WO2016199973A1 - 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링 - Google Patents

복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링 Download PDF

Info

Publication number
WO2016199973A1
WO2016199973A1 PCT/KR2015/006527 KR2015006527W WO2016199973A1 WO 2016199973 A1 WO2016199973 A1 WO 2016199973A1 KR 2015006527 W KR2015006527 W KR 2015006527W WO 2016199973 A1 WO2016199973 A1 WO 2016199973A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
holes
composite material
coupling
support pipe
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/006527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
문동철
김헌우
Original Assignee
재단법인 중소조선연구원
문동철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 중소조선연구원, 문동철 filed Critical 재단법인 중소조선연구원
Publication of WO2016199973A1 publication Critical patent/WO2016199973A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/56—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load
    • F16D3/58—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load the intermediate members being made of rubber or like material

Definitions

  • the present invention relates to a segment type coupling using a composite material, and more particularly, to a segment type coupling using a composite material that minimizes noise and vibration due to misalignment during rotational force transmission by elastically connecting the shafts. will be.
  • the shaft is a mechanical element that sandwiches power transmission or transmission components, and the rotational driving force of the power source can be transmitted to the drive through the shaft when the power source and the drive are spaced apart.
  • the shaft may be provided as an input shaft connected to a power source in a small vehicle, an output shaft connected to a drive device, a connection shaft connecting the shafts, and the like, and may be provided as 30 to 50 from a power source to a drive device in a large ship. have.
  • a coupling is provided between the shafts so that the rotational force is accurately transmitted, and each shaft is provided to form a straight line along the rotation axis direction.
  • unavoidable misalignment occurs at the joints between the shafts due to manufacturing limitations or deformations in use.
  • a coupling including a pair of flanges connected to each shaft and an elastic connection portion of a tire shape made of an elastic material for supporting and connecting between the flanges is provided to accommodate the torsion and misalignment between the shafts. Designed. However, there is a problem in that the maintenance cost increases as the entire elastic connection portion needs to be replaced even if a portion of the elastic connection portion is damaged.
  • the present invention is to provide a segmental coupling using a composite material that is elastically connected between the shaft to prevent noise and vibration due to misalignment during rotational force transmission.
  • the present invention is a segment type coupling using a composite material for connecting the plurality of shafts arranged to transmit the rotational force of the power source to the drive unit integrally, integrally rotated with the first shaft
  • a first flange portion having a plurality of first through holes formed in an outer circumferential direction of the outer circumferential portion
  • a second flange portion disposed to face the first flange portion, the second flange portion being provided to rotate integrally with the second shaft and having a plurality of second through holes in a circumferential direction at an outer circumferential portion thereof;
  • a fixing means for fixing the support pipes to the respective through holes.
  • the support pipe is preferably provided in a hollow cylinder of carbon fiber reinforced resin material.
  • each of the through-holes is preferably provided with a support for wrapping and supporting the outer periphery of the end side of the support pipe.
  • the fixing means is fixed to the bolt member penetrating the respective through holes, and a fastening groove to which the bolt member is fastened to one end, and a fixing groove part is fitted to the other end end of the support pipe It is preferable to include a body portion, and an elastic bushing inserted into the seating recess formed in the circumferential direction along the inner circumference of the fixing groove.
  • the through holes may be formed in multiple stages along the radially inner side and the outer side of each flange portion, and the support pipes may be connected in the circumferential direction to each other through the radially inner side and the outer side. It is preferably disposed so that the multi-stage disposed to have a slope in the opposite direction.
  • the segmented coupling using the composite material of the present invention provides the following effects.
  • the support pipe provided with a composite material having a high elastic force is connected between the through-holes to transmit a stable rotational force and to absorb the eccentric flow due to the torsion and misalignment between the shaft can minimize the damage to the power source or drive device.
  • each support pipe is independently coupled and separated in each through hole, so that only a part of the damaged support pipes can be selectively replaced, thereby significantly reducing the maintenance cost of the product.
  • the support pipe manufactured to one standard can be applied to shafts of various diameters by adjusting the number of installations, so that a separate mold design is not required to manufacture couplings for each diameter of the shaft, which greatly improves the productivity and compatibility of the product. Can be.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a segmented coupling using a composite material according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing the flange portion of the segmented coupling using a composite material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a segmental coupling using a composite material according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing a segmental coupling using a composite material according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a segmented coupling using a composite material according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a segmental coupling using a composite material according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a cross-sectional view showing a segmented coupling using a composite material according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a flange portion of the segmented coupling using a composite material according to an embodiment of the present invention.
  • the segment type coupling 100 using the composite material includes a first flange portion 10, a second flange portion 20, a support pipe 30, and a fixing means 40. ).
  • the segmented coupling 100 refers to a component for connecting one shaft and the other adjacent shaft to be integrally rotated so that the rotational force of the power source is transmitted to the driving device through each shaft.
  • the shaft is preferably understood to include a power shaft provided in the power source, a drive shaft provided in the drive device, a connecting shaft between the power shaft and the drive shaft.
  • first flange portion 10 is provided so as to be integrally rotated with the first shaft (A1), a plurality of first through-holes 11 are formed along the circumferential direction on the outer circumference.
  • first flange portion 10 is provided separately from the first shaft (A1) is coupled to each other by key coupling or gear coupling, etc. can be rotated integrally, at the end of the first shaft (A1) It is also possible to be provided integrally. Accordingly, in the present embodiment, a case where the first flange 10 and the first shaft A1 are separately provided will be described as an example.
  • the first flange portion 10 has a cylindrical first body portion 10b extending in the axial direction of the first shaft A1 and a radial direction along the outer circumference of the first body portion 10b. It may include a disk-shaped first support wing 10a protruding into the. In addition, the first body portion 10b and the first support wing portion 10a may be integrally provided.
  • the outer circumference of the first flange portion 10 refers to the first support wing portion (10a), and the first shaft (A1) and the central portion of the first body portion (10b)
  • the key groove 12 to be keyed may be formed.
  • the plurality of first through holes 11 are formed in the first support wing portion 10a along the circumferential direction, and the first through holes 11 are parallel to the first shaft A1.
  • the first support wing 10a may be formed to penetrate one surface and the other surface.
  • the second flange portion 20 is disposed opposite to the first flange portion 10, is provided to rotate integrally with the second shaft (A2) and a plurality of second through holes along the circumferential direction on the outer periphery ( 21) is formed.
  • the second flange portion 20 may be formed in the same structure as the first flange portion 10, the first shaft (A1) and the second shaft (A2) a plurality of shafts arranged in multiple stages It is preferable to understand the two adjacent shafts.
  • the second flange portion 20 is provided separately from the second shaft (A2) is coupled to each other by key coupling or gear coupling, etc. can also be rotated integrally, at the end of the second shaft (A2) It is also possible to be provided integrally. Accordingly, in the present embodiment, a case where the second flange 20 and the second shaft A2 are separately provided will be described as an example.
  • first flange portion 10 and the second flange portion 20 is disposed so that the first support wing portion 10a and the second support wing portion 20a face each other, the first through The balls 11 and the second through holes 21 may be formed in the same number.
  • the support pipe 30 is provided with a plurality in the circumferential direction so that the connection between each of the first through hole 11 and each of the second through hole 21, the first shaft (A1) and the first It is provided with a composite material that elastically absorbs the eccentric flow between the two shafts (A2). That is, the support pipe 30 is provided with a number corresponding to the number of through holes formed in one flange portion to be disposed between the first through hole 11 and the second through hole 21 facing each other. Can be.
  • both ends of the support pipe 30 may be fixed to the through holes 11 and 21 by the fixing means 40.
  • the support pipe since the support pipe connects between the first through hole 11 and the second through hole 21, the flange portions 10 and 20 are integrally rotated to rotate the first shaft A1. This may be transferred to the second shaft A2.
  • the composite material means a material consisting of a combination of two or more materials in order to improve the mutually contradictory properties at the same time, in the present invention can be understood as a material with improved elasticity and rigidity.
  • the composite material may be composed of a plurality of phases (chemically different) and separated from each other by a distinct boundary, it may be provided with a combination of various metals, ceramics, polymer materials.
  • the support pipe 30 since the support pipe 30 is made of a composite material, it may have a higher elastic force and structural strength than a general rubber material, so that the support pipe 30 may elastically absorb the eccentric flow due to the torsion and misalignment between the shafts A1 and A2. Can be. In addition, it is possible to transmit a stable rotational force by firmly connecting between the through holes (11, 21) so that the flange portion (10, 20) is integrally rotated by a high structural strength.
  • the support pipe 30 may be provided with a hollow cylindrical carbon fiber reinforced resin (carbon fiber reinforced resin), the shaft (A1, A2) is arranged and connected to form a straight line between the power source and the drive device most. desirable.
  • the central axes of the shafts A1 and A2 may be displaced or twisted at a predetermined angle.
  • the flanges 10 and 20 may be disposed at different angles apart from concentricity.
  • the support pipe 30 is provided, the connection between the through holes 11 and 21 corresponding to each other by bending or compressive deformation can be stably maintained.
  • each of the support pipes 30 is elastically deformed to accommodate the change in position or spacing between the through holes 11 and 21 which may be generated during eccentric flow. It can be connected stably.
  • the eccentric flow due to the torsion and misalignment between the shafts A1 and A2 is absorbed at the connection portion between the shafts A1 and A2, thereby minimizing the loss of rotational force or damage to the power source or driving device due to vibration. .
  • the fixing means 40 may fix both ends of the support pipe 30 to the through holes 11 and 21.
  • the fixing means 40 may be provided as a bolt member (b) penetrating the through holes (11, 21), and mediates between the flange portion (10, 20) and the support pipe (30) It may be provided as a separate metal member (see 241 of FIG. 3). Accordingly, in the present embodiment will be described by way of example that the fixing means 40 is provided as the bolt member (b).
  • the support pipe 30 is provided as a cylindrical member having a hollow therein. At this time, it is possible to form a screw thread for screwing the bolt member (b) on the inner circumference of the hollow. In addition, when the bolt member b is rotated and inserted, the inner circumference of the hollow may be cut or forcibly interlocked by a screw thread of the bolt member b to be fastened to each other.
  • the end of the bolt member b which has passed through the through holes 11 and 21 in a state in which the head portion of the bolt member b is constrained to one surface of the flange portions 10 and 20, is supported by the support pipe ( 30) can be screwed into the inner hollow. Accordingly, the support pipe 30 may be fixed to the through holes 11 and 21.
  • the support pipe 30 and the fixing means (b) may be provided as a plurality of separated members, so that the coupling and separation of the support pipes 30 may be independently performed. Accordingly, only the damaged part of each of the support pipes 30 can be selectively replaced, thereby significantly reducing the maintenance cost of the product.
  • the support pipe 30 manufactured in one standard can be used to connect shafts of various diameters by adjusting the number of installation. Accordingly, since a separate mold design for manufacturing a coupling corresponding to the shaft specification is not required, the productivity and compatibility of the product may be significantly improved.
  • connection portion of the through-holes (11, 21) and the support pipe 30 may be provided with a support portion (21a) wrapped around the end of the support pipe 30 to support.
  • the support part 21a may be integrally formed in the through holes 11 and 21 of the flange parts 10 and 20, and may be provided as a separate component to be mounted in the through holes 11 and 21. It is also possible.
  • the support portion 21a may be provided as a groove formed by extending an end portion of the through hole 11 and 21 facing the support pipe 30 and extending from the through hole 11 and 21. It is also possible to be provided with a projection projecting in the axial direction along the end side edge facing the support pipe 30.
  • the support portion 21a may be formed in the fixing means 40, and in this embodiment, the groove provided at the end side of the through hole is provided. Shaped supports are shown and described by way of example.
  • each of the support pipes 30 may be fixed to the through holes 11 and 21 in a state of being inserted into the support part 21a, and an outer circumference of the support pipe 30 is supported by the support part ( Bound by 21a). Accordingly, when the eccentric flow of the flanges 10 and 20 or the elastic deformation of the support pipe 30 according to this, the radial flow of the end of the support pipe 30 can be prevented, and the support pipe 30 Can be firmly fixed.
  • the support part 21a provided with a high-strength material may fix the outer shape of the end of the support pipe 30 to minimize deformation and damage of the end of the support pipe 30 due to pressure during elastic deformation. Accordingly, the durability of the product can be improved.
  • the support pipe 30 may be temporarily fixed to the position of the through holes 11 and 21 as the support pipe 30 is inserted into the support part 21a, and the bolt member may be fixed to the support pipe 30 in the temporarily fixed state. As (b) is fastened, an easier assembly is possible.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a segmental coupling using a composite material according to a second embodiment of the present invention.
  • the basic configuration except for the fixing means 240 is the same as the above-described embodiment, a detailed description of the same configuration will be omitted.
  • the fixing means 240 may include the bolt member b, the fixing body 241, and the elastic bushing 242.
  • the bolt member (b) is provided to pass through each of the through holes (211, 221).
  • the end of the bolt member b passing through the through holes 211 and 221 in a state where the head of the bolt member b is constrained to one surface of the flanges 210 and 210 is connected to the fixed body portion 241.
  • the fixed body part 241 may be fixed to the through holes 211 and 221.
  • the support pipe 230 may be fixed to the through holes 211 and 221 by the fixing body 241.
  • the fixed body portion 241 may be provided with a high-strength material, it may mediate the connection between the flange portion (210, 220) and the support pipe 230.
  • one end of the fixing body 241 is formed with a fastening groove 241a to which the bolt member b is fastened, and the other end of the fixing groove 241b to which the end of the support pipe 230 is fitted. ) May be formed.
  • the elastic bushing 242 is inserted into the seating groove 241c recessed in the circumferential direction along the inner circumference of the fixing groove 241b, by pressing and fixing the outer circumference of the end of the support pipe 230 to the inside Departure from the fixing groove 241b can be prevented.
  • the support pipe 230 even if a screw thread for fastening with the bolt member b is not provided in the support pipe 230, it may be firmly fixed to the through holes 211 and 221. Accordingly, the forming process of the support pipe 230 can be simplified and the production economy of the product can be improved by reducing the manufacturing cost.
  • the edge portion of the fixing groove 241b may serve as a support for wrapping and supporting the outer periphery of the end side of the support pipe 230 inserted into the fixing groove 241b. Accordingly, the structure for the role of the support portion such as grooves or protrusions in the through holes 211 and 221 may be omitted, and the portion connected to the support pipe 230 on the opposite surface between the flange portions 210 and 220 may be flat. It may be provided.
  • the support pipe 230 is the plan. It may be assembled and separated along the space between the branches 210 and 220.
  • the support pipe 230 and the fixed body portion 241 damaged by releasing the bolt member (b) can be removed in the radial direction.
  • the support pipe 230 coupled to the fixed body portion 241 at both ends may be inserted and fixed in a radial direction along the space between the flange portions 210 and 220, so that the support pipe 230 may be easily replaced. This can be improved.
  • FIG. 4 is a front view showing a segmental coupling using a composite material according to a third embodiment of the present invention.
  • the basic configuration except for the arrangement of the support pipe is the same as in the above-described one embodiment and another embodiment, detailed description of the same configuration will be omitted.
  • each of the support pipes 330a and 330b is inclinedly connected between the through holes 311 and 321 arranged to be mutually deflected along the circumferential direction, and at least one of the support pipes 330a and 330b.
  • the inclination direction may be different from other support pipes.
  • the support pipe 330a may be inclinedly connected between the first through hole 311a and the second through hole 321a deflected clockwise along the circumferential direction from the first through hole 311a.
  • the second pipe is biased counterclockwise along the circumferential direction from the first through hole 311 c and the first through hole 311 c to cross the first through hole 311 b. It may be inclinedly connected between the balls (321b).
  • the support pipe may be connected to the through hole in a bent state according to the inclination angle, or may be inclined according to the angle of the support pipe to which the through hole is connected.
  • the combination of the support pipes 330a and 330b disposed to be inclined in different directions may maximize the rigidity in the forward and reverse rotations, thereby efficiently transmitting the rotational force.
  • the support pipes 330a and 330b are disposed in a direction deviated from the axial direction, so that the bending due to the axial pressure is smoothly performed, so that the change in the gap between the flange parts can be more stably received.
  • the support pipes 330a and 330b may be disposed to be inclined along the circumferential direction or may be disposed to be inclined along the radial direction.
  • FIG. 5 is a plan view showing a segmented coupling using a composite material according to a fourth embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a front view showing a segmented coupling using a composite material according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the through holes 411a, 411b, 421a, and 421b may be formed in multiple stages along radially inner and outer sides of the flange parts 410 and 420.
  • the support pipe 430 is arranged in multiple stages along the inner and outer radial directions by connecting between the through holes arranged in the circumferential direction, the multi-stage arrangement (430a, 430b) is inclined in the opposite direction It may be provided to have.
  • the support pipe 430 includes an inner support pipe connecting the through holes formed along the radially inner side, and an outer support pipe connecting the through holes formed along the radially outer side.
  • the inner support pipe and the outer support pipe may be provided to have inclinations in opposite directions to each other.
  • the through hole includes a plurality of outer through holes 411a and 421a formed along the radially outer side of the flange parts 410 and 420, and a plurality of inner through holes formed along the radially inner side of the flange parts 410 and 420. 411b and 421b.
  • the support pipe 430 may be fixed to the first through hole and the second through hole, which are mutually deflected, to be inclined along the circumferential direction.
  • the outer support pipe 430a connecting the outer first through hole 411a and the outer second through hole 421a which are deflected in a counterclockwise direction from the outer first through hole 411a may be provided. It may be inclined along the counterclockwise direction.
  • the inner support pipe 430b connecting the inner first through hole 411b and the inner second through hole 421b which are disposed in a clockwise direction from the inner first through hole 411b is clockwise. It may be disposed obliquely along.
  • each of the through holes may be formed to be inclined in correspondence to the arrangement angle of the support pipes 430 connected to each other, and both ends of the support pipes 430 in a deflected state are fixed to each of the through holes deflected. It is also possible.
  • the rotational force may be more stably transmitted through the support pipe 430 disposed to be inclined in the circumferential direction during the forward and reverse rotation of the shaft.
  • the support pipe 430 is disposed in a direction deviating from the axial direction, it is easy to bend due to the axial pressure, so that a change in the gap between the flange parts 410 and 420 may be more stably received.
  • the present invention can be used in the industry of the shaft field for the transmission of the engine power of the ship by providing a segmented coupling using a composite material that is elastically connected between the shaft to minimize the noise and vibration due to misalignment when transmitting the rotational force. have.

Abstract

샤프트 사이를 탄성적으로 연결하여 회전력 전달시 오정렬에 따른 소음 및 진동이 최소화되도록, 본 발명은 동력원의 회전력을 구동장치로 전달하도록 배치된 복수개의 샤프트가 일체로 회전되도록 연결하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링에 있어서, 제1샤프트와 일체로 회전되도록 구비되되, 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제1관통공이 형성된 제1플랜지부; 상기 제1플랜지부와 대향되도록 배치되되, 제2샤프트와 일체로 회전되도록 구비되고 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제2관통공이 형성된 제2플랜지부; 상기 각 제1관통공 및 상기 각 제2관통공 사이를 연결하도록 배치되어 원주방향을 따라 복수개 구비되되, 상기 제1샤프트 및 상기 제2샤프트 간의 편심 유동을 탄발적으로 흡수하는 복합재료 재질의 지지파이프; 및 상기 각 지지파이프를 상기 각 관통공에 고정하는 고정수단을 포함하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 제공한다.

Description

복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링
본 발명은 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 샤프트 사이를 탄성적으로 연결하여 회전력 전달시 오정렬에 따른 소음 및 진동이 최소화되는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링에 관한 것이다.
일반적으로, 샤프트는 동력을 전달하거나 동력을 전달하는 부품을 끼워두는 기계요소이며, 동력원과 구동장치 사이가 이격된 경우에 동력원의 회전구동력이 샤프트를 통해 구동장치로 전달될 수 있다.
이때, 상기 샤프트는 소형 차량등에서 동력원에 연결된 입력샤프트, 구동장치에 연결된 출력샤프트, 샤프트 간을 연결하는 연결샤프트 등으로 구비될 수 있으며, 대형 선박 등에서 동력원으로부터 구동장치까지 30~50개로 구비될 수 있다.
여기서, 각 샤프트 사이에는 회전력이 정확하게 전달되도록 커플링이 구비되며, 상기 각 샤프트는 회전축 방향을 따라 일직선을 이루도록 구비된다. 그러나, 제조상의 한계나 사용상의 변형 등으로 샤프트 간의 연결부에는 불가피한 오정렬이 발생된다.
이때, 상기 동력원의 회전력이 샤프트를 따라 전달되면, 상기 샤프트에 미소한 오정렬이 발생된 경우에도 소음과 진동, 이상 작동 등이 발생될 수 있다. 이때, 이러한 충격이 상기 샤프트를 따라 동력원이나 구동장치로 전달되어 장치의 내구성을 저하시키는 문제점이 있었다.
이에 따라, 각 샤프트에 연결되는 한쌍의 플랜지와 각 플랜지 사이를 지지 및 연결하기 위해 탄성 소재로 구비된 타이어 형상의 탄성연결부를 포함하는 커플링이 구비되어 상기 샤프트 간의 비틀림 및 오정렬을 수용하는 기술이 고안되었다. 그러나, 탄성연결부의 일부분이 손상되어도 탄성연결부 전체를 교체해야 함에 따라 유지 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 샤프트의 직경 및 동력원의 출력에 적합한 커플링을 제조하기 위해 탄성연결부를 성형하는 별도의 금형이 요구되므로 생산 단가가 높아지는 문제점이 있었다. 그리고, 커플링이 대형화되는 경우에 편각, 편심 오차를 수용하기 위한 탄성력과, 회전력을 전달하기 위한 구조적인 안정성을 제공하는 강도를 동시에 만족하는 탄성연결부를 제공하기 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 샤프트 사이를 탄성적으로 연결하여 회전력 전달시 오정렬에 따른 소음 및 진동이 방지되는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 동력원의 회전력을 구동장치로 전달하도록 배치된 복수개의 샤프트가 일체로 회전되도록 연결하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링에 있어서, 제1샤프트와 일체로 회전되도록 구비되되, 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제1관통공이 형성된 제1플랜지부; 상기 제1플랜지부와 대향되도록 배치되되, 제2샤프트와 일체로 회전되도록 구비되고 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제2관통공이 형성된 제2플랜지부; 상기 각 제1관통공 및 상기 각 제2관통공 사이를 연결하도록 배치되어 원주방향을 따라 복수개 구비되되, 상기 제1샤프트 및 상기 제2샤프트 간의 편심 유동을 탄발적으로 흡수하는 복합재료 재질의 지지파이프; 및 상기 각 지지파이프를 상기 각 관통공에 고정하는 고정수단을 포함하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 제공한다.
여기서, 상기 지지파이프는 탄소섬유강화수지 재질의 중공 원통형으로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 각 관통공에는 상기 각 지지파이프의 단부측 외주를 감싸 지지하는 지지부가 구비됨이 바람직하다.
한편, 상기 고정수단은 상기 각 관통공을 관통하는 볼트부재와, 일단부에 상기 볼트부재가 체결되는 체결홈이 형성되며, 타단부에 상기 각 지지파이프의 단부가 끼움 결합되는 고정홈부가 형성된 고정몸체부와, 상기 고정홈부의 내주를 따라 원주방향으로 함몰 형성된 안착홈부에 삽입되는 탄성부싱을 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 각 관통공은 상기 각 플랜지부의 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 형성되고, 상기 각 지지파이프는 원주방향으로 편향 배치된 각 관통공 사이를 연결하여 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 배치되되, 다단 배치된 상호 간이 반대방향의 경사를 갖도록 구비됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명의 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 높은 탄성력의 복합재료로 구비된 지지파이프는 관통공 사이에 연결되어 안정적인 회전력을 전달하며 샤프트 간의 비틀림 및 오정렬에 따른 편심 유동을 흡수할 수 있어 동력원이나 구동장치의 손상이 최소화될 수 있다.
둘째, 지지파이프는 분리된 복수개의 부재로 구비되어 각 지지파이프가 각 관통공에 독립적으로 결합 및 분리되므로 각 지지파이프 중 손상된 일부만 선택적으로 교체 가능함으로써 제품의 유지비용이 현저히 절감될 수 있다.
셋째, 하나의 규격으로 제조된 지지파이프는 설치 갯수의 조절로 다양한 직경의 샤프트에 적용될 수 있어 샤프트의 직경별 커플링을 제조하기 위한 별도의 금형 설계가 요구되지 않아 제품의 생산성 및 호환성이 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링의 플랜지부를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 정면도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 정면도.
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태는 아래에서 상술한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링의 플랜지부를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링(100)은 제1플랜지부(10), 제2플랜지부(20), 지지파이프(30), 그리고 고정수단(40)을 포함한다.
여기서, 상기 세그먼트형 커플링(100)은 하나의 샤프트 및 인접한 다른 하나의 샤프트가 일체로 회전되도록 연결하여 동력원의 회전력이 각 샤프트를 거쳐 구동장치로 전달되도록 하는 부품을 의미한다. 이때, 상기 샤프트는 동력원에 구비된 동력축과, 구동장치에 구비된 구동축, 동력축과 구동축 사이의 연결축을 포함하는 것으로 이해함이 바람직하다.
한편, 상기 제1플랜지부(10)는 제1샤프트(A1)와 일체로 회전되도록 구비되되, 외주에 원주방향을 따라 복수개의 제1관통공(11)이 형성된다.
여기서, 상기 제1플랜지부(10)는 상기 제1샤프트(A1)와 별도로 구비되어 키 결합 또는 기어 결합 등으로 상호 결합되며 일체로 회전하는 것이 가능하고, 상기 제1샤프트(A1)의 단부에 일체로 구비되는 것도 가능하다. 이에 따라, 본 실시예에서는 상기 제1플랜지부(10)와 상기 제1샤프트(A1)가 별도로 구비된 경우를 예로써 설명한다.
이때, 상기 제1플랜지부(10)는 상기 제1샤프트(A1)의 축방향으로 연장된 원기둥 형상의 제1몸체부(10b)와, 상기 제1몸체부(10b)의 외주를 따라 반경방향으로 돌출된 원판형 제1지지날개부(10a)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1몸체부(10b) 및 상기 제1지지날개부(10a)는 일체로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제1플랜지부(10)의 외주는 상기 제1지지날개부(10a)를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하며, 상기 제1몸체부(10b)의 중앙부에는 상기 제1샤프트(A1)와 키결합되는 키홈부(12)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1지지날개부(10a)에는 원주방향을 따라 상기 복수개의 제1관통공(11)이 형성되며, 상기 제1관통공(11)은 상기 제1샤프트(A1)와 평행함과 동시에 상기 제1지지날개부(10a)의 일면과 타면을 관통하도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2플랜지부(20)는 상기 제1플랜지부(10)와 대향 배치되되, 제2샤프트(A2)와 일체로 회전되도록 구비되고 외주에 원주방향을 따라 복수개의 제2관통공(21)이 형성된다. 이때, 상기 제2플랜지부(20)는 상기 제1플랜지부(10)와 동일한 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1샤프트(A1) 및 상기 제2샤프트(A2)는 다단 배치된 복수개의 샤프트 중 인접한 두개의 샤프트로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 제2플랜지부(20)는 상기 제2샤프트(A2)와 별도로 구비되어 키 결합 내지 기어 결합 등으로 상호 결합되며 일체로 회전되는 것도 가능하고, 상기 제2샤프트(A2)의 단부에 일체로 구비되는 것도 가능하다. 이에 따라, 본 실시예에서는 상기 제2플랜지부(20)와 상기 제2샤프트(A2)가 별도로 구비된 경우를 예로써 설명한다.
이때, 상기 제2플랜지부(20)의 구조 및 형상은 상기 제1플랜지부와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 제1플랜지부(10) 및 상기 제2플랜지부(20)는 상기 제1지지날개부(10a) 및 상기 제2지지날개부(20a)가 상호 대면되도록 배치되며, 상기 제1관통공(11) 및 상기 제2관통공(21)은 동일한 갯수로 형성될 수 있다.
한편, 상기 지지파이프(30)는 상기 각 제1관통공(11) 및 상기 각 제2관통공(21) 사이가 연결되도록 원주방향을 따라 복수개 구비되되, 상기 제1샤프트(A1) 및 상기 제2샤프트(A2) 사이의 편심 유동을 탄성적으로 흡수하는 복합재료 재질로 구비된다. 즉, 상기 지지파이프(30)는 하나의 플랜지부에 형성된 관통공의 갯수에 대응되는 갯수로 구비되어 상호 대향되는 상기 제1관통공(11)과 상기 제2관통공(21) 사이에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 지지파이프(30)의 양단부는 상기 고정수단(40)에 의해 상기 관통공(11,21)에 고정될 수 있다. 또한, 상기 지지파이프는 상기 제1관통공(11)과 상기 제2관통공(21) 사이를 연결하므로 상기 플랜지부(10,20)가 일체로 회전되어, 상기 제1샤프트(A1)의 회전력이 상기 제2샤프트(A2)로 전달될 수 있다.
한편, 상기 복합재료는 상호 모순되는 특성을 동시에 향상시키기 위해 두 개 이상의 소재의 조합으로 이루어진 재료를 의미하며, 본 발명에서는 탄성력과 강성이 개선된 재료로 이해할 수 있다. 이때, 상기 복합재료는 화학적으로 상이하고 뚜렷한 경계에 의해 상호 구분된 복수개의 상(phase)으로 이루어질 수 있으며, 다양한 금속, 세라믹, 고분자 재료의 조합으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 지지파이프(30)는 복합재료로 구비됨에 따라 일반적인 고무 재질에 비해 높은 탄성력과 구조강도를 가질 수 있으므로 상기 샤프트(A1,A2) 간의 비틀림 및 오정렬에 따른 편심 유동을 탄성적으로 흡수할 수 있다. 또한, 높은 구조강도에 의해 상기 플랜지부(10,20)가 일체로 회전되도록 상기 관통공(11,21) 사이를 견고하게 연결하여 안정적인 회전력 전달이 가능하다.
이때, 상기 지지파이프(30)는 중공 원통형의 탄소섬유강화수지(carbon fiber reinforced resin)로 구비될 수 있고, 상기 샤프트(A1,A2)는 동력원과 구동장치 사이에 일직선을 이루도록 배치 및 연결됨이 가장 바람직하다. 그러나, 상기 샤프트(A1,A2) 간의 배치형태나 외력, 열 등에 의한 변형으로 상기 샤프트(A1,A2)의 중심축이 어긋나거나, 소정 각도로 비틀린 상태로 연결될 수도 있다.
여기서, 상기 샤프트(A1,A2) 간의 비틀림 및 오정렬이 발생되면 상기 플랜지부(10,20)가 동심에서 벗어나 상호 상이한 각도로 배치될 수 있다. 그러나, 상기 지지파이프(30)가 구비됨으로써 휘어짐이나 압축 변형에 의해 상호 대응된 상기 관통공(11,21) 사이의 연결을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 상기 샤프트(A1,A2)가 비틀림이나 오정렬된 상태로 회전되면 편심 유동이 발생되고, 상호 대향되는 상기 관통공(11,21) 사이에 상대적인 위치변화 또는 간격변화가 발생될 수 있다. 이때, 상기 각 지지파이프(30)는 편심 유동시 발생될 수 있는 상기 관통공(11,21) 간의 위치 변화나 간격 변화를 수용하면서 탄성적으로 변형되어 상호 대응되는 상기 관통공(11,21) 사이가 안정적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 샤프트(A1,A2) 간의 비틀림 및 오정렬에 따른 편심 유동이 상기 샤프트(A1,A2) 간의 연결부분에서 흡수되어 진동으로 인한 회전력의 손실 또는 동력원이나 구동장치의 손상이 최소화될 수 있다.
한편, 상기 고정수단(40)은 상기 지지파이프(30)의 양단부를 상기 관통공(11,21)에 고정할 수 있다. 이때, 상기 고정수단(40)은 상기 관통공(11,21)을 관통하는 볼트부재(b)로 구비될 수 있고, 상기 플랜지부(10,20)와 상기 지지파이프(30) 간을 매개하는 별도의 금속부재(도 3의 241 참조)로 구비되는 것도 가능하다. 이에 따라, 본 실시예에서는 상기 고정수단(40)이 상기 볼트부재(b)로 구비된 것을 예로써 설명한다.
상세히, 상기 지지파이프(30)는 내부에 중공이 형성된 원통형 부재로 구비된다. 이때, 상기 중공의 내주에는 상기 볼트부재(b)의 나사 체결을 위한 나사산이 형성되는 것이 가능하다. 또한, 상기 볼트부재(b)의 회전 삽입시 중공의 내주가 상기 볼트부재(b)의 나사산에 의해 절삭되거나 억지 끼움되어 상호 체결되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 볼트부재(b)의 헤드부가 상기 플랜지부(10,20)의 일면에 구속된 상태에서 상기 관통공(11,21)을 통과한 상기 볼트부재(b)의 단부가 상기 지지파이프(30)의 내부 중공에 나사 체결될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지파이프(30)가 상기 관통공(11,21)에 고정될 수 있다.
이때, 상기 지지파이프(30) 및 상기 고정수단(b)은 분리된 복수개의 부재로 구비되어 상기 각 지지파이프(30)의 결합 및 분리가 독립적으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 각 지지파이프(30) 중 손상된 일부만 선택적으로 교체할 수 있어 제품의 유지비용이 현저히 절감될 수 있다.
또한, 하나의 규격으로 제조된 상기 지지파이프(30)는 설치 갯수 조절을 통해 다양한 직경의 샤프트를 연결하는 데 사용될 수 있다. 이에 따라, 샤프트의 규격에 대응되는 커플링을 제조하기 위한 별도의 금형 설계가 요구되지 않으므로 제품의 생산성 및 호환성이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 관통공(11,21) 및 상기 지지파이프(30)의 연결부분에는 상기 지지파이프(30)의 단부측 외주를 감싸 지지하는 지지부(21a)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 지지부(21a)는 상기 플랜지부(10,20)의 상기 관통공(11,21)에 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 부품으로 구비되어 상기 관통공(11,21)에 장착되는 것도 가능하다.
예를 들어, 상기 지지부(21a)는 상기 관통공(11,21)에서 상기 지지파이프(30)와 대향되는 단부가 확관되어 형성된 홈으로 구비될 수 있으며, 상기 관통공(11,21)에서 상기 지지파이프(30)와 대향되는 단부측 테두리를 따라 축방향으로 돌출된 돌기로 구비되는 것도 가능하다.
또한, 상기 고정수단(40)이 별도의 금속부재로 구비된 경우에는 상기 고정수단(40)에 상기 지지부(21a)가 형성되는 것도 가능하며, 본 실시예에서는 관통공의 단부측에 구비된 홈 형태의 지지부를 예로써 도시 및 설명한다.
상세히, 상기 각 지지파이프(30)의 단부는 상기 지지부(21a)의 내부로 삽입된 상태에서 상기 관통공(11,21)에 고정될 수 있으며, 상기 지지파이프(30)의 외주가 상기 지지부(21a)에 의해 구속될 수 있다. 이에 따라, 상기 플랜지부(10,20)의 편심 유동 또는 이에 따른 상기 지지파이프(30)의 탄성 변형시 상기 지지파이프(30) 단부의 반경 방향 유동이 방지될 수 있으며, 상기 지지파이프(30)가 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 고강도 소재로 구비된 상기 지지부(21a)는 상기 지지파이프(30)의 단부의 외형을 고정하여 탄성 변형시 압력에 의한 상기 지지파이프(30) 단부의 변형 및 손상 발생을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 제품의 내구성이 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 지지파이프(30)는 상기 지지부(21a)에 삽입됨에 따라 상기 관통공(11,21)의 위치에 가고정될 수 있으며, 가고정된 상태의 상기 지지파이프(30)에 상기 볼트부재(b)가 체결됨에 따라 한층 용이한 조립이 가능하다.
한편, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 단면도이다. 본 실시예에서는 상기 고정수단(240)을 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 고정수단(240)은 상기 볼트부재(b), 고정몸체부(241), 그리고 탄성부싱(242)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 볼트부재(b)는 상기 각 관통공(211,221)을 관통하도록 구비된다. 그리고, 상기 볼트부재(b)의 헤드부가 상기 플랜지부(210,210)의 일면에 구속된 상태에서 상기 관통공(211,221)을 통과한 상기 볼트부재(b)의 단부가 상기 고정몸체부(241)에 체결되어, 상기 고정몸체부(241)가 상기 관통공(211,221)에 고정될 수 있다.
그리고, 상기 지지파이프(230)는 상기 고정몸체부(241)에 의해 상기 관통공(211,221)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 고정몸체부(241)는 고강도의 소재로 구비될 수 있으며, 상기 플랜지부(210,220)와 상기 지지파이프(230) 사이의 연결을 매개할 수 있다. 또한, 상기 고정몸체부(241)의 일단부에는 상기 볼트부재(b)가 체결되는 체결홈(241a)이 형성되며, 타단부에는 상기 지지파이프(230)의 단부가 끼움 결합되는 고정홈부(241b)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 탄성부싱(242)은 상기 고정홈부(241b)의 내주를 따라 원주방향으로 함몰 형성된 안착홈부(241c)에 삽입되며, 상기 지지파이프(230)의 단부의 외주를 내측으로 가압 고정하여 상기 고정홈부(241b)로부터의 이탈을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 지지파이프(230)의 내부에 상기 볼트부재(b)와의 체결을 위한 나사산이 별도로 구비되지 않더라도 상기 관통공(211,221)에 견고하게 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지파이프(230)의 성형 공정이 간소화될 수 있으며 제조단가의 절감을 통해 제품의 생산경제성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 고정홈부(241b)의 테두리 부분이 상기 고정홈부(241b)에 삽입된 상기 지지파이프(230)의 단부측 외주를 감싸 지지하는 지지부의 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 관통공(211,221)에서 홈이나 돌기 등 지지부의 역할을 위한 구조가 생략될 수 있으며, 상기 플랜지부(210,220) 사이의 대향면에서 상기 지지파이프(230)와 연결되는 부분이 평탄하게 구비될 수 있다.
그러므로, 상기 지지파이프(230)의 결합시 상기 지지파이프(230)의 단부를 지지부의 내부로 삽입하기 위해 상기 플랜지부(210,220) 사이의 간격을 조절하지 않더라도, 상기 지지파이프(230)가 상기 플랜지부(210,220) 사이의 공간을 따라 조립 및 분리될 수 있다.
즉, 상기 볼트부재(b)를 해제하여 손상된 상기 지지파이프(230) 및 상기 고정몸체부(241)를 반경방향으로 제거할 수 있다. 그리고, 양단부에 상기 고정몸체부(241)가 결합된 상기 지지파이프(230)가 상기 플랜지부(210,220) 사이의 공간을 따라 반경방향으로 삽입 및 고정될 수 있으므로 상기 지지파이프(230)의 교체 편의성이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 정면도이다. 본 실시예에서는 지지파이프의 배치형태를 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예 및 다른 실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 4에서 보는 바와 같이, 상기 각 지지파이프(330a,330b)는 원주방향을 따라 상호 편향되도록 배치된 상기 관통공(311,321) 사이에 경사지게 연결되되, 상기 지지파이프(330a,330b)의 적어도 하나의 경사방향은 다른 지지파이프와 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 지지파이프(330a)는 상기 제1관통공(311a) 및 상기 제1관통공(311a)으로부터 원주방향을 따라 시계방향으로 편향된 제2관통공(321a) 사이에 경사지게 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1관통공(311b)을 건너, 상기 지지파이프(330b)는 상기 제1관통공(311c) 및 상기 제1관통공(311c)으로부터 원주방향을 따라 반시계방향으로 편향된 제2관통공(321b) 사이에 경사지게 연결될 수 있다.
여기서, 상기 지지파이프가 경사각도에 따라 휘어진 상태로 상기 관통공에 연결되는 것도 가능하며, 상기 관통공이 연결되는 상기 지지파이프의 각도에 따라 경사지게 형성되는 것도 가능하다.
이에 따라, 하나의 샤프트로부터 다른 하나의 샤프트로 회전력 전달시 상기 지지파이프의 탄성 변형에 의해 소실되는 양이 최소화되어, 상기 샤프트 사이의 회전력 전달이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다. 즉, 상이한 방향으로 경사지게 배치된 상기 지지파이프(330a,330b)의 조합에 의해 정방향 및 역방향 회전시 강성을 최대화하여 회전력을 효율적으로 전달할 수 있다.
또한, 상기 지지파이프(330a,330b)가 축방향으로부터 벗어난 방향으로 배치됨에 따라 축방향 압력에 의한 휘어짐이 원활하게 이루어지므로 상기 플랜지부 간의 간격 변화가 더욱 안정적으로 수용될 수 있다.
물론, 상기 관통공이 상기 플랜지부의 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 형성된 경우에 상기 지지파이프(330a,330b)는 원주방향을 따라 경사지게 배치될 수도 있고 반경방향을 따라서 경사지게 배치되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 나타낸 정면도이다.
본 실시예에서 지지파이프의 배치형태를 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 관통공(411a,411b,421a,421b)은 상기 플랜지부(410,420)의 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지파이프(430)는 원주방향으로 편향 배치된 상기 관통공 사이를 연결하여 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 배치되되, 다단 배치된 상호 간(430a,430b)이 반대방향의 경사를 갖도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 지지파이프(430)는 반경 방향 내측을 따라 형성된 상기 관통공 사이를 연결하는 내측 지지파이프와, 반경 방향 외측을 따라 형성된 상기 관통공 사이를 연결하는 외측 지지파이프를 포함한다. 이때, 상기 내측 지지파이프 및 상기 외측 지지파이프는 상호 반대방향의 경사를 갖도록 구비될 수 있다.
상세히, 상기 관통공은 상기 플랜지부(410,420)의 반경 방향 외측을 따라 형성된 복수개의 외측 관통공(411a,421a)과, 상기 플랜지부(410,420)의 반경 방향 내측을 따라 형성된 복수개의 내측 관통공(411b,421b)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지지파이프(430)는 상호 편향 배치된 제1관통공 및 제2관통공에 각각 고정되어 원주방향을 따라 경사지게 배치될 수 있다.
예를 들어, 외측 제1관통공(411a) 및 상기 외측 제1관통공(411a)으로부터 반시계방향으로 편향 배치된 상기 외측 제2관통공(421a)을 연결하는 상기 외측 지지파이프(430a)는 반시계방향을 따라 경사지게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 내측 제1관통공(411b) 및 상기 내측 제1관통공(411b)으로부터 시계방향으로 편향 배치된 상기 내측 제2관통공(421b)을 연결하는 상기 내측 지지파이프(430b)는 시계방향을 따라 경사지게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 각 관통공은 연결되는 상기 지지파이프(430)의 배치각도에 대응하여 경사지게 형성될 수 있으며, 휨변형된 상태의 상기 지지파이프(430)의 양단부가 편향 배치된 각 관통공에 고정되는 것도 가능하다.
이에 따라, 상기 샤프트의 정방향 및 역방향 회전시 원주방향으로 경사지게 배치된 상기 지지파이프(430)를 통해 회전력의 전달이 한층 안정적으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 지지파이프(430)가 축방향에서 벗어나는 방향으로 배치됨에 따라 축방향 압력에 의한 휘어짐이 용이하므로 상기 플랜지부(410,420) 간의 간격 변화가 더욱 안정적으로 수용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명은 샤프트 사이를 탄성적으로 연결하여 회전력 전달시 오정렬에 따른 소음 및 진동이 최소화되는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링을 제공함으로써, 선박의 엔진 동력 전달을 위한 샤프트 분야의 산업에 이용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 동력원의 회전력을 구동장치로 전달하도록 배치된 복수개의 샤프트가 일체로 회전되도록 연결하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링에 있어서,
    제1샤프트와 일체로 회전되도록 구비되되, 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제1관통공이 형성된 제1플랜지부;
    상기 제1플랜지부와 대향되도록 배치되되, 제2샤프트와 일체로 회전되도록 구비되고 외주부에 원주방향을 따라 복수개의 제2관통공이 형성된 제2플랜지부;
    상기 각 제1관통공 및 상기 각 제2관통공 사이를 연결하도록 배치되어 원주방향을 따라 복수개 구비되되, 상기 제1샤프트 및 상기 제2샤프트 간의 편심 유동을 탄발적으로 흡수하는 복합재료 재질의 지지파이프; 및
    상기 각 지지파이프를 상기 각 관통공에 고정하는 고정수단을 포함하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지파이프는 탄소섬유강화수지 재질의 중공 원통형으로 구비됨을 특징으로 하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 관통공에는 상기 각 지지파이프의 단부측 외주를 감싸 지지하는 지지부가 구비됨을 특징으로 하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정수단은
    상기 각 관통공을 관통하는 볼트부재와,
    일단부에 상기 볼트부재가 체결되는 체결홈이 형성되며, 타단부에 상기 각 지지파이프의 단부가 끼움 결합되는 고정홈부가 형성된 고정몸체부와,
    상기 고정홈부의 내주를 따라 원주방향으로 함몰 형성된 안착홈부에 삽입되는 탄성부싱을 포함함을 특징으로 하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 관통공은 상기 각 플랜지부의 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 형성되고,
    상기 각 지지파이프는 원주방향으로 편향 배치된 각 관통공 사이를 연결하여 반경 방향 내측 및 외측을 따라 다단으로 배치되되, 다단 배치된 상호 간이 반대방향의 경사를 갖도록 구비됨을 특징으로 하는 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링.
PCT/KR2015/006527 2015-06-08 2015-06-26 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링 WO2016199973A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150080895A KR101676282B1 (ko) 2015-06-08 2015-06-08 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링
KR10-2015-0080895 2015-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016199973A1 true WO2016199973A1 (ko) 2016-12-15

Family

ID=57504152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/006527 WO2016199973A1 (ko) 2015-06-08 2015-06-26 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101676282B1 (ko)
WO (1) WO2016199973A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111043177A (zh) * 2019-12-12 2020-04-21 苏州市职业大学 一种薄壁弹性联轴器
KR102350753B1 (ko) * 2020-06-04 2022-01-13 김병국 구동장치용 부하 시험 장치
KR102368421B1 (ko) * 2020-06-16 2022-02-28 김병국 구동장치용 부하 시험 장치
KR102654227B1 (ko) * 2021-12-24 2024-04-02 김병국 탄소섬유를 이용한 커플링
KR20240000482U (ko) 2022-09-05 2024-03-12 주식회사 메가텍 안전핀을 갖는 타이어 장착타입 샤프트 커플링

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021162A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 軸継手
KR20070099552A (ko) * 2004-11-16 2007-10-09 세이콘, 리미티드 가변 강성 플렉시블 조인트
CN102425614A (zh) * 2011-12-09 2012-04-25 三一电气有限责任公司 一种弹性联轴器
CN202833712U (zh) * 2012-10-15 2013-03-27 长春工程学院 钢丝联轴器
JP2014206239A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 株式会社クリセブン 撓み軸継手

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT391355B (de) * 1989-08-17 1990-09-25 Geislinger Co Schwingungstechn Zwischenglied zum einbau in eine drehmomentuebertragende antriebsverbindung
KR100228616B1 (ko) * 1997-10-02 1999-11-01 손정남 플렉시블 커플링 완충부재 및 그 제조방법
EP0971142A1 (en) 1998-06-17 2000-01-12 The Gates Corporation Flexible shaft coupling element, flexible couplings incorporating same and method for forming same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021162A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 軸継手
KR20070099552A (ko) * 2004-11-16 2007-10-09 세이콘, 리미티드 가변 강성 플렉시블 조인트
CN102425614A (zh) * 2011-12-09 2012-04-25 三一电气有限责任公司 一种弹性联轴器
CN202833712U (zh) * 2012-10-15 2013-03-27 长春工程学院 钢丝联轴器
JP2014206239A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 株式会社クリセブン 撓み軸継手

Also Published As

Publication number Publication date
KR101676282B1 (ko) 2016-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016199973A1 (ko) 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링
KR100942295B1 (ko) 멤브레인 보상 커플링 및 홀 앵커 결합체
WO2015170896A1 (ko) 나선철근용 철근연결구
CN107257890B (zh) 联接装置和纤维加固铰接装置
CN102483096A (zh) 用于夹紧轴毂连接的夹紧系统和方法
KR200483384Y1 (ko) 디스크팩을 포함하는 동력전달장치
KR20150139735A (ko) 링크유닛을 구비한 커플링 장치
EP2982871A1 (en) Composite material lightweight coupling
US8782866B2 (en) Angularly adjustable clamp assembly
EP2711497B1 (en) Modular shaft for machine tools
US20040190976A1 (en) Coupling flange system for hollow shaft
CN105387091B (zh) 联轴器
US9377058B2 (en) Flexible coupling
WO2018080107A1 (ko) 모터 펌프 커플러
CN203730593U (zh) 胀紧型分离式波纹管联轴器
US7309187B2 (en) Releasable keyless bushing assembly
CN2826060Y (zh) 凝结水泵用改进型刚性联轴器
EP2999896B1 (en) Flexible shaft coupling
CN213655515U (zh) 一种可轴向与径向拆装的联轴器
CN105650137B (zh) 高弹性联轴器
US4377386A (en) Link coupling
SU528043A3 (ru) Высокоэластична муфта
RU2484325C1 (ru) Компенсирующая сдвоенная дисковая муфта для насосного агрегата
US8021233B2 (en) Wrap around coupling
CN109764066B (zh) 一种挠性联轴器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15895041

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15895041

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1