KR20120031438A - 유체역학 감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체역학적인 감속기에 관한 것으로,
- 작동매체로 채울 수 있는 작동공간(3)을 형성하는, 둥글게 파진 1차
휠과 2차 휠이 있고,
- 두 개의 휠 중 최소한 한 개가 최소한 그의 둥글게 파진 부분영역으로 다른 휠에 대하여 축으로 이용할 수 있어서 다른 휠에 직접적으로 축에서 마주하는 제동위치와 다른 휠에 대해 제동위치에 비해 더 커다란 축 상의 거리로 배치되어 있는 비제동위치 사이에서 전환될 수 있으며;
- 두 개의 휠 중 최소한 한 개에 조절장치가 부착되어 있고 이 조절장치는 이동 가능한 휠에 힘을 행사하여 이 휠이 다른 휠로 접근하거나 이 휠로부터 멀어지게 하며;
- 이동 가능한 휠의 이동거리를 제한하기 위한 방지장치가 있다.
본 발명의 특징은 다음과 같다.
- 휠이 제동위치 및/또는 비제동위치로 축에서 이동할 때에 방지장치에서 받는 충격을 완화하기 위한 지연장치가 있으며;
- 상기 지연장치는 이동 가능한 휠에 이동하는 힘에 맞서는 힘을 행사하고 방지장치 앞에서 이동거리의 마지막 부분영역에서만 작동한다.

Description

유체역학 감속기{HYDRODYNAMIC RETARDER}

본 발명은 유체역학적인 감속기에 관한 것으로 상기 기기에는 두 개의 휠(wheel), 즉 한 개의 1차 휠(primary wheel)과 한 개의 2차 휠(secondary wheel)이 있고 그 중 최소한 한 개는 다른 휠을 마주보고 축으로 이동할 수 있고 상세한 내용은 청구의 범위 제1항에 설명된 대개념에 따른다.

두 개의 휠 중 최소한 한 개의 휠이 이동할 수 있다는 것은 유체역학 감속기가 공회전할 때 동력손실을 감소시키는 데 도움이 된다. 예를 들어 DE 102 19 753 A1에 설명된 감속기에는 1차 휠(rotor: 회전자)이 회전 나사를 이용하여 속빈축(hollow shaft)에 부착되어 있고 브레이크 작동에서 브레이크 무작동, 즉 공회전으로 넘어갈 때, 2차 휠(stator: 고정자)에 의해 정지된다. 다시 브레이크 작동으로 넘어가기 위하여 회전자는 다시 고정자로 가게 되어 회전자와 고정자 사이의 작동공간에서 유동순환(flow circulation)이 형성될 수 있고 이를 이용하여 회전모멘트(torsional moment)가 회전자로부터 고정자로 옮기게 되어 회전자에 제동이 걸린다.

서로 이동 가능한 휠이 있는 유체역학 클러치도 이미 알려져 있다. 예로써 US 2 359 930을 들 수 있는데 상기 기기에는 펌프 휠(pump wheel)이 달린 구동축(driveshaft)과 터빈 휠이 달린 구동축이 있고 펌프 휠이 구동축의 외부 나선형 톱니(screw thread)에 위치해 있어 터빈 휠에 대하여 출발하고 멈추게 할 수 있게 된다. 구동축의 전면 끝부분에는 스프링이 달린 링이 설계되어 있고 스프링은 펌프 휠에서 구동축으로 축에서 힘을 구동방향으로 불러일으킨다.

출발, 즉 구동축의 회전을 가속화하는데 있어서 펌프 휠에 힘이 작용하고 이 힘은 나선형 톱니(screw thread) 위의 펌프 휠이 스프링의 힘에 반하여 터빈 휠 방향으로 움직이도록 유발한다. 구동축에 가해지는 부하(load)가 본질적으로 일정하게 유지되는 한, 상기 펌프 휠은 이 위치에서 정상적인 작동 중에 유지된다. 그렇지만 이 부하가 감소되는 즉시, 또는 구동체인(drive chain)이 모터 브레이크 상태(motor braking)로 넘어가면, 즉 피동축이 구동축보다 높은 회전수로 회전하면 스프링의 힘이 균형을 잃고 펌프 휠은 터빈 휠 거리의 위치로 이동하여 유동순환(flow circulation)이 펌프 휠과 터빈 휠 사이의 작동공간에서 더 이상 효율적으로 펌프 휠의 회전운동을 터빈 휠로 전달할 수가 없다.

따라서 상기에 설명된 유체역학 클러치는 출발할 때와 거의 정지 상태와 같이 작동할 때는 유동순환을 거쳐 회전운동을 엔진으로부터 피동기(driven machine)로 전달한다. 구동측에 부하가 감소할 경우에는 설명한 바와 같이 펌프 휠이 터빈 휠로부터 출발되어 유동순환이 방해 되고 따라서 자동적으로 엔진으로부터 피동기로의 회전운동전달이 중지된다. 그러나 피동기의 유체역학적인 브레이크는 이러한 유체역학 클러치로서는 가능하지 않다. 왜냐하면 먼저 펌프 휠을 고정하기 위한 수단이 준비되어 있지 않기 때문이고 더 나아가서는 브레이크를 원하는 만큼 만드는 상태, 즉 피동축이 구동축보다 빨리 회전한다면, 펌프 휠은 터빈 휠에 비하여 멀리 떨어진 위치에 있기 때문이다.

유체역학적 감속기에서는 공회전으로부터 작동상태, 즉 브레이크가 작동하지 않은 상태에서 브레이크 작동으로의 이동이, 운전자로부터 제동요구가 있은 다음에 가능한 한 빨리 일어나는 것이 바람직하다. 이로써 두 개의 휠이 가능한 신속하게, 직접적으로 축에서 마주하여 두 개의 휠 사이에 원하는 작동순환이 작동공간에 형성될 수 있고 회전운동이전이 작동매체를 통해 시작되는, 제동위치로 이동되어야 한다.

회전자와 고정자의 축 방향 이동거리를 제한하기 위하여 방지장치를 설치하는 것이 알려져 있다. 그렇게 회전자는 고정자로 이동할 때에 먼저 브레이크 위치에 도달하면서 방지장치가 달린 기기에 이르고 이로써 유체역학적인 감속기의 경계가 되는 부분이 진동하고 소음이 발생한다. 그와 같은 감속기가 장착된 차량의 승객이 이러한 소음을 단점으로 생각하고 불쾌하게 느끼기 때문에 개선할 필요가 생긴다.

본 발명의 과제는, 이미 알려진 실시의 예에서 보이는 공회전에서 작동으로 넘어가는 과정에서의 단점을 피할 수 있는, 최소한 한 개의 축에서 이동가능한 휠이 달린 유체역학적인 감속기를 개발하는 것이다. 특히 휠이 제동위치 및/또는 비제동위치로 옮겨갈 때 소음발생이 방지되어야 한다.

본 발명에 따른 과제는 주요 청구항에 따른 유체역학적 감속기에 의해 해결된다. 하부 청구항에는 본 발명의 장점과 목적에 따른 구성에 관하여 설명되어 있다.

본 발명에 따른 유체역학적인 감속기에는 둥글게 파진 1차 휠 및 2차 휠에 포함되는데, 상기 휠들은 서로 작동매체로 채워진 작동공간을 구성하고 최소한 그 중 한 개가 그 둥글게 파진 부분영역으로 다른 휠에 대하여 축에서 이동할 수 있어 다른 휠에 대하여 직접적으로 축에서 마주하는 제동 위치와 제동위치에 비해서 다른 휠과 축에서의 거리가 더욱 멀게 배치되어 있는 비제동위치 사이에서 전환될 수 있다.

두 개의 휠 중에 한 개, 예를 들어 1차 휠이 회전하면서 구동된다면, 두 개의 둥글게 파진 부분영역에 의해 형성된 작동공간에서 작동매체가 구동되는 휠의 블레이딩(blading)에 의하여 방사상으로 밖을 향하여 가속화되고 마주 하는 2차 휠의 둥글게 파진 부분영역으로 흘러들어가며 거기서 방사상으로 안쪽으로 지연되어서 작동공간내부의 작동매체의 순환이 발생한다.

두 번째의 먼 위치에서, 즉 축에서 이동 가능한 휠의 둥글게 파진 부분영역이 다른 휠의 둥글게 파진 부분영역에 대하여 멀어지는 위치에서는 두 개의 부분영역사이의 거리에 근거하여 작동공간에서의 유동순환이 생기지 않아서 양 휠 사이에 본질적으로 어떠한 회전 모멘트(torsional moment) 도 전달되지 않는다. 그렇게 하여 공회전에서의 원하지 않는 손실을 계속해서 또는 완전히 막게 된다.

축에서의 이동을 위하여 두 개의 휠, 1차 휠 또는 2차 휠 중 최소한 한 개의 휠에 조절장치가 부착되어 있어, 이동 가능한 휠에 미는 힘을 행사하여 이 휠이 다른 휠로 다가가거나 이로부터 비제동위치 방향으로 멀어질 수 있다.

또한 유체역학적인 감속기에는 이동 가능한 휠 또는 그 둥글게 파진 부분영역의 이동거리를 제한하기 위한 방지장치가 포함되어 있다.

휠이 제동위치 및/또는 비제동위치로 축에서 이동할 때 방지장치에서의 휠의 저항을 완화하기 위하여 지연장치가 준비되어 있다. 상기 지연장치가 실행되어 미는 힘을 막는 힘을 이동 가능한 휠에 행사하고 방지장치 앞에 이동거리의 마지막 부분영역에서만 작동하게 된다.

대안적으로 지연장치는, 제동위치 및/또는 비제동위치로의 휠의 축방향 이동에 있어서 휠의 속도를 감소시키거나 휠의 가속화를 완화시키기 위한 완충장치라고도 할 수 있다. 왜냐하면 상기 지연장치를 통하여 휠의 축방향 이동에 있어서의 속도가 본 발명에 의한 지연장치가 없는 실시형태에 비하여 감소되거나 최소한 휠의 속도가 증가할 때 속도증가를 감소시키고 이로써 가속화를 막거나 완화시키기 때문이다.

특히 공회전에서 구동상태로의 이전이 급하게 일어나게 하기 위하여, 두 개의 휠 중 한 개가 출발 내지는 두 개의 휠이 서로 다가가는 과정이 가속화되어야 한다. 이를 위해 조절장치의 미는 힘이 강해서, 예를 들어 휠이 비제동위치에서 제동위치로 이동되어야 한다면, 이동 가능한 휠 또는 그 둥글게 파진 부분영역의 비교적 강한 (축 방향으로) 가속이 가능해야 한다. 휠의 방지장치에의 충격으로 인한 소음발생을 방지하기 위해서, 축 방향 이동에 의해 야기된 높은 축 방향의 가속 내지는 휠의 속도가 단지 방지장치 전에 이동거리의 마지막 부분에서, 특히 제동위치에서 작동하게 되는 지연장치에 의해 감소된다. 이를 통해 그런 유체역학적인 감속기를 장착한 차량의 승객의 편안한 정도가 뚜렷하게 상승될 수 있다.

이동 가능한 휠이 허브에 의해서 축에서 이동할 수 있도록 배치되어 있고 축이 외부회전나사식, 특히 급경사 나사로, 허브는 이에 맞는 내부 나사로 되어 있어서 축을 회전함으로써 휠이 비교적 축을 향해 축 방향으로 움직일 수 있으며 허브가 방지장치를 향한 전면으로 제동위치 및/또는 비제동위치에서 방지장치가 달린 기기로 접근할 수 있는 장점이 있다.

지연장치에는 주로 최소한 한 개의 전기적, 기계적, 유압식 및/또는 공압적인 완충부품이 포함되어 있으며 완충부품은 축 방향에서 이동 가능한 휠, 특히 허브와 방지장치 상이에 위치하며 특히 방지장치에 고정되어 있다. 이에 기계적인 완충부품에는 예를 들어 마찰면이 있어 이동 가능한 휠을 지연시킬 수 있고 이에 반해 전기적인 완충부품으로는 예를 들어 와류브레이크 식으로 작동하는 브레이크를 의미할 수도 있다.

유압식 및/또는 공압적인 완충부품은 예를 들어 기름 및/또는 공기로 채우는 피스톤 실린더 유닛으로서 알려져 있다.

특히 완충부품이 탄력적인 부품, 특히 스프링 - 예를 들어 판스프링 - 또는 다수의 스프링을 포함하는 스프링 복합체로서 실행되는 경우도 선호된다. 이에 스프링의 스티프니스(stiffness)는 진보적인 과정을 나타낸다. 이 진보적인 과정이라 함은 스프링 거리가 증가함에 따라 스프링의 힘이 상승, 특히 평균이상으로 상승한다는 것을 의미한다. 다시 말하면 이동거리가 증가함에 따라 휠의 속도 및/또는 가속화는 마지막 부분영역에서 이동거리에 비례하는 것 이상으로 감소된다.

완충부품은 최소한 부분적으로 완충적인 소재, 특히 폴리머로 제작되거나 코팅되는 장점이 있다. 무론 폴리머 대신에 다른 완충 재질, 예를 들어 천연고무 나 고무로 대체하고 이를 예를 들어 교체할 수 있는 부품으로서 형태 및/또는 힘에 적당하게 방지장치 및/또는 허브와 연결하는 것도 생각해 볼 수 있을 것이다.

실시형태에 따라 방지장치는 추가로 부분적 또는 완전하게 완충재질로 제작되거나 그와 유사한 재질로 설계되어 먼저 완충부품이 이동 가능한 휠의 속도/가속화를 감소시키고 방지장치를 추가로 직접적으로 완충재질로 완화시킨다. 차례로 작동하는 다수의 제동부품을 병렬과 연결하거나 특히 유익하게도 나란히 연결하는 것도 가능하다.

선호되는 실시형태에 의하면 방지장치와 허브는 완충부품을 공동으로 구성하고 유압식 및/또는 공압적인 피스톤 실리콘 유닛을 구성하거나 최소한 간접적으로 그와 유사한 데에 연결되도록 실행될 수 있다. 특히 피스톤이 방지장치를 향하는 허브의 전면에 배치되고 둥근 고리 형태로 축 방향에서 튀어나온 허브의 돌출부분의 형태로 구성된다. 실린더에는 이에 맞는 구멍이 있고 방지장치에 의해 형성되어서 휠이 제동위치 또는 비제동위치로 그 축에서 이동할 때 방지장치 앞에 이동거리의 마지막 부분영역에서 피스톤 실린더 유닛의 피스톤과 실린더 사이에서 완충매체가 들어옴으로써 지연되게 한다. 따라서 유체역학적인 감속기, 특히 그 작동공간에 존재하는 매체(공기 및/또는 작동매체)는 피스톤 실리콘 유닛을 위한 완충매체로서 사용된다.

유체역학적인 감속기에는 작동공간을 채우기 위한 충전시스템이 부착되어 있다. 지연장치는 충전시스템 안에 통합되었고 최소한 한 개의 축에서 이동 가능한 휠의 가속화는 작동공간을 잠시 느린 속도로 작동매체로 채움으로써 완화된다. 조절장치를 이용하여 이동 가능한 휠이 비제동위치에서 제동위치로 옮기는 데 있어서 작동공간이 천천히 채워지는데, 이는 시간단위당 좀 더 적은 작동매체가 작동공간에 도달한다는 것을 의미한다. 이로써 그리고 구동된 회전자의 경우 작동공간에서 형성되는 유동과정을 통해서 이동 가능한 휠의 유압식 및/또는 공압적인 완충이 이루어진다. 이 경우에는 두 개의 휠에 의해 형성된 작동공간 자체가 완충요인으로 작용한다.

도면 1a는 본 발명에 따라 구성된 감속기의 제1실시형태. 제동 상태가 아닌 회전자가 있는 감속기, 회전축 단면,
도면 1b는 제동 상태에서의 회전자가 있는 도면 1a의 감속기
도면 2는 본 발명에 따라 구성된 감속기의 제2실시형태, 회전축 단면
도면 3은 본 발명에 따라 구성된 감속기의 제3실시형태. 회전축 단면
도면 4는 본 발명에 따라 구성된 또 다른 실시형태. 완충을 위한 피스톤-실린더-유닛(Kolben-Zylinder-Einheit)이 달린 회전축의 단면

이제 본 발명에 대해 다음의 도면에서 도식적으로 설명된 실시의 예를 근거로 자세하게 설명하고자 한다.

제시되는 도면은 다음과 같다.

도면 1a에서는 1차 휠과 2차 휠이 있는 유체역학적인 감속기가 제시된다. 1차 휠 1은 회전자이고 2차 휠 2는 감속기의 고정자이다. 양 휠 1과 2에는 둥글게 파진 부분, 즉 회전자에게는 부분 1.2 고정자에게는 부분 2.1이 있다.

고정자, 즉 2차 휠은 도면에서 제시되지 않은 케이스에 의해 지탱될 수 있는데 상기 케이스는 고정자와 함께 1차 휠을 포함한다. 두 개의 휠의 둥글게 파진 부분 1.1과 2.1은 원형융기모양의 작동공간을 구성한다.

둥글게 파진 1차 휠 1의 부분영역 1.1은 이중화살모양으로 제시된 바와 같이 유체역학 감속기의 축 방향으로 이동할 수 있다. 이렇게 축 방향으로 이동 가능한 것은, 1차 휠이 내부에 톱니 또는 회전나사, 즉 수직 나사 톱니가 있는 허브(hub) 7을 이용하여 이에 맞는 외부 나사가 있는 축 5에 위치하기 때문이다. 이 경우에 있어서 축 5는 축 방향으로 고정되며 이에 반해 1차 휠 1과 함께 허브(hub) 7은 이동 가능하여 축 5의 회전구동에 의해 1차 휠이 제동위치와 비(非)제동위치 사이의 축 5 방향으로 이동할 수 있고 이로써 1차 휠 1은 원하는 기능을 발휘할 수 있다.

상기 제시된 구성에 대하여 대안적 또는 보충적으로 또한 2차 휠 2가 축으로 이동 가능하도록 설비할 수도 있다.

1차 휠 1의 이동거리를 제한하기 위하여, 도넛모양으로 되어 있으며 2차 휠 2로 향하는 끝부분 한쪽에 축 5와 회전나사로 연결되어 있는 방지장치 6이 설계되었다. 방지장치 6은 나사 11로 축 5의 전면 끝에 고정된다. 여기서 방지장치 6은 횡단면으로 보면 L 모양이며 그 축 방향으로 뻗어있는, 보완적인 지점에 있는 연결 부분이 축 5에서 밀리지 않도록 위치한다. 축 5를 향하는 방지장치 6의 전면 및 축5의 이와 마주하는 전면은 축방향의 지연장치 4를 포함한다. 여기서 지연장치 4는 스프링 8, 특히 판 용수철로 실행된다. 허브(hub) 7이 이 경우에서는 축 5를 방사상방향으로 둘러싸고 있기 때문에 허브(hub) 7은 스프링 8을 향하는 그 전면으로써 1차 휠 1을 제동 위치로 이동할 때 스프링 8이 있는 장치에 이르게 된다.

도면 1a에서 제시된 위치에서 1차 휠 1은 2차 휠 2에 의해 밀려서(비제동위치) 두 개의 휠 1과 2가 분명한 틈에 의해 서로 분리되고, 1차 휠로부터 2차 휠로 어떠한 부하전달도 일어나지 않는다. 이러한 상태는 공회전으로 명명되는데 이는 작동매체유동 형성에 의하여 브레이크가 걸리지 않고서 1차 휠 1이 회전하기 때문이다. 1차 휠과 2차 휠 사이의 공간, 즉 1차 휠의 둥글게 파진 부분영역 1.1과 2차 휠의 부분영역 2.1에 의해 그 중간에 놓인 축의 틈과 함께 형성되고 이 상태에서 작동공간 3으로 불리는 공간은 완전히 또는 작동매체의 사전에 남은 양에까지 비워지고 대신 공기로 채워진다. 가능한 빨리 브레이크 작동으로 전환하기 위하여, 1차 휠 1의 부분영역 1.1이 빨리 도면 1b에 나타난 위치(제동위치)로 전환되어야 한다. 이로써 작동공간 3이 1차 휠의 둥글게 파진 부분영역 1.1과 2차 휠의 부분영역 2.1에 의해 형성된다.

도면에는 나타나지 않는 조절장치가 준비되어 있는데, 상기 장치는 여기서 1차 휠 1에 부착되어 있고 이동하는 힘을 이 휠에 행사하여 이 휠이 2차 휠 2로 접근할 수 있다. 조절장치에는 최소한 한 개의 (도면에 나타나지 않은) 스프링이 포함되는데, 상기 스프링은 그 탄력성이 1차 휠 1이 2차 휠 2에 접근하도록, 그리고 특히 전체 이동거리로 작용하도록 설비되어 있다. 상기 스프링은 스프링 8에 추가적으로 준비되어 있고 그 탄력성은 스프링 8에 반하여 작용한다. 물론 조절장치의 이동 동작을 다른 수단, 예를 들어 전기모터로 실현하는 것을 생각해 볼 수 있다. 또한 조절장치가 1차 휠 1이 2차 휠 2로 출발한다는 의미에서 1차 휠 1에 힘을 행사하고 작동공간 3을 작동매체로 채움으로써 1차 휠이 2차 휠 2로 출발된다는 것도 가능하다.

1차 휠 1이 비제동위치로부터 제동위치로 이동할 때 이동거리의 특정 영역으로부터, 스프링 8로 향하는 허브(hub) 7의 전면이 스프링 8에 닿게 되고 허브(hub) 7은 스프링의 힘에 의하여 지연된다. 제동 위치에 도달할 때 판스프링은 방지장치와 허브(hub) 7와 블록이 된다(도면 1b). 스프링 8은 단지 허브(hub) 7과 1차 휠 1의 이동거리의 마지막 부분영역에서 방지장치 6앞에서 작동하기 때문에 조절장치에 의해 가속화된 1차 휠 1이 이동거리의 마지막 부분에서 지연된다. 이를 통해 허브(hub) 7이 방지장치 6에 부딪힐 때 소음발생이 방지된다.

판 스프링대신에 다른 스프링, 즉 코일스프링도 생각해 볼 수 있는데, 그것은 예를 들어 허브(hub) 7에 집중적으로 방지장치 6과 허브(hub) 7 사이 축에 설치될 수 있다.

두 개의 휠 사이에 회전운동전달을 위하여 작동공간 3은 작동매체로 채워지고, 이 매체는 먼저 1차 휠 1에 있는 블레이딩(blading)(부분영역 1.1)에 의해 방사상으로 외부를 향해 가속화되고 2차 휠에 있는 블레이딩(부분영역 2.1)에 의해 방사상으로 내부를 향해 지연되어 회전운동을 이전하는 작동매체흐름이 조절된다(화살표 10참조).

도면 2에서는 본 발명에 따른 감속기의 두 번째 실시의 예가 제시된다. 상기 예는 도면 1a와 1b에서 제시된 실시에 상응하는 데 휠 1과 2, 그 부분영역 1.1과 2.1이 제시되지 않는다. 이번 경우에는 허브(hub) 7에 방지장치 6을 향하는 전면에서 한 개의 축 방향으로 돌출되어있는 고리모양의 돌출부분 7.1이 있다. 방지장치 6에는 보완적인 고리모양의 도려낸 부분(cutout) 6.1이 제시되는데 이 부분으로 돌출부분 7.1이 이동거리의 마지막 부분에서 이 도려낸 부분에 들어간다. 이에 돌출부분 7.1과 도려낸 부분 6.1의 치수는 서로 마주하는 면에 틈이 생기도록 측정되어 있다. 방지장치 6과 허브(hub) 7은 이로써 피스톤 실린더 유닛(Kolben-Zylinder) 9를 형성하여 돌출부분 7.1이 피스톤 9.1로서, 도려낸 부분 6.1이 실린더 9.2로서 기능을 한다.

1차 휠이 제동 위치로 축에서 이동할 때 실린더 9.2에 포함된 매체, 즉 공기 및/또는 작동공간 3의 작동매체의 여분이 이동거리의 마지막 부분에서 피스톤 9.1과 실린더 9.2 사이에 좁아지는 틈 위로 밀려오게 되고 밀려온 매체는 완충매체로서 작용하고 이로써 허브(hub) 7을 (1차 휠 1과 함께) 제동 위치의 영역에서 지연시킨다.

물론 피스톤 실린더 유닛을 별도의 부품으로 준비하는 것도 대안적으로 생각해볼 수 있다.

도면 3에서는 감속기의 제3실시형태가 제시된다. 이는 도면 2의 실시형태와 상응하지만, 허브(hub) 7이 도면 1a와 1b에서와 같이 실행되어 있다. 마찬가지로 방지장치 6과 허브(hub) 7 사이에는 도면 1a와 1b에서 제시된 스프링 8이 설치되어 있는데, 상기 스프링은 축 5를 방사상 방향으로 둘러싸고 있다. 추가적으로 스프링 8과 방지장치 6 사이에 도려낸 부분(cutout) 6.1로 예를 들어 폴리머 같은 완충재질로 된 완충부품이 들어간다. 주로 상기부품은 O링(패킹용 고무) 12로 시행된다. 여기서 스프링 8과 완충재질, 여기서 O링(패킹용 고무) 12가 힘의 방향으로 볼 때 차례로 적용되어있고 스프링 8과 O링(패킹용 고무) 12의 경직성이 양 완충부품의 전체 경직성에 서로 더해진다. O링(패킹용 고무) 12는 스프링 8과 마찬가지로 일단 마지막 부분에서 효과가 나타나고 추가적으로 1차 휠 1의 가속화를 제어한다.

도면 4에서는 피스톤 실린더 유닛 9의 또 다른 실시형태가 제시된다. 여기서 1차 휠 1과 함께 이동되고 제시된 실시의 예에서 허브(hub) 7에 의해 유지되는 피스톤 9.1이 1차 휠 1이 2차 휠 2로 점점 이동하면서 한편으로는 2차 휠 2 (고정자)와 다른 한편으론 1차 휠 1, 여기서는 그 허브(hub) 7에 의해 경계가 지워지는 실린더 9.2로 돌진한다. 실린더 9.2를 밀폐하기 위하여 패킹용 링, 즉 여기서 허브 7에 지탱되고 2차 휠 2를 따라서 이끌어지는 특히 피스톤 링 14가 설계되었다.

스프링 13은 조절장치로서 1차 휠 1을 향해 갈 때, 전체 이동거리에 걸쳐 작용한다. 여기에 제시된 실시의 예에서 스프링 13은 한편으로는 허브 7에서, 다른 한편으로는 축 5의 돌출부분에서 지탱된다. 대안적으로 스프링이 2차 휠 2에서도 지탱될 수도 있다. 축 5는 1차 휠 1을 받치고 있다.

도면 4에서는 실린더 9.2를 작동매체로 채우는 충전관 15가 설계되어 있다. 이 충전관 15는 여기서 한 개 또는 다수의 구멍 모양으로 충전관 15의 입구가 작동공간 3에 작동매체흐름에 맞대도록 설치되어 있는 장점이 있다. 실린더 9.2는 작동매체로 작동공간 3을 채울 때 또는 작동공간 3이 단지 작동매체의 여분으로만 채워져 있는 공회전에서도 채워진다. 1차 휠 1이 2차 휠 2로 밀리거나 회전하여 밀릴 때 후자는 특히 여기에 제시되지 않은 회전나사의 도움으로 실린더 9.2에 있는 작동매체가 여기서 고리모양인 틈 16을 거쳐 피스톤 9.1과 실린더 9.2의 벽 사이로 실린더 9.2로부터 밀려나오게 된다(작은 화살표 참조). 이 틈 16은 의도적인 누출이 가능하게 되는 패킹을 이용하여 밀폐되게 할 수도 있는데 예를 들어 이 패킹은 피스톤 9.1에 부착되거나 실린더 9.2의 벽을 따라 설치될 수도 있다.

도면 4에서 제시된 실시형태에서는 충전관 15가 실린더 9.2에 연결되어 위치해 있어 1차 휠 1과 함께 피스톤 9.1이 처음 밀리는 경우에 작동매체가 실린더 9.2에서부터 충전관 15로 몰린다. 이에 반해 1차 휠 1이 2차 휠 2를 향해 이동하는 것이 계속 진행된다면 피스톤 9.1은 충전관 15와 실린더 9.2의 이어지는 부분을 덮어서 작동매체가 실린더 9.2로부터 단지 틈 16위로 몰릴 수 있다. 이에 상응하여 먼저 피스톤 9.1이 실린더 9.2로 비교적 가볍게 들어가는 것이 가능하고, 이는 1차 휠 1의 이동하는 거리가 증가할수록 더욱더 강력하게 완화된다.

따라서 제시된 충전관 15는 이중기능을 갖고 있다. 첫째, 원하는 완충효과를 대체적으로 가능하게 하기 위하여, 실린더 9.2를 작동매체로 확실하게 채우는 것을 가능하게 한다. 둘째, 피스톤 9.1이 실린더 9.2에 들어가면, 실린더 9.2가 처음과 같이 비워지게 하는 기능을 한다.

1차 휠1의 이동 속도가 빠를수록, 작동매체가 실린더 9.2로부터 빠져나오는 데서 발달하는 저항력이 커진다.

계속해서 도면에서 제시된 실시의 예들을 서로 결합하는 것도 생각해 볼 수 있다.

감속기의 공회전으로 옮겨갈 때 1차 휠 1을 마찬가지로 감속시키기 위하여, 도면에서 제시되지 않은 비제동위치의 영역에도 설명된 완충부품들을 배치하는 것도 물론 가능하다.

1. 1차 휠
1.1 부분영역
2 2차 휠
2.1 부분영역
3 작동공간
4 지연장치
5 축
6 방지장치
6.1 컷아웃(cutout)
7 허브(hub)
7.1 돌출부분
8 스프링
9 피스톤 실리콘 유닛
9.1 피스톤
9.2 실린더
10 화살표
11 나사
12 O 링
13 스프링
14 피스톤 링
15 충전관
16 틈

Claims (11)

1. 작동매체로 채울 수 있는 작동 공간(3)을 함께 형성하는, 1차 휠(1)과2차 휠(2)이 있고;
   두 개의 휠 중 최소한 한 개가 둥글게 파진 부분영역(1.1, 2.1)과 함께 다른 휠(1, 2)에 대하여 축 방향으로 이동 가능하여, 상기 휠이 다른 휠(1, 2)에 직접적으로 축에서 마주하고 있는 제동위치와, 상기 휠이 제동위치에 대하여 더욱 커다란 축의 간격으로 다른 휠에 대하여 배치되어 있는 비제동위치 사이에서 전환될 수 있으며;
   두 개의 휠(1, 2) 중 최소한 한 개에, 이동하는 휠(1, 2)로의 미는 힘을 행사하여 상기 휠이 다른 휠(1, 2)로 접근하거나 또는 이로부터 떨어질 수 있게 하는 조절장치가 부착되어 있고;
   이동 가능한 휠(1, 2)의 이동거리를 제한하기 위한 방지장치(6)가 있고;
   휠(1, 2)이 제동위치 및/또는 비제동위치로 축에서 이동할 때 방지장치(6)에서 휠(1, 2)의 충격을 완화하기 위한 지연장치(4)가 있으며;
   상기 지연장치(4)가 이동하는 힘에 마주하는 힘을 이동 가능한 휠(1, 2)에 행사하도록 실행되어 있으며, 상기지연장치(4)가 방지장치(6) 앞에서 이동거리의 마지막 부분영역에서만 작동하게 되는 것을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 두 개의 휠(1, 2) 중 최소한 한 개가 제동위치와 비제동위치 사이를 축(5)에서 이동할 때에 비교적 축으로 움직일 수 있도록 부착되어 있으며; 상기 방지장치(6)가 회전나사로 축에 확고하게 고정된 채 실행되어 휠(1, 2)이 제동위치나 비제동위치에서 방지장치가 있는 부분에 이르게 됨을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 이동 가능한 휠(1, 2)이 허브(7)를 이용하여 축(5)에 축 방향으로 움직일 수 있도록 부착되어 있고 축(5)에는 외부 회전나사, 특히 수직나사가, 그리고 상기 허브(7)에는 이에 맞는 내부나사가 있어서 축(5) 또는 휠(1, 2)을 회전함으로써 축 방향으로 비교적 축(5)으로 이동가능하며; 상기 허브(7)가 방지장치(6)를 향하는 그 전면으로 제동위치 및/또는 비제동위치에서 방지장치가 있는 지점에 도달함을 특징으로 하는 유체역학적인 감속기.
4. 청구항 1, 2 및 3 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 지연장치(4)가 최소한 한 개의 전기적, 기계적, 유압식 및/또는 공압적인 완충부분을 포함하고 있고 상기 완충부분이 휠(1, 2), 특히 상기 허브(7)와 방지장치(6) 사이에 축 방향으로 위치하고 있으며 특히 상기 방지장치(6)에 고정되어 있음을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 방지장치(6) 및/또는 두 개의 휠(1, 2) 중 한 개, 특히 상기 허브(7)가 상기 완충부분을 형성하거나 최소한 간접적으로 그와 같은 것에 연결되어 있음을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
6. 청구항 4 또는 5에 있어서,
   상기 완충부분이 탄력적인 부품, 특히 판스프링, 또는 다수의 스프링(8)을 포함하는 스프링 복합체 같은 스프링(8)으로서 실시되어 있으며 상기 스프링(8)의 스티프니스(stiffness)는 진보적인 과정을 보이는 것을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
7. 청구항 4, 5 및 6 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 완충부품이 최소한 부분적으로 폴리머와 같은 완충 재질로 제작되었거나 그와 유사한 재질로 코팅되어있음을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
8. 청구항 1 내지 7 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 지연장치(4)가 유압식 및/또는 공압적인 피스톤 실리콘 유닛(9)을 포함하며 상기 피스톤(9.1)이 이동 가능한 휠(1, 2)의 출발함으로써 실린더(9.2)에서 밀리고 완충매체를 피스톤(9.1)과 실린더(9.2) 사이에서, 특히 밀려든 완충매체의 압력을 점점 조절하면서 밀어내는 것을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
9. 청구항 1 내지 8 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 방지장치(6)와 그 허브(7)를 이용하여 이동 가능한 휠(1, 2)이 완충부분을 공동으로 형성하고, 이것이 한 개의 유압식 및/또는 공압식의 피스톤 실린더 유닛(9)을 형성하거나 최소한 간접적으로 그와 유사한 것에 연결되어 있도록 실시되어 있고;
   특히 상기 피스톤(9.1)이 상기 이동 가능한 휠(1, 2), 즉 상기 허브(7)의 방지장치(6)를 향하는 전면에 배치되어 있고 이동 가능한 휠(1, 2), 특히 그 허브(7)로부터 도넛모양으로 축 방향으로 튀어나온 돌출부분(7.1)의 형태로 형성되며;
   상기 실린더(9.2)가 이에 맞게 도려낸 부분(cutout)을 보이고 상기 방지장치(6)에 의해 형성되어 휠(1, 2)이 축에서 제동 또는 비제동위치로 이동할 때 방지장치(6) 앞에 이동거리의 마지막 부분영역에서 완충매체가 피스톤 실린더 유닛의 상기 피스톤(9.1)과 실린더(9.2) 사이에 밀려들어 지연됨을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
10. 청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동공간(3)을 채우기 위한 충전시스템이 부착되어 있고 상기 지연장치(4)가 충전시스템에 통합되어 있으며 휠(1, 2)의 충격완화가 상기 작동공간(3)을 작동매체로 충전하는 것을 잠시 늦춤으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체역학 감속기.
11. 청구항 1 내지 10 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절장치가 최소한 한 개의 스프링(13)을 포함하며 스프링의 힘이 이동 가능한 휠(1, 2)의 출발 및/또는 도착함에 있어서 전체 이동거리에 작용하도록 형성되어 있음을 특징으로 하는 유체역학 감속기.

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