KR200307458Y1 - 커플링 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 커플링 장치는 전달 부재와 구동축을 포함한다. 상기 전달 부재는 회전 구동부에 연결된 원통형 로드와, 상기 원통형 로드의 일측 단부로부터 축방향으로 돌출되며, 다수의 맞물림 돌출부를 갖는 곡선형 커플링 플랜지를 포함한다. 상기 구동축은 다수의 맞물림 홈이 형성된 관형 슬리브를 갖는 커플링 단부를 갖는다. 상기 커플링 단부는 상기 구동축에 상기 전달 부재의 회전을 전달하기 위하여 상기 맞물림 돌출부들과 상기 맞물림 홈들이 맞물림 가능하도록 커플링 플랜지에 배치된다.

Description

커플링 장치 {Coupling device}

본 고안은 구동부(drive unit)로부터의 회전을 전달하기 위해 회전 구동부(rotary drive unit)에 연결된 커플링 장치(coupling device)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전달 효율이 향상되고, 내용 연한(service life)이 연장된커플링 장치에 관한 것이다.

회전 구동부에 구동축을 연결하기 위한 종래의 커플링 장치는 베어링 시트, 상기 베어링 시트를 통해 회전 가능하도록 연장된 전달축 및 상기 전달축에 구동축을 착탈 가능하도록 연결하기 위한 클러치 휠과 두 개의 커플링 플레이트(coupling plate)의 조립체를 포함한다.

한편, 종래의 커플링 장치는 다양한 구성 요소들로 인하여 복잡한 형상을 가진다. 따라서, 종래의 커플링 장치는 고도의 정밀도에 대한 요구, 낮은 전달 효율, 쉽게 마모 및 손상됨에 따른 짧은 내용 연한에 의하여 제조비용의 증가를 야기시키는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 전달 효율이 향상되며, 내용 연한이 연장된 커플링 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 커플링 장치의 바람직한 일실시예의 분해 사시도이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치를 다른 각도에서 본 분해 사시도이다.

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치의 부분 분해 사시도이다.

도 4는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치의 부분 분해 단면도이다.

도 5는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치의 조립 상태를 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 베어링 시트 2 : 전달 부재

3 : 슬라이드 시트 4 : 구동축

10 : 관형 몸체 11 : 축홀

12 : 환형 디스크 13 : 푸시 플레이트

14 : 볼 베어링 20 : 원통형 로드

21 : 커플링 플랜지 22 : 유지링

24 : 후단부 25 : 전단부

31 : 노치 32 : 내측 벽면

33 : 중심홀 41 : 몸체부

42 : 관형 슬리브 121 : 노치

131 : 플레이트부 132 : 베벨 벽

211 : 볼록면 212 : 전달 실린더

213 : 오목면 214 : 돌출부

215 : 수용홈 250 : 외측면

311 : 경사진 측벽 321 : 수용홈

400 : 커플링 단부 410 : 구형 단부

411 : 제1 톱니 422 : 제2 톱니

424 : 패킹 링 425 : 맞물림 홈

상기 본 고안에 따른 커플링 장치는 전달 부재와 구동축을 포함한다. 상기 전달 부재는 중심축과, 회전 구동부에 의해 회전되도록 상기 회전 구동부에 연결되는 후단부(rear end)와, 전단부(front end)와, 상기 전단부 및 상기 후단부 사이에서 연장된 원주의 외측면을 갖는 원통형 로드를 포함한다. 상기 전달 부재는 원형 형태의 절단면을 갖고, 상기 원통형 로드의 외측면을 따라 원주방향 및 동축방향으로 연장되는 곡선형 커플링 플랜지를 더 포함한다. 상기 커플링 플랜지는 상기 원통형 로드의 외측면에 고정되고, 상기 원통형 로드의 전단부로부터 전방으로 돌출된다. 상기 커플링 플랜지는 원통형 로드의 중심축과 마주보며 다수의 맞물림 돌출부가 형성된 오목면과, 상기 오목면의 반대편에 위치하는 볼록면을 갖는다. 상기 구동축은 상기 전달 부재의 원통형 로드의 중심축을 따라 연장되며 구형 단부를 가진 몸체부와, 상기 구형 단부에 연결되어 상기 구형 단부와 함께 회전가능하며 상기 구동축의 커플링 단부를 형성하기 위해 상기 구형 단부와 상호 작용하는 관형 슬리브를 포함한다. 상기 관형 슬리브에는 상기 전달 부재의 원통형 로드의 축에 대하여 서로 일정한 각으로 배치된 다수의 맞물림 홈이 형성되어 있다. 상기 커플링 단부는 상기 구동축에 상기 전달 부재의 회전을 전달하기 위하여 상기 다수의 맞물림 돌출부와 상기 다수의 맞물림 홈이 맞물림 가능하도록 상기 커플링 플랜지의 오목면에 배치되어 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 커플링 장치의 바람직한 일실시예의 분해 사시도이고, 도 2는 상기 커플링 장치를 다른 각도에서 본 분해 사시도이고, 도 3은 상기 커플링 장치의 부분 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 커플링 장치는 베어링 시트(1), 전달 부재(2), 슬라이드 시트(3) 및 구동축(4)을 포함한다.

베어링 시트(1)는 축홀(11)이 형성된 관형 몸체(10), 상기 관형 몸체(10)의 전단부 주위에 형성된 환형 디스크(12), 상기 환형 디스크(12)에 고정되는 푸시 플레이트(13), 및 상기 관형 몸체(10) 내에 장착된 한 쌍의 볼 베어링(14)을 포함하는 베어링 유닛을 포함한다. 환형 디스크(12)의 원주면에는 일정한 각으로 배치된 네 개의 노치(121)가 형성되고, 상기 노치(121) 중 하나에는 상기 푸시 플레이트(13)가 고정되어 있다. 상기 푸시 플레이트(13)는 한 쌍의 베벨 벽(132)이 있는 삼각형의 플레이트부(131)를 가진다. 상기 푸시 플레이트(13)의 삼각형 플레이트부(131)는 상기 환형 디스크(12)와 관형의 몸체(10)로부터 전방 축 방향으로 돌출된다.

전달 부재(2)는 베어링 시트(1)의 관형 몸체(10)와 베어링(14)을 통해 연장되며 베어링 시트(1)에 의해 회전 가능하도록 지지되는 후단부(24)와, 곡선형 커플링 플랜지(21)가 형성된 전단부(25)를 가진 원통형 로드(20)를 포함한다.

후단부(24)는 유지링(22)과 맞물리고, 회전 구동부(미도시)에 의해 회전되도록 상기 구동부와 연결된다. 커플링 플랜지(21)는 원형 형태의 절단면을 갖고, 원통형 로드(20)의 원주의 외측면(250)을 따라 원주 방향으로, 동축 방향으로 연장된다. 커플링 플랜지(21)는 원통형 로드(20)의 전단부(25)로부터 돌출되어 있다.

상기 실시예에서, 커플링 플랜지(21)는 원통형 로드(20)와 일체로 형성되어 있다. 커플링 플랜지(21)는 원통형 로드(20)의 중심축과 마주보는 오목면(213)을 가지고 있고, 볼록면(211)은 오목면(213)의 반대편에 있다. 오목면(213)에는 원통형 로드(20)의 중심축에 대하여 서로 일정한 각으로 배치된 다수의 맞물림 돌출부(214)가 형성되어 있다.

볼록면(211)에는 축방향으로 연장되며, 일정한 각으로 배치된 다수의 홈(215)이 형성되어 있고, 각각의 홈(215)에는 전달 실린더(212)가 수용된다. 전달실린더(212)들은 커플링 플랜지(21)에 고정되고, 볼록면(211)으로부터 방사상으로 돌출된다.

슬라이드 시트(3)는 대체적으로 환형의 형상을 가지며, 중심 홀(33)을 한정하는 내측 벽면(32)을 갖는다. 커플링 플랜지(21)와 원통형 로드(20)는 중심 홀(33)을 통해 연장한다. 내측 벽면(32)에는 전달 실린더(212)를 각각 수용하기 위해 축방향으로 연장된 다수의 수용 홈(321)이 형성되어 있다. 슬라이드 시트(3)의 후측에는 푸시 플레이트(13)를 수용하기 위해 푸시 플레이트(13)의 삼각형 플레이트부(131)에 대응하는 크기와 모양을 갖는 삼각형 노치(31, 도 2 참조)가 형성되어 있다. 노치(31)는 한 쌍의 경사진 측벽(311)에 의해 한정된다.

구동축(4)은 구형의 단부(410)를 가진 원통형의 몸체부(41), 구형의 단부(410)에 연결된 관형 슬리브(42) 및 구형의 단부(410)에 연결되며 관형 슬리브(42)의 양측 단부에서 관형 슬리브(42)의 내측면을 통하여 맞물리는 한 쌍의 패킹 링(424)을 포함한다. 구형 단부(410)는 가장 큰 지름을 가진 허리 부분을 가지고, 상기 허리 부분 주위로 정렬되어진 일련의 제1 톱니(411)가 형성되어 있다. 관형 슬리브(42)의 내측면에는 제1 톱니(411)와 맞물리기 위해 환상으로 정렬되어진 일련의 제2 톱니(422)가 형성되어 있어서, 원통형의 몸체부(41)의 구형 단부(410)와 관형 슬리브(42)가 함께 회전할 수 있도록 한다. 관형 슬리브(42)의 외측면에는 커플링 플렌지(21)의 맞물림 돌출부(214)들과 맞물리기 위한 다수의 맞물림 홈(425)이 방사상으로 형성되어 있다. 관형 슬리브(42), 패킹 링(424) 및 원통형 몸체부(41)의 구형 단부(410)는 구동축(4)의 커플링 단부(400)를 상호 작용하여 구성한다.

도 4는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 커플링 장치의 부분 분해 단면도이고, 도 5는 상기 커플링 장치의 조립 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 상기 커플링 장치의 단면도이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 조립하는 동안, 전달 부재(2)의 원통형 로드(20)의 후단부(24)는 베어링 시트(1)의 베어링(14)을 통과하여 연장되어 베어링 시트(1)에 의해 회전할 수 있게 지지되고, 회전 구동부(미도시)와 연결된다. 슬라이드 시트(3)는 커플링 플랜지(21)가 슬라이드 시트(3)의 중심홀(33)을 통해 적절하게 미끄러지도록 연장되어 슬라이드 시트(3)에 대해 전방으로 돌출되도록 전달 부재(2)에 연결된다.

이때, 커플링 플랜지(21)에 초기에 장착되어진 전달 실린더(212)는 수용 홈(321)으로 미끄러지도록 각각 연장된다. 그 다음, 구동축(4)은 전달 부재(2)의 원통형 로드(20)의 중심축을 따라 연장되어 설치되고, 커플링 플랜지(21)에 구동축(4)의 커플링 단부(400)가 관형 슬리브(42)의 맞물림 홈(425)들과 커플링 플랜지(21)의 맞물림 돌출부(214)들이 서로 맞물리도록 배치됨으로써 전달 부재(2)와 조립된다. 이와 같이, 구동축(4)은 동시 회전이 가능한 방식으로 전달 부재(2)에 연결된다.

커플링 장치가 작동하기 전에, 슬라이드 시트(3)는 도 3 및 도 4에 도시된 제1위치(A)에 초기에 배치되어 있다. 여기서, 상기 슬라이드 시트(3)의 제1위치(A)는 커플링 플랜지(21)가 슬라이드 시트(3)의 중심홀(33)로부터 전방으로 돌출되어 있고, 베어링 시트(1)의 푸시 플레이트(13)가 슬라이드 시트(3)의 노치(31) 안으로 연장됨으로써, 푸시 플레이트(13)의 베벨 벽(132)이 노치(31)의 경사진 측벽(311)과 대면하는 위치를 말한다.

회전 구동부가 구동되면, 전달 부재(2)는 구동부에 의해 구동되고, 이에 따라 베어링 시트(1)에 대하여 상대적으로 회전된다. 전달 부재(2)의 회전으로 인해 슬라이드 시트(3)도 함께 회전한다. 이때, 베어링 시트(1)가 고정되어 있고, 푸시 플레이트(13)는 베어링 시트(1)에 장착되어 있으므로 노치(31)의 경사진 측벽(311, 도 2 참조) 중의 하나가 대응하는 푸시 플레이트(13)의 베벨 벽(132) 중의 하나를 따라 미끄러진다. 이런 방법으로 슬라이드 시트(3)는 도 5 및 도 6에 도시된 제2위치(B)로 이동하기 위해 전달 부재(2)의 원통형 로드(20)의 중심축을 따라 미끄러져 푸시 플레이트(13)에 의해 베어링 시트(1)로부터 이격되는 방향으로 밀린다. 여기서, 상기 슬라이드 시트(3)의 제2위치(B)는 푸시 플레이트(13)가 베어링 시트(1)에 대하여 전달 부재(2)와 함께 슬라이드 시트(3)가 회전할 수 있도록 노치(31)로부터 맞물림이 해제되는 위치를 의미한다. 즉, 상기 제2위치(B)에서, 구동축(4)의 커플링 단부(400)와 커플링 플랜지(21)는 슬라이드 시트(3)의 중심 홀(33) 안으로 연장되고, 슬라이드 시트(3)에 의해 둘러싸인다.

상기와 같은 본 고안에 따른 커플링 장치에서, 구동축(4), 슬라이드 시트(3) 및 전달 부재(2)는 서로 동축으로 연결되어 있다. 전달 실린더(212)의 장착은 전달 부재(2)와 슬라이드 시트(3) 사이의 접촉 면적을 증가시키고, 전달 부재(2)로부터 슬라이드 시트(3)로의 토크 전달을 용이하게 한다. 더욱이, 구동축(4)의 원통형 몸체부(41)의 구형 단부(410)는 작동하는 동안 발생되는 노이즈와 구성 요소의 마멸을 줄이기 위해 구동축(4), 슬라이드 시트(3) 및 전달 부재(2)사이의 심각한 충돌을 방지함으로서 커플링 장치의 내용 연한을 연장시킨다.

Claims (5)

1. i) 중심축, 회전 구동부에 의해 회전되도록 상기 회전 구동부에 연결되는 후단부, 전단부 및 상기 전단부 및 상기 후단부 사이에서 연장된 원주의 외측면을 갖는 원통형 로드, ii) 원형 형태의 절단면을 갖고, 상기 원통형 로드의 외측면을 따라 원주방향 및 동축방향으로 연장되는 곡선형 커플링 플랜지를 가지는 전달 부재; 및

   i) 상기 전달 부재의 원통형 로드의 중심축을 따라 연장되며 구형 단부를 가진 몸체부, ii) 상기 구형 단부에 연결되어 상기 구형 단부와 함께 회전가능하며 커플링 단부를 형성하기 위해 상기 구형 단부와 상호 작용하는 관형 슬리브를 가지는 구동축을 포함하되,

   상기 커플링 플랜지는 상기 원통형 로드의 외측면에 고정되어 상기 원통형 로드의 전단부로부터 전방으로 돌출되고, 상기 원통형 로드의 중심축과 마주보며 다수의 맞물림 돌출부가 형성된 오목면 및 상기 오목면의 반대편에 위치하는 볼록면을 가지며,

   상기 관형 슬리브에는 상기 전달 부재의 원통형 로드의 축에 대하여 서로 일정한 각으로 배치된 다수의 맞물림 홈이 형성되어 있으며,

   상기 커플링 단부는 상기 구동축에 상기 전달 부재의 회전을 전달하기 위하여 상기 다수의 맞물림 돌출부와 상기 다수의 맞물림 홈이 맞물림 가능하도록 상기 커플링 플랜지의 오목면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전달 부재는 상기 커플링 플랜지의 볼록면에 고정되고, 상기 커플링 플랜지의 볼록면에 대하여 방사상으로 돌출되는 다수의 전달 실린더를 더 포함하고, 상기 커플링 장치는 중심홀을 한정하는 내측 벽면을 갖는 환형의 슬라이드 시트를 더 포함하되,

   상기 전달 실린더는 상기 커플링 플랜지의 볼록면을 따라 축방향으로 연장되어 서로 일정한 각으로 배치되고,

   상기 전달 부재는 상기 중심홀 안으로 미끄러지도록 연장되고, 상기 슬라이드 시트가 상기 전달 부재에 대하여 미끄러짐 가능하며 상기 전달 부재와 함께 회전 가능하도록 상기 슬라이드 시트와 연결되며,

   상기 슬라이드 시트의 내측 벽면에는 상기 커플링 플랜지의 볼록면의 전달 실린더들을 수용하기 위해 일정한 각으로 배치되고 축방향으로 연장되는 다수의 수용 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 커플링 장치는 베어링 유닛이 구비된 내측면을 갖는 관형 몸체를 갖는 고정된 베어링 시트를 더 포함하되,

   상기 전달 부재의 원통형 로드의 후단부는 상기 베어링 유닛을 통해 회전 가능하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 베어링 시트는 상기 원통형 로드의 중심축 방향에서 상기 슬라이드 시트 쪽으로 돌출된 푸시 플레이트를 더 포함하되,

   상기 푸시 플레이트는 한 쌍의 베벨 벽을 갖는 삼각형의 플레이트부를 가지고, 상기 슬라이드 시트에는 상기 푸시 플레이트를 수용하기 위한 삼각형의 노치가 형성되어 있고, 상기 삼각형의 노치는 한 쌍의 경사진 측벽에 의해 한정되며,

   상기 슬라이드 시트는 상기 전달 부재의 작동 전에 제1위치에 배치되어 있고, 상기 슬라이드 시트가 상기 제1위치에 있을 때, 상기 푸시 플레이트는 상기 푸시 플레이트의 베벨 벽이 상기 노치의 경사진 측벽과 각각 마주하도록 슬라이드 시트의 노치 안으로 연장되며,

   상기 전달 부재와 함께 상기 슬라이드 시트가 동시에 회전하도록 상기 전달 부재가 작동될 경우에는, 상기 노치의 경사진 측벽 중 하나가 대응하는 푸시 플레이트의 베벨 벽 중 하나를 따라 미끄러짐으로서, 상기 슬라이드 시트가 제2 위치로 이동하기 위해 상기 베어링 시트로부터 이격되는 방향으로 밀리고 상기 전달 부재의 원통형 로드의 중심축을 따라 축방향으로 미끄러지며, 상기 노치가 푸시 플레이트로부터 이격됨으로써 상기 슬라이드 시트는 상기 전달 부재와 함께 상기 베어링 시트에 대하여 상대적으로 회전하며,

   상기 슬라이드 시트가 상기 제2위치로 이동되었을 때, 상기 전달 부재의 커플링 플랜지와 상기 구동축의 커플링 단부가 상기 슬라이드 시트의 중심홀 안으로 연장되고 상기 슬라이드 시트에 의해 둘러싸여지는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 베어링 시트는 상기 관형 몸체 주위에 형성된 환형 디스크를 더 포함하되,

   상기 푸시 플레이트는 상기 환형 디스크에 고정되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.