KR0152317B1 - 구동축을 위한 2개의 섹션을 구비한 길이 조정 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2개의 관형의 섹션, 즉 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)을 구비한 조인트 축을 위한 길이 조정부(4)에 관한 것이다. 외부 섹션(6)은 2개의 원주에 놓인 오목부에 의해서 제조된 키이(8)를 포함하고 키이는 외부 섹션(6)의 원형링 형상의 횡단면의 내부 평면을 지나서 내측으로 돌출하고, 내부 섹션(7)의 슬롯(11)에 삽입되고 키이의 슬롯(11)은 마찬가지로 오목부에 의해서 제조된다. 이것에 의해서 높은 회전 모멘트를 전달하고 반경 방향으로 돌출된 부분을 포함하지 않는 적합한 섹션쌍이 제조된다.

Description

구동축을 위한 2개의 섹션을 구비한 길이 조정 기구

제1도는 본 발명에 따른 2개의 유니버설 조인트와 그 사이를 연결하는 길이 조정 기구를 구비한 관절 연결축의 측면도.

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 도시한 섹션 쌍의 확대 단면도.

제3도는 외부 섹션만을 도시한 제2도와 유사한 단면도.

제4도는 내부 섹션만을 도시한 제2도와 유사한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관절 연결축 2 : 제1유니버설 조인트

3 : 제2유니버설 조인트 4 : 길이 조정 기구

5 : 사고 보호 장치 6 : 외부 섹션

7 : 내부 섹션 8 : 키이

9 : 원형 링부 11 : 홈

14, 15 : 키이의 측면 16,17 : 너트의 측면

본 발명은 구동축의 길이 조정 기구에 관한 것이다.

외부 섹션과 내부 섹션 들이 서로 끼워진 2개의 관으로 형성된 섹션들을 구비하고, 이는 종축을 따라서 함께 변위되고 회전 모멘트를 전달하며, 횡단면에서 볼 때 외부 섹션과 내부 섹션의 벽부는 부분적으로는 원형 링부로서 형성되고 이는 적어도 종축에 대해서 평행하게 연장되고 종축 방향의 오목부에 대해도서 동형의 볼록부가 있는 형태로 마련되고, 외부 섹션의 돌출부 상에 키이를 형성하고, 내부 섹션의 돌출부에는 키이를 삽입하기 위한 홈을 구성하고, 측면의 연장선과 종축을 포함하는 중앙면 사이에 중앙의 가상 연장선이 중앙축과 교차하고, 종축으로부터의 돌출부까지의 길이가 평행하게 이동하는 구성으로 된, 구동 라인에서 유니버설 조인트축이나 농업용 장치의 구동을 위한 구동축을 위한 길이 조정 기구가 개시되어 있다.

상기한 바와 같은 종류의 길이 조정 기구는 미합중국 특허 제 4,622,022호에 개시되어 있다. 상기 길이 조정 기구에는 2개의 측면 연장선이 예각을 형성하는 내향 돌출부가 있다. 이와 같은 내향 돌출부는 섹션관마다 2개 마련된다. 이러한 형태의 돌출부는 내부 및 외부 섹션 사이에서 선 접촉된다. 이 결과, 면압이 증가하게 되고 그에 따라 마모가 커지게 된다.

본 발명은 축의 이동에 필요한 힘이 적게들고 비절삭 가공 방식의 변형 방법으로 주조되는 측면을 제조할 수 있는 길이 조정 기구를 마련하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 횡단면에서 볼 때, 키이가 제1원형 링부로부터 연장되고 측면을 형성하는 2개의 측면부와 이 양 측면부를 연결하고 종축을 중심으로 한 원호로 연장된 하나의 상부 부분으로 된 외부 섹션의 벽부로 구성되고, 홈은 제2원형 링부로부터 연장되고 측면 양 측면부를 연결하고 종축을 중심으로 한 원호로 연장된 하나의 상부 부분으로 된 내부 섹션의 벽부로 구성되고, 외부 섹션의 측면의 연장선들 사이의 내부 섹션의 측면 사이에 각각 형성되는 각도가 인접한 원형 링부의 통과 범위 내의 개구 폭에 의한 종축에 대한 연장 측면의 반경 방향 연장선에 의해 형성 각도 보다 적어도 15° 크도록 거리가 결정되고, 상부 부분의 상부 평면과 이에 대향한 기부의 기부 평면 사이에 반경 방향의 간격이 형성되고, 2개의 섹션의 키이와 홈의 허용된 최대 분할 오차로부터 함께 합성한 섹션의 반경 방향이 변위가 외부 섹션의 원형 링부의 내부 평면과 내부 섹션(7)의 원형 링부(12)가 부속된 외부 평면의 사이에 반경 방향의 간격보다 작게 결정되는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구에 의해 달성된다.

이 구성의 장점은 회전 모멘트 전달에 의한 원주 방향의 힘은 원형 링부에 형성된 작은 레버 아암을 구비하고 관 모양으로 구성된 섹션의 범위에서 안내된다는 것이다. 선택된 섹션 형상에 의해서 관형의 섹션에 대략 상자 모양의 핀이 형성되는데, 이 핀은 회전 모멘트 작용 하의 영역에 변형과 응력이 아주 작게 발생하게 한다. 홈 및 키이의 측면의 연장부에 의해서, 섹션들은 회전 모멘트 하에서는 서로 스스로 중심을 맞추게 되고, 한편 부하가 없는 회전 시에는 원형 링부에 의해 서로 중심을 맞추게 된다. 축 방향의 미끄럼력은 아주 작게 발생한다. 서로 이동 가능한 섹션관에 의한 회전 모멘트 전달을 위해 돌출부에 대한 필요한 회전 플레이트는 2개의 섹션의 홈 및 키이의 측면의 장치에 의해서 발생되지 않는다. 각도 차이의 선택에 의해 스스로의 제동이 발생되지 않는다. 각도는 동적 부하에 의한 측면에 대한 2개의 섹션의 자체 중심 결정이 이루어지도록 결정된다. 본질적으로 둥근 외부 섹션은 진동상태를 개선시킨다. 섹션은 같은 회전 직경을 갖는 관보다 절곡 저항이 더 크다. 결국 사고 위험이 줄어들고 내측으로 돌출된 키이와 홈에 의해 회전하는 섹션은 가까이에 있는 부품과 혹은 인간에게 피해 및 위험을 주지 않기 때문에 그 점에서 장점이 된다. 힘 전달은 측면에서 이루어지게 되고, 이 측면에 의해서 중심 결정이 이루어지게 되므로, 축방향이의 조정력은 작게 된다.

특히, 각도 차이는 14° 내지 30°이다. 본 발명에 있어서 외부 섹션의 키이의 측면이나 내부 섹션의 홈의 측면 사이의 각도는 25° 내지 120° 사이에 있고, 특히 60° 내지 100° 사이에 있다. 성형된 측면은 키이와 홈의 비절삭 제조에 있어 특별히 양호한 가능성을 갖는다. 내부 섹션의 각 홈의 반경 방향의 측면이 적어도 부분적으로 원형 링부의 반경 방향의 범위에 위치되므로 원주 방향으로 특히 좋은 힘의 전달이 이루어진다.

양호하게는 외부 섹션과 내부 섹션은 각각 적어도 2개의 원주에 대해서 대칭적으로 위치한 키이와 홈을 포함한다. 2개의 키이 및 홈에 의해서 유니버설 조인트 축의 섹션 구성 부품과 단부에서 각각 유니버설 조인트와 연결되고, 유니버설 조인트는 단지 두 개의 원주 위치에 함께 배열되고, 또 새로운 조립이 이루어질 때는 유니버셜의 관절 연결축의 상기와 같은 배열이 이루어진다. 끼움 연결에 의해, 각각 관절 연결부의 포크형 조인트와 부속된 섹션 사이에 양호한 형태가 이루어진다.

삽통식으로 손쉽게 작동되도록 하기 위해, 각각의 홈과 그 홈 각각에 삽입되는 키이의 측면 사이에는 종축을 기준으로 한 원주 방향으로 간격이 있음을 알 수 있다.

본 발명에 있어서, 내부 섹션의 홈의 측면 사이의 각도는 외부 섹션의 키이의 측면 사이의 각도보다 더 크게 결정되므로, 섹션들이 공칭 모멘트를 받을 때에는 측면들 사이에서 평면 접촉이 이루어진다. 변형 가공 공정이 평면 접촉을 하기 위해서 변형이 이루어진다. 각도 차이는 0.5° 내지 1°이다.

본 발명의 유용한 실시예는 도면에서 개략적으로 기술된다.

제1도에는 관절 연결축(1)이 도시되어 있다. 이 관절 연결축은 길이 조정 기구(4)에 의해서 함께 연결된 2개의 유니버설 조인트(2, 3)로 구성된다. 제1유니버설 조인트(2)는 내부 섹션(7)과 연결되고, 제2유니버설 조인트(3)는 길이 조정 기구(4)의 외부 섹션(6)과 연결된다. 2개의 섹션, 즉 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)은 서로 삽통되어 이동 가능하다. 길이 조정 기구(4)에 대해서 동심으로 사고 보호 장치(guard)(5)가 배열되고, 이 사고 보호 장치는 2개의 유니버셜 조인트(2, 3)에 대해 각각 깔대기를 형성하여 부속된 유니버설 조인트(2, 3)를 적어도 부분적으로 덮으며, 서로 삽통되어 이동 가능한 2개의 보호관을 포함한다. 사고 보호 장치(5)는 고정 부품에 고정되도록 위치 고정되고 2개의 유니버설 조인트(2,3)가 길이 조정기구(4)와 함께 회전할 때는 정지되도록 되어 있다. 관절 연결 축(1)은 회전 모멘트를 전달한다. 길이 조정 기구(4)는 2개의 유니버설 조인트(2, 3)사이에서 회전모멘트를 전달하여야만 하고 두 개의 유니버설 조인트(2, 3)사이에 형성되는 간격 변화를 보상해야만 한다. 길이 조정 기구(4)는 관형의 외부 섹션(6)과 종축(X)을 따라 이동 가능한 관형의 내부 섹션(7)으로 구성된다.

제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, 외부 섹션(6)은 횡단면에서 볼 때 2개의 원형 링부(9)와 이 원형 링부(9)의 외부 평면에 대해서 원형 링부(9)의 내부 평면(9a)아래로 내측으로 돌출된 2개의 오목한 키이(8)로 구성된다. 이에 의하면, 종축(X)에 대해 서로 180° 대향하여 평행하게 연장되고 내측으로 돌출된 2개의 키이(8)를 포함하고, 이는 원주 방향으로 형성된 측면(14, 15)과 반경 방향의 상부 평면(10)을 갖고 있다. 측면(14, 15)은 관형 외부 섹션(6)의 부분과 2개의 연결된 원형 링부(9)가 경계를 이루는 측면부(14a, 15a)에 형성된다. 이와 유사하게, 관형의 내부 섹션(7)은, 2개의 원형 링부(12)와, 종축(X)에서 안쪽으로 돌출되어서 홈(11)을 형성하는 돌출부를 포함한다. 또한, 홈(11)들은 서로가 180°변위되어 배치되고 종축(X)에 대해서 평행하게 연장된다. 홈(11)은 두 개의 측면(16,17)에 형성된 측면부(16a, 17a)와, 이에 양 측면에서 연결된 기부(13a)에 의해 형성되는 기부 평면(13)에 의해 한정된다. 종축(X)은 동시에 2개의 섹션(6, 7)의 회전축이 된다. 외부 섹션(6)의 2개의 키이(8)는 이에 대응하는 내부 섹션(7)의 홈(11)에 고정된다. 양 홈(11)은 키이(8)의 양 측면(14,15)과 대향하는 측면(16, 17)을 포함한다. 측면(14, 16이나 15, 17)에 의해서 함께 양 섹션(6, 7)에 가해진 회전 모멘트는 축(X)상의 회전 모멘트로 전달된다. 2개의 섹션(6, 7)은, 내부 섹션(7)의 원형 링부(12)의 외부 평면과 외부 섹션(6)의 원형 링부 (9)의 내부 평면을 반경 방향으로 이격시켜 설치하면서 서로 중심이 맞추어진다. 양 키이(8)의 상부 평면(10)과 홈(11)의 기부 평면(13)의 사이에는 간격이 형성되어 있다. 마찬가지로 키이(8)와 홈(11)의 사이의 회전 작동은 종축(X)회전 방향으로 이루어진다.

제3도에는 외부 섹션(6)의 형상이 도시되어 있다. 외부 섹션(6)이 종축(X)상에 중심을 두고, 오목하게 형성된 2개의 키이(8)에 함께 연결된 원형 링부(9)를 포함하는 것을 알 수 있을 것이다.

외부 섹션(6)과 그것의 키이(8)는 원통형 관을 비절삭 가능 방식으로 변형 형성함으로써 제조된다. 키이(8)의 측면부(14a, 15a)의 2개의 측면(14,15)은 그 사이에 각도(A)를 형성한다. 키이(8)의 측면(14, 15)의 가상 연장선은 서로 교차하여서 종축(X)과 평행하게 연장되는 중심축(18)을 한정하는데, 이 중심축은 키이(18)각각을 향해서 종축(X)으로부터 길이(19)만큼 편위된다. 2개의 측면(14, 15)사이에서 중앙으로 연장되는 중앙평면(21)은 중심축(18)과 교차한다. 길이(19)는 각도(A)와 종축 (X)에 관해서 측면의 반경 방향이 연장선에 의해서 형성되는 각도 사이에 각도 차이(C)가 자체 정지 각도의 약 2배가 되도록 결정되고, 이 각도는 적어도 12°이며, 양호하게는 14° 내지 30°이다. 그것에 의해 원형 링부(9, 12)로 통과하는 범위 내에 홈(11) 및 키이(8)으로부터 동일폭이 이루어진다. 그와 같은 각의 변은 도면 부호 22 및 23으로 표시하였다.

제4도에 도시된 내부 섹션(7)은 마찬가지로 서로 180°로 위치한 오목부(20)에 의해서 홈(11)을 형성하고, 이에 연결된 2개의 원형 링부(12)를 갖고 있다. 오목부(20)는 측면부(16a, 17a)와 기부평면(13)을 구비한 기부(13)에 의해서 한정되고, 마찬가지로 원통형 관을 비절삭 방식으로 변형 가공함으로써 제조된다. 또한, 홈(11)의 측면(16,17)의연장부는 중앙축(18a)내에서 종축(X)을 포함하는 중앙면(21a) 길이 (19a)에서 교차한다. 이 경우에, 내부 섹션(7)의 홈(11)의 2개의 측면(16,17)사이에는 중앙면(21a)이 배치된다.

길이(19a)는 길이 (19)보다 큰데, 키이(8)와 홈(11)사이에 원주 방향 간격이 있기 때문이고, 즉 내부 섹션(7)의 2개의 측면(16,17) 사이에 형성된 각도(B)는 제3도에 도시된 외부 섹션(6)의 측면(14,15)의 각도(A)보다 약간 크게 형성되어서, 종축(X)의 회전 방향으로 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)사이에 회전 플레이가 나타난다.

2개의 섹션, 즉 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)은 관형의 본체부를 형성하고 강으로 제조된다. 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)을 제조에 있어, 각도(A)가 25°내지 120°사이, 양호하게는 60°내지 100°사이이고, 각도(B)가 각도(A)보다 약간 큰, 즉 0.5° 내지 1°만큼 클때에, 양호한 변형 상태 및 양호한 회전 모멘트 전달 상태가 보장된다. 삽통되는 섹션(6,7)의 간격은 키이(8)와 홈(11)의 최대 분할 오차가 내부 섹션(7)의 원형 링부(12)의 외부 평면(12a)과 외부 섹션(6)의 원형 링부(9)의 내부 평면(9a)사이의 반경 방향의 간격보다 작도록, 구성된다. 섹션(6, 7)의 쌍에 의하면, 회전 모멘트 하에서는 자체 정지가 발생되지 않는다. 회전모멘트 하에서는, 섹션(6, 7)은 서로에 대해서 스스로 중심 맞추게 된다. 부하가 없는 상태에서는, 섹션(6, 7)은 그 원형 링부(9, 12)에 의해서 서로 중심을 맞추게 된다.

Claims (8)

1. 적어도 두 개의 서로 삽통식으로 끼워진 관으로 형성된 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)으로 구성되고, 이는 종축(X)을 따라서 함께 축방향으로 이동 가능하고 회전 모멘트를 전달하고, 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)의 벽부가 횡단면에서 부분적으로 원형 링부로서 형성되고, 또한 적어도 종축(X)에 평행하게 연장되고 종축(X)방향의 내향 오목형의 돌출부가 각각 마련되고 외부 섹션(6)의 돌출부 상에 키이(8)를 구성하고, 내부 섹션(7)의 돌출부에는 키이(8)를 삽입시키기 위한 홈(11)이 형성되고, 키이(8)와 홈(11)의 측면(14, 15 ; 16, 17)으로 경사지게 연장되어 가상 연장선이 측면(14, 15 ; 16, 17)사이의 중앙으로 연장되고 종축(X)을 포함하고 각 돌출부에 대해 종축(X)으로부터 길이(19, 19a)만큼 평행하게 이동된 중앙면(21, 21a)이 중앙축(18, 18a)에서 교차하도록 구성된 구동축을 위한 길이 조정 기구 특히, 구동 라인에서 유니버설 조인트 축이나 농업용 장치의 구동을 위한 길이 조정 기구에 있어서, 횡단면에 볼 때, 키이(8)는 제1원형 링부(9)로부터 연장되고 측면(14, 15)을 형성하는 2개의 측면부(14a, 15a)와, 상기 두 축면부를 연결하고 종축(X)을 중심으로한 원호로 연장된 하나의 상부 부분(10a)으로 된 외부 섹션(6)의 벽부(14a, 16a, 15a)로 구성되고, 홈(11)은 제2원형 링부(12)로부터 연장되고 측면(16, 17)을 형성하는 2개의 측면부(16a, 17a)와, 상기 두 측면부를 연결하고 종축(X)을 중심으로 한 원호로 연장된 하나의 상부 부분(13a)으로 된 내부 섹션(7)의 벽부(16a, 17a, 13a)로 구성되고 외부 섹션(6)의 측면(14, 15)의 연장선들 사이와 내부 섹션(7)의 측면(16, 17)사이에 각각 편차각(c)만큼으로 형성되는 각도(A, B)가 인접한 원형 링부(9, 12)의 통과 범위 내의 개구의 폭이 동일한 경우 종축(X)에 대한 연장된 측면(14, 15 ; 16, 17)의 반경 방향 연장선에 의해 형성된 각도 보다 적어도 12°크도록 거리(19, 19a)가 결정되고, 상부 부분(10a)의 상부 평면(10)과 이에 대향한 기부(13a)의 기부 평면(13)사이에 반경 방향의 간격이 형성되고, 2개의 섹션(6,7)의 키이(8)와 홈(11)의 허용된 최대 분할 오차로부터 함께 합성한 섹션(6, 7)의 반경 방향의 변위가 외부 섹션(6)의 원형 링부(9)의 내부 평면 (9a)과 내부 섹션(7)의 원형 링부(12)의 부속된 외부 평면(12a)의 사이에 반경 방향의 간격보다 작게 결정된 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
2. 제1항에 있어서, 각도 차이(C)는 14°내지 30°인 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
3. 제1항에 있어서, 외부 섹션(6)의 키이(8)의 측면(14, 15)사이나 내부 섹션(7)의 홈(11)의 측면(16,17)사이의 각도(A, B)가 25° 내지 120°사이에 있는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 내부 섹션(7)의 홈(11)의 측면(16, 17)이 적어도 부분적으로 인접한 원형 링부(12)의 반경 방향의 범위에 놓인 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
5. 제1항에 있어서, 외부 섹션(6)과 내부 섹션(7)은 원주 상에 각각 적어도 2개의 대칭으로 위치한 키이(8) 및 홈(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 홈(11)과 이 홈 각각에 삽입된 키이(8)의 측면(14, 15 ; 16, 17)사이에 종축(X)으로 회전 방향의 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 섹션(7)의 홈(11)의 측면(16, 17)들 사이의 각도(B)는 외부 섹션(6)의 키이(8)의 측면(16, 17)들 사이의 각도(A)보다 크도록 하여, 정격 모멘트 하에서 섹션(6, 7)에 의해서 측면(15, 17 ; 14, 16)사이의 평면 장치가 조정되는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.
8. 제3항에 있어서, 외부 섹션(6)의 키이(8)의 측면(14, 15)사이나 내부 섹션(7)의 홈(11)의 측면(16, 17)사이의 각도(A, B)가 60°내지 100°사이에 있는 것을 특징으로 하는 길이 조정 기구.