KR20140111105A - 클러치 구조체 - Google Patents

Abstract

클러치 구조체가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체는 회전 가능하도록 동력부에 결합되고 단부에 제1 스플라인(spline)이 형성되는 제1 축, 제1 축의 회전력을 구동부에 전달하도록 제1 축에 연결되고 단부에 제2 스플라인이 형성되는 제2 축 및 제2 스플라인을 커버하도록 제2 축에 결합되고 제2 축으로부터 제1 축 방향으로 슬라이딩되며 제1 스플라인을 커버하여 제1 축의 단부와 제2 축의 단부를 결합시키는 보스(boss)를 포함한다.

Description

클러치 구조체{CLUTCH STRUCTURE}

본 발명은 클러치 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 프로펠러에 의해 추진력을 발생시키는데, 모터나 엔진 등의 구동수단으로부터 발생되는 구동력을 프로펠러가 설치된 추진축으로 전달하여 프로펠러를 회전시킨다.

이 경우, 선박의 동력 전달 구조는 필요에 따라 감속기 및 클러치 등을 포함하여 구성될 수 있고, 특히 추진축이 서로 연결 가능한 복수의 축으로 구성되고 각 축 사이에 클러치가 설치되어 동력을 전달하거나 동력 전달을 차단할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.

한편, 이와 같은 종래의 클러치는 각 축의 동심 정렬을 통해 안정적인 결합 및 분리가 가능하여야 할 뿐만 아니라 효율적인 동력 전달이 가능하도록 하기 위해 비교적 복잡한 구조로 구성되는 것이 일반적이다.

따라서, 종래의 클러치의 규모 및 중량이 증가할 수 있고, 클러치 구조체의 제작 단가가 상승할 수 있으며, 클러치 구조체의 이상 발생 시 수리 내지 교체가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 클러치를 통한 동력 전달 구조의 결합 내지 해제 과정이 복잡해져 동력 전달 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0063911호 (2011.06.15.)

본 발명의 실시예는 구조를 보다 단순화하고 결합 내지 해제가 보다 용이한 클러치 구조체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전 가능하도록 동력부에 결합되고 단부에 제1 스플라인(spline)이 형성되는 제1 축, 제1 축의 회전력을 구동부에 전달하도록 제1 축에 연결되고 단부에 제2 스플라인이 형성되는 제2 축 및 제2 스플라인을 커버하도록 제2 축에 결합되고 제2 축으로부터 제1 축 방향으로 슬라이딩되며 제1 스플라인을 커버하여 제1 축의 단부와 제2 축의 단부를 결합시키는 보스(boss)를 포함하는 클러치 구조체가 제공된다.

여기서, 클러치 구조체는 보스에 결합되어 보스가 슬라이딩되도록 보스를 가압하는 가압부를 더 포함할 수 있다.

제2 축은 외주면에 돌기가 형성되고, 가압부는 돌기를 커버하여 돌기 양면의 유체 압력차에 의해 보스를 가압하도록 보스와 일체로 형성되는 유압 장치를 포함할 수 있다.

그리고, 보스는 제1 축 방향의 단부에 제1 테이퍼(taper)가 형성되며, 제1 축은 제1 테이퍼에 대응되도록 제2 테이퍼가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 보스가 슬라이딩되며 제1 스플라인 및 제2 스플라인을 커버하여 제1 축 및 제2 축의 단부를 결합시킬 수 있으므로, 클러치 구조체의 구조가 보다 단순화되고 결합 내지 해제가 보다 용이할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 제1 축을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 제2 축을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 보스를 나타낸 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 도면.

본 발명의 실시예에 따른 클러치 구조체를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 제1 축을 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 제2 축을 나타낸 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체에서 보스를 나타낸 사시도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)는 제1 축(100), 제2 축(200) 및 보스(300)를 포함하고, 가압부(400)를 더 포함할 수 있다.

제1 축(100)은 회전 가능하도록 동력부(10)에 결합되고 단부에 제1 스플라인(110)이 형성되는 부분으로, 동력부(10)와 제2 축(200) 사이에 개재되어 동력부(10)에 의해 발생한 구동력을 구동부(20) 방향으로 1차적으로 전달할 수 있다.

이 경우, 동력부(10)는 모터 내지 엔진 등의 동력 발생 장치를 포함하여 제1 축(100)을 회전시킬 수 있는 회전력을 발생시킬 수 있고, 감속기 등을 포함하여 출력을 조절하도록 구성될 수 있는 등 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

제1 스플라인(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 축(100)의 단부 외주면에서 돌출된 부분으로, 보스(300)에 삽입되어 제1 축(100)의 회전 시 보스(300)가 함께 회전하도록 할 수 있다. 이 경우, 제1 스플라인(110)의 형상, 개수 및 간격 등은 도 2에 도시된 것에 한정되지 않고, 필요에 따라 형상, 개수 및 간격 등을 다양하게 구성할 수 있다.

제2 축(200)은 제1 축(100)의 회전력을 구동부(20)에 전달하도록 제1 축(100)에 연결되고 단부에 제2 스플라인(210)이 형성되는 부분으로, 제1 축(100)과 구동부(20) 사이에 개재되어 동력부(10)에 의해 발생한 구동력을 구동부(20) 방향으로 2차적으로 전달할 수 있다.

이 경우, 구동부(20)는 프로펠러 등의 구동 장치를 포함하여 회전력에 의해 특정 구동을 구현할 수 있고, 베어링 등을 포함하여 구동 시의 마찰을 최소화하도록 구성될 수 있는 등 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

제2 스플라인(210)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 축(200)의 단부 외주면에서 돌출된 부분으로, 보스(300)에 삽입되어 보스(300)의 회전 시 제2 축(200)이 함께 회전하도록 할 수 있다. 이 경우, 제2 스플라인(210)의 형상, 개수 및 간격 등은 도 3에 도시된 것에 한정되지 않고, 필요에 따라 형상, 개수 및 간격 등을 다양하게 구성할 수 있다.

보스(300)는 제2 스플라인(210)을 커버하도록 제2 축(200)에 결합되고 제2 축(200)으로부터 제1 축(100) 방향으로 슬라이딩되며 제1 스플라인(110)을 커버하여 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부를 결합시킨다.

구체적으로, 보스(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 내경이 제1 축(100) 및 제2 축(200)의 외경에 대응되도록 형성되는 파이프 구조로서, 길이 방향을 따라 제1 스플라인(110) 및 제2 스플라인(210)에 대응되는 홈이 형성될 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 스플라인(210)만이 보스(300)의 홈에 삽입되어 있는 경우, 제1 축(100)의 회전력이 제2 축(200)으로 전달되지 않고 제1 축(100)과 제2 축(200)이 서로 별개로 회전할 수 있다.

반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 보스(300)가 슬라이딩되며 제2 스플라인(210) 뿐만 아니라 제1 스플라인(110)까지 보스(300)의 홈에 삽입되는 경우, 제1 축(100)의 회전력이 보스(300)를 통해 제2 축(200)에 전달되어 제1 축(100)과 제2 축(200)이 일체로 회전할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)는 보스(300)의 슬라이딩을 제어함으로써, 동력부(10)에 의해 발생한 회전력의 구동부(20)로의 전달 여부를 조절할 수 있다.

따라서, 스플라인(110, 210) 및 보스(300) 구조를 통해 클러치 기능을 구현 가능하므로, 클러치 구조체(1000)의 구조가 보다 단순화되고 결합 내지 해제가 보다 용이할 수 있다.

가압부(400)는 보스(300)에 결합되어 보스(300)가 슬라이딩되도록 보스(300)를 가압하는 부분으로, 별도의 제어부(미도시) 등에 결합되어 보스(300)의 슬라이딩 여부를 자동적으로 조절할 수 있다.

여기서, 제2 축(200)은 외주면에 돌기(220)가 형성되고, 가압부(400)는 돌기(220)를 커버하여 돌기(220) 양면의 유체 압력차에 의해 보스(300)를 가압하도록 보스(300)와 일체로 형성되는 유압 장치(410)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 유압 장치(410)는 보스(300)와 일체로 형성되어 보스(300)의 슬라이딩 시 함께 슬라이딩될 수 있다. 한편, 설명의 편의를 위해 이하에서 표현하는 방향은 도 5 및 도 6에 도시된 방향을 기준으로 설명하도록 한다.

우선, 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부를 분리시키고자 하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 돌기(220)의 좌측 유체량이 돌기(220)의 우측 유체량보다 많도록 조절하여, 보스(300)가 유체의 압력차에 의해 좌측 방향으로 슬라이딩되도록 할 수 있다.

반면, 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부를 결합시키고자 하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 돌기(220)의 우측 유체량이 돌기(220)의 좌측 유체량보다 많도록 조절하여, 보스(300)가 유체의 압력차에 의해 우측 방향으로 슬라이딩되도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)는 유압 장치(410)를 통해 보다 용이하게 보스(300)의 슬라이딩을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 유압 장치(410)가 보스(300)와 일체로 형성되어 클러치 구조체(1000)를 더욱 단순화할 수 있다.

본 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)에서, 보스(300)는 제1 축(100) 방향의 단부에 제1 테이퍼(310)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 테이퍼(310)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외곽으로 갈수록 단면의 두께가 줄어들도록 경사지게 형성되는 부분으로, 제1 축(100)과의 결합을 보다 용이하게 할 수 있다.

구체적으로, 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부를 결합시키기 위해 제1 축(100)이 보스(300)에 삽입될 때, 제1 축(100)과 제2 축(200)의 동심이 정확하게 일치하지 않는다면 결합이 용이하지 않을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)는 보스(300)에 제1 테이퍼(310)를 형성하여, 제1 축(100)과 제2 축(200)의 동심이 정확하게 일치하지 않더라도 제1 축(100)의 단부가 제1 테이퍼(310)의 경사면을 따라 미끄러지면서 용이하게 보스(300)로 삽입될 수 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 클러치 구조체(1000)에서, 제1 축(100)은 제1 테이퍼(310)에 대응되도록 제2 테이퍼(111)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 테이퍼(111)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외곽으로 갈수록 단면적이 줄어들도록 경사지게 형성되는 부분으로, 보스(300)의 결합을 보다 용이하게 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1 축(100)과 제2 축(200)의 동심이 정확하게 일치하지 않는다면 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부의 결합이 용이하지 않을 수 있으므로, 제1 테이퍼(310)에 대응되도록 경사지게 형성되는 제2 테이퍼(111)를 통해 제1 축(100)의 단부가 보다 용이하게 보스(300)로 삽입될 수 있다.

한편, 제1 스플라인(110) 역시 제1 축(100)의 단부와 제2 축(200)의 단부의 결합을 용이하게 하도록, 도 3에 도시된 바와 같이 테이퍼가 형성될 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 동력부 20: 구동부
100: 제1 축 110: 제1 스플라인
111: 제2 테이퍼 200: 제2 축
210: 제2 스플라인 220: 돌기
300: 보스 310: 제1 테이퍼
400: 가압부 410: 유압 장치
1000: 클러치 구조체

Claims (4)

1. 회전 가능하도록 동력부에 결합되고 단부에 제1 스플라인(spline)이 형성되는 제1 축;
   상기 제1 축의 회전력을 구동부에 전달하도록 상기 제1 축에 연결되고 단부에 제2 스플라인이 형성되는 제2 축; 및
   상기 제2 스플라인을 커버하도록 상기 제2 축에 결합되고 상기 제2 축으로부터 상기 제1 축 방향으로 슬라이딩되며 상기 제1 스플라인을 커버하여 상기 제1 축의 단부와 상기 제2 축의 단부를 결합시키는 보스(boss);를 포함하는 클러치 구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보스에 결합되어 상기 보스가 슬라이딩되도록 상기 보스를 가압하는 가압부;를 더 포함하는 클러치 구조체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 축은 외주면에 돌기가 형성되고,
   상기 가압부는 상기 돌기를 커버하여 상기 돌기 양면의 유체 압력차에 의해 상기 보스를 가압하도록 상기 보스와 일체로 형성되는 유압 장치를 포함하는 클러치 구조체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보스는 상기 제1 축 방향의 단부에 제1 테이퍼(taper)가 형성되며,
   상기 제1 축은 상기 제1 테이퍼에 대응되도록 제2 테이퍼가 형성되는 클러치 구조체.

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