KR101917651B1 - 스위블 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위블 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일측의 메인 샤프트의 단부에서 45° 각도로 형성되는 메인 플레이트와 그 메인 플레이트와 결합되는 가압 플레이트의 사이에 타측의 조절 샤프트의 단부에 형성된 회전 플레이트가 내재되게 구성함으로써, 간편하게 조절 샤프트의 회전을 통한 회전 플레이트의 회전으로 메인 샤프트와 조절 샤프트의 90~180° 각도 조절이 가능하게 하는 등 간편한 조작으로 다양한 각도의 조절이 가능하게 하며, 또한 메인 샤프트와 조절 샤프트를 관체 형태로 구성하더라도 항시 서로 연통된 상태를 이루게 하는 등 유체관의 적용 까지도 가능하게 하는 등 그 사용 효율성의 향상을 가져오게 하기 위한 스위블 조인트에 관한 것이다.

Description

스위블 조인트{Swivel joint}

본 발명은 스위블 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간편한 작동으로 다양한 각도로의 조절 및 고정이 가능하게 하는 등 그 사용 효율성의 향상을 가져오게 하는 스위블 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 스위블 조인트(swivel joint)는 선회 가능한 관의 이임장치로 양측의 관체의 방향을 전환하기 위한 장치이다.

한편, 이러한 대표적인 스위블 조인트로는 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트를 들 수 있다.

먼저, 유니버셜 조인트는 양측의 분리된 축의 단부에서 서로 다른 방향으로 형성된 요크를 십자형 축을 가지는 스파이더로 연결하여 십자 방향으로 각도 조절이 가능하게 구성 것으로, 주로 회전 동력의 방향을 변환하는데 사용된다.

그러나, 상기와 같은 유니버셜 조인트의 경우에는 양측 축의 연결 및 각도의 조절은 가능하였으나, 일예로 양측의 축이 내부가 중공된 관체로 구성되어 유체 등의 흐름을 전달하기 위한 연결 수단이 구비될 수 없게 되는 것인바, 그 사용이 회전동력 전달에 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 볼 조인트는 어느 한 측에는 내부에 구형 홈을 이루는 소켓이 구성되고, 다른 한 측에는 상기 소켓의 구형 홈에 결합되어 회전 가능한 볼이 구성된 것으로, 그 볼의 회전을 통해 축의 각도 조절이 가능하였다.

그러나, 상기와 같은 볼 조인트의 경우에는 각도의 조절은 가능하였으나, 유니버셜 조인트와 마찬가지로 내부가 중공된 관체를 적용시 유체의 흐름이 차단되게 되는 등 그 사용상의 한계가 있었으며, 특히 볼이 소켓에 2/3 이상 수용된 상태를 이루는 것인바, 90° 각도까지 그 회전 조절이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국실용신안등록공보 제20-0298854호. 대한민국특허등록공보 제10-1541513호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 일측의 메인 샤프트의 단부에서 45° 각도로 형성되는 메인 플레이트와 그 메인 플레이트와 결합되는 가압 플레이트의 사이에 타측의 조절 샤프트의 단부에 형성된 회전 플레이트가 내재되게 구성함으로써, 간편하게 조절 샤프트의 회전을 통한 회전 플레이트의 회전으로 메인 샤프트와 조절 샤프트의 90~180° 각도 조절이 가능하게 하는 등 간편한 조작으로 다양한 각도의 조절이 가능하게 하기 위한 스위블 조인트를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 메인 샤프트와 조절 샤프트를 관체 형태로 구성하더라도 항시 서로 연통된 상태를 이루게 하는 등 유체관의 적용 까지도 가능하게 하는 등 그 사용 효율성의 향상을 가져오게 하기 위한 스위블 조인트를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 내부가 관통된 관체로 구성되며, 상단 둘레에는 45° 각도를 이루는 메인 플레이트가 형성된 메인 샤프트;

중앙에 관통공이 형성되며, 메인 플레이트와 대응되게 45° 각도를 이루게 구성되어 그 메인 플레이트와 볼트 및 너트 체결되는 가압 플레이트; 및

내부가 관통된 관체로 구성되어 가압 플레이트의 관통공을 관통하며, 하단 둘레에는 메인 플레이트와 가압 플레이트 사이에 내재되어 회전 조절이 가능한 45° 각도를 이루는 원반형 회전 플레이트가 형성된 조절 샤프트를 포함하여 구성하며,

메인 플레이트에는,

회전 플레이트가 내입되어 회전 가이드 되는 제1 가이드홈이 더 포함되게 구성하고,

가압 플레이트에는,

제1 가이드홈과 대응되며, 회전 플레이트가 내입되어 회전 가이드 되는 제2 가이드홈이 더 포함되게 구성하고,

제1,2 가이드홈의 깊이는,

회전 플레이트의 두께에 대하여 1/3 이하를 이루게 구성하여 가압 플레이트를 메인 플레이트에 가압 고정시 회전 플레이트에 가압력을 부여 및 그 회전 플레이트가 고정되고,

가압 플레이트의 가압 고정력을 해제시 회전 플레이트가 제1,2 가이드홈의 사이에서 회전되게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 스위블 조인트는, 45° 형성된 메인 플레이트 및 가압 플레이트 사이에서 회전하는 회전 플레이트가 구성된 것인바, 그 회전 플레이트의 간편한 회전 조절에 의해 미끄러짐 회전이 가능하게 되는 등 간편한 각도의 조절과 샤프트의 90~180°의 광범위한 각도의 조절이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 항시 양측의 샤프트의 중심이 일치된 상태를 이루게 구성된 것인바, 내부가 중공된 관체의 적용 까지도 가능하게 하는 등 그 사용 효율성이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 스위블 조인트의 분해 사시도.
도 2는 본 발명 스위블 조인트의 결합 사시도.
도 3은 본 발명 스위블 조인트의 결합 단면도.
도 4는 본 발명 스위블 조인트의 다른 실시예도.
도 5는 본 발명 스위블 조인트의 또 다른 실시예도.
도 6은 본 발명 스위블 조인트의 사용 상태도.
도 7은 본 발명 스위블 조인트의 각도 조절 상태도.
도 8은 본 발명 스위블 조인트의 각도 조절 상태 단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

1은 본 발명 스위블 조인트의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명 스위블 조인트의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명 스위블 조인트의 결합 단면도이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 본 발명 스위블 조인트(1)는, 메인 샤프트(100)와, 가압 플레이트(200)와, 조절 샤프트(300)로 구성된다.

먼저, 메인 샤프트(100)는, 본 발명 스위블 조인트(1)를 구성함에 있어 기초를 이루게 구성된 것으로, 내부가 관통되고 소정 길이를 가지는 관체 형태로 구성된다.

그리고, 메인 샤프트(100)에는 상단 둘레에 메인 플레이트(110)가 구성된다.

이때, 메인 플레이트(110)는 사각 플레이트 형태로 구성되며, 메인 샤프트(100)에 구성시에는 45° 경사를 이루게 구성된다.

상기 가압 플레이트(200)는, 상기 메인 플레이트(110)와 결합되어 아래 기술하는 회전 플레이트(310)의 가압 고정이 가능하게 구성된 것으로, 그 중앙에는 조절 샤프트(300)가 관통되는 관통공(210)이 구성된다.

이때, 가압 플레이트(200)는 상기 메인 플레이트(110)와 대응되는 사각 플레이트 형태를 이루게 구성되는 한편, 45° 경사를 이루게 구성되며, 다수의 볼트(B) 및 너트(N)를 통해 메인 플레이트(110)와 결합되게 구성된다.

상기 조절 샤프트(300)는, 본 발명 스위블 조인트(1)를 구성함에 있어 각도의 조절이 가능하게 구성된 것으로, 내부가 관통되고 소정 길이를 가지며 상기 메인 샤프트(100)과 연통되는 관체 형태로 구성되며, 상기 가압 플레이트(200)의 관통공(210)을 관통하게 구성된다.

그리고, 조절 샤프트(300)에는 하단 둘레에 상기 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200)의 사이에 내재되는 회전 플레이트(310)가 구성된다.

이때, 회전 플레이트(310)는 회전 조절이 가능하도록 원반 형태를 이루게 구성되며, 조절 샤프트(300)에 구성시에는 45° 경사를 이루게 구성된다.

즉, 조절 샤프트(300)는 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200)를 가압 체결시 회전 플레이트(310)를 가압하여 조절 샤프트(300)의 회동 조절을 방지하게 되고, 체결력을 해제시 그 회전 플레이트(310)의 회전이 가능하게 되는 것으로, 회전 플레이트(310)는 조절 샤프트(300)의 하단 중심을 축점으로 하여 회전하게 조절되게 된다.

또한, 본 발명 스위블 조인트(1)를 구성함에 있어, 상기 메인 플레이트(110)의 회전 플레이트(310) 가압면(도면중 상부면)에는 상기 회전 플레이트(310)의 하부가 내입되어 그 회전 플레이트(310)의 회전 조절을 가이드하는 제1 가이드홈(120)이 더 포함되게 구성된다.

그리고, 상기 가압 플레이트(200)의 회전 플레이트(310) 가압면(도면중 저면)에는 상기 제1 가이드홈(120)과 대응되어 회전 플레이트(310)의 상부가 내입되어 그 회전 플레이트(310)의 회전 조절을 가이드하는 제2 가이드홈(220)이 더 포함되게 구성된다.

이때, 상기 회전 플레이트(310)의 하부 및 상부가 내입되는 제1,2 가이드홈(120)(220)의 깊이는 각각 회전 플레이트(310)의 두께에 대하여 1/3 이하를 이루게 구성함이 바람직한 것으로, 이는 회전 플레이트(310)가 제1,2 가이드홈(120)(220)에 내입된 상태에서 가압 플레이트(200)를 가압 하더라도 가압 작용하는 갭이 구성되게 하기 위함이다.

한편, 본 발명 스위블 조인트(1)를 구성함에 있어 다른 실시예로, 도 4를 참조하여 조절 샤프트(300)의 회전 각도를 조절함에 있어 정확한 각도의 조절이 가능하게 구성할 수 있다.

이를 위해서는 먼저, 상기 가압 플레이트(200)의 상부면에서 관통공(210)의 주변에는 원주 방향으로 양측이 대칭되도록 0~180° 각도가 표시되는 눈금(230)이 더 포함되게 구성할 수 있다.

그리고, 상기 조절 샤프트(300) 또는 회전 플레이트(310)에는 상기 눈금(230)의 지시가 가능한 지시선(330)이 더 포함되게 구성할 수 있다.

즉, 조절 샤프트(300)를 회동시키게 되면, 지시선(330)이 원주 방향으로 위치가 변하게 되는 것인바, 변화되는 눈금(230) 지시에 따라 정확한 각도의 조절이 가능하게 된다.

또한, 본 발명 스위블 조인트(1)를 구성함에 있어 또 다른 실시예로, 도 5를 참조하여 조절 샤프트(300)의 회전 각도를 조절함에 있어 지정된 각도로의 정확한 조절이 가능하게 구성할 수 있다.

이를 위해서는 먼저, 상기 회전 플레이트(310)의 저면에는 하방 돌출 작용하는 적어도 하나 이상의 볼 플런져(340)가 더 포함되게 구성할 수 있는 것으로, 이때 볼 플런져(340)는 새롭게 구현되는 것이 아니라 통상의 볼이 스프링 탄설되어 탄성 작용하는 것이면 가능할 것이다.

그리고, 메인 플레이트(110)의 상부면에는 상기 볼 플런져(340)와 대응되는 원주 방향으로 일정한 각도 간격을 두고 다수의 걸림홈(140)(140')이 더 포함되게 구성할 수 있는 것으로, 일예로 걸림홈(140)(140')의 간격은 약 10° 간격으로 구성함이 바람직할 것이다.

즉, 조절 샤프트(300)를 회전시키게 되면, 볼 플런져(340)가 탄성 작용하여 어느 하나의 걸림홈(140)(140')에 걸림 고정되게 되는 것으로, 이러한 과정에서 걸림홈(140)(140')의 지정 각도 간격으로 조절이 가능하게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 스위블 조인트(1)의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명 스위블 조인트(1)는 산업 현장에서 관체의 선회시 그 선회의 편리함과 다양함을 부여하게 구성된 것으로, 도 1 내지 도 3을 참조하여 도 6의 도시와 같이 도면중 메인 샤프트(100)의 하단에는 제1 관로(10)가 연결되고 조절 샤프트(300)의 상단에는 제2 관로(20)가 연결되는 것으로, 이때 관로의 연결은 한정되는 것이 아니라 통상의 커플링(도면중 미도시함) 등을 통해 가능할 것이다.

이에, 상기와 같이 메인 샤프트(100) 및 조절 샤프트(300)에 연결된 제1,2 관로(10)(20)는 필요에 따라 서로간의 각도 조절이 가능하게 된다.

상세히 설명하면, 먼저 최초 도 6을 참조하여 메인 샤프트(100)와 조절 샤프트(300)가 상,하로 수직 상태를 이루게 하면 제1,2 관로(10)(20) 또한 직선(180°) 형태를 이루게 구성되는 것으로, 이때 볼트(B) 및 너트(N)를 이용하여 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200)를 가압 고정하게 되면 회전 플레이트(310)가 가압되어 그 직선 상태의 유지가 가능하게 된다.

이후, 각도를 조절시에는 상기 볼트(B) 및 너트(N)의 체결력을 해제하면 되는 것으로, 이에 회전 플레이트(310)의 가압력이 해제되어 그 회전 플레이트(310)의 회전이 가능하게 된다.

이에, 도 7의 도시와 같이 조절 샤프트(300)를 회동시키게 되면 회전 플레이트(310)는 45° 각도 구성된 메인 플레이트(110) 및 가압 플레이트(200)의 경사를 따라 미끄럼 회전하여 그 각도의 조절이 가능하게 된다.

즉, 조절 샤프트(300)의 위치를 상부에서 하부로 최대 회동시키게 되면 회전 플레이트(310)의 각도는 180° 회전하게 되는 것인바, 이에 조절 샤프트(300)는 메인 샤프트(100)와 90° 직각 상태를 이루게 되며, 이때 볼트(B) 및 너트(N) 체결을 통해 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200)를 가압 고정하게 되면 회전 플레이트(310)가 가압되어 그 직각 상태의 유지가 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 조절 샤프트(300)를 회동 작동시키는 과정에서 회전 플레이트(310)는 조절 샤프트(300)의 하단 중심을 축점으로 하여 회전 작동하게 되는 것인바, 도 8의 도시와 같이 항시 메인 샤프트(100)와 연통성이 유지되게 되는 것으로, 이러한 관통된 메인 샤프트(100)와 조절 샤프트(300)의 항시 연통은 제1,2 관로(10)(20)를 유체가 흐르는 관체로 구성시 그 유체의 원활한 흐름 유지가 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명 스위블 조인트(1)는 조절 샤프트(300)의 간단한 회전 조절에 의해 제1,2 관로(10)(20)의 각도를 90~180° 범위내에서 자유로운 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 회전 플레이트(310)의 회전 조절 과정에서 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200)에는 그 회전 플레이트(310)가 내입되는 제1,2 가이드홈(120)(220)이 구성된 것인바, 회전 과정에서 회전 플레이트(310)가 벗어남 없이 안정된 회전 작동이 가능하게 된다.

또한, 도 4를 참조하여 가압 플레이트(200)에 눈금(230)을 더 구성하고, 회전 플레이트(310)에 지시선(330)을 더 포함하여 구성하게 되면, 상기와 같이 회전 플레이트(310)가 회전 작동하는 과정에서 각도의 표시가 가능하게 되는 것인바, 사용자가 원하는 정확한 각도의 조절이 가능하게 된다.

또한, 도 5를 참조하여 회전 플레이트(310)에 볼 플런져(340)를 더 구성하고, 메인 플레이트(110)에 걸림홈(140)(140')을 더 구성하게 되면, 상기와 같이 회전 플레이트(310)가 회전 작동하는 과정에서 일정한 각도마다 걸림력이 부여되게 되는 것인바, 본 발명의 실시예에 따른 걸림홈(140)(140')의 5° 간격으로 각도로의 정확한 조절이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명 스위블 조인트는, 간단한 조작으로 양측 관로의 선회 각도의 조절이 가능하게 되며, 특히 이러한 본 발명 스위블 조인트는 산업 현장에서 다양한 각도로의 조절 설치되는 관로의 적용은 물론, 각도 조절 사용되는 조명장치 등의 적용이 매우 용이하게 된다.

100 : 메인 샤프트 110 : 메인 플레이트
120 : 제1 가이드홈 140,140' : 걸림홈
200 : 가압 플레이트 210 : 관통공
220 : 제2 가이드홈 230 : 눈금
300 : 조절 샤프트 310 : 회전 플레이트
330 : 지시선 340 : 볼 플런져

Claims (4)

1. 내부가 관통된 관체로 구성되며, 상단 둘레에는 45° 각도를 이루는 메인 플레이트(110)가 형성된 메인 샤프트(100);
   중앙에 관통공(210)이 형성되며, 메인 플레이트(110)와 대응되게 45° 각도를 이루게 구성되어 그 메인 플레이트(110)와 볼트 및 너트 체결되는 가압 플레이트(200); 및
   내부가 관통된 관체로 구성되어 가압 플레이트(200)의 관통공(210)을 관통하며, 하단 둘레에는 메인 플레이트(110)와 가압 플레이트(200) 사이에 내재되어 회전 조절이 가능한 45° 각도를 이루는 원반형 회전 플레이트(310)가 형성된 조절 샤프트(300)를 포함하며,
   메인 플레이트(110)에는 회전 플레이트(310)가 내입되어 회전 가이드 되는 제1 가이드홈(120)이 더 포함되게 구성하고,
   가압 플레이트(200)에는 제1 가이드홈(120)과 대응되면서 회전 플레이트(310)가 내입되어 회전 가이드 되는 제2 가이드홈(220)이 더 포함되게 구성하고,
   제1,2 가이드홈(120)(220)의 깊이는 회전 플레이트(310)의 두께에 대하여 1/3 이하를 이루게 구성하여 가압 플레이트(200)를 메인 플레이트(110)에 가압 고정시 회전 플레이트(310)에 가압력을 부여 및 그 회전 플레이트(310)가 고정되고,
   가압 플레이트(200)의 가압 고정력을 해제시 회전 플레이트(310)가 제1,2 가이드홈(120)(220)의 사이에서 회전되게 구성함을 특징으로 하는 스위블 조인트.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   가압 플레이트(200)의 관통공(210) 주변에는,
   원주 방향으로 각도가 표시되는 눈금(230)이 더 포함되게 구성하며,
   조절 샤프트(300) 또는 회전 플레이트(310)에는 눈금(230)의 지시가 가능한 지시선(330)이 더 포함되게 구성하되,
   조절 샤프트(300)의 회전 조절에 따른 지시선(330)의 눈금(230) 지시에 따라 각도의 확인 조절이 가능하게 구성함을 특징으로 하는 스위블 조인트.
   
4. 제 1항에 있어서,
   회전 플레이트(310)의 저면에는 하방 돌출 작용하는 적어도 하나 이상의 볼 플런져(340)를 더 포함하여 구성하고,
   메인 플레이트(110)에는 볼 플런져(340)와 대응되는 원주 방향으로 일정한 각도를 두고 다수의 걸림홈(140)(140')이 더 포함되게 구성하되,
   조절 샤프트(300)는,
   볼 플런져(340)의 걸림홈(140)(140')에 걸림을 통해 지정된 각도 간격으로 회전 조절되게 구성함을 특징으로 하는 스위블 조인트.

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