KR102169983B1 - Universal joint with improved fixing structure of bearing cup and yoke - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a universal joint having a structure capable of minimizing the inclination of a bearing cup at a contact surface between the bearing cup and a yoke. The universal joint includes: a key unit protruding toward the yoke from the bearing cup of the universal joint; a key groove into which the key unit of the yoke is inserted; an installation groove formed concave in the key unit and facing side walls of the key groove; and a taper key pressed into the installation groove. Accordingly, the taper key comes in close contact with one of both side walls of the key groove, and the taper key pushes the key unit to the other side wall so that the key unit comes in close contact with the other side wall.

Description

베어링컵과 요크의 고정구조를 개선한 유니버설 조인트{UNIVERSAL JOINT WITH IMPROVED FIXING STRUCTURE OF BEARING CUP AND YOKE}Universal joint with improved fixing structure of bearing cup and yoke{UNIVERSAL JOINT WITH IMPROVED FIXING STRUCTURE OF BEARING CUP AND YOKE}

본 발명은 압연기의 구동장치 등 기계구동을 위한 동력전달용의 유니버설 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하중에 의한 볼트의 변형이 발생하지 않도록 베어링컵과 요크의 고정구조를 보다 견고하게 개선한 유니버설 조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a universal joint for power transmission for driving a machine such as a driving device of a rolling mill, and more particularly, a universal joint in which the fixing structure of a bearing cup and a yoke is more robustly improved so that the bolt does not deform due to a load. It is about the joint.

유니버설 조인트는, 구동축과 종동축이 일직선상에 있지 않고 서로 만나는 각이 발생하더라도 회전을 전달할 수 있는 축이음이다.The universal joint is a shaft joint that can transmit rotation even if the drive shaft and the driven shaft are not in a straight line and meet each other.

그러한 유니버설 조인트는 기계가공장치의 구동축, 차량의 동력전달축 등에 설치될 수 있는 것으로서, 특히 압연기 롤의 구동장치에서 모터와 압연기 롤 사이에서 동력전달을 위해 블록타입의 유니버설 조인트가 많이 사용되고 있다.Such a universal joint can be installed on a drive shaft of a machining device, a power transmission shaft of a vehicle, and the like. In particular, a block-type universal joint is widely used for power transmission between a motor and a rolling mill roll in a driving device of a rolling mill roll.

도 1 및 도 2는 한국공개특허공보 제10-2007-0050061호에 기재된 것으로서, 블록타입의 유니버설 조인트를 도시하고 있다.1 and 2 are described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0050061, and illustrate a block-type universal joint.

도 1 및 도 2를 참조하면, 블록타입의 유니버설 조인트는, 십자축(1)의 4개의 축부(2)를 각각 베어링컵(3)으로 지지하고, 그 각 베어링컵(3)을 요크(yoke)(4)에 볼트(5)로 고정하고 있다.1 and 2, in the block-type universal joint, the four shaft portions 2 of the cross shaft 1 are supported by bearing cups 3, respectively, and the bearing cups 3 are yoke. ) (4) is fixed with bolts (5).

이 때, 베어링컵(3)에는 그 요크(4)에 대한 접합면에 요크(4) 측으로 돌출하는 키부(6)가 일체로 형성되어 있고, 상기 키부(6)가 요크(4)에 형성되어 있는 키홈(7)에 끼워짐으로써, 볼트(5)와 함께 토크(torque)를 전달한다. At this time, the bearing cup 3 is integrally formed with a key portion 6 protruding toward the yoke 4 on the bonding surface to the yoke 4, and the key portion 6 is formed on the yoke 4 By being fitted in the keyway (7), it transmits the torque (torque) together with the bolt (5).

이에 따라, 구동축의 회전 시 구동축 측의 요크(4)가 볼트(5)의 결합력 및 키부(6)의 면압에 의해 구동축 측의 한 쌍의 베어링컵(3)을 매개로 회전력을 십자축(1)에 전달하고, 십자축(1)의 회전력은 볼트(5)의 결합력 및 키부(6)의 면압에 의해 종동축 측의 한 쌍의 베어링컵(3)과 종동축 측의 요크(4)를 매개로 종동축 축에 전달한다.Accordingly, when the drive shaft is rotated, the yoke 4 on the drive shaft side transmits the rotational force through the pair of bearing cups 3 on the drive shaft side by the coupling force of the bolt 5 and the surface pressure of the key portion 6 ), and the rotational force of the cross shaft (1) is applied to a pair of bearing cups (3) on the driven shaft side and a yoke (4) on the driven shaft side by the coupling force of the bolt (5) and the surface pressure of the key (6). It is transmitted to the driven shaft axis as a medium.

그와 같은 종래 블록타입의 유니버설 조인트는, 도 2와 같이 베어링컵(3)의 볼트(5)가 견고하게 요크(4)에 체결된 상태에서도 외력에 의한 미소한 변형이 발생하므로, 십자축(1)의 각 축부(2)와 베어링컵(3) 사이의 하중(F)에 의한 모멘트에 의해, 요크(4)와 베어링컵(3)의 접촉면에서 도 3과 같이, 베어링컵(3)의 기울어짐이 발생한다.In such a conventional block-type universal joint, even when the bolt 5 of the bearing cup 3 is firmly fastened to the yoke 4 as shown in FIG. 2, a small deformation occurs due to an external force. By the moment due to the load (F) between each shaft portion (2) of 1) and the bearing cup (3), the contact surface of the yoke (4) and the bearing cup (3), as shown in Figure 3, the bearing cup (3). Tilt occurs.

이러한 베어링컵(3)의 기울어짐은 베어링컵(3)의 내부에서 삽자축(1)의 축부(2)와 접촉하는 베어링(8)에 변형을 초래하고, 베어링(8)의 수명을 단축시키는 원인이 된다.This inclination of the bearing cup (3) causes deformation of the bearing (8) in contact with the shaft portion (2) of the insert shaft (1) inside the bearing cup (3) and shortens the life of the bearing (8). It causes.

또한, 상기 하중에 의해 A지점을 중심으로 발생한 모멘트는 볼트(5)에 추가로 부가하중을 부여하여 볼트(5)에 피로하중을 유발하고 파손의 원인이 된다.In addition, the moment generated around the point A by the above load applies an additional load to the bolt 5, causing a fatigue load on the bolt 5 and causing damage.

또한, 상기 축부(2)와 결합되는 베어링컵(3)의 베어링(8)이 큰 원을 이루도록 배치되어야 유니버설 조인트의 부하용량을 증대시킬 수 있으나, 베어링컵(3)의 한정된 부피 내에서 상기 이유로 볼트(5)의 크기를 줄일 수 없으므로, 유니버설 조인트의 용량을 증대시킬 수 없는 제약요인이 되기도 한다.In addition, the load capacity of the universal joint can be increased only when the bearing 8 of the bearing cup 3 coupled with the shaft 2 is arranged to form a large circle, but for the above reason within the limited volume of the bearing cup 3 Since the size of the bolt 5 cannot be reduced, it is also a limiting factor that cannot increase the capacity of the universal joint.

본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링컵과 요크의 고정구조를 개선함으로써 베어링컵과 요크 사이에 전달되는 하중에 의해서도 베어링컵과 요크의 접촉면에서 베어링컵의 기울어짐을 최소화시킬 수 있는 구조의 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.The present invention is conceived from the above point of view, and an object of the present invention is to improve the fixing structure of the bearing cup and the yoke, thereby preventing the inclination of the bearing cup at the contact surface between the bearing cup and the yoke even by the load transmitted between the bearing cup and the yoke. It is to provide a universal joint with a structure that can be minimized.

또한, 본 발명의 다른 목적은 베어링컵의 내부에 설치되어 십자축의 축부를 감싸는 베어링이 보다 큰 원으로 배치됨으로써 유니버설 조인트의 부하용량이 증대될 수 있도록, 베어링컵에서 큰 부피를 차지하는 볼트의 크기를 줄일 수 있는 구조의 유니버설 조인트를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to reduce the size of the bolt occupying a large volume in the bearing cup so that the load capacity of the universal joint can be increased by placing the bearing installed inside the bearing cup and surrounding the shaft portion of the cross shaft in a larger circle. It is to provide a universal joint with a structure that can be reduced.

본 발명은, 4개의 축부를 가지는 십자축과, 각 상기 축부와 결합되는 베어링컵과, 구동축 또는 종동축 측에 설치되어 상기 베어링컵과 밀착 결합되는 요크를 포함하는 유니버설 조인트에 있어서, 상기 베어링컵에서 상기 요크를 향해 돌출된 키부와, 상기 요크의 상기 키부가 끼워지는 키홈과, 상기 키부에 오목하게 형성되고 상기 키홈의 측벽과 대향하는 설치홈과, 상기 설치홈에 압입되는 테이퍼키를 더 포함함으로써, 상기 키홈의 양 측벽 중 일측벽에 상기 테이퍼키가 밀착하고 타측벽에는 상기 테이퍼키가 상기 키부를 밀어 상기 키부가 밀착하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a universal joint comprising a cross shaft having four shaft portions, a bearing cup coupled to each of the shaft portions, and a yoke installed on the side of a drive shaft or a driven shaft and closely coupled to the bearing cup, the bearing cup In the key portion protruding toward the yoke, a key groove in which the key portion of the yoke is fitted, an installation groove formed concave in the key portion and facing the side wall of the key groove, and a tapered key pressed into the installation groove By doing so, the taper key is in close contact with one of the side walls of the key groove and the taper key pushes the key to the other side wall and the key is in close contact with the key.

또한, 본 발명은 상기 테이퍼키가, 하면보다 상면이 넓도록 경사진 제1테이퍼면이 측면에 형성된 제1테이퍼블록과, 상기 제1테이퍼면에 슬라이딩되면서 밀착하는 것으로서 상면보다 하면이 넓도록 경사진 제2테이퍼면이 측면에 형성된 제2테이퍼블록을 포함하고, 상기 제1테이퍼면과 상기 제2테이퍼면이 면접촉한 상태로 상기 제1테이퍼블록과 제2테이퍼블록이, 상기 키홈의 양 측벽 중 일측벽과 상기 설치홈의 측벽 사이에 끼이도록 압입되는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the tapered key is in close contact with a first tapered block having a first tapered surface formed on the side surface, inclined so that the upper surface is wider than the lower surface, and the first tapered surface is in close contact with the first tapered surface. The photo includes a second tapered block having a second tapered surface formed on a side thereof, and the first tapered block and the second tapered block are in a state in which the first tapered surface and the second tapered surface are in surface contact, and both side walls of the keyway It is characterized in that it is press-fit so as to be sandwiched between one side wall and the side wall of the installation groove.

또한, 본 발명은 상기 제1테이퍼블록의 상면과 상기 제2테이퍼블록의 상면이 모두 상기 설치홈의 상면에서 외부에 노출되고, 상기 제1테이퍼블록의 상면에 제1주입구를 가지고 상기 제1테이퍼면에 제1유출구를 가진 제1오일공급로가 상기 제1테이퍼블록의 내부에 형성된 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, in the present invention, both the upper surface of the first tapered block and the upper surface of the second tapered block are exposed to the outside from the upper surface of the installation groove, and the first tapered block has a first injection port on the upper surface of the first tapered block. Another feature is that a first oil supply path having a first outlet on its surface is formed inside the first tapered block.

또한, 본 발명은 상기 제2테이퍼블록의 상면에 제2주입구를 가지고 상기 제2테이퍼면에 제2유출구를 가진 제2오일공급로가 상기 제2테이퍼블록의 내부에 형성되고, 상기 제1주입구 및 제2주입구에는 오일공급장치가 결합될 수 있는 결합수단이 구비되고, 상기 제1유출구 또는 제2유출구는 복수개가 설치되며, 상기 제1유출구와 상기 제2유출구는 서로 위치가 어긋나 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, in the present invention, a second oil supply path having a second inlet on the upper surface of the second tapered block and a second outlet on the second tapered surface is formed inside the second tapered block, and the first inlet And a coupling means to which an oil supply device can be coupled to the second inlet, and a plurality of the first outlet or the second outlet are installed, and the first outlet and the second outlet are displaced from each other. It is characterized by another.

또한, 본 발명은 상기 키홈에 상기 키부가 끼워지는 방향을 기준으로, 상기 키홈의 길이가 상기 설치홈의 길이보다 작아 상기 설치홈이 상기 키홈의 내부에 위치함으로써, 상기 베어링컵과 상기 요크 사이에 하중의 전달시, 전단력이 작용하는 상기 키부의 전단면이 상기 설치홈을 벗어난 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention is based on the direction in which the key portion is inserted into the keyway, the length of the keyway is smaller than the length of the installation groove, the installation groove is located inside the keyway, between the bearing cup and the yoke Another feature is that when the load is transmitted, the shear surface of the key portion, on which the shear force acts, deviates from the installation groove.

본 발명에 따른 유니버설 조인트는, 베어링컵의 키부가 요크의 키홈에 끼워지고, 키부에 오목하게 설치홈이 형성되어 설치홈에 테이퍼키가 압입됨으로써, 상기 키홈의 양 측벽 중 일측벽에 테이퍼키가 밀착하고 타측벽에는 테이퍼키가 키부를 밀어 키부가 밀착하도록 구성된다.In the universal joint according to the present invention, the key portion of the bearing cup is fitted into the key groove of the yoke, the installation groove is formed concave in the key portion, and the taper key is pressed into the installation groove, so that a tapered key is formed on one of the side walls of the key groove. It is in close contact and a tapered key pushes the key to the other side wall, and the key is in close contact with the key.

이에 따라, 베어링컵과 요크 사이에 전달되는 하중에 의해 베어링컵과 요크의 접촉면에서 요크에 대한 베어링컵의 기울어짐과 그로 인해 키홈 내에서 키부의 기울어짐이 발생하려 하더라도, 테이퍼키가 키홈의 측벽에 키부를 밀착시키고 있으므로, 기울어짐을 방지 또는 최소화시키도록 견고한 고정상태를 형성한다.Accordingly, even if the bearing cup is tilted with respect to the yoke at the contact surface of the bearing cup and the yoke due to the load transmitted between the bearing cup and the yoke, and the key portion is tilted within the keyway, the tapered key is Since the key portion is in close contact with each other, a solid fixed state is formed to prevent or minimize tilting.

이는, 베어링컵과 요크 사이에 하중의 전달시, 베어링컵의 기울어짐에 의해 발생할 수 있는 베어링컵의 베어링의 변형 및 수명단축을 방지 또는 최소화시킬 수 있고, 볼트에 반복적인 부가하중을 유발하여 볼트를 파손시키는 문제도 해소할 수 있다.This can prevent or minimize deformation of the bearing of the bearing cup and shortening the life of the bearing cup, which may occur due to inclination of the bearing cup when the load is transmitted between the bearing cup and the yoke, and causes repetitive additional load on the bolt. It can also solve the problem of damaging.

또한, 본 발명은 테이퍼키가 베어링컵의 키부와 요크의 키홈의 결합을 보다 견고히 함으로써, 베어링컵을 요크에 고정하기 위한 볼트의 크기를 줄이는 설계가 가능하므로, 베어링컵의 내부에 설치되어 십자축의 축부를 감싸는 베어링이 보다 큰 원으로 배치됨으로써 유니버설 조인트가 전달할 수 있는 부하용량을 증대시키는 것이 가능해진다.In addition, the present invention allows a design to reduce the size of the bolt for fixing the bearing cup to the yoke by making the coupling between the key portion of the bearing cup and the key groove of the yoke more solid, so that it is installed inside the bearing cup and By arranging the bearing surrounding the shaft in a larger circle, it becomes possible to increase the load capacity that the universal joint can transmit.

또한, 본 발명은 테이퍼키가, 하면보다 상면이 넓도록 경사진 제1테이퍼면이 측면에 형성된 제1테이퍼블록과, 상기 제1테이퍼면에 슬라이딩되면서 밀착하는 것으로서 상면보다 하면이 넓도록 경사진 제2테이퍼면이 측면에 형성된 제2테이퍼블록이, 제1테이퍼면과 제2테이퍼면의 면접촉한 상태로 키홈의 일측벽과 설치홈의 측벽 사이에 끼이도록 압입되고 있다.In addition, in the present invention, the tapered key is in close contact with the first tapered block having a first tapered surface formed on the side surface so that the upper surface is wider than the lower surface, and the lower surface is inclined so that the lower surface is wider than the upper surface. A second tapered block having a second tapered surface formed on the side surface is press-fit so as to be sandwiched between one side wall of the key groove and the side wall of the installation groove in a state in which the first tapered surface and the second tapered surface are in surface contact.

이에 따라, 키홈의 측벽 또는 설치홈의 측벽에 테이퍼키가 끼이기 위한 테이퍼 경사면을 가공하는, 과다한 노력이나 비용을 들일 필요가 없고, 키홈 및 설치홈의 측벽을 단순한 수직 측벽으로 형성하더라도 제1테이퍼블록 및 제2테이퍼블록에 의해 키고정 상태를 용이하게 구현할 수 있다.Accordingly, there is no need to incur excessive effort or cost to process the tapered inclined surface for the taper key to be inserted into the sidewall of the keyway or the sidewall of the installation groove, and the first taper The key lock state can be easily implemented by the block and the second tapered block.

또한, 본 발명은 제1테이퍼블록의 상면과 제2테이퍼블록의 상면이 모두 상기 설치홈의 상면에서 외부에 노출되고, 제1테이퍼블록의 상면에 제1주입구를 가지고 제1테이퍼면에 제1유출구를 가진 제1오일공급로를 형성하고 있으며, 부가적으로 제2테이퍼블록에도 그러한 제2오일공급로를 형성할 수 있다.In addition, in the present invention, both the upper surface of the first tapered block and the upper surface of the second tapered block are exposed to the outside at the upper surface of the installation groove, and the first tapered surface has a first injection port on the upper surface of the first tapered block. A first oil supply passage having an outlet is formed, and in addition, such a second oil supply passage may be formed in the second tapered block.

이에 따라, 상기 설치홈에 테이퍼키가 설치된 상태에서 제1주입구에 고압유를 압송함으로써, 제1테이퍼면 및 제2테이퍼면에 오일을 공급하여 유막을 형성하고 설치홈으로부터 제1테이퍼블록의 인출을 용이하게 할 수 있다.Accordingly, by supplying high pressure oil to the first inlet while the taper key is installed in the installation groove, oil is supplied to the first and second tapered surfaces to form an oil film, and the first tapered block is withdrawn from the installation groove. Can be facilitated.

특히, 제1테이퍼블록의 제1유출구와 제2테이퍼블록의 제2유출구가 서로 마주보지 않고 위치가 서로 어긋나도록 구성함으로써, 제1테이퍼면 및 제2테이퍼면에 오일의 압송을 보다 넓은 면적에 대하여 충분히 하여 양호한 유막을 형성할 수 있다.Particularly, by configuring the first outlet of the first tapered block and the second outlet of the second tapered block to not face each other and to be displaced from each other, the pressure of oil to the first and second tapered surfaces is reduced to a wider area. As a result, a good oil film can be formed.

도 1은 종래 유니버설 조인트의 전체 구성을 도시하는 분해사시도
도 2는 도 1에서 요크와 베어링컵의 고정구조를 도시하는 단면구성도
도 3은 도 1에서 십자축과 베어링컵 사이에 하중의 전달 시, 요크에 대하여 베어링컵이 미소량 기울어지는 작용을 설명하는 설명도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트의 전체 구성을 도시하는 분해사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 요크와 베어링컵의 고정구조를 도시하는 단면구성도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 요크와 베어링컵 사이에 설치된 테이퍼키의 설치상태를 확대하여 도시하는 단면구성도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 테이퍼키가 설치된 상태에서 베어링컵에 작용하는 힘의 관계를 설명하는 설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 테이퍼키의 설치과정 및 작용을 도 5의 A-A' 단면에 대하여 설명하는 설명도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 테이퍼키를 설치홈으로부터 인출하기 위해 고압유를 공급하는 구조를 설명하는 설명도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트에서 테이퍼키의 변형된 구성에 대한 사시도1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a conventional universal joint
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fixing structure of a yoke and a bearing cup in FIG. 1
FIG. 3 is an explanatory view illustrating an action in which the bearing cup is tilted by a small amount with respect to the yoke when a load is transmitted between the cross shaft and the bearing cup in FIG.
4 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a universal joint according to an embodiment of the present invention
5 is a cross-sectional view showing a fixing structure of a yoke and a bearing cup in a universal joint according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an enlarged installation state of a tapered key installed between a yoke and a bearing cup in a universal joint according to an embodiment of the present invention.
7 is an explanatory view illustrating a relationship between a force acting on a bearing cup in a state in which a taper key is installed in a universal joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view illustrating the installation process and operation of a taper key in a universal joint according to an embodiment of the present invention with respect to the AA′ cross-section of FIG. 5
9 is an explanatory diagram illustrating a structure of supplying high pressure oil to withdraw a taper key from an installation groove in a universal joint according to an embodiment of the present invention
10 is a perspective view of a modified configuration of a taper key in a universal joint according to an embodiment of the present invention

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 4를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 유니버설 조인트는, 4개의 축부(12)를 가지는 십자축(10)과, 각 상기 축부(12)와 결합되는 베어링컵(20)과, 구동축 또는 종동축 측에 설치되어 베어링컵(20)과 밀착 결합되는 요크(30)를 포함한다.4, the universal joint according to the embodiment of the present invention includes a cross shaft 10 having four shaft portions 12, a bearing cup 20 coupled to each of the shaft portions 12, and a drive shaft or a longitudinal axis. It is installed on the coaxial side and includes a yoke 30 that is in close contact with the bearing cup 20.

상기 십자축(10)은, 트러니언(trunnion)이라 불리는 4개의 축부(12)가 십자형상을 이루고 있고, 각 축부(12)의 단부를 베어링컵(20)이 덮어 감싸 안듯이 결합되어 있다.In the cross shaft 10, four shaft portions 12 called trunnions form a cross shape, and the ends of each shaft portion 12 are covered by a bearing cup 20 and are coupled to each other.

베어링컵(20)에는 각 축부(12)와 결합되기 위한 축부결합홈(21)이 형성되되, 축부결합홈(21)에는 내주면을 따라 다수의 베어링(22)이 원의 형상으로 배치되어 축부(12)의 단부를 감싸게 된다.The bearing cup 20 is formed with a shaft coupling groove 21 for coupling with each shaft portion 12, and in the shaft coupling groove 21, a plurality of bearings 22 are arranged in a circular shape along the inner circumferential surface. 12) is wrapped around the end.

상기 베어링컵(20)은 각 축부(12)와 결합되는 4개가 설치되고, 서로 마주보는 2개는 구동축의 요크(30)에 고정되며, 나머지 마주보는 2개는 종동축의 요크(30)에 고정된다.Four bearing cups 20 are installed to be coupled to each shaft portion 12, two facing each other are fixed to the yoke 30 of the drive shaft, and the remaining two facing each other are attached to the yoke 30 of the driven shaft. It is fixed.

구동축의 요크(30)와 종동축의 요크(30)에서 각 베어링컵(20)은 동일한 구조로 결합된다.In the yoke 30 of the drive shaft and the yoke 30 of the driven shaft, each bearing cup 20 is coupled in the same structure.

도 4 및 도 5를 참조하면, 베어링컵(20)에는 키부(40)가 돌출되도록 형성되고 요크(30)에 키부(40)가 끼워져 결합되도록 요크(30)의 키홈(50)이 형성된다. 키부(40)는 베어링컵(20)에서 요크(30)를 향해 돌출되고, 키홈(50)은 베어링컵(20)을 향하도록 형성되어 키부(40)가 끼워진다.4 and 5, the bearing cup 20 has a key portion 40 formed to protrude, and a key groove 50 of the yoke 30 is formed so that the key portion 40 is fitted and coupled to the yoke 30. The key portion 40 protrudes from the bearing cup 20 toward the yoke 30, and the key groove 50 is formed to face the bearing cup 20 so that the key portion 40 is fitted.

베어링컵(20)에는 키부(40)를 사이에 두고 양 측에 볼트공(23)이 형성되어 볼트(81)가 설치되며, 베어링컵(20)은 키홈(50)의 양측에서 볼트공(33)에 결합되는 볼트(81)에 의해 요크(30)에 고정된다.In the bearing cup 20, bolt holes 23 are formed on both sides with the key portion 40 interposed therebetween, and bolts 81 are installed, and the bearing cup 20 is bolt holes 33 on both sides of the key groove 50. It is fixed to the yoke 30 by a bolt 81 that is coupled to ).

이에 따라, 각 베어링컵(20)은 대응하는 각 요크(30)에, 한 쌍의 볼트(81)에 의한 결합구조와, 키부(40) 및 키홈(50)의 결합구조에 의해, 고정상태가 형성될 수 있다.Accordingly, each bearing cup 20 has a fixed state due to the coupling structure by a pair of bolts 81 and the coupling structure of the key portion 40 and the key groove 50 to the corresponding yoke 30 Can be formed.

그러한 고정상태에서 구동축에서 종동축으로 회전력의 전달시, 십자축(10)의 축부(12)와 베어링컵(20) 사이에 하중이 전달되면, 전달되는 하중(F)은 요크(30) 및 베어링컵(20)이 접촉하는 접촉면과 대략 평행한 측방을 향해 발생하고, 이에 따라 베어링컵(20)이 요크(30)에 대하여 전도되려는 변형을 유발할 수 있다.When the rotational force is transmitted from the drive shaft to the driven shaft in such a fixed state, when a load is transmitted between the shaft portion 12 of the cross shaft 10 and the bearing cup 20, the transmitted load F is the yoke 30 and the bearing The cup 20 is generated toward a side substantially parallel to the contact surface to which the cup 20 contacts, and accordingly, the bearing cup 20 may cause deformation to be inverted with respect to the yoke 30.

이 때, 도 3에 예시된 바와 같이, 베어링컵(20)이 전도되는 방향으로 발생하는 모멘트에 의해 볼트(81)는 미소하게 인장되는 변형이 발생하고, 베어링컵(20)의 키부(40)는 키홈(50) 내에서 미소하게 기울어짐이 발생한다.At this time, as illustrated in FIG. 3, the bolt 81 is slightly tensioned due to a moment generated in the direction in which the bearing cup 20 is inverted, and the key portion 40 of the bearing cup 20 A slight inclination occurs within the keyway 50.

이러한 기울어짐이 반복되면, 베어링컵(20)의 내부에서 축부(12)와 접촉하는 베어링(22)의 외륜에 변형을 초래하고, 베어링(22)의 수명을 단축시키며, 볼트(81)에도 부가하중을 반복 부여하여 피로파괴를 유발할 수 있다.If such inclination is repeated, deformation occurs in the outer ring of the bearing 22 in contact with the shaft part 12 inside the bearing cup 20, shortening the life of the bearing 22, and adding to the bolt 81 It may cause fatigue failure by repeatedly applying a load.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 실시예에서는 키홈(50)의 내부에 테이퍼키(70)를 설치한다.To solve this problem, in this embodiment, a tapered key 70 is installed inside the keyway 50.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 테이퍼키(70)를 설치하기 위해, 키부(40)에 오목하게 형성되고 키홈(50)의 측벽과 대향하는 설치홈(60)이 구비되고, 상기 설치홈(60)에 테이퍼키(70)가 압입된다.4 and 5, in order to install the tapered key 70, an installation groove 60 formed concavely in the key portion 40 and facing the sidewall of the key groove 50 is provided, and the installation groove The taper key 70 is press-fitted to 60.

설치홈(60)은 키부(40)의 단부 중 일측 또는 타측 모서리를 파내어 형성되는 것으로서, 키홈(50)의 측벽을 마주하도록 설치된다. 이로써 압입되는 테이퍼키(70)가 키부(40)와 키홈(50)의 측벽 사이에 압입될 수 있다.The installation groove 60 is formed by digging one or the other edge of the end portion of the key portion 40 and is installed to face the side wall of the key groove 50. Thereby, the tapered key 70 to be press-fit can be press-fit between the key portion 40 and the sidewall of the key groove 50.

설치홈(60)은 키부(40)의 단부 중 일측 또는 타측 모서리를 파내되, 직각의 내벽을 내부에 가진 직육면체 블록형상의 공간이 형성되도록 가공함으로써, 가공을 용이하게 한다.The installation groove 60 excavates one or the other edge of the end of the key portion 40, and facilitates processing by processing to form a cuboid block-shaped space having a right-angled inner wall therein.

본 실시예에서는 설치홈(60)의 가공시 테이퍼키(70)를 설치하기 위해 경사진 테이퍼면을 설치홈(60)의 측벽(62)에 형성할 필요가 없도록 함으로써, 가공에 따른 노력과 비용을 절감할 수 있다.In this embodiment, when the installation groove 60 is processed, it is not necessary to form an inclined tapered surface on the side wall 62 of the installation groove 60 in order to install the tapered key 70, so that the effort and cost of processing Can be saved.

상기 테이퍼키(70)는 하면보다 상면(71d)이 넓도록 경사진 제1테이퍼면(71a)이 측면에 형성된 제1테이퍼블록(71)과, 상기 제1테이퍼면(71a)에 상대적으로 슬라이딩되면서 밀착하는 것으로서 상면(73d)보다 하면이 넓도록 경사진 제2테이퍼면(73a)이 측면에 형성된 제2테이퍼블록(73)을 포함한다.The tapered key 70 has a first tapered block 71 formed on a side surface with a first tapered surface 71a inclined so that the upper surface 71d is wider than the lower surface, and slides relatively to the first tapered surface 71a. The second tapered surface 73a inclined so that the lower surface is wider than the upper surface 73d is formed in close contact with the second tapered block 73 on the side surface.

도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 설치홈(60)에 먼저 제2테이퍼블록(73)을 상면(73d)이 상측으로 노출되도록 위치시키고, 제1테이퍼블록(71)를 상면(71d)이 상측에 노출되도록 삽입하여 설치한다.Referring to (a) and (b) of Fig. 8, the second tapered block 73 is first placed in the installation groove 60 so that the upper surface 73d is exposed upward, and the first tapered block 71 is placed on the upper surface. Install it by inserting it so that (71d) is exposed on the upper side.

즉, 제1테이퍼면(71a)과 제2테이퍼면(73a)이 면접촉한 상태로 제1테이퍼블록(71)과 제2테이퍼블록(73)이, 키홈(50)의 양 측벽 중 일측벽과 설치홈(60)의 측벽(62) 사이에 끼이도록 압입된다.That is, the first tapered block 71 and the second tapered block 73 are in a state in which the first tapered surface 71a and the second tapered surface 73a are in surface contact with one of the side walls of the key groove 50. It is press-fitted so as to be sandwiched between the side walls 62 of the installation groove 60.

이에 따라, 키홈(50)의 양 측벽 중 일측벽에 테이퍼키(70)가 밀착하고 타측벽에는 테이퍼키(70)가 키부(40)를 밀어 키부(40)가 밀착한다.Accordingly, the tapered key 70 is in close contact with one of the side walls of the key groove 50, and the tapered key 70 pushes the key part 40 to the other side wall, and the key part 40 is in close contact with each other.

그 설치상태에서 제1테이퍼블록(71)의 상면(71d)과 제2테이퍼블록(73)의 상면(73d)이 모두 설치홈(60)의 상면에서 외부에 노출된다.In the installation state, both the upper surface 71d of the first tapered block 71 and the upper surface 73d of the second tapered block 73 are exposed to the outside from the upper surface of the installation groove 60.

상기 테이퍼키(70)의 설치로 인해, 키부(40)가 키홈(50)의 측벽에 강한 밀착력으로 견고한 고정상태를 형성하고, 키부(40)를 키홈(50)으로부터 이탈시키는 외력 또는 모멘트에 대하여 키부(40), 테이퍼키(70), 키홈(50)의 측벽 사이의 마찰력(P)이 상기 밀착력에 대하여 도 6에서 도시된 방향으로 발생할 수 있으므로, 요크(30)과 베어링컵(20)의 고정상태를 안정화시킬 수 있다.Due to the installation of the tapered key 70, the key portion 40 forms a solid fixed state with strong adhesion to the side wall of the key groove 50, and against an external force or moment that separates the key portion 40 from the key groove 50 Since the friction force (P) between the side walls of the key portion 40, the tapered key 70, and the key groove 50 may be generated in the direction shown in FIG. 6 with respect to the adhesion force, the yoke 30 and the bearing cup 20 It can stabilize the fixed state.

그에 따라, 볼트(81)가 담당하는 하중이 감소될 수 있고, 볼트(81)의 직경을 감소시키는 설계도 가능할 수 있다.Accordingly, the load that the bolt 81 is responsible for may be reduced, and a design that reduces the diameter of the bolt 81 may be possible.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 설치홈(60)의 형성구조와 관련하여, 상기 키홈(50)에 키부(40)가 끼워지는 방향을 기준으로, 설치홈(60)의 길이(L1)가 키홈(50)의 길이(L2)보다 작아 설치홈(60)이 키홈(50)의 내부에 위치하도록 한다.Meanwhile, referring to FIGS. 5 and 6, with respect to the formation structure of the installation groove 60, the length of the installation groove 60 (L1) based on the direction in which the key portion 40 is fitted into the key groove 50 ) Is smaller than the length L2 of the keyway 50 so that the installation groove 60 is located inside the keyway 50.

이는 베어링컵(20)과 요크(30) 사이에 하중의 전달시, 그 하중에 의한 키부(40)에 전단력이 발생하는 경우, 키부(40)의 전단면(46)이 상기 설치홈(60)을 통과하지 않고 설치홈(60)을 벗어난 부분이 되도록 한다.This is when a load is transmitted between the bearing cup 20 and the yoke 30, when a shear force occurs in the key portion 40 by the load, the front end surface 46 of the key portion 40 is the installation groove 60 It is to be a part that is out of the installation groove (60) without passing through.

이에 따라, 상기 전단면(46)은 설치홈(60)의 형성으로 단면적이 감소된 위치가 아니고, 키부(40)의 설치홈(60)을 벗어나 단면적이 큰 부분에 위치하며, 큰 단면적으로 인해 전단력에 충분히 저항할 수 있는 강도를 가질 수 있다. Accordingly, the front end surface 46 is not a position where the cross-sectional area is reduced due to the formation of the installation groove 60, but is located in a portion with a large cross-sectional area outside the installation groove 60 of the key portion 40, It can have a strength that can sufficiently resist shear forces.

한편, 도 8을 참조하면, 설치된 테이퍼키(70)의 인출이 용이하도록, 제1테이퍼블록(71)의 상면에 제1주입구(74a)를 가지고 제1테이퍼면(71a)에 제1유출구(74c)를 가진 제1오일공급로(74)가 제1테이퍼블록(71)의 내부에 형성된다.On the other hand, referring to FIG. 8, to facilitate withdrawal of the installed taper key 70, a first outlet (74a) is provided on the upper surface of the first tapered block (71), and a first outlet is provided on the first tapered surface (71a). A first oil supply path 74 having 74c) is formed in the first tapered block 71.

또한, 보다 용이한 인출을 위해, 제2테이퍼블록(73)의 상면에도 제2주입구(75a)를 가지고 제2테이퍼면(73a)에 제2유출구(75c)를 가진 제2오일공급로(75)가 제2테이퍼블록(73)의 내부에 형성된다.In addition, for easier withdrawal, a second oil supply passage 75 having a second inlet 75a on the upper surface of the second tapered block 73 and a second outlet 75c on the second tapered surface 73a. ) Is formed inside the second tapered block 73.

제1유출구(74c)는 제1테이퍼블록(71)에서 제1테이퍼면(71a)과 대향하는 반대면에도 형성될 수 있고, 제2유출구(75c)도 제2테이퍼블록(73)에서 제2테이퍼면(73a)과 대향하는 반대면에 형성될 수 있다.The first outlet 74c may be formed on the opposite side of the first tapered block 71 opposite to the first tapered surface 71a, and the second outlet 75c may also be formed from the second tapered block 73 It may be formed on the opposite surface opposite to the tapered surface (73a).

설치홈(60)에 설치된 상태에서 제1주입구(74a)에 고압유를 압송함으로써, 제1테이퍼면(71a) 및 제2테이퍼면(73a)에 오일을 공급하여 마찰이 발생하는 면에 유막을 형성시키고 설치홈(60)으로부터 제1테이퍼블록(71)의 인출을 용이하게 한다.By supplying high-pressure oil to the first inlet 74a while being installed in the installation groove 60, oil is supplied to the first and second taper surfaces 71a and 73a to form an oil film on the surfaces where friction occurs. And facilitates the withdrawal of the first tapered block 71 from the installation groove 60.

제1주입구(74a) 및 제2주입구(75a)에는 오일공급장치가 결합될 수 있는 결합수단(74b,75b)이 구비되고, 결합수단(74b,75b)은 오일공급노즐(84)이 나선결합될 수 있도록 암나선이 될 수 있다.The first inlet (74a) and the second inlet (75a) are provided with coupling means (74b, 75b) to which the oil supply device can be coupled, and the coupling means (74b, 75b) is the oil supply nozzle (84) is spirally coupled. It can be a female helix so that it can be.

오일공급장치는 제1테이퍼블록(71)을 인출하기 위한 금속봉 형상의 오일공급노즐(84)을 포함하는 것이 바람직하고, 오일공급노즐(84)의 선단에 암나선과 결합되는 숫나선(84a)이 형성되어 결합수단(74b)과 결합할 수 있다.The oil supply device preferably includes an oil supply nozzle 84 in the shape of a metal rod for drawing out the first tapered block 71, and a male thread 84a coupled to the female thread at the tip of the oil supply nozzle 84 Is formed and can be combined with the coupling means (74b).

상기 오일공급노즐(84)은 고압유를 압송하는 노즐의 역할을 하는 관체이면서 제1테이퍼블록(71)을 당겨 인출하는 인출수단의 역할을 한다. 이에 따라, 오일공급노즐(84)를 통해 고압유를 압송하면서 오일공급노즐(84)이 제1테이퍼블록(71)을 당겨 설치홈(60)으로부터 용이하게 분리시킨다.The oil supply nozzle 84 is a tube body that serves as a nozzle for pumping high-pressure oil, and serves as a drawing means for pulling out the first tapered block 71. Accordingly, while the high pressure oil is pumped through the oil supply nozzle 84, the oil supply nozzle 84 pulls the first tapered block 71 to be easily separated from the installation groove 60.

한편, 제1테이퍼블록(71)의 제1유출구(74c)와 제2테이퍼블록(73)의 제2유출구(75c)가 서로 마주보지 않고 도 8의 (b)와 같이 위치가 서로 어긋나도록 구성함으로써, 제1테이퍼면(71a) 및 제2테이퍼면(73a)에서 보다 넓은 면적에 고압유를 침투시켜 보다 넓은 유막을 형성할 수 있다.On the other hand, the first outlet 74c of the first tapered block 71 and the second outlet 75c of the second tapered block 73 do not face each other, and the positions are shifted as shown in (b) of FIG. 8. By doing so, it is possible to form a wider oil film by infiltrating the high-pressure oil into a larger area on the first and second tapered surfaces 71a and 73a.

또한, 제1유출구(74c) 또는 제2유출구(75c)는 제1테이퍼면(71a) 또는 제2테이퍼면(73a)에서 보다 넓은 면적에 대하여 유막을 형성하도록, 도 10과 같이 복수개를 서로 다른 위치에 설치하는 것도 가능하다.In addition, the first outlet (74c) or the second outlet (75c) to form an oil film over a larger area on the first tapered surface (71a) or the second tapered surface (73a), as shown in FIG. It is also possible to install on site.

복수의 제1유출구(74c)와 복수의 제2유출구(75c)가 서로 마주보지 않고 위치가 서로 어긋나도록 구성함으로써, 제1오일공급로(74)와 제2오일공급로(75) 각각의 압송압력이 각각 제1테이퍼면(71a) 및 제2테이퍼면(73a)에 독립적으로 작용할 수 있으므로 보다 원활하고 폭넓은 면적에 대하여 오일의 침투가 가능하다.By configuring a plurality of first outlets (74c) and a plurality of second outlets (75c) so that they do not face each other and are displaced from each other, the first oil supply passage 74 and the second oil supply passage 75 are respectively compressed. Since the pressure can act independently on the first and second tapered surfaces 71a and 73a, respectively, the oil can penetrate more smoothly and over a wide area.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only one embodiment within the scope of the technical idea of the present invention, and for those skilled in the art, within the technical scope of the present invention Of course, other modified implementations are possible.

10; 십자축 12; 축부
20; 베어링컵 21; 축부결합홈
22; 베어링 23,33; 볼트공
30; 요크 40; 키부
46; 전단면 50; 키홈
60; 설치홈 62; 측벽
70; 테이퍼키 71; 제1테이퍼블록
71a; 제1테이퍼면 73; 제2테이퍼블록
73a; 제2테이퍼면 74; 제1오일공급로
74a; 제1주입구 74b,75b; 결합수단
74c; 제1유출구 75; 제2오일공급로
75a; 제2주입구 75c; 제2유출구
81; 볼트 84; 오일공급노즐10; Cross axis 12; Shaft
20; Bearing cup 21; Shaft coupling groove
22; Bearings 23,33; Bolt ball
30; York 40; Kibu
46; Shear plane 50; Keyway
60; Installation groove 62; Side wall
70; Taper key 71; First tapered block
71a; First tapered surface 73; 2nd taper block
73a; Second tapered side 74; 1st oil supply path
74a; First inlet 74b, 75b; Combining means
74c; First outlet 75; 2nd oil supply path
75a; Second inlet 75c; Outlet 2
81; Bolt 84; Oil supply nozzle

Claims (5)

4개의 축부(12)를 가지는 십자축(10)과, 각 상기 축부(12)와 결합되는 베어링컵(20)과, 구동축 또는 종동축 측에 설치되어 상기 베어링컵(20)과 밀착 결합되는 요크(30)를 포함하는 유니버설 조인트에 있어서,
상기 베어링컵(20)에서 상기 요크(30)를 향해 돌출된 키부(40)와, 상기 요크(30)의 상기 키부(40)가 끼워지는 키홈(50)과, 상기 키부(40)에 형성되고 상기 키홈(50)의 측벽과 대향하는 설치홈(60)과, 상기 설치홈(60)에 압입되는 테이퍼키(70)를 더 포함함으로써, 상기 키홈(50)의 양 측벽 중 일측벽에 상기 테이퍼키(70)가 밀착하고 타측벽에는 상기 테이퍼키(70)가 상기 키부(40)를 밀어 상기 키부(40)가 밀착하며,
상기 테이퍼키(70)는, 하면보다 상면(71d)이 넓도록, 경사진 제1테이퍼면(71a)이 측면에 형성된 제1테이퍼블록(71)과, 상기 제1테이퍼면(71a)에 슬라이딩되면서 밀착하는 것으로서, 상면(73d)보다 하면이 넓도록, 경사진 제2테이퍼면(73a)이 측면에 형성된 제2테이퍼블록(73)을 포함하고,
상기 제1테이퍼면(71a)과 상기 제2테이퍼면(73a)이 면접촉한 상태로 상기 제1테이퍼블록(71)과 제2테이퍼블록(73)이, 상기 키홈(50)의 양 측벽 중 일측벽과 상기 설치홈(60)의 측벽(62) 사이에 끼이도록 압입되며,
상기 제1테이퍼블록(71)의 상면(71d)과 상기 제2테이퍼블록(73)의 상면(73d)이 모두 상기 설치홈(60)의 상면에서 외부에 노출되고,
상기 제1테이퍼블록(71)의 상면(71d)에 제1주입구(74a)를 가지고 상기 제1테이퍼면(71a)에 제1유출구(74c)를 가진 제1오일공급로(74)가 상기 제1테이퍼블록(71)의 내부에 형성되거나, 상기 제2테이퍼블록(73)의 상면(73d)에 제2주입구(75a)를 가지고 상기 제2테이퍼면(73a)에 제2유출구(75c)를 가진 제2오일공급로(75)가 상기 제2테이퍼블록(73)의 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트A cross shaft 10 having four shaft portions 12, a bearing cup 20 coupled to each of the shaft portions 12, and a yoke installed on the drive shaft or driven shaft side and closely coupled to the bearing cup 20 In the universal joint comprising (30),
A key portion 40 protruding from the bearing cup 20 toward the yoke 30, a key groove 50 into which the key portion 40 of the yoke 30 is fitted, and formed in the key portion 40 By further comprising an installation groove 60 facing the side wall of the key groove 50, and a taper key 70 pressed into the installation groove 60, the taper on one side wall of both side walls of the key groove 50 The key 70 is in close contact and the tapered key 70 pushes the key part 40 on the other side wall, and the key part 40 is in close contact with each other,
The tapered key 70 slides on a first tapered block 71 having an inclined first tapered surface 71a formed on a side thereof so that an upper surface 71d is wider than a lower surface thereof, and the first tapered surface 71a. As being in close contact, including a second tapered block 73 formed on the side of the inclined second tapered surface (73a) so that the lower surface is wider than the upper surface (73d),
The first tapered block 71 and the second tapered block 73 are one of the side walls of the key groove 50 in a state in which the first tapered surface 71a and the second tapered surface 73a are in surface contact. It is press-fit so as to be sandwiched between the side wall and the side wall 62 of the installation groove 60,
Both the upper surface 71d of the first tapered block 71 and the upper surface 73d of the second tapered block 73 are exposed to the outside from the upper surface of the installation groove 60,
The first oil supply path 74 having a first inlet 74a on the top surface 71d of the first tapered block 71 and a first outlet 74c on the first tapered surface 71a is 1 formed inside the tapered block 71, or having a second inlet 75a on the upper surface 73d of the second tapered block 73 and a second outlet 75c on the second tapered surface 73a Universal joint, characterized in that the second oil supply passage (75) with excitation is formed inside the second tapered block (73) 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1오일공급로(74) 및 제2오일공급로(75)가 모두 설치되고,
상기 제1주입구(74a) 및 제2주입구(75a)에는 오일공급장치가 결합될 수 있는 결합수단이 구비되며,
상기 제1유출구(74c)와 제2유출구(75c)는 서로 위치가 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트The method of claim 1,
Both the first oil supply path 74 and the second oil supply path 75 are installed,
The first injection port (74a) and the second injection port (75a) is provided with a coupling means to which the oil supply device can be coupled,
The first outlet (74c) and the second outlet (75c) is a universal joint, characterized in that the position is shifted from each other 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 키홈(50)에 상기 키부(40)가 끼워지는 방향을 기준으로, 상기 설치홈(60)의 길이가 상기 키홈(50)의 길이보다 작아 상기 설치홈(60)이 상기 키홈(50)의 내부에 위치함으로써,
상기 베어링컵(20)과 상기 요크(30) 사이에 하중의 전달시, 전단력이 작용하는 상기 키부(40)의 전단면(46)이 상기 설치홈(60)을 벗어난 것을 특징으로 하는 유니버설 조인트The method of claim 1 or 4,
Based on the direction in which the key portion 40 is fitted into the key groove 50, the length of the installation groove 60 is smaller than the length of the key groove 50, so that the installation groove 60 is By being inside,
Universal joint, characterized in that when a load is transmitted between the bearing cup 20 and the yoke 30, the shear surface 46 of the key portion 40, on which a shear force acts, deviates from the installation groove 60
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