KR101379583B1 - 동력 전달용 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력 전달용 커플링에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 외측 결합공(51)(61)에 샤프트(55)(65)가 체결됨과 아울러 내측에는 일정 간격으로 복수개의 리브(52)(62)가 돌출된 한 쌍의 축이음부재(50)(60)가 상호 마주보게 설치되고, 상기 각각의 리브(52)(62)의 사이에는 굽힘과 완충역할을 하는 복수개의 원통형 스파이더(70)가 조립 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 강한 비틀림 강성과 유연성, 속도와 정확성, 높은 효율성과 긴 수명 그리고 쉬운 조립과 유지보수 불필요 특히 부분교체 가능하고 응력이 분산되는 효과를 제공하는 것이며 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

동력 전달용 커플링{A power train coupling}

본 발명은 동력 전달용 커플링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강한 비틀림 강성과 유연성, 속도와 정확성, 높은 효율성과 긴 수명 그리고 쉬운 조립과 유지보수 불필요 특히 부분교체 가능하고 응력이 분산되는 효과를 제공하는 것이며 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 축과 축을 연결하여 동력을 전달하는 용도로 사용되는 커플링(coupling)은 양단에 구동축과 회전축이 각각 결합되어 회전력이 전달되도록 하는 것으로, 정/역회전시 발생되는 충격이나 소음을 감소시키기 위해 디스크타입, 벨로즈타입, 슬릿타입과 같은 다양한 커플링이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 다양한 형태의 커플링은 주로 금속재질의 탄성을 이용하여 충격을 흡수하게 되는데, 고속 회전시에는 공진을 일으키는 주파수가 형성되어 커플링이 심한 공명을 일으키게 되어 작업공간에 큰 소음을 유발할 뿐만 아니라, 이로 인하여 자동화기계 전체 시스템에 진동이 전달되어 성능과 내구성에 문제점이 발생되고 짧은 시간에 위치결정을 할 수 없는 많은 문제점이 있었다.

한편 상기 커플링(coupling)은 2축을 연결하고 동력을 전달하는 역할을 하는 것으로, 클러치와 달라서 분해하지 않으면 연결을 분리시킬 수 없는 것이다. 특히 축계수, 커플링이라고도 하고, 축이음에는 갖가지 형식의 것들이 있으며, 저마다 다른 특징을 갖고 있다. 설계를 할 때는 축이음의 구조나 축과의 고정방법, 허용 토크나 허용 회전수 등을 감안하여 기계에 가장 적합한 형식을 선정해야 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 공개특허 제2001-0068135호(출원번호 제2001-0022704호)(명칭: 커플링)가 출원된바 있다. 즉, 상기한 종래의 기술은 도 1(a)(b)(c)에 도시된 바와 같이 구동축(5)과 피동축(7)의 단부에 각각 장착되며 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 교호적으로 결합되는 걸림턱(20)이 형성된 한 쌍의 연결블록(15)과, 이 한 쌍의 연결블록(15) 사이에 위치되며 서로 인접한 걸림턱(20) 사이에 개재되는 완충날개(35)가 구비된 완충부재(30)를 포함하는 커플링에 있어서, 상기 연결블록(15)의 걸림턱(20) 중 적어도 어느 일측의 걸림턱(20)은 연결블록(15)의 반경방향 외측으로 착탈가능하게 설치되어 구성되며, 이 걸림턱(20)을 연결블록(15)에서 분리해 내면, 상기 한 쌍의 연결블록(15) 사이에 개재된 상기 완충부재(30)를 간편하게 빼내거나 끼워 넣을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 커플링이 제공된다. 상기와 같이 구성된 커플링은 구동축(5)과 피동축(7)에 각각 결합된 한 쌍의 연결블록(15)과, 이 연결블록(15) 사이에 개재된 완충부재(30)로 구성된다. 또한 상기 연결블록(15)은 그 중앙부에 관통공(17)이 형성되고 이 관통공(17)에는 축(5, 7)의 키이(16)에 대응하는 키이홈(18)이 형성된 한 쌍의 블록(15)으로 이루어져 각각 구동축(5)과 피동축(7)의 단부에 장착되는 것으로, 서로 마주보는 방향으로 돌출 형성된 다수개의 걸림턱(20)이 교호적으로 결합되어 동시에 회전됨으로써 구동축(5)의 회전동력이 피동축(7)에 전달되도록 한다. 특히, 상기 연결블록(15)의 각각의 걸림턱(20) 중 서로 인접되는 걸림턱(20)들은 볼트(22)에 의해 연결블록(15)의 반경방향 외측으로 착탈가능하게 결합되어 있다. 따라서, 이처럼 연결블록(15)에 착탈가능하게 결합된 걸림턱(20)들을 그 볼트(22)를 풀어서 연결블록(15)의 반경 방향 외측으로 분리하게 되면, 연결블록(15)의 외측에 공간이 마련되어 이 공간을 통해 상기 완충부재(30)를 용이하게 빼내고 끼울 수 있게 된다. 또한 상기 완충부재(30)는 상기 한 쌍의 연결블록(15) 사이에 삽입되는 링체(32)와, 이 링체(32)의 둘레부에 서로 인접한 걸림턱(20) 사이에 개재되는 다수개의 완충날개(35)가 소정 간격으로 다수개 구비되어 구성된다. 이러한 완충부재(30)는 구동축(5)에 의해 피동축(7)이 회전할 때 교호적으로 결합된 걸림턱(20)이 서로 직접 부딪치는 것을 방지하여 충격력을 흡수함으로써 걸림턱(20)의 손상을 방지하게 된다. 이러한 완충부재(30)는 상기 연결블록(15)에 착탈가능 하게 결합된 걸림턱(20)을 연결블록(15)의 반경방향 외측으로 분리하게 되면, 연결블록(15)에 용이하게 빼내거나 끼워 넣을 수 있게 된다. 따라서, 상기 커플링은, 바닥에 고정 설치된 구동모터 또는 이 구동모터에 의해 구동되는 기계 장치를 뜯어내고 완충부재(30)를 교체해야 하는 종래와 달리, 상기 연결블록(15)의 반경방향 외측으로 걸림턱(20)을 분리하여 완충부재(30)를 연결블록(15)으로부터 용이하게 빼내거나 끼워 넣을 수 있으므로, 완충부재(30)의 교체 설치 작업이 매우 용이하다. 또한, 상기 커플링은 완충부재(30)를 연결블록(15)의 외측으로 빼내거나 연결블록(15)의 외측으로 끼워 넣으면 되기 때문에, 기계 장치를 뜯어내고 재설치하는 작업이 필요 없으므로, 작업 시간이 현저히 줄어들어 작업 능률이 향상될 수 있는 등의 장점이 있다. 그러나 상기한 종래의 기술도 다음과 같은 많은 문제점이 발생 되었다. 즉, 종래 기술의 완충부재의 어느 한 부분이 파손되면 전체를 교환하여야 하는 커다란 문제점이 발생 되었다. 또한 상기 종래의 기술은 완충부재의 4개의 발이 연결블록의 걸림턱에 걸려겹쳐지기 때문에 비틀림 유연성이 낮다는 커다란 문제점이 발생 되었다. 더하여 상기 종래의 기술은 구조상 구부러질 때 응력을 분산시킬 수 없다는 문제점도 발생 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 한 쌍의 축이음부재와 원통형의 스파이더가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 강한 비틀림 강성과 유연성을 갖도록 한 것이며, 제3목적은 속도와 정확성을 갖도록 한 것이고, 제4목적은 높은 효율성과 긴 수명을 갖도록 한 것이며, 제5목적은 쉬운 조립과 유지보수 불필요하다는 장점이 있고, 제6목적은 특히 부분교체 가능하다는 장점이 있고, 제7목적은 응력이 분산되는 효과를 제공하는 것이며, 제8목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 동력 전달용 커플링을 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 외측 결합공에 샤프트가 체결됨과 아울러 내측에는 일정 간격으로 복수개의 리브가 돌출된 한 쌍의 축이음부재가 상호 마주보게 설치되고, 상기 각각의 리브의 사이에는 굽힘과 완충역할을 하는 복수개의 원통형 스파이더가 조립 설치됨을 특징으로 하는 동력 전달용 커플링을 제공한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 한 쌍의 축이음부재와 원통형의 스파이더가 구비되는 것이다.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 강한 비틀림 강성과 유연성을 갖도록 한 것이다.

또한 본 발명은 속도와 정확성을 갖도록 한 것이다.

그리고 본 발명은 높은 효율성과 긴 수명을 갖도록 한 것이다.

아울러 본 발명은 쉬운 조립과 유지보수 불필요하다는 장점이 있다.

특히 본 발명은 부분교체 가능하다는 장점이 있다.

더하여 본 발명은 응력이 분산되는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 의 (a)는 종래 커플링의 결합상태 사시도이고,
(b)는 종래 커플링의 분해 사시도이며,
(c)는 종래 커플링의 종단면도이다.
도 2 는 본 발명에 적용된 커플링의 분해 사시도.
도 3 은 본 발명에 적용된 커플링의 결합상태 사시도.
도 4 는 본 발명에 적용된 커플링의 결합상태 정면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 커플링의 요부 측면도.
도 6 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 단면도이고,
(b)는 본 발명에 적용된 스파이더의 다른 실시예 단면도이고,
(c)는 본 발명에 적용된 스파이더의 또 다른 실시예 단면도이다.
도 7 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 다른 실시예 사시도이고,
(b)는 도7a의 결합상태 커플링 요부 측면도이다.
도 8 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 또 다른 실시예 사시도이고,
(b)는 도 8a의 결합상태 커플링 요부 측면도이다.

본 발명에 적용된 동력 전달용 커플링은 도 2 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 외측 결합공(51)(61)에 샤프트(55)(65)가 체결됨과 아울러 내측에는 일정 간격으로 복수개의 리브(52)(62)가 돌출된 한 쌍의 축이음부재(50)(60)가 상호 마주보게 설치된다.

그리고 상기 각각의 리브(52)(62)의 사이에는 굽힘과 완충역할을 하는 복수개의 원통형 스파이더(70)가 조립 설치된 동력 전달용 커플링을 제공한다.

또한 상기 돌출된 각각의 리브(52)(62)의 양면에는 스파이더(70)의 외주면과 대향되는 모양의 만곡부(53)(63)가 형성된다.

특히 본 발명에 적용된 상기 축이음부재(50)(60)는 금속재질로 형성하고, 스파이더(70)는 신축성 있는 합성수지 재질로 형성함이 바람직하다.

물론, 필요에 따라서는 축이음부재(50)(60)는 합성수지 재질로 하고, 스파이더(70)는 금속재질로 형성하거나 또는 축이음부재(50)(60)와 스파이더(70)를 모두 합성수지 재질로 형성하여 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 적용된 상기 스파이더(70)의 외주면에는 도 6(a)(b)(c)에 도시된 바와 같이 구부려질 때 응력을 외측으로 분산시키는 복수개의 요홈(71)이 형성된다.

그리고 상기 스파이더(70)의 좌우측면에도 구부려질 때 응력을 좌우측으로 분산시키는 요홈(72)이 형성될 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 적용된 상기 스파이더(70)는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 구부려질 대 응력을 분산시키게 좌우로 관통된 적어도 하나 이상의 구멍(73)이 형성될 수 있다.

아울러 본 발명에 적용된 상기 스파이더(70)의 외주면은 도 6(c)에 도시된 바와 같이 만곡부(53)(63)와의 마찰력을 적게 하도록 곡면부(74)가 형성되게 구성할 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명은 다른 실시예로 도 7(b)(b)에 도시된 바와 같이 상기 복수개의 스파이더(70)를 조립의 편의성과 힘을 분산시키기 위해 연결부재(75)를 이용하여 상호 2개 또는 3개 이상 연결하여 사용할 수 있도록 구성함은 물론이다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예로 도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이 상기 복수개의 스파이더(70)를 조립의 편의성과 힘을 분산시키기 위해 연결부재(75)를 이용하여 전체를 하나로 상호 연결하여 사용할 수 있도록 구성한다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 동력 전달용 커플링의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 강한 비틀림 강성과 유연성, 속도와 정확성, 높은 효율성과 긴 수명 그리고 쉬운 조립과 유지보수 불필요 특히 부분교체 가능하고 응력이 분산되는 효과를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명의 제1실시예인 도 1 의 (a)는 종래 커플링의 결합상태 사시도이고, (b)는 종래 커플링의 분해 사시도이며, (c)는 종래 커플링의 종단면도이다. 그리고 도 2 는 본 발명에 적용된 커플링의 분해 사시도이고, 도 3 은 본 발명에 적용된 커플링의 결합상태 사시도이며, 도 4 는 본 발명에 적용된 커플링의 결합상태 정면도이고, 도 5 는 본 발명에 적용된 커플링의 요부 측면도이다.

특히 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이 일측 축이음부재(50)의 결합공(51)에 샤프트(55)가 체결되고, 타측 축이음부재(60)의 결합공(61)에 또 다른 샤프트(65)가 체결 조립되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 제1실시예는 일측 리브(52)와 타측 리브(62)의 사이에 각각 스파이더(70)가 끼워지는 것으로, 이때 리브(52)(62)에는 스파이더(70)의 외형과 대향되는 모양의 만곡부(53)(63)가 형성되어 조립되는 것이다.

상기와 같이 조립된 본 발명은 일측 샤프트(55)의 구동 또는 타측 샤프트(65)의 구동에 의해 축이음부재(50)(60)가 회전하게 되는데, 이때 어느 각도로 구부러지더라도 신축성 있는 스파이더(70)에 의해 한 쌍의 축이음부재(50)(60)는 용이하게 회전할 수 있게 되어 완벽한 동력전달을 수행할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 특히 도 6 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 단면도이고, (b)는 본 발명에 적용된 스파이더의 다른 실시예 단면도이고, (c)는 본 발명에 적용된 스파이더의 또 다른 실시예 단면도로, 스파이더(70)가 구부러질 때 응력을 분산시키게 되는 것으로 이는 스파이더(70)가 연성의 성질을 갖고 있어서 변위가 있게 되면 이를 자연적으로 보정시켜주게 된다.

즉, 스파이더(70)의 외주면에 형성된 요홈(71)은 응력을 좌우측으로 분산시키는 역할을 하게 되고, 스파이더(70)의 좌우측에 형성된 요홈(72)은 응력을 좌우측으로 분산시키는 역할을 하게 된다.

아울러 스파이더(70)의 좌우로 관통된 구멍(73)도 응력을 분산시키는 역할을 하게 된다.

더하여 본 발명에 적용된 스파이더(70)는 도 6(c)에 도시된 바와 같이 외주면을 만곡부(74)로 형성하여 사용할 수 있는 것으로, 이는 스파이더(70)의 외주면이 리브(52)(62)의 만곡부(53)(63)와의 마찰력을 적게 하도록 곡면부(74)가 형성되는 것이다.

따라서 본 발명에 적용된 동력 전달용 커플링은 축방향, 각방향, 방사상의 샤프트 변위를 보정하기에 충분히 구부림이 부드럽다는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 다른 실시예로 사용할 수 있는 것으로, 도 7 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 다른 실시예 사시도이고, (b)는 도7a의 결합상태 커플링 요부 측면도이다.

상기한 본 발명의 다른 실시예는 복수개의 스파이더(70)를 조립의 편의성과 힘을 분산시키기 위해 연결부재(75)를 이용하여 상호 2개 또는 3개 이상 연결하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

또한 본 발명은 또 다른 실시예로 사용할 수 있는 것으로, 도 8 의 (a)는 본 발명에 적용된 스파이더의 또 다른 실시예 사시도이고, (b)는 도 8a의 결합상태 커플링 요부 측면도이다.

상기한 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 복수개의 스파이더(70)를 조립의 편의성과 힘을 분산시키기 위해 연결부재(75)를 이용하여 전체를 하나로 상호 연결하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명 동력 전달용 커플링의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50, 60: 축이음부재
52, 62: 리브
70: 스파이더
75: 연결부재

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 외측 결합공(51)(61)에 샤프트(55)(65)가 체결됨과 아울러 내측에는 일정 간격으로 복수개의 리브(52)(62)가 돌출된 한 쌍의 축이음부재(50)(60)가 상호 마주보게 설치되고, 상기 각각의 리브(52)(62)의 사이에는 굽힘과 완충역할을 하는 복수개의 원통형 스파이더(70)가 조립 설치된 동력 전달용 커플링에 있어서,
   상기 스파이더(70)의 외주면에는 구부려질 때 응력을 외측으로 분산시키는 복수개의 요홈(71)이 형성되고, 아울러 상기 스파이더(70)의 좌우측면에는 구부려질 때 응력을 좌우측으로 분산시키는 요홈(72)이 형성되고, 더하여 상기 스파이더(70)는 구부려질 때 응력을 분산시키게 좌우로 관통된 적어도 하나 이상의 구멍(73)이 형성됨을 특징으로 하는 동력 전달용 커플링.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

Images