KR100764170B1 - 유니버셜 조인트의 슬립조인트 - Google Patents

유니버셜 조인트의 슬립조인트 Download PDF

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KR100764170B1
KR100764170B1 KR1020020050556A KR20020050556A KR100764170B1 KR 100764170 B1 KR100764170 B1 KR 100764170B1 KR 1020020050556 A KR1020020050556 A KR 1020020050556A KR 20020050556 A KR20020050556 A KR 20020050556A KR 100764170 B1 KR100764170 B1 KR 100764170B1
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하영민
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주식회사 만도
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것으로서, 그 목적은 슬립조인트의 튜브와 샤프트 사이에 스프링핀의 낮은 강성을 보완하도록 별도의 보강부재를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트를 제공하는 것이며, 중공으로 마련된 내부에 축방향으로 튜브홈이 형성된 튜브와, 상기 튜브의 내부에 삽입되되 외부에는 상기 튜브홈과 대응되도록 샤프트홈이 형성된 샤프트와, 상기 튜브홈과 샤프트홈의 사이로 삽입되어 외측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 외주 일측이 축방향으로 절개 형성된 스프링핀이 설치된 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서, 상기 튜브홈과 샤프트홈의 사이에는 상기 스프링핀의 강성 및 탄성력을 보완할 수 있도록 자체 탄성력을 가지는 보강부재가 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.
튜브, 샤프트, 스프링핀, 유격보상, 강성보완, 보강부재, 쐐기형

Description

유니버셜 조인트의 슬립조인트{SLIP JOINT OF UNIVERSAL JOINT}
도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬립조인트를 보인 분해사시도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10,20: 요크조인트 30: 슬립조인트
40: 튜브 41: 튜브홈
42: 결합홈 43: 고정홈
45: 입구면 50: 샤프트
51: 샤프트홈 52: 결합돌기
60: 스프링핀 70: 보강부재
71: 이동홈 80: 스프링
90: 커버 91: 지지홈
본 발명은 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 튜브와 샤프트 사이의 반경방향 유격을 보상하는 스프링핀의 낮은 강성을 보완하도록 별도의 보강부재를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 관한 것이다.
일반적으로 유니버셜 조인트는 임의의 각도로 기울어진 채 설치되어 그 사이에서 회전력을 전달하는 것으로서 양측에 마련된 요크조인트(Yoke Joint)와 그 사이에 설치되는 슬립조인트(Slip Joint)로 이루어진다.
도 1과 도 2는 이러한 종래의 유니버셜 조인트를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트의 양측에는 굴절된 상태에서 회전력 전달이 가능하도록 두 개의 요크를 서로 교합시킨 요크조인트(1,2)가 마련된다.
그리고, 양측 요크조인트(1,2)의 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 튜브(4)와, 이의 내부에 삽입되는 샤프트(5)로 분할 형성된 슬립조인트(3)가 마련된다.
한편, 튜브(4)와 샤프트(5)의 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 이들 사이의 유격을 보상할 수 있도록 일측이 축방향으로 길게 절개 형성된 중공의 스프링핀(6)이 원주방향으로 대칭되도록 세개가 설치된다.
아울러, 스프링핀(6)이 설치될 수 있도록 튜브(4)의 내부면과 샤프트(5)의 외부면에는 서로 마주하여 원형을 이루는 튜브홈(4a)과 샤프트홈(5a)이 형성되되 이들의 지름은 스프링핀(6)의 외경이 수축될 때 이와 밀착되도록 형성된다.
또한, 원활한 회전력 전달을 위해 샤프트(5)의 외부에 형성된 샤프트홈(5a)의 사이에는 결합돌기(5b)가 외부측으로 돌출 형성되고, 튜브(4)의 내부에는 이 결 합돌기(5b)가 삽입될 수 있도록 결합홈(4b)이 마련된다.
이때, 샤프트(5)의 외부에 각각 세 개씩 형성된 샤프트홈(5a)과 결합돌기(5b)와 대응되도록 튜브(4)의 내부에 형성되는 튜브홈(4a)과 결합홈(4b)은 그 형상이 동일하므로 결합돌기(5b)와 스프링핀(6)은 이 튜브홈(4a)과 결합홈(4b)에 선택적으로 삽입된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 튜브와 샤프트 사이에 설치되는 스프링핀의 강성이 낮아 급격한 동력전달이 이루어질 때, 스프링핀의 변형 및 유격이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬립조인트의 튜브와 샤프트 사이에 스프링핀의 낮은 강성을 보완하도록 별도의 보강부재를 구비한 유니버셜 조인트의 슬립조인트를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 중공으로 마련된 내부에 축방향으로 튜브홈이 형성된 튜브와, 상기 튜브의 내부에 삽입되되 외부에는 상기 튜브홈과 대응되도록 샤프트홈이 형성된 샤프트와, 상기 튜브홈과 샤프트홈의 사이로 삽입되어 외측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 외주 일측이 축방향으로 절개 형성된 스프링핀이 설치된 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서, 상기 튜브홈과 샤프트홈의 사이에는 상기 스프링핀의 강성 및 탄성력을 보완할 수 있도록 자체 탄성력을 가지는 보강부재가 삽입 설치된 것을 특징으 로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트의 양측에는 굴절된 상태에서 회전력 전달이 가능하도록 두 개의 요크를 서로 교합시킨 요크조인트(10,20)가 마련된다.
그리고, 양측 요크조인트(10,20)의 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 슬립 가능하도록 중공의 튜브(40)와, 이의 내부에 삽입되는 샤프트(50)로 분할 형성된 슬립조인트(30)가 마련된다.
한편, 튜브(40)와 샤프트(50)의 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 이들 사이의 유격을 보상할 수 있도록 일측이 축방향으로 길게 절개 형성된 중공의 스프링핀(60)이 원주방향으로 대칭되도록 세개가 설치된다.
아울러, 스프링핀(60)이 설치될 수 있도록 튜브(40)의 내부면과 샤프트(50)의 외부면에는 서로 마주하여 원형을 이루는 튜브홈(41)과 샤프트홈(51)이 형성되되 이들의 지름은 스프링핀(60)의 외경이 수축될 때 이와 밀착되도록 형성된다.
또한, 원활한 회전력 전달을 위해 샤프트(50)의 외부에 형성된 샤프트홈(51)의 사이에는 결합돌기(52)가 외부측으로 돌출 형성되고, 튜브(40)의 내부에는 이 결합돌기(52)가 삽입될 수 있도록 결합홈(42)이 마련된다.
이때, 샤프트(50)의 외부에 각각 세 개씩 형성된 샤프트홈(51)과 결합돌기(52)와 대응되도록 튜브(40)의 내부에 형성되는 튜브홈(41)과 결합홈(42) 은 그 형상이 동일하므로 결합돌기(52)와 스프링핀(60)은 이 튜브홈(41)과 결합홈(42)에 선택적으로 삽입된다.
한편, 본 발명에서는 스프링핀(60)의 낮은 강성으로 인해 급격한 동력전달이 이루어질 때, 스프링핀(60)의 변형 및 유격이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 스프링핀(60)을 보완하는 별도의 보강부재(70)를 구비한다.
즉, 보강부재(70)는 자체적인 탄성력을 가지는 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic)으로 마련되어 스프링핀(60)의 강성 및 탄성력을 보완할 수 있도록 튜브(40)와 샤프트(50)의 사이에 대칭적으로 다수개 설치되는데, 본 실시예에서는 세 개가 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보강부재(70)는 샤프트(50)가 진입되는 튜브(40)의 일단과 샤프트(50)의 외부면 사이의 튜브홈(41)과 샤프트홈(51)에 삽입되되, 축방향으로 이동됨에 따라 튜브(40)와 샤프트(50)에 보다 견고히 밀착되도록 삽입되는 일단측에서 타단측으로 점차 지름이 확대되는 쐐기형으로 형성된다.
또, 이 보강부재(70)의 타단측 선단에는 이를 탄성 지지하는 코일형의 스프링(80)이 설치되고, 이 스프링(80)의 배면측에는 이를 지지하도록 커버(90)의 타단측이 연장되는데, 이 커버(90)의 일단측은 보강부재(70)를 덮을 수 있도록 튜브(40) 외부에 형성된 고정홈(43)에 삽입 고정 설치된다.
아울러, 외주면이 경사지게 형성된 보강부재(70)와 밀착되는 튜브(40)의 일단 내부측에는 원활한 면접촉이 이루어지도록 개구된 측으로 점차 확대되도록 경사진 입구면(45)이 형성된다.
또, 커버(90)의 지지를 받아 보강부재(70)를 탄성 지지하는 스프링(80)의 양단과 마주하는 보강부재(70)의 타단측 선단과 커버(90)의 타단측에는 스프링(80)의 양단이 삽입 고정되도록 이동홈(71)과 지지홈(91)이 각각 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 튜브(40)의 내부에 형성된 결합홈(42)에 샤프트(50)의 결합돌기(52)를 축방향으로 삽입하여 튜브(40)와 샤프트(50)를 회전방향으로 고정하게 된다.
이때 결합돌기(52)를 결합홈(42) 및 튜브홈(41)에 선택적으로 설치할 수 있게되므로, 결합돌기(52)가 삽입되지 않는 결합홈(42) 내지 튜브홈(41)은 샤프트(50)에 마련된 샤프트홈(51)과 마주하여 그 내부에 스프링핀(60)이 삽입될 수 있는 공간을 형성하게 된다.
그리고, 튜브(40)의 입구면(45) 내부로 보강부재(70)를 삽입하고, 이의 후방으로는 스프링(80)을 배치하며, 튜브(40)의 외부측에 튜브(40)의 일단을 고정하여, 튜브(40)의 타단이 스프링(80)의 배면측으로 배치되도록 한다.
이때, 스프링(80)은 보강부재(70)에 형성된 이동홈(71)에 일단이 삽입되고, 커버(90)의 타단측에 형성된 지지홈(91)에 타단이 삽입되어 그 사이에 견고히 설치됨으로서, 커버(90)의 지지를 받아 보강부재(70)를 입구면(45)측으로 압착하게 된다.
이로써, 서로 맞물리는 결합돌기(52)와 결합홈(42)에 의해 튜브(40)와 샤프트(50) 사이로 회전력이 전달될 때, 스프링핀(60)은 자체적인 탄성력에 의해 튜브(40)와 샤프트(50) 사이의 유격을 보상해주게 된다.
이때, 보강부재(70)는 스프링(80)에 의해 튜브(40)와 샤프트(50) 사이의 튜브홈(41)과 샤프트홈(51)에서 유격보상을 보조해주고, 과다한 회전력이 슬립조인트(30)에 전달될 때는 스프링핀(60)에 비해 강성이 높아 튜브(40)와 샤프트(50)에 비해 먼저 밀착되므로 스프링핀(60)의 변형을 방지하게 된다.
즉, 보강부재(70)는 강성이 낮은 스프링핀(60)으로 하중이 집중되는 것을 분산시킴과 동시에 강성을 보완해주고, 스프링(80)의 변형 및 이로 인해 원활한 유격보상이나 동력전달이 저해되는 것을 방지한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트의 슬립조인트는, 보강부재를 구비함으로 인해 스프링핀의 유격보상을 보조해주고, 강성을 보완해주는 이점이 있다.
이로써, 스프링핀의 변형이 방지됨과 더불어 튜브홈과 샤프트홈과의 접촉률이 향상되고, 하중분포가 균일해져 튜브와 샤프트 사이를 보다 견고히 하는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 중공으로 마련된 내부에 축방향으로 튜브홈이 형성된 튜브와, 상기 튜브의 내부에 삽입되되 외부에는 상기 튜브홈과 대응되도록 샤프트홈이 형성된 샤프트와, 상기 튜브홈과 샤프트홈의 사이로 삽입되어 외측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 외주 일측이 축방향으로 절개 형성된 스프링핀이 설치된 유니버셜 조인트의 슬립조인트에 있어서,
    상기 튜브홈과 샤프트홈 사이에는 상기 스프링핀의 강성 및 탄성력을 보완할 수 있도록 자체 탄성력을 가지는 보강부재가 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보강부재는 상기 샤프트가 진입되는 상기 튜브의 일단과 상기 샤프트의 외부면 사이에 삽입되되, 축방향으로 이동됨에 따라 상기 튜브와 샤프트에 보다 견고히 밀착되도록 삽입되는 일단측에서 타단측으로 점차 지름이 확대 형성되며, 상기 보강부재의 타단측 선단에는 이를 탄성 지지하는 스프링이 설치되고, 상기 튜브에는 이 스프링을 지지하도록 커버가 고정 설치되는 구비된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커버는 상기 보강부재를 덮을 수 있도록 일단측은 상기 튜브에 고정 설치되고 타단측은 상기 샤프트의 외부면으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 보강부재와 밀착되는 상기 튜브의 일단 내부측에는 원활한 면접촉이 이루어지도록 경사진 입구면이 형성된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 보강부재는 서로 대칭되는 위치에 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 스프링의 양단과 마주하는 상기 보강부재의 타단측 선단과 상기 커버의 타단측에는 상기 스프링의 양단이 삽입 고정되도록 보강부재홈과, 커버홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 슬립조인트.
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