KR101087446B1 - 동력 전달용 동력 축 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력 전달용 동력 축에 관한 것으로, 외주면에 키 홈부가 형성된 동력 축부재와, 상기 키 홈부에 삽입되며, 일 측에 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 일면을 지지하는 단턱부가 돌출된 키부재와, 상기 동력 축부재에 분리 가능하게 장착되어 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 타면을 지지하는 지지 블록부재를 포함한 것이다.

본 발명은 단일 직경의 동력 축을 형성하여 안정적인 축 결합이 가능한 구조로 중량이 경량화됨은 물론 자재 단가 절감, 제조 공정 감소의 효과가 있는 것이다.

또, 본 발명은 축 결합체와의 축 결합 작업 시 중간 끼워 맞춤으로 열박음 작업을 할 필요가 없어 작업 공정을 단순화하여 작업 시간을 단축시키고, 편의성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

또한 본 발명은 동력 축의 노치 발생을 방지하여 동력 축의 내구성을 증대시키고, 유지 보수 작업의 비용을 절감하고, 작업의 편의성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

Description

동력 전달용 동력 축{Shaft for Power Transmission}

본 발명은 동력 전달용 동력 축에 관한 것으로 더 상세하게는 동력 축과, 작동체를 연결하는 축 결합 구조를 개선한 것이다.

일반적으로 산업용으로 사용되는 모터는 전원 공급을 받아 회전력을 발생시켜 각종 기계를 작동시키는 것으로 각각의 기계로 모터의 회전력을 전달시키는 동력 전달 장치를 포함한다.

상기 모터 및 상기 동력 전달 장치는 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 동력 축을 포함하며, 이러한 동력 축에는 회전 동력을 작동체로 전달하는 기어, 벨트 풀리, 기어 커플링 등과 같은 동력 전달체가 축 결합되거나, 직접 작동체가 동력 축에 축 결합되어 작동체로 회전 동력을 전달하는 것이다.

상기한 바와 같이 동력 축과, 상기 동력 축에 축 결합하는 동력 전달체 또는 작동체를 포함한 축 결합체의 결합 구조는 도 1에서 도시한 바와 같이 동력 축(1)을 축 결합체(3)가 축 결합하는 제 1 축부(1a) 및 제 1 축부(1a)의 일측에 일체로 형성되며, 제 1 축보다 큰 직경을 가지는 제 2 축부(1b)를 포함하고, 상기 제 1 축부(1a)에 축 결합체(3)를 축결합하여 일 면을 제 2 축부(1b)에 밀착시킨 상태로 열 박음시켜 결합하고 있다.

그리고 상기 제 1 축부(1a)의 외주면과, 상기 축 결합체(3)의 축 구멍 내주면에는 대응되는 제 1 키홈(2a)과 제 2 키홈(2b)을 형성하여 제 1 키홈(2a)과 제 2 키홈(2b)에 키(2)를 삽입하여 동력 축(1)의 동력을 축 결합체(3)로 손실없이 정확하게 전달하도록 하고 있다.

그러나 상기한 동력 축(1)과 축 결합체(3)의 결합 구조는 동력 축(1)을 축지름이 다른 제 1 축부(1a)와 제 2 축부(1b)로 형성하여 직경이 큰 제 2 축부(1b)로 축 결합체(3)의 일 측을 지지한 상태로 억지끼움하여 열박음하므로 열박음을 위한 가열, 냉각 작업 등 작업 공정이 복잡하고, 오래 걸리는 문제점이 있었던 것이다.

또, 종래 동력 축(1)은 축 지름이 다른 두 개의 축부를 제조하므로 소재 비용 및 가공 비용의 증가로 제조 단가가 높고, 무게가 무거운 문제점이 있었던 것이다.

또한, 종래의 동력 축(1)은 제 1 축부(1a) 및 제 2 축부(1b)의 경계에서 노치 현상으로 크랙이 발생하여 수명이 짧은 문제점이 있으며, 크랙이 발생할 경우 축 전체를 교체해야 하므로 유지 보수 작업이 번거롭고, 비용이 많이 소요되는 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 축 결합체와의 조립 공정을 단순화하고, 제조 원가를 절감함은 물론, 자체 중량을 경량화하고 유지 보수 작업의 편의성을 증대시킨 동력 전달용 동력 축을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 외주면에 키 홈부가 형성된 동력 축부재와;

상기 키 홈부에 삽입되며, 일 측에 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 일면을 지지하는 단턱부가 돌출된 키부재와;

상기 동력 축부재에 분리 가능하게 장착되어 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 타면을 지지하는 지지 블록부재와;

상기 지지 블록부재를 관통하여 상기 동력 축부재에 체결되는 체결부재를 포함한 동력 전달용 동력 축을 제공함으로써 해결되는 것이다.

본 발명은 단일 직경의 동력 축을 형성하여 안정적인 축 결합이 가능한 구조로 중량이 경량화됨은 물론 자재 단가 절감, 제조 공정 감소의 효과가 있는 것이다.

또, 본 발명은 축 결합체와의 축 결합 작업 시 중간 끼워 맞춤으로 열박음 작업을 할 필요가 없어 작업 공정을 단순화하여 작업 시간을 단축시키고, 편의성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

또한 본 발명은 동력 축의 노치 발생을 방지하여 동력 축의 내구성을 증대시키고, 유지 보수 작업의 비용을 절감하고, 작업의 편의성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 분해 사시도로서, 본 발명의 동력 축부재, 키부재 및 지지 블록부재가 분해된 상태를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 조립 상태를 나타낸 단면도로서, 축 결합체가 키부재의 단턱부와, 지지 블록부재의 사이에서 지지되어 축 결합된 상태를 나타내고 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 단면도로서, 키부재의 단턱부 및 지지 블록에 각각 제 1 쐐기 및 제 2 쐐기를 돌설시키고, 축 결합체의 양 면에 제 1 쐐기 및 제 2 쐐기가 삽입되는 쐐기홈이 각각 형성된 예를 나타내고 있다.

이하, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명의 동력 축부재(10)는 단일 직경을 가지도록 형성되며, 외주면에 축 길이 방향으로 후술될 키부재(20)가 삽입되는 키 홈부(11)가 형성된다.

상기 동력 축부재(10)는 모터의 회전력을 전달 받아 회전하는 동력 축으로 회전력의 전달을 위해 기어, 벨트 풀리, 기어 커플링 등과 같은 동력 전달체 및 회전력으로 작동되는 작동체를 포함한 축 결합체(3)가 축 결합되는 것으로, 본 발명에서 상기 축 결합체(3)는 체인의 일 단이 감겨지는 스프로킷(3a)을 일 예로 도시 하여 설명하며, 상기 스프로 킷 이외에도 동력 축이 관통되어 결합하는 축 구멍이 형성되고, 축 구멍의 내주면에 후술될 키부재(20)의 일부가 삽입되는 키홈(3d)이 형성된 어떠한 공지의 것도 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

상기 스프로킷(3a)은 축 구멍이 형성된 몸체부(3b)와, 몸체부(3b)의 외측 둘레로 장착되며 외주면에 체인이 감겨지는 복수의 치가 구비된 휠부(3c)를 포함하는 것이다.

한편, 상기 동력 축부재(10)의 키 홈부(11)에는 키부재(20)가 삽입되는데, 상기 키부재(20)는 키 홈부(11)에 삽입되어 돌출되는 높이를 가지도록 형성되며, 키 홈부(11)에 삽입된 상태에서 돌출된 부분은 상기 스프로킷(3a)의 축 구멍에 형성된 키홈(3d)에 삽입되는 것이다.

또 상기 키부재(20)의 일측에는 스프로킷(3a)의 일면, 즉, 몸체부(3b)의 일면을 지지하는 단턱부(21)가 돌출되는데, 상기 단턱부(21)는 키부재(20)의 단부에 돌설되는 것을 기본으로 한다.

또한 상기 동력 축부재(10)에는 스프로킷(3a)의 일면, 즉, 몸체부(3b)의 타면을 걸어 지지하는 지지하는 지지 블록부재(30)가 분리 가능하게 장착된다.

상기 지지 블록부재(30)는 상기 키 홈부(11)의 내부에 삽입되어 장착되는데, 일 측은 상기 키부재(20)의 단부에 지지되고, 타 측은 키 홈부(11)의 단부에 지지되게 장착되는 것이다.

또 상기 지지 블록부재(30)는 상기 키부재(20)의 단턱부(21)의 높이와 대응되는 높이로 형성되어 스프로킷(3a)의 양 면을 단턱부(21)와 함께 안정적으로 지지 할 수 있도록 한다.

상기 지지 블록부재(30)는 체결부재(40)가 관통되어 결합하여 동력 축부재(10)에 체결됨으로써 분리 가능하게 장착되는 것이다.

상기 지지 블록부재(30)에는 볼트 관통 구멍(30a)이 형성되고, 키 홈부(11)의 저면에는 상기 볼트 관통 구멍(30a)에 대응되는 체결홈(11a)이 형성되는 것이다.

즉, 상기 체결부재(40)는 볼트 관통 구멍(30a)을 통해 체결홈(11a)으로 체결되는 볼트를 사용하는 것을 기본으로 한다.

상기한 본 발명에 의해 동력 축부재(10)에 모터의 회전력을 전달받는 축 결합체(3)를 결합하는 과정은 다음과 같다.

일단 동력 축부재(10)의 키 홈부(11)에 키부재(20)를 삽입한 후 축 결합체(3)를 동력 축에 결합하되, 키부재(20)를 키홈(3d)에 축 구멍의 키홈(3d)에 삽입시키면서 결합한다.

그리고 상기 지지 블록부재(30)를 키 홈부(11) 내에 삽입시켜 키 홈부(11)의 단부와 키부재(20)의 단부 사이에 개재시킨 후 체결부재(40) 즉, 볼트를 볼트 관통 구멍(30a)을 통해 체결홈(11a)으로 체결함으로써 간단히 축 결합 작업이 완료되는 것이다.

즉, 본 발명은 동력 축부재(10)와 동력 축부재(10)의 동력이 전달되는 축 결합체(3)의 축 결합 작업을 열박음 작업 없이 지지 블록부재(30)를 볼트 체결로 단순화하고, 작업 시간이 단축되는 것이다.

또, 본 발명은 동력 축부재(10)를 단일 직경으로 제조 가능하여 축의 무게가 경량화되며, 축 제조 작업 시 소요되는 공정을 축소하고, 재료비, 가공 비용을 절감할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 동력 전달 중 발생하는 하중에 의한 파손이 키부재(20)의 단턱부(21)에 집중되어 발생되므로 키부재(20)만 교체하여 간단히 유지 보수할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 키부재(20) 및 지지 블록부재(30)는 두 길이의 합이 키 홈부(11)의 길이에 대응되는 범위에서 다양한 규격으로 형성되어 축 결합부재의 몸체 폭에 따라 다양하게 조합하여 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 키부재(20)는 도 4에서 도시한 바와 같이 단턱부(21)에서 축 결합체(3)를 지지하는 일면에 제 1 쐐기(21a)를 돌출시키고, 축 결합체(3)의 일면에 제 1 쐐기(21a)가 삽입되는 쐐기홈(3e)을 형성하여 더 견고히 동력 축부재(10)와 축 결합체(3)를 결합할 수 있게 할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 지지 블록부재(30)의 상부에는 일 측으로 제 2 쐐기(31)를 돌출시키고, 축 결합체(3)의 타면에 제 2 쐐기(31)가 삽입되는 쐐기홈(3e)을 형성하여 더 견고히 동력 축부재(10)와 축 결합체(3)를 결합할 수 있게 할 수도 있는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 종래 동력 축의 구성을 도시한 단면도

도 2는 본 발명의 분해 사시도

도 3은 본 발명의 조립 상태를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 단면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 동력 축부재 11 : 키 홈부

20 : 키부재 21 : 단턱부

30 : 지지 블록부재 40 : 체결부재

Claims (4)

1. 외주면에 키 홈부가 형성된 동력 축부재와;

   상기 키 홈부에 삽입되며, 일 측에 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 일면을 지지하는 단턱부가 돌출된 키부재와;

   상기 동력 축부재에 분리 가능하게 장착되어 상기 동력 축부재에 축 결합하는 축 결합체의 타면을 지지하는 지지 블록부재와;

   상기 지지 블록부재를 관통하여 상기 동력 축부재에 체결되는 체결부재를 포함한 것을 특징으로 하는 동력 전달용 동력 축.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 블록부재는 상기 키 홈부의 내부에 삽입되어 장착되며, 일 측이 상기 키부재의 단부에 지지되고, 타 측이 키 홈부의 단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 동력 축.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 키부재의 단턱부에는 축 결합체를 지지하는 일면에 제 1 쐐기를 돌출시키고, 축 결합체의 일면에 제 1 쐐기가 삽입되는 쐐기홈을 형성한 것을 특징으로 하는 동력 전달용 동력 축.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 지지 블록부재의 상부에는 일 측으로 제 2 쐐기를 돌출시키고, 축 결합체의 타면에 제 2 쐐기가 삽입되는 쐐기홈을 형성한 것을 특징으로 하는 동력 전달용 동력 축.

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