KR102196030B1 - 보스 확대형 디스크 커플링 - Google Patents

보스 확대형 디스크 커플링 Download PDF

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Abstract

본 발명은 큰 동력전달을 목적으로 높은 사양의 커플링이 요구되는 경우 플랜지에 체결된 체결볼트에 방해받지 않으면서 커플링 보스의 치수(외경)를 크게 구성할 수 있도록 한 보스 확대형 디스크 커플링에 관한 것이다.
본 발명은 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30) 사이에 디스크(40)(40')가 삽입되고 상기 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30)의 플랜지(11)(12)(22)(32)에 체결볼트(60,60')와 너트(70,70')가 체결되어 결합되고, 상기 제1보스(20), 제2보스(30)의 축공(21)(31)에는 구동축과 피동축이 결합되는 디스크 커플링에 있어서, 상기 플랜지(11)(12)(22)(32)에 체결되는 체결볼트(60,60')의 머리부(61)에 방해받지 않으면서 상기 커플링의 제1보스(20), 제2보스(30) 외경을 큰 치수로 크게 구성할 수 있도록 디스크 커플링을 구성한 것에 요지가 있다.

Description

보스 확대형 디스크 커플링{ENLAGED BOSS TYPE DISC COUPLING}
본 발명은 보스 확대형 디스크 커플링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 큰 동력전달을 목적으로 높은 사양의 커플링이 요구되는 경우 플랜지에 체결된 체결볼트에 방해받지 않으면서 커플링 보스의 치수(외경)를 크게 구성할 수 있도록 한 보스 확대형 디스크 커플링에 관한 것이다.
일반적으로 커플링(coupling)은 축과 축을 연결하여 동력을 전달하는 축이음 부재이자 장치로서, 그 중 디스크 커플링(Disc Coupling)은 높은 토크의 구동축 회전을 종동축으로 전달하고 회전시 발생되는 진동이나 충격, 소음을 감소시키기 위해 주로 사용된다.
이하 디스크 커플링에 대하여 참고문헌을 통해 살펴본다.
참고문헌1에; 2개의 커플링 본체 사이에 배치된 중간 허브를 중심으로 커플링 본체의 구성이 좌우 대칭 구조를 가지며, 커플링 본체와 중간 허브 사이에 다수개의 디스크가 겹쳐진 디스크 뭉치가 배치되는 디스크 커플링이 개시되어 있다.
참고문헌2에; 구동축과 종동축을 연결하여 동력을 전달하며, 구동축에 대한 종동축의 편심, 편각, 축간 비정렬을 수용할 수 있고 디스크 형상을 개선하여 비틀림 강성이 향상된 디스크 커플링이 개시되어 있다.
참고문헌3에; 구동축이 결합되는 제1허브 및 종동축이 결합되는 제2허브를 구비하는 전동허브, 상기 제1허브 및 제2허브 사이에 구비되는 중간 허브, 상기 중간허브와 상기 전동허브 사이에 구비되는 디스크 및 상기 중간 허브 외면에 구비되어 상기 중간허브의 비틀림 강성을 측정할 수 있는 자기센서부를 포함하여 구성된 디스크 커플링이 개시되어 있다.
참고문헌4에; 디스크 커플링에 구비된 판스프링을 다중으로 겹쳐진 다중판스프링으로 구성하여 디스크 커플링의 제품성을 향상시키고, 다중판스프링에 삽입부 및 삽입돌기를 추가적으로 형성하여 다중판스프링의 결합력을 증가시킨 디스크 커플링이 개시되어 있다.
이와 같이 디스크 커플링은 두 개의 축 사이에 충격이나 진동을 완화시킬 수 있는 완충부재 즉, 디스크가 삽입되며, 동력전달의 목적으로 사용되므로 축(구동축, 피동축)의 사양에 따라 그에 맞는 커플링이 선정된다.
그리고 커플링의 선정은 구동축의 동력(Kw), 회전수(rpm), 축경에 따라 결정 되는 데 높은 사양이 요구될수록 커플링의 사이즈도 커지게 되며, 커플링의 사이즈는 축이 결합되어 가동되는 축공의 내경 사이즈에 의해 결정되어 있는 데, 축공이 커지게 되면 커플링 보스(Boss)의 외경 역시 커져야 하므로 결국 커플링의 치수는 커플링 보스의 치수에 따라 결정된다. 이를 구체적으로 살펴본다.
도 1에서와 같이 디스크 커플링은 중간 보스(10) 양측으로 제1보스(20), 제2보스(30)가 결합되고, 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30) 사이에는 디스크(40)(40')가 삽입된다.
상기 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30)는 플랜지(11)(12)(22)(32)의 체결구멍(부호 생략)에 체결볼트(커플링 볼트)(60,60')와 너트(70,70')로 체결하여 서로 연결, 결합된다.
상기 중간 보스(10) 양측 제1보스(20), 제2보스(30)의 축공(21)(31)에는 구동축과 피동축이 각각 결합되어 동력전달을 수행한다.
이러한 디스크 커플링은 앞서 살펴본 바와 같이 높은 사양이 요구될수록 커플링의 사이즈도 커지게 되지만 가동할 수 있는 축공(21)(31)의 크기(내경)는 제1, 제2보스(Boss)(20)(30)의 외경 치수에 의해 결정된다.
즉 축공(21)(31)의 크기를 크게 하자면 제1, 제2보스(20)(30)의 크기도 이에 비례하여 크게 형성해야 하지만 플랜지(22)(32)에 체결된 체결볼트(60,60')의 간섭으로인해 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경을 크게 확대시킬 수 없었다.
이러한 문제점으로 종래에는 커플링의 사이즈를 크게 하는 방법이 곤란하여 동력전달의 크기 증가에 따라 높은 사용이 요구되는 경우에는 큰 규격의 커플링(플랜지의 치수를 포함하여 전체적으로 업사이징된 커플링)을 별도로 제작하여야만 하였고 이러한 큰 규격의 커플링은 기계적 부피가 커지는 부담과 함께 별도 제작에 따른 고가의 제작비가 소요되는 등의 여러 문제가 있었다.
(참고문헌1) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0115559호, 2014.10.01. (참고문헌2) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0071295호, 2014.06.11 (참고문헌3) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0145434호, 2015.12.30. (참고문헌4) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0137162호, 2018.12.27.
상기에서 살핀 바와 같이 종래의 디스크 커플링의 경우에, 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경 치수는 플랜지(22)(32)에 체결되는 체결볼트(60,60')로 인해 정해진 치수 이상으로 확대시킬 수 없어 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경 치수를 크게 할 수 없음으로 인해) 축공(21)(31)의 내경 치수를 크게 할 수 있게 됨으로써 높은 사양이 요구될 수 록 커플링 역시 큰 치수로 따로 제작하여야만 하였다.
이에 본 발명에서는 큰 동력전달을 목적으로 높은 사양의 커플링이 요구되는 경우, 플랜지(22)(32)에 체결된 체결볼트(60,60')에 방해받지 않으면서 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수(외경)를 크게 구성할 수 있도록 하여 축(구동축/피동축)이 삽입되는 축공(내경)(21)(31)의 치수(내경)를 크게 구성할 수 있게 하고자 한다.
즉, 본 발명은 축(구동축/피동축)이 삽입되는 축공(내경)(21)(31)의 치수(내경)를 크게 하기 위해 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수(외경)를 크게 하는 과정에서 플랜지(22)(32)에 체결된 볼트(60,60')에 방해받지 않게 함으로써 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수를 크게 구성할 수 있게 하고자 한다.
상기 과제해결을 위한 본 발명은;
[청구항1]에 기재된 발명에 따르면; 중간 보스와 제1보스, 제2보스 사이에 디스크가 삽입되고 상기 중간 보스와 제1보스, 제2보스의 플랜지에 체결볼트와 너트가 체결되어 결합되고, 상기 제1보스, 제2보스의 축공에는 구동축과 피동축이 결합되는 디스크 커플링에 있어서, 상기 체결볼트의 머리부가 제1보스와 제2보스의 외경면에 닿지 않도록 체결볼트의 머리부를 제1보스와 제2보스의 외경이 커지는 만큼 절삭가공한 수용부; 상기 체결볼트의 머리부가 제1보스와 제2보스의 외경면에 닿지 않도록 체결볼트의 머리부가 수용되는 제1보스와 제2보스의 수용홈; 상기 체결볼트 머리부의 수용부와, 제1보스와 제2보스의 수용홈을 서로 교대로 구성하여 상기 수용부를 형성한 체결볼트와 수용부를 형성하지 않은 체결볼트를 번갈아 사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 높은 사양의 커플링이 요구되는 경우 플랜지에 체결된 체결볼트에 방해받지 않고 커플링 보스의 치수(외경)를 크게 구성할 수 있게 하여 결과적으로 축(구동축/피동축)이 삽입되는 축공(내경)의 치수(내경)를 크게 구성할 수 있으므로 커플링의 소형화로 제작원가를 절감할 수 있다.
본 발명은 커플링의 경량화를 달성하여 구동축의 부담이 줄어들며, 커플링 보스의 외경이 커질 수 록 허용할 수 있는 축공과 축의 크기도 커지게 되어 기존 커플링에 비해 작은 사이즈의 커플링으로 동일한 동력전달 능력을 발휘할 수 있는 등의 여러 이익과 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 디스크 커플링의 구성을 보인 단면도
도 2는 종래 디스크 커플링의 측면도
도 3은 본 발명의 일실시예가 적용된 디스크 커플링의 구성을 보인 단면도
도 4, 5는 본 발명의 일실시예가 적용된 디스크 커플링의 측면도
도 6은 본 발명의 일실시예가 적용된 체결볼트(커플링 볼트)의 구성도
디스크 커플링은 중간 보스 양측으로 제1보스, 제2보스가 결합되고, 중간 보스와 제1보스, 제2보스 사이에는 디스크가 삽입되며, 중간 보스와 제1보스, 제2보스는 플랜지의 체결구멍(부호 생략)에 체결볼트(커플링볼트)와 너트를 체결하여 서로 결합된다.
그리고 상기 중간 보스 양측의 제1보스, 제2보스의 축공에는 동력전달의 수행을 위해 구동축과 피동축이 각각 결합된다.
본 발명은 상기한 디스크 커플링에 있어서, 구동축과 피동축이 결합되는 축공의 크기를 결정하는 커플링 보스의 외경 크기를 플랜지에 체결되는 체결볼트에 방해받지 않고 크게 형성할 수 있도록 구성한 것에 특징이 있다.
상기 커플링 보스의 외경에 플랜지에 체결되는 체결볼트의 머리부가 방해받지 않도록 커플링 보스의 외경이 커지는 만큼 체별볼트의 머리부에 수용부를 형성함으로써 커플링 보스의 외경을 체결볼트에 방해받지 않으면서 큰 치수로 크게 구성할 수 있도록 한다.
또 상기 커플링 보스의 외경에 플랜지에 체결되는 체결볼트의 머리부가 방해받지 않도록 체결볼트의 머리부를 수용할 수 있는 수용홈을 형성함으로써 커플링 보스 외경을 체결볼트에 방해받지 않으면서 큰 치수로 크게 구성할 수 있도록 한다.
이하 본 발명의 구체적인 실시내용을 첨부 도면과 함께 상세히 살펴본다.
도 3은 본 발명의 일실시예가 적용된 디스크 커플링의 구성을 보인 단면도, 도 4, 5는 본 발명의 일실시예가 적용된 디스크 커플링의 측면도, 도 6은 본 발명의 일실시예가 적용된 체결볼트(커플링 볼트)의 구성도이다.
종래 구성(도 1, 도 2)과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하였다.
디스크 커플링은 중간 보스(10) 양측에 제1보스(20), 제2보스(30)가 결합되고, 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30) 사이에는 디스크(40)(40')가 삽입된다.
상기 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30)의 플랜지(11)(12)(22)(32)에는 체결볼트(커플링볼트)(60,60')와 너트(70,70')가 체결되어 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30)가 서로 결합된다.
상기 제1보스(20), 제2보스(30)의 축공(21)(31)에는 구동축과 피동축이 결합된다.
본 발명은 상기 제1, 제2 보스(20)(30) 외경에, 플랜지(11)(12)(22)(32)에 체결되는 체결볼트(60,60')의 머리부(61)에 방해받지 않도록 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경이 커지는 만큼 체결볼트(60,60')의 머리부(61)에 수용부(80)를 형성하고 또 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 수용되는 수용홈(90)을 형성함으로써 커플링 보스(20)(30) 외경을 체결볼트(60,60')에 방해받지 않으면서 큰 치수로 크게 구성한 것에 특징이 있다.
플랜지(11)(12)(22)(32)에 체결되는 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 방해받지 않도록 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경이 커지는 만큼 체결볼트(60,60')의 머리부(61)에 수용부(80)를 형성한다.
상기 체결볼트(60,60')의 수용부(80)는 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경면에 닿지 않도록 모서리를 절삭가공하거나 단조 등의 다양한 방법으로 가공, 형성하여 간섭이 발생되지 않도록 한다.
이와 같이 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경이 커지는 만큼 체결볼트(60,60')의 수용부(80)를 형성한 체결볼트(60,60')는 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경과 접촉하지 않게 되어 간섭이 발생하지 않으므로 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수를 크게 구성할 수 있다.
즉, 체결볼트(60,60')의 수용부(80) 만큼 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수(외경)을 크게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 수용되는 수용홈(90)을 형성하여 제1, 제2 보스(20)(30) 외경이 체결볼트(60,60')에 방해받지 않도록 구성하여 실시할 수 있다.
제1, 제2 보스(20)(30)의 외경이 커지는 만큼 체결볼트(60,60')의 머리부(61)를 수용할 수 있는 수용홈(90)을 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경에 형성하여 체결볼트(60,60')의 머리부(61)에 간섭받지 않게 함으로써 제1, 제2 보스(20)(30)의 외경을 크게 구성할 수 있게 한다.
즉, 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 수용되는 수용홈(90)의 깊이 만큼 제1, 제2 보스(20)(30)의 치수(외경)를 크게 구성할 수 있다.
한편, 본 발명은 체결볼트(60,60')의 머리부(61)의 형상(육각, 사각 등)에 구애받지 않고 실시가 가능한 것임은 당연하며, 도 5와 같이 상기 체결볼트(60,60')의 수용부(80)와 제1, 제2 보스(20)(30)의 수용홈(90)은 서로 번갈아 가며 형성하거나 수용부(80)를 형성한 체결볼트(60,60')와 수용부(80)를 형성하지 않은 체결볼트(60,60')를 번갈아 사용할 수 있게 구성함으로써 플랜지 이음의 체결강도를 보다 안정적이고 강력하게 도모할 수 있도록 실시할 수 도 있음은 물론이다.
상기한 구성의 본 발명은 커플링의 경량화를 달성하여 구동축의 부담이 줄어들고, 소형화에 따른 제품원가의 절감으로 비교적 저렴하게 공급할 수 있다.
특히 체결볼트(60,60')가 제1, 제2 보스(20)(30) 외경에 가깝게 위치하므로 체결볼트(60,60')의 머리부(61)를 잡지 않고도 용이하게 조립, 분해할 수 있는 이점 등이 있다.
본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기 위해 첨부 도면에 사용한 부호에 대해 설명하면 하기와 같다.
10:중간 보스 11,12', 22, 32:플랜지
20:제1보스 30:제2보스
21,31:축공 40,40':디스크
60,60':체결볼트 61:머리부
80:수용부 90:수용홈

Claims (3)

  1. 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30) 사이에 디스크(40)(40')가 삽입되고 상기 중간 보스(10)와 제1보스(20), 제2보스(30)의 플랜지(11)(12)(22)(32)에 체결볼트(60,60')와 너트(70,70')가 체결되어 결합되고, 상기 제1보스(20), 제2보스(30)의 축공(21)(31)에는 구동축과 피동축이 결합되는 디스크 커플링에 있어서,
    상기 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 제1보스(20)와 제2보스(30)의 외경면에 닿지 않도록 체결볼트(60,60')의 머리부(61)를 제1보스(20)와 제2보스(30)의 외경이 커지는 만큼 절삭가공한 수용부(80);
    상기 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 제1보스(20)와 제2보스(30)의 외경면에 닿지 않도록 체결볼트(60,60')의 머리부(61)가 수용되는 제1보스(20)와 제2보스(30)의 수용홈(90);
    상기 체결볼트(60,60') 머리부(61)의 수용부(80)와, 제1보스(20)와 제2보스(30)의 수용홈(90)을 서로 교대로 구성하여 상기 수용부(80)를 형성한 체결볼트(60,60')와 수용부(80)를 형성하지 않은 체결볼트(60,60')를 번갈아 사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 보스 확대형 디스크 커플링.
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