KR100766522B1 - 가변 전달축을 이용한 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축회전에 의한 동력전달장치에 관한 것으로, 특히 교차방향으로 매설된 복수개의 로울러베어링을 갖는 베어링하우징 내에 각관상의 슬라이딩축을 삽입하되, 상기 베어링하우징의 일단에 또다른 슬라이딩축을 유니버셜죠인트에 의해 연결하고, 그 슬라이딩축은 또다른 베어링하우징내에 위치하게 함으로서,

상기 유니버셜죠인트에 의해 베어링하우징의 용이한 각도 전환을 가능케 하면서도 양측 베어링하우징내에 삽입되어 있는 슬라이딩축에 의해 전,후 길이방향의 가변과 동시에 동력전달이 가능하므로 작업반경이 좁고 급격한 조향을 하여야 하는 작업차량이나 중량체를 이동하거나 운반하여야 하는 지게차, 페로우더, 도우져, 화물차, 버스, 승용차, 기차, 전철, 그외의 여러 장비의 동력전달장치로 사용함으로서, 보다 효율적인 조향은 물론 그 동력전달부의 사용수명을 연장시키는 효과가 있는 가변 전달축을 이용한 동력전달장치에 관한 것이다.

동력전달장치, 베어링하우징, 슬라이딩축, 주름관, 유니버셜죠인트

Description

가변 전달축을 이용한 동력전달장치 {Power-transmitting apparatus using variable drive shaft}

도 1은 본 발명 동력전달장치의 전체사시도

도 2는 본 발명 동력전달장치의 전체단면도

도 3은 본 발명 동력전달장치의 베어링부 단면도

도 4a 내지 도 4b는 본 발명 동력전달장치의 작동설명도로서,

도 4a는 제1가변부의 슬라이딩 작동도

도 4b는 제1가변부 및 제2가변부의 슬라이딩 작동도

도 5는 본 발명 동력절단장치의 타실시예에 의한 작동설명도

도 6은 본 발명 동력전달장치의 또다른 실시예에 의한 작동설명도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 제1삽입공 2 : 제1로울러베어링

3 : 제1하우징 4 : 제1슬라이딩축

10 : 제1가변부

1' : 제2삽입공 2' : 제2로울러베어링

3' : 제2하우징 4' : 제2슬라이딩축

10' : 제2가변부

1" : 제3삽입공 2" : 제3로울러베어링

3" : 제3하우징 4" : 제3슬라이딩축

10" : 제3가변부

20 : 제1유니버셜죠인트 20' : 제2유니버셜죠인트

30 : 제1주름관 30' : 제2주름관

30" : 제3주름관

21,21' : 스프링 22,22' : 동력전달축

본 발명은 축회전에 의한 동력전달장치에 관한 것으로, 특히 길이방향으로 서로 슬라이딩되는 각관과 베어링하우징에 의한 축방향 동력전달의 가변 및 복수의 각관과 베어링하우징의 단부를 서로 연결하고 있는 유니버셜죠인트에 의한 자유방향으로의 동력전달이 동시에 이루어질 수 있게 함으로서, 각종 지게차와 페로우더, 도우져, 화물차, 버스, 승용차, 기차, 전철, 그외의 여러 장비의 축직교 방향으로의 충격하중을 받으면서도 회전량이 많은 중장비에 적용하여 동력전달부의 파손을 방지하면서도 안정적인 동력전달이 이루어지게 함은 물론 가변폭이 대폭 향상되어 작업반경내에서의 자유로운 장비의 회전을 가능케하여 보다 빠르고 신속한 작업을 수행할 수 있게 한 가변 전달축을 이용한 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적인 회전축의 동력전달장치는 원동축과 종동축이 동일한 축선상에 위치할 경우에는 커플링조인하고, 원동축과 종동축이 수평선상에 위치하는 경우에는 기어군으로 연결하며, 원동축과 종동축이 예각상에 위치할 경우에는 유니버셜조인으로 연결하여 원동축의 회전동력을 종동축으로 전달하였다.

특히, 지게차와 페로우더, 도우져와 같은 중장비는 작업반경내에서 급격한 조향이 이루어져아 하므로 유니버셜조인트와 스플라인축에 의해 엔진의 동력이 바퀴에 전달되게 하고 있으며, 상기한 유니버셜죠인트에 의해서는 자유로운 조향이 이루어지게 하면서도 스플라인축에 의해서는 축길이방향으로의 가변이 이루어지게 함으로서, 조향과 동시에 효율적인 동력절단이 이루어지도록 하고 있는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 유니버셜죠인트 및 스플라인축에 의한 동력전달부는 동력방향의 가변과 동시에 동력을 전달할 수 있는 구성을 갖고 있으나, 그 동력전달방향의 폭이 제한되어 있는 문제점이 있는 것이며, 특히 상기한 스플라인축에 의한 축길이방향 가변동력은 그 스플라인축에 무리한 축하중이 발생하는 경우에는 스플라인치형이 파단되면서 그 동력전달부가 파손되는 문제점이 발생하는 것이다.

따라서, 본 발명 출원인에 의해 안출되어 등록된 특허등록 제0422106호와 같이, 다수의 로울러베어링을 갖는 베어링하우징내에 각관상의 슬라이딩 축을 삽입하 고, 상기 베어링하우징의 단부에는 스프링을 장착하여, 상기 각관에 의해 축길이방향으로의 가변이 이루어지게 하면서도 스프링의 절곡력을 이용하여 다양한 방향으로의 동력이 전달되게 함으로서, 복잡한 연결수단을 사용하지 않고도 다양한 축결합을 통한 동력전달이 이루어지게 하면서도 종동축의 자유조향이 가능하여 보다 효율적인 작업 및 탄력적인 동력전달이 이루어지게 한 코일스프링 축회전 동력전달장치를 제안한 바 있다.

그러나, 상기한 동력전달장치에 사용되는 코일스프링은 금속선을 감아 형성한 것이므로 무리한 축방향 하중에는 적합하지 못한 것이며, 특히 지게차, 페로우더, 도우져, 화물차, 버스, 승용차, 기차, 전철, 그외의 여러 장비와 같이 강력한 하중을 요구하는 중장비에 적용하는 경우에는 바람직한 동력전달작용을 하지 못하게 되는 문제점이 있는 것이다.

특히, 중장비의 급격한 조향시에는 절곡되는 스프링에 무리한 동력을 가하게 되므로 한정된 스프링의 탄발력을 벗어나 동력전달이 되지 않거나 그 스프링이 파손되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 교차방향으로 매설된 복수개의 로울러베어링을 갖는 베어링하우징 내에 각관상의 슬라이딩축을 삽입하되, 상기 베어링하우징의 일단에 또다른 슬라이딩축을 유니버셜죠인트에 의해 연결하고, 그 슬라이딩축은 또다른 베어링하우징내에 위치하게 함으로서,

상기 유니버셜죠인트에 의해 베어링하우징의 용이한 각도 전환을 가능케 하면서도 양측 베어링하우징내에 삽입되어 있는 슬라이딩축에 의해 전,후 길이방향의 가변과 동시에 동력전달이 가능하므로 작업반경이 좁고 급격한 조향을 하여야 하는 작업차량이나 중량체를 이동하거나 운반하여야 하는 중장비의 동력전달장치로 사용함으로서, 보다 효율적인 조향은 물론 그 동력전달부의 사용수명을 연장시키는 효과가 있는 가변 전달축을 이용한 동력전달장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명 동력전달장치의 전체사시도이고, 도 2는 본 발명 동력전달장치의 전체단면도이며, 도 3은 본 발명 동력전달장치의 베어링부 단면도이다.

내부의 제1삽입공(1)으로 돌출되게 결합된 복수개의 제1로울러베어링(2)을 갖는 제1하우징(3)을 구비하고, 제1하우징(3)의 일측으로 각봉상의 제1슬라이딩축(4)이 삽입된 제1가변부(10)와;

내부의 제2삽입공(1')으로 돌출되게 결합된 복수개의 제2로울러베어링(2')을 갖는 제2하우징(3')을 구비하고, 제2하우징(3')의 일측으로 각봉상의 제2슬라이딩축(4')이 삽입된 제2가변부(10')를 각각 구분 형성하여,

상기 제1 및 제2슬라이딩축(4)(4')의 대향 단부를 유니버셜죠인트(20)에 의해 연결하고, 상기 유니버셜죠인트(20)와 제1하우징(3) 및 유니버셜죠인트(20)와 제2하우징(3')의 사이에는 신축성의 제1주름관(30)과 제2주름관(30')을 각각 삽입하여 구성된 것이다.

또한 제2가변부(10')의 단부에,

내부의 제3삽입공(1")으로 돌출되게 결합된 복수개의 제3로울러베어링(2")을 갖는 제3하우징(3")을 구비하고, 제3하우징(3")의 일측으로 각봉상의 제3슬라이딩축(4")이 삽입된 제3가변부(10")를 결합 형성하되,

상기 제2가변부(10')의 제2하우징(3') 단부와 제3가변부(10")의 제3슬라이딩축(4") 단부를 또다른 제2유니버셜죠인트(20')에 의해 연결하고, 상기 제2유니버셜죠인트(20')와 제3하우징(3")의 사이에는 또다른 제3주름관(30")을 삽입하여 구성하거나,

제1가변부(10)의 제1하우징(3) 외측 단부와 제1슬라이딩축(4) 외측 단부에, 제1유니버셜죠인트(20)와 제2유니버셜죠인트(20')를 각각 결합하되,

제1유니버셜죠인트(20) 및 제2유니버셜죠인트(20')에는 각각 동력연결축(23)(23')을 돌출 형성하여 구성할 수도 있는 것이다.

도면중 미설명 부호 21,21'은 스프링, 22,22'는 동력전달축이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명 가변 전달축을 이용한 동력전달장치의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 동력전달장치는 제1유니버셜죠인트(20)에 의해 양측으로 연결된 제1가변부(10)와 제2가변부(10')가 서로 슬라이딩 길이조절되면서 상기한 제1유니버셜 죠인트(20)에 의해 다방향 절환이 동시에 이루어지는 것으로서,

제1유니버셜죠인트(20)의 특성에 의해 양측 제1가변부(10)와 제2가변부(10')는 자유로운 절곡 및 회전이 가능한 것이며, 이들 동력전달장치를 통상의 기계장치에 연결 사용하는 경우에는 도 3의 도시와 같이 양 단부에 탄설된 스프링(21)(21') 및 이와 연결된 동력전달축(22)(22')에 의해 보다 유동적이면서도 탄력적인 동력전달이 가능케 하는 것이다.

특히, 상기한 제1가변부(10) 및 제2가변부(10')는 도 4a 및 도 4b의 도시와 같이 일측방향 또는 양방향으로의 슬라이딩 길이조절이 가능한 것으로서,

제1삽입공(1) 및 제2삽입공(1')이 각기 형성되어 있는 제1하우징(3) 및 제2하우징(3') 내에 삽입되어 있는 제1슬라이딩축(4) 및 제2슬라이딩축(4')은 제1하우징(3) 및 제2하우징(3)의 회전 또는 제1슬라이딩축(4) 및 제2슬라이딩축(4')의 회전에 의해 동시 회전되는 것으로서, 그 제1 및 제2하우징(3)(3')을 회전동력이 제공되는 원동축으로 사용하거나 상기한 제1 및 제2슬라이딩축(4)(4')을 원동축으로 사용하는 경우 그 원동축의 회전에 의해 이와 결합된 제1 및 제2슬라이딩축(4)(4') 또는 제1 및 제2하우징(3)(3')의 종동축이 함께 회전되는 구조를 갖고 있는 것이다.

또한, 상기한 제1 및 제2하우징(3)(3')에는 내부의 제1삽입공(1) 및 제2삽입공(1')으로 돌출되는 다수의 제1 및 제2로울러베어링(2)(2')이 결합되어 있는데, 상기한 제1 및 제2로울러베어링(2)(2')은 주지된 바와 같이 그 제1 및 제2하우징(3)(3')의 양측과 상,하부에 각각 교차방향으로 이격 형성되어 있는 것으로서, 상기한 제1 및 제2슬라이딩축(4)(4')이 제1 및 제2하우징(3)(3')의 제1 및 제2삽입공(1)(1') 내에서 슬라이딩 운동을 하는 경우 상기한 제1 및 제2로울러베어링(2)(2')에 의해 보다 원활하고 매끄러운 운동을 가능케 하므로 동력이 전달되는 과정중에도 원활한 슬라이딩 작동이 가능하므로 작업현장의 조건에 구애받지 않고 각종 중장비의 동력전달부로 사용할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 5의 도시와 같이 상기한 제2가변부(10')의 단부에 형성된 또다른 제2유니버셜죠인트(20')에 의해 제3가변부(10")를 연결하여 보다 증대된 회전각도 및 슬라이딩폭을 갖는 동력전달장치를 얻을 수도 있는 것인데,

상기한 제3가변부(10")는 상기한 제1가변부(10) 및 제2가변부(10')와 같이 제3삽입공(1")이 형성된 제3하우징(3")과 그 제3하우징(3")에 다수 형성된 로울러제3베어링(2") 및 그 제3삽입공(1")에 삽입되어 출몰하는 제3슬라이딩축(4")으로 구성된 것으로서,

제1가변부(10)와 제2가변부(10')를 서로 연결하는 제1유니버셜죠인트(20)와, 제2가변부(10')와 제3가변부(10")를 서로 연결하는 또다른 제2유니버셜죠인트(20')에 의해 보다 증대된 회전각을 갖게 되는 것이며,

각각의 제1가변부(10) 및 제2가변부(10'), 제3가변부(10")는 내장된 제1 내지 제3슬라이딩축(4)(4')(4")에 의해 전,후 방향으로 자유롭게 슬라이딩되므로 길이방향으로의 자유로운 조절이 가능하면서도 동시에 안정된 동력을 전달할 수 있게 되는 것이다.

특히, 각각의 제1 및 제2유니버셜죠인트(20)(20') 단부와 제1 내지 제3하우 징(3)(3')(3") 단부에는 신축성을 갖는 제1 내지 제3주름관(30)(30')(30")이 각각 형성되어 있어, 제1 내지 제3슬라이딩축(4)(4')(4")의 출몰시 상기한 제1 내지 제 3주름관(30)(30')(30')이 유기적으로 신축되며 그 출몰작용에는 전혀 지장을 주지않으면서도 그 출몰부가 외부로 노출되는 것을 방지하여 제1 내지 제3슬라이딩축(4)(4')(4")을 외부로부터의 충격이나 분진 등으로부터 보호하는 목적을 갖게 됨은 물론, 제1 내지 제3슬라이딩축(4)(4')(4")과 제1 내지 제3하우징(3)(3')(3")에 통상적으로 도포되는 윤활재가 외부로부터 유입되는 먼지나 이물질에 의해 오염되는 것을 방지하게 되는 것이다.

또한, 도 6의 도시와 같이 제1가변부(10)의 제1하우징(3) 외측 단부와 제1슬라이딩축(4) 외측 단부에, 제1유니버셜죠인트(20)와 제2유니버셜죠인트(20')를 각각 결합하되,

제1유니버셜죠인트(20) 및 제2유니버셜죠인트(20')에는 각각 동력연결축(23)(23')을 형성함으로서, 상기 동력연결축(23)(23')에 의해 정확한 동력전달 및 원동체 및 피동체와의 체결을 가능케 하면서도, 제1유니버셜죠인트(20) 및 제2유니버셜죠인트(20')에 의해 다양한 각도 조절이 이루어지면서도 그 동력전달이 우수한 특징을 갖도록 구성할 수도 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명 가변 전달축을 이용한 동력전달장치는, 유니버셜죠인트에 의해 베어링하우징의 용이한 각도 전환을 가능케 하면서도 양측 베어링하우징내 에 삽입되어 있는 슬라이딩축에 의해 전,후 길이방향의 가변과 동시에 동력전달이 가능하므로 작업반경이 좁고 급격한 조향을 하여야 하는 작업차량이나 중량체를 이동하거나 운반하여야 하는 중장비의 동력전달장치로 사용함으로서, 보다 효율적인 조향은 물론 그 동력전달부의 사용수명을 연장시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 내부의 제1삽입공(1)으로 교차 돌출되게 결합된 복수개의 제1로울러베어링(2)을 갖는 제1하우징(3)을 구비하고, 제1하우징(3)의 일측으로 각봉상의 제1슬라이딩축(4)이 삽입된 제1가변부(10)와;

   내부의 제2삽입공(1')으로 교차 돌출되게 결합된 복수개의 제2로울러베어링(2')을 갖는 제2하우징(3')을 구비하고, 제2하우징(3')의 일측으로 각봉상의 제2슬라이딩축(4')이 삽입된 제2가변부(10')를 각각 구분 형성하여,

   상기 제1 및 제2슬라이딩축(4)(4')의 대향 단부를 유니버셜죠인트(20)에 의해 연결하고, 상기 유니버셜죠인트(20)와 제1하우징(3) 및 유니버셜죠인트(20)와 제2하우징(3')의 사이에는 신축성의 제1주름관(30)과 제2주름관(30')을 각각 삽입하여 구성됨을 특징으로 하는 가변 전달축을 이용한 동력전달장치.
2. 제 1항에 있어서,

   제2가변부(10')의 단부에,

   내부의 제3삽입공(1")으로 교차 돌출되게 결합된 복수개의 제3로울러베어링(2")을 갖는 제3하우징(3")을 구비하고, 제3하우징(3")의 일측으로 각봉상의 제3슬라이딩축(4")이 삽입된 제3가변부(10")를 결합 형성하되,

   상기 제2가변부(10')의 제2하우징(3') 단부와 제3가변부(10")의 제3슬라이딩 축(4") 단부를 또다른 제2유니버셜죠인트(20')에 의해 연결하고, 상기 제2유니버셜죠인트(20')와 제3하우징(3")의 사이에는 또다른 제3주름관(30")을 삽입하여 구성됨을 특징으로 하는 가변 전달축을 이용한 동력전달장치.
3. 제 1항에 있어서,

   제1가변부(10)의 제1하우징(3) 외측 단부와 제1슬라이딩축(4) 외측 단부에, 제1유니버셜죠인트(20)와 제2유니버셜죠인트(20')를 각각 결합하되,

   제1유니버셜죠인트(20) 및 제2유니버셜죠인트(20')에는 각각 동력연결축(23)(23')이 돌출 형성됨을 특징으로 하는 가변 전달축을 이용한 동력전달장치.

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