KR200434998Y1

KR200434998Y1 - 한 방향 유니버셜 조인트

Info

Publication number: KR200434998Y1
Application number: KR2020060026372U
Authority: KR
Inventors: 김춘옥
Original assignee: 김춘옥
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-01-02

Abstract

본 고안은, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 설치되는 제 1 요크 및 제 2 요크와 상기 두 개의 요크 사이에 연결 설치되어 회전력을 전달하는 샤프트로 구성되는 유니버셜 조인트에 있어서,

상기 샤프트의 일측에 다수개의 편심된 홈으로 구성되는 하우징과,

상기 하우징의 내부에 삽입되어 이격되게 유동되고 다수개의 압축스프링이 장착되는 키바디, 및 상기 키바디의 압축스프링에 끼움되어 하우징의 편심된 홈에 삽입되는 키로 구성되는 연결부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 한방향 유니버셜 조인트를 제공한다.

요크, 샤프트, 연결부재, 하우징, 키바디

Description

한 방향 유니버셜 조인트{One Way Type Universal Joint}

도 1은 종래의 유니버셜 조인트를 보인 사시도

도 2는 본 고안의 결합 상태를 도시한 단면도

도 3은 본 고안의 구조를 보인 사시도

도 4는 본 고안의 연결부재를 구성하는 요소를 보이는 단면도

도 5는 본 고안의 회전과 공회전 모습을 보이는 단면도.

*주요부호의 설명

10,20. 요크30. 샤프트

40. 연결부재

41. 하우징41a. 편측 홈

42. 키바디42a. 압축스프링

42b. 키

43. 스냅링

본 고안은 한 방향 유니버셜 조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전력이 한쪽으로만 전달이 되며, 반대 방향으로는 공회전 되어 회전력을 전달할 수 없는 한 방향 유니버셜 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 유니버셜 조인트는 축의 회전력을 전달하여 축방향으로 작용하는 힘에 의해 축이 신축 가능하도록 하는 것으로서, 임의의 각도로 기울어진 채 설치되어 그 사이에서 회전력을 전달하는 기능을 하며, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 결합되는 요크와, 이 요크 사이에서 회전력을 전달하는 샤프트로 구비하여 마련된다. 즉, 주동력원인 트렉터 등의 본기기에서 쟁기나 로타베이타등의 작업기에 동력을 전달하여 토양을 기경하거나 정리하는데 쓰이는 부품으로서 빠른 회전으로 동력을 전달하는 역할을 한다.

상기 유니버셜 조인트의 장착은 본기기와 작업기에 하부 링크와 상부링크로 연결되는 3점 링크의 특성을 가지고 있으며, 유니버셜 조인트는 꺾인 상태로 회전하면서 상하로 작동하고 길이가 늘었다 줄었다하는 세가지 동작을 한다.

도시된 도 1의 종래의 유니버셜 조인트는 두 개의 훅 조인트와 슬립 조인트를 포함하여 구성되어 있다.

상기 훅 조인트는 다른 각도로 교차하는 두 축을 연결하여 동력을 전달하며, 통상 유니버셜 조인트는 축의 양단에 이와 같은 훅 조인트를 각각 포함하여 구성된다.

슬립조인트는 축의 회전력을 전달하며 축방향으로 작동하는 힘에 의해 축이 신축될 수 있도록 한다. 종래의 유니버셜 조인트에 포함되는 슬립 조인트는 도1에 도시된 바와 같이 아우터 튜브 및 이너 샤프터로 구성되어 있다.

아우터 튜브는 일측이 요크 조인트와 연결되어 있는 중공축으로 내부에 이너 샤프트가 삽입 될 수 있는 구조이다. 이너 샤프트는 일측에 요크 조인트와 연결되어 있으며, 아우터 튜브와 결합하여 회전력을 전달한다. 또한 아우터 튜브의 내경과 이너 샤프트의 외경에는 각각 스플라인이 형성되어 있어, 아우터 튜브내에 이너 샤프트가 삽입되면 각각의 스플라인이 서로 치합되어 회전력을 전달하는 것이다.

이와 같은 스플라인은 아우터 튜브 및 이너 샤프트의 내경 또는 외경에 축방향으로 형성되어 있어, 슬립 조인트는 축의 회전 방향으로는 효과적으로 회전력을 전달할 수 있으며, 축 방향으로 작용하는 힘에 의해서 축이 신축 가능하도록 한다.

그러나 종래의 유니버셜 조인트의 경우 아우터 튜브내에 이너 샤프트 각각의 스플라인이 서로 치합되어 회전되므로서, 일측의 축의 회전력이 제거되어도 관성에 의해 타측의 축도 계속 회전된다. 즉, 본기기의 동력을 꺼도 작업기는 관성에 의해 계속 회전되며, 작업기가 멈출때까지 트렉터는 동력이 꺼졌지만 강제로 회전되어 트렉터의 P.T.O 샤프트나 밋션은 변칙적으로 충격을 받아 많이 소손되거나 수명이 단축되는 것이다. 특히 큰 동력을 전달하기 위해서 활차를 부착하는 베일러나 반전기는 관성이 커지며, 충격도 매우 크다.

이에 본 고안은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서,

본기기의 동력을 작업기에 전달하는 유니버셜 조인트에 있어서, 일측의 요크에 편측 홈을 갖는 하우징을 연결하여 샤프트에 회전력을 한측 방향으로만 전달하고, 반대방향으로는 공회전 되어 회전력을 전달할 수 없도록 하여 필요한 동력은 작업기에 전달하고, 본기기의 동력을 제거 했을 때에 관성에 의해 회전하는 작업기가 역으로 본기기를 회전시키는 것을 방지하는 목적으로 안출된 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 설치되는 제 1 요크 및 제 2 요크와 상기 두 개의 요크 사이에 연결 설치되어 회전력을 전달하는 샤프트로 구성되는 유니버셜 조인트에 있어서,

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 결합 상태를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 한방향 유니버셜 조인트를 보인 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 양단에 설치되어 동력을 전달하고 전달 받도록 이루어진 두 개의 요크와, 상기 요크 사이에서 회전력을 전달할 수 있는 샤프트(30)와, 상기 샤프트(30)의 일측에 설치되어 동력을 전달하거나 또는 회전관성에 의해 공급되는 동력은 공회전 시키는 연결부재(40)로 구성된다.

먼저, 상기 요크(10,20)는 'U'자 형상이고, 각각 동력축과 결합되는 제 1 요크(10)와, 작업기축에 결합되는 제 2 요크(20)로 구분되며, 소정의 각도 이하로 굴절된 상태에서도 일측의 요크(10)에서 타측의 요크(20)로 회전력을 전달할 수 있도록 마련된다.

상기 샤프트(30)는 요크 사이에서 회전력을 전달할 수 있도록 다양한 형태로 마련되며 실시예는 전체적으로 길게 형성된 형상으로 마련되며, 일측은 요크에 용접 결합하고, 타측은 연결부재(40)의 키바디(42)에 용접 결합하여 회전력을 전달한다.

상기 연결부재(40)는 동력축 요크(10)에 일측을 용접 결합하고, 다수개의 편심된 홈으로 구성되는 하우징(41)과,

하우징(41)의 내부에 위치되어 이격되게 유동하고, 샤프트(30)에 일측을 용접 결합하며, 다수개의 압축스프링(42a)이 장착되는 키바디(42), 및 상기 키바디의 압축스프링(42a)에 끼움되어 하우징의 편심 홈(41a)에 삽입되는 키(42b)로 구성된다.

요크(10)와 하우징(41)이 본기기의 P.T.O에서 동력을 받아 회전하면, 샤프트(30)와 조립된 키바디의 키(42b)를 압축스프링(42a)이 항상 지지하여 하우징(41)의 편심 홈(41a)에 걸려서 샤프트(30)로 동력이 전달되며, 타측 요크(20)를 회전시켜 작업기를 구동시키는 구조이다.

본기기의 P.T.O의 동력이 해제되면 하우징(41)은 서서히 멈춤되고, 키바디(42)는 회전 관성에 의해 계속 회전되며, 키바디의 키(42b)가 스프링 작용에 의해 하우징의 편심 홈(41a)을 벗어나 공회전 함으로써, 작업기의 회전력이 멈출때까지 본기기의 축이 강제로 회전되던 것을 방지할 수 있다.

또한, 하우징(41)과 키바디(42)의 이격된 틈에 C형의 스냅링(43)을 설치하여 상기 연결부재(40)가 신축방향으로 인장되는 것을 방지한다.

도 4는 본 고안의 연결부재(40)를 구성하는 요소를 보이는 단면도로서, 상기 연결부재(40)는 하우징(41)과 키바디(42)로 구성되며, 상기 하우징(41)은 원통형상으로 회전축을 기준으로 다수개 형성되는 홈이 내측에 구성되며, 상기 홈은 편심되어 장측면과 단측면으로 이루어진다. 상기 장측면은 키바디의 키(42b)와 같은 크기로 형성되고, 하우징(41) 외주면에 수평상태로 형성되며, 상기 단측면은 장측면의 수평끝부를 기준으로 외주면에 수직으로 형성되고, 상기 단측면에 키(42b)가 걸림 치합되어 본기기의 P.T.O에서 동력을 받아 하우징(41)과 키바디(42)가 동시에 회전된다.

상기 키바디(42)는 하우징(41) 내측에 끼움되는 크기와 형상으로 구성되며, 외주면과 내측면에 홈이 형성되며, 상기 홈에 압축스프링(42a)을 장착한다. 상기 압축스프링(42a)에 키(42b)를 결착하여 스프링의 인장력에 의해 키(42b)는 하우징의 편심 홈(41a)에 삽입 분리된다.

도 5는 본 고안의 회전과 공회전 모습을 도시한것으로서, 본기기의 P.T.O에서 동력을 받아 하우징(41)과 키(42b)와 스프링을 장착한 키바디(42)가 회전되면 하우징 편심 홈(41a)의 단측면과 키바디(42)의 키(42b)가 치합되어 동시에 회전하게 되고(도 5의 a), 본기기의 P.T.O의 동력이 제거되면 본기기에 연결된 요크(10)와 용접 결합된 하우징(41)은 저속 회전되어 멈추는 반면, 회전 관성되는 작업기에 연결된 요크(20)와 샤프트(30)의 일측에 용접결합된 키바디(42)는 계속 회전되어 하우징 편심 홈(41a)의 장측면을 벗어나고 압축스프링(42a)의 탄성에 의해 키(42b)가 키바디(42)로 내입되어 동력축에 작업기의 회전 관성이 전달되지 않고 공회전 되는 것이다(도 5의 b).

이상의 설명은 본 고안의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안인 한방향 유니버셜 조인트에 의하면, 일측의 요크와 하우징이 주동축에서 동력을 받아 회전하면 샤프트와, 조립된 키바디의 압축스프링이 항상 위로 밀고 있어 하우징의 홈에 걸려서 연결 파이프로 동력이 전달되어 작업기에 이르는 구조로서, 편심된 하우징의 홈에 의해 회전력이 한쪽으로만 전달되고, 본기기의 동력이 제거 되었을 때 관성에 의해 돌아가는 작업기에 의해 역으로 본기기에 전달되는 회전을 공회전시켜 본기기가 소손되거나 충격을 받아 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 목적으로 안출된 것이다.

Claims

회전력을 전달하는 측과 전달받는 측에 각각 설치되는 제 1 요크 및 제 2 요크와 상기 두 개의 요크 사이에 연결 설치되어 회전력을 전달하는 샤프트로 구성되는 유니버셜 조인트에 있어서,

상기 샤프트의 일측에 다수개의 편심 홈으로 구성되는 하우징과,

상기 하우징의 내부에 위치되어 이격되게 유동되고 다수개의 압축스프링이 장착되는 키바디, 및 상기 키바디의 압축스프링에 끼움되어 하우징의 편심된 홈에 삽입되는 키로 구성되는 연결부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 한방향 유니버셜 조인트.
제 1항에 있어서, 상기 유니버셜 조인트는 제 1 요크의 일측은 동력축에 고정되고, 타측은 다수개의 편심된 홈으로 구성되는 연결부재의 하우징에 용접 결합되고,

제 2 요크의 일측은 작업기축에 고정되고, 타측은 샤프트의 일측과 용접 결합되며,

샤프트의 일측은 제 2요크에 용접 결합되고, 타측은 연결부재의 키바디에 용접 결합되어 회전력이 전달되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 한방향 유니버셜 조인트.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연결부재는

샤프트의 일측에 다수개의 편심된 홈으로 구성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입되어 이격되게 유동되고 다수개의 압축스프링과 키가 장착되는 키바디와, 상기 하우징과 키바디의 이격된 틈에 장착되어 축방향으로의 인장력을 받는 C형 스냅링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 한방향 유니버셜 조인트.