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KR20180122366A - 토공 기계의 지지부에 마모부를 고정시키기 위한 잠금 장치 - Google Patents

토공 기계의 지지부에 마모부를 고정시키기 위한 잠금 장치 Download PDF

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KR20180122366A
KR20180122366A KR1020187027632A KR20187027632A KR20180122366A KR 20180122366 A KR20180122366 A KR 20180122366A KR 1020187027632 A KR1020187027632 A KR 1020187027632A KR 20187027632 A KR20187027632 A KR 20187027632A KR 20180122366 A KR20180122366 A KR 20180122366A
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KR
South Korea
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tongue
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threaded
segment
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KR1020187027632A
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KR102125067B1 (ko
Inventor
홀가도 까를로스 아마트
또르데라 알베르트 히메노
보익세다 호르헤 트리히네르
Original Assignee
메탈로제니아 리서치 앤드 테크놀러지스 에스.엘.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 토공 기계의 지지부(2)에 마모부(1)를 고정시키기 위한 잠금 장치(3)에 관한 것으로, 제1우측 나사산 세그먼트(7) 및 제2좌측 나사산 세그먼트(7)를 갖는 중앙샤프트(6)와, 상기 나사산 세그먼트(7)에 나사 결합되는 잠금 요소(9)와, 상기 중앙샤프트(6)의 단부에 있고, 상기 잠금요소(9)를 통해 외부로부터 접근 가능한 나사 수단;을 포함한다. 양 나사산 세그먼트(7)는 양 나사산 세그먼트(7) 사이의 회전 운동을 전달하기에 적합한 커플링 수단(8)에 의해 서로 부착된다. 커플링 수단(8)은 2개의 면을 갖는 디스크(15)를 포함하며, 각각의 면은 나사식 세그먼트(7)의 일 단부에 대향한다. 각각의 상기 면들과 상기 나사산 세그먼트(7)의 단부 사이에는 제1직경 및 제2직경에 따라 연장되는 설형부 및 그루브가 있고, 이에 따라 상기 디스크(15)와 상기 나사산 세그먼트(7)가 대응하는 직경에 따라 서로 상대 이동하기에 적합하다.

Description

토공 기계의 지지부에 마모부를 고정시키기 위한 잠금 장치
본 발명은 잠금 장치에 관한 것으로, 상기 잠금 장치는, 제1회전축을 형성하는 제1우측 나사산 세그먼트와, 제2회전축을 형성하는 제2좌측 나사산 세그먼트를 구비하는 중앙샤프트와, 상기 제1나사산 세그먼트에 나사 결합되는 제1잠금요소 및 상기 제2나사산 세그먼트에 나사 결합되는 제2잠금요소를 포함하며, 상기 중앙샤프트의 적어도 하나의 단부에 나사 결합 수단을 포함하고, 상기 잠금요소 중 적어도 하나를 통해 외부로부터 접근 가능하며, 상기 제1나사산 세그먼트와 상기 제2나사산 세그먼트는 커플링 수단에 의해 서로 부착되고, 상기 커플링 수단은 상기 제1나사산 세그먼트와 상기 제2나사산 세그먼트 사이에서 회전 운동을 전달하는데 적합하다.
토공 기계(earth moving machine)는 발굴, 철거, 건설, 광업 및 준설 작업 및 이와 유사한 활동에 사용된다. 토공 기계는 일반적으로 재료가 수집되는 삽 또는 버킷(Bucket)을 가지고 있다. 삽 또는 버킷은 특히 립부(블레이드라고도 함)에서 심한 응력과 막대한 침식을 받는다. 그 결과, 삽 또는 버킷은 통상적으로 삽 또는 버킷을 마모 및 충격으로 보호하거나, 지면에 대한 침투성을 향상시킬 수 있도록, 예를 들어 치부(teeth), 지지부 또는 투스바(toothbar)(어댑터로도 지칭됨) 및/또는 (전방 및 측방)보호부 등 복수의 마모부를 가진다.
이러한 모든 마모부 또는 보호 요소, 특히 상기 치부에는 강한 기계적 응력, 소성 변형 및 막대한 마모가 발생된다. 이러한 이유로 마모가 지속되면 그것들을 자주 교체해주어야만 한다. 게다가, 이러한 기계들은 굴삭 성능을 향상시키기 위해 치부의 디자인을 변경해야 할 수도 있는 다양한 분야에서 작동할 수 있다.
마모부는 다른 마모부(예를 들어 어댑터에 부착된 치부)에 부착되거나, 버킷 또는 삽부의 립부(또는 블레이드) (예를 들어 립부에 부착되는 어댑터)에 부착될 수 있다.
마모부 또는 보호부는 기계적으로 고정될 수 있고(변경하기가 쉽고 빠름) 또는 용접(덜 비싸지만 변경하기 어렵거나 용접 블레이드를 손상시킬 위험이 있음)할 수 있다. 이는 지면의 연마 정도 및 기계 치수에 따라 달라진다. 또한 큰 토공 기계, 특히 채석장과 광산에서 작동되는 것들이 상기 현장에서의 생산성에 필수적이라는 사실을 고려해야 한다. 결과적으로 이들 기계가 작동하지 못하는 시간은 그 생산성에 매우 큰 영향을 줄 수 있으며, 특별한 장비를 사용하기 위해 토공 기계 또는 버킷을 작업장으로 보낼 필요없이 현장에서 빠르고 안전한 방법으로 마모부를 교체할 수 있다는 것은 엄청난 관심 거리이다. 결과적으로 마모부가 잠금 장치, 예를 들어 핀을 사용하여 기계적 방식으로 고정되는 것이 일반적으로 유리하다.
마모부는 통상 마모부가 장착될 지지부(예를 들어, 어댑터)에 배열되는 노우즈(Nose)가 수용되는 수용부를 가진다. 관통홀부는 수용부의 노우즈와 벽을 관통하여 장착 위치에서 실질적으로 길게 형성되는 핀인 잠금 장치가 관통홀부를 통해 도입될 수 있고, 마모부가 장착 위치에 고정될 수 있다. 어떤 경우에는 노우즈가 있는 마모부와 노우즈가 장착되는 위치에 수용되는 수용부가 있는 지지부가 있지만, 그렇지 않은 경우에는 비슷한 방식으로 나머지는 비슷한 방식으로 작동된다.
상기 잠금 장치는 알려져 있다. 특허 문헌 WO 2017/016719 A1에는 그 중 하나가 개시되어 있다. 중앙샤프트에는 주어진 방향으로 제1나사산 세그먼트가 있고, 반대 방향으로 제2나사산 세그먼트가 있다. 따라서 중심샤프트가 특정 방향으로 회전될 때, 각각의 나사산 세그먼트에 장착되는 2개의 부분은 서로 멀어지거나 가까워지도록 이동된다. 특허 문헌 US 2015/017922 A1은 마모 부재 및 잠금부를 포함하는 굴착 장치에 부착하기 위한 마모 어셈블리를 개시한다. 잠금부는 연장된 배열과 후퇴된 배열 사이에서 조절이 가능하며, 잠금부의 연장된 배열에서 장착으로부터 외측으로 돌출되는 적어도 하나의 잠금요소를 포함하고, 잠금부는 후퇴된 배열을 채택하기 위해 연장된 배열로부터 장착을 향해 안쪽으로 이동되도록 작동된다. 마모부재가 굴착 장치에 조립될 때, 연장된 배열로부터 후퇴된 배열을 향한 잠금부의 이동은 조립 상태에서 마모부재가 굴착 장치에 고정되도록 한다.
그러나 몇몇 경우에, 중앙샤프트에 장착되는 부품들이 만족스럽게 나사로 조여지거나 나사를 풀 수 없기 때문에 이러한 잠금 장치의 장착 및/또는 해제가 문제가 되는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 이러한 결점을 극복하는 것으로, 이러한 목적은 전술한 유형의 잠금 장치에 의해 달성되며, 특별한 장비를 사용하기 위해 토공 기계 또는 버킷을 작업장으로 보낼 필요없이 현장에서 빠르고 안전한 방법으로 마모부를 교체할 수 있는 잠금 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 전술한 유형의 잠금 장치에 의해 달성되며, 상기 커플링 수단은 회전축과, 상기 제1나사산 세그먼트의 일 단부에 대향하는 제1면 및 상기 제2나사산 세그먼트의 일 단부에 대향하는 제2면을 갖는 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 제1면과 상기 제1나사산 세그먼트의 일 단부 사이에는 상기 디스크와 상기 제1나사산 세그먼트 간 제1직경을 따라 상대 이동이 적합하도록 제1직경을 따라 연장되는 제1설형부 및 그루브(Tongue and groove)가 있고, 상기 제2면과 상기 제2나사산 세그먼트의 단부 사이에는 상기 디스크와 상기 제2나사산 세그먼트 간 제2직경을 따라 상대 이동이 적합하도록 제2직경을 따라 연장되는 제2설형부 및 그루브가 있다.
실제로 기계의 사용 후, 응력, 마모부의 마모 및 소성 변형 후에 마모부를 제거하는 것이 문제가 되는 것은 드문 일이 아니며, 특히 마모부가 지지부에 장착되는 것을 유지시키는 잠금 장치를 제거하는 것이 문제가 될 수 있다. 그 이유 중 하나는, 지지부로부터 마모부가 해제될 수 있도록 철수되는 것과 같이, 중앙샤프트에 다시 잠금요소를 나사 결합할 필요가 있다는 것이다. 그러나, 기계의 사용 중에, 중앙샤프트는 상기 제1나사산 세그먼트의 제1회전축과 제2나사산 세그먼트의 제2회전축이 더 이상 일치하지 않는(평행하지만 일치하지는 않음) 또는 서로 0이 아닌 각도를 이루거나(더 이상 정렬되지 않음) 또는 둘 다 동시에 해당되기 때문에 변형된 상태가 지속될 수 있다. 또한, 나사부의 나사산 자체가 변형되어 지속성이 없어서 쓸모 없게 될 수 있다. 본 발명에 따른 해결책에 있어서, 상기 커플링 수단은 이들의 이동을 흡수하여 나사산이 거의 변형되지 않은 상태를 유지하도록 하며, 또한 상기 커플링 수단은 각각의 축이 더 이상 일치하지 않더라도 어느 하나의 나사산 세그먼트의 회전 운동을 다른 나사산 세그먼트로 전달하기 적합하기 때문에 상기 제1나사산 세그먼트와 상기 제2나사산 세그먼트에 의해 형성된 어셈블리(Assembly)를 여전히 회전시킬 수 있다.
일반적으로, 상기 커플링 수단은 제1회전축과 제2회전축이 어긋나거나, 또는 제1회전축과 제2회전축이 평행하지 않을 때에 상기 제1나사산 세그먼트와 상기 제2나사산 세그먼트 사이에서 회전 운동을 전달하는데 적합하므로 이롭게 작용한다. 전술한 바와 같이, 이러한 변형들이 모두 발생할 수 있으므로, 상기 커플링 수단이 이러한 경우에 작동할 수 있는 것이 유리하다.
본 발명의 단순한 기하학적 형상은, 특히 상기 회전축들이 일치하지는 않지만 평행할 때, 일부 변형을 보정한다. 바람직하게는 제1직경 및 제2직경은 서로 수직을 이루고 있다. 그러나 제1직경과 제2직경이 서로 평행하면, 보다 비용 효율적인 제조에 기인하고, 다수의 경우에 충분히 효과적인 부분이 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 돌출부 및 채널부를 포함하며, 상기 돌출부의 제1직경 및/또는 제2직경에 따른 횡단면은 상기 채널부의 횡단면보다 작게 형성된다. 실제로, 설형부 및 그루브의 두 부분의 단순한 조정을 요구하는 것보다 작은 이 단면은 서로에 대해 각도를 형성하는 제1회전축 및 제2회전축을 포함하는 흡수 변형을 허용한다. 이 대안은 두 회전축 사이의 각도가 매우 큰 경우를 수정하는 것을 허용하지 않지만, 실제로는 가장 일반적인 경우를 보정하기에 충분하다. 일반적으로 커플링 수단의 설계 단계에서, 설형부 및 그루브에서 서로 마주보는 다른 표면 사이에 있어야 하는 최소 요구 공차는 DIN 표준 7168에 의해 추정된다. 바람직하게는, 상기 설형부 및 그루브들 중 어느 하나에서 서로 마주하는 각각의 쌍의 표면 사이에 존재하는 클리어런스(Clearance)는 DIN 표준 7168에 따라 계산되는 최소 요구 공차보다 적어도 15%이상, 바람직하게는 20% 이상 더 크게 형성된다(백분율은 최소 요구 공차와 관련하여 측정된다.). 대안적으로 또는 부가적으로, 제1설형부 및 그루브 및/또는 제2설형부 및 그루브는 돌출부, 채널부를 포함하는 것이 유리하며, 제1직경 및/또는 제2직경에 따른 횡단면에서 각각의 돌출부는 챔퍼(Chamfer)를 갖는다. 실제로 이러한 챔퍼는 이 유형의 변형을 보정할 수 있다.
전술한 경우들 중 어느 경우에도, 상기 나사산 세그먼트에 응력이 가해지도록 하는 상기 변형이 상기 커플링 수단에 의해 흡수되므로, 그에 대한 손상이 방지되는 부가적인 이점이 있다.
바람직하게는, 상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 그 횡단면이 상기 제1직경 및/또는 제2직경에 따라 그것의 자유 단부에서 그것의 저면보다 더 넓은 돌출부, 그 횡단면이 개방 단부보다 그것의 저면에서 더 넓은 채널부를 포함한다. 따라서 중앙샤프트 어셈블리가 장착되면, 상기 제1나사산 세그먼트, 상기 제2나사산 세그먼트 및 커플링 수단에 의해 형성되는 어셈블리는 축 방향으로 탈착되지 않는 유닛(Unit)이 형성되어, 운반 및 장착이 보다 용이해지는 효과가 있다. 이러한 의미에서, 상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 단면이 각각 제1직경 및/또는 제2직경에 따라 T자 형상을 갖는 돌출부를 포함하고, 단면이 대응하는 역 T자 형상을 갖는 채널부를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
잠금요소와 상기 제2잠금요소가 수용되는 케이싱을 포함한다. 바람직하게는, 상기 디스크는 매끄럽지 않은 측면을 가지며, 상기 케이싱은 고정 나사를 포함하며, 상기 고정 나사의 자유 단부는 상기 매끄럽지 않은 측면과 접촉하기에 적합하며, 이에 의해 외부 진동이 발생되는 경우 디스크가 회전하는 것을 방지할 수 있도록 하는 고정 나사를 포함한다.
바람직하게는, 커플링 수단과 각각의 나사산 세그먼트 사이에는, 예를 들어 Cellasto®라는 이름으로 BASF에 의해 판매되는 물질과 같은 다수의 폐쇄된 가스 충진 내부 수용부를 갖는 탄성 중합체 재질로 제조되는 조인트(Joint)가 있다. 이에 의해 커플링 수단은 작업장에서 먼지 및 미립자로부터 보호되고, 이에 의해 커플링 수단에 첨가되는 그리스(grease)가 유지될 수 있다. 기체가 채워지는 수용부는 압력이 가해질 때 압축되어 체적이 감소되나, 가로 방향으로의 변형이 없거나, 최소화된다.
본 발명에 따르면, 특별한 장비를 사용하기 위해 토공 기계 또는 버킷을 작업장으로 보낼 필요 없이 현장에서 빠르고 안전한 방법으로 마모부를 교체할 수 있는 효과가 있다.
또한, 커플링 수단으로 인하여 나사산 세그먼트의 이동을 흡수하여 나사산이 거의 변형되지 않은 상태를 유지하도록 하는 효과가 있다.
또한, 커플링 수단으로 인하여 하나의 나사산 세그먼트에서 다른 나사산 세그먼트로 회전 운동을 전달하는데 적합한 효과가 있다.
또한, 나사산 세그먼트에 응력이 가해지도록 하는 변형이 커플링 수단에 의해 흡수되므로, 그로 인한 손상이 방지되는 효과가 있다.
또한, 고정 나사로 인하여 외부 진동이 발생되는 경우 디스크가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 조인트에 의해 커플링 수단은 작업장에서 먼지 및 미립자로부터 보호되고, 이에 의해 커플링 수단에 첨가되는 그리스가 유지될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 장점 및 특징은 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 방식으로 설명되는 다음의 설명으로부터 알 수 있다. 상기 도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 마모부, 그 지지부 및 잠금 장치를 도시한 사시도를 도시한다.
도2는 본 발명에 따른 잠금 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 잠금 장치의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3에서 케이싱이 제외된 잠금 장치의 사시도를 도시한다.
도 5는 도 3의 잠금 장치의 중앙샤프트의 사시도를 도시한다.
도 6은 도 5의 중앙샤프트에 포함되는 커플링 수단의 사시도를 도시한다.
도 7 내지 도 9는 각각 도 6의 커플링 수단의 정면도, 측면도, 평면도를 도시한다.
도 10은 도 8의 F-F 선에 따른 단면도를 도시한다.
도 11은 도 6의 커플링 수단의 설형부 및 그루브의 횡단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 커플링 수단의 제2실시예의 정면도를 도시한다.
도 13은 도 5의 중앙샤프트의 나사산 세그먼트의 사시도를 도시한다.
도 14는 잠금요소가 철회된 도 4의 잠금 장치의 종단면도를 도시한다.
도 15는 잠금요소가 연장된 도 4의 잠금 장치의 종단면도를 도시한다.
도 16은 도 3의 잠금 장치의 종단면도 및 장착 위치에서의 잠금요소가 철회된 도 1의 마모부 및 지지부의 부분 종단면도를 도시한다.
도 17은 도 3의 잠금 장치의 종단면도 및 장착 위치에서의 잠금요소가 연장된 도 1의 마모부 및 지지부의 부분 종단면도를 도시한다.
도 1은 마모부(1), 마모부(1)용 지지부(2) 및 잠금 장치(3)의 분해 사시도를 도시한다. 지지부(2)는 지지부(2)의 노우즈에 관통홀부(4)를 갖고, 마모부(1)는 노우즈가 수용될 수용부의 측면에 측면홀부(5)를 가지므로, 장착 위치에서 관통홀부(4) 및 측면홀부(5)는 적어도 부분적으로 정렬된다. 잠금 장치(3)(도 2 참조)는 제1나사산 세그먼트(7), 제2나사산 세그먼트(7) 및 양 나사산 세그먼트를 결합하는 커플링 수단(8)에 의해 형성되는 중앙샤프트(6)를 포함한다. 양 나사산 세그먼트(7)의 나사산은 다른 회전 방향, 즉 하나는 우측 나사이고, 다른 하나는 좌측 나사이다. 각 나사산 세그먼트(7)에는 잠금요소(9)가 있다. 각각의 잠금요소(9)는 중앙샤프트(6)의 단부가 접근할 수 있도록 단부홀부(10)를 갖는다. 중앙샤프트(6)의 단부에는 작업자가 단부홀부(10)를 통해 대응하는 키를 도입하고, 중앙샤프트(6)를 회전시킬 수 있도록 나사 수단(11)(예를 들어, 육각형 구멍 또는 육각형 헤드)이 있다. 나사산 세그먼트(7)를 갖는 중앙샤프트(6)의 어셈블리는 케이싱(12) 내에 수용된다. 케이싱(12)은 2개의 가이드 스크류(13)를 구비하며, 2개의 가이드 스크류(130)는 잠금요소(9) 내의 2개의 가이드부(14) 내에 수용된다. 가이드 스크류(13)와 가이드부(14)는 두가지 기능을 수행하는데, 하나는 케이싱(12)과 잠금요소(9) 사이의 상대 회전을 방지하고, 다른 하나는 잠금요소(9)가 케이싱(12) 또는 대응하는 나사산 세그먼트(7)로부터 완전히 빠져나오는 것을 방지하는 것이다. 잠금 장치(3)는 관통홀부(4) 내에 수용되고, 일단 마모부(1)가 지지부(2)의 노우즈 상에 위치되면, 대응하는 공구에 의해 중앙샤프트(6)로의 접근이 가능해지고, 2개의 잠금요소(9)가 동시에 풀려진다(서로 반대 방향인 2개의 나사산을 갖는 시스템의 결과로써). 따라서 2개의 잠금요소(9)는 측면홀부(5) 내에 수용될 때까지 케이싱(12)으로부터 돌출되고, 이때 마모부(1)는 장착 위치에서 유지된다. 보다시피, 케이싱(12)의 외부 기하학적 구조 또는 관통홀부(4)의 내부 기하학적 구조는 모두 원형 실린더 형상이 아니다. 따라서 잠금 장치(3)와 지지부(2) 사이의 상대 회전이 방지된다.
보다시피 본 발명은 마모부가 주어진 마모부(치부, 어댑터 등)라는 것으로 한정되는 것은 아니다. 마모부는 본 발명에 따른 자금 장치를 통해 대응하는 지지부에 고정되는 것이면 임의의 요소일 수 있다.
도 3은 잠금요소(9)가 완전히 철회된 잠금 장치(3)를 도시하며, 따라서 케이싱(12) 및 가이드 스크류(13)만이 도시된다. 도 4는 케이싱(12)이 없는 도 3의 잠금 장치(3)를 도시하고, 도 5는 2개의 나사산 세그먼트(7) 및 커플링 수단(8)을 갖는 중앙샤프트(6)를 도시한다.
도 6 내지 도 11은 회전축을 갖는 디스크(15)를 갖는 본 발명에 따른 커플링 수단(8)을 도시한다. 디스크(15)의 각각의 면에는 실질적으로 T자형 단면을 갖는 기다란 돌출부(16)가 있다. 이 돌출부(16)는 나사산 세그먼트(7)의 단부(도 13 참조)에 배치되고, 역 T자형 단면을 갖는 채널부(17)에 수용되기 적합하다. 게다가, 디스크(15)의 측면(18)은 평탄하지 않고, 측면(18)을 중심으로 원주 방향을 따라 축 방향으로 균일하게 분포되는 복수의 홈부(19)를 포함한다. 이들 홈부(19)는 케이싱(12) 내에 배열되는 고정 나사(20)와 함께, 진동 시에 커플링 수단(8)이 회전하는 것을 방지하는 고정 수단으로서 작용한다.
돌출부(16)의 표면은 채널부(17)(바람직하게는 일정한 단면을 가짐)에 존재하지 않는 복수의 챔퍼(Chamfer, 21) 또는 경사면을 갖는다. 따라서, 이들 챔퍼(21) 또는 경사면은 돌출부(16)와 채널부(17) 사이의 특정 상대 이동을 허용하는 갭(gaps)을 형성한다. 결과적으로 커플링 수단(8)이 그 주요 기능(하나의 나사산 세그먼트(7)로부터 다른 나사산 세그먼트(7)로 회전 운동을 전달하는 것)을 중단하는 일 없이 중앙샤프트(6)의 일정한 변형이 흡수될 수 있다. 특히, T 헤드의 상측 표면 상에 존재하는 챔퍼와 관련하여, 사용되는 기하학적 구조 및 재료에 따라 재료가 소성 변형 영역에 들어가지 전에 나사산 세그먼트(7)와 디스크(15) 사이의 상대적 회전각이 존재한다는 점이 고려되어야 한다. 바람직하게는, T자 형상 헤드의 상측 표면의 챔퍼는 상기한 상대적 최대 회전 각도보다 크거나 동일한 각도를 갖는다.
마찬가지로 돌출부(16)의 표면과 대응되는 채널부(17)의 표면 사이에, 이들이 평행한 세그먼트에서 채널부(17) 내에 돌출부(16)를 장착할 수 있도록 엄격하게 요구되는 간격보다 크고, 제조 기술로 인해 엄격하게 요구되는 간격보다 큰 클리어런스(22)가 있다. 즉, 어셈블리는 '과도한 클리어런스'를 갖도록 설계된다. 이러한 '과도한 클리어런스'는 커플링 수단(8)과, 기계가 작동하는 동안 중앙샤프트(6) 내에서 발생되는 변형을 흡수하는 나사산 세그먼트(7) 사이의 상대 이동을 허용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 임의의 설형부 및 그루브에서 서로 마주하는 각 쌍의 표면 사이에 존재하는 이러한 클리어런스(22)는 바람직하게는 DIN 표준 7168에 따라 계산된, 요구되는 최소 공차보다 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 20% 보다 더 크다(백분율은 요구되는 최소 공차에 대해 측정된다.). 설형부 및 그루브가 T자형 단면을 갖는 돌출부(16)를 갖는 특정 경우에, '최소값'(이 클리언런스(22)는 DIN 표준 7168에 따라 계산된 요구되는 최소 공차보다 적어도 15%, 바람작하게는 20%보다 더 크다)의 기준은 설형부 및 그루브의 '목(Neck)'에서, 즉 T의 수직벽(도 11 기준) 및 채널부(17)의 수직벽 사이에서 바람직하게 충족된다. 바람직하게는 T의 헤드와 그것을 둘러싸고 있는 채널부(17)의 벽 사이에 존재하는 다른 클리어런스는 목의 클리어런스(22)보다 적어도 50%(바람직하게는 2배) 더 크다. T의 목의 폭이 T헤드의 폭의 2/3(도 11의 단면에 따라 측정됨)인 T자형 돌출부(16)에도 유리하다. 또한, T의 목의 높이가 T헤드의 높이와 동일하면 유리하다(둘 다 도 11의 단면에 따라 측정됨).
도 12는 도 6 내지 도 11의 것과 유사한 커플링 수단(8)을 도시하지만, 디스크(15)의 상측면(도 12 기준) 상의 돌출부(16)는 돌출부(16)가 디스크(15)의 하측면 상에서 연장하는 직경에 대해 90도 회전되는 직경에 따라 연장된다.
도 14 및 도 15는 도 4의 잠금 장치(3)의 종단면도를 도시한다. 완전한 잠금 장치(3)는 케이싱(12)을 포함하지만, 케이싱(12)은 이들 도면에서 보다 명확하게 하기 위해 제거되었다. 도 14에서 잠금요소(9)는 철회된다. 이 위치에서, 중앙샤프트(6)의 2개의 단부 중 어느 하나에 의해 중앙샤프트(6)에 접근하여 적절한 공구로 그것을 회전시킬 수 있다. 한 편으로는 나사산 세그먼트(7)에 가해지는 회전은 대응하는 잠금요소(9)를 외측으로 이동시키고, 다른 한편으로는 커플링 수단(8)을 일체로 회전시키고, 다른 나사산 세그먼트(7)를 취하여, 그 다음으로 도 15에 도시된 위치에 도달할 때까지 다른 잠금요소(9)를 외측으로 이동시킨다. '이상적인 위치'에서 제1나사산 세그먼트(7)의 제1회전축과 제2나사산 세그먼트(7)의 제2회전축은 커플링 수단(8)의 디스크(15)의 회전축과 전체적으로 일치한다. 그러나 본 발명에 따른 잠금 장치(3)는 제1회전축이 더 이상 제2회전축과 완전히 일치하지 않는 ‘정상 작동 조건' 하에서 만족스럽게 작동되는데, 그 이유는 커플링 수단(8)이 한편으로는 이들의 편차를 흡수하여 나사산을 보호할 수 있고, 다른 한편으로는 변형이 유지된다 하더라도 하나의 나사산 세그먼트(7)로부터 다른 세그먼트(7)로 회전 운동을 전달할 수 있기 때문이다.
도 16 및 도 17은 도 14 및 도 15와 동일하지만, 잠금 장치(3)(케이싱(12)을 포함하는)의 전체 어셈블리의 단면이 도시되어 있고, 더욱이 도 1의 마모부(1) 및 지지부(2)가 부분적으로 묘사되어 있다. 잠금 장치에 가해지는 응력은 이들 도면에서 보다 명확하게 보여질 수 있다. 사용 중에 마모부(1)는 잠금요소(9)의 단부와 함께 전방으로 이동하는 경향이 있다(도 16, 도 17에서 위쪽으로). 따라서 잠금 장치(3)의 중앙부는 관통홀부(4)의 전방벽에 대해 압축되도록 굽힘 응력 하에 작동하게 한다. 이러한 응력은 두 개의 나사산 세그먼트(7)의 나사산의 약화 뿐만 아니라 상기한 변형을 초래할 수 있다.
1: 마모부 2: 지지부
3: 잠금 장치 4: 관통홀부
6: 중앙샤프트 7: 나사산 세그먼트
8: 커플링 수단 9: 잠금요소
10: 단부홀부 11: 나사 수단
12: 케이싱 13: 가이드 스크류
14: 가이드부 15: 디스크
16: 돌출부 17: 채널부
18: 측면 19: 홈부
20: 고정 나사 21: 챔퍼
22: 클리어런스

Claims (12)

  1. 토공 기계의 지지부(2)에 마모부(1)를 고정시키기 위한 잠금 장치(3)에 있어서,
    - 제1회전축을 형성하는 제1우측 나사산 세그먼트(7) 및 제2회전축을 형성하는 제2좌측 나사산 세그먼트(7)를 갖는 중앙샤프트(6);
    - 상기 제1나사산 세그먼트(7)에 나사 결합되는 제1잠금요소(9)와; 상기 제2나사산 세그먼트(7)에 나사 결합되는 제2잠금요소(9);
    - 상기 중앙샤프트(6)의 단부 중 적어도 하나 내부에 있고, 상기 잠금요소(9) 중 적어도 하나를 통해 외부로부터 접근 가능한 나사 수단;을 포함하며,
    상기 제1나사산 세그먼트(7)와 상기 제2나사산 세그먼트(7)는 커플링 수단(8)에 의해 서로 부착되고, 상기 커플링 수단(8)은 상기 제1나사산 세그먼트(7)와 상기 제2나사산 세그먼트(7) 사이의 회전 운동을 전달하는데 적합하며,
    상기 커플링 수단(8)은 회전축을 가지며 제1나사산 세그먼트(7)의 일 단부에 대향하는 제1면과 상기 제2나사산 세그먼트(7)의 일 단부에 대향하는 제2면을 갖는 디스크(15)를 포함하고, 상기 제1면과 상기 제1나사산 세그먼트(7)의 단부 사이에는 제1직경에 따라 연장되는 제1설형부 및 그루브(first tongue and groove)가 있어 상기 디스크(15)와 상기 제1나사산 세그먼트(7)가 상기 제1직경을 따라 서로에 대하여 이동하기에 적합하고, 상기 제2면과 상기 제2나사산 세그먼트(7)의 단부 사이에는 제2직경에 따라 연장되는 제2설형부 및 그루브(second tongue and groove)가 있어 상기 디스크(15)와 상기 제2나사산 세그먼트(7)가 상기 제2직경을 따라 서로에 대하여 이동하기에 적합한 것을 특징으로 하는 잠금 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1직경 및 상기 제2직경은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1직경 및 상기 제2직경은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 돌출부(16) 및 채널부(17)를 포함하고, 상기 제1직경 또는 상기 제2직경에 따른 상기 돌출부(16)의 횡단면은 상기 제1직경 또는 상기 제2직경에 따른 상기 채널부(17)의 횡단면보다 작은 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 돌출부(16) 및 채널부(17)를 포함하고, 상기 제1직경 및/또는 상기 제2직경에 따른 상기 돌출부(16)의 횡단면은 챔퍼(21)를 갖는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 상기 제1직경 및/또는 상기 제2직경에 따른 횡단면이 저면에서보다 자유 단부에서 더 넓은 돌출부(16) 및 상기 제1직경 및/또는 상기 제2직경에 따른 횡단면이 개방 단부에서보다 저면에서 더 넓은 채널부(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 상기 제1직경 및/또는 상기 제2직경에 따른 횡단면이 T자 형상을 가지는 돌출부(16) 및 상기 제1직경 및/또는 상기 제2직경에 따른 횡단면이 역 T자 형상을 가지는 채널부(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브는 서로 대향하는 각각의 한 쌍의 표면 사이에는 DIN 표준 7168에 따라 계산된, 요구되는 최소 공차보다 적어도 15%, 바람직하게는 20% 더 크게 형성되는 클리어런스(22)가 있는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설형부 및 그루브 및/또는 상기 제2설형부 및 그루브의 기하학적 구조에 따라, 재료가 소성 변형 영역에 들어가기 전에 상기 나사산 세그먼트(7)와 상기 디스크(15) 사이의 상대적 최대 회전각이 존재하고, 상기 상대적 최대 회전각과 동일한 회전 방향으로 배열되는 챔퍼(21)들의 각도들은 상기 상대적 최대 회전각보다 크거나 같은 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙샤프트(6)가 내부에 수용되고, 상기 제1잠금요소(9)와 상기 제2잠금요소(9)가 수용되는 케이싱(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디스크(15)는 매끄럽지 않은 측면(18)을 가지며, 상기 케이싱(12)은 고정 나사(20)를 포함하며, 상기 고정 나사(20)의 자유 단부는 상기 매끄럽지 않은 측면(18)과 접촉하기에 적합한 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 수단(8)과 상기 제1나사산 세그먼트(7) 사이 및 상기 커플링 수단(8)과 상기 제2나사산 세그먼트(7) 사이에는 탄성 중합체 재질로 제조되고, 다수의 폐쇄된 가스 충진 내부 수용부를 갖는 조인트가 있는 것을 특징으로 하는 잠금 장치(3).
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