KR20230022173A

KR20230022173A - 스윙 클램프를 위한 트랜스미션 기어

Info

Publication number: KR20230022173A
Application number: KR1020227043199A
Authority: KR
Inventors: 헨드릭 크라츠
Original assignee: 루드비히 에르하르트 게엠베하
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2023-02-14
Also published as: DE102020115803A1; DE102020115803B4; WO2021255060A1; US20230256568A1; JP2023530129A; EP4164839A1; CN115697635A

Abstract

본 발명은, 특히, 클램핑 구성 요소를 위한 스윙 클램프(1)에서, 구동 운동으로부터 출력 운동으로 운동을 변환하기 위한 트랜스미션 기어에 관한 것이다. 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 우선, 작동 중, 특히 피스톤으로서 구동 운동을 실행하는 이동식 구동 부재 (9)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는, 소정의 트랜스미션 커브를 따라 구동 부재 (9)의 구동 운동을 출력 부재 (4)의 출력 운동으로 변환하는 캠 기어 뿐만 아니라, 작동 중에, 특히 로드로서 출력 운동을 실행하는 이동식 출력 부재 (4)를 포함하고, 여기서 구동 운동 및 출력 운동 중 하나의 운동은 소정의 운동 축을 따라가는 축 방향 운동이거나 적어도 이를 함유하는 반면, 다른 운동은 운동 축을 중심으로 하는 회전 운동이거나 적어도 이를 함유하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 캠 기어가 면적 방식으로 서로 슬라이딩하는 두 개의 접촉 표면 (F1, F2)을 가지고 있으며, 그렇게 함으로써 운동의 전환에 영향을 미친다.

Description

스윙 클램프를 위한 트랜스미션 기어

본 발명은, 특히, 스윙 장치(예를 들어, 클램핑 구성 요소 또는 유압 스윙 모터를 위한 스윙 클램프)에서, 구동 운동으로부터 출력 운동으로 운동을 전환하기 위한 트랜스미션 기어에 관한 것이다.

종래의 스윙 클램프는 EP 1264 659 B1 및 DE 1025549 A1으로부터 공지되어 있으며, 이는 예를 들어 기계 테이블 상의 공작물을 클램핑하기 위해 사용된다. 이 경우에, 클램핑 바 (clamping bar)는 피벗 가능하고 축방향으로 변위 가능하며, 클램핑 바의 운동은 압력 매체 작동 하에서 스윙 클램프의 작동 실린더에서 축 방향으로 변위 가능한 피스톤에 의해 구동된다. 트랜스미션 기어는 변위 가능한 피스톤과 변위 가능한 및 스윙 클램프 사이에 배치되며, 이는 피스톤의 순수한 축 방향 운동을 클램핑 바의 결합된 선회 (swiveling) 및 축 방향 운동으로 전환한다. 공지의 스윙 클램프의 경우에, 이러한 운동 전환은 슬롯형 가이드 시스템을 가지고 일어난다. 또한, 공지된 스윙 클램프는 링크 가이드를 따라 축 방향으로 매체 (예를 들어, 유압 오일)의 침투를 방지하는 씰을 포함한다. 이러한 씰은 슬롯형 가이드 시스템의 상부 및 하부에 축방향으로 배열되어, 종래 스윙 클램프의 축 방향 전체 높이를 증가시키는데, 이는 씰이 슬롯형 가이드 시스템의 상부 및 하부에 설치 공간을 필요로 하기 때문이다. 따라서 공지의 스윙 클램프의 단점은 씰이 추가적인 설치 공간을 필요로 하므로 스윙 클램프의 축 방향 높이가 증가한다는 것이다.

또한, DE 10 2012 012 423 A1으로부터 자동차의 주차 브레이크용 트랜스미션 기어가 공지되어 있다. 그러나, 이러한 공지된 트랜스미션 기어는 스윙 클램프 또는 유압 스윙 모터에 적합하지 않다.

또한, 본 발명의 일반적인 기술적 배경에는 DE 10 2012 000 392 A1, DE 10 2017 221 512 A1, DE 27 57 507 A1 및 DE 41 14 295 A1 도 포함된다.

따라서, 본 발명은 스윙 클램프의 축 전체 높이를 감소시킬 수 있는 가능성을 창출하는 과제에 기초한다.

이러한 과제는 본 발명 및 주요 청구항에 따른 트랜스미션 기어에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 일반적으로 구동 운동으로부터 출력 운동으로 운동을 전환하는 데 사용된다. 따라서, 본 발명이 스윙 클램프에서의 본 발명에 따른 트랜스미션 기어의 용도에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 또한 다른 방식으로도 사용될 수 있다.

종래 기술에 에 부합하는, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 작동 중 구동 운동을 실행하는 이동식 구동 부재를 포함한다. 스윙 클램프의 바람직한 실시예에서, 구동 부재는, 바람직하게는 압력 매체 작동 하에서 축 방향으로 변위 가능한 피스톤이고, 상기 피스톤은 예를 들어, 공압적 또는 유압적으로 구동된다.

또한, 종래 기술에 부합하는, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 작동 중에 출력 운동을 수행하는 이동식 출력 부재를 포함한다. 스윙 클램프의 바람직한 실시예에 있어서, 그것은 바람직하게는 클램프 바를 지지하는 로드이고, 로드는 축방향으로 변위 가능하면서도 선회가능하다.

또한, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 또한 종래와 마찬가지로 소정의 트랜스미션 커브에 따라 구동 부재 (예, 피스톤)의 구동 운동을 출력 부재 (예, 로드)의 출력 운동으로 전환하는 캠 기어도 구비한다.

여기서는 구동 운동과 출력 운동 중 하나는 소정의 이동축을 따른 축 방향 운동이거나 이동축을 따라 하나 이상의 병진 운동 요소를 함유하는 반면, 각각의 다른 운동은 운동 축에 대한 회전 운동 또는 하나 이상의 회전 운동 요소를 함유하는 것이 언급되어야 한다. 스윙 클램프의 바람직한 실시예에 있어서, 구동 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동인 반면, 출력 운동은 결합된 회전 및 축 방향 운동이다.

본 발명은 이제 EP 1 264 659 B1의 경우와 같이 캠 기어에 슬롯형 가이드 시스템이 없다는 사실에 의해 구별된다. 대신, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어에 있어서, 캠 기어는 어느 영역에 걸쳐 서로 슬라이딩하고 따라서 운동의 전환을 수행하는 두개의 접촉 표면을 갖는다. 그러므로 서로 슬라이딩하는 접촉 표면은 바람직하게는 자유형 표면이며, 바람직하게는 나선형을 따라 이어진다. 자유형 표면은 바람직하게는 이동축에 수직인 단면에서 비원형인 것이라는 것이 여기서 언급되어야 한다. 예를 들어, 접촉 표면은 이동축에 수직인 단면에서 타원형일 수 있다. 따라서, 이동축을 따라 서로에 대한 서로 슬라이딩하는 접촉 표면의 축 방향 변위는, 필연적으로 두 접촉 표면의 서로에 대한 회전 운동으로 이어진다. 반대로, 서로에 대한 두 개의 접촉 표면의 회전은 필연적으로 또한 접촉 표면의 서로에 대한 축 방향 운동으로 이어진다. 자유형 표면의 적합한 형상은, 구동 운동과 출력 운동 사이의 관계를 반영하는 트랜스미션 커브와 함께 사실상 모든 트랜스미션 커브를 실현할 수 있게 한다.

캠 기어가 자체 잠금식이 아니라는 점도 언급되어야 한다. 이는 접촉 표면의 서로에 대한 변위 또는 회전이 캠 기어의 차단으로 이어지지 않도록 하는 것에 중요하다. 따라서 접촉 표면은 바람직하게는 매끄럽고, 오프셋이 없으며 양 또는 음의 곡면이다.

씰이 스윙 클램프의 축의 전체 높이를 증가시키는 것은 바람직하지 않다는 단점으로 종래 기술과 관련하여 위에서 언급되었다. 그러나, 본 발명에 따른 설계에서는, 씰은 접촉 표면 내로 통합될 수 있다. 여기서, 씰은 서로 슬라이딩하는 접촉 표면의 면적에서 축 방향으로 배열될 수 있으므로, 씰을 수용하기 위한 추가적인 축 방향 설치 공간이 필요하지 않다는 것이 언급되어야 한다.

예를 들어, 서로 슬라이딩하는 접촉 표면 중 하나에는 환형 홈이 배치될 수 있으며, 이는 씰을 수용하는 역할을 한다. 환형 홈은 선택적으로 구동 측 접촉 표면 또는 출력 측 접촉 표면에 배치될 수 있다.

또한, 서로 슬라이딩하는 두 개의 접촉 표면은 한편으로는 구동 부재에, 다른 한편으로는 출력 부재에 배치되는 것이 바람직하다는 점을 언급되어야 한다. 하지만, 대안적으로, 구동 부재 또는 출력 부재만이 접촉 표면을 가지는 것이 또한 가능하고, 대응하는 추가 접촉 표면은 고정된 위치에 배치된다.

본 발명에 따른 트랜스미션 기어를 스윙 클램프에 사용하는 경우, 구동 부재 (예, 피스톤)의 구동 운동은 바람직하게는 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이다. 따라서, 구동 부재는 또한 이동축을 중심으로 한 회전에 대항하여 고정될 수 있다. 구동 부재로서의 피스톤의 경우에, 예를 들어, 타원형 단면을 가지며, 이에 대응하여 적응된 타원형 단면을 갖는 작동 실린더에서 변위 가능한 피스톤에 의해, 이를 실현할 수 있다.

반면에, 출력 부재의 출력 운동은 바람직하게는, 스윙 클램프 그 자체로부터 공지된 바와 같이, 출력 운동의 초기 단계에서 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이다. 따라서, 초기 단계에서, 피스톤의 축 방향 구동 운동은 축 방향 운동 없이 스윙 부재의 피벗만을 초래한다.

반면에, 출력 운동의 최종 단계에서, 출력 부재의 출력 운동 (예, 스윙 바)은 바람직하게는 회전 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이다. 스윙 바를 클램핑 위치 내로 회전시킨 이후에, 그런 다음에 구성 요소를 클램핑하기 위하여 스윙 바는 축방향으로만 이동한다.

대조적으로, 초기 단계와 최종 단계 사이의 전이 단계에서, 출력 부재의 출력 운동 (예, 스윙 바)은 결합된 회전 및 축 방향 운동일 수 있다.

더욱이, 트랜스미션 기어는, 운동 초기 단계에서 출력 부재 (예, 스윙바)가 이동축을 따라 이동하는 것을 방지하고, 최종 단계에서 출력 부재의 축 방향 운동을 해제하는 축방향 잠금부를 포함할 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 축방향 잠금부는 출력 부재에 비틀리게 강성으로 연결되거나 출력 부재 상에 일체로 형성된 타원형 디스크를 가질 수 있다. 타원형 디스크는 타원형 보어에서의 특정 회전 위치에서만 축방향으로 변위할 수 있는 반면, 그 외에는 타원형 디스크는 축 방향 변위를 차단한다.

구동 부재는 이동축을 따라 작동 실린더에서 변위 가능한 피스톤일 수 있으며, 피스톤은 작동 매체에 의해, 예를 들어 유압식 또는 공압식으로 작동하는 작동 유체에 의해 작동 실린더에서 변위 가능하다. 반면에, 출력 부재는, 스윙 클램프로부터 그 자체로 공지된 바와 같이, 로드일 수 있다. 이 경우에, 작동 실린더와 피스톤은 원형이 아닌 단면을 가질 수 있는데, 이는 작동 실린더 내에서 피스톤의 회전을 방지한다. 예를 들어, 피스톤과 작동 실린더는 비-원통형 단면 (예, 다각형 또는 타원)을 가질 수 있다. 피스톤과 작동 실린더의 형상은 회전을 방지해야 하고 비-원형인 단면 (예, 타원형 또는 다각형)을 사용하여 만들 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 피스톤은 피스톤에서 로드가 축의 보어를 통과한 채로 관통축 보어를 갖는다. 한편으로는 로드의 외면과 다른 한편으로는 피스톤의 축방향 보어의 내면은 운동 전환을 위한 슬라이딩 접촉 표면을 형성한다.

일반적으로, 구동 부재는 바람직하게는 구동 부재가 이동축을 중심으로 회전할 수 없도록 비틀림 방지 방식으로 장착되는 점이 언급되어야 한다. 대조적으로, 구동 부재는 바람직하게는, 구동 부재가 이동축을 따라 축방향으로 이동할 수 있도록, 축방향으로 변위 가능하게 장착된다.

일반적으로, 구동 부재는 바람직하게는 출력 부재를 환형 방식으로 둘러싸는 것 또한 언급되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 대안적으로, 출력 부재가 구동 부재를 환형 방식으로 둘러싸는 것도 가능하다.

상기 설명 부분은 바람직하게는 스윙 클램프에서 본 발명에 따른 트랜스미션의 사용을 나타낸다. 그러나, 본 발명에 따른 트랜스미션을 위한 다른 응용 영역들도 또한 상상할 수 있다고 이미 위에서 언급되었다. 따라서, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 다양한 운동 전환에 적합하며, 이는 아래에서 간략히 설명된다.

본 발명의 일 변형예에서, 도 9를 참조하면, 구동 부재의 구동 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동인 반면에, 출력 부재의 출력 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이다. 여기서, 구동 부재는 바람직하게는 이동축을 중심으로 한 회전에 대항하여 고정되어 있으므로, 구동 부재는 회전 운동을 수행할 수 없고, 이동축을 따라 축 방향 운동만을 수행할 수 있다. 반면에, 출력 부재는 바람직하게는 본 발명의 변형예에서 이동축을 따르는 변위에 대항하여 고정되므로, 이동축을 따르는 어떠한 축 방향 운동도 실행할 수 없고, 이동축을 중심으로 한 회전 운동만 실행할 수 있다. 구동 부재는 바람직하게는 출력 부재로서 피스톤에 의해 둘러싸이는 로드이다. 운동 전환을 위한 접촉 표면은 바람직하게는 한편으로는 로드의 외면에 위치하고, 다른 한편으로는 피스톤의 관통 보어에 위치한다.

발명의 또 다른 변형예에서, 도 10을 참조하면, 구동 부재의 구동 운동은 또한 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동인 반면, 출력 부재의 출력 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이다. 따라서, 본 발명의 변형은 부분적으로 전술한 제 1 발명의 변형에 대응한다. 하지만, 여기서 피스톤과 로드는 서로 교환되는데, 즉, 구동 부재는 피스톤인 반면, 피동 부재는 로드이다.

발명의 또 다른 변형예에서, 도 11을 참조하면, 구동 부재의 구동 운동은 또한 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동인 반면, 출력 부재의 출력 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이다. 구동 부재는 바람직하게는 이동축을 따라 변위에 대항하여 고정되므로, 구동 부재는 어떠한 축 방향 운동도 수행할 수 없고, 이동축을 중심으로 회전 운동만 수행할 수 있다. 반면에, 출력 부재는 이동축을 중심으로한 회전에 대항하여 고정되므로, 회전 운동은 수행할 수 없고, 이동축을 따라 축 방향 운동만 수행할 수 있다. 여기서, 구동 부재는 로드이고, 피동 부재는 피스톤이다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 12를 참조하면, 전술한 바와 같이, 순수한 회전 운동도 순수한 축 방향 운동으로 전환된다. 그러나, 여기서, 구동 부재는 피스톤이고, 피동 부재는 로드이다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 13을 참조하면, 구동 부재의 구동 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동인 반면, 출력 부재의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동인 것을 규정한다. 여기서, 구동 부재와 출력 부재는 동일하며, 피스톤에 의해 둘러싸인 로드에 의해 형성된다. 따라서 로드의 회전은 로드의 회전과 축 방향 변위의 조합을 초래한다. 따라서 본 발명의 이러한 변형에서 피스톤은 회전 및 변위 모두에 대항하여 고정되고, 따라서 트랜스미션 기어 내에서 움직이지 않는다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 14를 참조하면, 결합된 축 방향 및 회전 운동으로 전환될, 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동을 제공한다. 여기에서도, 구동 부재와 출력 부재는 동일하고, 피스톤에 의해 둘러싸인 로드에 의해 형성된다. 피스톤은 또한 트랜스미션 기어 내에 고정되므로 변위 및 회전 모두에 대항하여 고정된다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 15를 참조하면, 결합된 축 방향 및 회전 운동으로 전환될 결합된 축 방향 및 회전 운동을 제공한다. 여기에서도, 구동 부재와 출력 부재는 동일하고, 피스톤에 의해 둘러싸인 로드에 의해 형성되는데, 피스톤은 다시 트랜스미션 기어 내에 고정적으로 배치되며, 즉, 피스톤은 축 방향 변위 및 회전에 대항하여 고정된다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 16을 참조하면, 구동 부재의 구동 운동은 순수한 회전 운동인 반면, 출력 부재의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이다. 여기에서도, 구동 부재와 출력 부재는 동일하고, 로드를 둘러싸는 피스톤에 의해 형성된다. 이 경우, 로드는 트랜스미션 기어에 고정되어 배치되고, 즉, 로드는 축 방향 변위 및 회전에 대항하여 고정된다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 도 17을 참조하면, 입력 측에서 순수한 축 방향 운동을 제공하는 반면, 출력 측에서는 결합된 축 방향 및 회전 운동이 발생된다. 여기서도, 구동 부재와 출력 부재는 동일하고, 로드를 둘러싸는 피스톤에 의해 형성되며, 로드는 축 방향 변위 및 회전에 모두 대항하여 고정된다.

또 다른 실시예에서, 도 18 참조하면, 입력 측과 출력 측 모두에서 결합된 축 방향 및 회전 운동이 존재한다. 여기서, 구동 부재와 출력 부재는 다시 동일하며, 로드를 둘러싼 피스톤에 의해 형성되며, 로드는 변위 및 회전 모두에 대항하여 고정된다.

본 발명의 다른 변형예들에 있어서, 캠 기어의 접촉 표면 (자유형 표면)은 한편으로는 로드의 외주면에 위치하고, 다른 한편으로는 피스톤의 내부 표면에 위치한다.

상기 설명은 일반적으로 적용 분야에 관계없이 본 발명에 따른 트랜스미션을 나타낸다. 그러나, 본 발명은 또한 그러한 트랜스미션 기어가 있는 스윙 클램프에 대한 보호를 주장하는데, 여기서 스윙 클램프의 클램핑 바는 트랜스미션 기어의 출력 부재에 의하여 이동되는 반면, 구동 부재는 압력 매체에 의해 작동되는 작동 실린더에서 변위 가능한 피스톤이다. 또한, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어가 있는 유압 스윙 모터에 대한 보호를 청구한다. 따라서, 본 발명에 따른 트랜스미션 기어는 일반적으로 스윙 디바이스 (예, 스윙 모터, 스윙 클램프)에 사용하기에 적합하다.

본 발명의 다른 유리한 추가의 실시예는 종속항에 표시되거나 본 발명의 바람직한 실시예의 설명과 함께 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명된다.

도 1a 내지 도 7a는 이완된 위치에서 본 발명에 따른 스윙 클램프의 다양한 도면을 나타낸다.
도 1b-17b는 스윙 클램프의 피벗된 위치에서 대응하는 도면을 나타낸다.
도 1c-7c는 인장된 위치에서 스윙 클램프의 해당하는 도면을 나타낸다.
도 1d-7d는 위로 젖혀진 위치에서 스윙 클램프의 해당하는 도면을 나타낸다.
도 8은 다양한 가능한 운동 전환을 나열한 표이다.
도 9-18은 도 8의 표로부터 다양한 가능한 운동 전환을 나타내는 개략도이다.

다음에서, 본 발명에 따른 스윙 클램프 (1)의 바람직한 실시예가, 도 1a-7a, 도 1b-7b, 도 1c-7c 및 도 1d-7d에 나타낸 바와 같이, 설명된다. 스윙 클램프(1)의 기본 설계 및 작동에 관해서는, 예를 들어, EP 1 264 659 B1 및 DE 102 52 549 A1 으로부터 공지된 바와같이, 반복을 피하기 위해 관련 선행기술을 참조한다. 따라서, 하기에서는, 본 발명에 필수적인 스윙 클램프(1)의 일부 상세한 사항에 대해서만 설명될 것이다.

즉, 스윙 클램프 (1)는 첫째로 상부 측 상에 하우징 커버 (3)에 의해 폐쇄되는 하우징 (2)을 갖는다.

스윙 피스톤 (4)은 하우징 커버 (3)의 보어를 통해 연장되는데, 하우징 커버는 스윙 바 (6)가 장착된 스윙 암 (5)을 지지한다. 스윙 피스톤 (4)은, 종래 기술로부터 그 자체로 알려진 바와 같이, 스윙 암 (5) 및 클램핑 바(6)와 함께 수직적으로 변위 가능하며, 수직의 스윙 축을 중심으로 선회 가능하며, 여전히 상세히 설명될 것이다. 이때, 스윙 피스톤 (4)은 본 발명의 측면에서 클램핑 바 (6) 및 스윙 암 (5)과 함께 출력 부재를 형성하는 것이 언급됐을 뿐이다.

하우징 (2)에서, 조정 부시 (7)는 바닥에 배치되는데, 이는 타원형의 내부 단면을 갖고 타원형인 단면을 갖는 작동 실린더 (8)를 형성한다.

피스톤 (9)은 작동 실린더 (8)에서 축 방향으로 변위 가능하며, 피스톤 (9)은 또한 타원형의 단면을 갖고있다. 따라서 피스톤 (9)은 작동 실린더 (8) 내에서, 즉, 수직 방향으로, 축방향 변위가 가능한 반면, 작동 실린더 (8) 내에서 피스톤 (9)의 회전은 가능하지 않다. 여기서 피스톤은 본 발명의 의미에서 구동 부재를 형성한다.

피스톤 (9)은 스윙 피스톤 (4)의 하단에 일체로 형성된 타원형 바디 (10)가 통과하는 중앙 보어를 가지며, 타원형 바디 (10)는 외측 측면 상에 나선형을 따르는 곡면 자유형 표면 (F2)을 가진다. 피스톤 (9)의 관통 보어는 내부에 대응하도록 적응된 곡선 자유형 표면 (F1)이 있으며, 이는 또한 나선을 따른다. 따라서 타원형 바디 (10)에 대한 피스톤 (9)의 축 방향 변위는 대체로 자유롭게 사전 결정 가능한 트랜스미션 커브에 대응하는 운동의 전환을 초래한다.

또한, 스톱부 (11)와 잠금 너트 (12)가 스윙 피스톤(4)의 하단에 단단히 체결되는 것도 언급되어야 한다.

타원형 디스크 (13)은 축방향 잠금부를 형성하기 위해 스윙 피스톤 (4) 상에 형성된다. 따라서, 도 1a 내지 도 7a에 따른 이완된 스윙 위치에서, 타원형 디스크 (13)는 조정 부시 (7)의 상측에 놓여져, 타원형 디스크 (13)를 구비한 스윙 피스톤 (4)은 축방향으로 아래쪽으로 이동할 수 없다.

더욱이, 작동 실린더 (8) 내의 피스톤 (9)은 압력 매체에 의해 축 방향으로 변위할 수 있음이 언급되어야 한다. 이러한 목적을 위해, 스윙 클램프 (1)는 유압 연결부 (14, 15)를 가지고 있다.

하기에서는, 도 1a-7a에 따른 이완된 위치로부터 도 1b-7b에 따른 스윙 위치로의 전환에 대해 설명한다.

여기서, 피스톤 (9)은 작동 실린더 (8) 내에서 축방향 하방으로 이동되고, 이에 의하여 피스톤 (9)은 작동 실린더 (8)와 피스톤 (9)의 타원형 단면에 기인하는 회전에 대항하여 고정된다.

이러한 피스톤 (9)의 하향 이동 중에, 한편으로는 타원형 바디 (10)의 외부 측면과 다른 한편으로는 피스톤 (9)의 관통 보어 내의 자유형 표면 F1, F2가 서로 슬라이딩하여, 운동의 전환을 초래한다. 피스톤 (9)의 순수한 축 방향 운동은 초기에 스윙 피스톤 (4)의 순수한 회전 운동으로 전환된다.

이러한 경우에, 스윙 피스톤 (4)의 타원형 디스크 (13)은 조정 부싱 (7)의 상측에 놓여지고 따라서 스윙 피스톤 (4)의 축 방향 변위를 방지한다.

한편, 도 1b-7b에 따른 스윙 위치에서는, 스윙 피스톤 (4) 상의 타원형 디스크 (13)가 작동 실린더 (8)과 위치하도록 회전된다. 그 결과, 타원형 디스크 (13)는 작동 실린더 (8)에 하향으로 침지할 수 있으며, 이는 스윙 피스톤 (4)의 축 방향 운동도 허용한다. 피스톤 (9)이 더 아래로 이동하는 동안, 후자는 스윙 피스톤 (4)을 축방향으로 가져간 다음, 도 1c-7c에 따른 인장된 위치에 도달하고, 도 1d-7d에 따른 완전히 인장된 위치에 도달한다.

또한, 씰 (16)이 배치된 피스톤 (9)의 관통 보어에서 자유형 표면 (F1) 내로 환형의 홈이 끼워져 있는 것이 언급되어야 한다. 여기서 씰 (16)은 서로 슬라이딩하는 자유형 표면 (F1, F2) 사이의 갭을 통한 축 방향 매체 통과를 방지한다. 여기서 씰 (16)은 자유형 표면 (F1)에 직접 배치될 수 있으므로, 추가적인 축 방향 설치 공간이 필요하지 않다는 것이 이로운 점이다.

도 8은 스윙 클램프 (1)의 응용의 특정 영역과 상관없이, 구동 부재로부터 출력 부재로의 운동의 전환에 대한 다양한 가능한 구성을 보여준다.

도 9-18은 로드 (S)와 피스톤 (K) 사이의 운동 전환을 위한 기어 구조의 단순하고 도식적인 표현을 보여준다. 여기서 로드 (S)는 피스톤 (K)의 관통 보어에서 대응하는 자유형 표면과 상호 작용하는 외면에 자유형 표면을 가진다. 여기서 두 개의 대응하는 자유형 표면은 단지 도식적으로 나타낸 바처럼, 나선형 선을 따라 이어진다.

도 8에 따른 표 및 도해로부터, 피스톤 (K)이 출력 부재인 반면, 로드 (S)가 부분적으로 구동 부재를 형성하는 상이한 구성이 가능하다는 것을 즉시 알 수 있다. 그러나, 다른 구성에서, 피스톤 (K)은 구동 부재이고, 로드 (S)는 피동 부재이다. 그외에는, 도 8에 따라 표에 표시된 구성의 작동이 설명된다.

본 발명은 전술한 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명의 개념을 이용할 수도 있고 따라서 보호의 범위 내에 있는 많은 변이 및 변형이 가능하다. 특히, 본 발명은 또한 각 경우에 언급된 청구 범위와 별개로 특히 또한 주요 청구항의 특징들이 없는 종속 청구항들의 특징 및 주제에 대한 보호를 주장한다. 따라서, 본 발명은 서로 독립적으로 보호를 누리는 본 발명의 상이한 양태들을 포함한다.

1 스윙 클램프
2 스윙 클램프의 하우징
3 하우징 커버
4 스윙 피스톤
5 스윙 암
6 클램핑 바
7 타원형 내부 단면이 있는 조정 부시
8 타원형 단면이있는 작업 실린더
9 타원형 외부 횡단면 및 내부 자유형 표면이 있는 피스톤
10 자유형 표면을 가진 스윙 피스톤 상의 타원형 바디
11 스톱부
12 잠금 너트
13 스윙 피스톤 상의 타원형 디스크
14,15 스윙 클램프의 유압 연결부
16 씰
F1 피스톤 (9) 내의 자유형 표면
F2 타원형 바디 (10) 상의 자유형 표면
S 외부 자유형 표면이 있는 로드(rod)
K 내부 자유형 표면이 있는 피스톤

Claims

구동 운동에서 출력 운동으로, 특히 클램핑 구성 요소를 위한 스윙 클램프(1)에서, 구동 운동에서 출력 운동으로 전환하기 위한 트랜스미션 기어에 있어서,
a) 작동 중에 특히 피스톤으로서, 구동 운동을 실행하는 이동식 구동 부재(9),
b) 작동 중에 특히 로드로서, 출력 운동을 실행하는 이동식 출력 부재(4), 및
c) 소정의 트랜스미션 커브에 부합하는 구동 부재 (9)의 구동 운동을 출력 부재 (4)의 출력 운동으로 변환하는 캠 기어를 포함하고,
d) 여기서, 구동 운동 및 출력 운동 중 하나의 운동은 소정의 이동축을 따른 축 방향 운동이거나 적어도 이를 함유하는 반면, 다른 하나의 운동은 이동축을 중심으로 한 회전 운동이거나 적어도 이를 함유하고,
e) 캠 기어에는 두 개의 접촉 표면 (F1, F2)이 있어, 면적 방식으로 서로 슬라이딩하여 운동의 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어.
제 1 항에 있어서,
a) 서로 슬라이딩하는 접촉 표면 (F1, F2)은 자유형 표면 (F1, F2)이고,
b) 자유형 표면 (F1, F2)은 바람직하게는 나선을 따라 이어지고,
c) 자유형 표면 (F1, F2)은 바람직하게는 이동축에 직각으로 단면에서 비원형 (non-circular) 이고,
d) 캠 기어는 바람직하게는 자체 잠금식이 아닌 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
a) 서로 슬라이딩하는 접촉 표면 (F1, F2)에서 이동축을 따라 매체의 흐름을 방지하기 위하여 씰 (16)이 구비되고, 및
b) 씰(16)은 서로 슬라이딩하는 접촉 표면 (F1, F2)의 영역에서 축 방향으로 배열되는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
서로 슬라이딩하는 접촉 표면(F1, F2)의 영역에서 서로 축방향으로 슬라이딩하는 접촉 표면(F1, F2) 중 어느 하나에 환형홈이 끼워 넣어지고, 씰(16)은 환형홈 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
두 개의 접촉 표면(F1, F2) 중 하나가 구동 부재(9) 상에 배치되는 반면, 두 개의 접촉 표면(F1, F2) 중 다른 하나는 출력 부재(4) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
a) 초기 단계에서의 구동 부재 (9)의 구동 운동은 회전 운동 구성요소 없이 순수한 축방향 운동이고,
b) 초기 단계에서의 출력 부재 (4)의 출력 운동은 병진 운동 요소없이 순수한 회전 운동이고,
c) 초기 단계에서의 출력 부재 (4)의 출력 운동은 회전 구성 요소 없이 순수한 축 방향 운동이고, 및
d) 초기 단계와 최종 단계 사이의 전이 단계에서 출력 부재 (4)의 출력 운동은 바람직하게는 결합된 회전 및 축 방향 운동인 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
제 6 항에 있어서,
a) 운동 초기 단계에서 이동축을 따라 출력 부재 (4)의 축 방향 운동을 방지하고 최종 단계에서 출력 부재 (4)의 축 방향 운동을 해제하는 축방향 잠금부가 구비되고,
b) 축방향 잠금부는 바람직하게는 회전식으로 강성으로 출력 부재 (4)에 연결된 디스크 (13)를 가지고 있고, 및
c) 디스크 (13)는 보어(bore) 내에서 축 방향으로 변위 가능하고 디스크와 함께 출력 부재 (4)의 특정 회전 위치에서만 변위 가능한 반면, 디스크 (13)는 그외에는 출력 부재 (4)의 축 방향 운동을 차단하고,
d) 디스크 (13)는 보어의 회전에 대항해서 고정되고,
e) 디스크 (13) 및 보어는 바람직하게는 회전 잠금을 실행하기 위해 타원형 단면을 갖는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
a) 구동 부재 (9)가 피스톤 (9) 이거나 피스톤 (9)에 의해 구동되고,
b) 피스톤 (9)이 이동축을 따라 작동 실린더 (8) 내에서 변위 가능하고,
c) 피스톤 (9)이, 특히 유압식으로 또는 공압식으로, 압력 매체에 의해 작동되는 작동 유체에 의해 작동 실린더 (8) 내에서 변위 가능하고,
d) 출력 부재 (4)는 로드 (4)이고,
e) 작동 실린더 (8) 및 피스톤 (9)은 바람직하게는 원형이 아닌 단면을 가지므로, 작동 실린더 (8) 내의 피스톤 (9)은 이동축에 대해 회전할 수 없지만, 이동축을 따라서만 변위할 수 있는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
제 8 항에 있어서,
a) 피스톤 (9)은 관통축 보어가 있고,
b) 로드 (4)가 피스톤(9)의 축 보어를 통과하여 가이드되고,
c) 피스톤 (9)에서 로드 (4)의 외주면과 축 보어의 내부면은 서로 슬라이딩하는 접촉 표면 (F1, F2)인 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
a) 구동 부재 (9)가 이동축을 중심으로 회전할 수 없도록 구동 부재 (9)가 비틀림 방지 방식으로 장착되고, 및
b) 구동 부재(9)가 이동축을 따라 축방향으로 이동할 수 있도록 구동 부재(9)가 축방향으로 이동 가능하도록 장착되는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
a) 구동 부재 (9)가 출력 부재 (4)를 환형으로 둘러싸거나, 또는
b) 출력 부재가 구동 부재(9)를 환형으로 둘러싸는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 하기의 특징을 갖는 트랜스미션 기어:
a) (도 9) 구동 부재 (S)의 구동 운동은 회전 운동 구성 요소가 없는 순수한 축 방향 운동인 반면, 출력 부재 (K)의 출력 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이고,
a1) 구동 부재 (S)가 이동축을 중심으로 회전하지 않도록 고정된 상태에서, 구동 부재 (S)는 회전 운동을 할 수 없고,
a2) 출력 부재 (K)가 이동축을 따라 변위되지 않도록 고정된 상태에서, 출력 부재 (K)는 축 방향 운동을 수행할 수 없고,
a3) 구동 부재 (S)는 바람직하게는 로드 (S)이고, 피동 부재 (K)는 바람직하게는 피스톤 (K) 이고, 또는
b) (도 10) 구동 부재 (K)의 구동 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이고, 피동 부재 (S)의 출력 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이고,
b1) 구동 부재 (K)가 이동축을 중심으로 회전하지 않도록 고정된 상태에서, 구동 부재 (S)는 회전 운동을 할 수 없고,
b2) 출력 부재 (S)가 이동축을 따라 변위되지 않도록 고정된 상태에서, 출력 부재 (S)는 축 방향 운동을 수행할 수 없고,
b3) 구동 부재 (K)는 바람직하게는 피스톤 (K)이고, 피동 부재 (S)는 바람직하게는 로드이고, 또는
c) (도 11) 구동 부재 (S)의 구동 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이고, 피동 부재 (K)의 출력 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이고,
c1) 구동 부재 (S)가 이동축을 따라 변위되지 않도록 고정된 상태에서, 구동 부재 (S)는 축 방향 운동을 수행할 수 없고,
c2) 출력 부재 (K)가 이동축을 중심으로 회전하지 않도록 고정된 상태에서, 출력 부재 (K)는 회전 운동을 할 수 없고,
c3) 구동 부재 (S)는 바람직하게는 로드 (S)이고, 피동 부재 (K)는 바람직하게는 피스톤 (K) 이고, 또는
d) (도 12) 구동 부재 (K)의 구동 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이고, 피동 부재 (S)의 출력 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이고,
d1) 구동 부재 (K)가 이동축을 따라 변위되지 않도록 고정된 상태에서, 구동 부재 (K)는 축 방향 운동을 수행할 수 없고,
d2) 출력 부재 (S)가 이동축을 중심으로 회전하지 않도록 고정된 상태에서, 출력 부재 (S)는 회전 운동을 수행할 수 없고,
d3) 구동 부재 (K)는 바람직하게는 피스톤 (K)이고, 피동 부재 (S)는 바람직하게는 로드 (S)이고, 또는
e) (도 13) 구동 부재 (S)의 구동 운동은 병진 운동 요소가 없는 순수한 회전 운동이고, 피동 부재 (S)의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이고,
e1) 구동 부재 (S)가 또한 출력 부재 (S)를 구성하고,
e2) 여기서, 구동 부재 (S) 및 출력 부재 (S)는 바람직하게는 로드 (S)이고, 이는 바람직하게는 피스톤 (K)에 의해 둘러싸이고,
e3) 여기서, 피스톤 (K)는 변위 및 회전에 대항하여 고정되고, 또는
f) (도 14) 구동 부재 (S)의 구동 운동은 회전 운동 요소가 없는 순수한 축 방향 운동이고, 피동 부재 (S)의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이고,
f1) 여기서, 구동 부재 (S)는 또한 출력 부재 (S)를 형성하고,
f2) 여기서, 구동 부재 (S) 및 출력 부재 (S)는 바람직하게는 로드 (S)이고, 이는 바람직하게는 피스톤 (K)에 의해 둘러싸이고,
f3) 여기서, 피스톤 (K)는 변위 및 회전에 대항하여 고정되고, 또는
g) (도 15) 구동 부재 (S)의 구동 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이고, 피동 부재 (S)의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이다.
g1) 여기서, 구동 부재 (S)는 또한 출력 부재 (S)를 형성하고,
g2) 여기서 구동 부재 (S) 및 출력 부재 (S)는 바람직하게는 피스톤 (K)에 의해 둘러싸인 로드 (S)이고,
g3) 여기서, 피스톤 (K)는 변위 및 회전에 대항하여 고정되고, 또는
h) (도 16) 구동 부재 (K)의 구동 운동은 순수한 회전 운동이고, 구동 부재 (K)의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이고,
h1) 구동 부재 (K)는 또한 출력 부재 (K)를 구성하고,
h2) 여기서 구동 부재 (K) 및 출력 부재 (K)는 바람직하게는 로드 (S)를 둘러싸는 피스톤 (K)이고,
h3) 여기서, 로드 (S)는 변위 및 회전에 대항하여 고정되고, 또는
i) (도 17) 구동 부재 (K)의 구동 운동은 순수한 축 방향 운동이고, 구동 부재 (K)의 출력 운동은 결합된 축 방향 및 회전 운동이고,
i1) 여기서, 구동 부재 (K)는 또한 출력 부재 (K)를 형성하고,
i2) 여기서, 구동 부재 (K) 및 출력 부재 (K)는 바람직하게는 피스톤 (K)이고, 이는 바람직하게는 로드 (S)를 둘러싸고,
i3) 여기서, 로드 (S)는 변위 및 회전에 대항하여 고정되고, 또는
j) (도 18) 구동 부재 (K)의 구동 운동은 바람직하게는 결합된 축 방향 및 회전 운동이고, 피동 부재 (K)의 출력 운동은 바람직하게는 결합된 축 방향 및 회전 운동이고,
j1) 여기서, 구동 부재 (K)는 바람직하게는 또한 출력 부재 (K)를 형성하고,
j2) 여기서, 바람직하게는 구동 부재 (K) 및 바람직하게는 출력 부재 (K)는 바람직하게는 로드(S)를 둘러싸는 피스톤(K)이고,
j3) 여기서, 바람직하게는 로드 (S)는 변위 및 회전에 대항하여 고정된다.
전 항들 중 어느 한 항에 있어서,
캠 기어의 접촉 표면 (F1, F2)은 한편으로는 로드 (S)의 외부 측면에 배치되고, 다른 한편으로는 피스톤 (K)의 내부 표면에 배치되는 것을 특징을 갖는 트랜스미션 기어.
클램핑 공정 동안 클램핑 바를 이동시키기 위한 전 항들 중 어느 한 항에 따른 트랜스미션 기어를 포함하는 스윙 장치, 특히 클램핑 구성 요소를 위한 유압 스윙 모터 또는 스윙 클램프 (1).
제 14 항에 있어서,
a) 클램핑 바 (6)는 트랜스미션 기어의 출력 부재 (4)에 의해 이동하고, 및
b) 구동 부재는 압력 매체 작동 시 작동 실린더 (8)에서 변위 가능한 피스톤 (9)인 것을 특징으로 하는 스윙 클램프 (1).