KR101266855B1

KR101266855B1 - 볼 부쉬 내장형 샤프트

Info

Publication number: KR101266855B1
Application number: KR1020100102743A
Authority: KR
Inventors: 권오공
Original assignee: (주)동우정공
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2013-05-23
Also published as: KR20120041332A

Abstract

본 발명은 볼 부쉬 내장형 샤프트에 관한 것으로, 그 구성은 회전되는 제1축과 결합되는 제1몸체부재와, 회전되는 제2축과 결합되는 제2몸체부재와, 상기 제1몸체부재의 표면으로부터 돌출되는 제1돌출부와, 상기 제2몸체부재의 표면으로부터 돌출되며, 그 중앙부위에는 구형의 홈인 삽입홈을 가지는 제2돌출부 및 상기 삽입홈에 삽입되며, 그 중앙부위에는 관통된 구멍인 중앙관통공을 가지는 볼부재를 포함하여, 상기 제1돌출부가 상기 중앙관통공을 관통하여 상기 볼부재가 상기 제2돌출부의 삽입홈에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 것으로서, 회전되는 두 축의 동력은 그대로 전달시키면서, 두 축의 각도가 일정한 각도 이상으로 꺽이더라도 삽입된 볼이 힘의 집중을 견딜 수 있어서 일정한 각도 이상의 꺽임 각도를 견딜 수 있으며, 고강도이며, 장치의 구성이 간단하여 저렴하게 제조될 수 있으며, 그 보수나 교환이 간단하여 보수나 교환에 따르는 비용을 저감시킬 수 있으며, 내구 수명이 오래 갈 수 있는 효과가 있다.

Description

볼 부쉬 내장형 샤프트{Shaft involved ball bush}

본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 두 축의 동력은 그대로 전달시키면서, 두 축의 각도가 일정한 각도 이상으로 꺽이더라도 삽입된 볼이 힘의 집중을 견딜 수 있어서 일정한 각도 이상의 꺽임 각도를 견딜 수 있으며, 고강도이며, 장치의 구성이 간단하여 저렴하게 제조될 수 있으며, 그 보수나 교환이 간단하여 보수나 교환에 따르는 비용을 저감시킬 수 있으며, 내구 수명이 오래 갈 수 있는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전되는 축의 회전력을 외부로 전달하기 위한 여러 가지의 장치들이 고안된 바 있다.

이 중에서는 두 개의 회전되는 축의 각도가 평행이 아니라 일정한 각도로 교차하고 있을 때에도 그 두 개의 회전되는 축을 상호 결합시키는 장치(일명 ‘유니버설 조인트’라 한다)가 자동차뿐만이 아니라 장갑차나 탱크 등에서도 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래의 상기 유니버설 조인트는 일정한 각도, 예를 들어 통상적으로 25 °(도) 이하로 교차되는 두 축의 이음부재로 사용되었다.

이 때, 상기 유니버설 조인트는 상기 회전축의 꺾임각도가 25 °(도) 인데, 규격 강도를 만족하기 위한 꺽임각은 13 °(도) 이하 이어야 한다. 왜냐하면 상기 각도를 넘어서면 상기 회전축에 결합된 베어링에 힘이 집중되어 그 베어링이 파손되어 버리기 때문이다.

따라서, 그 교차되는 각도가 25 도 이하라는 작은 각도로 한정이 되어 있어서, 그 이상의 각도로 꺽이는 것이 불가능하여 회전 곡률에 제한이 있다는 문제점이 있었다.

이러한 회전 곡률의 제한은 여러 가지의 성능의 제한으로 나타나고 차량 등의 전체 장치의 설계에도 막대한 영향을 끼쳐서 어떤 한계점으로 작용한다는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 회전되는 두 축의 동력은 그대로 전달시키면서, 두 축의 각도가 일정한 각도 이상으로 꺽이더라도 삽입된 볼이 힘의 집중을 견딜 수 있어서 일정한 각도 이상의 꺽임 각도를 견딜 수 있으며, 고강도이며, 장치의 구성이 간단하여 저렴하게 제조될 수 있으며, 그 보수나 교환이 간단하여 보수나 교환에 따르는 비용을 저감시킬 수 있으며, 내구 수명이 오래 갈 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트는, 회전되는 제1축과 결합되는 제1몸체부재와, 회전되는 제2축과 결합되는 제2몸체부재와, 상기 제1몸체부재의 표면으로부터 돌출되는 제1돌출부와, 상기 제2몸체부재의 표면으로부터 돌출되며, 그 중앙부위에는 구형의 홈인 삽입홈을 가지는 제2돌출부 및 상기 삽입홈에 삽입되며, 그 중앙부위에는 관통된 구멍인 중앙관통공을 가지는 볼부재를 포함하며, 상기 제1돌출부가 상기 중앙관통공(52)을 관통하여 상기 볼부재가 상기 제2돌출부의 삽입홈에 삽입되어 결합되며, 상기 회전되는 제1축과 제2축이 이루는 각도가 상기 볼부재에 의해서 허용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트의 상기 제1돌출부의 내부에는 유체가 흐를 수 있는 관로인 내부유동로가 형성되며, 상기 제1돌출부와 결합되며, 상기 내부유동로와 연통되어 외부에서 그리스를 상기 제1돌출부의 내부유동로로 주입시킬 수 있는 주입구와, 그 일단은 상기 제1몸체부재와 결합되고 그 타단은 상기 제2몸체부재와 결합되며, 상기 제1돌출부와 제2돌출부를 감싸서 외부로의 유체의 이동을 방지하는 벨로우즈를 더 포함하여, 상기 벨로우즈 내부로 그리스를 주입함으로써 상기 볼부재의 회전이 더욱 용이하게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트의 상기 볼부재에는 그 중앙관통공의 길이 방향을 따라 형성되되, 그 외주표면에서 중심을 향해서 파여진 외주깊이홈을 가져서, 상기 삽입홈으로의 삽입을 용이하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트에 의하면, 회전되는 두 축의 동력은 그대로 전달시키면서, 두 축의 각도가 일정한 각도 이상으로 꺽이더라도 삽입된 볼이 힘의 집중을 견딜 수 있어서 일정한 각도 이상의 꺽임 각도를 견딜 수 있으며, 고강도이며, 장치의 구성이 간단하여 저렴하게 제조될 수 있으며, 그 보수나 교환이 간단하여 보수나 교환에 따르는 비용을 저감시킬 수 있으며, 내구 수명이 오래 갈 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트의 분리 사시도
도 2는 도 1에 도시된 볼 부쉬 내장형 샤프트의 볼부재의 정면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트의 조립도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트의 분리 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 볼 부쉬 내장형 샤프트의 볼부재의 정면도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)는 제1몸체부재(10)와, 제2몸체부재(20)와, 제1돌출부(30)와, 제2돌출부(40)와, 볼부재(50)와, 벨로우즈(60)를 포함하고 있다.

상기 제1몸체부재(10)는 회전되는 제1축(12)과 결합되는 것이다.

상기 제2몸체부재(20)는 회전되는 제2축(22)과 결합되는 것이다.

상기 제1돌출부(30)는 상기 제1몸체부재(10)의 표면으로부터 돌출되는 것이다.

또한, 본 실시예에서 상기 제1돌출부(30)의 내부에는 유체가 흐를 수 있는 관로인 내부유동로(32)가 형성되어 있다.

상기 제2돌출부(40)는 상기 제2몸체부재(20)의 표면으로부터 돌출되며, 그 중앙부위에는 구형의 홈인 삽입홈(42)을 가진다.

상기 볼부재(50)는 상기 삽입홈(42)에 삽입되며, 그 중앙부위에는 관통된 구멍인 중앙관통공(52)을 가진다.

따라서, 상기 제1돌출부(30)가 상기 중앙관통공(52)을 관통하여 상기 볼부재(50)가 상기 제2돌출부(40)의 삽입홈(42)에 삽입되어 결합되며, 상기 회전되는 제1축(12)과 제2축(22)이 이루는 각도가 상기 볼부재(50)에 의해서 더욱 많이 허용되는 것이다.

한편, 본 실시예에서는 주입구(70)와, 벨로우즈(60)를 더 포함하고 있다.

상기 주입구(70)는 상기 제1돌출부(30)와 결합되며, 상기 내부유동로(32)와 연통되어 외부에서 그리스(Grease)를 상기 제1돌출부(30)의 내부유동로(32)로 주입시킬 수 있는 것이다.

상기 벨로우즈(60)는, 그 일단은 상기 제1몸체부재(10)와 결합되고 그 타단은 상기 제2몸체부재(20)와 결합되며, 상기 제1돌출부(30)와 제2돌출부(40)를 감싸서 외부로의 유체의 이동을 방지하는 것이다. 상기 벨로우즈(60)는 고무 재질을 가지며, 각종의 장치에서 사용되는 통상의 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기 벨로우즈(60) 내부로 그리스를 주입함으로써 상기 볼부재(50)의 회전이 더욱 용이하게 되며, 또한 그 내구 수명이 오래갈 수 있는 것이다.

한편, 상기 볼부재(50)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 중앙관통공(52)의 길이 방향을 따라 형성되되, 그 외주표면에서 중심을 향해서 파여진 외주깊이홈(54)을 가져서, 상기 삽입홈(42)으로의 삽입을 용이하게 되는 것이 특징이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)는 다음과 같이 조립되어 사용된다.

먼저, 상기 제1몸체부재(10)와 제2몸체부재(20)는 도 1의 볼트구멍(80)에 의해서 볼트(미도시)로 회전되는 제1축(12) 및 제2축(22)과 각각 결합된다.

이어서, 상기 볼부재(50)의 외주깊이홈(54)이 정면에서 보이도록 하여 상기 삽입홈(42)에 넣으면 상기 외주깊이홈(54) 만큼 그 직경이 작아지므로 상기 볼부재(50)는 상기 구형의 삽입홈(42)에 잘 삽입되어 그 위치가 안착된다.

이어서, 상기 제1돌출부(30)를 상기 볼부재(50)의 중앙관통공(52)에 삽입시켜 결합시킨다.

이 때, 상기 벨로우즈(60)를 통해서 상기 제1돌출부(30)와 제2돌출부(40)의 외부를 감싸는 것은 물론이다.

이렇게 결합을 마쳐서 본 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)는 사용이 되는 것이다.

그러면, 상기 제1몸체부재(10)와 제2몸체부재(20)가 이루는 각도가 일정한 각도 이상이더라도 상기 볼부재(50)가 상기 구형의 홈인 삽입홈(42)내에서 회전되므로 그 각도의 허용이 되는 것이다.

따라서, 본 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)는 볼부재(50)를 이용함으로써 일정한 각도 이상의 두 축의 교차각을 허용할 수 있는 것이다.

또한, 작용되는 힘의 집중은 상기 볼부재(50)가 일정 부분을 받게 됨으로써, 종래의 베어링에 집중되었던 힘이 분산되므로, 상기 강도가 강한 볼부재(50)로 인해서 고강도, 고각도의 효과를 함께 볼 수 있는 것이다.

또한, 상기 주입구(70)를 통해서 그리스가 주입되어 상기 볼부재(50)가 항상 윤활되고 있음은 물론이다. 따라서, 본 장치의 내구성이 함께 향상될 수 있는 것이다.

한편, 도 3에 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)의 조립도를 도시하였다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)는 앞서 설명한 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)와 그 타입이 다른 것이다. 예를 들어 앞서 설명한 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)가 씨 타입(C-type)의 형태라면 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)는 라운드 타입(ROUND-type)의 형태이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)의 구성은 앞서 설명한 실시예의 구성과 동일하며 이에 관한 간단한 설명을 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)는 회전되는 축인 제1회전축(110)과 제2회전축(120)을 가지며, 상기 제1회전축(110)과 결합되는 제1몸체부재(130)와 상기 제2회전축(120)과 결합되는 제2몸체부재(140)를 가진다.

그리고 앞서 설명한 벨로우즈(160)와, 강성을 견디며 일정한 범위를 초과하는 꺽임 각도를 허용하는 볼부재(170)를 포함한다.

그리고, 상기 제1몸체부재(130)와 제2몸체부재(140)와 각각 결합되어 그 제1몸체부재(130)와 제2몸체부재(140)를 연결하는 연결부재(150)를 포함한다.

상기 본 발명의 다른 실시예에 볼 부쉬 내장형 샤프트(200)는 앞서 설명한 실시예에 따른 볼 부쉬 내장형 샤프트(100)와 동일한 효과를 가지므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

10. 제1몸체부재 20. 제2몸체부재
30. 제1돌출부 40. 제2돌출부
42. 삽입홈 50. 볼부재
52. 외주깊이홈 60. 벨로우즈
70. 주입구

Claims

회전되는 제1축(12)과 결합되는 제1몸체부재(10);
회전되는 제2축(22)과 결합되는 제2몸체부재(20);
상기 제1몸체부재(10)의 표면으로부터 돌출되는 제1돌출부(30);
상기 제2몸체부재(20)의 표면으로부터 돌출되며, 그 중앙부위에는 구형의 홈인 삽입홈(42)을 가지는 제2돌출부(40); 및
상기 삽입홈(42)에 삽입되며, 그 중앙부위에는 관통된 구멍인 중앙관통공(52)을 가지는 볼부재(50);를 포함하여,
상기 제1돌출부(30)가 상기 중앙관통공(52)을 관통하여 상기 볼부재(50)가 상기 제2돌출부(40)의 삽입홈(42)에 삽입되어 결합되며, 상기 회전되는 제1축(12)과 제2축(22)이 이루는 각도가 상기 볼부재(50)에 의해서 허용되며,
상기 제1돌출부(30)의 내부에는 유체가 흐를 수 있는 관로인 내부유동로(32)가 형성되며,
상기 제1돌출부(30)와 결합되며, 상기 내부유동로(32)와 연통되어 외부에서 그리스를 상기 제1돌출부(30)의 내부유동로(32)로 주입시킬 수 있는 주입구(70)와,
그 일단은 상기 제1몸체부재(10)와 결합되고 그 타단은 상기 제2몸체부재(20)와 결합되며, 상기 제1돌출부(30)와 제2돌출부(40)를 감싸서 외부로의 유체의 이동을 방지하는 벨로우즈(60)를 더 포함하여,
상기 벨로우즈(60) 내부로 윤활유를 주입함으로써 상기 볼부재(50)의 회전이 더욱 용이하게 되며,
상기 볼부재(50)에는 그 중앙관통공(52)의 길이 방향을 따라 형성되되, 그 외주표면에서 중심을 향해서 파여진 외주깊이홈(54)을 가져서, 상기 삽입홈(42)으로의 삽입을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 볼 부쉬 내장형 샤프트.
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