KR100444082B1

KR100444082B1 - 광각 유니버셜 조인트

Info

Publication number: KR100444082B1
Application number: KR10-2000-0082733A
Authority: KR
Inventors: 이국진
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2004-08-11
Also published as: KR20020054096A

Abstract

불필요한 동작으로 인한 다른 부품과의 간섭을 방지함과 동시에 회전력을 보다 원활히 전달할 수 있도록, 굴절된 위치에 각각 배치되는 입력축(110)과 출력축(130), 상기 입력축(110)의 회전력을 상기 출력축(130)으로 전달할 수 있도록 양측에 스파이더(140)를 개재하여 상기 입력축(110)과 상기 출력축(130)에 연결 형성되는 연결축(120), 상기 연결축(120)의 외부에 설치되는 연결축 베어링(160)과 밀착된 연결축 하우징(220)과, 일측에 마련된 상기 스파이더(140)를 중심으로 회동되도록 원판(212)으로 마련되며 상기 원판(212)의 외주를 따라 평면의 고정면(214)이 다수개 형성되어 상기 입력축(110)의 외부에 설치되는 입력축 하우징(210)과, 타측에 마련된 상기 스파이더(140)를 중심으로 회동되도록 원판(232)으로 마련되며 상기 고정면(214)과 밀착 고정되도록 상기 원판(232)의 외주를 따라 평면의 고정면(234)이 다수개 형성되어 상기 출력축(130)의 외부에 설치되는 출력축 하우징(230)으로 구비되는 구성이다.

Description

광각 유니버셜 조인트 {WIDE ANGLE UNIVERSAL JOINT}

본 발명은 광각 유니버셜 조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불필요한 동작으로 인한 다른 부품과의 간섭을 방지함과 동시에 회전력을 보다 원활히 전달할 수 있도록 마련된 광각 유니버셜 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 동력을 전달하는 두 개의 축이 동일선상에 위치하지 않고 일정각을 이루고 있는 경우에는 동력전달을 위하여 일정각도로 양축을 연결할 수 있는 광각 유니버셜 조인트가 사용되고 있는데, 보통의 광각 유니버셜 조인트가 약 35°이하의 범위내에서 꺽이는 반면, 광각 유니버셜 조인트는 그 이상의 범위까지 꺽일 수 있으므로 최근에는 그 사용처가 늘고있는 실정이다.

도 1은 이와 같은 종래의 광각 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 동력을 전달하는 입력축(1)과, 일측이 입력축(1)과 연결되는 연결축(2), 그리고 연결축(2)의 타측에 연결되는 출력축(3)이 마련되는데, 이때 입력축(1)과 출력축(3)은 굴절되어 설치된다.

먼저, 입력축(1)은 그 끝단에 입력요크(1a)가 마련되는데, 이 입력요크(1a)는 절곡된 양측면의 사이에 빈 공간이 형성되도록 마련되는 것이다. 그리고 입력요크(1a)의 양측면 사이에는 스파이더(4)가 마련되는데, 이 스파이더(4)는 두 개의 원통핀이 서로 직교하도록 교축되어 형성되는 것으로서 이중에 하나의 핀이 입력요크(1a)의 양측면 사이에 회전 가능하도록 설치되는 것이다.

다음, 연결축(2)은 양측 끝단에 홈이 형성되도록 마련되는 것으로서, 이 홈의 외부에 서로 마주하는 위치에는 서로 연통되는 연결홀(2a)이 마련된다. 그리고 일측의 연결홀(2a)에는 입력축(1)과 연결된 스파이더(4)의 타측의 핀이 연결되는것이다. 또, 타측의 연결홀(2a)에는 출력축(3)과 연결될 스파이더(4)가 설치된다.

아울러, 연결축(2)의 타측에는 입력축(1)과 동일한 형상으로 마련되는 출력축(3)이 설치되는데, 이 출력축(3)의 출력요크(3a)에는 타측의 연결홀(2a)에 설치된 스파이더(4)가 회전 가능하게 결합되는 것이다.

이와 같이 구성된 종래의 광각 유니버셜 조인트는 입력축(1)이 회전될 때 그 끝단에 연결된 입력요크(1a)가 회전되고, 이 입력요크(1a)와 스파이더(4)로 연결된 연결축(2)이 회전되는 것이다. 그리고 연결축(2)의 회전은 그 타측에 연결된 스파이더(4)를 통해 출력요크(3a)와 출력축(3)을 회전시키게되는 것이다. 이로써 서로 굴절된 상태로 연결된 입력축(1)과 출력축(3)이 연동되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 광각 유니버셜 조인트는 입력축과 연결축 그리고 회전축의 세마디로 마련되는데, 이러한 3절식은 축의 회전방향 이외의 자유도가 존재하므로 축의 회전방향 이외의 움직임이 발생하게 된다. 이로써 그 사이를 통해 전달되는 회전력이 저하됨과 동시에 그 외부의 부품과의 간섭을 가지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 불필요한 동작으로 인한 다른 부품과의 간섭을 방지함과 동시에 회전력을 보다 원활히 전달할 수 있도록 입력축과 연결축 그리고 출력축의 외부를 지지하는 베어링과 하우징이 구비된 광각 유니버셜 조인트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 광각 유니버셜 조인트를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 광각 유니버셜 조인트의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110:입력축 111:입력요크

120:연결축 121:입력요크

130:출력축 131:출력요크

140:스파이더 150:입력축 베어링

160:연결축 베어링 171:출력축 베어링

200:하우징 250:볼트

210:입력축 하우징 220:연결축 하우징

230:출력축 하우징 211,221,231:결합공

212,232:원판 213,233:지지부

214,234:고정면

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 유니버셜 조인트는, 굴절된 위치에 각각 배치되는 입력축과 출력축, 상기 입력축의 회전력을 상기 출력축으로 전달할 수 있도록 양측에 스파이더를 개재하여 상기 입력축과 상기 출력축에 연결 형성되는 연결축이 구비되는 광각 유니버셜 조인트에 있어서, 상기 연결축의 외부에 설치되는 연결축 베어링과 밀착된 연결축 하우징과, 일측에 마련된 상기 스파이더를 중심으로 회동되도록 원판으로 마련되며 상기 원판의 외주를 따라 평면의 고정면이 다수개 형성되어 상기 입력축의 외부에 설치되는 입력축 하우징과, 타측에 마련된 상기 스파이더를 중심으로 회동되도록 원판으로 마련되며 상기 고정면과 밀착 고정되도록 상기 원판의 외주를 따라 평면의 고정면이 다수개 형성되어 상기 출력축의 외부에 설치되는 출력축 하우징으로 구비된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 광각 유니버셜 조인트의 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 굴절된 상태로 설치된 입력축(110)과 출력축(130)이 마련되고 그 사이에는 입력축(110)을 통해 전달되는 회전력을 출력축(130)으로 전달할 수 있도록 연결축(120)이 마련되며, 이 입력축(110)과 출력축(130) 그리고 연결축(120)의 외부에는 하우징(200)이 설치된다.

먼저, 입력축(110)은 그 끝단에 입력요크(111)가 마련되는데, 이 입력요크(111)는 절곡된 양측면의 사이에 빈 공간이 형성되고, 그 내부에는 스파이더(140)가 설치된다.

다음, 연결축(120)은 양측 끝단에 홈이 형성되는데, 이 홈의 양측면에는 서로 연통되는 연결홀(121)이 마련된다. 그리고 일측의 연결홀(121)에는 입력축(110)과 연결된 스파이더(140)가 연결되는 것이다. 또, 타측의 연결홀(121)에는 출력축(130)과 연결될 스파이더(140)가 설치된다.

아울러, 연결축(120)의 타측에는 입력축(110)과 대칭되는 출력축(130)이 설치되는데, 이 출력축(130)의 출력요크(131)에는 타측의 연결홀(121)에 설치된 스파이더(140)가 회전 가능하게 결합되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 광각 유니버셜 조인트는, 각도를 조절할 수 있는 가변형으로 마련되는데, 이를 위해 하우징(200)이 세 개로 분리 형성되고, 그 내부에는 각각의 베어링(150,160,170)이 설치된다.

먼저, 연결축(120)의 외주측에는 확장형성되는 확장부(122)가 마련된다. 이 확장부(122)는 길게 형성되는 연결축(120)의 중간측에 연결축(120)과 직교하도록 돌출 형성되는 것으로서, 그 끝단측에는 연결축 베어링(160)이 마련된다. 이 연결축 베어링(160)은 볼베어링으로 마련된다.

다음, 입력축(110)과 출력축(130)의 외주면에는 입력축 베어링(150)과 출력축 베어링(170)이 마련된다. 이 입력축 베어링(150)과 출력축 베어링(170)은 니들베어링으로 마련된다.

아울러, 입력축 베어링(150)과 출력축 베어링(170) 그리고 연결축 베어링(160)의 외부에는 전,후면으로 마련되어 그 내부가 중공으로 형성되는 하우징(200)이 설치되는데, 본 발명의 하우징(200)은 연결축(120)을 중심으로 각도가 조절되는 입력축(110)과 출력축(130)에 따라 연동될 수 있도록 세 개로 분리 형성된다.

즉, 하우징(200)은 연결축(120)의 외부에 마련되어 그 사이에 연결축 베어링(160)이 개재되도록 형성되는 연결축 하우징(220)과, 입력축(110)과 출력축(120)의 외부에 입력축 베어링(150)과 출력축 베어링(170)이 개재되는 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)으로 구비되는 것이다.

이 연결축 하우징(220)은 상,하측에 결합공(221)이 마련되어 전,후면이 볼트(250)로서 체결되도록 형성되고, 양측은 개구형성되어 그 내부로 입력요크(111)와 출력요크(131)가 삽입되도록 마련된다.

그리고 이 연결축 하우징(220)과 분리 형성되는 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)은 그 내측으로 연결축 하우징(220)이 삽입될 수 있도록 전,후면을 배치시킨다.

이때, 연결축(120)의 연결홀(121) 중심축선과 동일선상에 있는 연결축 하우징(220)의 좌,우측 돌출부에는 볼트 및 체결부재(미도시)를 관통하여 고정토록 하고, 상기 볼트 및 체결부재에는 복수개 원판(212,232)이 끼워져 이 볼트 및 체결부재를 중심축으로 상기 원판(212,232)의 회전이 이루어 질 수 있도록 하되, 이 원판들은 볼트 및 체결부재에 의해 연결축 하우징(220)에 고정된 상태에서 각 원판의 외주부가 서로 맏닿을 수 있을 정도의 직경을 갖도록 한다.

그리고, 상기 맏닿는 원판(212,232)의 외주에는 다수개의 평면이 연결되는 고정면(214,234)이 형성되고, 상기 원판간(212,232)의 고정면(214,234)이 서로 밀착되어 원판(212,232)을 회전방향으로 고정시켜 유니버셜 조인트가 불필요하게 동작되는 것을 방지하게 된다.계속해서, 상기 원판(212,232) 일측은 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)의 외측에 볼트 또는 용접을 통해 고정됨으로써, 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)이 상기 맏닿은 복수개의 원판(212,232)에 의해 서로 대칭토록 일정각 굴절된 상태에서 고정되게 된다.이때 입력축(110)과 출력축(130) 사이의 각도를 조정하기 위해서는 상기 연결축 하우징 양측에 설치된 볼트 및 체결부재를 풀고, 원판(212,232)의 맏닿는 각도를 조정한 후 다시 볼트 및 체결부재를 설치하여 양측의 고정면(214,234)을 서로 밀착시켜 고정하게 된다. 따라서, 상기 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)이 일정각 교각을 이룬상태에서 상기 원판(212,232)에 의해 견고히 고정되어 그 사이의 각도가 변경되는 것을 방지하게 된다.

또, 원판(212,232)의 일측에는 그 내부로 입력축 베어링(150)과 출력축 베어링(170)이 삽입될 수 있도록 지지부(213,233)가 형성되는데, 이 지지부(213,233)의 외부에는 전,후면을 볼트(250)로서 체결시킬 수 있도록 결합공(211,231)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 광각 유니버셜 조인트는, 회동 가능하게 마련된 입력축하우징(210)과 출력축 하우징(230)을 설정한 각도를 배치한 후 각각에 마련된 고정면(214,234)을 서로 밀착시켜 입력축하우징(210)과 출력축 하우징(230)을 고정한다.

그리고 입력축(110)에 회전력이 전달될 때 이와 함께 그 끝단에 연결된 입력요크(111)가 회전되는데, 이때 입력축(110)은 하우징(200)에 고정된 입력축 베어링(150)의 지지를 받게 된다.

또, 이 입력요크(111)와 스파이더(140)로 연결된 연결축(120)이 회전되는데, 이 연결축(120)은 그 외측의 확장부(122)에 회전 가능하게 설치된 연결축 베어링(160)의 지지를 받게 된다.

아울러, 연결축(120)의 회전은 그 타측에 연결된 스파이더(140)를 통해 출력요크(131)와 출력축(130)을 회전시키게되는데, 이 출력축(130) 역시 그 외주측에 설치된 출력축 베어링(170)의 지지를 받게되는 것이다.

이로써 서로 굴절된 상태로 연결된 입력축(110)과 출력축(130)이 연동되어 회전하게되는데, 이때 입력축 베어링(150), 연결축 베어링(160), 출력축 베어링(170)이 하우징(200)의 지지를 받아 그 내부의 입력축(110), 연결축(120), 출력축(130)을 지지함으로써, 이 축들은 베어링에 의해 안내되는 회전범위 안에서 회전하게되는 것이다.

특히, 본 발명에서의 하우징(200)은 서로 밀착, 고정되는 고정면(214,234)에 의해 입력축(110)과 출력축(130)이 견고하게 연결됨으로써 연결축 하우징(220)을 중심으로 입력축 하우징(210)과 출력축 하우징(230)의 굴절각도가 다단으로 조절되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광각 유니버셜 조인트는, 하우징의 내부에 베어링이 마련되고, 그 내부에는 입력축, 연결축, 회전축이 설치되어 축의 회전방향 이외의 움직임을 방지하게 된다. 이로써 불필요한 동작으로 인한 다른 부품과의 간섭을 방지함과 동시에 회전력을 보다 원활히 전달할 수 있으며, 서로 밀착되는 고정면에 의해 입력축 하우징과 출력축 하우징이 다단으로 굴절되므로 각도를 조절하여 설치할 수 있는 이점이 있다.

Claims

굴절된 위치에 각각 배치되는 입력축과 출력축, 상기 입력축의 회전력을 상기 출력축으로 전달할 수 있도록 양측에 스파이더를 개재하여 상기 입력축과 상기 출력축에 연결 형성되는 연결축이 구비되는 광각 유니버셜 조인트에 있어서,

상기 연결축(120)의 외부에 설치되는 연결축 베어링(160)과 밀착된 연결축 하우징(220)과, 일측에 마련된 상기 스파이더(140)를 중심으로 회동되도록 원판(212)으로 마련되며 상기 원판(212)의 외주를 따라 평면의 고정면(214)이 다수개 형성되어 상기 입력축(110)의 외부에 설치되는 입력축 하우징(210)과, 타측에 마련된 상기 스파이더(140)를 중심으로 회동되도록 원판(232)으로 마련되며 상기 고정면(214)과 밀착 고정되도록 상기 원판(232)의 외주를 따라 평면의 고정면(234)이 다수개 형성되어 상기 출력축(130)의 외부에 설치되는 출력축 하우징(230)으로 구비된 것을 특징으로 하는 광각 유니버셜 조인트.