KR20040098760A - 동력전달용 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축과 피동축 사이에 설치되어 동력을 전달하는 조인트에 관한 것이다.

본 발명에 의한 동력전달용 조인트는, 구동축과 피동축 사이에 위치하며, 상기 구동축의 요크부에 형성된 삽입공에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제1 피봇부가 양측에 대향되게 형성되어 있는 외륜체와, 상기 외륜체에 형성된 삽입공에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제2 피봇부가 양측에 대향되게 형성되어 있는 내륜체로 구성되어 이루어지되, 상기 제2 피봇부는 상기 제1 피봇부에 대하여 구동축의 축심을 중심으로 90°어긋나게 위치되도록 하여, 상기 구동축의 회전력을 상기 피동축에 전달가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

동력전달용 조인트{Joint for power transmision}

본 발명은 동력전달용 조인트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동축과 피동축 사이에 내륜체와 외륜체로 이루어진 조인트를 결합함으로써 상기 구동축과 구동축의 축심으로부터 소정각도 이격된 피동축으로 동력전달이 보다 효율적으로 이루어지도록 하는 동력전달용 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 등속 조인트와 유니버셜 조인트와 같은 동력전달 장치는 구동축과 피동축이 동일선상에 있지 않고 소정각도로 이격된 상태에서도 동력을 원활히 전달하고자 할 때 사용된다. 이와 같은 동력전달 장치는 현재 자동차 및 각종 기계 장치의 동력전달이나, 전동 및 수동 공구의 동력전달 등에 널리 사용되고 있다.

한편, 종래 사용되는 등속 조인트의 구조를 살펴보면, 구동축과 피동축의 각 접촉면에 홈을 가공하고, 그 사이에 베어링을 삽입하는 구조이며, 이때 베어링과 홈과의 마찰저항을 줄이기 위하여 그리스를 채워넣고 그 위에 자바라식이 고무 포체를 덧씌워진 형태로 되어 있다.

따라서, 구동축과 피동축이 동일선상에 있지 있지 않고 소정각도를 이루는 상태에서 회전할 경우, 외부 조건의 변화에 따라 상기 소정각도가 커지거나 다시 작아지는 상태가 수 없이 반복되고, 그 결과 베어링과 접촉되는 홈의 마모가 지속되면서 소음발생이 초래되며, 또한 급격한 각도 변경에 의하여 상기 고무 포체가 파손되는 현상이 자주 발생되게 된다.

따라서, 본 발명은 동력전달이 보다 효율적으로 이루어지면서도 유동이 심한 기계장치에 쉽게 적용하기 위한 동력전달용 조인트를 제공하기 위하여 안출된 것으로, 이를 위하여 동력전달의 방향이 임의의 각도로 유연히 변환되는 구조를 가지며, 각도의 변화에 따라 회전력이 걸리는 부하가 최소로 되는 동력전달용 조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 결합상태를 예시한 사시도.

도 3(a)∼(c)는 본 발명에 따른 작동상태를 예시한 도면.

*도면의 주요부호에 대한 설명*

10....구동축 20....피동축

30....외륜체 31....제1 피봇부

40....내륜체 41....제2 피봇부

12, 33, 50....베어링 11, 32...삽입공

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동축의 동력을 피동축에 전달하는동력전달용 조인트에 있어서, 상기 조인트는, 상기 구동축과 피동축 사이에 위치하며, 상기 구동축의 요크부에 형성된 삽입공에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제1 피봇부가 양측에 대향되게 형성되어 있는 외륜체와, 상기 외륜체에 형성된 삽입공에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제2 피봇부가 양측에 대향되게 형성되어 있는 내륜체로 구성되어 이루어지되, 상기 제2 피봇부는 상기 제1 피봇부에 대하여 구동축의 축심을 중심으로 90°어긋나게 위치되도록 하여 상기 구동축의 회전력을 상기 피동축에 전달가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 삽입공에는 베어링이 장착되고, 그 상부주연에는 나사홈이 형성되어 캡볼트가 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동력전달용 조인트를 도시된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 작동상태를 예시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동축(10)의 일측은 요오크(14)로 이루어지고, 상기 요오크(14)에는 삽입공(11)이 각각 형성되어 있다. 상기 삽입공(11)에는 베어링(12)이 장착되고, 그 상부주연에는 나사홈이 형성되어 캡볼트(13)가 체결된다.

상기 요오크(14) 사이에는 원형 형상으로 일정 폭을 가지는 바퀴모양의 외륜체(30)가 위치하게 되는데, 상기 외륜체(30)에는 서로 대향되게 형성되는 제1 피봇부(31)가 형성되고, 상기 제1 피봇부(31)는 상기 요오크의 삽입공(11)에 삽입되어 상기 베어링(12)에 의해 피봇회전 가능하게 된다.

한편, 상기 외륜체(30) 내에는 또다른 원형 형상의 내륜체(40)가 위치하게 되는데, 상기 내륜체(40)의 폭은 피동축(20)과의 체결이나 정확한 동력전달을 위하여 외륜체(30)의 것보다 다소 넓은 것이 바람직하다. 상기 내륜체(40)에는 외륜체(30)의 제1 피봇부(31)에 대하여 구동축(10)의 축심을 중심으로 90°어긋나게 위치하며, 역시 양측에 대향되게 형성되어 있는 제2 피봇부(41)가 형성되게 된다. 이때 상기 내륜체(40)의 제2 피봇부(41)는 상기 외륜체(30)에 형성된 삽입공(32)에 삽입되어 피봇회전 될 수 있다.

따라서, 내륜체(40)에 형성된 제2 피봇부(41)는 외륜체(30)의 삽입공(32)에 장착된 베어링(33)에 의해 역시 피봇회전이 가능하고, 또한 외륜체(30)에 형성된 제1 피봇부(31)는 구동축(10)의 요오크의 삽입공(11)에 장착된 베어링(12)에 의해 피봇회전이 가능하게 되는데, 이때 제1 피봇부(31)와 제2 피봇부(41)는 구동축(10)의 축심을 중심으로 상호 90°로 어긋나게 형성되어 있다.

그리고 상기 내륜체(40)에는 피동축(20)을 키(42)와 같은 체결수단을 이용하여 체결결합하게 되면, 도 2에 도시한 바와 같이 구동축(10)의 동력을 본원의 조인트를 매개로 하여, 구동축(10)의 축심으로부터 소정각도(α) 이격된 피동축(20)으로 동력전달이 보다 효율적으로 전달이 가능하게 된다. 이때 상기 구동축(10)과 피동축(20)의 일측은 베어링(50)에 의해 각각 회전가능하게 지지되고, 상기 베어링(50)은 그 외측이 볼트나 각종 체결장치(도 3의 51 참조)에 의해 외부에 단단하게 고정되게 된다.

또한, 본원 조인트의 내륜체(40)에는 피동축(20)이 단순히 체결결합만 되게되면 되므로, 별도의 요오크와 같은 가공부위가 필요치 않으며, 피동축(20)의 직경에 맞게금 내륜체(40)의 직경만을 단순히 가변하면 되므로 공간활용도가 높아 그 적용범위가 상대적으로 넓다고 할 수 있다.

한편, 도 3(a)∼3(c)는 본 발명에 따른 작동상태를 예시한 도면이다. 도면에서 보듯이 구동축(10)이 회전하게 되면, 구동축(10)의 축심으로부터 소정각도(α) 이격되어 위치하는 피동축(20)도 같이 회전을 하게 되는데, 이때 외륜체(30)는 피동축(20)이 체결결합된 내륜체(40)를 기준으로 하여 상기 소정각도(α)와 같은 각도 만큼 이격되면서 회전을 하게 된다.

즉, 구동이 시작되는 위치(도 3a)에서는 외륜체(30)와 내륜체(40) 사이의 각도는 0°가 되나, 회전을 시작하여 90°위치(도 3b)에 이르면 외륜체(30)는 구동축(10)의 요오크에 피봇회전되는 제1 피봇부(31)에 의해 역시 90°회전하게 되고, 역시 피봇회전되는 제2 피봇부(41)에 의해 내륜체(40)도 90°회전하게 되는데, 이때 외륜체(30)와 내륜체(40)가 이루는 사이의 각도는 피동축(20)과 구동축(10)의 축심이 이격되는 소정각도(α)와 동일하게 된다. 그 다음 구동축(10)이 계속 회전을 하여 180°에 이르게 되면(도 3c), 다시 외륜체(30)와 내륜체(40) 사이의 각도는 처음상태인 0°가 되며, 더 회전하여 270°가 되면 다시 90°위치(도 3b)와 같게 되고 최종 한바퀴 회전하는 360°가 되면 처음상태인 0°와 같게 되는 것이다. 이렇게 하여 지속적으로 회전을 할 경우 외륜체(30)는 구동축(10)과 피동축(20)의 축심이 이루는 소정각도(α)와 동일한 각도범위 내에서 반복적으로 움직이게 된다.

이와 같이 본원 발명에 따른 조인트 구조는, 상기 외륜체가 내륜체와 별도로분리되어 있는 구조체로 이루어져 있고, 또한 구조체 상호간에 피봇회전이 가능하게 지지되어 있으므로 무엇보다 축이 회전함에 따라서 원활하게 위치바뀜이 가능하게 되어 동력전달이 효율적으로 이루어질 수가 있다.

따라서, 동력전달의 방향이 임의의 각도로도 유연히 변환이 가능한 구조이며, 각도의 변화에 따라 회전력이 걸리는 부하가 상기 분리되어 있는 구조체와 구조체 상호간의 피봇회전으로 인하여 최소로 되게 된다.

그리고, 상기 소정각도 이격된 상태에서 회전시 피동축에 의해 외륜체가 간섭받지 않는 범위내에서 최대한 크게 하는 것이 가능하며, 또한 피동축의 경우 별도의 요오크와 같은 가공부위가 필요치 않고, 그 크기도 구동축에 비하여 다양하게 변경이 가능하므로 그에 따른 공간활용도가 매우 높다는 점이 기대된다.

따라서 본 발명의 조인트는 종래에 사용되는 조인트와 비교하여 그 적용범위가 상대적으로 넓어 그 활용도는 매우 높다고 할 것이다.

본원 발명에 따른 동력전달용 조인트에 의하면, 구동축과 구동축의 축심으로부터 소정각도 이격된 피동축으로 동력전달시 원활하게 위치바뀜이 가능하게 되어 동력전달이 효율적으로 이루어질 수가 있으며, 또한 피동축의 크기를 적절히 가변가능하여 공간활용도가 높은 장점이 기대된다.

Claims (2)

1. 구동축(10)의 동력을 피동축(20)에 전달하는 동력전달용 조인트에 있어서,

   상기 조인트는, 상기 구동축(10)과 피동축(20) 사이에 위치하며, 상기 구동축(10)의 요크부(14)에 형성된 삽입공(11)에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제1 피봇부(31)가 양측에 대향되게 형성되어 있는 외륜체(30)와,

   상기 외륜체(30)에 형성된 삽입공(32)에 삽입되어 피봇회전 될 수 있는 제2 피봇부(41)가 양측에 대향되게 형성되어 있는 내륜체(40)로 구성되어 이루어지되,

   상기 제2 피봇부(41)는 상기 제1 피봇부(31)에 대하여 구동축(10)의 축심을 중심으로 90°어긋나게 위치되도록 하여, 상기 구동축(10)의 회전력을 상기 피동축(20)에 전달가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 동력전달용 조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 삽입공(11, 32)에는 베어링(12, 33)이 장착되고, 그 상부주연에는 나사홈이 형성되어 캡볼트(13, 34)가 체결되는 것을 특징으로 하는 동력전달용 조인트.