KR20170006837A - 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조에 관한 것으로, 특히 바로크랭크를 사용하는 공기압축기의 샤프트에 결합된 바로크랭크를 간편하게 탈착하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 게시된 바로크랭크를 사용하는 공기압축기는 샤프트에서 바로크랭크를 탈착할 때 사용하는 공구를 상기 바로크랭크를 최대로 잡아당길 수 있는 작업한계에 도달할때까지 잡아당기더라도 바로크랭크는 샤프트에서 분리되지 않고 결합력을 유지함으로써 추가적인 별도의 공구를 사용해야만 하므로 상기 바로크랭크의 탈착공정이 매우 복잡하고 불편하며, 시간이 많이 소요되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 바로크랭크의 축결합공을 다단 내경으로 형성하고, 상기 축결합공에 끼움 결합되는 샤프트를 다단 외경으로 형성하여 상기 바로크랭크를 잡아당기면서 단번에 탈착가능한 탈착거리를 최소화할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조{Combination structure of Direct crank and shaft}

본 발명은 바로크랭크를 사용하는 공기압축기의 샤프트에 결합된 바로크랭크를 간편하게 탈착하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

근자에는 공기압축기의 더욱 콤팩트한 구조 및 소형화, 경량화를 구현할 수 있는 장점으로 인해 상기 공기압축기를 구성하는 압축펌프를 모터의 부하 측에 직결하여 일체화로 구성한 구조의 공기압축기가 널리 제안되고 있다.

상기의 공기압축기는 모터에 압축펌프가 직결로 연결되거나 모터의 부하 측 베어링브라켓에 직접 일체로 부착되고, 상기 압축펌프의 크랭크실의 내부로 돌출되어 있는 샤프트에 바로크랭크가 끼움 조립되며, 상기 바로크랭크의 외측에는 피스톤이 결합된 커넥팅로드가 끼워짐으로써 상기 피스톤이 반복적으로 상하 왕복운동을 하면서 압축공기를 생성한다.

이와 같은 공기압축기용 바로크랭크에 관련한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선출원 발명인 「공개특허 제2012-0078112호, 명칭/ 공기압축기용 바로크랭크에 사용하는 커넥팅로드 운전가이드장치」가 제안되고 있다.

상기 선행기술은 바로크랭크의 외경에서 회전 운동하는 커넥팅로드가 측방으로 미끄러져 나오면서 이탈됨을 방지하여 상기 커넥팅로드의 운전을 더욱 원활하게 안내함은 물론 상기 커넥팅로드와 피스톤 간의 충돌로 인한 소음발생을 억제함을 기술적인 특징으로 한다.

그러나 상기 바로크랭크를 사용하는 공기압축기의 생산과정이나 바로크랭크를 교환할 필요성이 있는 수리를 할 때에는 크랭크실의 내부에 있는 샤프트에서 바로크랭크를 탈착하여야 하는데, 이때 사용하는 공구는 상기 바로크랭크를 최대로 잡아당길 수 있는 작업한계에 도달하더라도 바로크랭크는 샤프트에서 분리되지 않고 결합력을 유지함으로써 추가적인 별도의 공구를 사용해야만 하는바 상기 바로크랭크의 탈착공정이 매우 복잡하고 불편하며, 시간이 많이 소요됨에 따라 이를 개선할 필요성이 절실한 실정이다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 바로크랭크의 축결합공을 다단 내경으로 형성하고, 상기 축결합공에 끼움 결합되는 샤프트를 다단 외경으로 형성하여 상기 바로크랭크를 잡아당기면서 단번에 탈착가능한 탈착거리를 최소화할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 바로크랭크의 축결합공과 상기 축결합공에 끼움 결합되는 샤프트가 단차를 이루는 다단으로 형성되어 단번에 탈착가능한 바로크랭크의 탈착거리가 최소화됨으로써 상기 바로크랭크를 1단 거리만큼만 잡아당기더라도 샤프트에서 분리되어 매우 신속하고 간편하게 바로크랭크를 탈착할 수 있는 편의성을 제공하고, 탈착 공정에 소요되는 시간과 인력을 대폭 감축하여 경제성을 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 축결합공의 길이보다 바로크랭크를 잡아당길 수 있는 공구의 최대 견인거리가 짧더라도 상기 바로크랭크를 다른 추가 공구를 사용하지 않고서도 단번에 탈착할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 공기압축기의 정면도
도 2는 본 발명의 바로크랭크 및 샤프트의 결합상태 정단면도
도 3은 본 발명 바로크랭크의 정단면도
도 4는 본 발명 샤프트의 정면도
도 5는 본 발명의 바로크랭크를 탈착하는 상태의 정단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 바로크랭크(10), 샤프트(20)의 구성요소로 대분 됨을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 바로크랭크(10)는 다수의 크랭크판(11)이 상호 중첩보스부(12)를 이루면서 일체로 구성됨으로써 별도의 연결간을 필요로 하지 않고, 각각의 크랭크판(11)의 외경에 커넥팅로드를 직접 끼울 수 있으며, 상기 바로크랭크(10)는 샤프트(20)를 결합할 수 있도록 중첩보스부(12)에는 양측으로 개방된 축결합공(13)이 관통 형성된다.

이때 상기 축결합공(13)은 내경이 전체적으로 동일한 직경으로 형성되는 획일적인 구성을 탈피하여 바로크랭크(10)를 더욱 원활하게 탈착할 수 있도록 도 3과 같이 축결합공(13)의 내경은 단차를 이루는 다단 내경(14)으로 형성되는 기술이 접목된다.

상기 축결합공(13)에 형성된 다단 내경(14)은 본 발명에서 3단의 형태로 실시되었지만 반드시 이에 한정하지는 않고 통상 2∼4단으로 이루질 수 있는 것으로, 상기 축결합공(13)은 도 3과 같이 일측에 샤프트(20)가 끼워지기 시작하는 진입부(15)가 형성되고, 진입부(15)의 타측에는 결합된 샤프트(20)가 빠지기 시작하는 진출부(16)가 형성되며, 상기 다단 내경(14)은 일측 진입부(15)에서 타측 진출부(16)로 가면서 직경이 점진적으로 작아지도록 단차를 이룬다.

상기 축결합공(13)에는 샤프트(20)의 일측에 형성된 크랭크 결합부(21)가 끼움 결합되고, 상기 축결합공(13)의 내경에 밀착되는 크랭크 결합부(21)의 외경은 단차를 이루는 다단 외경(22)으로 형성된다.

여기에서 상기 샤프트(20)는 중앙에 스토퍼(23)가 형성되고, 상기 스토퍼(23)의 양측에 각각 바로크랭크(10)가 결합되는 크랭크 결합부(21) 및 커플러(1)가 결합되는 커플러 결합부(24)가 형성되며, 상기 크랭크 결합부(21)의 선단에는 베어링 삽입부(25)가 돌출 형성됨으로써 상기 베어링 삽입부(25)를 크랭크실(2)의 일측에 부착된 베어링브라켓(3)에 설치된 베어링에 회전가능하게 삽입지지할 수 있게 된다.

이와 같은 샤프트(20)는 본 발명에서와 같이 커플러(1)를 이용하여 모터(4)의 모터축(4a)과 직결된 펌프축으로 실시될 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에서는 도시되지 않았지만 상기 모터(4)에 일체로 형성된 공지의 모터축으로도 실시될 수 있게 된다.

또한, 상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 본 발명에서 3단의 형태로 실시되었지만 반드시 이에 한정하지는 않고 통상 2∼4단으로 이루질 수 있는 것으로, 상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 중앙에 형성된 스토퍼(23)에서 크랭크 결합부(21)의 선단으로 가면서 직경이 점진적으로 작아지도록 단차를 이룬다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다단 내경(14)으로 형성된 축결합공(13)에 다단 외경(22)으로 형성된 크랭크 결합부(21)가 밀착된 상태로 결합됨으로써 상호 견고한 일체성을 유지할 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 상기 크랭크 결합부(21)에서 바로크랭크(10)를 완전하게 빼내어야만 상호간의 결합력이 해제되어 탈착될 수 있던 종래의 바로크랭크 및 샤프트의 결합구조와 달리 상기 바로크랭크(10)를 도 5와 같이 1단 거리에 해당하는 만큼만 잡아당기더라도 다단 내경(14)은 샤프트(20)의 다단 외경(22)과 상호 분리되면서 결합력이 해제되어 단번에 탈착될 수 있게 된다.

따라서 상기 바로크랭크(10)를 단번에 탈착할 수 있는 탈착거리가 최소화됨으로써 상기 바로크랭크(10)를 1단 거리만큼만 잡아당기더라도 상기 바로크랭크(10) 및 샤프트(20)의 결합력이 해제되어 매우 간편하게 바로크랭크(10)를 탈착할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

즉 상기 축결합공(13) 및 크랭크 결합부(21)가 동일한 직경으로 형성된 종래의 경우에는 상기 축결합공(13)의 길이에 해당하는만큼 바로크랭크(10)를 잡아당겨 빼내어야만 비로소 바로크랭크(10)를 탈착할 수 있으나, 본 발명에서는 다단 내경(14)의 1단 길이에 해당하는만큼 바로크랭크(10)를 잡아당기더라도 바로크랭크(10)가 탈착됨으로써 탈착거리가 획기적으로 줄어들게 되며, 이로 인해 상기 축결합공(13)의 전체 길이보다 바로크랭크(10)를 잡아당길 수 있는 공구의 최대 견인거리가 짧더라도 상기 바로크랭크(10)를 다른 추가 공구를 사용하지 않고서도 단번에 탈착할 수 있는 특별한 효과를 제공할 수 있게 된다.

한편, 상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 도 5와 같이 단차부(27)와 만나는 외주면에 마찰저감홈(26)이 추가로 함몰 형성됨으로써 상기 다단 내경(14)에 밀착되는 다단 외경(22)의 접지면적을 줄여주어 상기 바로크랭크(10)를 탈착할 때 마찰저항을 저감하여 더욱 원활하게 탈착될 수 있을 뿐만 아니라 상기 바로크랭크(10)를 샤프트(20)에 결합할 때에는 상기 다단 내경(14)의 단차부(16)가 다단 외경의 단차부(27)에 밀착되기 이전에 상기 마찰저감홈(26)을 통과하는 과정에서 마찰저항을 줄여주어 더욱 원활하게 결합될 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

1: 커플러 10: 바로크랭크
11: 크랭크판 12: 중첩보스부
13: 축결합공 14: 다단 내경
17, 27: 단차부 20: 샤프트
21: 크랭크 결합부 22: 다단 외경
23: 스토퍼 24: 커플러 결합부
25: 베어링 삽입부 26: 마찰저감홈

Claims (6)

1. 다수의 크랭크판(11)이 상호 중첩보스부(12)를 이루면서 일체화 구성되고, 상기 중첩보스부(12)에 축결합공(13)이 양측으로 개방 형성되며, 상기 축결합공(13)의 내경은 단차를 이루는 다단 내경(14)으로 형성된 바로크랭크(10)와;
   상기 축결합공(13)에 일측의 크랭크 결합부(21)가 끼움 결합되고, 상기 축결합공(13)의 내경에 밀착되는 크랭크 결합부(21)의 외경은 단차를 이루는 다단 외경(22)으로 형성된 샤프트(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 축결합공(13)에 형성된 다단 내경(14)은 상기 축결합공(13)의 일측 진입부(15)에서 타측 진출부(16)로 가면서 직경이 점진적으로 작아지고, 상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 중앙에 형성된 스토퍼(23)에서 크랭크 결합부(21)의 선단으로 가면서 직경이 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 축결합공(13)에 형성된 다단 내경(14)은 2∼4단으로 이루어지고, 상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 2∼4단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(20)는 커플러를 이용하여 모터(4)의 모터축(4a)과 직결된 펌프축이거나 상기 모터(4)에 일체로 형성된 모터축인 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(20)는 중앙에 스토퍼(23)가 형성되고, 상기 스토퍼(23)의 양측에 크랭크 결합부(21) 및 커플러 결합부(24)가 형성되며, 상기 크랭크 결합부(21)의 선단에는 베어링 삽입부(25)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 크랭크 결합부(21)에 형성된 다단 외경(22)은 단차부(27)와 만나는 각각의 외주면에 마찰저감홈(26)이 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 탈착이 용이한 바로크랭크와 샤프트의 결합구조.

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