KR20210119483A - 에너지 체인용의 동작적으로 안정한 측면 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각 인접 플레이트의 대응하는 중첩 영역에 피벗 가능한 연결을 위해 2개의 중첩 영역(11A, 11B; 31A... 31D)을 갖고 플라스틱으로 이루어진 일체형 플레이트 본체를 포함하는 에너지 체인용 측면 플레이트(10; 30A, 30B)에 관한 것으로, 플레이트 본체는 또한 중첩 영역들 사이에 중앙 영역(12; 32A, 32B)을 갖는다. 중첩 영역 및 중앙 영역은 다수의 단면 천이를 갖고, 이들 각각은 2개의 외부 부분 표면들 사이에 위치되고, 이들 중 적어도 하나는 플레이트 본체의 제1 부분 표면(F11, F21, F31)과 제1 부분 표면에 대해 각도, 특히 90°의 각도로 연장되는 제2 부분 표면(F12, F22, F32) 사이에서 둥글게 되거나 깨진다(Q1...Q5).

Description

에너지 체인용의 동작적으로 안정한 측면 플레이트

본 발명은 일반적으로 에너지 가이드 체인용 측면 플레이트에 관한 것이다. 에너지 가이드 체인은 서로에 대해 이동하는 두 연결 지점 사이에서 호스, 케이블 등과 같은 유연한 라인의 동적이고 보호된 안내를 위해 사용된다. 에너지 가이드 체인은 체인 링크로부터 생성되며, 이들 각각은 통상적으로 가로대 또는 2개의 대향하는 가로대를 통해 서로에 대해 영구적으로 또는 분리 가능하게 연결되는 2개의 대향하는 측면 플레이트를 포함한다. 일반적인 측면 플레이트의 플레이트 본체는 2개의 중첩 영역을 가지며, 이들 각각은 인접 플레이트의 대응하는 중첩 영역과 그 사이의 중앙 영역에 스위블링 가능(swivelable)하거나 관절식의 연결을 위한 것이다.

플라스틱 재료의 일체형의 편평한 플레이트 본체를 갖는 측면 플레이트를 갖는 에너지 가이드 체인이 효과적인 것으로 입증되었다. 플라스틱 재료의 측면 플레이트는 특히 판금 플레이트와 비교하여 중량에서의 상당한 감소를 가능하게 한다.

두 가지 유형의 플라스틱 재료의 측면 플레이트가 자주 사용된다: 예를 들어, WO 95/04231 A1호에 설명된 바와 같이, 플레이트의 스트링을 형성하기 위해 길이 방향으로 교번하여 서로에 대해 연결된 상보적인 내부 및 외부 플레이트, 또는 대안적으로 예를 들어, DE 3 531 066 C2호 또는 US 4,813,224 A호에 설명된 바와 같이, 평면도에서 오프셋되어 있는 측면 플레이트가 있다. 두 유형의 플레이트는 각각의 경우 사출 성형에 의해 저렴하게 생산될 수 있다.

두 유형의 측면 플레이트는 그 기능의 결과로서 서로에 대해 일정 각도를 이루거나 일정 각도로 특히 수직으로 연장되므로, 각각의 경우에 외부 표면의 2개의 하위 영역 사이에서, 각각의 경우에 중첩 영역 및/또는 중앙 영역에서 다수의 단면 천이를 갖는다.

특히 날카로운 에지 천이를 피하거나 에지를 부드럽게 하기 위해 이러한 단면 천이의 특정 부분을 둥근 형태로 생성하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 천이는 간섭 에지를 피하기 위해 큰 측면 표면으로부터 좁은 측면으로 둥글게 되거나, 스위블(swivel) 핀의 자유 전방 단부가 조립을 용이하게 하기 위해 둥글게 된다. 단면 천이는 통상적으로 1/4 원호의 형태의 작은 반경을 갖는 반경 천이로서 둥글게 되며, 이는 하위 표면에 대칭으로 적용된다.

설계와 상관없이, 측면 플레이트는 특히 긴 가이드 길이 또는 진행 경로 및/또는 높은 속도의 경우, 에너지 가이드 체인의 동작 중에 매우 높은 힘에 노출된다. 이러한 힘은 특히 이동에 필요한 인장력의 전달뿐만 아니라 예를 들어, (하위 진행부에 거리를 두고 위에 있는 자체-지지 상위 진행부를 갖는) 자체-지지 어플리케이션에서 또는 체인 진행부 사이의 편향 호에서 예를 들어, 스위블 각도를 제한하기 위한 제한 정지부에서도 발생한다. 이동된 진행부의 앞뒤 이동으로 인해, 측면 플레이트가 노출되는 응력 또는 부하는 기본적으로 동적이며 종종 높은 레이트에서 반복적이며, 일반적으로 주기적이다. 이러한 경우, 부하 사이클링으로 인해 피로 손상의 위험이 높아진다.

실제로, 피로 약점은 일반적으로 측면 플레이트의 임계 영역에서 적절하게 증가된 벽 또는 재료 두께를 갖는 내구성 설계에 의해 제거된다. 그러나, 이는 더 높은 재료 비용과 에너지 체인의 더 높은 고유 중량으로 이어진다. 동작 중에 전달되는 힘도 중량과 함께 증가하기 때문에, 이러한 접근법은 이상적이지 않다.

지금까지는 이 목적으로 거의 사용되지 않았지만, 위에서 언급한 반경 천이 또는 예를 들어, 단면 천이로서 둥글게 연결된 선분도 이론적으로 부하-지지 영역에서 플레이트 본체의 응력 피크 또는 노치 응력의 특정 감소를 가져올 수 있으며, 이렇게 피로 손상의 위험을 감소시킨다.

출원인의 시험 연구실에서의 장기간 시험은 측면 플레이트는 부하 사이클의 증가된 제한 수 후에 아마도 잔류 노치(residual notch) 효과 또는 재료 응력으로 인해 또한 통상의 둥근 단면 천이에서도 실패할 수 있음을 밝혔다. 이는 정적 강도 또는 부하 용량보다 훨씬 낮은 부하에서도 발생하며 때로는 힘 흐름의 다른 날카로운 에지의 천이가 실패하기 전에 발생한다. 따라서, 통상의 원의 반경 천이는 이상적인 것으로 보이지 않는다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 과치수화(overdimensioning) 또는 추가 재료를 통한 더욱 견고한 설계에 대한 필요성 없이, 그럼에도 불구하고 증가된 동작 내구성(피로 강도)을 갖도록 에너지 가이드 체인용의 일반적인 플라스틱 재료 측면 플레이트를 추가로 개발하는 것이다. 측면 플레이트의 벽 두께나 플라스틱 재료의 질량을 감소시킴으로써 추가 중량 절감을 위한 가능성이 추가로 열려 있어야 한다.

본 발명에 따르면, 부하 지지 역할을 하도록 의도되고 임계로서 식별된 적어도 하나의 영역에서, 이러한 목적을 위해 중첩 영역에서, 중앙 영역에서 또는 중첩 영역과 중앙 영역 사이의 천이에서 플레이트 본체의 제1 및 제2 하위 표면을 갖는 구체적으로 형상화된 단면 천이가 제공된다. 이러한 목적을 위해 이 선택된 단면 천이는 특정 경로를 갖는 엔벨로핑(enveloping) 천이 곡선에 의해 규정되는 것이 제안되며, 여기서 단면 천이의 단면적은 개시점으로부터 종점까지 천이 곡선을 따라 연속적으로 감소하며, 특히 (대응하는 곡선 함수에 의해 규정되는 바와 같이) 단조롭게 하락한다. 천이 곡선의 본 발명에 따른 경로는 제2 하위 표면과 제1 하위 표면의 개념적 교차 곡선으로부터 거리 A에 위치된 제1 하위 표면의 또는 제1 하위 표면 상의 천이 곡선의 선택된 개시점에 대해, 곡선 종점이 이러한 교차 곡선으로부터 사전 결정된 더 큰 거리 Z에서, 즉, 1.7·A　≤　Z ≤ 4.0·A, 특히 2.3·A　≤　Z ≤ 3.4·A의 거리 Z에서 제2 하위 표면에 또는 제2 하위 표면 상에 위치되도록 설정된다.

간단히 말해서, 따라서 단면의 천이는 본 발명에 따라 2개의 인접한 표면의 교차 곡선으로부터의 종점 거리 Z가 분명히 대응하는 개시점 거리 A보다 더 크도록, 즉, 특히 1.7　≤　Z/A ≤ 4.0의 범위이도록 선택되거나 구성되는 단조 하락 곡선에 따라 형상화된다.

이러한 단면 천이는 피로 손상, 특히 힘 흐름-관련 국부적 응력 집중 또는 응력 피크와 관련하여 통상으로 적용되는 1/4-원형 라운딩 반경보다 분명히 더욱 바람직하다. 단면 천이는 임의의 원하는 설치 공간이나 제약으로 스케일링될 수 있다. 편평한 표면의 경우, 개시점과 종점의 거리가 고려되는 교차 곡선은 교차 라인에 대응한다. 예를 들어, 원통형 스위블 핀 표면 또는 플레이트의 평면에서 굴곡된 천이 표면을 갖는 다른 쌍의 표면의 경우, 교차 곡선은 대조적으로 직선이 아니다. 엔벨로프 천이 곡선은 바람직하게는 단면 천이를 따라 적어도 곳곳에서 또는 주로 일정하며, 즉, 단면 천이의 외부 표면에 대한 엔벨로프 또는 엔벨로프 곡선이다.

천이 곡선은 수학적으로 또는 함수 분석에 의해 규정된 바와 같이 평활하거나 단차가 없고 엄격하게 단조 하락하는 곡선에 대응하는 것이 특히 바람직하다. 곡률 반경은 적어도 곳곳에서 곡선을 따라 일정할 수 있다. 곳곳에서 또는 비율 범위 1.7 ≤ Z/A ≤ 4.0에서 개시점 거리 A와 종점 거리 Z를 갖는 전체에서 일정한 곡률을 갖는 곡선이 또한 사용될 수 있다.

독립적인 양태에 따르면, 거리 비율 Z/A에 상관없이, 본 발명은 또한 평활하게(단차 없이) 그리고 엄격하게 단조 하락하고 그 경로를 따라 힘의 흐름과 관련된 곡선 접선 또는 곡선 기울기(또는 1차 도함수 또는 미분 계수)의 특정한 특징에 의해 구분되는 천이 곡선에 의해 규정된 단면 천이에 또한 관련된다. 본 발명에 따르면, 천이 곡선이 선택되고, (극단적으로 보았을 때) 개시점에서 곡선 접선은 대략 45° ± 10°, 특히 ± 5°의 각도에서 제1 표면과 교차하고, 곡선 접선은 제2 표면에 대해 평행한 방향으로 곡선의 경로를 따라 점진적으로 또는 단조로 회전하고 그리고 종점에서 바람직하게는 제2 표면과 가상적으로(± 10°, 바람직하게는 ± 5°) 또는 기술적으로 평행하다.

천이 곡선은 예를 들어, 노치 응력을 완화하기에 적합한 방법에 따라 구성된 복수의 연속적으로 병합되는, 예를 들어, 직선의 부분을 포함할 수 있다.

제안된 천이 윤곽은 본 발명에 따른 단면 천이에서 동적 부하 하에서 초기 균열의 위험을 뚜렷하게 감소시킨다. 금속 재료 과학에서 알려진 바와 같이, 이러한 초기 균열은 또한 부하 사이클링 하에서 비교적 더 유연한 중합체 플라스틱에서 발생할 수 있고, 잔류 파단 지점까지 성장할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 형상화된 단면 천이의 사용은 재료의 추가 사용 없이 동작 내구성을 위해 설계된 측면 플레이트의 생산을 가능하게 한다. 특히, 기존 측면 플레이트 설계와 비교하여, 불필요한 과치수화를 피하거나 의도적으로 제거함으로써 재료 절감을 또한 달성할 수 있다.

특히 상보적인 내부 플레이트 및 외부 플레이트 또는 대안적으로 오프셋 플레이트와 같이 한 측면 상에서만 중첩하도록 의도된 측면 플레이트의 경우, 경험에 따르면 플레이트의 주 평면에서 주로 연장되는 영역의 구역으로부터 이에 주로 수직으로 연장되는 영역으로 힘이 흐르는 위치에 임계 영역이 위치된다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 천이 곡선은 바람직하게는 측면 플레이트의 주 평면에 수직인 제1 하위 표면에 또는 그 상의 개시점과, 이에 대응하여 플레이트 본체의 주 평면에 평행한 제2 하위 표면의 종점과 함께 배치된다. 본 발명은 원칙적으로 부하 사이클링으로 인한 피로 손상과 관련하여 중요한 임의의 측면 플레이트 천이에 사용될 수 있다. 그러나 조사에 따르면 상당한 재료 절감이 달성될 수 있는 특히 취약한 두 위치가 밝혀졌다.

피로 파괴에 관한 제1 임계 위치는 중첩 영역과 통상적으로 더 두꺼운 중앙 영역 사이의 천이에 있으며, 즉, 바람직한 실시예에서 개시점을 갖는 제1 하위 표면은 중앙 영역에 위치되고, 종점을 갖는 제2 하위 표면은 중첩 영역에 위치된다. 따라서, 횡단면 천이는 특히 이 중첩 영역의 더 작은 벽 두께와 중앙 영역의 더 큰 벽 두께 사이의 천이에서 제공될 수 있다. 따라서, 필요한 이동 여유를 보장하기 위해 측면 플레이트의 전방 단부에 대응하는 매칭 윤곽이 제공될 수 있다.

측면 플레이트는 특히 긴 체인의 경우와 이동 단부에서의 에너지 가이드 체인의 첫 번째의 세 번째에서 상승된 힘, 즉, 교번하는 인장력과 추력을 전달한다. 벽 두께의 급격한 변화 및/또는 중첩 영역의 횡방향 오프셋의 결과로, 중앙 영역으로의 양쪽 천이는 여기에서 현저한 부하에 노출된다.

피로 파괴와 관련된 제2 임계 위치는 바로 인접하거나 중첩하는 플레이트의 대응하는 정지 돌출부에 대한 카운터 정지부를 형성하는 정지 포켓 또는 정지 리세스에 있다. 정지 돌출부는 정지 리세스에 결합하여 통상적으로 양쪽 스위블 방향으로 스위블 각도를 제한한다. 조사에서 밝혔듯이, 특히 긴 자체-지지 에너지 가이드 체인에서 정지 리세스의 바닥 천이는 파손 위험이 높다. 따라서 개시점을 갖는 제1 하위 표면이 중첩 영역에서 정지 리세스의 제한 정지 효과를 갖는 정지 표면을 구성하는 것이 또한 특히 유리하며, 여기서 종점을 갖는 제2 하위 표면은 일 측면 상에 정지 리세스를 폐쇄하는 바닥 벽을 구성한다. 연관된 정지 돌출부 상의 대응하는 천이 곡선과의 상호 작용은 유리하여, 정지 돌출부 상의 응력 집중 또는 응력 피크가 또한 감소되거나 재료 절감이 가능하다.

단면 천이의 제안된 윤곽은 또한 측면 플레이트의 다른 힘-전달 영역, 예를 들어, 측면 플레이트의 관절식 연결부에서 사용될 수 있다. 따라서, 추가 실시예는 개시점을 갖는 제1 하위 표면이 중첩 영역의 스위블 핀 상에 위치되고, 종점을 갖는 제2 하위 표면이 스위블 핀이 돌출되는 측벽 영역 상에 위치되도록 제공하며, 여기서 스위블 핀은 관절식 연결부로서의 역할을 하며 동작 동안 스위블 축에 수직인 상승된 힘에 노출된다. 이에 대응하여 켤레 윤곽이 또한 대응하는 핀 리셉터클에 제공될 수 있지만, 측면 플레이트의 설계에 따라, 횡방향 힘이 반드시 여기에서 발생하는 것은 아니다.

또한, 예를 들어, 중량을 감소시키고/감소시키거나 릴리프 노치(relief notch)와 유사하게 플레이트 본체의 응력 집중 또는 피크를 감소시키는 역할을 하는 재료 리세스 상에 제안된 천이 곡선을 제공하는 것이 본 발명의 범위 내에 있다. 여기서 개시점을 갖는 제1 하위 표면은 플레이트 본체의 외부 표면 상에 위치될 수 있고, 종점을 갖는 제2 하위 표면은 재료 리세스에 위치될 수 있다. 이러한 재료 리세스로 응력 집중을 최소화하기 위한 단면 천이의 조합은 안정성 및/또는 측면 플레이트의 힘 흐름의 최적화의 중대한 손실 없이 중량 감소를 허용하며, 특히 재료 리세스가 릴리프 노치의 방식으로 작용하는 경우 노치 응력의 감소를 허용한다.

물론, 본 발명에 따른 단면 천이를 상술한 표면 천이 중 하나만 또는 복수개에 누적하여 적용하는 것이 가능하다. 플레이트 본체의 다른 영역에 단면 천이를 유리하게 적용하는 것도 본 발명의 범위 내에 있다.

특히 컴퓨터-지원 제품 개발에서 구현하기 쉽지만 바람직한 천이 곡선은 원 세그먼트, 특히 45° 원 세그먼트, 즉, "1/8 원"에 대응한다. 적절한 일정 반경을 갖는 천이 곡선은 종점이 2.2·A ≤ Z ≤ 2.6·A인 교차 곡선으로부터 거리 Z에 위치되고, 접촉 원 또는 원의 곡률과 같은 원의 세그먼트에 대한 구성 원이 제2 표면에 접선 방향으로 적용되도록 여기서 바람직하게 적용된다. 제2 표면에 접하는 천이 곡선의 구성 원은 특히 Z/A = 2.5 비율에 적합한 반경으로 제2 표면에 접선 방향으로 적용될 수 있다. 원하는 비율 Z/A는 원 세그먼트의 필요한 반경을 결정한다. 마찬가지로, 예를 들어, 돌출되도록 구성된 45° 원 세그먼트와 관련하여 Z/A = 대략 2.5인 45° 원 세그먼트로부터 d = 0.1·A의 거리에서 양쪽 측면 상의 2개의 등거리 또는 평행한 곡선 사이에서 연장되는 다른 적절한 곡선 형상을 사용하는 것이 가능하다.

바람직한 천이 곡선은 결과적으로 개시점과 종점 사이의 임의의 점프 또는 잔류 에지를 피할 수 있으므로, 적어도 곡선의 개시점과 종점 사이에서 평활하고 엄격하게 단조 하락하는 함수에 대응하는 것이다. 예를 들어, 삼각 함수, 특히 탄젠트 함수가 이러한 목적에 적합하다.

플레이트 본체의 제1 외부 하위 표면과 제2 외부 하위 표면 사이의 각도는 단면 천이를 따라 90°로 일정할 수 있지만, 단면 천이는 또한 서로에 대해 다른 각도를 갖는 표면에 적용될 수 있으며, 여기서 유리한 효과는 무엇보다도 90°에 가까운 각도 α 및 선택적으로 또한 45° ≤ α ≤ 135° 범위에서 달성된다.

응력 집중 문제는 힘-전달 영역에서 서로에 대해 실질적으로 수직인 표면에서 두드러진다. 이러한 표면의 경우, 개시점에서 초기 부분의 천이 곡선의 경로는 대략 45° ± 5°의 각도에서 제1 하위 표면과 교차하는 접선(도함수 또는 미분 계수에 의해 또는 곡선 기울기로서 결정됨)을 갖도록 제공될 수 있다. 약간의 에지는 선택적으로 남아 있거나, 또한 단면 천이를 갖는 이러한 교차 곡선에서 둥글게 함으로써 회피될 수 있다. 또한, 곡선 접선과 관련하여 보았을 때 종점에서의 단부 섹션에서, 상기 곡선이 실질적으로 평행하게, 선택적으로 제2 하위 표면에 대해 ± 5°에 위치되고 이상적으로는 정확하게 후자에 위치되도록 천이 곡선의 경로를 선택하는 것이 원칙적으로 유리하며, 이는 예를 들어, Z/A = 2.5인 돌출된 45° 원 세그먼트 호로 설계 측면에서 간단하게 달성할 수 있다.

원칙적으로, 관련 부하가 주로 또는 대부분 단일 축 방향이기 때문에, 적어도 하나의 단면 천이는 제1 및 제2 표면의 이등분선에 대해 비대칭으로 위치된다.

따라서, 단면 천이는 천이 곡선의 종점을 갖는 제2 하위 표면이 2개의 교번 부하 경우 중 적어도 하나의 의도된 영역에서 인장 부하를 받을 때, 즉, 플레이트 본체의 인장력-전달 영역에 제공될 때 또는 이러한 경우에 특히 유리하다.

상기 천이가 특히 사출 성형 방법에 의해 열가소성 수지로부터의 플레이트 본체와 일체형으로 생성되는 경우, 단면 천이는 성형 도구의 적절한 설계에 의해 매우 많은 양에서도 직접적으로 그리고 어떠한 특별한 노력 없이도 생성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 기계 가공에 의한 후처리 없이 생성될 수 있다.

본 발명은 내부 플레이트, 외부 플레이트 또는 오프셋 플레이트, 특히 적어도 하나의 제안된 단면 천이를 갖는 일체형 플라스틱 플레이트에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 이러한 2개의 측면 플레이트를 갖는 에너지 가이드 체인의 체인 링크 및 그 전체로 구성된 에너지 가이드 체인에 관한 것이다.

본 발명의 추가 특징 및 이점은 순전히 예로서 첨부된 도면에 기초하여 이루어진 바람직한 예시적인 실시예의 이하의 보다 상세한 설명으로부터 보호 범위의 제한 없이 추론될 수 있다.

도 1a 내지 도 1e는 체인 내부로부터 멀어지게 향하는 외부 측면으로부터의 측면도(도 1a), 단면 라인 A-A에 따른 길이 방향 단면(도 1b), 확대된 부분 단면 D(도 1d), 도 1a로부터 단면 라인 B-B에 따른 사시도(도 1c) 및 확대된 부분 단면도(도 1e)의 제1 실시예에 따른 오프셋 측면 플레이트의 도면을 도시한다.
도 2는 예를 들어, 도 1d 및 도 1e에 도시된 단면 천이의 천이 곡선의 크게 확대된 곡선 표현을 도시한다.
도 3은 외부로부터의 내부 플레이트의 사시도(도 3a) 및 내부로부터의 외부 플레이트의 사시도(도 3b)를 도시한다.

도 1a 내지 도 1e는 사출 성형 방법에 의해 플라스틱 재료의 일체형 플레이트 본체로서 생산되는 오프셋 측면 플레이트(10)를 도시한다. 측면 플레이트(10)는 2개의 편평하고, 횡방향으로 엇갈린 중첩 영역(11A, 11B) 및 체인 피치 길이의 절반에 걸쳐 중앙 영역(12)을 갖는다. 중앙 영역(12)은 중첩 영역(11A, 11B)과 비교하여 더 큰 벽 두께를 갖는다. 제1 중첩 영역(11A)은 연결될 동일하게 구성된 측면 플레이트(10)의 매칭 연결 핀(14)과 스위블링 가능하게 결합하기 위한 연결 리셉터클(13)을 갖는다. 연결 핀(14)은 대향하는 제2 중첩 영역(11B)으로부터 외측 상에 돌출된다. 동일한 치수의 정지 포켓(15A, 15B)이 각각의 경우 플레이트 본체의 컷아웃(cutout)으로서 중첩 영역(11A, 11B)의 원호형 단부 영역 상에 제공된다. 각각의 인접한 측면 플레이트(10)의 매칭 정지 돌출부(16A, 16B)가 원통형 연결 핀(14)의 스위블 축에 대한 상대 스위블 각도를 원하는 폭으로 제한하기 위해 각각의 정지 포켓(15A, 15B)에 결합한다. 이는 상보적 정지 포켓(15A, 15B)에서 정지하는 정지 돌출부(16A, 16B)에 의해 진행된다. 가로대용 측면 플레이트(10)의 고정 돌출부는 예를 들어, 도시되지 않았다. 측면 플레이트(10)는 또한 측면 플레이트(10)에 대해 거울-반사되고 그 외에는 동일하게 구성되는 대향 측면 플레이트와 일체로 생산된 체인 링크의 구성 요소일 수 있다.

측면 플레이트(10)의 길이 방향에서, 중앙 영역(12)은 각각의 스위블 축 주위에서 대략 원호 형상으로 연장되고 플레이트의 주 평면(H)에 수직으로 위치되는 전방-단부 표면(F11, F12)에 의해 양측 상에서 경계가 정해진다(도 1d). 외측으로 오프셋된 중첩 영역(11A)의 내측은 편평한 표면(F21)을 형성하고 내측으로 오프셋된 중첩 영역(11B)의 외측은 추가의 편평한 표면(F21)을 형성한다. 표면(F21, F22)은 플레이트의 주 평면(H)에 대한 이용 여유에 대해 평행하고 약간 횡방향으로 엇갈려 위치되며, 즉, 표면(F21, F22)은 전방-단부 표면(F11, F12)에 수직이다. 제1 중첩 영역(11A)의 표면(F21)과 중앙 영역(12)의 하나의 전방-단부 표면(F11)은 단면 천이(Q1)에 의해 연결된다. 제2 중첩 영역(11B)의 표면(F22)과 중앙 영역(12)의 다른 전방-단부 표면(F12)은 단면 천이(Q2)에 의해 연결된다. 단면 천이(Q1, Q2)의 단면 프로파일은 천이 곡선(C)에 대응하는 동일한 형상이며, 이는 예를 들어, 도 2에 더 상세히 도시되어 있으며, 전방-단부 표면(F11, F12)을 향한 더 짧은 다리와 횡방향 표면(F21, F22)을 향한 더 긴 다리를 갖는다.

도 1e는 추가 단면 천이(Q3)를 도시하며, 그 프로파일은 도 2의 천이 곡선(C)에 의해 규정된다. 단면 천이(Q3)는 중첩 영역(11B)의 정지 포켓(15B)의 에지로서 제한 정지 효과를 갖는 정지 표면(F31)과 중첩 영역(11B)의 나머지 부분과 비교하여 상대적으로 작은 (벽) 두께를 갖는, 체인 내부를 향해 도 1e의 일 측면 상에서 정지 포켓(15B)을 폐쇄하는 바닥 벽의 외부 표면(F32)을 브릿징(bridging)한다. 동일한 형상의 단면 천이(Q3)가 각각의 경우 정지 돌출부(16A, 16B)에 대한 메이팅(mating) 정지부로서의 역할을 하는 정지 표면 상의 양쪽 정지 포켓(15A, 15B)의 양 측면 상에 제공된다. 둥근 에지(미도시) 대신, 단면 천이(Q3)에 상보적인 단면 천이가 선택적으로 각각의 정지 돌출부(16A, 16B) 상에 제공될 수 있다.

천이 곡선(C)에 따른 단면 천이(Q1, Q2, Q3)는, 이러한 영역이 일정한 부하 사이클링 및/또는 상승된 힘을 견뎌야 하므로, 피로 손상, 특히 측면 플레이트(10)의 플레이트 본체의 각각의 영역에서의 힘 흐름-관련 국부적 응력 집중 또는 응력 피크와 관련하여 최적화된다. 단면 천이(Q1, Q2 또는 Q3)는 플레이트 본체의 재료 두께 감소 또는 정지 포켓(15A, 15B)의 바닥 벽의 추가 감소를 허용하거나, 일정한 재료 두께에서, 측면 플레이트(10)의 인접 영역의 증가된 동작 내구성(반복된 부하 사이클링에 대한 저항)을 가져온다.

응력 피크와 관련하여 중요하지 않은 추가 영역에서, 중첩 영역(11A, 11B) 및 중앙 영역(12)은 또한 챔퍼(chamfer)로서 둥글거나 통상적으로 1/4 원에 대응하는 반경을 갖는 단면 천이를 갖는다. 예를 들어, 측면 플레이트(10)의 상위 및 하위의 좁은 측면으로의 중첩 영역(11A, 11B)의 횡방향 표면(F21, F22)의 천이에 대해(도 1c), 또는 측면 플레이트의 외측 표면으로의 전방-단부 표면(F11, F12)에 대해 통상의 반경 곡률이 여기에 도시된다.

도 2는 단면 천이(Q1, Q2 또는 Q3)를 구성하기 위한 바람직한 천이 곡선(C)을 도시하며, 여기서 천이 곡선(C)은 각각의 크기 비율로 스케일링되어야 한다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 하나의 하위 표면(F11, F21, F31) 상의 천이 곡선(C)의 개시점(PA)은 각각의 경우 제1 하위 표면의 교차 곡선으로부터 거리 A에 있으며, 이 경우 제2 하위 표면(F12, F22, F32)은 수직 하위 표면으로 인해 수직이며, 제2 하위 표면(F12, F22, F32) 상의 천이 곡선(C)의 종점(PZ)은 두 하위 표면의 교차 곡선으로부터 거리 Z에 있으며, 이 경우 하위 표면(F11, F21, F31)에 수직이다. 도 2에서, 종점(PZ)의 거리(Z)는 대략 Z = 2.5·A이고 천이 곡선(C)은 45°의 원호 세그먼트이며, 반경 R은 원호 세그먼트를 형성하는 원이 접선 방향으로 제2 하위 표면(F12, F22, F32)과 정확히 Z = 2.5·A에서 만나거나 지점(PZ)에서만 제2 하위 표면과 접촉하도록 원하는 거리 A에 대해 선택된다. 따라서, 단면 천이(Q1, Q2 또는 Q3)의 단면적이 개시점(PA)으로부터 종점(PZ)까지 천이 곡선(C)을 따라 연속적으로 감소하는 것이 동시에 보장되며, 이 경우에는 엄격하게 단조 하락하는 곡선에 따른다. 천이 곡선(C)은 바람직하게는 2.3·A ≤ Z ≤ 3.4·A, 특히 바람직하게는, 2.2·A ≤ Z ≤ 2.6이 관찰되도록 선택된다. 특히 일정한 곡률 반경이 없는 다른 함수도 고려될 수 있으며, 예를 들어, 접선 곡선(미도시), 예를 들어, x = 0에서 x(PZ) 및 1.25 ≤ x(PZ) ≤ 1.4인 탄젠트(x)가 고려되거나, Z/A

3.4이고 곡선이 대략 45°에서 PA에서 제1 하위 표면(F11, F21, F31)과 교차하도록 적용된다. 후자는 특히 수직 표면의 천이에 대해 고려될 수 있다(도 1a 내지 도 1e에서와 같음). 다른 삼각 함수도 고려될 수 있거나, 예를 들어, 곡선 접선이 제2 하위 표면(F12, F22, F32)과의 평행 방향으로 곡선의 경로를 따라 연속적으로, 바람직하게는 엄격하게 단조적으로 회전하는 경우 타원형 세그먼트가 고려될 수 있다.

힘 흐름을 최적화하는 데 유리한 천이 곡선은 Z/A = 대략 2.5인 45° 원 세그먼트로부터 거리 d = 0.1·A에서 양 측면 상의 2개의 등거리 또는 평행 곡선 사이에서 연장된다. 한계값 고려에 기초하여, 천이 곡선(C)은 제1 하위 표면(F11, F21, F31)과 예를 들어, 대략 45° ± 5°의 각도로 교차하는 개시점(PA)에서 접선을 가지며, 여기에서 잔여 에지는 설계를 단순화하기 위해 이 지점에서 중요하지 않은 것으로 남겨질 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 내부 플레이트(30A) 및 외부 플레이트(30B)를 갖는 제2 예시적인 실시예를 도시한다. 2개의 중첩 영역(31A, 31B) 및 중앙 영역(32A)을 갖는 내부 플레이트(30A)는 일체형의 플라스틱 재료로 생산된다. 2개의 중첩 영역(31C, 31D) 및 중앙 영역(32B)을 갖는 외부 플레이트(30B)는 마찬가지로 사출 성형 단계에서 일체로 생산된다. 내부 플레이트(30A) 및 외부 플레이트(30B)는 각각의 경우 수직 중심 평면에 대해 대칭이고 교번 시퀀스로 함께 스위블링 가능하게 연결되어 이 경우 내부 플레이트(30A) 상의 연결 리셉터클(33)과 이 경우 외측 플레이트(30B) 상의 연결 핀(34)의 도움으로 스트링을 형성한다. 내부 플레이트(30A)는 스위블 축을 중심으로 회전 대칭적으로 분포된 4개의 동일한 형상의 정지 포켓(35A, 35B, 35C, 35D)을 외부에 갖는다. 외부 플레이트(30B)는 스위블 각도를 제한할 목적으로 상기 포켓에 매칭되게 결합하는 4개의 돌출 정지 돌출부(36A, 36B, 36C, 36D)를 내부에 갖는다.

도 1d의 원리와 유사하게, 도 3a에 따르면, 내측 플레이트(30A)의 중앙 영역(32A)의 전방-단부 표면(F11)은 중첩 영역(31A, 31B)의 전방-단부 표면(F11)에 수직인 횡방향 표면(F21)으로 단면 천이(Q1)와 병합된다. 단면 천이(Q1)는 도 2의 천이 곡선(C)에 따라 대응하게 스케일링된다. 대응하는 유사한 방식으로, 전방-단부 표면(F12)이 이러한 임계 영역에서 피로 파단의 위험을 감소시키기 위해 단면 천이(Q1)를 갖는 외부 플레이트(30B)(도 3b)의 중앙 영역(32B)으로부터 중첩 영역(31C, 31D)의 횡방향 표면(F21)으로 병합된다.

도 1a 내지 도 1e와 대조적으로, 노치 응력을 감소시키기 위해, 외부 플레이트(30B)는 여기서 정지 돌출부(36A, 36B, 36C, 36D)에서 본 발명에 따른 추가 단면 천이(Q4)를 갖는다. 단면 천이(Q4)는 각각의 경우 정지 돌출부(36A, 36B, 36C, 36D)의 베이스에 원주 방향으로 위치되며 도 2의 스케일링된 천이 곡선(C)에 대응한다. 도 1e에 대응하는 단면 천이는 선택적으로 또한 정지 포켓(35A, 35B, 35C, 35D)에서 사용될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 또한 내부 플레이트(30A)의 중앙 영역(32A) 외부에 있는 2개의 재료 리세스(37A)와 각각의 경우에 외부 플레이트(30B)에 4개의 추가 회전 대칭으로 배열되고 동일한 형상의 재료 리세스(37B)를 도시한다. 이러한 재료 리세스(37A, 37B)로의 내향 천이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 천이 곡선(C)에 따른, 본 발명에 따른 단면 천이(Q5)를 사용하는 것은 내부 플레이트(30A) 및 외부 플레이트(30B)의 플레이트 본체에서 더 나은 재료 활용을 가능하게 하고, 따라서 동시에 플레이트 당 요구되는 플라스틱 재료의 양 또는 구성 요소 질량의 인지 가능한 감소를 가능하게 하므로, 재료 비용을 낮추고 사출 성형 머신 사이클 시간을 가능하게 감소시킨다.

에너지 가이드 체인의 다른 자체로 알려진 특징과 관련하여, 일부는 여기에 나타내지 않으며, 간결성을 위해 DE 3 531 066 C2호(오프셋 플레이트의 경우) 또는 WO 95/04231 A1호(내부/외부 플레이트의 경우)를 최종적으로 참조한다. 내부 및 외부라는 용어는 에너지 가이드 체인(미도시)의 체인 링크에서 라인에 대한 수용 공간과 관련하여 아래에서 이해되어야 한다.

도 1a 내지 도 1e
10: 측면 플레이트(오프셋) 11A, 11B: 중첩 영역
12: 중앙 영역 13: 연결 리셉터클
14: 연결 핀 15A, 15B: 정지 포켓
16A, 16B: 정지 돌출부 F11, F21, F31: 제1 하위 표면
F12, F22, F32: 제2 하위 표면 H: 플레이트의 주 평면
Q1, Q2, Q3: 단면 천이
도 2
C: 천이 곡선 PA: 개시점(천이 곡선)
PZ: 종점(천이 곡선) R: 반경(45° 원 세그먼트)
도 3a 및 도 3b
30A: 내부 플레이트 30B: 외부 플레이트
31A, 31B: 중첩 영역(내부 플레이트)
31C, 31D: 중첩 영역(외부 플레이트) 32A, 32B: 중앙 영역
33: 연결 리셉터클 34: 연결 핀
35A, 35B, 35C, 35D: 정지 포켓
36A, 36B, 36C, 36D: 정지 돌출부 37A, 37B: 재료 리세스
F11, F21: 제1 하위 표면 F12, F22: 제2 하위 표면
Q1, Q2, Q4, Q5: 단면 천이

Claims (14)

1. 적어도 하나의 가로대를 통해 함께 연결된 2개의 대향 측면 플레이트를 포함하는 체인 링크들을 사용하여 라인들을 안내하기 위한 에너지 가이드 체인용 측면 플레이트(10; 30A, 30B)로서, 인접 플레이트의 대응하는 중첩 영역 및 상기 중첩 영역들 사이의 중앙 영역(12; 32A, 32B)에 대한 스위블링 가능한(swivelable) 연결에 대한 각각의 경우에, 상기 측면 플레이트(10; 30A, 30B)는 2개의 중첩 영역(11A, 11B; 31A 내지 31D)을 갖는 플라스틱 재료의 일체형 플레이트 본체를 가지며; 2개의 외부 하위 표면 사이에서, 상기 플레이트 본체의 제1 하위 표면(F11, F21, F31)과 상기 제1 하위 표면에 대해 각도, 특히 90°의 각도로 연장되는 제2 하위 표면(F12, F22, F32) 사이의 적어도 하나의 단면 천이가 둥글거나 챔퍼링(chamfering)되는 각각의 경우에, 상기 중첩 영역들 및 상기 중앙 영역은 다수의 단면 천이들을 가지며(Q1-Q5); 상기 적어도 하나의 단면 천이(Q1-Q5)는, 상기 제2 하위 표면과 상기 제1 하위 표면의 교차 곡선으로부터 거리 A에 위치된 상기 제1 하위 표면(F11, F21, F31)에서의 천이 곡선(C)의 개시점(PA)에 대해, 상기 제2 하위 표면(F12, F22, F32)에서의 상기 천이 곡선(C)의 종점(PZ)이 1.7·A　≤　Z ≤ 4.0·A, 특히 2.3·A　≤　Z ≤ 3.4·A로 상기 교차 곡선으로부터 거리 Z에 위치되고, 상기 단면 천이(Q1-Q5)의 단면적이 상기 개시점(PA)으로부터 상기 종점(PZ)까지 상기 천이 곡선(C)을 따라 연속적으로 감소하도록 경로를 가진 엔벨로프 천이 곡선(C)에 의해 경계가 정해지는, 측면 플레이트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 천이 곡선(C)은 평활하거나 단차가 없고 엄격하게 단조 하강하는 곡선에 대응하는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 하위 표면(F11, F21, F31)은 상기 측면 플레이트의 주 평면에 수직으로 위치되고, 상기 제2 하위 표면(F12, F22, F32)은 상기 플레이트 본체의 주 평면(H)에 평행하게 위치되는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 개시점(PA)을 갖는 상기 제1 하위 표면은 상기 중앙 영역(12; 32A, 32B) 상에 위치되고, 상기 종점(PZ)을 갖는 상기 제2 하위 표면은 중첩 영역(11A, 11B; 31A-31D) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
5. 제3항에 있어서,
   상기 개시점(PA)을 갖는 상기 제1 하위 표면(F31)은 중첩 영역에서 정지 리세스(15A, 15B)의 제한 정지 효과를 갖는 정지 표면에 대응하고, 상기 종점(PZ)을 갖는 상기 제2 하위 표면(F32)은 하나의 측면 상의 상기 정지 리세스(15A, 15B)를 폐쇄하는 바닥 벽에 대응하는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
6. 제3항에 있어서,
   상기 개시점을 갖는 상기 제1 하위 표면은 상기 중첩 영역의 스위블(swivel) 핀 상에 위치되고, 상기 종점을 갖는 상기 제2 하위 표면은 상기 스위블 핀이 돌출되는 측벽 영역 상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 천이 곡선(C)은 상기 플레이트 본체의 외부 표면으로부터 재료 리세스(37A, 37B)로의 상기 단면 천이(Q5)를 규정하는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 제2항에 있어서,
   상기 천이 곡선(C)의 상기 경로는 상기 종점이 2.2·A　≤ Z　≤ 2.6·A의 상기 교차 곡선으로부터의 거리 Z에 위치되도록 선택되고, 상기 경로는 특히 상기 종점(PZ)에서 상기 제2 하위 표면(F12, F22, F32)과 접선으로 접촉하는 원의 45° 원 세그먼트에 대응하는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 플레이트 본체의 상기 제1 외부 하위 표면(F11, F21, F31)과 상기 제2 외부 하위 표면(F12, F22, F32) 사이의 각도는 상기 단면 천이를 따라 일정한 90°이고,
   - 상기 개시점(PA)에서의 초기 부분에서 상기 천이 곡선(C)의 상기 경로는 상기 제1 하위 표면(F11, F21, F31)과 대략 45°±5°의 각도를 형성하는 접선을 갖고; 및/또는
   - 상기 종점(PZ)에서의 종료 부분에서 상기 천이 곡선의 상기 경로는 상기 제2 하위 표면에 실질적으로 평행하거나 이에 연속적으로 병합하는 접선을 갖는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단면 천이(Q1-Q5)는 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면의 이등분선에 비대칭이고/비대칭이거나 특히 사출 성형 방법에 의해 열가소성 수지로부터 상기 플레이트 본체와 일체로 생성되는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천이 곡선(C)의 상기 종점(PZ)을 갖는 상기 제2 하위 표면(F12, F22, F32)은 적어도 인장력을 전달하도록 의도된 상기 플레이트 본체의 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 플레이트(30A), 외부 플레이트(30B) 또는 오프셋 플레이트(10)의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는, 측면 플레이트.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 2개의 대향하는 측면 플레이트(10; 30A, 30B)를 갖는 에너지 가이드 체인의 체인 링크.
14. 각각의 경우에 길이 방향으로 스위블링 가능하게 함께 연결된, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 측면 플레이트들(10; 30A, 30B)로 구성된 플레이트들의 2개의 스트링을 포함하는 에너지 가이드 체인.

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