KR20230135623A - 리프팅 기어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드 체인 휠(6) 및 기어링 메커니즘(5)을 통해 로드 체인 휠(6)을 구동하는 드라이브 샤프트(4)를 구비한 리프팅 기어(1)에 관한 것이다. 상기 리프팅 기어(1)는 모터, 특히 전기 모터(10)에 의해 구동되고, 모터 샤프트(11)와 드라이브 샤프트(4)가 브레이크 클러치 시스템(12)을 통해 결합되며, 상기 브레이크 클러치 시스템(12)은 모터 샤프트(11)에 결합될 수 있는 클러치 파트(13) 및 드라이브 샤프트(4)의 브레이크 스레드(14)에 회전 가능하게 배치되는 브레이크 허브(15)를 포함하며, 클러치 파트(13)는 드라이버(20)를 구비하고, 브레이크 허브(15)는 클러치 파트(13)를 향하는 방향으로 축방향으로 돌출되는 핀(21)을 구비하는 것이다. 베인 디스크(22)는 클러치 파트(13)와 브레이크 허브(15) 사이에 배치되고, 상기 베인 디스크는 베인 몸체(23)를 갖고, 베인 디스크(22)는 드라이브 샤프트(4)의 결합 부분(24)에 회전 가능하게 고정된다. 압력 디스크(28)는 브레이크 허브(15)의 기어링 메커니즘 측에서 드라이브 샤프트(4)에 회전 가능하게 고정된다. 브레이크 허브(15)와 압력 디스크(28) 사이에는 2개의 마찰 디스크(33, 34)가 배치되고, 마찰 디스크(33, 34) 사이에 통합되는 브레이크 디스크(35)는 브레이크 허브와 압력 디스크 사이에도 배치된다. 브레이크 디스크(35)는 회전 가능한 고정 방식으로 하우징(3)에 장착된다.

Description

리프팅 기어

본 발명은 청구범위 제1항의 특징적인 기술구성에 따른 리프팅 기어(lifting gear)에 관한 것이다.

일반적으로 리프팅 기어는 지지 또는 견인(traction) 수단으로 둥근 강철 체인을 사용하여 로드(loads)를 승강(lifting), 하강(lowering), 및 당기는(pulling) 역할을 하는 것이다. 본 발명은 전기 모터, 특히 축전지 구동 전기 모터가 바람직하게 드라이브로서 사용되는 모터 구동 리프팅 기어에 관한 것이다. 또한, 공압 모터 또는 유압 모터도 드라이브로서 역활을 할 수 있는 것이다.

리프팅 기어에는 상부 고정 요소로서 서포트 후크가 있고, 하부 부착 요소로서 로드 후크가 있다. 상부 고정 요소와 하부 부착 요소는 하우징을 통해 간접적으로 서로 연결된다. 부착 요소는 견인 수단으로서의 로드 체인을 통해 리프팅 기어의 하우징 내에 배치된 견인 수단 드라이브에 연결된다. 전동 리프팅 기어에서는, 견인 수단 드라이브가 전기 모터에 의해 회전하게 설정된다. 이를 위해서, 전기 모터는 리프팅 기어의 드라이브 샤프트와 상호 작용하며, 기어박스를 통해 드라이브 샤프트가 로드 체인 스프로킷(sprocket)을 구동한다.

DE 33 30 539 C2는 전동 리프팅 기어를 종래 기술의 일부로 기재했다. 전동 리프팅 기어는 또한 DE 10 2006 001 154 B4에서도 개시되었다.

동력 구동 리프팅 기어, 특히 전동 체인 기구용의 로드를 고정하는 브레이크 클러치 시스템이 DE 199 27 847 C1에 개시되어 있다. 이 시스템은 모터 샤프트의 단부 측을 2-평판 클러치로 설계된 마찰 클러치에 연결하기 위한 엔트레인먼트(entrainment) 클러치를 포함하는 것이다. 클러치 엔트레인먼트 평판은 2개의 클러치 평판 사이에 통합되어 있다.

종래 기술에는 DE 199 59 999 C2 및 US 3 090 601 A에 개시된 로드 압력 브레이크가 있는 리프팅 기어도 포함된다. 일반적인 유형의 로드 압력 브레이크는 널리 알려져 있다. 일반적으로, 로드 압력 브레이크는 승강(lifting) 방향 감지부를 가진 잠금 기구에 의해 작동한다. 이러한 로드 압력 브레이크는 비교적 높은 회전 속도용으로는 적합하지 않다. 또한, 로드 압력 브레이크의 마찰 과정에서 발생하는 열에 대한 열의 방출도 불충분하다.

캠 작동에 의해 제동이 이루어지는 윈치가 US 5 482 255 A에 개시되어 있다. 정적 상태에서 제동 또는 정지를 하기 위해, 캠이 작동하여 드라이브 샤프트를 마찰 결합으로 잠금 되게 한다. 드라이브 샤프트와 로프 드럼 사이에는 감속 기어 메커니즘이 제공된다. 브레이크 메커니즘은 드라이브 샤프트를 로프 드럼에 고정하여 샤프트와 윈치의 회전 운동을 정지하거나 제동하는 데 사용된다. 브레이크 또는 제동 메커니즘은 로프 드럼에 배치되며, 파워 출력도 로프 드럼을 통해 이루어진다. 제동은 고정된 드라이브 샤프트에 대해 이루어진다.

CN 201 619 981 U 및 CN 200 981 801 Y에 개시된 윈치의 브레이크 장치는 기능적 효과 면에서 유사한 것이다.

축방향으로 정렬된 브레이크가 있는 윈치는 US 2019/0002254 A1에 개시되어 있다. 이것은 래칫이 있는 기계적으로 작동하는 브레이크이다.

US 2016/0311668 A1은 모터 윈치용 토크 제한 및 원추형 브레이크 조립체를 개시했다.

배경기술에서의 종래기술에는 DE 102017 108 694 A1, US 2017/0240395 A1 및 CN 206 553 130 U도 포함된다.

종래 기술에 기초하여, 본 발명은 작동 및 안전성 측면에서 개선된 리프팅 기어, 특히 기능적으로 개선된 브레이크 클러치 시스템을 갖는 전동식 리프팅 기어를 발명하는 과제를 기반으로 한다.

본 발명에 따라서, 이 과제에 대한 해결책은 청구항 1에 따른 전동식 리프팅 기어를 구성하는 것이다.

본 발명에 따른 리프팅 기어의 유리한 실시예 및 부가적인 개량은 종속항의 주제로 이루어진다.

리프팅 기어에는 로드 체인 스프로킷과 기어박스를 통해 로드 체인 스프로킷을 구동하는 드라이브 샤프트와 모터 샤프트를 구비하는 모터가 있다. 모터 샤프트와 드라이브 샤프트는 브레이크 클러치 시스템을 통해 연결된다.

본 발명에 따르면, 브레이크 클러치 시스템은 모터 샤프트에 결합될 수 있는 클러치 파트, 및 드라이브 샤프트의 브레이크 스레드(thread)에 회전 가능하게 배치되는 브레이크 허브를 포함한다. 클러치 파트는 도그(dogs)를 구비하고, 브레이크 허브는 페그(pegs)를 구비한다. 클러치 파트와 브레이크 디스크 사이에는 베인(vane) 디스크가 배치된다. 이 베인 디스크는 반경방향으로 외향하는 베인 몸체를 갖고 드라이브 샤프트의 결합 부분에 배치된다. 드라이브 샤프트의 결합 부분에 있는 베인 디스크는 회전 가능하게 고정되는 방식으로 배치된다. 특히 이것은 베인 디스크와 결합 부분 사이의 스플라인 조인트에 의해 설정된다. 압력 평판은 드라이브 샤프트의 기어박스에 근접하여 회전가능한 고정 방식으로 위치하여, 클러치 파트에서 멀어지는 방향으로 향하는 브레이크 허브의 측면에 위치한다. 2개의 마찰 디스크와 상기 마찰 디스크 사이에 통합된 브레이크 디스크는 브레이크 디스크와 압력 평판 사이에 배치된다. 브레이크 디스크는 회전가능하게 고정되는 방식으로, 즉 회전에 대하여 고정되도록 장착된다.

본 발명은 완전히 기계식 브레이크 클러치 시스템을 사용하여 작용하는 모터 구동 및 그에 따라서 보다 빠르게 작동하는 리프팅 기어를 발명한 것이다. 바람직하게, 본 발명에 따른 리프팅 기어는 전기 모터에 의해 전기적으로 구동되는 것이다. 이와 관련하여, 에너지 저장 장치로서 배터리 또는 축전지가 사용될 수 있다. 리프팅 기어가 특히 전기적으로 구동되는 경우에도, 압축 공기 모터 또는 유압 모터에 의해 구동이 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따른 리프팅 기어는 또한 개선된 열 방출(heat dissipation)을 하는 특징적인 것이다. 브레이크 디스크와 하우징 사이의 물리적 접촉을 통해 열 전달이 발생한다. 개선된 열 방출은 특히 연속 작동을 하는 동안 및/또는 리프팅 기어가 하이 로드를 받게 되었을 때 작동하는 사용을 개선한다.

기계식 브레이크 클러치 시스템, 특히 본 발명에 따른 리프팅 기어의 브레이크 설계는 또한 작동 안전성도 향상시킨 것이다. 특히 드라이브 고장 시에도 로드를 안전하게 유지한다. 이것은 특히 재충전 가능한 배터리로 구동되는 전기 리프팅 기어의 경우에 특히 유리한 것이다.

클러치 파트의 도그와 브레이크 허브의 페그, 그리고 베인 디스크의 베인 몸체는, 리프팅 기어가 작동하는 동안, 즉 회전하는 동안 서로 접촉하여 함께 동작하도록 설계 및 구성되어 있다.

브레이크 허브는 브레이크 스레드를 가진 드라이브 샤프트의 스레드 부분에서 축방향으로 변위 가능하다.

바람직하게, 브레이크 디스크는 리프팅 기어의 하우징에 회전가능한 고정 방식으로 장착된다.

이를 위해서, 브레이크 디스크는 하우징에 제공된 대응 베어링 부재가 맞물리는 리세스를 갖는다.

바람직하게 설계된 일 실시예에서는, 리세스가 브레이크 디스크의 외부 원주부에 제공되고 그리고 대응 베어링 부재가 하우징의 벽에 제공된다. 브레이크 디스크는 스터브 샤프트 스플라인(stub shaft spline) 방식으로 하우징에 유지되며, 방향에 따라 회전 가능하게 고정된다. 이것은 높은 수준의 접촉이 있고 브레이크 디스크와 하우징 사이의 열 전달 면이 큰 다중 형태 맞춤(multiple form-fit) 연결이다.

브레이크 디스크는 브레이크 스레드를 통해 회전 가능하게 드라이브 샤프트에 장착된다. 압력 평판은 드라이브 샤프트에 대해 비틀리거나 축 방향으로 변위될 수 없게 있다. 중간 브레이크 디스크가 있는 2개의 마찰 디스크는 브레이크 허브와 압력 평판 사이에 배치된다.

압력 평판을 향하는 측면 상의 브레이크 허브는 환형 리셉터클을 갖는다. 제1 마찰 디스크는 리셉터클에 수용된다. 이를 위해서, 중심 중앙 개구를 통한 마찰 디스크는 브레이크 허브의 환형 리셉터클 상에 배치된다.

브레이크 허브를 향하는 측면 상의 압력 평판은 리셉터클 부분을 갖는다. 제2 마찰 디스크는 리셉터클 부분에 배치된다. 리셉터클 부분도 각각 스터브 또는 링 형태로 구성된다. 중심 중앙 개구를 통해 제2 마찰 디스크는 리셉터클 부분 상에 배치된다.

제1 마찰 디스크와 제2 마찰 디스크는 바람직하게는 별개의 구성요소이다. 기본적으로, 제1 마찰 디스크는 브레이크 허브의 후방 면에 단단히 연결되거나 브레이크 허브의 일부 파트를 형성할 수 있다. 또한, 제2 마찰 디스크도 압력 평판에 단단히 연결되거나 압력 평판의 일부 파트를 형성할 수 있다. 브레이크 디스크는 제1 마찰 디스크와 제2 마찰 디스크 사이에 있도록 하우징에 회전 가능한 고정 방식으로 장착된다.

바람직한 설계의 일 실시예는 클러치 파트가 브레이크 허브의 방향으로 축방향으로 돌출하는 도그를 갖고, 브레이크 허브가 클러치 파트를 향한 방향으로 축방향으로 돌출하는 페그를 갖고 제공된다. 축방향 돌출은 클러치 파트의 도그 및 브레이크 허브의 페그가 축방향으로 상호 배향되어 상기 도그와 페그가 회전운동을 하는 동안에 서로 접촉하고 상호작용하는 것을 의미한다.

클러치 파트의 도그와 브레이크 허브의 페그는 서로에 대해 회전할 수 있게 있다. 도그와 페그는 로드를 하강하기 위한 클러치 파트의 회전운동을 하는 동안 서로 접촉하게 된다.

또한, 클러치 파트의 도그와 베인 디스크의 베인 몸체는 서로에 대해 회전 가능하게 있다. 도그와 베인 몸체는 로드를 승강하기 위한 클러치 파트의 회전 운동을 하는 동안에 대응 멈춤쇠와 베어링 면에서 상호 접촉하게 된다.

또한, 클러치 파트의 도그와 브레이크 허브의 페그가 로드를 승강하기 위한 클러치 파트의 회전 운동을 하는 동안에 서로 접촉하여, 그에 따라 도그가 느슨하게 함께 회전하는 브레이크 허브를 구동하게 한다.

클러치 파트는 도그가 있는 디스크 몸체를 갖는다. 바람직한 설계의 일 실시예에서, 클러치 파트는 전기 모터의 출력단의 구성요소 파트이고, 모터는 브레이크 앞에 위치한 기어 모터이다. 도그는 디스크 몸체에 실질적으로 통합된 일체형 구성요소 파트로 구성된다. 도그는 브레이크 허브의 페그와 맞물리고 서로에 대해 회전할 때 작동적 접촉을 하도록 축 방향으로 배향된다. 클러치 파트 또는 클러치 파트의 디스크 몸체는 각각 유성 기어 메커니즘의 출력 기어의 구성요소 파트이다.

브레이크 디스크는 하우징에 회전 가능하게 고정되게 장착된다. 하우징은 하우징 파트 또는 하프 하우징으로 형성될 수 있다. 하프 하우징은 서로 분리 가능하게 나사로 고정된다. 모터 하우징은 기어박스 하우징에 통합될 수 있다.

바람직한 설계의 일 실시예는 브레이크 클러치 시스템의 브레이크 메커니즘이 추가적인 스프링 요소를 포함하고 제공된다. 스프링 요소는 서행 동작을 하는 경우 브레이크를 쉽게 클로우즈 할 수 있게 정의 및 특정된다. 이런 목적에 맞게, 브레이크 허브에 대해 브레이크 디스크를 가압하는 스프링 요소가 제공된다. 스프링 요소는 하우징에서 지지된다. 브레이크 허브에 대한 브레이크 디스크의 스프링-탄성 접촉 압력은 브레이크가 오픈된 경우에도 최소한의 마찰 토크가 발생하는 효과가 있으며, 상기 마찰 토크는 각각 브레이크 또는 브레이크 클러치 시스템을 클로우즈 하는 데 필요하다.

스프링 요소는 브레이크 디스크에서 멀어지는 방향으로의 측면에 하우징에서 지지된다. 특히, 브레이크 디스크로부터 멀어지는 방향으로 대면한 스프링 요소의 단부는 하우징의 리셉터클에 수용된다.

본 발명은 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 1은 외부 하우징이 없는, 본 발명에 따른 전기 리프팅 기어의 사시도이다.
도 2는 도 1의 리프팅 기어의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면을 도시한 수평 단면도이다.
도 4는 리프팅 기어의 측면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따른 단면을 도시한 수직 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 리프팅 기어의 구성요소의 분해도이다.
도 7은 제1 작동 위치에, 전기 모터가 제거된 리프팅 기어의 브레이크 클러치 시스템의 구성요소 또는 구성요소 파트의 사시도이다.
도 8은 브레이크 클러치 시스템의 제2 작동 위치에, 도 7의 도면에 대응하는 도면이다.
도 9는 브레이크 클러치 시스템의 제3 작동 위치에, 도 7의 도면에 대응하는 도면이다.
도 10은 브레이크 클러치 시스템의 제4 작동 위치에, 도 7의 도면에 대응하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 리프팅 기어의 다른 실시예의 측면도이다.
도 12는 도 11의 A-A선을 따른 단면을 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 12의 섹션 B의 확대도이다.
도 14는 주요 구성요소 또는 구성요소 파트를 도시한 본 발명에 따른 리프팅 기어의 분해도이다.
도 15는 리프팅 기어의 브레이크 클러치 시스템의 구성요소 또는 구성요소 파트의 사시도이며, 부분적으로 단면도이다.
도 16은 기어박스 근위측에서 본 리프팅 기어의 구성요소 또는 구성요소 파트의 사시도이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 리프팅 기어(1)를 도시한다. 리프팅 기어(1)의 구성요소 및 구성요소 파트는 도 6의 분해도에서 볼 수 있다. 특별하게, 리프팅 기어는 전기 리프팅 기어(1)이다.

리프팅 기어(1)는 상부 고정 요소로서 서포트 후크(2)를 갖는다. 도면에 도시되지 않은 로드 후크는 하부 부착 요소로서 작용한다. 서포트 후크(2)와 로드 후크는 하우징(3)을 통해 서로 간접적으로 연결된다. 로드 후크는 로드 체인의 단부에 부착된다. 로드 체인 또한 도면을 명료하게 도시하기 위해 도 1 내지 도 6에 도시하지 않았다.

로드 체인은 견인 수단 드라이브를 통해 동작할 수 있다. 견인 수단 드라이브는 기어박스(5)를 통해 로드 체인 스프로킷(6)을 구동하는 드라이브 샤프트(4)를 포함한다. 도 1 내지 도 6은 기어박스(5)에 대한 하우징 커버를 갖지 않은 리프팅 기어(1)를 도시했다.

로드 체인은 로드 체인 스프로킷(6)을 통해 작동하며, 그에 의해 이동하게 된다.

구동은 전기 모터(10)를 통해 이루어지며, 모터 샤프트(11)는 브레이크 클러치 시스템(12)을 통해 드라이브 샤프트(4)에 결합된다(이를 위해서, 특히 도 6에 따른 분해도 참조).

브레이크 클러치 시스템(12)은 모터 샤프트(11)에 결합 가능한 클러치 파트(13)와 드라이브 샤프트(4)의 브레이크 스레드(14)에 회전 가능하게 배치되는 브레이크 허브(15)를 포함한다.

클러치 파트(13)는 디스크 몸체(16) 및 디스크 몸체(16)로부터 전기 모터(10)의 방향으로 돌출하는 연결 부분(17)을 갖는다. 연결 부분(17)의 중심에는 내부 치형부(19)를 갖는 결합 리셉터클(18)이 설치되어 있다. 클러치 파트(13)는 결합 리셉터클(18)을 통해 모터 샤프트(11)의 상보적인 외부 치형부 상에 배치될 수 있다.

클러치 파트(13)는 축방향으로 브레이크 허브(15)의 방향으로 돌출하는 도그(20)를 갖고, 브레이크 허브(15)는 축방향으로 클러치 파트(13)를 향하는 방향으로 돌출하는 페그(21)를 갖는다. 클러치 파트(13)와 브레이크 허브(15) 사이에는 베인 디스크(22)가 배치되어 있다. 베인 디스크(22)는 반경방향으로 외향하는 베인 몸체(23)를 갖는다. 베인 디스크(22)는 드라이브 샤프트(4)의 결합 부분(24)에 회전 가능하게 고정되는 방식으로 배치된다. 이것은 베인 디스크(22)와 결합 부분(24) 사이의 스플라인 조인트에 의해 이루어진다. 결합 부분(24)은 외부 치형부(25)를 갖고, 내부 치형부(26)를 통해 베인 디스크(22)가 그 위에 배치되고, 내부 치형부는 베인 디스크(22)의 중심 조립 개구(27)에 설치된다.

클러치 파트(13)로부터 멀어지는 방향을 향해 있는 브레이크 허브(15)의 반대 측의 기어박스 근위에, 압력 평판(28)이 드라이브 샤프트(4)에 회전 가능한 고정 방식으로 배치되어 있다. 이를 위해서, 중앙 조립 개구부(30)에 압력 평판(28)은 외부 치형부(31)를 갖는 드라이브 샤프트(4)의 치합 조립 부분(32)에 위치한 내부 치형부(29)를 갖는다.

브레이크 허브(15)와 압력 평판(28) 사이에는 제1 마찰 디스크(33) 및 제2 마찰 디스크(34)가 설치되어 있다. 2개의 마찰 디스크(33, 34) 사이에는 브레이크 디스크(35)가 배치되어 있다. 브레이크 디스크(35)는 회전가능하게 고정 또는 회전 가능하게 고착하는 방식으로 하우징(3)에 장착된다. 이런 목적으로, 브레이크 디스크(35)의 외부 원주부는 포켓-유형의 리세스(36)를 갖는다. 하우징(3)의 벽(37)에는 리세스(36)에 형상적으로 구성된 치형 또는 네일 형상의 대응 베어링 부재(38)가 설치되어 있다. 대응 베어링 부재(38)는 리세스(36)와 맞물려서, 브레이크 디스크(35)가 스터브 샤프트 스플라인 방식으로 하우징(3)에 고정적으로 설정된다.

압력 평판(28)은 기어박스(5)를 향해 있는 압력 평판(28)의 후방 측(39) 상의 베어링(40)에서 지지된다.

브레이크 허브(15)의 후방 측, 즉 브레이크 디스크(35)를 향하는 후방 측(41)은 중심 환형 리셉터클(42)을 갖는다. 제1 마찰 디스크(33)는 그 중심 개구(43)를 통해 리셉터클(42) 상에 배치된다.

압력 평판(28)은 브레이크 디스크(35)를 향하는 그 전방 측(44)에서 중심 리셉터클 부분(45)을 갖는다. 제2 마찰 디스크(34)는 중심 개구(46)를 가지며, 이를 통해 제2 마찰 디스크(34)가 압력 평판(28)의 리셉터클 부분(45) 상에 배치되고 그 위에 위치하게 된다.

브레이크 허브(15)는 브레이크 스레드(14)에 의해 드라이브 샤프트(4)에 회전 가능하게 장착된다. 압력 평판(28)은 드라이브 샤프트(4)에 비틀리거나 축방향으로 변위되지 않는다. 2개의 마찰 디스크(33, 34) 및 개재된 브레이크 디스크(35)는 브레이크 허브(15)와 압력 평판(28) 사이에 배치된다. 브레이크 디스크(35)는 하우징(3) 내에 회전 가능하게 고정되는 방식으로 장착된다.

로드(load)를 유지, 하강 및 승강하는 동안의 리프팅 기어(1)의 브레이크 클러치 시스템(12)의 동작 순서를 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

클러치 파트(13)의 각각의 경우에, 브레이크 허브(15)를 향하는 방향으로 돌출하는 도그(20) 만이 도 7 내지 도 10에 예시되었다.

클러치 파트(13)의 도그(20)와 브레이크 허브(15)의 페그(21)는 각각 공통의 외부 궤도 또는 원형 경로 상에 배치되어, 도그(20)와 페그(21)는 접촉하게 되고, 따라서 클러치 파트(13)와 브레이크 허브(15), 그리고 그에 따른 도그(20)와 페그(21)가 상호 작용하여 회전하게 되면, 작동적으로 맞물리게 된다.

베인 디스크(22)의 베인 몸체(23)와 클러치 파트(13)의 도그(20)도 각각 내부 궤도 또는 원형 경로에 배치되어, 베인 몸체(23)와 도그(20)가 접촉하게 되고, 따라서 베인 몸체(23)와 도그(20)가 상호 작용하여 회전하게 되면 작동적으로 맞물리게 된다.

로드를 유지하기 위해서, 드라이브 샤프트(4)에 작용하는 로드 모멘트는 브레이크 허브(15)에 작용하는 축력을 생성하여, 그 결과로 브레이크 허브(15)는 브레이크 허브(15)와 압력 평판(28) 사이에 위치하는 마찰 디스크(33, 34) 및, 중간 개재하는 브레이크 디스크(35)를 지지한다. 브레이크 디스크(35)가 하우징(3)에 대해 지지되기 때문에, 로드는 견고하게 유지된다. 여기서, 클러치 파트(13)의 도그(20)는 베인 디스크(22)의 베인 몸체(23)와 브레이크 허브(15)의 페그(21)와 접촉하지 않는다. 이 동작 위치는 도 7에 도시되었다.

로드를 하강하기 위해서는(도 8 참조), 클러치 파트(13)를 반시계 방향(화살표 P1)으로 회전시켜 클러치 파트(13)의 도그(20)가 브레이크 허브(15)의 페그(21)와 접촉하여 브레이크 허브(15)를 구동한다. 회전 동작은 화살표 P1 방향으로 발생한다. 브레이크 허브(15)는 드라이브 샤프트(4)의 브레이크 스레드(11) 상에서 축방향으로 슬라이딩하고, 제1 마찰 디스크(33)와의 마찰 결합 접촉은 없어진다. 그 결과, 축방향 힘 또는 마찰 모멘트는 각각 감소하고, 마찰 모멘트가 다시 형성될 때까지 로드가 하강하게 된다. 이 작동 위치는 도 8에 도시되었다. 회전 추종 드라이브 샤프트(4)가 축방향 유격을 다시 보정할 때까지, 로드를 하강할 수 있다. 대략 삼각형 또는 사다리꼴로 구성된 클러치 파트(13)의 도그(20)는 페그(21)에 맞물린다. 도그(20)는 더 내측에 위치한 작동 면을 통해 베인 디스크(22)의 베인 몸체(23)와 접촉한다.

로드를 승강(lift)하기 위해서는 클러치 파트(13)를 시계방향으로 회전시킨다. 이것은 도 9에서 화살표 P2로 강조하여 표시되어 있다. 클러치 파트(13)의 각각의 회전 또는 회전 동작의 결과로, 도그(20)와 베인 몸체(23)가 서로에 대해 회전하게 된다. 클러치 파트(13)의 도그(20)는 베인 디스크(22)의 베인 몸체(23)의 멈춤쇠 면에 충돌한다. 베인 디스크(22)는 드라이브 샤프트(4)에 회전가능한 고정 방식으로 안착되어, 드라이브 샤프트(4)가 베인 디스크(22)를 통해 구동하게 된다. 마찰 모멘트는 브레이크 허브(15)에 대한 드라이브 샤프트(4)의 회전의 결과로 상쇄되고, 이제는 구동 모멘트가 베인 디스크(22)의 내부 치형부(26)를 통해 드라이브 샤프트(4)로 전달된다. 또한, 클러치 파트(13)의 도그(20)는 느슨하게 함께 회전하는 브레이크 허브(15)를 구동한다.

도 11 내지 도 16은 본 발명에 따른 리프팅 기어(1)의 다른 실시예를 도시한다. 도 11 내지 도 16의 예시에 따른 리프팅 기어(1)는 그 기본 구조가 전술한 리프팅 기어에 대응하는 구조이다. 등가의 구성요소 및 구성요소 파트에는 동일한 참조 부호를 부여했다. 리프팅 기어에 대해서는 상술한 리프팅 기어(1)에 대한 설명을 참조한다.

브레이크 클러치 시스템(12)은 모터 샤프트(11)에 결합될 수 있는 클러치 파트(13), 및 드라이브 샤프트(4)의 브레이크 스레드(14)에 회전 가능하게 배치되는 브레이크 허브(15)를 포함한다. 클러치 파트(13)는 도그(20)가 형성된 디스크 몸체(16)를 갖는다. 클러치 파트(13) 및 디스크 몸체(16)는 유성 기어박스의 출력단의 유성 기어의 구성요소 파트로서, 이를 통해서 여기에는 예시되지 않은 전기 모터가 리프팅 기어(1)를 구동한다.

클러치 파트(13)는 브레이크 허브 측을 향하는 도그(20)를 갖는다. 브레이크 허브(15)는 클러치 파트(13)를 향하는 방향으로 축방향으로 돌출한 페그(21)를 갖는다.

베인 디스크(22)는 클러치 파트(13)와 브레이크 허브(15) 사이에 배치된다.

도그(20)는 클러치 파트(13)의 디스크 본체(16) 상의 물질적으로 통합된 단일체 구성요소 파트이고, 브레이크 허브(15)를 향하는 방향으로 축방향으로 배향된다. 리프팅 기어(1)를 작동하는 동안에는 도그(20)가 클러치 파트(13)를 향하는 방향으로 돌출하는 브레이크 허브(15)의 페그(21)와 맞물린다. 회전하는 동안, 클러치 파트(13)의 도그(20)와 브레이크 허브(15)의 페그(21) 및 베인 디스크(22)의 베인 몸체(23)는 토크(torque) 전달 방식으로 상호 접촉하여 상호 작용하게 된다.

브레이크 디스크(35)는 브레이크 허브(15)와 압력 평판(28) 사이에 배치된다. 제1 마찰 디스크(33)와 제2 마찰 디스크(34)는 브레이크 디스크(35)의 전방 및 후방 평면에 각각 연결된다. 브레이크 디스크(35)는 회전 가능한 고정 및 고착 방식으로 하우징(3)에 장착된다.

로드를 유지, 하강 및 승강하는 과정에서 리프팅 기어(1)의 브레이크 클러치 시스템(12)에서의 제동 절차는 전술한 순서에 상당한다.

도 11 내지 도 16에 도시된 리프팅 기어(1)에서는 추가적인 스프링 요소(47)가 브레이크 클러치 시스템(12)에 통합된다. 스프링 요소(47)는 브레이크 디스크(35)를 브레이크 허브(15)에 대해 가압하게 설계되고 배치된다. 스프링 요소(47)는 하우징(3)에서 지지 된다. 브레이크 디스크(35)로부터 멀어지는 방향을 향하는 하우징(3)의 측면에 리셉터클(48)이 그 단부에 제공된다. 스프링 요소(47)는 압축 스프링, 특히 코일 스프링이다.

스프링은 일 단부(49)에 의해 하우징(3)의 리셉터클(48)에 위치하고 그리고 타 단부(50)에 의해 브레이크 디스크(35)에 대해 작용하게 있다. 도시된 실시예에서, 총 4개의 스프링 요소(47)가 피치 원 상에서 균일하게 오프셋되도록 배치된다. 특히 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 스프링 요소(47)의 단부(50)는 브레이크 디스크(35)의 외부 치형 부재(51)를 지지한다.

브레이크 허브(15)에 대한 브레이크 디스크(35)의 스프링 탄성 접촉 압력은 브레이크가 오픈된 경우에도 항상 최소 마찰 모멘트가 생성되는 효과를 갖고, 상기 마찰 모멘트는 각각 브레이크 또는 브레이크 클러치 시스템(12)을 클로우즈하는 데 기여한다.

1 - 리프팅 기어
2 - 서포트 후크
3 - 하우징
4 - 드라이브 샤프트
5 - 기어박스
6 - 로드 체인 스프로킷
7 - 기어 휠
8 - 드라이브 치형부
9 - 로드 체인 스프로킷 샤프트
10 - 전기 모터
11 - 모터 샤프트
12 - 브레이크 클러치 시스템
13 - 클러치 파트
14 - 브레이크 스레드
15 - 브레이크 허브
16 - 디스크 몸체
17 - 연결 부분
18 - 결합 리셉터클
19 - 내부 치형부
20 - 도그(Dog)
21 - 페그(Peg)
22 - 베인 디스크
23 - 베인 몸체
24 - 샤프트(4)의 결합 부분
25 - 결합 부분(24)의 외부 치형부
26 - 디스크(22)의 내부 치형부
27 - 조립 개구
28 - 압력 평판
29 - 개구(30)의 내부 치형부
30 - 평판(28)의 조립 개구
31 - 외부 치형부
32 - 조립 부분
33 - 제1 마찰 디스크
34 - 제2 마찰 디스크
35 - 브레이크 디스크
36 - 리세스
37 - 하우징(3)의 벽
38 - 대응 베어링 부재
39 - 평판(28)의 후방 측
40 - 베어링
41 - 디스크(35)의 후방 측
42 - 리셉터클
43 - 디스크(33)의 개구부
44 - 평판(28)의 전방 측
45 - 리셉터클 부분
46 - 디스크(34)의 개구부
47 - 스프링 요소
48 - 리셉터클
49 - 스프링 요소(47)의 단부
50 - 스프링 요소(47)의 단부
51 - 디스크(35)의 치형 부재
P1 - 화살표
P2 - 화살표

Claims (13)

1. 모터 샤프트(11)와 드라이브 샤프트(4)가 브레이크 클러치 시스템(12)을 통해 결합되며, 기어박스(5)를 통해 로드 체인 스프로킷(6)을 구동하고, 모터(10)는 모터 샤프트(11)를 구비하는, 로드 체인 스프로킷(6) 및 드라이브 샤프트(4)를 가진 리프팅 기어에 있어서, 상기 브레이크 클러치 시스템(12)은 모터 샤프트(11)에 결합될 수 있는 클러치 파트(13)와, 드라이브 샤프트(4)의 브레이크 스레드(14)에 회전 가능하게 배치되는 브레이크 허브(15)를 포함하고, 상기 클러치 파트(13)는 도그(20)를 갖고 그리고 상기 브레이크 허브(15)는 페그(21)를 갖고, 클러치 파트(13)와 브레이크 허브(15) 사이에, 베인 몸체(23)를 갖고 그리고 드라이브 샤프트(4)의 결합 부분(24) 상에 위치한 베인 디스크(22)가 배치되며, 압력 평판(28)은 브레이크 허브(15)의 기어박스 근위에 드라이브 샤프트(4) 상에 회전 가능하게 고정되는 방식으로 배치되고, 그리고 브레이크 허브(15)와 압력 평판(28) 사이에 2개의 마찰 디스크(33, 34) 및 마찰 디스크(33, 34) 사이에 통합된 브레이크 디스크(35)를 배치하고, 상기 브레이크 디스크(35)는 회전 가능한 고정 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
2. 제1항에 있어서, 도그(20) 및 페그(21)는 서로에 대해 회전 가능하며, 로드를 하강하기 위해 클러치 파트(13)가 회전운동을 하는 동안 서로 접촉하게 있는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 도그(20) 및 베인 몸체(23)는 서로에 대해 회전 가능하며, 로드를 승강하기 위해 클러치 파트(13)가 회전운동을 하는 동안 서로 접촉하게 있는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
4. 제3항에 있어서, 로드를 승강하기 위해 클러치 파트(13)가 회전운동을 하는 동안 도그(20) 및 페그(21)가 접촉하고 그리고 브레이크 허브(15)는 회전방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 브레이크 디스크(35)는 하우징(3)에 장착되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
6. 제5항에 있어서, 브레이크 디스크(35)는 하우징(3)에 제공된 대응 베어링 부재(38)가 맞물리는 리세스(36)를 갖는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
7. 제6항에 있어서, 리세스(36)는 브레이크 디스크(35)의 외부 원주부에 제공되고, 그리고 대응 베어링 부재(38)는 하우징(3)의 벽(37)에 제공되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기어박스 근위에 압력 평판(28)은 베어링(40)에 지지되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 평판(28)을 향하는 측면에 브레이크 허브(15)는 그 위에 제1 마찰 디스크(33)가 배치된 환형 리셉터클(42)을 구비하는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 브레이크 허브(15)를 향하는 측면에 압력 평판(28)은 그 위에 제2 마찰 디스크(34)가 배치된 리셉터클 부분(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 도그(20)는 브레이크 허브(15)를 향하는 방향으로 축방향으로 돌출하고 그리고 페그(21)는 클러치 파트(13)를 향하는 방향으로 축방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 브레이크 허브(15)에 대해 브레이크 디스크(35)를 가압하도록 정의 및 설정된 스프링 요소(47)가 제공되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.
13. 제12항에 있어서, 스프링 요소(47)는 하우징(3)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 리프팅 기어.