. 상기 베이스 나사부(83)는 지지 몸체(61)에 대응되는 나사(63)를 통해 나사 체결된다. 상기 캡슐(50)이 바람직하게는 실린더형 튜브 또는 중공 실린더형 몸체를 가질지라도, 상기 캡슐(50)은 어떠한 회전형 몸체 또는 상기 어댑터의 하우징(12) 내부에서 그것의 회전을 방지하는 어떠한 형상일 수도 있다.
게다가, 상기 캡슐(50)의 공동(84)의 내부에 그리고 상기 캡슐(50)의 상단부(85) 가까이에 홈(groove)(500)이 마련되며, 상기 홈 내부에 O-링이 도입된다. 상기 캡슐(50)은 상기 O-링과 함께 상기 핀과 하우징 내부로 먼지가 유입되는 것을 방지하며, 이는 상기 스프링(30)의 손상을 막는다. 도 12와 13의 실시예에서와 같이, 상기 잠금 요소(20)의 외면 내에 O-링을 포함하는 것도 가능하며 추가될 수도 있다.
이 잠금 장치(110)에서, 상기 지지 몸체(61)는 상기 캡슐(50)의 하단부(86)에 부착되거나 또는 고정된다. 상기 지지 몸체(61)는 바람직하게는 나사(63)를 통해 상기 캡슐(50)에 부착되지만, 다른 고정 수단도 가능하고, 일 예로서 용접될 수도 있다. 상기 지지 몸체(61)는 직교하는 가이드(62)를 포함하며, 상기 가이드(62)는, 상기 스프링(30)과 잠금 요소(20)가 나사 체결될 때, 상기 스프링을 그것의 축 위치에 유지시키기 위해 상기 스프링(30)의 내부로 도입된다. 상기 스프링(30)은 상기 지지 몸체(61)에 기계적 수단을 통해 부착되거나 또는 용접될 수 있다.
상기 잠금 장치를 조립하기 위해, 부착된 스프링(30)을 가진 상기 지지 몸체(61)와 상기 스프링(30)에 나사 체결된 상기 잠금 요소(20)를 포함하는 하위 조립체(subassembly)가 상기 캡슐(50)의 하단부(86)를 통해 캡슐(50) 내부로 도입되며, 그래서 상기 가이드(62)와 스프링(30)은 상기 잠금 요소(20)의 내부 공동(24)의 내부에 위치한다. 그 이후에, 상기 나사(63)와 베이스 나사부(83)를 통해 상기 지지 몸체(61)가 상기 캡슐에 나사 체결된다.
상기 잠금 장치는, 상기 잠금 요소(20)가 상기 캡슐(50)의 상단부(85)로부터 빠져나가는 것을 막는 정지 수단(stopping means)을 갖춘다. 이 실시예에서, 상기 정지 수단은 정지 표면들(82, 23)이다. 즉, 상기 잠금 요소(20)의 경로를 정지시키기 위해, 상기 잠금 요소(20)는 상기 캡슐(50)의 환형의 정지 표면(82)과 접촉하게 되는 환형의 정지 표면(23)을 가지며, 이는 상기 잠금 요소(20)가 상단부(85)로부터 빠져나가는 것을 막는다.
상기 잠금 장치(110)는, 길이방향 축과 평행하게 연장되고 상기 캡슐(50)의 외측면 내에 배치된 벽(88)으로서 형성된 회전-방지 수단(anti-rotation means)을 가진다. 상기 하우징(12)은 대응되는 벽을 가지며, 그래서 만약 상기 캡슐(50)이 상기 하우징(12) 내부에서 회전하면, 두 개의 벽들이 서로 간섭하여 상기 캡슐을 막는다. 추가적으로, 상기 잠금 장치(110)는 나선형 벽(helicoidal wall)(81)을 포함하는 배출 수단(ejection means)을 가진다. 이 나선형 벽은 상기 스프링(30)과 동일한 축을 가진다. 그래서, 상기 잠금 요소(20)가 후퇴 위치(retracted position)에 있을 때, 추가적인 회전은 상기 캡슐을 상기 하우징(12)의 밖으로 나가도록 강제한다. 이는 상기 하우징(12)으로부터 상기 잠금 장치를 쉽게 추출할 수 있도록 한다. 이 실시예에서, 상기 나선형 벽(81)도 상기 캡슐(50)의 외측면 내에 있다.
도 12와 13에는 잠금 장치의 또 다른 실시예(120)가 도시되며, 여기서 상기 가이드(62)를 가진 지지 몸체(61)와 상기 캡슐(50)은 하나의 요소로서 구성된다. 따라서, 상기 캡슐(50)은 단지 하나의 열린 단부, 즉 상단부(85)를 가지고, 상기 하나의 요소(지지 몸체 + 가이드 + 캡슐)의 공동(84)은 그 바닥에 상기 스프링(30)이 고정되는 내면(52)을 가진다.
이 실시예(120)에서, 상기 잠금 요소(20)를 조립하기 위해, 상기 스프링(30)은 상기 캡슐(50)의 상단부(85)를 통해 도입되며, 그 다음에, 상기 잠금 요소(20)가 상기 스프링(30)에 나사 체결될 때 상기 스프링(30)이 회전하는 것을 방지하기 위해, 상기 스프링(30)은 상기 내면(52)에 고정된다. 그 이후에, 상기 잠금 요소(20)가 상기 캡슐(50)의 상단부(85)를 통해 도입되고, 상기 잠금 요소(20) 전체가 상기 캡슐(50)의 공동(84) 내에 도입될 때까지, 상기 잠금 요소(20)는 상기 스프링(30)에 나사 체결된다.
이 실시예(120)는 정지 수단으로서 볼트(70)를 사용한다. 상기 정지 요소(70)는 상기 잠금 요소(20)가 상기 캡슐(50) 내부에서 그것의 경로 밖으로 나오는 것을 방지하는 기능을 가진다. 상기 잠금 요소(20)와 스프링(30)이 상기 캡슐(50) 내부에서 조립되었을 때, 상기 정지 요소(70)가 상기 캡슐(50)의 외부로부터 상기 캡슐(50)의 벽을 가로질러 고정되고, 상기 정지 요소(70)의 단부는 상기 잠금 요소(20)의 외측벽에 있는 측부 홈 내에 있게 되면서, 상기 잠금 요소(20)가 캡슐(50)로부터 빠져나오는 것을 방지 및 정지시킨다. 그 후에, 상기 잠금 장치 또는 핀(120)이 상기 어댑터(2)의 하우징(12) 내부로 도입된다.
상기 잠금 장치(20)는 바람직하게는 탄성 재료의 O-링을 수용하는 홈(500)을 가지며, 상기 O-링은 상기 잠금 요소(20) 내의 스프링(30)의 작동이 손상되지 않도록 상기 핀 내부로 먼지가 들어오는 것을 방지하는 데 기여하고 상기 캡슐(50)과 잠금 요소(20) 사이의 기밀성을 보장한다.
도 14 내지 16에 도시된 추가적인 실시예(130)는 또 다른 잠금 장치 또는 핀(130)을 보여주며, 이전의 실시예들 처럼 상기 나사부(40)가 상기 잠금 요소(20)의 내부공동(24) 내에 배치되는 대신에, 이 실시예에서는 상기 나사부(40)가 상기 잠금 요소(20)의 외면 상에 배치된다. 상기 스프링(30)은 캡슐(50)에 부착되거나 또는 고정된 지지 몸체(61)에 부착된다. 상기 캡슐(50)은 상기 지지 몸체(61)에 나사(63)를 통해 나사 체결된다. 이 실시예(130)에서, 상기 스프링(130)을 축 위치에 유지시키기 위한 가이드의 기능은 상기 잠금 요소(20) 자체에 의해 수행되며; 상기 지지 몸체(61)는 가이드(62)를 가지고 있지 않다.
이 실시예(130)에서, 이전의 실시예와 같이, 상기 잠금 요소(20)가 상기 스프링(30)에 나사 체결될 때 상기 스프링(130)과 캡슐(50)에 의해 형성된 조립체가 회전하는 것을 방지하기 위해, 상기 캡슐(50) 또는 지지 몸체(61)는 상기 핀(130)이 도입된 상기 하우징(12)의 표면과 상호작용하거나 또는 접촉하는 그들의 외면 어딘가에 상기 지지 몸체(61)와 캡슐(50)의 회전을 방지하며 그래서 상기 스프링(30)의 회전을 방지하는 회전-방지 수단을 포함한다.
도 17 내지 20a-20c에 도시된 또 다른 실시예들에서, 상기 나사부(40)는 상기 잠금 요소(20)의 추가적인 요소 또는 인서트(insert)(42)에 위치한다. 도 17에서, 상기 인서트(42)는 U 형상을 가지며, U 형상의 베이스는 상기 잠금 요소(20)의 내부 공동(24)의 상단부에(즉, 잠금 단부 가까이에) 나사로 고정된다(도 18과 19a-19b에 도시된 실시예(160) 참조). 도 20a-20c에서 인서트(42)는 양단부가 열려 있는 환형의 형상(annular shape)을 가진다.
도 21a-21b와 22a-22b는 본 발명에 따른 잠금 장치의 추가적인 실시예(170)를 보여준다. 이 실시예에서, 상기 나사부(40)는 상기 가이드(62) 상에 있다. 상기 스프링(30)은 상기 잠금 요소(20)의 내부 공동(24)의 (잠금 단부에 가까운) 상단부에 고정된다. 도 21a와 21b는 후퇴 위치의 잠금 요소를 보여준다. 작업자가 상기 잠금 요소(20)를 상기 캡슐(50) 밖으로 빠져나오도록 나사 체결할 때, 상기 스프링(40)은 상기 잠금 요소(2)의 이동에 동반된다. 상기 잠금 요소(20)의 지지 표면(21)이 상기 마모 부품(1)(이 도면들에 미도시됨)의 대응되는 지지 표면(13)에 접촉하게 될 때, 상기 잠금 요소(20)는 캡슐(50) 밖으로의 이동을 계속할 수 없으나, 도 22a와 22b에 도시된 바와 같이, 상기 스프링이 상기 잠금 요소(20)의 내부 공동(14)의 상단부를 압축하도록 상기 스프링은 상기 나사부(40)로부터 나사 풀림이 계속될 수 있다.
이전의 실시예들(10, 100, 110, 120, 130, 160 및 170)은 상기 마모 부품 또는 투스(tooth)의 단지 일측만 잠그는 간단한 잠금 장치들과 어댑터 시스템에 관한 것이지만, 이는 작업 상태에 따라 상기 투스가 경사지거나 기울어지도록 한다. 상기 시스템의 안정성을 향상시키기 위해, 상기 마모 부재와 어댑터는 두 개의 대향되는 양측을 통해 고정될 수 있다. 이러한 안정성을 얻기 위해, 이중 잠금 장치들이 사용되거나, 또는 상기 어댑터(2)의 노즈의 폭과 일치하는 상기 하우징(12)의 폭과 동일한 길이를 가진 간단한 잠금 장치가 사용되며, 여기서 상기 잠금 장치 또는 핀은 어댑터의 폭 전체를 따라 연장된다. 그래서, 상기 마모 부재(1)와 어댑터(2)는 두 개의 대향되는 양측을 통해 고정될 것이다. 이중 잠금 장치 또는 핀의 다양한 실시예들에 대해 아래에서 설명될 것이다.
도 23과 24는 두 개의 대향하는 잠금 요소들(20, 20')을 포함하는 잠금 장치의 실시예(140)를 보여준다. 이 실시예는 나사부(93)를 통해 캡슐(55)의 베이스 나사부(base thread)(83)에 나사 체결되는 두 개의 직교하는 수직 가이드들(91, 91')을 가진 지지 몸체(90)를 포함한다. 캡슐(55)은 개념적으로 이전에 설명된 두 개의 대향하는 캡슐들(50)의 조합이다. 두 개의 잠금 요소들(20, 20')은 캡슐(55)의 반대편 개구들 각각으로 도입된다. 캡슐(55)은 상기 잠금 장치가 배치될 상기 어댑터(2)의 하우징(12)과 같은 길이이다. 상기 지지 몸체(90)는 스프링들(30, 30')을 지지하며, 스프링들(30, 30')의 대향하는 양측들 각각에 상기 잠금 요소들(20, 20') 중 하나가 나사 체결된다. 이 실시예(140)의 잠금 장치의 구성요소들과 특징들은 이전에 설명된 단지 하나의 잠금 요소들을 가진 잠금 장치들의 구성요소들 및 특징들과 동일할 수 있다.
도 25와 26은 이전 실시예와 유사한지만 단지 하나의 잠금 요소(20)를 가진 실시예(150)를 보여준다. 이 경우에, 지지 몸체(9)는 나사부(830)를 통해 캡슐(800)에 나사 체결된다. 상기 지지 몸체(90)는 직교하는 가이드(91)를 포함하며, 이 가이드(91)에 스프링(30)이 부착된다. 상기 캡슐(800)의 하단부는 제2 지지 표면(850)을 포함한다. 나사 체결 수단(22)에 연결된 대응되는 공구가 작동되었을 때, 상기 잠금 요소(20)와 캡슐(800)의 제2 지지 표면(850)이 서로 반대 방향으로 이동한다는 사실로 인해 상기 잠금 장치의 모든 길이가 조정된다. 그래서, 상기 잠금 장치는 각각의 지지 표면(21, 850)이 마모 부품(1)(도 26에 미도시됨) 상의 상보적인 지지 표면들과 접촉할 때까지 확장될 수 있다. 그 결과로서, 이 실시예(150)에서, 상기 잠금 장치는 투스/어댑터 시스템의 양측을 고정시킬 수 있다.
상기 캡슐(800)의 외면은, 캡슐(800)이 어댑터(2)의 하우징(12) 내부에서 회전하는 것을 방지하기 위해, 캡슐(800)의 축방향에 대해 직각으로 돌출된 길이방향 돌출부(840)를 포함할 수 있다. 상기 잠금 요소(20)가 캡슐(800)의 밖으로 나가는 것을 방지하기 위해, 도 12와 13의 실시예에서 이미 설명된 바와 같이, 캡슐(800)을 가로지르는 정지 요소(70)가 사용된다.
도 27과 28은 두 개의 잠금 장치들(110)이 동일한 어댑터(2) 내에 함께 사용되는 실시예를 보여준다. 이 두 개의 핀들(110)은 도 8a-8b 내지 11a-11b에서 설명된 것과 같다. 도 27과 28은 어댑터(2)와 마모 부재(1)를 두 개의 대향하는 양측을 통해 고정시키기 위한 두 개의 독립적인 잠금 장치들을 사용하는 일 예이다. 이 예가 도 8a-b 내지 11a-11b의 핀들(110)에 관한 것이라 할지라도, 본 발명의 어떠한 다른 핀도 사용될 수 있다. 마모 요소와 어댑터 시스템의 양측을 고정시키는 더욱 안정된 시스템을 가질 것이 요구되지만, 어댑터들 사이에 도 23 내지 26에서 설명된 것들과 같이 두 개의 잠금 요소들을 가진(또는 적어도 두 개의 지지 표면들을 가진) 실시예들(140 또는 150)과 같은 더욱 큰 잠금 장치를 하우징(12) 내부로 도입하기 위한 공간이 없을 때, 두 개의 독립적인 핀들을 사용하는 것이 유용하다.
이제, 마모 부재(1) 또는 투스를 어댑터(2)에 고정시키기 위한 상기 잠금 장치(120)(도 12와 13)의 설치와 작업 순서가 도 29a-b 내지 35를 참조하면서 설명된다. 비록 이 설명은 도 12와 13의 핀(120)에 관한 것일지라도, 위에서 설명된 나머지 실시예들에도 모든 핀들에 적용되는 본 발명의 기본 원칙으로서 적용될 수 있다. 상기 핀들의 단지 하나에 관해 설명되지만, 이 설명은, 어댑터(2)의 하우징(12) 내부에 단지 하나의 핀을 가진 커플링, 어댑터(2)의 하우징 내부에 두 개의 독립적인 핀들을 가진 커플링, 두 개의 잠금 요소들 또는 두 개의 지지 표면들을 가진 하나의 핀을 가진 커플링, 또는 함께 결합된 두 개의 독립적인 핀들로 구성된 하나의 핀을 가진 커플링에도 확장될 수 있다. 상기 핀은 하우징(12)보다 짧을 수 있으며 또는 상기 어댑터(2)의 하우징(12)과 동일한 길이를 가질 수 있다.
마모 요소(1)를 어댑터(2)에 고정시키기 위해, 도 29b에 도시된 바와 같이, 캡슐(50)의 하단부(86)는 하우징(12) 내부에 위치하고 캡슐(50)의 상단부(85)는 외부와 마주보도록 상기 잠금 장치가 어댑터(2)의 하우징(12) 내부로 도입된다. 상기 잠금 장치는 하우징(12) 내부의 캡슐(50)의 회전을 방지하기 위해 캡슐(50)의 외면에 회전-방지 수단(88)을 포함한다. 상기 핀이 하우징(12) 내부에 도입되었을 때, 상기 잠금 요소(20)는, 상기 잠금 요소(20)의 잠금 단부의 상부에 있는 나사 체결 수단(22)에 연결된 공구의 도움으로 회전되며, 이에 따라 상기 스프링(30)에 나사 체결된다. 그래서, 상기 잠금 요소(20)는, 지지 표면(21)이 완전히 캡슐(50) 내에 완전히 도입될 때까지 결과적으로 상기 어댑터의 하우징(12) 내에 완전히 도입될 때까지, 핀의 길이를 줄이면서 캡슐(50) 내부로 도입된다. 상기 잠금 요소(20)는 후퇴 위치(retracter position)로 명명된 곳에 있다. 상기 핀은 상기 잠금 요소(2)와 함께 이미 스프링(30)에 나사 체결되어 상기 어댑터의 하우징 내부에 배치될 준비가 되어 있는 상태로 사용자에게 제공되기 때문에, 이 단계는 반드시 사용자에 의해 수행될 필요는 없다.
상기 잠금 요소(20)가 상기 스프링(30)에 나사 체결되거나 또는 나사 풀릴 때 스프링(30)이 그 축의 둘레를 회전하는 것을 방지하기 위해, 상기 스프링(30)은 그 베이스(31)를 통해 캡슐(40)의 베이스의 내면(52)에 부착된다. 상기 캡슐(50)은, 스프링(30)과 잠금 요소(20)의 나사 체결 중에 실패를 방지하기 위해 스프링(30) 내부에 도입되는 가이드(62)를 더 포함한다.
다음 단계에서, 도 30에 도시된 바와 같이, 마모 부품(1) 또는 투스는 어댑터(2)에 장착된다. 상기 투스(1)는, 상기 어댑터(2)에 장착될 때, 어댑터(2)의 하우징(12)의 개구과 일치하는 구멍(11)을 가진다. 상기 투스(1)를 어댑터(2)에 부착하고 고정시키기 위해, 상기 잠금 요소(20)는, 구체적으로 그 지지 표면(21)이 상기 투스(1)의 구멍(11)의 경사진 내면(13)(이는 대응되는 지지 표면을 형성한다)에 접촉할 때까지 나사 풀린다(도 31).
이 위치에서, 상기 잠금 장치의 잠금 요소(20)는 투스(1)의 경로와 간섭되어 투스(1)가 어댑터(2)와의 커플링에서 빠져나오는 것을 방지한다. 이 위치는 무부하 위치(unloaded position)로 명명되었다.
이 단계까지, 상기 스프링(30)은 탄성을 가진 요소로서가 아니라 나사부로서 작용한다.
상기 잠금 요소(20)가 상기 투스(1)의 구멍(11)의 지지 표면(13)에 접촉한 후에, 만약 상기 잠금 요소(20)가 더 나사 풀리면(도 32), 상기 잠금 요소는 그 길이가 더 증가할 수 없으며 상기 스프링(30)은 캡슐(50)의 공동(84) 내부에서 압축되기 시작한다. 잠금 요소(20)의 나사 풀림은, 상기 스프링(30)이 캡슐(50)의 공동(84) 내부에서 완전히 압축되어 더 이상 안쪽으로 이동하지 못할 때까지 이어진다. 이 지점에서, 상기 잠금 요소(20)는 작업을 위한 정확한 최종 위치에 있으며: 잠금 요소(20)는 더 나사 풀리지 못하고 스프링(30)은 막힌다. 이 위치는 압축 위치(compressed position) 또는 최초 잠금 위치이다. 비록, 작업을 시작할 때, 상기 투스/어댑터 시스템이 재조정되어 스프링(30)이 해제되어 최초 잠금 위치로부터 빠져나와 스프링이 약간 팽창되더라도, 이 팽창은, 우연히 상기 잠금 장치를 외부에서 타격하여 상기 잠금 요소(20)가 하우징(12) 내부로 완전히 도입되도록 하기에는 충분하지 않을 것이다. 이 위치에서 상기 스프링(30)은 상기 캡슐(50)의 공동(84) 내에서 탄성력 있게 로딩된다.
본 발명의 이점은, 원하지 않는 외부의 힘이 상기 잠금 장치(20)를 안쪽으로 밀더라도, 상기 스프링(30)이 거의 완전히 압축된 상태에 있어서 더 압축될 수 없기 때문에, 상기 잠금 요소(20)는 상기 하우징 내부로 더 이상 완전히 도입될 수 없다는 것이다. 따라서, 상기 잠금 요소(20)는 다시 스프링에 나사 체결될 때까지 간섭 또는 블로킹 위치로부터 이동할 수 없다.
상기 투스(1)가 작업하는 동안, 상기 핀은, 상기 투스와 어댑터 사이의 어떤 거리(A)에서, 투스를 어댑터(2)에 결합되도록 유지한다. 장시간 계속적인 사용 후에, 투스(1)와 어댑터(2) 사이의, 특히 마모 부재의 홀(hole) 내부와 무엇보다도 어댑터의 노즈(nose) 상의 접촉 표면들은 소성 변형과 내부 마모를 겪게 될 것이다. 이는, 도 33에 도시된 바와 같이, 투스(1)와 어댑터(2)의 접촉 표면들 사이에 원하지 않는 여유를 초래할 수 있으며 투스(1)가 뒤쪽으로 이동하도록 할 수 있는 간격을 생성한다.
이러한 이동은, 잠금 요소(20)의 지지 표면(21)과 마모 부재(1)의 구멍(11)의 지지 표면(13) 사이의 접촉이 사라지도록 할 수 있다. 그러나, 도 34에 도시된 바와 같이, 탄성력 있게 로딩된 스프링(30)에 기인하여, 스프링(30)이 잠금 요소(20)를 투스(1)의 구멍(11)의 지지 표면(13)에 대해 계속 밀기 때문에, 잠금 장치의 길이가 언급된 간격을 흡수하도록 조정되어 이 접촉은 다시 이루어진다. 그래서, 긴장된 투스와 어댑터 시스템은 회복되며, 둘 사이의 여유를 감소 또는 제거한다. 이 지점에서, 투스와 어댑터 사이의 관련된 거리는 어떤 값(B)로 감소한다.
투스(1)를 새로운 것으로 교체하기 위해 투스(1)를 어댑터(2)로부터 분리할 때, 도 35에 도시된 바와 같이, 상기 잠금 요소(20)는 공구를 사용하여 스프링(30)에 다시 나사 체결되어야 한다. 이 단계에서, 상기 스프링(30)의 압축된 부분은 압축이 풀리기 시작하면서 상기 잠금 요소(20)에 다시 나사 체결된다. 상기 잠금 요소(20)는 하우징(12) 내에 도입될 때까지 스프링에 나사 체결되며, 그래서 투스(1)와 어댑터(2) 사이의 간섭이 사라지고 투스는 어댑터로부터 분리될 수 있다.
도 29a-29b 내지 35의 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 잠금 장치는 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 벽(88)으로서 형성된 회전-방지 수단과, 스프링(30)과 동일한 축을 가진 나선형 벽(helicoidal wall)(81)을 포함하는 배출 수단(ejection means)을 가진다. 그러나, 이 경우에 둘 다 상기 지지 몸체(61)의 베이스의 저면 내에 있다.
도 36a-36e는 본 발명에 따른 잠금 장치의 장착의 다른 예를 보여주는 개략적인 도면이다. 도 36a는 잠금 요소(20)를 회전시켜 스프링(30)에 나사 체결되도록 함으로써 잠금 요소(20)가 캡슐(50) 내부로 도입되는 것을 보여준다. 도 36b는 마모 부품(1)의 구멍(11)이 어댑터(2)(이 도면들에 도시되지 않음)의 하우징(12) 및 하우징 내부에 배치된 잠금 장치와 겹쳐지게 마모 부품(1)이 배치될 수 있도록 상기 잠금 요소가 완전히 후퇴 위치 내에 있는 것을 보여준다. 도 36c는 상기 지지 표면(21)이 마모 부품(1)의 대응되는 지지 표면(13)에 접촉할 때까지 상기 잠금 요소(20)가 상기 스프링(30)으로부터 나사 풀린 위치에 대응된다. 이 위치에서, 상기 스프링은 여전히 무부하 상태(unloaded state)이고, 그래서 상기 위치는 무부하 위치로 불릴 수 있다. 상기 잠금 요소(20)를 더 나사 풀게 되면, 상기 나사부(40) 바깥의 스프링(30)의 부분이 압축되어 압축 위치 또는 최초 잠금 위치로 명명된 상태가 달성된다. 상기 잠금 장치의 다른 구성요소들의 기하학적 구조는 스프링(30) 전체가 나사부(40)로부터 나사 풀릴 수 있으며 압축 상태로 유지되는 것이다. 이 지점에서, 작업자가 상기 잠금 요소(20)를 계속 회전시킬 때, 작업자는 상기 스프링의 단부가 나사부(40)의 단부를 통과할 때마다 "딸깍(click)"하는 시끄러운 소리를 듣는다. 이는 상기 조립체가 완료되었다는 것과 작업자가 스프링(30)을 과도하게 돌리는 것을 피하도록 작업자에게 알려준다. 도 36e는 마모 부품(1)과 어댑터(2) 사이의 상대적인 위치가 (마모 및/또는 소성 변형에 기인하여) 변경되어 잠금 요소(20)가 도 36d의 최초 잠금 위치보다 외부로 더 돌출된 사례를 보여준다. 상기 스프링(30)은 부분적으로 팽창되지만 상기 잠금 장치는 마모 부품(1)과 어댑터(2) 사이의 적정한 고정을 유지한다. 이 위치는 최종 잠금 위치로 고려될 수 있다. 사실은, 최초 잠금 위치와 최종 잠금 위치 둘 다 잠금 위치이지만, 최초 잠금 위치에서 상기 스프링(30)은 완전히 압축된 (그리고, 도 36a-36c의 경우에, 완전히 상기 나사부(40)의 바깥에 있는) 상태이고, 반면에 최종 잠금 위치에서는 마모된 및/또는 변형된 마모 부품(1)과 어댑터(2) 사이의 이동을 보상하기 위해 상기 스프링(30)은 어느 정도 팽창된다.
이 기술 분야의 기술자들에게 설명된 특징들의 다른 조합들이 가능하다는 것은 명백하며, 이 조합들 모두는 적어도 잠금 요소에 나사 체결되는 스프링을 공통적인 특징으로서 가진다.
도 37은 지지 몸체(61)를 가진 캡슐(50)의 부분 단면도를 보여주며, 둘 다 하나의 요소로 구성되고, 이 요소에 스프링(30)이 고정된다. 도 38도 함께 참조하면, 상기 스프링(30)은 지지 몸체(61)에 가까운 스프링(30)의 단부 외측면에 두 개의 평평한 표면들(301)을 가지며, 상기 지지 몸체(61)는 상기 스프링의 평평한 표면들(301)과 접촉되는 두 개의 대응되는 평평한 표면들(611)을 가진다. 이 평평한 표면들(301, 611)은 상기 스프링(30)의 회전을 방지한다.
도 39와 40은 이전 단락에서 설명된 개념의 대체 가능한 버전을 포함하는 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 단면도를 보여준다. 이 경우에, 상기 잠금 요소(20)는 내부 공동(24)과, 상기 내부 공동(24) 내에 배치되며 상기 내부 공동(24)의 내측 상부에서 상기 잠금 요소(20)에 고정되는 스프링(30)을 가진다. 상기 스프링(30)은 상기 잠금 단부에 가까운 스프링(30)의 단부 외측면에 적어도 두 개의 평평한 표면들(301)을 가지며, 상기 내부 공동(24)은 상기 스프링(30)의 평평한 표면들(301)과 접촉되는 두 개의 대응되는 평평한 표면들(241)을 가진다.
도 39와 40의 실시예는 상기 가이드(62)가 지지 몸체(61)에 회전 가능하게 고정되는 잠금 장치를 보여준다(즉, 상기 가이드는 지지 몸체에 대해 회전될 수 있는 방식으로 설치된다). 상기 잠금 요소(20)는 잠금 단부에 접근 홀(access hole)(205)을 가진다. 또한, 상기 잠금 장치는 캡슐(50)에 대한 잠금 요소(20)의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단을 (본 실시예에서 나사(95)와 길이방향 축에 대해 평행한 홈(96)의 형태로) 포함한다. 이렇게 하여, 사용 중에 상기 잠금 요소(20)의 회전이 방지되지만, 상기 접근 홀(205)의 덕분에, 작업자는 대응되는 공구를 접근 홀 내부로 쉽게 도입하여 가이드(62)를 회전시킬 수 있으며, 그래서 상기 잠금 요소(20)를 소위 길이방향 축을 따라 이동시키는 것이 가능하다. 상기 가이드(62)를 돌릴 때, 상기 스프링(30)은 위쪽으로 이동되며 상기 잠금 요소(20)가 투스(1)에 접촉할 때까지 상기 잠금 요소(20)를 위쪽으로 민다. 그 후에, 상기 가이드(62)를 더 돌리면, 상기 내부 공동(24)의 상측 부분에서 스프링(30)의 압축이 유발되며, 그래서 상기 시스템은 긴장된 상태로 유지된다.
도 43a-43b는 각각, 잠금 장치의 대체 가능한 실시예의 평면도와 B-B 선을 따른 단면도를 보여주며, 여기서 상기 잠금 요소(20)는 코어(core)(201)와 케이싱(casing)(203)을 포함한다. 상기 코어(201)는 케이싱(203) 내부에 회전 가능하게 장착된다 (즉, 상기 코어는 상기 케이싱에 대해 회전될 수 있는 방식으로 장착된다). 상기 케이싱(203)은 잠금 단부를 포함하며, 상기 잠금 단부에 접근 홀(205)을 가진다. 상기 잠금 장치는 추가적으로 캡슐(50)에 대한 케이싱(203)의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단을 (본 실시예에서 나사(95)와 길이방향 축에 대해 평행한 홈(96)의 형태로) 포함한다. 이전 경우와 유사하게, 이 해법은 상기 잠금 요소(20)의 사용 중에 잠금 요소의 원치 않는 회전을 방지하지만, 상기 접근 홀(205)의 덕분에, 작업자는 대응되는 공구를 접근 홀 내부로 쉽게 도입하여 상기 코어(201)를 회전시킬 수 있으며, 그래서 상기 코어가 상기 케이싱의 내측 상단부를 직접 민다는 사실에 기인하여 상기 잠금 요소(20)를 소위 길이방향 축을 따라 위쪽으로 이동시키는 것이 가능하고, 상기 케이싱(203)의 베이스에 고정되며 상기 코어(201)의 베이스 아래로 연장된 시트(sheet)의 덕분에 상기 잠금 요소(20)를 소위 길이방향 축을 따라 아래쪽으로 이동시키는 것이 가능하다. 도 44a-44b는 각각, 도 43a-43b의 잠금 장치의 연장 위치에서의 A-A 선을 따른 단면도와 B-B 선을 따른 단면도이다.
접근 홀(205)을 포함하는 이전에 설명에 대체 가능한 실시예에서, 상기 잠금 장치는 바람직하게는, 흙 또는 파편들이 상기 잠금 장치 내부로 들어오는 것을 방지하기 위해 사용 중에 상기 접근 홀을 닫는 캡(cap)(209)을 포함한다.
도 41은 잠금 요소의 대체 가능한 실시예의 사시도를 보여준다. 상기 잠금 요소의 잠금 단부의 지지 표면(21)은 각뿔대(frustum of pyramid)의 형상을 가진 다수의 평평한 면들(211)을 가진다. 도 42에 도시된 바와 같이, 장착된 위치에서, 상기 평평한 면들(211) 중 하나는 상기 마모 요소(1)의 구멍(11)의 지지 표면(13) 내에 존재하는 대응되는 평평한 면(131)과 접촉된다. 그래서, 상기 잠금 요소(20)가 회전하려면 하나의 평평한 면(211)으로부터 다음의 평평한 면(211)으로 "점프(jump)"해야 하기 때문에, 상기 잠금 요소(20)가 회전하는 것이 훨씬 더 어렵게 된다.
도 45-48은 잠금 장치의 또 다른 대체 가능한 실시예를 보여준다. 이 실시예에서, 상기 캡슐(50)은, 그 내측면에, 서로 평행하고 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 다수의 홈들(501)을 가지며, 상기 잠금 요소(20)는, 그 외측면에, 상기 홈들(501) 중 하나 내에 배치되는 하나의 탄성 돌기(elastic protusion)(207)를 가진다. 상기 탄성 돌기(207)는, 예를 들어, 탄성중합체 재료로 이루어지며, 상기 잠금 요소(20)에 대한 상기 캡슐(50)의 상대적인 회전 운동을 통해 길이방향 축을 따라서 상기 홈들(501) 중 하나로부터 다른 하나로 이동될 수 있도록 탄성 변형될 수 있다. 탄성중합체 재료의 경도와 상기 홈들(501)의 기하학적 구조, 상기 탄성 돌기(207) 및 이들 사이의 간격을 적정하게 선택함으로써, 사용 중에는 회전하지 않지만 작업자가 대응되는 공구를 사용할 때 회전될 수 있는 잠금 요소를 가지는 것이 가능하다.
Claims (39)
- 굴삭기 및 유사한 기계들을 위한, 마모 부품(wear part)(1)을 지지체(support)(2)에 고정시키기 위한 잠금 장치(locking device)로서, 상기 잠금 장치는:
- 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element)(20),
- 나사부(thread)(40),
- 길이방향 축을 정의하며, 상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결되는 적어도 하나의 나선형 스프링(30), 및
- 상기 스프링(30)으로부터 또는 상기 스프링(30)에 상기 잠금 요소(20)를 나사 체결하며 상기 잠금 요소(20)의 나사 체결을 풀기 위한 나사 체결 수단(screwing means)(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 지지체(2)는 하우징(12)을 포함하고 상기 마모 부품(1)은 구멍(orifice)(11)을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징(12)과 상기 구멍(11)은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징 (12) 내부로 도입될 수 있으며, 상기 장착 위치에서, 상기 잠금 단부는 상기 하우징(12)으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 잠금 장치는, 추가적으로, 상기 하우징의 바닥에 배치될 수 있는 지지 몸체(supporting body)(61)를 포함하며, 상기 지지 몸체(61)에 대한 상기 스프링(30)의 회전을 방지하기 위해 상기 스프링(30)은 상기 지지 몸체(61)에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 잠금 단부는 지지 표면(bearing surface)(21)을 포함하며, 상기 지지 표면은 상기 길이방향 축과 0이 아닌(non-zero) 각도를 형성하고, 상기 장착 위치에서, 상기 지지 표면(21)은 상기 구멍(11) 내에 존재하는 대응되는 지지 표면(13)과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 지지 몸체(61)는 상기 스프링(30) 내부로 도입되는 가이드(guide)(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 장치는 상기 잠금 요소(20)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있는 캡슐(capsule)(50)을 포함하며, 상기 지지 몸체(61)는 상기 캡슐의 일단부(86)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 캡슐(50)은 상기 장착 위치에서 상기 하우징(12)에 대한 상기 지지 몸체(61)의 회전을 방지할 수 있는 회전-방지 수단(anti-rotation means)을 포함하며, 상기 회전-방지 수단은 바람직하게는 상기 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 벽(88)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 장치는, 나선형 벽(helicoidal wall)(81)을 포함하는 배출 수단(ejection means)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사부(40)는 상기 잠금 요소(20) 내에 있으며, 상기 잠금 요소(20)는 내부 공동(inner cavity)(24)을 가지고, 상기 나사부(40)는 상기 잠금 요소(20)의 상기 내부 공동(24)의 내면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 장치는, 상기 잠금 요소(20)가 상기 캡슐(50)로부터 완전히 나가는 것을 방지할 수 있는 정지 수단(stopping means)을 가지며, 상기 정지 수단은 상기 잠금 요소(20)의 외면에 제1 정지 표면(23)과, 상기 캡슐(50)의 내면에 제2 정지 표면(82)을 포함하고, 상기 제1 정지 표면(23)은 상기 잠금 요소(20)의 상기 외면의 나머지 부분보다 상기 길이방향 축에 대해 반경 방향으로 더 길며, 상기 제2 정지 표면(82)은 상기 캡슐(50)의 상기 내면의 나머지 부분의 밖으로 돌출된 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 장치는, 상기 잠금 요소(20)에 대향하는 제2 잠금 요소(20')와, 상기 스프링(20)에 대향하는 제2 스프링(30')을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사 체결 수단(22)은 상기 잠금 요소(20)에 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 나사 체결 수단(22)은 상기 잠금 단부에 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 5항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사 체결 수단(22)은 상기 가이드(62)에 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사 체결 수단(22)은 상기 길이방향 축과 동축인 홀(hole)을 포함하며, 상기 홀은 상기 길이방향 축을 따라 실린더형 대칭을 가지지 않는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 9항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 요소(20)는, 상기 잠금 요소(20)의 상기 내부 공동(24) 내에 배치된 내부 인서트(internal insert)(42)를 포함하며, 상기 나사부(40)는 상기 인서트(42)에 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 16항에 있어서,
상기 인서트(42)는 양단부들이 열려 있는 링이며 상기 나사부(40)는 상기 링의 내부 환형 벽(inner annular wall)에 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사부(40)는 상기 스프링(30)보다 짧은 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 3항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
최초 잠금 위치(initial locking position)에서, 상기 나사부(40)의 하단과 상기 지지 몸체(61)의 베이스의 상면 사이의 공간은 상기 스프링(30)이 완전히 상기 나사부(40)로부터 벗어나도록 하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 3항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링(30)은, 상기 지지 몸체(61)에 가까운 상기 스프링의 외측면의 단부에 적어도 하나의 평평한 표면(301)을 가지며, 상기 지지 몸체(61)는, 상기 스프링(30)의 상기 평평한 표면(301)과 접촉되는 대응되는 평평한 표면(611)을 가지는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 3항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 요소(20)는 내부 공동(24)을 가지며, 상기 스프링(30)은 상기 내부 공동(24) 내에 배치되고 상기 잠금 요소(20)에 고정되며, 상기 스프링(30)은 상기 잠금 단부에 가까운 상기 스프링의 외측면의 단부에 적어도 하나의 평평한 표면(301)을 가지고, 상기 내부 공동(24)은, 상기 스프링(30)의 상기 평평한 표면(301)과 접촉되는 대응되는 평평한 표면(241)을 가지는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 4항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 단부의 상기 지지 표면(21)은 적어도 하나의 평평한 면(211)을 가지며, 상기 장착 위치에서, 상기 잠금 단부의 상기 지지 표면(21)의 상기 평평한 면(211)은 상기 구멍(11)의 지지 표면(13) 내에 존재하는 대응되는 평평한 면(311)과 접촉되며, 바람직하게는 상기 잠금 단부는 다수의 상기 평평한 면들(211)을 가지는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 7항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가이드(62)는 상기 지지 몸체(61)에 회전 가능하게 고정되고, 상기 잠금 요소(20)는 상기 잠금 단부에 접근 홀(access hole)(205)을 가지며, 바람직하게는, 상기 잠금 장치는 상기 캡슐(50)에 대한 상기 잠금 요소(20)의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단(95, 96)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 7항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 요소(20)는 코어(core)(201)와 케이싱(casing)(203)을 포함하고, 상기 코어(201)는 상기 케이싱(203) 내부에 회전 가능하게 장착되며, 상기 케이싱(203)은 상기 잠금 단부를 포함하고 상기 잠금 단부에 접근 홀(205)을 가지며, 바람직하게는 상기 잠금 장치는 상기 캡슐(50)에 대한 상기 케이싱(203)의 회전을 방지할 수 있는 제2 회전-방지 수단(95, 96)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 7항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐(50)은, 상기 캡슐의 내측면에, 서로 평행하고 상기 길이방향 축에 대해 평행하게 연장된 다수의 홈들(501)을 가지고, 상기 잠금 요소(20)는, 상기 잠금 요소의 외측면에, 상기 홈들(501) 중 하나 내에 배치되는 적어도 하나의 탄성 돌기(207)를 가지며, 상기 탄성 돌기(207)는, 상기 잠금 요소(20)에 대한 상기 캡슐(50)의 상대적인 회전 운동을 통해, 상기 길이방향 축을 따라서, 상기 홈들(501) 중 하나로부터 다른 하나로 이동될 수 있도록 탄성 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 1항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링(30)이 상기 나사부(40)에서 적어도 부분적으로 나사 풀리면, 상기 스프링(30)의 나사 풀린 부분은, 상기 나사 풀린 부분이 그 길이를 변경할 수 있도록 자유로운 나사 풀린 턴들(turns)을 가지는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 2항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소(20)와 상기 스프링(30)의 길이는 상기 하우징(12)의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징(12)의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 제 27항에 있어서,
상기 나사부(40)에 완전히 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소(20)와 상기 스프링(30)의 길이는 상기 하우징(12)의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징(12)의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 잠금 장치로 마모 부품(1)을 지지체(2)에 고정시키는 방법으로서,
상기 지지체(2)는 하우징(12)을 포함하고 상기 마모 부품(1)은 구멍(11)을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징(12)과 상기 구멍(11)은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징(12) 내부로 도입될 수 있으며, 상기 잠금 장치는:
- 상기 장착 위치에서, 상기 하우징(12)으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element)(20),
- 바람직하게는 상기 잠금 요소(20)에 있는 나사부(thread)(40), 및
- 길이방향 축을 정의하며, 상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결되고, 상기 지지체(2)에 대한 회전을 방지하기 위해 상기 지지체(2)에 대해 고정되는 적어도 하나의 나선형 스프링(30)을 포함하며,
상기 고정 방법은:
- 상기 잠금 장치를 상기 하우징(20) 내부에 삽입하는 단계,
- 상기 장착 위치에서 상기 하우징(12)과 상기 구멍(11)이 적어도 부분적으로 겹쳐지도록 상기 마모 부품(1)을 상기 지지체(2) 위에 배치하는 단계,
- 상기 잠금 단부가 상기 구멍(11) 내부로 삽입되어 상기 마모 부품(1)에 접촉될 때까지 상기 잠금 요소(20)를 상기 스프링(30)으로부터 나사 푸는 단계,
- 상기 스프링(30)이 압축된 상태일 때까지 상기 잠금 요소(20)를 상기 스프링(30)으로부터 더 나사 푸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 29항에 있어서,
상기 잠금 요소(20)를 상기 스프링(30)으로부터 더 나사 푸는 상기 단계는 상기 스프링(30)이 완전히 압축된 상태일 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 29항 또는 제 30항에 있어서,
상기 잠금 요소(20)를 상기 스프링(30)으로부터 더 나사 푸는 상기 단계는 상기 스프링(30)이 완전히 상기 나사부(30)로부터 벗어날 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 29항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 방법은 상기 삽입 단계 이전에 상기 잠금 요소(20)를 상기 스프링(30)에 나사 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 29항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 장치는 제1 항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 따른 것임을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 29항 내지 제 33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소(20)와 상기 스프링(30)의 길이는 상기 하우징(12)의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징(12)의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는, 고정 방법. - 제 34항에 있어서,
상기 나사부(40)에 완전히 나사 체결된 위치에서 상기 잠금 요소(20)와 상기 스프링(30)의 길이는 상기 하우징(12)의 길이보다 작거나 또는 상기 하우징(12)의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는, 잠금 장치. - 마모 부품(1), 지지체(2) 및 잠금 장치를 포함하는 장착 시스템(wearable system)으로서, 상기 지지체(2)는 하우징(12)을 포함하고 상기 마모 부품(1)은 구멍(11)을 포함함으로써, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징(12)과 상기 구멍(11)은 적어도 부분적으로 겹쳐지고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징(12) 내부로 도입될 수 있으며, 상기 잠금 장치는:
- 상기 장착 위치에서, 상기 하우징(12)으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 잠금 단부를 가진 잠금 요소(locking element)(20),
- 길이방향 축을 정의하는 적어도 하나의 나선형 스프링(30),
- 바람직하게는 상기 잠금 요소(20)에 있는 나사부(thread)(40)로서, 상기 스프링(30)은 상기 나사부(40)에 적어도 부분적으로 나사 체결되고, 상기 스프링(30)은 상기 지지체(2)에 대한 회전을 방지하기 위해 상기 지지체(2)에 대해 고정되는, 나사부(40), 및
- 상기 스프링(30)으로부터 또는 상기 스프링(30)에 상기 잠금 요소(20)를 나사 체결하며 상기 잠금 요소(20)의 나사 체결을 풀기 위한 나사 체결 수단(screwing means)(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 시스템. - 제 36항에 있어서,
상기 하우징(12)은 막힌 구멍(blind hole)이며, 최초 잠금 위치에서, 상기 나사부(40)의 하단과 상기 하우징(12)의 베이스 사이의 공간은 상기 스프링(30)이 완전히 상기 나사부(40)로부터 벗어나도록 하는 것을 특징으로 하는, 장착 시스템. - 마모 부품(1), 및 지지체(2)를 포함하는 장착 시스템(wearable system)으로서, 상기 지지체(2)는 하우징(12)을 포함하고 상기 마모 부품(1)은 구멍(11)을 포함하며, 장착 위치(mounted position)에서, 상기 하우징(12)과 상기 구멍(11)은 적어도 부분적으로 겹쳐지고,
상기 장착 시스템은 제 1항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 따른 잠금 장치를 포함하고, 상기 잠금 장치는 상기 하우징(12) 내부로 도입될 수 있으며, 상기 장착 위치에서, 상기 잠금 단부는 상기 하우징(12)으로부터 적어도 부분적으로 빠져나와 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 장착 시스템. - 제 38항에 있어서,
상기 스프링(30)은, 최초 잠금 위치에서, 상기 스프링(30)이 완전히 상기 나사부(40)로부터 벗어나도록 하는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 장착 시스템.
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