KR101273349B1

KR101273349B1 - 구동 샤프트용 댐퍼

Info

Publication number: KR101273349B1
Application number: KR1020110031933A
Authority: KR
Inventors: 허용훈; 김영춘; 정성윤
Original assignee: 김영춘; 허용훈
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR20120114124A

Abstract

본 발명은 구동 샤프트에 발생하는 진동을 상쇄시켜 샤프트의 구동 안정성과 정숙성을 향상시켜 주기 위한 구동 샤프트용 댐퍼에 관한 것이다.
본 발명은 고무(rubber) 재질로 성형되며 내부에 중공의 관통공(21)을 마련하고 양측에 마련되는 지지관(30,40)의 결합공(31,41)과 관통공(21)을 연결하되, 관통공(21)은 구동 샤프트(S)의 직경보다 큰 내경을 가지도록 하고 결합공(31,41)은 구동 샤프트(S)에 긴밀하게 접촉할 수 있는 내경(T1,T2)을 가지도록 하여서 된 원통 형상의 진동 상쇄부(20), 상기 진동 상쇄부(20)의 내부에 개재되는 금속 재질의 회전 질량체(M)로 댐퍼(10)를 구성하며; 상기 진동 상쇄부(20)의 양측에 마련되는 지지관(30,40) 중에서 어느 일측의 지지관(30)에 형성되는 체결홈(32)을 형성하고, 다른 일측의 지지관(40)에 마련되는 결합공(41)의 내경(T1)은 구동 샤프트(S)의 외경보다 작게 하여 결합공(41)에 구동 샤프트(S)의 억지끼움이 이루어지도록 구성한 것이다.
본 발명은 댐퍼를 구동 샤프트에 결합시키기 위한 작업성이 좋아 생산효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 댐퍼의 결합작업에 많은 부자재가 소요되지 않아 비용절감의 측면에서도 이점을 얻을 수 있으며, 댐퍼의 슬립현상을 방지할 수 있어 구동 샤프트에서 발생하는 진동을 효율적으로 상쇄시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

구동 샤프트용 댐퍼{damper for a driving shaft}

본 발명은 구동 샤프트용 댐퍼에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 구동 샤프트에 결합시켜 구동 샤프트의 회전 구동시에 구동 샤프트에서 발생하는 진동을 상쇄시켜 구동 샤프트의 구동 안정성과 정숙성을 향상시켜 주기 위한 구동 샤프트용 댐퍼를 제공하기 위한 것이다.

엔진의 폭발력에 의해 발생한 구동력을 차륜에 전달해주기 위한 구동 샤프트에는 엔진의 폭발력에 의한 비틀림과 굽힘 진동이 발생하고 구동 샤프트가 고속으로 회전하는 과정에서 특정 회전속도에 이르면 구동 샤프트에 진동이 발생하게 되는데, 구동 샤프트에 발생하는 진동은 구동 샤프트의 구동 안정성을 떨어뜨리고 구동계에 좋지 않은 영향을 끼칠 뿐만 아니라 구동 샤프트에서 진동소음(booming noise)이 발생하여 정숙성을 떨어뜨리게 된다.

또한, 구동 샤프트에 발생한 진동의 주파수와 구동 샤프트의 고유 진동수가 일치하게 되면 진동수가 더욱 증가하게 되어 진동소음이 증가하게 되며, 증가된 진동은 공명현상을 일으켜 구동 샤프트를 파손시키거나 구동 샤프트에 치명적인 손상을 줄 수도 있다.

그에 따라서 구동 샤프트의 일정 위치에 구동 샤프트에서 발생한 진동을 상쇄시킬 수 있는 특정 주파수의 진동을 발생시키도록 한 댐퍼를 결합하여 구동 샤프트에서 발생하는 진동이 댐퍼에 의해 상쇄되도록 함으로써 샤프트의 구동 안정성과 구동계의 안전성을 보장하고 진동소음의 발생을 최소화시킬 수 있도록 하고 있다.

도 1에 종래에 사용되어온 구동 샤프트용 댐퍼(1)의 일실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 종래의 구동 샤프트용 댐퍼(1)는 양단에 통공을 구비하는 체결부(3)가 형성되고 내측에 중공부가 형성되는 고무(rubber) 재질의 원통형 지지체(2), 지지체(2)의 격판 내부에 내입되는 일정 중량의 금속재 회전 질량체(4), 지지체(2)와 구동 샤프트(S)를 결합시켜 주기 위한 밴딩 부재(5) 등으로 구성된 것으로, 체결부(3)의 통공과 지지부(2)의 중공부로 구동 샤프트(S)를 관통시킨 상태에서 체결부(3)에 밴딩 부재(5)를 끼운 다음 밴딩 부재(5)에 물리적인 힘을 가하여 밴딩 부재(5)의 가압력에 의해 지지체(2)의 체결부(3)에 마련된 통공의 내면이 구동 샤프트(S) 표면에 밀착되도록 댐퍼(1)를 결합시킴으로써 댐퍼(1)가 구동 샤프트(S)와 함께 구동하도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 구동 샤프트용 댐퍼(1)는 구동 샤프트(S)와 함께 댐퍼(1)가 회전·구동하는 과정에서 구동 샤프트(S)에서 발생하는 진동이 고무(rubber) 재질의 지지체(2)를 통해 지지체(2)에 내입된 회전 질량체(4)에 전달되고, 회전 질량체(4)가 구동 샤프트(S)에서 발생한 진동을 흡수함으로써 구동 샤프트(S)의 진동과 진동소음을 최소화시킬 수 있도록 한 것이다.

종래의 댐퍼는 샤프트에 결합한 상태에서 양단의 체결부에 밴딩 부재를 결합하여 댐퍼가 샤프트에 고정될 수 있도록 한 것으로, 댐퍼의 결합작업이 번거롭고 부자재의 소요에 따른 비용이 추가됨으로 인해 생산비용이 상승한다는 문제점이 지적되고 있으며, 또한, 댐퍼를 구동 샤프트에 결합시켜 주기 위한 밴딩 부재에 의한 가압력이 기준에 미치지 못할 경우에는 외부 충격이나 구동 샤프트가 고속으로 회전하는 과정에서 구동 샤프트에 결합된 댐퍼가 어느 일측으로 치우치게 되거나 댐퍼에 슬립현상이 발생하여 댐퍼가 진동을 효율적으로 상쇄시켜 주지 못한다는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 댐퍼의 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 댐퍼를 구동 샤프트에 용이하게 결합시킬 수 있도록 하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 구동 샤프트에 결합되는 댐퍼의 밀착성을 향상시켜 댐퍼의 슬립과 위치이탈을 방지함으로써 진동 상쇄능을 향상시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 구동 샤프트용 댐퍼를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 댐퍼의 내면과 샤프트 외면 사이에 형성되는 공간에 습기(물기)가 발생하는 것을 방지하여 샤프트의 부식이나 댐퍼의 손상을 방지할 수 있도록 한 구동 샤프트용 댐퍼를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위반 본 발명은 고무(rubber) 재질로 성형되며 내부에 중공의 관통공을 마련하고 양측에 마련되는 지지관의 결합공과 관통공을 연결하되, 관통공은 구동 샤프트의 직경보다 큰 내경을 가지도록 하고 결합공은 구동 샤프트에 긴밀하게 접촉할 수 있는 내경을 가지도록 하여서 된 원통 형상의 진동 상쇄부, 상기 진동 상쇄부의 내부에 개재되는 금속 재질의 회전 질량체(M)로 댐퍼를 구성하며; 상기 진동 상쇄부의 양측에 마련되는 지지관 중에서 어느 일측의 지지관에 형성되는 체결홈을 형성하고, 다른 일측의 지지관에 마련되는 결합공의 내경은 구동 샤프트의 외경보다 작게 하여 결합공에 구동 샤프트의 억지끼움이 이루어지도록 구성한 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서 제시하는 구동 샤프트용 댐퍼는 구동 샤프트에 삽입한 상태에서 일측 지지관에 밴딩 클램프를 결합함으로써 댐퍼의 결합작업이 완료될 수 있도록 한 것으로, 댐퍼를 구동 샤프트에 결합시키기 위한 작업성이 좋아 생산효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 댐퍼의 결합작업에 많은 부자재가 소요되지 않아 비용절감의 측면에서도 이점을 얻을 수 있으며, 댐퍼가 구동 샤프트에 견고하게 밀착되도록 결합시킬 수 있어 댐퍼의 슬립현상이 방지되므로 구동 샤프트에서 발생하는 진동을 효율적으로 상쇄시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

또한, 본 발명은 댐퍼의 결합작업을 용이하게 하면서 결합된 댐퍼와 구동 샤프트 사이의 영역에 습기(물기)가 발생하여 물이 고이는 현상을 방지할 수 있어 물기에 의한 구동 샤프트의 부식 및 댐퍼의 손상을 방지할 수 있게 구성할 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

도 1은 종래 댐퍼의 일실시예를 도시한 참고도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 내부 구조를 도시한 정단면도.
도 4는 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 측단면도.
도 5는 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 다른 실시예의 내부 구조를 도시한 정단면도.
도 7은 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 다른 실시예의 측단면도.
도 8은 본 발명에서 제시하는 댐퍼의 사용상태도.

<발명의 실시형태>

도 2 내지 도 4에 본 발명에서 제시하는 댐퍼(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 고무(rubber) 재질로 성형되며 내부에 중공의 관통공(21)을 마련하고 양측에 마련되는 지지관(30,40)의 결합공(31,41)과 관통공(21)을 슬라이드면으로 연결하되, 관통공(21)은 구동 샤프트(S)의 직경보다 큰 내경(T1,T2)을 가지도록 하고 결합공(31,41)은 구동 샤프트(S)에 긴밀하게 접촉할 수 있는 내경을 가지도록 하여서 된 원통 형상의 진동 상쇄부(20), 상기 진동 상쇄부(20)의 내부에 개재되는 금속 재질의 회전 질량체(M)로 구성한 것임을 알 수 있다,

상기 진동 상쇄부(20)의 양측에 마련되는 지지관(30,40) 중에서 어느 일측의 지지관(30)에 체결홈(32)을 형성하여 댐퍼(10)를 구동 샤프트(S)에 고정시켜 주기 위한 밴딩 클램프(C)를 체결할 수 있도록 하고, 다른 일측의 지지관(40)에 마련되는 결합공(41)의 내경(T1)은 구동 샤프트(S)의 외경보다 작게 하여 결합공(41)에 구동 샤프트(S)의 억지끼움이 이루어지도록 한다.

<발명의 작용관계>

이상의 구성으로 된 본 발명은 대응하는 등속 조인트(J) 간에 설치되는 구동 샤프트(S)의 일정 위치에 결합하여 사용하는 것으로,(도 8 참조) 진동 상쇄부(20) 일측에 마련된 지지관(40)의 결합공(41)에 구동 샤프트(S)의 일단을 일단을 삽입한 상태에서 구동 샤프트(S)를 밀어주면 구동 샤프트(S)가 결합공(41) 및 관통공(21)을 통과하여 타측 지지관(30)의 결합공(31)으로 돌출하게 되며, 구동 샤프트(S)와 관통공(21) 사이에는 관통공(21)의 내경 규격에 따른 간극이 형성된다. 이때, 구동 샤프트(S)의 삽입이 진행되는 방향에 있는 결합공(31)과 관통공(21)은 슬라이드면에 의해 연결되므로 구동 샤프트(S)가 슬라이드 결합되는 과정에서 단걸림 현상이 발생하지 않게 된다.

본 발명은 관통공(21)으로 에 구동 샤프트(S)를 삽입한 상태에서 일측 지지관(30)의 체결홈(32)에 밴딩 클램프(C)를 체결시켜 조여줌으로써 댐퍼(10)가 구동 샤프트(S)에 결합되도록 한 것인데, 일측 지지관(30)에 체결된 밴딩 클램프(C)를 조여주고 타측 지지관(40)의 결합공(41)이 구동 샤프트(S)의 표면에 견고하게 밀착되므로 밴딩 클램프(C)를 하나만 사용하더라도 외부 충격이나 구동 샤프트(S)의 회전력에 의한 댐퍼(10)의 슬립현상이나 위치이탈이 발생하지 않는 것이다.

본 발명은 구동 샤프트(S)와 진동 상쇄부(20)가 함께 회전구동하는 것으로, 구동 샤프트(S)가 회전구동하는 과정에서 진동 상쇄부(20) 내부에 개재된 회전 질량체(M)에 특정 주파수의 진동이 형성되고, 그에 따라 구동 샤프트(S)에서 발생하는 진동이 회전 질량체(M)에서 발생한 진동에 의해 상쇄되는 것이다.

<발명의 다른 실시형태>

도 5 내지 도 7에 본 발명에서 제시하는 댐퍼(10)의 다른 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 고무(rubber) 재질로 성형되며 내부에 중공의 관통공(21)을 마련하고 양측에 마련되는 지지관(30,40)의 결합공(31,41)과 관통공(21)을 연결하되, 관통공(21)은 구동 샤프트(S)의 직경보다 큰 내경을 가지도록 하고 결합공(31,41)은 구동 샤프트(S)에 긴밀하게 접촉할 수 있는 내경(T1,T2)을 가지도록 하여서 된 원통 형상의 진동 상쇄부(20), 상기 진동 상쇄부(20)의 내부에 개재되는 금속 재질의 회전 질량체(M)로 댐퍼(10)를 구성하며; 상기 진동 상쇄부(20)의 양측에 마련되는 지지관(30,40) 중에서 어느 일측의 지지관(30)에 체결홈(32)을 형성하여 댐퍼(10)를 구성함에 있어서;

체결홈(32)을 형성한 지지관(30)에 대응하는 다른 일측 지지관(40)의 결합공(41)에 복수의 톱니형 돌기(42)를 축방향으로 형성하되, 각 돌기(42)의 내단에 의해 형성되는 직경이 구동 샤프트(S)의 외경보다 작게 하여 각 돌기(42)의 내단에 구동 샤프트(S)의 억지끼움이 이루어지도록 구성한다.

이상과 같이 댐퍼(10)를 구성하게 되면 각 돌기(42) 사이에 마련된 공간을 통해 댐퍼(10)의 관통공(21)과 구동 샤프트(S) 사이에 형성되는 공간이 외부와 통하므로 댐퍼(10)의 관통공(21)과 구동 샤프트(S) 사이에 형성되는 공간에 습기가 발생하지 않을 뿐만 아니라 다량의 습기에 의해 물기가 발생하더라도 각 돌기(42) 사이에 마련된 공간을 통해 물기가 배출되므로 구동 샤프트(S)와 댐퍼(10) 사이에 물이 고이는 현상을 방지할 수 있어 물기에 의한 구동 샤프트(S)의 부식 및 댐퍼(10)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

실질적으로 엔진 출력 구동축은 상당한 고온의 상태이기 때문에 구동 샤프트(S)에 댐퍼(10)를 설치하여 사용하는 과정에서 엔진 출력 구동축의 온도와 외부 온도의 편차에 의해 댐퍼(10)와 구동 샤프트(S) 사이의 영역에 습기(물기)가 발생하게 된다.

10: 댐퍼 20: 진동 상쇄부
21: 관통공 30,40: 지지관
31,41: 결합공 42: 돌기

Claims

고무(rubber) 재질로 성형되며 내부에 중공의 관통공(21)을 마련하고 양측에 마련되는 지지관(30,40)의 결합공(31,41)과 관통공(21)을 연결하되, 관통공(21)은 구동 샤프트(S)의 직경보다 큰 내경을 가지도록 하고 결합공(31,41)은 구동 샤프트(S)에 긴밀하게 접촉할 수 있는 내경(T1,T2)을 가지도록 하여서 된 원통 형상의 진동 상쇄부(20), 상기 진동 상쇄부(20)의 내부에 개재되는 금속 재질의 회전 질량체(M)로 구성하며, 상기 진동 상쇄부(20)의 양측에 마련되는 지지관(30,40) 중에서 어느 일측의 지지관(30)에 형성되는 체결홈(32)을 형성하고, 다른 일측의 지지관(40)에 마련되는 결합공(41)의 내경(T1)은 구동 샤프트(S)의 외경보다 작게 하여 결합공(40h)에 구동 샤프트(S)의 억지끼움이 이루어지도록 구성한 구동 샤프트용 댐퍼(10)에 있어서;
상기 진동 상쇄부(20)의 양측에 마련되는 지지관(30,40) 중에서 체결홈(32)을 형성한 어느 일측 지지관(30)에 대응하는 다른 일측 지지관(40)의 결합공(41)에 복수의 톱니형 돌기(42)를 축방향으로 형성하되, 각 돌기(42)의 내단에 의해 형성되는 직경이 구동 샤프트(S)의 외경보다 작게 하여 각 돌기(42)의 내단에 구동 샤프트(S)의 억지끼움이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 구동 샤프트용 댐퍼.
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