KR200281985Y1 - 유니버설 조인트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연결부의 굴절이 가능한 유니버설 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 요크부 사이를 연결해 주는 중간축의 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 유니버설 조인트의 중간축은 외면에 세레이션 홈이 형성된 제 1축부와, 상기 제 1축부와 결합되도록 내면에 세레이션 홈이 형성된 제 2축부와, 상기 제 1축부의 단부에 형성된 축방향의 슬롯과, 상기 슬롯이 형성된 단부가 지지되도록 상기 제 1축부의 중공부에 압입 설치되는 탄성체가 구비되었다. 따라서, 탄성체가 제 1축부의 슬롯 부분을 지지해주게 되므로, 제 1축부와 제 2축부에 형성된 세레이션 홈이 상호 밀착된 상태가 유지되고, 토오크가 분산되어 전해짐으로써 중간축의 변형이 방지될 뿐만 아니라, 회전 유격이 방지되게 된다.

Description

유니버설 조인트

본 고안은 연결부의 굴절이 가능한 축이음인 유니버설 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 요크부 사이를 연결해 주는 중간축의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 유니버설 조인트는 구동축과 피동축이 소정의 각도로 굴절된 상태에 있을 때 사용되는 축이음으로, 동력전달과정에서 요크의 굴절이 가능한 장치이다.

이러한 종래의 유니버설 조인트는 도 1에 도시된 바와 같이, 구동축(1)과 피동축(2)의 단부에 각각 굴절이 가능한 제 1요크부(3)와 제 2요크부(4)가 마련되고, 두 요크부(3,4) 사이에는 두 요크부(3,4)를 연결해주는 중간축(10)이 구비되어 있다.

또한, 상기 중간축(10)은 축방향의 진동이나 충격을 흡수할 수 있도록 축방향으로 신축 가능하게 마련되는데, 이 중간축(10)은 세레이션(serration) 축이음으로 구성되어 있다. 즉, 제 1요크부(3)에는 내면에 세레이션홈이 형성된 중공축(11)이 연결되고, 제 2요크부(4)에는 외면에 세레이션 홈이 형성된 봉상의 중실축(12)이 연결되어, 두 축(11,12)이 상호 끼워져 결합되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 중공축(11)의 단부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 내경의 축소와 확대를 가능하게 하여 두 축의 조립성 및 결합성을 향상시킬 수 있도록 축방향으로 형성된 다수의 슬롯(11a)이 마련되어 있다. 그리고, 상기 중공축(11)의 슬롯(11a)이 형성된 부분의 외면을 지지해 줄 수 있도록 중공축(11)의 외면에 끼워지는 원통상의 조임링(13)이 구비되어 있다. 즉, 조임링(13)은 슬롯(11a)이 형성된 중공축(11)의 단부를 세레이션이 가공된 중실축(12)의 외면에 밀착시킴으로써 중공축(11)과 중실축(12)간의 유격을 감소시키게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 유니버설 조인트는 상기 조임링(13)이 슬롯(11a)이 형성된 중공축(11) 단부의 일부분만을 지지해주기 때문에, 중간축(10)에 큰 회전력이나 굽힘력이 작용되게 되면, 슬롯(11a)이 형성된 중공축(11)의 단부가 쉽게 변형되어, 유격이 발생되기 쉬운 결점이 있었다.

즉, 조임링(13)이 슬롯(11a)이 형성된 중공축(11) 단부의 일부분을 지지한 상태에서, 중간축(10)에 회전력이 전달되면, 토오크가 조임링(13)에 의해 지지된 부분만 집중적으로 작용되게 된다. 따라서, 조임링(13)에 의해 지지가 되지 않는 부분은 세레이션 홈의 특성 때문에 외측으로 벌어지려는 현상이 발생되게 된다. 좀더 상세히 설명하면, 세레이션 홈은 삼각형의 홈과 산으로 구성되어 있기 때문에, 토오크가 걸리게 되면 산과 산사이의 접촉면에 미끌림현상이 발생되어, 슬롯(11a)이 형성된 중공축(11)이 벌어지게 되는 것이다. 이러한 상태가 장기간 지속되게 되면, 조임링(13)에 의해 지지되지 않는 주변부분이 변형되어 오히려 헐거워지게 되는 문제가 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 세레이션 축이음으로 연결되는 중간축의 연결구조를 개선하여, 세레이션 홈부분의 밀착성이 향상되고, 장기간 사용하여도 변형이 방지되는 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 유니버설 조인트의 구조를 보인 도면이다.

도 2는 종래 유니버설 조인트의 중간축 구조를 보인 분해 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 유니버설 조인트의 구조를 보인 도면이다.

도 4는 본 고안에 따른 유니버설 조인트의 중간축 구조를 보인 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 구동축, 21: 제 1요크부,

30: 피동축, 31: 제 2요크부,

40: 중간축, 41: 제 1축부,

41a: 슬롯, 42: 제 2축부,

43: 탄성체.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 연결부의 굴절이 가능하도록 구동축과 피동축의 단부에 각각 설치되는 두 요크부와, 상기 두 요크부 사이를 연결하는 동시에 축방향의 신축이 가능하도록 세레이션 축이음으로 구성된 중간축을 구비하는 유니버설 조인트에 있어서,

상기 중간축은 내부가 비어있는 중공축의 외면에 세레이션 홈이 형성되며 일단부에 축방향으로 절개된 슬롯이 형성된 제 1축부와, 상기 제 1축부의 외면이 끼워져 맞물리도록 중공축의 내면에 세레이션 홈이 형성된 제 2축부를 포함하며, 상기 제 1축부의 슬롯이 형성된 부분의 내측에는 상기 세레이션 홈부의 밀착성이 향상되도록 탄성재질로 마련된 탄성체가 압입 설치된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 유니버설 조인트의 구조를 보인 도면이고, 도 4는 본 고안에 따른 유니버설 조인트의 중간축 구조를 보인 분해 사시도이다.

본 고안에 따른 유니버설 조인트는 이에 도시된 바와 같이, 구동축(20)과 피동축(30)의 단부에 각각 굴절이 가능한 제 1요크부(21)와 제 2요크부(31)가 마련되고, 두 요크부(21,31) 사이에는 두 요크부(21,31)를 연결해주는 중간축(40)이 구비된다.

이 중간축(40)은 회전동력을 전달하는 과정에서 발생되는 축방향의 진동이나 충격 등을 흡수할 수 있도록 세레이션 축이음으로 연결되어, 축방향의 신축이 가능하게 된다.

이를 위하여, 본 고안에 따른 중간축(40)은 상기 제 1요크부(21)에서 연장되는 제 1축부(41)와 상기 제 2요크부(31)에서 연장되는 제 2축부(42)가 모두 중공축으로 마련되고, 제 1축부(41)가 제 2축부(42)의 중공부에 끼워져 결합된다. 따라서, 제 1축부(41)에는 외면에 세레이션 홈이 형성되고, 제 2축부(42)에는 내면에 세레이션 홈이 형성되게 된다.

또한, 본 고안에 따른 중간축(40)은 제 1축부(41)의 단부 축경이 확대 또는 축소되어 조립성을 용이하게 함과 동시에, 세레이션 홈부의 밀착성이 높아지도록 축방향으로 절개된 다수의 슬롯(41a)이 형성된다.

또한, 상기 제 1축부(41)의 중공부에는 신축성을 가진 탄성재질로 마련되며 원통상으로 형성된 탄성체(43)가 압입 설치된다. 이 탄성체(43)는 제 1축부(41)와 제 2축부(42)가 결합될 때 슬롯(41a)이 형성된 제 1축부(41)의 단부가 외측으로 확장되게 함으로써, 세레이션홈이 형성된 제 1축부(41)의 외면과 제 2축부(42)의 내면이 상호 밀착된 상태를 유지하도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 유니버설 조인트를 조립할 때는 제 1축부(41)의 중공부에 탄성체(43)를 압입한 후, 제 1축부(41)를 제 2축부(42)의 중공부에 끼워주면 된다.

이처럼, 제 2축부(42)의 내측에 끼워지는 제 1축부(41)에 슬롯(41a)이 형성되고, 또 탄성체(43)에 의해 세레이션 홈이 밀착되게 되면, 유니버설 조인트의 회전 유격이 방지될 뿐만 아니라, 장기간 사용을 하여도 중간축(40)의 변형이 방지된다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 중간축(40)에 토오크가 가해지게 되면, 제 1축부(41)의 외면과 제 2축부(42)의 내면에 형성되어 상호 맞물린 상태인 세레이션 홈부로 토오크가 전달되게 된다.

이때, 삼각형의 홈과 산으로 구성된 세레이션 홈은 경사면으로 형성된 산과 산사이의 접촉면에 토오크가 전달되기 때문에, 제 1축부(41)와 제 2축부(42)에는 법선방향(반경방향)의 힘이 작용되어 제 2축부(42)는 외측으로 확장되려하고, 제 1축부(41)는 수축되려 하게 된다.

하지만, 본 고안에 따른 중간축(40)은 제 2축부(42)에 끼워지는 제 1축부(41)에만 슬롯(41a)이 형성되기 때문에, 외면을 형성하는 제 2축부(42)의 확장변형이 방지되게 되고, 또한, 제 1축부(41)의 내부에는 슬롯(41a)이 형성된 단부를 내측에서 지지해주는 탄성체(43)가 구비됨에 따라 제 1축부(41)의 수축변형도 방지되게 된다. 또한, 제 1축부(41)에 끼워지는 탄성체(43)가 비교적 넓은 공간을 지지해 주게 되므로, 토오크가 어느 한 부분에 집중됨 없이 고루 분산되게 된다.

즉, 제 1축부(41)와 제 2축부(42)에 형성된 세레이션 홈이 상호 밀착된 상태가 유지되고, 토오크가 분산되어 전해짐으로써 중간축(40)의 변형 및 유격이 방지되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 유니버설 조인트의 중간축은 외면에 세레이션 홈이 형성된 제 1축부와, 상기 제 1축부와 결합되도록 내면에 세레이션 홈이 형성된 제 2축부와, 상기 제 1축부의 단부에 형성된 축방향의 슬롯과, 상기 슬롯이 형성된 단부가 지지되도록 상기 제 1축부의 중공부에 압입 설치되는 탄성체가 구비되었다. 따라서, 탄성체가 제 1축부의 슬롯 부분을 지지해주게 되므로, 제 1축부와 제 2축부에 형성된 세레이션 홈이 상호 밀착된 상태가 유지되고, 토오크가 분산되어 전해짐으로써 중간축의 변형이 방지될 뿐만 아니라, 회전 유격이 방지되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 연결부의 굴절이 가능하도록 구동축(20)과 피동축(30)의 단부에 각각 설치되는 두 요크부(21,31)와, 상기 두 요크부 사이를 연결하는 동시에 축방향의 신축이 가능하도록 세레이션 축이음으로 구성된 중간축을 구비하는 유니버설 조인트에 있어서,

   상기 중간축은 내부가 비어있는 중공축의 외면에 세레이션 홈이 형성되며 일단부에 축방향으로 절개된 슬롯(41a)이 형성된 제 1축부(41)와, 상기 제 1축부의 외면이 끼워져 맞물리도록 중공축의 내면에 세레이션 홈이 형성된 제 2축부(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1축부(41)의 슬롯(41a)이 형성된 부분의 내측에는 상기 세레이션부의 밀착성이 향상되도록 탄성재질로 마련된 탄성체(43)가 압입 설치된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트.