KR100448567B1 - 샤프트 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트와 함께 회전하도록 둘레에 끼워지는 회전체의 샤프트 축방향 움직임을 억제시키기 위해 회전체 측면에 가압도록 샤프트 둘레에 착탈 가능하게 장착되는 샤프트 고정장치에 관한 것이다.

본 발명의 샤프트 고정장치는 회전체(100)가 끼워지는 샤프트(3)와, 상기 회전체(100)의 상기 샤프트(3) 축방향 움직임을 구속하도록 상기 샤프트(3) 둘레에 고정되는 잠금블록(5)으로 이루어진 샤프트 고정장치(1)에 있어서, 상기 샤프트(3)의 외주면 상에 형성되어 있는 고정홈(10), 잠금 시 상기 고정홈(10)과 맞물림되고 해제 시 상기 고정홈(10)에서 가압 이탈되도록 외주벽면 상에 피벗식으로 장착되어 있는 잠금클립(11)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 샤프트 고정장치에 의하면, 샤프트에의 회전체 착탈 작업을 원터치 방식으로 용이하고 안전하게 수행할 수 있게 될 뿐 아니라, 작업 시 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 회전체에 대한 고정 강도를 견고하고 균일하게 유지시킬 수 있게 된다.

Description

샤프트 고정장치{A shaft fastening device}

본 발명은 샤프트 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트 둘레에 끼워지는 회전체가 샤프트의 축선방향으로 좌우 요동하는 것을 방지하면서도 착탈 자유롭고, 분해 조립이 용이한 샤프트 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 샤프트 고정장치라 함은 롤 휴지나 테이프 등과 같이 샤프트에 상대 회전을 일으키지 않는 상태로 연속체를 감거나, 감겨 있는 연속체를 풀어 사용하는 권취롤 형태의 회전체를 샤프트 둘레에 축방향으로 좌우 요동하지 않도록 고정할 때 사용하는 장치로서, 지금까지 도 1에 도면번호 101로 도시된 바와 같이 회전체(100)가 끼워지는 샤프트(103)와 이 샤프트(103) 둘레에 고정되는 잠금블록(105)으로 이루어진 수단이 널리 이용되어져 왔다.

여기에서, 샤프트(103)는 도 1에 도시된 것처럼, 지지 베어링(107)에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전 지지부분(103-1)과 이 지지부분(103-1)의 일단에서 축방향으로 연장되어 있는 회전체 고정부분(103-2)으로 이분되어 있으며, 지지부분(103-1)과 고정부분(103-2)이 만나는 경계부분에는 잠금블록(105)의 대향측에서 샤프트(103)에 끼워진 회전체(100)를 압박하도록 걸림턱부(109)가 반경으로 돌출 형성되어 있다.

이 때, 대부분의 샤프트(103)는 고정부분(103-2)이 회전체(100)의 상대 회전을 방지하기 위해, 도 1에 도시된 것처럼, 4각 단면 등 다각형의 단면 형상을 가지고 있으며, 따라서 샤프트 고정부분(103-2)에 끼워지는 회전체(100)의 축구멍 및 잠금블록(105)의 축구멍(106)도 모두 고정부분(103-2)과 동일한 즉, 4각형의 단면 형상을 가지고 있다.

이와 같이, 샤프트(103)의 고정부분(103-2)에 끼워져 회전체(100)를 축방향으로 고정하도록 되어 있는 잠금블록(105)은 또한, 고정부분(103-2)에 끼워져 회전체(100)를 압박한 상태에서 축방향으로 이동하지 않도록 샤프트(103) 위에 고정되는데, 이를 위해 도 1에 도시된 것처럼 잠금블록(105)의 외주면 일측에 반경방향으로 고정볼트(111)가 체결되어 샤프트(103) 외주면 위에 압착된다.

그런데, 이러한 종래의 샤프트 고정장치(101)는 회전체(100)의 착탈 작업이 반복됨에 따라 잠금블록(105)을 수시로 착탈하여야 하는 바, 볼트(111)의 분해 조립 작업에 별도의 공구를 사용해야 하고 어느 정도의 작업시간이 소요되며, 잠금블록(105) 조립 시 완충판의 부재로 인해 손가락이 회전체(100)와 잠금블록(105) 사이에 끼는 안전 사고가 발생할 확률이 높은 문제점을 가지고 있었다. 뿐만 아니라, 잠금블록(105)의 잦은 착탈로 인해 고정볼트(111)의 헤드 부위가 마모되어 착탈에 애로가 발생하며, 잠금블록(105)에 체결되는 볼트(111)가 샤프트 고정부분(103-2)의 외주면에 압착되므로 끝부분이 일종의 좌굴 현상으로 인해 뭉툭해져 탈거 시 볼트(111) 체결공에서 쉽게 빼낼 수 없게 되는 취급 상의 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 종래의 샤프트 고정장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 별도의 공구 없이도 단시간 내에 쉽게 착탈 작업을 수행할 수 있으며 따라서 분해/조립 작업의 효율을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 회전체와 잠금블록 사이에 손가락 등이 끼이는 안전사고를 완충판 등에 의해 미연에 방지할 수 있고, 더 나아가 샤트프에의 회전체 고정강도를 균일하면서도 견고하게 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 샤프트 고정장치를 개략적으로 도시한 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 샤프트 고정장치를 개략적으로 도시한 측면도.

도 3은 본 발명의 샤프트 고정장치가 적용된 고무 반제품 권취장치의 부분 정면도.

도 4는 도 3의 사용상태를 보인 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 샤프트 고정장치 3 : 샤프트

3-1 : 회전 지지부분 3-2 : 회전체 고정부분

5 : 잠금블록 6 : 축구멍

7 : 베어링 9 : 걸림턱부

10 : 고정홈 11 : 잠금클립

11-1 : 걸림팔 11-2 : 누름팔

12 : 완충판 13 : 걸림돌기

15 : 반동 스프링 17 : 피벗핀

19 : 장착홈 21 : 스프링 장착공

100 : 회전체

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 회전체가 끼워지는 샤프트와, 회전체의 샤프트 축방향 움직임을 구속하도록 샤프트 둘레에 고정되는 잠금블록으로 이루어진 샤프트 고정장치에 있어서, 상기 샤프트는 외주면 상에 고정홈이 형성되고, 상기 잠금블록은 잠금 시 고정홈과 맞물림되고 해제 시 고정홈에서 가압 이탈되도록 외주벽면 상에 피벗식으로 장착되어 있는 잠금클립을 구비하고 있는 샤프트 고정장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 샤프트 고정장치를 첨부도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 샤프트 고정장치는 종래의 샤프트 고정장치와 마찬가지로 상대 회전이 일어나지 않도록 샤프트에 회전체를 끼우고, 이를 샤프트 축방향으로 좌우 요동하지 않도록 잠금블록에 의해 정해진 위치에 가압 고정하는 수단으로서, 샤프트에 회전체를 끼워 사용하는 장치에 사용될 수 있는데, 특히 도 2 내지 도 4에는 고무 반제품 권취장치에 적용된 본 발명의 샤프트 고정장치가 도면번호 1로 도시되어 있다.

따라서, 도시된 바와 같은 샤프트 고정장치(1)의 경우에도 종래의 샤프트 고정장치(1)와 마찬가지로 일점쇄선으로 도시된 회전체(100)가 끼워지는 샤프트(3)와 샤프트(3)에 끼워진 회전체(100)를 축방향으로 구속하는 잠금블록(5)를 구비하고 있는데, 여기에서 샤프트(3)는 도 2에 도시된 것처럼, 한 쌍의 베어링(7)에 회전 가능하게 지지되는 회전 지지부분(3-1)과 회전체(100) 및 잠금블록(5)이 끼워지는 회전체 고정부분(3-2)으로 이루어져 있으며, 샤프트(3)의 회전 지지부분(3-1)과 회전체 고정부분(3-2)의 경계부분에는 잠금블록(5)의 반대쪽에서 잠금블록(5)과 함께 회전체(100) 가압 고정하도록 걸림턱부(9)가 돌출 형성되어 있다.

여기에서 회전 지지부분(3-1)은 회전 상태로 지지가 가능하도록 원통형으로 되어 있고, 회전체 고정부분(3-2)은 회전체(100)가 헛돌지 않으면서 샤프트(3)와 함께 회전할 수 있도록 하기 위해 다각형의 단면을 가지고 있는데, 3각형에서 8각형까지가 바람직하고, 필요에 따라 원형 단면을 갖도록 할 수도 있다. 또한, 당연히 이러한 각형 단면을 갖는 샤프트 고정부분(3-2)에 끼워지는 회전체(100)도 고정부분(3-2)과 동일한 각형 단면의 축구멍(6)이 중앙에 관통 형성된다.

이와 같이 각형 단면을 갖는 샤프트 고정부분(3-2) 외주면 상에 복수의 환형 고정홈(10)이 가공되어 있는데, 각각의 고정홈(10) 들은 도 2에 원(A)으로 상세 도시된 것처럼 톱니와 같이 한 쪽 방향으로만 걸림이 발생하도록 직각 삼각형 모양의 종단면 형상을 가지고 있다. 또한, 고정홈(10)은 회전체(100)의 미세한 두께 변화에도 적절히 대응할 수 있도록 각각의 폭이 좁게 형성되는 것이 바람직하며, 마찬가지 이유에서 고정홈(10)이 가공되어 있지 않은 빈틈이 없는 것이 바람직하다.

이와 같이 샤프트(3)와 함께 회전하도록 샤프트(3) 둘레에 끼워지는회전체(100)를 축방향으로 고정하기 위해 샤프트(3)의 회전체(100) 측면 일측으로 끼워지는 잠금블록(5)은 샤프트(3)의 고정홈(10)에 걸려 고정되는 복수개의 잠금클립(11)이 외주면 상에서 축구멍(6) 안으로 관통 설치된다. 이 때, 회전체(100)와 접하는 잠금블록(5)의 접촉부분은 접촉면적을 넓혀 가압 안정성을 높이도록 플랜지(8) 모양으로 되어 있으며, 이 플랜지(8) 부분에는 블록(5)에 의해 회전체(100)에 가해지는 충격을 완화시키기 위해 완충판(12)이 복수개의 볼트(16)로 장착되어 있다.

이들 잠금클립(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 잠금블록(5)이 샤프트(3)의 고정부분(3-2)에 끼워져 고정될 때 고정력을 균일하게 유지할 수 있도록 잠금블록(5) 외주면 상에 복수개가 축대칭으로 설치되며, 원터치 방식으로 고정홈(10)에의 착탈이 가능하도록 피벗핀(17)에 의해 피벗 가능하게 장착된다.

이와 같이, 잠금블록(5)에 의해 샤프트 고정부분(3-2)에 회전체(100)를 구속하기 위해 고정부분(3-2)의 고정홈(10)에 맞물림되고, 회전체(100) 탈거 시 잠금블록(5)을 빼낼 수 있도록 원터치 방식으로 고정홈(10)에서 맞물림 해제되는 잠금클립(11)은 도 5에 보다 상세히 도시된 것처럼, 피벗핀(17)을 중심으로 사이각이 150°정도되도록 걸림팔(11-1)과 누름팔(11-2)이 약간 굽은 상태로 좌우 연장되어 있는데, 여기에서 걸림팔(11-1)은 회전체(100)를 가압하도록 잠금블록(5)을 밀어 넣은 잠금 상태에서 샤프트(3)의 고정홈(10)에 맞물려 걸리는 걸림돌기(13)가 측단 하면에서 샤프트(3)의 반경방향으로 돌출 형성되어 있고, 잠금블록(5)을 빼내기 위해 눌린 가압 상태를 제외한 릴리스 상태에서는 통상 블록(5) 외주면에 가공된 장착홈(19) 안에 함입되어 있게 된다.

또한, 누름팔(11-2)은 걸림팔(11-1)과 반대로 릴리스 상태에서 도 2에 도시된 것처럼 장착홈(19)에서 외부로 노출되도록 피벗핀(17)을 중심으로 하여 30°정도 위로 경사져 있으며, 잠금블록(5)이 샤프트(3)에 끼워져 있거나 샤프트(3)에서 완전히 탈거되어 있는 클립(11) 릴리스 상태에서 걸림돌기(13)를 샤프트(3)의 고정홈(10) 쪽으로 가압하도록 끝부분 안쪽에 반동 스프링(15)이 장착되어 있는데, 이 스프링(15)의 장착을 위해 누름팔(11-2)의 끝부분에는 안쪽으로 스프링 장착공(21)이 가공되어 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 샤프트 고정장치(1)의 작용을 도 3 및 도 4에 도시된 고무 반제품 권취장치를 통해 설명한다.

본 발명의 샤프트 고정장치(1)가 적용된 고무 반제품 권취장치는 도시된 바와 같이, 타이어 등을 만드는 데 사용되는 고무 반제품을 감아 보관하거나, 풀어 사용하기 위해 사용하는 장치로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 회전 샤프트(3)가 작동 실린더(51)에 의해 상하로 회동하는 승강 프레임(53)의 자유단 측에 유닛 베어링(55)을 통해 회전 가능하게 장착되어 있으며, 샤프트(3) 끝부분에 위에서 설명한 것처럼 샤프트(3)를 따라 함께 회전하는 회전체(100)가 삽입 고정되어 있다.

따라서 도 4에 2점 쇄선으로 도시된 것처럼 샤프트(3)가 회전함에 따라 함께 회전하는 회전체(100)의 둘레에 반제품 고무가 감기거나 회전체(100) 둘레에 감겨 있던 반제품 고무가 풀려나오게 된다.

이 때, 반제품 고무를 감는 회전체(100)는 샤프트(3)에 착탈 가능하게 끼워진 뒤, 양측면이 잠금블록(5)과 걸림턱부(9)에 의해 가압되어 축방향 요동이 억제되는데, 이를 위해 잠금블록(5)이 샤프트(3)에 끼워져 회전체(100) 일측면까지 밀려 들어간다. 이와 같이 잠금블록(5)이 샤프트(3) 안으로 밀려 들어가면 반동 스프링(15)에 의해 아래쪽으로 가압되어 있던 잠금클립(11)은 고정홈(10)을 타고 넘어가다가 회전체(100) 측면에 최대한 밀착된 지점에서 걸림돌기(13)가 특정 고정홈(10)에 걸어 맞춤되며, 이와 같이 걸림돌기(13)가 일단 특정 고정홈(10)에 걸어 맞춤되면, 반동 스프링(15)의 탄성력과 회전체(100)의 눌림 반력에 의해 회전체(100)를 특정 위치에 견고하게 고정하게 된다.

반대로, 회전체(100)를 샤프트(3)에서 빼내기 위해 잠금블록(5)을 샤프트(3)로부터 탈거하고자 하는 경우에는 원터치 방식으로 가볍게 잠금클립(11)의 누름팔(11-2)을 눌러 걸림팔(11-1)을 위쪽으로 피벗시킴으로써 고정홈(10)과 걸림돌기(13)의 걸림을 해제시킨 상태로 샤프트(3)에서 잠금블록(5)을 빼내면 된다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 샤프트 고정장치에 의하면,

회전 샤프트에 착탈 가능하게 장착되어 샤프트와 함께 회전하면서 둘레에 여러 가지 연속체를 감거나 풀도록 되어 있는 회전체의 샤프트 축방향 요동을 억제하기 위해 회전체 측면에 잠금블록을 가압하여 체결함에 있어, 잠금블록을 잠금클립을 이용해 샤프트 둘레에 원터치 방식으로 간편하게 고정/해제할 수 있으므로 잠금블록 및 회전체의 착탈 작업이 신속하고 간편하게 이루어져 분해/조립 작업의 효율성이 향상될 뿐 아니라, 잠금블록과 회전체 사이에 완충판이 설치되므로 회전체와 잠금블록 사이에 손가락이 끼는 등 작업 중 발생할 수 있는 안전사고의 발생을 막을 수 있으며, 궁극적으로 잠금블록에 의해 회전체에 가해지는 가압력을 균일하고 안정적으로 유지할 수 있게 되므로 회전체의 축방향 요동과 같은 위치블량으로 인해 발생되는 작업 생산성 저하를 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 회전체(100)가 끼워지는 샤프트(3)와, 상기 회전체(100)의 상기 샤프트(3) 축방향 움직임을 구속하도록 상기 샤프트(3) 둘레에 고정되는 잠금블록(5)으로 이루어진 샤프트 고정장치(1)에 있어서,

   상기 샤프트(3)는 외주면 상에 고정홈(10)이 형성되고, 상기 잠금블록(5)은 잠금 시 상기 고정홈(10)과 맞물림되고 해제 시 상기 고정홈(10)에서 가압 이탈되도록 외주벽면 상에 피벗식으로 장착되어 있는 잠금클립(11)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 고정장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 고정홈(10)은 상기 샤프트(3) 고정부분(3-2)의 외주면을 따라 원주방향으로 복수개가 빈틈 없이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 고정장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 잠금클립(11)은 잠금 시 상기 고정홈(10)에 맞물려 걸리는 걸림돌기(13)가 상기 블록(5)의 반경방향으로 돌출되어 있으며 상기 블록(5) 외주면 아래로 함입되어 있는 걸림팔(11-1)과, 상기 걸림돌기(13)를 상기 고정홈(10) 쪽으로 가압하도록 반동 스프링(15)이 안쪽에 장착되어 있으며 상기 블록(5) 외주면 위로 돌출되어 있는 누름팔(11-2)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 샤프트고정장치.