KR20020001576A - 붕괴가능한 허브 조립체 - Google Patents

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KR20020001576A
KR20020001576A KR1020010036014A KR20010036014A KR20020001576A KR 20020001576 A KR20020001576 A KR 20020001576A KR 1020010036014 A KR1020010036014 A KR 1020010036014A KR 20010036014 A KR20010036014 A KR 20010036014A KR 20020001576 A KR20020001576 A KR 20020001576A
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진스알버트에이치
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파트릭 제이. 바렛트
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Abstract

붕괴가능한 허브 조립체가 개시되어 있다. 붕괴가능한 허브 조립체는 그 안에 형성된 슬롯 및 제 1 접촉면을 구비하는 허브와, 슬롯내에 이동가능하게 위치설정되어 있고 제 2 접촉면을 구비하는 웨지를 포함한다. 웨지는 체결된 위치와 붕괴된 위치 사이에서 이동가능하다. 웨지가 체결된 위치에 있는 경우에, 재료 팩이 붕괴가능한 허브 조립체상에 감겨 있고, 재료 팩을 허브 및 웨지에 단단히 결합하는 제 1 힘으로 제 1 및 제 2 접촉면과 결합하게 된다. 재료 팩은 웨지를 붕괴된 위치로 이동함으로써 붕괴가능한 허브 조립체로부터 제거되어 제 1 힘의 크기가 감소되고 재료 팩이 허브에 단단히 결합되지 않게 된다. 로크(lock)는 슬롯내에 이동가능하게 위치설정됨으로써 웨지를 체결된 위치에 체결할 수 있다. 웨지는 로크를 제거함으로써 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 재료 팩은 하나의 단일편(one piece)으로 제거될 수 있기 때문에, 재료 팩의 제거뿐만 아니라 이 재료 팩의 풀림이 발생할 수 있는 흩뜨려짐(mess)을 효과적으로 줄이기 위한 재료 팩의 풀림이 붕괴가능한 허브 조립체에 의해 제거된다.

Description

붕괴가능한 허브 조립체{COLLAPSIBLE HUB ASSEMBLY}
본 발명은 붕괴가능한 허브 조립체에 관한 것으로, 특히 재료 팩의 제거를 손쉽게 하기 위하여 재료 팩을 허브로부터 풀지 않고 붕괴가능한 허브 조립체의 허브상에 감겨진 재료 팩의 제거를 용이하게 할 수 있는 붕괴가능한 허브 조립체에 관한 것이다.
재료가 그 위에 감겨 있는 허브[또는 일반적으로 스풀(spool) 또는 릴(reel)이라고 칭함]로부터 재료를 신속하고 효율적으로 제거하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 자기 테이프상에서의 전도성 테스트 후, 테이프가 손상되거나 또는 더이상 다른 테스트에 적합하지 않을 수 있다. 그 결과, 테이프를 폐기하는 것이 바람직하다. 그러나, 허브, 링 또는 스풀이 손상되기 때문에, 테이프만을 폐기하고, 허브, 릴 또는 스풀을 유지하는 것이 바람직하다.
종래에는, 손이나 기구의 도움으로 원치 않는 테이프가 허브로부터 풀리게 되면, 시간이 소요되고 테이프의 큰 더미가 발생하게 된다. 테이프의 더미를 초래하는 것은 자주 흩뜨려짐(mess)을 발생하게 되었고, 더미가 폐기되기 전에 이 더미를 손으로 모아야 했다. 테이프가 허프상에 감겨질 때, 테이프상의 신장은 허브에 테이프가 감겨 있는 허브상에 반경방향 내측 힘을 발생한다. 테이프의 다른 층이 허브상에 감기기 때문에 이 힘은 증가하게 된다. 테이프가 허브상에 감긴 후, 테이프는 테이프 팩을 형성하는데 이 테이프 팩은 이것이 허브로부터 용이하게 제거될 수 없도록 충분한 힘을 갖는 허브에 단단히 결합되어 있다.
도 1은 허브(101) 및 허브(101)에 부착된 플랜지(103)를 구비하는 종래 기술의 스풀(100)을 도시하고 있다. 테이프(105)는 회전축(111)을 중심으로 스풀(100)이 회전됨으로써[109] 허브(101)상에 감긴다[107]. 테이프(105)상에서의 신장은 테이프(105)가 반경방향 내측 힘(115)을 허브(101)상에 가하도록 한다. 반경방향 내측 힘(115)은 테이프(105)가 허브(101)에 단단히 결합되도록 한다.
도 2에 있어서, 테이프(105)는 테이프 팩(117)을 형성하는 허브(101)상에 감긴다. 테이프 팩(117)은 반경방향 내측 힘(115)에 의해 허브(101)에 단단히 결합된다 도 1 및 도 2는 반경방향 내측 힘(115)에 대해서 4개의 화살표만으로 나타냈지만, 반경방향 내측 힘(115)은 허브(101)의 전체적인 원주방향을 따라서 작용하고 있다. 그 결과, 테이프 팩(117)은 전체적인 테이프 팩(117)의 제거가 어렵게 되도록 상당한 힘으로 허브(101)에 결합된다. 예를 들어, 반경방향 내측 힘(115)으로 인하여, 불가능하지 않다면 손으로 테이프 팩(117)을 제거하는 것이 매우 힘들다.
따라서, 도 2에 있어서, 스풀(100)로부터 테이프 팩(117)을 제거하는 것은 테이프(105)가 허브(101)로부터 풀리는 것을 요구하고 있다. 테이프(105)가 풀리는 것은 화살표(121)의 풀리는 방향으로 테이프(105)를 진행시키거나 또는회전축(111)을 중심으로 스풀(100)을 회전[119]시킴으로써 이루어질 수 있다. 한편, 테이프는 이것을 축방향으로 허브에서 떨어뜨리거나 또는 떼어냄으로써 제거될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 테이프(105)가 풀리는데 시간이 소모되고 테이프 더미가 흩뜨려지게 된다. 도 1 및 도 2는 감겨진 테이프가 도시되어 있지만, 테이프(105)와 관련된 문제는 필름, 와이어, 케이블, 종이, 직물 등을 구비한 다른 재료에 적용된다.
따라서, 허브상에 감겨진 재료는 이것을 허브로부터 풀지 않고 재료를 허브로부터 용이하게 제거할 수 있고, 또한 재료가 단일편으로 제거되어 이 재료를 용이하게 폐기할 수 있는 허브 조립체가 요구되고 있다.
전술한 요구는 본 발명의 붕괴가능한 허브 조립체에 의해 이루어진다. 재료가 허브로부터 풀리는 것에 따른 문제 및 단점은 허브 및 이동가능한 웨지를 구비한 허브 조립체에 의해 해결된다. 이 웨지는 체결된 위치(locked position)와 붕괴된 위치(collapsed position) 사이에서 이동가능하다. 체결된 위치에서, 재료는 허브 및 웨지 양쪽의 부분상에 감겨 있다. 재료는 허브 및 웨지상에 반경방향 내측으로 작용하는 힘에 의해서 허브 및 웨지와 단단히 결합된다. 웨지가 붕괴된 위치로 이동할 때, 허브상에 작용하는 힘이 감소되어 재료가 더이상 허브에 단단히 결합되지 않고, 재료를 풀지 않고 이것를 허브 조립체로부터 제거할 수 있다.
본 발명의 붕괴가능한 허브 조립체의 이점은, 제거를 위하여 재료를 풀지 않고 그 위에 감겨진 허브로부터 재료를 용이하게 제거할 수 있는 재료 팩을 포함하고, 이 재료 팩은 단일편으로 제거되어 재료 팩이 용이하게 폐기될 수 있으며, 재료가 허브로부터 풀리면서 흩뜨려진 더미가 제거되고, 재료를 허브로부터 제거하는데 요구되는 시간 및 노력의 양이 실질적으로 제거되며, 단일편 재료 팩이 장래 또는 재료의 재생을 위해 수정될 수 있는 소형의 형상으로 되고, 재료 팩이 손으로 제거될 수 있다는 것이다.
대체로, 본 발명은 그 안에 형성된 슬롯을 가지는 허브, 제 1 접촉면 및 슬롯내에 이동가능하게 위치설정되고 제 2 접촉면을 가지는 웨지를 구비하는 붕괴가능한 허브 조립체로 구현된다. 웨지는 재료 팩이 허브와 웨지에 단단히 결합하는 제 1 힘으로 허브상에 감겨진 재료 팩이 제 1 접촉면과 제 2 접촉면의 접촉으로 가압하는 체결된 위치로 이동할 수 있다. 웨지는 제 2 접촉면이 제 1 힘에 대한 감소로 재료 팩으로부터 분리됨으로써 웨지가 체결된 위치에 있을 때에 재료 팩이 더이상 허브에 단단히 결합되지 않는 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 그 결과, 웨지가 붕괴된 위치에 있을 때 재료 팩은 단일편으로 허브로부터 제거될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체는 허브에 부착되고 평면을 따라서 재료 팩을 물리적으로 포함할 수 있는 플랜지를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체는 슬롯내로 제거가능하게 삽입될 수 있는 로크를 구비한다. 로크는 웨지와 접촉하고 로크가 슬롯내에 삽입될 때에 로크가 체결된 위치에서 웨지를 단단히 위치설정한다. 웨지는 로크를 슬롯으로부터 제거함으로써 체결된 위치로 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 로크는 이것에 부착되며 제 1 평면을 따라서 재료 팩을 물리적으로 포함하는 제 1 플랜지를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 허브와 로크는 서로 고정된 관계로 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 허브와 웨지는 서로 고정된 관계로 장착된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 웨지와 허브는 웨지가 체결된 위치에 있을 때 제 1 및 제 2 접촉면을 따라서 거의 완전한 원을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예 및 이점은 본 발명의 원리를 예시에 의해 나타내며 첨부 도면과 관련된 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 테이프가 감겨 있는 종래 기술의 스풀의 평면도,
도 2는 테이프 팩 권선을 그 위에 갖는 종래 기술의 스풀의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 웨지가 체결된 위치에 있는 붕괴가능한 허브 조립체의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 웨지가 붕괴된 위치에 있는 도 3의 붕괴가능한 허브 조립체의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 체결된 위치에 2개의 웨지를 구비한 붕괴가능한 허브 조립체의 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 웨지가 붕괴된 위치에 있는 도 5의 붕괴가능한 허브 조립체의 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 웨지가 체결된 위치에 있는 붕괴가능한 허브 조립체상에 감겨 있는 재료 팩의 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 웨지가 붕괴된 위치에 있는 도 7의 붕괴가능한 허브 조립체상에 감겨진 재료 팩의 평면도,
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 허브 및 그 안에 형성된 슬롯의 평면도,사시도 및 측면도,
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 그 위에 장착된 플랜지를 구비한 허브의 평면도, 사시도 및 측면도,
도 11a 내지 도 11d는 본 발명에 따른 로크(lock)의 평면도, 사시도 및 2개의 측면도,
도 12a 내지 도 12d는 본 발명에 따른 허브의 슬롯내에 삽입된 로크를 구비한 붕괴가능한 허브 조립체의 평면도, 사시도, 측면도 및 단면도,
도 13a 내지 도 13d는 본 발명에 따른 웨지의 평면도, 사시도, 측면도 및 정면도,
도 14는 본 발명에 따른 그 위에 장착된 제 1 플랜지를 구비한 로크의 사시도,
도 15a 내지 도 15d는 본 발명에 따른 그 위에 장착된 제 2 플랜지를 구비한 허브의 평면도, 사시도, 측면도 및 단면도,
도 16a 내지 도 16b는 본 발명에 따른 서로 고정된 관계로 장착될 수 있는 웨지 및 허브의 평면도 및 단면도,
도 17은 본 발명에 따른 허브의 제 1 접촉면내에 형성된 개구부의 측면도,
도 18a 내지 도 18b는 본 발명에 따른 웨지를 체결된 위치 및 붕괴된 위치 사이에 이동가능하게 위치설정하도록 이용되는 리드 스크류 및 스프링의 평면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 재료 6 : 재료 팩
11 : 허브 13 : 슬롯
15 : 제 1 접촉면 17 : 웨지
19 : 제 2 접촉면 31 : 플랜지
다음의 상세한 설명에 있어서 및 소정의 도면에 있어서, 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 나타낸다.
도시를 위한 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 그 안에 형성된 슬롯을 가지고 제 1 접촉면을 가지는 허브와, 슬롯내에 이동가능하게 위치설정되고 제 2 접촉면을 가지는 웨지를 구비하는 붕괴가능한 허브 조립체로 구현된다. 웨지는 체결된 위치와 붕괴된 위치 사이에서 이동할 수 있다. 체결된 위치에 있어서, 허브상에 감긴 재료 팩은 제 1 및 제 2 접촉면의 접촉으로 재료 팩을 허브 및 웨지에 단단히 결합하는 제 1 힘으로 가압된다. 붕괴된 위치에 있어서, 웨지의 제 1 접촉면은 재료 팩으로부터 분리됨으로써(즉, 재료 팩으로부터 물러나서 더이상 재료 팩과 접촉하게 않게 됨으로써), 제 1 힘이 감소하여 재료 팩이 허브에 단단히 결합하지 않게 된다. 제 1 힘의 감소는 재료 팩이 단일편으로 허브로부터 제거될 수 있도록 한다.
본 발명의 붕괴가능한 허브 조립체의 이점은, 재료 팩이 허브로부터 제거되기 위하여 재료 팩을 풀지 않아도 된다는 것과, 재료 팩을 손으로 제거할 수 있는 능력과, 재료 팩이 허브로부터 풀림으로써 소비된 시간이 제거되고, 풀린 재료의 더미에 의해 발생하는 흩뜨러짐이나 노력 없이 재료 팩이 제거되어 폐기될 수 있다는 것이다.
도 3에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 허브(11), 제 1 접촉면(15), 허브(11)내에 형성된 슬롯(13), 슬롯(13)내에 이동가능하게 위치설정되고 제 2 접촉면(19)을 구비하는 적어도 하나의 웨지(17)를 구비한다. 체결된 위치에 있어서, 허브(11)의 제 1 접촉면(15)과 웨지(17)의 제 2 접촉면(19)은 서로간에 위치설정됨으로써, 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 감겨진 재료 팩(도시하지 않음)이 각기 제 1 및 제 2 접촉면(15, 19) 모두와 접촉하게 될 것이다. 도 4에 있어서, 웨지(17)는 붕괴된 위치에 도시되어 있다. 웨지(17)는 화살표(22)에 의해 도시된 바와 같이 체결된 위치에서 붕괴된 위치로 이동할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 제 1 접촉면(15)을 따라서 제 1 거의 반원 형상(semi-circular shape)과, 제 2 접촉면(19)을 따라서 제 2 거의 반원 형상을 구비하여, 웨지(17)가 체결된 위치(도 3에 도시됨)에 있을 때 웨지(17)와 허브(11)는 각기 제 1 및 제 2 접촉면(15, 19)을 따라서 거의 완전한 원을 형성한다. 웨지(17)가 붕괴된 위치에 있을 때, 허브(11)의 제 1 접촉면(15)을 따라서 제 1 거의 반원 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 반원 형상[즉, 제 1 접촉면(15)이 완전한 원이 아님]을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 대칭 중심점(20)에서 반경방향 외측으로 연장된 반경 라인(RH, RW)에 의해 도시된 바와 같이 웨지(17)가 체결된 위치에 있을 때(여기서, RH= RW), 제 1 접촉면(15)과 제 2 접촉면(19)은 허브(11)상에 대칭 중심점(20)에 대해서 대칭적으로 배치된다. 재료 팩(도시하지 않음)은 대칭 중심점(20)을 중심으로 허브(11)를 회전시킴으로써 허브(11)상에서 풀릴 수 있다.
붕괴가능한 허브 조립체(10)는 하나의 웨지(17) 이상으로 구비할 수 있다. 도 5 및 도 6에 있어서, 2개의 대향 웨지(17)는 허브(11)의 슬롯(13)내에 도시되어 있다. 도 5에 있어서, 웨지(17)는 체결된 위치에 있으며, 도 6의 화살표(22)에 의해 도시된 바와 같이 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 2개의 웨지만이 도시되어 있지만, 본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 구성에 제한되는 것으로 해석될 수 없다. 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 소정 수의 웨지(17)를 구비할 수 있다. 붕괴가능한 허브 조립체(10)가 제 1 힘의 크기로 이용되는 적용에 따라서, 2개 또는 그 이상의 웨지(17)를 사용하여 웨지(17)가 붕괴된 위치로 이동할 때 제 1 힘 크기가 웨지(17)의 수에 비례하여 감소되는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들면, 하나의웨지(17)만 이용된다면, 제 1 힘의 크기는 웨지(17)가 붕괴된 위치에 있을 때 30%까지 감소될 수 있다. 한편, 2개의 웨지(17)가 이용된다면, 제 1 힘의 크기는 웨지(17) 모두가 붕괴된 위치에 있을 때 50%까지 감소될 수 있다. 제 1 힘에서 실제의 감소는 적용에 따르게 될 것이다. 상기 백분율은 예시적인 목적으로만 이용된다.
도 7에 있어서, 재료(2)는 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 감겨 재료 팩(6)을 형성한다. 전술한 바와 같이, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 대칭 중심점(20)을 중심으로 회전될 수 있어 재료(2)가 허브(11) 및 웨지(17)의 제 1 및 제 2 접촉면(15, 19)상에 감긴다. 도 7에 있어서, 웨지(17)는 체결된 위치에 도시되어 있다. 재료(2)가 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에서 감기게 될 때, 재료 팩(6)은 허브(11) 및 웨지(17)상에서 반경방향 내측 방향으로 화살표(25)에 의해 도시된 제 1 힘을 가한다. 제 1 힘(25)은 제 1 및 제 2 접촉면(15, 19) 전체를 따라서 작용한다. 더욱이, 제 1 힘(25)은 재료 팩(6)을 허브(11) 및 웨지(17)에 단단히 결합시킨다. 그 결과, 재료 팩(6)은 붕괴가능한 허브 조립체(10)로부터 제거하기가 어렵다. 제 1 힘(25)의 크기는 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 감겨질 때[4] 재료(2)상에서 신장에 부분적으로 의존할 것이다.
도 8에 있어서, 재료 팩(6)은 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 완전히 감긴다. 재료 팩(6)은 붕괴가능한 허브 조립체(10)로부터 제거됨으로써, 화살표(22)에 도시된 바와 같이 웨지(17)를 체결된 위치에서 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 웨지(17)가 붕괴된 위치로 이동함으로써, 제 1 힘(25)의 크기가 감소되고, 재료팩(6)이 더이상 허브(11)에 단단히 결합되지 않는다. 도 8은 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 완전히 감겨 있는 재료 팩(6)이 도시되어 있지만, 재료 팩(6)은 붕괴가능한 허브 조립체(10)상에 부분적으로 감길 수 있고, 웨지(17)를 이동함으로써 붕괴가능한 허브 조립체(10)로부터 붕괴된 위치로 제거된다.
도 8에 있어서, 웨지(17)가 붕괴된 위치로 이동된 후, 제 2 접촉면(19)에 근접해 있는 재료 팩(6)의 내측부가 대칭 중심점(20)을 향하여 반경방향 내측 방향으로 불룩해질 수 있고[B], 재료 팩(6)의 외측부가 대칭 중심점(20)을 향하여 반경방향 내측 방향으로 오목해 질 수 있다[D].
재료 팩(6)용 재료(2)는 테이프, 자기 테이프, 필름, 사진 필름, 와이어, 케이블, 호스, 튜브, 종이, 유기 재료, 섬유 또는 직물을 구비할 수 있다. 다른 재료가 본 발명에 이용될 수 있으므로, 본 발명은 전술한 재료에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것은 당업자에 의해 명백해질 것이다.
붕괴가능한 허브 조립체(10)는 이러한 것에 제한되는 것은 아니지만 적은 수의 이름만 나열하면 금속, 금속 합금, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유, 복합물 및 목재를 구비하는 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 추가로, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 전술한 재료의 조성물로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 슬롯(13)은 로크(도시하지 않음)를 장착하기 위한 상측부(13a)을 구비할 수 있다. 도 9a 내지 도 9d에 있어서, 제 1 접촉면(15)은 허브(11)의 부분상에만 형성됨으로써, 웨지(17)(도시하지 않음)가 체결된 위치에 있을 때 제 2 접촉면(19)(도시하지않음)은 도면부호(11a)에 의해 도시된 영역을 점유하고 있으며, 재료 팩(6)(도시하지 않음)이 감길 수 있는 면을 완료한다. 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 대칭 중심점(20)을 통과하는 구멍을 형성하는 단계 및 구동 샤프트를 구멍[도 9a 및 도 9b에 도시함]내에 삽입하는 단계를 구비하는 다양한 방양한 방법에 의해서 회전 공급원(도시하지 않음)에 결합될 수 있고, 또는 허브(11)의 하측부(11b)가 구동 벨트(도시하지 않음) 등[도 9b 내지 도 9d에 도시함]을 이용하는 회전 공급원에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같이, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 허브(11)에 부착된 플랜지(31)를 구비한다. 플랜지(31)는 점선(33)[도 10c 및 도 10d에 도시함]에 의해 도시된 바와 같이 평면을 따라서 재료 팩(6)(도시하지 않음)을 포함하기에 적합하다. 플랜지(31)는 재료의 고형 편일 수 있고, 또는 플랜지(31)는 절취선(도시하지 않음)을 가질 수 있다. 플랜지(31)는 붕괴가능한 허브 조립체(10)를 위해 상기 목록의 동일한 재료로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이 로크(35)를 구비한다. 로크(35)는 슬롯(13)내에 결합되며(도시하지 않음) 이 슬롯(13)으로부터 삽입 또는 제거되기에 적합하다. 슬롯(13)내에 삽입되면, 로크(35)는 웨지(17)와 접촉하며(도시하지 않음), 체결된 위치에 웨지(17)를 단단히 위치설정한다. 한편, 로크(35)가 슬롯으로부터 제거될 때, 웨지(17)는 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 로크(35)는 도 12a 및 도 12b 이하에 명백히 드러나는 바와 같이 로크(35)를 슬롯(13)으로부터 제거하도록 돕는데 이용되는 나사 드라이버와 같은 공구를 허용하기에 적합한 적어도 하나의 붕괴부(37)를 구비할 수 있다. 또한, 로크(35)는 립부(39) 및 도 12d에 참조되어 이하에 설명되는 바와 같이 로크가 슬롯(13)내에 삽입될 때 웨지(17)와 접촉하기에 적합한 제 2 면(41)을 구비한다. 로크(35)는 파지되기에 적합한 노브(49)를 구비함으로써, 로크(35)는 슬롯(13)으로부터 제거될 수 있다. 노브(49)는 예를 들면 손, 공구 또는 기계로 파지될 수 있다. 특히, 노브(49)는 로크(35)의 용이한 제거를 허용하는 핸들과 같은 것이다.
도 12a 및 도 12b에 있어서, 로크(35)는 허브(11)의 슬롯(13)내에 삽입된다. 로크(35)는 웨지(17)를 체결된 위치에 단단히 위치설정한다. 붕괴부(37)와 슬롯(13)은 로크(37)를 슬롯(13)에서 제거하도록 공구(도시하지 않음)가 삽입될 수 있는 캐비티(39)를 형성함으로써 웨지(17)가 붕괴된 위치로 이동될 수 있다.
도 12c는 붕괴가능한 허브 조립체(10)의 측면도이고, 도 12d는 도 12c의 A-A 선을 따라 절취한 붕괴가능한 허브 조립체(10)의 단면도이다. 도 12d에 있어서, 웨지(17)는 슬롯(13)내에 삽입되는 로크(35)에 의해 체결된 위치에 단단히 위치설정된다. 로크(35)의 제 2 면(41)은 웨지(17)의 제 1 면(43)과 접촉하게 된다. 제 1 및 제 2 면(41, 43)은 상보적인 면 형상을 가진다. 상보적인 면 형상은 로크(35) 및 웨지(17)를 서로 분리함으로써, 로크(35)는 슬롯(13)으로부터 제거될 수 있고 웨지(17)는 붕괴된 위치로 이동될 수 있다. 상보적인 면 형상은 경사진 형상 또는 아치 형상을 구비할 수 있다. 도 12d에 있어서, 제 1 및 제 2 면(41,43)은 경사진 형상을 가진다. 제 1 및 제 2 면(41, 43)에 대한 상보적인 면 형상은 경사진 형상 또는 아치 형상에 제한되지 않는다. 상보적인 면 형상은 로크(35)의 용이한 제거를 허용하도록 선택되어야 한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 면(41, 43)이 서로간에 거의 수직 및 수평이 된다면, 제 1 힘은 로크(35) 및 웨지(17)를 슬롯(13)으로부터 로크(35)가 제거되기 어려운 충분한 힘으로 서로 감아야 될 것이다. 또한, 제 1 및 제 2 면(41, 43)은 로크(35)가 슬롯(13)내로 삽입될 때 웨지(17)를 수평 방향(H)으로 이동시키기에 적합하다. 더욱이, 도 12d에 있어서, 립부(39)는 웨지(17)의 선반부(34)와 결합하여 로크(35)가 슬롯(13)내에 삽입될 때 웨지(17)를 수직 방향으로 이동시킨다.
선반부(34)와 웨지(17)의 제 1 표면(43)은 도 13a 내지 도 13d에 보다 상세히 도시되어 있다. 도 13a 및 도 13b는 웨지(17)의 제 2 접촉면(19)의 거의 반원 형상을 나타내고 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 14에 도시된 바와 같이, 로크(35)는 이것에 부착되며 제 1 물리적 평면(53)(도 15c 및 도 15d에 도시함)상에 재료 팩(6)을 물리적으로 포함하는 제 1 플랜지(51)를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 15a 내지 도 15d에 도시된 바와 같이, 허브(11)는 이것에 부착되며 제 2 물리적 평면(57)상에 재료 팩(6)(도 15b에 도시함)을 물리적으로 포함하는 제 2 플랜지(55)을 구비한다. 로크(35)가 허브(11)의 슬롯(13)내에 삽입되면, 제 1 및 제 2 플랜지(51, 55)는 서로 거의 수평이 되고, 제 1 물리적 평면(53)과 제 2 물리적 평면(57) 사이에 재료 팩(6)을 물리적으로 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 허브(11)와 로크(35)는 서로 고정되어 장착됨으로써, 로크(35)가 슬롯(13)내에 삽입될 때 웨지(17)는 체결된 위치에서 정지하게 되며, 웨지(17)가 붕괴된 위치로 이동할 수 있다. 허브(11)와 로크(35)는 이것에 제한되지는 않지만 나사, 코터 핀, 리벳, 용접, 아교, 접착제, 너트 및 볼트를 구비하는 파스너를 이용하여 서로 고정되도록 장착될 수 있다. 제거가능한 파스너는 로크(35) 및 허브(11)를 서로 고정되게 장착하도록 이용됨으로써, 파스너가 웨지(17)를 붕괴된 위치로 이동하는데 손쉽도록 용이하게 제거될 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 아교, 접착제 또는 용접을 이용하는 것은 어떤 적용에서 바람직할 수도 있다. 아교 또는 접착제는 적합한 용매를 이용하여 제거될 수 있고, 용접은 공구를 이용하여 기계적으로 제거될 수 있으며 언웰딩(un-welled)될 수 있다.
예를 들어, 도 9a, 도 10a, 도 11a, 도 12a, 도 12d, 도 14, 도 15d에 있어서, 로크(35)내에 형성된 제 1 구멍(28)은 나사(도시하지 않음)가 수용될 수 있다. 마찬가지로, 허브(11)에서, 제 2 구멍(26)은 나사를 보유하도록 스레드가 형성될 수 있고, 로크(35)는 서로 고정된 관계로 장착된다. 예를 들어, 도 15d에 있어서, 제 1 구멍(28)은 로크(35)가 슬롯(13)내에 삽입될 때 제 2 구멍(26)과 정렬됨으로써, 나사(도시하지 않음)는 허브(11) 및 로크(35)가 서로 고정된 관계로 장착되도록 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 웨지(17)는 체결된 위치에 있을 때, 웨지(17)과 허브(11)는 서로 고정된 관계로 장착됨으로써, 웨지(17)는 체결된 위치에서 정지하게 된다. 따라서, 제 1 힘(25)은 붕괴된 위치에서 웨지(17)를 가압하는 것을 방지한다. 허브(11)와 웨지(17)는 이러한 것에 제한되지는 않지만 나사, 코터 핀, 리벳, 용접, 아교, 접착제, 너트 및 볼트를 구비하는 파스너를 이용하여 서로 고정된 관계로 장착될 수 있다.
예를 들어, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 웨지(17)내에 형성된 제 1 구멍(61)은 나사(도시하지 않음)을 수용할 수 있다. 마찬가지로, 허브(11)와 제 2 구멍(63)은 나사를 보유하도록 스레드가 형성됨으로써, 허브(11)와 웨지(17)는 서로 고정된 관계로 장착된다. 도 16a에 있어서, 웨지(17)가 붕괴된 위치에 있으므로 제 2 구멍(63)이 보일 수 있다. 웨지(17)가 체결된 위치에 있고 제 1 및 제 2 구멍(61, 63)이 서로 정렬됨으로써, 나사가 구멍내에 삽입될 수 있다. 웨지(17)는 나사를 제거함으로써 붕괴된 위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 17에 도시된 바와 같이, 허브(11)는 제 1 접촉면(15)내에 형성된 개구부(69)를 구비한다. 개구부(69)는 제 1 접촉면(15)의 반경방향 내측으로 연장되어 있고, 재료 팩(도시하지 않음)의 부분을 수용하기에 적합하다. 재료 팩(6)을 허브(11)상에 감기 전에, 부분은 그것을 개구부(69)내에 삽입함으로써 허브(11)에 결합된다. 그 결과, 허브(11)와 재료 팩(6) 사이의 상대 운동은 허브(11)상에 감겨 있는 재료 팩을 초래한다. 개구부(69)의 형상은 허브(11)상에 감겨 있는 재료(2)의 유형에 따르게 될 것이다. 예를 들어, 재료(2)가 와이어(도시하지 않음)라고 한다면, 개구부는 와이어를 수용하기에 적합한 원 형상을 가질 수 있다. 한편, 재료(2)가 필름 또는 테이프라고 한다면, 개구부(69)는 도 17에 도시된 바와 같이 필름/테이프를 수용하기에 적합한 직사각 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 18a 및 도 17에 도시된 바와 같이, 웨지(17)는 슬롯(13)내에 위치설정된 리드 스크류(71)(즉, 바이스)에 의해 체결된 위치로 고정된다. 리드 스크류(71)는 그 안에 회전가능하게 장착된 핸들(즉, 섬 휠)과, 핸들(73)에 이동가능하게 결합된 나사(75)를 구비한다. 나사(75)는 웨지(17) 및 핸들(73)에 결합된다. 핸들(73)과 나사(75) 양쪽은 제 1 방향(77)으로 핸들을 회전시킴으로써 웨지(17)를 체결된 위치로 이동하고, 또 제 2 방향(79)으로 핸들(73)을 회전시킴으로써 웨지(17)를 붕괴된 위치[화살표(22)에 의해 도시되어 있음]로 이동하도록 상보적인 스레드(도시하지 않음)를 가진다.
변형예로서, 도 18b에 도시되는 바와 같이, 슬롯(13)내에 위치설정된 스프링(81)이 웨지(17)를 체결된 위치로 가압하는데 이용될 수 있다. 웨지(17)는 스프링(81)을 압축함으로써 붕괴된 위치[화살표(22)로 도시되어 있음]로 이동될 수 있다. 스프링(81)은 제 1 힘(25)보다 큰 힘으로 웨지(17)를 체결된 위치로 가압함으로써, 제 2 접촉면(19)은 재료 팩(6)(도시하지 않음)과 접촉하게 된다.
도 12d 및 도 15d에 있어서, 붕괴가능한 허브 조립체(10)는 허브(11)상에 대칭 중심점(20)을 통하여 형성된 샤프트 구멍내에 회전 공급원에 결합된 구동 샤프트(도시하지 않음)를 삽입함으로써 회전 공급원에 결합될 수 있다. 허브(11)는 샤프트 구멍과 결합된 결합 구멍(44)을 형성함으로써 구동 샤프트에 단단히 결합될 수 있다. 결합 구멍(44)은 허브(11)를 구동 샤프트에 단단히 결합하는 나사(도시하지 않음)에 적합하게 스레드가 형성될 수 있다.
여기에 설명된 모든 실시예에 따르면, 붕괴가능한 허브 조립체(10), 허브(11), 웨지(17), 로크(35) 및 플랜지(31, 51, 55)는 이러한 것에 제한되지는 않지만 기계 가공, 주조, 스탬핑(stamping), 사출 성형을 구비하는 다양한 공정을 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 소정의 실시예가 개시되고 설명되어 있지만, 본 발명은 설명되고 도시된 부분의 특정 형상 또는 장치에 제한되지 않는다. 본 발명은 청구범위에 의해서만 제한된다.
본 발명은 허브상에 감겨진 재료를 허브로부터 풀지 않고 허브로부터 용이하게 제거할 수 있고, 재료가 단일편으로 제거되어 재료 팩의 풀림이 발생할 수 있는 흩뜨려짐을 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (16)

  1. 붕괴가능한 허브 조립체에 있어서,
    허브내에 형성된 슬롯 및 제 1 접촉면을 구비하는 상기 허브와,
    상기 슬롯내에 이동가능하게 위치설정되고 제 2 접촉면을 구비한 적어도 하나의 웨지를 포함하고,
    상기 웨지는 상기 허브상에 감겨진 재료 팩이 상기 제 1 및 제 2 접촉면과 접촉하며 상기 재료 팩을 상기 허브 및 상기 웨지에 단단히 결합하는 제 1 힘으로 가압될 수 있는 체결된 위치로 이동할 수 있고,
    상기 웨지는 상기 제 2 접촉면이 상기 제 1 힘을 감소함으로써 상기 재료 팩으로부터 분리되어 상기 재료 팩이 상기 허브에 단단히 결합되지 않는 붕괴된 위치로 이동할 수 있는,
    붕괴가능한 허브 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브에 부착되고 평면을 따라서 상기 재료 팩을 물리적으로 포함하는 플랜지를 더 포함하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬롯내에 제거가능하게 삽입되는 로크를 더 포함하되,
    상기 로크는 상기 웨지와 접촉해 있으며 상기 로크가 상기 슬롯내로 삽입될 때 상기 웨지를 상기 체결된 위치로 단단히 위치설정하고,
    상기 로크가 상기 슬롯으로부터 제거될 때 상기 웨지는 상기 붕괴된 위치로 이동할 수 있는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로크에 부착되고 상기 로크가 상기 슬롯에 삽입될 때 제 1 평면을 따라서 상기 재료 팩을 물리적으로 포함하는 제 1 플랜지를 더 포함하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 허브에 부착되고 제 2 평면을 따라서 상기 재료 팩을 물리적으로 포함하는 제 2 플랜지를 더 포함하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 허브와 상기 로크는 서로 고정된 관계로 장착됨으로써, 상기 웨지는 체결된 위치에서 정지를 유지하고 상기 웨지는 상기 붕괴된 위치로 이동할 수 없는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    나사, 코터 핀, 리벳, 용접, 아교, 접착제, 너트 및 볼트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 파스너가 서로 고정된 관계로 상기 허브 및 상기 로크를 장착하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 웨지가 체결된 위치에 있을 때, 상기 웨지의 제 1 면이 상기 로크의 제 2 면과 접촉하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 면은 상보적인 면 형상을 가지는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상보적인 면 형상은 경사진 형상 및 아치 형상으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 형상인
    붕괴가능한 허브 조립체.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 로크는 파지되기에 적합한 노브를 구비하여, 상기 웨지는 상기 로크를 상기 슬롯으로부터 제거하도록 상기 노브를 파지함으로써 상기 붕괴된 위치로 이동될 수 있는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브는 상기 제 1 접촉면을 따라서 제 1 거의 반원 형상을 가지고, 상기 웨지는 상기 제 2 접촉면을 따라서 제 2 거의 반원 형상을 가짐으로써, 상기 웨지가 체결된 위치에 있을 때 상기 웨지와 상기 허브는 상기 제 1 및 제 2 접촉면을 따라서 거의 완전한 원을 형성하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 접촉면은 체결된 위치에 있을 때 상기 허브상에 대칭 중심점에 대해 대칭적으로 배치되고, 상기 대칭 중심점을 줌심으로 상기 허브가 회전됨으로써 상기 재료 팩은 상기 허브상에 감길 수 있는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    체결된 위치에서 상기 웨지와 상기 허브가 서로 고정된 관계로 장착됨으로써, 상기 웨지가 상기 체결된 위치에서 정지하게 되는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    나사, 코터 핀, 리벳, 용접, 아교, 접착제, 너트 및 볼트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 파스너가 서로 고정된 관계로 상기 웨지 및 상기 허브를 장착하게 되는
    붕괴가능한 허브 조립체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브상에 감겨진 재료 팩은 테이프, 자기 테이프, 필름, 사진 필름, 와이어, 케이블, 호스, 튜브, 종이, 유기 재료, 섬유 또는 직물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 가요성 재료의 팩인
    붕괴가능한 허브 조립체.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브의 제 1 접촉면에 형성되고 상기 재료 팩의 부분을 수용하는 개구부를 더 포함하고,
    상기 허브상에 상기 재료 팩을 감기 전에, 상기 개구부내에 상기 부분을 삽입함으로써 상기 부분이 상기 허브에 결합됨으로써, 상기 허브와 상기 재료 팩 사이의 상대 운동이 상기 재료 팩을 상기 허브 상에 감겨지도록 하는
    붕괴가능한 허브 조립체.
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