KR200291554Y1 - 회전체의동력전달차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전체의 과부하 발생시 동력전달을 신속하게 차단하는 장치에 관한 것으로,

종동커플링(120)의 일측면에는 다수개의 장착공(10a)을 관통형성하여 이에 삽입되는 베이스커버(12)를 고정볼트(14)로서 갖추며, 상기 베이스커버(12)의 나사공(12b)에 조립되어 로크너트(15)로서 고정되는 세트스크류(13)를 갖추고, 상기 장착공(10a)내로 끼워져 상기 세트스크류(13)의 일단과 선단이 접하고, 후단에 걸림홈(16a)이 형성된 볼베이스(16)가 장착되는 종동부(10)와, 상기 구동커플링(110)의 일측면에 관통형성된 다수개의 장착공(20a)내로 장착되고, 상기 볼베이스(16)의 후단과 접하는 강구(21)가 내부공(22a)내에 배치되는 볼포켓(22)을 갖추며, 상기 내부공(22a)과 일치하는 원형공(29a)이 관통형성된 케이싱(29)을 고정볼트(29b)로서 상기 구동커플링(110)의 일측면에 장착하고, 상기 원형공(29a)에는 상기 강구(21)와 선단이 접하는 일정길이의 축부재(26)가 장착되고, 상기 축부재(26)의 후단외주면에 돌출형성된 환턱(26a)에 배치되는 슬라이더(25)와 가이더(28)사이에는 다수개의 가이드볼(27)을 갖추며, 상기 원형공(29a)선단에 체결되는 조정나사(23)와 환턱(26a)사이에는 디스크스프링(24)을 장착한 구동부(20)를 포함함을 특징으로 하는 회전체의 동력전달 차단장치.

Description

회전체의 동력전달 차단장치

본 고안은 회전체의 과부하 발생시 동력전달을 신속하게 차단하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 회전력을 구동측에서 종동측으로 전달하는 커플링부재사이에 설치되어 과부하발생시 동력전달을 신속하고, 안전하게 차단하여 더 이상의 설비파손을 예방할수 있고, 동력전달을 위한 원상복귀가 용이하여 사용이 간편한 회전체의 동력전달 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 같은 각종 산업현장 및 제철소의 압연설비에서 회전력을 이용하여 제품을 제조하기 위해서 도 1과 6에 도시한 바와같이, 단동 또는 연동되는 회전체(100)를 갖추어 채용하는바, 이러한 회전체(100)는 구동모터(미도시)의 구동축에 연결되어 구동회전되는 구동커플링(110)과, 이와 연결되어 피동회전하면서 회전력을 전달받아 종동축(122)을 감속하고, 가속시키는 종동커플링(120)으로 구성된다.

한편, 이러한 종래의 회전체(100)는 과부하발생시 설비를 보호할수 있도록 상기 구동, 종동커플링(110),(120)사이의 동력전달구조를 서로 분리시켜 동력을 차단하는 별도의 장치를 장착하지 않거나, 도 1에서와 같이, 상기 구동, 종동커플링(110),(120)에 각각 관통형성된 핀공(115),(125)으로 길이중앙에 오목한 절단부(133)를 형성한 쉐어핀(130)을 끼우고, 상기 절단부(133)를 구동,종동커플링(110),(120)사이의 경계면에 위치시킴으로써, 상기 종동축(122)에서의 과부하발생시 상기 절단부(133)에 집중응력이 발생되면서 절손되어 상기 구동, 종동커플링(110),(120)의 결속을 끊어 동력전달을 근본적으로 차단할 수 있었다.

그러나, 설비구동중 작업에 지장을 주지않는 미세한 부하발생시에도 상기 쉐어핀(130)이 절손되면서 동력차단현상이 빈번하게 자주 일어나 작업생산성을 크게 저하시키고, 절손된 상기 쉐어핀(130)이 구동,종동커플링(110),(120)사이의 경계면에 고착되면 이를 제거한 후 새로운 것으로 교체하는 작업이 매우 어렵고, 정비시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 쉐어핀(130)의 절손횟수가 증가하여 휴지시간이 길어지는 것을 방지하고자 상기 쉐어핀(130)의 절단부(133)에서의 전단강도를 증대시켜 사용하게 되면, 설비구동중 소재불량, 입구 가이드롤러의 회전불량, 압연기의 속도제어불량과 같은 원인에 의하여 일어나는 과부하가 정격이상시에 발생하여도 상기 쉐어핀(130)의 절단부(133)가 적절히 절손되지 않을 우려가 있을 뿐만아니라, 이러한 상태에서 조업이 계속 이루어지면 이는 종동축(122)에 연결된 감속기, 가속기 및 구동축에 연결된 구동모터내부의 베어링, 기어등에 무리한 힘이 가해져 2차적인 설비손상 및 중대한 설비고장을 일으키는 원인이 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 그 목적은 적정 토르크의 조정이 용이하고, 동력차단이 신속하고 정확하게 이루어져 단동,연동되는 설비에서 과부하로 인한 설비손상을 방지하고, 과부하 요인의 제거후 동력전달위치로의 복귀가 신속하여 설비휴지시간을 최소할 수 있는 회전체의 동력전달 차단장치를 제공하고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 회전체의 동력전달 차단장치를 도시한 종단면도,

도 2는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치를 도시한 분해사시도,

도 3은 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치를 도시한 장착상태도,

도 4도는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치에서 정격부하시 작동상태도,

도 5는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치에서 과부하발생시 작동상태도,

도 6은 본 고안에 따른 동력전달 차단장치를 채용한 회전체의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ...... 종동부 12 ..... 베이스 커버

13 ..... 세트스크류 15 ..... 로크너트

16 ..... 볼베이스 20 ..... 구동부

21 ..... 강구 22 ..... 볼포켓

23 ..... 조정나사 24 ..... 디스크스프링

25 ..... 슬라이더 26 ..... 축부재

26a .... 환턱 26b .... 경사면

27 ..... 가이드볼 28 ..... 가이더

29 ..... 케이싱 29a .... 원형공

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은,

구동모터에 연결된 구동커플링과 종동축에 연결된 종동커플링을 갖추어 회전동력을 전달하는 회전체에 있어서,

상기 종동커플링의 일측면에는 다수개의 장착공을 관통형성하여 이에 삽입되는 베이스커버를 고정볼트로서 각각 고정하며, 상기 베이스커버의 나사공에 조립되어 로크너트로서 고정되는 세트스크류를 갖추고, 상기 장착공내로 끼워져 상기 세트스크류의 일단과 선단부면이 접하고, 후단부면에 걸림홈이 함목형성된 볼베이스가 장착되는 종동부와,

상기 볼베이스의 걸림홈에 위치되는 강구가 내부공내에 배치되는 볼포켓을 갖추며, 상기 구동커플링의 일측면에 관통형성된 다수개의 장착공내로 장착되고, 상기 내부공과 일치하는 원형공이 관통형성된 케이싱을 고정볼트로서 상기 구동커플링의 일측면에 장착하고, 상기 원형공에는 상기 강구와 선단이 접하는 일정길이의 축부재가 장착되고, 상기 축부재의 후단외주면에 돌출형성된 환턱에 배치되는 슬라이더와 가이더사이에는 다수개의 가이드볼을 갖추며, 상기 원형공에 체결되는 조정나사와 환턱사이에는 디스크스프링을 장착한 구동부를 포함함을 특징으로 하는 회전체의 동력전달 차단장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치를 도시한 장착상태도이며, 도 4도는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치에서 정격부하시 작동상태도이고, 도 5는 본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치에서 과부하발생시 작동상태도이며, 도 6은 본 고안에 따른 동력전달 차단장치를 채용한 회전체의 측면도이다.

본 고안에 따른 회전체의 동력전달 차단장치(1)는 도 2 내지 6에 도시한 바와같이, 구동모터(미도시)의 구동축에 연결된 구동커플링(110)과 종동축(122)에 연결된 종동커플링(120)을 조업도중 정격부하보다 큰 과부하발생시 상기 구동,종동커플링(110),(120)의 사이의 결속을 끊고, 분리시켜 동력전달을 신속하고, 안전하게 차단하는 것으로써, 이러한 장치(1)는 종동부(10), 구동부(20)로 이루어져 있다.

즉, 상기 종동커플링(120)에 갖추어지는 종동부(10)는 도 2와 3에 도시한 바와같이, 상기 종동커플링(120)의 일측면에 다수개의 장착공(10a)을 관통형성하고, 상기 각 장착공(10a)으로 원통몸체(12a)가 삽입되는 베이스커버(12)에 다수개의 고정볼트(14)를 체결하여 상기 종동커플링(120)의 일측면에 확고히 장착한다. 그리고, 상기 베어스커버(12)의 나사공(12b)에는 로크너트(15)로서 고정되는 세트스크류(13)를 체결하고, 상기 세트스크류(13)의 후단과 선단이 접하는 원통형의 볼베이스(16)는 상기 장착공(10a)내로 헐거운 끼워맞춤으로 삽입되어 상기 세트스크류(13)의 조작에 의해서 이동가능하며, 후술하는 강구(21)와 접하는 후단에는 일정길이 함몰형성된 걸림홈(16a)을 갖추어 구성한다.

또한, 상기 구동커플링(110)에 갖추어지는 구동부(20)는 도 2와 3에 도시한바와같이, 상기 구동커플링(110)의 일측면에 상기 종동커플링(120)과 마찬가지로 다수개의 장착공(20a)을 관통형성하고, 상기 각 장착공(20a)에는 상기 볼베이스(16)의 후단인 걸림홈(16a)에 접하여 걸리는 강구(21)가 내부공(22a)내로 삽입되는 볼포켓(22)이 장착되고, 상기 볼포켓(22)의 직후방, 구동커플링(110)의 일측면에는 상기 내부공(22a)과 동일선상에 배치되는 원형공(29a)이 몸체중앙에 관통형성된 케이싱(29)을 다수개의 고정볼트(29b)로서 장착한다.

그리고, 상기 케이싱(29)의 원형공(29a)에는 상기 볼포켓(22)의 내부공(22a)을 통하여 삽입되어 상기 강구(21)와 선단이 접하고, 상기 원형공(29a)을 통해 케이싱(29)후방으로 일부 노출되는 일정길이의 축부재(26)를 갖추고, 봉형상으로 이루어진 상기 축부재(26)는 후단외주면에 원통몸체의 외경보다 큰 외경크기를 갖는 환턱(26a)이 돌출형성되며, 상기 환턱(26a)에는 후방으로 일정경사각도 기울어진 경사면(26b)을 갖추어 구성한다.

이러한 상기 환턱(26a)에는 경사진 내주면(25a)이 형성된 슬라이더(25)가 장착되고, 상기 축부재(26)의 후단으로 조립되어 상기 원형공(29a)내에 배치되는 가이더(28)와 상기 슬라이더(25)사이에는 상기 환턱(26a)의 경사면(26b)을 따라 상승되거나, 하강될수 있도록 다수개의 가이드볼(27)을 갖추어 구성한다. 그리고, 상기 축부재(26)가 중심을 관통하여 조립되는 상기 슬라이더(25), 가이더(28)는 과부하 발생시 이동이 가능하도록 헐거운 끼워맞춤으로 장착되면, 상기 가이드볼(27)의 직경은 상기 케이싱(29)의 원형공(29a) 내경크기에서 상기 축부재(26)의 외경크기를 뺀 치수보다 작거나 같은 정도로 하여 상기 환턱(26a)의 경사면(26b)에 환고리형으로 조밀하게 장착된다.

그리고, 상기 케이싱(29)의 원형공(29a) 선단에는 암나사부가 형성되어 조정나사(23)가 체결되는바, 체결고정된 상기 조정나사(23)와 축부재(26)의 환턱(26a)사이에는 압축시 원상태로 복귀하려는 탄성력을 발생시키는 디스크스프링(24)을 장착하고, 일정길이를 갖는 상기 축부재(26)에는 케이싱(29)의 원형공(29a)내부에서 슬라이더(25), 가이드볼(27) 및 가이더(28)가 연속적으로 삽입되고, 상기 조정나사(23),디스크스프링(24)을 통하여 상기 볼포켓(22)의 내부공(22a)내로 끼워지는 축부재(26)는 볼포켓(22)의 내부공(22a)으로 끼워져 상기 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)에 안착된 강구(21)와 선단이 접해지는 구성으로 조립된다.

또한, 도 3에 도시한 바와같이, 상기 구동커플링(110)과 종동커플링(120)이 분리회전될수 있도록 베어링(109)을 스톱링(18)으로서 경계외주면에 조립하고, 상기 축부재(26)의 전,후진이동 및 다른 구성부품의 이동이 용이하게 이루어져 과부하발생시 동력전달의 차단을 위한 작동이 무리없이 이루이지도록 윤활유를 주유하는 것이 바람직하다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 회전체의 동력전달 차단장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 고안의 동력전달 차단장치(1)는 도 4, 5 및 6도에 도시한 바와같이, 서로 접하여 구동모터(미도시)의 회전력을 종동축(122)으로 전달할 수 있도록 서로 접해지는 구동, 종동커플링(110),(120)의 일측면에 중심회전축을 중심으로 일정한회전각도로 복수개 갖추어지며, 본 고안의 실시예에서는 도시한 바와같이 120^。의 간격으로 3개씩 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 도 4에 도시한 바와같이, 구동, 종동커플링(110),(120)의 정상적인 동력전달시에는 상기 구동, 종동커플링(110),(120)의 경계면에 배치되는 강구(21)가 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)과 상기 축부재(26)의 선단사이에 접해져 장착되고, 상기 축부재(26)의 환턱(26a)외주에 조립된 슬라이더(25)와 가이더(28)사이에 배치되는 다수개의 가이드볼(27)이 상기 환턱(26a)의 경사면(26b)에 위치되어 있고, 상기 환턱(26a)과 조정나사(23)사이에 디스크스프링(24)이 일정 탄성력을 발생시킬 수 있도록 압축상태로 장착됨에 따라, 상기 케이싱(29)의 원형공(29a)내에 나사체결되어 고정된 조정나사(23)와 다르게 상기 축부재(26)의 환턱(26a)에 헐거운 끼워맞춤으로 조립되어 이동가능한 슬라이더(25)는 압축된 디스크스프링(24)의 탄성력에 의해 서 후방으로 밀려지게 된다.

이러한 경우, 상기 환턱(26a)의 경사면(26b)에 배치된 다수개의 가이드볼(27)은 상기 경사면(26b)을 타고 후방으로 밀려지기 때문에, 상기 볼포켓(22)의 내부공(22a)내에 헐거운 끼워맞춤으로 조립되어 이동가능한 축부재(26)가 전방으로 활주이동됨에 따라, 그 선단에 접하는 강구(21)를 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)에 더욱 밀착시켜 걸림력을 높일 수 있는 것이다.

즉, 상기 조정나사(23)와 환턱(26a)사이에서 상기 조정나사(23)에 의해 적절히 압축되어 일정 탄성력을 발생시키는 디스크스프링(24)에 의해 경사면(26b)에 배치된 가이드볼(27)이 후방으로 이동되도록 탄력지지됨으로써, 이와 반대로 전방으로 이동되는 상기 축부재(26)의 선단과 접하는 강구(21)를 종동커플링(120)에 조립된 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)측으로 이탈이 곤란하도록 더욱 밀착시켜 상기 구동커플링(110)과 종동커플링(120)사이의 결속력을 높일수 있기 때문에, 구동모터의 회전력을 전달하여 종동커플링(120)측으로 원할하게 전달하여 정상적인 조업을 계속 수행할수 있는 것이다.

반면에, 과부하요인이 회전체에 발생될 때, 상기 구동,종동커플링(110),(120)사이의 동력을 차단하는 동작은, 도 5에 도시한 바와같이, 발생된 과부하가 조정나사(23)에 의해서 압축된 디스크스프링(24)의 탄성력보다 큰 힘으로 작용되어 상기 구동커플링(110)에 장착된 구동부(20)와 상기 종동커플링(120)에 장착된 종동부(20)가 서로 어긋나면, 상기 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)에 접하고 있던 강구(21)는 이로부터 이탈되어 상기 종동커플링(120)의 외측면에 접해지고, 상기 구동커플링(110)에 장착된 볼포켓(22)의 내부공(22a)으로 완전히 삽입되면서 이와 선단이 접하는 축부재(26)가 후방으로 밀려지게 된다.

이와같이, 상기 볼포켓(22)의 내부공(22a), 케이싱(29)의 원형공(29a)내에 전,후진이동가능하도록 조립된 축부재(26)가 후방으로 밀려지면, 후단외주면에 형성된 환턱(26a)의 경사면(26b)에 위치되고, 슬라이더(25)와 가이더(28)사이에 배치된 가이드볼(27)은 상기 경사면(26b)을 타고 전방으로 올라가게 됨과 동시에, 상기 슬라이더(25)의 경사진 내주면(25a)과 접해져 상승됨에 따라 상기 슬라이더(25)를 원형공(29a)내부에서 전방으로 이동시키고, 이러한 슬라이더(25)의 전진이동에 의해서 이와 조정나사(23)사이의 디스크스프링(24)는 더욱 더 압축된다.

즉, 상기 가이드볼(27)이 환턱(26a)의 경사면(26b)이 아닌 외주면에 올라앉게 되면, 상기 축부재(26)는 전,후 어느방향에서도 외력을 받지 하는 자유로운 상태가 되고, 상기 강구(21)도 외력을 받지 않은 자유로운 상태로 볼포켓(22)의 내부공(22a)에 삽입되어 상기 볼베이스(16)와의 걸림력이 해제되기 때문에, 상기 구동커플링(110)과 종동커플링(120)사이의 동력전달구조를 과부하발생시 안전하고, 신속하게 끊어 구동모터의 회전력을 차단하여 설비를 보호할수 있다.

그리고, 설비의 과부하요인을 제거한 후에는 상기 종동커플링(120)의 볼베이스(16)와 구동커플링(110)의 볼포켓(22)에 끼워진 볼베이스(16)가 동일한 선상에 배치되도록 상기 구동, 종동커플링(110),(120)을 적절히 회전조작한 다음, 후방으로 밀렸던 상기 축부재(26)를 수공구등으로 두드려 타격을 가함으로써, 상기 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)에 강구가 안착되어 전방으로 이동시켜 동력전달을 다시 가능하게 하는 복귀작업을 간편하게 수행할수 있는 것이다.

상술한 바와같은 본 고안에 의하면, 설정된 디스크스프링(24)의 탄성력보다 큰 과부하 발생시 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)으로부터 강구(21)를 이탈시켜 구동커플링(110)과 종동커플링(120)의 결속력을 안전하고, 간편하게 해제할 수있기 때문에, 종래와 같은 쉐어핀(130)의 물리적인 파손 및 설비의 손상염려없이 회전동력을 차단하고, 과부하원인을 제거할 때 까지 차단상태를 유지하여 설비를 안전하게 보호하고, 대형설비고장을 예방함은 물론, 과부하의 원인제거후 밀려진 축부재(26)의 복귀에 의한 강구(21)와 볼베이스(16)의 걸림이 신속하게 이루어지기 때문에, 설비휴지시간을 종래에 비하여 줄여 작업생산성을 향상시킬수 있고, 과부하의 증감에 신속하게 대처할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (1)

1. 구동모터에 연결된 구동커플링(110)과, 종동축(122)에 연결된 종동커플링(120)을 갖추어 회전동력을 전달하는 회전체에 있어서,

   상기 종동커플링(120)의 일측면에 다수개의 장착공(10a)을 관통형성하여 이에 삽입되는 베이스커버(12)를 고정볼트(14)로서 각각 고정하며, 상기 베이스커버(12)의 나사공(12b)에 조립되어 로크너트(15)로서 고정되는 세트스크류(13)를 갖추고, 상기 장착공(10a)내로 끼워져 상기 세트스크류(13)의 일단과 선단부면이 접하고, 후단부면에 걸림홈(16a)이 함몰형성된 볼베이스(16)가 장착되는 종동부(10)와, 상기 볼베이스(16)의 걸림홈(16a)에 위치되는 강구(21)가 내부공(22a)내에 배치되는 볼포켓(22)을 갖추며, 상기 구동커플링(110)의 일측면에 관통형성된 다수개의 장착공(20a)내로 장착되고, 상기 내부공(22a)과 일치하는 원형공(29a)이 관통형성된 케이싱(29)을 고정볼트(29b)로서 상기 구동커플링(110)의 일측면에 장착하고, 상기 원형공(29a)에는 상기 강구(21)와 선단이 접하는 일정길이의 축부재(26)가 장착되고, 상기 축부재(26)의 후단외주면에는 돌출형성된 환턱(26a)에 배치되는 슬라이더(25)와 가이더(28)사이에는 다수개의 가이드볼(27)을 갖추며, 상기 원형공(29a)에 체결되는 조정나사(23)와 환턱(26a)사이에는 디스크스프링(24)을 장착한 구동부(20)을 포함함을 특징으로 하는 회전체의 동력전달 차단장치.