KR101029231B1 - 풋 브레이크용 토션 스프링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 중장비에 사용되는 풋 브레이크용 페달플레이트에 페달을 연결하여 회동하도록 하는 연결핀에 고정되어 회동하는 페달을 원래의 위치로 복원시켜주는 토션 스프링으로 중심부에 고정부를 형성하고 양측으로 권선된 탄성부와 걸림부를 대칭이 되도록 일체로 형성한 풋 브레이크용 토션 스프링에 관한 것이다.

즉 중장비에 사용되어지는 풋 브레이크에 적용하고자 본 발명은 일정한 선경을 유지하는 철선을 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 탄성부(10) 양측 끝단부에 고정부와 걸림부를 일체로 돌출하여 유지하는 토션 스프링에 있어서, 중심부에 좌우로 일정길이를 유지하는 고정부(11)의 양측으로 서로 다른 방향으로 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 복수의 탄성부(10)와 상기 각각의 탄성부(10)의 끝단을 접선 방향으로 돌출한 걸림부(12)를 각각 대칭으로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

토션 스프링, 중장비, 풋 브레이크, 탄성부, 페달

Description

풋 브레이크용 토션 스프링{foot brake for torsion spring}

본 발명은 풋 브레이크용 토션 스프링에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 주로 중장비에 사용되는 풋 브레이크용 페달플레이트에 페달을 연결하여 회동하도록 하는 연결핀에 고정되어 회동하는 페달을 원래의 위치로 복원시켜주는 토션 스프링으로 중심부에 고정부를 형성하고 양측으로 권선된 탄성부와 걸림부를 대칭이 되도록 일체로 형성한 풋 브레이크용 토션 스프링에 관한 것이다.

일반적으로 콤바인이나 굴삭기와 같은 중장비에 사용되는 풋 브레이크는 주로 휠타입(WHEEL TYPE)으로 유압에 의하여 작동되며 중장비가 정지시 렛치로 페달을 고정하는 브레이크 기능이 내장되어 있다.

즉 유압에 의해 작동하는 밸브 상부에 페달판를 형성하여 그 상부로 페달을 연결핀 외경에 페달 하단에 구성되는 걸림편과 토션 스프링을 구비하여 연결핀을 중심으로 페달이 회동하도록 하되 페달의 상부에서 압력을 가하여 하강시키면 걸림편이 밸브의 바디 내경에 삽입되어 상부가 돌출한 홀더 상부를 눌러 브레이크가 작동하도록 하며, 상기 페달에 가해진 압력을 해지하면 연결편에 구비된 토션 스프링의 탄성력으로 페달을 상승시켜서 밸브가 해지되도록 하는 구조로 형성한다.

또한 페달판의 일측에 렛치를 회동하도록 구성하여 페달이 하강시 렛치의 고정편이 상기 걸림편의 일측 상단부에 걸림되어 페달에 가해지는 압력을 해지하여도 렛치가 고정편을 고정하여 밸브의 바디 내경에 홀더를 계속 눌러 브레이크가 지속적으로 작동하도록 하여 중장비를 필요에 따라 장시간 안정적으로 고정하도록 하는 구조로 구성하여 사용하고 있다.

이때, 통상의 토션 스프링(1a)은 도 4에 도시된 바와 같이 원통의 외면을 감는 코일 스프링 형태로 감긴 탄성부(10a)의 일측 끝단을 접선방향으로 돌출하여 고정부(11a)를 형성하고 상기 탄성부(10a) 타측 끝단을 접선방향에서 토션 스프링(1a) 길이방향으로 절곡하여 돌출되도록한 걸림부(12a)를 형성하여 구성한 구조이다.

상기와 같이 구성되는 통상의 토션 스프링(1a)은 상기의 연결핀의 일측 외경에 탄성부(10a)가 감긴상태를 유지하면서 걸림부(12a)가 걸림편에 밀착되고 고정부(11a)가 페달판에 구비한 고정편에 밀착되도록 하여 페달판에 연결핀으로 연결되어 연결핀을 기준으로 회동하는 페달이 토션 스프링(1a)의 탄성력에 의해 항상 상부로 복귀된 상태를 유지하도록 구성함으로써, 토션 스프링(1a)이 항상 일정한 방향으로만 압력을 받게 됨에 따라 토션 스프링(1a)을 장시간 사용시 비틀림응력에 의해 탄성력이 감소하거나 토션 스프링(1a)에 가압이 걸리면 토션 스프링(1a) 자체가 파손 및 손상되어 풋 브레이크 자체의 기능이 저하되거나 반복적인 사용에 따라 토션 스프링(1a)에 페달이 한쪽으로만 압력을 받아 사용상 불편할 뿐만 아니라 토션 스프링(1a)의 탄성력을 강화하기 위해서는 토션 스프링(1a)의 선경을 크게하여야 하지만 이때, 토션 스프링(1a)에 가해지는 가압에 따른 탄성력이 강해짐은 물론 가압력에 따른 탄성력이 급격하게 달자지게 되므로 브레이크 기능이 저하되어 안전사고 발생의 원인이 되어 사용이 불가하게 되는 등의 문제점이 있음에도 중장비용 풋 브레이크를 생산하는 생산업체나 중장비를 조립하는 취급처에서는 이에대한 해결방안을 제시하지 못하고 있는 상황이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 발명한 것으로서, 토션 스프링을 구성하는 선경을 최소화 하면서도 본체에 가해지는 가압력이 변화하더라도 일정한 탄성력을 유지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 브레이크에 장착할 경우도 페달의 작동에 따라 토션 스프링에 가해지는 가압력이 양측으로 동일하게 분할되어 탄성력이 유연하게 전달함에 따라 페달의 기울어짐을 방지하면서 페달에 가해지는 가압력이 동일하게 유지되도록 하는 중장비용 풋 브레이크를 제공하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

중장비에 사용되어지는 풋 브레이크에 적용하여 사용하는 토션 스프링에 있어서;

중심부에 일정길이를 유지하는 고정부(11)의 양측으로 서로 다른 방향으로 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 탄성부(10)와 상기 탄성부(10)의 끝단을 접선 방향으로 돌출한 걸림부(12)를 각각 대칭으로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 구조이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 풋 브레이크용 토션 스프링은 탄성부를 대칭이되도록 형성하여 토션 스프링을 이중으로 설치한 것과 같은 효율을 가지면서도 일체로 되어 브레이크에 장착하기 용이할 뿐만 아니라 토션 스프링을 구성하는 선경을 최소화 하면서도 탄성부 자체에 탄성력과 응력이 상승하도록 함에 따라 토션 스프링에 가해지는 가압력이 변화하더라도 일정한 탄성력을 유지할 수 있도록 함으로써, 브레이크에 장착할 경우도 페달의 작동에 따라 토션 스프링에 가해지는 가압력이 양측으로 동일하게 분할되어 탄성력이 유연하게 전달함에 따라 페달의 기울어짐을 방지하면서 페달에 가해지는 가압력이 동일하게 유지되도록 함은 물론 토션 스프링의 손상이나 파손을 최소화하여 풋 브레이크 자체의 기능향상과 수명연장에 확연한 효과가 예상되어 브레이크에 물류산업에 요긴하게 적용하여 사용될 그 기대되는 바가 매우 큰 발명이다.

본 발명의 실시를 위해 적용하는 풋 브레이크는 종래의 통상적인 공지의 구성임으로 구체적인 내용과 상세한 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되어 그 상세한 기술과 설명은 생략하기로 한다.

중장비에 사용되어지는 풋 브레이크(100)에 적용하고자 본 발명은 일정한 선경을 유지하는 철선을 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 탄성부(10) 양측 끝단부에 고정부와 걸림부를 일체로 돌출하여 유지하는 토션 스프링에 있어서;

도 1에 도시된 바와 같이 중심부에 좌우로 일정길이를 유지하는 고정부(11)의 양측으로 서로 다른 방향으로 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 복수의 탄성부(10)와 상기 각각의 탄성부(10)의 끝단을 접선 방향으로 돌출한 걸림부(12)를 각각 대칭으로 형성하여 구성한 구조이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 토션 스프링을 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 유압에 의해 작동하는 밸브(2) 상부에 페달판(3)를 형성하고 그 상부로 하단 중심부에 걸림편(6)을 구비한 페달(4)을 구성하며, 걸림편(6)이 페달판(3) 상부에 구성한 연결핀(5)에 장착되어 페달(4)이 연결핀(5)을 중심으로 페달판(3)에서 회동하도록 하므로 페달(4)의 상부에서 압력을 가하여 하강시키면 걸림편(6)이 밸브(2)의 내경에 삽입되어 상부가 돌출한 홀더(7) 상부를 눌러 브레이크가 작동하도록 하는 통상의 풋 브레이크(100)의 연결핀(5)에 장착고정하는 것으로써, 상기 연결핀(5) 외경에 복수의 탄성부(10)가 대칭으로 형성되도록 체결하되 중심부에 형성한 고정부(11)가 상기 걸림편(6) 하단에 밀착되고 대칭으로 형성된 복수의 걸림부(12)가 상기 페달판(3) 상부에 돌출된 고정판(3a)에 각각 밀착되도록 장착하여 구성하도록 하는 것이다.

또한 페달판(3)의 일측에 렛치(8)를 회동하도록 구성하여 페달(4)이 하강시 렛치(8)의 고정편(8a)이 상기 걸림편(6)의 일측 상단부에 걸림되어 페달(4)에 가해지는 압력을 해지하여도 렛치(8)가 고정편(8a)을 고정하여 밸브(2)의 내경에 홀더(7)를 계속눌러 브레이크가 지속적으로 작동하도록 하여 중장비를 필요에 따라 장시간 안정적으로 고정하도록 하는 구조로 구성하여 사용하고 있다.

즉 본 발명의 토션 스프링(1)이 장착된 풋 브레이크(100)는 상기에 기술한 바와같이 복수의 탄성부(10)가 연결핀(5) 외경에 대칭으로 체결되어 중심부에 형성한 고정부(11)가 페달(4)의 걸림편(6)에 밀착되고, 양측 끝단부에 대칭으로 돌출한 걸림부(12)가 페달판(3) 상부에 돌출된 고정판(3a)에 밀착되도록 함으로써, 도 2의 (가)와 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 복수의 탄성부(10)에서 발생하는 탄성력으로 인해 페달(4)이 페달판(3) 상부에서 상승한 상태를 유지하게 된다.

이에, 본 발명이 중장비의 풋 브레이크(100)에 상기에 기술한 바와 같이 장착 구성된 상태에서 중장비의 고정을 위해 운전자가 풋 브레이크의 페달(4)을 밟을 경우 페달(4)이 연결핀(5)을 기준으로 페달(4)과 걸림편(6)이 회동하면서 하강하게 되므로 도 2의 (나)에 도시된 바와 같이 걸림편(6) 하단에 홀더(7) 상부를 눌러 벨브(2)를 작동하여 중장비의 바퀴가 브레이크작동에 의해 고정하게 된다.

이때, 걸림편(6)의 회동량 만큼 토션 스프링(1)이 고정부(11)가 걸림부(12)를 기준으로 하여 탄성부(10)를 압축하면서 회동하게 됨에 따라 탄성부(10)의 압축량에 비례하여 탄성력이 강해지므로 운전자는 페달(4)에 토션 스프링(1)의 탄성력보다 강한 압력을 가해야 하므로 토션 스프링(1)에 발생하는 압력에 대한 반발력을 탄성력으로 유지해야 하는 토션 스프링(1)의 특성상 하나의 탄성부(10) 보다는 복수의 탄성부(10)를 형성하는 것이 페달(4)에 가하는 압력이 탄성부(10)의 압축량에 따른 탄성력이 유사하게 유지되는 것이다.

뿐만 아니라 탄성부(10)를 복수로 형성하여 중심부에 형성된 고정부(11)가 페달(4) 중심 하단에 구비되는 걸림편(6) 하단에 밀착되고 탄성부(10) 양측 끝단에 형성된 걸림부(12)가 페달판(3) 상단 양측에 형성한 고정판(3a)에 밀착되도록 함으 로써, 양측 걸림부(12)를 중심으로 걸림편(6)에 의해 회동하는 고정부(11)의 회동량에 따라 압축되는 탄성부(10)가 양측으로 대칭되어 있어 동일한 압력으로 동시에 압축되므로 복수의 탄성부(10)로 인해 외부압력이 분산됨은 물론 페달판(3) 상부에서 회동하는 페달(4)이 한쪽으로 기울어지거나 회동중간에 별도의 외부압력없이 균일하고 안정되게 작동하게 되는 것이다.

또한, 페달판(3)의 일측에 렛치(8)를 회동하도록 구성하여 페달(4)이 하강시 렛치(8)의 고정편(8a)이 상기 걸림편(6)의 일측 상단부에 형성한 걸림홈(6a)에 걸림되어 페달(4)에 가해지는 압력을 해지하여도 렛치(8)가 고정편(8a)을 고정하여 밸브(2)의 내경에 홀더(7)를 계속 눌러 브레이크가 지속적으로 작동하도록 하여 중장비를 필요에 따라 장시간 안정적으로 고정하도록 하는 구조이므로 복수의 탄성부(10)로 인해 토션 스프링(1) 자체에 가해지는 압력이 분산되어 균일하게 유지되므로 장기간 토션 스프링(1)의 탄성부(10)가 압축된 상태를 유지하더라고 렛치(8)를 작동하여 토션 스프링(1)을 압축하는 압력을 제거하게 되면 탄성부(10)의 탄성력으로 페달(4)을 기울어짐 없이 상부로 안정되게 회동하게 되는 것이다.

이는 외부의 압력을 복수의 탄성부(10)로 흡수하여 탄성부(10) 자체에 가해지는 가압을 최소화하여 탄성부(10)의 탄성력을 신속하게 복원하여 토션 스프링(1)의 수명단축을 최소화 할 뿐만 아니라 안정되고 균일한 탄성력을 가지도록 하는 구조로써, 상기에서 기술하여 설명한 바와 같이 본 발명을 통상의 풋 브레이크(100)에 적용하여 사용함에 따라 페달의 작동으로 토션 스프링에 가해지는 가압력이 양측으로 동일하게 분할되어 탄성력이 유연하게 전달함에 따라 페달의 기울어짐을 방지하면서 페달에 가해지는 가압력이 동일하게 유지되도록 함은 물론 토션 스프링의 손상이나 파손을 최소화하여 풋 브레이크(100) 자체의 기능향상과 수명연장에 확연한 효과가 발생하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도.

도 2의 (가)(나)는 본 발명의 토션 스프링이 장착된 풋 브레이크의 작동상태단면 예시도.

도 3의 (가)(나)는 본 발명의 토션 스프링이 장착된 풋 브레이크의 작동상태를 도시한 측면 예시도.

도 4는 종래의 통상적인 풋 브레이크용 토션 스프링을 나타낸 사시도.

* 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 토션 스프링 2: 밸브

3: 페달판 3a: 고정판

4: 페달 5: 연결핀

6: 걸림편 7: 홀더

8: 렛치 8a: 고정편

10: 탄성부 11: 고정부

12: 걸림부

Claims (1)

1. 일정한 선경을 유지하는 철선을 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 탄성부 양측 끝단부에 고정부와 걸림부를 일체로 돌출하여 유지하는 통상의 풋 브레이크용 토션 스프링에 있어서;

   중심부에 좌우로 일정길이를 유지하는 고정부(11)의 양측으로 서로 다른 방향으로 원통의 외면을 감는 코일스프링 형태로 감긴 복수의 탄성부(10)와 상기 각각의 탄성부(10)의 끝단을 접선 방향으로 돌출한 걸림부(12)를 각각 대칭으로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 풋 브레이크용 토션 스프링.

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