KR20080062286A - 커플링부를 포함하는 샤프트 장치 - Google Patents

Abstract

구조가 단순하면서도 작업을 간소화할 수 있는 샤프트 장치가 제공된다. 샤프트 장치는 제1 샤프트, 제2 샤프트 및 제1 샤프트의 일단과 제2 샤프트의 타단을 축방향으로 연결하는 커플링부로서, 내부에 다각형 형상의 관통공이 형성되어 있는 커플링부를 포함한다.

샤프트 장치, 커플링부

Description

커플링부를 포함하는 샤프트 장치{Shaft for comprising coupling}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링부를 포함하는 샤프트 장치의 개략적인 단면도이다.

도 2는 도 1의 구성을 보여주는 개략적인 분해사시도이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ―Ⅲ′ 선을 따라 자른 단면도이다.

도 4는 도 3의 변형예를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 제1 샤프트 105: 제1 샤프트 삽입부

110: 제2 샤프트 115: 제2 샤프트 삽입부

120: 커플링부 125: 관통공

본 발명은 샤프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 샤프트가 축방향으로 결합되는 내부에 다각형 형상의 관통공이 형성되어 있는 커플링부를 포함하는 샤프트 장치에 관한 것이다.

최근 공장 자동화로 단순 작업이나 위험한 작업은 로봇(Robot)에 의해 행해 지고 있으며, 이러한 자동화는 사람이 수동으로 행하는 작업보다 작업의 정확도나 효율 면에서 높은 신뢰감을 주고 있다.

특히, 작업의 높은 정밀도가 요구되는 반도체 제조 공정에서는 사람의 수동 작업보다는 로봇을 많이 사용하고 있다. 이러한 로봇에 구동력을 전달하는 부분은 대부분 구동모터이며, 이 구동력에 의해 작업이 이루어지게 된다.

이 때, 구동모터의 구동축과 샤프트 또는 샤프트와 샤프트를 연결하는 장치로서 커플링부를 사용할 수 있다. 커플링부는 일반적으로 키와 키홈 구조로 결합되며 이들을 고정시키는 볼트와 같은 고정수단에 의해 고정된다.

그런데, 이와 같은 키와 키홈을 사용하는 커플링부의 구조에서는 키의 불량에 의한 결합 불량, 작업자의 실수로 인한 키의 미조립 등과 같은 현상이 발생할 수 있다. 또한, 커플링부를 고정시키기 위해 커플링부에 다수의 체결 볼트를 사용함으로써, 커플링부와 샤프트의 체결 및 분해시 불필요한 작업시간의 증가 및 번거로움이 유발될 수 있다. 게다가, 키와 키홈 구조로된 샤프트와 커플링부의 체결 구조에서는, 커플링부에 샤프트를 결합하기 위해 결합되는 방향을 정확히 맞추어야 하는 번거로움이 있고, 키와 키홈이 마모된다면 커플링부와 샤프트 사이의 유격이 발생될 수 있으며, 그에 따라 공정 진행시에는 불안정한 결합으로인해 불규칙적으로 회전될 수 있고, 공정불량이 발생될 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 구조가 단순하면서도 작업을 간소화할 수 있는 결합 구조의 커플링부를 포함하는 샤프트 장치를 제공하고자 하는 것이 다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 장치는 제1 샤프트, 제2 샤프트, 및 상기 제1 샤프트의 일단과 상기 제2 샤프트의 타단을 축방향으로 연결하는 커플링부로서, 내부에 다각형 형상의 관통공이 형성되어 있는 커플링부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링부를 포함하는 샤프트 장치에 대해 설명한다. 도면에서 장치를 구성하는 각 구성요소들 의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 다소 과장된 것일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이하의 예시에 제한되지 않음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링부를 포함하는 샤프트 장치의 개략적인 단면도이며, 도 2는 도 1의 구성을 보여주는 개략적인 분해사시도이다..

도 1 및 도 2를 참조하면, 샤프트 장치는 제1 및 제2 샤프트(100, 110) 및 커플링부(120)를 포함한다.

커플링부(120)의 내부에는 제1 샤프트 삽입부(105) 및 제2 샤프트 삽입부(115)가 삽입되어 있다. 따라서 제1 및 제2 샤프트(100, 110)는 커플링부(120)를 통해 일체화될 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 샤프트(100, 110)는 이송 샤프트, 브러쉬 샤프트 또는 구동축일 수 있다. 예를 들어, 제1 샤프트(100)는 구동모터의 구동축이고 제2 샤프트(110)는 이송 샤프트 또는 브러쉬 샤프트일 수 있다. 물론, 그 반대일 수도 있다. 또 다른 예로, 제1 샤프트(100)와 제2 샤프트(110) 모두 이송 샤프트 또는 브러쉬 샤프트일 수도 있다. 한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1 및 제2 샤프트(100, 110)와 커플링부(120)를 고정시키는 고정수단으로서 하나 이상의 체결 볼트(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 커플링부(120)에는 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)가 각각 양방향에서 결합되도록 관통공(125)이 형성되어 있다. 이와 같은, 커플링부(120)의 관통공(125)에 결합되는 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)는 예컨대, 삽입되는 방향에 대한 수직 단면이 4각의 형상일 수 있다. 이러한 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)는 예를 들어, 제1 및 제2 샤프트(100, 110)의 축 방향에 대한 수직 방향의 단면을 기준으로 최대 크기의 4각으로 제작할 수 있다. 또한, 이와 대응하는 커플링부(120)의 관통공(125) 역시 4각으로 형성되어 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)가 결합될 수 있다. 이러한 구조는 제작이 용이하며, 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)를 커플링부(120)에 체결시 작업이 용이하다. 또한, 정지 상태의 구동모터(미도시)가 순간적 회전시, 제1 및 제2 샤프트(100)와 커플링부(120)의 안정적인 결합을 통해 제1 및 제2 샤프트 삽입부(105, 115)와 커플링부(120) 사이의 마모를 방지할 수 있다.

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 제1 및 제2 샤프트(100, 110)와 커플링부(120)가 결합된 단면의 구조에 대해 더 상세하게 설명한다.

도 3은 도 1의 Ⅲ―Ⅲ′ 선을 따라 자른 단면도이며, 도 4는 도 3의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이, 제1 샤프트 삽입부(105)와 커플링부(120)가 4각으로 형성되어 있다. 이러한 형상의 결합을 통해 제1 샤프트(100) 또는 제2 샤프트(110)의 어느 한측이 회전 또는 이동시에 구동력을 반대측에 안정적으로 전달할 수 있다. 예컨대, 4각의 샤프트 삽입부(105)는 정사각형으로 제작될 수 있으며, 샤프트(100)의 축 방향에 대한 수직 방향의 단면을 기준으로 최대 크기의 4각으로 제작될 수 있다. 또한, 샤프트(100)의 지름 사이즈에 따라 각각의 표준 사이즈를 지정하여 가공하고, 이와 결합되는 커플링부(120)의 관통공(125) 역시 샤프트 삽입부(105)의 표준 사이즈에 맞춰 가공하면, 제1 및 제2 샤프트(100, 110)와 커플링부(120)의 체결 또는 분해를 용이하게 할 수 있다.

도 4를 참조하면, 커플링부(120)의 관통공(125)에 결합되는 제1 샤프트 삽입부(107)는 삽입되는 방향에 대한 수직 단면이 6각의 형상이다. 여기서는 예를 들어 6각으로 나타내었지만, 제작 방법에 따라서는 5각 또는 6각 형상을 포함하는 다각형으로 제작이 가능하다. 이때, 샤프트 삽입부(107)는 삽입되는 방향에 대한 수직 단면이 5각 또는 6각인 경우에도, 4각의 경우와 마찬가지로 샤프트(100)의 축 방향에 대한 수직 방향의 단면을 기준으로 최대 크기의 5각 또는 6각으로 제작될 수 있다. 제1 및 제2 샤프트(100, 110)를 커플링부(120)에 용이하게 결합하기 위해서는 예컨대, 다각형은 정다각형일 수 있다. 이처럼, 삽입되는 방향에 대한 수직 단면이 정다각형인 샤프트(100)와 커플링부(120)의 체결 구조에서는 어느 각도로든 커플링부(120)에 샤프트(100)를 삽입할 수 있으며, 안정적인 결합을 통해 커플링부(120)와 샤프트(100) 사이의 마모는 물론 유격이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 공정 진행시 불안정한 결합으로인해 불규칙적으로 회전함으로써 공정불량이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 마모된 샤프트를 교체하는데 따른 작업시간이 증가하여 작업효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다각형 형상의 관통공이 형성되어 있는 커플링부를 포함하는 샤프트 장치에 의하면, 이송 샤프트, 브러쉬 샤프트 또는 구동축을 포함하는 샤프트의 삽입부를 다각으로 제작하고, 이와 대응하는 커플링부의 관통공 역시 다각으로 제작하여 샤프트와 커플링부를 체결할 수 있다. 이러한 구조는 제작이 용이하며, 샤프트 삽입부를 커플링부에 체결 또는 분해시 작업이 용이하다.

또한, 샤프트 삽입부와 커플링부 사이의 안정적인 결합을 통해 샤프트 삽입부와 커플링부 사이에서 마모 및 유격이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 공정 진행시 불안정한 결합으로인해 커플링부가 불규칙적으로 회전함으로써 공정불량이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 마모된 샤프트를 교체하는데 따른 작업시간이 증가하여 작업효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 제1 샤프트;

   제2 샤프트; 및

   상기 제1 샤프트의 일단과 상기 제2 샤프트의 타단을 축방향으로 연결하는 커플링부로서, 내부에 다각형 형상의 관통공이 형성되어 있는 커플링부를 포함하는 샤프트 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 샤프트 및 상기 제2 샤프트는 이송 샤프트, 브러쉬 샤프트 또는 구동축인 샤프트 장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 커플링부의 내부에 형성되어 있는 상기 다각형 형상의 관통공은 4각, 5각 또는 6각 형상의 관통공을 포함하는 샤프트 장치.
4. 제1 항 또는 제3 항에 있어서,

   상기 제1 샤프트의 일단과 상기 제2 샤프트의 타단은 상기 커플링부의 상기 다각형 형상의 관통공에 대응하는 구조인 샤프트 장치.

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