KR20050065316A - 힌지날 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단휠 허브 상에 위치한 피봇 핀을 주축으로 지지하기 위한 피봇 베어링, 상기 피봇 베어링으로부터 연장된 절단날 지지대 및 상기 피봇 베어링으로부터 상기 절단날 지지대와 실질적으로 반대 방향으로 연장되는 스티어링 암을 구비하는 절단휠 용 힌지날에 관한 것이다. 상기 피봇 베어링, 상기 절단날 지지대 및 상기 스티어링 암이 일체의 지지대로 마련됨으로써 간단하면서도 안정적인 배치가 가능하다.

Description

힌지날{HINGED TOOTH}

본 발명은 절단휠 허브 상에 마련된 피봇 핀에 축을 이루며 지지하기 위한 피봇 베어링, 상기 피봇 베어링으로부터 연장된 절단날 지지대 및 상기 절단날 지지대와 반대 방향에서 실질적으로 상기 피봇 베어링으로부터 연장된 스티어링 암(steering arm)으로 구성된 절단휠 용 힌지날에 대한 것이다.

다양한 종류의 힌지날은 본 출원인의 다른 출원인 EP 0 291 027 B1으로부터 알 수 있다. 베어링 실드 상의 측면에 위치한 절단휠을 구비한 트렌치 커터에서, 베어링 실드의 바로 아래에 위치한 토양은 절단휠에 의해 직접 영향을 받지 않는다. 따라서 베어링 실드에 인접한 절단날이 절단휠 상에 연결되는 것이 EP 0 291 027 B1에 제한되었다. 일종의 캠 스티어링에서, 힌지날은 지하의 토양을 파내기 위해 절단 실드 아래의 영역에서 흔들릴 수 있는 반면 절단휠을 더 돌리면 힌지날이 다시 흔들려서 베어링 실드가 절단휠에 의해 손상되지 않게 된다.

기능적인 이유에서 그리고 요구되는 경향 때문에, 힌지날은 상당한 힘과 스트레스에 노출되며, 특히 더욱 치밀한 토양 또는 암반에서는 더욱 그러하다. 따라서, 종래의 힌지날은 과도한 마멸에 노출되고 또한 너무 빨리 손상되어 자주 교체 해야 하는 원인이 되었다. 그러나, 힌지날의 교체로 인해 고비용인 트렌치 커터의 중단 시간이 상대적으로 질어지게 될 뿐만 아니라 힌지날에 필요한 피봇 지지대와 요구되는 내마모성 때문에 힌지날이 상대적으로 비싸게 된다.

본 발명은 제조하기 쉬우면서 동시에 안정성이 향상된 힌지날을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적은 본 발명의 독립항에 의해 해결될 것이며 또한 바람직한 실시예는 종속항에 나타난다.

본 발명에 따른 힌지날은, 피봇 베어링, 절단날 지지대 및 스티어링 암이 일체(one-piece)의 지지대로써 설계되는데 특징이 있다. 상기 힌지날은 금속 시트의 절단 가스에 의해 구성되는 바람직한 제조 방법에도 불구하고, 단조(forging) 또는 주조(casting)에 의해 제조될 수 있다. 용접 구성의 실시예와 비교하면, 피봇 베어링과 하나의 힌지날 부재가 일체를 이루는 실시예는 안정성을 향상시킬 수 있는 동시에 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 수신부가 절단날 지지대에 설계되며, 상기 절단날 지지대에는 절단날이 분리할 수 있도록 마련되는 것이다. 특히 단단한 재질로 제조된 토양 파괴용 절단날은 일체의 지지대로 삽입될 수 있다. 상기 지지대를 연결하기 위해서, 종래의 형태 또는 힘에 의한 잠금 연결 수단 및 결합 방법이 적용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 테이퍼링(tapering)이 절단날을 위한 피봇 베어링과 수신부 사이에 절단날 지지대 상에 마련된다는 점에서 더욱 바람직한다. 이러한 테이퍼링에 의해 돌출한 절단날 지지대의 탄성이 향상되어 유연한 부하가 상기 테이퍼된 부분에 의해 흡수될 수 있고 이에 의해 피봇 베어링이 경감된다. 더욱이, 상기 테이퍼링은 또한 절단 실드를 향한 힌지날의 피봇팅을 향상시킬 수 있다.

원칙적으로, 상기 피봇 베어링은 가스 절단 또는 드릴링에 의해 상기 지지대에 삽입되는 단일 베어링 아이(single bearing eye)로써 마련된다. 그러나, 상기 피봇 베어링의 탄성을 향상시키기 위해 상기 피봇 베어링 적어도 두 개의 서로 마주하는 베어링 면을 가지며, 상기 베어링 면은 각각 동축으로 마련된 베어링 아이에 구비된다. 상기 베어링 면은 일체의 지지대에 홈을 마련함으로써 형성될 수 있다. 상기 베어링 아이는 역시 가스 절단 또는 드릴링에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예는, 정지 부재가 상기 스티어링 암의 일부로써 마련된다는 것이다. 상기 정지 부재는 상기 힌지날이 지지되는 절단휠 허브와 상기 스티어링 암을 접촉시키기 위한 것이다. 상기 정지 부재를 통해 최대 회전각이 상기 베어링 실드에 대해 제한된다. 상기 정지 부재는 동작 중 힌지날이 노출된 토양에 의해 상기 정지 부재에 상당한 압력을 가하기 때문에 내마모성이 높은 재료를 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상술한 목적의 다른 해결책으로써 마모판을 분리할 수 있으며 교체 가능하도록 상기 스티어링 암에 마련된다. 상기 마모판은 상기 절단 실드에 위치한 스티어링 리지(steering ridge)와 힌지날을 접촉시키기 위한 캠 종동부로서 작용하며, 이를 통해 힌지날의 휨 정도와 모멘트가 상기 절단휠의 회전 위치의 작용으로써 결정된다. 앞서 언급한 정지 부재와 달리, 상기 마모판은 기능적인 이유에서 상당한 정도의 미끄럼 마찰에 노출된다. 따라서, 바람직하게 상기 마모판은 청동 또는 황동을 포함할 수 있는 매끄럽게 하는 합금으로 이루어진다. 상기 마모판을 별도로 제조함으로써 상기 힌지날의 제조 비용이 총체적으로 절감된다. 어느 정도 마모이 되었을 경우, 상기 힌지날의 지지대를 상기 절단휠에 고정한 상태에서 상기 마모판을 신속하게 적은 비용으로 교환할 수 있다.

그러나, 본 발명에 따르면, 상기 마모판이 스티어링 암에 나사 결합되는 것이 특히 바람직하다. 나사 결합은 특히 비용상 효율적인 방법으로 제조 가능하며 용이하게 다시 조이고 풀 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 가이드 홈이 상기 스티어링 암과 마모판 사이에 마련된다는 점에서 유리하다. 이와 같은 가이드부, 즉 꼭 맞는 가이드부는 상기 힌지날에 상기 마모판을 신속하고 적절하게 배치할 수 있도록 한다. 그 결과, 유지 시간과 비용이 더 절약될 수 있다. 본 발명에서는 상기 마모판을 강낭콩 형상으로 설계함으로써 상기 마모판의 재료를 감소할 수 있게 된다.

이와 관련하여 본 발명에 따르면 상기 마모판은 그 측면부가 베벨링(bevelled) 식으로 마련되도록 한다. 상기 베벨링은 직선형 또는 아치형일 수 있으며, 상기 스티어링 리지와 함께 부드러운 상호 작용이 가능하여 상기 힌지날이 어떠한 충격도 광범위하게 피할 수 있는 반면 심하게 흔들릴 수 있다. 또한 힌지날의 사용 수명에 긍정적인 영향을 끼친다.

기본적으로 본 발명에 따른 힌지날은 다양한 종류의 절단휠에 사용될 수 있다. 그러나, 바람직한 응용은 벽을 유지하거나 절단하는 전문적인 기초 기술에 사용되는 트렌치 커터와 같이 사용되는 것이다.

다음으로 도면에 개략적으로 도시된 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명하도록 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 트렌치 커터의 베어링 실드(5) 상에 위치한 본 발명에 따른 힌지날(10)의 배치와 기능을 도시하고 있다. 보다 명확성을 기하기 위해 도시하지는 않았지만 상기 베어링 실드(5)의 양측 상에 두 개의 절단부가 각각 회전 가능하도록 지지되어 있다. 상기 베어링 실드(5)를 향하고 있는 절단휠 쪽에는, 피봇 핀(18)이 마련되며, 그 위에 힌지날(10)이 알려진 방법으로 주축으로 지지된다. 상기 힌지날(10)의 피봇 운동은 상기 베어링 실드(5)에 고정된 스테어링 리지(7)에 의해 선결정되며, 이를 따라 상기 힌지날(10)이 미끄러지는 운동을 한다. 도 1에서, 힌지날이 회전하여 상기 베어링 실드(5) 하의 토양 물질을 제거할 수 있는 작동 위치가 도시되어 있다. 힌지날(10)의 구조 및 기능은 도 2 내지 도 4에 함께 보다 상세하게 설명한다.

상기 힌지날(10)은 상기 피봇 베어링(12)이 상기 절단휠 허브에 마련된 피봇 핀을 보조하기 위해 마련된 원피스(one-piece)의 본체(11)를 구비한다. 도 4에서 알 수 있듯이, 홈(15)에 의해 분리된 피봇 베어링(12)을 형성하기 위해 두 개의 베어링 면(14)이 마련되며, 그 각각에는 베어링 아이(bearing eye)(16)로 뚫려 있다. 두 개의 베어링 아이(16)는 서로 동축을 이루며 배열되어, 필요하다면 상기 피봇 핀(18)은 스라이딩 슬리브에 삽입될 수 있으며, 이에 의해 상기 힌지날(10)은 주축으로 지지될 수 있다. 개략적으로만 도시된 절단날(24)을 조절하기 위해 소위 절단날 지지대(20)가 상기 본체(11)에 마련되며, 상기 절단날을 위해 두 개의 수납부(22)가 이에 삽입된다. 탄성을 증가시키고 상기 힌지날(10)을 보다 잘 피봇팅하기 위해 테이퍼링(26)이 상기 피봇 베어링(12)과 상기 절단날 지지대(20) 사이의 본체(11) 상에 마련되어 상기 본체(11)는 전체적으로 모래 시계처럼 허리가 잘록한 형상이다.

소위 스티어링 암(30)은, 상기 절단날 지지대(20)와 거의 반대 방향에서 상기 베어링 부분(12)으로부터 연장되며, 역시 상기 본체(11)와 일체로 형성된다. 상기 스티어링 암(30)의 자유로운 단부에는, 거의 강낭콩 형상의 마모판(34)이 나사결합부(36)에 의해 탈부착 가능하며 교체 가능하도록 마련된다. 다음으로, 상기 마모판(34)은 도 5와 함께 보다 상세하게 설명한다.

도 5의 확대도는 상기 마모판(34)의 강낭콩 형상의 정면(38)을 도시한 것으로, 베벨링(42)이 중심부(40) 상에 측면으로 접해 있다. 상기 베벨링(42)은, 상기 베어링 실드(5) 상에 상기 스티어링 리지(7)를 따라 상기 마모판(34)이 부드러우면서 흔들리지 않고 미끄럼 운동을 할 수 있도록 한다.

상기 마모판의 정면으로부터 마주하는 후면에, 상기 힌지날(10)에 상기 마모판(34)이 용이하고 정확하게 위치할 수 있도록 가이드 홈(44)이 개략적으로 나타난다. 추가적으로, 상기 후면의 상단에 두 개의 개략적으로 도시된 홈부(46)가 마련되어 나사에 의해 상기 마모판(34)을 상기 본체(11) 상에 고정한다. 마모에 대한 보호 및 적절한 안정성의 보장하기 위해, 상기 홈부(46)의 위치에 재질층(48)을 형성한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 피봇 베어링과 힌지날 부재가 일체를 이루게 되어 제조하기 쉬우면서 동시에 안정성이 향상된 힌지날을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 베어링 실드 상의 힌지날의 개략적인 부분 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 힌지날의 평면도이다.

도 3은 도 2의 힌지날의 측면도이다.

도 4는 도 2의 선 A-A에 따른 힌지날의 부분 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 힌지날에 사용되는 마모판의 투영도이다.

Claims (12)

1. 절단휠 허브 상에 위치한 피봇 핀을 주축으로 지지하기 위한 피봇 베어링;

   상기 피봇 베어링으로부터 연장된 절단날 지지대; 및

   상기 피봇 베어링으로부터 상기 절단날 지지대와 반대 방향으로 연장되는 스테어링 암;을 구비하는 절단휠 용 힌지날에 있어서,

   상기 피봇 베어링, 절단날 지지대 및 스티어링 암이 일체의 지지대로써 마련되는 힌지날.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절단날 지지대 상에, 단단한 절단날이 분리 가능하도록 마련된 받침부를 구비한 힌지날.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 절단날을 위해 상기 피봇 베어링과 받침부 사이의 상기 절단날 지지대 상에 테이퍼링를 구비한 힌지날.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 피봇 베어링은 상호 동축인 베어링 아이에 마련된 적어도 두 개의 상호 마주하는 베어링 면을 포함하는 힌지날.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스티어링 암 부분에 정지 부재가 마련된 힌지날.
6. 절단휠 허브 상에 위치한 피봇 핀을 주축으로 지지하기 위한 피봇 베어링;

   상기 피봇 베어링으로부터 연장된 절단날 지지대; 및

   상기 피봇 베어링으로부터 상기 절단날 지지대와 반대 방향으로 연장되는 스테어링 암;을 구비하는 절단휠 용 힌지날에 있어서,

   상기 스티어링 암 상에 부착 가능하며 교체 가능한 마모판이 지지되는 힌지날.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 마모판은 상기 스티어링 암에 나사 결합된 힌지날.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 스티어링 암과 상기 마모판 사이에 가이드 홈이 마련된 힌지날.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 마모판은 강낭콩 형상인 힌지날.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 힌지날의 측면부에, 상기 마모판이 베벨링 식으로 형성된 힌지날.
11. 제 1 항에 따른 적어도 하나의 힌지날을 포함하는 절단휠.
12. 제 11 항에 따른 적어도 하나의 절단휠을 포함하는 트렌치 커터.