KR20030047508A - 유니버셜 조인트 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트 샤프트에 관한 것으로서, 그 목적은 양측으로 분리 형성된 샤프트의 사이에 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 연결부재를 마련하여 제작이 용이해지고 소음이 저감되는 유니버셜 조인트 샤프트를 제공하는 것이며, 임의의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달하도록 마련된 요크(10)와, 상기 요크(10)와 회전방향으로 연동되도록 연결되는 구동축(40)과, 상기 구동축(40)과 연결되어 회전방향으로 연동되고 축방향으로 신축가능하도록 마련된 종동축(50)을 구비한 유니버셜 조인트의 샤프트에 있어서, 상기 구동축(40)과 종동축(50)의 서로 마주하는 선단 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 연결부재(60)가 구비되는 구성이다.

Description

유니버셜 조인트 샤프트{UNIVERSAL JOINT SHAFT}

본 발명은 유니버셜 조인트 샤프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양측의 요크 사이에 설치되어 회전력 전달과 함께 축방향 슬라이딩되도록 양측으로 분리 형성된 샤프트의 연결구조를 개선하여 제작이 용이해지고, 소음이 저감되는 유니버셜 조인트 샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 유니버셜 조인트 샤프트는 임의의 각도로 기울어진 채 설치되어 그 사이에서 회전력을 전달할 수 있도록 마련되는 것으로서, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 결합되는 요크와, 이 요크의 사이에서 회전력을 전달하는 샤프트를 구비하여 마련된다.

한편, 샤프트는 요크의 사이에서 회전력을 전달할 수 있도록 다양한 형태로 마련되는데, 일반적으로 유니버셜 조인트 샤프트의 설치를 용이하게 하기 위해 축방향으로 슬립 가능하도록 양측으로 분할 형성된 슬립조인트(Slip Joint)를 많이 사용한다.

도 1과 도 2는 이러한 슬립조인트가 사용된 종래의 유니버셜 조인트 샤프트를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 일측에서 타측으로 회전력을 전달할 수 있도록 길게 형성되는 유니버셜 조인트 샤프트의 양측에는 절곡된 상태에서 회전력을 전달하도록 요크(1, 2)가 각각 설치된다.

그리고 요크(1, 2)의 사이에는 회전력을 전달할 수 있도록 길게 형성된 샤프트(3)가 마련되는데, 이 샤프트(3)는 일측의 요크(1)와 연결되는 중공의 구동축(4)과, 이 구동축(4)의 내부에 일부가 삽입되도록 타측의 요크(2)에 연결되는 종동축(5)으로 구분된다.

한편, 구동축(4)의 내부면과 종동축(5)의 외부면에는 서로 치합될 수 있도록 한 쌍의 세레이션(6, 또는 스플라인)이 형성되어 구동축(4)과 종동축(5)은 회전방향으로 서로 연동됨과 동시에 축방향으로 신축 가능해진다.

즉, 샤프트(3)는 설치 거리가 설계 거리와 다를 때 이를 보상해줌과 더불어회전력을 전달하는 측과 전달받는 측 사이에 수축 상태로 삽입된 후 신장되어 유니버셜 조인트 샤프트의 조립이 용이하게한다.

또한, 구동축(4)의 선단에는 축선을 따라 일부 절개된 슬릿홈(7)이 형성되어 반경방향 내, 외측으로 유동가능해지고, 이 슬릿홈(7)의 외부에는 중심측으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 클립(8)이 설치되어 구동축(4)과 그 내부에 설치되는 종동축(5)을 견고히 밀착시켜 고정시키게 된다.

그러나, 이러한 종래의 유니버셜 조인트 샤프트는, 구동축의 내부면과 종동축의 외부면에 세레이션을 정밀 가공해야 하므로, 제작이 까다롭고, 샤프트의 회전력 전달시에는 세레이션 사이의 반경방향 유격으로 인해 소음이 발생되며, 샤프트의 신축시에는 구동축과 종동축을 가압하는 클립에 의해 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 양측으로 분리 형성된 샤프트의 사이에 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 연결부재를 마련하여 제작이 용이해지고 소음이 저감되는 유니버셜 조인트 샤프트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 유니버셜 조인트 샤프트를 보인 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A선을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트 샤프트를 보인 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10, 20: 요크 30:샤프트

40:구동축 50:종동축

60:연결부재 61:고정관

62:링크 63:힌지

64:지지스프링

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유니버셜 조인트 샤프트는, 임의의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달하도록 마련된 요크와, 상기 요크와 회전방향으로 연동되도록 연결되는 구동축과, 상기 구동축과 연결되어 회전방향으로 연동되고 축방향으로 신축가능하도록 마련된 종동축을 구비한 유니버셜 조인트의 샤프트에 있어서, 상기 구동축과 종동축의 서로 마주하는 선단 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 연결부재가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 유니버셜 조인트 샤프트를 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트 샤프트는 일측단에서 타측단으로 회전력을 전달할 수 있도록 전체적으로 긴 형상으로 마련되는 것으로서, 그 양단측에는 회전력을 발생하는 측과 전달받는 측에 각각 연결되는 한 쌍의 요크(10, 20)가 설치된다.

그리고, 이 요크(10, 20)의 사이에는 회전력을 전달할 수 있도록 샤프트(30)가 설치되는데, 이 샤프트(30)는 일측의 요크(10)와 연결되는 구동축(40)과, 이 구동축(40)과 연결되어 회전력을 전달할 수 있도록 타측의 요크(20)와 연결되는 종동축(50)으로 구분된다.

한편, 본 발명에서는 구동축(40)과 종동축(50)으로 분리 형성된 샤프트(30)의 사이에 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 다수개의 링크(62)를 구비한 간단한 구조의 연결부재(60)를 설치하여 제작성의 향상 및 소음저감을 이루게 된다.

즉, 연결부재(60)는 구동축(40)과 종동축(50)의 서로 마주하는 선단 사이에 설치되는 것으로서, 일단과 타단에는 구동축(40)과 종동축(50)에 고정 설치될 수 있도록 고정관(61)이 마련된다.

이 고정관(61)은 원통으로 마련된 구동축(40)과 종동축(50)을 감쌀 수 있도록 중공 원통관으로 마련되며, 이의 외측으로는 축방향으로 접힐 수 있도록 다수개의 링크(62)가 힌지(63) 결합된다.

이때, 링크(62)는 양측으로 분할 형성되고 그 사이의 중간단에는 회전방향으로는 접히거나 분리되지 않고 축방향으로만 접힐 수 있도록 힌지(63)가 설치된 2절 링크(62)로 마련된다.

그리고, 본 실시예에서는 링크(62)가 균형적으로 동작 가능하도록 서로 대칭되는 위치에 세 개가 설치되어, 구동축(40)과 종동축(50) 사이의 신축시 이의 움직임을 흡수하게 된다.

아울러, 이 연결부재(60)의 내측으로는 구동축(40)과 종동축(50)을 탄력적으로 연결하여 이들의 처짐을 방지할 수 있도록 코일스프링으로 형성되는 지지스프링(64)이 설치되는데, 이때 지지스프링(64)은 반경방향으로의 탄성력이 높아 지지력이 좋은 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유니버셜 조인트 샤프트는, 중간단이 힌지(63) 결합된 세 개의 링크(62)를 고정관(61)의 서로 대칭되는 위치 세 곳에 힌지(63)로 연결 설치하고, 이 연결부재(60)의 내부에 지지스프링(64)을 삽입시킨 상태에서 각각 요크(10, 20)가 설치된 구동축(40)과 종동축(50)의 사이에 배치시킨다.

그리고, 연결부재(60) 양단의 고정관(61)을 구동축(40)과 종동축(50)의 서로 마주하는 선단 외부에 설치함과 동시에 구동축(40)과 종동축(50)의 사이에 지지스프링(64)의 양단을 고정 설치한다.

이로써, 별도의 정밀 가공 없는 연결부재(60)를 구동축(40)과 종동축(50) 사이에 설치함으로 인해 유니버셜 조인트 샤프트의 제작성이 향상되는 것이다.

또한, 구동축(40)으로부터 전달되는 회전력을 연결부재(60)를 통해 종동축(50)에 전달되는데, 이때 고정관(61)의 사이에 설치되는 링크(62)는 회전방향 및 축방향으로의 유격과 마찰대상이 없어 소음이 발생하지 않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버셜 조인트 샤프트는, 정밀 가공 없는 간단한 구조의 연결부재로서 구동축과 종동축을 연결함으로 인해 제작성이 향상되고, 구동축과 종동축의 회전 및 신축시 연결부재의 회전방향 및 축방향으로의 유격과 마찰을 제거하여 소음발생을 억제할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 임의의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달하도록 마련된 요크와, 상기 요크와 회전방향으로 연동되도록 연결되는 구동축과, 상기 구동축과 연결되어 회전방향으로 연동되고 축방향으로 신축가능하도록 마련된 종동축을 구비한 유니버셜 조인트의 샤프트에 있어서, 상기 구동축(40)과 종동축(50)의 서로 마주하는 선단 사이에는 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 접힐 수 있도록 연결부재(60)가 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 샤프트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결부재(60)는 상기 구동축(40)과 종동축(50)의 서로 마주하는 선단을 감싸 고정되는 한 쌍의 고정관(61)과, 양단은 고정관(61)에 힌지(63)결합되고 중간단은 축방향으로 접히도록 힌지(63)결합된 다수개의 링크(62)로 구비된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 샤프트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 연결부재(60)의 내부에는 상기 구동축(40)과 종동축(50)은 탄력적으로 연결하여 처짐을 방지할 수 있도록 지지스프링(64)이 마련된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 샤프트.
4. 제 2항에 있어서, 상기 링크(62)는 균형적인 동작이 가능하도록 서로 대칭되는 위치에 세 개가 설치된 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 샤프트.