KR102325442B1 - A drive shaft including magnectic layer - Google Patents

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KR102325442B1
KR102325442B1 KR1020200034923A KR20200034923A KR102325442B1 KR 102325442 B1 KR102325442 B1 KR 102325442B1 KR 1020200034923 A KR1020200034923 A KR 1020200034923A KR 20200034923 A KR20200034923 A KR 20200034923A KR 102325442 B1 KR102325442 B1 KR 102325442B1
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KR
South Korea
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hollow
solid
hollow part
locking ring
shaft
Prior art date
Application number
KR1020200034923A
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Korean (ko)
Inventor
반원규
김성현
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서한산업(주)
한국프랜지공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 자성층이 마련되는 구동 샤프트에 관한 것으로서, 회전력 및 플런징을 위하여 기존에 사용되었던 케이지 및 볼을 생략하고, 동일 극성 자성체 간의 척력 또는 반발력을 이용하여 토크 전달 및 플런징이 가능한 구동 샤프트에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공부를 구비하는 제1샤프트와;상기 중공 샤프트의 중공부에 삽입되는 중실부를 구비하는 제2샤프트를 포함하되,상기 중공부의 내면과 상기 중실부의 외면에는 자성물질이 도포되되,상기 중공부 내면에 도포되어 상기 중실부를 바라보는 자성 물질의 극성과 중실부 외면에 도포되어 중공부의 내면을 바라보는 자성물질의 극성은 동일한 극성으로 이루어져서 상호 척력이 발생하고, 발생된 척력에 의하여 중공부와 중실부가 상호 이격되어 있어서, 중공부 내부 공간에 상기 중실부가 중공부 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 상기 중실부와 상기 중공부는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징이 가능한 것을 특징으로 하는 구동 샤프트를 제공한다. The present invention relates to a drive shaft on which a magnetic layer is provided, omitting a cage and a ball that were previously used for rotational force and plunging, and using a repulsive or repulsive force between magnetic bodies of the same polarity to provide torque transmission and plunging to the drive shaft. it's about
The present invention for achieving this object includes a first shaft having a hollow part; a second shaft having a solid part inserted into the hollow part of the hollow shaft, The inner surface of the hollow part and the outer surface of the solid part are magnetic The material is applied, the polarity of the magnetic material applied to the inner surface of the hollow part and facing the solid part and the polarity of the magnetic material applied to the outer surface of the solid part facing the inner surface of the hollow part are the same polarity, so that a mutual repulsive force is generated, Since the hollow part and the solid part are spaced apart from each other by the repulsive force, the solid part is provided to float without contacting the inner surface of the hollow part in the hollow part inner space, and the solid part and the hollow part are mutually movable in the longitudinal direction. , It provides a drive shaft, characterized in that friction-free plunging is possible.

Figure R1020200034923
Figure R1020200034923

Description

자성층이 마련되는 구동 샤프트{ A drive shaft including magnectic layer}A drive shaft including magnetic layer

본 발명은 자성층이 마련되는 구동 샤프트에 관한 것으로서, 회전력 및 플런징을 위하여 기존에 사용되었던 케이지 및 볼을 생략하고, 동일 극성 자성체 간의 척력 또는 반발력을 이용하여 토크 전달 및 플런징이 가능한 구동 샤프트에 관한 것이다. The present invention relates to a drive shaft on which a magnetic layer is provided, omitting a cage and a ball that were previously used for rotational force and plunging, and using a repulsive or repulsive force between magnetic bodies of the same polarity to provide torque transmission and plunging to the drive shaft. it's about

일반적으로 차량의 방향 전환을 위해 사용하는 스티어링 휠은 스티어링 기어박수와의 사이에 스티어링 샤프트와 연결된다. 이때에, 스티어링 샤프트는 운전자가 스티어링 휠을 회전시키는 회전량만큼 스티어링 기어박스 내의 기어를 회전시켜 차량 휠(바퀴)의 방향을 회전시키게 된다. In general, a steering wheel used to change the direction of a vehicle is connected to a steering shaft between the steering gear clasp. At this time, the steering shaft rotates the gear in the steering gearbox by the amount of rotation the driver rotates the steering wheel to rotate the direction of the vehicle wheel (wheel).

한편, 이와 같은 스티어링 샤프트는 기본적으로 차종에 따라 그 길이가 정해지는 것이 일반적이나, 최근에 운전자의 체형 등을 고려하여 스티어링 샤프트의 각도 및 길이를 조절할 수 있는 가변형 스티어링 샤프트가 많이 사용되고 있다.On the other hand, the length of such a steering shaft is basically determined according to the type of vehicle, but in recent years, a variable steering shaft capable of adjusting the angle and length of the steering shaft in consideration of a driver's body type and the like has been widely used.

또한, 자동차의 드라이브 샤프트는 아웃보드용 고정형 조인트와 샤프트, 인보드용 섭동형 조인트가 사용되는데, 인보드용 조인트의 각도제한에 따라 차량의 레이아웃이 한정되고, 높은 각도와 구동력 구간에서 인보드용 조인트에서 발생하는 축력의 영향으로 차량에 진동이 발생되는 문제가 있었다. 아울러, 차량간 상이한 레이아웃으로 동일한 조인트를 사용함에도 불구하고 샤프트의 길이가 상이하여, 드라이브샤프트의 종류가 달라져 제품 혼입 및 공용화에 걸림돌이 되었다. In addition, the car's drive shaft uses a fixed joint for outboard, shaft, and perturbation joint for inboard. The layout of the vehicle is limited according to the angle limit of the inboard joint, and it occurs in the inboard joint at high angle and driving force section. There was a problem in that the vehicle was vibrated under the influence of the axial force. In addition, despite the use of the same joint in different layouts between vehicles, the length of the shaft is different, and the type of drive shaft is different, which becomes an obstacle to product mixing and common use.

이와 같은 종래의 드라이브 샤프트의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 길이 변화가 가능한 드라이브 샤프트가 대한민국 등록특허 제10-0793692호(2008.1.11 등록공고)에 소개되고 있다. A drive shaft capable of changing the length devised to solve the problems of the conventional drive shaft is introduced in Republic of Korea Patent Registration No. 10-0793692 (registration on November 11, 2008).

한편, 상술한 가변형 스티어링 샤프트나 길이변화가 가능한 드라이브 샤프트는 축방향으로 형성된 홈에 일렬로 배치된 다수의 볼에 의해서 길이 변화가 가능함과 동시에 회전력을 전달할 수 있도록 하는 구조인데, 그 구조의 특성상 다소간의 유격이 발생할 수 밖에 없으며, 볼의 이탈을 방지하기 위한 별도의 구조나 장치가 필요하다는 문제점이 있다. On the other hand, the above-described variable steering shaft or drive shaft capable of length change has a structure that allows length change and simultaneously transmits rotational force by a plurality of balls arranged in a line in a groove formed in the axial direction. Inevitably, there is a problem that a separate structure or device is required to prevent the ball from being separated.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 등록특허 제 10-1639036호 (2016. 7. 12 등록공고)를 제안한바 있다. In order to solve this problem, the present applicant has proposed the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1639036 (Registration Announcement on July 12, 2016).

그런데, 이러한 발명에서도 결국 케이지나, 볼을 사용하기 때문에 그 무게나 직경을 줄이는데 한계가 있으며, 각 구성 요소들의 접촉으로 인하여, 진동이나 소음을 유발할 수 밖에 없다는 한계가 있었다. However, even in this invention, there is a limit in reducing the weight or diameter because the cage or the ball is used after all, and due to the contact of each component, there is a limit that there is no choice but to cause vibration or noise.

대한민국 등록특허 제10-0793692호 (2008. 1. 11 등록공고)Republic of Korea Patent No. 10-0793692 (Registration Announcement on January 11, 2008) 대한민국 등록특허 제10-1639036호 (2016. 7. 12 등록공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1639036 (2016. 7. 12 Registration Announcement)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전력 및 플런징을 위하여 기존에 사용되었던 케이지 및 볼을 생략하고, 동일 극성 자성체 간의 척력 또는 반발력을 이용하여 무마찰 토크 전달 및 플런징이 가능하면서도 그 직경 및 무게를 줄일 수 있는 구동 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve such a problem, and it omits the cage and the ball that were previously used for rotational force and plunging, and uses the repulsive or repulsive force between magnetic bodies of the same polarity to transmit and plunging without friction. An object of the present invention is to provide a drive shaft capable of reducing diameter and weight.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공부를 구비하는 제1샤프트와;상기 제1샤프트의 중공부에 삽입되는 중실부를 구비하는 제2샤프트를 포함하되,상기 중공부의 내면과 상기 중실부의 외면에는 자성물질이 도포되되,상기 중공부 내면에 도포되어 상기 중실부를 바라보는 자성 물질의 극성과 중실부 외면에 도포되어 중공부의 내면을 바라보는 자성물질의 극성은 동일한 극성으로 이루어져서 상호 척력이 발생하고, 발생된 척력에 의하여 중공부와 중실부가 상호 이격되어 있어서, 중공부 내부 공간에 상기 중실부가 중공부 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 상기 중실부와 상기 중공부는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징이 가능한 것을 특징으로 하는 구동 샤프트를 제공한다. The present invention for achieving this object includes: a first shaft having a hollow part; and a second shaft having a solid part inserted into the hollow part of the first shaft, wherein the inner surface of the hollow part and the outer surface of the solid part are The magnetic material is applied, the polarity of the magnetic material applied to the inner surface of the hollow part facing the solid part and the polarity of the magnetic material applied to the outer surface of the solid part facing the inner surface of the hollow part are the same polarity, so that mutual repulsion is generated, The hollow part and the solid part are spaced apart from each other by the generated repulsive force, so that the solid part does not come into contact with the inner surface of the hollow part and floats in the hollow part inner space, and the solid part and the hollow part can move relative to each other in the longitudinal direction. and provides a drive shaft characterized in that frictionless plunging is possible.

상기 중공부 내면에 형성되는 복수의 그루브와; 상기 중실부 외면에 형성되는 복수의 돌출부를 포함하되, 각 그루브 내부 공간에 각 돌출부가 그루브 내면으로부터 이격된 상태를 유지하면서 삽입되게 배치되는 것을 특징으로 한다. a plurality of grooves formed on the inner surface of the hollow part; It includes a plurality of protrusions formed on the outer surface of the solid portion, characterized in that each protrusion is arranged to be inserted into the inner space of each groove while maintaining a spaced apart state from the inner surface of the groove.

상기 그루브의 입구 테두리의 위치보다 상기 돌출부의 최외곽부가 그루브 내부로 더 들어감으로써, 회전 중심으로부터 돌출부의 최외곽부 까지의 반경방향 길이가, 회전 중심으로부터 그루브의 입구 테두리 까지의 반경 방향 길이보다 길게 형성되며, 원주상으로 돌출부와 그루브 간에 중첩 구간이 마련되는 것을 특징으로 한다. Since the outermost portion of the protrusion enters the groove more than the position of the inlet rim of the groove, the radial length from the center of rotation to the outermost portion of the protrusion is longer than the radial length from the center of rotation to the inlet rim of the groove is formed, and an overlapping section is provided between the protrusion and the groove in a circumferential shape.

상기 제1샤프트는 중공부보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형이 형성된 제1연장부와; 상기 중공부와 연장부를 연결하며 그 외경이 중공부에서 연장부로 갈수록 순차적으로 작아지는 연결부를 포함하며, 연결부와 제1연장부 내부에는 중공부와 연통되어 제1샤프트의 길이방향을 따라 형성되는 연통부가 마련되고, 연통부의 끝단에는 개방부가 마련되는 것을 특징으로 한다. The first shaft has an outer diameter smaller than that of the hollow portion, and a first extension portion having a spline tooth shape formed at an end portion thereof; and a connection part connecting the hollow part and the extension part and having an outer diameter that is sequentially decreased from the hollow part to the extension part, and the connection part and the first extension part communicate with the hollow part in the longitudinal direction of the first shaft. A portion is provided, and an open portion is provided at an end of the communication portion.

상기 제2샤프트는 중실부보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형이 형성된 제2연장부와; 상기 중공부와 제2연장부를 연결하며 그 외경이 중공부에서 제2연장부로 갈수록 순차적으로 작아지는 제2연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The second shaft includes a second extension portion having an outer diameter smaller than that of the solid portion and having spline teeth formed at an end thereof; It is characterized in that it includes a second connecting portion that connects the hollow portion and the second extension portion and whose outer diameter is sequentially decreased from the hollow portion to the second extension portion.

중공부의 입구 단부에는 제1걸림링이 수용되는 제1걸림링 수용홈이 마련되고, 중실부의 단부에는 제2걸림링이 수용되는 제2걸림링 수용홈이 마련되며, 중실부가 중공부로부터 플런징되어 중공부의 이탈 방향으로 이동하는 경우, 제1걸림링과 제2걸림링이 상호 걸림으로써 중공부로부터 중실부가 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다. A first locking ring receiving groove for accommodating the first locking ring is provided at the inlet end of the hollow part, and a second locking ring receiving groove for accommodating the second locking ring is provided at the end of the solid part, and the solid part is plunged from the hollow part. It is characterized in that when moving in the direction of separation of the hollow part, the first and second locking rings are mutually engaged to prevent the solid part from being separated from the hollow part.

상기 중공부 안쪽에 마련되며 상기 중실부의 제2걸림링과 대면 가능한 경사면을 더 포함하며, 상기 중실부가 중공부 안쪽으로 이동하는 경우, 상기 제2걸림링이 경사면에 접촉되어 그 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다. It is provided inside the hollow part and further includes an inclined surface that can face the second locking ring of the solid part, and when the solid part moves inside the hollow part, the second locking ring is in contact with the inclined surface to limit its movement characterized.

상기 제1걸림링의 내측면은 상기 중공부의 내면보다는 안쪽으로 돌출되되, 상기 중실부의 외면과 이격되어 상기 중실부의 외면과 접촉이 방지되며, 상기 제2걸림링의 외측면은 상기 중실부의 표면보다는 바깥으로 돌출되되, 상기 중공부의 내면과 이격되어 상기 중실부의 내면과의 접촉이 방지되고, 상기 중실부가 상기 중공부 바깥 방향으로 이동하는 경우, 상기 제2걸림링이 상기 제1걸림링에 걸려서 중공부로부터 상기 중실부가 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 한다. The inner surface of the first locking ring protrudes inward rather than the inner surface of the hollow part, is spaced apart from the outer surface of the solid part to prevent contact with the outer surface of the solid part, and the outer surface of the second locking ring is more than the surface of the solid part Doedoe protruding outward, spaced apart from the inner surface of the hollow part to prevent contact with the inner surface of the solid part, and when the solid part moves outward of the hollow part, the second locking ring is caught by the first locking ring and is hollow It is characterized in that the separation of the solid portion from the portion is prevented.

상기 중공부 입구 외측을 둘러싸는 부트를 더 포함하되, 상기 부트에는 제1걸림링이 설치되고, 중실부의 단부에는 제2걸림링이 수용되는 제2걸림링 수용홈이 마련되며, 중실부가 중공부로부터 플런징되어 중공부의 이탈 방향으로 이동하는 경우, 제1걸림링과 제2걸림링이 상호 걸림으로써 중공부로부터 중실부가 이탈되는 것이 방지되되, 상기 제1걸림링은 부트에 설치되는 설치링과, 설치링에서 연장되어 중공부 안쪽방향으로 들어가도록 마련되는 연장링을 포함하는 것을 특징으로 한다. Further comprising a boot surrounding the outside of the entrance of the hollow portion, the boot is provided with a first locking ring, the end of the solid portion is provided with a second locking ring receiving groove for accommodating the second locking ring, the solid portion is hollow When it is plunged from and moves in the direction of separation of the hollow part, the first locking ring and the second locking ring interlock with each other to prevent the solid part from being separated from the hollow part, and the first locking ring includes an installation ring installed in the boot and , It is characterized in that it includes an extension ring that is provided to extend in the inner direction of the hollow portion extending from the installation ring.

이러한 본 발명에 의하면, 케이지나 볼이 생략되기 때문에, 중량과 원가와 크기를 현저하게 절감할 수 있다.According to the present invention, since the cage and the ball are omitted, the weight, cost, and size can be remarkably reduced.

또한, 동일 극성 자성체 간의 척력 또는 반발력에 의하여 중실부와 중공부 간의 간격이 유지되면서 기계적 접촉 없이 무마찰 회전 토크 전달이 가능할 뿐더러, 무마찰 플런징도 가능하기 때문데, NVH 성능이 개선된다. In addition, friction-free rotational torque transmission is possible without mechanical contact while maintaining the distance between the solid part and the hollow part by the repulsive or repulsive force between magnetic materials of the same polarity, and friction-free plunging is also possible, which improves NVH performance.

도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트의 분해 및 조립 사시도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트의 일부 절개 사시도이다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 분리된 단면을 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 단면을 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 측단면을 도시한 것이다.
도6는 본 발명의 제1실시예에 의한 구동 샤프트에서 부트에 제1걸림링이 설치된 상태의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 측단면을 도시한 것이다.
도7은 본 발명의 제2실시예에 의한 구동 샤프트의 분해 및 조립 사시도이다.
도8은 본 발명의 제2실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 분리된 단면을 도시한 것이다.
도9는 본 발명의 제2실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 단면을 도시한 것이다.
도10은 본 발명의 제2실시예에 의한 구동 샤프트의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 측단면을 도시한 것이다.
도11은 본 발명의 제2실시예에 의한 구동 샤프트에서 부트에 제1걸림링이 설치된 상태의 중실부의 단면과 중공부의 결합된 측단면을 도시한 것이다. 1 is an exploded and assembled perspective view of a drive shaft according to a first embodiment of the present invention;
2 is a partially cutaway perspective view of the drive shaft according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows a cross section of a solid portion and a separated cross section of a hollow portion of the drive shaft according to the first embodiment of the present invention.
4 shows a cross-section of a solid portion and a combined cross-section of the hollow portion of the drive shaft according to the first embodiment of the present invention.
5 shows a cross-section of a solid portion of a drive shaft and a combined side cross-section of the hollow portion according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cross-section of the solid portion and a combined side cross-section of the hollow portion in a state in which the first locking ring is installed on the boot in the drive shaft according to the first embodiment of the present invention.
7 is an exploded and assembled perspective view of a drive shaft according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 8 shows a cross section of a solid portion and a separated cross section of a hollow portion of a drive shaft according to a second embodiment of the present invention.
9 shows a cross-section of a solid portion and a combined cross-section of a hollow portion of a drive shaft according to a second embodiment of the present invention.
10 shows a cross-section of a solid portion of a drive shaft and a combined side cross-section of the hollow portion according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view showing a cross-section of the solid portion and a combined side cross-section of the hollow portion in a state in which the first locking ring is installed on the boot in the drive shaft according to the second embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. Terms including an ordinal number such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도1에서 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 구동 샤프트(1)는 중공부(110)를 구비한 제1샤프트(100)와, 중공부(110)에 삽입되는 중실부(210)를 구비하는 제2샤프트(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the drive shaft 1 according to the present invention includes a first shaft 100 having a hollow part 110 and a first shaft having a solid part 210 inserted into the hollow part 110 . Includes two shafts (200).

제1샤프트(100)는 내부에 소정 길이를 갖는 공간을 가지며 그 내면에 길이 방향을 따라 길게 형성된 복수의 그루브(111)가 내면의 원주 방향으로 상호 이격되게 형성된 중공부(110)와, 제1연장부(130), 그리고 제1연장부(130)와 중공부(110)를 연결하는 제1연결부(120)를 구비하며, 제1연결부(120)는 중공부(110)에서 제1연장부(130) 방향으로 그 직경이 순차적으로 작아지는 테이퍼 형상이 된다.The first shaft 100 has a space having a predetermined length therein, and a plurality of grooves 111 elongated along the longitudinal direction on the inner surface of the hollow portion 110 are formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the inner surface, and the first It includes an extension part 130 and a first connection part 120 connecting the first extension part 130 and the hollow part 110 , and the first connection part 120 is a first extension part in the hollow part 110 . It becomes a tapered shape in which the diameter is sequentially decreased in the (130) direction.

그리고, 제1연장부(130)의 끝은 스플라인 치형부(131)가 마련된다.And, the end of the first extension portion 130 is provided with a spline tooth portion (131).

한편, 제2샤프트(200)는 외주면에 복수의 돌출부(211)가 길이 방향으로 형성되며, 원주를 따라서 이격되게 형성되는 돌출부(211)를 구비하는 중실부(210)와, 제2연장부(230)와, 중실부(210)와 제2연장부(230)를 연결하는 제2연결부(220)를 구비한다.On the other hand, the second shaft 200 has a plurality of protrusions 211 formed on the outer circumferential surface in the longitudinal direction, a solid portion 210 having protrusions 211 spaced apart along the circumference, and a second extension portion ( 230 , and a second connection part 220 connecting the solid part 210 and the second extension part 230 .

제2연결부(220)는 중실부(210)에서 제2연장부(230) 방향으로 그 직경이 순차적으로 작아지는 테이퍼진 형상이 바람직하다. 제2연장부(230)의 끝에도 스플라인 치형부(231)가 마련된다. The second connection part 220 preferably has a tapered shape in which the diameter thereof is sequentially decreased in the direction from the solid part 210 to the second extension part 230 . A spline tooth 231 is also provided at the end of the second extension 230 .

도1 내지 도3에서 도시한 바와 같이, 중공부(110)의 내면에는 소정 이격 간격 되는 복수의 그루브(111)가 형성되어 있으며, 중실부(210)의 외주면에는 그루브(111)에 대응되며 상호 소정 간격 이격되는 돌출부(211)가 형성되어 있다. 1 to 3, a plurality of grooves 111 spaced apart from each other are formed on the inner surface of the hollow part 110, and the outer peripheral surface of the solid part 210 corresponds to the grooves 111 and is mutually Protrusions 211 spaced apart from each other by a predetermined interval are formed.

여기서, 중실부(210) 표면(돌출부의 표면 및, 돌출부가 형성되지 아니한 사이 공간의 표면)에 자성물질이 도포된 제2자성층(250)이 형성되고, 상기 중공부(110)의 내면의 표면(그루브(111)가 형성된 표면 및 그루브(111)가 형성되지 아니한 사이 공간 표면)에도 자성 물질이 도포된 제1자성층(150)이 형성된다. Here, the second magnetic layer 250 coated with a magnetic material is formed on the surface of the solid part 210 (the surface of the protrusion and the surface of the interspace where the protrusion is not formed), and the surface of the inner surface of the hollow part 110 . The first magnetic layer 150 coated with a magnetic material is also formed (the surface on which the groove 111 is formed and the surface of the interspace where the groove 111 is not formed).

자성층(150, 250)의 형성은 자성을 띤 물질의 분말을 코팅함으로써 이루어질 수 있으나, 그 방법은 이에만 한정되는 것은 아니다. The magnetic layers 150 and 250 may be formed by coating a powder of a magnetic material, but the method is not limited thereto.

여기서 중실부(210)의 표면에 도포되는 제2자성층(250) 표면(외부로 노출되는 표면)의 극성과, 중공부(110) 표면에 도포되는 제1자성층(150)의 표면(외부로 노출되는 표면)의 극성은 동일하여, 상호 반발력 또는 척력을 갖는 것이 바람직하다.Here, the polarity of the surface (exposed surface) of the second magnetic layer 250 applied to the surface of the solid portion 210 and the surface (exposed to the outside) of the first magnetic layer 150 applied to the surface of the hollow portion 110 . The polarities of the surfaces) are the same, and it is preferable to have a mutual repulsive force or a repulsive force.

여기서 제1,2자성층(150, 250)은 이탈이나 표면손상이 발생하지 않도록 보호코팅층이 그 위에 도포될 수 도 있다. Here, the first and second magnetic layers 150 and 250 may have a protective coating layer applied thereon to prevent separation or surface damage.

한편, 제1자성층(150)의 두께와, 제2자성층(250)의 두께는 각각 일정하게 형성되는 것이 바람직하다. Meanwhile, the thickness of the first magnetic layer 150 and the thickness of the second magnetic layer 250 are preferably formed to be uniform, respectively.

도1 내지 도4에서는 그루브(111) 및 돌출부(211)가 8개인 것으로 도시하였으나, 그 수량은 이에만 한정하지 않는다. 1 to 4, the groove 111 and the protrusion 211 are shown as eight, but the number is not limited thereto.

한편, 중공부(110) 입구 근처 내면에는 제1걸림링(140)이 배치되고, 중실부 앞단에는 제2걸림링(240)이 배치된다. 제1,2걸림링(140, 240)은 모두 C링 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 제1걸림링(140)의 외경이 제2걸림링(240)보다 크게 형성되고, 제1걸림링(140)의 내경은 제2걸림링(240)의 외경보다 작게 형성된다.On the other hand, a first locking ring 140 is disposed on the inner surface near the entrance of the hollow part 110, and a second locking ring 240 is disposed on the front end of the solid part. It is preferable that both the first and second locking rings 140 and 240 are provided in the form of a C-ring, and the outer diameter of the first locking ring 140 is formed larger than the second locking ring 240 , and the first locking ring ( The inner diameter of 140 is formed smaller than the outer diameter of the second locking ring 240 .

제1걸림링(140)의 배치를 위해서 중공부(110) 입구 근처 내면에는 제1걸림링 수용홈(112)이 마련되고, 제2걸림링(240)의 배치를 위해서 중실부(210) 앞단 근처에는 제2걸림링 수용홈(212)이 마련된다. For the arrangement of the first locking ring 140 , a first locking ring receiving groove 112 is provided on the inner surface near the entrance of the hollow part 110 , and the front end of the solid part 210 for the arrangement of the second locking ring 240 . A second locking ring receiving groove 212 is provided nearby.

도4 내지 도5에서 도시한 바와 같이, 중실부(110) 길이는 중공부(210) 내부 공간의 길이보다 짧게 형성되어, 중실부(110)가 중공부(210) 내부에서 길이 방향으로 플런징(plunging) 되어 제1샤프트(100)와 제2샤프트(200)의 결합된 전체 길이가 짧아지거나, 길어질 수 있다. 4 to 5 , the length of the solid part 110 is formed shorter than the length of the inner space of the hollow part 210 , so that the solid part 110 is plunged in the longitudinal direction inside the hollow part 210 . (plunging), the combined total length of the first shaft 100 and the second shaft 200 may be shortened or longer.

한편, 중실부(210)가 중공부(110) 내부에 삽입된 경우에는 각 돌출부(211)가 각 그루브(111) 내부에 대응되게 되며, 그루브(111)의 내주면과 돌출부(211)의 외주면이 소정 간격 이격되게 마련된다. On the other hand, when the solid part 210 is inserted into the hollow part 110, each protrusion 211 corresponds to the inside of each groove 111, and the inner circumferential surface of the groove 111 and the outer circumferential surface of the protrusion 211 are It is provided to be spaced apart from each other by a predetermined interval.

여기서 그루브(111)는 그 정단면이 반원형의 오목한 홈 형태가 되고, 돌출부(211)는 그 정단면이 반구형의 볼록한 돌기 형태가 된다. Here, the groove 111 has a semi-circular concave groove shape in its front cross-section, and the protrusion 211 has a semi-spherical convex protrusion in its front cross-section.

중실부(210) 표면에 도포된 제2자성층(250)의 최외곽 표면(중공부 내주면을 대면하는 표면)의 극성은, 중공부(110) 내주면 표면에 도포된 제1자성층(150)표면(중실부 외주면을 대면하는 표면)의 극성과 동일하므로, 척력 또는 반발력에 의하여 도4와 같이 중공부(110) 내부 공간에 상기 중실부(210)가 중공부(110) 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 상기 중실부(210)와 상기 중공부(110)는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징과 무마찰 토크 전달이 가능하다. 무마찰 토크 전달의 경우, 동일한 극성끼리 이격되어 대면하고 있는 경우, 어느 하나의 자석을 움직이면, 다른 자석이 척력 또는 반발력에 의하여 물리적인 접촉없이도 움직이는 원리가 적용되는 것이다. The polarity of the outermost surface (surface facing the inner peripheral surface of the hollow part) of the second magnetic layer 250 applied to the surface of the solid portion 210 is the first magnetic layer 150 applied to the inner peripheral surface of the hollow portion 110. Surface ( Since the polarity is the same as the polarity of the surface facing the outer circumferential surface of the solid part), the solid part 210 does not come into contact with the inner surface of the hollow part 110 in the inner space of the hollow part 110 by repulsive or repulsive force, as shown in FIG. The solid portion 210 and the hollow portion 110 are movable relative to each other in the longitudinal direction, and friction-free plunging and friction-free torque transmission are possible. In the case of frictionless torque transmission, if the same polarities are spaced apart and face each other, if one magnet is moved, the principle of movement of the other magnet without physical contact by repulsive or repulsive force is applied.

한편, 그루브(111)에 돌출부(211)가 이격된 상태로 살짝 삽입된 경우, 그루브(111)의 입구 테두리의 위치보다 돌출부(211)의 최외곽부가 그루브(111) 내부로 더 들어감으로써, 회전 중심(C)으로부터 돌출부(211)의 최외곽부까지의 반경방향 길이(R1)가, 회전 중심(C)으로부터 그루브(111)의 입구 테두리 까지의 반경 방향 길이(R2)보다 길게 형성되며, 원주상으로 돌출부(211)와 그루브(111) 간에 중첩 구간(D)이 형성되어 있다. On the other hand, when the protrusion 211 is slightly inserted into the groove 111 in a spaced state, the outermost portion of the protrusion 211 enters more into the groove 111 than the position of the entrance edge of the groove 111, so that the rotation The radial length R1 from the center C to the outermost part of the protrusion 211 is longer than the radial length R2 from the rotation center C to the inlet edge of the groove 111, An overlapping section D is formed between the protrusion 211 and the groove 111 in a columnar shape.

따라서 중첩구간 D의 길이의 값은 R1-R2가 된다. Therefore, the value of the length of the overlapping section D becomes R1-R2.

이는 자성이 부족하여 토크 전달시 돌출부(211)와 그루브(111) 간의 접촉이 되어, 중공부(110)와 중실부(210) 간의 토크 전달이 이루어지도록 하기 위함이다. This is to ensure that the torque is transmitted between the hollow part 110 and the solid part 210 by making contact between the protrusion 211 and the groove 111 when the torque is transmitted due to lack of magnetism.

여기서 중첩되는 구간(D)의 높이 또는 두께는 그루브(111)(및 그루브와 그루브 사이 공간)의 표면의 제1자성층(150) 및 돌출부(211) 표면에 도포되어 있는 제2자성층(250)(및 이를 보호하는 외곽의 코팅층)의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. Here, the height or thickness of the overlapping section D is the first magnetic layer 150 of the surface of the groove 111 (and the space between the grooves) and the second magnetic layer 250 applied to the surface of the protrusion 211 ( And it is preferably formed thicker than the thickness of the outer coating layer to protect it).

제1샤프트(100)는 중공부(110)보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형(131)이 형성된 제1연장부(130)와, 중공부(110)와 제1연장부(130)를 연결하며 그 외경이 중공부(110)에서 제1연장부(130)로 갈수록 순차적으로 작아지는 연결부(120)를 포함하며, 연결부(120)와 제1연장부(130) 내부에는 중공부(110)와 연통되어 제1샤프트(100)의 길이방향을 따라 형성되는 연통부(132)가 마련되고,연통부(133)의 끝단에는 개방부(134)가 마련된다. The first shaft 100 has a smaller outer diameter than the hollow portion 110 and includes a first extension portion 130 having a spline tooth shape 131 formed at an end portion thereof, a hollow portion 110 and a first extension portion 130 . and a connection part 120 whose outer diameter is sequentially decreased from the hollow part 110 to the first extension part 130 while connecting, and the hollow part 110 inside the connection part 120 and the first extension part 130 ) and a communication portion 132 formed along the longitudinal direction of the first shaft 100 is provided, and an open portion 134 is provided at an end of the communication portion 133 .

이러한 연통부(133) 및 개방부(134)는 중공부(110)와, 제1연장부(120) 간의 마찰접합 또는 제1연장부(120)와 연결부(130) 간의 마찰 접합이 이루어지는 경우, 접합에 따라 발생하는 연기나 고온의 공기가 빠져나갈 수 있는 경로를 제공하면서도, 중공 구조를 제공함으로써, 강도를 보강하기 위함이다.When the communication part 133 and the open part 134 are friction-bonded between the hollow part 110 and the first extension part 120 or a friction joint between the first extension part 120 and the connection part 130 is made, This is to reinforce strength by providing a hollow structure while providing a path through which smoke or high-temperature air generated by bonding can escape.

한편, 중공부(110)의 내부 공간 안쪽에 중공부(110)와 제1연장부(130)가 연결되는 부위 내면에는 접촉부(114)가 마련되는데, 이 접촉부(114)의 내경은 제2걸림링(240)의 외경보다 작게 형성된다. On the other hand, a contact portion 114 is provided on the inner surface of the portion where the hollow portion 110 and the first extension portion 130 are connected inside the inner space of the hollow portion 110, and the inner diameter of the contact portion 114 is the second hooking. It is formed smaller than the outer diameter of the ring 240 .

접촉부(114)는 중공부(110) 내면에서 연장부(120) 내면으로 이어지는 부분에 경사진 형태로 구성되어 연장부(120) 방향으로 갈수록 그 내경이 좁아지게 형성된다. The contact portion 114 is formed in an inclined shape at a portion extending from the inner surface of the hollow portion 110 to the inner surface of the extension portion 120 so that the inner diameter thereof becomes narrower in the direction of the extension portion 120 .

제1,2샤프트(100, 200)의 전체 길이가 축소되어 중실부(210) 전단부(213)가 중공부(110) 안쪽으로 이동하는 경우, 제2걸림링(240)이 접촉부(114)에 접촉함으로써, 중실부(210)의 전단부(213)가 충돌하여 파손하는 것을 방지한다. When the entire length of the first and second shafts 100 and 200 is reduced and the front end 213 of the solid portion 210 moves to the inside of the hollow portion 110 , the second locking ring 240 becomes the contact portion 114 . By contacting the , the front end 213 of the solid portion 210 is prevented from collided and damaged.

한편, 제2샤프트(200)는 중실부(210)보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형(231)이 형성된 제2연장부(230)와, 상기 중실부(210)와 제2연장부(230)를 연결하며 그 외경이 중실부(210)에서 제2연장부(230)로 갈수록 순차적으로 작아지는 제2연결부(220)를 포함한다. On the other hand, the second shaft 200 has a smaller outer diameter than the solid portion 210 and includes a second extension portion 230 having a spline tooth shape 231 formed at an end thereof, the solid portion 210 and a second extension portion ( It connects 230 and includes a second connection part 220 whose outer diameter is sequentially decreased from the solid part 210 to the second extension part 230 .

그리고, 중공부(110)의 입구 단부에는 제1걸림링(140)이 수용되는 제1걸림링 수용홈(112)이 마련되고, 중실부(210)의 단부에는 제2걸림링(240)이 수용되는 제2걸림링 수용홈(212)이 마련되며,중실부(210)가 중공부(110)로부터 플런징되어 중공부(110)의 이탈 방향으로 이동하는 경우, 제1걸림링(140)과 제2걸림링(240)이 상호 걸림으로써 중공부(110)로부터 중실부(210)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. In addition, a first locking ring receiving groove 112 in which the first locking ring 140 is accommodated is provided at the inlet end of the hollow part 110 , and a second locking ring 240 is provided at the end of the solid part 210 . A second locking ring receiving groove 212 to be accommodated is provided, and when the solid part 210 is plunged from the hollow part 110 and moves in the departure direction of the hollow part 110 , the first locking ring 140 . It is possible to prevent the solid portion 210 from being separated from the hollow portion 110 by engaging the second locking ring 240 with each other.

다만, 제1걸림링(140)과의 마찰에 의하여 중실부(210) 표면의 제2자성층(250)이 벗겨지는 것이 방지되어야 하고, 제2걸림링(210)과의 마찰에 의하여 중공부(110) 내면의 제1자성층(140)이 벗겨지는 것이 방지되어야 한다.However, the peeling of the second magnetic layer 250 on the surface of the solid part 210 by friction with the first locking ring 140 should be prevented, and the hollow part ( 110) The first magnetic layer 140 on the inner surface should be prevented from peeling off.

이를 위해서 제1걸림링(140)의 내측면은 중공부(110)의 내면보다는 안쪽으로 돌출되되, 상기 중실부(210)의 외면과 이격되어 상기 중실부(210)의 외면과 접촉이 방지되며,상기 제2걸림링(250)의 외측면은 상기 중실부(210)의 표면보다는 바깥으로 돌출되되, 중공부(110)의 내면과 이격되어 상기 중공부(110)의 내면과의 접촉이 방지된다.To this end, the inner surface of the first locking ring 140 protrudes inward rather than the inner surface of the hollow part 110, and is spaced apart from the outer surface of the solid part 210 to prevent contact with the outer surface of the solid part 210, , The outer surface of the second locking ring 250 protrudes outward rather than the surface of the solid part 210 , and is spaced apart from the inner surface of the hollow part 110 to prevent contact with the inner surface of the hollow part 110 . do.

상술한 바와 같이, 제1걸림링(140)의 내경은 제2걸림링(240)의 외경보다 작게 형성되기 때문에, 중실부(210)가 중공부(110) 바깥 방향으로 이동하는 경우, 제2걸림링(240)이 상기 제1걸림링(140)에 걸려서 중공부(110)로부터 상기 중실부(210)가 이탈되는 것이 방지된다. As described above, since the inner diameter of the first locking ring 140 is formed smaller than the outer diameter of the second locking ring 240 , when the solid portion 210 moves outwardly of the hollow part 110 , the second The locking ring 240 is caught by the first locking ring 140 to prevent the solid part 210 from being separated from the hollow part 110 .

도5에서는 제1샤프트(100)와 제2샤프트(200)에 걸쳐서 배치되는 부트의 도시는 생략하였다. In FIG. 5 , the illustration of the boot disposed over the first shaft 100 and the second shaft 200 is omitted.

한편, 도6에서 도시한 바와 같이, 제1걸림링(340)이 중공부 입구 근처 내면에 배치되는 것이 아니라, 부트(300)에 설치될 수도 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 6 , the first locking ring 340 may be installed on the boot 300 rather than disposed on the inner surface near the entrance of the hollow part.

즉, 부트(300)의 일단부에 있는 소경부(301)는 제2샤프트(200)의 제2연장부(230)에 밴드(미도시)에 의하여 고정되고, 부트(300) 타단부에 있는 대경부(302)는 제1샤프트(100)의 중공부(110) 외주면에 밴드(미도시)에 의하여 고정된다.That is, the small-diameter portion 301 at one end of the boot 300 is fixed to the second extension 230 of the second shaft 200 by a band (not shown), and is located at the other end of the boot 300 . The large diameter part 302 is fixed to the outer peripheral surface of the hollow part 110 of the first shaft 100 by a band (not shown).

한편, 부트(300)에는 벨로즈부(303)와 원통부(304)가 마련되는데, 원통부(304)가 대경부(302)에 연결된다. 제1걸림링(340)은 원통부(304)에 끼워지거나 인서트 방식으로 일체로 배치될 수 있다.Meanwhile, the boot 300 is provided with a bellows portion 303 and a cylindrical portion 304 , and the cylindrical portion 304 is connected to the large diameter portion 302 . The first locking ring 340 may be inserted into the cylindrical portion 304 or may be integrally disposed in an insert manner.

제1걸림링(340)은 원통부(340)에 설치되는 설치링(341)과, 상기 설치링(341)에서 수평방향으로 연장되고 중공부(110) 입구 안쪽으로 들어가는 연장링(342)을 포함한다. The first locking ring 340 includes an installation ring 341 installed on the cylindrical portion 340 and an extension ring 342 extending in the horizontal direction from the installation ring 341 and entering the inlet of the hollow portion 110 . include

연장링(342)은 중공부(110)의 내면과 이격되고, 또한, 중실부(210)의 외면과도 이격되어 이들에 도포된 자성층(150, 250)의 벗겨짐을 방지한다. The extension ring 342 is spaced apart from the inner surface of the hollow part 110 and is also spaced apart from the outer surface of the solid part 210 to prevent peeling of the magnetic layers 150 and 250 applied thereto.

한편, 연장링(342)의 내경은 제2걸림링(240)의 외경보다는 작게 형성되기 때문에, 중실부(210)가 중공부(110)로부터 이탈하려는 방향으로 이동하는 경우(제1,2샤프트(100, 200)의 전체 길이가 길어지려고 하는 경우) 연장링(342)에 제2걸림링(240)이 걸려서 중실부(210)의 이탈이 방지된다. On the other hand, since the inner diameter of the extension ring 342 is formed smaller than the outer diameter of the second locking ring 240 , when the solid part 210 moves in a direction to be separated from the hollow part 110 (first and second shafts) (When the total length of 100 and 200 is to be increased) The second locking ring 240 is caught on the extension ring 342 to prevent separation of the solid portion 210 .

도 7 내지 도11은 본 발명의 다른 실시예를 도시하였다.7 to 11 show another embodiment of the present invention.

여기서 위에서 언급한 도1 내지 6에서의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 중복 방지를 위해서 구체적인 설명을 생략한다. Here, a detailed description of the same configuration as that of the above-mentioned embodiments in FIGS. 1 to 6 will be omitted to prevent duplication.

도 7 내지 도 9에서 도시한 바와 같이, 중공부(110) 내면에 형성되는 그루브(111)는 내면에 도1 내지 도4에서 도시한 둥근면이 아니라 평평한 측면(111b)과, 평평한 바닥면(111a)이 구분되는 형태이며, 중실부(210) 외면에 형성되는 돌출부(211)도 둥근면이 아니라 평평한 측면(211b)과, 평평한 외곽면(211a)으로 구성된다. 7 to 9, the groove 111 formed on the inner surface of the hollow part 110 is not the round surface shown in FIGS. 1 to 4 on the inner surface, but a flat side surface 111b and a flat bottom surface ( 111a) is divided, and the protrusion 211 formed on the outer surface of the solid portion 210 is also not a round surface but includes a flat side surface 211b and a flat outer surface 211a.

중실부(210) 표면에 도포된 제2자성층(250)의 최외곽 표면(중공부(110) 내주면을 대면하는 표면)의 극성은, 중공부(110) 내주면 표면에 도포된 제1자성층(150)의 최외곽 표면(중실부 외주면을 대면하는 표면)의 극성과 동일하므로, 척력 또는 반발력에 의하여 도9와 같이 중공부(110) 내부 공간에 상기 중실부(210)가 중공부(110) 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 중실부(210)와 상기 중공부(110)는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징이 가능하다. The polarity of the outermost surface (surface facing the inner circumferential surface of the hollow portion 110) of the second magnetic layer 250 applied to the surface of the solid portion 210 is, the polarity of the first magnetic layer 150 applied to the inner circumferential surface of the hollow portion 110 ) is the same as the polarity of the outermost surface (surface facing the outer peripheral surface of the solid part), so that the solid part 210 is inserted into the hollow part 110 inner space by a repulsive or repulsive force as shown in FIG. 9. The hollow part 110 inner surface It is provided to float without contact with, and the solid portion 210 and the hollow portion 110 are movable relative to each other in the longitudinal direction, and frictionless plunging is possible.

한편, 그루브(111)에 돌출부(211)가 이격된 상태로 살짝 삽입된 경우, 그루브(111)의 입구 테두리의 위치보다 돌출부(211)의 외곽면이 그루브(111) 내부로 더 들어감으로써, 회전 중심(C)으로부터 돌출부(211)의 외곽면까지의 반경방향 길이(R1)가, 회전 중심(C)으로부터 그루브(111)의 입구 테두리 까지의 반경 방향 길이(R2)보다 길게 형성되며, 원주상으로 돌출부(211)와 그루브(111) 간에 중첩 구간(D)이 형성되어 있다. On the other hand, when the protrusion 211 is slightly inserted into the groove 111 in a spaced state, the outer surface of the protrusion 211 enters more into the groove 111 than the position of the entrance edge of the groove 111, so that rotation The radial length R1 from the center C to the outer surface of the protrusion 211 is longer than the radial length R2 from the rotation center C to the inlet rim of the groove 111, and is cylindrical As a result, an overlapping section D is formed between the protrusion 211 and the groove 111 .

이는 자성이 부족하여 토크 전달시 돌출부(211)와 그루브(111) 간의 접촉이 되는 경우, 중공부(110)와 중실부(210) 간의 토크 전달이 이루어지도록 하기 위함이다. This is to ensure that torque is transmitted between the hollow part 110 and the solid part 210 when the protrusion 211 and the groove 111 come into contact with each other during torque transmission due to insufficient magnetism.

제2실시예에서는 돌출부(211)와 그루브(111)가 사각형(경계선이 곡면진 사각형) 형태로 마련되기 때문에 만약에 이들이 접촉하는 경우, 기어 치형 물림과 같은 효과를 제공할 수 있다. In the second embodiment, since the protrusion 211 and the groove 111 are provided in the form of a quadrangle (a quadrangle with a curved boundary line), if they come into contact with each other, an effect such as gear tooth engagement can be provided.

여기서 중첩되는 구간(D)의 높이 또는 두께는 그루브(111)(및 그루브와 그루브 사이 공간)의 표면 및 돌출부(211) 표면에 도포되어 있는 자성층(150, 250) ( 및 이를 보호하는 외곽의 코팅층)의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. Here, the height or thickness of the overlapping section D is the surface of the groove 111 (and the space between the groove and the groove) and the magnetic layers 150 and 250 applied to the surface of the protrusion 211 (and the outer coating layer protecting it) ) is preferably formed thicker than the thickness of the.

도10에서 개시된 제1,2걸림링(140, 240) 및 제1걸림링 수용홈(112) , 제2걸림링 수용홈(212) 의 위치 및 상호 작용은 도5에서 설명한 바와 동일하고, 도11에서 개시된 제1,2걸림링(140, 240), 특히 제1걸림링(140)이 부트(300) 의 원통부(304) 에 설치되면서, 설치링(341)과, 연장링(302)으로 구성되고, 연장링(302)과 제2걸림링(240)이 접촉하여 이탈방지 역할을 하는 역할도 도6에서 설명하는 것과 동일하다. The positions and interactions of the first and second locking rings 140 and 240 and the first locking ring accommodating groove 112 and the second locking ring accommodating groove 212 disclosed in FIG. 10 are the same as described in FIG. 11, while the first and second locking rings 140 and 240, particularly the first locking ring 140, are installed in the cylindrical portion 304 of the boot 300, the installation ring 341 and the extension ring 302 is configured, and the role of the extension ring 302 and the second locking ring 240 to prevent separation by contacting is the same as that described in FIG. 6 .

그리고, 제2실시예에서도, 중공부(110) 안쪽에 접촉부(114)가 마련되어 접촉부(114)와 제2걸림링(240)이 접촉하여 중실부(212) 끝단부가 중공부(110) 맨안쪽과 충돌하는 것을 방지하는 것도 제1실시예와 동일하다. And, also in the second embodiment, a contact portion 114 is provided inside the hollow portion 110 so that the contact portion 114 and the second locking ring 240 are in contact so that the end of the solid portion 212 is the innermost portion of the hollow portion 110 . It is also the same as in the first embodiment to prevent a collision with the .

이하에서는 본 발명의 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

도4 또는 도9에서 도시한 바와 같이, 중공부(110) 내면과 중실부(210) 외면에는 자성층(150, 250)이 도포되어 있고, 서로 마주보는 면은 동일 극성으로 되어 있어서, 서로 척력 또는 반발력이 발생한다.4 or 9, magnetic layers 150 and 250 are coated on the inner surface of the hollow part 110 and the outer surface of the solid part 210, and the surfaces facing each other have the same polarity, so that the repulsive force or reaction force occurs.

이에 의하여 중공부(110) 내부에 중실부(210)가 떠있게 되고, 중공부(110)의 그루브(111)와 중실부(210)의 돌출부(211)가 이격된다. 이 상태에서 제1샤프트(100)가 회전하면, 반발력 또는 척력에 의하여 중실부(110)와 중공부(210)가 이격된 상태에서 중공부(210)가 밀려서 회전을 함으로써, 제2샤프트(200)가 회전을 한다. Accordingly, the solid portion 210 is floating inside the hollow portion 110 , and the groove 111 of the hollow portion 110 and the protrusion 211 of the solid portion 210 are spaced apart from each other. When the first shaft 100 rotates in this state, the hollow part 210 is pushed and rotated in a state in which the solid part 110 and the hollow part 210 are spaced apart by a repulsive or repulsive force, so that the second shaft 200 ) rotates.

또는 반대로, 제2샤프트(200)가 회전하면, 반발력 또는 척력에 의하여 중실부(210)와 중공부(110)가 이격된 상태에서 중실부(210)가 밀려서 회전을 함으로써, 제1샤프트(100)가 회전을 한다. Or, conversely, when the second shaft 200 rotates, the solid portion 210 is pushed and rotated in a state in which the solid portion 210 and the hollow portion 110 are spaced apart by a repulsive or repulsive force, whereby the first shaft 100 ) rotates.

이와 같이 자성층(150, 250)을 구성하는 자성물질의 반발력 또는 척력에 의하여 중공부(110)와 중실부(210)가 물리적인 접촉을 하지 않으면서도 토크 전달이 가능하다.In this way, torque transmission is possible without physical contact between the hollow part 110 and the solid part 210 by the repulsive or repulsive force of the magnetic material constituting the magnetic layers 150 and 250 .

한편, 플런징을 하는 경우를 설명한다. On the other hand, the case of plunging will be described.

도5 내지 도 6, 그리고 도 10 내지 도11에서 도시한 바와 같이, 외력에 의하여 제1샤프트(100)와 제2샤프트(200)가 상호 상대 운동을 하여, 그 총 길이가 길어지는 경우, 중실부(210)는 중공부(110)의 입구 방향으로 이동한다.As shown in FIGS. 5 to 6 and FIGS. 10 to 11 , the first shaft 100 and the second shaft 200 relative to each other by an external force, when the total length is increased, the solid The part 210 moves in the inlet direction of the hollow part 110 .

이 때, 중공부(110) 입구 내면에 걸려 있는 제1걸림링(140)에 중실부(210) 앞단에 있는 제2걸림링(240)이 걸림으로써, 더 이상 길이가 신장되는 것을 제한하며, 중실부(210)가 중공부(110)로부터 완전히 이탈되는 것을 방지한다. At this time, the second locking ring 240 at the front end of the solid part 210 is caught by the first locking ring 140 hanging on the inner surface of the inlet of the hollow part 110, thereby limiting further extension of the length, It prevents the solid part 210 from being completely separated from the hollow part 110 .

한편, 외력에 의하여 제1샤프트(100)와 제2샤프트(200)가 상호 상대 운동을 하여, 그 총 길이가 짧아지는 경우, 중실부(210)는 중공부(110)의 안쪽 방향으로 이동한다.On the other hand, when the first shaft 100 and the second shaft 200 move relative to each other by an external force, and the total length thereof is shortened, the solid part 210 moves in the inner direction of the hollow part 110 . .

이때, 중공부(110) 안쪽에 있는 접촉부(114)에 제2걸림링(240)이 걸림으로써, 더 이상 길이가 수축되는 것을 제한하며, 중실부(240)의 전단부(213)가 중공부(110) 맨 안쪽 면에 충돌하는 것을 방지한다. At this time, since the second locking ring 240 is caught on the contact part 114 inside the hollow part 110 , further contraction in length is limited, and the front end 213 of the solid part 240 is the hollow part. (110) Prevents collision with the innermost surface.

이와 같은 수축 또는 신장이 일어나는 경우, 위에서 언급한 바와 같이 자성층(150, 250) 간의 반발력 또는 척력에 의하여 중공부(110) 내면과 중실부(210) 외면이 접촉하지 않고, 마찰되지 않으므로 무마찰 플런징이 가능해지며, 마찰로 인한 소음이 완전하게 되고, 종래 있었던 볼이나 케이지가 생략되어 샤프트의 무게나 크기, 외경이 대폭 축소될 수 있다. When such contraction or elongation occurs, as mentioned above, the inner surface of the hollow part 110 and the outer surface of the solid part 210 do not contact and rub due to the repulsive or repulsive force between the magnetic layers 150 and 250. Lunging becomes possible, noise due to friction becomes complete, and the conventional ball or cage is omitted, so the weight, size, and outer diameter of the shaft can be significantly reduced.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only for explaining the invention, and various modifications or equivalents from the detailed description of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains It will be appreciated that one embodiment is possible.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.

100: 제1샤프트 110: 중공부
111: 돌출부 112: 제1걸림링 수용홈
114: 접촉부 140: 제1걸림링
200: 제2샤프트 210: 중실부
211: 그루브 212: 제2걸림링 수용홈
240: 제2걸림링100: first shaft 110: hollow part
111: protrusion 112: first locking ring receiving groove
114: contact 140: first locking ring
200: second shaft 210: solid part
211: groove 212: second locking ring receiving groove
240: second locking ring

Claims (9)

중공부를 구비하는 제1샤프트와;
상기 제1샤프트의 중공부에 삽입되는 중실부를 구비하는 제2샤프트를 포함하되,
상기 중공부의 내면과 상기 중실부의 외면에는 자성물질이 도포되되,
상기 중공부 내면에 도포되어 상기 중실부를 바라보는 자성 물질의 극성과 중실부 외면에 도포되어 중공부의 내면을 바라보는 자성물질의 극성은 동일한 극성으로 이루어져서 상호 척력이 발생하고,
발생된 척력에 의하여 중공부와 중실부가 상호 이격되어 있어서,
중공부 내부 공간에 상기 중실부가 중공부 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 상기 중실부와 상기 중공부는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징이 가능하되,
상기 중공부 내면에 형성되는 복수의 그루브와;
상기 중실부 외면에 형성되는 복수의 돌출부를 포함하되,
각 그루브 내부 공간에 각 돌출부가 전체적으로 그루브 내면으로부터 이격된 상태를 유지하면서 삽입되게 배치되고,
상기 자성물질은 그루브의 표면과 돌출부의 표면을 따라서 도포되어 있으며,
상기 제1샤프트는;
중공부보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형이 형성된 제1연장부와;
상기 중공부와 제1연장부를 연결하며 그 외경이 중공부에서 제1연장부로 갈수록 순차적으로 작아지는 연결부를 포함하며,
연결부와 제1연장부 내부에는 중공부와 연통되어 제1샤프트의 길이방향을 따라 형성되는 연통부가 마련되고,
연통부의 끝단에는 개방부가 마련되어, 중공부 내부의 공기나 연기가 외부로 빠져 나갈 수 있도록 하고,
중공부의 입구 단부에는 제1걸림링이 수용되는 제1걸림링 수용홈이 마련되고, 중실부의 단부에는 제2걸림링이 수용되는 제2걸림링 수용홈이 마련되며,
중실부가 중공부로부터 플런징되어 중공부의 이탈 방향으로 이동하는 경우, 제1걸림링과 제2걸림링이 상호 걸림으로써 중공부로부터 중실부가 이탈되는 것을 방지하고,
상기 중공부 안쪽에 마련되며 상기 중실부의 제2걸림링과 대면 가능한 경사면을 더 포함하며,
상기 중실부가 중공부 안쪽으로 이동하는 경우, 상기 제2걸림링이 경사면에 접촉되어 그 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트. a first shaft having a hollow part;
A second shaft having a solid portion inserted into the hollow portion of the first shaft,
A magnetic material is applied to the inner surface of the hollow part and the outer surface of the solid part,
The polarity of the magnetic material applied to the inner surface of the hollow portion and facing the solid portion and the polarity of the magnetic material applied to the outer surface of the solid portion and facing the inner surface of the hollow portion are the same polarity, so that mutual repulsion is generated,
The hollow part and the solid part are spaced apart from each other by the generated repulsive force,
The solid part is provided to float in the inner space of the hollow part without contacting the inner surface of the hollow part, and the solid part and the hollow part are movable relative to each other in the longitudinal direction, and frictionless plunging is possible,
a plurality of grooves formed on the inner surface of the hollow part;
Including a plurality of protrusions formed on the outer surface of the solid portion,
Each protrusion is disposed to be inserted into the inner space of each groove while maintaining a spaced state from the inner surface of the groove as a whole,
The magnetic material is applied along the surface of the groove and the surface of the protrusion,
The first shaft;
a first extension portion having a smaller outer diameter than the hollow portion and having a spline tooth shape formed at an end thereof;
It connects the hollow part and the first extension part and includes a connection part whose outer diameter is sequentially smaller from the hollow part to the first extension part,
A communication part communicating with the hollow part and formed along the longitudinal direction of the first shaft is provided in the connection part and the first extension part,
An open part is provided at the end of the communication part so that air or smoke inside the hollow part can escape to the outside,
A first locking ring receiving groove for accommodating the first locking ring is provided at the inlet end of the hollow part, and a second locking ring receiving groove for accommodating the second locking ring is provided at the end of the solid part,
When the solid part is plunged from the hollow part and moves in the direction of separation of the hollow part, the first and second locking rings engage each other to prevent the solid part from being separated from the hollow part,
It is provided inside the hollow part and further includes an inclined surface that can face the second locking ring of the solid part,
The drive shaft, characterized in that when the solid portion moves inside the hollow portion, the second locking ring is in contact with the inclined surface to limit its movement. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 중공부를 구비하는 제1샤프트와;
상기 제1샤프트의 중공부에 삽입되는 중실부를 구비하는 제2샤프트를 포함하되,
상기 중공부의 내면과 상기 중실부의 외면에는 자성물질이 도포되되,
상기 중공부 내면에 도포되어 상기 중실부를 바라보는 자성 물질의 극성과 중실부 외면에 도포되어 중공부의 내면을 바라보는 자성물질의 극성은 동일한 극성으로 이루어져서 상호 척력이 발생하고,
발생된 척력에 의하여 중공부와 중실부가 상호 이격되어 있어서,
중공부 내부 공간에 상기 중실부가 중공부 내면에 접촉되지 않고, 떠 있도록 마련되며, 상기 중실부와 상기 중공부는 길이 방향으로 상호 상대 이동 가능하며, 무마찰 플런징이 가능하되,
상기 중공부 내면에 형성되는 복수의 그루브와;
상기 중실부 외면에 형성되는 복수의 돌출부를 포함하되,
각 그루브 내부 공간에 각 돌출부가 전체적으로 그루브 내면으로부터 이격된 상태를 유지하면서 삽입되게 배치되고,
상기 자성물질은 그루브의 표면과 돌출부의 표면을 따라서 도포되어 있으며,
상기 제1샤프트는;
중공부보다 외경이 작으며 끝단부에 스플라인 치형이 형성된 제1연장부와;
상기 중공부와 제1연장부를 연결하며 그 외경이 중공부에서 제1연장부로 갈수록 순차적으로 작아지는 연결부를 포함하며,
연결부와 제1연장부 내부에는 중공부와 연통되어 제1샤프트의 길이방향을 따라 형성되는 연통부가 마련되고,
연통부의 끝단에는 개방부가 마련되어, 중공부 내부의 공기나 연기가 외부로 빠져 나갈 수 있도록 하고,
상기 중공부 입구 외측을 둘러싸는 부트를 더 포함하되,
상기 부트에는 제1걸림링이 설치되고,
중실부의 단부에는 제2걸림링이 수용되는 제2걸림링 수용홈이 마련되며,
중실부가 중공부로부터 플런징되어 중공부의 이탈 방향으로 이동하는 경우, 제1걸림링과 제2걸림링이 상호 걸림으로써 중공부로부터 중실부가 이탈되는 것을 방지하되,
상기 제1걸림링은 부트에 설치되는 설치링과, 설치링에서 연장되어 중공부 안쪽방향으로 들어가도록 마련되는 연장링을 포함하고,
상기 중공부 안쪽에 마련되며 상기 중실부의 제2걸림링과 대면 가능한 경사면을 더 포함하며,
상기 중실부가 중공부 안쪽으로 이동하는 경우, 상기 제2걸림링이 경사면에 접촉되어 그 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.








a first shaft having a hollow part;
A second shaft having a solid portion inserted into the hollow portion of the first shaft,
A magnetic material is applied to the inner surface of the hollow part and the outer surface of the solid part,
The polarity of the magnetic material applied to the inner surface of the hollow portion and facing the solid portion and the polarity of the magnetic material applied to the outer surface of the solid portion and facing the inner surface of the hollow portion are the same polarity, so that mutual repulsion is generated,
The hollow part and the solid part are spaced apart from each other by the generated repulsive force,
The solid part is provided to float in the inner space of the hollow part without contacting the inner surface of the hollow part, and the solid part and the hollow part are movable relative to each other in the longitudinal direction, and frictionless plunging is possible,
a plurality of grooves formed on the inner surface of the hollow part;
Including a plurality of protrusions formed on the outer surface of the solid portion,
Each protrusion is disposed to be inserted into the inner space of each groove while maintaining a spaced state from the inner surface of the groove as a whole,
The magnetic material is applied along the surface of the groove and the surface of the protrusion,
The first shaft;
a first extension portion having a smaller outer diameter than the hollow portion and having a spline tooth shape formed at an end thereof;
It connects the hollow part and the first extension part and includes a connection part whose outer diameter is sequentially smaller from the hollow part to the first extension part,
A communication part communicating with the hollow part and formed along the longitudinal direction of the first shaft is provided in the connection part and the first extension part,
An open part is provided at the end of the communication part so that air or smoke inside the hollow part can escape to the outside,
Further comprising a boot surrounding the outside of the hollow inlet,
A first locking ring is installed in the boot,
A second locking ring receiving groove for receiving the second locking ring is provided at the end of the solid part,
When the solid part is plunged from the hollow part and moves in the direction of separation of the hollow part, the first and second locking rings interlock each other to prevent the solid part from being separated from the hollow part,
The first locking ring includes an installation ring installed on the boot, and an extension ring extending from the installation ring and provided to enter the hollow part inward,
It is provided inside the hollow part and further includes an inclined surface that can face the second locking ring of the solid part,
The drive shaft, characterized in that when the solid portion moves inside the hollow portion, the second locking ring is in contact with the inclined surface to limit its movement.
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