KR101610254B1

KR101610254B1 - 링크유닛을 구비한 커플링 장치

Info

Publication number: KR101610254B1
Application number: KR1020140067964A
Authority: KR
Inventors: 한백술; 한종택; 김성철; 강종훈
Original assignee: (주)중앙카프링
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2016-04-08
Also published as: KR20150139735A

Abstract

링크유닛을 구비한 커플링 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 링크유닛은 상호 이격 배치된 두 축 사이에 배치되는 스페이서와, 두 축에 각각 결합되는 제1플랜지와, 스페이서의 양단부에 결합되는 제2플랜지와, 제1,제2플랜지와의 결합을 위해 응력집중부에 고정되는 중공의 고정슬리브부에 회전 가능하게 삽입 지지되는 중공의 회전슬리브부를 구비하는 링크유닛; 을 포함하고, 제1플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 회전슬리브부 중 어느 하나에 결합 고정되며, 제2플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 회전슬리브부 중 다른 하나에 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

링크유닛을 구비한 커플링 장치{COUPLING DEVICE WITH LINK UNIT}

본 발명은 링크유닛을 구비한 커플링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축이음 상태에서 회전될 때, 굽힘 응력과 전단 응력을 동시에 만족하면서 기계적 부조화를 흡수 또는 감쇄시키고, 원활하게 정격동력을 전달할 수 있는 링크유닛을 구비한 커플링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 커플링은 축과 축을 연결하기 위하여 사용되는 것으로, 축계수 또는 축이음으로 총칭될 수 있다. 커플링은 축이음의 구조나 축과의 고정방법, 허용 토크나 허용 회전수를 감안하여 기계에 적합한 형식으로 선정된다.

이때, 커플링은 상호 이격된 두 개의 축을 연결할 때, 축의 변위가 발생되고, 변위가 발생된 커플링을 조절하기 위해 다양한 커플링이 개발되고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0028033호(2001. 04. 06. 공개, 발명의 명칭 : 커플링 장치)가 있다.

본 발명의 목적은 축이음 상태에서 회전될 때, 굽힘 응력과 전단 응력을 동시에 만족하면서 기계적 부조화를 흡수 또는 감쇄시키고, 원활하게 정격동력을 전달할 수 있는 링크유닛을 구비한 커플링 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 링크유닛은 상호 이격된 두 플랜지에 각각 결합되는 응력집중부; 상기 플랜지와의 결합을 위해 상기 응력집중부에 고정되는 중공의 고정슬리브부; 및 상기 고정슬리브부에 회전 가능하게 삽입 지지되는 중공의 회전슬리브부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 응력집중부에는, 상기 고정슬리브부를 감싸는 고정턱부; 및 상기 고정턱부의 일측에 함몰 형성되는 분산홈부; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 응력집중부에는, 기설정된 곡률을 가지고 함몰 형성되는 유선홈부; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정슬리브부와 상기 회전슬리브부 중 어느 하나에는, 제1회전부가 함몰 형성되고, 상기 고정슬리브부와 상기 회전슬리브부 중 다른 하나에는, 상기 제1회전부에 회전 가능하게 삽입 지지되는 제2회전부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전슬리브부에는, 상기 고정슬리브부에서 이격된 상태로 상기 고정슬리브부보다 돌출 형성되는 간격돌부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전슬리브부에 삽입 고정되는 중공의 모듈고정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 커플링 장치는 상호 이격 배치된 두 축 사이에 배치되는 스페이서; 상기 두 축에 각각 결합되는 제1플랜지; 상기 스페이서의 양단부에 결합되는 제2플랜지; 및 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지에 각각 결합되는 링크유닛; 을 포함하고, 상기 제1플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 상기 회전슬리브부 중 어느 하나에 결합 고정되며, 상기 제2플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 상기 회전슬리브부 중 다른 하나에 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1플랜지는, 상기 체결수단이 결합 고정되도록 상기 회전슬리브부 중 어느 하나와 연통되는 제1플랜지고정홀과, 상기 체결수단이 간섭되지 않도록 상기 제1플랜지고정홀의 일측에서 상기 회전슬리브부 중 다른 하나와 연통되는 제1플랜지공간부가 포함된 제1플랜지부; 및 상기 제1플랜지부와 상기 축을 연결 고정시키는 제1클램핑부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2플랜지는, 상기 체결수단이 결합 고정되도록 상기 회전슬리브부 중 다른 하나와 연통되는 제2플랜지고정홀과, 상기 체결수단이 간섭되지 않도록 상기 제2플랜지고정홀의 일측에서 상기 회전슬리브부 중 어느 하나와 연통되는 제2플랜지공간부가 포함된 제2플랜지부; 및 상기 제2플랜지부와 상기 스페이서를 연결 고정시키는 제2클램핑부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 두 축의 회전에 따른 토크를 제한하도록 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 중 하나 이상에 결합되는 토크리미터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 응력집중부와, 상기 스페이서는 절연 기능의 복합유리섬유로 제작된 절연재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1플랜지 중 어느 하나는 상기 축의 회전을 저지하는 브레이크디스크로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 링크유닛을 구비한 커플링 장치는 축이음 상태에서 회전될 때, 굽힘 응력과 전단 응력을 동시에 만족하면서 기계적 부조화를 흡수 또는 감쇄시키고, 원활하게 정격동력을 전달할 수 있다.

또한, 본 발명은 응력집중부의 회전 동작을 통해 응력을 분산시켜 링크유닛의 파손을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 링크유닛을 모듈화함은 물론 분산되는 응력의 크기를 증가시킬 수 있고, 링크유닛의 허용 응력을 증가시키고, 응력집중부의 강도를 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 응력집중부가 플랜지에 결합된 상태에서 회전슬리브부를 중심으로 회전됨으로써, 응력집중부의 굽힘 또는 뒤틀림을 억제 또는 상쇄시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 응력집중부에 작용하는 응력에 대하여 응력의 분산 효율을 향상시키고, 응력집중부와 고정슬리브부의 분리를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 고정슬리브부에서 회전슬리브부의 분리를 방지하고, 회전슬리브부의 회전 동작을 부드럽게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 링크유닛과 플랜지 간의 마찰을 방지하고, 플랜지가 링크유닛의 회전 동작에 간섭되지 않도록 하며, 간섭에 따른 링크유닛의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 개별 부품의 조립 특성을 통해 모듈화를 실현할 수 있고, 응력 분산에 따른 링크유닛의 강도를 보강할 수 있다.

또한, 본 발명은 축방향 변위와 각도 변위를 동시에 흡수할 수 있고, 강도와 내부식성을 동시에 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 인장강도가 압축강도에 비해 높은 링크유닛을 인장력이 작용하는 방향으로 조립됨에 따라 커플링 장치의 회전 방향을 고려하여 링크유닛의 내구 수명을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 축과의 연결을 간편하게 하고, 결합된 축의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 스페이서와의 연결을 간편하게 하고, 결합된 스페이서의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 동력전달 과정에서 과부하가 발생될 경우, 발전기와 기어박스와 같은 기능 부품을 보호하고, 커플링 장치와의 일체화를 통해 결합을 간소화하고, 커플링 장치의 안정성을 증대시킬 수 있으며, 커플링 장치의 생산 및 유지 관리를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 발전기에서 생산된 전기가 증속기로 역류하는 것을 방지할 뿐만 아니라 증속기 보호를 위한 절연 특성을 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 축이음 상태에서 두 축간의 동력전달에 대해 잠금 기능을 부여할 수 있고, 축의 회전을 저지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛을 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치를 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 일측에서 제1플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 일측에서 제2플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 타측에서 제1플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 타측에서 제2플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 링크유닛을 구비한 커플링 장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛을 도시한 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛을 도시한 횡단면도이다. 여기서, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 절단된 단면을 도시한 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛(100)은 상호 이격된 두 축을 연결함에 있어서, 축의 회전과, 축 방향의 변위, 두 축 간의 각도 변위에 대응하여 인장 또는 압축 응력과 굽힘응력과 전당응력과 비틀림 응력을 모두 만족할 수 있다.

링크유닛(100)은 응력집중부(110)와, 고정슬리브부(120)와, 회전슬리브부(130)를 포함하고, 모듈고정부(140)를 더 포함할 수 있다.

응력집중부(110)는 상호 이격된 두 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)에 각각 결합된다. 응력집중부(110)의 양단부에는 각각 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)와의 결합을 위한 체결공이 관통 형성될 수 있다. 이때, 응력집중부(110)에는 제1면(101)과, 제1면(101)에 교차되도록 형성되는 제2면(102)이 형성될 수 있다. 일예로, 제1면(101)은 체결공의 관통 방향을 따라 형성되는 가상의 축에 대하여 수직인 면으로 구성되고, 제2면(102)은 체결공의 관통 방향을 따라 형성되는 가상의 축에 대하여 수평인 면으로 구성될 수 있다.

여기서, 응력집중부(110)에는 고정턱부(111)와, 분산홈부(113)가 포함될 수 있다. 고정턱부(111)는 고정슬리브부(120)를 감싸도록 돌출 형성됨으로써, 응력집중부(110)에 고정슬리브부(120)를 안정되게 고정시킬 수 있고, 고정슬리브부(120)가 응력집중부(110)에서 유동되는 것을 방지할 수 있다. 분산홈부(113)는 고정턱부(111)의 일측에 함몰 형성된다. 여기서, 고정턱부(111)와 분산홈부(113)는 제1면(101)에 구비될 수 있다. 제1면(101)에 구비되는 고정턱부(111)와 분산홈부(113)를 통해 응력집중부(110)에 작용하는 하중을 감소시킴은 물론 하중을 분산시키고, 응력집중부(110)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 응력집중부(110)에는 유선홈부(115)가 포함될 수 있다. 유선홈부(115)는 기설정된 곡률을 가지고 응력집중부(110)에 함몰 형성된다. 유선홈부(115)는 제2면(102)에 구비될 수 있다. 제2면(102)에 구비되는 유선홈부(115)를 통해 응력집중부(110)에 작용하는 하중을 감소시킴은 물론 하중을 분산시키고, 응력집중부(110)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

고정슬리브부(120)는 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)와의 결합을 위해 응력집중부(110)에 고정된다. 고정슬리브부(120)는 중공의 관 형상으로 응력집중부(110)의 체결공에 삽입 고정될 수 있다.

회전슬리브부(130)는 고정슬리브부(120)에 회전 가능하게 삽입 지지된다. 회전슬리브부(130)는 중공의 관 형상으로 중공의 고정슬리브부(120)에 회전 가능하게 삽입 지지된다.

여기서, 고정슬리브부(120)와 회전슬리브부(130) 중 어느 하나에는 제1회전부(121)가 함몰 형성되고, 고정슬리브부(120)와 회전슬리브부(130) 중 다른 하나에는 제1회전부(121)에 회전 가능하게 삽입 지지되는 제2회전부(131)가 돌출 형성될 수 있다. 일예로, 제1회전부(121)는 고정슬리브부(120)에 함몰 형성되고, 제2회전부(131)는 회전슬리브부(130)에 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1회전부(121)는 회전슬리브부(130)에 함몰 형성되고, 제2회전부(131)는 고정슬리브부(120)에 돌출 형성될 수 있다. 제1회전부(121)와 제2회전부(131)는 상호 밀착 지지됨으로써, 회전슬리브부(130)는 고정슬리브부(120)에서 이탈되지 않고, 안정되게 회전될 수 있다. 제1회전부(121)와 제2회전부(131)는 호 형상의 단면을 형성하여 상호 밀착 지지됨으로써, 회전슬리브부(130)의 회전 동작을 부드럽게 할 수 있다.

이때, 회전슬리브부(130)에는 고정슬리브부(120)에서 이격된 상태로 고정슬리브부(120)보다 돌출 형성되는 간격돌부(133)가 구비될 수 있다. 간격돌부(133)는 링크유닛(100)이 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)에 결합될 때, 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)와 응력집중부(110)의 사이의 접촉 또는 마찰을 억제 또는 방지하고, 회전슬리브부(130)의 회전 동작에서 응력집중부(110)가 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)에 간섭되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

모듈고정부(140)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 회전슬리브부(130)에 삽입 고정된다. 모듈고정부(140)는 중공의 관 형태로 회전슬리브부(130)의 단부를 감싸 지지할 수 있다. 모듈고정부(140)에는 체결수단(600) 중 볼트(601)가 삽입되는 응력고정홀부(141)가 관통 형성될 수 있다. 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)와 링크유닛(100)을 결합함에 있어서, 모듈고정부(140)가 부가되는 경우, 체결수단(600)의 가압력으로 회전슬리브부(130)의 간격돌부(133)가 변형되는 것을 방지하고, 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)와 링크유닛(100)의 이격 상태를 안정화시키며, 회전슬리브부(130)를 안정되게 보호할 수 있다.

일예로, 링크유닛(100)을 제조함에 있어서, 고정슬리브부(120)는 중공의 회전슬리브부(130)를 회전 가능하게 감싸 지지하도록 한다. 회전슬리브부(130)가 결합된 고정슬리브부(120)는 인서트 사출 또는 코깅 공정을 통해 응력집중부(110)에 안정되게 결합 고정시킴으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 링크유닛(100)을 모듈화할 수 있다.

상술한 링크유닛(100)에 따르면, 응력집중부(110)의 회전 동작을 통해 응력을 분산시켜 링크유닛(100)의 파손을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 링크유닛(100)을 모듈화함은 물론 분산되는 응력의 크기를 증가시킬 수 있고, 링크유닛(100)의 허용 응력을 증가시키고, 응력집중부(110)의 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 응력집중부(110)가 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)에 결합된 상태에서 회전슬리브부(130)를 중심으로 회전됨으로써, 응력집중부(110)의 굽힘 또는 뒤틀림을 억제 또는 상쇄시킬 수 있다. 또한, 응력집중부(110)에 작용하는 응력에 대하여 응력의 분산 효율을 향상시키고, 응력집중부(110)와 고정슬리브부(120)의 분리를 방지할 수 있다. 또한, 고정슬리브부(120)에서 회전슬리브부(130)의 분리를 방지하고, 회전슬리브부(130)의 회전 동작을 부드럽게 할 수 있다. 또한, 링크유닛(100)과 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조) 간의 마찰을 방지하고, 플랜지(300, 400, 도 3과 도 4 참조)가 링크유닛(100)의 회전 동작에 간섭되지 않도록 하며, 간섭에 따른 링크유닛(100)의 파손을 방지할 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치를 도시한 분해도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치는 스페이서(200)와, 제1플랜지(300)와, 제2플랜지(400)와, 링크유닛(100)을 포함하고, 토크리미터(500)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치는 발전 장치에서 회전력이 전달되는 날개의 회전축과 발전기의 입력축을 상호 직접 연결할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치는 날개의 회전축에 연결된 증속기의 출력축과 발전기의 입력축을 상호 연결할 수 있다.

스페이서(200)는 상호 이격 배치된 두 축 사이에 배치된다. 스페이서(200)는 절연 기능의 복합유리섬유로 제작된 절연재로 구성될 수 있다.

제1플랜지(300)는 상호 이격 배치된 두 축에 각각 결합 고정된다. 여기서, 제1플랜지(300) 중 어느 하나는 축의 회전을 저지하는 브레이크디스크로 구성될 수 있다.

제2플랜지(400)는 스페이서(200)의 양단부에 각각 결합 고정된다.

링크유닛(100)은 상호 이격된 두 축을 연결함에 있어서, 축의 회전과, 축 방향의 변위와, 두 축 간의 각도 변위에 대응하여 인장 또는 압축 응력과 굽힘 응력과 전단 응력과 비틀림 응력을 모두 만족하는 것으로, 제1플랜지(300)와 제2플랜지(400) 사이에 삽입 결합된다.

링크유닛(100)은 복수 개가 축의 회전으로 형성되는 가상의 원에 대하여 원주 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 다른 링크유닛(100)은 4개가 등간격으로 배치된 것에 대하여 설명한다.

이때, 제1플랜지(300)는 볼트(601)와 너트(603)를 포함하는 체결수단(600)을 통해 링크유닛(100)의 일측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)에 결합 고정되고, 제2플랜지(400)는 볼트(601)와 너트(603)를 포함하는 체결수단(600)을 통해 링크유닛(100)의 타측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)에 결합 고정된다. 이에 따라 응력집중부(110)의 양단부가 각각 제1플랜지(300)와 제2플랜지(400)에 결합됨으로써, 링크유닛(100)은 인장력이 작용하는 방향으로 지지되고, 링크유닛(100)의 내구 수명을 연장할 수 있다.

좀더 자세하게, 제1플랜지(300)는 제1플랜지부(310)와, 제1클램핑부(330)를 포함함으로써, 제1플랜지(300)와 축 간의 결합력을 향상시키고, 두 축 간에 회전력을 안정되게 전달할 수 있다.

제1플랜지부(310)는 링크유닛(100)과 결합되는 것으로, 제1플랜지부(310)에는 제1플랜지고정홀(311)과 제1플랜지공간부(313)가 포함된다. 제1플랜지고정홀(311)은 체결수단(600)이 결합 고정되도록 링크유닛(100)의 일측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)와 연통되고, 제1플랜지공간부(313)는 체결수단(600)이 간섭되지 않도록 제1플랜지고정홀(311)의 일측에서 링크유닛(100)의 타측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)와 연통된다.

제1클램핑부(330)는 제1플랜지부(310)와 축을 연결 고정시킨다. 제1클램핑부(330)는 제1플랜지부(310)에 지지되어 축이 삽입되는 제1연결부(331)와, 제1플랜지부(310)에 결합되어 제1연결부(331)에 삽입 지지된 축을 고정시키는 제1지지부(333)를 포함한다. 제1클램핑부(330)를 통해 제1플랜지(300)와 축의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 제2플랜지(400)는 제2플랜지부(410)와, 제2클램핑부(430)를 포함함으로써, 제2플랜지(400)와 스페이서(200) 간의 결합력을 향상시키고, 두 축 간에 회전력을 안정되게 전달할 수 있다.

제2플랜지부(410)는 링크유닛(100)과 결합되는 것으로, 제2플랜지부(410)에는 제2플랜지고정홀(411)과 제2플랜지공간부(413)가 포함된다. 제2플랜지고정홀(411)은 체결수단(600)이 결합 고정되도록 링크유닛(100)의 타측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)와 연통되고, 제2플랜지공간부(413)는 체결수단(600)이 간섭되지 않도록 제2플랜지고정홀(411)의 일측에서 링크유닛(100)의 일측 체결공에 구비되는 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)와 연통된다.

제2클램핑부(430)는 제2플랜지부(410)와 스페이서(200)를 연결 고정시킨다. 제2클램핑부(430)는 제2플랜지부(410)에서 연장되어 스페이서(200)와의 끼움 결합을 통해 제2플랜지부(410)와 스페이서(200)를 연결 고정시킬 수 있다. 제2클램핑부(430)를 통해 제2플랜지부(410)와 스페이서(200)의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.

토크리미터(500)는 두 축의 회전에 따른 토크를 제한하도록 제1플랜지(300)와 제2플랜지(400) 중 하나 이상에 결합됨으로써, 커플링 장치와의 일체화를 이루고, 커플링 장치 내에서 토크 변화에 신속하게 대응할 수 있다. 토크리미터(500)는 두 축에 각각 결합되는 제1플랜지(300) 중 하나 이상에 구비될 수 있다. 또한, 토크리미터(500)는 스페이서(200)의 양단부에 각각 결합된 제2플랜지(400) 중 하나 이상에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 토크리미터(500)는 제2플랜지(400) 중 하나에 결합되는 것으로 설명한다.

토크리미터(500)는 제1부재(501)와 제2부재(502)와 슬라이더(505)를 포함할 수 있다. 제1부재(501)는 스페이서(200)에 고정되고 제2플랜지(400)의 일측에 회전 가능하게 지지된다. 제2부재(502)는 제2플랜지(400)의 타측에 회전 가능하게 지지되고, 제1부재(501)와 결합 고정된다. 슬라이더(505)는 제1부재(501)와 제2플랜지(400) 사이 그리고 제2부재(502)와 제2플랜지(400) 사이에 삽입되어 기설정된 면압을 확보한다.

여기서 제1부재(501)와 제2플랜지(400)가 접촉되는 제1부분과, 제2부재(502)와 제2플랜지(400)가 접촉되는 제2부분은 각각 경사지도록 테이퍼면(미도시)이 형성되어 축의 회전에 따른 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 특히, 제1부재(501)와 제2부재(502)의 결합력(일예로, 볼트 체결을 통한 결합력)에 따라 면압을 조절할 수 있고, 축의 회전력에 이상이 발생될 경우, 토크리미터(500)와 제2플랜지(400) 사이에 슬립(slip)이 발생되도록 함으로써, 커플링 장치의 파손을 방지하고, 커플링 장치를 안전하게 보호할 수 있다.

이때, 제2플랜지(400)에는 제2부재(502)가 삽입 안착되는 안착부(503)가 함몰 형성됨으로써, 제2부재(502)와 링크유닛(100) 사이의 간섭을 방지하고, 링크유닛(100)을 안전하게 보호할 수 있다.

미설명 부호 605는 제1플랜지공간부(313)와 제2플랜지공간부(413)에 구비되도록 볼트(601)에 삽입되는 간격부재(605)이다. 간격부재(605)는 볼트(601)와 너트(603)를 포함하는 체결수단(600)이 제1플랜지공간부(313)와 제2플랜지공간부(413)에서 각각의 제1플랜지부(310)와 제2플랜지부(410)에 간섭되는 것을 방지하고, 변형에 따른 체결수단(600)과 제1플랜지부(310)의 충돌 또는 체결수단(600)과 제2플랜지부(410)의 충돌을 완화시켜 체결수단(600)과 제1플랜지(300)와 제2플랜지(400)를 보호할 수 있다.

상술한 커플링 장치를 통해 축의 회전 방향에 대한 변위, 축 방향의 변위, 두 축 간의 각도 변위에 대응하여 축의 어긋남 손실을 극소화 또는 방지할 수 있고, 두 축 간의 센터링 동작을 빠르게 유도할 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치에서 디스크팩의 결합 상태에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 일측에서 제1플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 일측에서 제2플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 타측에서 제1플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 커플링 장치의 타측에서 제2플랜지와 링크유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.

먼저, 도 5와 도 7에 도시된 바와 같이 제1플랜지(300)와 링크유닛(100)의 결합 상태를 살펴보면, 볼트(601)는 제1플랜지고정홀(311)과, 응력집중부(110)의 일측에 결합된 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)를 통과하여 제2플랜지공간부(413)에 돌출되고, 볼트(601)의 돌출된 부분에는 간격부재(605)가 삽입된 상태에서 너트(603)가 나사 결합됨으로써, 응력집중부(110)의 일측은 제1플랜지(300)에만 고정된다.

다음으로, 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이 제2플랜지(400)와 디스크팩(100)의 결합 상태를 살펴보면, 볼트(601)는 제2플랜지고정홀(411)과, 응력집중부(110)의 타측에 결합된 회전슬리브부(130) 또는 모듈고정부(140)를 통과하여 제1플랜지공간부(313)에 돌출되고, 볼트(601)의 돌출된 부분에는 간격부재(605)가 삽입된 상태에서 너트(603)가 나사 결합됨으로써, 응력집중부(110)의 타측은 각각 제2플랜지(400)에만 고정된다.

이에 따라 제1플랜지(300)와 제2플랜지(400)가 각각 응력집중부(110)에 결합됨에 있어서, 축의 회전에 따른 하중 전달 방향이 응력집중부(110)에서 인장력이 작용하는 방향으로 결합됨으로써, 응력집중부(110)의 내구 수명을 증대시키게 된다.

상술한 커플링 장치에 따르면, 개별 부품의 조립 특성을 통해 모듈화를 실현할 수 있고, 응력 분산에 따른 링크유닛(100)의 강도를 보강할 수 있다. 또한, 축방향 변위와 각도 변위를 동시에 흡수할 수 있고, 강도와 내부식성을 동시에 증대시킬 수 있다. 또한, 인장강도가 압축강도에 비해 높은 링크유닛(100)을 인장력이 작용하는 방향으로 조립됨에 따라 커플링 장치의 회전 방향을 고려하여 링크유닛(100)의 내구 수명을 증대시킬 수 있다. 또한, 축과의 연결을 간편하게 하고, 결합된 축의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 스페이서(200)와의 연결을 간편하게 하고, 결합된 스페이서(200)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 동력전달 과정에서 과부하가 발생될 경우, 발전기와 기어박스와 같은 기능 부품을 보호하고, 커플링 장치와의 일체화를 통해 결합을 간소화하고, 커플링 장치의 안정성을 증대시킬 수 있으며, 커플링 장치의 생산 및 유지 관리를 용이하게 할 수 있다. 또한, 발전기에서 생산된 전기가 증속기로 역류하는 것을 방지할 뿐만 아니라 증속기 보호를 위한 절연 특성을 극대화시킬 수 있다. 또한, 축이음 상태에서 두 축간의 동력전달에 대해 잠금 기능을 부여할 수 있고, 축의 회전을 저지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 링크유닛 101: 제1면
102: 제2면 110: 응력집중부
111: 고정턱부 113: 분산홈부
115: 유선홈부 120: 고정슬리브부
121: 제1회전부 130: 회전슬리브부
131: 제2회전부 133: 간격돌부
140: 모듈고정부 141: 응력고정홀부
200: 스페이서 300: 제1플랜지
310: 제1플랜지부 311: 제1플랜지고정홀
313: 제1플랜지공간부 330: 제1클램핑부
331: 제1연결부 333: 제1지지부
400: 제2플랜지 410: 제2플랜지부
411: 제2플랜지고정홀 413: 제2플랜지공간부
430: 제2클램핑부 500: 토크리미터
501: 제1부재 502: 제2부재
503: 안착부 505: 슬라이더
600: 체결수단 601: 볼트
603: 너트 605: 간격부재

Claims

상호 이격 배치된 두 축 사이에 배치되는 스페이서;
상기 두 축에 각각 결합되는 제1플랜지;
상기 스페이서의 양단부에 결합되는 제2플랜지; 및
상기 제1,제2플랜지와의 결합을 위해 응력집중부에 고정되는 중공의 고정슬리브부에 회전 가능하게 삽입 지지되는 중공의 회전슬리브부를 구비하는 링크유닛; 을 포함하고,
상기 제1플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 상기 회전슬리브부 중 어느 하나에 결합 고정되며,
상기 제2플랜지는, 볼트와 너트를 포함하는 체결수단을 통해 상기 회전슬리브부 중 다른 하나에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1플랜지는,
상기 체결수단이 결합 고정되도록 상기 회전슬리브부 중 어느 하나와 연통되는 제1플랜지고정홀과, 상기 체결수단이 간섭되지 않도록 상기 제1플랜지고정홀의 일측에서 상기 회전슬리브부 중 다른 하나와 연통되는 제1플랜지공간부가 포함된 제1플랜지부; 및
상기 제1플랜지부와 상기 축을 연결 고정시키는 제1클램핑부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2플랜지는,
상기 체결수단이 결합 고정되도록 상기 회전슬리브부 중 다른 하나와 연통되는 제2플랜지고정홀과, 상기 체결수단이 간섭되지 않도록 상기 제2플랜지고정홀의 일측에서 상기 회전슬리브부 중 어느 하나와 연통되는 제2플랜지공간부가 포함된 제2플랜지부; 및
상기 제2플랜지부와 상기 스페이서를 연결 고정시키는 제2클램핑부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 두 축의 회전에 따른 토크를 제한하도록 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 중 하나 이상에 결합되는 토크리미터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 응력집중부와, 상기 스페이서는 절연 기능의 복합유리섬유로 제작된 절연재로 구성되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1플랜지 중 어느 하나는 상기 축의 회전을 저지하는 브레이크디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 응력집중부에는,
상기 고정슬리브부를 감싸는 고정턱부; 및
상기 고정턱부의 일측에 함몰 형성되는 분산홈부; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 응력집중부에는,
기설정된 곡률을 가지고 함몰 형성되는 유선홈부; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정슬리브부와 상기 회전슬리브부 중 어느 하나에는, 제1회전부가 함몰 형성되고,
상기 고정슬리브부와 상기 회전슬리브부 중 다른 하나에는, 상기 제1회전부에 회전 가능하게 삽입 지지되는 제2회전부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제9항에 있어서,
상기 회전슬리브부에는,
상기 고정슬리브부에서 이격된 상태로 상기 고정슬리브부보다 돌출 형성되는 간격돌부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전슬리브부에 삽입 고정되는 중공의 모듈고정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링크유닛을 구비한 커플링 장치.
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